BR112018006379B1 - Chapa de aço galvanizada, e, método para fabricar um produto formado por prensagem a quente. - Google Patents

Chapa de aço galvanizada, e, método para fabricar um produto formado por prensagem a quente. Download PDF

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Ryosuke OTOMO
Mikako Takeda
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Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.)
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
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Abstract

chapa de aço galvanizada, e, método para fabricar um produto formado por prensagem a quente. a presente invenção refere-se a uma chapa de aço galvanizada pela qual, em um processo de prensagem a quente, o aquecimento para suprimir a geração de rachaduras lme pode ser realizado em um curto espaço de tempo; e uma chapa de aço galvanizada para prensagem a quente, que é obtida submetendo-se a chapa de aço galvanizada à prensagem a quente. essa chapa de aço galvanizada para prensagem a quente é uma chapa de aço galvanizada que é usada para prensagem a quente, e é caracterizada pelo fato de que os óxidos internos estão presentes no lado da chapa de aço de base de uma interface entre uma camada de galvanização e a chapa de aço de base e pelo fato de que a chapa de aço de base contém quantidades estipuladas de c, si, mn e cr, com o restante sendo constituído por ferro e impurezas inevitáveis, e satisfaz a fórmula (1). fórmula (1): (2×[si]/28,1+[mn]/54,9+1,5×[cr]/52,0) = 0,05. na fórmula (1), [si] denota o conteúdo em termos de % em massa na chapa de aço de base, [mn] denota o conteúdo em termos de % em massa de mn na chapa de aço de base e [cr] denota o conteúdo em termos de % em massa de cr na chapa de aço de base.

Description

Campo Técnico
[001] A presente descrição refere-se a uma chapa de aço galvanizada para prensagem a quente e a um método de fabricação de um produto formado por prensagem a quente.
Técnica Anterior
[002] Nos últimos anos, a fim de reduzir o peso dos automóveis, a aplicação de aços de alta resistência às suas carrocerias progrediu, e a aplicação de uma chapa de aço com resistência à tração maior do que 980 Mpa se expandiu. No entanto, com o aumento na resistência das chapas de aço, surgiram problemas como uma diminuição do tempo de vida de um molde durante o processamento dos componentes e uma grande variação na forma devido ao retorno elástico.
[003] Assim, um método chamado de prensagem a quente ou hot stamping foi desenvolvido e, em particular, seu uso tem sido difundido como um método de fabricação de um componente com resistência à tração de 1.470 MPa ou mais. No método mencionado acima, uma chapa de aço de baixa resistência é aquecida até um ponto Ac1 ou superior, por exemplo, de cerca de 900 °C ou superior antes da formação por prensagem para ser austenitizado e, então, é formada em uma região de alta temperatura. Como resultado, a resistência à deformação de tal aço pode ser reduzida, o retorno elástico também pode ser reduzido e, além disso, a alta resistência desse aço pode ser assegurada porque ele é arrefecido ao mesmo tempo em que é moldado.
[004] Enquanto isso, nos membros estruturais dos automóveis, os membros laterais, as saias laterais, os membros transversais, as porções dos pilares inferiores e similares, que precisam apresentar alta resistência à corrosão, devem ter um efeito sacrificial de prevenção à corrosão, e assim, componentes trabalhados a frio que usam uma chapa de aço galvanizada têm sido convencionalmente aplicados. No entanto, nos últimos anos, mesmo os componentes, como os membros laterais, mencionados acima, também é necessário que formá-los usando uma chapa de aço galvanizada em um processo de hot stamp e que eles ganhem alta resistência e alta resistência à corrosão.
[005] No entanto, quando a chapa de aço galvanizada é submetida a prensagem a quente, rachaduras podem ocorrem em uma chapa de aço durante a formação por prensagem devido à fragilização induzida por metal líquido (LME), que torna a chapa de aço quebradiça pelo zinco liquefeito em uma alta temperatura de 900 °C, reduzindo assim a resistência ao impacto e a resistência à fadiga necessária para o componente. A aplicação de uma chapa de aço galvanizada à prensagem a quente não progrediu neste momento.
[006] Como um método para evitar este problema, por exemplo, o Documento Patente 1 divulga a formação de uma camada dúctil sobre um revestimento galvanizado. O Documento Patente 1 descreve que esta camada dúctil pode dispersar a tensão tão bem que microfissuras na superfície já não ocorrem a partir do aço endurecível devido à oxidação da superfície da tira durante o aquecimento e/ou a moldagem e o resfriamento para austenitização. No entanto, a camada dúctil que pode ser formada pela técnica do Documento Patente 1 é limitada a cerca de 10 μm. Quando a camada dúctil é fina dessa forma, considera-se que a camada dúctil desaparece pela rápida formação de liga de um revestimento galvanizado e uma base de ferro em uma etapa de aquecimento antes da prensagem a quente, dificultando a supressão suficiente da ocorrência de rachaduras por LME na prensagem a quente.
[007] O Documento Patente 2 divulga um método para a realização da formação a quente usando uma chapa de aço galvanizada, compreendendo as etapas de: 1 - preparar uma tira de aço; 2 - revestir o aço com uma camada de zinco ou uma liga de zinco; 3 - aquecer o aço revestido até uma temperatura entre 300 °C e uma temperatura Ac1 do aço; 4 - após as etapas 1, 2 e 3, cortar uma peça de metal bruto da tira de aço; 5 - aquecer a peça de metal bruto até uma temperatura acima da temperatura Ac1 do aço; 6 - formar a quente a peça de metal bruto em um componente; e 7 - endurecer o componente formado a quente. No método, é mostrado que, na etapa 3 antes da formação a quente, o aço é aquecido a 300 °C ou mais e no ponto Ac1 ou inferior de um material de aço para formar uma camada de difusão de zinco e de ferro, reduzindo assim a quantidade de zinco líquido durante a formação a quente. No entanto, considera-se que esse método causa uma redução na produtividade e um aumento no custo porque exige aquecimento mais complicado e mais longo após um tratamento de chapeamento do que uma chapa de aço galvanizada por imersão a quente.
[008] O presente depositante também propôs uma técnica para suprimir a LME aquecendo o aço, por um tempo predeterminado ou mais antes da formação a quente no Documento Patente 3. No entanto, há uma necessidade de estudos adicionais sobre como melhorar a produtividade, como diminuindo um tempo de espera em um forno de aquecimento, tendo em consideração a produtividade e o custo, que são aspectos para um processo de moldagem a quente.
[009] No Documento Patente 4, em um produto de chapa de aço destinado ao tratamento térmico, é aplicado um revestimento de acabamento individual a pelo menos uma das superfícies livre do produto de chapa de aço. É mostrado que o revestimento do acabamento contém pelo menos um dentre um composto de óxido, um composto de nitreto, um composto de sulfeto, um composto de sulfato, um composto de carboneto, um composto de carbonato, um composto de flúor, um composto de hidrato, um composto de hidróxido e um composto de fosfato de metal de base. Especificamente, uma técnica é descrita na qual o revestimento do acabamento acima referido é aplicado à superfície galvanizada para realçar a capacidade de absorção de calor durante o aquecimento, para que o aquecimento possa ser realizado em um curto espaço de tempo. No entanto, considera-se que esse método torne possível alcançar a temperatura de austenização na qual o arrefecimento é possível em um curto período de tempo, mas não pode alcançar o efeito de supressão do LME. Documento da Técnica Anterior Documento patente Documento Patente 1: JP-T-2011-508824 Documento Patente 2: JP-T-2012-512747 Documento Patente 3: JP-A-2014-159624 Documento Patente 4: JP-T-2014-512457
Descrição da Invenção Problemas a serem resolvidos pela Invenção
[0010] A presente descrição foi feita centrando-se sobre as circunstâncias acima mencionadas, e um objeto da mesma é fornecer uma chapa de aço galvanizada por prensagem a quente que possa alcançar o aquecimento para supressão da ocorrência de fissuras LME em um curto período de tempo durante um processo de prensagem a quente, e um método de fabricação de um produto formado por prensagem a quente no qual a prensagem a quente é executada usando a chapa de aço galvanizada mencionada acima. Adiante, a supressão da ocorrência de rachaduras por LME pode ser simplesmente referida como "supressão de LME". Meios para Solucionar os Problemas
[0011] Uma chapa de aço galvanizada da presente descrição que pode solucionar os problemas acima mencionados é uma chapa de aço galvanizada para uso na prensagem a quente, incluindo uma camada galvanizada e uma chapa de aço de base, em que o óxido interno está presente em um lado da chapa de aço de base a partir de uma interface entre a camada galvanizada e a chapa de aço de base , em que a chapa de aço de base inclui, em % em massa, C: de 0,10 a 0,5%; Si: de 0,50 a 2,5%; Mn: de 1,0 a 3%; e Cr: de 0 a 1,0%, com o restante sendo composto por ferro e impurezas inevitáveis, em que a chapa de aço de base satisfaz a seguinte fórmula (1): (2 x [Si]/28,1 + [Mn]/54,9 + 1,5 x [Cr]/52,0) > 0,05 ••• (1) onde, na fórmula (1), [Si] representa um teor de Si em % em massa da chapa de aço de base, [Mn] representa um teor de Mn em % em massa da chapa de aço de base e [Cr] representa um teor de Cr em % em massa da chapa de aço de base.
[0012] Uma profundidade máxima na qual o óxido interno está presente no lado da chapa de aço de base da interface entre a camada galvanizada e a chapa de aço de base é, de preferência, igual a 5 μm ou mais.
[0013] A fórmula (2) a seguir é, de preferência, respeitada, a > 0,30 x b ••• (2) onde a (μm) é a profundidade máxima na qual o óxido interno está presente no lado da chapa de aço de base a partir da interface entre a camada galvanizada e a chapa de aço de base, e b (g/m2) é uma massa do revestimento por unidade de área da camada galvanizada.
[0014] A chapa de aço de base pode adicionalmente incluir pelo menos um dos seguintes elementos (I) a (IV) como outro elemento: (I) em % em massa, Al: superior a 0% e 0,5% ou menos; (II) % em massa, um ou mais elementos selecionados do grupo que consiste em B: superior a 0% e 0,0050% ou menos, Ti: superior a 0% e 0,10% ou menos e Mo: superior a 0% e 1% ou menos; (III) % em massa, um ou mais elementos selecionados do grupo consistindo em Nb, Zr e v: superior a 0% e 0,10% ou menos no total; e (IV) % em massa, um ou mais elementos selecionados do grupo consistindo em Cu e Ni; superior a 0% e 1% ou menos no total.
[0015] A presente descrição também inclui um método de fabricação de um produto formado por prensagem a quente obtido por meio de prensagem a quente usando a chapa de aço galvanizada para uso em prensagem a quente. Efeitos da Invenção
[0016] De acordo com a presente descrição, o tempo de aquecimento para suprimir LME pode ser reduzido durante a prensagem a quente usando a chapa de aço galvanizada. Como resultado, usando a chapa de aço galvanizada, a prensagem a quente é realizada com maior produtividade do que na técnica anterior, de modo que um produto formado por prensagem a quente com alta resistência e alta resistência à corrosão pode ser fabricado. Breve Descrição dos Desenhos
[0017] A figura 1 é um diagrama explicativo esquemático mostrando um processo de dobra para a avaliação de LME nos exemplos.
[0018] A figura 2 é um diagrama mostrando uma posição de coleta de uma amostra de observação de um material dobrado em forma de L após o processo de dobra nos exemplos.
[0019] A figura 3 é um diagrama para explicar um ponto de medição de profundidade de rachadura de LME nos exemplos. Modo para Realizar a Invenção
[0020] Os inventores diligentemente pesquisaram a solução dos problemas anteriores. Como resultado, verificou-se que se o(s) óxido(s) interno(s) está/estão presente(s) no lado da chapa de aço galvanizada a partir da interface entre a camada galvanizada e a chapa de aço de base na chapa de aço galvanizada, de preferência, se os óxidos internos são dispersos sobre uma determinada profundidade ou mais a partir da interface, o tempo de aquecimento para suprimir o LME pode ser reduzido pelo processo de prensagem a quente usando a chapa de aço galvanizada.
[0021] O óxido interno é um óxido que contém pelo menos elementos oxidáveis, como Si, Mn e Cr. O(s) óxido(s) interno(s) refere(m)-se ao(s) óxido(s) que está/estão presente(s) nos limites de grão de cristal e dentro dos grãos de cristal na chapa de aço de base, e os métodos de observação são como mostrados nos exemplos a seguir.
[0022] Embora o mecanismo de encurtar o tempo de aquecimento para a supressão de LME pela presença de óxido(s) interno(s) na chapa de aço de base não seja totalmente elucidado, ele é considerado da seguinte forma. O LME é particularmente mais provável de ocorrer durante o processo de prensagem a quente, quando uma grande quantidade de zinco líquido está presente durante o processamento. Aquecendo antes da prensagem a quente, uma reação de formação de liga de zinco e ferro ocorre entre uma camada galvanizada e uma chapa de aço de base, para assim formar uma camada de liga que tem um alto ponto de fusão, de modo que a quantidade de zinco líquido durante o processamento tende a ser reduzida, suprimindo dessa forma a LME. Os inventores verificaram que a reação de formação de liga é promovida como o(s) óxido(s) interno(s), formados pela oxidação seletiva de elementos oxidáveis, como Si, na chapa de aço de base. Por essa razão, presume-se que mesmo que o aquecimento antes da prensagem a quente seja executado por um curto período de tempo, a camada de liga é formada e a quantidade de zinco líquido é suficientemente reduzida, suprimindo assim a ocorrência de rachaduras da LME.
[0023] Considera-se que a reação de formação de liga acima mencionada é mais provável de ocorrer conforme os óxidos internos são dispersos mais profundamente no lado da chapa de aço de base a partir da interface entre a camada galvanizada e a chapa de aço de base, em outras palavras, conforme uma região onde os óxidos internos estão dispersos na folha de aço torna-se maior. Assim, na modalidade da presente invenção, a profundidade máxima na qual o(s) óxido(s) interno(s) está presente no lado da chapa de aço de base da interface entre a camada galvanizada e a chapa de aço de base é, de preferência, igual a 5 μm ou mais. A profundidade máxima refere-se a uma profundidade máxima na qual o(s) óxido(s) interno(s) está/estão presente(s) a partir da interface entre a camada galvanizada e a chapa de aço de base na direção transversal da espessura da chapa, como mostrado pelas medições nos exemplos a serem mencionados depois. A seguir, a "profundidade máxima na qual o óxido interno está presente" pode ser simplesmente referida como a "profundidade de oxidação interna". A profundidade de oxidação interna é mais preferencialmente igual a 8 μm ou mais e, ainda mais preferencialmente, igual a 10 μm ou mais. Tendo em consideração as condições de fabricação e outras, o limite máximo de profundidade de oxidação interna é aproximadamente igual a 70 μm.
[0024] A extensão necessária do efeito de supressão de LME varia de acordo com as condições de moldagem e com uma massa de revestimento galvanizado de acordo com o desempenho antiferrugem necessário. Em qualquer caso, no entanto, usando a chapa de aço galvanizada de acordo com a modalidade da presente invenção, o tempo de aquecimento necessário para suprimir a LME pode ser reduzido, em comparação com a técnica anterior.
[0025] De preferência, a profundidade de oxidação interna é definida de acordo com a massa de revestimento galvanizado, tornando possível expor mais certamente o efeito de supressão de LME. Especificamente, é preferível que a seguinte fórmula (2) seja respeitada, a > 0,30 x b ••• (2) onde a (μm) é a profundidade máxima na qual o(s) óxido(s) interno(s) está/estão presente(s) no lado da chapa de aço de base a partir da interface entre a camada galvanizada e a chapa de aço de base, e b (g/m2) é uma massa do revestimento por unidade de área da camada galvanizada.
[0026] A fórmula acima mencionada (2) será descrita. Quando a camada galvanizada inteira da chapa de aço galvanizada forma uma liga em um processo de aquecimento durante o processo de prensagem a quente, a composição da camada de chapeamento da liga obtida tem cerca de 70% em massa de Fe e 30% em massa de Zn. Pensava-se que o efeito de supressão de LME poderia ser exposto ao máximo se o(s) óxido(s) interno(s) estivesse(m) presente(s) na chapa de aço de base até uma profundidade correspondente ao teor de ferro na chapa de aço de base, que era necessário para formar a liga da camada galvanizada até este estado. A profundidade de a (μm) é a = 0,3 x b, em relação à massa de revestimento b (g/m2) por unidade de área de zinco. Isso ocorre porque o teor de Zn, que é 7:3 em razão em massa em relação à camada de Fe com uma espessura de a (μm), corresponde a b = (3,3 x a) (g/m2). A fórmula acima (2) baseia-se em tal conceito. Por exemplo, quando a massa de revestimento galvanizado por unidade de área é 80 (g/m2), que apresenta desempenho antiferrugem suficiente como um componente automotivo geral, a profundidade de oxidação interna na qual LME pode ser suprimido ao máximo é 24 μm. A profundidade de oxidação interna "a" deve ser igual a 0,30 x b ou mais, e seu limite superior não é particularmente limitado, mas mesmo se a profundidade de oxidação interna for suficientemente mais profunda que 0,30 x b, o efeito de supressão de LME é saturado.
[0027] Para formar o óxido interno, é necessário que a chapa de aço de base na chapa de aço galvanizada satisfaça a composição química mostrada abaixo, em particular, a fórmula definida (1). Nas condições de fabricação da chapa de aço galvanizada, recomenda-se controlar as condições do enrolamento após a laminagem a quente e assim como mencionado posteriormente. Composição química da chapa de aço de base
[0028] Primeiro, será descrita a composição química da chapa de aço de base na chapa de aço galvanizada. A seguir, "%" na composição química significa "% em massa". C: 0,10 a 0,5%
[0029] C é um elemento que contribui como um elemento de reforço de solução sólida para reforçar uma chapa de aço depois da prensagem a quente, ou seja, um produto formado por prensagem a quente. O limite inferior do teor de C é igual ou superior a 0,10%, a fim de obter alta resistência de 980 MPa ou mais por prensagem a quente. O limite inferior do teor de C é, de preferência, igual a 0,13% ou mais, e mais preferencialmente, igual a 0,15% ou mais e, ainda mais preferencialmente, igual a 0,17% ou mais. No entanto, qualquer conteúdo de C excessivo reduz a soldabilidade do produto formado por prensagem a quente. Assim, o limite superior é igual a 0,5% ou menos. O limite superior do teor de C é, de preferência, igual a 0,40% ou menos, e mais preferencialmente, igual a 0,35% ou menos e, ainda mais preferencialmente, igual a 0,30% ou menos. Si: de 0,50 a 2,5%
[0030] Si é um elemento que contribui para a melhoria da força de uma parte com solda ponto do produto formado por prensagem a quente. Si também tem um efeito de impedir a têmpera na etapa de resfriamento lento da prensagem a quente e manter a resistência de um produto formado por prensagem a quente. Além disso, Si é um elemento que contribui para a melhoria da ductilidade de um componente por meio da formação de austenita residual. Para efetivamente apresentar esses efeitos, o limite inferior do teor de Si é igual a 0,50% ou superior. O limite inferior do teor de Si é, de preferência, igual a 0,70% ou mais, e mais preferencialmente, igual a 0,80% ou mais, e ainda mais preferencialmente, igual a 0,90% ou mais, e ainda preferencialmente, igual a 1,0% ou mais. No entanto, qualquer conteúdo excessivo de Si torna a resistência do aço extremamente alta, levando a um aumento na carga de laminagem durante a fabricação da chapa de aço de base, ou seja, a chapa de aço decapada laminada a quente ou a chapa de aço laminada a frio. Além disso, durante a laminagem a quente, carepas contendo SiO2 são geradas sobre a superfície da chapa de aço de base, e a textura da superfície da chapa de aço após o chapeamento se deteriora. Assim, o limite superior do teor de Si é 2,5% ou menos. O limite superior do teor de Si é, de preferência, 2,3% ou menos, e mais preferencialmente, 2,1% ou menos. Mn: de 1,0 a 3%
[0031] Mn é um elemento útil para reforçar a temperabilidade e suprimir as variações na resistência dos produtos formados por prensagem a quente com uma grande resistência. Além disso, Mn é também um elemento que promove a formação de liga em um processo de formação de liga de chapeamento mencionado mais tarde e contribui para fixar a concentração de Fe em uma camada de revestimento. Para efetivamente apresentar esses efeitos, o limite inferior do teor de Si é igual a 1,0% ou superior. O limite inferior do teor de Mn é, de preferência, igual a 1,2% ou mais, mais preferencialmente, igual a 1,5% ou mais e, ainda mais preferencialmente, igual a 1,7% ou mais. Enquanto isso, qualquer conteúdo excessivo de Mn torna a resistência do aço extremamente alta, levando a um aumento na carga de laminagem durante a fabricação da chapa de aço de base. Assim, o limite superior do teor de Mn é igual a 3% ou menos. O limite superior do teor de Mn é, de preferência, igual a 2,8% ou menos e, mais preferencialmente, igual a 2,5% ou menos. Cr: 0 a 1,0%
[0032] A temperabilidade do produto formado por prensagem a quente pode ser assegurada por conter C e Mn nas quantidades acima mencionadas, mas o Cr pode estar contido para melhorar ainda mais a temperabilidade. Além disso, o Cr é um elemento que espera-se que reduza as variações na dureza do produto formado por prensagem a quente. Para efetivamente apresentar esses efeitos, o limite inferior do teor de Cr é igual a 0,01% ou superior. O limite inferior do teor de Cr é mais preferencialmente igual a 0,05% ou mais, e ainda mais preferencialmente igual a 0,10% ou mais. No entanto, qualquer teor excessivo de Cr satura os efeitos acima mencionados e leva a um aumento no custo. Assim, o limite superior do teor de Cr é igual a 1,0% ou menos. O limite superior do teor de Cr é, de preferência, igual a 0,5% ou menos e, mais preferencialmente, igual a 0,3% ou menos.
[0033] Si, Mn e Cr estão contidos para melhorar as propriedades mecânicas e a temperabilidade do material aço. No entanto, como mencionado acima, estes elementos são aqueles que são mais oxidáveis do que o ferro e tendem a ser oxidados mesmo em um ambiente no qual a pressão parcial de oxigênio é baixa para reduzir um óxido de ferro. Ou seja, esses elementos são elementos que contribuem para a formação do(s) óxido(s) interno(s) mencionados acima. Na modalidade da presente invenção, para obter o(s) óxido(s) interno(s) acima mencionados, o respectivo conteúdo de Si, Mn e Cr na chapa de aço de base satisfaz a seguinte fórmula (1).
[0034] O valor do lado esquerdo da equação (1) a seguir pode ser referido, a seguir, como um valor de X. (2 x [Si]/28,1 + [Mn]/54,9 + 1,5 x [Cr]/52,0) > 0,05 ••• (1)
[0035] Na fórmula acima (1), [Si] representa um teor de Si em % em massa da chapa de aço de base, [Mn] representa um teor de Mn em % em massa da chapa de aço de base e [Cr] representa um teor de Cr em % em massa da chapa de aço de base.
[0036] O valor de X é, preferencialmente, igual a 0,06 ou mais, e mais preferencialmente, igual a 0,08 ou mais. Do ponto de vista da resistência do material, o limite superior do valor X é aproximadamente 0,24.
[0037] Os componentes da chapa de aço na modalidade da presente invenção são como mencionados acima, e o restante inclui ferro e impurezas inevitáveis, como P, S e N. O P, S e N acima mencionados estão preferencialmente contidos nas seguintes faixas.
[0038] P é um elemento que influencia negativamente a força de ligação de uma parte de solda ponto, e se o teor de P for excessivo, P fica segregado sobre uma superfície solidificada final da pepita formada pela solda ponto para, desse modo, tornar a pepita quebradiça, reduzindo assim a força da ligação. Portanto, o teor de P é, preferencialmente, igual a 0.020% ou menos e, mais preferencialmente, igual a de 0,015% ou menos.
[0039] Como com P, S é um elemento que influencia negativamente a força de ligação de uma parte de solda ponto e, se o teor de S for excessivo, a fratura do contorno dos grãos devido à segregação do contorno dos grãos nas pepitas ocorre para reduzir a força de ligação. Portanto, o teor de S é, preferencialmente, igual a 0,010% ou menos e, mais preferencialmente, igual a 0,008% ou menos.
[0040] N se combina com B para reduzir o teor de sólido-solução B e para afetar desfavoravelmente a temperabilidade. Qualquer teor excessivo de N aumenta uma quantidade de precipitação de nitretos, que afeta negativamente a resistência. Portanto, o limite superior do teor de N é, preferencialmente, igual a 0,010% ou menos e, mais preferencialmente, igual a 0,008% ou menos. Considerando o custo e o tipo de fabricação de aço, o teor de N é, geralmente, igual a 0,001% ou mais.
[0041] Além dos elementos acima, os elementos selecionados abaixo mencionados podem estar adicionalmente contidos em uma quantidade apropriada, conforme necessário. Al: superior a 0% e 0,5% ou menos
[0042] Al é um elemento que pode ser usado para desoxidação, e 0,01% ou mais de Al pode estar contido. No entanto, qualquer teor em excesso de Al não apenas satura o efeito acima mencionado, mas também deteriora a capacidade de processamento conforme as inclusões, como de alumina, são aumentadas. Assim, o limite superior do teor de Al é, preferencialmente, igual a 0,5% ou menos. O limite superior do teor de Al é, mais preferencialmente, igual a 0,3% ou menos.
[0043] Um ou mais elementos selecionados a partir do grupo consistindo em B: superior a 0% e 0,0050% ou menos, Ti: superior a 0% e 0,10% ou menos e Mo: superior a 0% e 1% ou menos.
[0044] B, Ti e Mo são elementos que melhoram a temperabilidade da chapa de aço. Esses elementos podem ser usados sozinhos ou em combinação. Cada elemento será descrito abaixo.
[0045] Para melhorar a temperabilidade da chapa de aço por B, o teor de B é, preferencialmente, igual a 0,0003% ou mais. O teor de B é, mais preferencialmente, igual a 0,0005% ou mais e, ainda mais preferencialmente, igual a 0,0010% ou mais. Entretanto, quando o teor de B excede 0,0050%, a dureza do produto formado por preensão se deteriora conforme um boreto grosseiro precipita no produto formado por prensagem a quente, e assim, o teor de B é, preferencialmente, igual a 0,0050% ou menos e, mais preferencialmente, igual a 0,0040% ou menos.
[0046] Ti é um elemento que fixa o N para ter uma função de fixação e um efeito de arrefecimento por B. Além disso, Ti também tem um efeito de refinação da microestrutura do aço. O refinamento da microestrutura melhora a ductilidade do componente. Para exibir suficientemente tal efeito, o teor de Ti é, preferencialmente, igual a 0,01% ou mais e, mais preferencialmente, igual a 0,02% ou mais. No entanto, qualquer teor excessivo de Ti prejudica a ductilidade da chapa de aço, e, portanto, o teor de Ti é, preferencialmente, igual a 0,10% ou menos e, mais preferencialmente, igual a 0,07% ou menos.
[0047] Mo é um elemento que é eficaz na melhoria da temperabilidade da chapa de aço de base, e pode ser esperado que reduza as variações na dureza do produto formado por prensagem a quente. Para apresentar efetivamente esse efeito, o teor de Mo é, de preferência, igual ou maior do que 0,01%. O teor de Mo é, mais preferencialmente, igual a 0,05% ou mais, e ainda mais preferencialmente, igual a 0,10% ou mais. No entanto, qualquer teor excessivo de Mo satura o efeito acima mencionado, levando a um aumento dos custos, de modo que o limite superior do teor de Mo é, de preferência, igual a 1% ou menos. O teor de Mo é, mais preferencialmente, igual a 0,5% ou menos e, ainda mais preferencialmente, igual a 0,3% ou menos.
[0048] Um ou mais elementos selecionados do grupo consistindo em Nb, Zr e V: superior a 0% e 0,10% ou menos no total
[0049] NB, Zr e V têm o efeito de refinação da microestrutura e têm o efeito de melhorar a ductilidade de um componente pelo refinamento da microestrutura. Esses elementos podem ser usados sozinhos ou em combinação. Para efetivamente apresentar esse efeito, o limite inferior do teor total desses elementos é, preferencialmente, igual a 0,01% ou mais e, mais preferencialmente, igual a 0,02% ou mais. O teor total é um teor de um único elemento, quando qualquer um deles é usado sozinho, ou um teor total de dois ou mais tipos de elementos quando dois ou mais deles são usados juntos. No entanto, qualquer conteúdo total excessivo destes elementos satura esses efeitos, levando a um aumento no custo. Assim, o limite superior do teor total é, preferencialmente, igual a 0,10% ou menos e, mais preferencialmente, igual a 0,05% ou menos.
[0050] Um ou mais elementos selecionados do grupo consistindo em Cu e Ni; superior a 0% e 1% ou menos no total
[0051] Cu e Ni são elementos adicionados, se necessário, quando a resistência à fratura retardada é conferida ao produto formado por prensagem a quente. Esses elementos podem ser adicionados sozinhos, ou dois tipos podem ser usados juntos. Para efetivamente apresentar esses efeitos, o teor total destes elementos é, de preferência, igual a 0,01% ou mais e, mais preferencialmente, igual a 0,05% ou mais. O teor total é um teor de um único elemento, quando um deles é usado sozinho, ou um teor total de dois tipos de elementos quando eles são usados juntos. No entanto, qualquer teor total excessivo provoca falhas de superfície durante a fabricação da chapa de aço, e, portanto, o limite superior é, preferencialmente, igual a 1% ou menos e, mais preferencialmente, igual a 0,5% ou menos.
Método de fabricação de chapa de aço galvanizada
[0052] Uma chapa de aço galvanizada de acordo com a modalidade da presente invenção pode ser fabricada através da fundição, aquecimento, laminagem a quente, tratamento térmico, se necessário, decapagem, laminação a frio, se necessário, um tratamento de galvanização e um tratamento de formação de liga, se necessário, sobre o aço que satisfaz o componente químico acima. O recozimento pode ser realizado antes do tratamento de galvanização. Para obter a microestrutura acima definida na modalidade da presente invenção, é particularmente recomendado controlar adequadamente pelo menos um de uma condição de enrolamento após a laminagem a quente e uma condição de tratamento térmico, quando o tratamento térmico é realizado após a laminagem a quente, e uma condição de decapagem, como mencionado abaixo.
[0053] Primeiro, um aço que satisfaz a composição química acima mencionada é fundido. Embora o aquecimento seja realizado antes da laminação a quente, a condição de aquecimento não é particularmente limitada e a condição de aquecimento normalmente utilizada pode ser selecionada conforme apropriado. O aquecimento é realizado de preferência a uma temperatura de 1.100 a 1.300 °C.
[0054] Em seguida, a laminagem a quente é realizada. A condição de laminagem a quente não é particularmente limitada, e uma condição normalmente utilizada, como a temperatura durante a laminagem, de cerca de 850 a 1.200 °C, pode ser adequadamente selecionada. No entanto, após o término da laminagem a quente, em particular, o histórico de temperatura após o enrolamento precisa ser controlado como mencionado em detalhes abaixo. O limite superior preferível da espessura da chapa de aço laminada a quente obtida é igual a 3,5 mm ou menos. A espessura da chapa é, preferencialmente, igual a 3,0 mm ou menos e, mais preferencialmente, igual a 2,5 mm ou menos, e o limite inferior da espessura da folha é igual a cerca de 0,8 mm.
[0055] Para formar um estado em que os óxidos de elementos oxidáveis, como Si, Mn e Cr, são dispersos a uma profundidade suficiente na superfície da chapa de aço, a superfície da chapa de aço da bobina inteira deve ser mantida por um longo tempo em um estado sob atmosfera não oxidante em uma temperatura suficientemente alta, onde nenhuma carepa de ferro cresce por um período de tempo desde após o enrolamento até o início do chapeamento. Desta forma, a chapa de aço é mantida por um longo período no estado sob atmosfera não oxidante e a uma temperatura suficientemente alta, de modo que o(s) óxido(s) interno(s) pode(m) ser formado(s) profundamente na chapa de aço de base, tornando possível melhorar suficientemente o efeito de supressão de LME.
[0056] A bobina após o enrolamento é normalmente resfriada na atmosfera. Uma parte periférica mais externa da bobina exposta ao ar exterior não é usada porque o(s) óxido(s) interno(s) é/são menos prováveis de serem formados ali, e o interior da bobina, que não é exposto ao ar exterior, precisa apenas ser usado. Para "manter a chapa de aço a uma temperatura suficientemente elevada por um longo período de tempo" após a laminagem a quente, especificamente, é desejável manter a chapa de aço a cerca de 500 °C ou mais durante 2 horas ou mais sobre toda a bobina. Meios para fazer isso incluem pelo menos um de (i) configurar uma temperatura de enrolamento mais alta no enrolamento após a laminagem a quente; (ii) adotar meios de redução relativamente da taxa de resfriamento após o enrolamento; e (iii) aplicar adicionalmente um tratamento térmico após o enrolamento e o arrefecimento.
[0057] No caso de (i) onde a temperatura de enrolamento encontra-se elevada, a temperatura de enrolamento é preferencialmente igual a 550 °C ou superior, e mais preferencialmente, igual a 650 °C ou superior. Mesmo se a temperatura de enrolamento for muito alta, vai levar tempo para esfriar, e, portanto, o limite superior da temperatura de enrolamento é igual a cerca de 750 °C ou menos. No caso de (ii), os meios de reduzir relativamente uma taxa de arrefecimento após o enrolamento incluem, por exemplo, aumentar o tamanho da bobina, manter o calor por meio de um material isolante térmico e similares.
[0058] No caso de (iii), como um método mais específico, o aço é enrolado sob condições gerais, por exemplo, o aço é enrolado a 650 °C ou menos e exposto ao ar exterior para ser resfriado. Depois disso, um tratamento térmico ou algo semelhante é realizado armazenando o aço enrolado em forma de bobina em uma mobília a 500 °C ou mais durante duas horas. Especificamente, a temperatura de tratamento térmico é, preferencialmente, igual a 500 °C ou mais, como mencionado acima, e mais preferencialmente igual a 600 °C ou mais, e ainda mais preferencialmente a 700 °C ou mais. No entanto, mesmo se a temperatura de tratamento térmico for muito alta, a microestrutura do aço é austenitizada para mudar a forma de oxidação interna, falhando em obter um efeito de supressão de LME satisfatório. Assim, o limite superior da temperatura de tratamento térmico é, preferencialmente, igual a 750 °C ou menos. O tempo de tratamento térmico é, preferencialmente, igual a 2,0 horas ou mais e, mais preferencialmente, igual a 2,5 horas ou mais. No entanto, se o tempo de tratamento térmico for muito longo, a produtividade piora. Assim, o limite superior do tempo de tratamento térmico é, preferencialmente, ajustado em 6 horas ou menos.
[0059] Em seguida, a decapagem e a laminagem a frio, como necessário, são realizadas. A finalidade da decapagem é remover carepas de ferro formadas durante a laminagem a quente, ou seja, o filme de óxido de ferro a alta temperatura. Em uma etapa de decapagem, a decapagem é realizada durante 5 a 300 segundos usando ácido clorídrico ou similares com uma concentração de 5 a 20% e aquecido a 70 a 90 °C, como uma solução ácida. Neste momento, é preferível adicionar uma quantidade adequada de agente promotor de decapagem, como um composto com um grupo mercapto e/ou um inibidor, como um composto orgânico à base de amina ao ácido clorídrico. A laminagem a frio é executada quando a precisão da espessura da placa precisa ser melhorada. A taxa de laminagem a frio é, de preferência, controlada dentro de uma faixa de aproximadamente 20 a 70%, levando em consideração a produtividade nas fábricas e similares. O limite superior preferível da espessura da chapa de aço laminada a frio assim obtida é igual a 2,5 mm ou menos. Ele é mais preferencialmente igual a 2,0 mm ou menos, e ainda mais preferencialmente, igual a 1,8 mm ou menos.
[0060] Na etapa de decapagem, parte do(s) óxido(s) interno(s) formado(s) após o enrolamento pode ser danificado, e assim, a decapagem é desejavelmente realizada em um curto período de tempo. O tempo de decapagem é, preferencialmente, 40 segundos ou menos, mais preferencialmente 30 segundos ou menos e ainda mais preferencialmente 20 segundos ou menos, dependendo da extensão do filme de óxido formado em alta temperatura, um tipo de ácido, uma concentração e uma temperatura do líquido de um ácido líquido a ser usado, e similares.
[0061] Além disso, na laminagem a frio, a profundidade de oxidação interna também é reduzida de acordo com a taxa de redução e se torna mais fina. Portanto, recomenda-se aprofundar a profundidade de oxidação interna definindo o histórico de temperatura após o enrolamento até a alta temperatura por um período de tempo ou similar de modo que uma profundidade de oxidação interna desejada possa ser obtida após a decapagem e a laminação a frio tendo em conta o grau de atenuação da profundidade da profundidade de oxidação interna durante a etapa de decapagem e a laminação a frio com antecedência.
[0062] Como mencionado acima, a profundidade de oxidação interna é, preferencialmente, definida em uma profundidade correspondente à massa de revestimento galvanizado, que é um nível alvo de um produto, de modo que a camada de liga da chapa de aço de base e zinco da camada de chapeamento formada por tratamento de chapeamento mencionado abaixo é suficientemente formada, tornando assim possível exibir o efeito de supressão de LME ao máximo.
[0063] A chapa de aço galvanizada de acordo com a modalidade da presente invenção é obtida por chapeamento de uma chapa de aço laminada a quente ou de uma chapa de aço laminada a frio, que é uma chapa original. Como um método de chapeamento, a galvanização por imersão a quente ou eletrodeposição pode ser usada. Além disso, após o chapeamento, uma chapa de aço galvanizada ligada, em que a camada de chapeamento e o ferro da chapa de aço de base metálica são ligados, pode ser utilizada por aquecimento a 470 a 580 °C por aproximadamente 20 segundos até cerca de 10 minutos. A massa de revestimento galvanizada por área unitária pode ser determinada de acordo com o desempenho antiferrugem requerido por um componente. A resistência à corrosão pode ser exibida definindo a massa de revestimento galvanizado por unidade de área até aproximadamente 30 a 200 g/m2. A seguir, a “massa de revestimento galvanizado por área unitária” pode ser simplesmente referida como uma "massa de revestimento galvanizado". A camada de chapeamento do componente obtido por prensagem a quente tende a ter uma resistência à corrosão ligeiramente menor do que antes da prensagem a quente devido à reação de formação de liga entre a camada de chapeamento e a chapa de aço de base. Por conseguinte, na etapa de tratamento de chapeamento, a massa de revestimento galvanizada é desejavelmente uma quantidade definida tendo em conta a redução acima mencionada de acordo com o desempenho antiferrugem necessário por uma porção aplicada.
[0064] Quando o tratamento de galvanização por imersão a quente é realizado como o tratamento de chapeamento, a chapa de aço é geralmente recozida antes do tratamento por chapeamento. A finalidade do recozimento é assegurar a molhabilidade entre o chapeamento e a chapa de aço reduzindo um filme de óxido natural na superfície mais externa no caso de uma chapa de aço para prensagem a quente. Normalmente, uma chapa de aço contendo Si apresenta molhabilidade do chapeamento insatisfatória, mesmo depois de recozida, mas se o(s) óxido(s) interno(s) for(em) formado(s) antes do tratamento de chapeamento, como mencionado acima, a molhabilidade torna- se boa e, portanto, as condições gerais podem ser empregadas como as condições do recozimento. Como as condições de recozimento, por exemplo, uma temperatura atingida é mantida em 600 a 920 °C por aproximadamente 20 a 300 segundos em uma atmosfera redutora. Depois disso, a chapa de aço pode ser arrefecida a uma temperatura próxima da temperatura do banho de galvanização, por exemplo, a uma faixa de temperatura de 420 a 500 °C, e então, o tratamento por chapeamento pode ser realizado nela. Condições de prensagem a quente
[0065] A chapa de aço galvanizada acima mencionada é usada e prensada a quente para obter um produto formado por prensagem a quente. Ao obter o produto formado por prensagem a quente, as condições da prensagem a quente não são limitadas, e as condições normalmente utilizadas podem ser adoptadas para os mesmos. O processo de prensagem a quente inclui uma etapa de aquecimento, uma etapa de prensagem e uma etapa de resfriamento. A fim de obter componentes de aço resistentes ou algo assim, é preferível adotar as seguintes condições em cada etapa. Etapa de aquecimento no processo de prensagem a quente
[0066] Na etapa de aquecimento, uma chapa de aço galvanizada é aquecida. A temperatura de aquecimento é, preferencialmente, o ponto Ac1 ou maior, mais preferencialmente {ponto Ac1 ponto + (ponto Ac3 - ponto Ac1)/4}°C ou mais, e muito mais preferencialmente {ponto Ac1 + (ponto Ac3 - ponto Ac1)/2}°C ou mais, e ainda mais preferencialmente {ponto Ac1 + (ponto Ac3 - ponto Ac1) x 3/4}°C ou mais. O limite superior da temperatura de aquecimento é de preferência o (ponto Ac3 + 180)°C ou menos, e mais preferencialmente (ponto Ac3 + 150)°C ou menos. Limitando-se a temperatura de aquecimento, a aspereza da microestrutura que constitui um componente de aço pode ser suprimida, e a ductilidade e a capacidade de arqueamento do aço podem ser aprimoradas.
[0067] O ponto Ac1, o ponto Ac3 e um ponto Ms mencionado abaixo podem ser calculados a partir das fórmulas (1), (2) e (3) a seguir, respectivamente, mencionadas em “Resley Steel Material Chemistry” (publicado por Maruzen co., Ltd., 31 de maio de 1985, página 273). Nas fórmulas (1) a (3) a seguir, [ ] indica o teor (em % em massa) de cada elemento na chapa de aço, e o conteúdo do elemento não incluído na chapa de aço pode ser calculado como 0% em massa. Ponto Ac1 (°C) = 723 - 10,7 x [Mn] - 16,9 x [Ni] + 29,1 x [Si] + 16,9 x [Cr] ••• (1) Ponto Ac3 (°C) = 910 - 203 x ([C]0,5) - 15,2 x [Ni] + 44,7x [Si] + 31,5 x [Mo] - 30 x [Mn] - 11 x [Cr] - 20 x [Cu] + 700 x [P] + 400 x [Al] + 400 x [Ti] ••• (2) Ponto Ms (°C) = 561 - 474 x [C] - 33 x [Mn] - 17 x [Ni] - 17 x [Cr] - 21 x [Mo] ••• (3)
[0068] Na etapa de aquecimento, a temperatura da chapa de aço não precisa ser medida constantemente, e contanto que a temperatura da folha de aço seja medida em uma experiência preliminar e as condições necessárias para o controle de temperatura sejam controladas, não é necessário medir a temperatura na fabricação do produto. A taxa de aumento da temperatura, até a temperatura máxima durante o aquecimento, não é particularmente limitada. Como um método de aquecimento, o aquecimento em fornalha, aquecimento por energização e aquecimento por indução, ou similares, pode ser empregado.
[0069] Depois que a temperatura da chapa de aço atinge a temperatura de aquecimento acima mencionada, um tempo de espera na temperatura de aquecimento é definido como um tempo durante o qual pelo menos as rachaduras de LME podem ser suprimidas, conforme mostrado nos exemplos a seguir. De acordo com a presente descrição, o tempo de retenção à temperatura de aquecimento pode ser reduzido, em comparação com o caso do uso de uma chapa de aço galvanizada convencional. Enquanto isso, o limite superior do tempo de retenção é, de preferência, 30 minutos ou menos, e mais preferencialmente 15 minutos ou menos, do ponto de vista de suprimir o crescimento de grãos de austenita e melhoria das propriedades dos componentes de aço, como a resistência.
[0070] A atmosfera de aquecimento não é particularmente limitada, contanto que a chapa não seja inflamada. Como a formação de um filme de óxido sobre uma superfície de chapeamento pode suprimir a ignição, por exemplo, um ambiente atmosférico é preferível como a atmosfera de aquecimento; no entanto, uma atmosfera oxidante e uma atmosfera redutora podem ser utilizadas contanto que a superfície de chapeamento seja coberta com um filme de óxido. Etapa de prensagem no processo de prensagem a quente
[0071] Na etapa de prensagem, a chapa de aço aquecida na etapa de aquecimento é submetida à pressão. A temperatura inicial de prensagem não é particularmente limitada. Por exemplo, ajustando a temperatura inicial de prensagem para a temperatura de aquecimento ou inferior e o ponto Ms ou superior, a pressão pode ser facilmente executada e a carga durante a prensagem pode ser suficientemente reduzida. O limite inferior da temperatura inicial da prensagem é mais preferencialmente igual a 450 °C ou mais, e ainda mais preferencialmente igual a 500 °C ou mais. O limite superior da temperatura de prensagem inicial é, por exemplo, igual a 750 °C ou menos, mais preferencialmente igual a 700 °C ou menos e, ainda mais preferencialmente, igual a 650 °C ou menos.
[0072] Uma temperatura de formação final pode não ser particularmente limitada, mas pode ser o ponto Ms ou maior, ou estar dentro de uma faixa do ponto Ms ou menor e (ponto Ms - 150)°C ou maior. A temperatura de formação final é uma condição que pode alcançar a dureza suficiente exigida por um componente, por exemplo, a resistência à tração de 1.370 MPa ou mais.
[0073] A formação por prensagem a quente pode ser realizada não só uma vez, mas também uma pluralidade de vezes continuamente após o aquecimento. Etapa de resfriamento no processo de prensagem a quente
[0074] O resfriamento da chapa de aço é iniciado imediatamente após a etapa de aquecimento. O método de resfriamento não é particularmente limitado e pode incluir um método de reter a chapa de aço em um molde e resfriamento pelo molde; um método de resfriamento da chapa de aço por água, óleo, vapor ou similares; resfriamento com ar; ou uma combinação dos mesmos. O resfriamento aqui inclui resfriamento natural.
[0075] Uma taxa de arrefecimento na etapa de resfriamento mencionada acima não é particularmente limitada. Por exemplo, uma taxa média de arrefecimento na faixa de temperatura desde a temperatura de aquecimento acima mencionada até o ponto Ms pode ser definida como 2 °C/s ou mais. A taxa média de arrefecimento acima mencionada é mais preferencialmente igual a 5 °C/s ou maior e, ainda mais preferencialmente, igual a 7 °C/s ou maior. A taxa média de arrefecimento acima mencionada é preferencialmente igual a 70 °C/s ou menor, mais preferencialmente igual a 60 °C/s ou menor e, ainda mais preferencialmente, igual a 50 °C/s ou menor.
[0076] Exemplos dos produtos formados por prensagem a quente obtidos por meio de prensagem a quente usando a chapa de aço galvanizada de acordo com a modalidade da presente invenção incluem produtos formados por prensagem a quente para carrocerias de automóveis, como um membro lateral, um peitoril lateral, um membro transversal e uma porção de pilar inferior. Exemplos
[0077] A presente descrição será mais especificamente descrita abaixo por meio de exemplos, mas não está limitada aos exemplos a seguir. Várias modificações podem ser feitas para estes exemplos, contanto que elas sejam adaptáveis aos conceitos mencionados acima e abaixo, e estão incluídas no escopo técnico da presente descrição. Exemplo 1
[0078] No exemplo 1, a profundidade de oxidação interna foi modificada, em particular, alterando um tempo de imersão em líquido ácido na etapa de decapagem realizada após a laminagem a quente, confirmando assim a influência da profundidade da oxidação interna sobre o efeito de supressão de LME. (1) Fabricação de amostras
[0079] Depois de obter uma placa de aço com a composição química mostrada na tabela 1 por fusão e fundição, a placa foi aquecida a 1.200 °C e, em seguida, submetida à laminação a quente, seguido pela laminagem de acabamento a uma temperatura de laminagem de acabamento de 860 °C a 920 °C. O aço foi, em seguida, enrolado a uma temperatura de enrolamento de 660 °C a 680 °C e foi arrefecido. Em detalhe, o aço enrolado foi mantido em uma faixa de temperatura de 500 °C ou mais e menor do que a temperatura de enrolamento por 2 horas ou mais, através do que obteve-se uma chapa de aço laminado a quente com uma espessura de 2,4 mm. [Tabela 1]
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[0080] A chapa de aço laminada a quente foi adicionalmente descalcificada em uma etapa de decapagem e, em seguida, laminada a frio para obter uma chapa de aço laminada a frio com uma espessura de chapa de 1,4 mm como uma chapa original. Na etapa de decapagem, um ácido clorídrico com uma concentração de 15% a uma temperatura de líquido de 75 °C foi usado como uma solução ácida, e o tempo de imersão na solução ácida foi definido como sendo 10 segundos ou 30 segundos. Dessa forma, alterando o tempo de imersão em solução ácida, o grau de dissolução na superfície da chapa de aço após a remoção da carepa foi ajustado, desse modo fabricando materiais com uma profundidade de oxidação interna alterada.
[0081] O recozimento, o tratamento de galvanização por imersão a quente e o tratamento de formação de liga foram realizados em sequência na chapa de aço laminada a frio acima mencionada em uma linha contínua. O recozimento, o tratamento de galvanização e o tratamento de formação de liga usaram um forno experimental que tinha um mecanismo de aquecimento e arrefecimento capaz de controlar a atmosfera e um cadinho, que serviu como um banho de chapeamento de zinco. O forno experimental foi capaz de realizar o tratamento de chapeamento e o tratamento de formação de liga em um processo consistente.
[0082] Especificamente, a temperatura do aço foi elevada desde a temperatura ambiente até uma temperatura de imersão de 800 °C, a uma taxa média de aumento de temperatura de 8 °C/s, e posteriormente, o aço foi submetido à imersão durante 120 segundos. Em seguida, o aço foi resfriado desde a temperatura de imersão até 460 °C, a uma taxa média de arrefecimento de 3 °C/s. Em seguida, o chapeamento foi realizado sobre a chapa de aço em um banho de galvanização por imersão a quente com uma concentração de Al de 0,13% em massa, a limpeza com gás foi realizada para ajustar a massa de revestimento galvanizado e, em seguida, realizou-se o tratamento de formação de liga sobre a chapa de aço galvanizada por aquecimento a 550 °C durante 20 segundos, obtendo assim uma chapa de aço galvanizada por imersão a quente. Note-se que a atmosfera durante o recozimento e durante um período de tempo desde o arrefecimento após o recozimento até o chapeamento está em um estado onde uma atmosfera redutora, especificamente, de 5% a 18% de gás N2-H2, fluiu para garantir a aderência do chapeamento. (2) Medição da massa de revestimento galvanizado e concentração de Fe na camada galvanizada
[0083] A massa de revestimento galvanizado e a composição química da camada galvanizada, particularmente a concentração de Fe na camada galvanizada, da chapa de aço galvanizada por imersão a quente, foram medidos como a seguir. Ou seja, a chapa de aço galvanizada foi imersa em uma solução na qual hexametilenotetramina foi adicionada ao ácido clorídrico a 18% para dissolver apenas a camada galvanizada, por meio do que uma massa de revestimento galvanizado foi determinada a partir de uma alteração na massa antes e após a dissolução. A solução dissolvida foi analisada por espectrometria de emissão de plasma acoplado indutivamente (ICP) e um ICPS-7510 fabricado pela Shimadzu Corporation como dispositivo para determinar as concentrações de Fe nas camadas galvanizadas. (3) Medição da Profundidade de Oxidação Interna na Chapa de Aço Galvanizada
[0084] A profundidade de oxidação interna da chapa de aço galvanizada foi medida por uma imagem eletrônica refletida observada por um microscópio eletrônico de varredura transversal (MEV) nas proximidades da superfície da chapa de aço. A presença ou a ausência de óxido(s) interno(s) foi determinada com base na presença ou ausência de óxido(s) que apareceu em cor escura no campo de visão de uma imagem de elétrons por reflexão x 1000 vezes nos limites do grão e dentro dos grãos da chapa de aço de base na região mais perto para o lado da chapa de aço de base do que a interface entre o chapeamento e a chapa de aço de base. A profundidade de oxidação interna foi definida usando um valor médio de profundidades máximos em três campos de visão, cujo valor médio foi determinado medindo-se a profundidade máxima da interface entre o chapeamento e a chapa de aço de base até uma posição onde o óxido foi observado em cada um dos três campos de visão em uma magnetização de 1.000 vezes e calculando a média dessas profundidades máximas medidas. Quando esses óxidos foram submetidos à análise composicional por análise de raios-x por energia dispersiva (SEM- EDX), cada um de Si, Mn e Cr foi detectado em uma razão maior do que o seu teor médio no aço, além de oxigênio e Fe presente ao redor dos óxidos. (4) Avaliação da supressão de LME (4-1) Prensagem a quente
[0085] Primeiro, o aquecimento e a dobra foram realizados da seguinte forma, simulando a fabricação de um produto formado por prensagem a quente. Em detalhe, cada amostra foi obtida cortando a chapa de aço galvanizada usada em 100 mm x 50 mm de acordo com as seguintes dimensões de material. As amostras obtidas foram colocadas em um forno elétrico aquecido a 900 °C, em um ambiente atmosférico. Em seguida, as amostras foram mantidas em vários tempos dentro do forno diferentes e, posteriormente, foram retiradas. Essas amostras foram arrefecidas até uma temperatura inicial de prensagem de 700 °C e, em seguida, elas foram submetidas a um processo de dobragem conforme indicado na figura 1 sob as seguintes condições de processamento. Especificamente, conforme indicado na figura 1, movendo uma lâmina de dobragem 3 nas direções das setas brancas, uma peça de metal bruto 4 imprensada entre um bloco 1 e uma punção 2 foi submetida a um processo de dobragem, conforme indicado por uma seta preta, para obter um pedaço de teste simulando um componente, ou seja, um material de dobra em L 11. Condições de processamento Dimensões do material: comprimento 100 mm x profundidade 50 mm Pressão do bloco: 5 toneladas Afastamento, ou seja, distância entre a punção e a lâmina de dobragem: 1,4 mm, que era a mesma que a espessura da chapa. Dobragem R (rp): 2,5 mm Temperatura de início de pressão: 700 °C Tempo de retenção do centro morto inferior: 10 segundos (4-2) Medição da profundidade da rachadura de LME
[0086] A figura 2 é um diagrama mostrando uma posição de coleta de uma amostra de observação de um material dobrado em forma de L após o processo de dobra. Conforme indicado na figura 2, uma seção transversal 13 de uma parte central dobrada 12 foi cortada do material dobrado em forma de L 11 após o processo de dobragem a fim de ser observada, obtendo assim um pedaço de teste de observação 14. O pedaço de teste de observação 14 foi incorporado em um material de base de suporte de modo que a seção transversal acima mencionada 13 poderia ser observada, e então, ele foi causticado com nital depois de ser polido. Depois disso, o lado exterior de uma parte dobrada na seção transversal, ou seja, a proximidade de uma camada superficial no lado onde a tensão de tração é gerada pela dobra, foi observado com um microscópio eletrônico de varredura por emissão de campo (SUPRA35, fabricado pela ZEISS). Observe que a ampliação foi de 500 vezes o tamanho do campo foi 230 μm x 155 μm; e o número de campos de visão foi 10. Então, uma profundidade de uma rachadura entrando no lado terra de ferro a partir da interface entre a camada de liga de chapeamento e a chapa de aço, ou seja, uma profundidade da rachadura de LME foi medida. A interface entre a camada da liga de chapeamento e a chapa de aço foi submetida à análise elementar pelo SEM-EDX para definir um limite entre uma região onde o Zn foi detectado e uma região onde o Zn não foi detectado. A rachadura de LME não é necessariamente a mais profunda no ápice da parte dobrada e, muitas vezes, é mais profunda em uma parte um pouco mais perto até uma parte plana a partir do ápice, em muitos casos. Assim, toda a área da parte dobrada na seção transversal precisa ser observada. Especificamente, observou-se toda a área da parte dobrada na seção transversal 13 do pedaço de teste de observação 14, ao se mover o campo de visão. Quando não havia nenhuma rachadura de LME, a profundidade de uma rachadura de LME foi definida como sendo zero, enquanto que quando uma pluralidade de rachaduras de LME foi gerada, a profundidade da rachadura mais profunda de LME foi definida como a profundidade da mais profunda rachadura de LME na seção transversal 13.
[0087] O esboço de um método para medir a profundidade da rachadura de LME (profundidade LME) do pedaço de teste de observação 14 é o seguinte. Como mencionado acima, foi medida a profundidade da rachadura de LME na seção transversal 13 da parte central dobrada 12 (que é referida como a "primeira seção transversal 13"). Depois disso, conforme mostrado na figura 3, a primeira seção transversal 13 foi polida para expor uma seção transversal paralela à primeira seção transversal 13 (às vezes referida como uma "segunda seção transversal 13A") (consulte a figura 3), e a profundidade da rachadura de LME na segunda seção transversal 13A foi medida. Posteriormente, a segunda seção transversal 13A foi polida para expor uma seção transversal paralela à segunda seção transversal 13A (às vezes referida como uma "terceira seção transversal 13B") e a profundidade da rachadura de LME na terceira seção cruzada 13B foi medida. A quantidade de polimento em cada processo de polimento foi de vários milímetros. O polimento e medição foram repetidos nove vezes para medir a profundidade da rachadura de LME em cada uma da primeira até a décima seção transversal. Em outras palavras, obtiveram-se dez valores de medição da profundidade da rachadura de LME. O maior dos dez valores medidos, ou seja, a profundidade da rachadura de LME que foi a mais profunda entre todas as medições, foi definida como a "profundidade de LME" no pedaço de teste de observação 14.
[0088] Em outras palavras, depois de observar a seção transversal 13 como a primeira parte da seção transversal (primeira seção transversal), mencionada com referência à figura 3, a seção transversal 13A paralela à seção transversal 13 e separada da seção transversal 13 por vários milímetros na direção perpendicular à direção da dobra foi polida de forma a ser observável. Em seguida, a seção transversal 13A foi observada da mesma maneira como a seção transversal 13, por meio do que a profundidade da rachadura de LME, que era a mais profunda na seção transversal 13A como a segunda parte da seção transversal (segunda seção transversal) foi determinada. A mesma medição também foi realizada na seção transversal 13B como a secção terceira parte da seção transversal (terceira seção transversal) mostrada na figura 3. Desta forma, o polimento e a observação foram repetidamente realizados, de modo que dez seções transversais no total foram observadas. Em seguida, a profundidade da rachadura de LME mais profunda entre dez seções transversais no total foi determinada como a profundidade de LME.
[0089] Nos exemplos, amostras tendo uma profundidade de LME de 10 μm ou menos foram classificadas como aprovadas devido à ocorrência de rachaduras de LME ser suprimida, enquanto que amostras tendo uma profundidade de LME de mais de 10 μm foram classificadas como reprovadas porque a ocorrência de rachaduras de LME não foi suprimida.
[0090] A rachadura de LME tende a ser suprimida conforme a temperatura de aquecimento antes da prensagem a quente é aumentada e/ou o tempo de aquecimento antes da prensagem a quente é aumentado. Na presente descrição, foi avaliado se a presença de óxido(s) interno(s) sob a camada de chapeamento da chapa de aço galvanizada pode encurtar o tempo de aquecimento à temperatura de 900 °C ou não, para suprimir LME mais do que na técnica anterior, como um índice do efeito de supressão do LME. Especificamente, uma pluralidade de amostras tendo diferentes tempos de aquecimento, isto é, tempos no forno, foram preparadas, e a profundidade de LME de cada amostra foi medida. Então, o menor tempo no forno no qual a rachadura de LME foi capaz de atingir o critério de aceitação: profundidade de LME igual ou inferior a 10 μm foi determinado. Esses resultados são mostrados na tabela 2. [Tabela 2]
Figure img0002
[0091] A tabela 2 mostra o seguinte. Na tabela 2, duas amostras com diferentes tempos de decapagem foram comparadas entre si. As combinações de amostras para comparação foram: Nos.de teste 1 e 2; Nos.de teste 3 e 4; Nos. de teste 5 e 6; Nos. de teste 7 e 8; Nos. de teste 9 e 10; Nos. de teste 11 e 12; Nos. de teste 13 e 14; Nos. de teste 15 e 16; Nos. de teste 17 e 18; e Nos. de teste 19 e 20. Uma diferença no tempo no forno entre as duas amostras comparadas foi mencionada no "efeito de diminuição do tempo de aquecimento necessário para suprimir a LME" da tabela 2. O "efeito de diminuição do tempo de aquecimento necessário para suprimir a LME" na tabela 2 indica como a diminuição do tempo no forno da amostra com um tempo de decapagem curto baseia-se no tempo no forno da amostra com um longo tempo de decapagem. Como fica evidente a partir da tabela 2, o tempo no forno de uma amostra com um curto tempo de decapagem (uma amostra na qual um óxido interno está presente) pode ser menor do que o tempo no forno de uma amostra com um longo tempo de decapagem (uma amostra em que se nenhum óxido interno está presente). Ou seja, entende-se que o tempo de aquecimento necessário para suprimir o LME pode ser diminuído tornando o tempo de decapagem relativamente curto para fazer com que o(s) óxido(s) interno(s) esteja(m) presente(s) sob a camada galvanizada. A partir da comparação entre os Nos. de testes 21 e 22, particularmente o resultado do teste No. 22, pode ser visto que, uma vez que o aço usado J não satisfez a composição química específica, a profundidade de oxidação interna é zero, mesmo que o tempo de decapagem seja reduzido, e o tempo de aquecimento para suprimir o LME não pode ser reduzido. Exemplo 2
[0092] No exemplo 2, a profundidade de oxidação interna foi modificada, em particular, alterando uma temperatura de enrolamento após a laminagem a quente, confirmando assim a influência da profundidade da oxidação interna sobre o efeito de supressão de LME.
[0093] Depois de obter uma placa de aço com a composição química mostrada na tabela 1 por fusão e fundição, a placa foi aquecida a 1.200 °C e, em seguida, submetida à laminação a quente, seguido pela laminagem de acabamento a uma temperatura de laminagem de acabamento de 860 °C a 920 °C. O aço foi, em seguida, enrolado a uma temperatura de enrolamento de 500 °C a 730 °C, que era diferente do exemplo 1, e foi arrefecido durante duas ou mais horas, produzindo assim uma chapa de aço laminado a quente com uma espessura de 2,4 mm.
[0094] A chapa de aço laminada a quente foi adicionalmente descalcificada em uma etapa de decapagem e foi, em seguida, laminada a frio para obter uma chapa de aço laminada a frio com uma espessura de chapa de 1,4 mm, que correspondeu à chapa de aço de base na chapa de aço galvanizada. Na etapa de decapagem, um ácido clorídrico com uma concentração de 15% a uma temperatura de líquido de 75 °C foi usado como uma solução ácida, e o tempo de imersão na solução ácida foi definido constantemente como sendo 10 segundos.
[0095] O recozimento e a galvanização por imersão a quente foram sequencialmente realizados na chapa de aço laminada a frio mencionada acima. Algumas das amostras foram submetidas ao tratamento de galvanização por imersão a quente e ao tratamento adicional de formação de liga. O recozimento, o tratamento de galvanização e o tratamento de formação de liga usaram um forno experimental que tinha um mecanismo de aquecimento e arrefecimento capaz de controlar a atmosfera e um cadinho, que serviu como um banho de chapeamento de zinco. O forno experimental foi capaz de realizar o tratamento de chapeamento e o tratamento de formação de liga em um processo consistente.
[0096] Especificamente, a temperatura do aço foi elevada desde a temperatura ambiente até uma temperatura de imersão de 800 °C, a uma taxa média de aumento de temperatura de 8 °C/s, e posteriormente, o aço foi submetido à imersão durante um minuto. Em seguida, o aço foi resfriado desde a temperatura de imersão até 460 °C, a uma taxa média de arrefecimento de 3 °C/s. Em seguida, o chapeamento foi realizado sobre a chapa de aço em um banho de galvanização por imersão a quente com uma concentração de Al de 0,13% em massa, a limpeza com gás foi realizada para ajustar a massa de revestimento galvanizado. Em seguida, algumas amostras foram arrefecidas como estão, obtendo assim chapas de aço galvanizadas. As amostras restantes foram submetidas ao tratamento de formação de liga sendo aquecidas a 550 °C durante 20 segundos depois da limpeza acima mencionada, obtendo assim uma chapa de aço galvanizada por imersão a quente. Note-se que a atmosfera durante o recozimento está em um estado onde uma atmosfera redutora, especificamente, um gás formado por 5% de H2-N2 foi deixado fluir a fim de garantir a aderência do chapeamento, e o tratamento da formação de liga também foi realizado sob a mesma atmosfera. O arrefecimento antes do chapeamento, que foi realizado após o recozimento, e o arrefecimento após o chapeamento ou após a formação de liga, foram realizados soprando um gás N2 sobre a chapa de aço.
[0097] Em relação à chapa de aço galvanizada fabricada, uma massa de revestimento galvanizado, uma concentração de Fe da camada galvanizada e uma profundidade de oxidação interna foram medidos, e o efeito de supressão de LME foram avaliados da mesma forma como no exemplo 1. Além disso, na tabela 3, a fim de confirmar se a fórmula (2) definida pela presente descrição é adequada ou não, (profundidade de oxidação interna, um μm) - 0,3 x (massa de revestimento galvanizado por área unitária, b (g/m2)) é calculado, e quando este valor é igual a 0 ou maior, este estado é avaliado como sendo preferencial porque o(s) óxido(s) interno(s) são suficientemente formados em relação à massa de revestimento galvanizado. Esses resultados são mostrados na tabela 3. [Tabela 3]
Figure img0003
[0098] A Tabela 3 mostra o seguinte. Na tabela 3, duas ou três amostras com diferentes temperaturas de enrolamento por laminagem a quente foram comparadas entre si. As combinações de amostras para comparação foram: Nos de teste 1 a 3; Nos. de teste 4 a 6; Nos. de teste 7 a 9; Nos. de teste 10 a 12; Nos. de teste 13 a 15; Nos. de teste 16 e 17; Nos. de teste 18 e 19; Nos. de teste 20 e 21; e Nos. de teste 22 e 23. Uma diferença no tempo no forno entre as duas ou três amostras comparadas foi mencionada no "efeito de diminuição do tempo de aquecimento necessário para suprimir a LME" da tabela 3. O "efeito de diminuição do tempo de aquecimento necessário para suprimir a LME" na tabela 3 indica como a diminuição do tempo no forno da amostra com uma temperatura de enrolamento por laminagem a quente baseia-se no tempo dentro forno da amostra com o mais baixo tempo de enrolamento por laminagem a quente. Como fica evidente a partir da tabela 3, o tempo no forno de uma amostra com uma alta temperatura de enrolamento por laminagem a quente (uma amostra na qual (um) óxido(s) interno(s) está/estão presente(s)) pode ser menor do que o tempo no forno de uma amostra com a temperatura de enrolamento por laminagem a quente mais baixa (uma amostra em que nenhum óxido interno está presente). Ou seja, verifica-se que, ao ajustar a temperatura mais alta do enrolamento após a laminagem a quente para fazer com que o(s) óxido(s) interno(s) esteja(m) presente(s) sob a camada galvanizada, em particular, como mostrado no teste No. 3 entre os Nos. de teste 1 a 3, bem como no No. de teste 12 entre os Nos. de teste 10 a 12, o tempo de aquecimento para suprimir o LME pode ser reduzido mais fazendo com que a relação entre a profundidade de oxidação interna a (μm) e uma massa de revestimento galvanizado b (g/m2) satisfaça uma fórmula específica (2). Para satisfazer a fórmula acima (2), recomenda-se que a temperatura do enrolamento seja ajustada mais alta.
[0099] Além disso, ao comparar entre os Nos. de teste 1 a 3 e os Nos. de teste 10 a 12, e comparando os Nos. de teste 4 a 6 e os Nos. de teste 13 a 15, cada par de comparação tendo substancialmente o mesmo tipo de aço e massa de revestimento galvanizado, verificou-se que a chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada é mais preferível do que a chapa de aço galvanizada por imersão a quente do ponto de vista de diminuição do tempo de aquecimento necessário para suprimir LME.
[00100] Fica evidente a partir da comparação entre os Nos. de teste 24 e 25, particularmente o resultado do teste No. 25, uma vez que o aço J usado não satisfez a composição química específica, a profundidade de oxidação interna é zero, mesmo se a temperatura de enrolamento for alta, e o tempo de aquecimento para suprimir o LME não pode ser reduzido. Exemplo 3
[00101] No exemplo 3, a profundidade de oxidação interna foi modificada, em particular, alterando as condições do tratamento térmico, realizado após a laminagem a quente, confirmando assim a influência da profundidade da oxidação interna sobre o efeito de supressão de LME.
[00102] Depois de obter uma placa de aço com a composição química mostrada na tabela 1 por fusão e fundição, a placa foi aquecida a 1.200 °C e, em seguida, submetida à laminação a quente, seguido pela laminagem de acabamento a uma temperatura de laminagem de acabamento de 860 °C a 920 °C. O aço foi, em seguida, enrolado a uma temperatura de enrolamento de 500 °C, ou seja, a uma baixa temperatura e arrefecido, produzindo assim uma chapa de aço laminado a quente com uma espessura de 2,4 mm.
[00103] Uma parte da folha de aço laminada a quente foi cortada em três chapas, cada uma com tamanho de 200 x 300 mm, que foram, em seguida, empilhadas. As chapas de aço empilhadas foram introduzidas no forno elétrico para serem submetidas a um tratamento térmico a uma temperatura de forno de 600 °C ou 700 °C durante 180 minutos sob ambiente atmosférico. Após serem retiradas do forno, as chapas de aço foram arrefecidas. Entre as três chapas de aço empilhadas obtidas dessa forma, apenas a chapa de aço do meio, que foi submetida ao tratamento térmico enquanto foi protegida do oxigênio na atmosfera, ou seja, em um ambiente não oxidante, foi utilizada como uma amostra termicamente tratada. Essa amostra termicamente tratada e uma amostra não termicamente tratada foram submetidas à decapagem. Em detalhe, a amostra estava imersa em uma solução ácida com ácido clorídrico, com uma concentração de 15% a uma temperatura de líquido de 75 °C durante 10 segundos, eliminando assim uma camada de carepa de ferro de sua superfície. Depois disso, após a lavagem e secagem, a laminação a frio foi realizada para fabricar uma chapa de aço laminada a frio com uma espessura de 1,4 mm.
[00104] O recozimento e a galvanização por imersão a quente foram sequencialmente realizados da mesma forma como no exemplo 2. Algumas das amostras foram submetidas ao tratamento de galvanização por imersão a quente e ao tratamento adicional de formação de liga. Usando a chapa de aço galvanizada obtida, a sua massa de revestimento galvanizado, a concentração de ferro na galvanizada e a profundidade de oxidação interna foram medidas, e o efeito de supressão de LME foi avaliado da mesma forma como no exemplo 1. Além disso, (profundidade de oxidação interna, a (μm)) - 0,3 x (massa de revestimento galvanizado por área unitária, b (g/m2)) foi determinado da mesma maneira como no exemplo 2. Esses resultados são mostrados na tabela 4. [Tabela 4]
Figure img0004
Figure img0005
[00105] A tabela 4 mostra o seguinte. Na tabela 4, duas ou três amostras com diferentes condições de tratamento térmico após a laminação a quente foram comparadas entre si. As combinações de amostras para comparação foram: Nos de teste 1 a 3; Nos. de teste 4 a 6; Nos. de teste 7 a 9; Nos. de teste 10 a 12; Nos. de teste 13 a 15; Nos. de teste 16 e 17; Nos. de teste 18 e 19; Nos. de teste 20 e 21; Nos. de teste 22 e 23; Nos. de teste 24 e 25; e Nos. de teste 26 e 27. Uma diferença no tempo no forno entre as duas ou três amostras comparadas foi mencionada no "efeito de diminuição do tempo de aquecimento necessário para suprimir a LME" da tabela 4. O "efeito de diminuição do tempo de aquecimento necessário para suprimir a LME" na tabela 4 indica como a diminuição do tempo no forno da amostra laminada a quente após a laminagem a quente baseia-se no tempo no forno da amostra sem qualquer tratamento térmico após a laminagem a quente. Como fica evidente a partir da tabela 4, o tempo no forno de uma amostra submetida ao tratamento térmico após a laminação a quente (amostra em que se o(s) óxido(s) interno(s) está/estão presente(s)) pode ser reduzido mais do que o tempo no forno de uma amostra não submetida ao tratamento térmico depois da laminagem a quente (amostra em que o(s) óxido(s) interno(s) não está/estão presente(s)). Ou seja, verifica-se que o tempo de aquecimento necessário para suprimir o LME pode ser reduzido pela aplicação do tratamento térmico à chapa de aço em um ambiente não oxidante após a laminagem a quente para fazer com que o(s) óxido(s) interno(s) esteja(m) presente(s) sob a camada galvanizada. Em particular, verifica-se que o tempo de aquecimento necessário para suprimir o LME pode ser reduzido mais fazendo com que a relação entre a profundidade de oxidação interna a (μm) e a massa de revestimento galvanizado b (g/m2) satisfaçam a fórmula específica (2). Para satisfazer a fórmula acima (2), recomenda-se que o tratamento térmico após a laminagem a quente seja realizado sob uma circunstância não oxidante e a uma temperatura mais elevada.
[00106] Além disso, ao comparar entre os Nos. de teste 1 a 3 e os Nos. de teste 10 a 12, e comparando os Nos. de teste 4 a 6 e os Nos. de teste 13 a 15, cada par de comparação tendo substancialmente o mesmo tipo de aço e massa de revestimento galvanizado, verificou-se que a chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada é mais preferível do que a chapa de aço galvanizada por imersão a quente do ponto de vista de diminuição do tempo de aquecimento necessário para suprimir LME.
[00107] Como fica evidente a partir da comparação entre os Nos. de teste 28 e 29, particularmente o resultado do teste No. 29, como o aço J usado não satisfez a composição química específica, a profundidade de oxidação interna é zero, mesmo depois de um tratamento térmico sob as condições recomendadas, o qual falha em diminuir o tempo de aquecimento para suprimir a LME.
[00108] O conteúdo de descrição do presente relatório descritivo inclui os seguintes aspectos. Primeiro aspecto:
[00109] Uma chapa de aço galvanizada para prensagem a quente que é usada na prensagem a quente, incluindo uma camada galvanizada e uma chapa de aço de base, em que o óxido interno está presente em um lado da chapa de aço de base a partir de uma interface entre a camada galvanizada e a chapa de aço de base, com a chapa de aço de base incluindo, em % em massa: C: de 0,10 a 0,5%; Si: de 0,50 a 2,5%; Mn: de 1,0 a 3%; e Cr: de 0 a 1,0%, com o restante sendo composto por ferro e impurezas inevitáveis, em que a chapa de aço de base satisfaz a seguinte fórmula (1): (2 x [Si]/28,1 + [Mn]/54,9 + 1,5 x [Cr]/52,0) > 0,05 ••• (1) onde, na fórmula (1), [Si] representa um teor de Si em % em massa da chapa de aço de base, [Mn] representa um teor de Mn em % em massa da chapa de aço de base e [Cr] representa um teor de Cr em % em massa da chapa de aço de base. Segundo aspecto:
[00110] A chapa de aço galvanizada para a prensagem a quente de acordo com o primeiro aspecto, em que uma profundidade máxima na qual o óxido interno está presente no lado da chapa de aço de base a partir da interface entre a camada galvanizada e a chapa de aço de base é igual a 5 μm ou mais. Terceiro aspecto:
[00111] A chapa de aço galvanizada para prensagem a quente de acordo com o primeiro ou o segundo aspecto, em que a seguinte fórmula (2) é atendida, a > 0,30 x b ••• (2) onde a (μm) é a profundidade máxima na qual o óxido interno está presente no lado da chapa de aço de base a partir da interface entre a camada galvanizada e a chapa de aço de base, e b (g/m2) é uma massa do revestimento galvanizado por unidade de área. Quarto aspecto:
[00112] A chapa de aço galvanizada para prensagem a quente de acordo com qualquer um do primeiro ao terceiro aspectos, em que a chapa de aço de base inclui, em % em massa, como outro elemento: Al: superior a 0% e 0,5% ou menos. Quinto aspecto:
[00113] A chapa de aço galvanizada para prensagem a quente de acordo com qualquer um do primeiro ao quarto aspectos, em que a chapa de aço de base inclui, em % em massa, um ou mais elementos selecionados do grupo consistindo em: B: superior a 0% e 0,0050% ou menos; Ti: superior a 0% e 0,10% ou menos; e Mo: superior a 0% e 1% ou menos. Sexto aspecto:
[00114] A chapa de aço galvanizada para prensagem a quente de acordo com qualquer um do primeiro ao quinto aspectos, em que a chapa de aço de base inclui, em % em massa, como outro elemento: um ou mais elementos selecionados do grupo consistindo em Nb, Zr e V: superior a 0% e 0,10% ou menos no total Sétimo aspecto:
[00115] A chapa de aço galvanizada para prensagem a quente de acordo com qualquer um do primeiro ao sexto aspectos, em que a chapa de aço de base inclui, em % em massa, como outro elemento: um ou mais elementos selecionados do grupo consistindo em Cu e Ni; superior a 0% e 1% ou menos no total. Oitavo aspecto:
[00116] Um método para fabricar um produto formado por prensagem a quente obtido por meio de prensagem a quente usando a chapa de aço galvanizada para uso na prensagem a quente de acordo com qualquer um do primeiro ao sétimo aspectos.
[00117] Esse pedido reivindica prioridade baseada no Pedido de Patente Japonês No. 2015-197226 depositado em 2 de outubro de 2015, cuja descrição é incorporada por referência nesse documento. Descrição dos números de referência 1 Bloco 2 Punção 3 Lâmina de dobragem 4 Peça de metal bruto 11 Material dobrado em forma de L 12 Parte central dobrada do material dobrado em forma de L 13 , 13A, 13B Seção transversal da parte dobrada do material dobrado em forma de L 14 Pedaço de teste para observação

Claims (2)

1. Chapa de aço galvanizada para uso em prensagem a quente, caracterizada pelo fato de que compreende uma camada galvanizada e uma chapa de aço de base, em que o óxido interno está presente em um lado da chapa de aço de base a partir de uma interface entre a camada galvanizada e a chapa de aço de base, com a chapa de aço de base incluindo, em % em massa: C: de 0,15 a 0,5%; Si: de 0,50 a 2,5%; Mn: de 1,0 a 3%; Cr: de 0 a 1,0%, e Al: 0,01% a 0,5%, e opcionalmente P: 0,020% ou menos; S: 0,010% ou menos; N: 0,010% ou menos; um ou mais elementos selecionados do grupo consistindo em B: 0,0003% a 0,0050%, Ti: 0,01% a 0,10%, e Mo: 0% a 1%; um ou mais elementos selecionados do grupo consistindo em Nb, Zr e V: 0,01% a 0,10% no total; e um ou mais elementos selecionados do grupo consistindo em Cu e Ni; 0,01% a 1% ou menos no total, com o restante sendo composto por ferro e impurezas inevitáveis, em que a chapa de aço de base satisfaz a seguinte fórmula (1): (2 x [Si]/28,1 + [Mn]/54,9 + 1,5 x [Cr]/52,0) > 0,05 ••• (1) em que, na fórmula (1), [Si] representa um teor de Si em % em massa da chapa de aço de base, [Mn] representa um teor de Mn em % em massa da chapa de aço de base e [Cr] representa um teor de Cr em % em massa da chapa de aço de base; em que uma profundidade máxima na qual o óxido interno está presente no lado da chapa de aço de base a partir da interface entre a camada galvanizada e a chapa de aço de base é igual a 5 μm ou mais; em que a seguinte fórmula (2) é respeitada, a > 0,30 x b ••• (2) onde a (μm) é a profundidade máxima na qual o óxido interno está presente no lado da chapa de aço de base a partir da interface entre a camada galvanizada e a chapa de aço de base, e b (g/m2) é uma massa do revestimento por unidade de área da camada galvanizada em que uma espessura da chapa é de 0,8mm ou mais.
2. Método para fabricar um produto formado por prensagem a quente, caracterizado pelo fato de ser obtido por prensagem a quente usando a chapa de aço galvanizada para uso na prensagem a quente como definida na reivindicação.
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