BR112014007543B1 - Chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada e seu processo de produção - Google Patents

Chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada e seu processo de produção Download PDF

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BR112014007543B1
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Shintaro Yamanaka
Soshi Fujita
Koichi Sato
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Nippon Steel Corporation
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Abstract

chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada. uma chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada de alta resistência obtida submetendo-se a superfície de uma chapa de aço de alta resistência a uma galvanização por imersão a quente ligada, e formada a partir de uma chapa de aço contendo, em % em massa, componentes principais, e contendo pelo menos 40% em volume de bainita e/ou martensita, 8-60% em volume de austenita retida, e menos de 40% em volume de ferrita, com o restante compreendendo estruturas inevitáveis. na chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada, a espessura total da camada gama 1 e da camada gama (tgama1+tgama) é 2 [mu]m ou menos nas camadas de liga formadas pela galvanização por imersão a quente, e a razão de espessura da fase gama1/fase gama (tgama1/tgama) é 1 ou menos. a resistência á tração de 980 mpa ou maior pode ser facilmente transmitida à chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada. a chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada tem excelente aderência de revestimento, e a separação do revestimento durante a usinagem pode ser suprimida.

Description

CAMPO TÉCNICO
[0001] A presente invenção se refere a uma chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada. Mais especificamente, a presente invenção se refere a uma chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada de alta resistência que seja capaz de realizar facilmente uma alta resistência (por exemplo, uma resistência à tração de 980 MPa ou mais), seja excelente em aderência de revestimento, e seja adequada como elemento no campo automotivo, no campo de eletrodomésticos, no campo de material de construção, e similares.
ANTECEDENTES DA TÉCNICA
[0002] Até aqui, chapas de aço galvanizadas por imersão a quente ligadas foram usadas principalmente no campo automotivo. Entretanto, na camada de revestimento da chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada, uma camada de liga Zn-Fe, que é inferior em ductilidade à chapa de aço inferior, está presente. Em um caso em que a resistência à tração de 980 MPa ou mais é exigida, essa camada foi considerada ser um problema, porque a sua adesão de eletrodeposição (ou de revestimento) é pobre e o revestimento é passível de ser separado da interface entre o revestimento e a chapa de aço base, no momento de trabalho tal como moldagem por prensagem, para assim provocar prontamente uma falha na aparência tal como marcas de mossas.
[0003] Portanto, o Documento de Patente 1 descreve, como medida para melhorar a aderência do revestimento, um método de aumentar a aderência do revestimento por um assim chamado efeito âncora, isto é, aumentando-se a irregularidade na interface entre o revestimento e a chapa de aço base. Além disso, o Documento de Patente 2 descreve que quando a chapa de aço é aquecida, e então é decapada, e após a remoção da camada de óxido na superfície, é submetida à eletrogalvanização, para assim melhorar a aderência.
[0004] Além disso o Documento de patente 2 descreve que quando uma chapa de aço é aquecida, e então é decapada, e após a remoção da camada de óxido na superfície é submetida à eletrogalvanização, para assim melhorar a aderência.
[0005] Além disso, o Documento de Patente 3 descreve uma chapa de aço galvanizada por imersão a quente de alta ductilidade e alta resistência contendo, em termos de fração de volume, de 30 a 90% de uma fase ferrita, 5% ou mais de bainita, 10% ou menos de martensita, e de 5 a 30% de uma fase austenita retida. O Documento de Patente 4 descreve uma chapa de aço laminada a frio de alta resistência, em que a densidade dos deslocamentos contidos na chapa de aço é 8x1011(deslocamentos/mm2) ou menos, e a razão estático/dinâmica (=FS2/FS1) como a razão entre a resistência quase estática (FS1) a uma taxa de tensão de 1,000 (s1) é 1,05 ou mais. O Documento de Patente 5 descreve uma chapa de aço por imersão a quente ligada compreendendo uma base de ferro, e uma camada de revestimento específico disposta em pelo menos uma de suas superfícies, em que a camada de revestimento não tem uma fase η ou uma fase C, na superfície da camada de revestimento, a camada de revestimento tem uma composição de Fe: de 8 a 12% e Al: de 0,05 a 0,25%, com o saldo sendo Zn, e a fase r na interface com a base de ferro é 1,0/pm ou menos.
[0006] Entretanto, na técnica anterior, a diferença de ductilidade entre a camada de revestimento e a chapa de aço base, que pode ser fundamentalmente o fator principal que contribui para a adesão do revestimento, não foi resolvida, e portanto a ocorrência da separação da eletrogalvanização (ou revestimento) não pode ser evitada de ocorrer durante o trabalho severo TÉCNICA RELATIVA DOCUMENTO DE PATENTE [Documento de Patente η jp_A (japaneseUnexamined Patent Publication; KOKAI) n° 2011-94215 [Documento de Patente 2] JP-Ano 2002-173756 [Documento de Patente 3] JP-Ano 2005-133201 [Documento de Patente 4] jp_/\ no 2002-30403 [Documento de Patente 5] JP-A n° 64-68456
SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA A SER RESOLVIDO PELA INVENÇÃO
[0007] Um objetivo da presente invenção é fornecer uma chapa de aço galvanizada por imersão a quente com alta resistência (por exemplo, resistência à tração de 980 MPa ou mais), em que possa ser evitada a separação do revestimento durante 0 trabalho. Outro objetivo da presente invenção é fornecer uma chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada de alta resistência que seja excelente em aderência de revestimento.
MEIOS PARA RESOLVER OS PROBLEMAS
[0008] Como resultado de estudos sérios, os presentes inventores descobriram que quando a ductilidade de uma chapa de aço pode ser reduzida pelo controle da estrutura da chapa de aço e, além disso, a ductilidade do revestimento em si é aumentada controlando-se as quantidades de fase T1 e fase r na fase de revestimento, a separação do revestimento pode ser suprimida.
[0009] Como resultado de outros estudos baseados na descoberta acima, os presentes inventores também descobriram que quando a espessura total da fase T1 e da fase r presentes na camada galvanizada por imersão a quente ligada é ajustada para 2 pm ou menos, e a espessura da fase T1 tendo a menor ductilidade entre as fases de liga Zn-Fe é ajustada para ser menor que a da fase r, a aderência do revestimento pode ser também aumentada.
[00010] De acordo com o conhecimento e as investigações dos presentes inventores, o mecanismo para fornecer o efeito descrito acima na presente invenção pode ser presumido ser como segue.
[00011] Isto é, os presentes inventores descobriram que fundamentalmente, mesmo quando a ductilidade da camada de revestimento é aumentada, a fase T1 (FesZn2i, teor de Fe: 18% ou mais e menos de 24%) e a fase r (FesZnw, Fe: 24% ou mais e 32% ou menos), que podem ser inevitavelmente produzidos na interface entre a camada de revestimento e a chapa de aço base em uma camada galvanizada por imersão a quente ligada, dificilmente podem ter uma ductilidade maior que a ductilidade da chapa de aço base, e o revestimento não pode seguir a deformação da chapa de aço base durante o trabalho, para assim provocar a separação do revestimento.
[00012] Por outro lado, os presentes inventores também descobriram que quando a ductilidade da chapa de aço é reduzida pelo controle da estrutura da chapa de aço, e a ductilidade do revestimento é aumentada controlando-se as quantidades de fase T1 e fase r na fase de revestimento, a separação do revestimento pode ser suprimida. Em um caso em que a ductilidade de uma chapa de aço é reduzida, pode ser considerado que a capacidade de trabalho da chapa de aço pode ser diminuída se comparada àquela de uma chapa de aço convencional, e uma fratura pode ser gerada cedo na chapa de aço base, para assim provocar fratura. Entretanto, na presente invenção, o revestimento é aplicado a ma chapa de aço enquanto se controla as quantidades de fase T1 e fase r, de modo que a fratura da chapa de aço possa ser evitada ao mesmo nível, ou a um nível mais alto, que o da chapa de aço convencional.
[00013] A razão porque tal fenômeno ocorre pode não ser necessariamente clara, mas os presentes inventores pode presumir que embora uma fratura possa ser gerada cedo na chapa de aço base, devido ao revestimento com excelente ductilidade estar presente na chapa de aço na presente invenção, a concentração de estresse na parte da fratura pode ser aliviada.
[00014] Isto é, a presente invenção se refere a uma chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada de alta resistência excelente em alongamento e aderência de revestimento. A presente invenção pode incluir, por exemplo, as modalidades a seguir. [1] Chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada, que é uma chapa de aço compreendendo, % em massa, em C: de 0,10 a 0,4%, Si: de 0,01 a 0,5%, Mn: de 1,0 a 3,0%, O: 0,006% ou menos, P: 0,04% ou menos, S: 0,01% ou menos, Al: de 0,1 a 3,0%, e N: 0,01% ou menos, com o saldo sendo Fe e as inevitáveis impurezas, em que a estrutura da chapa de aço também compreende. Em termos de fração de volume, 40% ou mais do teor total de bainita e martensita, de 8 a 60% de austenita retida, e menos de 40% de ferrita, com o saldo sendo uma estrutura inevitável, e a galvanização por imersão a quente de ligação é aplicada á superfície da chapa de aço, e em que a espessura total da espessura Ty1 da camada T1 e a espessura Ty da camada r na camada galvanizada por imersão a quente ligada é 2 pm ou menos, e a razão (Ty1/Ty) das espessuras entre a fase T1 e a fase r é 1 ou menos. [2] A chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada conforme o item [1], em que a razão {(K+Tδ)/(Ty1+Ty)} da espessura total da espessura TÇ da camada C e a espessura Tδ da camada δ na camada galvanizada por imersão a quente ligada para a espessura total da camada H e da camada r é de 1,5 a 90. [3] A chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada conforme o item [1] ou [2], ode a chapa de aço também compreende, % em massa, em um elemento ou dois ou mais entre: Cr: de 0,05 a 1,0%, Ni: de 0,05 a 1,0%, Cu: de 0,05 a 1,0%, Nb: de 0,005 a 0,3%, Ti: de 0,005 a 0,3%, V: de 0,005 a 0,5%, B: de 0,0001 a 0,01%, Ca: de 0,0005 a 0,04%, Mg: de 0,0005 a 0,04%, La: de 0,0005 a 0,04%, Ce: de 0,0005 a 0,04%, e Y: de 0,0005 a 0,04%, [4] Um processo para produção de uma chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada, compreendendo: aquecer um material de aço compreendendo, % em massa, em C: de 0,10 a 0,4%, Si: de 0,01 a 0,5%, Mn: de 1,0 a 3,0%, O: 0,006% ou menos, P: 0,04% ou menos, S: 0,01% ou menos, Al: de 0,1 a 3,0%, e N: 0,01% ou menos, co o saldo sendo Fe e as inevitáveis impurezas, a 1,100 a 1,300°C e então submeter a chapa de aço a um tratamento de laminação a quente a uma temperatura de término da laminação de temperatura Ara ou mais; recolher a chapa de aço laminada a quente a uma temperatura de recolhimento de 700°C o menos e então laminar a frio a chapa de aço; recozer a chapa de aço laminada a frio a uma temperature maxima de aquecimento de 750 a 900°C; resfriar a chapa de aço recozida até a temperatura de imersão no banho de revestimento a uma taxa de resfriamento de 3 a 200°C/s na faixa de 500 a 750°C e então manter a chapa de aço a 350 a 500°C por 10 a 1,000 segundos; executar um tratamento de revestimento pela imersão da chapa de aço em um banho de galvanização por imersão a quente tendo uma concentração de Al (WAI)e uma concentração de Fe (WFe) que satisfaça, % em massa, nas expressões relacionais (1) e (2) a seguir, a uma temperatura da chapa de aço variando, na imersão em um banho de revestimento, desde uma temperatura 40°C menor que a temperatura do banho de galvanização por imersão a quente até uma temperatura 50°C maior que a temperatura do banho de galvanização por imersão a quente, em uma atmosfera de nitrogênio tendo um teor de nitrogênio de 95% e massa ou mais, no qual o valor do logaritmo log(PH2o/PH2) da razão entre a pressão parcial do hidrogênio PH2 e a pressão parcial do vapor d’água PH2O é de -5 a -2: 0,01 <WFe<0„05 (1) 0,07 < (WAi-WFe) < 0,30 (2) e posteriormente, executar um tratamento de ligação, no qual o tempo desde a chapa de aço sair do banho de revestimento até entrar no forno de aquecimento de ligação é de 0,5 a 6 segundos e a temperatura de aquecimento e a temperatura de aquecimento de ligação da camada de revestimento é de 440 a 600°C; em que Ar3 = 901 - 325xC + 33xSi - 92x(Mn + Ni/2 + Cr/2 + Cu/2 + Mo/2), em que C, Si, Mn, Ni, Cr, Cu e Mo indicam os teores (% em massa) dos respectivos componentes e são 0 quando o componente não estiver contido.
EFEITO DA INVENÇÃO
[00015] A presente invenção pode fornecer uma chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada tendo uma alta resistência (por exemplo, uma resistência à tração de 980 MPa ou mais) e sendo excelente em aderência de revestimento. A produção da chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada conforme a presente invenção pode ser relativamente fácil e pode ser executada estavelmente. Portanto, a chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada pode ser otimamente usável particularmente como uma chapa de aço para automóveis nos últimos anos, em que se pretende alcançar a redução de peso. Como resultado, o seu valor industrial pode ser notavelmente alto.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[00016] [Fig. 1] - A Fig. 1 é m gráfico mostrando a relação da razão da espessura de (Ty1+Ty) da espessura (Ty1/Ty) com a aderência do revestimento. Os símbolos na Fig. 1 têm os seguintes significados: A: uma resistência à ração de 980 MPa ou mais e 1,5 < {(TÇ +Tδ) / (Ty1+Ty)} < 90; B: uma resistência à tração de 980 MPa ou mais e {(TÇ+Tô) / (Ty1+Ty)} < 1,5 ou {(K+Tδ) / (Ty1 +Ty)} >90; C: uma resistência à tração de 980 MPa ou mais e 1,5 < {(TÇ+Tô) / (Ty1+Ty)} < 90; e D: uma resistência à tração de menos de 980 MPa e 1,5 < {(TÇ+Tô) / (Ty1+Ty)} < 90;
MODO PARA EXECUÇÃO DA INVENÇÃO
[00017] A presente invenção é descrita abaixo em sequência.
[00018] Inicialmente são descritas as razões para a limitação dos componentes. Nessa conexão,"%" significa % em massa. C:
[00019] C pode ser um elemento capaz de aumentar a resistência da chapa de aço. Entretanto, se seu teor for menor que 0,1%, pode ser difícil satisfazer tanto a resistência à tração de 980 MPa ou mais quanto a capacidade de trabalho. Por outro lado, se o teor exceder 0,40%, a capacidade de soldagem por pontos dificilmente pode ser garantida. Por essa razão, o teor é ajustado para ser de 0,1 a 0,40%. O teor de C pode preferivelmente ser de 0,13 a 0,3 , mais preferivelmente de 0,19 a 0,28. Si:
[00020] Si pode ser um elemento de ligação (ou de reforço) e pode ser eficaz para aumentar a resistência da chapa de aço. Além disso, esse elemento pode suprimir a precipitação de cementita e, por sua vez, contribuir para a estabilização da austenita retida, e portanto sua adição pode ser indispensável. Se seu teor for menor que 0,01%, o efeito de aumentar a resistência pode ser pequeno. Por outro lado, se o teor exceder 0,5%, a capacidade de trabalho pode ser reduzida. Por essa razão, o teor de Si é ajustado para ser de 0,01 a 0,5%. O teor de Si pode preferivelmente ser de 0,2 a 0,45%, mais preferivelmente e 0,25 a 0,42%. Mn:
[00021] Mn pode ser um elemento de ligação e pode ser eficaz em aumentar a resistência da chapa de aço. Entretanto, se seu teor for menor que 1,0%, a resistência à tração de 980 MPa ou mais pode ser difícil de se obter. On the other hand, if the content is large, cosegregation with P or S may be promoted to involve significant deterioration of the workability and therefore, an upper limit of 3,0% is specified. For this reason, the Mn content is set to be from 1,0 to 3,0%. The Mn content may preferably be from 2,0 to 2,7%, more preferably from 2,1 to 2,45%. O:
[00022] O pode formar um óxido e deteriorar o alongamento, a capacidade de dobramento ou a capacidade de expansão de furo, e portanto a quantidade adicionada desse elemento deve ser mantida baixa. Entre outros, um óxido pode frequentemente existir como uma inclusão e quando o óxido está presente na face da borda puncionada ou na superfície cortada, uma falha entalhada ou uma mossa bruta pode ser formada na face extrema para facilitar a concentração de estresse durante a expansão de furo ou o trabalho severo e serve como origem da formação de fraturas, dado origem a uma deterioração significativa da capacidade de expansão de furo ou da capacidade de dobramento. Se o teor de O exceder 0,006%, a tendência descrita acima pode ser ressaltada, e portanto o teor de O é especificado até um limite superior de 0,006% ou menos. Isto é, O é limitado como uma impureza a 0,006% ou menos. O teor de O pode preferivelmente ser 0,004% ou menos, mais preferivelmente 0,003% ou menos. Por outro lado, um teor de O de menos de 0,0001% pode ser economicamente desvantajoso devido ao envolvimento de um aumento excessivo no custo, e portanto esse valor pode ser substancialmente o limite inferior. P:
[00023] P pode tender a se segregado no centro da espessura da chapa e causar a fragilização da peça soldada. Se seu teor exceder 0,04%, uma fragilização significativa da peça soldada pode ocorrer, e portanto uma faixa de teor adequada de 0,04% ou menos é especificada. Isto é, P é limitado como uma impureza a 0,04% ou menos. O teor de P pode preferivelmente ser 0,03% ou menos, mais preferivelmente 0,025% ou menos. O limite inferior do teor de P pode não ser particularmente especificado. Mas um teor de menos de 0,0001% pode ser economicamente desvantajoso, e portanto esse valor pode preferivelmente ser ajustado como o limite inferior. S:
[00024] S pode afetar adversamente a capacidade de soldagem e a capacidade de produção durante o lingotamento e a laminação a quente. Por essa razão, o limite superior de seu teor é ajustado para 0,01% ou menos. Isto é, S é limitado como uma impureza a 0,01% ou menos. O teor de S pode preferivelmente ser 0,008% ou menos, mais preferivelmente 0,006% ou menos. O limite inferior do teor de S pode não ser particularmente especificado, mas um teor de menos de 0,0001% pode ser economicamente desvantajoso, e portanto esse valor pode preferivelmente ser ajustado como o limite inferior. Em adição, uma vez que o S pode ser ligado ao Mn para formar MnS bruto e deteriorar a capacidade de dobramento ou a capacidade de expansão de furo, o teor desse elemento pode preferivelmente ser ajustado como tão baixo quanto possível. Al:
[00025] Al pode promover a formação de ferrita para aumentar a ductilidade e, portanto, pode ser adicionado. Esse elemento pode também ser utilizado como um agente desoxidante. Se seu teor for menor que 0,1%, o efeito do elemento pode ser insuficiente. Por outro lado, sua adição excessiva pode levar a um aumento no número de inclusões brutas à base de Al e dar origem à deterioração da capacidade de expansão de furo ou provocar falhas na superfície. Por essa razão, o teor de Al é ajustado para ser de 0,1 a 3,0%. O teor de Al pode preferivelmente ser de 0,3 a 1,0%. N:
[00026] N pode formar um nitreto bruto para deteriorar a capacidade de dobramento ou a capacidade de expansão de furo e, portanto, a sua quantidade adicionada deve ser mantida baixa. Se o teor de N exceder 0,01%, a tendência acima pode ser ressaltada, e portanto a faixa do teor de N é ajustada para 0,01% ou menos. O teor de N pode preferivelmente ser 0,008% ou menos,. Mais preferivelmente 0,006% ou menos. Do ponto de vista de reduzir a formação de uma bolha durante a soldagem, o teor de N pode ser menor. Embora os efeitos conforme a presente invenção possam ser alcançados sem se especificar particularmente o limite inferior, um teor de N menor que 0,0005%pode envolver um grande aumento no custo de produção, e portanto esse valor pode ser substancialmente o limite inferior. Cr:
[00027] Cr pode ser um elemento de ligação e, ao mesmo tempo, pode ser importante para aumentar a capacidade de têmpera. Entretanto, se seu teor for menor que 0,05%, esses efeitos podem não ser obtidos, e portanto um limite de 0,05% é especificado. Ao contrário, conter esse elemento acima de 1,0% pode afetar adversamente a capacidade de produção durante a produção e a laminação a quente, e portanto o limite superior de 1,0% é especificado. O teor de Cr pode preferivelmente ser 0,5% ou menos, mas preferivelmente 0,45% ou menos. Ni:
[00028] Ni pode ser um elemento de ligação e, ao mesmo tempo, pode ser importante para aumentar a capacidade de têmpera. Entretanto, se seu teor for menor que 0,05%, esses efeitos podem não ser obtidos, e portanto um limite inferior de 0,05% é especificado. Ao contrário, conter esse elemento acima de 1,0% pode afetar adversamente a capacidade de produção durante a produção e a laminação a quente, e portanto um imite superior de 1,0% é especificado. Em adição, esse elemento pode aumentar a capacidade de umedecimento do metal fundido ou promover uma reação de ligação e portanto pode ser adicionado. O teor de Ni pode preferivelmente ser 0,6% ou menos, mais preferivelmente 0,52% ou menos. Cu:
[00029] Cu pode ser um elemento de ligação e, ao mesmo tempo, pode ser importante para aumentar a capacidade de têmpera. Entretanto, se seu teor for menor que 0,05%, esses efeitos podem não ser obtidos, e portanto um limite inferior de 0,05% é especificado. Ao contrário, conter esse elemento acima de 1,0% pode afetar adversamente a capacidade de produção durante a produção e a laminação a quente, e portanto um limite superior de 1,0% é especificado. Em adição esse elemento pode aumentar a capacidade de umedecimento do metal fundido ou promover uma reação de ligação e portanto pode ser adicionado. O teor de Cu pode preferivelmente ser 0,5% ou menos, mais preferivelmente 0,35% ou menos. Nb:
[00030] Nb pode ser um elemento de ligação e pode contribuir para aumentar a resistência na chapa de aço pelo reforço da precipitação, reforço do grão fino através da supressão do crescimento do grão de cristal de ferrita, e reforço do deslocamento através da supressão da recristalização. Se a sua quantidade adicionada for menor que 0,005%, esses efeitos podem não ser obtidos, e portanto um limite inferior de 0,005% é especificado. Se esse elemento estiver contido acima de 0,3%, a quantidade de carbonitretos precipitados pode ser aumentada para deteriorar a capacidade de conformação, e portanto um limite superior de 0,3% é especificado. O teor de Nb pode preferivelmente ser de 0,005% a 0,25%, mais preferivelmente de 0,005 a 0,20%. Ti:
[00031] Ti pode ser um elemento de ligação e pode contribuir para aumentar a resistência da chapa de aço pelo reforço da precipitação, reforço do grão fino através da supressão do crescimento dos grãos de cristal de ferrita, e reforço do deslocamento através da supressão da recristalização. Se a sua quantidade adicionada foi menor que 0,005%, esses efeitos podem não ser obtidos, e portanto um limite inferior de 0,005% é especificado. Se esse elemento estiver contido acima de 0,3%, a quantidade de carbonitretos precipitados pode ser aumentada para deteriorar a capacidade de conformação, e portanto um limite superior de 0,3% é especificado. O teor de Ti pode preferivelmente ser de 0,005 a 0,25%, mais preferivelmente 0,005 a 0,20%. V:
[00032] V pode ser um elemento de ligação e pode contribuir para aumentar a resistência da chapa de aço pelo reforço da precipitação, reforço do grão fino através da supressão do crescimento do grão de cristal de ferrita, e reforço do deslocamento através da supressão da recristalização. Se a sua quantidade adicionada for menor que 0,005%, esses efeitos podem não ser obtidos, e portanto um limite inferior de 0,005% é especificado. Se esse elemento estiver contido acima de 0,5%, a quantidade de carbonitretos precipitados pode ser aumentada para deteriorar a capacidade de conformação, e portanto um limite superior de 0,5% é especificado. O teor de V pode preferivelmente ser de 0,005 a 0,4%, mais preferivelmente de 0,005 a 0,3%.
[00033] A adição de B em uma quantidade de 0,0001% ou mais pode ser eficaz no reforço da borda do grão ou aumentar a resistência do material de aço, mas se a quantidade exceder 0,01%, não apenas o efeito pode ser saturado como também a capacidade de produção durante a laminação a quente pode ser reduzida, e portanto um limite superior de 0,01% é especificado.
[00034] Um elemento ou dois ou mais elementos selecionados entre Ca, Mg e REM podem ser adicionados em um quantidade total de 0,0005 a 0,04%. Ca, Mg e REM podem ser elementos usados para desoxidação, e pode ser preferido conter um elemento ou dois ou mais de seus elementos em uma quantidade total de 0,0005% ou mais. Aqui, REM significa Metal Terra Rara. Entretanto, se a quantidade total de Ca, Mg e REM exceder 0,04%, a degradação da capacidade de trabalho de conformação pode ser ocasionada. Por essa razão, o se teor total é ajustado para ser de 0,0005% a 0,4%.
[00035] Incidentalmente, na presente invenção, REM pode ser adicionado na forma de metal misch em muitos casos, e pode haver o caso em que a combinação de elementos nas series lantanóides esteja contida em adição ao La e ao Ce. Mesmo quando tais elementos nas séries lantanóides diferentes de La e Ce estão contidos como impurezas inevitáveis, os efeitos conforme a presente invenção podem ser apresentados. Nessa conexão, os efeitos conforme a presente invenção podem também ser apresentados mesmo quando La e Ce metálicos são adicionados.
[00036] A estrutura do material de aço será descrita abaixo.
[00037] Na chapa de aço conforme a presente invenção, o teor total de bainita e martensita é 40% ou mais em termos de fração de volume. O limite inferior de sua porcentagem de teor total é ajustado para 40%, porque bainita e martensita podem ser necessárias para garantir o alongamento e a resistência.
[00038] A chapa de aço conforme a presente invenção precisa conter, em termos de fração de volume, de 8 a 60% de austenita retida. Por conter austenita retida, o amento na resistência e também a melhoria da ductilidade pode ser alcançada ao mesmo tempo. Se a fração de volume for menor que 8%, o efeito acima dificilmente pode ser obtido, e portanto um limite inferior de 8% ou mais é especificado. Um limite superior de 60% ou menos é especificado porque se sua fração de volume exceder 60%,a fração de volume de bainita ou martensita pode ser menor que 40%, e um alongamento e resistência suficientes podem não ser garantidos. O teor de austenita retida (y) pode preferivelmente ser de 9 a 40%, mias preferivelmente de 10 a 35%.
[00039] O teor de ferrita deve ser menor que 40%. A ferrita pode aumentar a ductilidade, mas se seu teor for 40% ou mais, a resistência não pode ser garantida. Como forma de ferrita, ferrita acicular pode ser incorporada além da ferrita poligonal.
[00040] Além disso, a estrutura inevitável do saldo conforme usada na presente invenção indica uma estrutura perlita.
[00041] Em relação às fases da microestrutura descrita acima, ferrita, martensita, bainita, austenita, perlita e o saldo da estrutura, a identificação, observação da posição existente, e a medição da razão de área pode ser executada usando-se um reagente nital e um reagente descrito na JP-A n° 59-219473 para causticar a chapa de aço na direção de laminação e efetuar a determinação quantitativa pela observação através de um microscópio ótico a uma ampliação de 1,000 vezes e microscópios de varredura e transmissão eletrônicas a ampliações de 1,000 a 100,000 vezes. Após a observação de 20 ou mais campos visuais para cada um, a razão de área de cada estrutura pode ser determinada pelo método de contagem de pontos ou análise de imagem.
[00042] A constituição da camada galvanizada por imersão a quente ligada pode ser descrita abaixo.
[00043] O total da espessura Ty1 da fase n e a espessura Ty da fase r na camada galvanizada por imersão a quente ligada conforme a presente invenção deve ser 2 pm ou menos como mostrado na Fig. 1. Tanto a fase T1 quanto a fase r pode ser inevitavelmente produzida durante a galvanização por imersão a quente, e se a sua espessura total exceder 2 pm, a ductilidade pode ser insuficiente e a aderência do revestimento pode ser deteriorada. A espessura total da fase T1 e da fase r pode preferivelmente ser Ty1+Ty = de 0,1 a 1,9 pm, mais preferivelmente de 0,1 a 1,5 pm. Uma fase T1 e uma fase r mais finas pode ser mais preferível, mas a produção enquanto suprime suficientemente a ocorrência da fase n e r pode ser difícil, e portanto, em vista da produção prática, o limite inferior de Ty1+Ty pode preferivelmente ser 0,1 pm.
[00044] A razão (Ty1/Ty) da espessura entre a fase T1 e a fase r deve ser 1 ou menos como mostrado na Fig. 1. Se a razão exceder 1, o efeito da fase T1 extremamente pobre em ductilidade pode ser grande, e a separação do revestimento não pode ser evitada. A razão (Ty1/Ty) pode preferivelmente ser 0,9 ou menos, mais preferivelmente 0,8 ou menos. A razão (Ty1/Ty) da espessura entre a fase T1 e a fase r pode preferivelmente ser menor para aumentar a aderência do revestimento, mas na produção, pode ser difícil suprimir suficientemente a ocorrência da fase T1 e ao mesmo tempo aumenta a espessura da fase r, e portanto, em vista da produção prática, o limite inferior pode ser preferivelmente 0,005.
[00045] A razão da espessura total de TÇ da camada Ç (FeZnn) e a espessura Tδ da camada δ (FeZn7) na camada galvanizada por imersão a quente ligada para a espessura total (Ty1+Ty) da camada n e da camada r, isto é, {(K+Tδ)/(Ty1+Ty)}, pode preferivelmente ser de 1,5 a 90 como mostrado na Fig. 1. Se a razão for menor que 1,5 , o efeito da fase T1 e da fase r cada uma com carência na ductilidade pode ser grande, e a aderência de revestimento pode ser levemente pobre. Se a razão exceder 90, o efeito pode ser saturado, e o seu controle pode restringir grandemente a produção, e portanto a razão pode ser preferivelmente 90 ou menos. A razão {(T<^+Tδ)/(Ty1+Ty)} pode preferivelmente ser de 2 to 80, mais preferivelmente de 3 a 75.
[00046] O método para medição da espessura de cada camada de liga na camada galvanizada por imersão a quente ligada pode incluir vários métodos e inclui, por exemplo, "Método de Teste Microscópico da Seção Transversal"(JIS H 8501). Este pode ser um método em que a seção transversal da amostra é embutida, polida e então, se desejado, causticado com um reagente cáustico e a superfície polida é analisada por um microscópio ótico, um microscópio de varredura eletrônica (SEM), um microanalisador de raio de elétrons (EPMA) ou similar para determinar a espessura.
[00047] Na presente invenção, a amostra foi embutida em Technovit 4002 (produzido por Maruto Instrument Co., Ltd.), polido com papéis de polimento (JIS R 6001) #240, #320, #400, #600, #800 e #1000 nessa ordem, então causticada por imersão da superfície polida em uma solução nital (uma solução de nitrato de etanol a 0,5%) por 10 segundos, e observado por um SEM para determinar a espessura de cada fase de ligação.
[00048] Nessa conexão, a espessura de cada fase de liga conforme usada aqui pode significar o valor obtido pela determinação da espessura de cada fase de liga na camada de revestimento em 10 porções arbitrárias espaçadas entre si de 1 mm ou mais e tirando-se a média das espessuras determinadas da fase de liga. Além disso, a fase Ç (FeZnn), a fase δi (FeZm), a fase Ti (FesZn2i) e a fase T (FesZnw) que são fases de liga podem diferir ente si na composição e na constituição, e portanto o tipo de cada fase de liga pode ser identificado pela análise usando um EPMA, um método de difração de raios-x (XRD), um microscópio de transmissão eletrônica (TEM) ou similar.
[00049] Na presente invenção, o tipo de cada fase de liga foi identificado pela análise com TEM (a mesma análise que aquelas descritas, por exemplo, em Hong, M.N., e Saka, H., Proc. 4th Intern. Conf. On Zn and Zn Alloy Coated Steel Sheet, Galvatech '98, pg. 248, 1998; e Kato, T., Hong, M.H., Nunome, K., Sasaki, K., Kuroda, K., e Saka, H., Thin Solid Films, 319, 132, 1998). Para detalhes do método de análise pelo TEM, essas publicações podem ser consultadas, se desejado.
[00050] No método de medição da espessura de cada camada na fase galvanizada por imersão a quente ligada, a espessura de cada camada pode também ser medida usando-se o "método de observação da estrutura da seção transversal". Aqui, o "método de observação da estrutura da seção transversaFpode ser um método em que após a amostra ser embutida, polida e então causticada com um agente cáustico, por exemplo, ácido clorídrico a 0,5% tendo adicionado a ele nital ou um inibidor, a espessura é determinada a partir da estrutura observada por um microscópio ótico ou um microscópio de varredura eletrônica. A espessura de cada estrutura pode ser ma media das espessuras em 10 porções arbitrárias na faixa de observação de 10 mm de comprimento. Em adição, em relação a essas estruturas observadas, a composição ou a constituição pode ser examinada por EPMA, difração de raios-x, microscópio de transmissão eletrônica e similares para identificar o tipo de fase de liga. Nessa observação da estrutura da seção transversal, a estrutura pode preferivelmente ser examinada por EPMA.
[00051] O processo de produção para a chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada de alta resistência com excelente aderência de revestimento conforme a presente invenção pode ser descrito abaixo.
[00052] O processo de produção que precede a laminação a quente pode não ser particularmente limitado. Isto é, vários tipos de refinos secundários podem ser executados subsequentemente à fundição em um alto forno, um forno elétrico, ou similares, e posteriormente, o lingotamento pode ser executado por lingotamento contínuo normal, lingotamento pelo método convencional, lingotamento de placas finas, ou outros métodos. No caso de lingotamento contínuo, o aço pode ser resfriado uma vez até uma temperatura baixa, aquecido novamente e então laminado a quente, ou a placa lingotada pode ser laminada a quente continuamente. Sucata deve ser usada como material prima.
[00053] Os efeitos conforme a presente invenção podem ser apresentados sem se especificar particularmente a temperatura de aquecimento da placa laminada a quente. Entretanto, uma temperatura de aquecimento excessivamente alta pode não ser preferida do ponto de vista econômico, e portanto o limite superior da temperatura de aquecimento pode preferivelmente ser menos de 1.300°C. Além disso, se a temperatura de aquecimento for excessivamente baixa, a temperatura de término da laminação dificilmente pode ser controlada para a temperatura Ara ou mais, e portanto o limite inferior da temperatura pode preferivelmente ser 1.100°C.
[00054] Se a temperatura de término da laminação entrar na região de duas fases de austenita + ferrita, a não-uniformidade estrutural na chapa de aço pode ser aumentada para deteriorar a capacidade de conformação após o recozimento. Por essa razão, a temperatura de término da laminação pode preferivelmente ser a temperatura Ara pode ser calculada de acordo com a seguinte fórmula: Ar3 = 901 - 325xC + 33xSi - 92x(Mn + Ni/2 + Cr/2 + Cu/2 + Mo/2)
[00055] O resfriamento após a laminação pode não ser especificada particularmente, e os efeitos conforme a presente invenção podem ser obtidos mesmo quando for empregado o padrão de resfriamento para executar o controle da estrutura equivalentes aos propósitos respectivos.
[00056] A temperatura de recolhimento deve ser 700°C ou menos. Se a temperatura de recolhimento exceder 700°C, não apenas uma estrutura ferrita bruta ou perlita pode ser deixada existir na estrutura laminada a quente, dando origem a uma falha em fazer a austenita retida cair na faixa conforme a presente invenção, e, por sua vez, obter a chapa de aço base no escopo conforme a presente invenção, mas também a não-uniformidade da estrutura após o recozimento pode tender a se tornar grande, levando a um aumento na anisotropia do material do produto final. Na presente invenção, pode ser preferido aumentar o equilíbrio resistência-ductilidade tornando-se fina a estrutura após o recozimento. Além disso, uma temperatura de recolhimento excedendo 700°C pode não ser preferida, porque a espessura de um óxido formado na superfície da chapa de aço pode ser aumentada excessivamente e, por sua vez, o efeito da decapagem pode ser pobre. Embora os efeitos conforme a presente invenção possam ser apresentados sem se especificar particularmente o limite inferior, recolher a uma temperatura de não mais que a temperatura ambiente pode ser tecnicamente difícil e, portanto, essa temperatura pode ser substancialmente o limite inferior. Incidentalmente, na laminação a quente, a laminação de acabamento pode ser executada continuamente pela união das chapas de aço laminadas brutas. Além disso, a chapa de aço bruta pode ser recolhida uma vez.
[00057] A chapa de aço após a laminação a quente pode ser geralmente submetida à remoção de carepa na superfície por um tratamento de decapagem. A decapagem pode ser executada uma vez, ou a decapagem pode ser executada em uma pluralidade de partes.
[00058] A chapa de aço laminada a quente após a decapagem pode geralmente ser laminada a frio. A razão de redução da laminação pode preferivelmente ser de 40 a 80%. Se a razão de redução da laminação for menor que 40%, a forma dificilmente pode ser mantida plana ou a ductilidade do produto final pode se tornar ruim. Se a razão de redução da laminação for menor que 40%, a forma dificilmente pode ser plana ou a ductilidade do produto final pode se tornar ruim. Por outro lado, no caso de laminação a frio a uma razão de redução acima de 80%, a carga de laminação a frio pode ser excessivamente grande, e a laminação a frio pode se tornar difícil. Os efeitos conforme a presente invenção podem ser apresentados sem especificar particularmente o número de passes de laminação e a razão de redução de laminação de cada passe.
[00059] A chapa de aço laminada a frio pode ser geralmente submetida a recozimento e revestimento em uma linha continua de recozimento e revestimento. Embora os efeitos conforme a presente invenção possam ser apresentados sem especificar particularmente a taxa de aquecimento durante a passagem através da linha, uma taxa de aquecimento de menos de 0,5°C/s pode não ser preferida, porque a produtividade pode ser grandemente prejudicada. Por outro lado, um taxa de aquecimento excedendo 100°C pode envolver um investimento excessivo de capital e pode não ser economicamente preferido.
[00060] A temperatura máxima de aquecimento (temperatura de recozimento) deve ser de 750 a 900°C. Se a temperatura máxima de aquecimento for menor que 750°C, pode levar muito tempo para o carboneto formado durante a laminação a quente para entrar novamente no estado de solução sólida, e o carboneto ou parte dele pode permanecer, como resultado uma resistência de 980 MPa ou mais dificilmente poderá ser garantida, falhando em obter uma chapa de aço base dentro do escopo conforme a presente invenção. Por essa razão, o limite inferior da temperatura máxima de aquecimento pode ser 750°C. Por outro lado, uma temperatura de aquecimento excessivamente alta pode não apenas envolver um aumento no custo e ser desvantajosa do ponto de vista econômico, mas também pode induzir um problema tal como a deterioração da forma da chapa durante a passagem da chapa através da linha a alta temperatura ou a diminuição da vida útil do cilindro. Por essa razão, o limite superior da temperatura máxima de aquecimento pode ser 900°C.
[00061] O tempo de tratamento térmico nessa região de temperaturas pode não ser particularmente limitado, mas para alcançar a dissolução do carboneto, um tratamento térmico por 10 segundos ou mais pode ser preferido. Por outro lado, se o tempo de tratamento térmico exceder 600 segundos, um aumento no custo pode estar envolvido, e portanto tal tempo de tratamento térmico pode não ser preferido do ponto de vista econômico. Além disso, no tratamento térmico, uma retenção isotérmica pode ser executada à temperatura máxima de aquecimento, e mesmo quando o gradiente de aquecimento é executado e após alcançar a temperatura máxima de aquecimento, o resfriamento é iniciado imediatamente, os efeitos conforme a presente invenção podem ser apresentados. .
[00062] Após o término do recozimento, a chapa de aço pode ser geralmente resfriada até a temperatura de imersão no banho de revestimento. A taxa média de resfriamento desde a temperatura máxima de aquecimento até 750°C pode preferivelmente ser de 0,1 a 200°C/sec. Uma taxa de resfriamento de menos de 0,1°C/s pode não ser preferida, porque a produtividade pode ser grandemente prejudicada. Um aumento excessivo na taxa de resfriamento pode envolver um amento no custo de produção, e portanto o limite superior pode preferivelmente ser 200°C/s
[00063] A taxa de resfriamento na faixa de 500 a 750°C deve ser de 3 a 200°C/s. Se a taxa de resfriamento for muito baixa, a austenita pode se transformar em uma estrutura perlita no processo de resfriamento, e a fração de volume de austenita de 8% ou mais dificilmente poderá ser garantida. Por essa razão, o limite inferior pode ser 3°C/s ou mais. Mesmo se a taxa de resfriamento for aumentada, pode não haver problemas em termos de qualidade do aço, mas um aumento excessivo na taxa de resfriamento pode envolver um amento no custo de produção, e portanto o limite superior pode preferivelmente ser 200°C/s. O método de resfriamento pode ser qualquer método de resfriamento pelos cilindros, resfriamento a ar, resfriamento a água e uma de sãs combinações. .
[00064] Posteriormente, a chapa de aço pode ser mantida a uma temperatura de 350 a 500°C por 10 a 1,000 segundos a fazer a transformação da bainita e estabilizar a austenita retida. O limite superior da temperatura de retenção pode ser ajustado para 500°C, porque a transformação da bainita pode ocorrer a não mais que aquela temperatura. Incidentalmente, se a chapa de aço for mantida a uma temperatura de menos de 350°C, a transformação de bainita pode levar um longo tempo e, por sua vez, um equipamento excessivamente grande pode ser necessário, dado origem a uma produtividade pobre. Por essa razão, a temperatura de retenção deve ser de 350 a 500°C. O limite inferior pode ser ajustado para 10 segundos, porque reter por menos de 10 segundos pode não permitir que a transformação de bainita aconteça suficientemente, tornando impossível estabilizar a austenita retida e obter uma excelente capacidade de conformação. Por outro lado, reter por mais de 1,000 segundos pode provocar a redução na produtividade e pode não ser preferido. Incidentalmente, a retenção pode não indicar apenas retenção isotérmica, mas pode englobar resfriamento gradual ou aquecimento nessa região de temperaturas.
[00065] A temperatura da chapa na imersão no banho de revestimento pode preferivelmente ser desde uma temperatura 40°C menor que a temperatura do banho de galvanização por imersão a quente até uma temperatura 50°C acima da temperatura do banho de galvanização por imersão a quente. Se a temperatura da chapa na imersão no banho for menor que (temperatura do banho de galvanização por imersão a quente - 40)°C, não apenas a extração de calor na imersão e entrada no banho de revestimento pode ser grande, provocando a solidificação parcial do zinco fundido para deteriorar a aparência do revestimento, mas também uma fase T1 frágil é passível de ser produzida na interface entre a chapa de aço base e o revestimento. Por essa razão, o limite inferior é ajustado para (temperatura do banho de galvanização por imersão a quente - 40)°C. Entretanto, mesmo quando a temperatura da chapa antes da imersão está abaixo de (temperatura do banho de galvanização por imersão a quente - 40)°C, a chapa de aço pode ser reaquecida antes da imersão no banho de revestimento até uma temperatura de chapa de (temperatura do banho de galvanização por imersão a quente - 40)°C ou mais e então ser imersa no banho de galvanização. Por outro lado, se a temperatura de imersão no banho de revestimento exceder (temperatura do banho de galvanização por imersão a quente + 50)°C, não apenas uma camada grossa de liga Al-Fe pode ser produzida na interface entre o revestimento e a chapa de aço base para impor uma carga ao aquecimento de ligação, mas também a fase T1 e a fase r podem ser prontamente produzidas, falhando em obter um revestimento tendo a dureza no escopo conforme a presente invenção. Incidentalmente, o banho de revestimento pode conter Fe, Al, Mg, Mn, Si, Cr e similares, em adição ao zinco puro.
[00066] A atmosfera no momento de mergulhar a chapa de aço no banho de revestimento é uma atmosfera de nitrogênio tendo um teor de nitrogênio de 95% em volume ou mais, na qual o valor do logaritmo (PH2O/PH2) da pressão parcial do hidrogênio PH2 para a pressão parcial do vapor d’água PH2O é de -5 a -2. Se o valor de log(PH2o/PH2) for menor que -5, isto pode não ser preferido do ponto de vista econômico e, em adição, a reatividade da superfície da chapa de aço ou da superfície do banho de revestimento pode ser aumentada para permitir uma formação grossa de r e T1 no processo de tratamento de ligação subseqüente, falhando em obter um revestimento dentro do escopo conforme apresente invenção. Por outro lado, se o valor de log(PH2o/PH2) excede -2, um óxido de Zn pode ser formado na superfície do banho de revestimento e inibir a formação de r e T1 da camada de revestimento, como resultado não apenas um revestimento dentro do escopo conforme a presente invenção pode não ser obtido como também o revestimento pode não aderir à chapa de aço, dando origem ao descascamento. Se o teor de nitrogênio for menor que 95% em volume, a proporção de vapor d’água e hidrogênio na atmosfera pode ser aumentada, o que pode não ser preferido em vista da lucratividade e da segurança. Um aumento na proporção de hidrogênio na atmosfera pode provocar fragilização da chapa de aço e redução na ductilidade e não ser preferido. A atmosfera no momento da imersão da chapa de aço no banho de revestimento como usado aqui pode significar uma atmosfera no forno pelo menos 10 segundos ou mais antes da imersão no banho de revestimento, com base no tempo no qual a chapa de aço é mergulhada no banho de revestimento, e pode significar toda a atmosfera no período máximo de tempo desde o recozimento até a imersão no banho de revestimento em uma linha contínua de recozimento e revestimento.
[00067] Para controlar as propriedades da camada de revestimento, o banho de galvanização por imersão a quente é um banho de revestimento tendo uma concentração de Al (WAI)e uma concentração de Fe (WFe) satisfazendo, % em massa, nas seguintes expressões relacionais (1) e (2): 0,01 <WFe< 0,05 (1) 0,07 < (WAi-WFe) < 0,30 (2)
[00068] Se WFe for menor que 0,01 , a fase T1 e a fase r podem ser formadas espessamente na interface entre a camada de revestimento e a chapa de aço, e um revestimento dentro do escopo conforme a presente invenção pode não ser obtido. Se WFe excede 0,05, a fase T1 e a fase r podem não ser produzidas suficientemente na interface entre a camada de revestimento e a chapa de aço, falhando em obter o revestimento dentro do escopo conforme a presente invenção, e em adição uma borra de Fe2Ah pode ser formada no banho de revestimento para reduzir a aparência.
[00069] A razão porque (WAI-WFΘ)é ajustada para ser de 0,07 a 0,30 é porque se (WAI-WF6) for menor que 0,07, a fase ri e a fase r podem ser formadas espessas na interface entre a camada de revestimento e a chapa de aço e não apenas uma carga pode ser imposta no subsequente aquecimento de ligação mas também um revestimento dentro do escopo conforme a presente invenção pode não ser obtido. Por outro lado, se (WAI-WFS) exceder 0,30, a ligação pode acontecer lentamente e não apenas a produtividade pode ser pobre mas também quando aquecida até todo o revestimento ser ligado, a fase n e a fase r podem ser formadas espessamente na interface entre a camada de revestimento e a chapa de aço, falhando em obter um revestimento tendo uma dureza dentro do escopo conforme a presente invenção.
[00070] A temperatura do aquecimento de ligação da camada de revestimento é de 440 a 600°C. Se a temperatura de aquecimento de ligação for menor que 440°C, a ligação pode acontecer lentamente, e não apenas a produtividade pode ser ruim nas também uma fase frágil n pode ser produzida preferencialmente, falhando em obter m revestimento dentro do escopo conforme a presente invenção. Se a temperatura de aquecimento de ligação exceder 600°C, não apenas um carboneto pode ser formado para reduzir a fração de volume da austenita, tornando difícil garantir uma resistência máxima à tração de 980 MPa ou mais e excelente ductilidade, mas também a fase T1 e a fase r podem ser produzidas para mais de 2 pm, falhando em obter um revestimento dentro do escopo conforme a presente invenção. A temperatura de aquecimento de ligação pode preferivelmente der de 480 a 580°C, mais preferivelmente de 520 a 560°C.
[00071] O tempo desde a chapa de aço sair d0 banho de revestimento até entrar no forno de aquecimento de ligação é ajustado para ser de 0,5 a 6 segundos. Se esse tempo exceder 6 segundos, Não apenas uma camada espessa de liga Al-Fe pode ser produzida na interface entre o revestimento e a chapa de aço base para impor uma carga no subsequente aquecimento de ligação, mas também uma fase frágil n pode ser prontamente produzida e, além disso, a quantidade de fase Ç e de fase δ produzida pode ser pequena, como resultado um revestimento tendo boa aderência dentro do escopo conforme a presente invenção podem ao ser obtido. Para suprimir a produção de fase n frágil, o tempo desde a chapa de aço sair do banho de revestimento para entrar no forno de aquecimento de ligação pode preferivelmente ser mais curto, mas um tempo de menos de 0,5 segundo pode impor uma grande conta na produção, e portanto o limite inferior é ajustado para 0,5 segundo. Como faixa preferida, o limite superior pode ser 5 segundos ou menos, mais preferivelmente 4 segundos ou menos. O material da chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada de alta resistência excelente em aderência do revestimento conforme a presente invenção pode ser, em princípio, produzida através das etapas normais de produção de aço de refino, produção do aço, lingotamento, laminação a quente e laminação a frio, mas os efeitos conforme a presente invenção podem ser obtidos mesmo com um material produzido omitindo-se parcialmente ou totalmente essas etapas, desde que as condições conforme a presente invenção possam ser satisfeitas.
EXEMPLOS Doravante a presente invenção será descrita em mais detalhes.
[00072] Uma placa tendo o componentes mostrados na Tabela 1 foi aquecida até 1,200°C, resfriada a água em uma zona de resfriamento a água, e então recolhida à temperatura mostrada na Tabela 2. A espessura da chapa laminada a quente foi ajustada para cair na faixa de 2 a 4,5 mm.
[00073] A chapa laminada a quente foi decapada e então laminada a frio para ter uma espessura de chapa de 1,2 mm após a laminação a frio, com o que foi obtida uma chapa laminada a frio.
[00074] Posteriormente, a chapa laminada a frio foi submetida a um tratamento térmico e a um tratamento de galvanização por imersão a quente sob as condições mostradas na Tabela 2 em uma linha contínua de galvanização por imersão a quente e ligação, e a chapa de aço foi resfriada à taxa de resfriamento mostrada na Tabela 2 desde a temperatura de recozimento até a temperatura de 500 a 750°C, e então mantida a uma temperatura de 350 a 500°C por 5 a 300 segundos, imersa em um banho de galvanização controlado para condições predeterminadas, efetuando assim um tratamento de ligação sob as respectivas condições, e subsequentemente resfriadas até a temperatura ambiente. Nesse momento, o peso do revestimento foi ajustado para cerca de 45 g/m2 em ambas as superfícies. Finalmente, a chapa de aço obtida sofreu laminação de skin pass a uma razão de redução de laminação de 0,4%. [Tabela 1] Componentes químicos (% em massa)
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[00075] O sublinhado indica que o valor está fora do escopo conforme a presente invenção.
[00076] No teste de tração, um corpo de prova JIS n° 5 foi amostrado nas direções perpendicular e paralela à direção de laminação da chapa de aço com espessura de 1,2 mm e avaliado quanto às propriedades de tração. A partir do valor de alongamento obtido, a diferença (ΔEI) entre o alongamento (L-E1) quando o teste de tração foi executado na direção paralela à direção de laminação, e o alongamento (C-E1) quando o teste de tração foi executado na direção perpendicular à direção de laminação, foi calculada. Em cada amostra, o teste de tração foi executado em 5 chapas e pela determinação da média dos valores, a resistência à tração (TS) foi calculada a partir do valor médio. Incidentalmente, em relação à chapa de aço tendo uma grande anisotropia do material, o valor do alongamento tendeu a variar.
[00077] Quanto à adesão de revestimento, uma chapa cortada em 40 x 100 mm em uma posição arbitrária em uma direção arbitrária foi dobrada a 90° (raio de dobramento R= 1 mm ou 3 mm) e retornou à posição plana, uma fita foi anexada à parte dobrada e imediatamente retirada, a largura da separação do revestimento anexado à fita foi medida, e a boa ou má aderência do revestimento foi avaliada conforme o critério a seguir. "A" e "B" foram considerados como "passou". A: Nenhuma separação de revestimento. B: Separação de revestimento leve (largura da separação: de mas de 0 mm a 5 mm). C: Separação de revestimento significativa (largura da separação: mais de 5 mm).
[00078] As propriedades de tração medidas e as condições de revestimento estão mostradas na Tabela 2. Pode ser visto que todas as chapas de aço conforme a presente invenção são excelentes em aderência de revestimento. [Tabela 2]
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O sublinhado em negrito denota fora do escopo conforme a presente invenção.
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Sublinhado em negrito denota fora do escopo conforme a presente invenção.
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Sublinhado em negrito denota fora do escopo conforme a presente invenção. F: Ferrita, B: bainita, y: austenita, M: martensita, P: perlita.
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O sublinhado em negrito denota fora do escopo conforme a presente invenção.
APLICABLIDADE INDUSTRIAL
[00079] De acordo com a presente invenção, pode ser fornecida uma chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada de alta resistência excelente em aderência de revestimento. A produção da chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada de alta resistência pode ser relativamente fácil e pode ser executada estavelmente. Portanto, a chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada de alta resistência conforme a presente invenção pode ser ótima particularmente como uma chapa de aço para automóveis em busca da redução de peso nos últimos anos, e seu valor industrial pode ser notavelmente alto.

Claims (3)

1. Chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada, caracterizada pelo fato de que é uma chapa de aço que compreende, % em massa, C: de 0,10 a 0,4%, Si: de 0,01 a 0,5%, Mn: de 1,0 a 3,0%, O: 0,006% ou menos, P: 0,04% ou menos, S: 0,01% ou menos, Al: de 0,1 a 3,0%, e N: 0,01% ou menos, e opcionalmente um elemento ou dois ou mais elementos entre, em % em massa: Cr: de 0,05 a 1,0%, Ni: de 0,05 a 1,0%, Cu: de 0,05 a 1,0%, Nb: de 0,005 a 0,3%, Ti: de 0,005 a 0,3%, V: de 0,005 a 0,5%, B: de 0,0001 a 0,01%, Ca: de 0,0005 a 0,04%, Mg: de 0,0005 a 0,04%, La: de 0,0005 a 0,04%, Ce: de 0,0005 a 0,04%, e Y: de 0,0005 a 0,04%, com o balanço sendo Fe e impurezas inevitáveis, em que a estrutura da chapa de aço também compreende, em termos de fração de volume, 40% ou mais do teor total de bainita e martensita, de 8 a 60% de austenita retida, e menos de 40% de ferrita, com o saldo sendo uma estrutura inevitável, e a galvanização por imersão a quente ligada é aplicada à superfície da chapa de aço, e em que a espessura total da espessura Ty1 da camada T1 e a espessura Ty da camada r da camada galvanizada por imersão a quente ligada é 2 gm ou menos e a razão (Ty1/Ty) da espessura entre a fase H e a fase r é 1 o menos, e em que a razão {(TÇ+Tô)/(Ty1+Ty)} da espessura total da espessura TÇ da camada Ç e da espessura Tδ da camada δ na camada galvanizada por imersão a quente ligada ate a espessura total da camada n e da camada r é de 1,5 a 90.
2. Chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a chapa de aço compreende ainda, % em massa, em um elemento ou dois ou mais elementos entre: Cr: de 0,05 a 1,0%, Ni: de 0,05 a 1,0%, Cu: de 0,05 a 1,0%, Nb: de 0,005 a 0,3%, Ti: de 0,005 a 0,3%, V: de 0,005 a 0,5%, B: de 0,0001 a 0,01%, Ca: de 0,0005 a 0,04%, Mg: de 0,0005 a 0,04%, La: de 0,0005 a 0,04%, Ce: de 0,0005 a 0,04%, e Y: de 0,0005 a 0,04%.
3. Processo para produzir uma chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada, caracterizado pelo fato de que compreende: aquecer o material de aço compreendendo, % em massa, em C: de 0,10 a 0,4%, Si: de 0,01 a 0,5%, Mn: de 1,0 a 3,0%, O: 0,006% ou menos, P: 0,04% ou menos, S: 0,01% ou menos, Al: de 0,1 a 3,0%, e N: 0,01% ou menos, e opcionalmente um elemento ou dois ou mais elementos entre, em % em massa: Cr: de 0,05 a 1,0%, Ni: de 0,05 a 1,0%, Cu: de 0,05 a 1,0%, Nb: de 0,005 a 0,3%, Ti: de 0,005 a 0,3%, V: de 0,005 a 0,5%, B: de 0,0001 a 0,01%, Ca: de 0,0005 a 0,04%, Mg: de 0,0005 a 0,04%, La: de 0,0005 a 0,04%, Ce: de 0,0005 a 0,04%, e Y: de 0,0005 a 0,04%, com o balanço sendo Fe e impurezas inevitáveis, de 1.100 a 1.300°C e então submeter a chapa de aço a um tratamento de laminação a quente a uma temperatura de término da laminação da temperatura Ars ou mais; levantar a chapa de aço laminada a quente a uma temperatura de até 700°C ou menos e então laminar a frio a chapa de aço; recozer a chapa de aço laminada a frio a uma temperatura máxima de aquecimento de 750 a 900°C; resfriar a chapa de aço recozida até a temperatura de imersão no banho de revestimento a uma taxa de resfriamento de 3 a 200°C/s na faixa de 500 a 750°C e então reter a chapa de aço a 350 a 500°C por 10 a 1,000 segundos; executar o tratamento de revestimento pela imersão da chapa de aço em um banho de galvanização por imersão a quente tendo uma concentração de Al WAI e uma concentração de Fe WFe satisfazendo, % em massa, nas expressões relacionais (1) e (2), a uma temperatura da chapa de aço variando, na imersão em um banho de revestimento, desde uma temperatura de 40°C menor que a temperatura do banho de galvanização por imersão a quente até uma temperatura 50°C maior que a temperatura do banho de galvanização por imersão a quente, em uma atmosfera de nitrogênio tendo um teor de nitrogênio de 95% em massa ou mais, na qual o valor do logaritmo log(PH2o/PH2) da razão entre a pressão parcial do hidrogênio PH2 e a pressão parcial do vapor d’água PH2O é de -5 a -2: 0,01<WFe<0,05 (1) 0,07<(WAI-WFΘ)<0,30 (2) e posteriormente, executar um tratamento de ligação, no qual o tempo desde a chapa de aço deixar o banho de revestimento para entrar no forno de aquecimento de ligação é de 0,5 a 6 segundos e a temperatura de ligação da camada de revestimento é de 440 a 600°C; em que Ar3=901-325xC+33xSi-92x(Mn+Ni/2+Cr/2+Cu/2+Mo/2), em que C, Si, Mn, Ni, Cr, Cu e Mo indica os teores (% em massa) dos respectivos componentes e 0 quando o componente não está contido
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