BR112015005020B1 - chapa de aço laminada a quente e método para fabricar a mesma - Google Patents

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Abstract

resumo patente de invenção: “chapa de aço laminada a quente e método para fabricar a mesma”. trata-se de uma chapa laminada a quente que inclui, em % em massa, 0,05 a 0,015% de c, 0 a 0,2% de si, 0,5 a 3,0% de al, 1,2 a 2,5% de mn, não mais que 0,1% de p, não mais que 0,01% de s, não mais que 0,007% de n, 0,03 a 0,10% de ti, 0,008 a 0,06% de nb, 0 a 0,12% de v, um total de 0 a 2,0% de um ou mais dentre cr, cu, ni e mo, 0 a 0,005% de b, um total de 0 a 0,01% de um ou mais dentre ca, mg, la e ce, um total de 0,8x(mn-1)% ou mais de si e al, e um total de 0,04 a 0,14% de ti e nb, sendo que o restante é fe e impurezas inevitáveis. na estrutura de aço, a porcentagem de área de superfície total de martensita e de austenita retida está na faixa de 3 a 20%, a porcentagem de área de superfície de ferrita está na faixa de 50 a 96%, e a porcentagem de área de superfície de pearlita não é mais que 3%. em uma porção de camada de superfície, a espessura de uma área na qual estejam presentes óxidos de rede, na direção de espessura de placa, é menor que 0,5 µm. o limite de resistência à tração máximo é de pelo menos 720 mpa.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para CHAPA DE AÇO LAMINADA A QUENTE E MÉTODO PARA FABRICAR A MESMA.
CAMPO DA TÉCNICA [0001] A presente invenção refere-se a uma chapa de aço laminada a quente que tem um limite de resistência à tração de 720 MPa ou mais com excelente resistência à corrosão após revestimento de eletrodeposição, características de fadiga e capacidade de curvatura, e a um método para fabricar a chapa de aço laminada a quente. A presente invenção se refere, particularmente, a uma chapa de aço laminada a quente e a um método para fabricar a chapa de aço laminada a quente, sendo que a chapa de aço laminada a quente é usada de maneira favorável como um material de armações, membros, braços de suspensão, rodas e semelhantes de automóveis ou caminhões ou, nos quais o revestimento de eletrodeposição é realizado, e como um material arquitetural e um material de maquinaria industrial.
TÉCNICA ANTECEDENTE [0002] Uma chapa de aço laminada a quente é usada normalmente para um membro de um automóvel ou de um caminhão, tal como, um chassi ou uma roda, e exige-se que a mesma tenha capacidade de curvatura e alta durabilidade à fadiga.
[0003] Como um método para aumentar a capacidade de formação e as características de fadiga de uma chapa de aço laminada a quente, os métodos a seguir são revelados. Conforme mostrado nos Documentos de Patente 1 a 3, há métodos para dispersar estruturas que incluem martensita rígida em uma estrutura de metal que inclui principalmente ferrita flexível, de modo que produza o então chamado aço de duas fases. Nesses métodos, é adicionado um elemento de liga tal como, Si ou Al, que tem efeito para
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2/47 promover a formação de ferrita durante resfriamento após laminação final em um processo de laminação a quente.
[0004] No entanto, em um caso em que os aços revelados nos
Documentos de Patente 1 a 3 são fabricados em uma real linha de operação, em alguns casos, características de fadiga de curvatura favorável não são obtidas de maneira estável. Adicionalmente, quanto a um aço ao qual Si é adicionado, infelizmente, há casos em que a resistência à corrosão de revestimento obtida após o revestimento por eletrodeposição (doravante também simplesmente denominado de “resistência à corrosão de revestimento” ou “resistência à corrosão após o revestimento”) não está assegurada e casos em que características de fadiga de curvatura não são obtidas, conforme esperado, devido ao fato de que a aspereza da superfície de uma chapa de aço se torna grande.
[0005] Adicionalmente, também se exige que uma chapa de aço que é usada para chassis ou para rodas de automóveis ou caminhões tenha características de fadiga de uma parte perfurada. Isso se deve ao fato de que a aspereza de uma superfície de extremidade formada perfurando-se com tesouras ou com um furador tem usualmente uma aspereza maior que uma superfície de uma chapa de aço, e a superfície de extremidade perfurada se torna a posição onde uma trinca por fadiga é gerada preferencialmente.
[0006] Como um método para resolver os problemas acima, por exemplo, os Documentos de Patente 4 e 5 revelam uma chapa de aço laminada a quente de alta resistência na qual dano da superfície de extremidade perfurada é impedido.
[0007] Adicionalmente, os Documentos de Patente 6 e 7 revelam chapas de aço que têm alta resistência à fadiga de entalhe. Nas chapas de aço, a estrutura principal é ferrita e bainita.
[0008] O Documento de Patente 8 revela um método para diminuir
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3/47 amplamente a aspereza da superfície de fratura perfurada e impedir notadamente a geração de uma trinca por fadiga a partir da parte perfurada, produzindo-se uma estrutura na qual quantidades apropriadas de martensita e de austenita retida são dispersas, enquanto a resistência é aumentada usando-se reforço de precipitação de um carboneto de liga com uso de uma estrutura de metal, como uma base, que inclui ferrita como uma fase principal.
[0009] Adicionalmente, o Documento de Patente 9 revela uma chapa de aço que tem alta adesão a revestimento e características de fadiga à perfuração, enquanto a resistência é aumentada usando-se, como uma estrutura de metal que inclui uma fase de ferrita como uma fase principal, uma estrutura de martensita e de bainita.
DOCUMENTO(S) DA TÉCNICA ANTERIOR DOCUMENTO(S) DE PATENTE [0010] Documento de Patente 1 no JP H10-280096A [0011] Documento de Patente 2 no JP 2007-321201A [0012] Documento de Patente 3 no JP 2007-9322A [0013] Documento de Patente 4 no JP 2005-298924A [0014] Documento de Patente 5 no JP 2008-266726A [0015] Documento de Patente 6 no JP H05-179346A [0016] Documento de Patente 7 no JP 2002-317246A [0017] Documento de Patente 8 no JP 2010-159672A [0018] Documento de Patente 9 no JP 2012-021192A
SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA(S) A SER(EM) RESOLVIDO(S) PELA INVENÇÃO [0019] No entanto, em um caso de chapas de aço reveladas nos
Documentos de Patente 4 e 5, o aprimoramento na aspereza da superfície de extremidade perfurada com o uso desses métodos não é suficiente para aprimorar características de fadiga e, em alguns casos,
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4/47 a resistência à corrosão de revestimento não é obtida.
[0020] Adicionalmente, em um caso de chapas de aço reveladas no Documento de Patente 6 e 7, em alguns casos, características de fadiga de curvatura e resistência à corrosão após o revestimento se tornam inferiores. Além disso, uma vez que a razão de rendimento é alta, a capacidade de formação de estiramento não é sempre suficiente.
[0021] Adicionalmente, em um caso de a chapa de aço revelado no Documento de Patente 8, em alguns casos, o limite de características de fadiga de curvatura é baixo na placa original e a parte perfurada. Adicionalmente, quando o revestimento de eletrodeposição é realizado após a decapagem, a resistência à corrosão favorável após o revestimento não é sempre obtida. Adicionalmente, quando é realizada a curvatura ou um processo de formação composto de redução em área e em curvatura, em alguns casos, uma quebra é gerada e características de fadiga de membros são diminuídas após a formação.
[0022] Adicionalmente, o Documento de Patente 9 tem problemas na geração de tira de carepa ou de uma quebra e em fadiga por curvatura de um material-base, em um caso em que um processo pesado, tal como redução em área, é realizado na chapa de aço principalmente a fim de aprimorar a adesão ao revestimento de um material em carepa preta.
[0023] A partir das razões acima, exige-se que uma técnica para garantir resistência à corrosão após o revestimento de eletrodeposição e para ter excelentes características de fadiga de curvatura de um material-base e excelentes características de fadiga de uma parte perfurada seja desenvolvida para uma chapa de aço laminada a quente de alta resistência que tem alta capacidade de formação. Em particular, uma chapa decapada é curvada frequentemente para ser
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5/47 usada, de modo que a capacidade de curvatura seja importante.
[0024] A presente invenção foi fabricada tendo em vista os problemas acima e tem como objetivo fornecer uma chapa de aço laminada a quente e um método para fabricar a chapa de aço laminada a quente, sendo que a chapa de aço laminada a quente pode obter resistência à corrosão favorável, características de fadiga de um material-base, e características de fadiga de uma parte perfurada, e também tem capacidade de curvatura favorável, mesmo em um caso em que o revestimento de eletrodeposição é realizado em uma chapa de aço laminada a quente de alta resistência que tem um limite de resistência à tração máximo de 720 MPa ou mais.
MEIOS PARA RESOLVER O(S) PROBLEMA(S) [0025] Primeiramente, o foco dos presentes inventores foi uma chapa de aço laminada a quente que tem um limite de resistência à tração máximo de 720 MPa ou mais, por meio do qual pode-se esperar que o peso dos membros seja amplamente reduzido, e o estudo foi um método para reduzir a aspereza da superfície de extremidade perfurada. Em conformidade, os presentes inventores concluíram que a aspereza da superfície de fratura perfurada é amplamente reduzida e a geração de trincas por fadiga da parte perfurada é impedida notavelmente, produzindo-se uma estrutura na qual quantidades apropriadas de martensita e de austenita retida são dispersas, enquanto a resistência é aumentada com uso de reforço de precipitação de um carboneto de liga, tipificado por TiC e NbC, com uso de, como uma base, uma estrutura de metal que inclui ferrita como uma fase principal. Adicionalmente, os presentes inventores confirmaram que uma excelente capacidade de formação de estiramento de um aço de fase dupla pode ser assegurada, mesmo durante o uso de reforço de precipitação de um carboneto de liga.
[0026] A fim de obter a estrutura de metal acima que inclui ferrita
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6/47 como uma fase principal, é útil adicionar quantidades apropriadas de Si, Al e de Mn. No entanto, quando a resistência à corrosão da chapa de aço laminada a quente foi avaliada após o revestimento de eletrodeposição, concluiu-se que a resistência à corrosão se tornou inferior em alguns casos. Em conformidade, os presentes inventores estudaram o fator da mesma e revelaram que um óxido semelhante à rede que contém um ou mais dentre Si, Al, Mn e Fe, que estão presentes em uma parte de camada superficial de um material-base, tem influência na resistência à corrosão após o revestimento de eletrodeposição. Além disso, os presentes inventores revelaram as condições mediante as quais a resistência à corrosão favorável pode ser obtida, otimizando-se a razão de quantidade de Si, Al e Mn, nesse caso.
[0027] Os presentes inventores e semelhantes observaram adicionalmente a estrutura de metal em detalhe a fim de revelar o fator de degradação de características de fadiga, que pode ser observado em um aço de duas fases que contém Si, Al e Mn em alguns casos. Em conformidade, os presentes inventores concluíram que, em um caso em que a óxido semelhante à rede 2 que contém um ou mais dentre Si, Al, Mn e Fe está presente imediatamente sob uma superfície 1a (na parte de camada superficial) de um material-base 1, conforme mostrado na Figura 1, características de fadiga são degradadas pelo óxido semelhante à rede 2 que funciona como um ponto de partida de uma fratura por fadiga. Nota-se que as amostras da Figura 1 são um estado de uma chapa de aço laminada a quente com carepa, no qual carepa preta (carepa) 3 é fixada à superfície 1a do material-base 1. Na parte de camada superficial (uma região de um alcance predeterminado a partir da superfície 1a da material-base 1 em direção ao interior do material-base 1) do material-base 1, o óxido semelhante à rede 2 que contém um ou mais dentre Si, Al, Mn e Fe é precipitado
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7/47 ao longo de um grão de cristal limite de material-base 1. Na presente invenção, “óxido semelhante à rede” se refere ao óxido 2 que contém um ou mais dentre Si, Al, Mn e Fe precipitado ao longo do grão de cristal limite de material-base 1 na parte de camada superficial da material-base 1, dessa maneira.
[0028] Adicionalmente, os presentes inventores e semelhantes estudaram o fato pelo qual a capacidade de curvatura é degradada com uso de uma chapa de aço laminada a quente a partir da qual a carepa foi removida mediante decapagem. Em conformidade, os presentes inventores concluíram que a capacidade de curvatura é degrada quando óxidos semelhantes à rede em excesso que contêm um ou mais dentre Si, Al, Mn e Fe permanecem na parte de camada superficial da chapa de aço. Embora esse fator não tenha sido ainda definido, considera-se que isso se deve ao fato de que a presença de um óxido no contorno de grão diminui resistência de contorno de grão, e essa parte funciona como o ponto de partida da geração de uma trinca no momento de um teste de curvatura.
[0029] Os presentes inventores e semelhantes estudaram intensamente um método para impedir a formação desse óxido semelhante à rede que contêm um ou mais dentre Si, Al, Mn e Fe. Em conformidade, os presentes inventores concluíram que a formação desses óxidos pode ser impedida otimizando-se as quantidades de adição de Mn, Al, Si, Ti, Nb e semelhantes e suprimindo-se água restante na superfície de uma chapa de aço (água que está presente na superfície da chapa de aço), condições de laminação e condições de resfriamento no momento de laminação a quente.
[0030] Os estudos intensivos pelos presentes inventores foram baseados em resultados experimentais. Em conformidade, os presentes inventores concluíram que a formação de um óxido que contém um ou mais dentre Si, Al, Mn, e Fe presentes em um formato
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8/47 de rede na parte de camada superficial de um material-base, pode ser impedida adicionando-se martensita e austenita retida a uma estrutura de metal incluindo-se principalmente ferrita com resistência à precipitação e otimizando-se as quantidades de adição de elemento de ligas. Como resultado, os presentes inventores completaram uma chapa de aço laminada a quente de alta resistência que tem um limite de resistência à tração de 720 MPa ou mais com excelentes características de fadiga de uma parte perfurada, características de fadiga de curvatura estáveis e adicionalmente, excelente resistência à corrosão após o revestimento de eletrodeposição enquanto capacidade de formação de curvatura favorável, capacidade de curvatura favorável para redução em área e capacidade de formação de estiramento favorável sejam asseguradas. Isto é, o sumário da presente invenção é de acordo com o seguinte:
[1] [0031] Uma chapa de aço laminada a quente que consiste em, em % em massa, [0032] C: 0,05% a 0,15%, [0033] Si: 0% a 0,2%, [0034] Al: 0,5% a 3,0%, [0035] Mn: 1,2% a 2,5%, [0036] P: 0,1% ou menos, [0037] S: 0,01% ou menos, [0038] N: 0,007% ou menos, [0039] Ti: 0,03% a 0,10%, [0040] Nb: 0,008% a 0,06%, [0041] V: 0% a 0,12%, [0042] um ou mais dentre Cr, Cu, Ni e Mo: 0% a 2,0% no total, [0043] B: 0% a 0,005%, [0044] um ou mais dentre Ca, Mg, La e Ce: 0% a 0,01% no total,
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9/47 [0045] quantidade total de Si e Al: 0,8x(Mn-1)% ou mais, [0046] quantidade total de Ti e Nb: 0,04% a 0,14%, e [0047] o saldo: Fe e impurezas, [0048] em que, em uma estrutura de aço, uma razão da área total de martensita e de austenita retida é de 3% a 20%, uma razão de área de ferrita é de 50% a 96%, e uma razão de área de pearlita é de 3% ou menos, e [0049] em que, em uma parte de camada superficial, a espessura em uma direção de espessura de chapa de uma região na qual um óxido semelhante à rede está presente é menor que 0,5 pm, e um limite de resistência à tração máximo é de 720 MPa ou mais, [2] [0050] A chapa de aço laminada a quente, de acordo com [1], [0051] em que um diâmetro de grão médio de um carboneto de liga que contém Ti e um carboneto de liga que contém Nb é de 10 nm ou menos, [3] [0052] A chapa de aço laminada a quente, de acordo com [1] ou [2], [0053] em que uma razão de rendimento é de 0,82 ou menos, [4] [0054] A chapa de aço laminada a quente, de acordo com qualquer um dentre [1] a [4], que consiste em, em % em massa, [0055] Si: 0,001% a 0,2%, [5] [0056] A chapa de aço laminada a quente, de acordo com qualquer um dentre [1] a [4], que consiste em, em % em massa, [0057] V: 0,01% a 0,12%, [6] [0058] A chapa de aço laminada a quente, de acordo com
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10/47 qualquer um dentre [1] a [5], que consiste em, em % em massa, [0059] um ou mais dentre Cr, Cu, Ni e Mo: 0,02% a 2,0% no total, [7] [0060] A chapa de aço laminada a quente, de acordo com qualquer um dentre [1] a [6], que consiste em, em % em massa, [0061] B: 0,0003% a 0,005%, [8] [0062] A chapa de aço laminada a quente, de acordo com qualquer um dentre[1] a [7], que consiste em, em % em massa, [0063] um ou mais dentre Ca, Mg, La e Ce: 0,0003% a 0,01% no total, [9] [0064] A chapa de aço laminada a quente de acordo com qualquer um dentre[1] a [8], [0065] em que uma superfície é revestida ou revestida e ligada.
[10] [0066] Um método para fabricar uma chapa de aço laminada a quente, sendo que o método inclui:
[0067] aquecer uma placa que consiste em, em % em massa, [0068] C: 0,05% a 0,15%, [0069] Si: 0% a 0,2%, [0070] Al: 0,5% a 3,0%, [0071] Mn: 1,2% a 2,5%, [0072] P: 0,1% ou menos, [0073] S: 0,01% ou menos, [0074] N: 0,007% ou menos, [0075] Ti: 0,03% a 0,10%, [0076] Nb: 0,008% a 0,06%, [0077] V: 0% a 0,12%, [0078] um ou mais dentre Cr, Cu, Ni e Mo: 0% a 2,0% no total,
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11/47 [0079] B: 0% a 0,005%, [0080] um ou mais dentre Ca, Mg, La e Ce: 0% a 0,01% no total, [0081] quantidade total de Si e Al: 0,8* (Mn-1)% ou mais, [0082] quantidade total de Ti e Nb: 0,04% a 0,14%, e [0083] o saldo: Fe e impurezas, e realizar subsequentemente a laminação bruta e a laminação final;
[0084] manter, a partir de quando descarepação é realizada antes da laminação final até quando a laminação final for terminada, por três segundos ou mais, um estado no qual água não está presente em uma superfície da chapa de aço, e definir que uma temperatura de acabamento da laminação final seja de 850 °C ou mais;
[0085] realizar resfriamento no qual uma velocidade média de resfriamento entre a temperatura de acabamento da laminação final e uma temperatura de Ar3 seja de 25 °C/s ou mais, uma velocidade média de resfriamento entre a temperatura de Ar3 e 730 °C seja de 30 °C/s ou mais, uma velocidade média de resfriamento entre 730 °C e 670 °C seja de 12 °C/s ou menos, e uma velocidade média de resfriamento entre 670 °C e 550 °C seja de 20 °C/s ou mais; e [0086] laminar a chapa de aço laminada a quente a 530 °C ou menos.
[11] [0087] Um método para fabricar uma chapa de aço laminada a quente, sendo que o método compreende:
[0088] decapar a chapa de aço laminada a quente obtida com o método, de acordo com [10], e aquecer, então, a chapa de aço laminada a quente a 800 °C ou menos e imergir a chapa de aço laminada a quente em um banho galvânico.
[12] [0089] O método para fabricar uma chapa de aço laminada a quente, de acordo com [11], sendo que o método inclui
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12/47 adicionalmente:
[0090] realizar tratamento de formação de liga em uma camada revestida.
EFEITO(S) DA INVENÇÃO [0091] De acordo com a chapa de aço laminada a quente da presente invenção, mediante a configuração acima, se torna possível obter excelente capacidade de formação de curvatura, resistência à corrosão de revestimento, características de fadiga de curvatura de um material-base e características de fadiga de uma parte perfurada. Em chapas de aço convencionais, a espessura de chapa de componentes foi definida considerando-se a redução em espessura por corrosão. De contrapartida, a chapa de aço laminada a quente da presente invenção tem excelente resistência à corrosão de revestimento e, em conformidade, se torna possível reduzir a espessura de chapa de componentes de modo que reduza o peso de automóveis, caminhões ou semelhantes. Adicionalmente, mesmo quando chapas de aço convencionais são processadas para ter alta resistência, a resistência à fadiga da parte perfurada não é aprimorada substancialmente. De contrapartida, a chapa de aço laminada a quente da presente invenção tem excelentes características de fadiga de curvatura e características de fadiga da parte perfurada e, em conformidade, é usada adequadamente para reduzir o peso de membros.
[0092] Adicionalmente, de acordo com o método de fabricação da presente invenção, as quantidades de adição de elemento de ligas são otimizadas e as condições ao momento de laminação a quente são controladas e, em conformidade, se torna possível fabricar uma chapa de aço laminada a quente que tem um limite de resistência à tração máximo de 720 MPa com excelente capacidade de curvatura, resistência à corrosão após revestimento de eletrodeposição, e durabilidade à fadiga.
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BREVE DESCRIÇÃO DO(S) DESENHO(S) [0093] A Figura 1 é um fotografa de microscópio de uma periferia de uma parte de camada superficial de uma chapa de aço de duas fases que contém Si, Al e Mn. Nota-se que a Figura 1 mostra um estado de uma chapa de aço laminada a quente com carepa, no qual carepa preta (carepa) é fixada a uma superfície de um material-base.
MODO(S) PARA REALIZAR A INVENÇÃO [0094] Doravante, uma modalidade de uma chapa de aço laminada a quente e um método para fabricar a mesma, de acordo com a presente invenção, serão descritos em detalhe. Deve-se verificar que a presente modalidade é descrita em detalhe de modo que o espírito da chapa de aço laminada a quente e o método para fabricar a mesma, de acordo com a presente invenção, possam ser entendidos mais claramente. Portanto, a presente modalidade não deve limitar a presente invenção.
CHAPA DE AÇO LAMINADA A QUENTE [0095] A chapa de aço laminada a quente, de acordo com uma modalidade da presente invenção, em porcentagem em massa consiste em, [0096] C: 0,05% a 0,15%, [0097] Si: 0% a 0,2%, [0098] Al: 0,5% a 3,0%, [0099] Mn: 1,2% a 2,5%, [00100] P: 0,1% ou menos, [00101] S: 0,01% ou menos, [00102] N: 0,007% ou menos, [00103] Ti: 0,03% a 0,10%, [00104] Nb: 0,008% a 0,06%, [00105] V: 0% a 0,12%, [00106] um ou mais dentre Cr, Cu, Ni e Mo: 0% a 2,0% no total,
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14/47 [00107] B: 0% a 0,005%, [00108] um ou mais dentre Ca, Mg, La, e Ce: 0% a 0,01% no total, [00109] quantidade total de Si e Al: 0,8 x (Mn-1)% ou mais, [00110] quantidade total de Ti e Nb: 0,04% a 0,14%, e [00111] o saldo: Fe e impurezas, [00112] em uma estrutura de aço, a razão da área total de martensita e austenita retida é 3% a 20%, uma razão de área de ferrita é 50% a 96%, e uma razão de área de pearlita é 3% ou menos, e [00113] em uma parte de camada superficial, a espessura na direção de espessura de chapa de uma região na qual um óxido semelhante à rede está presente é menor que 0,5 pm, e o limite de resistência à tração máximo é de 720 MPa ou mais.
[00114] As razões da limitação dos constituintes do aço material de acordo com a presente modalidade serão descritas abaixo.
CONSTITUINTES DE AÇO [00115] Os constituintes de aço da chapa de aço laminada a quente da presente invenção serão descritos. Deve-se verificar que a representação de % em relação aos constituintes de aço significa porcentagem em massa, a menos que especificado do contrário.
“C: CARBONO” 0,05% A 0,15% [00116] Na presente invenção, C é usado para controle de estrutura. Quando o teor de C é menor que 0,05%, se torna difícil assegurar a razão da área total de martensita e austenita retida de 3% ou mais. Adicionalmente, quando o teor de C excede 0,15%, surge uma estrutura de pearlita e características de fadiga são diminuídas em uma parte perfurada. Em conformidade, na presente revelação, a faixa apropriada de C está limitada a um faixa de 0,05% a 0,15%. Nota-se que o limite inferior do teor de C é definido preferencialmente como 0,055%, mais preferencialmente como 0,06%. Adicionalmente, o limite superior do teor de C é preferencialmente definido como 0,14%,
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15/47 mais preferencialmente 0,13%.
“Si: SILÍCIO” 0% A 0,2% [00117] Na presente invenção, Si não é contido necessariamente; no entanto, contendo-se Si, a fração de ferrita pode ser aumentada. Ainda, quando o teor de Si excede 0,2%, o óxido semelhante à rede é aumentado na parte de camada superficial e, em conformidade, cristas de fosfato de zinco densos (um filme de base de revestimento de conversão química) não são formados em revestimento de conversão química em uma etapa de revestimento de eletrodeposição. Como resultado, a adesão entre a chapa de aço e o material de revestimento se torna insatisfatória após o revestimento de eletrodeposição, e tornase difícil manter a resistência à corrosão após o revestimento de eletrodeposição. Adicionalmente, uma grande quantidade de óxidos de Si e de Mn são formados na parte de camada superficial durante um processo de laminação a quente, o que degrada características de fadiga e capacidade de curvatura. Por conta disso, a faixa apropriada é definida como 0,2% ou menos. O teor de Si é preferencialmente definido como 0,18% ou menos, mais preferencialmente 0,15% ou menos. O limite inferior do teor de Si não é limitado a um valor particular, porém o teor menor que 0,001% aumenta o custo de fabricação, de modo que 0,001% ou mais seja preferencial.
“Al: ALUMÍNIO” 0,5% A 3,0% [00118] Al é um elemento que aumenta a fração de ferrita como Si. Quando o teor de Al é menor que 0,5%, a fração de ferrita não pode ser assegurada e, em conformidade, a resistência, a capacidade de formação e as características de fadiga da superfície de extremidade perfurada não podem asseguradas. Por outro lado, quando o teor de Al excede 3,0%, uma grande quantidade de óxidos que contêm Al e Mn é formada na parte de camada superficial e, em conformidade, as características de fadiga e a capacidade de curvatura são degradadas.
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Por conta disso, faixa apropriada é definida como 0,5% a 3,0%. Notase que o limite inferior do teor de Al é preferencialmente definido como 0,6%. Adicionalmente, o limite superior do teor de Al é preferencialmente definido como 2,0%, mais preferencialmente 1,5%.
“Mn: MAGNÉSIO” 1,2% A 2,5% [00119] Mn é usado a fim de controlar a estrutura e ajustar a resistência. Quando o teor de Mn é menor que 1,2%, se torna difícil assegurar a razão da área total de martensita e de austenita retida de 3% ou mais, e as características de fadiga da parte perfurada são diminuídas. Por outro lado, quando o teor de Mn excede 2,5%, se torna difícil assegurar uma razão de área de ferrita de 50% ou mais, e características de fadiga da parte perfurada são diminuídas. Adicionalmente, a espessura do óxido semelhante à rede é aumentada, de modo que características de fadiga de curvatura sejam diminuídas. Por conta disso, a faixa apropriada é definida como 1,2% a 2,5%. Nota-se que o limite inferior do teor de Mn é preferencialmente definido como 1,3%, mais preferencialmente 1,5%. Adicionalmente, o limite superior do teor de Mn é preferencialmente definido como 2,4%, mais preferencialmente 2,3%.
“P: FÓSFORO” 0,1% OU MENOS [00120] P pode ser usado para assegurar a resistência de aço. No entanto, quando o teor de P excede 0,1%, a aspereza da superfície de extremidade perfurada é aumentada e as características de fadiga da parte perfurada são degradadas, de modo que a faixa apropriada de P seja definida como 0,1% ou menos. O limite inferior do teor de P não é limitado a um valor particular, e pode ser 0%, porém o teor menor que 0,001% aumentada o custo de fabricação; em conformidade, 0,001% é um limite inferior substancial. Nota-se que o teor de P é preferencialmente definido como 0.05% ou menos, mais preferencialmente 0.03% ou menos.
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17/47 “S: ENXOFRE” 0,01% OU MENOS [00121] S é um elemento que tem uma influência em características de fadiga do material-base. No entanto, quando o teor de S excede 0,01%, a aspereza da superfície de fratura perfurada é aumentada e características de fadiga favoráveis da parte perfurada não são obtidas, de modo que a faixa apropriada seja definida como 0,01% ou menos. Adicionalmente, o limite inferior do teor de S não é limitado a um valor particular e pode ser 0%, porém o teor menor que 0,0002% aumenta o custo de fabricação; em conformidade, 0,0002% é um limite inferior substancial. Nota-se que o teor de S é preferencialmente definido como 0,006% ou menos, mais preferencialmente 0,003% ou menos.
“N: NITROGÊNIO” 0,007% OU MENOS [00122] Quando o teor de N excede 0,007%, um nitreto com base em Ti-Nb bruto é formado e a formação de carbonetos de liga de Ti e Nb é impedida, de modo que o limite de resistência à tração máximo de 720 MPa não possa ser obtido. Em conformidade, o limite superior é definido como 0,007%. Adicionalmente, o limite inferior do teor de N não está limitado a um valor particular e pode ser 0%, porém o teor menor que 0,0003% aumenta o custo de fabricação; em conformidade, 0,0003% é um limite inferior substancial. Nota-se que o teor de N é preferencialmente definido como 0,006% ou menos, mais preferencialmente 0,005% ou menos.
“Ti: TITÂNIO” 0,03% A 0,10% [00123] Ti é usado para realizar reforço de precipitação de aço. Adicionalmente, Ti é eficaz em impedir a formação do óxido semelhante à rede formado na parte de camada superficial durante uma etapa de laminação a quente. No entanto, quando o teor de Ti é menor que 0,03%, não é efeito de impedimento da formação do óxido semelhante à rede e, adicionalmente, se torna difícil assegurar o limite
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18/47 de resistência à tração de 720 MPa ou mais. Adicionalmente, quando o teor de Ti excede 0,10%, o efeito satura, a aspereza da parte perfurada é aumentada, as características de fadiga da parte perfurada são diminuídas, uma razão de rendimento YR é aumentada e a capacidade de formação é diminuída. Em conformidade, a faixa apropriada é limitada a 0,03% a 0,10%. Nota-se que o limite inferior do teor de Ti é preferencialmente definido como 0,04%, mais preferencialmente 0,05%. Adicionalmente, o limite superior do teor de Ti é preferencialmente definido como 0,09%, mais preferencialmente 0,08%.
“Nb: NIÓBIO” 0,008% A 0,06% [00124] Nb é usado para controlar a estrutura e realizar reforço de precipitação de aço. Adicionalmente, Nb é eficaz no impedimento da formação do óxido semelhante à rede formado na parte de camada superficial durante uma etapa de laminação a quente. No entanto, quando o teor de Nb é menor que 0,008%, não há tal efeito; quando o teor de Nb excede 0,06%, a aspereza da parte perfurada é aumentada e as características de fadiga da parte perfurada são degradadas. Em conformidade, a faixa apropriada é limitada 0,008% a 0,6%. Nota-se que o limite inferior do teor de Nb é preferencialmente definido como 0,009%, mais preferencialmente 0,10%. Adicionalmente, o limite superior do teor de Nb é preferencialmente definido como 0,055%, mais preferencialmente 0,05%.
“QUANTIDADE TOTAL DE Si E Al” [00125] Si e Al são elementos que aumentam a fração de ferrita. Definindo-se a quantidade total de Si e Al como 0,8x(Mn-1) porcentagem em massa ou mais, se torna possível assegurar uma razão de área de ferrita de 50%, ou mais, e para obter características de fadiga de curvatura favorável da parte perfurada. Adicionalmente, definindo-se a quantidade total de Si e Al como um valor apropriado,
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19/47 se torna possível otimizar a profundidade na direção de espessura de chapa na qual o óxido semelhante à rede formado na parte de camada superficial está presente e para aprimorar características de fadiga de curvatura da chapa de aço. O limite superior da quantidade total de Si e Al não está limitado a um valor particular, porém a quantidade total de Si e Al que excedem 3,0% diminuem a aspereza; em conformidade, a quantidade total de Si e Al é preferencialmente definida como 3,0% ou menos.
“QUANTIDADE TOTAL DE Ti E Nb” [00126] Ti e Nb são usados para produzir aço de alta resistência formando-se um carboneto de liga de um tamanho apropriado. No entanto, quando a quantidade total de Ti e Nb é menor que 0,04%, se torna difícil assegurar o limite de resistência à tração máximo de 720 MPa ou mais. Por outro lado, quando a quantidade total de Ti e Nb excede 0,14%, a aspereza da parte perfurada é aumentada e as características de fadiga da parte perfurada são degradadas. Em conformidade, a faixa apropriada da quantidade total de Ti e Nb é limitada a 0,04% a 0,14%.
[00127] Na presente modalidade, como um constituinte de aço, além dos elementos acima, os elementos a seguir podem ser contidos seletivamente.
“V: VANÁDIO” 0% A 0,12% [00128] Na presente invenção, V não é contido necessariamente, porém pode ser usado para ajustar a resistência de aço. Quando o teor de V é menor que 0,01%, não há tal efeito. Em conformidade, em um caso em que se contém V, o teor de V é definido, de maneira desejável, como 0,01% ou mais. Por outro lado, quando o teor de V excede 0,12%, a aspereza da superfície de extremidade perfurada pode ser aumentada e as características de fadiga da parte perfurada podem se degradadas. Em conformidade, o teor de V é definido como
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0,12% ou menos.
“UM OU MAIS DENTRE Cr, Cu, Ni E Mo: 0% A 2,0% NO TOTAL”.
[00129] Na presente invenção, Cr, Cu, Ni e Mo não são necessariamente contidos, porém podem ser usados para controlar a estrutura de aço. Quando o teor total de um ou mais dentre esses elementos é menor que 0,02%, não há efeito acompanhado pela adição; em conformidade, em um caso em que se contém um ou mais dentre esses elementos, o teor total é definido, de maneira desejável, como 0,02% ou mais. Por outro lado, quando o teor total desses elementos excede 2,0%, a resistência à corrosão de revestimento é diminuída. Em conformidade, a faixa apropriada do teor total desses elementos é definida como 2,0% ou menos.
“B: BORO” 0% A 0.005% [00130] Na presente invenção, B não é necessariamente contido, porém pode ser usado para controlar a estrutura da chapa de aço. Quando o teor de B é menor que 0,0003%, não há tal efeito; em conformidade, em um caso em que se contém B, o teor de B é definido, de maneira desejável, como 0,0003% ou mais. Por outro lado, quando o teor de B excede 0,005%, pode se tornar difícil de assegurar 50% ou mais de ferrita, e as características de fadiga de curvatura podem ser degradadas. Em conformidade, o teor de B é definido como 0,005% ou menos.
“UM OU MAIS DENTRE Ca, Mg, La E Ce: 0% A 0,01% NO TOTAL” [00131] Na presente invenção, Ca, Mg, La e Ce não são necessariamente contidos, porém podem ser usados para desoxidação de aço. Quando a quantidade total de um ou mais dentre esses elementos é menor que 0,0003%, não há tal efeito; em conformidade, em um caso em que se contém um ou mais dentre
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21/47 esses elementos, o teor total dos mesmos é definido, de maneira desejável, como 0,0003% ou mais. Por outro lado, quando o teor total dos mesmos excede 0,01%, as características de fadiga são degradadas. Em conformidade, a faixa apropriada do teor total de um ou mais dentre esses elementos é definida como 0,01% ou menos.
[00132] Nos constituintes de aço da chapa de aço laminada a quente de acordo com a presente invenção, o saldo além dos elementos acima é Fe e impurezas. As impurezas estão incluídas, por exemplo, em materiais brutos, tais como, minerais e sucatas, ou incluídas em um processo de fabricação; no entanto, não há limitação particular. Qualquer elemento pode ser contido, conforme apropriado sem danificar o efeito de função da presente invenção.
ESTRUTURA DE AÇO “RAZÃO DA RAZÃO DA ÁREA TOTAL DE MARTENSITA E AUSTENITA RETIDA” [00133] Martensita e austenita retida promovem uma fratura dúctil em uma região deformada localmente da parte perfurada e, em conformidade, são eficazes em suavizar a aspereza da superfície de extremidade perfurada em um aço resistente à precipitação. Isto é, na presente invenção cujo objetivo é aumentar características de fadiga da parte perfurada, a martensita e a austenita retida são parâmetros significativos. Adicionalmente, a martensita e austenita retida são eficazes em aumentar a capacidade de formação de estiramento e ductilidade.
[00134] Quando a razão da área total de martensita e austenita retida é menor que 3%, não há tal efeito. Por outro lado, quando a razão da área total de martensita e austenita retida excede %, a aspereza da superfície de extremidade perfurada tende a ser aumentada novamente. Em conformidade, a faixa apropriada da razão da área total de martensita e de austenita retida é limitada de 3% a
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20%. A razão da área total de martensita e austenita retida é preferencialmente definida como 5% ou mais, mais preferencialmente 7% ou mais. Adicionalmente, a razão da área total de martensita e austenita retida é preferencialmente definida como 18% ou menos, mais preferencialmente 15% ou menos.
[00135] Quanto à martensita, martensita de revenido também é eficaz em suavizar a superfície de extremidade perfurada. A martensita inclui as então chamadas martensita fresca e martensita de revenido.
[00136] No presente contexto, em um caso em que martensita é comparada à austenita retida, a austenita retida tem um efeito um pouco maior para reduzir a aspereza da superfície de extremidade perfurada e, em conformidade, uma determinada quantidade de austenita retida está contida preferencialmente. Quando a razão de área de austenita retida é menor que 1%, o efeito acima não é exibido explicitamente; por outro lado, quando a razão de área de austenita retida excede 6%, as características de fadiga do material-base são diminuídas. Em conformidade, a razão de área de austenita retida é preferencialmente definida como 1% a 6%.
“RAZÃO DE ÁREA DE FERRITA” [00137] A fim de assegurar martensita ou austenita retida, o que contribuir para o aprimoramento de características de fadiga do material-base e para o aprimoramento da aspereza da superfície de extremidade perfurada, a ferrita precise estar contida em uma razão de área apropriada. Quando a razão de área de ferrita é menor que 50%, se torna difícil definir a quantidade apropriada acima de martensita ou austenita retida e as características de fadiga da parte perfurada são degradadas. Por outro lado, também em um caso em que a razão de área de ferrita excede 96%, a aspereza da superfície de extremidade perfurada é aumentada e as características de fadiga de curvatura da
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23/47 parte perfurada são degradadas. Em conformidade, a faixa apropriada da razão de área de ferrita está limitada de 50% a 96%. O limite inferior da fração de ferrita é preferencialmente definido como 70% ou mais, mais preferencialmente 75% ou mais. Adicionalmente, a razão de área de ferrita é preferencialmente definida como 93% ou menos, mais preferencialmente 90% ou menos.
[00138] Nota-se que a ferrita mencionada no presente contexto pode ser qualquer uma dentre ferrita poligonal (ap), ferrita pseudopoligonal (aq), e ferrita bainítica granular (aB) descritas em “Steel Bainite Photobook -1” The Iron and Steel Institute of Japan (1992) p.4.
“RAZÃO DE ÁREA DE PEARLITA” [00139] A pearlita aumenta a aspereza da parte perfurada. Quando a razão de área excede 3%, as características de fadiga de curvatura da parte perfurada tendem a ser degradadas e o limite de resistência à tração tende a ser diminuído. Em conformidade, a faixa apropriada está limitada a 3% ou menos. A quantidade menor de pearlita é mais preferencial e o limite inferior da mesma é de 0%.
[00140] Na presente invenção, a pearlita inclui pearlita e pseudo pearlita.
[00141] Nota-se que, na chapa de aço laminada a quente da presente invenção, o saldo da estrutura de metal pode ser bainita. No presente contexto, a ferrita bainítica (a°B) descrita em “Steel Bainite Photobook -e1” The Iron and Steel Institute of Japan (1992) p.4, citado acima, é classificada como bainita.
[00142] A razão de áreas de ferrita, bainita, pearlita e de martensita pode ser medida usando-se fotografias de estrutura obtidas mediante a fotografação com um microscópio óptico ou um microscópio eletrônico de varredura (SEM - scanning electronic microscope) por um método de contagem de ponto ou por análise de imagem. A ferrita
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24/47 bainítica granular (αΒ) e a ferrita bainítica (α°Β) são determinadas mediante observação de estrutura com um SEM e um microscópio eletrônico de transmissão (TEM - transmission electron microscope) com base no Documento de Referência 1. A fração de austenita retida é medida por um método de difração de Raios-X.
ÓXIDO SEMELHANTE À REDE NA PARTE DE CAMADA SUPERFICIAL [00143] O óxido semelhante à rede que contém um ou mais dentre Si, Al, Mn e Fe, formado durante uma etapa de laminação a quente, na parte de camada superficial da chapa de aço degrada as características de fadiga de curvatura e a resistência à corrosão após o revestimento. Quando a espessura (profundidade) na direção de espessura de chapa da região em que esse óxido semelhante à rede está presente é de 0,5 pm ou mais, a capacidade de curvatura, as características de fadiga de curvatura e a resistência à corrosão após o revestimento são degradadas. Em conformidade, a faixa apropriada está limitada a 0,5 pm ou menos. Nota-se que um óxido que tem uma influência em capacidade de curvatura e características de fadiga de curvatura é o óxido semelhante à rede formado no grão de cristal limite nas cercanias da superfície do material-base durante a etapa de laminação a quente e não inclui óxidos que são formados durante a etapa de pudlagem e de moldagem e dispersos igualmente no aço. Adicionalmente, quanto aos óxidos internos (óxidos precipitados no interior de um grão de cristal), óxidos granulares também estão presentes na parte de camada superficial, porém considera-se que os mesmo têm uma influência em capacidade de curvatura e em características de fadiga de curvatura menor que óxidos semelhantes à rede precipitados no grão de cristal limite do material-base. Em conformidade, na presente invenção, não limitação particular nos óxidos internos granulares, porém há uma limitação no óxido
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25/47 semelhante à rede formado no grão de cristal limite na parte de camada superficial.
DIÂMETRO DE GRÃO MÉDIO DE CARBONETO DE LIGA QUE CONTÉM Ti E CARBONETO DE LIGA QUE CONTÉM Nb [00144] Um carboneto de liga que contém Ti e um carboneto de liga que contém Nb são precipitados que contribuem para o reforço de precipitação. No entanto, quando o diâmetro de grão médio excede 10 nm, se torna difícil assegurar o limite de resistência à tração máximo de 720 MPa ou mais e, em conformidade, a faixa apropriada é limitada de maneira desejável a 10 nm ou menos. Nota-se que mesmo quando os carbonetos de liga contêm uma pequena quantidade de N, V e Mo, o efeito de reforço de precipitação não muda. O carboneto de liga que contém Ti pode conter N, V e Mo, além de Ti e C. Semelhantemente, o carboneto de liga que contém Nb pode conter N, V e Mo além de Nb e C. Adicionalmente, N, V e Mo pode estar contido além de tanto o Ti quanto Nb e C.
[00145] Nota-se que o diâmetro de grão do carboneto de liga que contém Ti e o diâmetro do carboneto de liga que contém Nb são obtidos por observação em TEM de um precipitado em um aço de amostra que é afinado por eletropolimento ou polimento iônico, ou por observação em TEM de um resíduo obtido por eletroextração e cálculo, como diâmetro de grão de círculo equivalente de 100 ou mais carbonetos de liga.
LIMITE DE RESISTÊNCIA À TRAÇÃO MÁXIMO DE CHAPA DE AÇO>
[00146] Na presente invenção, quando o limite de resistência à tração máximo de uma chapa de aço é menor que 720 MPa, o efeito para reduzir o peso de membros se torna pequeno. Em conformidade, a faixa é definida como 720 MPa ou mais.
RAZÃO DE RENDIMENTO: 0,82 OU MENOS
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26/47 [00147] Para aplicação a membros de automóveis ou caminhões, que precisam de características de fadiga, exige-se excelente estiramento, capacidade de formação de estiramento e capacidade de curvatura. Quando uma razão de rendimento YR, definida por YP/TS (YP: limite de rendimento, TS: limite de resistência à tração), excede 0,82, em alguns casos, uma fratura ou uma quebra é gerada durante formação e a formação de membros se torna mal sucedida. Em conformidade, a razão de rendimento é preferencialmente 0,82 ou menos.
MÉTODO PARA FABRICAR CHAPA DE AÇO LAMINADA A QUENTE DE ALTA RESISTÊNCIA [00148] A seguir, um método para fabricar a chapa de aço laminada a quente da presente invenção será descrito. O método de fabricação da presente invenção é um método que inclui: aquecer uma placa que consiste na composição de constituinte acima e sequencialmente realizar a laminação bruta e a laminação final; manter, a partir de quando descarepação é realizada antes da laminação final até quando a laminação final for terminada, por três segundos ou mais, um estado no qual água (água sobre chapa) não está presente em uma superfície da chapa de aço e definir uma temperatura de acabamento da laminação final como 850 °C ou mais; realizar resfriamento no qual uma velocidade média de resfriamento entre a temperatura de acabamento da laminação final e uma temperatura de Ar3 é 25 °C/s ou mais, uma velocidade média de resfriamento entre a temperatura de Ar3 e 730 °C é 30 °C/s ou mais, uma velocidade média de resfriamento entre 730 °C e 670 °C é 12 °C/s ou menos e uma velocidade média de resfriamento entre 670 °C e 550 °C é 20 °C/s ou mais; e laminar a chapa de aço laminada a quente a 530 °C ou menos.
[00149] Primeiramente, a placa que consiste na composição de constituinte acima é aquecido e, então, a laminação bruta e a
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27/47 laminação final são realizadas sequencialmente. Nesse momento, as condições para aquecer a placa e as condições para laminação bruta não estão limitadas a condições particulares e qualquer uma dentre as condições que foram usadas convencionalmente pode ser empregada. [00150] Na presente invenção, água (água sobre chapa) que está presente na superfície da chapa de aço a partir de quando a descarepação é realizada antes da laminação final até quando a laminação final for terminada é um fator significante que tem uma influência na formação do óxido semelhante à rede na parte de camada superficial da chapa de aço. Em uma etapa final de laminação, usualmente, uma água com alta pressão usada na descarepação, água usada para resfriar cilindros de laminação, e água para resfriar a chapa de aço entre cilindros de laminação estão presentes na superfície da chapa de aço. Quando o estado no qual a água não está presente na superfície da chapa de aço por não mais que três segundos a parti de quando a descarepação termina até quando a laminação final for terminada, óxidos semelhantes à rede em excesso permanecem na parte de camada superficial e as características de fadiga de curvatura são degradadas. Em conformidade, a faixa apropriada do tempo em que se mantém o estado no qual a água não é presente na superfície da chapa de aço é definida como três segundos ou mais, preferencialmente quarto segundos ou mais.
[00151] Nota-se que não há limitação particular em um método para alcançar o estado no qual água não está presente na superfície da chapa de aço e para manter esse estado. Por exemplo, há um método para remover hidratação na superfície da chapa de aço injetando-se um gás, tal como, ar na direção de percurso da chapa de aço a partir de uma direção de interseção (direção no lado de superfície lateral). [00152] Uma temperatura de acabamento FT da laminação final é
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28/47 um parâmetro de fabricação significativo para controlar comportado de oxidação na parte de camada superficial e uma estrutura de metal da chapa de aço. Quando a temperatura de acabamento da laminação final é menor que 850 °C, à medida que a espessura do óxido semelhante à rede na parte de camada superficial é aumentada, se torna mais difícil otimizar a estrutura de metal descrita acima. Em conformidade, na presente invenção, a faixa apropriada da temperatura de acabamento da laminação final é limitada a 850 °C ou mais, preferencialmente 870 °C ou mais.
[00153] A velocidade de resfriamento entre a temperatura de acabamento FT da laminação final e a temperatura de AR3 é um parâmetro de fabricação significativo que tem uma influência sobre a microestrutura e resistência de aço. Quando a temperatura de resfriamento média entre essas temperaturas é menor que 25 °C/s, a razão de área de ferrita não pode ser otimizada. Em conformidade, a faixa apropriada da velocidade média de resfriamento entre FT e a temperatura de AR3 são definidas como 25 °C/s ou mais, preferencialmente 45 °C/s ou mais.
[00154] Nota-se que a temperatura de AR3 é calculada a partir da expressão a seguir (1).
Ar3(°C = 910-310xC+33(Si+Al)-80xMn-20xCu-15xCr-55xNi-80xMo (1) [00155] Na expressão acima (1), cada símbolo atômico denota o teor de cada elemento (porcentagem em massa) [00156] A velocidade de resfriamento entre a temperatura de AR3 e 730 °C é um parâmetro de fabricação significativo que tem influência sobre a formação do óxido semelhante à rede na parte de camada superficial. Quando a velocidade média de resfriamento entre essas temperaturas é menor que 30 °C/s, a profundidade na qual o óxido semelhante à rede é formado a partir da superfície se torna maior. Em
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29/47 conformidade, na presente invenção, a faixa apropriada da velocidade média de resfriamento entre a temperatura de AR3 e 730 °C é definido como 30 °C/s ou mais, preferencialmente 35°C/s ou mais.
[00157] A velocidade de resfriamento entre 730 °C e 670 °C é um parâmetro de fabricação significativo para assegurar a razão de área de ferrita em aço. Quando a velocidade média de resfriamento entre essas temperaturas excede 12 °C/s, se torna difícil assegurar 50% ou mais de ferrita. Em conformidade, a faixa apropriada é definida como 12 °C/s ou menos, preferencialmente 10 °C/s ou menos.
[00158] A velocidade de resfriamento entre 670 °C e 550 °C é um parâmetro de fabricação significativo para otimizar a razão de área de martensita e austenita retida. Quando a velocidade média de resfriamento entre essas temperaturas é menor que 20 °C/s, a pearlita é formada e a aspereza da superfície de fratura perfurada é aumentada, resultando em degradação de características de fadiga da parte perfurada. Em conformidade, na presente invenção, a faixa apropriada é definida como 20 °C/s ou mais, preferencialmente 25°C/s ou mais.
[00159] A seguir, no método de fabricação da presente invenção, a temperatura no momento de laminação da chapa de aço é um parâmetro de fabricação significativo para obter quantidades apropriadas de martensita e austenita retida. Quando a temperatura de laminação excede 530 °C, quantidades apropriadas de martensita e austenita retida não são obtidas e pearlita está propensa a ser formada. Como resultado, a aspereza da superfície de fratura perfurada é aumentada e as características de fadiga da parte perfurada são degradadas. Em conformidade, na presente invenção, a faixa apropriada da temperatura de laminação da chapa de aço é limitada a 530 °C ou menos, preferencialmente 510 °C ou menos.
[00160] A laminação de acabamento ou laminação niveladora não é
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30/47 necessária, porém é eficaz em aprimorar o endireitamento de formato, caráter de envelhecimento e as características de fadiga, e pode ser realizada após ou ates da decapagem, que será descrita posteriormente. Em um caso de realizar a laminação de acabamento, o limite superior de redução de laminação é definido, de maneira desejável, como 3%. Isso se deve ao fato de que a capacidade de formação da chapa de aço é danificada quando o limite superior excede 3%.
[00161] Após a laminação a quente ter terminado, a decapagem é realizada e a carepa preta (carepa) fixada à superfície do materialbase é removido. A decapagem após o acabamento de laminação a quente é eficaz na remoção de parte da quantidade de óxidos de contorno de grão semelhantes à rede. No entanto, a menos que o método de fabricação acima seja realizado, é difícil reduzir a espessura da camada de óxido de contorno de grão semelhante à rede alto apenas através da etapa de decapagem após o acabamento de laminação a quente.
[00162] A seguir, a chapa de aço laminada a quente acima pode estar sujeita adicionalmente ao tratamento de revestimento superficial/galvanização ou ao tratamento de revestimento superficial/galvanização seguido pela formação de liga da camada revestida.
[00163] Primeiramente, após a chapa de aço laminada a quente ser decapada, a chapa de aço é aquecida usando-se, por exemplo, equipamento de galvanização contínuo ou equipamento de galvanização-recozimento contínuo. A seguir, a chapa de aço é imersa em um banho galvânico a ser sujeito à imersão a quente, de modo que uma camada revestida seja formada na superfície da chapa de aço laminada a quente.
[00164] Nesse caso, quando a temperatura de aquecimento da
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31/47 chapa de aço excede 800 °C, a estrutura de metal da chapa de aço mudada e, adicionalmente, a espessura na direção de espessura de chapa da região que contém o óxido semelhante à rede na parte de camada superficial é aumentada, de modo que as características de fadiga não sejam asseguradas. Em conformidade, a faixa apropriada da temperatura de aquecimento está limitada a 800 °C ou menos.
[00165] Adicionalmente, após a imersão a quente ser realizada, o tratamento de revestimento superficial/galvanização seguido pela formação de liga da camada revestida pode ser realizado de modo que uma camada galvanizada por imersão a quente ligada possa ser formada.
[00166] Nota-se que não há limitação particular o tipo de revestimento superficial/galvanização. Qualquer tipo de revestimento superficial/galvanização pode ser realizado contato que o limite superior da temperatura de aquecimento seja 800 °C ou menos.
[00167] A seguir, os métodos para avaliar as características da chapa de aço laminada a quente da presente invenção serão descritos.
[00168] As características de fadiga de curvatura da chapa de aço laminada a quente da presente invenção foram avaliadas por limite de fadiga por dois milhões de vezes (valor de limite de estresse na qual uma fratura por fadiga não ocorre após estresses repetidos de dois milhões de vezes) obtidas por testes de fadiga por curvatura de plano sob uma condição de uma razão de estresse = -1 em conformidade com um método descrito em JIS Z2275, e uma razão de limite de fadiga foi calculada a partir de {limite de fadiga/TS(limite de resistência à tração)}. Na chapa de aço laminada a quente da presente invenção, a razão de limite de fadiga de 0,45 ou mais pode ser assegurada.
[00169] Adicionalmente, as características de fadiga da parte perfurada podem ser avaliadas brevemente pelo método seguir.
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32/47 [00170] Isto é, uma peça de teste de curvatura que tem um orifício furado em uma parte central é fabricada, e testes de fadiga por curvatura de placa são realizados para avaliar o limite de fadiga por dois milhões de vezes ou a razão de limite de fadiga (=limite de fadiga/TS). No presente contexto, em um caso em que os testes de fadiga por curvatura são realizados usando-se uma peça de teste que tem uma largura de 30 mm, que é obtida perfurando-se um orifício furado com uma condição de 10% de espaço livre usando-se a uma na perfuração de φ 10 mm, na chapa de aço laminada a quente da presente invenção, uma razão de limite de fadiga de 0,36 ou mais pode ser assegurada. Adicionalmente, uma razão de limite de fadiga de 0,39 ou mais é mais preferencial na presente invenção.
[00171] Adicionalmente, quanto à capacidade de curvatura da chapa de aço, os testes forma realizados por um método de curvatura por prensagem, em conformidade com um método descrito em JIS Z2248 com um ângulo curvado de 180° e um raio interior de 1,5t (t é a espessura de chapa da chapa de aço). Na chapa de aço laminada a quente da presente invenção, é possível assegurar a capacidade de curvatura favorável sem uma trinca ou uma fratura que é observada em uma parte frontal de curvatura.
[00172] Conforme descrito acima, de acordo com a chapa de aço laminada a quente de acordo com a presente invenção, pela configuração acima, excelente capacidade de curvatura, resistência à corrosão de revestimento e durabilidade à fadiga pode ser obtidas. Em chapas de aço convencionais, a espessura de chapa de componentes foi definida considerando-se a redução em espessura por corrosão. De contrapartida, a chapa de aço laminada a quente da presente invenção possibilita a redução da espessura de chapa de componentes devido ao fato de que excelente resistência à corrosão de revestimento pode ser obtida e possibilita redução do peso de automóveis, caminhões e
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33/47 semelhantes. Adicionalmente, em chapas de aço convencionais, mesmo quando alto reforço é realizado, a resistência à fadiga da parte perfurada não foi aprimorada substancialmente. De contrapartida, a chapa de aço laminada a quente da presente invenção tem excelentes características de fadiga de curvatura do material-base e excelentes características de fadiga da parte perfurada e também tem excelente capacidade de curvatura e, em conformidade, é excessivamente adequada para redução do peso de componentes.
[00173] Adicionalmente, de acordo com o método para fabricar a chapa de aço laminada a quente da presente invenção, empregandose as condições e os procedimentos acima, se torna possível fabricar a chapa de aço laminada a quente que tem o limite de resistência à tração máximo de 720 MPa ou mais com excelente capacidade de curvatura, resistência à corrosão após o revestimento de eletrodeposição, e durabilidade à fadiga.
EXEMPLOS [00174] Exemplos da chapa de aço laminada a quente de acordo com a presente invenção serão descritos abaixo e a presente invenção será descrita mais especificamente. Nota-se que a presente invenção não está limitada aos exemplos a seguir, e pode ser implantada mediante a aplicação apropriada de modificação sem se afastar do escopo acima ou abaixo no presente documento. Tal implantação também está incluída no escopo técnico da presente invenção.
[00175] Primeiramente, placas que têm constituintes de aço A a X mostrados na Tabela 1 foram fundidas e, então, as mesmas foram aquecidas novamente na faixa de 1050 °C a 1300 °C, e a laminação bruta foi realizada. A seguir, a laminação final, o resfriamento e a laminação foram realizados sob as condições mostradas na Tabela 2, de modo que chapas de aço laminadas a quente fossem fabricadas. Períodos de tempo do estado no qual água não estava presente na
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34/47 superfície da chapa de aço a partir de descarepação antes da laminação final até o término da laminação final, uma temperatura de acabamento da laminação final, condições de resfriamento e temperaturas de laminação foram variadas. A seguir, o tratamento por decapagem foi realizado e as chapas de aço da superfície da qual a carepa foi removida foram sujeitas a testes de avaliação.
[00176] Adicionalmente, quanto ao número de teste A-12, a chapa de aço laminada a quente obtida como número de teste A-1 foi sujeita à escolha e, então, o tratamento por recozimento foi realizado a 650 °C e, subsequentemente, o tratamento por galvanização foi realizado. Quanto ao número de teste A-13, a chapa de aço laminada a quente obtida como o número de teste A-1 foi sujeita a decapagem à escolha, então, o tratamento por recozimento foi realizado a 600 °C, subsequentemente, o tratamento por galvanização e o tratamento de formação de liga por galvanização foi realizado.
[00177] Chapas de aço laminadas a quente dos presentes exemplos e chapas de aço laminadas a quente de exemplos comparativos, que são obtidas através do procedimento acima, forma sujeitas a testes de avaliação descritos abaixo. Nota-se que caracteres alfabéticos adicionados ao topo de “número de teste”, mostrado na Tabela 2, correspondem a símbolos de aço mostrados na Tabela 1.
[00178] Então, as chapas de aço laminadas a quente dos presentes exemplos e as chapas de aço laminadas a quente dos exemplos comparativos, que foram obtidas através do procedimento acima, foram sujeitas a testes de avaliação descritos acima.
[00179] As características de fadiga das chapas de aço foram avaliadas por limite de fadiga por dois milhões de vezes obtidos por testes de fadiga por curvatura de plano sob uma condição de uma razão de estresse = -1 em conformidade com o método descrito em JIS Z2275 e as razões de limite de fadiga foram calculadas {limite de
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35/47 fadiga/TS(limite de resistência à tração)}. Nota-se que razões de limite de fadiga de 0,45 ou mais foram avaliadas, conforme favorável.
[00180] As características de fadiga das partes perfuradas foram avaliadas por limite de fadiga por dois milhões de vezes obtidos por testes de fadiga por curvatura de plano, com uso de peça de teste de curvaturas que tem um orifício furado em uma parte central, sob uma condição de uma razão de estresse = -1 em conformidade com o método descrito em JIS Z2275, e as razões de limite de fadiga foram calculadas a partir de {limite de fadiga/TS(limite de resistência à tração)}. No presente contexto, o processo de perfuração para fornecer orifício furados foi realizado sob uma condição de 10% de espaço livre usando-se uma perfuração nova de φ 10 mm Nota-se que razões de limite de fadiga de 0,39 ou mais foram avaliadas como características de fadiga favoráveis das partes perfuradas.
[00181] A capacidade de curvatura das chapas de aço foi avaliada por testes realizados por um método de curvatura por prensagem em conformidade com o método descrito em JIS Z2248 com um ângulo curvado de 180° e um raio interno de 1,5t (t é a espessura de chapa da chapa de aço) extraindo-se peças de teste de uma maneira em que a direção longitudinal da peça de teste se torne perpendicular à direção de laminação. As peças de teste nas quais uma trinca ou uma fratura não foi observada na parte frontal de curvatura foram avaliadas como A (favorável).
[00182] As características de tensão das chapas de aço foram avaliadas por testes de tensão realizados extraindo-se uma peça de teste te JIS No. 5 de cada uma das chapas de aço sob uma condição na qual a direção de tensão é perpendicular (direção C) à direção de laminação.
[00183] As estrutura de metal ao longo de cortes transversais das chapas de aço foram observados com o SEM e os valores médios em
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36/47 três ou mais regiões observadas foram determinados como a espessura da região em que o óxido semelhante à rede está presente na parte de camada superficial da chapa de aço.
[00184] Quanto à resistência à corrosão de revestimento, primeiramente, chapas de aço laminadas a quente decapadas foram desengorduradas e, então, foram sujeitas a tratamento de fosfato de zinco (revestimento de conversão química) como pré-tratamento e o revestimento de eletrodeposição de cátion com espessura de 25 pm foi realizado e, por fim, o tratamento por cozimento oi realizado a 170 °C por vinte minutos. Então, após falhas lineares terem sido adicionadas à superfície de revestimento de eletrodeposição, testes de aspersão de sal (testes SST) foram realizados pro 200 horas, em conformidade com um método descrito em JIS Z2371. Após os testes, foram medidas larguras descascadas de filmes de revestimento quando testes de descascamento de fita foram realizados. Larguras descascadas de filmes de revestimento de 2 mm ou menos foram avaliadas como “A (resistência à corrosão favorável)”, e as larguras descascadas de filmes de revestimento de mais que 2 mm foram avaliadas como “B (resistência à corrosão insatisfatória)”.
[00185] A Tabela 1 mostra a lista de constituintes de aço e a Tabela 2 mostra a lista de resultados de avaliação da espessura do óxido semelhante à rede a partir da superfície, as características de fadiga de curvatura, as características de fadiga das partes perfuradas, o limite de resistência à tração (TS), a razão de rendimento e a capacidade de curvatura das chapas de aço laminadas a quente fabricadas. Nota-se que os índices na Tabela 2 denotam os itens a seguir.
[00186] t: período de tempo durante o qual a água não está presente na chapa de aço a partir de descarepação até o término da laminação final (segundos)
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37/47 [00187] FT: temperatura de acabamento da laminação final (°C) [00188] CR1: velocidade média de resfriamento entre FT e a temperatura de Ar3 (°C/s) [00189] CR2: velocidade média de resfriamento entre a temperatura de Ar3 e 730 °C (°C/s) [00190] CR3: velocidade média de resfriamento entre 730 °C e 670 °C (°C/s) [00191] CR4: velocidade média de resfriamento entre 670 °C e 550 °C (°C/s) [00192] CT: temperatura de laminação (°C) [00193] dMC: diâmetro de grão médio de um carboneto de liga que contém Ti e um carboneto de liga que contém Nb (nm) [00194] fF: razão de área de ferrita (%) [00195] fM: razão de área de martensita (%) [00196] fY: volume fração de austenita retida (%) [00197] fp: razão de área de pearlita (%) [00198] hox: espessura na direção de espessura de chapa da região em que o óxido semelhante à rede está presente na parte de camada superficial (pm) [00199] EL: estiramento total da chapa de aço (%) [00200] ow/TS: razão de limite de fadiga [00201] owp/TS: razão de limite de fadiga da peça de teste com um orifício furado
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TABELA 1
Símbolos de Aço Constituintes de aço (porcentagem em massa) Ar3 (°C) Categoria
C Si Al Mn P S N Ti Nb Si+Al Ti+Nb Outros
A 0,08 0,1 1,5 2,0 0,010 0,003 0,003 0,08 0,01 1,6 0,09 778
B 0,13 0,1 2,0 2,4 0,010 0,001 0,003 0,04 0,06 2,1 0,1 V:0,06 747
C 0,10 0,1 1,0 2,0 0,010 0,002 0,003 0,05 0,03 1,1 0,08 Mo:0,2 739
D 0,06 0,1 0,8 1,3 0,010 0,002 0,003 0,07 0,01 0,9 0,08 Mg:0,003 817
E 0,05 0,1 0,6 1,2 0,010 0,002 0,003 0,04 0,05 0,7 0,09 La:0,0004, Ce:0,0015 822
F 0,13 0,1 1,2 1,8 0,010 0,002 0,003 0,03 0,06 1,3 0,09 V:0,1, Mo :0,25, Cr,0,3 769
G 0,06 0,2 0,8 1,3 0,010 0,003 0,003 0,09 0,01 1,0 0,1 B:0,001, Ca:0,0015 820
H 0,10 0,1 0,7 1,9 0,010 0,003 0,003 0,09 0,03 0,8 0,12 Cu:0,1, Ni:0,3 734
I 0,04 0,1 1,0 2,0 0,010 0,002 0,003 0,05 0,03 1,1 0,08 774
J 0,18 0,1 1,0 2,0 0,010 0,002 0,003 0,05 0,03 1,1 0,08 731
K 0,10 0,3 1,0 2,0 0,010 0,002 0,003 0,05 0,03 1,3 0,08 762
L 0,10 0,1 0,6 2,0 0,010 0,002 0,003 0,05 0,03 0,7 0,08 742
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M 0,10 0,1 32 2,0 0,010 0,002 0,003 0,05 0,03 3,3 0,08 828
N 0,10 0,1 1,2 2,6 0,010 0,002 0,003 0,05 0,03 1,3 0,08 714
O 0,10 0,1 1,0 2,0 0,12 0,002 0,003 0,05 0,03 1,1 0,08 755
P 0,10 0,1 1,0 2,0 0,010 0,02 0,003 0,05 0,03 1,1 0,08 755
Q 0,10 0,1 1,0 2,0 0,010 0,002 0,008 0,05 0,03 1,1 0,08 755
R 0,10 0,1 1,0 2,0 0,010 0,002 0,003 0,12 0,03 1,1 0,15 755
S 0,10 0,1 1,0 2,0 0,010 0,002 0,003 0,01 0,03 1,1 0,04 755
T 0,10 0,1 1,0 2,0 0,010 0,002 0,003 0,05 0,07 1,1 0,12 755
U 0,10 0,1 0,4 1,2 0,010 0,002 0,003 0,05 0,03 0,5 0,08 800
V 0,10 0,1 1,0 11 0,010 0,002 0,003 0,05 0,03 1,1 0,08 827
W 0,10 0,1 1,0 2,0 0,010 0,002 0,003 0,05 0,002 1,1 0,05 755
X 0,10 0,1 1,0 2,0 0,010 0,002 0,003 0,03 0,008 1,1 0,038 755
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TABELA 2
2- 2 D C H 3 D (D * O D (/) r“K s FT (°C) CR1 (°C/s) CR2 (°C/s) CR3 (°C/s) CR4 (°C/s) O -1 ^3 o Nota dMC (nm) Z^p Z^p iT + Z^p Z^p Nota (estrutura) hox (pm) YP (MPa) TS (MPa) < m Z^p q $ —1 to q $ —1 to corrosão após o CD Q. CD Categoria
A - 1 5 900 50 50 8 30 450 5 80 4 8 0 0,4 620 800 0,78 22 0,51 0,42 A A Presente Exemplo
A - 2 10 900 50 50 8 30 450 5 80 4 8 0 0,0 620 800 0,78 22 0,52 0,42 A A Presente Exemplo
A - 3 1 900 50 50 8 30 450 5 80 4 8 0 3,0 620 800 0,78 22 0,42 0,33 B B Exemplo Comparativo
A-4 5 830 50 50 8 30 450 5 85 4 9 0 2,2 600 780 0,77 22 0,44 0,35 B B Exemplo Comparativo
A - 5 5 900 20 50 20 30 450 5 45 2 4 0 0,4 710 845 0,84 19 0,49 0,35 A A Exemplo Comparativo
A - 6 5 900 50 50 8 4 450 5 80 1 2 4 0,4 655 740 0,89 25 0,49 0,35 A A Exemplo Comparativo
A - 7 5 900 50 50 8 30 580 12 97 0 0 0 0,4 745 825 0,90 20 0,47 0,34 A A Exemplo Comparativo
A - 8 5 900 50 50 8 40 300 5 80 3 10 0 0,4 640 825 0,78 21 0,49 0,40 A A Presente Exemplo
A - 9 5 900 50 50 8 60 20 5 80 2 15 0 0,4 655 870 0,75 18 0,49 0,40 A A Presente Exemplo
A- 10 5 900 50 25 8 30 450 7 85 2 5 0 0,6 630 775 0,81 22 0,44 0,35 B B Exemplo Comparativo
A- 11 5 900 50 8 8 30 450 10 90 2 2 2 0,9 595 720 0,83 23 0,44 0,31 B B Exemplo Comparativo
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A- 12 5 900 50 35 8 30 450 Recozida a 650 °C e, então, galvanizada 8 80 2 7 0 Martensita é martensita de revenido. 0,4 605 790 0,77 21 0,48 0,41 A A Presente Exemplo
A- 13 5 900 50 35 8 30 450 Recozida a 600 °C e, então, galvanizada 8 80 2 7 0 Martensita é martensita de revenido. 0,4 630 805 0,78 18 0,48 0,41 A A Presente Exemplo
B-1 5 930 45 35 8 30 450 6 75 3 15 0 0,3 650 840 0,77 15 0,49 0,40 A A Presente Exemplo
B-2 5 930 45 35 8 60 20 6 75 2 18 0 0,3 740 915 0,81 22 0,50 0,42 A A Presente Exemplo
C- 1 5 880 55 35 8 30 500 5 80 3 9 0 0,3 620 780 0,79 17 0,48 0,41 A A Presente Exemplo
C- 2 5 880 55 35 8 60 20 5 80 2 15 0 0,3 660 850 0,78 23 0,51 0,44 A A Presente Exemplo
D- 1 1 880 55 35 8 60 20 4 90 0 8 0 2,5 630 785 0,80 23 0,42 0,36 B B Exemplo Comparativo
D- 2 5 880 55 35 8 60 20 4 90 0 8 0 0,3 625 780 0,80 24 0,46 0,40 A A Presente Exemplo
D- 3 5 880 55 25 8 60 20 4 92 0 5 1 0,6 605 760 0,80 27 0,44 0,35 B B Exemplo Comparativo
D- 4 5 880 55 8 8 60 20 5 93 0 3 2 0,9 570 715 0,80 19 0,43 0,33 B B Exemplo Comparativo
E-1 5 900 50 50 8 60 20 5 90 0 7 0 0,0 605 760 0,80 21 0,47 0,39 A A Presente Exemplo
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F-1 5 900 50 50 8 30 450 5 75 4 12 0 0,3 650 825 0,79 15 0,50 0,40 A A Presente Exemplo
G- 1 5 900 50 40 8 60 20 5 90 1 8 0 0,0 660 860 0,77 17 0,47 0,41 A A Presente Exemplo
H- 1 5 900 50 40 8 30 450 5 80 1 6 0 0,3 630 795 0,79 21 0,48 0,40 A A Presente Exemplo
I-1 5 900 50 40 8 30 450 5 80 0 2 0 0,3 580 700 0,83 26 0,50 0,35 A A Exemplo Comparativo
J-1 5 900 50 40 8 30 450 5 80 6 14 5 0,3 795 900 0,88 15 0,47 0,33 A A Exemplo Comparativo
K-1 5 900 50 40 8 30 450 5 85 4 11 0 2,5 635 805 0,79 23 0,42 0,33 B B Exemplo Comparativo
L-1 5 900 50 40 8 30 450 5 45 2 17 0 0,0 690 830 0,83 20 0,46 0,35 A A Exemplo Comparativo
M- 1 5 900 50 40 8 30 450 5 70 3 8 0 2,8 620 790 0,78 20 0,42 0,35 B B Exemplo Comparativo
N- 1 5 900 50 40 8 30 450 5 30 1 15 0 2,1 610 885 0,69 14 0,43 0,35 B B Exemplo Comparativo
O- 1 5 900 50 40 8 30 450 5 80 3 9 0 0,3 705 840 0,84 17 0,50 0,33 A A Exemplo Comparativo
P-1 5 900 50 40 8 30 450 5 75 1 8 0 0,3 620 780 0,79 21 0,50 0,32 A A Exemplo Comparativo
Q- 1 5 900 50 40 8 30 450 5 80 3 10 0 0,3 580 715 0,81 25 0,51 0,38 A A Exemplo Comparativo
R- 1 5 900 50 40 8 30 450 5 80 2 8 0 0,0 745 875 0,85 18 0,50 0,33 A A Exemplo Comparativo
S I 5 900 50 40 8 30 450 5 85 3 10 4 2,1 555 715 0,78 20 0,44 0,42 B B Exemplo Comparativo
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T 1 U1
V-1
900 50 40 8
450
0
0,0
630
795
0,79
0,49
0,35
900 50 40 8
450
0
0,0
650
810
0,80
0,48
0,33
900 50 40 8
450
0,3
580
720
0,81
0,46
0,33
Exemplo Comparativo
Exemplo Comparativo
Exemplo Comparativo
W1
X-1
900 50 40 8
450
80 3
600
780
0,77
0,42
0,33
900 50 40 8
450
80 3
0,6
565
735
0,77
0,50
0,39
Exemplo Comparativo
Exemplo Comparativo
43/47
Petição 870200007225, de 16/01/2020, pág. 46/61
44/47 [00202] Conforme mostrado na Tabela 2, cada uma das chapas de aço laminadas a quente dos presentes exemplos, que estão dentro do escopo da presente invenção, tem uma razão de limite de fadiga por curvatura de 0,45 ou mais, uma razão de limite de fadiga por curvatura com um orifício furado de 0,39 ou mais, uma avaliação A” de resistência à corrosão após o revestimento, uma avaliação “A” de capacidade de curvatura e um limite de resistência à tração TS da chapa de aço de 720 MPa ou mais. Portanto, revela-se a que a chapa de aço laminada a quente da presente invenção tem excelente capacidade de curvatura, resistência à corrosão de revestimento e características de fadiga de curvatura da chapa de aço e da parte perfurada.
[00203] Em contrapartida, em cada uma das chapas de aço laminadas a quente dos exemplos comparativos, pelo menos um dentre os limites acima na presente invenção está além da faixa apropriada. Portanto, pelo menos um dentre capacidade de curvatura, resistência à corrosão de revestimento e características de fadiga da parte perfurada é inferior.
[00204] Quanto aos números de teste A-3 e D-1, uma vez que tenha sido curto período de tempo t durante o qual água não é presente na chapa de aço, a região onde o óxido semelhante à rede está presente na parte de camada superficial é espessa, as características de fadiga de curvatura da chapa de aço e da parte perfurada são degradadas, e a resistência à corrosão após o revestimento é insatisfatória.
[00205] Quanto ao número de teste A-4, a temperatura de acabamento FT da laminação final foi menor ou igual à faixa apropriada, a região onde o óxido semelhante à rede está presente na parte de camada superficial é espessa, as características de fadiga de curvatura da chapa de aço e da parte perfurada são degradadas e a
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45/47 resistência à corrosão após o revestimento é insatisfatória.
[00206] Quanto aos números de teste K-1, M-1, N-1, S-1 e W-1, uma vez que os constituintes de aço não foram apropriados, uma camada de óxido no interior de uma camada superficial de ferro base é espessa, as características de fadiga de curvatura da placa original e da parte perfurada são degradadas, e a resistência à corrosão após o revestimento é insatisfatória.
[00207] Quanto aos números de teste A-10, A-11, D-3 e D-4, uma vez que a velocidade de resfriamento entre Ar3 e 730 °C foi lenta e o óxido semelhante à rede presente na parte de camada superficial foi espesso, a capacidade de curvatura e as características de fadiga são degradadas.
[00208] Quanto ao número de teste A-5, uma vez que a velocidade de resfriamento entre FT e Ar3 foi lenta e a velocidade de resfriamento entre 730 °C e 670 °C foi rápida, a fração de ferrita é inferior e as características de fadiga de curvatura da parte perfurada são degradadas.
[00209] Quanto aos números de teste A-6, A-7, I-1 e V-1, uma vez que a razão de área de martensita e austenita retida foi lenta, a aspereza da superfície de fratura perfurada é aumentada e as características de fadiga de curvatura da parte perfurada são degradadas.
[00210] Quanto aos números de teste J-1, L-1 e U-1, uma vez que os constituintes de aço não foram apropriados, qualquer um dentre os seguintes é satisfeito: a fração de ferrita é lenta, a razão de área de martensita e austenita retida está além da faixa apropriada e a razão de área de pearlita é alta. Em conformidade, a aspereza da superfície de fratura perfurada é aumentada e as características de fadiga de curvatura da parte perfurada são degradadas.
[00211] Quanto aos números de teste I-1, Q-1 e S-1, uma vez que
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46/47 os constituintes de aço não foram apropriados, o limite de resistência à tração máximo (TS) está além da faixa apropriada.
[00212] Quanto aos números de teste O-1 e P-1, uma vez que o teor de P ou S estava em excesso, a aspereza da superfície de fratura perfurada é aumentada e as características de fadiga de curvatura da parte perfurada são degradadas.
[00213] Quanto aos números de teste R-1 e T-1, uma vez que o teor de Ti ou de Nb, ou a quantidade total de Ti e de Nb esteve em excesso, a aspereza da superfície de fratura perfurada é aumentada e as características de fadiga de curvatura da parte perfurada são degradadas.
[00214] Quanto ao número de teste X-1, embora as características de fadiga tenham sido favoráveis, uma vez que a quantidade total de Ti e de Nb tenha sido muito pequena, o limite de resistência à tração máximo (TS) está além da faixa apropriada.
[00215] A partir dos resultados descritos acima dos exemplos, de acordo com a chapa de aço laminada a quente e com o método para fabricar a chapa de aço laminada a quente da presente invenção, revela-se que, mesmo quando o revestimento de eletrodeposição é realizado sobre uma chapa de aço laminada a quente de alta resistência que tem um limite de resistência à tração máximo de 720 MPa ou mais, a capacidade de curvatura favorável, a resistência à corrosão favorável e as características de fadiga de curvatura de um material-base e uma parte perfurada são obtidas.
APLICABILIDADE INDUSTRIAL [00216] De acordo com a presente invenção, por exemplo, se torna possível fornecer uma chapa de aço laminada a quente de alta resistência com excelente capacidade de curvatura, resistência à corrosão de revestimento e características de fadiga de um materialbase e uma parte perfurada, o que pode ser usado adequadamente
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47/47 como um material de armações, membros, chassis e semelhantes de automóveis ou caminhões. Dessa maneira, aplicando-se a presente invenção a membros, tais como, armações, membros, chassis e semelhantes de automóveis ou caminhões, a resistência à corrosão após o revestimento e a resistência à fadiga de um membro perfurado são aumentadas. Adicionalmente, uma vantagem de redução do peso pode ser obtida suficientemente, de modo que os efeitos industriais são extremamente altos.
LISTA DE SINAIS DE REFERÊNCIA material-base
1a superfície óxido semelhante à rede carepa

Claims (12)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Chapa de aço laminada a quente, caracterizada pelo fato de que consiste em, % em massa:
    C: 0,05% a 0,15%,
    Si: 0% a 0,2%,
    Al: 0,5% a 3,0%,
    Mn: 1,2% a 2,5%,
    P: 0,1% ou menos,
    S: 0,01% ou menos,
    N: 0,007% ou menos,
    Ti: 0,03% a 0,10%,
    Nb: 0,008% a 0,06%,
    V: 0% a 0,12%, um ou mais dentre Cr, Cu, Ni e Mo: 0% a 2,0% no total,
    B: 0% a 0,005%, um ou mais dentre Ca, Mg, La e Ce: 0% a 0,01% no total, quantidade total de Si e Al: 0,8 x (Mn-1)% ou mais, quantidade total de Ti e Nb: 0,04% a 0,14%, e o saldo: Fe e impurezas, em que, em uma estrutura de aço, uma razão da área total de martensita e de austenita retida é de 3% a 20%, uma razão de área de ferrita é de 50% a 96% e uma razão de área de pearlita é de 3% ou menos, e em que, em uma parte de camada superficial, a espessura em uma direção de espessura de chapa de uma região na qual um óxido em formato de rede está presente e é igual ou menor que 0,4 pm, e um limite de resistência à tração máximo é de 720 MPa ou mais.
  2. 2. Chapa de aço laminada a quente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que um diâmetro de grão médio de um carboneto de liga que contém Ti e de um carboneto de
    Petição 870200007225, de 16/01/2020, pág. 51/61
    2/4 liga que contém Nb é de 10 nm ou menos.
  3. 3. Chapa de aço laminada a quente, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a razão de rendimento é de 0,82 ou menos.
  4. 4. Chapa de aço laminada a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que consiste em, em % em massa:
    Si: 0,001% a 0,2%.
  5. 5. Chapa de aço laminada a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que consiste em, em % em massa:
    V: 0,01% a 0,12%.
  6. 6. Chapa de aço laminada a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que consiste em, em % em massa:
    um ou mais dentre Cr, Cu, Ni e Mo: 0,02% a 2,0% no total.
  7. 7. Chapa de aço laminada a quente, de acordo com a qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que consiste em, em % em massa:
    B: 0,0003% a 0,005%.
  8. 8. Chapa de aço laminada a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que consiste em, em % em massa:
    um ou mais dentre Ca, Mg, La e Ce: 0,0003% a 0,01% no total.
  9. 9. Chapa de aço laminada a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que uma superfície é revestida ou sujeita ao tratamento de revestimento superficial/galvanização seguido pela formação de liga da camada revestida.
    Petição 870200007225, de 16/01/2020, pág. 52/61
    3/4
  10. 10. Método para fabricar uma chapa de aço laminada a quente, caracterizado pelo fato de que compreende:
    aquecer uma placa que consiste em, em % em massa,
    C: 0,05% a 0,15%,
    Si: 0% a 0,2%,
    Al: 0,5% a 3,0%,
    Mn: 1,2% a 2,5%,
    P: 0,1% ou menos,
    S: 0,01% ou menos,
    N: 0,007% ou menos,
    Ti: 0,03% a 0,10%,
    Nb: 0,008% a 0,06%,
    V: 0% a 0,12%, um ou mais dentre Cr, Cu, Ni e Mo: 0% a 2,0% no total,
    B: 0% a 0,005%, um ou mais dentre Ca, Mg, La e Ce: 0% a 0,01% no total, quantidade total de Si e Al: 0,8x(Mn-1)% ou mais, quantidade total de Ti e Nb: 0,04% a 0,14%, e o saldo: Fe e impurezas, e realizar sequencialmente laminação bruta e laminação final;
    manter, a partir de quando descarepação é realizada antes da laminação final até quando a laminação final for terminada, por três segundos ou mais, um estado no qual água não está presente em uma superfície da chapa de aço, e definir que uma temperatura de acabamento da laminação final seja de 850 °C ou mais;
    realizar o resfriamento no qual uma velocidade média de resfriamento entre a temperatura de acabamento da laminação final e uma temperatura de Ar3 é 25°C/s ou mais, uma velocidade média de resfriamento entre a temperatura de Ar3 e 730 °C é de 30 °C/s ou mais, uma velocidade média de resfriamento entre 730 °C e 670 °C é 12°C/s
    Petição 870200007225, de 16/01/2020, pág. 53/61
    4/4 ou menos, e uma velocidade média de resfriamento entre 670 °C e 550 °C é 20 °C/s ou mais; e laminar a chapa de aço laminada a quente a 530 °C ou menos.
  11. 11. Método para fabricar uma chapa de aço laminada a quente, caracterizado pelo fato de que compreende:
    decapar a chapa de aço laminada a quente obtida com o método, como definido na reivindicação 10, e aquecer, então, a chapa de aço laminada a quente a 800 °C ou menos e imergir a chapa de aço laminada a quente em um banho galvânico.
  12. 12. Método para fabricar uma chapa de aço laminada a quente, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende:
    realizar tratamento de formação de liga em uma camada revestida.
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