Aços de ultra-alta resistência (UHSS): o que são e como eles melhoram os veículos

Historicamente, a WorldAutoSteel utilizou as seguintes definições com base na resistência à tração mínima:

≥ 550 MPa TS: aços avançados de alta resistência (AHSS)
≥ 780 MPa TS: aços de ultra-alta resistência (UHSS)
≥ 1000 MPa ou 1 GPa TS: Aços GigaPascal

No entanto, as Diretrizes para Aplicações com AHSS de 2021 da WorldAutoSteel colocam o nível mínimo de tração para os aços AHSS em 440 MPa, ao mesmo tempo em que reconhecem que não há um nível combinado para os aços UHSS. Pode ser que o termo “GigaPascal” menos frequentemente usado se torne mais popular, pois não há ambiguidade quanto à sua definição: aços com resistência à tração de 1000 MPa ou mais.

Os tipos metalúrgicos de aços capazes de alcançar resistências UHSS podem incluir:

• Martensítico (M)
• Aço endurecido por prensagem (PHS, também chamado de aço ao boro endurecível, ou de aços “conformados a quente”)
• Fase complexa (CP)
• Alta ductilidade de borda (HE)
• Bifásico (DP)
• Bifásico com alta conformabilidade (DH)
• Ferrita Bainítica (FB)

Se não existe uma definição geralmente aceita para os aços de ultra-alta resistência, por que até mesmo usar o termo? A resposta é que “UHSS” é útil tanto para os fabricantes de aço quanto para as montadoras, para que possam designar graus de aço AHSS mais resistentes.

E à medida que os aços UHSS continuam a aumentar em resistência, é necessário pensar mais em como eles são moldados em peças de carros, incluindo a previsão de problemas, tais como a recuperação elástica. Dito isso, a maioria desses problemas de conformação pode ser abordada através da seleção adequada das propriedades do aço UHSS, simulações avançadas de conformação, parâmetros corretos de ferramentas e design de peças de veículos.

Os aços AHSS/UHSS permitem que as montadoras otimizem seus designs de estruturas de carroceria (body-in-white) de várias maneiras: melhor proteção contra impactos, maior leveza e menor consumo energético, maior capacidade e desempenho dos veículos e maior sustentabilidade quando se trata de usinas siderúrgicas altamente eficientes em CO₂ou fontes recicladas.

Embora o alumínio e os materiais de fibra de carbono seja, leves e resistentes, a sua produção também emprega muito CO₂ e eles mais difíceis de reciclar do que o aço. Ao selecionar materiais estruturais, pergunte a si mesmo se suas escolhas estão alinhadas com as metas de sustentabilidade de seus clientes.

Neste momento, é possível especificar os graus de aço AHSS/UHSS que são fabricados em algumas das usinas siderúrgicas mais eficientes do mundo em CO₂ – a custos de 40% a 400% menores do que os materiais não ferrosos de alta resistência. E o melhor: A SSAB está prestes a fabricar aços AHSS Docol^® sem o emprego de combustíveis fósseis e disponíveis ao mercado, já em 2026.

Os aços de maior resistência exigem mais design e planejamento pré-produção. É por isso que os nossos especialistas em AHSS/UHSS podem ajudá-lo a otimizar os seus designs através da modelagem do desempenho, conformação e junção de produtos.

Além disso, possuímos técnicos internos de produção de aço para orientá-lo em cada etapa do processo, mesmo se a fabricação do seu AHSS/UHSS incluir conformação a frio, laminação em 3D, cortes de solda sob medida ou bobinas, ou ainda estampagem a quente de aços PHS.

Junção de aços convencionais a aços AHSS? Tem dúvidas sobre a soldagem por resistência a ponto ou soldagem a laser de AHSS? Consulte nosso Guia de soldagem para AHSS/UHSS.

Deseja utilizar materiais compostos e, eventualmente, adesivos estruturais com aços AHSS/UHSS? Podemos ajudar com todas as suas necessidades de junção de AHSS/UHSS.