BRPI0406697B1 - tubos de aço para peças de elementos de mancais e métodos para produção bem como para usinagem dos mesmos - Google Patents

Abstract

"tubos de aço para peças de elementos de mancais e métodos para produção bem como para usinagem dos mesmos". a presente invenção refere-se a tubos de aço para peças de elementos de mancais de acordo com a presente invenção, onde as composições específicas são limitadas e uma intensidade de acumulação da face {21 1} juntamente com uma propriedade de impacto em temperatura ambiente na direção longitudinal do tubo de aço são especificadas, podendo ser fornecido como um fonte de material para peças de elementos de mancais, que tenham excelentes usinabilidade e duração de fadiga não contato da laminação, sendo incorporado sem adição de um elemento de corte livre especificamente nem sem redução da produtividade uma vez que a coalescimento para a mesma duração de recozimento que aquele do tratamento coalescimento convencional pode ser aplicada. conseqüentemente, aplicando-se um método de produção ou um método de corte-usinagem de acordo com a presente invenção, peças de elementos de mancais, tais como calhas, cilindros e eixos, podem ser produzidas eficientemente e com menos custo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "TUBOS DE AÇO PARA PEÇAS DE ELEMENTOS DE MANCAIS E MÉTODOS PARA PRODUÇÃO BEM COMO PARA USINAGEM DOS MESMOS”.

Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se a tubos de aço tendo uma excelente usinabilidade para ser usado para peças de elementos de mancais, e refere-se a um método de produção bem como à usinagem do mesmo. Mais especificamente, refere-se a tubos de aço tendo excelente usinabilidade que seja adequado para uso em peças de elementos de mancais tais como calhas, eixos e cilindros, e refere-se a um método para produção bem como usinagem dos mesmos. Antecedentes da Técnica [002] Para tubos fonte de peças de elementos de mancais tais como calhas, eixos, cilindros, agulhas e bolas, um aço de mancais de alto Cr (cromo) tal como SUJ2, especificado na norma JIS G 4805 é amplamente usado em geral.

[003] O acima, o assim chamado "aço de mancai'1, é submetido a um processamento por meio de laminação a quente e similares, e então recozido por esferoidização com o propósito de amolecimento, seguido de um processamento tal como laminação a frio, estiramento a frio, forjamento a frio e usinagem, o qual final mente submete-se a um tratamento térmico compreendendo resfriamento brusco e revenido a baixa temperatura, resultando assim em ter as propriedades mecânicas desejadas.

[004] Portanto entre as etapas de processamento acima, a etapa de usinagem é cara, há uma demanda crescente para aço de mancais que permitirão aumentar a eficiência de corte-usinagem e uma vida prolongada das ferramentas.

[005] Um elemento metálico de corte livre (um elemento metálico para agir para aumentar a usinabilidade) tal como Pb e S é bem conhecido para aumentar a usinabilidade quando é adicionado independentemente ou em combinação com outro(s). Entretanto, mancais para serem usados para maquinários industriais, automóveis ou similares são submetidos a pressões de superfície repetitivamente altas. A esse respeito, a adição do(s) elemento(s) de corte livre acima provocará uma queda substancial na duração da fadiga no contato de laminação.

[006] Além disso, o elemento metálico de corte livre acima geralmente provoca uma queda na trabalhabilidade a quente, tornando-se portanto mais de um caso em que quebra de superfície e defeitos são prováveis de serem gerados durante o processo de trabalho a quente tal como laminação a quente para aços de mancais.

[007] Por exemplo, na Japanese Patent Application Publication n° 01-255651, é descrito um aço de mancai com alto Si e baixo Cr tendo excelente usinabilidade, que contém REM (metais terras raras) na composição química. Entretanto, uma vez que os REM são muito prováveis de serem oxidados, o rendimento na produção de aço é instável e é difícil em uma operação comercial controlar o tamanho globular dos óxidos dos REM e o estado da morfologia de dispersão dos mesmos, onde os óxidos dos REM brutos tendem a ser gerados, e a geração de uma grande quantidade de óxidos dos REM leva a uma queda substancial na duração da fadiga no contato de laminação.

[008] Na Japanese Patent Application Publication n° 03-56641, é descrito um aço de mancai tendo excelente usinabilidade, o qual contém compostos BN nas composições químicas que aumentam a usinabilidade sem reduzir a duração da fadiga no contato de laminação. Entretanto, uma vez que B tem pouca solubilidade no aço, seu rendimento é instável no aço e sua segregação é provável de ser gerada. Alem disso, o B faz com que a temperatura de início de solidificação diminua destacadamente, terminando assim por promover uma segregação de solidificação em associação com a segregação do B. Adicionalmente, a diminuição da temperatura de início de solidificação leva a uma redução na trabalhabilidade a quente, terminando portanto em provável geração de quebras de superfície e defeitos durante o processo de trabalho.

[009] Conseqüentemente, o aço de mancais tendo um teor de B que é especificado na Japanese Patent Application Publication n° 03-56641 acima, a saber, 0,004% - 0,020% em peso, no é processado comercialmente e com confiança para ser peças de elemento de mancais.

[0010] Na Japanese Patent n° 3245045, são descritos um aço de mancai tendo uma excelente usinabilidade bm como trabalhabilidade a frio e um método para produzir o mesmo, onde o número de carbonetos na estrutura metálica e a dureza são ajustados pelo tratamento térmico a ser aplicado sob condições específicas. Entretanto, nesta condição de recozimento pela invenção acima, é necessário um aquecimento lento ou uma manutenção isotérmica durante sua etapa de aquecimento. Em relação a isso, o tempo de recozimento torna-se mais longo, reduzindo assim a produtividade.

[0011] Além disso, uma vez que em um forno de tratamento térmico contínuo que é usado comercial mente a temperatura em cada zona é predeterminada e o número de zonas é também limitado, é difícil executar o recozimento sob a condição especificada na Japanese Patent n° 3245045 acima, onde a reestruturação ou renovação do forno de tratamento térmico contínuo torna-se necessária para executar o recozimento sob a condição especificada, terminando assim em um aumento de custo.

[0012] As tecnologias descritas acima podem pelo menos fornecer um tubo de aço para mancais tendo excelente usinabilidade para ser usada para peças de elementos de mancais. Mas, conforme anteriormente mencionado, a produtividade bem como a qualidade tornar-se-ão potencial mente mais que um problema.

Sumário da Invenção [0013] A presente invenção foi feita em vista do status quo acima, e seu objetivo é fornecer um tubo de aço tendo uma excelente usínabilidade que seja adequado para o uso de peças de elementos de mancais tais como calhas, cilindros e eixos, sem particularmente adicionar elementos metálicos de corte livre ou sem reduzir a produtividade pela aplicação de um tempo de recozímento normal de 10 — 20 horas ou algo assim que é similar ao caso convencional. Além disso, é também um objetivo fornecer um método de produção bem como de usinagem do mencionado tubo de aço.

[0014] Os presentes inventores, para alcançar o objetivo acima, investigaram intensivamente e estudaram a microestrutura, especialmente a textura, bem como a usínabilidade de um tubo de aço para peças de elementos de mancais a serem submetidos ao processo de usinagem e corte, terminando portanto nas descobertas descritas em {a) a (f) abaixo: (a) No processo de usinagem e corte, aços de mancais em geral têm microestrutura onde a cementita globular está dispersa na matriz consistindo em ferrita, e surge pela observação precisa da seção transversal dos cavacos dos cortes de que a ferrita é deformada pelo corte mas a cementita mantém a forma globular sem ser deformada. (b) Do item {a} acima, pode ser assumido que a usínabilidade é aumentada pela fácilitação da deformação da ferrita, onde ou a face {110), a face (211} ou a face {311}, que são conhecidas como plano de deslizamento da ferrita, tem apenas que ser acumulada no plano a ser usinado, a saber, no plano em paralelo com a direção circunferencial do tubo de aço. (c) Para controlar a textura, o parâmetro no trabalho a frio do tubo de aço, a saber a taxa de redução da área da seção transversal juntamente com a espessura da parede no trabalho a frio do tubo de aço tem apenas que ser ajustada, e o tratamento térmico poderá ser executado com as condições para diminuir a densidade de deslocamento e para deter o crescimento do tamanho do grão de ferrita após a laminação a frio. (d) Pelo controle do parâmetro de trabalho a frio e das condições do tratamento térmico, a textura {211} cresce no plano em paralelo com a direção circunferencial do tubo de aço, portanto a vida da ferramenta é notadamente aumentada em talhar estrias, torneamento, dar passos em parafusos, corte em torno, e similares onde a direção do componente principal no corte fica paralelo à direção circunferencial do tubo de aço. (e) De forma a garantir a boa usinabilidade, é eficaz que a propriedade de impacto que é considerada como o índice da fragilidade seja especificada uma vez que a fragilidade trabalha favoravelmente, em aditamento ao efeito de crescimento da textura da face {211} no plano em paralelo com a direção circunferencial do tubo de aço. (f) Onde a dureza da camada de revestimento em uma ferramenta, a ser usada para usinagem de corte do tubo de aço tendo a textura descrita nos itens (d) e (e) acima, é especificado como sendo um certo valor piso ou mais, a vida da ferramenta resulta também estendida.

[0015] A presente invenção é consumada com base nas descobertas acima, e o fundamento reside em um tubo de aço para peças de elementos de mancais descrito em (1) a (3) a seguir, um método de produção do mesmo descrito em (4), e um método de usinagem do mesmo descrito em (5). (1) Um tubo de aço para peças de elementos de mancais, compreendendo, em % em massa, C: 0,6% -1,1%, Si: 0,1 - 1,5%, Mn: 0,2 - 1,5%, Cr: 0,2 - 2,0%, S: 0,003 - 0,020%, Al: 0,0005 - 0,05%, Mo: 0 - 0,5% e o saldo sendo Fe juntamente com impurezas que consistem de Ti: 0,003% ou menos, P: 0,02% ou menos, N: 0,012% ou menos e O (oxigênio): 0,0015% ou menos, onde a intensidade de acumulação da face {211} é de 1,5 ou mais no plano em paralelo com a sua direção circunferencial (doravante referida como "um primeiro tubo de aço"). (2) Um tubo de aço para peças de elementos de mancais de acordo com o item (1) acima, compreendendo: Mo: 0,03 - 0,5% em massa (doravante referido como "um segundo tubo de aço"). (3) Um tubo de aço para peças de elementos de mancais de acordo com os itens (1) ou (2) acima, onde um valor de impacto na sua direção longitudinal à temperatura ambiente é de 10J/cm2 ou menos (doravante referido como "um terceiro tubo de aço"). (4) Um método de produção do tubo de aço para peças de elementos de mancais de acordo com os itens (1) ou (2) acima, o método compreendendo as etapas de recozimento de esferoidização após o processo de laminação a quente, trabalho a frio sucessivo de tal forma que a taxa de redução da área da seção transversal do tubo de aço esteja na faixa de 50 - 80% e a taxa de redução da espessura da sua parede esteja na faixa de 30 - 70%, e o tratamento térmico onde a temperatura de aquecimento esteja na faixa ente 680°C e o ponto A-ι e a duração seja de 5 - 40 minutos.

Aqui o ponto Aή designa o valor expresso pela fórmula abaixo, onde o símbolo do elemento metálico significa o teor, em % em massa, no aço. Ponto A-,(°C) = 723 + 29Si - 11 Mn + 17 Cr (5) Um método de usinagem do tubo de aço para peças de elementos de mancais de acordo com qualquer um dos itens (1) a (3), onde é aplicada uma lasca de carboneto cimentado com uma camada de revestimento tendo 3000 ou mais de dureza Vicker.

[0016] A Figura 1 é um diagrama explicando "um plano em paralelo com a direção circunferencial do tubo de aço". Conforme mostrado, o "plano em paralelo com a direção circunferencial do tubo de aço" de acordo com a presente invenção é definido como sendo "um plano em paralelo com o plano formando a superfície externa do tubo de aço no espécime 2 que é aplainado para corrigir a curvatura do tubo de aço partido ao meio que é obtido dividindo-se longitudinalmente ao meio um tubo de aço na forma de anel, o que é feito por corte de anel "nngt£yttÍJQaC' e um plano posicionado a Ü,3mm ou mais distante de cada plano que forma a superfície externa ou a superfície interna do tubo de aço".

[0017] Em relação a isso, a região distante menos de 0,3 mm de cada plano que forma a superfície externa ou a superfície interna é excluída pela razão de que existe ocasionalmente naquela região uma camada anômala tal como uma camada descarburizada.

[0018] Ao mesmo tempo, "uma intensidade de acumulação da face {211}" conforme a invenção designa o quociente de uma intensidade de reflexão integrada da face {211} dividido por 1700 (cps), onde a intensidade é medida pelo plano em paralelo com a direção circunferencial do tubo de aço conforme definido acima pelo método de difração de raios X com os parâmetros descritos em (i) a (vi) conforme abaixo (doravante referido como "o método de dífração de raios X específico"): (i) Aparelho: RU2Ü0 produzido por Rigaku-denki, (ii) Fonte de emissão: Mo, (iii) Voltagem: 30 kV, (iv) Corrente elétrica: 100 mA, (v) Velocidade de varredura: 1 grau/minuto, e (vi) Faixa de medição: 20 mm [0019] O divisor 1700 (cps) apresentado conforme acima é o valor da intensidade de reflexão integrada da face {211} obtida pela medição de acordo com o método de difração de raios X específico acima para um espécime polido (doravante referido como "Espécime padrão") que é produzido de forma que uma barra forjada a quente de 60 mm de diâmetro feita do aço D mostrado na Tabela 1, descrito mais tarde, é aquecida a 1200°C por 30 minutos seguido de resfriamento ao ar livre até a temperatura ambiente, aquecida novamente até 780°C por 4 horas seguido da etapa de resfriamento compreendendo uma primeira etapa de resfriamento até 660°C com taxa de resfriamento de 10°C/h e uma imediata segunda etapa de resfriamento até a temperatura ambiente ao ar livre, e então a barra em processo é submetida a corte e polimento para a seção transversal da barra redonda ser fornecida para medição.

Breve Descrição dos Desenhos [0020] A Figura 1 é um diagrama explicando "um plano em paralelo com a direção circunferencial do tubo de aço".

[0021] A Figura 2 é um diagrama mostrando a relação entre a vida de uma ferramenta e a intensidade de acumulação da face {211} no "plano em paralelo com a direção circunferencial do tubo de aço".

[0022] A Figura 3 é um diagrama mostrando a relação entre a vida de uma ferramenta e a intensidade de acumulação da face {111} no "plano em paralelo com a direção circunferencial do tubo de aço".

[0023] A Figura 4 é um diagrama mostrando como a taxa de redução de área da seção transversal bem como a taxa de redução da espessura da parede do tubo de aço afeta o crescimento da textura de {211}. No diagrama, um símbolo o denota o caso que uma intensidade de acumulação obtida da face {211} é de 1,5 ou mais, e um símbolo x denota o caso diferente daquele (a saber, uma intensidade de acumulação da face (211} for de menos de 1,5} na categoria acima.

[0024] A Figura 5 é um diagrama mostrando como a temperatura do tratamento térmico (temperatura de aquecimento) e seu tempo de permanência afeta o crescimento da textura {211}. No diagrama, um símbolo o denota o caso em que uma intensidade de acumulação obtida da face {211} é 1,5 ou mais, e um símbolo x denota o caso diferente daquele (a saber, uma intensidade de acumulação da face {211} menor que 1,5} na categoria acima.

[0025] A Figura 6 é um diagrama mostrando uma relação entre a vida de uma peça e a dureza Vicker da camada de revestimento em uma lasca de carbonato cimentado.

Melhor forma de Realização da Invenção [0026] Nos itens seguintes, é relatado o que a presente invenção contém pela classificação em composições químicas de tubos de aço, textura, propriedade de impacto à temperatura ambiente, um método de produção e uma lasca para usinagem-corte. Aqui, o % no teor de cada elemento metálico denota % em massa, (A) Composições Químicas do Tubo de Aço C: 0,6 - 1,1% [0027] As propriedades mecânicas desejadas são dadas para os materiais de aços para mancais (peças de elementos de mancais) aplicando-se têmpera e revenido a baixa temperatura, mas no caso em que o teor de C é de menos de 0,6%, a dureza obtida após a têmpera/revenido acima torna-se baixa de forma que a dureza necessária para peças de elementos para mancais, isto é, a dureza Rockwell C ser de no menos que 58, no pode ser alcançada. Por outro lado, no caso de o teor de C exceder 1,1 %, a temperatura de início de fusão do aço diminui, provocando portanto frequentemente a geração fraturas e defeitos durante o processo de fabricação a quente do tubo. Assim, o teor de C é especificado para estar na faixa de 0,6 - 1,1%.

Si: 0,1 - 1,5% [0028] O Si é um elemento eficaz para aumentar a duração da fadiga no contato de laminação e também um importante elemento como desoxidante. O Si tem também um efeito de aumentar a capacidade de endurecimento no resfriamento brusco do aço. Entretanto, no caso de o seu teor ser de menos de 0,1% o efeito acima pode no ser esperado. Por outro lado, no casso de o teor de Si exceder 1,5%, leva muito tempo para desincestar após o processo de trabalho a quente ou recozimento de esferoidização, incorrendo assim uma substancial queda de produtividade. Assim ,o teor de Si é especificado para estar na faixa de 0,1 - 1,5%.

Mn: 0,2-1,5% [0029] O Mn serve para aumentar a capacidade de endurecimento no resfriamento brusco do aço e é um elemento necessário para evitar a fragilização a quente devido ao elemento S. Para esse fim, o teor de Mn deve ser de 0,2% ou mais. Por outro lado, no caso de o teor de Mn exceder 1,0%, a segregação central no apenas do Mn mas também do C é induzida a ser gerada. Em particular, o teor de Mn excedendo 1,5% resulta em notável segregação central de MN bem como de C, o que faz com que a temperatura de início de fusão do aço diminua, terminando assim em geração freqüente de fraturas e defeitos durante o processo de fabricação de tubos a quente. Assim, o teor de Mn é especificado para estar na faixa de 0,2 - 1,5%. É também preferível que o teor de Mn esteja limitado na faixa de 0,2 - 1,0%.

Cr: 0,2 - 2,0% [0030] O Cr tem um efeito de aumentar a capacidade de endurecimento no resfriamento brusco do aço. E o Cr é muito provável de ser enriquecido na cementita, o que assim faz com que a cementita seja endurecida pelo enriquecimento do Cr, servindo assim para aumentar a usinabilidade. Entretanto, o teor de Cr abaixo de 0,2% é ineficaz para o aspecto acima. Por outro lado, no caso do teor exceder 1,6%, a segregação central de no apenas o Cr mas também o C é induzida a ser gerada. Em particular, o teor de Cr excedendo 2,0% resulta em uma segregação central marcada de Cr bem como de C, o que provoca a redução da temperatura de início de fusão do aço, terminando assim na freqüente geração de fraturas e defeitos durante o processo de fabricação a quente do tubo. Assim, o teor de Cr é especificado para estar na faixa de 0,2 - 2,0%. S: 0,003 - 0,020% [0031] O S combina com o Mn para formar MnS, onde o MnS desempenha o papel de lubrificação no processo de corte-usinagem, aumentando assim a vida da ferramenta. Para aquele fim, é necessário que o teor de S seja de 0,003% ou mais. Por outro lado, no caso do teor de S exceder 0,020%, a temperatura de início da fusão do aço diminui, terminando na geração freqüente de fraturas e/ou defeitos durante o processo de produção do tubo a quente. Assim, o teor de S é especificado para estar na faixa de 0,003 - 0,020%.

Al: 0,005 - 0,05% [0032] Uma vez que o Al tem um forte efeito desoxidante, é um elemento eficaz para reduzir o teor de oxigênio no aço. Para esse fim, é necessário que o teor de Al seja de 0,005% ou mais. Por outro lado, o Al tende a formar inclusões no-metálicas, o que faz com que a duração da fadiga no contato de laminação diminua. Em particular, no caso de o teor exceder 0,05%, inclusões no metálicas significativamente grandes são prováveis de serem formadas, resultando assim em uma redução marcante da duração da fadiga no contato de laminação. Assim, o teor de Al é especificado para estar na faixa de 0,005 - 0,05%.

Mo: 0 - 0,5% [0033] Não é necessário que o Mo seja adicionado. Mas pela adição do mesmo, a duração da fadiga no contato de laminação pode ser aumentada. Para garantir o mencionado efeito, é preferível que o teor de Mo seja 0,03% ou mais. Apesar disso, no caso do teor exceder 0,5%, um capacidade de dureza no resfriamento brusco excessiva é obtida, o que faz com que a martensita seja facilmente formada após o processo de laminação a quente, a saber após o processo de fabricação do tubo a quente, tornando-se portanto uma causa da geração de fraturas.

[0034] Portanto, para um "primeiro tubo de aço" de acordo com a presente invenção, o teor de Mo é especificado para estar na faixa de 0 - 0,5%, e para um "segundo tubo de aço" de acordo com a presente invenção, o teor de Mo é especificado para estar na faixa de 0,03 -0,5%.

[0035] Ti, P, N e O (oxigênio), que são considerados como impurezas de acordo com a presente invenção, são especificados conforme abaixo: Ti: 0,003% ou menos [0036] O Ti combina com o N para formar TIN, o que reduz a duração da fadiga no contato de laminação. Em particular, no caso de o teor exceder 0,003%, a duração da fadiga no contato de laminação diminui notadamente. Portanto, o teor de Ti é especificado para ser 0,003% ou menos. Além disso, conforme é geralmente desejável reduzir o teor de Ti nas impurezas tanto quanto possível, é muito mais preferível para o teor de Ti ser de 0,002% ou menos. P: 0,02% ou menos [0037] O P segrega nos limites dos grãos e reduz o ponto de fusão do metal na vizinhança dos limites dos grãos. Em particular, no caso do teor exceder 0,02%, o ponto de fusão do metal na vizinhança dos limites dos grãos diminui significativamente, provocando portanto freqüentemente a geração de rachaduras e defeitos durante o processo de produção a quente do tubo. Portanto, o teor de P é especificado para ser 0,02% ou menos. É muito mais preferível para o teor de P ser de 0,01% ou menos. N: 0,012% ou menos [0038] O N provavelmente combina com o Ti e com o Al para formar TiN e AIN. à medida que o teor de N aumenta e grandes quantidades de TiN e AIN são formadas, a duração de fadiga no contato de laminação diminui. Em particular, no caso de o teor exceder 0,012%, a duração da fadiga no contato de laminação se reduz notadamente. Portanto, o teor de N é especificado para ser 0,012% ou menos. O (oxigênio): 0,0015% ou menos [0039] O O (oxigênio) forma inclusões do tipo óxido, que reduzem a duração da fadiga no contato de laminação. Em particular, no caso de o teor exceder 0,0015%, a duração da fadiga no contato de laminação reduz-se notadamente. É desejável que o teor de O seja tão baixo quanto possível, assim é preferível que o teor seja de 0,0010% ou menos.

[0040] Em um tubo de aço para peças de elementos de mancais de acordo com a presente invenção, as composições químicas além dos elementos metálicos acima pode compreender, por exemplo, Ni: 1% ou menos, Cu: 0,5% ou menos, V: 0,1% ou menos, Nb: 0,05% ou menos, Ca: 0,003% ou menos e Mg: 0,003% ou menos de forma a garantir uma característica necessária como um produto acabado bem como tornar possível obter-se tubos de aço tendo excelente usinabilidade.

[0041] Além disso, no caso de os elementos acima mencionados serem suplementarmente adicionados nas composições químicas de forma a aumentar a característica como produtos acabados ou aumentar a usinabilidade dos tubos de aço, é preferível para esses elementos serem respectivamente limitados conforme especificado por Ni: 0,1 - 1%, Cu: 0,05 - 0,5%, V: 0,02 - 0,1%, Nb: 0,005 - 0,05%, Ca: 0,0003 - 0,003% e Mg: 0,0003 - 0,003%.

[0042] A esse respeito, entre os elementos acima mencionados, Ni, Cu, V e Nb podem ser adicionados em combinação, para no mencionar independentemente. Também Ca e Mg podem ser adicionados em combinação, para no mencionar independentemente. Além disso, pelo menos um elemento entre Ni, Cu, V e Nb podem ser adicionados com um ou ambos entre Ca e Mg. (B) Textura [0043] Uma intensidade de acumulação da face {211} no plano em paralelo com a direção circunferencial do tubo de aço se correlaciona com a vida da ferramenta no corte-usinagem, e uma vida de ferramenta satisfatória pode ser garantida quando a intensidade de acumulação acima mencionada da face {211} no plano em paralelo com a direção circunferencial tornar-se 1,5 ou mais.

[0044] Conforme relatado nos Exemplos mais tarde, os presentes inventores cortaram tubos de aço tendo várias composições em anéis de 20 mm de comprimento, dividiram esses anéis em metades no plano em paralelo com a direção longitudinal, e então fizeram essas metades aplainadas para preparar espécimes planos. Também cada superfície desses espécimes, correspondendo à superfície externa do tubo de aço, é polida retirando-se o metal de cerca de 0,5 mm de profundidade para se obter uma superfície com acabamento espelhado, a saber "um plano em paralelo com a direção circunferencial do tubo de aço", que é subseqüentemente medida pelo uso de um método comum de difração de raios X para se obter cada figura pólo de (200) e (110), determinando assim a orientação da face da textura.

[0045] Conseqüentemente, como textura, existem {211 }<110>, {111 }<211 > e uma aleatória. Conseqüentemente, em relação à face {211} ou à face {111}, uma intensidade de reflexão integrada é medida pelo anteriormente mencionado "Método de Difração de Raios X

Específico" para obter-se a razão específica da intensidade de reflexão integrada assim medida para a intensidade - que é ajustada para ser um (1) - para a face respectiva no Espécime Padrão. Por conseguinte, a razão obtida da intensidade de reflexão integrada vem a ser a intensidade de acumulação da face relevante.

[0046] Também para medir a vida de uma ferramenta, o corte de ranhuras por torneamento é aplicado à superfície externa do tubo de aço de tal forma que o cavaco descrito em (i) conforme abaixo é usado com o parâmetro de corte descrito em (ii) conforme abaixo. Incidentalmente, ou o número de passes de corte quando o desgaste na face de relevo do cavaco atinge 100 ocm ou mais, ou o número de passes de corte quando a inclinação do cavaco cai, é dito ser a "vida da ferramenta". (i) Cavaco: o grau do metal base é grau K10 de carbonetos cimentados, e o revestimento de TiN (a dureza da camada revestida é 2200 na Dureza Vicker's) é aplicado apenas na face do relevo, onde a inclinação do ângulo é 10 graus, o qual é usado para cortar a ranhura com 2,0 mm de largura e 0,1 mm de raio de canto. (ii) Parâmetro de corte: o parâmetro de corte compreende uma velocidade circunferencial: 120 m/min, uma taxa de alimentação: 0,050 mm por revolução, e uma profundidade de ranhura: 1,2 mm, que é definido como um passe, e passes repetidos são aplicados.

[0047] A Figura 2 é um diagrama mostrando a relação entre a vida da ferramenta e uma intensidade de acumulação da face {211} no plano em paralelo com a direção circunferencial do tubo de aço.Com base na relação da Figura 2, no caso de "Um Primeiro Tubo de Aço" de acordo com a presente invenção, uma intensidade de acumulação da face {211} no plano em paralelo com a direção circunferencial do tubo de aço é especificado para ser 1,5 ou mais. Também é preferível para a intensidade de acumulação acima ser 2,0 ou mais.

[0048] O limite superior da intensidade de acumulação da face {211} no é especificamente estabelecido, mas custa muito para atingir 4,0 ou mais sob condições para produção comercial em massa. Por essa razão, é preferível para a intensidade de acumulação da face {211} ser menos de 4,0.

[0049] Também no caso de "Um Primeiro Tubo de Aço" de acordo com a presente invenção, embora no seja essencial para a orientação do eixo normal da textura {211} ser especificamente estabelecida, é preferível que a orientação {211 }<110> seja predominante. (C) Propriedade de Impacto à temperatura ambiente [0050] Uma vez que a operação de corte-usinagem é uma espécie de destruição, é eficaz para assegurar a usinabilidade desenvolver a textura na face do cristal como no "Primeiro Tubo de Aço" de acordo com a presente invenção, e fazer a orientação da face do cristal se coordenar com uma certa direção. A saber, ao conseguir-se a orientação da face do cristal coordenada, a face do cristal com orientação específica é apenas para ser cortada em comparação com o caso em que a orientação é aleatória, aumentando portanto a usinabilidade.

[0051] A esse respeito, uma vez que a fragilidade do tubo de aço serve favoravelmente para a usinabilidade, é preferível que a propriedade de impacto, que é considerada como um índice de fragilidade, seja especificada. Por conseguinte, em "Um Terceiro Tubo de Aço" de acordo com a presente invenção, o valor do impacto à temperatura ambiente é especificado para ser 10 J/cm2 ou menos em adição a fazer a textura da face {211} crescer no plano em paralelo com a direção circunferencial do tubo de aço. (D) Método de Produção [0052] Para se obter tubos de aço para peças de elementos de mancais tendo excelente usinabilidade, conforme relatado no item (B) acima, é essencial que a intensidade de acumulação da face {211} no plano em paralelo com a direção circunferencial do tubo de aço seja 1,5 ou mais.

[0053] E para se alcançar 1,5 ou mais na intensidade de acumulação da face {211} no plano em paralelo com a direção circunferencial do tubo de aço, por exemplo, é justo que o recozimento de esferoidização seja executado após o processo de laminação a quente, e o trabalho a frio com 50-80% de taxa de redução da área da seção transversal junto com 50-70% de taxa de redução da espessura da parede no tubo de aço é aplicado, o que é finalmente seguido pelo tratamento térmico de aquecimento a 680°C - ponto A-i e mantendo por 5-40 minutos.

[0054] Aqui os pontos A-ι designam o valor expresso pela fórmula: Ponto A-ι (°C) = 723 + 29Si - 11Mn + 17Cr, onde o símbolo do elemento metálico significa o % em massa no aço, conforme descrito anteriormente.

[0055] O recozimento de esferoidização é executado para propósitos de amolecimento após o processo de laminação a quente,e um recozimento de esferoidização comum pode ser aplicado. Conforme apresentado nos Exemplos descritos mais tarde, os presentes inventores aplicaram um recozimento de esferoidização comum após o processo de laminação a quente para tubos de aço tendo várias composições químicas, e então aplicado o processo de trabalho a frio e tratamento térmico sob várias condições para investigar a textura pelo procedimento descrito em (B) acima.

[0056] As Figuras 4 e 5 são obtidas da comparação de alguns exemplos dos resultados da investigação acima.

[0057] A Figura 4 é um diagrama mostrando como a taxa de redução da área da seção transversal do tubo de aço bem como a taxa de redução da espessura da parede do tubo de aço afeta o crescimento da textura {211}. Para ser concreto, nas etapas compreendendo um recozimento de esferoidização comum após o processo de laminação a quente dos tubos de aço tendo composições químicas de acordo com as provisões descritas em (A) acima, o trabalho a frio sob várias condições, e o subseqüente tratamento térmico consistindo no aquecimento a 680°C - ponto A-ι e mantendo por 5-40 minutos, a extensão como a taxa de redução da área da seção transversal do tubo de aço bem como a taxa de redução da espessura do tubo de aço afetam o crescimento da textura {211} é comparada.

[0058] No diagrama, um símbolo o denota o caso em que uma intensidade de acumulação obtida na face {211} é 1,5 ou mais, e um símbolo x denota um caso diferente (a saber, uma intensidade de acumulação da face {211} menor que 1,5) na categoria acima. A propósito, no diagrama, o caso da intensidade de acumulação obtida na face {211} ser 1,5 ou mais 's representada simplesmente por {211} 1,5 ou mais.

[0059] Conforme derivado da Figura 4 acima, é óbvio que, para alcançar 1,5 ou mais de intensidade de acumulação na face {211}, a taxa de redução da seção transversal do tubo de aço (taxa de redução da área da seção transversal) tem apenas de ser 50% ou mais e a taxa de redução da espessura da parede tem apenas de ser de 30% ou mais como uma condição de trabalho a frio após o recozimento de esferoidização.

[0060] Entretanto, no caso da taxa de redução da seção transversal exceder 80% para o tubo de aço antes do trabalho a frio e/ou no caso da taxa de redução da espessura da parede do tubo de aço no trabalho a frio exceder 70%, a produtividade no processo de trabalho a frio diminui. Portanto, os limites superiores tanto da taxa de redução da seção transversal do tubo de aço quanto da taxa de redução da espessura da parede do tubo de aço são preferivelmente especificadas para ser 80% e 70% respectivamente.

[0061] A Figura 5 é um diagrama mostrando como a temperatura do tratamento térmico (temperatura de aquecimento) e seu tempo de manutenção afetam o crescimento da textura {211}. Para ser concreto, nas etapas compreendendo um recozimento de esferoidização comum após o processo de laminação a quente dos tubos de aço tendo composições químicas em conformidade com as provisões descritas no item (A) acima, um processo de trabalho a frio da forma descrita anteriormente que a taxa de redução da seção transversal do tubo de aço é de 50 - 80% e a taxa de redução da espessura da parede é de 30 - 70%, e o subseqüente tratamento térmico sob várias condições, a extensão de como as condições de tratamento térmico, a saber a temperatura do tratamento térmico e seu tempo de manutenção após o crescimento da textura {211} é comparada.

[0062] No diagrama, um símbolo o denota o caso em que a intensidade de acumulação obtida na face {211} é 1,5 ou mais, e um símbolo x denota um caso diferente daquele (a saber, uma intensidade de acumulação em {211} menor que 1,5) na categoria acima. Aqui, os números que aparecem no topo de o e x no caso da temperatura de aquecimento ser de 740 - 780°C e seu tempo de manutenção ser de 10-20 minutos denota os pontos A■, (°C). A propósito, no diagrama como antes, o caso da intensidade de acumulação obtida da face {211} ser de 1,5 ou mais é simplesmente descrito por {211} 1,5 ou mais.

[0063] Sendo derivado da Figura 5 acima, é aparente que, para alcançar 1,5 ou mais de intensidade de acumulação da face {211}, o tratamento consistindo em aquecer a 680°C - ponta AΛ e manter por 5 - 40 minutos tem apenas que ser executado após o processo de trabalho a frio anteriormente mencionado.

[0064] Portanto, no método de produção de acordo com a presente invenção, é estabelecido que o método compreende as etapas de recozimento esferoidização após o processo de laminação a quente, laminação a frio de tal forma que a taxa de redução da seção transversal do tubo de aço seja 50 - 80% e a taxa de redução da espessura da parede do tubo de aço seja de 30 - 70%, e o subseqüente aquecimento a 680°C - ponto A-ι por 5-40 minutos de duração. (E) Cavaco para a máquina de corte [0065] Conforme relatado nos Exemplos descritos mais tarde, os presente inventores aplicaram um processo de laminação a quente para aços tendo composições químicas em conformidade com as provisões descritas no item (A) acima, um recozimento de esferoidização após isso, e então um processo de trabalho a frio juntamente com o tratamento térmico com condições em conformidade com as provisões descritas no item (D) acima para investigar a textura pelo procedimento descrito no item (B) acima.

[0066] Além disso, o tubo de aço assim obtido é submetido a corte em ranhuras com os mesmos parâmetros do item (B) acima exceto a variação da camada de revestimento no cavaco de forma a medir a vida da ferramenta.

[0067] Há três tipos de camada de revestimento na face em relevo apenas do cavaco de carboneto cimentado acima, que são TiN, TiAIN e uma camada de revestimento multilaminada pela deposição de TiN e AIN alternadamente com um ciclo de 2,5 nm, onde cada dureza Vicker's é de 2200, 3100 e 3900 respectivamente.

[0068] A Figura 6 é um diagrama mostrando a relação entre a vida da ferramenta e a dureza Vicker's da camada de revestimento em um cavaco de carboneto cimentado. Desse diagrama, constata-se que o cavaco de carboneto cimentado tendo uma camada de revestimento com 3000 ou mais de dureza Vicker's tem apenas de ser usado de forma a estender a vida da ferramenta.

[0069] Portanto, no método de corte-usinagem de acordo com a presente invenção, é estabelecido que o cavaco de carboneto cimentado tendo uma camada de revestimento com 3000 ou mais de dureza Vicker's seja usado para corte-usinagem. Além disso, no caso da dureza Vicker's ser 3800 ou mais, a vida da ferramenta pode ser aumentada progressivamente. Assim, é mais preferível que o cavaco de carboneto cimentado tendo uma camada de revestimento com 3800 ou mais de dureza Vicker's seja usado para corte-usinagem.

[0070] Por enquanto, embora o limite superior da dureza Vicker's no seja especificado em particular, é mais custoso formar-se uma camada de revestimento com 4500 ou mais d dureza Vicker's. Por esta razão, é preferível que a dureza Vicker's da camada de revestimento seja de menos de 4500.

[0071] A seguir, com base nos Exemplos 1 - 3, os efeitos da presente invenção são relatados. (Exemplo 1) [0072] Os aços A - C e E - T com composições químicas mostradas nas Tabelas 1 e 2 foram fundidos por um forno a vácuo com uma capacidade de 180 kg. E o aço D foi fundido por um conversor com uma capacidade de 70 toneladas.

[0073] Os aços B - D, o aço F, o aço Η, o aço K e o aço M mostrados nas Tabelas 1 e 2 acima mencionadas estão conformes com as faixas reivindicadas de composições químicas de acordo com a presente invenção. Por outro lado, o aço A, o aço E, o aço G, o aço I, o aço J, o aço L, e os aços N - T representam exemplos comparativos, onde quaisquer elementos nas composições químicas caem fora das faixas reivindicadas de acordo com a presente invenção.

Tabela 1 Tabela 2 [0074] Então, cada lingote dos aços A - C e E - T acima que foram feitos por um forno de 180 kg, foi forjado a quente por um método comum em uma barra de 60 mm de diâmetro. Nesse meio tempo, o lingote do aço D que foi fundido por um conversor de 70 toneladas, foi submetido a uma decomposição e a um processo de forjamento a quente para se tornar uma barra de 178 mm de diâmetro, seguido por um processo de forjamento a quente comum para produzir uma barra de 60 mm de diâmetro.

[0075] Para cada aço, uma barra de 60 mm de diâmetro foi cortada em peças de 300 mm de comprimento, que foram então submetidas ao recozimento de esferoidização com várias condições. Em relação às condições do recozimento de esferoidização, não caso em que o teor de Cr foi de 0,8% ou mais, as barras foram aquecidas a 780°C por quatro horas, enquanto não caso em que o teor de Cr foi de menos de 0,8%, aquelas foram aquecidas a 760°C por quatro horas. Em qualquer dos casos, após serem aquecidas por quatro horas, as barras foram resfriadas a uma taxa de 10°C/h até 660°C e então liberadas para o ar livre.

[0076] As barras assim tratadas por recozimento de esferoidização foram submetidas à usinagem para produzir espécimes de teste de 58 mm de diâmetro por 5,2 mm de espessura, que foram aquecidas a 820°C por 30 minutos seguido de imediato resfriamento brusco com óleo e o subseqüente revenido a 160°C por uma hora.

[0077] Esses espécimes de teste (58 mm de diâmetro, 5,2 mm de espessura) que foram submetidos a resfriamento brusco e revenido foram polidos como espelhos e submeteram-se a um teste de fadiga não contato de laminação. As condições do teste de fadiga não contato de laminação estão mostradas em (i) a (v) conforme abaixo: (i) Equipamento de teste: Máquina de teste de fadiga do contato de laminação com sistema de impulso do tipo Mori (ii) Pressão máxima da superfície: 5000 MPa (iii) Número de rotações do espécime de teste: 1800 rpm (iv) Lubrificante: Óleo de Turbina n° 68 (v) Número de espécimes de teste: 10 cada [0078] Os resultados do teste de fadiga do contato de laminação para dez (10) espécimes de teste de cada aço estão plotados em um papel de plotagem de probabilidades Weibull onde uma ordenada representa a probabilidade da taxa de falha acumulada e uma abscissa representa a duração da fadiga não contato de laminação, portanto uma analogia linear é tirada para se obter uma duração de fadiga (limite de tolerância L10 na duração de fadiga) onde uma taxa de probabilidade de falha cumulativa vem a ser de 10%. O objetivo do limite de tolerância L10 é ajustado para ser 1 x 107 ou mais e o aço cujo limite de tolerância L10 estiver abaixo de 1 x 107é considerado como tendo duração de fadiga insuficiente não contato de laminação, e assim vários testes, descritos mais tarde, não são executados para ele. A Tabela 3 mostra o resultado dos testes de fadiga do contato de laminação. C e I denotam "Exemplo Comparativo" e "Exemplo da Invenção" respectivamente.

Um símbolo * denota o aço cuja composição química desvia das faixas reivindicadas de a presente invenção.

Um símbolo # denota que o objetivo não foi esclarecido.

[0079] Da tabela 3 fica aparente que o Teste n° 1 do aço A tendo teor de C abaixo do valor especificado, e os Testes nos 14, 15,19 e 20 que são conduzidos para os aços N, O, S e T respectivamente onde Al, Ti, N e O excedem o limite especificado pela presente invenção respectivamente, não satisfazem o objetivo do limite de tolerância L10, 1 x 1Ü7, determinando portanto ter uma duração de fadiga inferior não contato de laminação.

[0080] A seguir, para os aços que têm um limite de tolerância L10 de não menos que os 1 x 107 objetivado não teste de fadiga do contato de laminação, a barra redonda de 60 mm de diâmetro forjada a quente é aquecida a 1200°C por 20 minutos e submetida ao processo de produção de tubos a quente com temperatura de acabamento de 850 -950°C para obter 39,1 mm de diâmetro por 5,90 mm de espessura de parede, sendo finalmente resfriado ao ar livre após o processo de produção de tubos a quente.

[0081] Na superfície interna do tubo de aço, a sua temperatura aumenta pela geração de calor pela sua deformação durante o processo de produção do tubo, e provavelmente excede o ponto de fusão localmente, o que é atribuído à provável geração de defeitos. A esse respeito, a superfície interna do tubo de aço obtido de 39,1 mm de diâmetro por 5,90 mm de espessura da parede é inspecionada visualmente quanto a defeitos. Além disso, a inspeção visual é também executada para se werificar gera ou não rachaduras tanto na superfície externa quanto na interna.

[0082] A Tabela 4 mostra os resultados da inspeção da superfície interna quanto a defeitos bem como tanto do diâmetro externo quanto do diâmetro interno para a presença de rachaduras.

[0083] Dos resultados da Tabela 4 mostrados na página seguinte, é reconhecido que, nos testes nos 24, 28, 29, 33 e 35 usando aços E, I, J, P e R respectivamente onde C, Mn, Cr, P e S excederam o valor especificado pela presente invenção respectiva mente, os defeitos da superfície interna atribuíveis à fusão local são observados para cada tubo de aço, provando assim ser uma característica da superfície inferior. Quando há a presença de defeitos, o custo para condicionamento da superfície aumenta, tornando assim difícil aplicar para produção em massa. Portanto, quaisquer outros testes não são conduzidos para os aços acima.

[0084] Não teste n° 31 usando-se o aço L onde o Mo excede o valor especificado pela presente invenção, a ductilidade notadamente diminui devido à formação de martensita, provocando portanto a geração de rachaduras. Portanto os testes subseqüentes são interrompidos também para o aço L.

Tabela 4 I e C denotam "Exemplo da Invenção" e "Exemplo Comparativo" respectivamente. | na coluna de escória remanescente após a decapagem ácida denota que a | descamação por decapagem ácida não é executada. | Um símbolo * denota o desvio das faixas reivindicadas das composições químicas de I acordo com a presente invenção, | Um símbolo # denota que o objetivo não foi esclarecido.

[0085] Conseqüentemente, os tubos de aço feitos dos aços B - D, F, G, Η, K, M e Q, onde nem qualquer defeito de superfície interna nem qualquer rachadura tanto na superfície externa quanto na interna são detectados, são submetidos ao tratamento de descamação por uma decapagem ácida comum, para verificar se a carepa permanece ou não. Na Tabela 4 acima, a presença de carepa remanescente é também listada.

[0086] Conforme mostrado na Tabela 4, não caso do Teste n° 26 usando-se o aço G cujo teor de Si excede o valor especificado pela presente invenção, a carepa pode não ser perfeitamente removida pela decapagem ácida, sendo assim parcialmente deixada para trás.

[0087] Quando a carepa permanece, a qualidade de superfície após o trabalho a frio torna-se insatisfatória e a vida de uma ferramenta para o trabalho a frio torna-se curta. Portanto, nenhum outro teste é executado para o aço G.

[0088] A seguir, para os aços B - D, F, Η, K, M e Q onde o limite de tolerância obtido L10 é de não menos que 1 x 107, nem qualquer defeito de superfície interna nem qualquer rachadura quer na superfície externa quer na interna são detectados para os tubos de aço feito dos mencionados aços, e nenhuma carepa permanece após a descamação por uma decapagem comum, a barra redonda de 60 mm de diâmetro conforme forjada a quente é aquecida a 1200°C por 20 minutos e então submetida a um processo de produção de tubos a quente com temperatura de acabamento de 850 - 950°C para obter o tubo de aço de 37,0 - 52,0 mm de diâmetro por 3,80 - 7,40 mm de espessura de parede, finalmente sendo resfriada ao ar livre após a produção do tubo a quente.

[0089] Os tubos de aço assim obtidos são submetidos ao recozimento de esferoidização e sucessiva descamação por uma decapagem ácida comum, seguido de estampagem a frio ou laminação a frio com um laminador peregrino a frio para obter tubos de aço de 30,0 mm de diâmetro por 3,0 mm de espessura de parede.

[0090] O recozimento de esferoidização é executado aquecendo-se a 780°C por 4 horas não caso do aço em que o teor de Cr for de 0,8% ou mais, e a 760°C por 4 horas não caso do aço em que o teor de Cr for menor que 0,8%. A taxa de resfriamento em ambos os casos é de 10°C/h até 660°C e então liberado ao ar livre.

[0091] Para os tubos de aço submetidos à estampagem a frio acima ou à laminação a frio com laminador peregrino a frio, o tratamento térmico a 650 - 780°C por 3-50 minutos de duração por um método comum é executado e a medição da textura bem como o corte-usinagem são executados.

[0092] Nas Tabelas 5-7, a dimensão do tubo de aço acima após a fabricação do tubo a quente, o parâmetro para trabalho a frio e a condição do tratamento térmico estão listados. Casualmente, a intensidade de acumulação da face {211} é descrita como intensidade de acumulação {211}, e assim também intensidade de acumulação {111} é a acumulação da face {111} nessas tabelas.

Tabela 5 I e C na coluna classificação denotam "Exemplo tia Invenção" e "Exemplo Comparativo"respeclivamente. Laminação nacotnade trabalho a frio significa laminaçáo a frio com lamínador peregrino a frio.

Um símbolo * denota o desvio das provisões especificadas pela presente invenção.

Um símboloή denota o desvio das provisões especificadas em (3) pela presente invenção.

Um símbolo # denota que o objetivo não está esclarecido.

Tabela 6 leCna coluna classificação denotam "Exemplo da Invenção" e "Exemplo ComparaWrespecIvameiite. Laminação na coluna de trabalho a frio significa laminação a frio com laminador peregrino a frio.

Um símbolo' denota o desvio das provisões especificadas pela presente invenção, Um símbolo I denota que o objetivo não está esclarecido.

Tabelai leCna coluna classificação denotam "Exemplo da Invenção" e "Exemplo ComparaWrespecIvamente. Laminação na coluna de trabalho a frio significa lanrinaçâo a tio com laminador peregrinos tio.

Um símbolo' denota o desvio das provisões especificadas pela presente invenção, Um símbolo # denota que o objetivo rã:· está esclarecido.

[0093] A textura do tubo de aço é medida pelo seguinte procedimento. A saber, tubos de aço após o tratamento térmico são cortados em anéis de 20 mm de comprimento, que são divididos sucessivamente em metades no plano em paralelo com a direção longitudinal. Então essas metades são corrigidas para preparar os espécimes de teste planos (referência à Figura 1), onde a superfície externa da composição plana do tubo de aço é polida retirando o metal de cerca de 0,5 mm de profundidade para obter uma superfície com acabamento espelhado, a saber "um plano em paralelo com a direção circunferencial do tubo de aço", que é subseqüentemente medido pelo uso de um método comum de difração de raios X para obter cada figura pólo de (200) e (110) determinando assim a orientação da face da textura.

[0094] Com relação à orientação da face determinada, uma intensidade de reflexão integrada é medida pelo anteriormente mencionado "Método Específico de Difração de Raios X", e a intensidade assim medida deve ser dividida pela intensidade de reflexão integrada para a mesma orientação de face no caso do "espécime padrão", obtendo portanto uma intensidade de acumulação da face relevante.

[0095] Conforme mencionado anteriormente, "espécime padrão" denota o espécime que é feito de tal forma que uma barra forjada a quente de 60 mm de diâmetro feito do aço D mostrado na Tabela 1 é aquecida a 1200°C por 30 minutos seguida de resfriamento ao ar livre até a temperatura ambiente, aquecida novamente a 780°C por 4 horas seguida pela etapa de resfriamento compreendendo um estágio de resfriamento até 660°C com taxa de resfriamento de 10°C/h e um imediato segundo resfriamento até a temperatura ambiente ao ar livre, e então a barra em processo é submetida a corte e polimento para a seção transversal da barra redonda a ser fornecida para medição.

[0096] Também os tubos de aço após o tratamento térmico são submetidos ao teste de corte-usinagem para medição da vida da ferramenta em termos de corte de ranhuras sob as condições que um cavaco mostrado em (i) abaixo é usado e os parâmetros de usinagem mostrados em (ii) abaixo são aplicados. A esse respeito, ou o número de passes de corte quando o desgaste na face de relevo do cavaco chega a 100 ocm ou mais, ou o número de passes de corte quando a ponta do cavaco acontece de cair é declarado como sendo a "Vida da Ferramenta". Incidentalmente, o objetivo da vida da ferramenta é ajustado para ser 2000 passes ou mais em termos de um número de passes. (i) Cavaco: O grau do metal base é o grau K10 de carbonetos cimentados, e o revestimento TiN (a dureza da camada revestida é 2200 em dureza Vickers) é aplicado na face de relevo apenas, onde a inclinação do ângulo é de 10 graus, o qual é usado para cortar a ranhura com 2,0 mm de largura e 0,1 mm de raio de canto. (ii) Parâmetro de corte: O parâmetro no corte compreende a velocidade circunferencial: 120 m/min, taxa de alimentação: 0,050 mm por revolução, e a profundidade da ranhura: 1,2 mm, o que é definido como um passe, e os passes repetidos são aplicados.

[0097] Nas tabelas 5 - 7, a textura acima e a vida da ferramenta são listadas em conjunto. E a relação entre uma intensidade de acumulação e a vida de ferramenta é mostrada nas Figuras 2 e 3 respectivamente.

[0098] A Figura 2, conforme anteriormente mencionado, é um diagrama mostrando a relação entre uma vida de ferramenta e uma intensidade de acumulação da face {211} no plano em paralelo com a direção circunferencial do tubo de aço. Além disso, a Figura 3 é um diagrama mostrando a relação entre a vida da ferramenta e a intensidade de acumulação da face {111} no plano em paralelo com a direção circunferencial do tubo de aço.

[0099] Das Tabelas 5-7 acima, é óbvio que cada Teste n° em conformidade com as provisões especificadas de acordo com a presente invenção exibe uma excelente vida da ferramenta estendendo-se a 2000 passes ou mais, indicando assim que uma excelente usinabilidade é atingida. Por outro lado, no caso de cada teste n° que no esteja em conformidade com as provisões especificadas de acordo com a presente invenção, a vida da ferramenta tornou-se menos de 2000 passes, resultando assim em usinabilidade deficiente. (Exemplo 2) [00100] Similarmente aos testes nos 47 e 59 no Exemplo 1, os tubos de aço são preparados após o tratamento térmico. A saber, os tubos de aço de 45,0 mm de diâmetro por 4,51 mm de espessura após a produção do tubo a quente, são submetidos ao anteriormente mencionado recozimento de esferoidização, descamação por decapagem ácida, e então laminação a frio com um laminador peregrino a frio para obter a dimensão de 30,0 mm de diâmetro por 3,0 mm de espessura, que são subseqüentemente seguidos de tratamento térmico a 700°C por 30 minutos de duração, sendo assim preparados como os tubos de aço para os tubos D e H. Usando-se esses tubos de aço, é executado um teste de corte-usinagem para a vida da ferramenta em termos de corte de ranhura na superfície externa sob as mesmas condições para o Exemplo 1, exceto a mudança da camada de revestimento no "cavaco".

[00101] Existem dois tipos de camada de revestimento na face do relevo apenas do anteriormente mencionado "cavaco", que são "TiAIN" e "uma camada de revestimento multilaminada pela deposição de TiN e AIN alternadamente com um ciclo de 2,5 nm", cada dureza Vicker's dos quais é de 3100 e 3900 respectivamente.

[00102] A Tabela 8 e a Figura 6 mostram uma vida da ferramenta no teste de usinabilidade. Os resultados dos Testes nos 47 e 59 no Exemplo 1, a saber cada vida da ferramenta no caso de corte-usinagem com um cavaco onde somente o revestimento de TiN é fornecido na face do relevo, estão também incluídos na Tabela 8 e na Figura 6. Conforme mencionado acima, a intensidade de acumulação {211} e a intensidade de acumulação {111} denotam a intensidade de acumulação da face {211} e da face {111} respectivamente.

[00103] É evidente, do que mostram a Tabela 8 e a Figura 6, que a vida da ferramenta foi notadamente melhorada quando a dureza Vicker's da camada de revestimento foi de 3000 ou mais.

Tabela 8 11 e C na coluna classificação denotam "Exemplo da Invenção* e "Exemp o Comparativo" respeclivamente.

Laminação na coluna de Trabalho a Frio spca laminação a frio com laminador peregrino.

Na coluna do tipo da camada de revestimento na face de relevo do cavaco, (1) denota 1, (2) denota 1IN e (3) denota "uma camada de Um símbolo1 denota o desvio das provisões especificadas pela presente invenção.

Um símbolo # denota que o objetivo não foi esclarecido. (Exemplo 3) [00104] O aço com composição química mostrada na tabela 9 é fundido e o material de tubo sem costura para trabalho a frio é preparado pelo processo Mannesmann. O material do tubo assim produzido é submetido ao recozimento de esferoidização e então trabalhado a frio. Após o trabalho a frio, o desempeno é executado ou sem o tratamento térmico ou subseqüentemente ao tratamento térmico para preparar os tubos de aço para teste. Os tubos de aço assim obtidos são submetidos ao teste de corte-usinagem para medir a vida da ferramenta, Tabela 9 [00105] Na produção do tubo a quente, um laminador com um mandril Mannesmann é utilizado para fazer tubos de 60 mm de diâmetro por 7 mm de espessura, que são subsequentemente resfriados ao ar livre após o processo de produção de tubos. Os tubos de aço assim produzidos são submetidos ao recozimento de esferoirização, subsequentemente à descamação por decapagem ácida e ao tratamento de lubrificação pelo método comum, e então estampado a frio com uma taxa de redução da área da seção transversal de 29% para a dimensão de 50 mm de diâmetro por 6,0 mm de espessura.

[00106] Após o trabalho a frio, a desempeno é executado , sem o tratamento térmico ou subsequente ao tratamento térmico. Onde o tratamento térmico é executado, a condição de recozimento brando compreende a temperatura de aquecimento a 640°C e o tempo de manutenção de 10 minutos, e uma máquina de desempeno do tipo de cilindros cruzados 2-2-2-1 é usada para o desempeno.

[00107] Similarmente ao Exemplo 1, os tubos de aço assim desempenados são submetidos ao teste de corte-usinagem para medição da vida da ferramenta em termos de corte de ranhuras sob as condições de que um cavaco mostrado em (i) abaixo seja usado e os parâmetros de usinagem, mostrados em(ii) abaixo sejam aplicados. A esse respeito, o passe quando a quantidade de desgaste na face de relevo do cavaco alcança no menos que 100 ocm ou a extremidade do cavaco termina é designada para ser a vida da ferramenta. Incidentalmente, o objetivo para a vida da ferramenta é ajustado para ser 2000 passes ou mais, em termos de número de passes. (i) cavaco: o grau do metal base é o grau K10 de carbonetos cimentados, e o revestimento TiN (a dureza da camada revestida é 2200 em dureza Vicker's) é aplicado na face do relevo apenas onde o ângulo de inclinação é 10 graus, o que é usado para cortar o cavaco com 2,00 mm de largura e 0,1 mm de raio de canto. (ii) Parâmetros de corte: Os parâmetros de corte compreendem a velocidade circunferencial: 120 m/min, a taxa de alimentação: 0,050 mm por revolução, e a profundidade da ranhura: 1,2 mm, que é definido como um passe, e são aplicados repetidos passes.

[00108] Além disso, os espécimes de teste (10 mm x 2,5 mm) para o teste de impacto Charpy são preparados do tubo de aço após seu desempeno, tendo um entalhe em V de 2 mm colocado na direção L (direção longitudinal do tubo), e as propriedades de impacto à temperatura ambiente são medidas. Ao mesmo tempo, a textura é medida sob as mesmas condições do Exemplo 1, as quais estão listadas na Tabela 10 juntamente com suas propriedades de impacto.

Tabela 10 [00109] Do resultado mostrado na Tabela 10, no caso da propriedade de impacto em temperatura ambiente, ser da ordem de 10 J/cm2 ou menos (Teste n° 77), a vida da ferramenta é notadamente melhorada, resultando assim aumentar enormemente a usinabilidade. Aplicabilidade Industrial [00110] Tubos de aço para peças de elementos de mancais de acordo com a presente invenção, onde as composições específicas são limitadas e uma intensidade de acumulação da face {211} juntamente com uma propriedade de impacto à temperatura ambiente na direção longitudinal do tubo de aço são especificados, pode ser fornecido como uma fonte de material para peças de elementos de mancais, que têm excelente usinabilidade e duração de fadiga no contato de laminação, sendo incorporado sem a adição de um elemento de corte livre especificamente nem sem reduzir a produtividade uma vez que a esferoidização para a mesma duração de recozimento com aquela do tratamento de esferoidização convencional pode ser aplicada. Consequentemente, aplicando-se um método de produção ou um método de corte-usinagem conforme presente invenção, as peças de elementos de mancais tais como calhas, cilindros e eixos podem ser produzidas com menos custo e mais eficientemente. Assim, a presente invenção pode ser amplamente aplicada em muitos campos para uso de mancais em vários maquinários industriais, automóveis e similares.

Claims (5)

1. Tubo de aço para peças de elementos de mancais caracterizado por compreender, em % em massa: C: 0,6%-1,1%, Si: 0,1%-1,5%, Mn: 0,2% - 1,5%, Cr: 0,2% - 2,0%, S: 0,003% - 0,020%, Al: 0,005% - 0,05%, Mo: 0 - 0,5%, Ni: 0- 1,0%, Cu: 0 - 0,5%, V: 0-0,1%, Nb: 0 - 0,05%, Ca: 0 - 0,003%, Mg: 0 - 0,003%, e o saldo sendo Fe e impurezas que consistem de Ti: 0,003% ou menos, P: 0,02% ou menos, N: 0,012% ou menos, e O: 0,0015% ou menos, em que a intensidade de acumulação da face {211} é de 1,5 ou mais no plano em paralelo com a sua direção circunferencial.

2. Tubo de aço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender de 0,03% - 0,5%, em massa, de Mo.

3. Tubo de aço, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por um valor de impacto na sua direção longitudinal na temperatura ambiente é de 10 J/cm2 ou menos.

4. Método de produção do tubo de aço para peças de elementos de mancais conforme definido na reivindicação 1 ou 2, caracterizado por compreender as etapas de: recozimento de esferoidização após um processo de laminação a quente; seguido de trabalho a frio com taxa de deformação na faixa de 50% -80% e taxa de redução da espessura da parede do mesmo na faixa de 30% - 50%; e tratamento térmico onde a temperatura de aquecimento está na faixa entre 680Ό e o ponto A-ι e duração de 5 minutos - 40 minutos; onde o ponto A-ι designa o valor expresso pela fórmula: ponto ^ (<C) = 723 + 29 Si - 11 Mn + 17 Cr, em que o símbolo do elemento metálico significa o seu teor, em % em massa, no aço.

5. Método de usinagem do tubo de aço para peças de elementos de mancais conforme definido na reivindicação 1 ou 2, caracterizado por ser aplicado um cavaco de carboneto cimentado com uma camada de revestimento tendo 3000 ou mais de dureza Vickers.