BR102018070769A2

BR102018070769A2 - STEEL PLATE ELEMENT AND METHOD OF PRODUCING STEEL PLATE ELEMENT

Info

Publication number: BR102018070769A2
Application number: BR102018070769-8A
Authority: BR
Inventors: Tomoaki IHARA; Satoshi Yamazaki; Shinobu OKUMA
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2017-10-11
Filing date: 2018-10-09
Publication date: 2019-05-07
Also published as: JP2019073793A; JP7043958B2

Abstract

elemento de placa de aço e método de produzir o elemento de placa de aço. a presente invenção refere-se a um método de produzir um elemento de placa de aço incluindo: temperar uma placa de aço aquecendo a placa de aço a uma temperatura que é maior que uma primeira temperatura de transformação (a3) em que a austenização é completada e então resfriar a placa de aço a uma taxa de resfriamento maior que uma taxa de resfriamento critica superior; reaquecer uma segunda área (12) da placa de aço, sem reaquecer uma primeira área (11) da placa de aço, a uma temperatura que é maior que uma segunda temperatura de transformação (a1); em que a austenização começa, e é menor que a primeira temperatura de transformação (a3); e resfriar a placa de ação reaquecida a uma taxa de resfriamento menor que uma taxa de resfriamento critica menor.Steel plate element and method of producing the steel plate element. The present invention relates to a method of producing a steel plate element including: quenching a steel plate by heating the steel plate to a temperature which is greater than a first transformation temperature (a3) at which austenization is completed. and then cooling the steel plate to a higher cooling rate than a higher critical cooling rate; reheating a second area (12) of the steel plate without reheating a first area (11) of the steel plate to a temperature that is greater than a second transformation temperature (a1); wherein austenization begins and is lower than the first transformation temperature (a3); and cooling the reheated action plate to a lower cooling rate than a lower critical cooling rate.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para ELEMENTO DE PLACA DE AÇO E MÉTODO DE PRODUZIR O ELEMENTO DE PLACA DE AÇO.Descriptive Report of the Invention Patent for STEEL PLATE ELEMENT AND METHOD OF PRODUCING THE STEEL PLATE ELEMENT.

ANTECEDENTE DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION

1. Campo de Invenção [0001] A presente invenção se refere a um elemento de placa de aço e um método de produzir o elemento de placa de aço, e particularmente, a um elemento de placa de aço incluindo uma área dura contendo martensita e uma área mole contendo ferrita e perlita e um método de produzir o elemento de placa de aço.1. Field of Invention [0001] The present invention relates to a steel plate element and a method of producing the steel plate element, and particularly, to a steel plate element including a hard area containing martensite and a soft area containing ferrite and perlite and a method of producing the steel plate element.

2. Descrição da Técnica Relacionada [0002] Recentemente, por exemplo, como um elemento estrutural para um veículo, a fim de aperfeiçoar a resistência ao impacto, um elemento de placa de aço incluindo uma área dura que é resistente a choque e uma área mole que absorve o choque foi desenvolvido. Na Publicação de Pedido Não Examinado Japonês No. 2012-144773 (JP2012-144773 A), um método no qual somente uma área parcial de um elemento de placa de aço é aquecida a uma temperatura maior que uma temperatura de conclusão de transformação de austenita A3 e temperada, e assim é descrita uma área dura e uma área mole são formadas em um elemento de placa de aço.2. Description of Related Art [0002] Recently, for example, as a structural element for a vehicle, in order to improve impact resistance, a steel plate element including a hard area that is resistant to shock and a soft area that absorbs shock has been developed. Japanese Unexamined Order Publication No. 2012-144773 (JP2012-144773 A), a method in which only a partial area of a steel plate element is heated to a temperature greater than an A3 austenite transformation temperature and tempered, and thus a hard area and a soft area are described are formed in a steel plate element.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0003] No método de produzir um elemento de placa de aço incluindo uma área dura e uma área mole descritas em JP2012-144773 A, quando somente uma área parcial do elemento de placa de aço é aquecida a uma temperatura maior que a temperatura de conclusão de transformação de austenita A3, uma microestrutura da área muda para uma fase única de austenita. Assim, depois da têmpera, a área se torna uma área dura composta de martensita. Por outro lado, em uma área aquecida somente a uma temperatura menor que uma temperatuPetição 870180139234, de 09/10/2018, pág. 57/112SUMMARY OF THE INVENTION [0003] In the method of producing a steel plate element including a hard area and a soft area described in JP2012-144773 A, when only a partial area of the steel plate element is heated to a temperature greater than completion temperature of A3 austenite transformation, a microstructure of the area changes to a single austenite phase. Thus, after tempering, the area becomes a hard area composed of martensite. On the other hand, in an area heated only to a temperature lower than a temperatuPetição 870180139234, of 10/09/2018, p. 57/112

2/20 ra de partida de transformação de austenita A1, a austenita não aparece. Assim, mesmo depois da têmpera, a área permanece como uma área mole composta de ferrita e perlita como antes da têmpera.2/20 austenite transformation starter A1, austenite does not appear. Thus, even after tempering, the area remains as a soft area composed of ferrite and pearlite as before tempering.

[0004] Aqui, a área limite entre a área dura e a área mole é aquecida a uma temperatura entre a temperatura de partida de transformação de austenita A1 e a temperatura de conclusão de transformação de austenita A3, e alguma de ferrita e perlita muda para austenita. Assim, depois da têmpera, a área limite tem uma microestrutura instável em que martensita dura e ferrita e perlita mole coexistem. Como resultado, rachaduras provavelmente ocorrem na área limite entre a área dura e a área mole, e a maleabilidade e flexibilidade se deterioram.[0004] Here, the boundary area between the hard area and the soft area is heated to a temperature between the austenite transformation start temperature A1 and the austenite transformation completion temperature A3, and some of the ferrite and perlite changes to austenite. Thus, after hardening, the boundary area has an unstable microstructure in which hard martensite and ferrite and soft perlite coexist. As a result, cracks are likely to occur in the boundary area between the hard and soft areas, and malleability and flexibility deteriorate.

[0005] A presente invenção fornece um elemento de placa de aço em que a ocorrência de rachaduras em uma área limite entre uma área dura e uma área mole é restringida e um método de produzir o elemento de placa de aço.[0005] The present invention provides a steel plate element in which the occurrence of cracks in a boundary area between a hard area and a soft area is restricted and a method of producing the steel plate element.

[0006] Um aspecto da invenção e refere a um método de produzir um elemento de placa de aço incluindo: temperar uma placa de aço aquecendo a placa de aço a uma temperatura que é maior que uma primeira temperatura de transformação em que a austenização é completada e então resfriar a placa de aço a uma taxa de resfriamento maior que uma taxa de resfriamento critica superior; reaquecer uma segunda área da placa de aço, sem reaquecer uma primeira área da placa de aço, a uma temperatura que é maior que uma segunda temperatura de transformação, em que a austenização começa, e é menor que a primeira temperatura de transformação; e resfriar a placa de ação reaquecida a uma taxa de resfriamento menor que uma taxa de resfriamento critica menor para obter o elemento de placa de aço, no qual uma área dura composta de martensita é formada na primeira área, uma área mole contendo martensita recozida, além de ferrita e perlita, é formada na segunda área, e uma área composta de somente[0006] One aspect of the invention relates to a method of producing a steel plate element including: tempering a steel plate by heating the steel plate to a temperature that is greater than a first transformation temperature at which austenization is completed and then cooling the steel plate at a cooling rate greater than a higher critical cooling rate; reheating a second area of the steel plate, without reheating a first area of the steel plate, at a temperature that is greater than a second transformation temperature, at which austenization begins, and is less than the first transformation temperature; and cooling the reheated action plate to a lower cooling rate than a lower critical cooling rate to obtain the steel plate element, in which a hard area composed of martensite is formed in the first area, a soft area containing annealed martensite, besides ferrite and perlite, it is formed in the second area, and an area composed of only

Petição 870180139234, de 09/10/2018, pág. 58/112Petition 870180139234, of 10/09/2018, p. 58/112

3/20 martensita recozida é formada em uma terceira área entre a primeira área e a segunda área.3/20 annealed martensite is formed in a third area between the first area and the second area.

[0007] No método de produzir um elemento de placa de aço do aspecto acima, na etapa de têmpera, a primeira área da placa de aço não é reaquecida, e a segunda área da placa de aço é reaquecida a uma temperatura que é maior que uma temperatura de transformação em que a austenização começa e é menor que uma temperatura de transformação em que a austenização é completada. Então, a placa de aço é resfriada a uma taxa de resfriamento menor que uma taxa de resfriamento critica menor. Portanto, uma área dura composta de martensita é formada na primeira área, uma área mole contendo martensita recozida, além de ferrita e perlita, é formada na segunda área, e uma área composta de somente martensita recozida é formada na terceira área entre a primeira área e a segunda área. Isto é, de acordo com o método de produzir um elemento de placa de aço do aspecto acima, desde que uma microestrutura instável em que a martensita dura e a ferrita e perlita mole coexistem não é formada na terceira área, é possível restringir a ocorrência de rachaduras na terceira área.[0007] In the method of producing a steel plate element of the above aspect, in the tempering step, the first area of the steel plate is not reheated, and the second area of the steel plate is reheated to a temperature that is greater than a transformation temperature at which austenization begins and is less than a transformation temperature at which austenization is completed. Then, the steel plate is cooled at a lower cooling rate than a lower critical cooling rate. Therefore, a hard area composed of martensite is formed in the first area, a soft area containing annealed martensite, in addition to ferrite and perlite, is formed in the second area, and an area composed of only annealed martensite is formed in the third area between the first area and the second area. That is, according to the method of producing a steel plate element of the above aspect, since an unstable microstructure in which the hard martensite and the ferrite and soft perlite coexist is not formed in the third area, it is possible to restrict the occurrence of cracks in the third area.

[0008] No aspecto acima, a segunda área da placa de aço pode ser reaquecida aquecendo por indução.[0008] In the above aspect, the second area of the steel plate can be reheated by heating by induction.

[0009] De acordo com o método de produzir um elemento de placa de aço do aspecto acima, é possível aquecer rapidamente a segunda área da placa de aço e é possível manter precisamente a temperatura que é maior que a temperatura de transformação em que a austenização começa e é menor que a temperatura de transformação na qual a austenização é completada.[0009] According to the method of producing a steel plate element of the above aspect, it is possible to quickly heat the second area of the steel plate and it is possible to maintain precisely the temperature which is higher than the transformation temperature at which the austenization starts and is less than the transformation temperature at which austenization is completed.

[0010] No aspecto acima, depois que a placa de aço é aquecida, um processamento de prensa pode ser realizado na placa de aço antes que a placa de aço seja resfriada durante a têmpera.[0010] In the above aspect, after the steel plate is heated, a press processing can be carried out on the steel plate before the steel plate is cooled during tempering.

Petição 870180139234, de 09/10/2018, pág. 59/112Petition 870180139234, of 10/09/2018, p. 59/112

4/20 [0011] De acordo com o método de produzir um elemento de placa de aço do aspecto acima, é possível obter um elemento de placa de aço de alta resistência por resfriamento depois de moldagem de prensa enquanto o retorno elástico que ocorre em formação de prensa a frio é restringido.4/20 [0011] According to the method of producing a steel plate element of the above aspect, it is possible to obtain a high strength steel plate element by cooling after press molding while the elastic return occurring in formation of cold press is restricted.

[0012] No aspecto acima, a terceira área pode ser aquecida a uma temperatura que é menor que a segunda temperatura de transformação por condução térmica da segunda área sendo reaquecida; e uma estrutura da terceira área pode mudar de martensita para martensita recozida.[0012] In the above aspect, the third area can be heated to a temperature that is lower than the second transformation temperature by thermal conduction of the second area being reheated; and a structure in the third area can change from martensite to annealed martensite.

[0013] Outro aspecto da invenção se refere a um elemento de placa de aço incluindo: uma área dura composta de martensita; uma área mole contendo ferrita e perlita; e uma terceira área que é formada entre a área dura e a área mole, em que: a área mole ainda contém martensita recozida; e a terceira área inclui uma área composta de somente martensita recozida.[0013] Another aspect of the invention relates to a steel plate element including: a hard area composed of martensite; a soft area containing ferrite and perlite; and a third area that is formed between the hard area and the soft area, in which: the soft area still contains annealed martensite; and the third area includes an area composed of only annealed martensite.

[0014] No elemento de placa de aço do aspecto acima, uma área composta de somente martensita recozida é formada na terceira área, e uma microestrutura instável em que a martensita dura e a ferrita e perlita moles coexistem não é formada na terceira área. Portanto, de acordo com o elemento de placa de ao do aspecto acima, é possível restringir a ocorrência de rachaduras na terceira área.[0014] In the steel plate element of the above aspect, an area composed of only annealed martensite is formed in the third area, and an unstable microstructure in which the hard martensite and the soft ferrite and perlite are not formed in the third area. Therefore, according to the steel plate element of the above aspect, it is possible to restrict the occurrence of cracks in the third area.

[0015] De acordo com a presente invenção, é possível fornecer um elemento de placa de aço em que a ocorrência de rachaduras em uma área limite entre uma área dura e uma área mole é restringida e um método de produzir o elemento de placa de aço.[0015] According to the present invention, it is possible to provide a steel plate element in which the occurrence of cracks in a boundary area between a hard area and a soft area is restricted and a method of producing the steel plate element .

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0016] Aspectos, vantagens e significância técnica e industrial de modalidades exemplares da invenção serão descritas abaixo com refeBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [0016] Aspects, advantages and technical and industrial significance of exemplary modalities of the invention will be described below with reference

Petição 870180139234, de 09/10/2018, pág. 60/112Petition 870180139234, of 10/09/2018, p. 60/112

5/20 rência aos desenhos anexos, em que numerais iguais indicam elementos iguais, e em que:5/20 reference to the attached drawings, in which equal numerals indicate equal elements, and in which:

[0017] a Figura 1 é um gráfico de temperatura mostrando um método de produzir um elemento de placa de aço de acordo com uma primeira modalidade;[0017] Figure 1 is a temperature graph showing a method of producing a steel plate element according to a first embodiment;

[0018] a Figura 2 é uma vista plana esquemática mostrando uma mudança em uma microestrutura de um elemento de placa de aço em uma etapa de têmpera parcial;[0018] Figure 2 is a schematic plan view showing a change in a microstructure of a steel plate element in a partial quenching step;

[0019] a Figura 3 é uma vista plana esquemática de um elemento de placa de aço de acordo com a primeira modalidade;[0019] Figure 3 is a schematic plan view of a steel plate element according to the first embodiment;

[0020] a Figura 4 é um gráfico de temperatura mostrando um método de produzir um elemento de placa de aço de acordo com um exemplo comparativo da primeira modalidade;[0020] Figure 4 is a temperature graph showing a method of producing a steel plate element according to a comparative example of the first embodiment;

[0021] a Figura 5 é uma vista plana esquemática de um elemento de placa de aço de acordo com o exemplo comparativo da primeira modalidade;[0021] Figure 5 is a schematic plan view of a steel plate element according to the comparative example of the first embodiment;

[0022] a Figura 6 é uma vista em perspectiva esquemática de um dispositivo de aquecimento por indução usado em um método de produzir um elemento de placa de aço de acordo com uma segunda modalidade;[0022] Figure 6 is a schematic perspective view of an induction heating device used in a method of producing a steel plate element according to a second embodiment;

[0023] a Figura 7 é um gráfico de temperatura de aquecimento por indução de placas de aço com espessuras diferentes;[0023] Figure 7 is a graph of induction heating temperature of steel plates with different thicknesses;

[0024] a Figura 8 é um gráfico de temperatura mostrando condições de têmpera parcial de acordo com um exemplo da segunda modalidade;[0024] Figure 8 is a temperature graph showing partial tempering conditions according to an example of the second modality;

[0025] a Figura 9 é um gráfico mostrando uma distribuição de dureza do elemento de placa de aço produzido usando o método de produzir um elemento de placa de aço de acordo com o exemplo da segunda modalidade;[0025] Figure 9 is a graph showing a hardness distribution of the steel plate element produced using the method of producing a steel plate element according to the example of the second embodiment;

Petição 870180139234, de 09/10/2018, pág. 61/112Petition 870180139234, of 10/09/2018, p. 61/112

6/20 [0026] a Figura 10 é uma imagem de microestrutura do elemento de placa de aço produzido usando o método de produzir um elemento de placa de aço de acordo com a segunda modalidade; e [0027] a Figura 11 é um gráfico de comparação mostrando as durezas e ângulos de flexão limites de uma área limite 13 do elemento de placa de aço de acordo com o exemplo e uma área limite 23 do elemento de placa de aço de acordo com o exemplo comparativo. DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES [0028] Modalidades específicas nas quais a presente invenção é aplicada serão descritas abaixo em detalhe com referência aos desenhos. No entanto, a presente invenção não é limitada às modalidades seguintes. Além disso, a fim de esclarecer a descrição, a descrição seguinte e desenhos são apropriadamente simplificados.6/20 [0026] Figure 10 is a microstructure image of the steel plate element produced using the method of producing a steel plate element according to the second embodiment; and [0027] Figure 11 is a comparison graph showing the limit hardness and bending angles of a limit area 13 of the steel plate element according to the example and a limit area 23 of the steel plate element according to the comparative example. DETAILED DESCRIPTION OF MODALITIES [0028] Specific modalities in which the present invention is applied will be described below in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments. In addition, in order to clarify the description, the following description and drawings are appropriately simplified.

1. Primeira Modalidade1. First Mode

1-1. Método de produzir um elemento de placa de aço [0029] Primeiro, um método de produzir um elemento de placa de aço de acordo com uma primeira modalidade será descrito com referência à Figura 1. O método de produzir um elemento de placa de aço de acordo com a primeira modalidade é apropriado, por exemplo, como um método de produzir um elemento de placa de aço para um veículo incluindo uma área dura que é resistente a choque e uma área mole que absorve o choque.1-1. Method of producing a steel plate element [0029] First, a method of producing a steel plate element according to a first embodiment will be described with reference to Figure 1. The method of producing a steel plate element according to with the first embodiment it is suitable, for example, as a method of producing a steel plate element for a vehicle including a hard area that is shock resistant and a soft area that absorbs shock.

[0030] A Figura 1 é um gráfico de temperatura mostrando um método de produzir um elemento de placa de aço de acordo com a primeira modalidade. Na Figura 1, o eixo horizontal representa tempo (seg), e o eixo vertical representa uma temperatura (°C). Como mostrado na Figura 1, o método de produzir um elemento de placa de aço de acordo com a primeira modalidade inclui uma etapa de têmpera e uma etapa de recozimento parcial. No método de produzir um elemento de placa de aço de acordo com a primeira modalidade, a etapa[0030] Figure 1 is a temperature graph showing a method of producing a steel plate element according to the first modality. In Figure 1, the horizontal axis represents time (sec), and the vertical axis represents temperature (° C). As shown in Figure 1, the method of producing a steel plate element according to the first embodiment includes a quenching step and a partial annealing step. In the method of producing a steel plate element according to the first modality, the step

Petição 870180139234, de 09/10/2018, pág. 62/112Petition 870180139234, of 10/09/2018, p. 62/112

7/20 de recozimento parcial é realizada depois que a etapa de têmpera é realizada.7/20 partial annealing is carried out after the quenching step is carried out.

[0031] Primeiro, na etapa de têmpera, o elemento de placa de aço inteiro é aquecido a uma temperatura que é maior que uma temperatura de transformação A3 na qual a austenização é completada. A temperatura de transformação A3, na qual a austenização é completada, por exemplo, é 910°C. Neste caso, a microestrutura do elemento de placa de aço inteira muda de ferrita e perlita para uma fase única de austenita. Então, o elemento de placa de aço é resfriado a uma taxa de resfriamento que é maior que uma taxa de resfriamento crítica superior. Desse modo, ao elemento de placa de aço sofre uma transformação martensítica, e a microestrutura do elemento de placa de aço inteiro muda para martensita dura. A taxa de resfriamento crítica superior é uma taxa de resfriamento mínima em que a microestrutura e transforma somente em martensita.[0031] First, in the tempering stage, the entire steel plate element is heated to a temperature that is higher than a transformation temperature A3 at which austenization is completed. The transformation temperature A3, at which austenization is completed, for example, is 910 ° C. In this case, the microstructure of the entire steel plate element changes from ferrite and perlite to a single austenite phase. Then, the steel plate element is cooled at a cooling rate that is greater than a higher critical cooling rate. In this way, the steel plate element undergoes a martensitic transformation, and the microstructure of the entire steel plate element changes to hard martensite. The higher critical cooling rate is a minimum cooling rate at which the microstructure turns and only into martensite.

[0032] Aqui, depois que o elemento de placa de aço é aquecido, antes que o elemento de placa seja resfriado, o elemento de placa de aço é de preferência moldado por prensagem. Desde que a formação de prensagem a quente é realizada, é possível obter um elemento de placa de aço de alta resistência por têmpera depois da moldagem por prensagem enquanto retorno elástico que ocorre em formação de prensagem a frio é restringido. Aqui, tal prensagem a quente é em geral chamada uma estampagem quente. Embora não particularmente limitada a uma placa de aço para uma estampagem quente, por exemplo, é usada uma placa de aço feita de aço manganês e boro com uma espessura de cerca de 1 mm a 4 mm.[0032] Here, after the steel plate element is heated, before the plate element is cooled, the steel plate element is preferably molded by pressing. Since the hot pressing formation is carried out, it is possible to obtain a high-strength steel plate element by quenching after pressing molding while the elastic return that occurs in cold pressing formation is restricted. Here, such a hot press is generally called a hot press. Although not particularly limited to a steel plate for hot stamping, for example, a steel plate made of manganese steel and boron with a thickness of about 1 mm to 4 mm is used.

[0033] A seguir, na etapa de recozimento parcial, somente uma área parcial do elemento de placa de aço é reaquecida e amolecida. Especificamente, como mostrado na Figura 1, uma primeira área 11 do elemento de placa de aço é reaquecida a uma temperatura que é mai[0033] Then, in the partial annealing step, only a partial area of the steel plate element is reheated and softened. Specifically, as shown in Figure 1, a first area 11 of the steel plate element is reheated to a temperature that is higher

Petição 870180139234, de 09/10/2018, pág. 63/112Petition 870180139234, of 10/09/2018, p. 63/112

8/20 or que uma temperatura de transformação A1 na qual começa a austenização e é menor que uma temperatura de transformação A3 na qual a austenização é completada. A temperatura de transformação A1 na qual a austenização começa, por exemplo, é 725°C. Neste caso, uma área limite 13 entre a primeira área 11 e a segunda área 12 é aquecida a uma temperatura que é menor que a temperatura de transformação A1 na qual a austenização começa por condução de calor da segunda área 12 e afetada termalmente. Aqui, uma temperatura geral de recozimento é uma temperatura que é menor que a temperatura de transformação A1 na qual a austenização começa, e uma temperatura de aquecimento na etapa de recozimento parcial de acordo com a primeira modalidade é uma temperatura maior que a temperatura geral de recozimento.8/20 or a transformation temperature A1 at which austenization begins and is less than a transformation temperature A3 at which austenization is completed. The transformation temperature A1 at which austenization begins, for example, is 725 ° C. In this case, a boundary area 13 between the first area 11 and the second area 12 is heated to a temperature that is less than the transformation temperature A1 at which austenization begins by conducting heat from the second area 12 and is thermally affected. Here, a general annealing temperature is a temperature that is less than the transformation temperature A1 at which austenization begins, and a heating temperature in the partial annealing step according to the first modality is a temperature higher than the general temperature of annealing.

[0034] Então, o elemento de placa de aço é resfriado a uma taxa de resfriamento menor que uma taxa de resfriamento crítica menor de modo que a segunda área 12 não sofre transformação martensítica. Neste caso, como indicado por uma seta tracejada na Figura 1, depois que a mudança de austenita em ferrita e perlita é completada. Pode ser realizado um resfriamento rápido. Quando o resfriamento rápido é realizado, desde que um tempo para produzir o elemento de placa de aço é encurtado, é possível aperfeiçoar a eficiência de produção. A taxa de resfriamento crítica menor é uma taxa de resfriamento mínima em que a martensita aparece pela primeira vez.[0034] Then, the steel plate element is cooled at a lower cooling rate than a lower critical cooling rate so that the second area 12 does not undergo martensitic transformation. In this case, as indicated by a dashed arrow in Figure 1, after the change from austenite to ferrite and perlite is completed. Rapid cooling can be performed. When rapid cooling is performed, as long as the time to produce the steel plate element is shortened, it is possible to improve production efficiency. The lowest critical cooling rate is a minimum cooling rate at which martensite appears for the first time.

[0035] Aqui, a Figura 1 mostra esquematicamente uma temperatura de transformação Ms em que a transformação martensítica começa e uma temperatura de transformação Mf na qual a transformação martensítica termina em um diagrama de transformação de resfriamento contínuo (CCT) e um ponto de ponta de um diagrama de transformação de tempo-temperatura de ferrita/perlita. Isto é, a Figura 1 mostra esquematicamente um caso em que a segunda área 12 reaquecida a[0035] Here, Figure 1 schematically shows a transformation temperature Ms at which the martensitic transformation begins and a transformation temperature Mf at which the martensitic transformation ends in a continuous cooling transformation diagram (CCT) and a tip point of a ferrite / perlite time-temperature transformation diagram. That is, Figure 1 schematically shows a case in which the second area 12 reheated to

Petição 870180139234, de 09/10/2018, pág. 64/112Petition 870180139234, of 10/09/2018, p. 64/112

9/20 uma temperatura entre a temperatura de transformação A1 na qual a austenização começa e a temperatura de transformação A3 na qual a austenização é completada é resfriada a uma taxa de resfriamento que é menor que a taxa de resfriamento crítica inferior.9/20 a temperature between the transformation temperature A1 at which the austenization begins and the transformation temperature A3 at which the austenization is completed is cooled to a cooling rate that is less than the lower critical cooling rate.

[0036] Aqui, a Figura 2 é uma vista placa esquemática mostrando uma mudança em uma microestrutura do elemento de placa de aço na etapa de recozimento parcial. Primeiro, uma microestrutura de um elemento de placa de aço 10 antes da etapa de recozimento parcial mostrada no lado esquerdo na Figura 2, isto é, depois da etapa de têmpera, será descrita. Como mostrado no lado esquerdo na Figura 2, a microestrutura inteira do elemento de placa e aço 10 antes da etapa de recozimento parcial é composta de martensita M.[0036] Here, Figure 2 is a schematic plate view showing a change in a microstructure of the steel plate element in the partial annealing step. First, a microstructure of a steel plate element 10 before the partial annealing step shown on the left side in Figure 2, that is, after the tempering step, will be described. As shown on the left side in Figure 2, the entire microstructure of the plate and steel element 10 before the partial annealing step is composed of martensite M.

[0037] A seguir, a microestrutura do elemento de placa de cobre 10 durante o aquecimento na etapa de recozimento parcial mostrada no centro na Figura 2 será descrita. Como mostrado no gráfico de temperatura na Figura 1, durante o aquecimento na etapa de recozimento parcial, somente a segunda área 12 do elemento de placa de aço 10 é reaquecido a uma temperatura que é maior que a temperatura de transformação A1 na qual a austenização começa e é menor que a temperatura de transformação A3 na qual a austenização é completada.[0037] Next, the microstructure of the copper plate element 10 during heating in the partial annealing step shown in the center in Figure 2 will be described. As shown in the temperature graph in Figure 1, during heating in the partial annealing step, only the second area 12 of the steel plate element 10 is reheated to a temperature that is greater than the transformation temperature A1 at which austenization begins. and is less than the transformation temperature A3 at which austenization is completed.

[0038] Assim, como mostrado no centro da Figura 2, durante o aquecimento na etapa de recozimento parcial, na segunda área 12, a martensita M muda para martensita recozida TM e uma parte da martensita recozida TM adicionalmente muda para austenita A. Isto é, a microestrutura da segunda área 12 é uma estrutura misturada da martensita recozida TM e austenita A. Aqui, na vizinhança da área limite 13 na segunda área 12, à medida que uma temperatura de aquecimento se aproxima da temperatura de transformação A1 na qual a austenização começa, uma quantidade da austenita A diminui, e uma quantidade da[0038] Thus, as shown in the center of Figure 2, during heating in the partial annealing step, in the second area 12, martensite M changes to annealed martensite TM and part of the annealed martensite TM additionally changes to austenite A. This is , the microstructure of the second area 12 is a mixed structure of the annealed martensite TM and austenite A. Here, in the vicinity of the boundary area 13 in the second area 12, as a heating temperature approaches the transformation temperature A1 at which the austenization starts, an amount of austenite A decreases, and an amount of

Petição 870180139234, de 09/10/2018, pág. 65/112Petition 870180139234, of 10/09/2018, p. 65/112

10/20 martensita recozida TM aumenta. Aqui, a martensita recozida TM neste relatório em geral se refere à martensita M que é amolecida por reaquecimento e inclui troostita e sorbato.10/20 annealed martensite TM increases. Here, the annealed martensite TM in this report generally refers to martensite M which is softened by reheating and includes troostite and sorbate.

[0039] Por outro lado, a primeira área 11 do elemento de placa de aço 10 é uma área que não é reaquecida e não é termicamente afetada. Assim, a microestrutura da primeira área 11 não muda a partir da martensita M. Aqui, a área limite 13 entre a primeira área 11 e a segunda área 12 é aquecida a uma temperatura que é menor que a temperatura de transformação A1 na qual a austenização começa por condução de calor da segunda área 12 e é termicamente afetada. Assim, a microestrutura da área limite 13 muda de martensita M para a martensita recozida TM.[0039] On the other hand, the first area 11 of the steel plate element 10 is an area that is not reheated and is not thermally affected. Thus, the microstructure of the first area 11 does not change from martensite M. Here, the boundary area 13 between the first area 11 and the second area 12 is heated to a temperature that is less than the transformation temperature A1 at which austenization begins with heat conduction of the second area 12 and is thermally affected. Thus, the microstructure of the boundary area 13 changes from martensite M to annealed martensite TM.

[0040] Mais especificamente, na área limite 13, quando uma distância da segunda área 12 é mais curta, é aquecida a uma temperatura mais próxima da temperatura de transformação A1 na qual a austenização começa. Assim, a microestrutura no lado da segunda área 12 que é a maior parte da área limite 13 é composta somente da martensita recozida TM. Aqui, na vizinhança da primeira área 11 na área limite 13, a martensita recozida TM e a martensita M coexistem, e na direção da primeira área 11 composta de somente martensita M, uma quantidade de martensita recozida TM diminui e uma quantidade de martensita M aumenta. Note que, esta parte da área limite 13, na qual a martensita recozida TM e a martensita M coexistem, não é especificamente mostrada na Figura 2. Desta maneira, quando uma distância da segunda área 12 é mais curta, à medida que a martensita recozida TM aquecida a uma alta temperatura é incluída, a área limite 13 gradualmente se torna mole a partir do lado da primeira área dura 11 para ao lado da segunda área mola 12.[0040] More specifically, in the limit area 13, when a distance from the second area 12 is shorter, it is heated to a temperature closer to the transformation temperature A1 at which austenization begins. Thus, the microstructure on the side of the second area 12 which is most of the boundary area 13 is composed only of the annealed martensite TM. Here, in the vicinity of the first area 11 in the boundary area 13, the annealed martensite TM and the martensite M coexist, and towards the first area 11 composed of only martensite M, an amount of annealed martensite TM decreases and an amount of martensite M increases . Note that this part of the boundary area 13, in which the annealed martensite TM and martensite M coexist, is not specifically shown in Figure 2. In this way, when a distance from the second area 12 is shorter, as the annealed martensite TM heated to a high temperature is included, the boundary area 13 gradually becomes soft from the side of the first hard area 11 to next to the second spring area 12.

[0041] A seguir, uma microestrutura do elemento de placa de aço 10 depois da etapa de recozimento parcial mostrada no lado direito na[0041] Next, a microstructure of the steel plate element 10 after the partial annealing step shown on the right side in

Petição 870180139234, de 09/10/2018, pág. 66/112Petition 870180139234, of 10/09/2018, p. 66/112

11/2011/20

Figura 2 será descrita. Como mostrado na Figura 1, quando o resfriamento é realizado na etapa de recozimento parcial, o elemento de placa de aço 10 é resfriado a uma taxa de resfriamento menor que a taxa de resfriamento crítico inferior. Assim, como mostrado no lado direito da Figura 2, a austenita A da segunda área 12 que aparece durante aquecimento muda para ferrita F e perlita P (ferrita/perlita FP). Como resultado, a microestrutura da segunda área 12 é uma estrutura misturada da martensita recozida TM e ferrita/perlita FP. A microestrutura da primeira área 11 não muda a partir da martensita M. A microestrutura da área limite 13 também não muda a partir da martensita recozida TM.Figure 2 will be described. As shown in Figure 1, when cooling is carried out in the partial annealing step, the steel plate element 10 is cooled at a lower cooling rate than the lower critical cooling rate. Thus, as shown on the right side of Figure 2, the austenite A of the second area 12 that appears during heating changes to ferrite F and perlite P (ferrite / perlite FP). As a result, the microstructure of the second area 12 is a mixed structure of the annealed martensite TM and ferrite / perlite FP. The microstructure of the first area 11 does not change from the martensite M. The microstructure of the boundary area 13 also does not change from the annealed martensite TM.

[0042] Aqui, quando a segunda área 12 é reaquecida a uma temperatura que é maior que a temperatura de transformação A3, na qual a austenização é completada, a segunda área 12 depois do resfriamento se torna uma microestrutura composta somente de ferrita/perlita FP e resistência suficiente não é obtida. Assim, uma temperatura da segunda área 12 antes do resfriamento é ajustada para ser menor que a temperatura de transformação A3 na qual a austenização é completada durante o reaquecimento de modo que uma área composta somente de ferrita/perlita FP não ocorre na segunda área 12.[0042] Here, when the second area 12 is reheated to a temperature that is higher than the transformation temperature A3, in which austenization is completed, the second area 12 after cooling becomes a microstructure composed only of FP ferrite / perlite. and sufficient strength is not obtained. Thus, a temperature of the second area 12 before cooling is adjusted to be less than the transformation temperature A3 at which austenization is completed during reheating so that an area composed only of ferrite / perlite FP does not occur in the second area 12.

1-2. Configuração de elemento de placa de aço [0043] A seguir, um elemento de placa de aço de acordo com a primeira modalidade será descrito com referência à Figura 3. A Figura 3 é uma vista plana esquemática do elemento de placa de aço de acordo com a primeira modalidade. O elemento de placa de aço de acordo com a primeira modalidade é um elemento de placa de aço produzido usando o método de produzir um elemento de placa de aço de acordo com a primeira modalidade mostrada na Figura 1.1-2. Steel plate element configuration [0043] Next, a steel plate element according to the first embodiment will be described with reference to Figure 3. Figure 3 is a schematic plan view of the steel plate element according to the first modality. The steel plate element according to the first embodiment is a steel plate element produced using the method of producing a steel plate element according to the first embodiment shown in Figure 1.

[0044] Como mostrado na Figura 3, o elemento de placa de aço 10 de acordo com a primeira modalidade inclui a primeira área 11, a se[0044] As shown in Figure 3, the steel plate element 10 according to the first embodiment includes the first area 11, if

Petição 870180139234, de 09/10/2018, pág. 67/112Petition 870180139234, of 10/09/2018, p. 67/112

12/20 gunda área 12, e a área limite 13. A Figura 3 mostra esquematicamente microestruturas da primeira área 11, a segunda área 12, e a área limite 13. Aqui, a microestrutura do elemento de placa de aço 10 mostrado na Figura 3 combina a microestrutura do elemento de placa de aço 10 depois da etapa de recozimento parcial mostrado no lado direito na Figura 2.12/20 second area 12, and boundary area 13. Figure 3 schematically shows microstructures of the first area 11, the second area 12, and the boundary area 13. Here, the microstructure of the steel plate element 10 shown in Figure 3 combines the microstructure of the steel plate element 10 after the partial annealing step shown on the right side in Figure 2.

[0045] Como mostrado na Figura 3, a primeira área 11 é uma área dura composta de martensita dura M. A segunda área 12 é uma área mole composta de ferrita F e perlita P mole (ferrita/perlita FP) e martensita recozida mole TM. A área limite 13 é formada entre a primeira área 11 e a segunda área 12. O lado na segunda área 12 que é a maior parte da área limite 13 tem uma microestrutura composta somente de martensita recozida TM. Aqui, na vizinhança da primeira área 11 na área limite 13, a martensita recozida TM e a martensita M coexistem, e na direção da primeira área 11, uma quantidade da martensita temperada TM diminui e uma quantidade de martensita M aumenta.[0045] As shown in Figure 3, the first area 11 is a hard area composed of M hard martensite. The second area 12 is a soft area composed of F ferrite and P soft perlite (FP ferrite / perlite) and soft annealed martensite TM. . Boundary area 13 is formed between the first area 11 and the second area 12. The side in the second area 12 which is most of the boundary area 13 has a microstructure composed only of annealed TM martensite. Here, in the vicinity of the first area 11 in the boundary area 13, the annealed martensite TM and martensite M coexist, and towards the first area 11, an amount of tempered martensite TM decreases and an amount of martensite M increases.

1-3. Elemento de placa de aço de acordo com o exemplo comparativo e método de produzir o mesmo [0046] Aqui, um elemento de placa de aço, de acordo com um exemplo comparativo da primeira modalidade, e um método de produzir o mesmo, serão descritos com referência à Figura 4 e Figura 5. A Figura 4 é um gráfico de temperatura mostrando um método de produzir um elemento de placa de aço de acordo com o exemplo comparativo da primeira modalidade. A Figura 5 é uma vista plana esquemática do elemento de placa de aço de acordo com o exemplo comparativo da primeira modalidade. Primeiro, o método de produzir um elemento de placa de aço de acordo com o exemplo comparativo será descrito com referência à Figura 4. Na Figura 4, o eixo horizontal representa tempo (seg) e o eixo vertical representa uma temperatura (°C). Como1-3. Steel plate element according to the comparative example and method of producing the same [0046] Here, a steel plate element, according to a comparative example of the first modality, and a method of producing the same, will be described with reference to Figure 4 and Figure 5. Figure 4 is a temperature graph showing a method of producing a steel plate element according to the comparative example of the first embodiment. Figure 5 is a schematic plan view of the steel plate element according to the comparative example of the first embodiment. First, the method of producing a steel plate element according to the comparative example will be described with reference to Figure 4. In Figure 4, the horizontal axis represents time (sec) and the vertical axis represents a temperature (° C). How

Petição 870180139234, de 09/10/2018, pág. 68/112Petition 870180139234, of 10/09/2018, p. 68/112

13/20 mostrado na Figura 4, o método de produzir um elemento de paca de aço de acordo com o exemplo comparativo inclui somente uma etapa de têmpera parcial.13/20 shown in Figure 4, the method of producing a steel core element according to the comparative example includes only a partial quenching step.

[0047] Na etapa de têmpera parcial, somente uma área parcial do elemento de placa de aço é aquecida a uma temperatura que é maior que a temperatura de conclusão de transformação A3 na qual a austenização é completada. Especificamente, como mostrado na Figura 4, uma segunda área 22 do elemento de placa de aço não é aquecida e somente uma primeira párea 21 do elemento de placa de aço é aquecida a uma temperatura maior que a temperatura de conclusão de transformação A3 na qual a austenização é completada. Assim, a microestrutura da primeira área 21 muda de ferrita e perlita para uma fase única de austenita. Aqui, a segunda área 22 inclui uma área aquecida a uma temperatura menor que a temperatura de transformação A1 na qual a austenização começa. A microestrutura da segunda área 22 não muda a partir de ferrita e perlita.[0047] In the partial tempering step, only a partial area of the steel plate element is heated to a temperature that is greater than the completion temperature of transformation A3 at which austenization is completed. Specifically, as shown in Figure 4, a second area 22 of the steel plate element is not heated and only a first area 21 of the steel plate element is heated to a temperature greater than the completion temperature of transformation A3 at which the austenization is completed. Thus, the microstructure of the first area 21 changes from ferrite and perlite to a single austenite phase. Here, the second area 22 includes an area heated to a temperature less than the transformation temperature A1 at which austenization begins. The microstructure of the second area 22 does not change from ferrite and pearlite.

[0048] Então, uma área limite 23 entre a primeira área 21 e a segunda área 22 é aquecida a uma temperatura que é maior que a temperatura de transformação A1 na qual a austenização começa e é menor que a temperatura de transformação A3 na qual a austenização é completada por condução de calor a partir da segunda área 22. Assim, na microestrutura da área limite 23, uma parte de ferrita e perlita muda para austenita. Isto é, a microestrutura da párea limite 23 é uma estrutura misturada de ferrita/perlita e austenita.[0048] Then, a boundary area 23 between the first area 21 and the second area 22 is heated to a temperature that is greater than the transformation temperature A1 at which austenization begins and is less than the transformation temperature A3 at which the austenization is completed by heat conduction from the second area 22. Thus, in the microstructure of the boundary area 23, a part of ferrite and perlite changes to austenite. That is, the microstructure of the boundary area 23 is a mixed structure of ferrite / perlite and austenite.

[0049] Então, o elemento de placa de aço é resfriado em uma taxa de resfriamento maior que a taxa de resfriamento crítico superior. Portanto, a austenita inteira sofre transformação martensítica, e a microestrutura da primeira área 21 muda para martensita dura. Além disso, a microestrutura da área limite 23 é uma estrutura misturada de ferrita[0049] Then, the steel plate element is cooled at a higher cooling rate than the higher critical cooling rate. Therefore, the entire austenite undergoes martensitic transformation, and the microstructure of the first area 21 changes to hard martensite. In addition, the microstructure of the boundary area 23 is a mixed structure of ferrite

Petição 870180139234, de 09/10/2018, pág. 69/112Petition 870180139234, of 10/09/2018, p. 69/112

14/20 e perlita moles e martensita dura. Aqui, a microestrutura da segunda área 22 não muda a partir de ferrita e perlita.14/20 and soft perlite and hard martensite. Here, the microstructure of the second area 22 does not change from ferrite and pearlite.

[0050] A seguir, o elemento de placa de aço de acordo com o exemplo comparativo da primeira modalidade será descrito com referência à Figura 5. O elemento de placa de aço de acordo com o exemplo comparativo é um elemento de placa de aço produzido usando o método de produzir um elemento de placa de aço de acordo com o exemplo comparativo da Figura 4. Como mostrado na Figura 5, um elemento de placa de aço 20 de acordo com o exemplo comparativo inclui a primeira área 21, a segunda área 22 e a área limite 23. A Figura 5 mostra esquematicamente da primeira área 21, a segunda área 22 e a área limite 23.[0050] Next, the steel plate element according to the comparative example of the first modality will be described with reference to Figure 5. The steel plate element according to the comparative example is a steel plate element produced using the method of producing a steel plate element according to the comparative example of Figure 4. As shown in Figure 5, a steel plate element 20 according to the comparative example includes the first area 21, the second area 22 and the boundary area 23. Figure 5 shows schematically of the first area 21, the second area 22 and the boundary area 23.

[0051] Como mostrado na Figura 5, a primeira área 21 é uma área dura composta de martensita dura. A segunda área 22 é uma área mole composta de ferrita F e perlita P moles (ferrita/perlita FP). A área limite 23 é formada entre a primeira área 21 e a segunda área 22 e tem uma estrutura misturada de ferrita/perlita FP mole e martensita dura M.[0051] As shown in Figure 5, the first area 21 is a hard area composed of hard martensite. The second area 22 is a soft area composed of F ferrite and P soft perlite (FP ferrite / perlite). The boundary area 23 is formed between the first area 21 and the second area 22 and has a mixed structure of ferrite / perlite FP soft and hard martensite M.

[0052] Desta maneira, no elemento de placa de aço 20 de acordo com o exemplo comparativo, a área limite 23 tem uma microestrutura instável na qual a martensita dura M e ferrita/perlita FP moles coexistem. Assim, rachaduras são prováveis de ocorrer em uma área limite entre a área dura e a área mole.[0052] Thus, in the steel plate element 20 according to the comparative example, the boundary area 23 has an unstable microstructure in which the hard martensite M and ferrite / perlite FP soft coexist. Thus, cracks are likely to occur in a boundary area between the hard and soft areas.

[0053] 1-4. Efeitos de acordo com a placa de aço da primeira modalidade e método de produzir o mesmo.[0053] 1-4. Effects according to the steel plate of the first modality and method of producing the same.

[0054] A seguir, efeitos de acordo com um elemento de placa de aço de acordo com a primeira modalidade e um método de produzir o mesmo serão descritos. Como descrito acima, no elemento de placa de aço 20 de acordo com o exemplo comparativo mostrado na Figura 5, a área limite 23 tem uma microestrutura instável em que martensita[0054] In the following, effects according to a steel plate element according to the first modality and a method of producing the same will be described. As described above, in the steel plate element 20 according to the comparative example shown in Figure 5, the boundary area 23 has an unstable microstructure in which martensite

Petição 870180139234, de 09/10/2018, pág. 70/112Petition 870180139234, of 10/09/2018, p. 70/112

15/20 dura M e ferrita/permita FP moles coexistem. Por outro lado, no elemento de placa de aço 10 de acordo com a primeira modalidade, como mostrado na Figura 3, AA área limite 13 tem uma microestrutura composta de somente martensita recozida TM. Assim, é possível restringir a ocorrência de rachaduras na área limite 13 entre a primeira área dura 11 e a segunda área mole 12. Aqui, na vizinhança da primeira área 11 na área limite 13, enquanto a martensita recozida TM e a martensita M coexistem, desde que uma diferença de dureza entre elas quando são adjacentes é pequena, a ocorrência de rachaduras pode ser restringida.15/20 hard M and ferrite / allow soft FP coexist. On the other hand, in the steel plate element 10 according to the first embodiment, as shown in Figure 3, the boundary area 13 has a microstructure composed of only annealed martensite TM. Thus, it is possible to restrict the occurrence of cracks in the boundary area 13 between the first hard area 11 and the second soft area 12. Here, in the vicinity of the first area 11 in the boundary area 13, while the annealed martensite TM and martensite M coexist, since a difference in hardness between them when they are adjacent is small, the occurrence of cracks can be restricted.

[0055] Além disso, na área limite 13 do elemento de placa de aço 10 de acordo com a primeira modalidade, quando uma distância da segunda área 12 aquecida na etapa de recozimento parcial é mais curta, desde que é aquecida a uma temperatura mais alta, a área se torna mole. Isto é, a área limite 13 de elemento de placa de aço 10 de acordo com a primeira modalidade se torna gradualmente mole do lado da primeira área dura 11 para o lado da segunda párea mole 12. Portanto, é possível restringir mais efetivamente a ocorrência de rachaduras na área limite 13 entre a primeira área dura 11 e a segunda área mole 12.[0055] Furthermore, in the limit area 13 of the steel plate element 10 according to the first embodiment, when a distance from the second area 12 heated in the partial annealing step is shorter, since it is heated to a higher temperature , the area becomes soft. That is, the boundary area 13 of steel plate element 10 according to the first embodiment gradually becomes soft from the side of the first hard area 11 to the side of the second soft area 12. Therefore, it is possible to more effectively restrict the occurrence of cracks in the boundary area 13 between the first hard area 11 and the second soft area 12.

[0056] Aqui, no elemento de placa de aço 10 de acordo com a primeira modalidade, a segunda área 12 que é uma área mole tem uma microestrutura na qual ferrita/perlita FP e martensita recozida TM coexistem. No entanto, desde que a ferrita/perlita FP e a martensita recozida TM são também mole, as rachaduras são improváveis de ocorrer na segunda área 12.[0056] Here, in the steel plate element 10 according to the first modality, the second area 12 which is a soft area has a microstructure in which ferrite / perlite FP and annealed martensite TM coexist. However, since ferrite / perlite FP and annealed martensite TM are also soft, cracks are unlikely to occur in the second area 12.

2. Segunda Modalidade [0057] A seguir, um método de produzir um elemento de placa de aço de acordo com uma segunda modalidade será descrito com referência à Figura 6. A Figura 6 é uma vista em perspectiva esquemática2. Second Mode [0057] Next, a method of producing a steel plate element according to a second mode will be described with reference to Figure 6. Figure 6 is a schematic perspective view

Petição 870180139234, de 09/10/2018, pág. 71/112Petition 870180139234, of 10/09/2018, p. 71/112

16/20 de um dispositivo de aquecimento de indução usado no método de produzir um elemento de placa de aço de acordo com a segunda modalidade. No método de produzir um elemento de placa de aço de acordo com a primeira modalidade, um método de aquecer o elemento de placa de aço 10 na etapa de recozimento parcial não é particularmente limitado. Por outro lado, no método de produzir um elemento de placa de aço de acordo com a segunda modalidade, um dispositivo de aquecimento por indução 30 mostrado na Figura 6 é usado para aquecer o elemento de placa de aço 10 na etapa de recozimento parcial. Desde que as outras partes são as mesmas que aquelas na primeira modalidade, descrições detalhadas das mesmas serão omitidas.16/20 of an induction heating device used in the method of producing a steel plate element according to the second embodiment. In the method of producing a steel plate element according to the first embodiment, a method of heating the steel plate element 10 in the partial annealing step is not particularly limited. On the other hand, in the method of producing a steel plate element according to the second embodiment, an induction heating device 30 shown in Figure 6 is used to heat the steel plate element 10 in the partial annealing step. Since the other parts are the same as those in the first modality, detailed descriptions of them will be omitted.

[0058] Como mostrado na Figura 6, o dispositivo de aquecimento por indução 30 é um dispositivo de aquecimento por indução de alta frequência incluindo uma bobina 31 e um suprimento de energia de alta freqüência 32. Como mostrado na Figura 6, a bobina 31 é um elemento do tipo placa tendo uma seção transversal horizontal em formato de U. O suprimento de energia de alta frequência 32 é conectado a ambas as extremidades abetas da bobina 31. Somente a segunda área 12 do elemento de placa de aço 10 é inserida na bobina 31 e é aquecida por indução a uma temperatura que é maior que a temperatura de transformação A1 na qual a austenização começa, e é menor que a temperatura de transformação A3 na qual a austenização é completada. Desde que a primeira área 11 do elemento de placa de aço 10 é exposta fora da bobina 31, não é aquecida por indução e não é termicamente afetada por condução de calor da segunda área 12. Por outro lado, a área limite 13 entre a primeira área 11 e a segunda área 12 é aquecida a uma temperatura menor que a temperatura de transformação A1 na qual a austenização começa por condução de calor da segunda área 12 e é termicamente afetada.[0058] As shown in Figure 6, the induction heating device 30 is a high frequency induction heating device including a coil 31 and a high frequency power supply 32. As shown in Figure 6, coil 31 is a plate-like element having a horizontal U-shaped cross section. The high-frequency power supply 32 is connected to both open ends of the coil 31. Only the second area 12 of the steel plate element 10 is inserted into the coil 31 and is heated by induction to a temperature that is greater than the transformation temperature A1 at which austenization begins, and is less than the transformation temperature A3 at which austenization is completed. Since the first area 11 of the steel plate element 10 is exposed outside the coil 31, it is not heated by induction and is not thermally affected by heat conduction of the second area 12. On the other hand, the boundary area 13 between the first area 11 and the second area 12 is heated to a temperature lower than the transformation temperature A1 at which austenization begins by conducting heat from the second area 12 and is thermally affected.

Petição 870180139234, de 09/10/2018, pág. 72/112Petition 870180139234, of 10/09/2018, p. 72/112

17/20 [0059] Aqui, no aquecimento por indução de alta frequência, desde que a eficiência de aquecimento diminui drasticamente a um ponto Curie no qual o elemento de placa de aço 10 perde seu magnetismo, é difícil aumentar a temperatura de aquecimento perto do ponto Curie. Desde que a austenita é não magnético, e martensita, ferrita e perlita são ferromagnéticos, o ponto Curie está entre a temperatura de transformação A1 na qual a austenização começa e a temperatura de transformação A3 na qual a austenização é completada.17/20 [0059] Here, in high frequency induction heating, since the heating efficiency decreases dramatically to a Curie point at which the steel plate element 10 loses its magnetism, it is difficult to increase the heating temperature near the Curie point. Since austenite is non-magnetic, and martensite, ferrite and perlite are ferromagnetic, the Curie point is between the transformation temperature A1 at which austenization begins and the transformation temperature A3 at which austenization is completed.

[0060] Portanto, quando aquecimento por indução de alta frequência é usado, é possível aquecer rapidamente somente a segunda área 12 do elemento de placa de aço 10 e é possível manter facilmente e precisamente a temperatura que é maior que a temperatura de transformação A1 em que a austenização começa e é menor que a temperatura de transformação A3 na qual a austenização é completada. À medida que é possível aquecer rapidamente somente a segunda área 12 do elemento de placa de aço 10, é possível estreitar a área limite 13 que é termicamente afetada por condução de calor a partir da segunda área 12.[0060] Therefore, when high frequency induction heating is used, it is possible to quickly heat only the second area 12 of the steel plate element 10 and it is possible to maintain easily and precisely the temperature which is higher than the transformation temperature A1 in that austenization begins and is less than the transformation temperature A3 at which austenization is completed. As it is possible to rapidly heat only the second area 12 of the steel plate element 10, it is possible to narrow the boundary area 13 which is thermally affected by heat conduction from the second area 12.

[0061] A Figura 7 é um gráfico de temperatura de aquecimento por indução de placas de aço com espessuras diferentes. O eixo horizontal representa tempo e o eixo vertical representa uma temperatura. As placas de aço PL1 e PL2 são placas de aço para uma estampagem a quente feita de aço de manganês e boro (aço 22MnB5). Aqui, a placa de aço PL2 é cerca de 1 mm mais espessa que a placa de aço PL1. Assim, comparado com a placa de aço PL1, leva mais tempo aquecer a placa de aço PL2. No entanto, quando o aquecimento por indução de alta frequência é usado, é possível aquecer rapidamente as placas de aço PL1 e PL2. Além disso, quando o aquecimento por indução de alta frequência é usado, é possível manter, facilmente e com precisão, ambas as placas de aço PL1 e PL2 com espessuras diferentes a uma[0061] Figure 7 is a graph of induction heating temperature of steel plates with different thicknesses. The horizontal axis represents time and the vertical axis represents temperature. PL1 and PL2 steel plates are steel plates for hot stamping made of manganese and boron steel (22MnB5 steel). Here, the PL2 steel plate is about 1 mm thicker than the PL1 steel plate. Thus, compared to the PL1 steel plate, it takes longer to heat the PL2 steel plate. However, when high frequency induction heating is used, it is possible to heat PL1 and PL2 steel plates quickly. In addition, when high frequency induction heating is used, it is possible to easily and accurately maintain both PL1 and PL2 steel plates with different thicknesses at a

Petição 870180139234, de 09/10/2018, pág. 73/112Petition 870180139234, of 10/09/2018, p. 73/112

18/20 temperatura que é maior que a temperatura de transformação A1 em que austenização começa e é menor que a temperatura de transformação A3 em que a austenização é completada.18/20 temperature that is higher than the transformation temperature A1 at which austenization begins and is less than the transformation temperature A3 at which austenization is completed.

2-1. Exemplos [0062] Um exemplo da segunda modalidade na qual um elemento de placa de aço é aquecido por indução em recozimento parcial será descrito abaixo. Como um elemento de placa de aço, um componente temperado de uma placa de aço para uma estampagem a quente feitas de aço de manganês boro (aço 22MnB5) e com uma espessura de 2,0 mm, uma largura de 100 mm, e um comprimento de 300 mm é usado. A Figura 8 é um gráfico de temperatura mostrando condições de recozimento parcial de acordo com o exemplo da segunda modalidade. O eixo horizontal representa tempo e o eixo vertical representa uma temperatura. A Figura 8 mostra um perfil de temperatura em quatro áreas: a primeira área 11, a segunda área 12, a área limite 13 (lado da primeira área), e a área limite 13 (lado da segunda área). Como mostrado na Figura 8, somente a segunda área 12 do elemento de placa de aço é aquecida a uma temperatura que é maior que a temperatura de transformação A1 na qual a austenização é iniciada e é menor que a temperatura de transformação A3 na qual a austenização é completada e o elemento de placa de aço é então resfriado a uma taxa de resfriamento menor que a taxa de resfriamento crítica superior de modo que a segunda área 12 não sofre de transformação martensítica. [0063] Como será descrito em detalhe abaixo, como resultado do recozimento parcial realizado de acordo com o exemplo, uma área dura composta da martensita M é formada na primeira área 1 mostrada na Figura 8. Na segunda área 12 mostrada na Figura 8, é formada uma área mole composta de ferrita/perlita FP e martensita recozida TM. A área limite 13 no lado da primeira área e a área limite 13 no lado da segunda área mostrada na Figura 8 têm uma microestrutura com2-1. Examples [0062] An example of the second embodiment in which a steel plate element is heated by partial annealing induction will be described below. As a steel plate element, a hardened component of a steel plate for hot stamping made of boron manganese steel (22MnB5 steel) and with a thickness of 2.0 mm, a width of 100 mm, and a length 300 mm is used. Figure 8 is a temperature graph showing partial annealing conditions according to the example of the second modality. The horizontal axis represents time and the vertical axis represents temperature. Figure 8 shows a temperature profile in four areas: the first area 11, the second area 12, the boundary area 13 (side of the first area), and the boundary area 13 (side of the second area). As shown in Figure 8, only the second area 12 of the steel plate element is heated to a temperature that is greater than the transformation temperature A1 at which austenization is initiated and is less than the transformation temperature A3 at which austenization it is completed and the steel plate element is then cooled to a lower cooling rate than the upper critical cooling rate so that the second area 12 does not undergo martensitic transformation. [0063] As will be described in detail below, as a result of partial annealing performed according to the example, a hard area composed of martensite M is formed in the first area 1 shown in Figure 8. In the second area 12 shown in Figure 8, it is a soft area is formed composed of ferrite / perlite FP and annealed martensite TM. The boundary area 13 on the side of the first area and boundary area 13 on the side of the second area shown in Figure 8 have a microstructure with

Petição 870180139234, de 09/10/2018, pág. 74/112Petition 870180139234, of 10/09/2018, p. 74/112

19/20 posta de somente a martensita recozida TM. Por outro lado, a dureza da área limite 13 no lado da segunda área aquecida a uma temperatura maior é menor que a dureza da área limite 13 no lado da primeira área.19/20 only the annealed martensite TM. On the other hand, the hardness of the boundary area 13 on the side of the second area heated to a higher temperature is less than the hardness of the boundary area 13 on the side of the first area.

[0064] A Figura 9 e Figura 10 mostram a distribuição de dureza do elemento de placa de aço produzido usando o método de produzir um elemento de placa de aço de acordo com o exemplo da segunda modalidade e Figuras de microestruturas. A Figura 9 é um gráfico mostrando a distribuição de dureza do elemento de placa de aço produzido usando o método de produzir um elemento de placa de aço de acordo com a segunda modalidade. A Figura 10 mostra Figuras de microestruturas do elemento de placa de aço produzido usando o método de produzir um elemento de placa de aço de acordo com a segunda modalidade.[0064] Figure 9 and Figure 10 show the hardness distribution of the steel plate element produced using the method of producing a steel plate element according to the example of the second embodiment and Figures of microstructures. Figure 9 is a graph showing the hardness distribution of the steel plate element produced using the method of producing a steel plate element according to the second embodiment. Figure 10 shows figures of microstructures of the steel plate element produced using the method of producing a steel plate element according to the second embodiment.

[0065] Como mostrado na Figura 9, a área limite 13 é formada entre a primeira área dura 11 tendo uma dureza Vickers alta (HV) e a segunda área mole 12 tendo uma dureza Vickers baixa (HV). Como mostrado na Figura 9, quando aquecimento por indução de alta frequência é usado, a área limite 13 que é termicamente afetada por condução de calor da segunda área 12 é estreitada em cerca de 50 mm. Além disso, encontrou-se que a área limite 13 é gradualmente amolecida do lado da primeira área dura 11 para o lado da segunda área mole 12.[0065] As shown in Figure 9, the boundary area 13 is formed between the first hard area 11 having a high Vickers hardness (HV) and the second soft area 12 having a low Vickers hardness (HV). As shown in Figure 9, when high frequency induction heating is used, the boundary area 13 which is thermally affected by heat conduction of the second area 12 is narrowed by about 50 mm. In addition, it has been found that the boundary area 13 is gradually softened from the side of the first hard area 11 to the side of the second soft area 12.

[0066] Além disso, como mostrado na Figura 10, a microestrutura da primeira área 11 é uma estrutura composta somente de martensita. A microestrutura da segunda área 12 é uma estrutura misturada de ferrita/perlita e martensita temperada. A área limite 13A tem uma microestrutura composta somente de martensita recozida. Isto é, a mesma microestrutura como a microestrutura mostrada na Figura 3 é realmente obtida.[0066] In addition, as shown in Figure 10, the microstructure of the first area 11 is a structure composed only of martensite. The microstructure of the second area 12 is a mixed structure of ferrite / perlite and tempered martensite. Limit area 13A has a microstructure composed only of annealed martensite. That is, the same microstructure as the microstructure shown in Figure 3 is actually obtained.

Petição 870180139234, de 09/10/2018, pág. 75/112Petition 870180139234, of 10/09/2018, p. 75/112

20/20 [0067] A Figura 11 é um gráfico de comparação mostrando a dureza e o ângulo de flexão limite da área limite 13 do elemento de placa de aço de acordo com o exemplo e a párea limite 23 do elemento de placa de aço de acordo com o exemplo comparativo. Um teste de flexão para obter um ângulo de flexão limite (graus) é realizado de acordo com VDA238-100, padrões de Associação Alemã da Indústria Automotiva. Como mostrado na Figura 11, a dureza Vickers (HV) da área limite 13 no exemplo é a mesma que a dureza Vickers (HV) da área limite 23 no exemplo comparativo.20/20 [0067] Figure 11 is a comparison graph showing the hardness and the bending angle of the limit area 13 of the steel plate element according to the example and the limit area 23 of the steel plate element according to the comparative example. A bending test to obtain a limit bending angle (degrees) is carried out in accordance with VDA238-100, standards of the German Automotive Industry Association. As shown in Figure 11, the Vickers hardness (HV) of the boundary area 13 in the example is the same as the Vickers hardness (HV) of the boundary area 23 in the comparative example.

[0068] Por outro lado, como mostrado na Figura 11, o ângulo de flexão limite (graus) da área limite 13 no exemplo é duas vezes ou mais tão grande quanto ao ângulo de flexão limite (graus) da área limite 23 no exemplo comparativo, e a flexibilidade é significantemente aperfeiçoada. Como descrito com referência á Figura 5, desde que a área limite 23 no exemplo comparativo tem uma microestrutura instável em que a martensita dura M e a ferrita/perlita FP mole coexistem, a flexibilidade é deteriorada. Por outro lado, é visto que, desde que a área limite 13 no exemplo tem uma estrutura composta somente da martensita recozida, a flexibilidade é excelente.[0068] On the other hand, as shown in Figure 11, the limit flexion angle (degrees) of the limit area 13 in the example is twice or more as large as the limit flexion angle (degrees) of the limit area 23 in the comparative example , and flexibility is significantly improved. As described with reference to Figure 5, since the boundary area 23 in the comparative example has an unstable microstructure in which the hard martensite M and the ferrite / perlite FP soft coexist, flexibility is impaired. On the other hand, it is seen that, since the boundary area 13 in the example has a structure composed only of annealed martensite, the flexibility is excellent.

[0069] Aqui, a presente invenção não é limitada às modalidades acima, e podem ser apropriadamente mudadas sem se afastar do espírito e escopo da invenção.[0069] Here, the present invention is not limited to the above modalities, and can be appropriately changed without departing from the spirit and scope of the invention.

Claims

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1. Method of producing a steel plate element characterized by comprising:

tempering a steel plate by heating the steel plate to a temperature that is greater than a first transformation temperature (A3) at which austenization is completed and then cooling the steel plate at a cooling rate greater than a critical cooling rate higher;

reheat a second area (12) of the steel plate, without reheating a first area (11) of the steel plate, at a temperature that is higher than a second transformation temperature (A1), at which austenization begins, and is lower that the first transformation temperature (A3); and cooling the reheated action plate to a lower cooling rate than a lower critical cooling rate to obtain the steel plate element, in which a hard area composed of martensite (M) is formed in the first area (11), a soft area containing annealed martensite (TM), in addition to ferrite (F) and perlite (P), is formed in the second area (12), and an area composed of only annealed martensite (TM) is formed in a third area (13) between the first area (11) and the second area (12).

2. Method of producing a steel plate element according to claim 1, characterized in that the second area (12) of steel plate is reheated by induction heating.

3. Method of producing a steel plate element according to claim 1 or 2, characterized in that, after the steel plate is heated, a pressing process is carried out on the steel plate before the plate steel to be cooled during tempering.

Petition 870180139234, of 10/09/2018, p. 77/112

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4. Method of producing a steel plate element according to any one of claims 1 to 3, characterized by the fact that:

the third area (13) is heated to a temperature that is lower than the second transformation temperature (A1) by conducting heat from the second area (12) being reheated; and a structure from the third area (13) changes from martensite (M) to annealed martensite (TM).

5. Steel plate element, characterized by comprising:

a hard area composed of martensite (M);

a soft area containing ferrite (F) and perlite (P); and a third area (13) that is formed between the hard area and the soft area, where:

the soft area still contains temperate martensite (TM); and the third area (13) includes an area composed only of annealed martensite (TM).