BR112012019585A2

BR112012019585A2 - chapa de aço para forjamento a frio e processo para a produção da mesma.

Info

Publication number: BR112012019585A2
Application number: BR112012019585-9A
Authority: BR
Inventors: Masayuki Abe; Kengo Takeda; Shuji Yamamoto; Yasushi Tsukano; Shinichi Yamaguchi
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 2010-01-25
Filing date: 2011-01-25
Publication date: 2020-10-06
Also published as: WO2011090205A1; MX341381B; JPWO2011090205A1; CN102725431A; US8945719B2; ES2578352T3; EP2530177A1; CN102725431B; KR20120099500A; CA2787564A1; US20120295123A1; MX2012008539A; EP2530177B1; KR101463666B1; PL2530177T3; JP4837806B2; EP2530177A4; CA2787564C

Abstract

CHAPA DE AÇO PARA FORJAMENTO A FRIO E PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DA MESMA. A presente invenção refere-se a uma chapa de aço para forjamento a frio que inclui uma chapa de aço laminado a quente, em que a chapa de aço laminado a quente inclui: em termos de porcentagem em massa, C: 0,13% a 0,20%; Si: 0,01% a 0,8%; Mn: 0,1% a 2,5%; P: 0,003% a 0,030%; S: 0,0001% a 0,008%; Al: 0,01% a 0,07%; N: 0,0001% a 0,02%; e O: 0,0001% a 0,0030%, com um restante sendo Fe e impurezas inevitáveis, um valor A representado pela seguinte fórmula (1) é em uma gama de 0,0080 ou menos, uma espessura da chapa de aço laminado a quente é em uma gama de 2 mm a 25 mm, e uma porcentagem de área bandas de perlite possuindo comprimentos de 1 mm ou mais, em uma região de 4/10t para 6/10t quando uma espessura de chapa é indicada por t em uma seção transversal de uma espessura da chapa que é paralela a uma direção de laminagem da chapa de aço laminado a quente é em uma gama de não mais do que um valor K representado pela seguinte fórmula (2); Valor A = O % + S % + 0,033Al%...(1); Valor K = 25,5 x C % + 4,5 x Mn % - 6... (2).

Description

BR Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CHAPA DE

AÇO PARA FORJAMENTO A FRIO E PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DA MESMA".

CAMPO TÉCNICO s A presente invenção refere-se a uma chapa de aço para forja- mento a frio, que é um material adequado para a produção de peças tais como motores e transmissões de automóveis por meio de forjamento a frio (forjamento por prensa de chapas) e um método para produzir o mesmo. Em detalhe, a presente invenção refere-se a uma chapa de aço para forjamento afrioque inclui uma chapa de aço laminado a quente possuindo uma aniso- o É tropia pequena em trabalhabilidade, uma chapa de aço para forjamento a frio, que inclui ainda uma película com superfície tratada possuindo lubrici- ' dade excelente o suficiente para suportar o forjamento a frio, e um método para produzir o mesmo.

O presente pedido reivindica prioridade sobre o Pedido de Pa- tente Japonesa No, 2010-013446 depositado em 25 de Janeiro de 2010 e Pedido de Patente Japonesa No. 2010-013447 depositado em 25 de Janeiro de 2010, cujos teores são aqui incorporados por referência.

ANTECEDENTE DA TÉCNICA À medida que um processo de trabalho em que os materiais me- oe tálicos tais como materiais de ferro e aço e os aços inoxidáveis são plasti- camente deformados, principalmente, existem forjamento a quente em que um material de aço é moldado ao ser aquecido e o forjamento a frio em que um material de aço é moldado usando um molde à temperatura ambiente.

Nos anos recentes, os esforços têm sido feitos para diminuir os pesos dos corpos de automóveis, a fim de reduzir a quantidade de emissões de CO, dos automóveis a partir do ponto de vista de proteção ambiental glo- bal, e uma utilização de uma chapa de aço de alta resistência possuindo uma resistência de 440 MPa ou mais é procedida. Além disso, em empresas de automóveis e de formuladores de peças, as peças que foram convencio- nalmente produzidas através de forjamento a quente são produzidas por meio de prensagem a frio de forjamento de modo a simplificar as etapas de

. produção. A simplificação das etapas poupa energia e reduz os custos do processo de produção, e assim, a eficácia do processo é melhorada. Particu- larmente, a partir do ponto de vista de melhora da eficiência do processo de produção, um método de produção em que um material de chapa é submeti- doaoforjamento por prensa a frio sem a realização de forjamento a quente, isto é, o forjamento por prensa da chapa é aplicado a um processo de pro- dução de peças que foram convencionalmente formadas por sujeição de um material tal como uma barra de aço e similares para forjamento a quente e de corte de trabalho, de modo a garantir a precisão da peça. s“ 10 No entanto, no caso em que um material de chapa de 440 MPa É ou de classe superior é submetido ao forjamento por prensa da chapa a frio, um problema de fendas de materiais ocorrerem é notavelmente causado i comparado com forjamento a quente. Além disso, desigual conformabilidade devido à anisotropia induzida por laminagem na superfície da chapa é ob- —servada. A conformabilidade desigual não ocorre facilmente em um material axialmente simétrico, como uma barra de aço. Há um grande número de problemas a serem resolvidos, tais como a ocorrência de fissuras, em uma direção específica e de uniformidade na forma depois do trabalho. No mo- mento, é necessário mudar um desenho para uma forma em que não ocor- rem fissuras, e é também necessário realizar uma etapa na qual porções e desiguais ocorreram após desenho, as assim chamadas porções de orelha, são cortadas. Por conseguinte, existe uma procura de um material possuin- do uma melhor trabalhabilidade e características uniformes. Como descrito acima, no processo de produção de peças, é ne- cessário melhorar a trabalhabilidade que é necessário para um material, a fim de simplificar o processo das etapas em comparação com a técnica rela- cionada. Particularmente, a fim de alterar o material a partir de uma barra de aço para uma chapa de aço, tem havido uma procura para uma melhoria da anisotropia entre uma direção de laminagem e uma direção perpendicular ao mesmo.

Particularmente, ao contrário de prensagem de uma chapa de aço possuindo uma espessura de aproximadamente 1 mm na técnica rela-

. cionada, o forjamento por prensa a frio de chapas é feito sobre uma chapa de aço laminado a quente possuindo uma espessura de cerca de 2 mm a 25 mm como um material para peças tais como motores, transmissões, e simi- lares, assim como a chapa de aço laminado a quente é mais espessa do que uma chapa de aço utilizada para partes do corpo na técnica relacionada, Portanto, a deformabilidade final que é necessária durante o trabalho é uma característica importante.

Como uma chapa de aço laminado a quente de alta resistência que é excelente em deformabilidade final e capacidade de fixação na forma, uma chapa de aço laminado a quente é proposta que é obtida através do “ Í controle de textura e anisotropia em ductilidade (por exemplo, com referên- cia ao documento de patente 1). No entanto, o Documento de Patente 1 não : especificamente descreve o forjamento por prensa a frio da chapa.

Além disso, o forjamento a frio atinge uma produtividade extre- mamente elevada e precisão dimensional.

Além disso, um produto trabalha- do elaborado por meio de forjamento a frio tem vantagens, tais como propri- edades de abrasão melhoradas, resistência melhorada devido ao endureci- mento do trabalho a frio, e similares.

No entanto, no forjamento a frio, um material metálico é pressionado enquanto o material metálico é posto em contato com um molde ou similar a uma pressão de superfície elevada.

Co- s mo um resultado, a temperatura na porção de contato entre o material metá- lico e o molde torna-se uma temperatura relativamente elevada (cerca de 300 ºC ou superior) devido ao atrito entre o material metálico e o molde du- rante a prensagem.

Portanto, no caso em que a lubricidade entre o material —metálicoeo molde não é suficiente, como é o caso onde um material metáli- co que não é tratado à superfície ou similar é submetido a forjamento a frio, há casos em que apreensão ou gripagem ocorre entre o material metálico (materiais) e o molde.

Apreensão ou gripagem causa ruptura local ou abra- são abrupta do molde, e assim, não só há casos em que o tempo de vida do molde seja grandemente reduzido, mas também há casos em que o trabalho torna-se impossível.

A fim de evitar apreensão ou gripagem, geralmente, um material

. metálico a ser submetido a forjamento a frio é submetido a um tratamento de superfície para a aplicação de lubricidade para uma superfície do material metálico (a seguir referido frequentemente como "o tratamento de lubrifica- ção"). Como o tratamento de lubrificação, um tratamento de fosfato (trata- mento anticorrosão) tem sido conhecido na técnica relacionada na qual uma película de fosfato composta de um composto de fosfato (fosfato de zinco, fosfato de manganês, fosfato de cálcio, fosfato de ferro, ou similares) é for- mada sobre uma superfície de um material metálico. O desempenho do tratamento de fosfato para evitar apreensão e gripagem é relativamente forte. No entanto, como descrito acima, devido às o 7 medidas recentes ambientais, o forjamento a frio é mais comumente realiza- do do que trabalhos que envolvem grande deformação da forma, tais como Ú forjamento a quente acompanhado pelo consumo de energia e grande traba- lho de corte que faz com que haja uma grande quantidade de perda de ma- terial,e há uma demanda por trabalho de plástico mais rigoroso no forjamen- to a frio. Do ponto de vista acima descrito, uma película compósita tem sido amplamente utilizada, que inclui ainda uma camada composta de um sabão metálico (por exemplo, estearato de sódio ou similares) laminada na película de fosfato. A película compósita tem um excelente desempenho para preve- nirapreensão e gripagem, mesmo sob condições severas de desgaste devi- o do à prensagem com uma elevada pressão de superfície durante o forjamen- to a frio.

De acordo com o tratamento de lubrificação para formar a pelí- cula compósita, o sabão metálico reage com a película de fosfato; e, assim, a lubricidade favorável é exibida. No entanto, o tratamento de lubrificação requer uma grande quantidade de etapas de tratamento complicado, tais como uma etapa de limpeza, uma etapa de reação em que o sabão metálico e a película de fosfato são feitos reagir uns com os outros, e similares. Na etapa de reação, é também necessário controlar um fluido de tratamento, uma temperatura durante a reação, e similares. Além disso, uma vez que o tratamento de lubrificação é um tratamento de batelada, existe um problema em que a produtividade degrada. Além disso, o tratamento de lubrificação

. para formar a película compósita tem problemas, tais como um tratamento de um resíduo líquido gerado durante o tratamento ou semelhante, e o tra- tamento de lubrificação não é preferido do ponto de vista da proteção ambi- ental.

Portanto, nos últimos anos, uma variedade de processos de tra- tamento de lubrificação foi proposta para substituir o tratamento de lubrifica- ção para formar a película compósita.

Por exemplo, o documento de patente 2 propõe uma composi- ção de lubrificante ou similar na qual um polímero solúvel em água ou uma emulsão à base de água da mesma é incluída como um material de base, e o ' um lubrificante sólido e um agente para a formação de uma película de re- vestimento de conversão química são ainda mais incluídos. No entanto, com : relação à composição lubrificante ou similar do Documento de Patente 2, a lubricidade e o desempenho para impedir apreensão e gripagem que sejam comparáveis às da película compósita acima descrita não podem ser obti- dos.

Além disso, por exemplo, documento de patente 3 propõe um lubrificante à base de água para o plástico trabalho a frio de metal. O lubrifi- cante à base de água é constituído por (A) um sal inorgânico solúvel em á- gua, ,(B)um lubrificante sólido, (C) pelo menos um componente de óleo sele- rs cionado a partir de um óleo mineral, uma gordura animal ou vegetal, e um óleo sintético, (D) um agente tensoativo, e (E), água e o lubrificante sólido e o componente de óleo são uniformemente dispersos e emulsionados respec- tivamente. No entanto, uma vez que o componente de óleo é emulsionado, o lubrificante obtido pela técnica acima descrita é instável para uso industrial, e a lubricidade favorável não é estavelmente exibida.

Em contraste com as matérias acima descritas, por exemplo, o documento de patente 4 propõe um material metálico para o trabalho plásti- co, que inclui um tipo de gradiente de concentração de duas camadas de película compósitas de lubrificante de uma camada de base e uma camada de lubrificante. O documento de patente 4 descreve que uma película possu- indo lubricidade favorável pode ser gerada através de um tratamento sim-

. ples. No entanto, na técnica do documento de patente 4, a adesão en- tre a película e um metal que é um material de base é insuficiente; e, assim, a película facilmente se separa do metal durante o trabalho, particularmente duranteo trabalho forte. Uma vez que um molde e o metal entram em conta- to uns com os outros em porções onde a película se separa, existe um pro- blema em que a apreensão ocorre facilmente nas porções de separação, Documento da Técnica Anterior Documento de Patente Documento de patente 1: Pedido de Patente Japonesa Não E- o ' xaminada, No. Primeira Publicação 2005-15854 Documento de patente 2: Pedido de Patente Japonesa Não E- ] xaminada, No. Primeira Publicação S52-20967 Documento de patente 3: Pedido de Patente Japonesa Não E- xaminada, No. Primeira Publicação H10-8085 Documento de patente 4: Pedido de Patente Japonesa Não E- xaminada, No. Primeira Publicação 2002-264252

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO Problemas a serem resolvidos pela invenção A presente invenção foi feita em consideração as circunstâncias o acima descritas, e a presente invenção tem como objetivo prover uma chapa de aço para forjamento a frio e um método para produzir o mesmo. A chapa de aço para forjamento a frio pode melhorar a trabalhabilidade em um pro- cesso em que as peças para motores e transmissões são produzidas atra- vésde forjamento a frio, assim chamado forjamento por prensa de chapas, e as peças para motores e transmissões foram convencionalmente fabricadas através de forjamento a quente e similares. Meios para resolver os problemas Os presentes inventores realizaram estudos exaustivos, de mo- do aresolver os problemas acima descritos. Como resultado, os inventores descobriram que a redução de anisotropia em trabalhabilidade não pode ser realizada simplesmente mudando as condições de laminagem, e é importan-

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. te controlar consistentemente e otimizar componentes e estruturas relevan- tes através de uma etapa de laminagem a quente.

Especificamente, uma quantidade de óxidos, um teor de S, e um teor de Al durante a fundição são definidos, e as condições de laminagem a quente para laminagem são otimi- zadas.

Deste modo, a estrutura é controlada.

Como resultado, foi descrito que o controle acima descrito da estrutura pode resolver os problemas acima descritos e de forma estável melhorar anisotropia em trabalhabilidade.

Parti- cularmente, no caso em que a deformabilidade plástica degrada devido às porções em que inclusões não metálicas e carbonetos que são assim cha- mados bandas de perlite estão presentes em um estado denso em uma zo- º ' na central de uma espessura da chapa, em anisotropias trabalhabilidade em uma direção de laminagem e em uma direção perpendicular ao aumento do Ú mesmo.

O fato de que as bandas de perlite tomam uma forma que se esten- de longitudinalmente na direção de laminagem devido à laminagem facilita anisotropia em deformabilidade plástica.

Verificou-se que um aumento na anisotropia em trabalhabilidade pode ser suprimido através da definição de uma relação entre uma porcentagem de área e componentes das bandas de perlite.

Além disso, constatou-se igualmente que uma taxa de alongamento das bandas de perlite na direção de laminagem e uma fração das bandas de perlite podem ser controladas através do controle das condições de lamina- e gem da laminagem a quente, condições de arrefecimento, e condições e laminagem em uma série.

Além disso, estudos exaustivos também foram efetuados em re- lação a uma película com superfície tratada.

Como resultado, verificou-se que a lubricidade excelente pode ser aplicada a uma chapa de aço, forne- cendo uma película com superfície tratada do tipo de gradiente de concen- tração e controlando as espessuras das respectivas camadas constituintes.

A película com superfície tratada do tipo de gradiente de concentração é provida por um processo de tratamento simples que não causa um problema em relação ao tratamento de resíduos líquidos.

A película com superfície tratada do tipo de gradiente de concentração é composta por três camadas de uma camada de adesão para garantir a aderência à chapa de aço, que

. serve como um material de base, uma camada de base para suportar um lubrificante, e uma camada lubrificante para melhorar a lubricidade.

Uma chapa de aço para forjamento a frio de acordo com um as- pecto da invenção inclui uma chapa de aço laminado a quente, em que a chapade aço laminado a quente inclui: em termos de porcentagem em mas- sa, C: 0,13% a 0,20%; Si: 0,01% a 0,8%; Mn: 0,1% a 2,5%, P: 0,003% a 0,030%; S: 0,0001% a 0,008%; Al: 0,01% a 0,07%, N: 0,0001% a 0,02%; e O: 0,0001% a 0,0030 %, com um restante sendo Fe e impurezas inevitáveis, e um é um valor representado pela seguinte fórmula (1) em uma gama de 0,0080, ou menos.

Uma espessura da chapa de aço laminado a quente é em o : uma gama de 2 mm a 25 mm, e uma porcentagem de área de bandas de perlite possuindo comprimentos de 1 mm ou mais é em uma gama de não Ú mais do que um valor K representado pela seguinte fórmula (2) em uma re- gião de 4/10t para 6/10t quando uma espessura da chapa é indicada por t em uma seção transversal de uma espessura da chapa que é paralela a uma direção de laminagem da chapa de aço laminado a quente.

Valor A = O% +% + S% 0.033Al (1) Valor K = 25,5 X C% + 4,5% X Mn %- 6 (2) Na chapa de aço para forjamento a frio de acordo com o aspecto da invenção, a chapa de aço laminado a quente pode ainda incluir, em ter- e mos de porcentagem em massa, um ou mais selecionado a partir de um grupo consistindo em: NB: 0,001 % a 0,1 %; Ti: de 0,001 % a 0,05%; V: 0,001 % a 0,05 %; Ta: 0,01% a 0,5 %; e W: 0,01 % a 0,5%. A chapa de aço laminado a quente pode ainda incluir, em termos de porcentagem em massa, Cr: 0,01% a 2,0%, e a porcentagem de área das bandas de perlite possuindo comprimentos de 1 mm ou mais podem estar em uma gama de não mais do que um valor K' representado pela seguinte fórmula (3). Valor K'= 15X C% + 4,5 X Mn % + 3,2 XK Cr - 3,3 (3) A chapa de aço laminado a quente pode ainda incluir, em termos de porcentagem em massa, um ou mais selecionado a partir de um grupo consistindo em: Ni: 0,01 % a 1,0 %; Cu: 0,01 % a 1,0%; Mo: 0,005 % a 0,5

%; e B: 0,0005 % a 0,01 %.

A chapa de aço laminado a quente pode ainda incluir, em termos de porcentagem em massa, um ou mais selecionado a partir de um grupo consistindo em: Mg: 0,0005 % a 0,003 %; Ca: 0,0005 % a 0,003 %; Y: 0,001 %a0,03%%;Zr 0,001 % a 0,03 %; La: 0,001 % a 0,03 %; e Ce: 0,001 % a 0,03 %.

A chapa de aço para forjamento a frio pode ainda incluir uma pe- lícula com superfície tratada provida em um ou ambas das superfícies prin- cipais da chapa de aço laminado a quente, e a película com superfície trata- da pode incluir um componente proveniente de uma ligação de silanol repre- º " sentada por Si- O-X (X representa um metal que é um componente da chapa de aço laminado a quente), uma resina de alta temperatura, um sal de ácido inorgânico, e um lubrificante. A película com superfície tratada pode ter um gradiente de concentração de cada componente em uma direção da espes- surade película de modo a ter um tipo de gradiente de concentração de três camadas estrutura que pode ser identificado como sendo três camadas de uma camada de adesão, uma camada de base, e uma camada lubrificante situada em série a partir de um lado de uma interface entre a película com superfície tratada e a chapa de aço laminado a quente. A camada de adesão pode ser uma camada que inclui uma maior quantidade do componente pro- e veniente da ligação de silanol entre as três camadas, e, uma espessura da camada de adesão pode estar em uma gama de 0,1 nm a 100 nm. A cama- da de base pode ser uma camada que inclui maiores quantidades da resina de alta temperatura e o sal de ácido inorgânico entre as três camadas, a quantidade do sal de ácido inorgânico na camada de base pode estar em uma gama de 1 parte em massa a 100 partes em massa com relação a 100 partes em massa da resina de alta temperatura, e uma espessura da cama- da de base pode estar em uma gama de 0,1 um a 15 um. A camada de lubri- ficante pode ser uma camada que inclui uma maior quantidade do lubrifican- teentreastrêscamadas, e, uma espessura da camada de lubrificante pode estar em um intervalo de 0,1 um a 10 um. Uma relação da espessura da camada de lubrificante para a espessura da camada de base pode estar em uma gama de 0,2 a 10.

O sal de ácido inorgânico pode ser de pelo menos um composto selecionado a partir de um grupo consistindo em fosfato, borato, silicato, mo- libdato, e tungstato.

A resina de alta temperatura pode ser uma resina de poli-imida.

O lubrificante pode ser pelo menos um composto selecionado a partir de um grupo consistindo em politetrafluoroetileno, dissulfeto de molib- dênio, o dissulfeto de tungstênio, óxido de zinco, e grafite.

Um método para produzir uma chapa de aço para forjamento a friode acordo com um aspecto da invenção inclui: aquecer uma placa à uma o ' temperatura de 1150 ºC a 1300 ºC; sujeitar a placa aquecida à laminagem grosseira a uma temperatura de 1020 ºC ou superior de modo a fazer uma Ú barra áspera; sujeitar a barra áspera à laminagem de acabamento sob uma condição em que uma de temperatura de acabamento em uma gama de Ae; ou superior, de modo a fazer um material laminado, após a laminagem de acabamento, sujeitar o material laminado ao arrefecimento ao ar por de 1 segundo a 10 segundos, após o arrefecimento ao ar, arrefecer o material laminado a uma taxa de arrefecimento de 10 ºC / s a 70 ºC /s até uma tem- peratura de laminagem, e enrolar o material laminado arrefecido à tempera- turadelaminagem de 400 ºC a 580 ºC, de modo a fazer uma chapa de aço e laminado a quente. A placa inclui: em termos de porcentagem em massa, C: 0,13 % a 0,20 %; Si: 0,01 % a 0,8 %; Mn: 0,1 % à 2,5 %, P: 0,003 % a 0,030 %:; S: 0,0001 % a 0,006 %%, Al: 0,01 % a 0,07 %, N: 0,0001 % a 0,02 %, e O: 0,0001 % a 0,0030 %, com um restante sendo Fe e impurezas inevitá- veis, eum valor A representado pela seguinte fórmula (1) em uma gama de 0,0080, ou menos. A laminagem áspera inclui uma primeira laminagem e uma segunda laminagem a que é realizada 30 segundos ou mais após o fim da primeira laminagem. A primeira laminagem é realizada sob condições em que uma temperatura é em uma gama de 1020 ºC ou superior e uma soma de taxasde redução de laminagem encontra-se em uma gama de 50% ou mais, e a segunda laminagem é realizada sob condições em que uma tem- peratura encontra-se em uma gama de 1020 ºC ou superior e uma soma de taxas de redução de laminagem encontra-se em uma gama de 15 % a 30 %. Valor A = O % + S % + 0,033 Al % (1) O método para a produção de uma chapa de aço para forjamen- to a frio de acordo com o aspecto da invenção pode ainda incluir: revestir um fluidode tratamento da superfície à base de água, incluindo um agente de acoplamento de silano solúvel em água, um sal de ácido inorgânico solúvel em água, resina de alta temperatura solúvel em água, e um lubrificante so- bre uma ou ambas das superfícies principais da chapa de aço laminado a quente de modo a formar uma película revestida; e secar a película revestida demodo a formar uma película com superfície tratada em cada uma ou am- o ' bas das superfícies principais da chapa de aço laminado a quente. Entretanto, Ae; refere-se a um valor calculado a partir da seguin- te fórmula. Ae3 (ºC) = 910 — 372 X C % + 29,8 X Si % - 30,7 X Mn % + 776,7 XP%-13,7 XCr%-78,2Ni%

EFEITOS DA INVENÇÃO De acordo com o aspecto da invenção, é possível prover uma chapa de aço para forjamento a frio, que tem uma alta resistência de 440 Mpa — classe a 780 MPa - classe e é utilizada como um material para peças de automóveis. Além disso, a chapa de aço para forjamento a frio tem uma oe espessura relativamente espessa de 2 mm ou mais, e anisotropia reduzida em trabalhabilidade em uma direção de laminagem e em uma direção per- pendicular à mesma. Em detalhe, é possível proporcionar uma chapa de aço (chapa de aço laminado a quente) para forjamento a frio, que tem anisotro- piapequena em trabalhabilidade de modo que a anisotropia em deformabili- dade final (razão de deformação final) durante trabalhabilidade de forjamento por prensa a frio é em uma gama de 0,9 ou mais, e assim, a quebra pode ser impedida durante o trabalho de forjamento por prensa. Além disso, no caso em que a película com superfície tratada do tipo de gradiente de concentração acima descrita é ainda incluída que é composta por três camadas da camada de adesão, a camada de base, e a camada de lubrificante, é possível prover uma chapa de aço para forjamento a frio que pode ser produzida por uma etapa de tratamento simples e é pre- ferível mesmo a partir do ponto de vista da proteção ambiental global. Além disso, a chapa de aço para forjamento a frio tem excelente lubricidade e ex- celente desempenho para prevenir apreensão e gripagem.

Portanto, de acordo com a chapa de aço para forjamento a frio de acordo com o aspecto da invenção, a trabalhabilidade pode ser melhora- da em forjamento a frio, assim chamado forjamento por prensa de chapas. Assim, as peças para motores ou transmissões que foram produzidas por forjamento a quente e similares na técnica relacionada podem ser produzi- das através de forjamento por prensa de chapas. Portanto, a chapa de aço º Í para forjamento a frio de acordo com o aspecto da invenção é eficaz para . simplificar as etapas tais como as etapas de produção de peças de automó- vel, e similares e os custos de redução das etapas; e, por conseguinte, a chapa de aço para forjamento a frio de acordo com o aspecto da invenção contribui para economia de energia.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A figura 1 é uma vista que mostra uma relação entre os valores A e anisotropias (O c / OL) em deformabilidade final no que se refere às chapas de aço laminado a quente contendo 0,15 % C - 0,2 % Si - 0,3 % Mn - 0,5% Cr-0,002%B como componentes básicos.

e A figura 2 é uma vista que mostra uma relação entre os valores A e anisotropias (dc / O L) em deformabilidade final no que se refere às chapas de aço laminado a quente contendo 0,14 % C - 0,25 % Si - 1,45% Mn como componentes básicos.

A figura 3 é uma vista que mostra uma relação entre as porcen- tagens de área (%) de bandas de perlite em uma porção central de uma es- pessura da chapa e anisotropias (dc / O L) em conformabilidade final com relação às chapas de aço laminado a quente com componentes químicos de 0,19 % C - 0,15 % Si - 0,66 % Mn - 0,65 % Cr - 0,015 % P - 0,0017 % S - 0,024%Al-0,0018%O-0,0016%B.

A figura 4 é uma vista que mostra uma relação entre as porcen- tagens de área (%) de bandas de perlite em uma porção central de uma es-

pessura da chapa e anisotropias (dc / OL) em deformabilidade final com relação às chapas de aço laminado a quente com componentes químicos de 0,15 % C - 0,2 % Si - 1,51 % Mn - 0,02 % P - 0,0015 % S - Al 0,032 % - O. 0,0021 % A figura 5A é uma micrografia (à ampliação de 50 vezes) de uma chapa de aço laminado a quente do exemplo 1.

A figura 58 é uma micrografia da chapa de aço laminado a quen- te do exemplo 1, e é uma fotografia de uma região da linha pontilhada na figura 5A à ampliação de 100 vezes.

A figura 5C é uma micrografia da chapa de aço laminado a o ' quente do exemplo 1, e é uma fotografia de uma região da linha pontilhada na figura 58 à ampliação de 200 vezes. A figura 6 é uma vista explicativa que mostra esquematicamente uma configuração de uma chapa de aço para forjamento a frio de acordo comuma segunda modalidade.

A figura 7A é uma vista explicativa para explicar um método de ensaio espiga.

A figura 7B é uma vista que mostra formas de uma amostra de teste antes e depois do trabalho pelo método de ensaio espiga.

A figura 8 é uma vista que mostra uma relação entre as razões e de (uma porcentagem de área de bandas de perlite) / (valor K ou valor K) e anisotropias (9 c / 9 L) em deformabilidade final.

Melhor modo para realizar a invenção Daqui em diante, as modalidades preferíveis da invenção serão descritas em detalhes com referência aos desenhos anexos. Enquanto isso, na presente especificação e nos desenhos, os componentes (constituintes) possuindo substancialmente a mesma função serão dados o mesmo sinal de referência de modo que a descrição duplicada não será feita.

(Primeira modalidade) [Chapa de aço para forjamento a frio de acordo com a primeira modalidade] A chapa de aço para forjamento a frio de acordo com a primeira modalidade é composta por uma chapa de aço laminado a quente. A chapa de aço laminado a quente tem pequena anisotropia em trabalhabilidade e é excelente em trabalhabilidade. A chapa de aço laminado a quente será des- crita mais abaixo.

Em primeiro lugar, 50 kg de lingotes de aço possuindo os com- ponentes químicos que se seguem foram fundidos sob vácuo em um labora- tório, a fim de investigar influências dos componentes da chapa de aço lami- nado a quente sobre as características.

(i) Um lingote de aço contendo 0,15 % C - 0,2 % Si - 0,3 % Mn - 0,5% Cr-0,002% B como componentes básicos e possuindo uma varieda- s : de de teores de S, O, e A1. (ii) Um lingote de aço contendo 0,14% C - 0,25 . % Si - 1,45 % Mn como componentes básicos e possuindo uma variedade teores de S, O e AÍ.

Os lingotes de aço respectivos foram aquecidos a 1200 ºC, e posteriormente, os lingotes de aço foram submetidos à laminagem a quente sob condições em que uma espessura foi diminuída de 100 mm para 10 mm.

Após a laminagem a quente ser terminada a 900 ºC, os lingotes de aço fo- ram submetidos a arrefecimento ao ar durante 3 segundos. Em seguida, os lingotes de aço foram arrefecidos a 500 ºC a uma taxa de arrefecimento de 30ºC/s.Em seguida, os lingotes de aço foram mantidos em um forno a 500 e ºC durante 1 hora e, em seguida os lingotes de aço foram arrefecidos no for- no, de modo a simular uma etapa laminagem real.

Uma amostra de teste de tensão de uma barra redonda com um diâmetro de 8 mm foi tomada ao longo de uma direção de laminagem de cada uma das chapas de aço laminado a quente obtidas. Do mesmo modo, uma amostra de teste de tensão de uma barra redonda possuindo um diã- metro de 8 mm foi tomada ao longo de uma direção perpendicular em rela- ção à direção de laminagem. Ensaios de tração (testes de tensão) foram realizados utilizando as amostras de teste. As deformabilidades finais foram medidas a partir de taxas de encolhimento em seção transversal das amos- tras de teste após os testes. A deformabilidade final na direção de lamina- gem foi indicada por OL, a deformabilidade final na direção perpendicular com relação à direção de laminagem foi indicada por &c, e uma relação en- tre as razões (O&c / OL) e as componentes foi investigada. Aqui, a deformabi- lidade máxima é calculada através da seguinte fórmula. Além disso, um valor da razão (&c / OL) que se aproxima a 1 signífica anisotropia pequena em trabalhabilidade.

Deformabilidade final &= In (S,/S) (Aqui, S, refere-se a uma área da seção transversal da amostra de teste antes do teste de tensão, e S refere-se a uma área da seção trans- versal de uma porção quebrada após o teste de tensão).

A figura 1 é uma vista que mostra uma relação entre os valores s ' A e anisotropias (O c / OL) em deformabilidade final no que se refere às ' chapas de aço laminado a quente com os componentes químicos do acima descrito (i). Além disso, a figura 2 é uma vista que mostra uma relação entre os valores A e anisotropias (dc / OL) em deformabilidade final no que se refere à chapa de aço laminado a quente possuindo os componentes quími- cos do acima descrito (ii).

Como um resultado da análise de regressão em relação uma re- lação entre as deformabilidades finais na direção de laminagem e um do teor de O (% de O), o teor de S (% de s), e teor de Al (% de Al), o valor A repre- sentado pela seguinte fórmula (1) foi determinado. o Valor A = %O +% S + % 0,033 % Al (1) (Aqui, % O,% S, e% Al representam o teor (% em massa) de O, S, e Al incluídos na chapa de aço laminado a quente, respectivamente.).

Na fórmula relacional que representa o valor A, os coeficientes de(1)doteordeS e doteorde O são grandes em comparação com o coefi- ciente (0,033) do teor de Al, e, por conseguinte, verifica-se que as influências do teor de S e do teor de O na deformabilidade final na direção de lamina- gem são grandes. Geralmente, considera-se que a distribuição desigual de inclusões em interfaces e a influência como a deformabilidade final. Na fór- mula relacional que representa o valor A, considera-se como segue. O fato de os coeficientes do teor de Al, o teor de S, e o teor de O são diferentes mostram que as influências sobre a distribuição desigual das inclusões vari-

' 16/79 am de acordo com os componentes. Como mostrado na figura 1, encontra-se que, como a um valor calculado a partir do teor de O (% de O), o teor de S (% de S), e o teor de Al (% de AI) aumenta, a razão relativa (dc /O&L) da deformabilidade final Pc na direção perpendicular em relação à direção de laminagem para a deformabi- lidade final & L na direção de laminagem diminuí, e, por conseguinte, aniso- tropia, em trabalhabilidade aumenta. Como mostrado na figura 1, determi- nou-se que, no caso em que o valor A é em uma gama de 0,008 ou menos, a taxa de encolhimento de seção transversal na direção perpendicular à di- oe 10 reção de laminagem torna-se um valor próximo da taxa de encolhimento de Í seção transversal na direção de laminagem, a razão de Odo / OL torna-se uma gama de 0,9 ou mais, e, por conseguinte, uma chapa de aço, possuindo pequena anisotropia em trabalhabilidade pode ser produzida.

Da mesma forma, mesmo na figura 2, uma correlação entre as anisotropias (O c/ O L) em deformabilidade final e os valores A foi obtida. Foi confirmado que, no caso em que o valor A é em uma gama de 0,007 ou menos, a taxa de encolhimento de seção transversal na direção perpendicu- lar à direção de laminagem toma-se um valor próximo da taxa de encolhi- mento de seção transversal na direção de laminagem, a razão de P c/ OL torna-se em uma gama de 0,9 ou mais, e, por conseguinte, uma chapa de o aço, possuindo pequena anisotropia em trabalhabilidade pode ser produzida. Considera-se que a quantidade total de inclusões não metálicas é diminuída, diminuindo o teor de oxigênio (% de O); e, assim, a anisotropia é diminuída. Além disso, considera-se que no caso em que um teor excessi- vodeaAlnãoé adicionado, uma quantidade de inclusão não metálica basea- da em alumina grosseira, e assim, a anisotropia é diminuída. Além disso, foi confirmado que as influências de S em MnS e similares podem ser controla- das em conjunto com O e Al, diminuindo o teor de S (% de S). Além disso, uma relação entre as condições de produção e ani- sotropias (dc / OL) em deformabilidade final foi investigada utilizando placas (alojamentos) possuindo os seguintes componentes químicos. (iii) Uma placa possuindo componentes de 0,19 % C - 0,15 % Si

- 0,66 % Mn - 0,65 % Cr - 0,015 % P - 0,0017 % S - 0,024 % Al - 0,0018 % O -0,0016 %B. (iv) Uma placa possuindo componentes de 0,15 % C e 0,2% Si - 1,51 % Mn - 0,02 % P - 0,0015 % S - 0,032 % Al - 0,0021 % O.

Como um resultado, verificou-se que, para além dos componen- tes químicos, existe uma relação entre um estado de presença de bandas de perlite e anisotropia em deformabilidade final, Particularmente, em uma cha- pa de aço laminado a quente produzida a partir de uma placa usando uma máquina real, uma fração de presença (porcentagem de área) de bandas de o 10 perlite que se estende em uma direção de laminagem é elevada em uma Í porção central de uma espessura da chapa. Na área central, em uma região de 4/10t para 6/10t em que a espessura da chapa é indicada por t, a maior fração de presença de bandas de perlite possuindo um comprimento de 1 mm ou mais, mais deformabilidade final (d c) na direção perpendicular à direção de laminagem diminui. Como um resultado, a anisotropia em defor- mabilidade final torna-se menor do que 0,9, e, portanto, a anisotropia em trabalhabilidade torna-se grande.

Aqui, a banda perlite refere-se a um agregado em forma de ban- da que tem um comprimento de 1 mm ou mais em que perlites possuindo espessuras de 5 um ou mais, em uma espessura da chapa estão dispostos o em uma direção de laminagem, a intervalos de 20 um ou menos. A fração de presença (porcentagem de área) (%) das bandas de perlite foi medida pelo método seguinte. Uma porção da seção transversal da espessura da chapa que é paralela à direção de laminagem foi tirada. A porção de seção trans- versalfoi submetida a um tratamento de polimento e, em seguida, a porção de seção transversal foi imersa em uma solução Nital (uma solução incluindo aproximadamente 5% de ácido nítrico com o restante sendo álcool); e, as- sim, perlite emergiu. Em seguida, no que se refere à porção central da es- pessura da chapa de uma região de 4/10t para 6/10t com relação à espessu- ratda chapa, a estrutura foi fotografada utilizando um microscópio óptico (com uma ampliação de 100 vezes), e as imagens obtidas foram ligadas. As imagens ligadas foram submetidas à análise de imagem utilizando um soft-

ware de análise de imagem (WinROOF Ver. 5.5.0 fabricado por Mitani Cor- poration); e, assim, a porcentagem de área das bandas de perlite foi obtida.

Os resultados obtidos são mostrados nas figuras 3 e 4. Nos sistemas quimi- cos que compõem o acima descrito (iii) e (iv), determinou-se que, no caso ondea porcentagem de área das bandas de perlite possuindo tamanhos de 1 mm ou mais, está em uma gama de 4,6 % ou menos na porção central da espessura da chapa, a anisotropia em deformabilidade final torna-se 0,9 ou mais, e, por conseguinte, a anisotropia em trabalhabilidade torna-se peque- na. e 10 Os inventores investigaram ainda a relação entre a porcentagem : de área acima descrita das bandas de perlite e a deformabilidade final.

Co- . mo resultado, verificou-se que a porcentagem de área das bandas de perlite para a manutenção da anisotropia em deformabilidade final em uma gama de 0,9 ou mais altamente relaciona-se com os componentes químicos.

As relações entre a porcentagem de área das bandas de perlite e os teores de uma variedade de componentes foram submetidas à análise de regressão.

Como um resultado, verificou-se que, no que se refere ao sistema de com- ponentes da presente modalidade, no caso em que a porcentagem de área das bandas Perlite é em uma gama de não mais do que o valor K indicado pela seguinte fórmula (2), a anisotropia em deformabilidade final torna-se 0,9 e ou mais.

Além disso, verificou-se que, no caso em que Cr for incluído, e a porcentagem da área das bandas Perlite é em uma gama de não mais do que o valor K' indicado pela seguinte fórmula (3), a anisotropia em deforma- bilidade final torna-se 0,9 ou mais.

Valor K= 25,5 X C€ % + 4,5% X Mn %-6 (2) Valor K'= 15X C % + 4,5 X Mn% + 3,2 X Cr % - 3,3 (3) (Aqui, % de C, % de Mn, e % de C referem-se ao teor (% em massa) de C, Mn, Cr e incluído na chapa de aço laminado a quente, respec- tivamente.). Pode ser encontrada a partir das fórmulas relacionais que repre- sentam o valor K e o valor K' que a formação das bandas Perlite é fortemen- te afetada pelo teor de C, Mn, Cr e que são componentes básicos.

No siste-

ma componente da presente modalidade, é importante definir os componen- tes químicos e as condições de produção de forma que a porcentagem de área das bandas de perlite torna-se o valor K ou menos e um valor K' ou menos.

Os componentes químicos da chapa de aço laminado a quente na presente modalidade são definidos com base na constatação acima des- crita. Razões pelas quais os componentes e composição da chapa de aço laminado a quente na modalidade presentemente limitada serão descritos mais abaixo. Enquanto isso, "%" refere-se a "% em massa.”.

o 10 (Componentes químicos) ' C: 0,13 % a 0,20 % C é um componente importante para garantir uma força da cha- | pa de aço laminado a quente. No entanto, maquinabilidade é necessária pa- ra trabalhar (formar) membros para automóveis, que são alvos da presente modalidade. No caso em que o teor de C é inferior a 0,13 %, a quantidade de carbonetos diminui; e, assim, maquinabilidade deteriora-se. Portanto, 0,13 % ou mais de C é necessário de modo a assegurar maquinabilidade. Por outro lado, no caso em que o teor de C excede 0,20 %, a trabalhabilida- de degrada na chapa de aço laminado a quente em um estado em que nada é realizado na mesma após a produção. Portanto, o teor de C é ajustado oe para estar em uma gama de 0,13 % a 0,20 %. O teor de C é, de preferência em uma gama de 0,13 % a 0,18 %, e mais preferencialmente em uma gama de 0,14% a 0,17 %. Si: 0,01 %a 0,8 % Si é um elemento de reforço de solução sólida, e, por conseguin- te, Si pode aumentar a resistência da chapa de aço com um custo relativa- mente baixo. Além disso, é necessário adicionar um teor reduzido de Si em consideração de uma relação entre C e falhas de escala. Por conseguinte, o teor de Si é ajustado para 0,01 % ou mais, no entanto, no caso em que o teorde Siexcede 0,8%, o efeito é saturado. Por conseguinte, o teor de Si é ajustado para estar em uma gama de 0,01 % a 0,8 %. O teor de Si é de pre- ferência em uma gama de 0,03 % a 0,5 %, e mais preferencialmente em uma gama de 0,1 % a 0,3 %, Mn: 0,1 % a 2,5% Mn é um elemento reforço de solução sólida, e, por conseguinte, Mn é um componente importante para garantir uma resistência à tração de- sejada elevada.

No caso em que o teor de Mn é inferior a 1,0%, é necessário conter os outros elementos de reforço a fim de garantir uma força necessá- ria, e assim, o aumento dos custos, o que não é preferível.

Por outro lado, à medida que o teor de Mn aumenta, as bandas de perlite tornam-se suscepti- veis de serem geradas devido à segregação de Mn.

No caso em que o teor o 10 deMné superior a 2,5%, uma segregação de uma porção central torna-se Í significativa em uma placa (alojamento); e, como resultado, a trabalhabilida- : de da chapa de aço laminado a quente em uma direção perpendicular a uma direção de laminagem degradada mesmo quando a chapa de aço é produzi- da pelo método de produção da presente modalidade.

Por conseguinte, o teorde Mn é ajustado para ser em uma gama de 0,1 % a 2,5 %. O teor de Mn é de preferência em uma gama de mais de 0,3 % a 2,0 % ou menos, mais preferivelmente em uma gama de 0,4 % a 1,7 %, e mais preferencial- mente em uma gama de 0,6 % a 1,5 %. P: 0,003 % a 0,030 % P é um elemento reforço de solução sólida, e, portanto, P é um e elemento que pode aumentar a resistência da chapa de aço com um custo relativamente baixo.

No entanto, não é preferível incluir um teor excessivo de P do ponto de vista de resistência.

Por conseguinte, o teor de P é definido para ser em uma gama de 0,03 % ou menos.

Além disso, a partir do ponto de vistada refinação, a configuração do teor de P para estar em uma gama de menos de 0,003 % leva a um aumento dos custos.

Portanto, o teor de P é definido para ser em uma gama de 0,003 % a 0,030 %., O teor de P é de pre- ferência em uma gama de 0,003 % a 0,020 %, e mais preferivelmente em uma gama de 0,005 % a 0,015 %. $: 0,0001 % a 0,008 % S é incluído em um aço como uma impureza, e S forma MnS.

MnS provoca a degradação de durabilidade e resistência da chapa de aço que determina trabalhabilidade de trabalho a frio. Particularmente, uma vez que MnS aumenta anisotropia em trabalhabilidade, é necessário reduzir o teor de S a partir do ponto de vista da redução da quantidade de MnS. Por conseguinte, o teor de S é ajustado para ser em uma gama de 0,008 % ou menos. Além disso, a configuração do teor de S para estar em uma gama de menos de 0,0001 % leva a um grande aumento nos custos de refinação, Por conseguinte, o teor de S é ajustado para ser em uma gama de 0,0001 % a 0,008 %. O teor de S é de preferência em uma gama de 0,0001 % a 0,005 %, e mais preferencialmente em uma gama de 0,0001 % a 0,004 %.

o 10 Al: 0,01% a 0,07% ' Al é um elemento que é adicionado para desoxidação de um a- BR ço, no entanto, no caso em que o teor de Al é inferior a 0,01 %, o efeito de desoxidação não é suficiente. Por outro lado, no caso em que o teor de Al excede 0,07 %, o efeito de desoxidação é saturado. Além disso, em um pro- cesso em que uma placa curva é produzida por meio de vazamento contí- nuo, quando a placa obtida é submetida à correção de flexão, Al facilita a fissuração devida à precipitação de AIN, e isto resulta em uma desvantagem econômica. Portanto, o teor de Al é ajustado para ser em uma gama de 0,01 % a 0,07 %. O teor de Al é de preferência em uma gama de 0,01 % a 0,04%.

N: 0,0001 % a 0,02 % o Quando a correção de ligação da placa é realizada utilizando uma facilidade de fundição contínua curva, a precipitação de N, como um nitrito provoca fissuração na placa. Portanto, o teor de N é ajustado para ser em uma gama de 0,02 % ou menos. Além disso, a redução do teor de N pa- ramenos de 0,0001% leva a um aumento dos custos de refinação. Portan- to, o teor de N é ajustado para ser em uma gama de 0,0001 % a 0,02 %. O teor de N é de preferência em uma gama de 0,0001 % a 0,01 %, e mais pre- ferencialmente em uma gama de 0,0001 % a 0,005 %.

O: 0,0001 % a 0,0030 % Uma vez que alguns dos átomos de O existem como óxidos, O tem uma influência sobre a viabilidade do trabalho a frio, e O provoca a de- gradação de durabilidade e resistência. No caso em que o teor de O aumen-

ta, as inclusões tornam-se grandes. Além disso, no caso em que as inclu- sões agregam, a ductilidade reduz grandemente. Portanto, o teor de O é a- justado para ser em uma gama de 0,0001 % a 0,0030 %. É desejável que o teor de O seja reduzido tanto quanto possível, e o teor de O é de preferência emuma gama de 0,0001% a 0,0025 %, e mais preferencialmente em uma gama de 0,0001 % a 0,0020 %.

Na presente modalidade, como um resultado de se considerar tanto os componentes químicos e as condições de produção, foi confirmado que a degradação da trabalhabilidade pode ser suprimida, cumprindo a fór- o 10 mula a seguir. Portanto, o teor de oxigénio (% de O) é ajustado de acordo com o teor de S (% de S), e o teor de Al (% de AI) de modo a cumprir a fór- . muia a seguir. O valor A na fórmula que se segue é de preferência em uma gama de 0,0070, ou menos. O limite inferior do valor A é de preferência 0,0010. A configuração do valor A para estar em uma gama de menos do que 0,0010 leva a um aumento grande nos custos de refinação, o que não é preferível.

Valor À = O % + % + S % + 0,033AI % < 0,0080 Em seguida, os componentes que a chapa de aço laminado a quente da modalidade podem conter seletivamente de acordo com à neces- sidade serão descritos. o NB: 0,001 % a 0,1 % Nb tem efeitos de melhoria da resistência da chapa de aço e me- lhora a resistência da chapa de aço por meio de uma ação de refinação de grãos. Na presente modalidade, Nb pode ser incluído como um elemento seletivo. No entanto, no caso em que o teor de Nb é inferior a 0,003 %, os efeitos acima descritos não podem ser suficientemente obtidos. Por outro lado, no caso em que o teor de Nb excede 0,1 %, os efeitos são saturados, e isto leva a uma desvantagem econômica. Além disso, no caso em que um teor excessivo de Nb está incluído, as condutas de recristalização durante a laminagem a quente são retardadas. Portanto, o teor de Nb é ajustado para ser em uma gama de 0,001 % a 0,1 %. O teor de Nb é, de preferência em uma gama de 0,003 % a 0,1 %.

Ti: 0,001% a 0,05% Ti pode ser adicionado a partir do ponto de vista da fixação de N, e Ti contribui para a fragilização da chapa e estabilização de um material. No entanto, no caso em que o teor de Ti excede 0,05 %, os efeitos são satura- dos. Além disso, no caso em que o teor de Ti é de 10 ppm ou menos, os e- feitos não podem ser obtidos. Portanto, o teor de Ti é ajustado para ser em uma gama de 0,001 % a 0,05 %.

V: 0,001 % a 0,05 % V fortalece a chapa de aço laminado a quente através da precipi- o 10 tação de carbonitretos. Portanto, V pode ser adicionado de acordo com a ' necessidade. No caso em que o teor de V é inferior a 0,001 %, o efeito é . pequeno. Além disso, no caso em que o teor de V excede 0,05 %, o efeito é saturado. Portanto, o teor de V é definido para ser em uma gama de 0,001 % a 0,05%. Ta: 0,01% a 0,5% Da mesma forma para Nb e V, Ta é um elemento que forma car- bonitretos, e Ta é eficaz para a prevenção de engrossamento de grãos de cristal, a melhoria da resistência, e similares; e, portanto, Ta pode ser adi- cionado de acordo com a necessidade. No caso em que o teor de Ta é infe- riora0,01%, o efeito da adição é pequeno e, portanto, o limite inferior do o teor de Ta é ajustado para 0,01 %. No caso em que o teor de Ta excede 0,5 %, o efeito da adição está saturado, e os custos aumentam. Além disso, uma quantidade excessiva de carbonetos é formada, e assim, a recristalização e similares são atrasadas. Como resultado, a anisotropia em trabalhabilidade é aumentada. Portanto, o limite superior do teor de Ta é ajustado para 0,5 %.

W: 0,01% a 0,5% Da mesma forma para Nb, V, e Ta, W é um elemento que forma carbonitretos, e W é eficaz para a prevenção de engrossamento de grãos de cristal, a melhoria da resistência, e similares, e W pode ser adicionado de acordocom a necessidade. No caso em que o teor de W é inferior a 0,01 %, o efeito da adição de W é pequeno e, portanto, o limite inferior do teor de W é definido como 0,01 %. No caso em que o teor de W excede 0,5 %, o efeito do agregado W está saturado, e o aumento de custos. Além disso, uma quantidade excessiva de carbonetos é formada, e assim, a recristalização e similares são atrasadas. Como resultado, anisotropia em trabalhabilidade é aumentada. Portanto, o limite superior do teor de W é definido como 0,5 %. Cr: 0,01 %a 2,0% Cr é eficaz para reforçar a chapa de aço, em particular, Cr pode ser usado como um elemento alternativo que é uma alternativa ao Mn, Cr e pode ser adicionado como um elemento seletivo. No entanto, no caso em que o teor de Cr for inferior a 0,01 %, o efeito não é exibido. No caso em que e 10 oteorde Cr excede 2,0 %, o efeito é saturado na presente modalidade. Por- : tanto, o teor de Cr é ajustado para ser em uma gama de 0,01 % a 2,0 %. O : teor de Cr é, de preferência em uma gama de mais de 0,1 % a 1,5 %, e mais preferencialmente em uma gama de mais de 0,3% a 1,1 %.

Ni: 0,01 % a 1,0% Ni é eficaz para a resistência e reforço da chapa de aço, e Ni pode ser adicionado como um elemento seletivo. No entanto, no caso em que o teor de Ni é inferior a 0,01 %, o efeito não é exibido. No caso em que o teor de Ni excede 1,0 %, o efeito é saturado na presente modalidade. Por conseguinte, o teor de Ni é ajustado para ser em uma gama de 0,01 % a 1,0 %. e Cu: 0,01 %a 1,0% Da mesma forma para Cr e Ni, Cu é eficaz para garantir a força da chapa de aço, e Cu pode ser adicionado como um elemento seletivo. No entanto, no caso em que o teor de Cu é inferior a 0,01 %, o efeito não é exi- —bido. No caso em que o teor de Cu excede 1,0 %, o efeito é saturado na presente modalidade. Por conseguinte, o teor de Cu é ajustado para ser em uma gama de 0,01 % a 1,0 %.

Mo: 0,005 % a 0,5 % Mo é um elemento eficaz para o reforço da estrutura e melhoria na resistência, e Mo pode ser adicionado como um elemento seletivo. No caso em que o teor de Mo é inferior a 0,001 %, o efeito é pequeno. Além disso, no caso em que o teor de Mo excede 0,5 %, o efeito é saturado na presente modalidade. Portanto, o teor de Mo é ajustado para ser em uma gama de 0,005 % a 0,5 %.

B: 0,0001 % a 0,01 % B melhora temperabilidade quando B é adicionado a um teor pe- queno. Além disso, B é um elemento eficaz para suprimir a transformação de perlite, de modo a reduzir a quantidade de bandas de perlite, e B pode ser adicionado de acordo com a necessidade. No caso em que o teor de B é inferior a 0,0001 %, o efeito de B adicionado não é exibido, e, portanto, o limite inferior do teor de B é definido como 0,0005 %. Além disso, no caso Ss 10 emqueoteordeB excede 0,01 %, a capacidade de forjamento degrada; e, ' assim, fissuras são causadas na chapa. Portanto, o limite superior do teor de ' B é definido como 0,01 %. O teor de B é, de preferência, em uma gama de 0,0005 % a 0,005 %.

Mg: 0,0005 % a 0,003 % Mg é um elemento eficaz para controlar as configurações de ó- xidos e sulfetos quando Mg é adicionado a um teor pequeno, e Mg pode ser adicionado de acordo com a necessidade. No caso em que o teor de Mg é inferior a 0,0005 %, o efeito não pode ser obtido. Além disso, no caso em que o teor de Mg excede 0,003 %, o efeito é saturado. Por conseguinte, o teordeMg é ajustado para ser em uma gama de 0,0005 % a 0,003 %.

o Ca: 0,0005 % a 0,003 % Do mesmo modo que Mg, Ca é um elemento eficaz para contro- lar as configurações de óxidos e sulfetos quando Ca é adicionado a um teor pequeno, e Ca pode ser adicionado de acordo com a necessidade, No caso emqueo teor de Ca é inferior a 0,0005 %, o efeito não pode ser obtido. A- lém disso, no caso em que o teor de Ca excede 0,003 %, o efeito é saturado. Portanto, o teor de Ca é ajustado para ser em uma gama de 0,0005 % a 0,003 %.

Y: 0,001% a 0,03% Do mesmo modo que Ca e Mg, Y é um elemento eficaz para controlar as configurações de óxidos e sulfetos, e Y pode ser adicionado de acordo com à necessidade, No caso em que o teor de Y é inferior a 0,001 %,

o efeito não pode ser obtido.

Além disso, no caso em que o teor de Y excede 0,03 %, o efeito é saturado, e a capacidade de forjamento deteriora-se.

Por- tanto, o teor de Y é definido para ser em uma gama de 0,001 % a 0,03 %. Zr. 0,001 % a 0,03 % Do mesmo modo que Y, Ca e Mg, Zr é um elemento eficaz para controlar as configurações de óxidos e sulfetos, e Zr pode ser adicionado de acordo com a necessidade.

No caso em que o teor de Zr é inferior a 0,001 %, o efeito não pode ser obtido.

Além disso, no caso em que o teor de Zr excede 0,03 %, o efeito é saturado, e a capacidade de forjamento deteriora- Ss 10 se.

Portanto, o teor de Zr é ajustado para ser em uma gama de 0,001 % a ' 0,03 %. . La: 0,001 % a 0,03 % Da mesma forma para Zr, Y, Ca e Mg, La é um elemento eficaz para controlar as configurações de óxidos e sulfetos, e La pode ser adicio- nado de acordo com a necessidade.

No caso em que o teor de La é inferior a 0,001 %, o efeito não pode ser obtido.

Além disso, no caso em que o teor de La excede 0,03 %, o efeito é saturado, e a capacidade de forjamento de- teriora-se.

Portanto, o teor de La é ajustado para ser em uma gama de 0,001 % a 0,03 %. Ce: 0,001 % a 0,03 % eo Do mesmo modo que La, Zr, Y, Ca e Mg, Ce é um elemento efi- caz para controlar as configurações de óxidos e sulfetos, e Ce pode ser adi- cionado de acordo com a necessidade.

No caso em que o teor de Ce é infe- rior a 0,001 %, o efeito não pode ser obtido.

Além disso, no caso em que o teordeCe excede 0,03 %, o efeito é saturado, e a capacidade de forjamento deteriora-se.

Portanto, o teor de Ce é ajustado para ser em uma gama de 0,001 % a 0,03 %. Outros componentes não serão especificamente definidos, no entanto, há casos em que os elementos de Sn, Sb, Zn, Zr, As, e similares incorporam a partir de um pedaço de um material como impurezas inevitá- veis.

No entanto, as características da chapa de aço laminado a quente não são grandemente afetadas na presente modalidade a um nível do teor em que os elementos descritos acima incorporam como impurezas. (Espessura da chapa) A espessura da chapa da chapa de aço laminado a quente da presente modalidade é ajustada para ser em uma gama de 2 mm a 25 mm em consideração à configuração aplicada através de forjamento por prensa de chapas.

No caso em que a espessura da chapa é inferior a 2 mm, torna- se difícil trabalhar (processar) a chapa de aço em uma etapa de espessa- mento ou similar à chapa de forjamento, e por conseguinte, a chapa de aço torna-se inferior em propriedades chapa de forjamento por prensa da chapa. o 10 Nocasoem que a espessura da chapa excede 25 mm, uma carga de pren- ] sagem aumenta.

Além disso, torna-se susceptível impor limitações sobre : uma instalação que é utilizada para o controle de arrefecimento, laminagem, e similares no método de produção da presente modalidade.

Portanto, o limi- te superior da espessura da chapa é definido como 25 mm. (Microestrutura) Uma porcentagem de área das bandas de Perlite é em uma ga- ma de não mais do que o valor K representado pela fórmula a seguir de uma região de 4/10t para 6/10t quando uma espessura da chapa é indicada por t em uma seção transversal de uma espessura da chapa que é paralela a umadireçãodelaminagem. o Valor K=25,5 X C % +4,5% X Mn %-6 No caso onde a chapa de aço laminado a quente contém Cr, a porcentagem de área das bandas de perlite não é mais do que o valor K' representado pela fórmula a seguir, em vez de "não mais do que o valor K", Valor K'= 15X C%+4,5XMn%+3,2XCr%-3,3 A banda de perlite refere-se a um agregado de fases de perlite com espessuras de 5 um ou mais na direção da espessura da chapa, e o agregado é um agregado em forma de banda, na qual as fases de perlite estão dispostas na direção de laminagem, a intervalos de 20 um ou menos, eum comprimento do agregado em forma de banda na direção de lamina- gem encontra-se em uma gama de 1 mm ou mais longo.

A figura 8 é uma vista que mostra uma relação entre as razões de (a porcentagem de área das bandas de perlite) / (valor K ou o valor K') e anisotropias (O c/ & L) em deformabilidade final.

Como mostrado na figura 8, verifica-se que, no caso em que a razão de (a porcentagem de área das bandas de perlite) / (valor K ou o valor K') é de 1 ou menos, isto é, no caso emquea porcentagem de área das bandas de perlite não é mais do que o valor K ou não mais do que o valor K', a anisotropia em deformabilidade final torna-se 0,9 ou mais, e, por conseguinte, as anisotropias em trabalhabilidade na direção de laminagem e na direção perpendicular ao mesmo podem ser reduzidas.

DS 10 A porcentagem de área das bandas de perlite é, de preferência ' em uma gama de 4,6 % ou menos.

Neste caso, a anisotropia em deformabi- ' lidade final torna-se 0,9 ou mais, como mostrado nas figuras 3 e 4, e, portan- to, a anisotropia em trabalhabilidade pode ser diminuída de forma fiável. [Método para a produção da chapa de aço para forjamento a frio de acordo com a primeira modalidade] Como descrito acima, a chapa de aço para forjamento a frio de acordo com a primeira modalidade é composta da chapa de aço laminado a quente.

O método para a produção da chapa de aço laminado a quente será descrito mais abaixo.

O método para a produção da chapa de àço laminado a quente s inclui: aquecer uma placa; submeter a placa aquecida a laminagem áspera, de modo a fazer uma barra áspera, sujeitar a barra áspera à laminagem de acabamento, de modo a fazer um material laminado; após a laminagem de acabamento, sujeitar o material laminado ao arrefecimento ao ar; arrefecer o material laminado a uma temperatura de laminagem, e enrolar o material laminado arrefecido, de modo a fazer uma chapa de aço laminado a quente. (Etapa de aquecimento de uma placa) Uma placa (placa de vazamento contínuo ou lingote de aço), com os componentes químicos acima descritos da presente modalidade es- tão diretamente inseridos para um forno de aquecimento, ou a placa é arre- fecida uma vez, e, em seguida, a chapa é inserida a um forno de aquecimen- to.

Depois disso, a placa é aquecida a uma temperatura de 1150 ºC a 1300

“Cc.

No caso em que a temperatura de aquecimento for inferior a 1150 ºC, uma temperatura de laminagem durante a laminagem a quente nas etapas subsequentes diminui.

Assim, os comportamentos de recristalização durante laminagem áspera e comportamentos de recristalização durante o resfriamento do ar após a laminagem a quente contínua não progridem, e como resultado, grãos longos permanecem, ou anisotropia em aumentos de trabalhabilidade.

Portanto, o limite inferior da temperatura de aquecimento é ajustado para 1150 ºC ou superior.

No caso em que a temperatura de aque- o 10 cimento excede 1300 ºC, grãos de cristal engrossam durante o aquecimento, ' e assim, a anisotropia em trabalhabilidade aumenta.

Portanto, a temperatura ' de aquecimento encontra-se em uma gama de 1150º C a 1300º C, e de pre- ferência em uma gama de 1150º C a 1250º C.

Enquanto isso, a placa aquecida (placa de vazamento contínuo oulingotede aço) é submetida à laminagem a quente na etapa subsequen- te, e não há pouca diferença nas características da chapa de aço entre o caso em que a chapa está diretamente inserida ao forno de aquecimento e o caso em que a chapa é arrefecida uma vez e depois inserida ao forno de aquecimento.

Além disso, a laminagem a quente na etapa subsequente po- deserquer uma laminagem a quente ou laminagem a quente ordinária con- o tínua, na qual uma barra de áspera é unida à laminagem de acabamento, e não há pouca diferença nas características da chapa de aço. (Etapa de laminagem áspera) A laminagem áspera inclui uma primeira laminagem e uma se- —gunda laminagem que é realizada 30 segundos ou mais após o fim da pri- meira laminagem.

A primeira laminagem é realizada sob condições em que uma temperatura é em uma gama de 1020º C ou superior e uma soma das taxas de redução de laminagem encontra-se em uma gama de 50 % ou mais.

A segunda laminagem é realizada sob condições em que uma tempe- raturaé em uma gama de 1020º C ou superior e uma soma das taxas de redução de laminagem encontra-se em uma gama de 15 % a 30 %. As bandas de perlite são geradas devido à segregação de ele-

mentos de liga, tais Mn, P, e similares.

Portanto, é eficaz suprimir a distribui- ção desigual dos elementos de liga (reduzir a proporção de uma distribuição desigual dos elementos de liga) a fim de reduzir uma fração da área (porcen- tagem de área) das bandas de perlite.

Na técnica relacionada, como um mé- todo para suprimir a distribuição desigual dos elementos de liga, um proces- so foi realizado em que a barra (alojamento) foi aquecida a uma temperatura elevada durante um longo período de tempo antes da laminagem a quente.

Neste processo da técnica relacionada, a produtividade degrada, e o custo aumenta.

Além disso, a quantidade de consumo de energia torna-se signifi- e 10 cativa,eum aumento na quantidade de CO, gerado é causado. : Os inventores prestaram atenção para o fato de que a difusão : dos elementos de liga é promovida por meio de estirpes de trabalho ou de migração do limite de grão.

Como resultado, os inventores descobriram que os elementos de liga são difundidos, controlando as condições de lamina- gem áspera como se segue; e, assim, a distribuição desigual dos elementos de liga pode ser suprimida.

Em primeiro lugar, a primeira laminagem é realizada sob condi- ções em que uma temperatura é em uma gama de 1020º C ou superior e uma soma de taxas de redução de laminagem (taxa de redução total de la- minagem)estáem uma gama de 50 % ou mais.

Assim, a densidade de des- e locamento é aumentada e, além disso, a difusão dos elementos de liga é promovida devido à migração de limite de grãos que é causada por recrista- lização de austenita.

O limite superior da temperatura da primeira laminagem é, de preferência 1200º C.

No caso em que a temperatura excede 1200º C, a chapa torna-se susceptível de ser descarbonizada, o que não é preferível.

À soma das taxas de redução de laminagem (taxa de redução total de lamina- gem) da primeira laminagem é, de preferência em uma gama de 60 % ou mais, e mais preferencialmente em uma gama de 70 % ou mais.

O limite superior da soma das taxas de redução de laminagem (taxa de redução total delaminagem)é de preferência de 90 %. No caso em que a soma das taxas de redução de laminagem (taxa de redução total de laminagem) excede 90 %, torna-se difícil encerrar a laminagem a uma temperatura de 1020º C ou superior, o que não é preferível.

Em seguida, a segunda laminagem é realizada no momento em que 30 segundos ou mais após se passa após o final da primeira lamina- gem. A segunda laminagem é realizada sob condições em que uma tempe- raturaé em uma gama de 1020º C ou superior e uma soma de as taxas de redução de laminagem (taxa de redução total de laminagem) está em um intervalo de 15 % a 30 %. Assim, grãos de austenita recristalizados crescem, e os elementos de liga são puxados através da migração limites de grãos de modo que os elementos de liga difundem. O tempo decorrido a partir do tér- o 10 minoda primeira laminagem para o início da segunda laminagem é, de pre- ' ferência em uma gama de 45 segundos ou mais, e mais preferencialmente ' em uma gama de 60 segundos ou mais. O limite superior da temperatura da segunda laminagem é de preferência 1200º C. No caso em que a temperatu- ra excede 1200º C, a placa torna-se susceptível de ser descarbonizada, o quenãoé preferível.

Enquanto isso, o número de vezes que cada uma das primeira laminagem e segunda laminagem a que é realizada não é particularmente limitado. A primeira laminagem e a segunda laminagem podem ser efetua- das uma vez, respectivamente, ou podem ser efetuadas duas ou mais ve- zes, respectivamente, enquanto as temperaturas de laminagem, as somas o das taxas de redução de laminagem (taxas de redução total de laminagem), e o tempo decorrido a partir do término da primeira laminagem para o início da segunda laminagem estão dentro dos intervalos acima descritos. Em qualquer destes casos, os mesmos efeitos podem ser obtidos. (Etapa de laminagem de acabamento) A barra áspera que é obtida através da laminagem áspera é submetida à laminagem de acabamento sob condições onde uma tempera- tura de acabamento é em uma gama de Ae; ou superior.

O Ae; é um valor calculado a partir da seguinte fórmula.

Aez (ºC) = 910 - 372 X O % + 29,8 X Si % -30,7 XMn % + 776,7 XP%-13,7 XCr%-78,2Ni% (Aqui,% de C, % de Si, % de Mn, % de P, % de Cr, e % de Ni representam os teores (% em massa) de C, Si, Mn, P, Cr, Ni e incluídos na chapa de aço laminado a quente, respectivamente.). No caso em que a temperatura da laminagem de acabamento (temperatura de acabamento, a temperatura final da laminagem de acaba- —mento)é ajustada para ser em uma gama de Aes ou superior, a recristaliza- ção é promovida.

Geralmente, o Ae; é usado como um padrão áspero da temperatura final da laminagem de acabamento.

No caso em que a tempera- tura final da laminagem de acabamento é Aes, a laminagem de acabamento é terminada em um estado de ser estrutura de austenita.

No entanto, a es- o 10 trutura de austenita está em um estado de sobrearrefecimento, e a recristali- ' zação não ocorre suficientemente; e, como resultado, um aumento na aniso- . tropia em trabalhabilidade é promovido.

Portanto, na presente modalidade, a temperatura de acabamento (a temperatura final da laminagem de acaba- mento) é ajustada para ser em uma gama de Ae; ou superior. (Etapa de arrefecimento ao ar) Após a laminagem de acabamento, o material laminado é sub- metido a arrefecimento ao ar por 1 segundo a 10 segundos.

No caso em que o tempo de arrefecimento ao ar for superior a 10 segundos, a temperatura diminui muito, e assim, o comportamento de recristalização progride a uma velocidade lenta.

Portanto, o efeito de anisotropia melhorada em trabalhabi- e lidade está saturado. (Etapa de resfriamento e enrolamento após o resfriamento ao ar) Após o arrefecimento ao ar, o material laminado é arrefecido a uma temperatura de enrolamento de 400º C a 580º C a uma razão de arre- fecimentode 10º C/s para 70º C / s.

No caso em que a velocidade de arre- fecimento é inferior a 10º C / s, de ferrite grosseira e uma estrutura perlítica grosseira são formadas.

Portanto, de a deformabilidade se degrada devido à estrutura perlítica grosseira, mesmo quando a laminagem a quente acima descrita (a laminagem grosseira e a laminagem de acabamento) é realizada.

Portanto, o limite inferior da velocidade de arrefecimento é definido como 10º C /s ou mais.

Além disso, no caso em que a taxa de arrefecimento excede 70º C / s, a chapa de aço é arrefecida desigualmente na direção da largura.

Particularmente, as poções ou nas proximidades das bordas são resfriadas excessivamente; e, assim, as porções são endurecidas. Como um resultado, a variação na qualidade do material é causada. Por conseguinte, torna-se necessário adicionar uma etapa adicional, tal como o corte das extremida- des,eassim,orendimento é reduzido. Portanto, o limite superior da taxa de arrefecimento é definido como 70º C ou menos.

Em seguida, o material laminado arrefecido é enrolado em uma temperatura de enrolamento de laminagem de 400º C a 580º C. No caso em que a temperatura de laminagem é menor do que 400º C, a transformação oe 10 de martensita ocorre em algumas porções da chapa de aço, ou a força da ' chapa de aço aumenta. Como um resultado, a trabalhabilidade degrada. A- , lém disso, torna-se difícil de manusear a chapa de aço, durante o desenro- lamento. Por outro lado, no caso em que a temperatura de laminagem exce- de 580º C, C (carbono) descarregou durante a transformação de ferrite con- centrada em austenita; e, assim, uma estrutura perlítica grosseira é gerada. Uma vez que a estrutura perlítica grosseira promove a geração de bandas de perlite, a porcentagem da área das bandas de perlite aumenta. Como resultado, a deformabilidade degrada, e a anisotropia em trabalhabilidade aumenta. No caso em que a temperatura de laminagem é ajustada para o ser em uma gama de 580º C ou inferior, a estrutura é miniaturizada e a ge- ração da estrutura perlítica grosseira é suprimida. Como um resultado, a de- gradação de deformabilidade e um aumento na anisotropia em trabalhabili- dade podem ser suprimidos. (Segunda modalidade) [Chapa de aço para forjamento a frio de acordo com a segunda modalidade] Em primeiro lugar, a configuração da chapa de aço para forja- mento a frio de acordo com a segunda modalidade será descrita com refe- rência à figura 6. A figura 6 é uma vista explicativa que mostra esquemati- camente a chapa de aço para forjamento a frio de acordo com a segunda modalidade.

Como mostrado na figura 6, a chapa de aço para forjamento a frio 1 de acordo com a segunda modalidade inclui: uma chapa de aço lami- nado a quente 10, que é um material de base, e uma película com superfície tratada 100 formada em cada uma ou ambas das superfícies principais da chapade aço laminado a quente 10.

(Chapa de aço laminado a quente 10 (uma porção do corpo principal da chapa de aço, um material de base)) A chapa de aço laminada a quente 10, que serve como o mate- rial de base da chapa de aço para forjamento a frio 1 é a chapa de aço lami- o 10 nado a quente como descrito na primeira modalidade. Portanto, a descrição detalhada da chapa de aço laminada a quente 10 não será feita. . (Película com superfície tratada 100) A película com superfície tratada 100 tem um gradiente de con- centração de cada componente da película de uma direção de espessura da película, e assim, a película tem uma estrutura de três camadas do tipo de gradiente de concentração na qual as três camadas de uma camada de a- desão 110, uma camada de base 120, e uma camada lubrificante 130 são situadas de forma identificável em séries a partir de um lado de uma interfa- ce entre a película com superfície tratada 100 e a chapa de aço laminada a quente 10 no sentido de um lado da superfície da película com superfície e tratada 100.

Aqui, o "tipo de gradiente de concentração" na presente modali- dade não se refere a um fato de que as respectivas camadas da camada de adesão 100, a camada de base 120, e a camada de lubrificante 130 que es- tão incluídas na película com superfície tratada 100 são completamente se- paradas e divididas em três camadas (os componentes de uma camada não estão presentes em outras camadas), mas significa que, tal como descrito acima, os componentes incluídos na película com superfície tratada 100 possuem gradientes de concentração na direção de espessura da película.

Istoé, os componentes principais na superfície tratada com película 100 in- cluem um componente proveniente de uma ligação de silanol (os detalhes serão descritos abaixo) formado entre um metal na superfície da chapa de aço laminada a quente 10, que é o material de base e a película com super- fície tratada, uma resina de alta temperatura (resina resistente ao calor), um sal de ácido inorgânico, e um lubrificante. Cada um dos componentes possui um gradiente de concentração na direção de espessura da película da peli- culacom superfície tratada 100. Em mais detalhes, uma concentração do lubrificante 131 aumenta o lubrificante e, inversamente, as concentrações de resina de alta temperatura e do sal de ácido inorgânico diminuem, a partir do lado da interface entre a película com superfície tratada 100 e a chapa de aço laminado a quente 10 para o lado da superfície da película com superfi- o 10 cietratada 100. Além disso, uma concentração do componente proveniente da ligação de silanol aumenta em direção à proximidade da interface entre a : película com superfície tratada 100 e a chapa de aço laminada a quente 10.

Daqui em diante, as configurações das respectivas camadas que constituem a película com superfície tratada 100 serão descritas em deta- lhes.

Camada de adesão 110 As camadas de adesão 110 protegem as propriedades de ade- são entre a película com superfície tratada 100 e a chapa de aço laminada a quente 10, que é o material de base em relação ao trabalho durante o forja- mentoafírio,edesse modo, a camada de adesão 110 tem o papel de preve- e nir a apreensão entre a chapa de aço para forjamento a frio 1 e um molde. Especificamente, a camada de adesão 110 está situada sobre um lado de uma interface entre a película com superfície tratada 100 e a chapa de aço laminada a quente 10, e a camada de adesão 110 é uma camada que inclui uma maior quantidade do componente proveniente da ligação de silanol vín- culo entre as três camadas que compõem a película com superfície tratada

100. Aqui, a ligação de silanol na presente modalidade é representa- da por Si-O-X (X representa um metal que é um componente da chapa de açolaminado a quente), e, a ligação de silanol é formada na ou na vizinhan- ça da interface entre a superfície tratada com película 100 e a chapa de aço laminada a quente 10. A ligação de silanol é assumida como sendo uma |i-

gação covalente entre um agente de acoplamento de silano incluído em um fluido de tratamento de superfície para formar a superfície tratada com pelí- cula 100 e um óxido de metal na superfície da chapa de aço laminada a quente 10 (o metal é, por exemplo, um tipo de metal (Zn, Al, ou similares) utiizadosem banhos no caso onde a chapa de aço laminado a quente 10 é submetida ao plaqueamento, ou Fe no caso onde a chapa de aço laminado a quente 10 é uma chapa de aço não plaqueada). Além disso, a presença da ligação de silanol pode ser confirmada por um método que é capaz de con- duzir a análise elementar, em direção à profundidade de um espécime de o 10 teste.

Por exemplo, as intensidades de espectro dos elementos componen- tes (Si, O, e X) provenientes da ligação de silanol em uma direção da espes- : sura da película da película com superfície tratada 100 são medidas por um aparelho espectroscópico emissor de descarga óptica luminescente de alta frequência (GDS de alta frequência) e, em seguida o teor dos respectivos elementos é determinado a partir das intensidades do espectro.

Deste modo, a presença da ligação de silano! pode ser confirmada.

Além disso, a presen- ça da ligação de silanol pode também ser confirmada através da observação direta de uma seção transversal de uma amostra de teste utilizando um campo de emissão microscópica eletrônica de transmissão (FE-TEM) ou similar, ou a presença da ligação de silanol pode ser confirmada através de e uma microanálise de elementos (por exemplo, um método de análise usando um espectrômetro de energia dispersiva de raios X (EDS)), ou similares.

Além disso, uma espessura da camada de adesão 110 precisa ser em uma gama de 0,1 nm e 100 nm.

No caso em que a espessura da camada de adesão 110 é inferior a 0,1 nm, a formação da ligação de silanol não é suficiente, e assim, uma força de colagem suficiente entre a película com superfície tratada 100 e a chapa de aço laminado a quente 10 não pode ser obtida.

Por outro lado, no caso em que a espessura da camada de ade- são 110 excede 100 nm, um número das ligações de silanol é excessiva- mente grande, e assim, a tensão interna na camada de adesão 110 aumenta durante o trabalho da chapa de aço para forjamento a frio 1, e a película tor- na-se frágil.

Portanto, a força de aderência entre a película com superfície tratada 100 e a chapa de aço laminado a quente 10 diminui.

A espessura da camada de adesão 110 é, de preferência, em uma gama de 0,5 nm a 50 nm a partir do ponto de vista da segurança da força de aderência entre a pelícu- la com superfície tratada com 100 e a chapa de aço laminada a quente 10 deformamais fiável.

Camada de base 120

A camada de base 120 tem uma função de melhorar o acompa- nhamento da chapa de aço (capacidade de fluxo) durante o forjamento a frio.

Além disso, a camada de base 120 mantém o lubrificante 131; e, assim, a o 10 camada de base 120 tem um papel de fornecer a chapa de aço para forja- mento a frio com uma dureza e resistência em relação à apreensão entre a . plataforma de aço e o molde.

Especificamente, a camada de base 120 está situada, como uma camada intermediária entre a camada de adesão 110e a camada lubrificante 130, e a camada de base 120 inclui maiores quantida- des da resina de alta temperatura e do sal de ácido inorgânico, como com- ponentes principais entre as três camadas que compõem a película com su- perfície tratada 100. Em detalhe, a camada de base 120 tem os maiores teo- res da resina de alta temperatura e do sal de ácido inorgânico incluído na camada inteira entre as três camadas.

Uma razão pela qual o sal de ácido inorgânico é selecionado e como o componente principalmente incluído na camada de base 120 é como se segue.

O sal de ácido inorgânico pode formar uma película de um gradi- ente de concentração do tipo de estrutura de três camadas, na presente mo- dalidade, e o sal do ácido inorgânico é apropriado para reproduzir o papel acima descrito da camada de base 120. Enquanto isso, na presente modali- dade, a película com superfície tratada 100 é formada utilizando um fluido de tratamento da superfície à base de água.

Portanto, o sal de ácido inorgânico na presente modalidade é de preferência solúvel em água considerando a estabilidade do fluido de tratamento da superfície.

No entanto, mesmo quan- doumsalé insolúvel ou raramente solúvel em água, o sal pode ser usado se solúvel em um ácido.

Por exemplo, uma película incluindo fosfato de zin- co pode ser formada usando uma combinação de um sal de ácido inorgânico solúvel em água (por exemplo, nitrato de zinco), e um ácido (por exemplo, fosfato).

Em termos das funções acima descritas, os exemplos do sal de ácido inorgânico que pode ser utilizado na presente modalidade incluem fos- fato, borato, silicato, molibdato, tungstato, ou combinações de uma plurali- dade dos sais acima descritos. Especificamente, exemplos do sal de ácido inorgânico que pode ser usado incluem fosfato de zinco, fosfato de cálcio, borato de sódio, borato de potássio, borato de amônio, molibdato de potás- sio, silicato de potássio, molibdato de sódio, tungstato de potássio, tungstato o 10 desódio, e similares. No entanto, entre os sais acima descritos, o sal de áci- do inorgânico é particularmente preferencialmente de pelo menos um tipo de . composto selecionado a partir de um grupo consistindo em fosfato, borato, e silicato por razões de conveniência (conveniência) quando as espessuras das respectivas camadas da camada de adesão 100, a camada de base 120,eacamada lubrificante 130 são medidas.

Além disso, a camada de base 120 inclui a resina de alta tempe- ratura como um componente principal. Como descrito acima, durante forja- mento a frio, a temperatura torna-se relativamente elevada devido à força de atrito entre a chapa de aço para o forjamento a frio 1, que é um material de baseedo molde. Portanto, uma razão pela qual a resina de alta temperatura eo é selecionada é que a película com superfície tratada 100 necessita manter uma forma de película, mesmo sob condições de trabalho de uma tempera- tura tão elevada. Do ponto de vista acima descrito, a resistência térmica da resina de alta temperatura na presente modalidade é de preferência favorá- velo suficiente para manter uma forma de película a uma temperatura mais elevada do que a temperatura de alcance (aproximadamente 200º C) duran- te o forjamento a frio. Enquanto isso, na presente modalidade, a película com superfície tratada 100 é formada utilizando um fluido de tratamento da superfície à base de água. Portanto, a resina de alta temperatura na presen- temodalidade é de preferência solúvel em água em consideração à estabili- dade do fluido de tratamento da superfície.

Em termos das funções acima descritas, os exemplos da resina de alta temperatura que podem ser utilizados na presente modalidade inclu- em uma resina de poli-imida, uma resina de poliéster, uma resina epóxi, uma fluroresina, e similares. Em particular, a fim de assegurar resistência sufici- ente ao calor e solubilidade em água, uma resina poli-imida é de preferência utiizadacomo a resina de alta temperatura.

Além disso, a composição da camada de base 120 também tem uma influência sobre toda a composição da chapa de aço para forjamento a frio 1. Portanto, na presente modalidade, a resina de alta temperatura é usa- da como um componente principal da camada de base 120, a fim de conferir o 10 rastreamento de trabalho e de resistência ao calor da película com superfície tratada 100, e, por exemplo, como documento de patente 4, um componente ' inorgânico, tal como fosfato, borato, silicato, molibdato, tungstato, ou seme- lhante, não é utilizado como um componente principal. Especificamente, uma quantidade do sal de ácido inorgânico na camada de base 120 está em uma gama de 1 parte, em massa, para 100 partes em massa com relação a 100 partes em massa da resina de alta temperatura. No caso em que a quantidade do sal de ácido inorgânico é inferior a 1 parte em massa, um coeficiente de atrito da película com superfície tratada 100 aumenta, e as- sim, a lubricidade suficiente pode não ser obtida. Por outro lado, no caso em que a quantidade do sal de ácido inorgânico for superior a 100 partes em e massa, o desempenho para segurar o lubrificante 131 não é suficientemente exposto. Além disso, uma espessura da camada de base 120 precisa ser em uma gama de 0,1 um à 15 um. No caso em que à espessura da camada de base 120 é menor do que 0,1 um, o desempenho para suportar o lubrifi- cante 131 não é suficientemente exposto. Por outro lado, no caso em que a espessura da camada de base 120 excede 15 um, a espessura da película da camada de base 120 é excessivamente grossa, e assim, pressionar zero ou similar se torna susceptíveis de ocorrer durante a trabalhar (forjamento a frio) A espessura da camada de base 120 é, de preferência em uma gama de 0,5 um ou mais do ponto de vista de melhorar o desempenho para supor- tar o lubrificante 131, e da espessura da camada de base 120 é, de prefe-

rência em uma gama de 3 um ou menos do ponto de vista de forma mais fiável impedindo pressionar o zero durante o trabalho.

Camada de Lubrificante 130 A camada de lubrificante 130 tem uma função de lubricidade me- —lhoradada película com superfície tratada 100 de modo a reduzir um coefici- ente de atrito.

Especificamente, a camada de lubrificante 130 situa-se em um lado da superfície mais externa da película com superfície tratada cm 100, e a camada de lubrificante 130 é uma camada que inclui uma maior quantida- de do lubrificante 131 entre as três camadas que compõem a película com o 10 superfície tratada 100. Na presente modalidade, o lubrificante 131 não é particularmen- . te limitado, uma vez que o lubrificante pode formar a película com superfície tratada 100 possuindo um gradiente de concentração do tipo de estrutura de três camadas e o lubrificante suficientemente melhora a lubricidade da pelí- culacom superfície tratada 100. Por exemplo, é possível utilizar pelo menos um tipo selecionado a partir de um grupo consistindo em politetrafluoroetile- no, dissuífeto de molibdênio, dissulfeto de tungstênio, óxido de zinco, e grafi- te.

Além disso, uma espessura da camada de lubrificante 130 preci- saserem uma gama de 0,1 um a 10 um.

No caso em que a espessura da e camada de lubrificante 130 é menor do que 0,1 py m, lubricidade suficiente não pode ser obtido.

Por outro lado, no caso em que a espessura da cama- da de lubrificante 130 excede 10 um, material indesejado redundante é ge- rado durante o trabalho, e uma desvantagem ocorre na qual o material inde- —sejado redundante atribui ao molde ou o gênero.

A espessura da camada de lubrificante 130 é, de preferência em uma gama de 1 um ou mais do ponto de vista de melhorar ainda mais a lubricidade.

Além disso, a espessura da camada de lubrificante 130 é, de preferência em uma gama de 6 um ou me- nos a partir do ponto de vista da prevenção da geração da forma mais fiável domaterial indesejado redundante durante o trabalho.

Além disso, a fim de desempenhar as funções da camada de base 120 e a camada lubrificante 130, uma relação de espessura entre a camada de lubrificante 130 e a camada de base 120 é também importante. Especificamente, uma relação da espessura da camada de lubrificante 130 para a espessura da camada de base 120, isto é, (a espessura da camada de lubrificante) / (a espessura da camada de base) necessita de estar em uma gama de 0,2 para 10. No caso em que (a espessura da camada de lu- brificante) / (a espessura da camada de base) é inferior a 0,2, a superfície tratada com película 100 é endurecida excessivamente ao longo da película, e assim, a lubricidade pode ser não suficientemente obtida. Por outro lado, no caso em que (a espessura da camada de lubrificante) / (a espessura da o 10 camada de base) excede 10, as propriedades de retenção e o lubrificante 131 deterioram-se, e o rastreio de trabalho carece de toda a película.

. Um método para confirmar se as camadas são ou não formadas, um método para medir e definir as espessuras das respectivas camadas da película, e um método para medir as quantidades da resina de alta tempera- turaeosalde ácido inorgânico na camada de base Como descrito acima, na chapa de aço para forjamento a frio 1 de acordo com a presente modalidade, é importante que a camada de ade- são 110 esteja presente no lado da chapa de aço laminado a quente 10, a camada de lubrificante 130 esteja presente no lado da superfície da película, eacamada de base 120 esteja entre os mesmos presentes. A lubricidade e que pode tolerar o forjamento a frio, que se destina na presente modalidade, não pode ser exibida se qualquer uma das camadas não estiver presente. Além disso, mesmo no caso em que as espessuras das respectivas cama- das da camada de adesão 110, a camada de base 120, e a camada de lubri- ficante 130 não estejam dentro das gamas acima descritas, a lubricidade que pode tolerar forjamento a frio, que se destina na presente modalidade, não pode ser exibida. Portanto, na presente modalidade, um método para a confirmação de terem ou não as respectivas camadas da camada de adesão 110, a camada de base 120, e a camada lubrificante 130 são formadas, e um método para medir a espessura da película se torna importante. Em primeiro lugar, exemplos do método para a confirmação de terem ou não as respectivas camadas da camada de adesão 110, a camada de base 120, e a camada lubrificante 130 são formadas incluindo um método em que a análise quantitativa dos elementos é realizada na direção da es- pessura da película (direção de profundidade) da película com superfície tratada 100 usando um GDS de alta frequência. Isto é, em primeiro lugar, os elementos representativos (elementos característicos nos componentes) dos componentes principais (o componente proveniente da ligação de silanol, o sal de ácido inorgânico, a resina de alta temperatura, com o lubrificante) in- cluída na película com superfície tratada 100 estão definidos. Por exemplo, no que se refere ao componente de ligação proveniente do silanol, Si é defi- o 10 —nidocomo o elemento representativo. No que se refere ao lubrificante, apro- priadamente, F é definido como o elemento representativo no caso em que o - lubrificante é politetrafluoroetileno, e Mo é definido como o elemento repre- sentativo no caso em que o lubrificante é dissulfeto de molibdênio. Em se- guida, as intensidades dos picos que correspondem a estes elementos re- —presentativos são obtidas em um gráfico de medição dos GDS de alta fre- quência. As concentrações dos respectivos componentes em cada localiza- ção na espessura da película podem ser calculadas a partir de pico obtidos das intensidades. O método para medir as espessuras das respectivas camadas da presente modalidade é definido como a seguir. Em primeiro lugar, uma e profundidade (um local na direção da espessura da película) de uma porção possuindo um pico de intensidade de metade do valor máximo da intensida- de de pico do elemento representativo (por exemplo, F, Mo, W, Zn, e C) do lubrificante, que é definida da maneira acima descrita, a partir da superfície maisexternada película com superfície tratada com 100 no gráfico de medi- ção dos GDS de alta frequência é considerada como a espessura da cama- da de lubrificante 130. Isto é, a localização na direção de espessura da pelí- cula da porção possuindo um pico de intensidade de metade do valor máxi- mo da intensidade de pico do elemento representativo do lubrificante serve como uma interface entre a camada de lubrificante 130 e a camada de base

120.

Além disso, uma profundidade (um local na direção da espessu-

ra da película) de uma porção possuindo um pico de intensidade de metade do valor máximo da intensidade de pico do elemento representante (Si) do componente de ligação proveniente do silanol, a partir da interface entre a película com superfície tratada 100 e a chapa de aço laminado a quente 10 nográfico de medição dos GDS de alta frequência é considerado como a espessura da camada de adesão 110. Isto é, a localização na direção de espessura da película da porção possuindo um pico de intensidade de me- tade do valor máximo da intensidade de pico do elemento representativo (Si) do componente de ligação proveniente do silanol serve como uma interface entreacamada de adesão 110 e a camada de base 120. o ' Além disso, a espessura da camada de base 120 é definida co- . mo uma profundidade proveniente da porção possuindo uma intensidade de pico de metade do valor máximo da intensidade de pico do elemento repre- sentativo do lubrificante para a porção possuindo uma intensidade de pico demetade do valor máximo da intensidade de pico do elemento representa- tivo (Si) do componente originado a partir da ligação de silanol. Enquanto isso, por exemplo, a espessura da camada de base 120 pode ser obtida co- mo se segue. A espessura da película com superfície tratada 100 é medida a partir de uma seção transversal da película com superfície tratada 100 ob- servada utilizando um microâmbito, e em seguida uma soma da espessura da camada de adesão 110 e da espessura da camada de lubrificante 130 º que são obtidas na forma acima descrita é subtraída da espessura de toda a película com superfície tratada 100.

No entanto, no caso em que grafite é usado como o lubrificante 131, quando o carbono (C) é definido como o elemento representativo, é difícil distinguir o carbono a partir do elemento C derivado da resina de alta temperatura e similares. Por conseguinte, a espessura da camada de lubrifi- cante 130 é medida utilizando o elemento representativo (por exemplo, P, B, ou Si) do componente de ácido inorgânico sal. Mesmo neste caso, a locali- zação na direção de espessura da película de uma porção possuindo um pico de intensidade de metade do valor máximo da intensidade de pico do elemento representativo do componente de sal de ácido inorgânico serve como a interface entre a camada de lubrificante 130 e a camada de base

120. Além disso, no caso em que silicato é utilizado como o sal de á- cido inorgânico da camada de base 120, quando o silício (Si) é definido co- moo&elemento representativo, é difícil diferenciar Si derivado de silicato co- mo o sal de ácido inorgânico proveniente de Si derivado do componente proveniente da ligação de silanol na camada de adesão 110. Portanto, a es- pessura da camada de adesão 110 e da camada de base 120 são medidas utilizando o carbono (C) derivado do componente da resina de alta tempera- turanacamada de base 120 como o elemento representativo. o . Além disso, no caso em que o molibdato ou tungstato é utilizado . como o sal de ácido inorgânico da camada de base 120, quando molibdênio (Mo) ou tungstênio (W) é definido como o elemento de representativo, há casos em que é difícil diferenciar Mo ou W derivado do sal de ácido inorgã- nicoa partir de Mo ou W derivado do lubrificante 131. Neste caso, a espes- sura da camada de base 120 e da camada lubrificante 130 são medidas uti- lizando um elemento que o sal de ácido inorgânico e o lubrificante 131 não têm em comum, por exemplo, enxofre (S) derivado do lubrificante 131 como o elemento representativo. Enquanto isso, no método para calcular as espessuras das res- pectivas camadas, as localizações das respectivas camadas na direção de º espessura da película da película com superfície tratada 100 podem ser ob- tidas a partir das localizações das porções que têm as intensidades de pico de metade dos valores máximos das intensidades dos picos dos elementos representativos dos respectivos componentes, isto é, os tempos de pulveri- zação (no caso da presente modalidade, os tempos convertidos na taxa de pulverização catódica de SiO) pelo GDS de alta frequência, da maneira a- cima descrita. As quantidades de resina de alta temperatura e do sal de ácido inorgânico na camada de base são medidas pelo método a seguir. A película com superfície tratada é cortada na direção de espessura utilizando um mi- crótomo ou semelhante, e a camada de base é cortada. Uma amostra de teste que possui uma quantidade necessária para análise é tomada a partir da camada de base, e a amostra de teste é esmagada usando um almofariz de ágata. Um peso inicial da amostra de teste para análise é medido e, em seguida, uma solução que se dissolve o sal de ácido inorgânico, tal como água, é adicionada, e assim, o sal de ácido inorgânico é dissolvido. O sal de ácido inorgânico é dissolvido, e, em seguida, a amostra de teste para análise é suficientemente seca. Um peso da amostra de teste seca para análise é usado como uma massa (partes em massa) da resina de alta temperatura, e uma diferença no peso entre o peso inicial e o peso após a secagem é utili zadacomo uma massa (partes em massa) do sal de ácido inorgânico. De- o Ú pois disso, a quantidade (partes em massa) do sal de ácido inorgânico com . relação a 100 partes em massa da resina de alta temperatura 100 é calcula- da a partir das quantidades calculadas da resina de alta temperatura e do sal de ácido inorgânico na camada de base, [Um método para produzir a chapa de aço para forjamento a frio de acordo com a segunda modalidade] Até agora, a configuração da chapa de aço para forjamento a frio de acordo com a segunda modalidade foi descrita em detalhes, e subse- quentemente, um método para a produção da chapa de aço para forjamento afriode acordo com a segunda modalidade possuindo a configuração acima descrita será descrito.

o O método para a produção da chapa de aço para forjamento a frio de acordo com a segunda modalidade inclui: obter uma chapa de aço laminado a quente 10 através do método para a produção da chapa de aço laminado a quente da primeira modalidade; e formar uma película com su- perfície tratada 100 sobre uma ou ambas das superfícies principais (uma superfície frontal e uma superfície traseira) da chapa de aço laminado a quente 10.

Uma vez que a etapa de obtenção da chapa de aço laminado a quenteéamesma que na primeira modalidade, mesma explicação não será feita.

A etapa de formação de películas com superfície tratada 100 in-

cluí: revestir um fluido de tratamento da superfície à base de água, incluindo um agente de acoplamento de silano solúvel em água, um sal de ácido inor- gânico solúvel em água, um resina de alta temperatura solúvel em água, e um lubrificante sobre uma ou ambas as superfícies principais da chapa de açolaminadoa quente 10, de modo a formar uma película revestida; e secar a película revestida de modo a formar a película com superfície tratada 100 em uma ou ambas as superfícies principais da chapa de aço laminado a quente 10.

(Em relação ao fluido de tratamento da superfície) O fluido tratado da superfície que é utilizado no método para a o ' produção da chapa de aço para forjamento a frio de acordo com a presente . modalidade inclui um agente de acoplamento de silano solúvel em água, um sal de ácido inorgânico solúvel em água, uma resina de alta temperatura solúvel em água, e um lubrificante. Os detalhes do sal de ácido inorgânico, da resina de alta temperatura, e do lubrificante foram descritos, e, assim, a mesma explicação não será feita.

O agente de acoplamento de silano solúvel em água não é parti- cularmente limitado, e um agente de acoplamento de silano conhecido pode ser usado. Exemplos destes que podem ser utilizados incluem 3- aminopropiltrimetóxi silano, N-2-(aminometil)-3-aminopropilmetildimetóxi si- lano, 3-glicidoxipropiltrimetoxissilano, 3-glicidoxipropiltrietoxissilano, e simila- o res. Além disso, uma variedade de aditivos pode ser adicionada ao fluido de tratamento da superfície.

O fluido de tratamento da superfície que é usado no método pa- ra a produção da chapa de aço para forjamento a frio de acordo com a pre- sente modalidade pode conter um agente de nivelamento para melhorar as propriedades de revestimento, um solvente solúvel em água, um estabiliza- dor de metal, um supressor de condicionamento, um regulador de pH, e si- milares em quantidades dentro das gamas em que os efeitos da presente modalidade não são prejudicados. Exemplos do agente de nivelamento in- cluem tensoativos não iônicos e agentes tensoativos catiônicos, e especifi-

camente, exemplos destes que podem ser utilizados incluem adutos de óxi- dos de polietileno ou óxidos de polipropileno, compostos de acetileno glicol, e similares. Exemplos do solvente solúvel em água incluem: alcoóis, tais como etanol, álcool isopropílico, álcool t-butílico, e propileno glicol; solventes àbasede éter, tais como éter monobutílico de etileno glicol, e éter monoetí- lico de etileno glicol; ésteres tais como acetato de etila e acetato butila; ceto- nas tais como acetona, metil etil cetona, metil cetona de isobutila, e simila- res. Exemplos do estabilizante de metal incluem compostos quelatos tais como EDTA, DTPA, e similares. Exemplos do supressor de decapagem in- cluem compostos de aminas tais como etileno diamina, pentamina trietileno- o Ú glicol, guanidina, piridina, e similares. Particularmente, os compostos com . dois ou mais grupos amino em uma única molécula também possuem os efeitos do estabilizador de metal, e por isso, tais compostos são mais prefe- ríveis. Exemplos do regulador de pH incluem: ácidos orgânicos tais como ácido acético, e ácido láctico; ácidos inorgânicos tais como ácido fluorídrico, sais de amônio; aminas, e similares.

O fluido de tratamento da superfície que é usado no método pa- ra a produção da chapa de aço para forjamento a frio de acordo com a pre- sente modalidade pode ser uniformemente preparado dissolvendo ou dis- persando os respectivos componentes em água.

(Revestimento e secagem do fluido tratado da superfície) o Exemplos do método para o revestimento do fluido de tratamen- to da superfície sobre a chapa de aço laminado a quente 10 incluem um mé- todo em que a chapa de aço laminado a quente 10 é imersa no líquido de tratamento da superfície. Neste caso, é necessário aquecer a chapa de aço laminado a quente 10 a uma temperatura superior a uma temperatura do fluido de tratamento da superfície em avanço, ou, em alternativa, é necessá- rio secar a chapa de aço laminada a quente com ar quente durante a seca- gem. Especificamente, a chapa de aço laminado a quente 10 é imersa em água quente a aproximadamente 80º C durante aproximadamente um minu- to e, em seguida, a chapa de aço laminado a quente 10 é imersa no líquido de tratamento da superfície a uma temperatura de cerca de 40º C a 60º C por aproximadamente um segundo.

Em seguida, a chapa de aço laminado a quente é seca à temperatura ambiente durante aproximadamente 2 minutos.

Deste modo, o gradiente de concentração do tipo da película com superfície tratada 100 possuindo uma estrutura de três camadas composta da camada deadesão110,camada de base 120, e camada de lubrificante 130 pode ser formado. (Método para controlar a espessura da película das respectivas camadas) A quantidade revestida do fluido de tratamento da superfície, as concentrações dos respectivos componentes no fluido de tratamento da su- e: perfície, e as reatividades e hidrofilicidade / hidrofobicidade do fluido de tra- . tamento da superfície e da chapa de aço laminado a quente 10, que é o ma- terial de base são apropriadamente controladas.

Assim, a espessuras da película das respectivas camadas que compõem a película com superfície tratada 100 podem ser ajustadas para estar dentro das gamas acima descri- tas de espessuras da película. (Razões pelas quais a película do tipo gradiente de concentra- ção é formada) Como descrito acima, o fluido de tratamento da superfície em que o agente de acoplamento de silano solúvel em água, o sal de ácido i- norgânico solúvel em água, a resina de alta temperatura solúvel em água, e º o lubrificante são dissolvidos ou dispersos em água é revestido sobre a cha- pa de aço laminado a quente 10 e, em seguida seco.

Deste modo, a película com superfície tratada do tipo de gradiente de concentração 100 é formada.

Os inventores assumiram que as razões pelas quais a película com superfi- cie tratada do tipo de gradiente de concentração 100 é formada são como se segue.

Em primeiro lugar, no caso onde a chapa de aço laminado a quente 10 é aquecido a uma temperatura superior à temperatura do fluido de tratamento da superfície com antecedência, como descrito acima, a tempe- ratura da chapa de aço laminado a quente 10 é maior do que a temperatura do fluido de tratamento da superfície.

Portanto, na película revestida (pelícu-

la fina) formada por revestimento do fluido de tratamento da superfície sobre a chapa de aço laminado a quente 10, a temperatura de uma interface sóli- do-líquido é elevada, no entanto, a temperatura de uma interface gás-líquido torna-se baixa.

Como resultado, uma diferença de temperatura ocorre na película revestida (película fina), e desse modo, a água que serve como o solvente é volatilizada, tal convecção fina ocorre na película revestida (peli- cula fina). Além disso, no caso em que o fluido de tratamento da superfície, à temperatura ambiente é revestido sobre a chapa de aço laminado a quente 10 à temperatura ambiente de modo a formar a película revestida (película o ' fina), e, em seguida, a chapa de aço laminado a quente é seca usando ar ' quente, a temperatura de uma interface gás-líquido torna-se elevada, e uma tensão superficial na interface gás-líquido torna-se baixa.

Convecção fina ocorre na película revestida (película fina), a fim de aliviar o fenômeno acima descrito.

Em qualquer destes métodos de revestimentos e secagem, a convecção ocorre, e um componente possuindo uma elevada afinidade para o ar (por exemplo, o lubrificante) e os componentes possuindo elevada afini- dade ao metal e à água (por exemplo, o sal de ácido inorgânico e a resina de altatemperatura) são separados.

Em seguida, quando a água é gradual- mente volatilizada para formar uma forma de película, uma película de tipo e gradiente de concentração possuindo gradientes de concentração do res- pectivo componente é formada.

Além disso, na presente modalidade, uma vez que o agente de acoplamento de silano tem uma elevada afinidade ao metal na superfície da chapa de aço laminado a quente 10, o agente de acoplamento de silano di- funde para a vizinhança da chapa de aço laminado a quente 10 na película revestida (película fina). Em seguida, considera-se que o agente de acopla- mento de silano que atinge a vizinhança da chapa de aço laminado a quente 10forma uma ligação covalente com um óxido de metal presente na superfí- cie da chapa de aço laminado a quente 10 (por exemplo, óxido de zinco no caso em que a chapa de aço laminado a quente 10 é submetida à metaliza-

ção de zinco), e assim, a ligação representada por silanol Si-O-M é formada. Como tal, a ligação de silanol é formada no ou na proximidade da chapa de aço laminado a quente 10, e assim, a adesão entre a película com superfície tratada 100 e a chapa de aço laminado a quente 10 é extremamente melho- rada Portanto, a ocorrência de apreensão e gripagem é impedida. A chapa de aço para forjamento a frio de acordo com a segunda modalidade, tal como descrito acima pode ser produzida por um método que é composto de etapas de tratamento simples e é preferível do ponto de vista da proteção ambiental global, e a chapa de aço para forjamento a frio tem excelente lubricidade. Por conseguinte, devido às medidas recentes ambien- o : tais, o forjamento a frio é mais comumente realizado em vez de funciona- . mento que envolve grande deformação da forma, tais como forjamento a quente acompanhado pelo consumo de energia e grande trabalho de corte que causa uma grande quantidade de perda de material. Mesmo no caso em queo trabalho mais rigoroso de plástico ou trabalho complicado é exigido, a chapa de aço para forjamento a frio pode ser trabalhada sem ocorrência de apreensão e gripagem entre a chapa de aço e um molde ou outros proble- mas. Até agora, modalidades preferíveis da presente invenção foram descritas em detalhes com referência aos desenhos anexos, no entanto, a presente invenção não é limitada a estes exemplos. É evidente que uma e pessoa versada na técnica a qual a invenção pertence pode imaginar uma variedade de exemplos modificados e exemplos corrigidos dentro do âmbito dos requisitos técnicos, tal como indicado nas reivindicações, e é desneces- — sáriodizer que tais exemplos são considerados no âmbito técnico da presen- te invenção.

EXEMPLOS Em seguida, os exemplos das modalidades serão descritos, no entanto, as condições nos exemplos são um exemplo de condições que são empregues para confirmar a viabilidade e os efeitos das modalidades, e as modalidades não são limitadas aos exemplos das condições. As modalida- des podem empregar uma variedade de condições dentro das característi-

cas das modalidades, enquanto os objetos das modalidades são alcança- dos. (Exemplo 1) 50 kg de um lingote de aço com a composição do componente como mostrado na Tabela 1 foi fundido em um laboratório, através de fusão a vácuo, e uma chapa de aço laminado a quente com uma espessura de 10 mm foi produzida sob condições que preenchiam os requisitos como descrito na primeira modalidade.

Uma porção em seção transversal de uma espessu- ra da chapa, em paralelo com um sentido de laminagem foi tomada a partir da chapa de aço laminado a quente.

A porção em seção transversal foi o Ú submetida a um tratamento de polimento, e depois a porção em seção . transversal foi imersa em uma solução Nital (uma solução incluindo cerca de 5 % de ácido nítrico com o restante sendo álcool); e, assim, perlite emergiu.

Em seguida, no que se refere a uma porção central da espessura da chapa de uma região de 4/10t para 6/10t com relação à chapa de espessura t, a estrutura foi fotografada utilizando um microscópio óptico (em uma amplia- ção de 50 vezes, com uma ampliação de 100 vezes, e com uma ampliação de 200 vezes). As fotografias da estrutura observada são mostradas nas figuras 5A a 5C.

Tabela 1 Temperatura e FEFEEE FEFE IE] gem (ºC) [es] ese] re [oo Ton Toma [om [om [000 foma | 56 A partir das figuras 5A a 5C, as bandas de perlite possuindo comprimentos de 1 mm ou mais podem ser confirmadas.

Na foto da estrutu- ra com uma ampliação de 100 vezes da figura 5B, as bandas de perlite pa- recem ser ligadas umas as outras sem interespaços (intervalos). Em con- traste, na foto da estrutura com uma ampliação de 200 vezes da figura 5C, interespaços (intervalos) podem ser confirmados nas bandas de perlite, e algumas das bandas de perlite parecem ser separadas.

Geralmente, as fa- ses perlite existem nos limites de grão das fases de ferrite.

Nos exemplos, a banda perlite foi definida como um agregado das fases de perlite espalhadas nos limites de grãos das fases ferrite. Em detalhe, as espessuras das respectivas fases de perlite que configuraram o agregado, em direção da espessura da chapa estavam em uma gama de 5 um ou mais. A banda perli- te foi um agregado em forma de banda no qual as fases de perlite foram dis- postasem uma direção de laminagem, a intervalos de 20 um ou menos, e um comprimento do agregado em forma de banda na direção de laminagem foi em um intervalo de 1 mm ou mais.

Uma porcentagem de área das bandas de perlite foi medida pelo método a seguir. As fotos da estrutura fotografadas com uma ampliação de 100 vezes foram ligadas umas as outras, de modo a fazer uma peça de uma Ss ' imagem da estrutura. Em seguida, a imagem da estrutura foi submetida à - análise de imagem utilizando um software de análise de imagem (WinROOF Ver. 5.5.0 fabricadas por Mitani Corporation); e, assim, a porcentagem de área das bandas de perlite reconhecidas foi medida. (Exemplo 2) 50 kg de um lingote de aço, possuindo cada uma das composi- ções dos componentes, como mostrado nas tabelas 2 a 5 foi fundido em la- boratório, através de fusão a vácuo, e uma chapa de aço com uma espessu- ra de 10 mm foi produzida sob cada uma das condições, como mostrado nas tabelas6a8 Enquanto isso, as composições químicas das amostras de teste nas tabelas 6 a 8 são as mesmas que as composições químicas dos e lingotes de aço, possuindo os mesmos números de aço como os números de amostra de teste.

As amostras para observação da estrutura e amostras de teste de tensão de barra redonda para medição de deformabilidade final foram retiradas das chapas de aço obtidas.

Uma fração de área de bandas de perlite possuindo comprimen- tos de 1 mm ou maior que foi pré-enviada de uma região de 4/10t para 6/10t foi medida pelo método conforme determinado no exemplo 1.

Uma amostra de teste de tensão de barra redonda possuindo um diâmetro de 8 mm foi tomada ao longo de uma direção de laminagem a partir de uma porção central da chapa de aço laminado a quente, Do mesmo modo, uma amostra de teste de tensão de barra redonda com um diâmetro de 8 mm foi tomada ao longo da direção perpendicular no sentido de lami- nagem. Testes de tensão foram realizados sobre as amostras de teste. Á- reas de porções quebradas após a ruptura foram medidas, e a deformabili- dade finalfoi calculada a partir das taxas de encolhimento de seção trans- versal das amostras de teste após os testes de acordo com a fórmula da deformabilidade final. Quando a deformabilidade final no sentido de lamina- gem foi representada por OL, e a deformação final na direção perpendicular à direção de laminagem foi representada por &c, a razão (de / O L) foi cal- culada. As frações da área das bandas de perlite e as razões de deformabi- o S lidades finais que foram obtidas são mostradas nas tabelas 9 e 10.

. Enquanto isso, valores numéricos sublinhados nas tabelas indi- cam que eles não conseguem atender aos requisitos definidos nas modali- dades.

o sele ST e ss o selglggladal a ale 8 8 | EE ES SE SS 18 & Slsls/ S/S] 5 |5/ 8 6) 9|/5| 5 | ss s/2/8) 5 |/5| 8 [5 5/38| 3 | E/E8/8/8/E8/ E E E £|.E E E = alelelele! e e) e els] q s e SSIS SIS | S 8) 8 [8 Ss /8| Ss | g ale 2 a o 8/8 8/818| & |& 8& || 8/8 2 2 Z [<<< << < << < lellelala| o al s flel= o $. eps ea es S Rs | 8 3 |&8 > Eis Sala a jo o o a o - ale elas & leal ls 5 8sBBRB SB 3 Bs 8) 3 8 « le 8/8 S/S, s| 8 | 8/8| SS |& > <|o|ojoj ojo o o o o o o o 3 SIT/8) 85 8 2 Ss < E $$ 8) Ss S 2 Ss o. < ES Felgelenss Sslo E ss Sales sEsESSS s Ss e agseessessesesss 8] | [s/a S|oje s SIS Se se ss, a . s S/S 5 S ss 2 s2/5 Sl5 3/5 es 3 õ Z| PF s = PZ z ES 2 0 = 2 0/2= P z 3 2 o fes =/e! e e a ns le Ss BR a 8) a sê 3 | 8/8/S/8/8) 8 |/S| 8 |8/S a |s sleslsleles| es 6) Ss |j5|s Ss |Ss 2/2 /2 lelo n ale del s 2 8 8/8 [2/8] 8 |S SIR 8] 8 ojo o/ o/o - oo o o alelekle! = el e =/e e] e IIRRIEIR) Ss E) 2 S/8|/8 Q & assess se) s ssa, SS |s S/s e 8/8/3838) 8 [8/8 /8| & |S Sslels/ls/s|) s 6) S |ls)es | s| SS |S ala lelal ss le e e] = o Ss ass S/S 3 Es 8 8 sSlsls/s/8/s 3, 8 S/S 83] 8 8 sis 8 8-8 8/8) 8 jj8/8| 8 |8 Slslels/s|) s 5) SS o Ss /s| Sé |s slelslale) = e ga se) s Sã E 8/2 o 2/8/8/8/8/8/ 8 a 8 8 ja| <jo oj o o o oo o o o lee la =) e a BIS 282 R =| & (8|8|8 ã a SS 3/8/3/ 8 5/ S&S 8 8/83] 8 |8 ss 8/5/8/8 8) 8 js 8 /8| SS |Ss slelsls/s| s 8) S ld e | S| S | É esses) s = a = | |ss/8/8/5) 8 s 2 s $a les so e] & S S 3

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S * . 2 NS BE 2 PIS |R RS 8 E e E RR [S]|s É e)S9) ap ensouwy | | 5 [Cv TT TT" NT STS

R/8/8 8/8 /2/2/2/2/2/2/2/2)2 VU STS & ST [ss SISISIS|S|S | S|[S|S[S|S|[S|S|S Zi z/2/2/8//2/2/2/2/2/8/8 - EIE E / E /E EE E E E |EIE|E|S 7 SISISIS|S/S/8S/|8/8/|8|8/8/8|8 vilojo o o/o0/0/0/0/0/0 oj/e/ojojojo o jojol o o 2o[/o|o 3 /0/2/2/0/2/0/0/0/2/0/2/2/9,)

Í EIEISISISISISISISISISISISÕOS See ||| | 2 2/2 RR] 2 2 x x tu [uwW fu fuso fo ds us (us ww fofa fu (De) WwWabeu olololelo ololo -lWey ap enjessduwa, Ss pe 8 8 & [S/Do, ouawejowa o NE LSlolololelalols o OjuawNajaue ep exe, [Nº = ee je pejo = (sopunbas) OJuaWegese ap uab eo ' -BUIWHE| SQde JE OE O) -Uauw03)31B ap oduwia | el qo efe joao ' (De) ouaweq -eoOe ep uwabeunu due, [8/8/8282 s8/S/g/8/8/s e) op emesadusaL [5 /S O [00 jo | o O [00 [0 [co io (%) essdse wabeuwvery epung -os ep uweabeuuue Sp ogónpas ap exel |[RINTR IRA PS RR 2/24/82 (0.2) Eladse wab -euue| epuntas ep [o 3/3 ae ele esse KW So jo [NJ JO | 3 | vio o, 1euy —emedua, | S/S 2/8 9 S/S|s/3 8 Ss sopunbas wabeunuve; —epun6 -es E wabeunue [9 /'2/&/ m e jo 4 je ie [ey | jo 2 : cs les 15 | = 15 [15 [1º [o io ii | [= 6 Do e | ESA ep odwe | 19 | | os 0 9 jo jo po je [9 jo õ (4%) exsdse O| wabeunver —Eaw Ss -ud ep wabeuue, a ep oeónpas ap exe ss = | ã (9º) BsJadse web SA Su. = = = = 8 BUILUE| EJlaWud Ep || [e SsislSs ss 2/8/2/3/5 8 EM emesaduwas |Z 2/2 E 2 [2 2/2 = ee 2/2]2 7 (92) ouawisanb [o o [o lo o o ojlojlojo o NO jo S o E co O ooo G| -e ep emessduwa, [NS TS Z|= TIE EE == o oo oo " Es eles Eb ass 88/88 O |O [60 [O [co [00 [oo jo jo OS Oo rio co & Ss IEEE CNCAAAANAS 2 152) Sp ENSOUy 1 1 Sã [ã [à [Si SiS [Su [A [Ni e o Je lee E E e Ee Ee E e Ee E] Pr oc ! Tabela 9

C laminado a quente 1 Fração da Amostra área de ban- No. possuindo formabilidade comprimentos final (6c/6L) de 1 mm ou maior (%) [mA os far o To esmo | [2 ovos [315 fa fose Texemplo da imvenção. | [1526 focos [315 52 Joss — exemplo comparatvo. | oe EF hasTis E fo esmo nmenção | [135 ososs Ta15 ss oz eemocamparatvo. | — E es re os fexemposeimenção | [5a focos Tag iss TM foss fexemposaimenção. | [8 Jooos fa fiz Joss — fexemposa invenção. | [168 Joooss [270 2a Joss — mxempocomparatvo | [7a focos [562 11 Joss Teemsodanvenção | [rox oooss Taz 12 os exemplo da menção | e [508 fososr [227 fia Joss Tmensedamenção | [ema focos [agr fis Tfose fexempoda invenção. | | [1176 fososs [247 Tag foz — Jeemsacomparatvo | | [ma fososz [ssa fas fosa Serena menção |

50 kg de um lingote de aço, possuindo cada uma das composi- ções de componentes, como mostrado nas tabelas 11 e 12 foram fundidos emlaboratório, através de fusão a vácuo, e uma chapa de aço com uma es- pessura de 10 mm foi produzida sob cada uma das condições, como mos-

trado nas tabelas 13 a 15. Enquanto isso, as composições químicas das GG amostras de teste nas tabelas 13 a 15 são as mesmas que as composições : químicas de lingotes de aço, possuindo os mesmos números de aço que os : números de amostra de teste.

As frações da área das bandas de perlite e razões de deformabi- lidades finais foram medidas pelos mesmos métodos que no exemplo 2. Os resultados obtidos são mostrados nas tabelas 16 e 17. e. oe

S a E = o [o [x o o = m loix| o | & |o e TZ = = T)—= = O) = ZTE =|09 |O |o [oo o o os o o jojol So o o o Do. ol = la o | or & o ram ig ko = e / = | = e ml e le E << z ala a ae Ex sra as sn Ss | o Pr

Ss so Ss / ejejo o É o o So o so / o o| so o 5 nm o 8 o o q ba o ne o ele E | = à SS [|| | E[8IS| x — = — = sc el el el ela = 8 2 o = o | =| = o S o = <a / alo = = Cc o o [= o o o o o o E o o sn | o | oo o Ss = = oa = = = — = cN Nojo| &S o o sc / oS0o/|/o0|/o0|o [=) o 7) : o o bad o o o o [ad FEX) T & S lo WS [CRS o ao ao a o o en | Rr ojo/e/jo ro /o/j o| jo o o ojo 882 8 S/S [8/8 2 8/2 8/8 2/8 8/é : Ss S/S 5 S/ els S/S /S Ss S/S/S/S|S >|/> 3 >| 3 >| 3 > >/>/>[8/2/>S/8[S/ 8/8 EE E E E E E E /E/8E E E E E EEE] E a mON |& /& / o ja o mio o o o | o o es Ss /0/ 0/0 : to o 0 /0/5/0/ 0/0 /0/ 0/0 0/0 /0/0/0/09 2/9 /2/2/2/2/2/2/2/2/2/2/2/2/2/2/2/2 2/2/20/2/92/2/0/2/02/2/0/0/0/2/2/2/2/0,) E/E/E IE | E|EJEJEJE/E/E E /EJE/E/E JE [E * clio io e lu o uiu| LU Lulu o old io oi o Se | 552 | 5/5] 5] | 5555/55 </<| <<] x ut fo já fo fo jus jo ju jo jo jus fes jo fé fe (2 jo fo (9) use iss 88/88 BISISI8 8/88 “ue ep emessduwes, dio (5 lo FE 15/16 10 S/D. ojuawejouva o e ololeleolo o colo OJUBLIIDA|AIE op EXE pe je ss Ss Ser sopunba OJUaWwegeoe ap uab eo - -BulwWB| Sode je oe O) . Ss -Uauoajave ap odws | rpeje e jejo miolos joio (Do) ouawWeq Do ma IB e 8/2 8 glz|3/S/28/8 8/8 2/88/88 -e) ap enessdus, [85/8/2838 O [o [co eo [Ico Jo o 9%) e1sdse wabeuinvey —epunt ses ep uwsbeuvel ev [O [oo [q [0 ox Oo O miojo rio ep oEónpas ep exe ae eae ea se eles laniao (92) E1adse wab -BulwWwEey epungas Ep [alo rn fofa] = «o via o = alo alo SSIS S8 8 SIS 8 SIS ZSI8TS|S fem —emesaduwa, [É S/8]8/S S/S 18/88 | S/s = SS ]a|S (sopunbas) wabeuinuvdey —epung -as E WSbeulwue O 1 | E [ev | [09 [co | | | [Oo [0/10 /O || o o eseund ep odwa, [3 SISIS ss ssa ge s/s ala e [0 E [O [O | [O | 166 je [en fr eujes | [6 [alí fes o

E s (%) essdse Ss | wabeuimnuvey —esow o E -d ep weabeuuuwe; o $| sp ogónpas op exe In 1/8 2/8 8/3 n/s/5 5 8/3/8/8)8

E E (02) BIadse wuab o | -Bunue exssuwund ep fo à ele a = == 2 oe /o ee o ja 2 em — emesduva [S/S/8|S|S 2/88 2 ss [8/8 2/8 Ss SS 8 =P (92) ousuaanb Io o o o ele le e e e ele s/2/8 g/8/2 38| e ep emesdua, [38/88/2288 R/8S/S8 8/8 /2/2/8/8 " = BBB GEE EEE en ff evo o [6 jo ae mm o O | CO [00 [00 | co [co [co [oo [co 0O je co 2 ss - 8 A alo le elgie! lalaleia nicimjo o 9158) SP ESISOUIY | | [= [o [e [6 je gr 14 149 [6 [9 |n7 [4 [9/89 /o r se aee laio e e ev ey ey ey [ev [JS [e je eu eu s elelelolo/olo o o/e/o/o/o/o SSI E 2/28/82 88/28 /8/8/8/8/8 SiS S/s S/s S/s e s/ e 5 5/5|5/S 2/8 2 8/9 2/2/8/2/2/8/2/2/2/2/2/8, E SE E E E E 2 E E | |E/E|É E E É s/8|8/8/S SS S/S SS S/S S/S s/8 e e 2 o/2/0/ 9/2 /o o o /o/ 2/2 /2/2|o a a ala a/0/0/2/2/0/2/2/2/0/8/0/2 BIS 5/2 2/5 2/2 S/s S/S S/S 8/s x x Rx ES Ju é | 3 jul | é Jia 4 if é | eo ju ád | dá (92) wabe: ale ole s Ss -wuer ep emessdua, 82/2/8235 /2] 8 2 8/9) ouawepoue o aaoslo e 5 Oouaunajaue ep exe [917 a = (sopuntas) oua: e -eqese ep uwebeu ] -e| sode je oe ojuai t0989jyavE ep odwel| To - (2) OWaLWEq ese ap webeutuelo |q lo (o /o | melo o se eo emersdua [2/88 /5/8883/2/8/8/3/5/8/8 3] %) Esadse Web -eunmuwver — epunbas| ep wWeBsunuer sp la lee ese a skt sl</e oBónpas ap exe NT S | 8/2 =/3 | PS SS SS Ss /? (05) EJadse webeu lwey epuntes enss|lg|N S2ISISSINIS|8la SIS/8S leuy emesadua (8/2 /2/2/2|=/2/2 Ss) ASP] Sopunbas) uwabeunue; epunbã es e webeuvuwelz| 3), | SS ZE Flgl2E e essuud ep odway [3 93 TF 8 S Ts + Fes 2 É (%) essdse 38 | wobeuntue) essund S| ep webewuwe, op &)| ossnoas ep exe) 8 8 eleleia

E E (9.) Esadse web Z | -eunuey essswnd ep = 1 ch le e o/a = els oleo | jeuy — eimessdue) e si ss SS 8 8/8S=[/8/3/8/8

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FE 3 [SS [o [os js [oo [ás [é jus jus [La | uá | 15 | | á (o.)uab o o “Buuue, ap e.nesadus | | E) 5 (8/0) oluawEe|oJUS O e ojuawpajaue ap exe |o lw ololo/eloale|o o s 2 8/2 22/28 s (sopunbes) ' Ojuawegeoe ap wabeunue, sode se oe o lui suo: . OojuauIa 5ajaue ap oduwe1 | Sm ea 1 == (9.) 93 -uawegeoe ap wabedo ela [a /& o &S Ir 169 | [ao | [o io -Jwey op eumesaduia 18 5/8 E /8/s PAEACABIBICICIE) (%) esadse wabeunue, epunô es ep wabeulwe| ep ogônpas ap exe |x = Rg 8/8 2 e le/g/e sele les 2 s (9.) e1adse | waseunue| epundas | = /6| = es | to ho e fio slss 8 2) pre emessdue 2 E SS 2 8 8/8 [8 32/S/5 [8] Ss | (sopun6 E -as) wabeuiue| ep | -unbas E waBeumuwes | jo ea [ey fto [ev [o | [1 [oo [xo [eo [eo [rs [oo | €| esewNd ep oduwe |3/SI8/S|T/8 S/S 85/88 Ss /58/8]2 2 S (%) S| esdse wabeunve; e) 8 “tawud ep wabeutue) ep ogónpas ap exe 13 2/8 /2/e e SR 83 R/88 (05) e19dse usabeunue, esseuvd ala tes ele e se e e 8/8 epreu emendas, EEE 58252 E BIS [SIS1S)8 = (9.) auewsanb [alo o e ele e lele s/s e ss s/a n O |O [O |O [No | [= [o jo 1/1 O Oo s e ap eimeladuwa, [=|| =| =|= SS = =/[S =/S/ = =2/=/2/= o 8 o) glelelelslalelslo (als ev cE Ts s/ele 2 P oo) e E ES E SS 5/88/28 8 2|E É oN < aja] </ajo| <a asmapensouy [É EISISIsIS IS] SS g//8/S S/s ala lala a és a ja a a a a ja fai 8 Joy

Tabela 16 aço laminado a quente

Amos- Fração da área seres

No, do comprimen- | lidade final tos de 1 mm ou (dc/dL) maior (%)

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[224 fooos [386 | 21 | os8 exemplo da invenção |

[226 Tocos [38 | sz | om exemplo comparativo |

[238 ovoss Ts8 TT aa | 082 [exemplo da invenção | — [es fome ss [as [oz [exemplo comparativo |

[25 ooo 56 [| a2 oa fmempo ga menção |

[255 fooos7 [110 TB [| os [mempio da invenção |

[258 focos [ato | to | os6 mempodaimenção |

[265 [ooo far | 25 —[ 052 mempodaimenção |

[255 Joost faiz | 25 — | 086 Eemplodaimenção |

[2708 Joooso [564 [ts | 09 | [Eempodaimenção |

[2708 [o0036 [560 | za | om emempocomparativo |

[2778 [00055 [423 | 36 | 098 eempio da invenção |

[as [ocoss [423 | sa | o75 exemplo comparativo |

[210 fososs fa235 | az | om memocomparatvo |

[2724 focos [58z | se | 095 fmempoda menção |

[2728 Jonose [582 | so | og [memposamenção |

0,9 ou maiores nas chapas de aço que preencheram as gamas de compo- nentes e as condições de produção das modalidades.

Os resultados foram obtidos nos quais anisotropias em deformabilidade (trabalhabilidade) foi pe- quena, e a anisotropia em deformabilidade (trabalhabilidade) é um índice de trabalhabilidade eficaz para prevenir a ocorrência de fissuras, em uma dire- ção específica durante forjamento por prensa de chapas.

Em contraste, no que se refere às chapas de aço das quais os componentes estiveram fora das gamas das modalidades, e as chapas de aço, que foram fabricadas sob condições que não preenchem as condições das modalidades e que tiveram o : 10 oscomponentes dentro das gamas das modalidades, as razões de deforma- bilidade finais foram menores que 0,9, e, portanto, as anisotropias em de- . formabilidade (trabalhabilidade) foram grandes. (Exemplo 4) (Preparação do fluido de tratamento da superfície) Em primeiro lugar, os fluidos de tratamento da superfície (subs- tâncias químicas) a a s foram preparados que continham os componentes como mostrado nas tabelas 18 e 19 a seguir.

Enquanto isso, nas tabelas 18 e 19, no caso em que nitrato de zinco e fosfato foram incluídos como um composto inorgânico e um ácido, respectivamente, fosfato de zinco estava presente no fluido de tratamento da superfície como o sal de ácido inorgâni- oe co.

É extremamente difícil dissolver fosfato de zinco em água, no entanto, fosfato de zinco dissolve-se em ácido.

Portanto, nitrato de zinco e fosfato solúveis em água foram adicionados de modo a gerar fosfato de zinco e tor- nar o presente fosfato de zinco no fluido de tratamento da superfície.

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(Produção da chapa de aço para forjamento a frio) Em seguida, uma película com superfície tratada possuindo um gradiente de concentração do tipo de estrutura de três camadas foi formada em ambas as superfícies de uma chapa de aço laminado a quente (material, uma porção de corpo principal de uma chapa de aço), pelo método a seguir usando qualquer um dos fluidos de tratamento da superfície a a s que foram preparados da maneira acima descrita; e, assim, as chapas de aço para for- jamento a frio (Nos. 3-1 a 3-29) foram fabricados (consultar a Tabela 21 a seguir).

o Em primeiro lugar, um aço, possuindo os componentes, como mostrado na tabela 20 foi fundido através de um tratamento de desgaseífica- - ção ordinário de conversor a vácuo, de modo a fazer uma chapa. Em segui- da, a laminagem a quente, arrefecimento e enrolando foram realizados sob as condições da primeira modalidade, de modo a obter as chapas de aço laminadas a quente (uma espessura da chapa foi de 0,8 mm).

Qualquer um dos fluídos de tratamento da superfície a a s foi re- vestido sobre a chapa de aço laminado a quente usando um revestimento No. É barra 3 de modo a formar uma película revestida, e, em seguida, a película revestida foi seca. Aqui, o revestimento No. % barra 3 refere-se a uma barra de revestimento possuindo um fio enrolado de diâmetro de 3 mils o (1 mil = 25 um). A secagem foi realizada sob condições em que uma tempe- ratura de alcance da chapa foi de 150º C, em um forno de secagem com ar quente a uma temperatura de 300º C. Após a secagem, arrefecimento ao ar foi conduzido de modo a obter as chapas de aço para forjamento a frio.

As espessuras das respectivas camadas (espessuras da pelícu- la) foram controladas ajustando (diluindo) as concentrações dos fluidos de tratamento da superfície ou tempos de ajuste da formação das películas re- vestidas para a secagem.

Tabela 20 [e Ts Mm e s fa ] n fo | lots loss J104 looi2 looos2 [oi lncos2 [ooor2 | (Medição das espessuras da película (espessuras da camada))

No presente exemplo, as espessuras da película (espessuras da camada) foram medidas usando um GDS de alta frequência.

Em detalhe, uma profundidade (um local na direção da espessura da película) de uma porção possuindo uma intensidade de pico de metade do valor máximo de uma intensidade de pico de um elemento representativo (por exemplo, Mo, C, ou similares) do lubrificante a partir de uma superfície mais externa da película com superfície tratada em um gráfico de medição dos GDS alta fre- quência foi usado como uma espessura de uma camada lubrificante, Além disso, uma profundidade (um local na direção da espessura de película) de e uma porção possuindo uma intensidade de pico de metade do valor máximo Ú de uma intensidade de pico de um elemento representativo (Si) do compo- . nente de ligação proveniente do silano! a partir de uma interface entre a pelí- cula com superfície tratada e a chapa de aço laminado a quente no gráfico de medição dos GDS de alta frequência, foi utilizado como uma espessura de uma camada de adesão.

Além disso, uma profundidade a partir da por- ção possuindo uma intensidade de pico de metade do valor máximo da in- tensidade de pico do elemento representativo (Mo) do lubrificante para a porção possuindo a intensidade de pico de metade do valor máximo da in- tensidade de pico do elemento representativo (Si) do componente originário da ligação de silanol foi usado como uma espessura de uma camada de ba- o se.

Em adição, no caso em que os elementos representativos da camada lubrificante (componente lubrificante) e da camada de base (componente de sal de ácido inorgânico) eram os mesmos, e no caso em que os elementos que compõem a camada de base (componente de sal de ácido inorgânico) e a camada de aderência (componente proveniente da ligação de silanol) fo- ram os mesmos, o teor de outros elementos foi medido de modo a obter as espessuras.

No entanto, no caso em que grafite foi usado como o lubrificante, a espessura da camada de lubrificante e da camada de base foi medida utili- zando as intensidades de picos dos elementos representativos (P, Si, Mo e W) do sal de ácido inorgânico. (Método de avaliação e padrões de avaliação)

No presente exemplo, a adesão de película e trabalhabilidade da chapa de aço para forjamento a frio foram avaliadas usando o método de avaliação e os padrões de avaliação como mostrado abaixo.

Avaliação da adesão da película A aderência da película foi avaliada em um ensaio de desenho deslizante no qual um molde plano grânulo foi usado. Um artigo possuindo um tamanho de 30 mm X 200 mm a partir do qual as rebarbas nas bordas de cisalhamento foram removidas foi usado como uma amostra de teste. No que se refere à amostra de teste antes de ser deslizada, intensidades de oe : raios X fluorescentes dos elementos componentes principais da película fo- ram medidas utilizando um analisador de raios X fluorescente.

. Superfícies de moldes feitas de SKD 11, que tinham um com- primento de 40 mm, uma largura de 60 mm, e uma espessura de 30 mm fo- ram polidas usando papel Emery No. % 1000 de modo a preparar um par de moldes como moldes planos de grânulo. Em seguida, a amostra de teste foi colocada em sanduiche entre os moldes, e a amostra de teste foi desenhada utilizando um aparelho de tensão em um estado em que os moldes foram pressionados para baixo a uma pressão de 1000 kg por um cilindro de ar. No que se refere à amostra de teste que tinha sido submetida ao desenho, in- tensidades de raios X fluorescentes dos mesmos elementos tal como descri- oe to acima foram medidas utilizando o analisador de raios X fluorescente. Em seguida, uma taxa residual (intensidade após o teste / intensidade antes do teste) X 100 [%] foi calculada.

Em relação aos padrões de avaliação de uma aderência da peli- cula, uma chapa de aço cuja taxa residual foi inferior a 70 % foi avaliada co- mo C (ruim), uma chapa de aço cuja taxa reresídual foi a uma gama de 70 % ou mais para menos de 90 % foi avaliada como B (Bom), e uma chapa de aço cuja taxa residual foi de 90% ou mais foi avaliada como A (excelente).

Avaliação de trabalhabilidade Trabalhabilidade foi avaliada por um método de ensaio de espi- ga. No ensaio de espiga, uma amostra de teste colunar de espiga 2 foi colo- cada sobre uma fileira 3 possuindo uma forma da superfície em forma de funil interior, como mostrado na figura 7A.

Em seguida, uma carga foi aplica- da através de uma chapa 1 de modo a inserir a amostra de ensaio de espiga 2 para dentro do molde 3. Deste modo, a amostra de ensaio de espiga 2 foi trabalhada em uma forma após o funcionamento, como mostrado na figura 7B.

Uma espiga foi formada de acordo com a forma da maneira acima des- crita, e a lubricidade foi avaliada com base em uma altura da espiga (mm) neste momento.

Portanto, uma amostra de teste, com uma altura de espiga é avaliada para ser excelente em lubricidade.

A trabalhabilidade foi avaliada com base na altura da espiga.

A o altura da espiga de uma amostra produzida por uma reação química / trata- mento de saponificação de metal na técnica relacionada é em uma gama de - 12,5 mm a 13,5 mm.

Portanto, uma chapa de aço da qual a altura de espiga era inferior a 12,5 mm, foi avaliada como C (ruim), uma chapa de aço da qual a altura de espiga foi em uma gama de 12,5 mm a 13,5 mm, foi avalia- da como B (Boa), e uma chapa de aço da qual a altura de espiga de mais de 13,5 mm, foi avaliada como A (Excelente). Os resultados da medição das espessuras da película das res- pectivas camadas e os resultados da avaliação de adesão da película e a trabalhabilidade, que foram obtidos da maneira acima descrita são mostra- dos na tabela 21. oe Enquanto isso, a quantidade de sal de ácido inorgânico em rela- ção à quantidade da resina de alta temperatura na camada de base tornou- se a mesma que a quantidade do sal de ácido inorgânico em relação à quan- tidade da resina de alta temperatura no fluido de tratamento da superfície.

Tabela 21

3 E 9/7/2852 | 583 |2|É

& | 5/3 |5 /28sE/ dg) sas |s|3 é 8/8 |3$ | |ESos|8S| 53º [3/8

3 2/3/8385? |3 | 325 (8?

3 3/2 |8/ 883 |É | 838 |2|"

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(Nos. 3-1 a 3-19) da segunda modalidade foram excelentes na adesão de película e trabalhabilidade. Por outro lado, os exemplos comparativos (Nos, 3-24 e 3-25) em que as espessuras das camadas de adesão foram fora da gama da segunda modalidade foram pobres na adesão de película e traba- Ihabilidade. Além disso, os exemplos comparativos (Nos. 3-20 a 3-29) que não preenchem qualquer dos requisitos, tal como definido na segunda mo- dalidade, foram pobres na trabalhabilidade (lubricidade),

APLICABILIDADE INDUSTRIAL De acordo com as modalidades da invenção, é possível prover e . uma chapa de aço para forjamento a frio (chapa de aço laminado a quente) possuindo anisotropia em deformabilidade final (razão de deformação final) . durante trabalho de forjamento por prensa a frio de 0,9 ou mais, o que indica que a anisotropia em trabalhabilidade é pequena e, portanto, fissuras duran- te o trabalho de forjamento por prensa podem ser evitadas. Além disso, a lubricidade excelente e o desempenho excelente para prevenir apreensão e gripagem podem ser alcançados incluindo a película com superfície tratada de acordo com a modalidade da invenção. Portanto, a trabalhabilidade em moldagem a frio, assim chamado forjamento por prensa da chapa pode ser melhorado. Portanto, no caso onde a chapa de aço para forjamento a frio de acordo com a modalidade da invenção é utilizada como um material, as pe- eo ças para motores ou transmissões que foram produzidas por forjamento a quente ou similar na técnica relacionada podem ser produzidas através de forjamento por prensa da chapa. Como descrito acima, a chapa de aço para forjamento a frio de acordo com uma modalidade da invenção pode ser am- plamente utilizada como um material para forjamento por prensa da chapa.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Chapa de aço para forjamento a frio compreendendo: uma chapa de aço laminado a quente, em que a chapa de aço laminado a quente compreende: em termos de porcentagem em massa, C: 0,13 % a 0,20 %; Si: 0,01 % a 0,8 %; Mn: 0,1 % a 2,5%; P: 0,003 % a 0,030 %; e. $: 0,0001 % a 0,008 %; Al: 0,01 % a 0,07 %; . N: 0,0001 % a 0,02 %, e O: 0,0001 % a 0,0030 %, com um restante sendo Fe e impurezas inevitáveis, um valor A representado pela seguinte fórmula (1) é em uma gama de 0,0080 ou menos, uma espessura da chapa de aço laminado a quente é em uma gama de 2 mm a 25 mm, e uma porcentagem de área de bandas de perlite possuindo com- primentos de 1 mm ou mais, está em uma gama de não mais do que um va- e lor K representado pela seguinte fórmula (2) em uma região de 4/10t a 6/10t quando uma espessura da chapa é indicada por t em uma seção transversal de uma espessura da chapa que é paralela a uma direção de laminagem da chapa de aço laminado a quente, Valor À = O % + % + S % 0,033Al % (1) Valor K=25,5 X C % + 4,5% X Mn %-6 (2).

2. Chapa de aço para forjamento a frio, de acordo com a reivin- dicação 1, em que a chapa de aço laminado a quente compreende ainda, em termos de porcentagem em massa, um ou mais selecionado a partir de um grupo consistindo em: NB: 0,001 % a 0,1 %;

Ti: 0,001 % a 0,05 %; V: 0,001 % a 0,05 %; Ta: 0,01 %a 0,5%; e W: 0,01 % a 0,5%.

3. Chapa de aço para forjamento a frio, de acordo com a reivin- dicação 1, em que a chapa de aço laminado a quente compreende ainda, em termos de porcentagem em massa, Cr: 0,01% a 2,0%, e a porcentagem de área das bandas de perlite possuindo com- o . 10 primentos de 1 mm ou mais, está em uma gama de não mais do que um va- lor K' representado pela seguinte fórmula (3), - Valor K'=15 X C % + 4,5% X Mn % + 3,2 X Cr % - 3,3 (3).

4. Chapa de aço para forjamento a frio, de acordo com a reivin- dicação 1, em que a chapa de aço laminado a quente compreende ainda, em termos de porcentagem em massa, um ou mais selecionado a partir de um grupo consistindo em; Ni: 0,01 % a 1,0 %; Cu: 0,01 % a 1,0 %; Mo: 0,005 % a 0,5%; e oe 8: 0,0005 % a 0,01 %.

5. Chapa de aço para forjamento a frio, de acordo com a reivin- dicação 1, em que a chapa de aço laminado a quente compreende ainda, em termos de porcentagem em massa, um ou mais selecionado a partir de um grupo consistindo em: Mg: 0,0005% a 0,003%; Ca: 0,0005% a 0,003%; Y: 0,001% a 0,03%; Zr: 0,001% a 0,03%; La: 0,001% a 0,03%, e Ce: 0,001% a 0,03%.

6. Chapa de aço para forjamento a frio, de acordo com a reivin- dicação 1, em que a chapa de aço para forjamento a frio compreende ainda uma película com superfície tratada provida com uma ou ambas das superfi- ciesprincipais da chapa de aço laminado a quente, e a película com superfí- cie tratada inclui um componente proveniente de uma ligação de silanol re- presentada por Si-O-X (X representa um metal que é um componente da chapa de aço laminado a quente), uma resina de alta temperatura, um sal de ácido inorgânico, e um lubrificante, 6 10 a película com superfície tratada possui um gradiente de con- centração de cada componente na direção da espessura da película de mo- . do a ter um tipo de gradiente de concentração de estrutura de três camadas que pode ser identificado como sendo três camadas de uma camada de a- desão, uma camada de base, e uma camada de lubrificante situada em série deumladode uma interface entre a película com superfície tratada e a cha- pa de aço laminado a quente, a camada de aderência é uma camada que inclui uma maior quantidade do componente proveniente da ligação de silanol entre as três camadas, e uma espessura da camada de adesão está em uma gama de 01nma100nm, e a camada de base é uma camada que inclui maiores quantida- des da resina de alta temperatura e do sal de ácido inorgânico entre as três camadas, a quantidade de sal de ácido inorgânico na camada de base é em uma gama de 1 parte em massa para 100 partes em massa com relação a 100 partes em massa da resina de alta temperatura, e uma espessura da camada de base é em uma gama de 0,1 um a 15 um, a camada de lubrificante é uma camada que inclui uma maior quantidade do lubrificante entre as três camadas, e uma espessura da ca- mada de lubrificante é em uma gama de 0,1 um a 10 um, e a razão entre a espessura da camada de lubrificante para a es- pessura da camada de base está em um intervalo de 0,2 a 10.

7. Chapa de aço para forjamento a frio, de acordo com a reivin-

dicação 6, em que o sal de ácido inorgânico é de pelo menos um composto selecionado a partir de um grupo consistindo em fosfato, borato, silicato, mo- libdato, e tungstato.

8. Chapa de aço para forjamento a frio, de acordo com a reivin- dicação 6, em que a resina de alta temperatura é uma resina de poli-imida.

9. Chapa de aço para forjamento a frio, de acordo com a reivin- dicação 6, o 10 em que o lubrificante é pelo menos um selecionado a partir de ' um grupo consistindo em politetrafluoroetileno, dissulfeto de molibdênio, dis- À sulfeto de tungstênio, óxido de zinco, e grafite.

10. Método para produzir uma chapa de aço para forjamento a frio, o método compreendendo: aquecer uma chapa, a uma temperatura de 1150 ºC a 1300 ºC; sujeitar a chapa aquecida à laminagem grosseira a uma tempe- ratura de 1020 ºC ou superior, de modo a fazer uma barra áspera; sujeitar barra áspera à laminagem de acabamento sob uma con- dição em que uma temperatura de acabamento é em uma gama de Ae; ou superior, de modo a fazer um material laminado; o após a laminagem de acabamento, sujeitar o material laminado ao arrefecimento ao ar por 1 segundo à 10 segundos; após o arrefecimento ao ar, arrefecer o material laminado a uma taxa de arrefecimento de 10 ºC / s a 70 ºC / s até uma temperatura de lami- nagemçe enrolar o material laminado arrefecido à temperatura de lamina- gem de 400 ºC a 580 ºC, de modo a fazer uma chapa de aço laminado a quente, em que à placa compreende: em termos de porcentagem em massa, C:0,13% a 0,20%; Si: 0,01% a 0,8%; Mn: 0,1% a 2,5%, P: 0,003% a 0,030%; S: 0,0001% a 0,006 %, Al: 0,01% a 0,07%, N: 0,0001% a 0,02%, e O: 0,0001% a 0,0030%, com um restante sendo Fe e impurezas inevitáveis,

e um valor A, representado pela seguinte fórmula (1) é em uma gama de 0,0080 ou menos, a laminagem áspera compreende uma primeira laminagem e uma segunda laminagem que é realizada 30 segundos ou mais após o fim daprimeiralaminagem, a primeira laminagem é realizada sob condições em que uma temperatura é em uma gama de 1020 ºC ou superior e uma soma de taxas de redução de laminagem encontra-se em uma gama de 50% ou mais, e a segunda laminagem é realizada sob condições em que uma * 10 temperatura é em uma gama de 1020 ºC ou superior e uma soma de taxas r de redução de laminagem encontra-se em uma gama de 15% a 30%, ' Valor A=O0%+S%+0,033A% — (1).

11. Método para produzir uma chapa de aço para forjamento a frio, de acordo com a reivindicação 10, em que o método compreende ainda: revestir um fluido de tratamento da superfície à base de água in- cluindo um agente de acoplamento de silano solúvel em água, um sal de ácido inorgânico solúvel em água, uma resina de alta temperatura solúvel em água, e um lubrificante sobre uma ou ambas as superfícies principais da chapade aço laminado a quente de modo a formar uma película revestida; e 8 secar as películas revestidas de modo a formar uma película com superfície tratada em uma ou ambas as superfícies principais da chapa de aço laminado a quente.

U7 11 z Gama definida na modalidade — a boina Sama preferivel à o 1 = Ao o no

0.9 a DB, SE oo serem rare entestaeicao

É = i o” T oe e DR o 9, 3 [pescas iai Pre gemer Í o . Í o

0.5 O 0,002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.016 Valor A (09%+S%+0. 033A 1%) 11 Gama definida na modalidade

A o 1a BBA PrSfONIVOL E assar 2 o8 oo o

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