BR112015004191B1

BR112015004191B1 - Chapa de aço

Info

Publication number: BR112015004191B1
Application number: BR112015004191-4A
Authority: BR
Inventors: Kazuo Hikida; Akari Tamaki; Nobusato Kojima; Masaru Takahashi
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 2012-08-28
Filing date: 2013-08-28
Publication date: 2020-03-24
Also published as: JPWO2014034714A1; TW201420776A; WO2014034714A1; JP5541428B1; KR20150038303A; KR101683406B1; ES2707893T3; CN104583445A; TWI481730B; BR112015004191A2; EP2891727B1; PL2891727T3; EP2891727A4; IN2015DN01523A; MX2015002530A; CN104583445B; US20150225821A1; EP2891727A1

Abstract

resumo patente de invenção: "chapa de aço". em uma chapa de aço, a limpeza de uma estrutura metálica é 0,08% ou menos, a que é o grau de segregação de mn é 1,6 ou menos, e a diferença ?hv entre a porção conformada por baixa tensão que sofre uma tensão plástica de 5% ou menos e uma porção conformada por alta tensão que sofre uma tensão plástica de 20% ou mais em uma conformação a quente na dureza média após a conformação a quente é 40 ou menos.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para CHAPA DE AÇO.

Campo técnico da invenção [001] A presente invenção refere-se a uma chapa de aço (chapa de aço para conformação a quente) que é adequada para aplicações nas quais o resfriamento rápido é executado simultaneamente com a conformação a quente ou imediatamente após a conformação a quente, tal como prensagem a quente. Mais especificamente, a presente invenção se refere a uma chapa de aço para conformação a quente na qual, por exemplo, mesmo em um caso em que a conformação a quente acompanhada de conformação com alta deformação, que é um processo de conformação pelo qual a porção conformada recebe uma deformação plástica de 20% ou mais, é executada, a transformação de ferrita induzida pela deformação na porção formada é suprimida, e assim a dureza após a conformação a quente é uniforme, resultando em excelente tenacidade e baixa anisotropia na tenacidade após a conformação a quente.

[002] É reivindicada prioridade sobre a Pedido de Patente Japonesa ° 2012-187959, depositada em 28 de agosto de 2012, cujo teor está incorporado aqui como referência.

Técnica relacionada [003] Recentemente, no campo de chapas de aço usadas para veículos, para aumentar a eficiência do combustível ou a resistência ao impacto de um veículo, aumentaram as aplicações de uma chapa de aço de alta resistência tendo alta resistência à tração. Em geral, à medida que a resistência da chapa de aço aumenta a capacidade de conformação por prensagem diminui. Portanto, dependendo da aplicação da chapa de aço de alta resistência, é difícil produzir um produto que tenha uma forma complexa. Especificamente, uma vez que a ductilidade diminui à medida que a resistência da chapa de aço aumenta,

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2/36 rupturas podem ocorrer em uma região que seja duramente trabalhada, ou um grau de crescimento ou arqueamento da parede é aumentado à medida que a resistência do aço aumenta. Como resultado, há um problema de deterioração na precisão dimensional de um elemento trabalhado ou similar. Consequentemente, não é fácil produzir um produto que tenha uma forma complexa por conformação por prensagem usando-se uma chapa de aço que tenha alta resistência, particularmente que tenha uma resistência à tração de 780 MPa ou mais.

[004] Quando é executada a conformação da chapa por cilindros como conformação ao invés da conformação por prensagem, uma chapa de aço de alta resistência pode ser trabalhada até certo grau. Entretanto, a conformação por cilindros tem limitações pelo fato de que ela pode ser aplicada apenas a um elemento que tenha uma seção transversal uniforme na direção longitudinal, e assim o grau de liberdade da configuração de um elemento é limitado significativamente.

[005] Aqui, como uma técnica de conformar por prensagem um material dificilmente conformável por prensagem tal como uma chapa de aço de alta resistência, por exemplo, no Documento de Patente 1, é descrita uma técnica de conformação a quente de executar a conformação após aquecer o material a ser conformado (por exemplo, prensagem a quente). Essa técnica é uma técnica de executar o resfriamento rápido simultaneamente com ou imediatamente após a conformação de uma chapa de aço que seja macia antes da conformação de modo que um elemento conformado tendo uma alta resistência seja obtido através do resfriamento rápido executado após a conformação enquanto uma boa capacidade de conformação é garantida durante a conformação. De acordo com essa técnica, uma estrutura incluindo principalmente martensita pode ser obtida após o resfriamento rápido, e assim um elemento conformado tendo excelentes capacidade de deformação local e tenacidade pode ser obtido comparado com o caso

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3/36 de se usar uma chapa de aço de alta resistência tendo uma estrutura de fase dupla.

[006] Atualmente, a prensagem a quente conforme descrita acima está sendo aplicada a um elemento que tenha uma forma relativamente simples, e no futuro é esperada sua aplicação a um elemento no qual uma conformação mais difícil tal como rebarbação seja executada. Entretanto, quando a prensagem a quente é aplicada a um elemento no qual uma conformação mais difícil é executada, há a preocupação de que a transformação ferrítica por indução de deformação possa ocorrer em uma porção conformada por alta deformação e assim a dureza do elemento após a conformação a quente pode ser reduzida localmente.

[007] Para suprimir a transformação ferrítica por deformação induzida, a conformação a quente pode ser executada em uma faixa de temperaturas mais altas. Entretanto, um aumento na temperatura de conformação a quente provoca uma redução na produtividade, um aumento no custo de produção, a deterioração da propriedade de superfície, e similares e assim não é facilmente aplicada na tecnologia de produção em massa. Por exemplo, no Documento de Patente 1, é descrita uma técnica de trabalho de conformação por prensagem a 850°C ou mais. Entretanto, na prensagem a quente atual, pode haver um caso em que a temperatura da chapa de aço diminua para 850°C ou menos enquanto a chapa de aço que é aquecida até cerca de 900°C em um forno de aquecimento é extraída do forno de aquecimento e é então transportada até uma máquina de prensagem e é inserida a mesma. Nesse caso, é difícil suprimir a transformação ferrítica durante a conformação.

[008] Do ponto de vista de aumentar a produtividade da prensagem e aumentar a estabilidade do material em um elemento após a conformação, no Documento de Patente 2 é descrito um método de

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4/36 produção de um elemento de aço de alta resistência prensado a quente que tenha excelente produtividade, no qual o processo de resfriamento do material por dissipação de calor em um molde de prensagem pode ser omitido. O método descrito no Documento de Patente 2 é um método excelente. Entretanto, é necessário que uma grande quantidade de elementos que tenham a ação de aumentar a capacidade de endurecimento tais como Mn, Cr, Cu, e Ni estejam contidos no aço. Portanto, a técnica descrita no Documento de Patente 2 tem um problema de aumento no custo. Além disso, no elemento produzido usando-se a técnica descrita no Documento de Patente 2, há a preocupação de que ocorrerão a deterioração da tenacidade devida a várias inclusões que estão presentes e a anisotropia na tenacidade provocada pelas inclusões (principalmente MnS) que são estiradas na direção de laminação. A performance real do elemento é comprimida pelas propriedades no lado de baixa tenacidade, e assim as propriedades do metal base original não podem ser exibidas suficientemente quando há uma anisotropia na tenacidade. A anisotropia na tenacidade pode ser reduzida executando-se o controle da morfologia das inclusões estiradas com um tratamento com Ca descrito, por exemplo, no Documento de Patente 3. Entretanto, nesse caso, o valor da tenacidade é aumentado em uma direção na qual a tenacidade é a mais baixa. Entretanto, a quantidade de inclusões no elemento é aumentada, e assim há um problema pelo fato de que os valores da tenacidade nas outras direções são reduzidos.

Documento da técnica anterior Documento de Patente [009] Documento de Patente 1 - Pedido de Patente Japonesa

Não Examinado, Primeira Publicação n° 2002-102980 [0010] Documento de Patente 2 - Pedido de Patente Japonesa

Não Examinado, Primeira Publicação n° 2006-213959

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5/36 [0011] Documento de Patente 3 Pedido de Patente Japonesa Não

Examinado, Primeira Publicação n° 2009-242910

Descrição da invenção

Problemas a serem resolvidos pela invenção [0012] Conforme descrito acima, na técnica relativa, as aplicações da prensagem a quente permanecem nos elementos que tenham uma forma relativamente simples. Portanto, problemas técnicos de redução local na dureza, de anisotropia na tenacidade e de redução no valor da tenacidade do elemento após a conformação a quente (uma chapa de aço submetida ao processo de conformação a quente) provocados pela transformação ferrítica induzida pela deformação em uma porção conformada por alta deformação, que ocorre em um caso em que um elemento no qual é executada uma conformação difícil, tal como rebarbação, não foram examinados.

[0013] Um objetivo da presente invenção é fornecer uma chapa de aço para conformação a quente na qual, mesmo no caso dos problemas descritos acima, isto é, mesmo no caso em que a conformação a quente acompanhada de conformação a alta deformação é executada, a transformação ferrítica induzida por deformação em uma porção conformada é suprimida, e assim a dureza após a conformação a quente é uniforme (a diferença na dureza é pequena), resultando em excelente tenacidade e baixa anisotropia na tenacidade após a conformação a quente.

Meios para resolver os problemas [0014] Os inventores conduziram pesquisas cuidadosas para resolver os problemas descritos acima.

[0015] Como resultado, foi descoberto que controlando-se a composição química de uma chapa de aço, a quantidade de inclusões, e a segregação central, uma chapa de aço para conformação a quente na qual, mesmo em um caso em que a conformação a quente acompa

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6/36 nhada de conformação a alta deformação é executada, a transformação ferrítica por indução de deformação é suprimida, e assim a dureza após a conformação a quente é uniforme, resultando em excelente tenacidade e pode ser obtida baixa anisotropia na tenacidade após a conformação a quente. Além disso, na descrição a seguir, pode ser um caso em que a dureza uniforme é referente a uma distribuição estável de dureza.

[0016] O sumário da presente invenção com base nas novas descobertas é como segue.

(1) Uma chapa de aço conforme um aspecto da presente invenção inclui como composição química, em % em massa: C: 0,18% a 0,275%; Si: 0,02% a 0,15%; Mn: 1,85% a 2,75%; Al sol.: 0,0002% a 0,5%; Cr: 0,05% a 1,00%; B: 0,0005% a 0,01%; P: 0,1% ou menos; S: 0,0035% ou menos; N: 0,01% ou menos; Ni: 0% a 0,15%; Cu: 0% a 0,05%; Ti: 0% a 0,1%; Nb: 0% a 0,2%; e o restante incluindo Fe e impurezas, no qual a limpeza da estrutura metálica é 0,08% ou menos, α que é o grau de segregação de Mn expresso pela expressão a a seguir é 1,6 ou menos e, em uma conformação a quente, a diferença AHv em uma dureza média após a conformação a quente entre a porção conformada a baixa deformação que sofre uma deformação plástica de 0,5% ou menos e uma porção conformada a alta deformação que sofre uma deformação plástica de 20% ou mais é 40 ou menos.

α = (concentração máxima de Mn em % em massa em uma porção central da espessura da chapa de aço) / (concentração média de Mn em % em massa em uma porção a uma profundidade de 1/4 da espessura da chapa a partir da superfície da chapa de aço): expressão a (2) Na chapa de aço descrita no item (1), a composição química pode também incluir, ao invés de uma porção de Fe, em % em massa, um ou dois elementos selecionados do grupo consistindo

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7/36 em Ni: 0,02% a 015%, e Cu: 0,003% a 0,05%.

(3) Na chapa de aço descrita no item (1) ou (2), a composição química pode também incluir, ao invés de uma porção de Fe, em % em massa, um ou dois elementos selecionados do grupo consistindo em Ti: 0,005% a 0,1%, e Nb: 0,005% a 0,2%.

(4) Na chapa de aço descrita em qualquer um dos itens (1) a (3), a superfície da chapa de aço pode também conter uma camada revestida.

Efeitos da invenção [0017] De acordo com um aspecto da presente invenção, mesmo em um caso em que a conformação a quente acompanhada de conformação a alta deformação tal como rebarbação é executada, a transformação ferrítica induzida pela deformação na porção conformada é suprimida, e assim pode ser obtida uma chapa de aço tendo uma distribuição de dureza estável após a conformação a quente, e excelente tenacidade e baixa anisotropia na tenacidade após a conformação a quente. A chapa de aço é adequada para, por exemplo, um material de um elemento de uma estrutura mecânica incluindo um elemento de estrutura de chassi, um elemento inferior de chassi, etc., de um veículo, e assim a presente invenção é muito útil no campo industrial.

[0018] Além disso, a conformação a quente pode ser executada conforme um método de rotina. Por exemplo, um material chapa de aço pode ser aquecido até uma temperatura do ponto Ac3 ou mais (cerca de 800°C) e o ponto Ac3 + 200°C ou menos, pode ser mantido por 0 segundo ou mais e 600 segundos ou menos, pode ser transportado até uma máquina de prensagem e ser então conformado por prensagem, e pode ser mantido por 5 segundos ou mais no ponto morto do fundo da máquina de prensagem. Nesse momento, um método de aquecimento pode ser selecionado adequadamente, e no caso de um aquecimento rápido, o aquecimento elétrico ou o aquecimento de

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8/36 alta frequência podem ser executados. Além disso, como aquecimento típico, pode ser usado o aquecimento em um forno que é ajustado para a temperatura de aquecimento, ou similar. O resfriamento a ar é executado durante o transporte até a máquina de prensagem, e assim há uma possibilidade de que, quando o tempo de transporte é aumentado, a transformação ferrítica possa ocorrer até a prensagem ser iniciada, e o amolecimento pode ocorrer. Portanto, o tempo de transporte é preferivelmente 15 segundos ou menos. Para evitar um aumento na temperatura do molde, o resfriamento de um molde pode ser executado. Nesse caso, como método de resfriamento, pode ser executado um resfriamento adequado, tal como método de resfriamento de instalar uma tubulação de resfriamento em um molde e fornecer um refrigerante para fluir através da mesma.

Modalidade da invenção [0019] Daqui em diante será descrita em maiores detalhes uma chapa de aço conforme uma modalidade da presente invenção (em alguns casos referida como chapa de aço uma chapa de aço conforme essa modalidade). Na descrição a seguir, % relativo à composição química da chapa de aço é % em massa.

1. Composição química (1) C: 0,18% a 0,275% [0020] C é um elemento importante para aumentar a capacidade de endurecimento do aço, determinando a resistência após o resfriamento rápido, e também controlando a ductilidade local e a tenacidade após a conformação a quente. Além disso, C é um formador de austenita, e assim tem uma ação de suprimir a transformação ferrítica induzida pela deformação durante a conformação a alta deformação, facilitando assim a obtenção de uma distribuição de dureza estável de um elemento após a conformação a quente. Entretanto, quando o teor de C é menor que 0,18%, é difícil garantir uma resistência à tração de

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1100 MPa ou maior, que é a resistência preferida após o resfriamento rápido, e o efeito de obter uma distribuição estável de dureza pela ação acima não pode ser obtido. Por outro lado, quando o teor de C é maior que 0,275%, a ductilidade local e a tenacidade são reduzidas. Portanto, o teor de C é 0,18% a 0,275%. O limite superior preferível do teor de C é 0,36%, e o seu limite superior mais preferível é 0,24%.

(2) Si: 0,02% a 0,15% [0021] Si é um elemento que aumenta a capacidade de endurecimento e aumenta a aderência de carepa após a conformação a quente. Entretanto, quando o teor de Si é menor que 0,02%, pode ser um caso em que o efeito descrito acima não pode ser obtido suficientemente. Portanto, o limite inferior do teor de Si é 0,02%. O seu limite inferior preferível é 0,03%. Por outro lado, quando o teor de Si é maior que 0,15%, a temperatura de aquecimento necessária para a transformação austenítica durante a conformação a quente e significativamente alta. Portanto, pode ser um caso em que o custo necessário para um tratamento térmico é aumentado ou o resfriamento rápido é executado insuficientemente devido a um aquecimento insuficiente. Além disso, Si é um elemento formador de ferrita. Consequentemente, quando o teor de Si é muito alto, a transformação ferrítica induzida e pela deformação é passível de ocorrer durante a conformação a alta deformação. Portanto, pode ser um caso em que a dureza de um elemento após a conformação a quente seja reduzida localmente, e assim uma distribuição estável de dureza não é obtida. Além disso, pode ser um caso em que uma grande quantidade de Si estando contida provoque uma redução na capacidade de umedecimento em um caso de execução do tratamento de revestimento por imersão a quente, resultando em partes não revestidas. Portanto, o limite superior do teor de Si é 0,15%.

(3) Mn: 1,85% a 2,75%

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10/36 [0022] Mn é um elemento eficaz em aumentar a capacidade de endurecimento do aço e garantir estavelmente a resistência do aço após o resfriamento rápido. Além disso, Mn é um formador de austenita, e assim suprime a transformação ferrítica induzida pela deformação durante a conformação a alta deformação, facilitando assim a obtenção de uma distribuição de dureza estável de um elemento após a conformação a quente. Entretanto, quando o teor de Mn é menor que 1,85%, pode ser um caso em que o efeito descrito acima não pode ser obtido suficientemente. Portanto, o limite inferior do teor de Mn é 1,85%. Por outro lado, quando o teor de Mn é maior que 2,75%, o efeito descrito acima é saturado, e é provocada a deterioração da tenacidade após o resfriamento rápido. Consequentemente, o limite superior do teor de Mn é 2,75%. O limite superior preferível do teor de Mn é 2,5%.

(4) Al sol.: 0,0002% a 0,5% [0023] Al é um elemento que desoxida o aço fundido e assim melhora a estabilidade do aço. Quando o teor de Al sol. É menor que 0,0002%, a desoxidação é executada insuficientemente. Consequentemente, o limite inferior do teor de Al sol. é 0,0002%. Além disso, Al é também um elemento eficaz em aumentar a capacidade de endurecimento de uma chapa de aço e garantir estavelmente a resistência após o resfriamento rápido, e assim pode estar ativamente contido. Entretanto, mesmo quando o teor de Al é maior que 0,5%, o efeito é saturado, e é provocado um aumento no custo. Portanto, o limite superior do teor de Al é 0,5%.

[0024] Al sol. indica Al solúvel em ácido, e o teor de Al sol não inclui a quantidade de Al contida em Al2O3 e similares que não está dissolvido em um ácido (5) Cr: 0,05% a 1,00% [0025] Cr é um elemento que aumenta a capacidade de endureci

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11/36 mento do aço. Além disso, o Cr é um formador de austenita, e assim suprime a transformação ferrítica induzida pela deformação durante a conformação a alta deformação facilitando a obtenção de uma distribuição de dureza estável de um elemento após a conformação a quente. Entretanto, quando o teor de Cr é menor que 0,05%, pode ser um caso em que o efeito descrito acima não possa ser obtido suficientemente. Portanto, o limite inferior do teor de Cr é 0,05%. O seu limite inferior preferível é 0,1%, e o seu limite inferior mais preferível é 0,2%. Por outro lado, quando o teor de Cr é maior que 1,00%, o Cr é concentrado em carbonetos no aço. Como resultado, quando o aço é fornecido na conformação a quente, a solubilização de carbonetos durante o processo de aquecimento é retardada, e a capacidade de endurecimento e reduzida. Consequentemente, o limite superior do teor de Cr é 1,00%. O limite superior preferível do teor de Cr é 0,8%.

(6) B: 0,0005% a 0,01% [0026] B é um elemento eficaz em aumentar a capacidade de endurecimento do aço e garantir estavelmente a resistência após o resfriamento rápido. Quando o teor de B é menor que 0,0005%, pode ser um caso em que o efeito descrito acima não possa ser obtido suficientemente. Consequentemente, o limite inferior do teor de B é 0,0005%. Por outro lado, quando o teor de B é maior que 0,01%, o efeito é saturado, e é provocada a deterioração da tenacidade de uma porção resfriada rapidamente. Portanto, o limite superior do teor de B é 0,01%. O limite superior preferível do teor de B é 0,005%.

(7) P: 0,1% ou menos [0027] P é um elemento que está geralmente contido como uma impureza. Entretanto, P tem uma ação de aumentar a capacidade de endurecimento do aço e garantir estavelmente a resistência do aço após o resfriamento rápido e assim pode estar contido ativamente. Entretanto, quando o teor de P é maior que 0,1%, a tenacidade é deterio

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12/36 rada significativamente. Consequentemente, o teor de P é limitado a 0,1%. O limite superior preferível do teor de P é 0,05%. O limite inferior do teor de P não precisa ser particularmente limitado, mas uma redução excessiva no teor de P provoca um aumento significativo no custo. Portanto, o limite inferior do teor de P pode ser 0,0002%.

(8) S: 0,0035% ou menos [0028] S é um elemento que está contido como uma impureza. Além disso, S forma MnS, e assim é um fator principal na redução da tenacidade e da anisotropia na tenacidade. Quando o teor de S é maior que 0,0035%, a deterioração na tenacidade se torna significativa, e assim o teor de S é limitado a 0,0035%. O limite inferior do teor de S não precisa ser particularmente limitado, mas juma redução excessiva no teor de S provoca um aumento significativo no custo. Portanto, o limite inferior do teor de S pode ser 0,0002%.

(9) N: 0,01% ou menos [0029] N é um elemento que está contido como uma impureza.

Quando o teor de N é maior que 0,01%, nitretos brutos são formados no aço e a capacidade de deformação local e a tenacidade são deterioradas significativamente. Consequentemente, o teor de N é limitado a 0,01%. O limite inferior do teor de N não precisa ser particularmente limitado, mas uma redução excessiva no teor de N provoca um aumento significativo no custo. Portanto, o limite inferior do teor de N pode ser 0,0002%. O limite inferior preferível do teor de N é 0,0008% ou mais [0030] Além disso aos elementos mencionados acima, a chapa de aço conforme essa modalidade pode conter elementos arbitrários descritos abaixo. Tais elementos não estão necessariamente contidos ali. Portanto. Os limites inferiores de suas quantidades não são particularmente limitados, e seus limites inferiores são 0%.

(10) Ni: 0,15% ou menos, Cu: 0,05% ou menos

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13/36 [0031] Ni e Cu são elementos eficazes no aumento da capacidade de endurecimento do aço e na garantia da resistência após o resfriamento rápido. Portanto, um ou dois desses elementos podem estar contidos. Entretanto, mesmo quando uma quantidade de qualquer um dos elementos maior que o limite superior estiver contida, o efeito descrito acima é saturado, o que é desvantajoso em termos de custo. Consequentemente, a quantidade de cada um dos elementos é ajustada conforme descrito acima. Preferivelmente, o teor de Ni é 0,10% ou menos, e o teor de Cu é 0,03% ou menos. Para obter mais seguramente o efeito descrito acima, é preferível que um ou dois elementos selecionados do grupo consistindo em Ni: 0,02% ou mais e Cu: 0,003% ou mais estejam contidos.

(11) Ti: 0,1% ou menos, Nb: 0,2 ou menos [0032] Ti e Nb são elementos que suprimem a recristalização e também suprimem o crescimento do grão pela formação de carbonetos finos, formando assim grãos de austenita finos quando a chapa de aço é aquecida ate um ponto Ac3 ou maior e é fornecida para conformação a quente. Quando os grãos de austenita fina são formados, a tenacidade de um elemento conformado a quente é melhorada significativamente. Além disso, Ti é inicialmente ligado ao N no aço para gerar TiN, e assim o consumo de B devido à precipitação de BN é suprimido. Como resultado, incluindo-se Ti a capacidade de endurecimento através do B pode ser aumentada. Para obter o efeito descrito acima, um ou dois dos elementos podem estar contidos. Quando uma quantidade maior que o limite superior de qualquer um dos elementos estiver contida, a quantidade de precipitação de TiC ou NbC é aumentada, e assim C é consumido, portanto, pode ser um caso em que a resistência após o resfriamento rápido é reduzida. Consequentemente, a quantidade de cada um dos elementos é ajustada conforme descrito acima. Preferivelmente, o limite superior do teor de Ti é 0,08%, e o li

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14/36 mite superior do teor de Nb é 0,15%. Além disso, para obter com mais segurança o efeito descrito acima, é preferível que um ou dois elementos selecionados do grupo consistindo em Ti: 0,005% ou mais e Nb: 0,005% ou mais e Nb: 0,005% ou mais estão contidos.

[0033] O restante excluindo os componentes descritos acima inclui

Fe e uma impureza. A impureza indica uma material prima tal como minério ou sucata, ou um material incorporado de um ambiente de produção.

[0034] A chapa de aço conforme a presente invenção pode ser qualquer uma entre uma chapa de aço laminada a quente e uma chapa de aço laminada a frio, e pode ser uma chapa de aço laminada a quente recozida ou uma chapa de aço laminada a frio recozida que é obtida executando-se o recozimento na chapa de aço laminada a quente ou na chapa de aço laminada a frio.

2. Estrutura metálica (1) Limpeza: 0,08% ou menos [0035] A limpeza nessa modalidade é definida como a soma das quantidades das inclusões série A, série B e série C contidas em uma chapa de aço, que é obtida por um cálculo aritmético especificado na JIS G 0555. Quando as quantidades de inclusões são aumentadas, a propagação de fraturas ocorre facilmente, resultando na deterioração da tenacidade e em um aumento no grau de anisotropia na tenacidade. Portanto, o limite superior da limpeza é 0,08%. O seu limite superior preferível é 0,04%. Na chapa de aço conforme essa modalidade, MnS que é a inclusão série A é um fator principal de deterioração do grau de anisotropia na tenacidade. Portanto, particularmente, a quantidade de inclusões série A é preferivelmente 0,06% ou menos. Mais preferivelmente, a quantidade de inclusões série A é 003% ou menos.

[0036] Além disso, a limpeza é preferivelmente tão baixa quanto possível. Entretanto, do ponto de vista de custo, o seu limite inferior

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15/36 pode ser 0,003% ou 0,005%.

(2) Grau de segregação de Mn α: 1,6 ou menos [0037] Mn é passível de segregar para a vizinhança da porção central da espessura de uma chapa de aço durante o lingotamento. Em um caso em que a segregação central ocorre significativamente, inclusões tais como MnS são concentradas em uma porção segregada, resultando em uma redução na tenacidade e em um aumento no grau de anisotropia na tenacidade. Além disso, a martensita gerada na porção segregada durante o resfriamento rápido é dura, e assim a tenacidade é deteriorada. Além disso, devido à interação entre Mn e P, a segregação de P é também aumentada em grau na porão segregada de Mn, o que também provoca a deterioração da tenacidade. Portanto, o grau de segregação de Mn α expresso pela expressão 1 a seguir é

1,6 ou menos. O grau de segregação de Mn α é preferivelmente aproximadamente 1,0 (isto é, a segregação não ocorre). Entretanto, do ponto de vista de custo, o seu limite inferior pode ser 1,03 ou 1,05.

[0038] α = (concentração máxima de Mn (% em massa) na porção central da espessura) / (concentração média de Mn (% em massa) em uma posição a uma profundidade de 1/4 (% em massa) da espessura da chapa a partir da superfície) ... (expressão 1)

3. Camada revestida [0039] Uma camada revestida pode ser formada na superfície da chapa de aço para conformação a quente conforme a presente invenção com o propósito de aumentar a resistência à corrosão, etc., e obter uma chapa de aço com superfície tratada. Mesmo quando a camada revestida é fornecida, o efeito dessa modalidade não é reduzido. A camada revestida pode ser uma camada eletrorrevestida, ou pode ser uma camada revestida por imersão a quente. Como camada eletrorrevestida, uma camada revestida de zinco eletrolítico, uma camada revestida de liga Zn-Ni eletrolítica, e similares podem ser exemplificadas.

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Como a camada revestida por imersão a quente, uma camada galvanizada por imersão a quente, uma camada galvanizada e recozida (galvanizada e recozida), uma camada revestida de alumínio por imersão a quente, uma camada revestida de liga Zn-Al por imersão a quente, uma camada revestida de liga Zn-Al-Mg por imersão a quente, uma camada revestida de liga Zn-Al-Mg-Si por imersão a quente, etc., podem ser exemplificadas. A quantidade revestida não é particularmente limitada, e pode ser uma faixa comum.

4. Método de produção [0040] A seguir será descrito um método representativo de produção da chapa de aço para conformação a quente conforme a presente invenção. Usando-se o método de produção incluindo os processos a seguir, a chapa de aço conforme essa modalidade pode ser facilmente obtida.

(1) Processo de lingotamento contínuo (S1) [0041] Um aço fundido tendo a composição química descrita acima é lingotado em uma placa por um método de lingotamento contínuo. Nesse processo de lingotamento contínuo, é preferível que a temperatura do aço fundido seja maior que a temperatura liquidus em 5°C ou mais, a quantidade de aço fundido sendo vazada por unidade de tempo é 6 t/min ou menos, e o tratamento de redução da segregação central é executado antes de a peça lingotada se solidificar completamente.

[0042] Quando a quantidade de aço fundido sendo vazada por unidade de tempo (taxa de vazamento) do aço fundido durante o lingotamento contínuo é maior que 6 t/min, o aço fundido em um molde flui rapidamente, e assim as inclusões são facilmente presas e a quantidade de inclusões na placa é aumentada. Quando a temperatura do aço fundido é maior que a temperatura liquidus por menos de 5°C, a viscosidade aumenta, e assim as inclusões são menos passíveis de

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17/36 flutuarem. Portanto, a quantidade de inclusões no aço aumenta, e a limpeza é deteriorada (o seu valor é aumentado). Quando o aço fundido e lingotado continuamente, é mais preferível que a temperatura do aço fundido seja maior que a temperatura liquidus em 8°C ou mais, e a quantidade vazada seja 5 t/min ou menos.

[0043] Como tratamento de redução da segregação central, por exemplo, executando-se a agitação eletromagnética ou a redução da camada não solidificada em uma camada não solidificada, antes que a peça fundida se solidifique completamente, pode ser executado o alívio ou a extração de uma porção concentrada.

(2) Processo de tratamento de homogeneização da placa (S2) [0044] Como um elemento de redução da segregação após a placa ser completamente solidificada, um tratamento de homogeneização da placa até 1150°C a 1350°C e mantendo o material resultante por 10 horas a 50 horas pode também ser executado. Executando-se o tratamento de homogeneização da placa sob as condições acima, o grau de segregação pode ser também reduzido. Além disso, o limite superior preferível da temperatura de aquecimento é 1300°C, e o limite superior preferível do tempo de retenção é 30 horas.

(3) Processo de laminação a quente (S3), Processo de resfriamento (S4) e Processo de bobinagem (S5) [0045] A placa obtida executando-se o processo de lingotamento contínuo descrito acima e o processo de tratamento de homogeneização da placa conforme necessário, é aquecida até 1050°C a 1350°C e é então laminada a quente em uma chapa de aço laminada a quente. A chapa de aço laminada a quente é mantida na faixa de temperaturas acima por 5 segundos a 20 segundos. Após ser retida, a chapa de aço é resfriada até uma faixa de temperaturas de 400°C a 700°C por resfriamento a água. Posteriormente, a chapa de aço resfriada é bobinada.

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18/36 [0046] Pode haver um caso em que a placa contenha inclusões não metálicas que são a causa da deterioração da tenacidade e da capacidade de deformação local de um elemento após o resfriamento rápido ser executado na chapa de aço. Portanto, quando a placa é fornecida para a laminação a quente, é preferível que tais inclusões não metálicas sejam solubilizadas suficientemente. Em relação à placa que tenha a composição química descrita acima, aquecendo-se a placa até 1050°C ou mais para ser fornecida para a laminação a quente, a solubilização das inclusões não metálicas é acelerada. Consequentemente, é preferível que a temperatura da placa fornecida para a laminação a quente seja 1050°C ou mais. Além disso, a temperatura da placa fornecida para a laminação a quente pode ser 1050°C ou mais, e a placa que tenha uma temperatura de menos de 1050°C pode ser aquecida até 1050°C ou mais.

[0047] Em um caso em que a transformação a partir de austenita trabalhada é permitida após a laminação de acabamento, a textura laminada permanece, o que causa anisotropia no produto final. Portanto, para permitir que a transformação a partir de austenita recristalizada possa ocorrer, é preferível que a chapa de aço após ser laminada seja mantida por 5 segundos ou mais na faixa de temperaturas acima. Para manter a chapa de aço por 5 segundos ou mais nessa faixa de temperaturas em uma linha de produção, por exemplo, a chapa de aço pode ser transportada sem ser resfriada a água em uma zona de resfriamento após a laminação de acabamento.

[0048] Ajustando-se a temperatura de bobinagem para ser 400°C ou mais, a razão de área de ferrita na estrutura do metal pode ser aumentada. Quando a razão de área de ferrita é alta, a resistência da chapa de aço laminada a quente é suprimida, e assim o controle de carga, o controle do aplainamento da chapa de aço, e o controle da espessura da chapa são facilitados durante a laminação a frio em um

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19/36 processo subsequente, resultando em um aumento na eficiência da produção. Portanto, a temperatura de bobinagem é preferivelmente 400°C ou mais.

[0049] Por outro lado, ajustando-se a temperatura de bobinagem para ser 700°C ou menos, o crescimento da carepa após a bobinagem é suprimido, e assim a geração de defeitos de carepa é suprimida. Além disso, a deformação de uma bobina devido ao seu peso após a bobinagem é suprimida, e a geração de arranhões na superfície da bobina devido à deformação pode ser suprimida. Portanto, a temperatura de bobinagem é preferivelmente 700°C ou menos. A deformação é causada pela expansão do volume devido á transformação ferrítica e à subsequente contração térmica, e desaparecendo a tensão de bobinagem na bobina em um caso em que a austenita não transformada permanece após a bobinagem e a austenita não transformada se transforma em ferrita após a bobinagem.

(4) Processo de decapagem (S6) [0050] A decapagem pode ser executada na chapa de aço após o processo de bobinagem. A decapagem pode ser executada conforme um método de rotina. Antes da decapagem ou após a decapagem, para acelerar a correção do aplainamento ou a esfoliação da carepa, uma laminação de acabamento pode ser executada, e isso não influencia o efeito dessa modalidade. A taxa de alongamento no caso de execução de laminação de acabamento não precisa ser particularmente limitada e, por exemplo, pode ser 0,3% ou mais e menos de 3,0%.

(5) Processo de laminação a frio (S7) [0051] A laminação a frio pode ser executada na chapa de aço decapada obtida através do processo de decapagem, conforme necessário. O método de laminação a frio pode ser executado conforme um método rotineiro. A redução de laminação da laminação a frio pode estar dentro de uma faixa típica, e é geralmente 30% a 80%.

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20/36 (6) Processo de recozimento (S8) [0052] O recozimento a 700°C a 950°C pode ser executado na chapa de aço laminada a quente obtida pelo processo de bobinagem (S5) ou a chapa de aço laminada a frio obtida pelo processo de laminação a frio (S7), conforme necessário.

[0053] Executando-se o recozimento de manter a chapa de aço laminada a quente e a chapa de aço laminada a frio dentro de uma faixa de temperaturas de 700°C ou mais, o efeito das condições de laminação a quente pode ser reduzido, e assim também a estabilização das propriedades após o resfriamento rápido pode ser alcançada. Além disso, em relação à chapa de aço laminada a frio, a chapa de aço pode ser amaciada através da recristalização, e assim a capacidade de trabalho antes da conformação a quente pode ser melhorada. Portanto, no caso de execução do recozimento na chapa de aço laminada a quente ou na chapa de aço laminada a frio, é preferível que a chapa de aço seja mantida em uma faixa de temperaturas de 700°C ou mais.

[0054] Por outro lado, ajustando-se a temperatura do recozimento para ser 950°C ou menos, o custo necessário para o recozimento pode ser suprimido, e uma alta produtividade pode ser garantida. Além disso, uma vez que o embrutecimento da estrutura pode ser suprimido, uma tenacidade melhor pode ser garantida após o resfriamento rápido. Portanto, no caso de se executar o recozimento na chapa de aço laminada a quente ou na chapa de aço laminada a frio, é preferível que a chapa de aço seja mantida dentro de uma faixa de temperaturas de 950°C ou menos.

[0055] O resfriamento até 550°C após o recozimento no caso de execução do recozimento é preferivelmente executado a uma taxa média de resfriamento de 3°C/s a 20°C/s. Ajustando-se a taxa média de resfriamento para ser 3°C/s ou mais, a geração de perlita bruta ou

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21/36 de cementita bruta pode ser suprimida, e assim as propriedades após o resfriamento rápido podem ser melhoradas. Além disso, ajustandose a taxa média de resfriamento para ser 20°C ou menos, a estabilização do material é facilmente alcançada.

(7) Processo de revestimento (S9) [0056] No caso em que uma camada revestida é formada na superfície da chapa de aço para obter uma chapa de aço revestida, o eletrorrevestimento ou o revestimento por imersão a quente pode ser executado conforme um método de rotina. No caso da galvanização por imersão a quente, pode ser usado um equipamento de galvanização contínua por imersão a quente e o processo de recozimento e o subsequente tratamento de revestimento podem ser executados no equipamento. Caso contrário, o tratamento de revestimento pode ser executado independentemente do processo de recozimento. Um tratamento de ligação pode também ser executado além da galvanização por imersão a quente ou galvanização com recozimento (galvannealing). No caso de se executar o tratamento de ligação, a temperatura do tratamento de ligação é preferivelmente 480°C a 600°C. Ajustandose a temperatura do tratamento de ligação para ser 480°C ou mais, a irregularidade no tratamento de ligação pode ser suprimida. Ajustandose a temperatura do tratamento de ligação para ser 600°C ou menos, o custo de produção pode ser suprimido, e uma alta produtividade pode ser garantida. Após a galvanização por imersão a quente, a laminação de acabamento pode ser executada para correção do aplainamento conforme necessário. A taxa de alongamento da laminação de acabamento pode seguir um método de rotina.

[0057] A quantidade de inclusões e o grau de segregação na chapa de aço são determinados principalmente pelos processos até a laminação a quente e não são mudados substancialmente antes e depois da conformação a quente. Portanto, quando a composição quími

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22/36 ca, a quantidade de inclusões (limpeza), e o grau de segregação da chapa de aço antes da conformação a quente satisfazem as faixas dessa modalidade, um elemento prensado a quente produzido por prensagem a quente executada posteriormente também satisfaz as faixas dessa modalidade.

Exemplos [0058] Aços tendo as composições químicas mostradas na Tabela foram fundidos em um conversor para um teste, e o lingotamento contínuo foi executado em uma máquina de lingotamento contínuo para teste. Como mostrado na Tabela 2, no processo de lingotamento contínuo, a taxa de vazamento e a diferença de temperatura de aquecimento do aço fundido (temperatura do aço fundido - temperatura liquidus) foram mudadas variadamente durante o lingotamento. Além disso, em um procedimento de solidificação da placa, a agitação eletromagnética foi executada. Além disso, em uma porção da placa solidificada final, a extração de uma porção segregada central foi executada pela redução da camada não solidificada (extrusão) na qual o intervalo entre um par de cilindros superior e inferior na máquina de lingotamento contínuo foi estreitado. Para comparação, foram produzidas parcialmente placas nas quais a agitação eletromagnética e/ou a extrusão (tratamento de redução da segregação central) não foram executadas. Posteriormente, um tratamento de homogeneização de placas foi executado a 1300°C por 20 horas. O tratamento de homogeneização da placa foi omitido para algumas das placas. Usando-se as placas produzidas conforme descrito acima, foi executada a laminação a quente, e então os materiais resultantes foram resfriados e bobinados para obter chapas de aço laminadas a quente tendo uma espessura de chapa de 5,0 mm ou 2,9 mm. Quanto às condições de laminação a quente nesse momento, a temperatura de aquecimento das placas foi de 1250°C, a temperatura de início da laminação foi 1150°C, a

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23/36 temperatura de término de laminação foi 900°C, e a temperatura de bobinagem foi 650°C. A laminação a quente foi executada através da laminação de passes múltiplos, e a retenção por 10 segundos foi executada após o término da laminação. O resfriamento após a laminação a quente foi executado por resfriamento a água. Para comparação, parte dela não foi submetida à retenção.

[0059] Além disso, em relação às taxas de vazamento, o tamanho de um equipamento de produção atual é diferente daquele da máquina de lingotamento contínuo para um teste usado nesse exemplo. Portanto, na Tabela 2, em consideração dos fatores de tamanho, é descrito o valor que é convertido na taxa de vazamento no equipamento de produção atual. Além disso, a diferença de temperatura de aquecimento do aço fundido na Tabela 2 é um valor obtido subtraindo-se a temperatura liquidus da temperatura do aço fundido [0060] As chapas de aço laminadas a quente obtidas foram submetidas a um tratamento de decapagem de acordo com um método de rotina para obter chapas de aço decapadas. As chapas de aço decapadas tendo uma espessura de 5,0 mm foram submetidas à laminação a frio para obter chapas de aço laminadas a frio tendo uma espessura de 2,9 mm. Parte das chapas de aço laminadas a frio foi submetida a eletrorrevestimento. Parte das chapas de aço laminadas a frio foi submetida ao recozimento de recristalização (a uma temperatura de recozimento de 800°C para um tempo de aquecimento de 60 segundos) em um equipamento de recozimento contínuo, e parte dessas partes foram posteriormente submetidas ao revestimento com zinco eletrolítico. Além disso, parte das chapas de aço laminadas a quente e chapas de aço laminadas a frio foi submetida ao recozimento (e uma temperatura de recozimento de 800°C por um tempo de recozimento de 60 segundos) e a galvanização por imersão a quente em um equipamento de galvanização por imersão a quente. A temperatura de um banho de

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24/36 galvanização por imersão a quente foi 460°C, e suas partes foram submetidas a um tratamento de ligação a 540°C por 20 segundos, obtendo assim chapas de aço galvanizadas e chapas de aço galvanizadas e recozidas.

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Tabela 1 (% em massa)

Tipo de aço	C	Si	Mn	P	S	Al sol.	N	B	Cr	Ni	Cu	Ti	Nb	temperatura liquidus (°C)
A	0,190	0,10	2,45	0,007	0,0015	0,040	0,0050	0,0030	0,47	-	-	0,06	-	1508
B	0,220	0,12	2,20	0,010	0,0025	0,040	0,0030	0,0008	0,21	-	-	0,09	0,02	1508
C	0,260	0,09	2,14	0,015	0,0020	0,008	0,0040	0,0050	0,40	0,05	-	-	-	1505
D	0,210	0,09	2,20	0,011	0,0018	0,026	0,0062	0,0022	0,20	-	-	0,03	-	1509
E	0,250	0,10	1,88	0,010	0,0020	0,020	0,0030	0,0011	0,30	0,01	-	0,01	0,02	1507
F	0,255	0,12	2,00	0,010	0,0080	0,030	0,0040	0,0022	0,25	-	-	-	-	1506
G	0,190	0,03	2,00	0,010	0,0020	0,010	0,0030	0,0030	0,80	-	0,04	-	-	1511
H	0,230	0,05	2,68	0,020	0,0020	0,020	0,0035	0,0025	0,85	-	-	-	-	1504
I	0,220	0,05	2,20	0,010	0,0023	0,100	0,0030	0,0010	0,50	-	-	0,02	-	1508
J	0,210	0,20	1,30	0,011	0,0026	0,026	0,0062	0,0022	0,20	-	-	0,03	-	1514
K	0,200	0,90	2,00	0,012	0,0020	0,042	0,0039	0,0010	0,28	-	-	-	-	1500
L	0,160	0,13	1,93	0,010	0,0050	0,038	0,0048	0,0015	0,02	-	-	-	-	1515
M	0,210	0,10	1,60	0,010	0,0020	0,038	0,0038	0,0010	0,22	-	-	0,03	-	1512
N	0,320	0,10	2,00	0,010	0,0028	0,025	0,0039	0,0015	0,22	-	-	0,02	-	1502
O	0,120	0,13	2,10	0,012	0,0026	0,040	0,0045	0,0020	0,25	-	-	0,04	-	1516
P	0,190	0,10	1,90	0,009	0,0023	0,035	0,0038	0,0018	0,02	-	-	0,03	-	1513
Q	0,210	0,14	5,00	0,020	0,0030	0,025	0,0030	0,0025	0,20	-	-	0,02	-	1492
R	0,220	0,12	2,10	0,015	0,0028	0,038	0,0042	0,0150	0,30	-	-	0,05	-	1508

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Tabela 2

Teste n°	Tipo de aço	Diferença da temperatura	Taxa de vazamento (t/min)	Agitação eletromagnética	Extrusão	Tratamento de homogeneização da placa	Retenção após o término	Limpeza (%)	Grau de segregação do Mn α	Nota
de mento fundido	aquecido aço > (°C)
1	A	32	4,2	Presente	Presente	Presente	Presente	0,02	1,2	Exemplo da invenção
2	A	32	4,2	Presente	Presente	Presente	Ausente	0,02	1,2	Exemplo da invenção
3	B	32	5,5	Presente	Presente	Presente	Presente	0,03	1,2	Exemplo da invenção
4	B	32	7,0	Presente	Presente	Presente	Presente	0,16	1,3	Exemplo comparativo
5	C	35	2,3	Presente	Presente	Ausente	Presente	0,01	1,3	Exemplo da invenção
6	C	35	2,3	Presente	Presente	Presente	Presente	0,01	1,1	Exemplo da invenção
7	D	31	3,3	Presente	Presente	Presente	Presente	0,02	1,3	Exemplo da invenção
8	D	31	3,3	Ausente	Presente	Presente	Presente	0,02	18	Exemplo comparativo
9	E	33	2,5	Presente	Presente	Presente	Presente	0,01	1,2	Exemplo da invenção
10	F	34	6,0	Presente	Presente	Presente	Presente	0,12	1,3	Exemplo comparativo
11	G	30	3,0	Presente	Presente	Presente	Presente	0,02	1,3	Exemplo da invenção
12	H	36	2,8	Ausente	Ausente	Ausente	Presente	0,02	20	Exemplo comparativo

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Teste n°	Tipo de aço	Diferença da temperatura de aquecimento do aço fundido (°C)	Taxa de vazamento (t/min)	Agitação eletromagnética	Extrusão	T ratamento de homogeneização da placa	Retenção após o término	Limpeza (%)	Grau de segregação do Mn α	Nota
13	H	36	2,8	Presente	Presente	Presente	Presente	0,02	1,2	Exemplo da invenção
14	I	32	5,7	Presente	Presente	Presente	Presente	0,04	1,1	Exemplo da invenção
15	I	2	5,7	Presente	Presente	Presente	Presente	0,17	1,3	Exemplo comparativo
16	J	26	3,4	Presente	Presente	Presente	Presente	0,02	1,2	Exemplo comparativo
17	K	40	4,8	Presente	Presente	Presente	Presente	0,03	1,3	Exemplo comparativo
18	L	25	5,5	Presente	Presente	Presente	Presente	0,09	1,3	Exemplo comparativo
19	M	28	2,5	Presente	Presente	Presente	Presente	0,01	1,1	Exemplo comparativo
20	N	38	3,0	Presente	Presente	Presente	Presente	0,02	1,2	Exemplo comparativo
21	O	24	5,5	Presente	Presente	Presente	Presente	0,03	1,1	Exemplo comparativo
22	P	27	3,0	Presente	Presente	Presente	Presente	0,02	1,2	Exemplo comparativo
23	Q	48	2,2	Presente	Presente	Presente	Presente	0,01	1,5	Exemplo comparativo
24	R	32	5,2	Presente	Presente	Presente	Presente	0,03	1,2	Exemplo comparativo

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28/36 [0061] A conformação por prensagem a quente foi executada nas chapas de aço produzidas como amostras, usando-se um equipamento de teste de prensagem a quente. As chapas de aço nas quais a punção foi executada (folga de 10%) foram aquecidas em um forno de aquecimento até a temperatura da superfície da chapa de aço ter alcançado 900°C, foram mantidas a essa temperatura por 4 minutos, e foram extraídas do forno de aquecimento. Posteriormente, as chapas de aço foram resfriadas até 750°C por resfriamento a ar, foram submetidas à rebarbação a quente no momento em que a temperatura atingiu 750°C por resfriamento a ar, e foram mantidas por 1 minuto no ponto morto do fundo da máquina de prensagem. As condições de rebarbação a quente são como segue.

Forma da punção: cônica, Diâmetro da punção: 60 mm, Velocidade de prensagem: 40 mm/s, [0062] O resfriamento após a conformação foi executado pelo resfriamento do molde, de modo que a chapa de aço foi mantida por 1 minuto no ponto morto do fundo.

[0063] Na seção transversal da chapa de aço prensada a quente que é paralela à direção de laminação, a dureza de uma porção de rebarbação (uma porção conformada de alta deformação que sofreu uma deformação plástica de 20% ou mais) e uma porção de flange (uma porção conformada de baixa deformação que sofreu uma quantidade de deformação plástica de 5% ou menos) nas porções a uma profundidade de 1/4 da espessura da chapa na seção transversal foram medidas por um medidor de dureza Vickers. A carga de medição foi 98 kN. O método de medição foi baseado na norma JIS Z 2244. A medição de dureza foi executada um total de cinco vezes enquanto se movia por uma inclinação de 200 pm na mesma posição da espessura. O valor médio dos valores de dureza Vickers obtidos de cada um dos

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29/36 elementos foi obtido como uma dureza média (Hv). A diferença entre a dureza média da porção de rebarbação e a dureza média da porção de flange (ΔΗν = (Hv da porção de flange) -(Hv da porção de rebarbação)) foi obtida, e um caso em que ΔΗν foi 40 ou menos foi determinado como sendo aceitável. Os resultados do exame da dureza estão mostrados na Tabela 3.

[0064] Além disso, a quantidade de deformação foi obtida medindo-se a espessura da chapa em cada uma das posições da chapa de aço trabalhada e calculando-se a quantidade de uma redução na espessura da chapa após o trabalho a partir da espessura da chapa antes do trabalho.

[0065] Além disso, nas chapas de aço produzidas como amostras, o exame do valor da tenacidade (valor absoluto da tenacidade) e a anisotropia na tenacidade foi conduzida.

[0066] O exame foi conduzido da maneira a seguir. Inicialmente, a chapa de aço tendo uma espessura de chapa de 2,9 mm foi aquecida até a temperatura da superfície da chapa de aço ter alcançado 900°C no forno de aquecimento, foi mantido por 4 minutos a essa temperatura, e foi então extraído do forno de aquecimento. A seguir, a chapa de aço foi resfriada até 750°C por esfriamento a ar, foi interposta entre os moldes de chapa plana no momento em que a temperatura alcançou 750°C e foi mantida por 1 minuto. Posteriormente, as superfícies frontal e traseira das amostras foram afinadas até uma espessura de 2,5 mm. Amostras de teste de impacto Charpy foram coletadas de modo que as direções longitudinais das amostras foram a direção de laminação e a direção perpendicular à laminação. Nesse momento, um entalhe em V foi entalhado até uma profundidade de 2 mm. O teste de impacto foi executado com base na norma JIS Z 2242 à temperatura ambiente como temperatura de teste. A razão entre o valor de impacto na direção de laminação (energia absorvida / área da seção transver

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30/36 sal) e o valor de impacto na direção perpendicular à direção de laminação foi usada como um índice da anisotropia.

[0067] Os resultados estão mostrados na Tabela 3. Como resultado do teste, quando o valor de impacto na direção de laminação longitudinal foi 70 J/cm² ou mais e a razão de valor de impacto foi 0,65 ou mais, boas propriedades foram determinadas [0068] A limpeza da chapa de aço foi examinada com base na JIS

G 0555. Amostras foram cortadas da chapa de aço de cada número de teste em cinco pontos, e a limpeza de cada uma das posições a 1/8, 1/4, 1/2, 3/4, e 7/8 da espessura da chapa foi examinada por um método de contagem de pontos. Entre os resultados de cada uma das posições de espessura da chapa, um valor tendo a mais alta limpeza foi determinada como a limpeza da amostra. A limpeza foi a soma das inclusões série A, série B e série C.

[0069] O grau de segregação de Mn foi obtido executando-se a análise da superfície do componente de Mn usando-se EPMA. Amostras foram cortadas da chapa de aço de cada um dos números de teste em cinco pontos, 10 campos visuais foram medidos em cada uma das posições a 1/4 e ½ da espessura da chapa com uma ampliação de 500 vezes, e o valor médio dos graus de segregação de Mn de cada um dos campos visuais foi empregado.

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Tabela 3

Teste n°	Tipo de aço	Processo	Tipo de revestimento	Dureza	Valor de impacto na direção de laminação (J/cm²)	Razão do valor de impacto	Nota
Porção do flange	Porção de rebarbação	ΔΗν
1	A	Laminação a quente	-	436	440	-4	110,9	0,785	Exemplo da invenção
2	A	Laminação a quente	-	440	438	2	101,5	0,727	Exemplo da invenção
3	B	Laminação a frio e recozimento	Galvanização por imersão a quente	468	455	13	88,9	0,681	Exemplo da invenção
4	B	Laminação a frio e recozimento	Galvanização por imersão a quente	467	450	17	52,9	0,466	Exemplo comparativo
5	C	Laminação a quente	Eletrorrevestimento	509	489	20	73,2	0,729	Exemplo da invenção
6	C	Laminação a quente	Eletrorrevestimento	507	483	24	78,2	0,769	Exemplo da invenção

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Continuação

Teste n°	Tipo de aço	Processo	Tipo de re- vestimento	Dureza	Valor de impacto na direção de laminação (J/cm²)	Razão do valor de impacto	Nota
Porção do flange	Porção de rebarbação	ΔΗν
7	D	Laminação a quente	Galvanização por imersão a quente	459	438	21	89,5	0,725	Exemplo da invenção
8	D	Laminação a quente	Galvanização por imersão a quente	456	440	16	79,0	0,625	Exemplo comparativo
9	E	Laminação a frio	-	496	480	16	79,3	0,749	Exemplo da invenção
10	F	Laminação a frio	-	503	470	33	58,5	0,407	Exemplo comparativo
11	G	Laminação a frio e recozimento	Eletrorrevestimento	438	428	10	106,6	0,714	Exemplo da invenção
12	H	Laminação a frio e recozimento	Galvanização por imersão a quente	476	473	3	66,9	0,574	Exemplo comparativo

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Continuação

Teste n°	Tipo de aço	Processo	Tipo de revestimento	Dureza	Valor de impacto na direção de laminação (J/cm²)	Razão do valor de impacto	Nota
Porção do flange	Porção de rebarbação	ΔΗν
13	H	Laminação a frio e recozimento	galvanização por imersão a quente	481	480	1	88,9	0,734	Exemplo da invenção
14	I	Laminação a frio e recozimento	-	470	471	-1	85,9	0,701	Exemplo da invenção
15	I	Laminação a frio e recozimento	-	467	462	5	55,4	0,466	Exemplo comparativo
16	J	Laminação a quente	-	456	395	61	99,0	0,688	Exemplo comparativo
17	K	Laminação a quente	galvanização por imersão a quente	447	392	55	99,6	0,699	Exemplo comparativo
18	L	Laminação a frio		409	310	99	111,3	0,511	Exemplo comparativo
19	M	Laminação a frio e recozimento	galvanização por imersão a quente	458	417	41	101,0	0,769	Exemplo comparativo

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Continuação...

Teste n°	Tipo de aço	Processo	Tipo de revestimento	Dureza	Valor de impacto na direção de laminação (J/cm²)	Razão do valor de impacto	Nota
Porção do flange	Porção de rebarbação	ΔΗν
20	N	Laminação a frio e recozimento	galvanização por imersão a quente	567	557	10	37,9	0,674	Exemplo comparativo
21	O	Laminação a frio e recozimento	-	366	322	44	136,0	0,693	Exemplo comparativo
22	P	Laminação a frio e recozimento	-	435	372	63	109,1	0,711	Exemplo comparativo
23	Q	Laminação a frio e recozimento	-	519	517	2	62,0	0,615	Exemplo comparativo
24	R	Laminação a frio e recozimento	-	463	432	31	61,9	0,659	Exemplo comparativo

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35/36 [0070] Em todos os números de teste 16 a 19, 21 e 22, a dureza média da porção de rebarbação que foi a porção deformada por alta deformação foi reduzida significativamente comparado à dureza média da porção de flange que foi a porção deformada por baixa deformação, e os valores ΔΗν foram aumentados para 41 a 99. Isto é porque a porção de rebarbação foi suavizada pela transformação ferrítica provocada pelo trabalho de rebarbação. Nesse caso, no produto conformado a quente produzido, a dureza foi localmente diferente, e assim a resistência do produto conformado não foi uniforme, mas foi parcialmente reduzido. Portanto, a confiabilidade como produto foi reduzida.

[0071] Além disso, nos testes n^os 4, 8, 10, 12, 15, 18, 20, 23 e 24, as composições químicas, a limpeza, ou o grau de segregação estavam, fora das faixas da presente invenção, e assim o valor de impacto na direção de laminação e/ou a razão do valor de impacto foram insuficientes [0072] Contrariamente a isso, em todas as chapas de aço tendo a composição química da presente invenção, independentemente da presença ou ausência do processo de laminação a frio, da presença ou ausência do processo de recozimento, ou do tipo de revestimento, o Δ^ foi -4 ao 24, a diferença entre a dureza média da porção de flange e a dureza média da porção de rebarbação foi pequena, e a estabilidade de dureza e resistência durante a conformação por alta deformação foi excelente.

[0073] Além disso, a tenacidade após a laminação a quente e a anisotropia na tenacidade apresentaram valores suficientes.

Aplicabilidade industrial [0074] A chapa de aço da presente invenção, mesmo em um caso em que a conformação a quente acompanhada de conformação por alta deformação tal como rebarbação é executada, a transformação ferrítica induzida pela deformação na porção conformada é suprimida.

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Portanto, uma chapa de aço tendo uma distribuição estável de dureza após a conformação a quente, uma excelente tenacidade e uma baixa anisotropia na tenacidade após a conformação a quente podem ser obtidas. A chapa de aço é adequada, por exemplo, para um material de um elemento de estrutura mecânica incluindo um elemento de estrutura de chassi, um elemento da parte inferior o chassi, etc., de um veículo, e assim a presente invenção é muito útil em campos industriais.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Chapa de aço, caracterizada pelo fato de que consiste da composição química, em % em massa,

C : 0,18% a 0,275%;

Si : 0,02% a 0,15%;

Mn : 1,85% a 2,75%;

Al sol. : 0,0002% a 0,5%;

Cr : 0,05% a 1,00%;

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

P : 0,1% ou menos;

S : 0,0035% ou menos;

N : 0,01% ou menos;

Ni : 0% a 0,15%;

Cu : 0% a 0,05%;

Ti : 0% a 0,1%;

Nb : 0% a 0,2%; e o restante incluindo Fe e impurezas, em que a limpeza de uma estrutura metálica é 0,08% ou menos, em que a limpeza é definida como a soma das quantidades das inclusões série A, série B e série C contidas na chapa de aço, que são obtidas por um cálculo aritmético especificado na JIS G 0555, α que é o grau de segregação do Mn expresso pela expressão 1 a seguir é 1,6 ou menos, e em uma conformação a quente, a diferença ΔΗν em uma dureza média após a conformação a quente entre uma porção conformada por baixa deformação que sofre uma deformação plástica de 5% ou menos e uma porção conformada por alta deformação que sofre uma deformação plástica de 20% ou mais, é 40 ou menos, α = (concentração máxima de Mn, em % em massa, em uma parte central da espessura da chapa de aço) / (concentração méPetição 870190082661, de 23/08/2019, pág. 40/46
2/2 dia de Mn, em % em massa, em uma posição a uma profundidade de 1/4 da espessura da chapa a partir da superfície da chapa de aço). ... expressão 1.

2. Chapa de aço de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição química também inclui, ao invés de uma porção de Fe, em % em massa, um ou dois elementos selecionados do grupo consistindo em Ni : 0,02% a 0,15%, e Cu : 0,003% a 0,05%.
3. Chapa de aço de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a composição química também inclui, ao invés de uma porção de Fe, em % em massa, um ou dois elementos selecionados do grupo consistindo em Ti: 0,005% a 0,1%, e Nb : 0,005% a 0,2%.
4. Chapa de aço de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a superfície da chapa de ao também inclui uma camada revestida.