BR112017000010B1 - processo de produção de uma chapa de aço e chapa de aço - Google Patents

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BR112017000010B1
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Damon Panahi
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Abstract

Trata-se de um método de produção de uma folha de aço laminada a frio que tem uma resistência à tração = 1.470 MPa e um alongamento total TE = 19%, sendo que o método compreende as etapas de recozer a uma temperatura de recozimento AT = Ac3 uma folha de aço não tratada cuja composição química contém, em % em peso: 0,34% = C = 0,40%, 1,50% = Mn = 2,30%, 1,50 = Si = 2,40%, 0% Cr = 0,7%, 0% = Mo = 0,3%, 0,01% = Al = 0,07%, sendo que o restante é Fe e impurezas inevitáveis, arrefecer bruscamente a folha de aço recozida resfriando-se a mesma para uma temperatura de arrefecimento brusco QT ponto de transformação Ms e entre 150 °C e 250 °C, e realizar um tratamento de divisão reaquecendo- se a folha de aço arrefecida bruscamente para uma temperatura de divisão PT entre 350 °C e 420 °C e mantendo-se a folha de aço nessa temperatura durante um tempo de divisão Pt entre 15 segundos e 250 segundos.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A presente invenção refere-se à fabricação de chapa de aço de alta resistência revestida ou não revestida que tem resistência à tração aprimorada e alongamento total aprimorado e às chapas obtidas através desse processo.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[002] Para fabricar vários equipamentos tais como partes de membros estruturais de corpo e painéis de corpo para veículos automotivos, atualmente é comum usar chapas descobertas, eletrogalvanizadas, galvanizadas ou galvanizadas e recozidas produzidas a partir de aços de martensita, de fase complexa, multifásicos ou de DP (fase dupla).
[003] Por exemplo, uma chapa multifásica de alta resistência pode incluir uma estrutura martensítica e de bainita com/sem alguma austenita retida e contém cerca de 0,2% de C, cerca de 2% de Mn, cerca de 1,5% de Si que pode resultar em limite de elasticidade de cerca de 750 MPa, uma resistência à tração de cerca de 980 MPa, um alongamento total de cerca de 10%. Essas chapas são produzidas em linha de recozimento contínua arrefecendo-se bruscamente a partir de uma temperatura de recozimento mais alta que um ponto de transformação Ac3, até uma temperatura de sobre-envelhecimento acima do ponto de transformação Ms e mantendo-se a chapa na temperatura por um determinado período de tempo. Opcionalmente, a chapa é galvanizada ou galvanizada e recozida.
[004] Para reduzir o peso das partes automotivas a fim de aprimorar sua eficiência de combustível em vista da conservação ambiental global, é desejável ter chapas que tenham equilíbrio entre resistência e ductilidade aprimorado. Porém, tais chapas também precisam ter uma boa formabilidade.
[005] A esse respeito, foi proposto produzir chapas produzidas a partir de aço com uso das chamadas chapas arrefecidas bruscamente e divididas que têm propriedades mecânicas aprimoradas e boa formabilidade. Chapas revestidas ou não revestidas (descobertas) que têm uma resistência à tração TS de cerca de 1.470 MPa e um alongamento total de pelo menos 19% são alvejadas. Essas propriedades são alvejadas pelo menos quando a chapa não é revestida ou galvanizada.
[006] Quando a chapa é galvanizada e recozida, uma resistência à tração TS de pelo menos 1.470 MPa e um alongamento total de pelo menos 15%, preferencialmente pelo menos 16%, são alvejados.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
[007] Portanto, o propósito da presente invenção é fornecer tal chapa e um processo para produzir a mesma.
[008] Para esse propósito, a invenção se refere a um processo para produzir uma chapa de aço laminada a frio que tem uma resistência à tração TS de pelo menos 1.470 MPa e um alongamento total TE de pelo menos 16%, sendo que o processo compreende as etapas sucessivas de: - recozer a uma temperatura de recozimento AT uma chapa de aço laminada a frio produzida a partir de aço cuja composição química contém, em % em peso:
Figure img0001
sendo que o restante é Fe e impurezas inevitáveis, em que a temperatura de recozimento AT é igual ou maior que o ponto de transformação Ac3 do aço, para se obter uma chapa de aço recozida, - arrefecer bruscamente a chapa de aço recozida resfriando-se a mesma até uma temperatura de têmpera QT menor que o ponto de transformação Ms do aço, tipicamente entre 150 °C e 250 °C, para se obter uma chapa de aço temperada, e - realizar um tratamento de divisão reaquecendo-se a chapa de aço temperada a uma temperatura de divisão PT entre 350 °C e 450 °C e mantendo- se a chapa de aço nessa temperatura durante um tempo de divisão Pt entre 15 segundos e 250 segundos.
[009] De preferência, durante a têmpera, a chapa de aço recozida é resfriada até a dita temperatura de têmpera a uma taxa de resfriamento suficientemente rápida para evitar a formação de ferrita mediante o resfriamento, a fim de se obter uma chapa temperada que tem uma estrutura que consiste em martensita e austenita.
[010] De preferência, a temperatura de recozimento AT se encontra entre 870 °C e 930 °C.
[011] De acordo com uma realização, o alongamento total TE da chapa de aço laminada a frio é de pelo menos 19%, a composição do aço é tal que 0% < Cr < 0,5%, 0% < Mo < 0,3% e o tempo de divisão se encontra entre 15 segundos e 150 segundos. De preferência, de acordo com essa realização, não há adição de Nb.
[012] Portanto, de acordo com essa realização, a invenção se refere a um PROCESSO DE PRODUÇÃO de uma chapa de aço laminada a frio que tem uma resistência à tração TS de pelo menos 1.470 MPa e um alongamento total TE de pelo menos 19%, sendo que o processo compreende as etapas sucessivas de: - recozer a uma temperatura de recozimento AT uma chapa de aço laminada a frio produzida a partir de aço cuja composição química contém, em % em peso:
Figure img0002
sendo que o restante é Fe e impurezas inevitáveis, em que a temperatura de recozimento AT é igual ou maior que o ponto de transformação Ac3 do aço, para se obter uma chapa de aço recozida, - arrefecer bruscamente a chapa de aço recozida resfriando-se a mesma até uma temperatura de têmpera QT menor que o ponto de transformação Ms do aço, tipicamente entre 150 °C e 250 °C, para se obter uma chapa de aço temperada, e - realizar um tratamento de divisão reaquecendo-se a chapa de aço temperada a uma temperatura de divisão PT entre 350 °C e 450 °C e mantendo- se a chapa de aço nessa temperatura durante um tempo de divisão Pt entre 15 segundos e 150 segundos.
[013] Em duas realizações, após a divisão, a chapa de aço é resfriada para a temperatura ambiente a fim de se obter uma chapa de aço não revestida.
[014] Na primeira dentre essas duas realizações, a composição do aço é tal que 0,36% < C < 0,40%, Cr < 0,05% e Mo < 0,05%, a temperatura de têmpera se encontra entre 190 °C e 210 °C e o tempo de divisão Pt se encontra entre 90 segundos e 110 segundos.
[015] Na segunda dentre essas duas realizações, a composição do aço é tal que 0,34% < C < 0,37%, 0,35% < Cr < 0,45% e 0,07% < Mo < 0,20%, a temperatura de têmpera se encontra entre 200 °C e 230 °C e o tempo de divisão Pt se encontra entre 25 segundos e 120 segundos.
[016] De preferência, o aço laminado a frio descoberto é posteriormente eletrogalvanizado.
[017] Em outra realização, após a divisão, a chapa de aço é galvanizada e, então, resfriada para a temperatura ambiente a fim de se obter uma chapa de aço revestida, sendo que a composição do aço é tal que 0,34% < C < 0,37%, 0,35% < Cr < 0,45% e 0,07% < Mo < 0,20%, a temperatura de têmpera se encontra entre 200 °C e 230 °C e o tempo de divisão Pt se encontra entre 25 segundos e 55 segundos.
[018] Portanto, em uma realização preferencial, a composição do aço é tal que, 0,35% < Cr < 0,45% e 0,07% < Mo < 0,20%, e preferencialmente tal que 0,34% < C < 0,37%.
[019] Com essa realização preferencial, se após a divisão a chapa de aço for resfriada para a temperatura ambiente a fim de se obter uma chapa de aço não revestida, a temperatura de têmpera estará preferencialmente entre 200 °C e 230 °C e o tempo de divisão Pt estará preferencialmente entre 15 segundos e 120 segundos.
[020] Ainda com essa realização preferencial, se após a divisão a chapa de aço for galvanizada e, então, resfriada para a temperatura ambiente a fim de se obter uma chapa de aço revestida, a temperatura de têmpera estará preferencialmente entre 200 °C e 230 °C e o tempo de divisão Pt estará preferencialmente entre 25 segundos e 55 segundos.
[021] De acordo com outra realização, a composição do aço é tal que 0,46% < Cr < 0,7% e/ou 0,03% < Nb < 0,05%, e preferencialmente tal que 0% < Mo < 0,005%.
[022] De acordo com essa realização, após a divisão, a chapa de aço é preferencialmente revestida e, então, resfriada para a temperatura ambiente a fim de se obter uma chapa de aço revestida.
[023] De acordo com essa realização, a etapa de revestimento é, por exemplo, uma etapa de galvanização. De preferência, a temperatura de têmpera se encontra entre 200 °C e 230 °C e o tempo de divisão Pt se encontra entre 50 segundos e 250 segundos.
[024] A etapa de revestimento pode ser uma etapa de galvanização e recozimento com uma temperatura de formação de liga GA entre 470 e 520 °C, preferencialmente entre 480 °C e 500 °C, sendo que a chapa é mantida na temperatura de formação de liga GA por um tempo compreendido entre 5 s e 15 s. De preferência, a temperatura de têmpera se encontra, então, entre 200 °C e 230 °C e o tempo de divisão Pt entre 40 s e 120 s.
[025] A invenção também se refere a uma chapa de aço revestida ou não revestida produzida a partir de aço cuja composição química compreende, em % em peso:
Figure img0003
sendo que o restante é Fe e impurezas inevitáveis, em que a estrutura compreende pelo menos 60% de martensita e entre 12% e 15% de austenita residual, a resistência à tração é de pelo menos 1.470 MPa e o alongamento total é de pelo menos 16%.
[026] Em uma realização específica, o aço é tal que 0% < Cr < 0,5% e 0% < Mo < 0,3%.
[027] O alongamento total da chapa é preferencialmente pelo menos 19%.
[028] Portanto, a invenção se refere, em particular, a uma chapa de aço revestida ou não revestida produzida a partir de aço cuja composição química compreende, em % em peso:
Figure img0004
sendo que o restante é Fe e impurezas inevitáveis, em que a estrutura compreende pelo menos 60% de martensita e entre 12% e 15% de austenita residual, a resistência à tração é de pelo menos 1.470 MPa e o alongamento total é de pelo menos 19%.
[029] Em uma realização específica, a chapa de aço é não revestida, a composição do aço é tal que 0 < Cr < 0,05% e 0 < Mo < 0,05% e o limite de elasticidade é maior que 1.150 MPa. De preferência, não há adição de Nb.
[030] Em outra realização, a chapa de aço é não revestida, a composição do aço é tal que 0,35 < Cr < 0,45% e 0,07 < Mo < 0,20%, e o limite de elasticidade é maior que 880 MPa, a resistência à tração é maior que 1.520 MPa e o alongamento total é de pelo menos 20%. De preferência, não há adição de Nb.
[031] Em outra realização, a chapa de aço é galvanizada, a composição do aço é tal que 0,35% < Cr < 0,45% e 0,07% < Mo < 0,20%, a resistência à tração é maior que 1510 MPa e o alongamento total é pelo menos 20%. De preferência, não há adição de Nb.
[032] Portanto, de acordo com uma realização preferencial, a composição do aço é tal que 0,35% < Cr < 0,45% e 0,07% < Mo < 0,20%. Se a chapa não for revestida, o limite de elasticidade pode ser maior que 880 MPa, a resistência à tração maior que 1.520 MPa e o alongamento total de pelo menos 20%. Se a chapa for galvanizada, a resistência à tração pode ser maior que 1.510 MPa e o alongamento total de pelo menos 20%.
[033] De acordo com outra realização preferencial, a composição do aço é tal que 0,46% < Cr < 0,7% e/ou 0,03% < Nb < 0,05%. De preferência, a composição do aço é tal que 0% < Mo < 0,005%.
[034] De preferência, com essa realização preferencial, pelo menos uma face da chapa é galvanizada ou galvanizada e recozida.
DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO
[035] A invenção será descrita agora em detalhes, mas sem introduzir limitações.
[036] De acordo com a invenção, a chapa é obtida através do tratamento térmico de uma chapa de aço não tratada laminada a quente ou preferencialmente a frio produzida a partir de aço cuja composição química contém, em % em peso: - 0,34% a 0,40% de carbono para assegurar uma resistência satisfatória e aprimorar a estabilidade da austenita retida. Isso é necessário para se obter um alongamento suficiente. Se o teor de carbono for muito alto, a chapa laminada a quente se torna muito dura para se laminar a frio e a soldabilidade é insuficiente. - 1,50% a 2,40% de silício a fim de se estabilizar a austenita, para fornecer um reforço de solução sólida e para atrasar a formação de carbonetos durante a divisão com procedimentos adequados para impedir a formação de óxidos de silício na superfície da chapa que é prejudicial à capacidade de revestimento. - 1,50% a 2,30% de manganês para se ter uma temperabilidade suficiente a fim de se obter uma estrutura que contenha pelo menos 60% de martensita, uma resistência à tração de mais que 1.470 MPa e para se evitar de ter problemas de segregação que são prejudiciais à ductilidade. - 0% a 0,3% de molibdênio e 0% a 0,7% de cromo para se aumentar a temperabilidade e para estabilizar a austenita retida a fim de reduzir muito a decomposição de austenita durante a divisão. O valor de zero absoluto é excluído devido a quantidades residuais. De acordo com uma realização, a composição compreende de 0% a 0,5% de cromo. Quando chapa de aço é não revestida, o molibdênio e o cromo podem ser eliminados e seus teores podem permanecer menores que 0,05%, cada. Quando a chapa de aço é revestida por galvanização, o teor de molibdênio é preferencialmente de 0,07% a 0,20% e o teor de cromo é preferencialmente de 0,35% a 0,45%. Como uma alternativa, quando a chapa é revestida, em particular por galvanização e recozimento, o teor de molibdênio é preferencialmente menor que 0,005%, e o teor de cromo é preferencialmente de 0,46% a 0,7%. Um teor de molibdênio menor que 0,005% corresponde à presença de molibdênio apenas como uma impureza ou uma presença residual. - 0,01% a 0,08% de alumínio que geralmente é adicionado ao aço líquido para propósitos de desoxidação, preferencialmente.
[037] O restante é ferro e elementos residuais ou impurezas inevitáveis que resultam da fabricação de aço. A esse respeito, Ni, Cu, V, Ti, B, S, P e N pelo menos são considerados como elementos residuais que são impurezas inevitáveis. Portanto, de modo geral, seus teores são de menos que 0,05% para Ni, 0,05 para Cu, 0,007% para V, 0,001% para B, 0,005% para S, 0,02% para P e 0,010% para N.
[038] A adição de elementos de microliga, tais como Nb de 0 a 0,05% e/ou Ti de 0 a 0,1% pode ser utilizada para se obter a microestrutura desejada e uma combinação ótima de propriedades de produto.
[039] Em particular, quando a chapa é revestida, o Nb pode ser adicionado em uma quantidade de até 0,05%. De acordo com uma realização, o Nb está preferencialmente compreendido entre 0,03 e 0,05%. De acordo com essa realização, a chapa é preferencialmente revestida, por galvanização ou galvanização e recozimento. Um teor de Nb de 0,03 a 0,05% permite se obter uma resistência à tração e um alongamento satisfatórios, em particular uma resistência à tração de pelo menos 1.470 MPa e um alongamento de pelo menos 16%, quando a chapa é revestida por galvanização ou por galvanização e recozimento.
[040] Portanto, quando a chapa é revestida, em particular por galvanização e recozimento, a composição pode compreender Nb em uma quantidade entre 0,03% e 0,05%, Cr em uma quantidade entre 0,46% e 0,7%, e nenhuma adição de Mo.
[041] A chapa de aço não tratada é uma chapa laminada a frio preparada de acordo com os processos conhecidos pelos indivíduos versados na técnica.
[042] Após a laminação as chapas são decapadas ou limpas, então, submetidas ao tratamento térmico e opcionalmente revestidas por imersão a quente.
[043] O tratamento térmico que é realizado preferencialmente em um recozimento contínuo quando a chapa não é revestida e em uma linha de revestimento por imersão a quente quando a chapa de aço é revestida, compreende as seguintes etapas sucessivas: - recozer a chapa laminada a frio a uma temperatura de recozimento AT igual ou maior que o ponto de transformação Ac3 do aço, e preferencialmente maior que Ac3 + 15 °C, a fim de se obter uma chapa de aço recozida que tem uma estrutura completamente austenítica, mas menor que 1.000 °C a fim de não se engrossar muito os grãos austeníticos. De modo geral, uma temperatura maior que 870 °C é suficiente para o aço de acordo com a invenção e essa temperatura não precisa ser maior que 930 °C. Então, a chapa de aço é mantida nessa temperatura, isto é, mantida entre AT - 5 °C e AT + 10 °C, por um tempo suficiente para se homogeneizar a temperatura no aço. De preferência, esse tempo é de mais que 30 segundos, mas não precisa ser mais que 300 segundos. Para ser aquecida para a temperatura de recozimento, a chapa de aço laminada a frio é, por exemplo, aquecida primeiro para uma temperatura de cerca de 600 °C em uma velocidade tipicamente abaixo de 20 °C/s, então, aquecida novamente para uma temperatura de cerca de 800 °C em uma velocidade tipicamente abaixo de 10 °C/s e eventualmente aquecida para a temperatura de recozimento a uma velocidade de aquecimento abaixo de 5 °C/s. Nesse caso, a chapa é mantida na temperatura de recozimento por uma duração entre 40 e 150 segundos. - arrefecer bruscamente a chapa recozida resfriando-se a mesma até uma temperatura de têmpera QT menor que o ponto de transformação Ms entre 150 °C e 250 °C a uma taxa de resfriamento suficientemente rápida para se evitar a formação de ferrita mediante o resfriamento e preferencialmente de mais que 35 °C/segundo, a fim de se obter uma chapa temperada que tem uma estrutura que consiste em martensita e austenita, então, a estrutura final contém pelo menos 60% de martensita e entre 12% e 15% de austenita. Se o aço contiver menos que 0,05% de molibdênio e menos que 0,05% de cromo, a temperatura de têmpera estará preferencialmente entre 190 °C e 210 °C. Quando a chapa de aço tem que ser galvanizada e quando a composição química do aço é tal que 0,34% < C < 0,37%, 0,35% < Cr < 0,45% e 0,07% < Mo < 0,20%, então, a temperatura de têmpera se encontra preferencialmente entre 200 °C e 230 °C. Quando a composição do aço é tal que 0,46% < Cr < 0,7% e 0% < Mo < 0,005%, a temperatura de têmpera também se encontra preferencialmente entre 200 °C e 230 °C. - reaquecer a chapa temperada até uma temperatura de divisão PT entre 350 °C e 450 °C. A velocidade de aquecimento é de preferencialmente pelo menos 30 °C/s. - manter a chapa na temperatura de divisão PT por um tempo de divisão Pt entre 15 segundos e 250 segundos, por exemplo entre 15 segundos e 150 segundos. Durante a etapa de divisão, o carbono é dividido, isto é, se difunde da martensita para a austenita que é, desse modo, enriquecida. - opcionalmente, resfriar a chapa até a temperatura ambiente se nenhum revestimento for desejado ou aquecer a chapa para uma temperatura de revestimento, revestir por imersão a quente a chapa e resfriar a mesma até a temperatura ambiente se um revestimento for desejado. O revestimento por imersão a quente é, por exemplo, galvanização, e a temperatura de revestimento é de cerca de 460 °C conforme é conhecido na técnica.
[044] O aquecimento para a temperatura de revestimento é realizado preferencialmente a uma velocidade de aquecimento de pelo menos 30°/s e o revestimento leva entre 2 e 10 s.
[045] De acordo com uma realização específica, o revestimento por imersão a quente é galvanização e recozimento. Nessa realização, o tempo de divisão é preferencialmente compreendido entre 40 s e 120 s, por exemplo, maior ou igual a 50 s e/ou menor ou igual a 100 s.
[046] A chapa é aquecida da temperatura de divisão PT para a temperatura de revestimento, que é, nesse caso, uma temperatura de formação de liga, e resfriada até a temperatura ambiente após a galvanização e o recozimento.
[047] O aquecimento para a temperatura de formação de liga é realizado preferencialmente a uma velocidade de aquecimento de pelo menos 20 °C/s, preferencialmente pelo menos 30 °C/s.
[048] De preferência, a temperatura de formação de liga é menor que 520 °C e maior que 470 °C. Ainda preferencialmente, a temperatura de formação de liga é menor ou igual a 500 °C e/ou maior ou igual a 480 °C.
[049] A chapa é mantida na temperatura de formação de liga por um tempo que está compreendido, por exemplo, entre 5 s e 20 s, preferencialmente entre 5 s e 15 s, por exemplo entre 8 s e 12 s. De fato, manter a chapa na temperatura de formação de liga por mais que 20 s leva a uma redução da ductilidade, em particular a uma diminuição no alongamento total da chapa.
[050] Independentemente se um revestimento é aplicado ou não, a velocidade de resfriamento para a temperatura ambiente se encontra preferencialmente entre 3 e 20 °C/s.
[051] Quando a chapa não é revestida e o aço contém preferencialmente menos que 0,05% de cromo e menos que 0,05% de molibdênio, então, o tempo de divisão se encontra preferencialmente entre 90 segundos e 110 segundos. Com tal tratamento é possível se obter chapas que têm um limite de elasticidade de mais que 1.150 MPa, uma resistência à tração de mais que 1.470 MPa e um alongamento total de mais que 19%.
[052] Quando a chapa não é revestida e o aço contém 0,35% e 0,45% de cromo e entre 0,07% e 0,20% de molibdênio, então, o tempo de divisão se encontra preferencialmente entre 15 segundos e 120 segundos. Com tal tratamento é possível se obter chapas que têm um limite de elasticidade de mais que 880 MPa, uma resistência à tração de mais que 1.520 MPa e um alongamento total de mais que 20%.
[053] Quando a chapa é revestida, a composição e os parâmetros de tratamento são preferencialmente ajustados de acordo com as duas realizações a seguir.
[054] De acordo com uma primeira realização, quando a chapa é revestida, o aço contém preferencialmente entre 0,35% e 0,45% de cromo e entre 0,07% e 0,20% de molibdênio e o tempo de divisão Pt se encontra preferencialmente entre 25 segundos e 55 segundos. Nessas condições é possível até se obter uma chapa de aço revestida que tem uma resistência à tração maior que 1.510 MPa e um alongamento total de pelo menos 20%.
[055] De acordo com uma segunda realização, quando a chapa é revestida, o aço pode compreender entre 0,46 e 0,7% de Cr, menos que 0,005% de Mo e entre 0,03 e 0,05% de Nb. Com essa composição, o tempo de divisão é preferencialmente maior que 30 s, ainda preferencialmente maior ou igual a 50 s.
[056] Quando a chapa é revestida por galvanização, o tempo de divisão pode ser tão alto quanto 230 s.
[057] Quando a chapa é revestida por galvanização e recozimento, o tempo de divisão Pt se encontra preferencialmente entre 40 segundos e 120 segundos, ainda preferencialmente entre 50 e 100 segundos. A temperatura de formação de liga está compreendida preferencialmente entre 470 °C e 520 °C, ainda preferencialmente entre 480 °C e 500 °C.
[058] A chapa é preferencialmente mantida na temperatura de formação de liga por menos que 20 s, preferencialmente menos que 15 s, e mais que 5 s. Nessas condições é possível se obter uma chapa de aço galvanizada e recozida que tem uma resistência à tração maior que 1.470 MPa, até maior que 1.510 MPa, e um alongamento total de pelo menos 16%.
[059] Como exemplos e comparação, foram fabricadas chapas produzidas a partir de aços cujas composições em peso e temperaturas características tais como Ac3 e Ms são relatadas na Tabela I.
[060] As chapas foram laminadas a frio, recozidas, arrefecidas bruscamente, divididas e resfriadas para a temperatura ambiente ou galvanizada após a divisão antes de serem resfriadas para a temperatura ambiente.
[061] As propriedades mecânicas foram medidas na direção transversal em relação à direção de laminação. Conforme é bem conhecido na técnica, o nível de ductilidade é ligeiramente melhor na direção de laminação que na direção transversal para tal aço de alta resistência. As propriedades medidas são razão de expansão de orifício HER medida de acordo com o padrão ISO 16630:2009, o limite de elasticidade YS, o limite de resistência TS, o alongamento uniforme UE e o alongamento total TE.
[062] As condições de tratamento e as propriedades mecânicas são relatadas na Tabela II para as chapas não revestidas e na Tabela III para as chapas revestidas.
[063] Nessas tabelas, AT é a temperatura de recozimento, QT a temperatura de têmpera, PT a temperatura de divisão. Na Tabela II, GI é a temperatura de galvanização. TABELA I
Figure img0005
TABELA II
Figure img0006
Figure img0007
TABELA III
Figure img0008
[064] Os Exemplos 1 a 14 mostram que apenas com o aço S181, que não contém nem cromo nem molibdênio, e com o aço S80, que contém tanto cromo quanto molibdênio, é possível se alcançar as propriedades desejadas, isto é, TS > 1.470 MPa e TE > 19%. Na liga S181, as propriedades desejadas são alcançadas para uma temperatura de têmpera QT de 200 °C e um tempo de divisão de 100 segundos. Nesse caso, o limite de elasticidade é maior que 1.150 MPa. Na liga S80, que contém cromo e molibdênio, as propriedades desejadas são alcançadas para uma temperatura de têmpera QT de 220 °C e um tempo de divisão entre 30 a 100 segundos (Exemplos 7 a 10). Nesse caso, a resistência à tração é maior que 1.520 MPa e o alongamento total é maior que 20%. Além disso, vale a pena mencionar que todos os exemplos que contêm Cr e Mo (7 a 14) têm limites de elasticidade significativamente menores que os Exemplos 1 a 6, que se referem a um aço sem Cr e Mo.
[065] Os Exemplos 15 a 33 mostram que apenas os exemplos que correspondem aos aços que contêm Cr e Mo têm capacidade para alcançar as propriedades desejadas quando as chapas são galvanizadas (Exemplos 27 e 28). Para o aço S80, a temperatura de têmpera tem que ser de 220 °C e uma divisão de 10 segundos é muito curta enquanto que um tempo de divisão de 100 segundos é muito longo. Quando o aço não contém Cr e não contém Mo, a resistência à tração sem permanece menor que 1.470 MPa.
[066] Outras chapas produzidas a partir de uma liga que tem a composição mostrada na Tabela IV foram laminadas a frio, recozidas, arrefecidas bruscamente, divididas, galvanizadas ou galvanizadas e recozidas e resfriadas para a temperatura ambiente. TABELA IV
Figure img0009
[067] As propriedades mecânicas das chapas foram medidas na direção transversal em relação à direção de laminação. Conforme é bem conhecido na técnica, o nível de ductilidade é ligeiramente melhor na direção de laminação que na direção transversal para tal aço de alta resistência. As propriedades medidas são a razão de expansão de orifício HER medida de acordo com o padrão ISO 16630:2009, o limite de elasticidade YS, a resistência à tração TS, o alongamento uniforme UE e o alongamento total TE.
[068] As condições de tratamento e as propriedades mecânicas das chapas galvanizadas são relatadas na Tabela V.
[069] Nessa tabela, GI é a temperatura de galvanização. TABELA V
Figure img0010
[070] Os Exemplos 35 a 37 mostram que com um aço que compreende quantidades maiores de cromo e nióbio e uma quantidade menor de molibdênio, as propriedades desejadas, isto é, TS > 1.470 MPa e TE > 19%, podem ser alcançadas com um tempo de divisão de mais que 30 s, em particular de pelo menos 50 s.
[071] As condições de tratamento e as propriedades mecânicas das chapas galvanizadas e recozidas são relatadas na Tabela VI.
[072] Nessa tabela, TGA é a temperatura de formação de liga e tGA é o tempo de retenção nessa temperatura de formação de liga TGA.
Figure img0011
[073] Os Exemplos 38 a 44 mostram que um tempo de divisão Pt entre 40 segundos e 120 segundos, em particular entre 50 e 100 segundos, permite se obter uma chapa de aço galvanizada e recozida que tem uma resistência à tração maior que 1.510 MPa e um alongamento total de pelo menos 16%.
[074] Em particular, o Exemplo 44 mostra que uma temperatura de formação de liga de 480 °C e um tempo de retenção na temperatura de formação de liga de 10 s permite até se obter uma resistência à tração de mais que 1.510 MPa e um alongamento total de mais que 16%, até de mais que 17%.

Claims (19)

1. PROCESSO DE PRODUÇÃO DE UMA CHAPA DE AÇO revestida que tem uma resistência à tração TS de pelo menos 1.470 MPa e um alongamento total TE de pelo menos 16%, sendo que o processo é caracterizado por compreender as etapas sucessivas de: - recozer a uma temperatura de recozimento AT uma chapa de aço laminada a frio produzida a partir de um aço que tem uma composição química que contém, em % em peso:
Figure img0012
sendo que o restante é Fe e impurezas inevitáveis, a temperatura de recozimento AT é maior que o ponto de transformação Ac3 do aço, - temperar a chapa de aço recozida resfriando-se a mesma até uma temperatura de têmpera QT menor que o ponto de transformação Ms do aço e entre 200 °C e 230 °C, e - realizar um tratamento de divisão reaquecendo-se a chapa de aço temperada a uma temperatura de divisão PT entre 350 °C e 450 °C e mantendo- se a chapa de aço temperada nessa temperatura durante um tempo de divisão Pt entre 25 segundos e 55 segundos. - após a divisão, galvanizar a chapa de aço e, então, resfriar a chapa de aço para a temperatura ambiente a fim de se obter uma chapa de aço revestida.
2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, durante a têmpera, a chapa de aço recozida ser resfriada até a temperatura de têmpera a uma taxa de resfriamento suficientemente rápida para evitar a formação de ferrita mediante o resfriamento, a fim de se obter uma chapa de aço temperada que tem uma estrutura que consiste em martensita e austenita.
3. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pela temperatura de recozimento AT se encontrar entre 870 °C e 930 °C.
4. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pela composição química do aço ser tal que 0,34% < C < 0,37%.
5. PROCESSO DE PRODUÇÃO DE UMA CHAPA DE AÇO que tem uma resistência à tração TS de pelo menos 1.470 MPa e um alongamento total TE de pelo menos 16%, sendo que o método é caracterizado por compreender as etapas sucessivas de: - recozer a uma temperatura de recozimento AT uma chapa de aço laminada a frio produzida a partir de um aço que tem uma composição química que contém, em % em peso:
Figure img0013
sendo que o restante é Fe e impurezas inevitáveis, a temperatura de recozimento AT é maior que o ponto de transformação Ac3 do aço, - temperar a chapa de aço recozida resfriando-se a mesma até uma temperatura de têmpera QT menor que o ponto de transformação Ms do aço e compreendida entre 150 °C e 250 °C, e - realizar um tratamento de divisão reaquecendo-se a chapa de aço temperada a uma temperatura de divisão PT entre 350 °C e 450 °C e mantendo- se a chapa de aço temperada nessa temperatura durante um tempo de divisão Pt entre 15 segundos e 250 segundos.
6. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por, durante a têmpera, a chapa de aço recozida ser resfriada até a temperatura de têmpera a uma taxa de resfriamento suficientemente rápida para evitar a formação de ferrita mediante o resfriamento, a fim de se obter uma chapa de aço temperada que tem uma estrutura que consiste em martensita e austenita.
7. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 6, caracterizado pela temperatura de recozimento AT se encontrar entre 870 °C e 930 °C.
8. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado pela composição química do aço ser tal que 0% < Mo < 0,005%.
9. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 8, caracterizado por, após a divisão, a chapa de aço ser revestida e, então, resfriada para a temperatura ambiente a fim de se obter uma chapa de aço revestida.
10. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pela etapa de revestimento ser uma etapa de galvanização.
11. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pela temperatura de têmpera se encontrar entre 200 °C e 230 °C e o tempo de divisão Pt se encontra entre 50 segundos e 250 segundos.
12. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pela etapa de revestimento ser uma etapa de galvanização e recozimento com uma temperatura de formação de liga GA entre 470 °C e 520 °C, sendo que a chapa de aço é mantida na temperatura de formação de liga GA por um tempo compreendido entre 5 s e 15 s.
13. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pela temperatura de formação de liga GA estar compreendida entre 480 °C e 500 °C.
14. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pela temperatura de têmpera se encontrar entre 200 °C e 230 °C e o tempo de divisão Pt se encontra entre 40 s e 120 s.
15. CHAPA DE AÇO revestida produzida a partir de um aço caracterizada por ter uma composição química que compreende, em % em peso:
Figure img0014
sendo que o restante é Fe e impurezas inevitáveis, em que a chapa de aço revestida tem uma estrutura que compreende pelo menos 60% de martensita e entre 12% e 15% de austenita residual, sendo que a chapa de aço revestida é galvanizada, em que a chapa de aço revestida tem uma resistência à tração de pelo menos 1.510 MPa e um alongamento total de pelo menos 20%.
16. CHAPA DE AÇO produzida a partir de um aço caracterizada por ter uma composição química que compreende, em % em peso:
Figure img0015
Figure img0016
sendo que o restante é Fe e impurezas inevitáveis, em que a chapa de aço tem uma estrutura que compreende pelo menos 60% de martensita e entre 12% e 15% de austenita residual, sendo que a chapa de aço tem uma resistência à tração de pelo menos 1.470 MPa e um alongamento total de pelo menos 16%.
17. CHAPA DE AÇO, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pela composição química do aço ser tal que 0% < Mo < 0,005%.
18. CHAPA DE AÇO, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada por pelo menos uma face da chapa de aço ser galvanizada.
19. CHAPA DE AÇO, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada por pelo menos uma face da chapa de aço ser galvanizada e recozida.
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