12
AÇOS E LIGAS ESPECIAIS PARA COMPONENTES AUTOMOTIVOS SPECIALTYS STEELS FOR AUTOMOTIVE PARTS

AÇOS E LIGAS ESPECIAIS PARA COMPONENTES AUTOMOTIVOS

Embed Size (px)

Citation preview

AÇOS E LIGAS ESPECIAIS PARA

COMPONENTES AUTOMOTIVOS

SPECIALTYS STEELS FOR

AUTOMOTIVE PARTS

A Villares Metals oferece uma ampla gama de soluções em aços e ligas

especiais para aplicação no segmento automotivo, desde soluções de

logística a suporte técnico especializado oferecido pelos engenheiros de

aplicação altamente qualificados. Destacam-se as soluções em aços e ligas

especiais para aplicação em válvulas de combustão interna, componentes

de sistemas de injeção e alojamentos empregados em galerias de

combustível. Como exemplos, encontramos os aços rápidos empregados

em sistema de injeção de combustível (alojamento de bico injetor, anéis de

ressalto, roletes), ligas de níquel em eletrodos de velas e ligas especiais

à base de níquel para componentes de turbocompressores. Para cada

aplicação são propostas soluções com as suas propriedades adequadas a

garantir o desempenho, de forma competitiva e sustentável.

Para válvulas de motores de combustão interna a Villares Metals conta

com a mais completa linha de produtos incluindo aços martensíticos,

austeníticos e ligas à base de níquel. Cada uma destas classes apresenta

um conjunto de propriedades únicas, as quais asseguram sua aplicação

confiável em válvulas em acordo com as características de cada projeto

de motor. Adicionalmente às soluções já consagradas no mercado

são oferecidas soluções inovadoras em aços e ligas para válvulas,

perfeitamente alinhadas às demandas atuais para redução de emissões,

redução de peso e aumento da eficiência dos motores.

O Centro de Pesquisa & Desenvolvimento da Villares Metals possui uma

completa infraestrutura laboratorial, com equipamentos de última geração

voltados para o desenvolvimento de soluções em aços e ligas especiais

e produtos de alta qualidade, personalizados para o atendimento das

necessidades específicas de cada aplicação de cliente, com destaque

para o setor automotivo, através do contínuo trabalho para melhoria das

propriedades dos materiais já consagrados, bem como desenvolvimento

de soluções inovadoras para as novas necessidades, constituindo-se num

centro de excelência em materiais para o setor automotivo.

Componentes Automotivos - Automotive PartsVillares Metals offers a complete solution line of specialty steels and

alloys for application in the automotive segment. Solutions from logistical

to specialized technical support are offered by the application engineers

highly qualified. Emphasis is done for solutions in steels and specialty alloys

for application in internal combustion engine valves, body injector, housings

used in fuel galleries, high speed steels used in fuel injection systems

(injector nozzle needle, rollers and cam rings, nickel based alloys for spark

plug electrodes and specialty alloys for turbocharger components. For

each application solutions are provided with adequate properties in order to

guarantee the performance by a competitive and sustainable way.

For internal combustion engine valve applications Villares Metals provide

a complete solution line including martensitic and austenitic valve steels

and nickel based alloys. Each of these classes presents a unique set of

properties, which assure their application in valves accordingly with the

demand and project of each engine. Additionally to the already established

solutions, innovative solutions in steels and specialty alloys are offered.

These innovative solutions proposed are perfectly aligned with the main

requests for the greenhouse gas emission reduction, weight reduction and

engine efficiency increase.

The Research & Development Center of Villares Metals presents a complete

laboratorial infrastructure, with new generation equipment, engaged in

the development of new solutions in steels and specialty alloys and high

quality products. This infrastructure is focused in handling the specific

necessities of each costumer, with highlights to the automotive segment,

by the continuous work to improve the materials properties of the already

established materials, as well development of innovative solutions for

the new demands, constituting in a materials excellence center for the

automotive segment.

Aços Válvula Martensíticos - Martensitic Valve SteelsOs aços válvula martensíticos são aplicados principalmente em válvulas

de admissão, entretanto também podem ser utilizados na fabricação de

válvulas de exaustão quando a temperatura não ultrapassa 7000C. Estes

aços caracterizam-se por uma matriz martensítica com teores de cromo de

até 20% apresentando teores de carbono e de elementos de liga variáveis

em função da necessária resistência mecânica, resistência ao desgaste e à

corrosão de cada aplicação.

Martensitic valve steels are mainly applied for intake valves; however they can also be applied for manufacturing exhaust valves when the temperature does not exceed 700ºC. These steels are characterized by a martensitic matrix with chromium contents up to 20% and presenting carbon and alloying elements contents designed according the necessary need.

MARCA / GRADE VV45/N4718 VV40 VV48 V422A VV85

SAE J775-4 UNS S65007 --- S64004 S42200 ---

EN 10090/ISO 683-15 X45CrSi9-3 X40CrSiMo10-2 --- X50CrSi8-2 ---

EN 10090 NUMBER 1.4718 1.4731 --- 1.4935 1.4748

JIS G4311 SUH-1 SUH-3 SUH-11M SUH-616 ---

AFNOR 35-S79 Z45 CS9 --- --- --- Z80CDMV19

Nome Comercial

Commercial NameSil 1

HNV3SUH-3HNV1 SUH-11M 422 SS

HNV8 Chromo 193

C % 0.45 0.40 0.51 0.22 0.85

Si % 3.30 2.50 1.50 0.30 0.25

Mn % 0.40 0.50 0.40 0.75 0.75

Cr % 8.50 10.50 8.50 11.75 17.50

OUTROS / OTHERS --- Mo=1.10 ---Mo=1.00W=1.00V=0.20

Mo=2.30V=0.45

CARACTERÍSTICAS /CHARACTERISTICS

Válvulas de admissão de motores a gasolina e diesel e válvulas de exaustão de

motores a diesel.

Gasoline and diesel intake valves and diesel engine

exhaust valves.

Aço Cr-Si-Mo com boa resistência a quente, para

válvulas de aplicação na qual a temperatura de operação

não exceda 600ºC.

Cr-Si-Mo steel with good high temperature strength up to

600ºC.

Indicado para válvulas de admissão e exaustão nas quais a temperatura de

operação não exceda 560ºC.

It is indicated for intake and exhaust valves to be used

in temperature that does not exceed 560ºC.

Aço martensítico indicado para válvulas de admissão e também em certos casos para válvulas de exaustão.

Martensitic steel recommended for intake

valves and exhaust valves in some cases.

Aço Cr-Mo-V que mantém boa resistência mecânica e à corrosão até temperatura de

700ºC.

Cr-Mo-V steel that keeps good mechanical and

corrosion resistance up to 700ºC.

A Villares Metals tem um catálogo especial para matrizes de forjamento, gentileza entrar em contato conosco.

Villares Metals presents a special catalogue for forging dies, please contact us about this catalogue.

Aços Válvula Austeníticos - Austenitic Valve SteelsOs aços austeníticos podem ser empregados na produção de válvulas de

exaustão de motores de média e alta potência que estejam expostas a

temperaturas de serviço de até 8700C. Geralmente estes aços são utilizados

como material-base em válvulas revestidas que exijam extrema resistência

mecânica e à corrosão em alta temperatura. A microestrutura destes aços

é fundamentalmente austenítica devido principalmente à presença de

manganês, nitrogênio e níquel.

Nesta classe de aços os altos teores de carbono e nitrogênio proporcionam

o endurecimento por precipitação de carbonetos e nitretos, que são

obtidos através de tratamentos térmicos adequados de solubilização

e envelhecimento. Há também na classe de aços austeníticos os aços

com alto teor de níquel, os quais são endurecíveis por precipitação de

intermetálicos de forma a prover elevada resistência mecânica, à corrosão

e ao desgaste em altas temperaturas.

Austenitic valve steels can be applied in the manufacturing of exhaust valves for internal combustion engines which are exposed to service temperatures up to 870ºC. Generally these steels are applied as base material for coated valves which demand extreme mechanical da corrosion resistance at high temperatures.

The microstructure of these steels is fundamentally austenitic due principally to the presence of nickel, manganese and nitrogen. In this steel class the high contents of carbon and nitrogen usually proportionate the precipitation hardening of carbides and nitrides, which are obtained after adequate heat treatments of solution annealing and aging. There are also present, in the austenitic steels class, the steels with high nickel contents which are hardened by intermetallic precipitation in order to provide a superior mechanical, corrosion and wear resistances at high temperatures.

MARCA / GRADE VV 33 VV 50 N4873 VV 53 VV 56 VV 320 VV 360 VV 460

SAE J775-4 UNS S63018 S63019 - - S63012 - - -

EN 10090/ISO 683-15 X33CrNiMnN23-8 X50CrNiNbN21-9 X45CrNiW18-9 X53CrMnNiN21-9 X55CrMnNiN20-8 - - -

EN 10090 NUMBER 1.4866 1.4882 1.4873 1.4871 1.4875 - - -

JSI G4311 - - - SUH-35 - - - -

AFNOR 35-S79 - Z50CMnNb21-09 - Z53CMn2.09 - - - -

Nome ComercialCommercial Name

23-8NEV16

21-4N+Nb+W21-43

-21-4NEV8

21-2NEV12

- - -

C % 0.33 0.50 0.45 0.53 0.55 0.23 0.05 0.27

Si % 0.75 0.25 2.25 0.15 0.15 0.10 0.15 0.10

Mn % 3.25 9.00 1.20 9.00 8.00 0.15 0.15 0.10

Cr % 23.00 21.00 18.00 21.00 20.00 15.5 19.00 18.00

Ni % 8.00 4.25 9.00 4.00 2.20 32.00 36.00 46.00

OUTROS / OTHERS N=0.30W=1.15Nb=2.15N=0.50

W=1.00 N=0.42 N=0.30Ti=1.95Al=1.80Nb=3.90

Ti=1.10Al=1.90Nb=2.20

Ti=2.00Al=1.20Nb=3.85

CARACTERÍSTICAS /CHARACTERISTICS

Aço Cr-Ni-Mn endurecível por precipitação com

adição de nitrogênio para aumentar a resistência a quente. Indicado para

válvulas de exaustão de motores a diesel de

serviço pesado.

Cr-Ni-Mn steel, hardenable by

precipitation, with nitrogen addition in order

to increase the high temperature strength. It is recommended for

heavy duty diesel engine valves.

Aço Cr-Mn-Ni-N endurecível por

precipitação, com adições de Nb e

W para aumentar a resistência mecânica em alta temperatura. Recomendado para

válvulas de exaustão de motores para serviço

extra pesado.

Cr-Ni-Si-W steel with nitrogen, hardenable by precipitation with Nb an W additions in order to increase

the high temperature mechanical resistance. It is recommended for extra heavy duty diesel engine

valves.

Aço Cr-Ni-Si-W com boas propriedades mecânicas

e alta resistência à corrosão a quente.

Indicado para motores de média solicitação.

Cr-Ni-Si-W steels that presents good

mechanical properties and high temperature corrosion resistance.

It is recommended for medium performance

engine valves.

Aço endurecível por precipitação com adição

de nitrogênio para aumentar a resistência

mecânica a quente. Indicado para válvulas

de exaustão de motores de alta solicitação até

800°C.

Hardenable by precipitation steel

with nitrogen addition in order to increase

the high temperature mechanical resistance. It is recommended for

high performance engine exhaust valves which

work up to 800°C.

Aço austenítico de endurecimento por

precipitação. Indicado para válvulas de

exaustão de motores de combustão interna, de alta solicitação, até

temperatura de cerca de 780°C.

Hardenable by precipitation steel. It is recommended for high

performance engine exhaust valves which

work up to 780°C.

VV 320 é uma nova liga (Fe-Ni-Cr) endurecível por precipitação para

aplicações em válvulas para motores de

combustão interna e outras aplicações de

alta temperatura e alto nível de corrosão, nas quais a liga requerida deve apresentar várias

propriedades como: resistência à oxidação

a quente, ao desgaste e resistência a quente.

VV 320 is a new precipitation hardened

alloy (Fe-Ni-Cr), for application in internal combustion engine valves or other high

temperature and corrosion application,

where the alloy is required to have several properties, among them hot oxidation resistance,

corrosion resistance and heat resistance.

It is recommended for heavy duty diesel engine

valves.

VV 360 é uma nova liga (Fe-Ni-Cr) endurecível por precipitação para

aplicações em válvulas para motores de

combustão interna e outras aplicações de

alta temperatura e alto nível de corrosão, nas quais a liga requerida deve apresentar várias

propriedades como: resistência à corrosão em ácido sulfúrico e oxidação a quente.

VV 360 is a new precipitation hardened

alloy (Fe-Ni-Cr), for application in internal combustion engine valves or other high

temperature and corrosion application,

where the alloy is required to have high

temperature mechanical properties and several other properties, like

corrosion resistance to sulfuric acid and hot

oxidation.

VV 460 é uma liga (Ni-Fe-Cr) endurecível

por precipitação para aplicações em válvulas de motores

de combustão interna e outras aplicações de alta temperatura e alto nível de corrosão, nas quais a liga requerida deve apresentar várias

propriedades como: resistência ao desgaste e

resistência a quente.

VV 460 is a precipitation hardened alloy (Ni-Fe-Cr), for application in internal combustion

engine valves or other high temperature and corrosion application,

where the alloy is required to have several properties, among themhot oxidation resistance,

corrosion resistance, wear resistance and heat

resistance.

Mais detalhes sobre os produtos podem ser obtidos no site da Villares Metals através das Fichas Técnicas.

More product details can be obtained in Villares Metals website by the Technical Datasheets.

Ligas de Níquel - Nickel Based AlloysUma importante classe de materiais empregados na fabricação de válvulas

para motores de combustão interna são as ligas à base de níquel. Estas

ligas possuem o níquel como principal elemento em sua composição, além

da presença de cromo, titânio, alumínio, molibdênio e ferro. A microestrutura

destas ligas geralmente é composta por uma matriz austenítica com

precipitação de fases intermetálicas e eventualmente de carbonetos, de

forma que estas ligas apresentam elevada resistência mecânica, à corrosão

e ao desgaste. Geralmente sua aplicação é realizada em motores de alto

desempenho que trabalham em temperaturas muito elevadas. Há também

as ligas de níquel para aplicação em turbocompressores e eletrodos para

velas de ignição.

One important class of materials used in the manufacturing of valves of internal combustion engines are the nickel based alloys. These alloys present nickel as the main element of its constitution, besides the presence of chromium, titanium, aluminium, molybdenum and iron. The microstructure of these alloys is generally composed by an austenitic matrix with precipitation of intermetallic phases and eventually carbides, in order to provide a high mechanical, corrosion and wear resistance. Usually its application is made in high performance engines which work at very high temperatures. There are also the nickel based alloys for application in turbocharger and spark plug electrodes.

MARCA/GRADE VAT 751 VAT 80A VAT 31V VEV 952 VEV 962 VAT 713C VAT 713LC VAT 235

SAE J775-04 UNS N07751J775 Grade

HEV 5J775 Grade

HEV 8- - - - -

EN 10090/ISO 683-15 NiCr15Fe7TiAlNiCr20TiAl

2.4952- - - - - -

JIS G4311G4902 Grade

NCF 751G4902 Grade

NCF 80A- - - - - -

SAE AMS / AISI - - - - - AMS 5311 AMS 5377 AISI 686

Nome ComercialCommercial Name

Inconel 751HEV3

Nimonic 80AHEV5

Pyromet 31VHEV8

- - - - -

C % 0.05 0.05 0.04 ≤ 0.05 ≤ 0.05 0.15 0.05 0.15 máx.

Si % ≤ 0.30 ≤ 0.30 ≤ 0.20 1.50 0.50 0.50 max. 0.50 max 0.30

Mn % 0.30 0.25 ≤ 0.20 2.00 1.50 0.25 0.25 0.25

Cr % 15.5 19.0 22.5 1.50 1.60 13.0 12.0 12.0

Ni % Rest. Rest. 56.5 Rest. ≥ 95.5 Rest. Rest. Rest.

Fe % 7.00 2.00 Rest. - ≤ 0.03 2.50 max - 10.0

Ti % 2.30 2.25 2.20 - ≤ 0.10 0.80 0.60 2.00

Al % 1.10 1.40 1.20 ≤ 0.025 ≤ 0.03 6.00 6.00 3.50

OUTROS / OTHERS Nb=1.00 - Mo=2.00Co ≤ 0.03Mg ≤ 0.03

Fe+Cu 0.03Mo≤ 0.15

Mo=4.50Nb=2.50Co≤1.00

Mo=4.50 Mo=5.00

CARACTERÍSTICAS /CHARACTERISTICS

Combina alta resistência à corrosão e oxidação com alta resistência à

fluência até 870°C. Uma aplicação típica é a

utilização em corpos de válvulas e peças para

motores a diesel.

Corrosion and oxidation resistant with high creep resistance up to 870°C.

A typical application is diesel engine valve

bodies and parts.

Possui boa resistência à fluência até 870°C. Além da resistência mecânica possui boa resistência à fadiga e à oxidação

em altas temperaturas. Utilizada em válvulas de motores de combustão interna que requerem resistência à fadiga,

erosão e corrosão dos gases da combustão.

Good creep resistance up to 760°C. Besides a good mechanical

strength it has a good resistance to fatigue

and to oxidation at high temperature. It is used to internal combustion engine valves requiring

resistance to fatigue, erosion and corrosion by

combustion gases.

Liga para válvulas de exaustão de motores

diesel de alta potência. É resistente à sulfetação, possui boa resistência

à corrosão e boa resistência mecânica até

870°C.

Alloy for high power diesel engine exhaust

valves. It is sulfide resistant, and has good resistance to corrosion and good mechanical strength up to 815°C.

Material utilizado para eletrodo de vela de ignição, resistente à

corrosão e oxidação por gases de combustão, boa trabalhabilidade a frio e

excelentes características elétricas.

These alloys are applied for sparkplug electrodes

due to its resistance against the oxidation

promoted by the combustion gases.

Material utilizado para eletrodo de vela de ignição, resistente à

corrosão e oxidação por gases de combustão, boa trabalhabilidade a frio e

excelentes características elétricas.

These alloys are applied for sparkplug electrodes

due to its resistance against the oxidation

promoted by the combustion gases.

Utilizada para rotores de turboalimentação de motores a diesel e gasolina. Utilizada

também em discos e pás de turbinas.

Alloy used in turbocharger rotors for

engines fueled with diesel or gasoline and also disks. This alloy is also used for disks and blades for jet turbines.

Liga com menor teor de carbono que a VAT

713C, porém com maior ductilidade para as

mesmas aplicações.

Lower carbon VAT 713C alloy with higher ductility and same applications.

Utilizada para rotores de turboalimentação de motores a diesel e

gasolina.

Alloy used in turbocharger rotors for

engines fueled with diesel or gasoline.

A Villares Metals também produz vários outros aços e ligas especiais

utilizados na indústria automotiva, com destaque para os aços inoxidáveis

especiais e aços rápidos. Os aços inoxidáveis especiais podem ser utilizados

para fabricação de componentes como corpo de injetor de combustível e

alojamentos empregados em galerias de combustível. Os aços rápidos são

empregados em sistema de injeção de combustível como alojamento de bico

injetor, anéis de ressalto e roletes.

Villares Metals also produces many others special steels used in the automotive industry, with highlight given to special stainless steels and high speed steels. Special stainless steels that can be used for the manufacturing of components such as body injector and housings used in fuel galleries. High speed steels used in fuel injection systems like injector nozzle needle, rollers and cam rings.

Aços inoxidáveis, Aços para Construção Mecânica e Aços RápidosStainless Steel, Enginnering Steelsand High Speed Steels

MARCA / GRADE AÇO

V430FG N4418

SAE J775-4 UNS / AISI 430F -

DIN-WNr - 1.4418

C % ≤ 0.06 ≤ 0.06

Mn % ≤ 0.50 ≤ 1.50

Cr % 18.00 16.00

NI % 1.50 5.00

Mo % - -

V % - -

Dureza de utilização HRC Hardness HRC

- -

OUTROS / OTHERS S ≥ 0.15Mo = 0.15

N ≥ 0.02Mo = 0.15

CARACTERÍSTICAS /

CHARACTERISTICS

Aço inoxidável ferrítico, com

adição de enxofre para melhorar a usinabilidade. É muito utilizado

na confecção de válvulas solenóides

e corpo injetor.

It is a ferritic steel which contains

sulfur to increase the machinability.

It is largely used in solenoid valves and

body for injector.

Utilizado na fabricação de componentes

tais como: tampas, conectores e

alojamentos para uso em galerias (sistema

de distribuição de combustível no motor).

It is used to manufacture

components such as: covers, connectors,

housings used in fuel galleries (combustion distribution system).

A Villares Metals também conta com uma completa linha de soluções em aços especiais para moldes e ferramentas.

Villares Metals presents a complete solution line in special steels for application in moulds and tooling.

INOXIDÁVEL - STAINLESS STEELS AÇO CONSTRUÇÃO MECÂNICA - ENGINEERING STEEL AÇOS RÁPIDO - HIGH SPEED STEELS

N4301 V303 VC150 N7225AL VL30AL VWM2 VHSSM50 VH13ISOA

304 303 420 ~4140. ~4130. M2 M50 H13

1.4301 1.4305 1.40281.4034 1.7225 ~1.7218 1.3343 1.3551 1.2344

≤ 0.07 ≤ 0.15 0.35 0,38 – 0,45 0,28 – 0,33 0.90 0.80 0.40

≤ 2.00 ≤ 2.00 ≤ 1.00 0,6 – 0,9 0,4 – 0,6 0.30 0.30 0.35

18.50 18.00 13.00 0,9 – 1,1 0,8 – 1,1 4.25 4.00 5.20

9.00 9.00 - - - - - -

- - - 0,15 – 0,30 0,15 – 0,25 5.00 4.25 1.30

- - - - - 1.90 1.00 0.90

- - - 26-35 26-35 62-65 62-64 40-52

N ≤ 0.11 S ≥ 0.15 - - - W = 6.20 - Si = 1.00

Utilizado na fabricação de

componentes tais como: tampas, conectores e

alojamentos para uso em galerias (sistema

de distribuição de combustível no

motor).

It is used to manufacture

components such as: covers, connectors,

housings used in fuel galleries (combustion distribution system).

Aço inoxidável austenítico, porém

com mínimo de 0,15% de enxofre

para melhor usinabilidade. Utilizado na fabricação de diversos

componentes que requerem serviços

de usinagem.

Austenitic stainless steel with sulfur

addition to increase the machinability.

It is recommended for manufacturing

many different components which

require machine service.

Aço inoxidável martensítico com

elevada resistência à corrosão para aplicação em

pistão de freio e componentes para

freio estacionário de motores pesados.

Martensitic stainless steel with high

corrosion resistance for application in

pistons and parts for stationary brakes for heavy duty engines.

Aço com média temperabilidade,

com boas propriedades

mecânicas em secções grandes.

Aço aplicado geralmente em mancais de ar-

condicionado de veículos pesados.

Engineering steel with medium

hardenability and good mechanical properties in large

sections. Steel usually applied

in air conditioned bushing for heavy

duty vehicles.

Aço de baixa temperabilidade, pode ser temperado em água ou óleo

dependendo da bitola. Mais utilizado em peças pequenas e médias

como espaçadores de carroceria de caminhões.

Engineering steel with low hardenability that can be quenched in water or oil depending up to the bar

section. This steel is applied as spacer shaft of the body of trucks.

Entre as aplicações automotivas estão:

agulha de bico injetor a diesel,

anéis de ressalto.

Among the automotive

applications are: injector nozzle

needle and cam ring.

Este material é utilizado

principalmente para a fabricação de

pistão da bomba injetora diesel.

This steel is manly used for manufacturing

diesel engine pump shaft.

Partes para injeção de motores a

diesel.

Parts for diesel engines

injection system.

Maio

/2013

55 19 3303-8181

[email protected]

www.villaresmetals.com.br

Rua Alfredo Dumont Villares, 155

Jardim Santa Carolina - Sumaré/SP - Brasil

CEP 13178-902