BR112014002023B1 - Chapa de aço de alta resistência excelente em resistência ao impacto e seu método de produção. - Google Patents

Chapa de aço de alta resistência excelente em resistência ao impacto e seu método de produção. Download PDF

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Naoki Maruyama
Akinobu Murasato
Akinobu Minami
Hajime Hasegawa
Chisato Wakabayashi
Tsuyoshi Oki
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Abstract

resumo patente de invenção: "chapa de aço de alta resistência excelente em resistência ao impacto e seu método de produção, e chapa de aço galvanizada de alta resistência e seu método de produção". a presente invenção refere-se a uma chapa de aço de alta resistência excelente em resistência ao impacto. a chapa de aço de alta resistência contendo teores predeterminados de c, si, mn, p, s, al, ti, n, e o, com o saldo sendo ferro e as inevitáveis impurezas, e tendo uma estrutura de chapa de aço na qual, em uma região de 1/8 da espessura a 3/8 da espessura através de 1/4 da espessura da chapa, 1 a 8% de austenita retida estão contidos na fração de volume, a razão média de aspecto da austenita retida é 2,0 ou menos, a quantidade de solução sólida de mn na austenita retida é 1,1 vezes a quantidade de mn ou mais, e grãos de tin tendo um diâmetro médio de grão de 0,5 ?m ou menos estão contidos, e a densidade dos grãos de aln com um diâmetro de 1 ?m ou mais é 1,0 peças/mm2 ou menos, onde a resistência máxima à tração é 900 mpa ou mais. 20347818v1

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para CHAPA DE AÇO DE ALTA RESISTÊNCIA EXCELENTE EM RESISTÊNCIA AO IMPACTO E SEU MÉTODO DE PRODUÇÃO.
Campo Técnico [001] A presente invenção refere-se a uma chapa de aço de alta resistência e a seu método de produção, e a uma chapa de aço galvanizada de alta resistência e ao seu método de produção, e mais particularmente a uma chapa de aço de alta resistência que tenha excelente resistência ao impacto e seu método de produção. Esse pedido é baseado na, e requer os benefícios de prioridade da, Japanese Patent Application n° 2011-167661, registrada em 29 de julho de 2011, cujo teor completo está incorporado aqui como referência.
Antecedentes da Técnica [002] Em anos recentes, houve uma demanda não apenas para a melhoria na resistência das chapas de aço usadas em automóveis, mas também para a melhoria na sua resistência ao impacto, para aumentar a segurança nas colisões enquanto produz uma redução no peso do automóveis.
[003] Como chapa de aço de alta resistência que tem grande absorção de energia na colisão, o Documento de Patente 1 descreve uma chapa de aço de alta resistência contendo, em % em peso, C: 0,05 a 0,3%, Si: 2,0% ou menos, Al: 0,01 a 2,0%, Mn: 0,5 a 4,0%, Ni: 0 a 5,0%, P: 0,1% ou menos, S: 0,1% ou menos, e N: 0,01% ou menos, com o saldo sendo Fe e as inevitáveis impurezas, e tendo uma composição química que satisfaça 1,5 - 3,0 x C < Si + Al < 3,5 - 5,0 x C e Mn + (Ni/3) > 1,0(%), onde a quantidade de endurecimento no cozimento da chapa de aço é 50 MPa ou mais.
[004] Além disso, como chapa de aço de alta tensão excelente em absorção na colisão, o Documento de Patente 2 descreve uma chapa de aço de alta tensão e alta ductilidade que tem uma estrutura
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2/42 de aço incluindo: bainita tendo uma fração de volume VB dada pela expressão VB < (TSs/60) - 1 (TSs: resistência à tração (MPa) em um teste de tração estático); e austenita retida cujo teor de C é 1,2% em massa ou menos e cuja fração de volume é 5% ou mais, com o saldo sendo ferrita, onde a razão de rendimento no teste de tração estático é 0,6 ou mais, e a razão estático-dinâmica da chapa de aço é alta, com uma razão TSd/TSs entre a resistência à tração em um teste de tração dinâmico e a resistência à tração no teste de tração estático que satisfaça a relação dada pela expressão TSd/TSs > 0,8 + (300/TSs) (Tsd: a resistência à tração (MPa) no teste de tração dinâmico a uma taxa de tração de 10OOs).
[005] Além disso, como método de produção de uma chapa de aço laminada a frio de alta resistência excelente em propriedade de impacto, o Documento de Patente 3 descreve um método de produção incluindo: laminar aquente uma placa que tem uma composição contendo: C: 0,08 a 0,18% em massa, Si: 1,00 a 2,0% em massa, Mn: 1,5 a 3,0% em massa, P: 0,03% em massa ou menos, S: 0,005% em massa ou menos, e T.AI: 0,01 a 0,1% em massa e no qual o grau de segregação de Mn definido pela expressão (grau de segregação de Mn = (concentração de Mn na porção central da placa - concentração de MN na base)/concentração de Mn na base) é 1,05 a 1,10; após a laminação a frio, executar o recozimento em uma região de duas fases ou em uma região de fase única de 750 a 870°C por um tempo de retenção de 60 segundos ou maior em uma linha de recozimento contínuo; posteriormente, após resfriar até uma região de temperaturas de 720 a 600Ό a uma taxa média de resfriamento de 10° C/s ou menos, executar o resfriamento até 350 a 460Ό a uma taxa média de resfriamento de lOUs ou mais para manter essa temperatura por 30 segundos a 20 minutos, e posteriormente executando-se resfriamento até a temperatura ambiente para produzir uma estrutura de cinco fases
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3/42 de ferrita poligonal + ferrita acicular + bainita + austenita retida + martensita.
[006] Como chapa de aço usada como chapa de aço para automóveis, o Documento de Patente 4 descreve uma chapa de aço galvanizada laminada a quente ligada contendo, em % em massa, C: 0,05 a 0,25%, Si: 0,5% ou menos, Mn: 1 a 3%, P: 0,1% ou menos, S: 0,01% ou menos, Al: 0,1 a 2%, e N: menos de 0,005%, com o saldo sendo Fe e as inevitáveis impurezas, onde Si + Al > 0,6%, (0,0006AI)% < N < 0,0058% - (0,0026 x Al)%, e Al < (1,25 x C0·5 - 0,57 Si + 0,625 Mn)% são satisfeitas.
[007] Como chapa de aço galvanizada por imersão a quente, ligada, de alta resistência, excelente em absorção de energia, o Documento de Patente 5 descreve uma chapa cujo material base é uma chapa de aço tendo: uma composição de componentes contendo C: 0,05 a 0,20% em massa, Si: 0,3 a 1,5% em massa, Mn: 1,0 a 2,5% em massa, e P: 0,1% em massa ou menos, com o saldo sendo Fe e as inevitáveis impurezas; e uma microestrutura contendo um ou dois entre martensita e austenita retida totalmente em 25 a 50% em volume, com o saldo sendo ferrita e bainita, onde a galvanização por imersão a quente de ligação é aplicada a ambas as superfícies da chapa de aço.
[008] Como chapa de aço laminada a frio de alta ductilidade, alta tensão, excelente em propriedade de superfície e absorção de impacto, o Documento de Patente 6 descreve uma chapa contendo, em razão de peso: C: 0,06 a 0,25%, Si: 2,5% ou menos, Mn: 0,5 a 3,0%, P: 0,1% ou menos, S: 0,03% ou menos, Al: 0,1 a 2,5%, Ti: 0,003 a 0,08%, e N: 0,01% ou menos, com o saldo sendo Fe e as inevitáveis impurezas, onde o teor de Ti satisfaz a relação de (48/14)N < Ti < (48/14)N + (48/32)S + 0,01, e a estrutura após o recozimento de recristalização da laminação a frio é uma estrutura contendo 5% de austenita retida ou mais em fração de volume.
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4/42 [009] Como chapa de aço de alta resistência, alta ductilidade, excelente em tenacidade a baixa temperatura, o Documento de Patente 7 descreve uma chapa tendo uma estrutura que contém, em % em área, 60% de bainita ou méis e 1 a 20% de γ retida, com o saldo sendo substancialmente ferrita, onde a γ retida existe em um grão de bainita. Documentos da Técnica Anterior
Documento de Patente [0010] Documento de Patente 1: Japanese Laid-open Patent Publication n° 2001-11565 [0011] Documento de Patente 2: Japanese Laid-open Patent Publication n° 2002-294400 [0012] Documento de Patente 3: Japanese Laid-open Patent Publication n° 2004-300452 [0013] Documento de Patente 4: Japanese Laid-open Patent Publication n° 2006-307327 [0014] Documento de Patente 5: Japanese Laid-open Patent Publication n° 2009-68039 [0015] Documento de Patente 6: Japanese Laid-open Patent Publication n° H10-130776 [0016] Documento de Patente 7: Japanese Laid-open Patent Publication n° H11-21653
Descrição da Invenção
Problemas a Serem Resolvidos pela Invenção [0017] Entretanto, nas técnicas convencionais, não é possível obter resistência ao impacto suficiente em uma chapa de aço de alta resistência tendo resistência máxima à tração de 900 MPa ou mais, e houve uma demanda por maior melhoria na resistência ao impacto.
[0018] Em vista das circunstâncias descritas acima, a presente invenção fornece uma chapa de aço de alta resistência tendo excelente resistência ao impacto e seu método de produção, e uma chapa de
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5/42 aço galvanizada de alta resistência na qual uma camada galvanizada é formada em uma superfície de uma chapa de aço de alta resistência excelente em resistência ao impacto e seu método de produção.
[0019] Meios para resolver os problemas Os presentes inventores repetiram estudos persistentes para obter uma chapa de aço de alta resistência cuja resistência máxima à tração é 900 MPa ou mais com o que é obtida excelente resistência ao impacto. Como resultado, os presentes inventores descobriram que é necessário que uma chapa de aço tenha uma composição química predeterminada contendo Al: 0,001 a 0,050%, Ti: 0,0010 a 0,0150%, e N: 0,0001 a 0,0050%, e em uma região a 1/8 da espessura a 3/8 da espessura ao longo de 1/4 da espessura da chapa, a estrutura da chapa de aço contém 1 a 8% em fração de volume, uma razão média de aspecto da austenita retida é 2,0 ou menos, a quantidade de solução sólida de Mn na austenita retida é 1,1 vez a quantidade média de Mn ou mais, grãos de TiN com um diâmetro médio de grão 0,5 μιη ou menos estão contidos, e uma densidade de grãos de AIN com um diâmetro de grão de 1 μιη ou mais é 1,0 peças/mm2 ou menos.
[0020] Isto é, a chapa de aço de alta resistência descrita acima é uma chapa que contém Al, Ti, e N nas faixas mencionadas acima e na qual a geração de grãos de AIN com um diâmetro médio de grão de 1 μιη ou mais que se tornam pontos de partida de destruição a baixas temperaturas é suprimida pela geração dos grãos finos de TiN com um diâmetro de grão de 0,5 μη ou menos e, portanto, a densidade dos grãos de AIN com um diâmetro de grão de 1 μη ou mais é baixa, isto é, 1,0 peças/mm2 ou menos. Portanto, na chapa de aço de alta resistência descrita acima, a destruição que se inicia a partir dos grãos de AIN é evitada.
[0021] Além disso, na chapa de aço de alta resistência descrita acima, a fração de volume da austenita retida que se torna os pontos
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6/42 de partida da destruição é 1 a 8% e então é pequena, a austenita retida tem uma forma estável excelente em isotropia, com a razão média de aspecto sendo 2,0 ou menos, e a austenita retida é quimicamente estável, com uma quantidade de solução sólida de Mn na austenita retida sendo 1,1 vez a quantidade média de Mn ou mais. Portanto, na chapa de aço de alta resistência descrita acima, a destruição que se inicia a partir da austenita retida é evitada.
[0022] Conforme descrito acima, na chapa de aço de alta resistência descrita acima, uma vez que a destruição que se inicia dos grãos de AIN e a destruição que se inicia da austenita retida sejam evitadas, é possível obter excelente resistência ao impacto.
[0023] A presente invenção foi completada com base em tais descobertas, e sua essência é colmo segue.
[0024] (1) - Uma chapa de aço de alta resistência excelente em resistência ao impacto contendo, em % em massa, C: 0,075 a 0,300%, Si: 0,30 a 2,50%, Mn: 1,30 a 3,50%, P: 0,001 a 0,050%, S: 0,0001 a 0,0050%, Al: 0,001 a 0,050%, Ti: 0,0010 a 0,0150%, N: 0,0001 a 0,0050%, e O: 0,0001 a 0,0030%, com o saldo sendo ferro e as inevitáveis impurezas, e tendo uma estrutura de chapa de aço na qual, em uma região de 1/8 a 3/8 da espessura através de 1/4 da espessura da chapa, 1 a 8% da austenita retida está contida em fração de volume, a razão média de aspecto da austenita retida é 2,0 ou menos, a quantidade de solução sólida de Mn na austenita retida é 1,1 vez a quantidade média de Mn ou mais, os grãos de TiN tendo um diâmetro médio de grão de 0,5 μπι ou menos estão contidos, e a densidade de grãos de AIN com um diâmetro de grão de 1 μπι ou mais é 1,0 peças/mm2ou menos, onde a resistência máxima à tração é 900 MPa ou mais.
[0025] (2) - A chapa de aço de alta resistência excelente em resistência ao impacto conforme o item (1), onde a estrutura da chapa de aço contém, em fração de volume, 10 a 75% de ferrita, um ou ambos
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7/42 entre ferrita bainítica e bainita no total de 10 a 50%, e 10 a 50% de martensita revenida, e [0026] onde perlita é limitada a 5% ou menos em fração de volume, e martensita original é limitada a 15% ou menos em fração de volume.
[0027] (3) - A chapa de aço de alta resistência excelente em resistência ao impacto conforme o item (1), também contendo, em % em massa, um ou dois ou mais de Nb: 0,0010 a 0,0150%, V: 0,010 a 0,150%, e B: 0,0001 a 0,0100%.
[0028] (4) - A chapa de aço de alta resistência excelente em resistência ao impacto conforme o item (1), também contendo, em % em massa, um ou dois ou mais de Cr: 0,01 a 2,00%, Ni: 0,01 a 2,00%, Cu: 0,01 a 2,00%, Mo: 0,01 a 1,00%, e W: 0,01 a 1,00%.
[0029] (5) - A chapa de aço de alta resistência excelente em resistência ao impacto conforme o item (1), também contendo um ou dois ou mais de Ca, Ce, Mg, Zr, Hf, e REM em, no total, 0,0001 a 0,5000% em massa.
[0030] (6) - A chapa de aço galvanizada de alta resistência excelente em resistência ao impacto conforme o item (1), onde a camada galvanizada é formada em uma superfície.
[0031] (7) - A chapa de aço galvanizada de alta resistência excelente em resistência ao impacto conforme o item (6), onde a película de revestimento feita de um óxido de fósforo e/ou compósito de óxido contendo fósforo é formada na superfície da camada galvanizada.
[0032] (8) - Um método de produção de uma chapa de aço de alta resistência excelente em resistência ao impacto, o método incluindo: uma etapa de laminação a quente na qual uma placa contendo, em % em massa, C: 0,075 a 0,300%, Si: 0,30 a 2,50%, Mn: 1,30 a 3,50%, P: 0,001 a 0,050%, S: 0,0001 a 0,0050%, Al: 0,001 a 0,050%, Ti: 0,0010 a 0,0150%, N: 0,0001 a 0,0050%, e O: 0,0001 a 0,0030%, com o saldo
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8/42 sendo ferro e as inevitáveis impurezas, é aquecida até 121012 ou mais, a redução é executada sob uma condição que satisfaça a condição a seguir (Expressão 1) pelo menos em uma faixa de temperaturas de 1100 a 100012, a redução é terminada a uma tempe ratura de laminação de acabamento a quente que é não menos que uma temperatura maior que 80012 e um ponto de transformação Ar 3 nem maior que 97012, o bobinamento é executado em uma região de t emperaturas de 75012 ou menos, e o resfriamento é executado a uma taxa média de resfriamento de 1512/hora ou menos; uma etapa de laminação a frio na qual a laminação a frio é executada a uma razão de redução de 30 a 75% após a etapa de laminação a quente; e uma etapa de recozimento contínuo de executar, após a etapa de laminação a frio, o recozimento onde o aquecimento é executado em uma faixa de temperaturas de 550 a 70012 a uma taxa média de aquecimento de lOO/s ou menos, a temperatura máxima de aquecimento é ajustada para uma temperatura entre (o ponto de transformação Aci + 40) e 100012, o resfriamento é executado em uma faixa de temperaturas desde a temperatura máxima de aquecimento até 70012 a uma taxa média de resfriamento de 1,0 a 10,012/s, o resfriamento é executado em uma faixa de temperaturas de 700 a 50012 a uma taxa média de resfriamento de 5,0 a 200,012/8, e o processo de retenção é executa do em uma faixa de temperaturas de 350 a 45012 por 30 a 1000 segund os.
[Expressão Numérica 1]
í.oá
1/2
S5.0 (Expressão 1) [0033] Na (Expressão 1), i representa o número de passes, Ti representa a temperatura de trabalho do i° passe, ti representa o tempo decorrido desde o i° passe até o (i+1)° passe, e ει representa a razão de redução do i° passe.
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9/42 [0034] (9) - Um método de produção de uma chapa de aço galvanizada de alta resistência excelente em resistência ao impacto, onde, na etapa de recozimento contínuo do método de produção conforme o item (8), a camada galvanizada é formada em uma superfície da chapa de aço pela aplicação de eletrogalvanização após o processo de retenção.
[0035] (10) - Um método de produção de uma chapa de aço galvanizada de alta resistência excelente em resistência ao impacto, onde, na etapa de recozimento contínuo do método de produção conforme o item (8), após o resfriamento na faixa de temperaturas de 700 a 500Ό, a chapa de aço é imersa em um banho de galva nização para formar uma camada galvanizada em uma superfície da chapa de aço antes do processo de retenção na faixa de temperaturas de 350 a 450Ό ou após o processo de retenção.
[0036] (11)-0 método de produção da chapa de aço galvanizada de alta resistência excelente em resistência ao impacto de acordo com o item (10), onde, após ser imersa no banho de galvanização, a chapa de aço é reaquecida até 460 a 600Ό e é retida por dois segundos ou mais para ligar a camada galvanizada.
[0037] (12)-0 método de produção da chapa de aço galvanizada de alta resistência excelente em resistência ao impacto conforme o item (10), onde, após a camada galvanizada ser formada, uma película de revestimento feita de um óxido de fósforo e/ou um compósito de óxido contendo fósforo é aplicada em uma superfície da camada galvanizada.
[0038] (13)-0 método de produção da chapa de aço galvanizada de alta resistência excelente em resistência ao impacto conforme o item (11), onde, após a camada galvanizada ser ligada, uma película de revestimento feita de um óxido de fósforo e/ou um compósito de óxido contendo fósforo é aplicada a uma superfície da camada galvaPetição 870180150617, de 12/11/2018, pág. 18/60
10/42 nizada ligada.
Efeito da Invenção [0039] Na chapa de aço de alta resistência da presente invenção, uma vez que é evitado que os grãos de AIN e a austenita retida trabalhem como pontos de partida da destruição, é possível obter uma chapa de aço de alta resistência tendo excelente resistência ao impacto e tendo uma resistência máxima à tração de 900 MPa ou mais. Além disso, de acordo com o método de produção da chapa de aço de alta resistência da presente invenção, é possível fornecer uma chapa de aço de alta resistência tendo excelente resistência ao impacto e tendo resistência máxima à tração de 900 MPa ou mais. Além disso, de acordo com a presente invenção, é possível fornecer uma chapa de aço galvanizada de alta resistência na qual a camada galvanizada é formada em uma superfície de uma chapa de aço de alta resistência excelente em resistência ao impacto e um método para sua produção.
Melhor modo para execução da invenção (Componentes químicos) [0040] Inicialmente serão descritos os componentes químicos (composição) da chapa de aço de alta resistência da presente invenção. Note que [%] na descrição a seguir representa [% em massa].
[0041] A chapa de aço de alta resistência da presente invenção contém C: 0,075 a 0,300%, Si: 0,30 a 2,50%, Mn: 1,30 a 3,50%, P: 0,001 a 0,050%, S: 0,0001 a 0,0050%, Al: 0,001 a 0,050%, Ti: 0,0010 a 0,0150%, N: 0,0001 a 0,0050%, e O: 0,0001 a 0,0030%, com o saldo sendo ferro e as inevitáveis impurezas.
C: 0,075 a 0,300% [0042] C está contido para aumentar a resistência da chapa de aço de alta resistência. Entretanto, quando o teor de C está acima de 0,300%, a capacidade de soldagem se torna insuficiente. Em vista da capacidade de soldagem, o teor de C é preferivelmente 0,250% ou
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11/42 menos, e mais preferivelmente 0,220% ou menos. Por outro lado, quando o teor de C é menor que 0,75%, a resistência diminui e não é possível garantir uma resistência máxima à tração de 900 MPa ou mais. Para aumentara resistência, o teor de C é preferivelmente 0,090% ou mais, e mais preferivelmente 0,100% ou mais.
Si: 0,30 a 2,50% [0043] Si é um elemento necessário para suprimir a geração de carbonetos à base de ferro na chapa de aço e para aumentar a resistência e a capacidade de conformação. Entretanto, quando o teor de Si está acima de 2,50%, a chapa de aço se torna frágil, de forma que sua ductilidade deteriora. Em vista da ductilidade, o teor de Si é preferivelmente 2,20% o menos, e mais preferivelmente 2,00% ou menos. Por outro lado, quando o teor de Si é menor que 0,30%, uma grande quantidade de um carboneto bruto à base de ferro é gerada em uma etapa de recozimento, resultando na deterioração da resistência e da capacidade de conformação. A partir desse ponto de vista, o valor limite inferior de Si é preferivelmente 0,50% ou mais, e mais preferivelmente 0,70% ou mais.
Mn: 1,30 a 3,50% [0044] Mn é adicionado a uma chapa de aço da presente invenção para aumentar a resistência da chapa de aço. Entretanto, quando o teor de Mn está acima de 3,50%, uma porção concentrada gerada em uma porção central da espessura da chapa de aço, o que é passível de provocar fragilização e uma causa de problemas tais como fratura de uma placa lingotada. Além disso, quando o teor de Mn for acima de 3,50%, a capacidade de soldagem também deteriora. Portanto, o teor de Mn precisa ser 3,50% ou menos. Em vista da capacidade de soldagem, o teor de Mn é preferivelmente 3,20% ou menos, e mais preferivelmente 3,00% ou menos. Por outro lado, quando o teor de Mn é menor que 1,30%, uma grande quantidade de uma estrutura macia é for
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12/42 mada durante o resfriamento após o recozimento, o que torna difícil garantir a resistência máxima à tração de 900 MPa ou mais. Portanto, o teor de Mn precisa ser 1,30% ou mais. Para aumentar a resistência, o teor de Mn é preferivelmente 1,50% ou mais, e mais preferivelmente 1,70% ou mais.
P: 0,001 a 0,050% [0045] P tende a segregar na porção central da espessura da chapa de aço e torna frágil a porção soldada. Quando o teor de P está acima de 0,050%, a porção soldada é tornado grandemente frágil e, portanto, o teor de P é limitado a 0,050% ou menos. Os efeitos da presente invenção são apresentados sem ajustar particularmente o limite inferior do teor de P, mas ajustar o teor de P para menos de 0,001% é acompanhado por um grande aumento no custo de produção e, portanto, 0,001% é ajustado como limite valor inferior.
S: 0,0001 a 0,0050% [0046] S tem um efeito adverso na capacidade de soldagem e na capacidade de produção no momento do lingotamento da laminação a quente. Além disso, o S, junto com Ti gera um sulfeto para evitar o Ti de se tornar um nitreto e induzir diretamente a geração de um nitreto de Al e, portanto, o valor limite superior do teor de S é ajustado para 0,0050%. Desse ponto de vista, o teor de S é preferivelmente 0,035% ou menos, e mais preferivelmente 0,0025% ou menos. Os efeitos da presente invenção são apresentados sem limitar particularmente o limite inferior do teor de S, mas ajustar o teor de S para menos de 0,0001% é acompanhado por um grande aumento no custo de produção e, portanto, 0,0001% é ajustado como valor limite inferior.
Al: 0,001% a 0,050% [0047] Al, quando adicionado em grande quantidade, forma um nitreto bruto para diminuir o valor de estampagem a baixa temperatura e para deteriorar a resistência ao impacto e, portanto, o limite superior
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13/42 do teor de Al é ajustado para 0,050%. Para evitar a geração do nitreto bruto, o teor de Al é preferivelmente 0,035% ou menos. Os efeitos da presente invenção são apresentados sem ajustar-se particularmente um limite inferior do teor de Al, mas ajustar o teor de Al para menos de 0,001% é acompanhado de um grande aumento no custo de produção e, portanto, 0,001% é ajustado como o valor limite inferior. Além disso, Al é um elemento eficaz como material desoxidante, e desse ponto de vista o teor de Al é preferivelmente 0,005% ou mais, e mais preferivelmente 0,010% ou mais.
N: 0,0001 a 0,0050% [0048] Uma vez que N forma um nitreto bruto que trabalha como ponto de partida da destruição a baixas temperaturas e deteriora a resistência ao impacto, sua quantidade de adição precisa ser reduzida. Quando o teor de N está acima de 0,0050%, essa influência se torna relevante e, portanto, a faixa do teor de N é ajustada para 0,0050% ou menos. Desse ponto de vista, o teor de N é preferivelmente 0,0040% ou menos, e mais preferivelmente 0,0030% ou menos. Os efeitos da presente invenção são apresentados sem ajustar particularmente o limite inferior do teor de N, mas ajustar o teor de N para menos de 0,0001% causa um grande aumento no custo de produção e, portanto, 0,0001% é ajustado como valor limite inferior.
O: 0,0001 a 0,0030% [0049] Uma vez que O forma um óxido bruto e gera um ponto de partida de destruição a baixas temperaturas, seu teor precisa ser reduzido. Quando o teor de O está acima de 0,0030%, essa influência se torna relevante e, portanto, o limite superior do teor de O é ajustado para 0,0030% ou menos. Desse ponto de vista, o teor de O é preferivelmente 0,0020% ou menos, e mais preferivelmente 0,0010% ou menos. Os efeitos da presente invenção são apresentados sem ajustar particularmente o limite inferior do teor de O, mas ajustar-se o teor de
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O para menos de 0,0001% é acompanhado por um grande aumento no custo de produção e, portanto, 0,0001% é ajustado como limite inferior.
Ti: 0,0010 a 0,0150% [0050] Ti é um elemento que forma um nitreto fino como resultado da laminação a quente sob uma condição adequada e suprime a geração de nitreto de Al bruto, e reduz os pontos de partida da destruição a baixas temperaturas e melhora a resistência ao impacto. Para obter esse efeito, o teor de Ti precisa ser 0,0010% ou mais, e o teor de Ti é preferivelmente 0,0030% ou mais, e mais preferivelmente 0,0050% ou mais. Por outro lado, quando o teor de Ti está acima de 0,0150%, a capacidade de conformação de uma porção macia na chapa de aço deteriora devido à segregação de um carbonitreto fino, o que, ao invés, diminui o valor da estampagem a baixas temperaturas. Portanto, o teor de Ti é ajustado para 0,0150% ou menos. Em vista da capacidade de conformação, o teor de Ti é preferivelmente 0,0120% ou menos, e mais preferivelmente 0,0100% ou menos.
[0051] A chapa de aço de alta resistência da presente invenção pode também conter os elementos a seguir, se necessário.
Nb: 0,0010 a 0,0150% [0052] Nb é um elemento que forma um nitreto fino como resultado da aplicação da laminação a quente sob uma condição adequada e suprime a geração de nitreto de Al bruto, e reduz os pontos de partida de destruição a baixas temperaturas. Para obter esse efeito, o teor de Nb é preferivelmente 0,0010% ou mais, e o teor de Nb é mais preferivelmente 0,0030% ou mais, e ainda mais preferivelmente 0,0050% ou mais. Por outro lado, quando o teor de Nb está acima de 0,0150%, a capacidade de conformação da porção macia na chapa de aço deteriora devido à segregação de um carbonitreto fino, o que diminui o valor de estampagem a baixas temperaturas e, portanto, o teor de Nb é pre
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15/42 ferivelmente 0,0150% ou menos. Em vista da capacidade de conformação, o teor de Nb é mais particularmente 0,0120% ou menos, e ainda mais preferivelmente 0,0100% ou menos.
V: 0,010 a 0,150% [0053] V é um elemento que forma um nitreto fino como resultado da aplicação da laminação a quente sob uma condição adequada e suprime a geração do nitreto de Al bruto, e reduz os pontos de partida da destruição a baixas temperaturas. Para obter esse efeito, o teor de V precisa ser 0,010% o mais, e seu teor é preferivelmente 0,030% ou mais, e mais preferivelmente 0,050% ou mais. Por outro lado, quando o teor de V está acima de 0,150%, a capacidade de conformação da porção macia na chapa de aço deteriora devido à segregação de um carbonitreto fino, o que, ao invés, diminui o valor de estampagem a baixas temperaturas e, portanto, o teor de V é preferivelmente 0,150% ou menos. Em vista da capacidade de conformação o teor de V é mais preferivelmente 0,120%, e ainda mais preferivelmente 0,100% ou menos.
B: 0,0001 a 0,0100% [0054] B é um elemento que forma um nitreto fino como resultado da aplicação da laminação a quente sob uma condição adequada e suprime a geração de nitreto bruto de Al, e reduz os pontos de partida de destruição a baixas temperaturas. Para obter esse efeito, o teor de B é preferivelmente 0,0001% ou mais, e o teor de B é preferivelmente 0,0003% ou mais, e mais preferivelmente 0,0005% ou mais. Além disso, B é um elemento que suprime a transformação de fase a altas temperaturas e que é eficaz para aumentar a resistência, e pode ser mais adicionado, mas quando o teor de B está acima de 0,0100%, a capacidade de trabalho no trabalho a quente é prejudicada, levando à deterioração na produtividade e, portanto, o teor de B é preferivelmente 0,0100% ou menos. Em vista da produtividade, o teor de B é mais
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16/42 preferivelmente 0,0050% ou menos, e ainda mais preferivelmente 0,0030% ou menos.
Cr: 0,01 a 2,00% [0055] Cr é um elemento que suprime a transformação de fase a altas temperaturas e é eficaz para aumentar a resistência, e pode ser adicionado ao invés de parte do C e/ou do Mn. Quando o teor de Cr está acima de 2,00%, a capacidade de trabalho no trabalho a quente é prejudicada, levando à deterioração da produtividade e, portanto, o teor de Cr é preferivelmente 2,00% ou menos. Os efeitos da presente invenção são apresentados sem se ajustar particularmente o limite inferior do teor de Cr, mas para obter suficientemente o efeito de aumentar a resistência pelo Cr, o teor de Cr é preferivelmente 0,01% ou mais.
Ni: 0,01 a 2,00% [0056] Ni é um elemento que suprime a transformação de fase a altas temperaturas e é eficaz para aumentar a resistência, e pode ser adicionado ao invés de parte do C e/ou do Mn. Quando o teor de Ni está acima de 2,00%, a capacidade de soldagem é prejudicada e, portanto, o teor de Ni é preferivelmente 2,00% ou menos. Os efeitos da presente invenção são apresentados sem se ajustar particularmente um limite inferior do teor de Ni, mas para obter suficientemente o efeito de aumentar a resistência pelo Ni, o teor de Ni é preferivelmente 0,01% ou mais.
Cu: 0,01 a 2,00% [0057] Cu é um elemento que aumenta a resistência quando existe no aço como grãos finos, e pode ser adicionado ao invés de parte do C e/ou do Mn. Quando o teor de Cu está acima de 2.00%, a capacidade de soldagem é prejudicada, e portanto o teor de Cu é preferivelmente 2,00% ou menos. Os efeitos da presente invenção são apresentados sem se ajustar particularmente um limite inferior do teor de Cu, mas para obter suficientemente o efeito de aumentar a resistência pelo
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Cu, o teor de Cu é preferivelmente 0,01% ou mais.
Mo: 0,01 a 1,00% [0058] Mo é um elemento que suprime a transformação de fase a altas temperaturas e é eficaz para aumentar a resistência, e pode ser adicionado ao invés de parte do C e/ou do Mn. Quando o teor de Mo está acima de 1,00%, a capacidade de trabalho no trabalho a quente é prejudicada, levando à deterioração na produtividade. Portanto, o teor de Mo é preferivelmente 1,00% ou menos. Os efeitos da presente invenção são apresentados sem se ajustar particularmente um limite inferior do teor de Mo, mas para obter suficientemente o efeito de aumentar a resistência pelo Mo, o teor de Mo é preferivelmente 0,01% ou mais.
W: 0,01 a 1,00% [0059] W é um elemento que suprime a transformação de fase a altas temperaturas e é eficaz para aumentar a resistência, e pode ser adicionado ao invés de parte do C e/ou do Mn. Quando o teor de W está acima de 1,00%, a capacidade de trabalho no trabalho a quente é prejudicada, levando à deterioração na produtividade e, portanto, o teor de W é preferivelmente 1,00% ou menos. Os efeitos da presente invenção são apresentados sem se ajustar um limite inferior do teor de W, mas para obter suficientemente o efeito de aumentar a resistência pelo W, o teor de W é preferivelmente 0,01% ou mais.
[0060] Um ou dois ou mais de Ca, Ce, Mg, Zr, Hf, e REM em 0,0001 a 0,5000% no total.
[0061] Ca, Ce, Mg, Zr, Hf, e REM são elementos eficazes para melhorar a capacidade de conformação, e um ou dois ou mais deles podem ser adicionados. Entretanto, quando o teor total de um ou dois ou mais de Ca, Ce, Mg, Zr, Hf, e REM está acima de 0,5000%, ao contrário a ductilidade é capaz de ser perdida. Portanto o teor total dos elementos é preferivelmente 0,5000% ou menos. Os efeitos da pre
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18/42 sente invenção são apresentados sem se ajustar particularmente o limite inferior do teor de um ou dois ou mais de Ca, Ce, Mg, Zr, Hf, e REM, mas para obter suficientemente o efeito de melhorar a capacidade de conformação da chapa de aço, o teor total dos elementos é preferivelmente 0,0001% ou mais. Em vista da capacidade de conformação, o teor total de um ou dois ou mais de Ca, Ce, Mg, Zr, Hf, e REM é mais preferivelmente 0,0005% ou mais, e ainda mais preferivelmente 0,0010% ou mais.
[0062] Note que REM significa Metal Terra Rara e se refere a um elemento que pertence a uma série lantanoide. Na presente invenção, REM e Ce são frequentemente adicionados como metal misch, e elementos da série lantanoide estão algumas vezes contidos em uma forma complexa em adição ao La e ao CE. Mesmo quando um elemento da série lantanoide diferente de La e Ce estão contidos como impurezas inevitáveis, os efeitos da presente invenção são apresentados. Mesmo quando os metais La e Ce são adicionados, os efeitos da presente invenção são apresentados.
(Estrutura da Chapa de Aço) [0063] A razão porque a estrutura da chapa de aço de alta resistência da presente invenção é estipulada é como segue.
Grãos de TiN [0064] A estrutura da chapa de aço de alta resistência da presente invenção contém grãos de TiN tendo um diâmetro médio de grão de 0,5 μπι ou menos. Grãos brutos de TiN trabalham como pontos de partida de destruição, mas os grãos finos de TiN cujo diâmetro médio de grão é 0,5 μπι ou menos não trabalham como pontos de partida da destruição. O diâmetro médio dos grãos de TiN é preferivelmente 0,3 μπι ou menos, e mais preferivelmente 0,1 μπι ou menos para evitar efetivamente que os grãos de TiN trabalhem como pontos de partida de destruição e para também melhorar a resistência ao impacto da
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19/42 chapa de aço de alta resistência.
[0065] O diâmetro médio de grão dos grãos de TiN é descoberto, por exemplo, pelo método a seguir.
[0066] Especificamente, uma amostra para microscópio de transmissão eletrônica (TEM) contendo grãos de TiN é preparada a partir de uma seção transversal em relação à espessura paralela à direção de laminação por um método de extração de réplica, e 10 pelas ou mais dos grãos de TiN são observadas usando-se um microscópio de transmissão eletrônica. O diâmetro de grão de cada um dos grãos de TiN é definido como o diâmetro de um círculo tendo uma área igual à área projetada do grão de TiN obtida pela análise de imagem. Então, os diâmetros de grão das 10 peças ou mais dos grãos de TiN são medidos, e através do seu valor médio, é descoberto o diâmetro médio dos grãos de TiN.
Grãos de AIN [0067] Além disso, na estrutura da chapa de aço de alta resistência da presente invenção, a densidade dos grãos de AIN tendo um diâmetro de grão de 1 μπι ou mais é 1,0 peças/mm2 ou menos. Os grãos brutos de AIN tendo um diâmetro de grão de 1 μπι ou mais trabalham como pontos de partida da destruição. Na estrutura da chapa de aço de alta resistência da presente invenção, uma vez que a densidade dos grãos de AIN tendo um diâmetro de grão de 1 μπι ou mais é 1,0 peças/mm2 ou menos, o início da destruição a partir dos grãos de AIN é evitado. Para evitar mais efetivamente a destruição que se inicia a partir dos grãos de AIN, a densidade de grãos de AIN tendo um diâmetro médio de grão de 1 μπι ou mais é preferivelmente 0,5 peças/mm2 o menos, e mais preferivelmente 0,1 peças/mm2 ou menos.
[0068] Incidentalmente, o diâmetro médio de grão dos grãos de TiN e a densidade dos grãos de TiN tendo um diâmetro médio de grão de 1 μπι ou mais pode ser medido em qualquer posição da espessura
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20/42 na chapa de aço exceto na superfície mais superior da chapa de aço onde a quantidade de grãos é pequena. Por exemplo, similarmente às austenita retida, ferrita, etc. descritas mais tarde, eles são preferivelmente medidos em uma posição a 1/8 a 3/8 da espessura como uma área representando a chapa de aço, por exemplo.
[0069] Na presente invenção, o grão de AIN tendo um diâmetro de grão de 1 μπι ou mais significa um grão de AIN cujo diâmetro de circulo equivalente d é 1 μπι ou mais. O diâmetro de círculo equivalente d é o diâmetro de um circulo que tenha uma área igual à área projetada S do grão obtida por análise de imagem, e é descoberto pela expressão a seguir.
d = a/(4S/k) [0070] A densidade dos grãos de AIN na presente invenção é descoberta pelo método a seguir, por exemplo.
[0071] Especificamente, uma área de 10,0 mm2 ou maior da seção transversal em relação à espessura paralela à direção de laminação é observada usando-se um microscópio eletrônico de varredura com emissão de campo (FE-SEM), é contado o número de grãos de AIN de 1 μπι ou maiores, e a sua densidade é calculada. Note que os componentes dos grãos de AIN podem ser confirmados usando-se um espectroscópio de energia dispersa de raio x acoplado ao FE-SEM.
[0072] A estrutura da chapa de aço de alta resistência da presente invenção contém 1 a 8% de austenita retida em fração de volume em uma região de 1/8 a 3/8 da espessura através de 1/4 da espessura da chapa, e a razão de aspecto média da austenita retida é 2,0 ou menos, e a quantidade de solução sólida de Mn na austenita retida é 1,1 vezes a quantidade média de Mn ou mais.
[0073] A fração de volume da austenita retida é desejavelmente 1 a 8% na estrutura total da chapa de aço. Entretanto, uma estrutura metálica na região de espessura de 1/8 da espessura a 3/8 da espes
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21/42 sura através da região a 1/4 da espessura da chapa de aço representa a estrutura de toda a chapa de aço. Portanto, se a fração de volume da austenita retida contida na região entre 1/8 a 3/8 da espessura da chapa de aço for 1 a 8%, pode ser considerado que a fração de volume da austenita retida contida em toda a estrutura da chapa de aço é 1 a 8%. Portanto, na presente invenção, a faixa de fração de volume da austenita retida na região de 1/8 da espessura a 3/8 da espessura da chapa de aço base é estipulada.
[0074] Além disso, é preferível que, na região de 1/8 da espessura a 3/8 da espessura, a estrutura da chapa de aço de alta resistência da presente invenção contenha, em fração de volume, 10 a 75% de ferrita, um ou ambos entre ferrita bainítica e bainita no total de 10 a 50%, e 5 a 50% de martensita revenida além da austenita retida, a perlita é limitada a 5% ou menos em fração de volume, e a martensita original é limitada a 15% ou menos em fração de volume. A chapa de aço de alta resistência da presente invenção, quando tem tal estrutura da chapa de aço, tem capacidade de conformação mais excelente.
[0075] Similarmente, essas estruturas metálicas tais como a ferrita estão desejável mente nas faixas predeterminadas em toda a estrutura da chapa de aço. Entretanto, a estrutura metálica na região de 1/8 da espessura a 3/8 da espessura ao longo de 1/4 da espessura da chapa de aço representa a estrutura de toda a chapa de aço. Portanto, se na região de 1/8 da espessura a 3/8 da espessura da chapa de aço, 10 a 75% de ferrita, um ou ambos entre ferrita bainítica e bainita no total de 10 a 50%, e 5 a 50% de martensita revenida estão contidas em fração de volume, a perlita é limitada a 5% ou menos em fração de volume, e a martensita original é limitada a 15% ou menos em fração de volume,pode ser considerado que essas estruturas metálicas tais como ferrita estão substancialmente nas faixas predeterminadas em toda a estrutura da chapa de aço. Portanto, na presente invenção, na região
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22/42 de 1/8 da espessura a 3/8 da espessura da chapa de aço, as faixas das frações de volume dessas estruturas metálicas tais como a ferrita são estipuladas.
Austenita Retida [0076] A austenita retida precisa estar contida dentro de uma faixa que não prejudique o valor de estampagem a baixas temperaturas para melhorar grandemente a resistência e a ductilidade. Quando a fração de volume da austenita retida é menor que 1%, a melhoria na resistência e na ductilidade é insuficiente, e este é ajustado como limite inferior. Em vista da resistência e da capacidade de conformação, a quantidade de austenita retida é preferivelmente 1,5% ou mais, e preferivelmente 2,0% ou mais. Por outro lado, uma vez que a austenita retida trabalha como ponto de partida de destruição para deteriorar grandemente a capacidade de dobramento, sua fração de volume na chapa de aço precisa ser limitada a 8% ou menos. Para aumentar a capacidade de dobramento, a fração de volume da austenita retida é mais preferivelmente 6% ou menos.
[0077] Além disso, para evitar a destruição que se inicia a partir da austenita retida, é preferível que a austenita retida tenha uma forma estável e seja quimicamente estável.
[0078] Na presente invenção, a austenita retida tem uma razão média de aspecto de 2,0 ou menos e tem uma forma estável excelente em isotropia. Para tornar a forma da austenita retida mais estável, a razão média de aspecto da austenita retida é preferivelmente 1,8 ou menos, e mais preferivelmente 1,6 ou menos. O limite inferior da razão média de aspecto da austenita retida é 1,0. Quando a razão média de aspecto está acima de 2,0, parte da austenita retida se transforma facilmente em martensita quando estirada a baixas temperaturas, de forma que o ponto de partida da destruição é gerado, levando à deterioração do valor de estampagem.
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23/42 [0079] Na presente invenção, a quantidade da solução sólida de Mn na austenita retida é 1,1 vezes a quantidade média de Mn ou mais (a quantidade de solução sólida de Mn na austenita retida/a quantidade média de Mn) > 1,1, com o que a austenita retida é tornada quimicamente estável, a quantidade de solução sólida de Mn na austenita retida é preferivelmente 1,2 vezes a quantidade média de Mn ou mais, e mais preferivelmente 1,3 vezes ou mais. Seu limite superior não é particularmente ajustado, mas ajustá-lo para 2,0 vezes ou mais requer um equipamento especial, e 2,0 vezes é ajustado como limite superior prático.
Ferrita [0080] A ferrita é uma estrutura eficaz para melhorar o valor de estampagem a baixas temperaturas e está preferivelmente contida na estrutura da chapa de aço em uma fração de volume de 10 a 75%. Quando a fração de volume da ferrita é menor que 10%, um valor de estampagem suficiente pode não ser obtido. Em vista do valor de estampagem, a fração de volume da ferrita contida na estrutura da chapa é preferivelmente 15% ou mais, e mais preferivelmente 20% ou mais. Por outro lado, uma vez que a ferrita é uma estrutura macia, quando sua fração de volume está acima de 75%, uma resistência suficiente algumas vezes não é obtida. Para aumentar suficientemente a resistência à tração da chapa de aço, a fração de volume da ferrita contida na estrutura da chapa de aço é preferivelmente 65% ou menos, e mais preferivelmente 50% ou menos.
Perlita [0081] Quando a quantidade de perlita é grande, a ductilidade deteriora. Daí, a fração de volume da perlita contida na estrutura da chapa de aço é preferivelmente limitada a 5% ou menos, e mais preferivelmente 2% ou menos.
Ferrita bainítica, bainita
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24/42 [0082] A ferrita bainítica e a bainita são estruturas excelentes em equilíbrio de resistência e ductilidade, e a estrutura da chapa de aço preferivelmente contém um ou ambos entre ferrita bainítica e bainita em uma fração de volume total de 10 a 50%. Além disso, a ferrita bainítica e a bainita são microestruturas que têm resistência intermediária entre as da ferrita macia e a martensita dura e entre as de martensita revenida e austenita retida, e em vista da capacidade de flangeamento no estiramento, seu teor total é preferivelmente 15% ou mais, e ainda mais preferivelmente 20% ou mais. Por outro lado, quando a fração de volume total da ferrita bainítica e da bainita está acima de 50%, o limite de elasticidade aumenta excessivamente para deteriorar a capacidade de fixação da forma, o que não é preferível. Incidentalmente, apenas um entre ferrita bainítica e bainita pode estar contido, ou ambos podem estar contidos.
Martensita original [0083] A martensita original melhora grandemente a resistência à tração, mas por outro lado trabalha como ponto de partida de destruição para deteriorar grandemente o valor de estampagem a baixas temperaturas, e portanto sua fração de volume na estrutura da chapa de aço é preferivelmente limitada 15% ou menos. Para aumentar o valor de estampagem a baixas temperaturas, a fração de volume da martensita original é mais preferivelmente 10% ou menos, e ainda mais preferivelmente 5% ou menos.
Martensita revenida [0084] A martensita revenida é uma estrutura que melhora grandemente a resistência à tração e pode estar contida na estrutura da chapa de aço em uma fração de volume de 50% ou menos. Em vista da resistência à tração, a fração de volume da martensita revenida é preferivelmente 10%ou mais. Por outro lado, quando a fração de volume da martensita revenida contida na estrutura da chapa de aço está
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25/42 acima de 50%, o limite de elasticidade aumenta excessivamente e a capacidade de fixação da forma deteriora, o que não é preferível.
•Outros [0085] A estrutura da chapa de aço de alta resistência pode conter estruturas, tais como cementita bruta, diferentes das acima. Entretanto, quando a quantidade de cementita bruta se torna grande na estrutura da chapa de aço, a capacidade de dobramento deteriora. Daí, a fração de volume da cementita bruta contida na estrutura da chapa de aço é preferivelmente 10% ou menos, e mais preferivelmente 5% ou menos.
[0086] As frações de volume das respectivas estruturas contidas na estrutura da chapa de aço de alta resistência da presente invenção podem ser medidas, por exemplo, pelos métodos a seguir.
[0087] Quanto à fração de volume da austenita retida, um teste de difração de raio x é conduzido em uma dada superfície que é paralela à superfície da chapa de aço e está na região de 1/8 da espessura a 3/8 da espessura, a fração de área da austenita retida é calculada, e essa fração de área pode ser considerada como a fração de volume na região de 1/8 de espessura a 3/8 da espessura.
[0088] A microestrutura na região de 1/8 da espessura até 3/8 da espessura tem alta homogeneidade, e pela medição em uma faixa suficientemente ampla, é possível obter uma fração de microestrutura que represente a fração na região de 1/8 da espessura até 3/8 da espessura, a medição é conduzida em qualquer lugar da região de 1/8 da espessura até 3/8 da espessura. Concretamente, o teste de difração de raio x é preferivelmente conduzido em uma faixa de 250000 μιη quadrados ou maior em uma superfície a 1/4 da espessura paralela à superfície da chapa de aço.
[0089] Além disso, as frações das microestruturas (ferrita, ferrita bainítica, bainita, martensita revenida, perlita, martensita original) ex
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26/42 ceto a austenita retida podem ser medidas pela observação na região de 1/8 da espessura até 3/8 da espessura por um microscópio eletrônico. Concretamente, a superfície perpendicular à superfície da chapa de aço base e paralela à direção de laminação (direção de redução) é ajustada como superfície de observação, e uma amostra é retirada dali, e a superfície de observação é polida e causticada com nital. Então, a região de 1/8 da espessura até 3/8 da espessura através de 1;4 da espessura da chapa é observada por um microscópio de varredura eletrônica com emissão de campo (FE-SEM) para medir a fração de área. Nesse caso, por exemplo, a observação pelo microscópio eletrônico é conduzida em três ou mais campos de visão que são ajustados em intervalos de 1 mm ou mais na região de 1/8 da espessura até 3/8 da espessura. Então, as frações de área das respectivas estruturas tais como a ferrita em uma região de 5000 μπι totalmente quadrada ou maior da área de observação são calculados, e essas frações de área podem ser consideradas como as frações de volume das respectivas estruturas na região de 1/8 da espessura até 3/8 da espessura.
[0090] A ferrita é um grão de cristal em forma de pepita e é uma área na qual não existe um carboneto à base de ferro com um eixo maior de 100 nm ou mais. Note que a fração de volume da ferrita é a soma da fração de volume da ferrita que permanece à temperatura máxima de aquecimento e a fração de volume da ferrita recém-gerada na região de temperatura de transformação de ferrita.
[0091] A ferrita bainítica é uma agregação dos grãos de cristal em forma de ripas e não contém, dentro da ripa, um carboneto à base de ferro tendo um eixo maior de 20 nm ou mais.
[0092] A bainita é a agregação dos grãos de cristal em forma de ripas e tem, dentro da ripa, uma pluralidade de carbonetos à base de ferro tendo um eixo maior de 20 nm ou mais, e esses carbonetos pertencem a uma variante única, isto é, a um grupo de carbonetos à base
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27/42 de ferro que se estende na mesma direção. Aqui, o grupo de carbonetos à base de ferro que se estende na mesma direção significa que a diferença na direção da extensão no grupo de carbonetos de ferro está em até 5o.
[0093] A martensita revenida é uma agregação de grãos de cristal em forma de ripas e tem, dentro das ripas, uma pluralidade de carbonetos à base de ferro tendo um eixo maior de 20 nm ou mais, e esses carbonetos pertencem a uma pluralidade de variantes, isto é, uma pluralidade de grupos de carbonetos à base de ferro que se estendem em diferentes direções.
[0094] Observando-se os carbonetos à base de ferro dentro dos grãos de cristal em forma de ripas pelo uso de um FE-SEM e examinando-se as direções de suas extensões, é possível discriminar facilmente entre a bainita e a martensita revenida.
[0095] Além disso, a martensita original e a austenita retida não são suficientemente corroídas pela causticação com natal. Portanto, na observação pelo FE-SEM, eles podem ser claramente discriminados a partir das estruturas anteriormente mencionadas (ferrita, ferrita bainítica, bainita, e martensita revenida).
[0096] Portanto, a fração de volume da martensita original é descoberta como a diferença entre a fração de área de uma área não corroída observada pelo FE-SEM e a fração de área da austenita retida medida por raio x.
(Camada Galvanizada) [0097] Além disso, a presente invenção pode ser uma chapa de aço galvanizada de alta resistência excelente em resistência ao impacto na qual a camada galvanizada é formada em uma superfície da chapa de aço de alta resistência. A camada galvanizada pode ser ligada. Quando a camada galvanizada é formada na superfície da chapa de aço de alta resistência, a chapa de aço tem excelente resistência à
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28/42 corrosão. Além disso, quando a camada galvanizada ligada é formada na superfície da chapa de aço de alta resistência, a chapa de aço tem excelente resistência à corrosão e é excelente em capacidade de adesão de um material de revestimento. Além disso, a camada galvanizada ligada pode conter Al como impurezas.
[0098] A camada galvanizada ligada pode conter um ou dois ou mais de elementos entre Pb, Sb, Si, Sn, Mg, Mn, Ni, Cr, Co, Ca, Cu, Li, Ti, Be, Bi, Sr, I, Cs, e REM, ou eles podem estar misturados nela. Mesmo quando a camada galvanizada ligada contém um ou dois ou mais dos elementos mencionados anteriormente, ou eles são misturados nela, os efeitos da presente invenção não são prejudicados, e dependendo do seu teor, isto é algumas vezes preferível uma vez que a resistência à corrosão e a capacidade de trabalho são melhoradas.
[0099] Em relação ao peso do revestimento da camada galvanizada ou da camada galvanizada ligada, não é fornecida qualquer restrição especial, mas ao peso do revestimento é desejavelmente 20 g/m2 ou mais, em vista da resistência à corrosão e 150 g/m2 ou menos a partir de um ponto de vista econômico. Além disso, a espessura média da camada galvanizada ou da camada galvanizada ligada é ajustada para não menos que 1,0 μπι nem mais que 50 μπι. Quando a espessura média é menor que 1,0 μπι, uma resistência à corrosão suficiente não é obtida. Preferivelmente, a espessura média é 2,0 μπι ou mais. Por outro lado, a espessura média de mais de 50,0 μπι não é preferível porque isto não é econômico e prejudica a resistência da chapa de aço. Em vista do custo do material, a espessura da camada galvanizada ou da camada galvanizada ligada é preferivelmente tão pequena quanto possível, e é preferivelmente 30,0 μπι ou menos.
[00100] Quanto à espessura média da camada revestida, uma seção transversal paralela em relação à direção de laminação tem acabamento espelhado, a seção transversal é observada usando-se um
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FE-SEM, e a espessura da camada revestida é medida em cinco pontos em cada uma das superfícies frontal e traseira da chapa de aço, no total em dez pontos, e o valor médio dos valores medidos é ajustado como a espessura da camada revestida.
[00101] Incidentalmente, quando o processo de ligação é aplicado, o teor de ferro da camada galvanizada ligada é ajustado para 8,0% ou mais e é preferivelmente 9,0% ou mais para garantir uma boa resistência à descamação. Além disso, para garantir boa resistência à pulverização, o teor de ferro na camada galvanizada ligada é ajustado para 12,0% ou menos, e preferivelmente 11,0% ou menos.
[00102] Além disso, na presente invenção, uma película de revestimento feita de um óxido de fósforo e/ou um compósito contendo fósforo pode ser formada na superfície da camada galvanizada ou da camada galvanizada ligada mencionadas anteriormente. A película de revestimento feita do óxido composto contendo o óxido de fósforo e/ou fósforo pode funcionar como lubrificante quando a chapa de aço é trabalhada, e pode proteger a camada galvanizada formada na superfície da chapa de aço.
(Método de Produção) [00103] A seguir será descrito em detalhes o método de produção da chapa de aço de alta resistência da presente invenção.
[00104] Para produzir a chapa de aço de alta resistência da presente invenção, uma placa tendo os componentes químicos (composição) mencionados anteriormente é formada inicialmente por lingotamento.
[00105] Como a placa a ser laminada a quente, pode ser usada uma placa laminada continuamente ou uma placa produzida por um lingotador de placas finas ou similar. O método de produção da chapa de aço de alta resistência da presente invenção é compatível com o processo tal como laminação direta de lingotamento contínuo (CC-DR) no qual a laminação a quente é executada imediatamente após o linPetição 870180150617, de 12/11/2018, pág. 38/60
30/42 gotamento.
(Etapa de Laminação a Quente) [00106] Em uma etapa de laminação a quente, a temperatura de aquecimento da placa precisa ser 1210Ό ou mais para fundir suficientemente uma inclusão à base de Ti gerada no momento do lingotamento e dissolver uniformemente o Ti no aço, e é preferivelmente 1225Ό ou mais. Além disso, quando a temperatura de aquecimento da placa é excessivamente baixa, a temperatura da laminação de acabamento se torna menor que o ponto de transformação Ar3. Como resultado, a laminação é executada em uma região de duas fases de ferrita e austenita, a estrutura da chapa de aço se torna uma estrutura de grãos dúplex heterogêneos, e mesmo após a etapa de laminação a frio e a etapa de recozimento contínuo, a estrutura heterogênea não desaparece, resultando em uma chapa de aço pobre em ductilidade e capacidade de dobramento. Além disso, a diminuição na temperatura de aquecimento leva a um aumento excessivo na carga de laminação, o que envolve a preocupação de que a laminação se torne difícil e a forma da chapa de aço tendo sofrido a laminação se torne pobre. Além disso, a diminuição na temperatura de aquecimento da placa leva a um aumento excessivo na carga de laminação, o que envolve a preocupação de que a laminação se torna difícil e a forma da chapa de aço que sofreu a laminação se torna pobre. Os efeitos da presente invenção são apresentados sem ajustar particularmente um limite superior da temperatura de aquecimento da placa, mas aumentar excessivamente a temperatura de aquecimento não é preferível do ponto de vista econômico e, portanto, o limite superior da temperatura de aquecimento da placa é desejavelmente 1350Ό ou menos.
[00107] O ponto de transformação Ar3 é calculado pela Expressão a seguir:
Ar3 = 901 - 325 x C + 33 x Si - 92 x (Mn + Ni/2 + Cr/2 + Cu/2 + Mo/2)
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31/42 + 52 χ Al [00108] Na Expressão acima, C, Si, Mn, Ni, Cr, Cu, Mo, e Al são teores [% em massa] dos respectivos elementos. Elementos não contidos são calculados como sendo 0.
[00109] Na presente invenção, após o aquecimento até a temperatura de aquecimento da placa mencionada anteriormente, a redução é aplicada sob uma condição que satisfaça a seguinte (Expressão 1) em uma faixa de temperaturas de pelo menos 1100 a 1000Ό. Na (Expressão 1), i representa o número de passes, Ti representa a temperatura de trabalho do i° passe até o (i+1)° passe, e ei representa a razão de redução do i° passe.
[Expressão Numérica 2]
Figure BR112014002023B1_D0001
(Expressão 1) [00110] Para produzir uma chapa de aço contendo grãos finos de TiN enquanto suprime a geração de nitreto de Ti bruto e nitreto de Al, uma grande quantidade de deslocamento sendo o local de geração do nitreto de Ti precisa ser introduzido no aço pela laminação a quente em uma faixa de temperaturas de 1100 a 1000Ό. Entretanto, na faixa de temperaturas de 1100 a 1000Ό, o deslocamento introduzido pelo trabalho se extingue facilmente devido à difusão de átomos de Fe. Portanto, o trabalho (redução) pelo qual uma quantidade de tensão suficientemente grande para introduzir suficientemente o deslocamento é obtida precisa ser executado continuamente em um período de tempo relativamente curto. Isto é, o número de passes precisa ser plural, o tempo decorrido entre os passes adjacentes precisa ser curto, e a temperatura de trabalho a razão de redução em cada um dos passes precisa ser adequadamente controlado.
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32/42 [00111] Na etapa de laminação a quente, após a placa ser retirada de um forno de aquecimento, é possível executar a redução de um número arbitrário de passes em uma região de temperaturas até a temperatura de término da laminação cujo limite inferior é o maior entre 850Ό e a temperatura Ar 3. Na laminação a quente, a redução executada na faixa de 1100 a 1000Ό tem uma grande influência no estado de dispersão dos grãos problemáticos de TiN e AIN e, portanto, a condição de laminação a quente na mesma faixa de temperaturas é estipulada usando-se a (Expressão 1).
[00112] A redução executada em uma faixa de temperaturas de mais de 1100X3 não influencia o estado de dispersão dos grãos problemáticos de TiN e AIN ma vez que o deslocamento introduzido no momento da transformação se extingue instantaneamente e não trabalha como local de segregação de TiN. Por outro lado, no momento em que a laminação é aplicada em uma faixa de menos de 1000Ό, a geração de núcleos de grãos que podem ser TiN e AIN brutos é completada, e a laminação posterior (a faixa de temperaturas de menos de 1000Ό) não influencia o estado de dispersão dos grãos problemáticos de TiN e AIN.
[00113] Geralmente, durante um período desde o instante em que a placa é retirada do forno de aquecimento até o instante em que a laminação é completada, é executada a laminação de 8 a 25 passes. A redução na faixa de 1100 a 1000Ό é executada por 2 a 10 passes. Geralmente, a redução nessa faixa de temperaturas se inicia a partir de uma espessura de chapa de 200 a 500 mm, e a laminação é executada até uma espessura de chapa de 10 a 50 mm. A largura de chapa é geralmente 500 a 2000 mm. Note que a temperatura da chapa de aço é a temperatura na superfície, e embora seu método de medição possa ser qualquer um, a temperatura pode ser medida diretamente usando-se um par termelétrico, por exemplo.
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33/42 [00114] Na (Expressão 1), concretamente, o número de passes pode estar em uma faixa de 2 a 10, preferivelmente em uma faixa de 5 a 8, por exemplo. O tempo decorrido desde o i° passe até o (i+1)° passe pode estar em uma faixa de 2 a 300 segundos, preferivelmente na faixa de 5 a 180 segundos, e mais preferivelmente em uma faixa de 10 a 120 segundos.
[00115] Além disso, a temperatura de trabalho do 1o passe sendo o passe inicial na laminação a quente na faixa de temperaturas de 1100 a 1000Ό pode estar em uma faixa de 1100 a 1050Ό, e preferivelmente em uma faixa de 1090 a 1065Ό. A razão de redução do i° passe pode estar em uma faixa de 5 a 50%, e preferivelmente em uma faixa de 15 a 35%.
[00116] Na (Expressão 1), que é uma fórmula empírica que expressa o comportamento de geração de grãos de TiN, a distância de difusão de átomos é expressa pelo produto de um termo de um polinômio que expressa a força motriz da geração de grãos, um termo exponencial que expressa o coeficiente de difusão dos átomos, e o tempo t, e a quantidade de deslocamento introduzida de acordo com o trabalho é expressa representativamente pela quantidade de tensão ε, e eles são multiplicados. Quando o valor expresso por (Expressão 1) está abaixo de 1,0 , a geração de TiN é insuficiente, a solução sólida de N permanece até o instante da laminação a quente a 1000Ό, e AIN bruto é gerado. Por outro lado, quando o valor expresso por (Expressão 1) está acima de 5,0 , a geração de TiN se torna excessivamente ativa, TiN é promovido para ser bruto, e, ao contrário, a propriedade é prejudicada.
[00117] Na presente invenção, pela execução da redução na faixa de temperaturas de pelo menos 1100 a 1000Ό sob a condição que satisfaça a (Expressão 1) acima, o tempo decorrido entre os vários passes adjacentes é controlado para ser relativamente curto e a temperatura de trabalho e a razão de redução em cada um dos passes
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34/42 são controladas adequadamente e, portanto, uma grande quantidade de deslocamento que é o local de geração de nitreto de Ti pode ser introduzida no aço, e o nitreto de Ti fino pode ser gerado no aço. Note que a redução executada na faixa de temperaturas de mais de 1ΊΟΟΌ e a redução executada na faixa de temperaturas de menos de ΊΟΟΟΌ não são particularmente limitadas. Por exemplo, a redução pode ser executada na faixa de temperaturas de mais de 1100°C sob uma condição que satisfaça a (Expressão 1) acima ou pode ser executada sob uma condição que não satisfaça a (expressão 1) acima. Alternativamente, a redução na faixa de temperaturas de mais de 1100X3 não precisa ser executada. Similarmente, a redução na faixa de temperaturas de menos de ΊΟΟΟΌ pode ser executada sob uma condição que satisfaça a (Expressão 1) acima ou pode ser executada sob uma condição que não satisfaça a (Expressão 1) acima.
[00118] Na presente invenção, após a laminação a quente ser executada na faixa de temperaturas de pelo menos 1100 a 1000Ό sob uma condição que satisfaça a (Expressão 1) acima, a laminação a quente é completada à temperatura de acabamento da laminação a quente que é não menos que a maior temperatura entre 800Ό e o ponto de transformação Ar3 nem maior que 970Ό, e o bobinamento é executado em uma região de temperaturas de 750Ό ou menos. Note que a espessura da chapa após a laminação de acabamento é, por exemplo, 2 mm a 10 mm. Quando a temperatura da laminação de acabamento é menor que 800Ό, a carga de laminação no momento da laminação de acabamento se torna alta, o que é responsável por tornar difícil a laminação a quente e provocar uma forma pobre da chapa de aço laminada a quente obtida após a laminação a quente. Além disso, quando a temperatura da laminação de acabamento é menor que o ponto de transformação Ar3, a laminação a quente se torna a laminação na região de duas fases de ferrita e austenita, o que
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35/42 algumas vezes faz da estrutura da chapa de aço laminada a quente uma estrutura de grãos dúplex heterogênea. Por outro lado, quando o limite superior da temperatura da laminação de acabamento é 970Ό ou mais, a geração de TiN se torna insuficiente, e há a possibilidade de que um N extra gere nitreto com Al.
[00119] Na presente invenção, na etapa de laminação a quente, a laminação a quente é executada na faixa de temperaturas de 1100 a 1000Ό sob uma condição que satisfaça a (Expressão 1) acima, e a laminação a quente é completada na temperatura da laminação a quente de acabamento que é de não menos que a maior temperatura entre 800Ό e o ponto de transformação Ar 3 nem maior que 970Ό, o que torna possível suprimir a geração de nitreto de Ti bruto na faixa de temperaturas de 1100 a 1000Ό e gerar os grãos finos de TiN durante um período até a temperatura alcançar a temperatura de acabamento da laminação a quente a partir de 1000Ό. Como resultado, a chapa de aço laminada a quente finalmente obtida tem excelente resistência ao impacto.
[00120] Para evitar a deterioração da capacidade de decapagem devida a um aumento excessivo da espessura do óxido formado na superfície da chapa de aço laminada a quente, a temperatura de bobinamento é ajustada em 750Ό ou menos. Para também a umentar a capacidade de decapagem, a temperatura de bobinamento é preferivelmente 720Ό ou menos, e mais preferivelmente 700 Ό ou menos.
[00121] Por outro lado, quando a temperatura de bobinamento é menor que 500Ό, a resistência da chapa de aço lami nada a quente aumenta excessivamente, e a laminação a frio se torna difícil e, portanto, a temperatura de bobinamento é preferivelmente 500Ό ou mais. Para reduzir a carga da laminação a frio, a temperatura de bobinamento é preferivelmente 550C ou mais, e mais preferivelmente 600Ό ou mais.
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36/42 [00122] A seguir, a chapa de aço laminada a quente bobinada na região de temperaturas acima é resfriada a uma taxa média de resfriamento de lõO/h ou menos. Consequentemente, é promovida a distribuição de Mn dissolvido sólido na chapa de aço, o que torna possível deixar seletivamente a austenita retida em uma área onde o Mn está concentrado e aumentar a quantidade de solução sólida de Mn na austenita retida. Como resultado, a chapa de aço laminada a quente finalmente obtida se torna uma chapa na qual a quantidade de solução sólida de Mn na austenita retida é 1,1 vezes a quantidade média de Mn ou mais. A distribuição de Mn após o bobinamento progride mais à medida que a temperatura é maior. A distribuição de Mn após o bobinamento progride mais à medida que a temperatura é maior. Portanto, é necessário ajustar a taxa de resfriamento da chapa de aço para lõO/h ou menos, especialmente em uma faixa desde a temperatura de bobinamento (temperatura de bobinamento - 50Ό).
[00123] A seguir, a chapa de aço laminada a quente assim produzida é preferivelmente decapada. A decapagem é importante para melhorar a capacidade de revestimento da chapa de aço porque ela remove o óxido da superfície da chapa de aço laminada a quente. Além disso, a decapagem pode ser executada uma vez ou pode ser executada em várias etapas separadas.
(Etapa de Laminação a Frio) [00124] A seguir, para a austenita retida ter uma forma estável excelente em isotropia, a chapa de aço laminada a quente que sofreu a decapagem é submetida a uma etapa de laminação a frio onde é laminada a frio a uma razão de redução de 30 a 75%. Quando a razão de redução é menor que 30%, a austenita retida não pode ter uma forma estável, e na chapa de aço de alta resistência finalmente obtida, a razão média de aspecto da austenita retida não se torna 2,0 ou menos. Para a austenita retida ter uma forma estável, a razão de redução na
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37/42 etapa de laminação a frio é preferivelmente 40% ou mais, e mais preferivelmente 45% ou mais. Por outro lado, quando a razão de redução na laminação a frio está acima de 75%, a carga da laminação a frio se torna excessivamente grande e a laminação a frio se torna difícil. Portanto, a razão de redução é preferivelmente 75% ou menos. Em vista da carga de laminação a frio, a razão de redução é mais preferivelmente 70% ou menos.
[00125] Note que os efeitos da presente invenção são apresentados sem estipular particularmente o número de passes de laminação e a razão de redução de cada passe de laminação na etapa de laminação a frio.
(Etapa de Recozimento Contínuo) [00126] A seguir, a chapa de aço laminada a frio obtida após a etapa de laminação a frio é submetida a uma etapa de recozimento contínuo onde ela passa através de uma linha de recozimento contínuo. Na etapa de recozimento contínuo da presente invenção, o recozimento é executado onde o aquecimento é executado em uma faixa de temperaturas de 550 a 700Ό a uma taxa média de aquecime nto de lOUs ou menos, a temperatura máxima de aquecimento é ajustada para (um ponto de transformação Aci + 40) a 1000Ό, e o resfriamento é executado em uma faixa de temperaturas desde a temperatura máxima de aquecimento até 700Ό a uma taxa média de resfriamento de 1,0 a 10,0C/s, o resfriamento é executado em uma faixa de temperaturas de 700 a 500Ό a uma taxa média de resfriamento de 5,0 a 200,0Ό/8, e o processo de retenção é executado por 30 a 1000 segundos em uma faixa de temperaturas de 350 a 450Ό. Consequenteme nte, a chapa de aço de alta resistência da presente invenção é obtida.
[00127] Na etapa de recozimento contínuo, como resultado do aquecimento na faixa de temperaturas de 550 a 700Ό à taxa média de aquecimento de lOO/s ou menos, a recristalização da chapa de
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38/42 aço laminada a frio progride suficientemente, a austenita retida tem uma forma estável mais excelente em isotropia, e a austenita finalmente restante tem uma forma próxima à forma de uma esfera. Quando a taxa média de aquecimento na faixa de temperaturas de 550 a 700Ό está acima de 10Us, a austenita retida não pode ter uma forma estável.
[00128] Além disso, quando a temperatura máxima de aquecimento na etapa de recozimento contínuo é menor que (o ponto de transformação Aci + 40)Ό, muitos carbonetos brutos à base de ferro são deixados sem fundir na chapa de aço e a capacidade de conformação deteriora grandemente e, portanto, a temperatura máxima de aquecimento é ajustada para (o ponto de transformação Aci + 40)Ό ou mais. Em vista da capacidade de conformação, a temperatura máxima de aquecimento é preferivelmente (o ponto de transformação Aci + 50)Ό ou mais, e mais preferivelmente (o ponto de transformação Aci+ 60)Ό ou mais. Por outro lado, quando a temperatura máxima de aquecimento é maior que 1000Ό, a difusão de átomos é promovida e a distribuição de Si, Mn e Al enfraquece e, portanto, a temperatura máxima de aquecimento é ajustada para 1000Ό ou menos. Para controlar as quantidades de Si, Mn, e Al na austenita retida, a temperatura máxima de aquecimento é preferivelmente a temperatura do ponto de transformação Ac3 ou menos.
[00129] Na faixa de temperaturas desde a temperatura máxima de aquecimento até 700Ό, quando a taxa média de resfriamento está acima de lOO/s, a fração de ferrita na chapa de aço é passível de ser irregular, resultando na deterioração da capacidade de conformação, e portanto o limite superior da taxa média de resfriamento é ajustado para lO.OO/s. Por outro lado, quando a taxa média de resfriamento é menor que 1,0Ό, a ferrita e perlita são geradas em grandes quantidades e a austenita retida não é obtida, e portanto o limite inferior da taxa
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39/42 média de resfriamento é ajustado para 1,012/s. Para obter a austenita retida, a taxa média de resfriamento é preferivelmente 2,012/8 ou mais, e mais preferivelmente 3,012/s ou mais.
[00130] Na faixa de temperaturas de 700 a 50012, quando a taxa média de resfriamento é menor que 5,012/s ou menos. Perlita e/ou carboneto à base de ferro são gerados em grande quantidade e a austenita retida não permanece, e portanto o limite inferior da taxa média de resfriamento é ajustado para 5,012/s ou mais. De sse ponto de vista, a taxa média de resfriamento é preferivelmente 7,012/s ou mais, e mais preferivelmente 8,012/s ou mais. Por outro lad o, os efeitos da presente invenção são apresentados sem se ajustar particularmente um limite superior da taxa média de resfriamento, mas para a taxa média de resfriamento estar acima de 20012/s, é necessário um equipamento especial, e o limite superior da taxa média de resfriamento é ajustado para 20012/s em vista do custo.
[00131] Além disso, para promover a transformação de bainita para obter a austenita retida, é executado o processo de retenção para a retenção na faixa de temperaturas de 350 a 45012 por 30 a 1000 segundos. Quando o tempo de retenção é curto, a transformação da bainita não progride e a concentração de C na austenita retida se torna insuficiente, então a austenita retida não pode ser deixada suficientemente. Desse ponto de vista, o limite inferior do tempo de retenção é ajustado para 30 segundos. O tempo de retenção é preferivelmente 40 segundos ou mais, e mais preferivelmente 60 segundos ou mais. Por outro lado, quando o tempo de retenção é excessivamente longo, o carboneto à base de ferro é gerado, C é consumido por esse carboneto à base de ferro, e a austenita retida não pode ser obtida suficientemente, e portanto o tempo de retenção é ajustado para 1000 segundos ou menos. Desse ponto de vista, o tempo de retenção é preferivelmente 800 segundos ou menos, e mais preferivelmente 600 segundos ou
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40/42 menos.
[00132] Além disso, na presente invenção, na etapa de recozimento contínuo com método de produção descrito acima, a eletrogalvanização pode ser aplicada após o anteriormente mencionado processo de retenção para formar uma camada galvanizada na superfície da chapa de aço, produzindo com isso uma chapa de aço galvanizada de alta resistência.
[00133] Além disso, na presente invenção, na etapa de recozimento contínuo do método de produção descrito acima, após o resfriamento na faixa de temperaturas de 700 a 500Ό, a chapa de aço pode ser imersa em um banho de galvanização antes do processo de retenção na faixa de temperaturas de 350 a 450Ό ou após o p rocesso de retenção, para formar uma camada galvanizada na superfície da chapa de aço, produzindo assim uma chapa de aço galvanizada de alta resistência.
[00134] Consequentemente, é obtida uma chapa de aço galvanizada de alta resistência excelente em resistência ao impacto em cuja superfície é formada a camada galvanizada.
[00135] O banho de galvanização não é particularmente limitado, e mesmo quando o banho de galvanização contém um ou dois ou mais de Pb, Sb, Si, Sn, Mg, Mn, Ni, Cr, Co, Ca, Cu, Li, Ti, Be, Bi, Sr, I, Cs, e REM, os efeitos da presente invenção não são prejudicados, e dependendo da sua quantidade, este tem as vantagens de melhoria na resistência à corrosão e na capacidade de trabalho. Além disso, Al pode estar contido no banho de galvanização. Nesse caso, a concentração de Al no banho é preferivelmente não menos de 0,05% nem mais que 0,15%.
[00136] Além disso, a temperatura após o processo de ligação é preferivelmente 480 a 560Ό, e o tempo de retenção no processo de ligação é preferivelmente 15 a 60 segundos.
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41/42 [00137] Além disso, após a chapa de aço ser imersa no banho de galvanização, pode ser aplicado o processo de ligação no qual a chapa de aço é reaquecida até 460Ό a 600“C e é mantid a por 2 segundos ou mais, com o que a camada galvanizada é ligada.
[00138] Como resultado da execução de tal processo de ligação, uma liga Fe-Zn que é uma camada galvanizada ligada é formada na superfície, de modo que é obtida uma chapa de aço galvanizada de alta resistência tendo a camada galvanizada ligada na superfície.
[00139] Além disso, na superfície da camada galvanizada ou da camada galvanizada ligada da chapa de aço galvanizada de alta resistência, uma película de revestimento feita de um óxido de fósforo e/ou um compósito de óxido contendo fósforo pode ser aplicada.
[00140] Nessa configuração, o processo de ligação é preferivelmente seguido pela retenção a uma temperatura de 200 a 350Ό por 30 a 1000 segundos. Consequentemente, a estrutura da chapa de aço contém martensita revenida.
[00141] Além disso, ao invés da retenção à temperatura de 200 a 350Ό por 30 a 1000 segundos após o processo de lig ação, a martensita revenida pode ser gerada pelo resfriamento da chapa de aço que sofreu processo de ligação até 350Ό ou menos para gerar martensita, posteriormente reaquecendo-se a chapa de aço até uma faixa de temperaturas de não menos que 350Ό nem mais que 550Ό , seguido de retenção por 2 segundos ou mais. Alternativamente, a martensita revenida é gerada na estrutura da chapa de aço base também para resfriar a chapa de aço, que foi resfriada até uma região de temperaturas de 500Ό ou menos na etapa de recozimento contínuo, até 350Ό ou menos para gerar martensita, e posteriormente reaquecer a chapa de aço, seguida da retenção a 400 a 500Ό.
[00142] Note que a presente invenção não é limitada ao exemplo descrito acima.
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42/42 [00143] Por exemplo, para melhorar a capacidade de adesão do revestimento, a chapa de aço antes de ser recozida pode ser revestida com um tipo ou vários tipos de elementos selecionados entre Ni, Cu, Co, e Fe.
[00144] Além disso, nessa configuração, a chapa de aço que sofreu o recozimento pode ser submetida à laminação de encruamento com o propósito de corrigir a forma. Entretanto, quando a razão de redução após o recozimento está acima de 10%, a porção de ferrita macia é endurecida no trabalho resultando em grande deterioração na ductilidade e, portanto, a razão de redução é preferivelmente menor que 10%.
Exemplos [00145] A presente invenção será descrita em maiores detalhes com o uso de exemplos.
[00146] Placas tendo os componentes químicos (composições) A a AF mostradas na Tabela 1 e na Tabela 2 e os componentes químicos (composições) BA a BC mostradas na Tabela 3 foram formadas por lingotamento e, imediatamente após o lingotamento, elas foram laminadas a quente sob condições (temperatura de aquecimento da placa, temperatura de início da laminação, valor de (Expressão 1) na laminação a quente em uma faixa de temperaturas de 1100 a 1000Ό, temperatura de acabamento da laminação a quente) mostradas na Tabela 4 até a Tabela 7, foram resfriadas, foram bobinadas às temperaturas de bobinamento mostradas nas Tabelas 4 a Tabela 7, foram resfriadas às taxas médias de resfriamento mostradas nas Tabela 4 a Tabela 7, e foram submetidas à decapagem. Posteriormente, elas foram laminadas a frio às razões de redução mostradas nas Tabelas 4 a Tabela 7.

Claims (10)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Chapa de aço de alta resistência excelente em resistência ao impacto, caracterizada pelo fato de que consiste em, em % em massa,
    C: 0,075 a 0,300%,
    Si: 0,30 a 2,50%,
    Mn: 1,30 a 3,50%,
    P: 0,001 a 0,050%,
    S: 0,0001 a 0,0050%,
    Al: 0,001 a 0,050%,
    Ti: 0,0010 a 0,0150%,
    N: 0,0001 a 0,0050%,
    O: 0,0001 a 0,0030%, e opcionalmente compreende ainda um ou dois ou mais elementos selecionados de
    Nb: 0,0010 a 0,0150%,
    V: 0,010 a 0,150%,
    B: 0,0001 a 0,0100%,
    Cr: 0,01 a 2,00%,
    Ni: 0,01 a 2,00%,
    Cu: 0,01 a 2,00%,
    Mo: 0,01 a 1,00%,
    W: 0,01 a 1,00%, e um ou dois ou mais de Ca, Ce, Mg, Zr, Hf, e REM em um total de 0,0001 a 0,5000% em massa, com o saldo sendo ferro e as inevitáveis impurezas, e tendo uma estrutura de chapa de aço na qual, em uma região de 1/8 da espessura até 3/8 da espessura cujo centro está à 1/4 de espessura, 1 a 8% de austenita retida estão contidos na fração de volume, uma razão média de aspecto da austenita retida é 2,0 ou me
    Petição 870180150617, de 12/11/2018, pág. 52/60
  2. 2/5 nos, uma quantidade da solução sólida de Mn na austenita retida é 1,1 vezes a quantidade média de Mn ou mais, grãos de TiN tendo um diâmetro médio de grão de 0,5 μπι ou menos estão contidos, e a densidade de grãos de AIN com um diâmetro de grão de 1 μπι ou mais é 1,0 peças/mm2 ou menos, e em que a resistência máxima à tração é 900 MPa ou mais.
    2. Chapa de aço de alta resistência excelente em resistência ao impacto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que, na região de 1/8 da espessura até 3/8 da espessura da chapa de aço, a estrutura da chapa de aço contém, em fração de volume, 10 a 75% de ferrita, um ou ambos entre ferrita bainítica e bainita no total de 10 a 50%, e 10 a 50% de martensita revenida, e em que a perlita é limitada a 5% ou menos em fração de volume, e a martensita original é limitada a 15% ou menos em fração de volume.
  3. 3. Chapa de aço de alta resistência excelente em resistência ao impacto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que uma camada galvanizada é formada na superfície.
  4. 4. Chapa de aço de alta resistência excelente em resistência ao impacto, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a película de revestimento feita de um óxido de fósforo e/ou compósito de óxido contendo fósforo é formada na superfície da camada galvanizada.
  5. 5. Método de produção de uma chapa de aço de alta resistência excelente em resistência ao impacto, caracterizado pelo fato de que compreende:
    uma etapa de laminação a quente na qual uma placa consistindo em, em % em massa,
    C: 0,075 a 0,300%,
    Si: 0,30 a 2,50%,
    Petição 870180150617, de 12/11/2018, pág. 53/60
    3/5
    Μη: 1,30 a 3,50%,
    Ρ: 0,001 a 0,050%,
    S: 0,0001 a 0,0050%,
    Al: 0,001 a 0,050%,
    Ti: 0,0010 a 0,0150%,
    N: 0,0001 a 0,0050%,
    O: 0,0001 a 0,0030%, e opcionalmente compreende ainda um ou dois ou mais elementos selecionados de
    Nb: 0,0010 a 0,0150%,
    V: 0,010 a 0,150%,
    B: 0,0001 a 0,0100%,
    Cr: 0,01 a 2,00%,
    Ni: 0,01 a 2,00%,
    Cu: 0,01 a 2,00%,
    Mo: 0,01 a 1,00%,
    W: 0,01 a 1,00%, e um ou dois ou mais de Ca, Ce, Mg, Zr, Hf, e REM em um total de 0,0001 a 0,5000% em massa, com o saldo sendo ferro e as inevitáveis impurezas, é aquecida até 1210Ό ou mais, a redução é executad a sob uma condição que satisfaça a (Expressão 1) a seguir pelo menos em uma faixa de temperatura de 1100 a 1000Ό, a redução é terminada a uma temperatura de laminação de acabamento que não é inferior à maior temperatura entre 800Ό e o ponto de transfor mação Ar3 nem maior que 970Ό, o bobinamento é executado em uma região de temperatura de 750Ό ou menos, e o resfriamento é exec utado a uma taxa média de resfriamento de lõO/hora ou menos;
    uma etapa de laminação a frio na qual a laminação a frio é executada a uma razão de redução de 30 a 75% após a etapa de laPetição 870180150617, de 12/11/2018, pág. 54/60
    4/5 minação a quente; e uma etapa de recozimento contínuo de executar, após a etapa de laminação a frio, o recozimento onde o aquecimento é executado em uma faixa de temperatura de 550 a 700Ό a u ma taxa média de aquecimento de lOO/segundo ou menos, uma temperatura máxima de aquecimento é ajustada para uma temperatura entre (o ponto de transformação Aci + 40) e 1000Ό, o resfriamento é executado em uma faixa de temperatura desde a temperatura máxima de aquecimento até 700Ό a uma taxa média de resfriamento de 1,0 a lO.OO/segundo, o resfriamento é executado em uma faixa de temperatura de 700 a 500Ό a uma taxa média de resfriamento de 5,0 a 200,0‘C/segundo, e um processo de retenção é executado em uma faixa de temperatura de 350 a 450Ό por 30 a 1000 s egundos, [Expressão Numérica 1]
    η)
    1/2.
    0.067 .(7-+)
    20800 ) j/2 <5.0 (Expressão 1) em que, na (Expressão 1), i representa o número de passes, Ti representa a temperatura de trabalho do i° passe, ti representa o tempo decorrido desde o i° passe até o i+1° passe, e ei representa a razão de redução do i° passe.
  6. 6. Método de produção de uma chapa de aço de alta resistência excelente em resistência ao impacto, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que, na etapa de recozimento contínuo do método de produção, uma camada galvanizada é formada em uma superfície da chapa de aço pela aplicação de eletrogalvanização após o processo de retenção.
  7. 7. Método de produção de uma chapa de aço de alta resistência excelente em resistência ao impacto, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que, na etapa de recozimento conPetição 870180150617, de 12/11/2018, pág. 55/60
    5/5 tínuo do método de produção, após o resfriamento na faixa de temperatura de 700 a 500Ό, a chapa de aço é imersa em u m banho de galvanização para formar uma camada galvanizada na superfície da chapa de aço antes do processo de retenção na faixa de temperatura de 350 a 450Ό ou após o processo de retenção.
  8. 8. Método de produção da chapa de aço de alta resistência excelente em resistência ao impacto, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que, após ser imersa no banho de galvanização, a chapa de aço é reaquecida até 460 a 600Ό e é retida por dois segundos ou mais para ligar a camada galvanizada.
  9. 9. Método de produção da chapa de aço de alta resistência excelente em resistência ao impacto, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que após a camada galvanizada ser formada, uma película de revestimento feita de um óxido de fósforo e/ou compósito de óxido contendo fósforo é aplicada na superfície da camada galvanizada.
  10. 10. Método de produção da chapa de aço de alta resistência excelente em resistência ao impacto, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que, após a camada galvanizada ser ligada, uma película de revestimento feita de um óxido de fósforo e/ou um compósito de óxido contendo fósforo é aplicada em uma superfície da camada galvanizada ligada.
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