BR112018012538B1 - Método para produzir uma folha de aço revestida, processo para produzir uma solda por pontos de resistência de pelo menos duas folhas de aço, folha de aço revestida, uso de uma folha de aço e uso de uma solda por pontos de resistência - Google Patents

Método para produzir uma folha de aço revestida, processo para produzir uma solda por pontos de resistência de pelo menos duas folhas de aço, folha de aço revestida, uso de uma folha de aço e uso de uma solda por pontos de resistência Download PDF

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Abstract

trata-se de um método para produzir uma folha de aço revestida que tem uma resistência à tração ts de pelo menos 1.100 mpa, um alongamento total te de acordo com a norma iso 6892-1 de pelo menos 12%, sendo o produto tsxte de pelo menos 14.200 mpa% e um índice de expansão do furo her de acordo com a norma iso 16630: 2009 de pelo menos 25%, compreendendo as seguintes etapas sucessivas: - proporcionar folha de aço laminada a frio, a composição química do aço contém em % em peso: 0,15% = c = 0,23%, 2,0% = mn = 2,7%, com c + mn/10 = 0,420%, 0 = cr = 0,40%, com mn + cr = 2,25%, 0,2% = si = 1,6%, 0,02% = al = 1,2%, com 1,0% = si + al = 2,2%, 0 = nb = 0,035%, 0 = mo = 0,1%, sendo o restante fe e impurezas inevitáveis, - recozer a folha de aço a uma temperatura de recozimento ta, de modo a obter uma estrutura que compreende pelo menos 65% de austenita e no máximo 35% de ferrita intercrítica, - resfriar a folha a partir de uma temperatura de pelo menos 600 °c a uma velocidade de esfriamento compreendida entre 20 °c/s e 50 °c/s até uma temperatura de resfriamento qt entre 200 °c e 270 °c, - aquecer a folha até uma temperatura de divisão pt compreendida entre 400 °c e 480 °c e manter a folha a essa temperatura de divisão pt durante um tempo de divisão compreendido entre 50 segundos e 250 segundos, - revestir por imersão a quente a folha a uma temperatura inferior a 515 °c, - esfriar a folha revestida até a temperatura ambiente.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um método para produzir uma folha de aço revestida de alta resistência que tem ductilidade e formabilidade aperfeiçoadas e a uma folha revestida obtida com esse método.
[002] Para a manufatura de diversos equipamentos, tais como peças de membros estruturais de carroceria e painéis de carroceria para veículos automotivos, é comum o uso de folhas feitas de aços DP (fase dupla) ou aços TRIP (Plasticidade Induzida por Transformação).
[003] É também conhecido o uso de aços que tenham uma estrutura bainítica, livre de carbonetos precipitados, com austenita retida, contendo cerca de 0,2% de C, cerca de 2% de Mn, cerca de 1,7% de Si, com um limite de elasticidade de cerca de 750 MPa, uma resistência à tração de cerca de 980 MPa, um alongamento total de cerca de 8%. Essas folhas são produzidas em linhas de recozimento contínuo por meio de esfriamento de uma temperatura de recozimento maior do que o ponto de transformação Ac3, até uma temperatura de retenção acima do ponto de transformação Ms e mantendo a folha na temperatura por um determinado tempo. Algumas dessas folhas são revestidas por revestimento metálico, tal como galvanização ou galvanização seguida de recozimento.
[004] Para reduzir o peso do automóvel a fim de aperfeiçoar a sua eficiência de combustível tendo em vista a conservação ambiental global, é desejável ter folhas que tenham limite de elasticidade e resistência à tração aperfeiçoadas. Contudo, essas folhas também devem ter uma boa ductilidade e uma boa formabilidade e, mais especificamente, uma boa flangeabilidade por estiramento.
[005] Nesse caso, é desejável ter folhas de aço revestidas que tenham uma resistência à tração TS de pelo menos 1.100 MPa, um alongamento total TE de pelo menos 12%, preferencialmente de pelo menos 13%, de tal modo que o produto da resistência à tração e o alongamento total seja superior ou igual a 14.200 MPa%, e um índice de expansão do furo HER de pelo menos 25% e preferencialmente de pelo menos 30%. A resistência à tração TS e o alongamento total TE são medidos de acordo com a norma ISO da ISO 6892-1, publicada em outubro de 2009. Deve-se ressaltar que, devido a diferenças nos métodos de medição, em particular devido às diferenças nas geometrias do espécime usado, os valores do alongamento total TE de acordo com a norma ISO são muito diferentes e são, em particular, inferiores aos valores do alongamento total de acordo com a norma JIS Z 2201-05. O índice de expansão do furo HER é medido de acordo com a norma ISO 16630: 2009. Devido às diferenças nos métodos de medição, os valores do índice de expansão do furo HER de acordo com a norma ISO 16630: 2009 são muito diferentes e não comparáveis aos valores do índice de expansão do furo À de acordo com JFS T 1001 (norma da Federação de Aço e Ferro do Japão).
[006] É também desejável ter folhas de aço que tenham propriedades mecânicas como mencionado acima, em uma faixa de espessura de 0,7 a 3 mm, e mais preferencialmente na faixa de 1 a 2 mm.
[007] Portanto, a presente invenção visa proporcionar uma folha de aço revestida com as propriedades mecânicas mencionadas acima e um método para produzi-la.
[008] Nesse sentido, a invenção refere-se a um método para produzir uma folha de aço revestida que tem uma resistência à tração TS de pelo menos 1.100 MPa, um alongamento total TE de acordo com a norma ISO 68921 de pelo menos 12%, sendo que o produto TSxTE da resistência à tração por meio do alongamento total é de pelo menos 14.200 MPa%, e um índice de expansão do furo HER de acordo com a norma ISO 16630: 2009 de pelo menos 25%, em que o método compreende as seguintes etapas sucessivas: - proporcionar uma folha de aço laminada a frio, com composição química do aço contendo em % em peso: 0,15% < C < 0,23%, 2,0% <Mn < 2,7%, com C + Mn/10 > 0,420%, 0 < Cr < 0,40%, com Mn + Cr > 2,25%, 0,2% < Si < 1,6% 0,02% < Al < 1,2%, com 1,0% < Si+Al < 2,2%, 0 < Nb < 0,035%, 0 < Mo < 0,1%, sendo o restante Fe e impurezas inevitáveis, - recozer a folha de aço a uma temperatura de recozimento TA, de modo a obter uma estrutura que compreende pelo menos 65% de austenita e no máximo 35% de ferrita intercrítica, - resfriar a folha de uma temperatura de pelo menos 600 °C a uma velocidade de esfriamento compreendida entre 20 °C/s e 50 °C/s até uma temperatura de resfriamento QT entre 200 °C e 270 °C, - aquecer a folha até uma temperatura de divisão PT compreendida entre 400 °C e 480 °C e manter a folha a essa temperatura de divisão PT durante um tempo de divisão entre 50 e 250 segundos, - revestir por imersão a quente a folha a uma temperatura inferior a 515 °C, - esfriar a folha revestida até a temperatura ambiente, sendo que a folha de aço tem uma microestrutura que consiste em fração da superfície: - entre 3% e 15% de austenita retida, - pelo menos 30% de martensita temperada, - no máximo 5% de martensita fresca, - no máximo 35% de bainita, sendo a soma das frações de superfície de martensita temperada, martensita fresca e bainita, compreendida entre 55% e 92%, - entre 5% e 35% de ferrita.
[009] De acordo com uma realização particular, o método compreende, entre a etapa de recozer e a etapa de resfriar, uma etapa de esfriar lentamente a folha a uma velocidade de esfriamento inferior a 10 °C/s durante um tempo de pelo menos 10 segundos até uma temperatura superior ou igual a 600 °C.
[010] De acordo com essa realização, a ferrita compreende preferencialmente, em fração de área com relação a toda a estrutura, entre 0% e 5% de ferrita intercrítica e entre 0% e 35% de ferrita de transformação, sendo a dita ferrita de transformação formada durante a etapa de esfriar lentamente.
[011] De acordo com outra realização particular, a ferrita consiste em ferrita intercrítica.
[012] De preferência, a folha resfriada tem, imediatamente antes do aquecimento até a temperatura de divisão PT, uma estrutura que consiste em entre 5% e 35% de ferrita, pelo menos 3% de austenita, pelo menos 30% de martensita, sendo que o complemento consiste em bainita inferior.
[013] De acordo com uma realização particular, a etapa de proporcionar a dita folha de aço laminada a frio compreende: - laminar a quente uma folha feita do dito aço para obter uma folha de aço laminada a quente, - espiralar a dita folha de aço laminada a quente a uma temperatura Tc compreendida entre e 400 °C e 650 °C, - realizar um tratamento a quente a uma temperatura THBA compreendida entre 400 °C e 700 °C, sendo a folha mantida à dita temperatura THBA durante um tempo entre 120 segundos e 15 horas, - laminar a frio a dita folha de aço laminada a quente para obter a dita folha de aço laminada a frio.
[014] Por exemplo, o tratamento a quente é um recozimento por batelada realizado na folha laminada a quente e espiralada, a uma temperatura THBA compreendida entre 550 °C e 700 °C, sendo a folha laminada a quente e espiralada mantida à dita temperatura THBA durante um tempo entre 5 e 15 horas.
[015] De acordo com outro exemplo, o tratamento a quente é um recozimento contínuo, sendo a dita temperatura THBA compreendida entre 600 °C e 700 °C, sendo a folha mantida à dita temperatura THBA durante um tempo entre 120 segundos 360 segundos.
[016] De preferência, após a folha ser resfriada à temperatura de resfriamento QT e antes de a folha ser aquecida à temperatura de divisão PT, a folha é retida à temperatura de resfriamento QT durante um tempo de retenção compreendido entre 2 segundos e 8 segundos, de preferência entre 3 segundos e 7 segundos.
[017] Preferencialmente, a composição química do aço satisfaz pelo menos uma das seguintes condições: C > 0,17%, C < 0,21%, Mn < 2,5%, 0,010% <Nb, Cr < 0, 05%, ou Cr > 0,10%.
[018] De acordo com uma realização particular, a composição química do aço é tal que C + Si/10 < 0,30% e Al > 6 (C + Mn/10) - 2,5%.
[019] De acordo com essa realização, a composição química do aço é, de preferência, tal que 0,2% < Si <1,0% e 0,4% < Al < 1,2%, ainda preferencialmente de tal forma que 0,2% < Si < 0,8% e 0,7% < Al < 1,2%.
[020] De acordo com uma realização, a etapa de revestir por imersão a quente é uma etapa de galvanizar ou uma etapa de galvanizar seguida de recozimento com uma temperatura de liga GAT compreendida entre 480 °C e 515 °C.
[021] A folha de aço é, por exemplo, revestida com Zn ou com uma liga de Zn.
[022] A invenção também se refere a um processo para a produção de uma solda por ponto de resistência de pelo menos duas folhas de aço, sendo que o dito processo compreende: - produzir uma primeira folha de aço por meio de um método de acordo com a invenção, tal que C + Si/10 < 0,30% e Al < 6 (C + Mn/10) - 2,5%, sendo a folha de aço revestida com Zn ou com uma liga de Zn, - proporcionar uma segunda folha de aço que tem uma composição tal que C + Si/10 < 0,30% e Al > 6 (C + Mn/10) - 2,5%, - soldar por pontos de resistência a dita primeira folha de aço à dita segunda folha de aço.
[023] A invenção também se refere a uma folha de aço revestida, em que a composição química do aço contém em % em peso: 0,15% < C < 0,23% 2,0% < Mn < 2,7%, com C + Mn/10 > 0,420%, 0 < Cr < 0,40%, com Mn + Cr > 2,25%, 0,2% < Si < 1,6% 0,02% < Al < 1,2%, com 1,0% < Si+Al < 2,2%, 0 < Nb < 0,035%, 0 < Mo < 0,1%, sendo o restante Fe e impurezas inevitáveis, sendo que a dita folha de aço tem uma microestrutura que consiste em porcentagem de superfície: - entre 3% e 15% de austenita retida, - pelo menos 30% de martensita temperada, - no máximo 5% de martensita fresca, - no máximo 35% de bainita, sendo a soma das frações de superfície de martensita temperada, martensita fresca e bainita, compreendida entre 55% e 92%, - entre 5% e 35% de ferrita.
[024] De acordo com uma realização particular, a ferrita compreende, na fração de área em relação a toda a estrutura, entre 0% e 5% de ferrita intercrítica e entre 0% e 35% de ferrita de transformação.
[025] De acordo com outra realização particular, a ferrita consiste em ferrita intercrítica.
[026] De preferência, o teor de C na austenita retida está compreendido entre 0,9% e 1,2%.
[027] De preferência, a folha de aço tem um limite de elasticidade de pelo menos 500 MPa, uma resistência à tração de pelo menos 1.100 MPa, um alongamento total de acordo com ISO 6892-1 de pelo menos 12%, sendo que o produto TSxTE da resistência à tração por meio do alongamento total é de pelo menos 14.200 MPa% e um índice de expansão do furo HER de acordo com a norma ISO 16630: 2009 de pelo menos 25%.
[028] Preferencialmente, a composição química do aço satisfaz pelo menos uma das seguintes condições: C > 0,17%, C < 0,21%, Mn < 2,5%, 0,010% < Nb, Cr < 0,05%, ou Cr > 0,10%.
[029] De acordo com uma realização particular, a composição química do aço é tal que C + Si/10 < 0,30% e Al > 6 (C + Mn/10) - 2,5%.
[030] Nessa realização, a composição química do aço é de preferência tal que 0,2% < Si <1,0% e 0,4% < Al < 1,2%, ainda preferencialmente tal que 0,2% < Si < 0,8% e 0,7% < Al < 1,2%.
[031] A folha de aço é, por exemplo, revestida com Zn ou com uma liga de Zn.
[032] Por exemplo, a espessura da dita folha de aço revestida está compreendida entre 0,7 e 3 mm, de preferência entre 1 e 2 mm.
[033] A invenção também se refere a uma estrutura soldada que compreende pelo menos dez soldas por pontos de resistência de pelo menos duas folhas de aço, em que uma primeira folha de aço está de acordo com a invenção, revestida com Zn ou com uma liga Zn e tal que C + Si/10 < 0,30% e Al > 6 (C + Mn/10) - 2,5%, e uma segunda folha de aço tem uma composição tal que C + Si/10 < 0,30% e Al > 6 (C + Mn/10) - 2,5%, e o número médio de fendas por solda por ponto de resistência é menor que 6.
[034] De preferência, a segunda folha de aço está de acordo com a invenção.
[035] A invenção também se refere ao uso de uma folha de aço manufaturada de acordo com a invenção, ou de uma folha de aço de acordo com a invenção, para a manufatura de peças estruturais em veículos motorizados.
[036] A invenção também se refere ao uso de uma solda por ponto de resistência produzida por um processo de acordo com a invenção, ou de uma estrutura soldada de acordo com a invenção, para a manufatura de peças estruturais em veículos motorizados.
[037] A invenção será agora descrita em detalhes, mas sem introduzir limitações, com referência à Figura anexa.
[038] A composição do aço de acordo com a invenção compreende, em porcentagem de peso: - 0,15% a 0,23% de carbono para assegurar uma resistência satisfatória e aperfeiçoar a estabilidade da austenita retida que é necessária para obter um alongamento suficiente. De preferência, o teor de carbono é superior ou igual a 0,16%, ainda preferencialmente superior ou igual a 0,17% e/ou inferior ou igual a 0,21%. Se o teor de carbono for muito alto, a folha laminada a quente fica muito dura para laminação a frio e a soldabilidade é insuficiente. Se o teor de carbono for inferior a 0,15%, a resistência à tração não atingirá 1.100 MPa. - 2, 0% a 2,7% de manganês. Se o teor de manganês for inferior a 2,0%, o aço não tem uma temperabilidade suficiente, de modo que não é obtida uma microestrutura que contenha pelo menos 55% da soma de martensita e bainita e uma resistência à tração superior a 1.100 MPa. O teor máximo de manganês é definido para evitar problemas de segregação que são prejudiciais para a ductilidade. De preferência, o teor de manganês é inferior ou igual a 2,5%. - 0% a 0,40% de cromo. O Cr pode ser adicionado para aumentar a temperabilidade e para estabilizar a austenita retida, a fim de reduzir fortemente a decomposição da austenita durante a divisão. Contudo, mais de 0,40% de cromo é prejudicial para a flangeabilidade e se o teor de Cr for superior a 0,40% não é possível obter um índice de HER superior a 25%. De acordo com uma realização, o cromo não pode ser utilizado e o seu teor pode permanecer inferior a 0,05%, um teor inferior a 0,05% correspondendo à presença de Cr como impureza. Quando o Cr é voluntariamente adicionado, o seu teor é de pelo menos 0,10%.
[039] Além disso, os teores de carbono e manganês são tais que (C + Mn/10) > 0,420% e os teores de manganês e cromo são tais que (Mn + Cr) > 2,25% para se obter uma resistência à tração de mais de 1.100 MPa e/ou um alongamento total de acordo com a norma ISO 6892-1 de pelo menos 12%. Se (C + Mn/10) < 0,420 e/ou (Mn + Cr) < 2,25%, uma resistência à tração de mais de 1.100 MPa e/ou um alongamento total de pelo menos 12% não são alcançados. - 0,2% a 1,6% de silício e 0,02% a 1,2% de alumínio, sendo a soma dos teores de silício e alumínio compreendida entre 1,0% e 2,2%.
[040] Uma certa quantidade de alumínio é combinada com oxigênio como Al2O3 e com nitrogênio como AlN; essa quantidade depende do teor de O e N e permanece inferior a 0,025%. O restante, se existir, não é combinado e consiste em “alumínio livre”.
[041] O alumínio que é combinado com o oxigênio resulta da desoxidação no estágio líquido. É prejudicial para as propriedades de ductilidade e, portanto, seu teor deve ser limitado tanto quanto possível.
[042] O alumínio que é combinado com nitrogênio retarda o crescimento dos grãos austeníticos durante o recozimento. O nitrogênio é um elemento residual resultante da fundição e é inferior a 0,010% na folha de aço.
[043] Constatou-se que Si e Al livre estabilizam a austenita retardando a formação de carbonetos. Isto ocorre, em particular, se a folha de aço é esfriada a uma temperatura de modo a obter uma transformação martensítica parcial, e imediatamente reaquecida e mantida a uma temperatura PT durante a qual o carbono é redistribuído de martensita para austenita. Se as adições de teor de Si e de Al livre estiverem em quantidade suficiente, a redistribuição de carbono ocorre sem precipitação significativa de carbonetos. Nesse caso, o Si + Al tem de ser superior a 1,0% em peso (mas inferior a 2,2%). Além disso, o Si proporciona um fortalecimento da solução sólida e aperfeiçoa o índice de expansão do furo. Contudo, o teor de Si deve ser limitado a 1,6% para evitar a formação de óxidos de silício na superfície da placa, o que seria prejudicial para a capacidade de revestimento.
[044] Além disso, constatou-se que, quando Si/10 > 0,30% - C (Si e C sendo expressos em porcentagem de peso), devido ao LME (fenômeno de fragilização por metal líquido), o silício é prejudicial à solda por ponto de resistência das folhas revestidas e particularmente para as folhas galvanizadas ou galvanizadas seguidas de recozimento ou eletrogalvanizadas. A ocorrência de LME causa fendas nas fronteiras do grão nas Zonas Afetadas pelo Aquecimento e no metal de solda das juntas soldadas. Portanto (C + Si/10) deve ser mantido menor ou igual a 0,30%, especialmente se a folha for revestida.
[045] Constatou-se também que, para reduzir a ocorrência de LME, para o domínio de composições que é considerado, o teor de Al tem que ser maior ou igual a 6 (C + Mn/10) - 2,5%.
[046] Desse modo, de acordo com uma primeira realização, particularmente quando não é provável que o LME apareça, o Al é adicionado apenas para desoxidar ou opcionalmente para controlar o crescimento de grãos austeníticos durante o recozimento e seu teor permanece inferior a 0,5%, por exemplo inferior a 0,1%, mas é de preferência pelo menos 0,020%. De acordo com essa primeira realização, o teor de Si situa-se entre 1,2% e 1,6%. Nessa realização, (C + Si/10) pode ser superior a 0,30%, ou inferior ou igual a 0,30%, dependendo do teor de C. De acordo com uma segunda realização, particularmente quando o problema de LME tem que ser considerado, os teores de C e Si têm que ser tais que (C + Si/10) < 0,30%. Assim, o Al é adicionado em quantidades mais importantes, a fim de substituir pelo menos parcialmente o Si para estabilizar a austenita. Nessa segunda realização, o teor de Al está compreendido entre 0,4% e 1,2%, preferencialmente entre 0,7% e 1,2%, com Al 6 (C + Mn/10) - 2,5%, e Si está compreendido entre 0,2% e 1,2%, preferencialmente entre 0,2% e 1,0%, ainda preferencialmente entre 0,2% e 0,8%. O teor de Al é limitado a 1,2%, a fim de evitar o aumento da temperatura de transformação de Ac3, o que implicaria um custo mais elevado quando aquecer a alta temperatura para obter austenitização da folha de aço na etapa de recozer. - opcionalmente de 0,010% a 0,035% de nióbio, a fim de refinar os grãos de austenita durante a laminagem a quente e proporcionar o fortalecimento da precipitação. Um teor de Nb de 0,010% a 0,035% torna possível obter um limite de elasticidade e alongamento satisfatórios, em particular um limite de elasticidade de pelo menos 500 MPa. - opcionalmente até 0,1% de molibdênio.
[047] O equilíbrio está no ferro e elementos residuais resultantes da produção de aço. Nesse caso, Ni, Cu, Ti, V, B, S, P e N pelo menos são considerados como elementos residuais que são impurezas inevitáveis. Portanto, seus teores são inferiores a 0,05% para Ni, 0,03% para Cu, 0,007% para V, 0,0010% para B, 0,003% para S, 0,02% para P e 0,007% para N. O teor de Ti é limitado a 0,05% porque acima desses valores, os carbonitretos de tamanho grande precipitariam principalmente na fase líquida e a formabilidade da folha de aço diminuiria, tornando o objetivo de 12% para o alongamento total mais difícil de alcançar, e o objetivo de 25% para o índice de expansão do furo HER é difícil de alcançar.
[048] Quando as folhas são revestidas com Zn ou com uma liga de Zn, a soldabilidade do ponto a quente pode ser afetada pelo fenômeno LME (Fragilização por Metal Líquido).
[049] A sensibilidade de um aço em particular a esse fenômeno pode ser avaliada por teste de tração realizado em alta temperatura. Em particular, esse teste de tração a quente pode ser realizado utilizando um simulador térmico Gleeble RPI, sendo esse dispositivo conhecido per se na técnica.
[050] Esse teste, que é denominado de "Teste Gleeble LME", é descrito da seguinte forma: - amostras de folhas revestidas que tem espessura de 0,7 mm a 3 mm são submetidas a testes de tração a alta temperatura para determinar qual é o deslocamento crítico mínimo para o qual ocorrem fendas ao redor da zona soldada. As amostras que são cortadas na folha a ser testada têm uma zona calibrada de 10 mm de comprimento por 10 mm de largura e cabeças de 40 mm de comprimento e 30 mm de largura, sendo o raio de curvatura entre as cabeças e a peça calibrada de 5 milímetros. - os testes de tração a alta temperatura são realizados por aquecimento rápido (1000 °C/s) de cada amostra, mantendo a amostra a uma temperatura predeterminada e submetendo a amostra aquecida a um alongamento ou deslocamento predeterminado, depois esfriando a amostra no ar, o alongamento ou deslocamento sendo mantido, sendo que os deslocamentos são os deslocamentos das grelhas do simulador térmico Gleeble RPI. Após o esfriamento, as amostras são observadas para determinar se há fenda na LME ou não. É determinado que a amostra tem uma fenda se pelo menos uma fenda de pelo menos 2 mm for formada na amostra. - os testes são feitos em uma pluralidade de temperaturas predeterminadas, tais como 700 °C, 750 °C, 800 °C, 850 °C, 900 °C e 950 °C, e com alongamentos ou deslocamentos de 0,5 mm, 0, 75 mm, 1 mm, 1,25 mm, 1,5 mm, 1,75 mm, 2 mm e assim por diante; os alongamentos ou deslocamentos são os alongamentos ou deslocamentos das garras mantendo as amostras no simulador Gleeble. - o deslocamento crítico para o iniciar a fenda é relatado e o deslocamento crítico mínimo, ou seja, o deslocamento mínimo para o qual ocorre a fenda, é determinado para a faixa de temperatura considerada.
[051] Geralmente, considera-se que quando o deslocamento crítico mínimo é inferior a 1,5 mm a uma temperatura entre 700 °C e 800 °C, a probabilidade de ocorrência de LME na solda por ponto de resistência é alta e quando o deslocamento crítico mínimo é de pelo menos 1,5 mm, a probabilidade de observar muitas fendas LME na solda por ponto de resistência é baixa.
[052] Com relação a isso, constatou-se que, para os aços correspondentes à presente invenção ou semelhantes a esses aços, se a composição é tal que (C + Si/10) seja inferior ou igual a 0,30%, e Al seja maior ou igual a 6 (C + Mn/10) -2,5%, o deslocamento crítico mínimo é de pelo menos 1,5 mm. Quando (C + Si/10) for superior a 0,30% e/ou Al for inferior a 6 (C + Mn/10) -2,5%, o deslocamento crítico mínimo é inferior a 1,5 mm e até inferior a 1 mm.
[053] Outro método para avaliar a soldabilidade por ponto das folhas revestidas é um “teste de solda por pontos LME” que permite determinar a probabilidade de ter soldas com fendas em um número importante de soldas por ponto de resistência, por exemplo em uma produção industrial de produtos que compreende peças que são montadas por solda por pontos de resistência como, por exemplo, carroceria.
[054] Esse “teste de solda por ponto LME” é derivado do teste de vida do eletrodo para solda por ponto por resistência, em que uma pluralidade de soldas por pontos de resistência, por exemplo 30, são realizadas em três folhas sobrepostas: a folha a ser testada e duas folhas de suporte feitas de folhas de baixo carbono galvanizadas, por exemplo, DX54D + Z de acordo com EN 10346. As espessuras das folhas são de 1,6 mm e as soldas por pontos de resistência são feitas de acordo com a norma ISO 18278-2 para conjuntos heterogêneos. Os parâmetros são: - diâmetro da ponta do eletrodo: 8 mm, - força de soldagem: 4,5 kN, - tempo de soldagem: 3 pulsos de 180 ms separados por períodos de 40 ms (tempos de esfriamento), - tempo de retenção: 400 ms.
[055] Para esse teste, a eventual ocorrência de fendas nas soldas por pontos de resistência, as amostras são cortadas e polidas. As soldas por pontos de resistência são então gravadas com ácido pícrico e observadas ao microscópio, por exemplo, com uma ampliação de 200x, para determinar o número de fendas em cada solda por ponto de resistência observada e a soma do comprimento das fendas de cada solda por ponto de resistência.
[056] Para exemplos que têm uma composição tal que (C + Si/10) < 0,30% e (C + Si/10) > 0,30%, respectivamente, as proporções do número de fendas para cada solda por ponto de resistência são como segue: - (C + Si/10) < 0,30%: teste LME Gleeble > 1,5 mm, pelo menos 80% das soldas por pontos de resistência têm menos de 10 fendas e 0% têm 20 ou mais fendas, - (C + Si/10) > 0,30%: teste LME Gleeble < 1,5 mm, apenas 40% das soldas por pontos de resistência têm menos de 10 fendas e 30% têm 20 ou mais fendas.
[057] Se o número médio de fendas em cada solda por ponto de resistência for considerado, os resultados serão os seguintes: - para composições tais que C + Si/10 < 0,30%, o número médio de fendas em cada solda por ponto de resistência é menor que 6, - para composições tais que C + Si/10 > 0,30%, o número médio de fendas em cada solda por ponto de resistência é superior a 6.
[058] As folhas laminadas a quente que têm uma espessura entre 2 e 5 mm podem ser produzidas de um modo conhecido a partir da composição de aço da invenção acima mencionada. Como exemplo, a temperatura de reaquecimento antes da laminagem pode ser compreendida entre 1.200 °C e 1.280 °C, preferencialmente de cerca de 1.250 °C, a temperatura de espiralamento final é preferencialmente compreendida entre Ar3 e 950 °C e o espiralamento é realizado a uma temperatura preferencialmente compreendida entre 400 e 650. De preferência, se (C + Si/10) < 0,30%, a temperatura de espiralamento é compreendida entre 450 °C e 550 °C.
[059] Após o espiralamento, a folha tem uma estrutura ferrito- perlítica ou ferrito-perlito-bainítica.
[060] Após o espiralamento, a folha é opcionalmente tratada a quente, por exemplo, recozida em batelada ou recozida continuamente, a fim de reduzir a dureza da folha de aço e, portanto, aperfeiçoar a capacidade de laminação a frio da folha de aço laminada a quente e espiralada.
[061] Por exemplo, a folha de aço laminada a quente e espiralada é tratada a quente a uma temperatura entre 400 °C e 700 °C e mantida na temperatura de recozimento por bateladas THBA durante um período entre 120 segundos e 15 horas.
[062] De acordo com uma realização, o tratamento a quente é um recozimento por batelada realizado na folha laminada a quente e espiralada, a uma temperatura de THBA recozida por bateladas compreendida entre 550 °C e 700 °C, a folha laminada a quente e espiralada, sendo mantido na temperatura THBA durante um tempo entre 5 e 15 horas.
[063] De acordo com outra realização, a folha é continuamente recozida, sendo a temperatura de recozimento THBA compreendida entre 600 °C e 700 °C, e a folha sendo mantida à dita temperatura THBA durante um tempo entre 120 segundos e 360 segundos.
[064] A folha pode ser decapada e laminada a frio para obter uma folha laminada a frio com uma espessura entre 0,7 mm e 3 mm, por exemplo, na faixa de 1 mm a 2 mm.
[065] Em seguida, a folha é tratada a quente em uma linha de revestimento e recozimento contínuo.
[066] O tratamento a quente compreende as etapas de: - recozer a folha a uma temperatura de recozimento TA tal que, no final da etapa de recozer, o aço tenha uma estrutura que compreende pelo menos 65% de austenita e até 100% e de 0% a 35% de ferrita intercrítica. Uma pessoa hábil na técnica sabe como determinar a temperatura de recozimento TA a partir de testes de dilatometria, ou de fórmulas semi-empíricas. De preferência, a temperatura de recozimento TA é de, no máximo, Ac3 + 20 °C, de modo a limitar o engrossamento dos grãos austeníticos, sendo que o Ac3 designa a temperatura do final da transformação em austenita durante a etapa de aquecer. Ainda preferencialmente, a temperatura de recozimento TA é no máximo Ac3. A folha é mantida à temperatura de recozimento, isto é, mantida entre TA - 5 °C e TA + 10 °C, durante um tempo de recozimento tA de preferência superior a 30 segundos, mas que não precisa de ser superior a 300 segundos. - opcionalmente esfriar lentamente a folha a partir da temperatura de recozimento TA a uma temperatura de parada de esfriamento, a uma velocidade de esfriamento inferior a 10 °C/s, preferencialmente inferior a 5 °C/s, para obter uma fração total de ferrita (ferrita intercrítica + ferrita de transformação) compreendida entre 5% a 35%, sem formação de perlita e bainita. Essa etapa de esfriar lentamente visa a formação de ferrita, em particular se a fração de ferrita intercrítica após a etapa de recozer for inferior a 5%. Nesse caso, a fração de ferrita formada durante o esfriamento lento é maior ou igual a 5% -IF, sendo IF a fração de ferrita intercrítica e menor ou igual a 35% -IF. Se a fração de ferrita intercrítica é de pelo menos 5%, o esfriamento lento é opcional. Em qualquer caso, a fração de ferrita formada durante o esfriamento lento é menor ou igual a 35% -IF, de modo que a fração total de ferrita permanece no máximo 35%. A temperatura de parada de esfriamento está compreendida entre 750 °C e 600 °C. De fato, uma temperatura de parada de esfriamento superior a 750 °C não permite a formação de ferrita suficiente, enquanto uma temperatura de parada de esfriamento inferior a 600 °C pode levar à formação de bainita. O esfriamento lento é realizado preferencialmente durante um tempo de esfriamento compreendido entre 10 segundos e 40 segundos. A ferrita que pode ser formada durante a etapa de esfriar lentamente, também chamada de "ferrita de transformação", é diferente da ferrita intercrítica que permanece na estrutura no final da etapa de recozer. Em particular, ao contrário da ferrita de transformação, a ferrita intercrítica é poligonal. Além disso, a ferrita de transformação é enriquecida em carbono e manganês, ou seja, possui teores de carbono e manganês que são mais altos que os teores de carbono e manganês da ferrita intercrítica. A ferrita intercrítica e a ferrita de transformação podem, portanto, ser diferenciadas observando-se uma micrografia com um microscópio FEG-TEM usando elétrons secundários, após a gravação com metabissulfito de sódio. Na micrografia, como mostrado na Figura anexa, a ferrita intercrítica aparece em cinza médio, enquanto a ferrita de transformação aparece em cinza escuro, devido a seus teores de carbono e manganês mais altos. Na Figura, a IF designa a ferrita intercrítica, a TF designa a ferrita de transformação, a FM designa a martensita fresca e a RA designa a austenita retida. Para cada composição particular do aço, uma pessoa hábil na técnica sabe como determinar com precisão as condições de esfriamento lento adequadas para obter a fração de ferrita de transformação desejada. A formação da ferrita de transformação permite controlar com maior precisão a fração de área da ferrita na estrutura final e, desse modo, conferir robustez ao processo. - imediatamente após a etapa recozer ou de esfriar lentamente, resfriar a folha por meio de esfriamento de uma temperatura de pelo menos 600 °C até uma temperatura de resfriamento QT menor do que o ponto de transformação Ms da austenita restante após o recozimento e esfriamento lento, a uma velocidade de esfriamento suficientemente rápida para formar essencialmente martensita e bainita inferior, evitando a formação de bainita superior e granular. A velocidade de esfriamento está preferencialmente compreendida entre 20 °C/s e 100 °C/s. Para cada composição particular do aço e de cada estrutura, uma pessoa hábil na técnica sabe como determinar o ponto de transformação Ms da austenita restante após o recozimento e esfriamento lento. Ele também sabe como determinar a temperatura de resfriamento adaptada para obter uma estrutura desejada, logo após o resfriamento, consistindo entre 5% a 35% da soma da ferrita intercrítica e ferrita de transformação, pelo menos 3% de austenita e pelo menos 30% de martensita, o complemento, se houver, consistindo em bainita inferior. Geralmente, a temperatura de resfriamento QT situa-se entre 200 °C e 270 °C. Se a temperatura de resfriamento QT for inferior a 200 °C, a fração de martensita temperada (ou dividida) na estrutura final é muito alta para estabilizar uma quantidade suficiente de austenita retida acima de 3%, de modo que o alongamento total medido de acordo com a norma ISO da ISO 6892-1 não atinge 12%. Além disso, se a temperatura de resfriamento QT for superior a 270 °C, a fração de martensita temperada na estrutura final é muito baixa para obter a resistência à tração desejada. De preferência, a temperatura de resfriamento QT está compreendida entre 200 °C e 250 °C. - opcionalmente reter a folha resfriada à temperatura de resfriamento QT por um tempo de retenção compreendido entre 2 segundos e 8 segundos, preferencialmente entre 3 segundos e 7 segundos. - reaquecer a folha a partir da temperatura de resfriamento até uma temperatura de divisão PT compreendida entre 400 °C e 480 °C e, preferencialmente, compreendida entre 440 °C e 470 °C. A velocidade de reaquecimento pode ser alta quando o reaquecimento é realizado por aquecimento por indução, por exemplo, entre 6 e 13 °C/s. Se a temperatura de divisão PT for superior a 480 °C ou inferior a 400 °C, o alongamento do produto final não é satisfatório. - manter a folha à temperatura de divisão PT durante um tempo de divisão compreendido entre 50 segundos e 250 segundos, de preferência entre 50 segundos e 200 segundos. Durante essa etapa de divisão, o carbono é dividido, isto é, difunde-se da martensita para a austenita, que é assim enriquecida. - revestir por imersão a quente folha. O revestimento por imersão a quente pode ser, por exemplo, galvanização. Quando a folha é galvanizada, isso é feito nas condições usuais. A folha de aço de acordo com a invenção pode ser galvanizada seguida de recozimento, a uma temperatura de liga GAT compreendida entre 480 °C e 515 °C, por exemplo compreendida entre 480 °C e 500 °C, para ligar o revestimento de Zn por interdifusão com Fe é realizada após o aço ser imerso no banho de Zn. Se a temperatura de galvanização seguida de recozimento for superior a 515 °C, o alongamento total de acordo com a norma ISO 6892-1 diminui para menos de 12%. O aço de acordo com a invenção pode ser galvanizado com Zn ou com uma liga de Zn como zinco- magnésio ou zinco-magnésio-alumínio. Contudo, todo o revestimento metálico por imersão a quente é possível desde que a temperatura à qual a folha é trazida durante o revestimento permaneça inferior a 501 °C. - esfriar a folha até à temperatura ambiente, a uma velocidade de esfriamento, de preferência superior a 10 °C/s, por exemplo, compreendida entre 10 °C/s e 20 °C/s.
[067] Esse tratamento a quente permite obter uma estrutura final, isto é, após a divisão e o esfriamento até à temperatura ambiente, consistindo em: - austenita retida, com uma fração de superfície compreendida entre 3% e 15%, - martensita temperada, com uma fração da superfície de pelo menos 30%, - martensita fresca, com uma fração de superfície de, no máximo, 5%, - bainita, com uma fração da superfície de no máximo 35%; a bainita inclui bainita inferior que, por exemplo, consiste em bainita inferior, - soma das frações de superfície de martensita temperada, martensita fresca e bainita, compreendida entre 55% e 92%, - entre 5% e 35% de ferrita. A ferrita inclui, em relação a toda a estrutura, entre 0% (incluído) e 35% de ferrita intercrítica e entre 0% (incluído) e 35% de ferrita de transformação, de tal forma que a fração da superfície da soma da ferrita e transformação intercrítica a ferrita esteja compreendida entre 5% e 35%. Por exemplo, a ferrita consiste em ferrita intercrítica. De acordo com outro exemplo, a ferrita compreende, em relação a toda a estrutura, de 0% a 5% de ferrita intercrítica e de 0% (excluído) e 35% de ferrita de transformação.
[068] Uma fração de austenita retida de pelo menos 3%, juntamente com uma fração de superfície de ferrita entre 5% e 35%, permite obter um alongamento total de acordo com a ISO 6892-1 de pelo menos 12%.
[069] Além disso, esse tratamento permite a obtenção de um teor de C aumentado na austenita retida, que é de pelo menos 0,9%, preferencialmente de pelo menos 1,0% e até 1,2%.
[070] A martensita compreende martensita fresca e martensita temperada.
[071] A martensita temperada, que é martensita dividida, tem um teor de C de no máximo 0,45%, esse teor é resultante da divisão do carbono da austenita à martensita durante a etapa de divisão. A martensita fresca, que resulta da transformação de austenita enriquecida em martensita após a etapa de divisão, tem um teor em C que é de pelo menos 0,9% e geralmente de no máximo 1,2%. A fração de martensita fresca na estrutura é menor ou igual a 5%. Com efeito, uma fração de martensita fresca superior a 5% levaria a um índice de expansão do furo HER de acordo com a norma ISO 16630: 2009 inferior a 25%.
[072] Com esse tratamento a quente, folhas de aço com um limite de elasticidade YS de pelo menos 500 MPa, uma resistência à tração TS de pelo menos 1.100 MPa, um alongamento total TE de acordo com a ISO 6892-1 de pelo menos 12%, e mesmo superior a 13%, um produto TSxTE de pelo menos 14.200 MPa%, e ainda superior a 16.000 MPa%, e um índice de expansão do furo HER de acordo com a norma ISO 16630: 2009 de pelo menos 25% e até pelo menos 30%, podem ser obtidas.
EXEMPLOS
[073] Como exemplos e comparação, foram manufaturadas folhas feitas de composições de aços de acordo com a tabela I, sendo os elementos expressos em peso.
[074] Nessa tabela, “res.” significa que o elemento está presente apenas como um resíduo, e que nenhuma adição voluntária desse elemento foi feita. TABELA I
Figure img0001
Figure img0002
[075] As folhas foram laminadas a quente, depois espiraladas a 540 °C ou 450 °C. As folhas foram decapadas e laminadas a frio para obter folhas com uma espessura de 1,2 mm, recozidas, resfriadas, divididas, galvanizadas a 460 °C e esfriadas até à temperatura ambiente. Nenhum esfriamento lento foi realizado. Antes da decapagem e laminação a frio, algumas folhas foram recozidas em batelada.
[076] As condições de tratamento estão relatadas na Tabela II.
[077] Nessa tabela, Tespiralamento é a temperatura de espiralamento, THBA é a temperatura de recozimento em batelada, tHBA é o tempo de recozimento em batelada, TA é a temperatura de recozimento, tA é o tempo de recozimento, QT é a temperatura de resfriamento, PT é a temperatura de divisão Pt é o tempo de divisão. As temperaturas de transformação, como Ac1 e Ac3, também são relatadas na tabela II. Ac1 e Ac3 foram calculadas através do uso de Thermocalc®.
[078] As propriedades mecânicas foram medidas na direção transversal em relação à direção de laminação. Como é bem conhecido na técnica, o nível de ductilidade é ligeiramente melhor na direção da laminação do que na direção transversal de tal aço de alta resistência.
[079] As propriedades medidas são o índice de expansão do furo HER medido de acordo com a norma ISO 16630: 2009, o limite de elasticidade YS, a tensão de tração TS, o alongamento uniforme UE e o alongamento total TE. O limite de elasticidade YS, a tensão de tração TS, o alongamento uniforme UE e o alongamento total TE foram medidos de acordo com a norma ISO da ISO 6892-1, publicada em outubro de 2009. As microestruturas são apresentadas na Tabela III e as propriedades mecânicas na Tabela IV. TABELA II
Figure img0003
[080] Na Tabela III, TM é a fração da superfície da martensita temperada, FM é a fração da superfície da martensita fresca, B é a fração da superfície da bainita, IF é a fração da superfície da ferrita intercrítica, F é a fração da superfície total da ferrita (ferrita intercrítica + ferrita de transformação) TABELA III
Figure img0004
[081] Esses exemplos mostram que, com um método de acordo com a invenção, folhas de aço tendo uma resistência à tração TS de pelo menos 1.100 MPa e um alongamento total TE de acordo com a ISO 6892-1 de pelo menos 12%, e mesmo de pelo menos 13% pode ser obtido, sendo o produto TS*TE superior a 14.200 MPa%. Essas folhas de aço também têm um limite de elasticidade de pelo menos 500 MPa, um alongamento uniforme de pelo menos 8%, e geralmente de mais de 9%, e um índice de expansão do furo HER de acordo com a ISO 16630: 2009 de pelo menos 25% e ainda frequentemente de mais de 30%.
[082] Os Exemplos A e B mostram que quando os teores de C e Mn são tais que C + Mn/10 < 0,420%, a estrutura desejada não é obtida, e a resistência à tração e/ou o alongamento total obtido não é satisfatório.
[083] O Exemplo C mostra que quando Mn + Cr < 2,25%, a soma das frações de martensita e bainita é muito baixa, de modo que uma resistência à tração de pelo menos 1.100 MPa não é obtida. TABELA IV
Figure img0005
[084] Em relação à soldabilidade por ponto, as folhas de acordo com a invenção têm uma baixa sensibilidade à LME quando a composição é tal que C + Si/10 < 0,30% e Al > 6 (C + Mn/10) -2,5%. Isso significa que tais aços podem produzir estruturas que compreendem soldas por pontos de resistência, tais como carrocerias de carros, para as quais a probabilidade do número de fendas nas soldas por pontos de resistência é tal que o valor médio é menor que 6 fendas por solda por ponto de resistência e a probabilidade de ter menos de 10 fendas é de 98%.
[085] Em particular, uma estrutura soldada, incluindo solda por ponto de resistência, de pelo menos duas folhas de aço, pode ser produzida por meio da produção de uma primeira folha de aço por um método de acordo com a invenção, sendo a primeira folha tal que C + Si/10 < 0,30% e Al > 6 (C + Mn/10) - 2,5% e sendo revestidos com Zn ou com uma liga de Zn, proporcionando uma segunda folha de aço com uma composição tal que C + Si/10 < 0,30% e Al > 6 (C + Mn/10) - 2,5%, e a soldagem por pontos de resistência da primeira folha de aço à segunda folha de aço. A segunda folha de aço pode, por exemplo, ser produzida por um método de acordo com a invenção e revestida com Zn ou com uma liga de Zn.
[086] Desse modo, obtém-se uma estrutura soldada com baixa sensibilidade à LME. Por exemplo, para uma tal estrutura soldada que compreende pelo menos dez soldas por pontos de resistência, o número médio de fendas por solda por ponto de resistência é menor que 6.
[087] As folhas de aço opcionalmente soldadas por soldagem por ponto de resistência de acordo com a invenção são usadas com proveito para a manufatura de peças estruturais em veículos motorizados, pois oferecem alta formabilidade durante o processo de fabricação e alta absorção de energia em caso de colisão. As soldas por pontos de resistência de acordo com a invenção são também usadas com proveito para a manufatura de peças estruturais em veículos motorizados, uma vez que a eventual iniciação e propagação de fendas localizadas nas zonas soldadas são muito reduzidas.

Claims (31)

1. MÉTODO PARA PRODUZIR UMA FOLHA DE AÇO REVESTIDA com resistência à tração TS de pelo menos 1100 MPa, alongamento total TE de pelo menos 12%, um produto TSxTE da resistência à tração pelo alongamento total de pelo menos 14200 MPa e um índice de expansão do furo de pelo menos 25%, caracterizado pelo método compreender as seguintes etapas sucessivas: - proporcionar folhas de aço laminadas a frio, a composição química do aço contém em % em peso: 0,15% < C < 0,23%, 2,0% <Mn < 2,7%, com C + Mn/10 > 0,420%, 0 < Cr < 0,40%, com Mn + Cr > 2,25%, 0,2% < Si < 1,6% 0,02% < Al < 1,2%, com 1,0% < Si+Al < 2,2%, 0 < Nb < 0,035%, 0 < Mo < 0,1%, sendo o restante Fe e impurezas inevitáveis, - recozer a folha de aço a uma temperatura de recozimento TA, de modo a obter uma estrutura que compreende pelo menos 65% de austenita e no máximo 35% de ferrita intercrítica, - resfriar a folha de aço a partir de uma temperatura de pelo menos 600 °C a uma velocidade de esfriamento compreendida entre 20 °C/s e 50 °C/s até uma temperatura de resfriamento QT entre 200 °C e 270 °C, - aquecer a folha de aço até uma temperatura de divisão PT compreendida entre 400 °C e 480 °C e manter a de aço a essa temperatura de divisão PT durante um tempo de divisão compreendido entre 50 segundos e 250 segundos, - revestir por imersão a quente a folha de aço a uma temperatura inferior a 515 °C, - esfriar a folha de aço revestida até a temperatura ambiente, sendo que a folha de aço tem uma microestrutura que consiste em fração da superfície: - entre 3% e 15% de austenita retida, - pelo menos 30% de martensita temperada, - no máximo 5% de martensita fresca, - no máximo 35% de bainita, sendo que a soma das frações de superfície de martensita temperada, martensita fresca e bainita estão compreendidas entre 55% e 92%, - entre 5% e 35% de ferrita.
2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, sendo que o método é caracterizado por compreender, entre a etapa de recozer e a etapa de resfriar, uma etapa de esfriar lentamente a folha de aço a uma velocidade de esfriamento inferior a 10 °C/s durante um tempo de, pelo menos, 10 segundos à temperatura de pelo menos 600 °C.
3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela ferrita compreender, em uma fração de área em relação a toda a estrutura, entre 0% e 5% de ferrita intercrítica e entre 0% e 35% de ferrita de transformação, sendo que a ferrita de transformação é formada durante a etapa de esfriar lentamente.
4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela ferrita consistir em ferrita intercrítica.
5. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pela folha de aço ter, imediatamente antes do aquecimento até a temperatura de divisão PT, uma estrutura que consiste em, entre 5% e 35% de ferrita, pelo menos 3% de austenita, pelo menos 30% de martensita, sendo que o complemento consiste em bainita inferior.
6. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações - a 5, caracterizado pela etapa de proporcionar a folha de aço laminada a frio compreender: - laminar a quente uma folha feita do aço para obter uma folha de aço laminada a quente, - espiralar a folha de aço laminada a quente a uma temperatura Tc que compreende entre 400 °C e 650 °C, - realizar um tratamento a quente a uma temperatura THBA compreendida entre 400 °C e 700 °C, sendo que a folha é mantida à temperatura THBA durante um tempo entre 120 segundos e 15 horas, - laminar a frio a folha de aço laminada a quente para obter a folha de aço laminada a frio.
7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo tratamento a quente ser um recozimento em batelada realizado na folha laminada a quente e espiralada, sendo a temperatura THBA compreendida entre 550 °C e 700 °C, sendo que a folha laminada a quente e espiralada é mantida à temperatura THBA durante um tempo entre 5 e 15 horas.
8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo tratamento a quente ser um recozimento contínuo, sendo a temperatura THBA compreendida entre 600 °C e 700 °C, sendo a folha mantida à temperatura THBA durante um tempo entre 120 segundos e 360 segundos.
9. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por, depois da folha de aço ser resfriada até a temperatura de resfriamento QT e antes de a folha de aço ser aquecida até a temperatura de divisão PT, a folha de aço ser retida à temperatura de resfriamento QT durante um tempo de retenção compreendido entre 2 segundos e 8 segundos.
10. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pela composição química do aço satisfazer pelo menos uma das seguintes condições: C > 0,17%, C < 0,21%, Mn < 2,5%, 0,010% < Nb, Cr < 0,05%, ou Cr > 0,10%.
11. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pela composição química do aço ser tal que C + Si/10 < 0,30% e Al > 6 (C + Mn/10) - 2,5%.
12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pela composição química do aço ser tal que 0,2% < Si <1,0% e 0,4% < Al < 1,2%.
13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por 0,2% < Si < 0,8% e 0,7% < Al < 1,2%.
14. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pela etapa de revestir por imersão a quente ser uma etapa de galvanizar, ou uma etapa de galvanizar seguida de recozimento com uma temperatura de liga GAT compreendida entre 480 °C e 515 °C.
15. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pela folha de aço ser revestida com Zn ou com uma liga de Zn.
16. PROCESSO PARA PRODUZIR UMA SOLDA POR PONTOS DE RESISTÊNCIA DE PELO MENOS DUAS FOLHAS DE AÇO, sendo que o processo é caracterizado por compreender: - produzir uma primeira folha de aço por meio de um método, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 11 e 15, - proporcionar uma segunda folha de aço que tem uma composição tal que C + Si/10 < 0,30% e Al > 6(C + Mn/10) - 2,5%, - soldar os pontos de resistência da primeira folha de aço à segunda folha de aço.
17. FOLHA DE AÇO REVESTIDA, caracterizada pela composição química do aço conter em % em peso: 0,15% < C < 0,23% 2,0% < Mn < 2,7%, com C + Mn/10 > 0,420%, 0 < Cr < 0,40%, com Mn + Cr > 2,25%, 0,2% < Si < 1,6% 0,02% < Al < 1,2%, com 1,0% < Si +Al < 2,2%, 0 < Nb < 0,035%, 0 < Mo < 0,1%, sendo o restante Fe e impurezas inevitáveis, sendo que a folha de aço tem uma microestrutura que consiste em porcentagem de superfície: - entre 3% e 15% de austenita retida, - pelo menos 30% de martensita temperada, - no máximo 5% de martensita fresca, - no máximo 35% de bainita, sendo que a soma das frações de superfície de martensita temperada, martensita fresca e bainita está compreendida entre 55% e 92%, - entre 5% e 35% de ferrita.
18. FOLHA, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pela ferrita compreender, na fração de área em relação a toda a estrutura, entre 0% e 5% de ferrita intercrítica e entre 0% e 35% de ferrita de transformação.
19. FOLHA, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pela ferrita consistir em ferrita intercrítica.
20. FOLHA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 19, caracterizada pelo teor de C na austenita retida estar compreendido entre 0,9% e 1,2%.
21. FOLHA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 20, sendo que a folha de aço é caracterizada por ter um limite de elasticidade de pelo menos 500 MPa, uma resistência à tração TS de pelo menos 1100 MPa, um alongamento total TE de pelo menos 12%, um produto TSxTE da resistência à tração pelo alongamento total de pelo menos 14200 MPa, e um índice de expansão do furo de pelo menos 25%.
22. FOLHA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 21, caracterizada pela composição química do aço satisfazer pelo menos uma das seguintes condições: C > 0,17%, C < 0,21%, Mn < 2,5%, 0,010% < Nb, Cr < 0,05%, ou Cr > 0,10%.
23. FOLHA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 22, caracterizada pela composição química do aço ser tal que C + Si/10 < 0,30% e Al > 6 (C + Mn/10) - 2,5%.
24. FOLHA, de acordo com a reivindicação 23, caracterizada pela composição química do aço ser tal que 0,2% Si <1,0% e 0,4% < Al < 1,2%.
25. FOLHA, de acordo com a reivindicação 24, caracterizada por 0,2% < Si < 0,8% e 0,7% < Al < 1,2%.
26. FOLHA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 25, caracterizada pela folha de aço ser revestida com Zn ou com uma liga de Zn.
27. FOLHA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 26, caracterizada pela espessura da folha de aço revestida estar compreendida entre 0,7 e 3 mm.
28. ESTRUTURA SOLDADA, caracterizada por compreender pelo menos dez soldas por pontos de resistência de pelo menos duas folhas de aço, em que uma primeira folha de aço é conforme definida na reivindicação 26 e uma segunda folha de aço tem uma composição tal que C + Si/10 < 0,30% e Al > 6 (C + Mn/10) - 2,5% e em que o número médio de fendas por solda por pontos de resistência é inferior a 6.
29. ESTRUTURA, de acordo com a reivindicação 28, caracterizada pela segunda folha aço ser conforme definida na reivindicação 26.
30. USO DE UMA FOLHA DE AÇO MANUFATURADA, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 15, ou de uma folha de aço revestida, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 17 a 27, caracterizado por ser para a manufatura de peças estruturais em veículos motorizados.
31. USO DE UMA SOLDA POR PONTOS DE RESISTÊNCIA PRODUZIDA POR UM PROCESSO, conforme definido na reivindicação 16, ou de uma estrutura soldada, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 28 e 29, caracterizado por ser para a manufatura de peças estruturais em veículos motorizados.
BR112018012538-5A 2015-12-21 2016-12-21 Método para produzir uma folha de aço revestida, processo para produzir uma solda por pontos de resistência de pelo menos duas folhas de aço, folha de aço revestida, uso de uma folha de aço e uso de uma solda por pontos de resistência BR112018012538B1 (pt)

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