NBR 5915 - 2003 - Chapas Finas a Frio de Aço Carbono para Estampagem

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JUL 2003 NBR 5915
Chapas finas a frio de aço-carbono
para estampagem
Origem: Projeto NBR 5915:2002
ABNT/CB-28 - Comitê Brasileiro de Siderurgia
CE-28:000.03 - Comissão de Estudo de Produtos Planos
NBR 5915 - Cold rolled steel thin sheet forming quality
Descriptors: Cold rolled steel sheet. Drawing. Forming
Esta Norma substitui a NBR 5915:1984
Válida a partir de 01.09.2003
Palavras-chave: Aço. Chapa fina. Estampagem.
Conformação
6 páginas
Sumário
Prefácio
1 Objetivo
2 Referências nor mativas
3 Definições
4 Requisitos gera is
5 Requisitos específicos
6 Inspeção
7 Aceitação e reje ição
Prefácio
A ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas – é o Fórum Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo
conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB) e dos Organismos de Normalização Setorial
(ABNT/ONS), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas
fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros).
Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no âmbito dos ABNT/CB e ABNT/ONS, circulam para Consulta Pública entre
os associados da ABNT e demais interessados.
1 Objetivo
Esta Norma fixa os requisitos exigíveis para encomenda, fabricação e fornecimento de chapas finas de aço-carbono
laminadas a frio, para estampagem, com espessura até 3,00 mm (inclusive).
2 Referências n ormativas
As normas relacionadas a seguir contêm disposições que, ao serem citadas neste texto, constituem prescrições para esta
Norma. As edições indicadas estavam em vigor no momento desta publicação. Como toda norma está sujeita a revisão,
recomenda-se àqueles que realizam acordos com base nesta que verifiquem a conveniência de se usarem as edições mais
recentes das normas citada a seguir. A ABNT possui a informação das normas em vigor em um dado momento.
NBR 5902:1980 - Determinação do índice de embutimento em chapas de aço pelo método Erichsen modificado -
Método de ensaio
NBR 5903:1983 - Produtos planos laminados de aço - Terminologia
NBR 6364:1980 - Defeitos de superfície, forma e dimensões em produtos laminados planos de aço não revestidos –
Terminologia
NBR 5915:20032
NBR 6673:1981 - Produtos planos de aço - Determinação das propriedades mecânicas à tração - Método de ensaio
NBR 6215:1986 - Produtos siderúrgicos - Terminologia
NBR 8164:1983 - Folhas e chapas de aço de baixo carbono - Determinação da anisotropia plástica e do expoente de
encruamento - Método de ensaio
NBR ISO 4287:2002 - Especificações geométricas do produto (GPS) - Rugosidade: Método do perfil - Termos,
definições e parâmetros da rugosidade
NBR NM 146-1:1998 - Materiais metálicos - Dureza Rockwell - Parte 1 : Medição da dureza Rockwell (escalas A, B, C,
D, E, F, G, H e K) e Rockwell superficial (escalas 15N, 30N, 45N, 15T, 30T e 45T)
NM 144-1:1998 - Requisitos gerais para produtos laminados planos de aço-carbono e aço baixa liga e alta resistência -
Parte 1: Laminados a frio
ASTM E 140:1997 - Standard Hardness conversion tables for metals - Relationship among Brinell hardness, Vickers
hardness, Rockwell hardness, superficial hardness, Knoop hardness, and Scleroscope hardness
3 Definições
Para os efeitos desta Norma, aplicam-se as definições das NBR 5903, NBR 6215 e NBR 6364.
4 Requisitos gerais
Os requisitos gerais de encomenda, fabricação, acabamento, superfície, inspeção, amostragem, ensaios, embalagem,
marcação, certificado, aceitação e rejeição, tolerâncias dimensionais e de forma a que devem obedecer as chapas
produzidas segundo esta Norma estão descritos na NM 144-1. Os requisitos mencionados complementam esta Norma;
entretanto, se houver divergência, prevalecem os especificados nesta Norma.
4.1 Classificação
As chapas de aço produzidas segundo esta Norma podem ser fornecidas nos seguintes graus:
- EM, para estampagem moderada;
- EP, para estampagem profunda;
- EEP, para estampagem extraprofunda;
- EEP-PC, para estampagem extraprofunda em peças críticas;
- EEP-IF, para estampagem extraprofunda com aço IF (Interstital Free).
4.2 Acabamento d e superfície
As chapas finas produzidas segundo esta Norma podem se fornecidas com acabamento superficial brilhante, fosco ou
áspero, conforme tabela 4.
5 Requisitos esp ecíficos
5.1 Forma de fornecimento
5.1.1 As chapas finas produzidas segundo esta Norma, de aço dos graus EEP, EEP-PC e EEP-IF, podem ser fornecidas
com garantia de propriedades mecânicas ou com garantia de conformação.
5.1.2 O fornecimento com garantia de propriedades mecânicas implica expressamente o cumprimento das características
mecânicas correspondentes, previstas nesta Norma.
5.1.3 O produtor deve garantir as propriedades mecânicas indicadas na tabela 2, a partir da data do recebimento do
material pelo comprador, pelos seguintes prazos:
a) 15 dias, para os graus EM e EP;
b) seis meses para os graus EEP, EEP-PC e EEP-IF.
5.1.4 O fornecimento com garantia de conformação da peça implica expressamente o cumprimento da conformidade de
determinadas peças, com uma percentagem máxima de refugo estabelecida no pedido de compra, após análise técnica
conjunta. Esta análise técnica detalha o tipo de peça e sua aplicação, processo de fabricação e certas condições
particulares, ou seja, se é peça exposta ou não, e outras. Consideram-se como refugo peças com defeitos
caracterizadamente oriundos do material (ruptura, linhas de distensão, casca de laranja, esfoliação e outros), que se
evidenciem após a operação de conformação. O fornecimento feito com garantia de conformação de peça dispensa o
atendimento das características mecânicas previstas nesta Norma.
5.1.5 O fornecimento com garantia de conformação de peça deve ser expressamente indicado pelo comprador na
encomenda.
NBR 5915:2003 3
5.2 Requisitos de composição química
5.2.1 Os requisitos de composição química do aço para análise de panela são dados na tabela 1.
5.2.2 Nos casos em q ue se efetuar análise confirmatória, as variações permissíveis em relação à análise de panela são:
C 0,03%
Mn 0,03%
P 0,010%
S 0,010%
5.2.3 Para o grau EE P-IF, na análise química confirmatória de carbono, se admitirá 0,01% acima do valor permitido na
tabela 1.
5.2.4 Os teores de ele mentos residuais no aço, tais como níquel, cromo, nióbio, molibdênio, cobre ou outros, não podem
exceder, individualmente ou em conjunto, valores que afetem as características mecânicas, a aptidão à conformação ou o
acabamento superficial da chapa. Quando utilizado nos aços EEP-IF, estes elementos devem constar no certificado de
conformidade.
5.3 Requisitos de propriedades mecânicas
5.3.1 Os requisitos de propriedades mecânicas do aço são dados na tabela 2.
5.3.2 Quando especif icada a garantia de valores de embutimento, a média aritmética dos valores de embutimento obtidos
de três ensaios não pode ser inferior ao valor especificado na tabela 3, sendo que nenhum valor dos três ensaios pode ser
menor 0,3 mm que o da tabela 1.
5.3.3 Os valores de d ureza são dados a título indicativo, podendo ser garantidos quando especificado no pedido de
compra. Quando for estabelecida a obrigatoriedade de atendimento do ensaio de dureza, somente serão garantidos os
valores de um dos outros dois ensaios, tração ou embutimento, à opção do comprador. A média aritmética de três ensaios
deve ser menor ou igual ao valor indicado na tabela 2. Quando não for possível ensaiar o material usando-se a durezaRockwell escala B, pode ser utilizada outra escala, convertendo-se para a escala B os valores assim obtidos, segundo a
ASTM E 140.
Tabela 1 - Composição química
Elementos Grau
EM EP EEP EEP-PC EEP-IF
Carbono (% máx.)
Manganês (% máx.)
Fósforo ((% máx.)
Enxofre (% máx.)
Alumínio (% mín.)
Titânio (% máx.)
0,13
0,60
0,040
0,040
-
-
0,10
0,45
0,030
0,030
-
-
0,08
0,45
0,030
0,030
0,020
-
0,06
0,35
0,025
0,025
0,020
-
0,02
0,25
0,020
0,020
0,010
0,30
NBR 5915:20034
Tabela 2 - Propriedades mecânicas
Alongamento total
mín2)
%
Dureza
Rockwell
HRB
máx. 5)
Anisotropia
)4),3 
r
Expoente de
encruamento
3) n
Grau
Limite de
escoamento1)
MPa
Limite de
resistência
à tração
MPa Lo = 50mm Lo = 80mm
EM 280 máx. 270-390 30 28 65 - -
EP 260 máx. 270-370 35 33 57 - -
EEP 140-230 270-350 38 36 50 - -
EEP-PC 140-210 270-350 39 37 50 1,6 mín. 0,20
EEP-IF 140-180 270-350 40 38 50 1,8 mín. 0,22
1) Para espessuras de chapas menores ou iguais a 0,5 mm, o limite de escoamento máximo é incrementado em 40 MPa, e
para espessuras maiores que 0,5 mm e menores ou iguais a 0,7 mm, o valor máximo do limite de escoamento é
incrementado em 20 MPa.
2) Para espessuras de chapas menores ou iguais a 0,5 mm, o valor mínimo de alongamento de ruptura diminui em quatro
unidades, e para espessuras maiores que 0,5 mm e menores ou iguais a 0,7 mm, o valor mínimo do alongamento de
ruptura diminui em duas unidades.
3) Os valores de r e n são válidos apenas para espessuras de produto ≥ a 0,5 mm.
4) Para espessuras > 2 mm, o valor de r é diminuído em 0,2.
5) Os valores de dureza são orientativos, conforme 5.3.3.
5.4 Envelheciment o
5.4.1 As chapas finas laminadas a frio, principalmente as dos graus EM e EP, estão sujeitas ao fenômeno de
envelhecimento, que se manifesta através de um aumento da dureza e do limite de escoamento, e uma diminuição do
alongamento e da altura do embutimento, prejudicando a dutilidade do material
5.4.2 O envelhecimen to predispõe ao aparecimento de linhas de distensão quando as chapas sofrem operação de
estampagem. Estas linhas podem ser evitadas, passando-se adequadamente o material por uma desempenadeira de rolos
imediatamente antes da estampagem. O envelhecimento é fortemente influenciado pela temperatura, sendo tanto mais
rápido quanto mais alta for a temperatura.
5.4.3 Por um prazo d e seis meses, a partir da data em que o material for colocado à disposição do comprador, as chapas
finas dos graus EEP, EEP-PC e EEP-IF não devem apresentar alterações significativas em suas propriedades mecânicas
nem defeitos causados por envelhecimento, tais como linhas de distensão, durante seu uso em operações de conformação
ou em ensaios de recebimento.
5.5 Soldabilidade
As chapas finas produzidas segundo esta Norma prestam-se para soldagem, desde que sejam utilizados métodos
adequados.
5.6 Revestimentos
As chapas finas produzidas segundo esta Norma, depois de preparadas nas instalações do comprador, são adequadas
para receber revestimento de superfície, tais como pintura, revestimentos anticorrosivos metálicos por imersão ou
eletrodeposição. O tipo de revestimento deve ser expressamente indicado na encomenda, exceto no caso de pintura.
5.7 Acabamento superficial
5.7.1 O acabamento superficial das chapas, estabelecido no pedido de compra será um dos tipos indicados na tabela 4,
conforme NBR ISO 4287.
5.7.2 Podem ser solic itadas limitações mais restritas do que as indicadas na tabela 4, em particular para o acabamento
fosco, onde a faixa especificada não deve ser menor que 0,8 µm (Ra).
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Tabela 3 - Embutimento Erichsen modificado - Valores mínimos de altura
do embutimento (mm) conforme o grau de estampagem
Espessura EM EP EEP EEP-PC/EEP-IF
0,30 8,3 9,0 9,4 9,5
0,35 8,5 9,2 9,5 9,6
0,40 8,6 9,3 9,6 9,7
0,45 8,7 9,4 9,7 9,9
0,50 8,8 9,5 9,8 10,0
0,55 8,9 9,6 9,9 10,1
0,60 9,0 9,7 10,0 10,2
0,65 9,1 9,8 10,1 10,3
0,70 9,2 9,9 10,2 10,4
0,75 9,3 10,0 10,3 10,5
0,80 9,4 10,1 10,4 10,6
0,85 9, 10,2 10,5 10,7
0,90 9,6 10,3 10,6 10,8
0,95 9,7 10,4 10,7 10,9
1,00 9,8 10,5 10,8 11,0
1,10 9,9 10,7 11,0 11,1
1,20 10,1 10,8 11,1 11,3
1,30 10,2 11,0 11,2 11,4
1,40 10,4 11,1 11,4 11,6
1,50 10,5 11,2 11,5 11,7
1,60 10,6 11,4 11,6 11,8
1,70 10,7 11,5 11,8 11,9
1,80 10,9 11,6 11,9 12,0
1,90 11,0 11,7 12,0 12,2
2,00 11,1 11,8 12,1 12,3
Tabela 4 - Acabamento superficial
Tipos de
acabamento
superficial Denominações
Rugosidade superficial
Ra
µm
Usos mais freqüentes
Brilhante B ≤ 0,6 Adequado para revestimentos eletrolíticos
ou superfícies que requeiram brilho
Fosco S > 0,6 a 1,50 Adequado para pinturas e usos gerais
Áspero M > 1,50 a 3,00 Para usos especiais
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6 Inspeção
6.1 Condições de inspeção
Os requisitos gerais para inspeção, amostragem e ensaios das chapas definidas nesta Norma estão definidos na
NM 144-1.
6.2 Amostragem
A amostragem deve ser realizada conforme a NM 144-1, complementada pelo descrito em 6.2.1 e 6.2.2.
6.2.1 Deve ser retirada uma amostra para o ensaio de tração e embutimento por lote de 30 t ou fração. Cada lote somente
deve conter chapas finas de grau, espessura nominal e condições de produção idênticos.
6.2.2 No caso de o ensaio de dureza ser solicitado, este se realiza no mesmo corpo-de-prova retirado para o ensaio de
embutimento. Quando o ensaio de embutimento não for realizado, o de dureza deve ser feito na cabeça do corpo-de-prova
utilizado para o ensaio de tração, antes da realização deste ensaio.
6.3 Propriedades mecânicas
6.3.1 Tração
O ensaio de tração deve ser realizado conforme a NBR 6673. O corpo-de-prova para este ensaio deve ser constituído de
uma tira retirada transversalmente à direção de laminação, ao longo da largura da chapa, conforme a NM 144-1.
6.3.2 Embutimento
O ensaio de embutimento deve ser realizado conforme a NBR 5902. O corpo-de-prova para este ensaio deve ser
constituído de uma tira retirada transversalmente à direção de laminação ao longo de toda a largura da chapa, conforme a
NM 144-1.
6.3.3 O ensaio de dureza deve ser realizado conforme a NM-146-1.
6.3.4 O ensaio de anisotropia deve ser realizado conforme a NBR 8164.
6.4 Tolerâncias
As dimensões e as tolerâncias dimensionais e de forma das chapas devem atender ao estabelecido na NM 144-1.
7 Aceitação e rej eição
As condições para aceitação ou rejeição deste material estão definidas na NM 144-1.
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