BR112014015795B1

BR112014015795B1 - Placa de aço espessa de alta resistência para uso estrutural e método para produzir a mesma

Info

Publication number: BR112014015795B1
Application number: BR112014015795-2A
Authority: BR
Inventors: Yoshiko Takeuchi; Kazukuni Hase; Shinji Mitao; Yoshiaki Murakami
Original assignee: Jfe Steel Corporation
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2012-05-18
Publication date: 2019-02-12
Also published as: BR112014015795A8; EP2799585B1; CN104011250B; JP2013151731A; EP2799585A4; BR112014015795A2; WO2013099319A1; CN104011250A; EP2799585A1; KR101588261B1; JP5304924B2; KR20140094022A

Abstract

resumo patente de invenção: "placa de aço espessa de alta resistência para uso estrutural que tem excelente capacidade de captura de rachadura frágil e método para produzir a mesma". trata-se de uma placa de aço espessa de alta resistência para uso estrutural que tem uma espessura de 50 mm ou mais e excelente capacidade de captura de rachadura frágil a qual pode preferivelmente ser usada para navios e um método para produzir a placa de aço. a placa de aço espessa que tem excelente capacidade de captura de rachadura frágil tem uma composição química especificada e uma estrutura metalográfica que inclui, sobretudo, uma fase de ferrita e que inclui uma textura, na qual o grau de integração i do plano de rd//(110) na porção de superfície é 1,3 ou mais e o grau de integração i do plano de rd//(110) na porção central na direção de espessura é 1,8 ou mais, uma vtrs de temperatura de transição de aparecimento de fratura charpy na porção de superfície de -60 °c ou menor e uma vtrs de temperatura de transição de aparecimento de fratura charpy na porção central na direção de espessura de -50 °c ou menor.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para PLACA DE AÇO ESPESSA DE ALTA RESISTÊNCIA PARA USO ESTRUTURAL E MÉTODO PARA PRODUZIR A MESMA.

CAMPO DA TÉCNICA [001] A presente invenção está relacionada a uma placa de aço espessa de alta resistência para uso estrutural que tem excelente resistência à propagação de trinca frágil e um método para produzir a placa de aço, e em particular, a uma placa de aço que tem uma espessura de 50 mm ou mais a qual pode preferivelmente ser usada para navios.

TÉCNICA ANTECEDENTE [002] No caso de estruturas de grande escala tais como navios, já que um acidente devido a uma fratura frágil tem um grande efeito na economia e meio ambiente, o aprimoramento de segurança está sempre em demanda e materiais de aço usados para as estruturas são exigidos que tenham boas rigidez e resistência à propagação de trinca frágil em uma temperatura na qual os materiais de aço são usados.

[003] No caso de navios tais como carregadores de contêiner e carregadores de material bruto, placas de aço de alta resistência que têm uma espessura grossa são usadas para a placa exterior dos cascos de navios em resposta a exigida resistência estrutural, e recentemente, há uma tendência crescente a respeito de aumentar a resistência e a espessura de materiais de aço devido a um aumento no tamanho dos cascos de navios. Geralmente, já que há uma tendência para a resistência à propagação de trinca frágil de uma placa de aço diminuir com o aumento de resistência ou espessura da placa de aço, há uma demanda crescente de resistência à propagação de trinca frágil aprimorada.

[004] Como um método para aprimorar a resistência à propagação de trinca frágil de um material de aço, um método no qual o conte

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2/32 údo de Ni é aumentado foi conhecido no passado, e 9% de aço Ni é usado comercialmente para os tanques de armazenamento de gases naturais liquefeitos.

[005] Porém, já que um aumento na quantidade de Ni adicionado é inevitavelmente acompanhado por um grande aumento no custo, é difícil de aplicar aço que contém Ni a qualquer uso que não seja em tanques de armazenamento LNG.

[006] Por outro lado, no caso de uma placa de aço comparavelmente fina que tem uma espessura de menos de 50 mm a qual é aplicada a navios e tubos para conduzir fluidos sob pressão, os quais não estão submetidos a uma temperatura tão ultra baixa como a de LNG, é possível dotar a placa de aço de excelente resistência à propagação de trinca frágil diminuindo-se o tamanho do grão por um assim chamado TMCP (Processo de Controle Termomecânico) método com o objetivo de aprimorar a rigidez de baixa temperatura.

[007] Adicionalmente, a Literatura de Patente 1 propõe um material de aço que tem uma estrutura de cristalização ultrafina na porção de superfície com o objetivo de aprimorar a resistência à propagação de trinca frágil sem um aumento no custo de liga.

[008] O material de aço que tem excelente resistência à propagação de trinca frágil de acordo com a Literatura de Patente 1 é caracterizado dessa forma, com foco no fato de que as bordas de cisalhamento (áreas de deformação plástica), as quais são formadas na porção de superfície de um material de aço quando uma trinca de fragilidade se propaga, são eficazes para aprimorar a resistência à propagação de trinca frágil, o tamanho do grão de cristal na porção de bordas de cisaIhamento é diminuído com o objetivo de absorver a energia de propagação de uma trinca de fragilidade que se propaga.

[009] É revelado que, em relação a um método para produzir o material de aço, uma estrutura de ferrita ultrafina ou estrutura de baini

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3/32 ta é formada na porção de superfície do material de aço repetindo-se uma ou mais vezes um processo, no qual a porção de superfície de uma placa de aço laminada a quente é resfriada a uma temperatura igual ou mais baixa do que o ponto de transformação Ar3 realizandose resfriamento controlado e então o resfriamento controlado é interrompido com o objetivo de permitir que a porção de superfície se recupere para que tenha uma temperatura igual ou mais alta do que o ponto de transformação, embora o material de aço seja laminado em ordem para transformação ou recristalização devido à deformação ocorrer repetidamente.

[0010] Além disso, na Literatura de Patente 2, é revelado que, com o objetivo de aprimorar a resistência à propagação de trinca frágil de um material de aço que tem uma microestrutura que inclui, sobretudo, uma fase de ferrita-perlita, é importante formar uma camada, ou na porção de superfícies do material de aço, que inclui 50% ou mais de uma estrutura de ferrita que tem grãos de ferrita com um tamanho de grão médio equivalente a um círculo de 5 pm ou menos e uma razão de aspecto dos grãos de 2 ou mais, e impedir a variação de um tamanho de grão de ferrita, e que, como um método para impedir a variação, a redução por passagem de laminação máxima de laminação de acabamento é controlada para que seja 12% ou menos com o objetivo de impedir a recristalização local.

[0011] Porém, no caso dos materiais de aço que tem excelente resistência à propagação de trinca frágil de acordo com as Literaturas de Patente 1 e 2, já que a estrutura especificada é formada resfriandose uma vez apenas a porção de superfície do material de aço, permitindo-se que a porção resfriada de superfície se recupere e laminandose o material de aço no momento da recuperação, não é fácil realizar controle em uma escala de produção prática, e, em particular no caso de um material espesso que tem uma espessura de mais de 50 mm,

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4/32 sendo que as cargas aplicadas por esse processamento para laminar e resfriar o equipamento são pesadas.

[0012] Por outro lado, a Literatura de Patente 3 revela uma técnica a qual é uma modificação de TMCP e na qual, com foco não apenas em uma diminuição no tamanho do grão de cristal de ferrita mas também um subgrão formado em um grão de cristal de ferrita, a resistência à propagação de trinca frágil é aprimorada.

[0013] Especificamente, para o caso de uma espessura de 30 a 40 mm, sem a necessidade de controle de temperatura complicado tal como o resfriamento e recuperação da superfície de uma placa de aço, a resistência à propagação de trinca frágil é aprimorada controlando-se (a) as condições de laminação de forma que grãos de cristais de ferrita finos são alcançados, (b) as condições de laminação de forma que uma estrutura de ferrita fina seja formada em uma porção que constitui 5% ou mais da espessura do material de aço, (c) as condições de laminação de forma que subgrãos sejam formados cultivandose uma textura na ferrita fina e reorganizando-se discordâncias introduzidos aplicando-se deformação (laminação) com o uso de energia térmica e (d) condições de resfriamento de forma que um aumento no tamanho de grão dos grãos de cristais de ferrita finos formados e no tamanho de grão dos subgrãos finos formados.

[0014] Adicionalmente, na laminação controlada, um método, no qual a resistência à propagação de trinca frágil é aprimorada aplicando-se força de redução de laminação a uma fase de ferrita transformada com o objetivo de cultivar uma textura, é também conhecido. A resistência a fraturas de fragilidade é aumentada formando-se uma separação paralela à superfície de placa na superfície de fratura de um material de aço com o objetivo de reduzir tensão na ponta da trinca de fragilidade.

[0015] Por exemplo, a Literatura de Patente 4 revela que a resis

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5/32 tência de fratura frágil é aprimorada realizando-se laminação controlada com o objetivo de formar uma microestrutura que tenha uma razão de resistência de raios X no (110) plano que mostra um grau de desenvolvimento de textura de 2 ou mais e que inclua grãos de tamanho grande que tenham um diâmetro equivalente a um círculo nos grãos de cristais de 20 pm ou mais em uma quantidade de 10% ou menos.

[0016] A Literatura de Patente 5 revela, como um aço para uso estrutural com soldagem que tem excelente resistência à propagação de trinca frágil na parte da articulação, uma placa de aço que tem uma razão de resistência plana de raios X no (100) plano que mostra um grau de desenvolvimento de textura em um plano dentro da placa paralela à superfície laminada da placa de 1,5 ou mais. É revelado que a placa de aço tem excelente resistência à propagação de trinca frágil devido à diferença no ângulo entre a direção da tensão aplicada e a direção de propagação da trinca como um resultado do cultivo da textura mencionada acima.

LISTA DE CITAÇÕES

LITERATURA DE PATENTE [0017] [PTL 1] Publicação de Pedido de Patente Japonês Examinado n². 7-100814 [0018] [PTL 2] Publicação de Pedido de Patente Japonês Não Examinado n². 2002-256375 [0019] [PTL 3] Patente Japonesa n². 3467767 [0020] [PTL 4] Patente Japonesa n². 3548349 [0021 ] [PTL 5] Patente Japonesa n². 2659661

SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA TÉCNICO [0022] Hoje em dia, uma placa de aço espessa que tem uma espessura de mais de 50 mm é usada para um carregador de mega contêiner de mais de 6.000 TEU (unidade equivalente a vinte pés) (36.576

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6/32 metros). Na literatura por Inoue etal.: Long Brittle Crack Propagation of Heavy-Thick Shipbuilding Steels, Conference proceedings, the Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers (3), 2006, páginas 359 a 362, é relatado que, a partir dos resultados da avaliação da resistência à propagação de trinca frágil de uma placa de aço que tem uma espessura de 65 mm, uma trinca de fragilidade não foi contida em um teste de resistência à propagação de trinca frágil grande em um metal de base.

[0023] Adicionalmente, é relatado que, a partir dos resultados de um teste ESSO em conformidade com a WES 3003 na amostra, o valor de Kca em uma temperatura operacional de -10 °C (daqui por diante, também chamada de Kca (-10 °C)) foi menos de 3.000 N/mm^3/2, o que indica que isso é um problema a ser resolvido para assegurar a segurança de uma estrutura de casco de navio construída com o uso de uma chapa de aço que tem uma espessura de mais de 50 mm.

[0024] As placas de aço que têm excelente resistência à propagação de trinca frágil de acordo com as Literaturas de Patente 1 até 5 descritas acima são, sobretudo, destinadas para uma placa de aço que tem uma espessura de cerca de 50 mm ou menos conforme indicado pelas condições de fabricação e pelos dados experimentais revelados. Não é claro se as propriedades especificadas podem ser obtidas no caso em que as técnicas reveladas são aplicadas ao material espesso que tem uma espessura de mais de 50 mm, e as propriedades em relação à propagação da trinca na direção de espessura as quais são exigidas para estruturas de casco de navio foram testadas de alguma forma.

[0025] Portanto, um objetivo da presente invenção é fornecer uma placa de aço espessa de alta resistência que tem excelente resistência à propagação de trinca frágil a qual pode ser fabricada de forma estável com o uso de um processo industrial muito simples no qual as con

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7/32 dições de laminação são otimizadas para controlar uma textura na direção de espessura e um método para produzir a placa de aço.

SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA [0026] Os presentes inventores diligentemente conduziram investigações com o objetivo de resolver os problemas descritos acima e encontraram o seguinte conhecimento em relação a uma placa de aço espessa de alta resistência que tem excelente contenção de trinca apesar da placa de aço que ter uma espessura grossa.

[0027] 1. A partir dos resultados das investigações aprofundadas em relação à superfície de fratura de uma placa de aço espessa que tem uma espessura de mais de 50 mm em um teste ESSO em conformidade com a WES 3003, no caso de um formato de superfície de fratura conforme ilustrado na Figura 1 (b), foi encontrado que um fator de resistência de tensão em uma porção da ponta de trinca diminui com a diminuição do comprimento da fratura frágil, o que resulta em um aumento na contenção de uma placa de aço. As Figuras 1 (a) e 1 (b) são diagramas esquemáticos que ilustram que uma trinca 3 a qual tem penetrado a partir de uma fenda 2 de uma peça de teste 1 para um teste ESSO em conformidade com a WES 3003 interrompe a propagação em um metal de base 5 deixando um formato de ponta de trinca 4.

[0028] 2. Com o objetivo de obter o formato de superfície de fratura conforme descrito acima, é necessário aumentar a contenção na porção de superfície e na porção central na direção de espessura. Conforme um método para aumentar a contenção na porção de superfície e na porção central na direção de espessura, é eficaz aumentar a rigidez na porção de superfície e na porção central na direção de espessura. Porém, há um limite para um aumento de rigidez na porção central na direção de espessura devido ao limite a uma taxa de resfriamento, redução de laminação e similares no caso de uma placa de

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8/32 aço espessa que tem uma espessura de mais de 50 mm.

[0029] 3. Conforme um método para aumentar contenção que não seja aumentar a rigidez, é eficaz controlar uma textura na porção central na direção de espessura. Em particular, é eficaz controlar uma textura de forma que uma trinca que se propaga na direção de laminação ou comprimento seja direcionada diagonalmente para a direção de laminação ou comprimento integrando-se ao (110) plano em paralelo à direção de laminação.

[0030] 4. Além disso, enquanto a porção central na direção de espessura tenha uma temperatura na faixa de temperatura de recristalização de austenita, a redução de laminação cumulativa é controlada para que seja 20% ou mais, e a redução de laminação mediana por passagem é controlada para que seja 5% ou menos com o objetivo de diminuir um tamanho de grão em uma microestrutura na porção de superfície. Subsequentemente, enquanto a porção central na direção de espessura tem uma temperatura na faixa de temperatura de não recristalização de austenita, controlando-se a redução de laminação cumulativa para que seja 40% ou mais e controlando-se a redução de laminação mediana por passagem para que seja 7% ou mais, sendo que um aumento de rigidez e o cultivo de uma textura na porção central na direção de espessura podem ser alcançados e a microestrutura descrita acima pode ser realizada.

[0031] Investigações adicionais foram conduzidas baseadas no conhecimento obtido e, como um resultado, a presente invenção foi completada. Quer dizer, a presente invenção é conforme segue.

[0032] 1. Uma placa de aço espessa de alta resistência para uso estrutural que tem excelente resistência à propagação de trinca frágil, a placa de aço que tem uma estrutura metalográfica que inclui, sobretudo, uma fase de ferrita e que inclui uma textura, na qual o grau de integração I do plano de RD//(110) (Direção de Laminação paralela ao

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9/32 (110) plano) em uma porção de superfície é 1,3 ou mais e o grau de integração I do plano de RD//(110) em uma porção central na direção de espessura é 1,8 ou mais, sendo que uma vTrs de temperatura de transição dúcto/frágil obtida pelo ensaio de impacto Charpyna porção de superfície de -60 °C ou mais baixa e uma vTrs de temperatura de transição dúcto/frágil obtida pelo ensaio de impacto Charpyna porção central na direção de espessura de -50 °C ou mais baixa.

[0033] 2. A placa de aço espessa de alta resistência para uso estrutural que tem excelente resistência à propagação de trinca frágil de acordo com o item 1, a temperatura de transição dúcto/frágil obtida pelo ensaio de impacto Charpye o grau de integração I do plano de RD//(110) na porção de superfície e a porção central na direção de espessura de modo que satisfaça a expressão relacionada (1) abaixo: VTrS(superfície) + 1.9 X VTrS(1/2 t) - 6 X lRD//(110)[superfície] -84 X IRD//( 110)[ 1/2 t] < 350 -(1), [0034] em que a vTrs(superfície): a temperatura de transição de aparecimento de fratura da porção de superfície (°C), [0035] a vTrs(i/2 q: a temperatura de transição de aparecimento de fratura da porção central na direção de espessura (°C), [0036] lRD//(iio)[su_Perfície]: o grau de integração do plano de RD//(110) na porção de superfície, [0037] e Ird//(iio)[i/2 q: o grau de integração do plano de RD//(110) na porção central na direção de espessura.

[0038] 3. A placa de aço espessa de alta resistência para uso estrutural que tem excelente resistência à propagação de trinca frágil de acordo com o item 1 ou 2, a placa de aço que tem uma composição química que contém, em % em massa, C: 0,03% ou mais e 0,20% ou menos, Si: 0,03% ou mais e 0,5% ou menos, Mn: 0,5% ou mais e 2,2% ou menos, Al: 0,005% ou mais e 0,08% ou menos, P: 0,03% ou menos, S: 0,01% ou menos, N: 0,0050% ou menos, Ti: 0,005% ou

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10/32 mais e 0,03% ou menos e o saldo é Fe e impurezas inevitáveis.

[0039] 4. A placa de aço espessa de alta resistência para uso estrutural que tem excelente resistência à propagação de trinca frágil de acordo com o item 3, a placa de aço que tem a composição química que adicionalmente contém, em % em massa, um ou mais dentre Nb: 0,005% ou mais e 0,05% ou menos, Cu: 0,01% ou mais e 0,5% ou menos, Ni: 0,01% ou mais e 1,0% ou menos, Cr: 0,01% ou mais e 0,5% ou menos, Mo: 0,01% ou mais e 0,5% ou menos, V: 0,001% ou mais e 0,10% ou menos, B: 0,0030% ou menos, Ca: 0,0050% ou menos e (REM) Elementos de Terras Raras: 0,010% ou menos.

[0040] 5. Um método para produzir uma placa de aço espessa de alta resistência para uso estrutural que tem excelente resistência à propagação de trinca frágil, o método que inclui aquecer uma chapa que tem a composição química de acordo com o item 3 ou 4 em uma temperatura de 900 °C ou mais alta e 1.150 °C ou mais baixa, que realiza a laminação na qual a redução de laminação cumulativa total na faixa de temperatura de recristalização de austenita e na faixa de temperatura de não recristalização de austenita é 65% ou mais, na qual, enquanto a porção central na direção de espessura tem uma temperatura na faixa de temperatura de recristalização de austenita, sendo que a redução de laminação cumulativa é controlada para que seja 20% ou mais e a redução de laminação mediana por passagem é controlada para que seja 5,0% ou menos e na qual, subsequentemente, enquanto a porção central na direção de espessura tem uma temperatura na faixa de temperatura de não recristalização de austenita, a redução de laminação cumulativa é controlada para que seja 40% ou mais e a redução de laminação mediana por passagem é controlada para que seja 7,0% ou mais e realizar resfriamento acelerado na placa de aço laminada para uma temperatura de 600 °C ou mais baixa em uma taxa de resfriamento de 4,0 °C/s ou mais.

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11/32 [0041] 6. O método para produzir uma placa de aço espessa de alta resistência para uso estrutural que tem excelente resistência à propagação de trinca frágil de acordo com o item 5, o método que adicionalmente inclui um processo no qual a placa de aço a qual foi submetida a resfriamento acelerado a uma temperatura de 600 °C ou mais baixa é revenida em uma temperatura igual ou mais baixa do que o ponto Aci.

EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO [0042] De acordo com a presente invenção, uma placa de aço espessa de alta resistência que tem uma espessura de 50 mm ou mais e que tem excelente resistência à propagação de trinca frágil, a qual uma textura na direção de espessura é apropriadamente controlada, e um método para produzir a placa de aço pode ser fornecido, e é eficaz aplicar a presente invenção a uma placa de aço que tem uma espessura de preferencialmente mais de 50 mm, mais preferencial mente 55 mm ou mais. Adicionalmente, no campo de construção de navios, a presente invenção contribui para o aprimoramento da segurança de navios ao ser aplicada aos rebordos laterais de vagonete e materiais de partes de convés em estruturas de convés de alta resistência de carregadores de contêiner grandes e carregadores de material bruto, o que resulta em uma vantagem grande na indústria.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0043] A Figura 1 é um diagrama esquemático que ilustra o formato de superfície de fratura de um teste ESSO em conformidade com a WES 3003 de uma placa de aço espessa que tem uma espessura de mais de 50 mm, em que (a) é um diagrama que ilustra uma vista plana de uma peça de teste e (b) é um diagrama que ilustra a superfície de fratura da peça de teste.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES [0044] Na presente invenção, 1. a rigidez e uma textura na porção

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12/32 de superfície e na porção central na direção de espessura e 2. uma estrutura metalográfica são especificadas.

1. Rigidez e textura [0045] Na presente invenção, com o objetivo de obter um formato de superfície de fratura ilustrada na Figura 1 com o qual a contenção de trinca pode ser aumentada contra uma trinca em propagação na direção horizontal (direção planar) tal como a direção de laminação ou uma direção em um ângulo certo à direção de laminação, aa rigidez e ao grau de integração I do plano de RD//(110) na porção de superfície e a porção central na direção de espessura são especificados apropriadamente.

[0046] Primeiramente, já que é pré-requisito que a rigidez de um metal de base seja excelente com o objetivo de impedir a propagação da trinca, no caso da placa de aço de acordo com a presente invenção, é especificado que uma vTrs de temperatura de transição dúcto/frágil obtida pelo ensaio de impacto Charpyna porção de superfície seja -60 °C ou mais baixa e que uma vTrs de temperatura de transição dúcto/frágil obtida pelo ensaio de impacto Charpyna porção central na direção de espessura seja -50 °C ou mais baixa. É preferencial que a vTrs de temperatura de transição dúcto/frágil obtida pelo ensaio de impacto Charpyna porção central na direção de espessura seja -60 °C ou mais baixa.

[0047] Adicionalmente, cultivando-se a textura do plano de RD//(110), planos de fissura são integrados diagonalmente à direção principal de uma trinca com o objetivo de formar trinca ramificadas finas, o que resulta em um aumento em resistência à propagação de trinca frágil devido a um efeito de relaxação de tensão em uma ponta da fratura frágil. Com o objetivo de alcançar uma Kca (-10 °C) de 6.000 N/mm^3/2 ou mais o que representa uma resistência à propagação de trinca frágil alvo com o objetivo de assegurar a segurança estrutural de

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13/32 uma placa de aço espessa que tem uma espessura de mais de 50 mm a qual é cada vez mais usada hoje em dia para a placa exterior de cascos de navios de carregadores de contêiner e carregadores de material bruto, é necessário que o grau de integração I do plano de RD//(110) na porção de superfície seja 1,3 ou mais, preferencialmente

1,6 ou mais, e que o grau de integração I do plano de RD//(110) na porção central na direção de espessura seja 1,8 ou mais, preferencialmente 2,0 ou mais.

[0048] Aqui, o grau de integração I do plano de RD//(110) na porção de superfície ou a porção central na direção de espessura é definida na maneira seguinte. Primeiramente, realizando-se polimento mecânico e polimento eletrolítico em uma superfície, que é paralela à superfície de placa de aço, de uma amostra que tem uma espessura de 1 mm extirpada da porção de superfície ou da porção central na direção de espessura, uma peça de teste para difratometria de raios X é preparada. Aliás, no caso da porção de superfície, a superfície da amostra mais próxima à superfície externa é polida. Realizando-se medição de difração de raios X com o uso de uma fonte de raios X Mo nessa peça de teste, as Figuras de mastro dos planos (200), (110) e (211) são obtidos. A função de distribuição de orientação em três dimensões é calculada a partir das Figuras de mastro obtidas usando-se um método Bunge. Subsequentemente, com o uso da função de distribuição de orientação em três dimensões calculada, integrando-se os valores da função de distribuição de orientação em três dimensões na orientação na qual (110) o plano é paralelo à direção de laminação no total de 19 cortes transversais os quais são selecionados em um intervalo de 5^o na faixa a partir de ψ2 = 0^o a ψ2 = 90° em termos de notação de Bunge, um valor integrado é obtido. O valor do valor integrado dividido pelo número de orientações, as quais foram selecionadas para a integração, é chamado de grau de integração I do plano de RD//(110).

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14/32 [0049] Em adição à especificação da rigidez e à textura de um metal de base descritos acima, é preferencial que a temperatura de transição dúcto/frágil obtida pelo ensaio de impacto Charpye os graus de integração I do plano de RD//(110) na porção de superfície e na porção central na direção de espessura satisfazem a expressão relacionada (1) abaixo:

VTrS(superfície) + 1,9 X VTrS(1/2 t) - 6 X ÍRD//(110)[superfície] -84 X IRD//( 110)[ 1/2 t] < 350-(1), [0050] em que vTrs(superfície): a temperatura de transição de aparecimento de fratura da porção de superfície (°C), [0051] vTrs(i/2 q: a temperatura de transição de aparecimento de fratura da porção central na direção de espessura (°C), [0052] ÍRD//(uo)[superfície]: o grau de integração do plano de RD//(110) na porção de superfície, [0053] e ÍRD//(uo)[i/2t]: o grau de integração do plano de RD//(110) na porção central na direção de espessura.

[0054] Conforme um resultado da expressão relacionada (1) seja satisfeito, é possível alcançar melhor resistência à propagação de trinca frágil.

2. Estrutura metalográfica [0055] Na presente invenção, uma estrutura metalográfica, sobretudo, inclui uma fase de ferrita. Aqui, na presente invenção, uma estrutura metalográfica, sobretudo, inclui uma fase de ferrita significa que a fração de área de uma fase de ferrita é 60% ou mais em relação à estrutura metalográfica inteira. A fração de área do restante que consiste em, por exemplo, uma fase de bainita, uma fase de martensita (que inclui ilhas de martensita) e uma fase de perlita é 40% ou menos.

[0056] No caso em que uma estrutura metalográfica que inclui, sobretudo, uma fase de ferrita é obtida realizando-se a laminação sob condições convencionais de laminação para uma fase de austenita,

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15/32 embora a rigidez alvo possa ser obtido em uma estrutura que inclui, sobretudo, uma fase de ferrita, já que há tempo de transformação suficiente para uma fase de austenita ser transformada em uma fase de ferrita após a laminação ser realizada, sendo que a textura obtida se torna uma estrutura randômica, a qual resulta no valor alvo do grau de integração I do plano de RD//(110) na porção de superfície, ou seja, 1,3 ou mais, preferencialmente 1,6 ou mais, ao não ser alcançado, e a qual resulta no valor alvo do grau de integração I do plano de RD//(110) na porção central na direção de espessura, ou seja, 1,8 ou mais, preferencial mente 2,0 ou mais, ao não ser alcançado. Portanto, controlando-se apropriadamente as condições de laminação conforme descrito abaixo, mesmo em uma estrutura que inclui, sobretudo, uma fase de ferrita, é possível alcançar um grau de integração I do plano de RD//(110) na porção de superfície de 1,3 ou mais, preferencialmente

1,6 ou mais, e um grau de integração I do plano de RD//(110) na porção central na direção de espessura de 1,8 ou mais, preferencialmente 2,0 ou mais.

3. Composição química [0057] A composição química preferencial na presente invenção será descrita daqui em diante.% representa% em massa na descrição. C: 0,03% a 0,20% [0058] Embora C seja um elemento químico o qual aumenta a resistência de aço e seja necessário que o conteúdo de C seja 0,03% ou mais com o objetivo de alcançar a resistência desejada na presente invenção, no caso em que o conteúdo de C for mais de 0,20%, não há apenas um decréscimo em soldabilidade, mas também uma influência negativa em rigidez. Portanto, é preferencial que o conteúdo de C seja 0,03% a 0,20%, mais preferencialmente 0,05% a 0,15%.

Si: 0,03% a 0,5% [0059] Embora Si seja eficaz como um elemento químico desoxi

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16/32 dante e como um elemento químico para aumentar a resistência de aço, o efeito não pode ser realizado no caso em que o conteúdo de Si for menos de 0,03%. Por outro lado, no caso em que o conteúdo de Si for mais de 0,5%, não há apenas a deterioração da qualidade de aço da superfície, mas também um decréscimo significativo de rigidez. Portanto, é preferencial que o conteúdo de Si seja 0,03% ou mais e 0,5% ou menos.

Mn: 0,5% a 2,2% [0060] O Mn é adicionado como um elemento químico para aumentar a resistência. Já que o efeito é insuficiente no caso em que o conteúdo de Mn for menos de 0,5%, e já que há um decréscimo em soldabilidade e um aumento em custo de material de aço no caso em que o conteúdo de Mn for mais de 2,2%, é preferencial que o conteúdo de Mn seja 0,5% ou mais e 2,2% ou menos.

Al: 0,005% a 0,08% [0061] O Al é eficaz como um agente desoxidante, e é necessário que o conteúdo de Al seja 0,005% ou mais com o objetivo de realizar esse efeito, mas, no caso em que o conteúdo de Al for mais de 0,08%, não há apenas um decréscimo de rigidez, mas também um decréscimo de rigidez de um metal de solda quando a soldagem é realizada. Portanto, é preferencial que o conteúdo de Al seja 0,005% a 0,08%, mais preferencialmente 0,02% a 0,04%.

N: 0,0050% ou menos [0062] O N aumenta a resistência de aço controlando-se um tamanho do grão de cristal como um resultado da combinação com Al no aço para formar AIN quando a laminação é realizada, mas, ]6á que há um decréscimo de rigidez no caso em que o conteúdo de N for mais de 0,0050%, é preferencial que o conteúdo de N seja 0,0050% ou menos.

PeS

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17/32 [0063] Já que P e S são impurezas inevitáveis em aço, e já que há um decréscimo de rigidez no caso em que o conteúdo de P for mais de 0,03% ou no caso em que o conteúdo de S for mais de 0,01%, é preferencial que os conteúdos de P e S sejam respectivamente 0,03% ou menos e 0,01% ou menos, mais preferencialmente 0,02% ou menos e 0,005% ou menos respectivamente.

Ti: 0,005% a 0,03% [0064] Um conteúdo de Ti pequeno é eficaz para aumentar a rigidez de um metal de base diminuindo-se um tamanho do grão de cristal como um resultado da formação de um nitreto, carboneto ou carbonitrato. Esse efeito é realizado no caso em que o conteúdo de Ti for 0,005% ou mais, mas, já que há um decréscimo na rigidez de um metal de base e uma zona afetada por calor soldada no caso em que o conteúdo de Ti for mais de 0,03%, o conteúdo de Ti é estabelecido para ser 0,005% a 0,03%.

[0065] Embora a composição química descrita acima seja a composição química base preferencial na presente invenção, um ou mais dentre Nb, Cu, Ni, Cr, Mo, V, B, Ca e Elementos de Terras Raras podem adicionados com o objetivo de aprimorar adicionalmente as propriedades.

Nb: 0,005% a 0,05% [0066] O Nb contribui para um aumento na resistência como um resultado da precipitação na forma de NbC quando a transformação de ferrita ocorre ou o reaquecimento é realizado. Adicionalmente, já que o Nb é eficaz para expandir uma faixa de temperatura na qual a recristalização não ocorre quando a laminação é realizada sob condições para formar uma fase de austenita, o que resulta em um decréscimo em tamanho de grão de ferrita, sendo que o Nb contribui para um aumento de rigidez. Esse efeito é realizado no caso em que o conteúdo de Nb for 0,005% ou mais, mas, já que inversamente há um decréscimo de

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18/32 rigidez como um resultado da precipitação de NbC de tamanho grande no caso de o conteúdo de Nb ser mais de 0,05%, é preferencial que o limite superior do conteúdo de Nb seja 0,05%.

Cu, Ni, Cr e Mo [0067] Cu, Ni, Cr e Mo são todos elementos químicos os quais aumentam a endurecibilidade de aço. Já que esses elementos químicos contribuem diretamente para um aumento em resistência após a laminação ter sido realizada e puder ser adicionada com o objetivo de aprimorar propriedades funcionais tais como rigidez, resistência à alta temperatura ou resistência ao clima, e já que esses efeitos são realizados no caso em que os conteúdos desses elementos químicos serem respectivamente 0,01% ou mais, é preferencial que os conteúdos desses elementos químicos sejam respectivamente 0,01% ou mais no caso em que esses elementos químicos forem adicionados. Porém, já que há um decréscimo de rigidez e soldabilidade no caso em que os conteúdos desses elementos químicos são excessivamente grandes, é preferencial que os limites superiores dos conteúdos de Cu, Ni, Cr e Mo sejam respectivamente 0,5%, 1,0%, 0,5% e 0,5% no caso em que esses elementos químicos são adicionados.

V: 0,001% a 0,10% [0068] Ο V é um elemento químico o qual aumenta a resistência de aço através do fortalecimento de precipitação como um resultado de precipitação na forma de V (C,N). Ο V pode estar contido na quantidade de 0,001% ou mais com o objetivo de realizar esse efeito, mas há um decréscimo de rigidez no caso em que o conteúdo de V for mais de 0,10%. Portanto, no caso em que ο V é adicionado, é preferencial que o conteúdo de V seja na faixa de 0,001% a 0,10%.

B: 0,0030% ou menos [0069] Uma quantidade pequena de B pode ser adicionada como um elemento químico o qual aumenta a endurecibilidade de aço. Po

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19/32 rém, no caso em que o conteúdo de B for mais de 0,0030%, já que há um decréscimo na rigidez de uma zona de solda, é preferencial que o conteúdo de B seja 0,0030% ou menos no caso em que o B for adicionado.

Ca: 0,0050% ou menos e Elementos de Terras Raras: 0,010% ou menos [0070] Já que Ca e Elementos de Terras Raras aumentam a rigidez como um resultado da diminuição de um tamanho de grão em uma estrutura em uma zona afetada por calor soldada e não há decréscimo no efeito da presente invenção mesmo no caso em que esses elementos químicos são adicionados, esses elementos químicos podem ser adicionados conforme necessário. Porém, no caso em que os conteúdos desses elementos químicos forem excessivamente grandes, já que há um decréscimo na rigidez de um metal de base como um resultado da formação de inclusões de tamanho grande, é preferencial que o limite superior dos conteúdos de Ca e Elementos de Terras Raras sejam respectivamente 0,0050% e 0,010% no caso em que os mesmos são adicionados.

4. Condições de fabricação [0071] As condições de fabricação preferenciais na presente invenção serão descritas daqui em diante.

[0072] É preferencial que as condições de fabricação tais como a temperatura de aquecimento de uma chapa como um material de aço, as condições de laminação a quente e as condições de resfriamento sejam especificadas. Em particular, em relação à laminação a quente, é preferencial que especifique, em adição à redução de laminação cumulativa total, a redução de laminação cumulativa e a redução de laminação mediana por passagem para cada um dos casos em que a porção central na direção de espessura tem uma temperatura na faixa de temperatura de recristalização de austenita e em que a porção cen

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20/32 trai na direção de espessura tem uma temperatura na faixa de temperatura de não recristalização de austenita. Especificando-se essas condições, é possível alcançar as propriedades desejadas em relação à rigidez e ao grau de integração I do plano de RD//(110) na porção de superfície e na porção central na direção de espessura de uma placa de aço espessa e a resistência em uma porção localizada em 1/4 da espessura.

[0073] Primeiramente, o aço fundido que tem a composição química descrita acima é produzido com o uso de, por exemplo, uma fornalha de conversão e transformado em uma chapa com o uso de, por exemplo, um método de fundição contínuo. Subsequentemente, a chapa é aquecida em uma temperatura de 900 °C a 1.150 °C e então laminada a quente.

[0074] Embora seja eficaz para obter boa rigidez que a temperatura de aquecimento seja baixa com o objetivo de diminuir um tamanho do grão de cristal antes de a laminação ser realizada, é impossível assegurar tempo suficiente para realizar a laminação na faixa de temperatura de recristalização de austenita no caso em que a temperatura de aquecimento é mais baixa do que 900 °C. Por outro lado, no caso em que a temperatura de aquecimento for mais alta do que 1.150 °C, já que não há apenas um decréscimo de rigidez devido a um aumento em tamanho de grão de austenita, mas também um decréscimo na produção devido a uma perda significativa causada pela oxidação. É preferencial que a temperatura de aquecimento seja 900 °C a 1.150 °C, mais preferencialmente, que a temperatura de aquecimento esteja na faixa de 1.000 °C a 1.100 °C a partir do ponto de vista de rigidez.

[0075] Geralmente, no caso em que uma estrutura metalográfica que inclui, sobretudo, uma fase de ferrita é obtida realizando-se a laminação sob condições convencionais para uma fase de austenita, embora a rigidez alvo possa ser obtida, já que há tempo suficiente pa

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21/32 ra uma fase de austenita ser transformada em uma fase de ferrita após a laminação ter sido realizada, a textura obtida se torna uma estrutura randômica. Portanto, os valores alvo, na presente invenção, do grau de integração I do plano de RD//(110) na porção de superfície, ou seja, 1,3 ou mais, preferencialmente 1,6 ou mais, e do grau de integração I do plano de RD//(110) na porção central na direção de espessura, ou seja, 1,8 ou mais, preferencialmente 2,0 ou mais, não pode ser alcançado. Portanto, na presente invenção, é preferencial especificar as condições de laminação a quente conforme descrito abaixo. Através desse método, mesmo em uma estrutura que inclua, sobretudo, uma fase de ferrita, é possível alcançar um grau de integração I do plano de RD//(110) na porção de superfície de 1,3 ou mais, preferencialmente

[0076] É preferencial que a laminação a quente seja realizada, primeiramente, enquanto a porção central na direção de espessura tiver uma temperatura na faixa de temperatura de recristalização de austenita, sob as condições de que a redução de laminação cumulativa seja 20% ou mais e a redução de laminação mediana por passagem seja 5,0% ou menos. Controlando-se a redução de laminação cumulativa para que seja 20% ou mais, já que um tamanho de grão de austenita se torna pequeno, um tamanho de grão em uma estrutura metalográfica a qual é finalmente obtida se torna pequeno, o que resulta em um aumento de rigidez. Por outro lado, controlando-se a redução de laminação mediana por passagem nessa faixa de temperatura para que seja 5,0% ou menos, já que é possível introduzir deformidade em um material de aço, em particular na porção nas proximidades da porção de superfície do material de aço, é possível controlar o grau de integração I do plano de RD//(110) na porção de superfície para que

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22/32 seja 1,3 ou mais, preferencialmente 1,6 ou mais, e para diminuir adicionalmente o tamanho de grão na porção de superfície, o que resulta em um aumento na rigidez da porção de superfície.

[0077] Subsequentemente, é preferencial que a laminação seja realizada, embora a porção central na direção de espessura tenha uma temperatura na faixa de temperatura de não recristalização de austenita, sob as condições de que a redução de laminação cumulativa seja 40% ou mais e a redução de laminação mediana por passagem seja 7,0% ou mais. Controlando-se a redução de laminação cumulativa nessa faixa de temperatura para que seja 40% ou mais, uma textura na porção central na direção de espessura pode estar suficientemente cultivada. Adicionalmente, controlando-se a redução de laminação mediana por passagem para que seja 7,0% ou mais, é possível controlar o grau de integração I do plano de RD//(110) na porção central na direção de espessura para que seja 1,8 ou mais, preferencialmente 2,0 ou mais.

[0078] Adicionalmente, é preferencial controlar a redução de laminação cumulativa total na faixa de temperatura de recristalização de austenita e na faixa de temperatura de não recristalização de austenita para que seja 65% ou mais. Isso se deve ao fato de que, controlandose a redução de laminação cumulativa total para que seja 65% ou mais, é possível aplicar redução suficiente a uma estrutura, o que resulta nos valores de rigidez alvo e resistência a serem alcançados.

[0079] A faixa de temperatura de recristalização de austenita e a faixa de temperatura de não cristalização de austenita são determinadas realizando-se preliminarmente experimentos com o uso de aço que tenha a composição química descrita acima em que o aço está submetido a aquecimento e histórico de processamento sob condições variadas.

[0080] Aqui, embora não haja limitação na temperatura de lamina

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23/32 ção a quente de acabamento, a partir do ponto de vista de eficiência de laminação, é preferencial que a temperatura de acabamento esteja na faixa de temperatura de não recristalização de austenita.

[0081] É preferencial que a placa de aço laminada esteja resfriada a uma temperatura de 600 °C ou mais baixa em uma taxa de resfriamento de 4,0 °C/s ou mais. Controlando-se a taxa de resfriamento para que seja 4,0 °C/s ou mais, já que não há um aumento em tamanho de grão em uma estrutura, a estrutura que tem um tamanho de grão pequeno pode ser obtida, o que resulta na excelente rigidez alvo que é alcançada. No caso em que a taxa de resfriamento é menos de 4,0 °C/s, já que há um aumento em tamanho de grão em uma estrutura, a rigidez alvo não pode ser alcançada. Controlando-se a temperatura de interrupção de resfriamento para que seja 600 °C ou mais baixa, já que a progressão de recristalização é impedida, é possível manter a textura desejada a qual foi alcançada através da laminação a quente e do resfriamento subsequente. No caso em que a temperatura de interrupção de resfriamento for mais alta do que 600 °C, já que a recristalização progride mesmo após o resfriamento ter sido interrompido, a textura desejada não pode ser alcançada. Aqui, a taxa de resfriamento e a temperatura de interrupção de resfriamento descritas acima são determinadas usando-se a temperatura da porção central na direção de espessura da placa de aço. A temperatura da porção central na direção de espessura pode ser derivada a partir, por exemplo, da espessura, da superfície temperatura, das condições de resfriamento e similares com o uso de, por exemplo, cálculo de simulação. Por exemplo, calculando-se a distribuição de temperatura na direção de espessura com o uso de um método diferente, a temperatura da porção central na direção de espessura da placa de aço pode ser derivada.

[0082] Um tratamento de revenido pode ser realizado na placa de aço resfriada. Realizando-se um tratamento com revenimento, é pos

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24/32 sível aumentar adicionalmente a rigidez de placa de aço. Controlandose uma temperatura de revenimento para que seja igual ou mais baixa do que o ponto Aci em termos da temperatura mediana da placa de aço, é possível impedir que estrutura obtida através de laminação e resfriamento desejada seja perdida. Na presente invenção, o ponto Aci (°C) é derivado com o uso da equação abaixo.

Ponto Am = 751 - 26,6C + 17,6Si - 11,6Mn -169AI - 23Cu - 23Ni + 24,1 Cr + 22,5Mo + 233Nb - 39,7V - 5,7ΊΊ - 895B, [0083] em que um símbolo atômico na equação acima representa o conteúdo (% em massa) do elemento químico no aço e em que um valor de 0 é atribuído ao símbolo no caso em que o elemento químico não estiver contido.

[0084] A temperatura mediana da placa de aço pode ser derivada a partir, por exemplo, da espessura, da superfície temperatura e das condições de resfriamento com o uso de, por exemplo, cálculo de simulação, como é o caso com a temperatura da porção central na direção de espessura.

EXEMPLOS [0085] Produzindo-se aços fundidos (códigos de aço de A a O) que tenham as composições químicas dadas na Tabela 1 com o uso de uma fornalha de conversão, fundindo-se o aço fundido em chapas (que tenham uma espessura de 250 mm) com o uso de um método de fundição contínuo, laminando-se a quente as chapas em placas de aço laminadas a quente que tenham uma espessura de 50 a 80 mm e resfriando-se a placa de aço laminada a quente, os aços de amostra N². 1 até N². 29 foram obtidos. Alguns dentre os aços de amostra foram submetidos a um tratamento com revenimento após terem sido resfriados. As condições de laminação a quente, as condições de resfriamento e as condições de revenimento são dadas na Tabela 2.

[0086] Realizando-se um teste de tração com o uso de uma peça

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25/32 de teste JIS N² 14A que tem um diâmetro de φ14 extirpada da porção localizada em 1/4 da espessura da placa de aço espessa obtida de forma que a direção longitudinal da peça de teste esteja em um ângulo certo para a direção de laminação, uma resistência de produção e uma resistência de tração foram determinadas.

[0087] Adicionalmente, realizando-se um teste de impacto Charpy com o uso de peças de teste de impacto J IS N² 4 extirpadas da porção de superfície e da porção central na direção de espessura (daqui em diante, também representado por porção 1/2 t) de forma que a direção longitudinal das peças de teste seja paralela à direção de laminação, sendo que uma temperatura de transição de aparecimento de fratura (vTrs) foi determinada. Aqui, entre as superfícies da peça de teste de impacto da porção de superfície, uma que fosse a mais próxima à superfície da placa de aço correspondente à profundidade de 1 mm a partir da superfície da placa de aço.

[0088] Subsequentemente, com o objetivo de avaliar a resistência à propagação de trinca frágil, o valor de Kca em uma temperatura de 10 °C (Kca (-10 °C)) foi determinado realizando-se um teste ESSO em conformidade com a WES 3003.

[0089] Além disso, o grau de integração I do plano de RD//(110) na porção central na direção de espessura foi derivado na seguinte maneira. Primeiramente, realizando-se polimento mecânico e polimento eletrolítico na superfície paralela à superfície de placa de aço de uma amostra que tem uma espessura de 1 mm extirpada da porção central na direção de espessura, sendo que uma peça de teste para difratometria de raios X foi preparada. Realizando-se a medição de difração de raios X com o uso de uma fonte de raios X Mo nessa peça de teste, as Figuras de mastro dos planos (200), (110) e (211) foram obtidas. A função de distribuição de orientação em três dimensões foi calculada a partir das Figuras de mastro obtidas usando-se um método Bunge.

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Subsequentemente, com o uso da função calculada de distribuição de orientação em três dimensões, integrando-se os valores da função de distribuição de orientação em três dimensões na orientação na qual o plano (110) estava paralelo à direção de laminação nos 19 cortes transversais os quais foram selecionados em um intervalo de 5^o na faixa a partir de ψ2 = 0^o a ψ2 = 90° em termos de notação de Bunge, um valor integrado foi obtido. O valor do valor integrado dividido pelo número 19 das orientações as quais foram selecionadas para a integração foi definido como o grau de integração I do plano de RD//(110). [0090] Os resultados desses testes são dados na Tabela 3. As placas de aço de amostra (números de série de 1 até 13 e de 27 até 29), as quais tinham os indicadores de rigidez na porção de superfície e a porção central na direção de espessura e texturas as quais estavam dentro da faixa de acordo com a presente invenção, tinham uma Kca (10 °C) de 6.000 N/mm^3/2 ou mais, o que significa que essas placas de aço de amostra tinham excelente resistência à propagação de trinca frágil. Adicionalmente, as placas de aço de amostra (números de série de 1 até 13), cada uma dentre as que tinham a temperatura de transição dúcto/frágil obtida pelo ensaio de impacto Charpye o grau de integração I do plano de RD//(110) na porção de superfície e a porção central na direção de espessura de modo que satisfizesse a expressão relacionada (1), tinha a Kca mais alta (-10 °C) do que as placas de aço de amostra (números de série de 27 até 29) que não satisfazem a expressão relacionada (1).

[0091] Por outro lado, as placas de aço de amostra (números de série de 21 até 26), as quais foram preparadas sob as condições de fabricação fora da faixa de acordo com a presente invenção e tinham rigidez ou texturas que não satisfaziam as especificações de acordo com a presente invenção, tinham uma Kca (-10 °C) de menos de 6.000 N/mm^3/2. As placas de aço de amostra (números de série de 14 a 20),

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27/32 as quais tinham composições químicas fora das faixas preferenciais de acordo com a presente invenção, tinham rigidez que não satisfazia as especificações de acordo com a presente invenção e uma Kca (-10 °C) de menos de 6.000 N/mm^3/2.

LISTA DE SINAIS DE REFERÊNCIA peça de teste para teste ESSO em conformidade com a WES 3003 fenda trinca formato da ponta metal de base

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O <D o	0,35	0,34	0,35	0,33	0,35	0,33	0,34	0,34	0,33	0,34	0,33	0,35	0,40	0,33	0,34
REM	1	0,005	I	I	I	I	I	I	I	I	0,052	I	1	I	l
CD o	1	I	I	I	I	I	I	0,0030	I	I	I	I	1	I	l
CQ	1	I	0,0012	I	I	I	I	I	I	I	I	I	1	I	I
	0,0033	0,0024	0,0041	0,0022	0,0043	0,0041	0,0046	0,0023	0,0034	0,0074	0,0027	0,0033	0,0041	0,0023	0,0046
O	1	l	l	I	I	I	0,05	I	I	I	I	I	I	0,05	I
Ò	0,13	I	I	I	I	I	I	I	0,05	I	I	I	0,64	I	I
—	I	I	I	0,33	I	I	I	I	I	I	I	I	I	0,25	I
O ω	I	0,11	I	I	I	I	I	I	I	I	I	0,06	I	I	I
>	I	I	I	I	I	0,05	I	I	I	I	0,06	I	I	I	I
	0,011	0,016	0,024	0,013	0,015	0,022	0,009	0,022	0,045	900Ό	0,015	0,012	0,013	0,021	Ζ00Ό
_Q	I	I	I	I	I	I	I	I	I	600Ό	I	I	I	I	I
<	0,03	0,03	0,05	0,04	0,06	0,06	0,04	0,05	0,03	0,02	0,03	0,02	0,03	0,04	0,04
CO	0,002	0,001	0,003	0,002	0,003	0,001	0,005	0,002	0,004	0,003	0,004	0,002	0,003	0,027	0,003
Q_	0,013	Ζ00Ό	0,011	900Ό	0,013	0,021	0,009	0,014	0,014	900Ό	0,013	0,043	0,015	0,008	0,012
c	1,52	1,45	1,32	'’Φ co	1,62	1,46	'’Φ co	1,78	uõ	OO '’φ	1,52	1,44	1,32	1,38	co

cõ	CN o	0,16	0,36	0,27	0,23	0,33	0,15	0,14	0,24	co o	0,22	0,16	CN o	0,17	0,65
ω	0,07	0,09	0,13	0,08	0,08	0,08	0,11	0,04	0,07	0,09	0,06	0,11	0,05	0,07	0,07
Código de aço	<	CQ	ω	Q	LU	Ll_	ω					—1			o

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Temperatura de revenimento (°C)

570

580

friamento

Temperatura de Interrupção de Resfriamento (°C)

340

420

380

410

550

340

240

380

330

190

520

430

370

310

370

350

450

410

Taxa de Resfriamento (°C/s)

cd ι<·

'’Φ oo

cd co

co h-

'’Φ co

'M σ>

CN m

co co

CO m

CO h-

m m

CN co

co

σ>

’Μ

co m

CD

co

Redução de laminação cumulativa total (%)

CO

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Temperatura de aquecimento (°C)

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1.080

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1.140

1.050

1.080

1.140

1.060

1.120

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1.080

1.140

1.050

1.100

1.070

1.040

1.130

1.050

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30/32

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31/32

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Petição 870180125051, de 03/09/2018, pág. 41/52

32/32

5.700	4.500	4.700	5.400	6.000	6.000	6.100	CD m co I YL ΰ θ' S oe X s I Ó > t CD Ç -2 1 C= Q£ <K S> ψ £2 ra g «g § & 2. 8 s ο X <D Έ CD “O § ·& <D ;õ (D ™ = Í X jn, CD ,JD £? ^c
-342	-228	-296	-310	-334	-347	-347
c\T	2,3	3	3	1,9	1,8	2,0
1,7	1,7	1,8	3	1,7	1,4	1,3
-64		-64	-66	-54	-63	-52
			CO CD	CN CD	CO CD	CN ΐγ
564	577	589	572	566	534	547
404	375	398	384	423	402		cd £2 θ A Έ CD 7~. a> £ CD o
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Petição 870180125051, de 03/09/2018, pág. 42/52

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Placa de aço espessa de alta resistência para uso estrutural, caracterizada pelo fato de compreende: uma composição química consiste em, % de massa:

C: 0,03% ou mais e 0,20% ou menos,

Si: 0,03% ou mais e 0,5% ou menos,

Mn: 0,5% ou mais e 2,2% ou menos,

Al: 0,005% ou mais e 0,08% ou menos,

P: 0,03% ou menos,

S: 0,01% ou menos,

N: 0,0050% ou menos,

Ti: 0,005% ou mais e 0,03% ou menos, e o saldo é Fe e impurezas inevitáveis, a composição química adicionalmente consiste em, % em massa, um ou mais dentre:

Nb: 0,005% ou mais e 0,05% ou menos,

Cu: 0,01% ou mais e 0,5% ou menos,

Ni: 0,01 % ou mais e 1,0% ou menos,

Cr: 0,01% ou mais e 0,5% ou menos,

Mo: 0,01% ou mais e 0,5% ou menos,

V: 0,001% ou mais e 0,10% ou menos,

B: 0,0030% ou menos,

Ca: 0,0050% ou menos, e

REM (Elementos de Terras Raras): 0,010% ou menos; e uma estrutura metalográfica que inclui, sobretudo, uma fase de ferrita e que inclui uma textura, na qual o grau de integração I do plano de RD//(110) em uma porção de superfície é 1,3 ou mais e o grau de integração I do plano de RD//(110) em uma porção central na direção de espessura é 1,8 ou mais, em que uma vTrs de temperatura de transição dúcto/frágil

Petição 870180125051, de 03/09/2018, pág. 43/52
2/5 obtida pelo ensaio de impacto Charpyna porção de superfície é -60 °C ou menor e uma vTrs de temperatura de transição dúcto/frágil obtida pelo ensaio de impacto Charpyna porção central na direção de espessura é -50 °C ou menor.

2. Placa de aço espessa de alta resistência para uso estrutural, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a temperatura de transição dúcto/frágil obtida pelo ensaio de impacto Charpy e o grau de integração I do plano de RD//(110) na porção de superfície e na porção central na direção de espessura satisfazem a expressão relacionada (1) abaixo:

vTrS(superfície) + 1,9 X vTrS(l/2 t) - 6 X lRD//(110)[superfície] 84 X Ird//(ho)[i/2t] < -350 ··· (1), em que vTrs(superfície): a temperatura de transição de aparecimento de fratura da porção de superfície (°C), vTrs(i/2 q: a temperatura de transição de aparecimento de fratura da porção central na direção de espessura (°C), lRD//(iio)[su_Perfície]: o grau de integração do plano de RD//(110) na porção de superfície, e Ird//(iio)[i/2 q: o grau de integração do plano de RD//(110) na porção central na direção de espessura.
3. Método para produzir uma placa de aço espessa de alta resistência para uso estrutural, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:

aquecer uma chapa que tem a composição química, como definida na reivindicação 1, em uma temperatura de 900°C ou mais alta e 1.150°C ou menor, realizar a laminação na qual a redução de laminação cumulativa total na faixa de temperatura de recristalização de austenita e na faixa de temperatura de não recristalização de austenita é 65% ou mais, na qual, enquanto a porção central na direção de espessura tem

Petição 870180125051, de 03/09/2018, pág. 44/52

3/5 uma temperatura na faixa de temperatura de recristalização de austenita, a redução de laminação cumulativa é controlada para que seja 20% ou mais e a redução de laminação mediana por passagem é controlada para que seja 5,0% ou menos e na qual, subsequentemente, enquanto a porção central na direção de espessura tem uma temperatura na faixa de temperatura de não recristalização de austenita, a redução de laminação cumulativa é controlada para que seja 40% ou mais e a redução de laminação mediana por passagem é controlada para que seja 7,0% ou mais; e realizar o resfriamento acelerado na placa de aço laminada para uma temperatura de 600 °C ou menor em uma taxa de resfriamento de 4,0 °C/s ou mais.
4. Método para produzir uma placa de aço espessa de alta resistência para uso estrutural, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um processo no qual a placa de aço a qual foi submetida ao resfriamento acelerado a uma temperatura de 600°C ou menor é revenida em uma temperatura igual ou menor do que o ponto Aci.
5. Método para produzir uma placa de aço espessa de alta resistência para uso estrutural, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:

aquecer uma chapa a uma temperatura de 900°C ou mais alta e 1.150°C ou menor, realizar a laminação na qual a redução de laminação cumulativa total na faixa de temperatura de recristalização de austenita e na faixa de temperatura de não recristalização de austenita é 65% ou mais, na qual, enquanto a porção central na direção de espessura tem uma temperatura na faixa de temperatura de recristalização de austenita, a redução de laminação cumulativa é controlada para que seja 20% ou mais e a redução de laminação mediana por passagem é con

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4/5 trolada para que seja 5,0% ou menos e na qual, subsequentemente, enquanto a porção central na direção de espessura tem uma temperatura na faixa de temperatura de não recristalização de austenita, a redução de laminação cumulativa é controlada para que seja 40% ou mais e a redução de laminação mediana por passagem é controlada para que seja 7,0% ou mais; e realizar o resfriamento acelerado na placa de aço laminada para uma temperatura de 600 °C ou menor em uma taxa de resfriamento de 4,0 °C/s ou mais;

sendo que a composição química consiste em, % de massa:

C: 0,03% ou mais e 0,20% ou menos,

Si: 0,03% ou mais e 0,5% ou menos,

Mn: 0,5% ou mais e 2,2% ou menos,

Al: 0,005% ou mais e 0,08% ou menos,

P: 0,03% ou menos, S: 0,01% ou menos,

N: 0,0050% ou menos,

Ti: 0,005% ou mais e 0,03% ou menos, e o saldo é Fe e impurezas inevitáveis, a composição química que adicionalmente consiste em, % em massa, um ou mais dentre:

Nb: 0,005% ou mais e 0,05% ou menos,

Cu: 0,01% ou mais e 0,5% ou menos,

Ni: 0,01% ou mais e 1,0% ou menos,

Cr: 0,01% ou mais e 0,5% ou menos,

Mo: 0,01% ou mais e 0,5% ou menos,

V: 0,001% ou mais e 0,10% ou menos,

B: 0,0030% ou menos,

Ca: 0,0050% ou menos, e

REM (Elementos de Terras Raras): 0,010% ou menos.
6. Método para produzir uma placa de aço espessa de alta

Petição 870180125051, de 03/09/2018, pág. 46/52

5/5 resistência para uso estrutural, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um processo no qual a placa de aço a qual foi submetida ao resfriamento acelerado a uma temperatura de 600°C ou menor é revenida em uma temperatura igual ou menor do que o ponto Aci.