BR112019003122B1

BR112019003122B1 - Chapa de aço

Info

Publication number: BR112019003122B1
Application number: BR112019003122-7A
Authority: BR
Inventors: Yuri Toda; Kunio Hayashi; Katsuya Nakano; Hiroyuki Kawata; Akihiro Uenishi
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 2016-09-13
Filing date: 2016-09-13
Publication date: 2022-06-07
Also published as: MX2019002662A; US20190226046A1; CN109689910A; JP6798556B2; EP3514250A4; EP3514250B1; JPWO2018051402A1; KR20190045310A; BR112019003122A2; EP3514250A1; CN109689910B; KR102226684B1; WO2018051402A1; US10907235B2

Abstract

Uma chapa de aço de uma modalidade da presente invenção tem componentes químicos dentro de faixas específicas. A estrutura metálica a 1/4 da espessura da chapa de aço inclui, em unidades de % em área: 10% ou mais, mas menos de 50% de ferrita; 5% ou mais, mas menos de 50% de bainita granular; e 20% ou mais mas menos de 60% de martensita. Na estrutura metálica a 1/4 da espessura da chapa de aço, o total de bainita superior, bainita inferior, austenita retida e perlita é, em unidades de % em área, 0% ou mais, mas menos de 15%. Na porção a 1/4 da espessura da chapa, o produto da % em área Vm de martensita peça da dureza média Hv da martensita é 12.000 a 34.000 e a resistência à tração é de 980 MPa ou mais.

Description

Campo Técnico da Invenção

[001] A presente invenção refere-se a uma chapa de aço. Parti cularmente, a presente invenção refere-se a uma chapa de aço de alta resistência laminada a frio que seja adequada para um material de um componente de veículo e similares, tenha resistência à tração de 980 MPa ou mais, e tenha alongamento total e capacidade de expansão de furo excelentes.

Técnica Relacionada

[002] Para suprimir a quantidade de gás de ácido carbônico des carregado dos veículos, a redução de peso do chassi de um veículo usando-se uma chapa de aço de alta resistência está em desenvolvimento. Em adição, para garantir também a segurança de um ocupante, chapas de aço de alta resistência foram frequentemente usadas para um chassi de um veículo, em adição a chapas de aço doce. No futuro, para também progredir com a redução de peso do chassi de um veículo, a resistência das chapas de aço de alta resistência tem que também ser aumentada em relação à da técnica relativa.

[003] Para obter um elemento para um veículo pela conformação de uma chapa de aço de alta resistência, uma capacidade de conformação favorável é também exigida da chapa de aço de alta resistência. Por exemplo, em um caso de se usar uma chapa de aço de alta resistência para produzir um componente básico, o alongamento e a capacidade de expansão de furo da chapa de aço de alta resistência precisam ser aperfeiçoados. Entretanto, me geral, se uma chapa de aço for submetida a um alto reforço, a capacidade de conformação tal como alongamento e capacidade de expansão de furo é degradada.

[004] Em relação a chapas de aço finas, várias formas de resolu ção desses problemas foram propostas. Por exemplo, no Documento de Patente 1, a estrutura metalográfica de uma chapa de aço foi feita ser uma estrutura composta incluindo ferrita que é uma estrutura macia e martensita, que é uma estrutura dura, de modo que tanto o alongamento quanto a capacidade de expansão de furo fossem aprimoradas. Entretanto, a estrutura composta descrita no Documento de Patente 1 é uma combinação de uma estrutura macia e uma estrutura dura. Uma estrutura composta constituída de estruturas que diferem significativamente entre si quanto à dureza tem pouca capacidade de expansão de furo.

[005] No Documento de Patente 2, a estrutura metalográfica de uma chapa de aço é feita ser uma estrutura única de bainita superior ou de bainita inferior tendo dureza intermediária entre as durezas da ferrita e da martensita, de modo que a diferença de dureza entre as estruturas seja reduzida e a resistência e a capacidade de expansão de furo sejam melhoradas. Entretanto, uma vez que a bainita superior e a bainita inferior são constituídas de ferrita bainítica incluindo muitas discordâncias, e cementita dura, a estrutura tem alongamento insuficiente.

[006] Em adição, no Documento de Patente 3, a capacidade de conformação é aprimorada pela utilização de austenita residual. Entretanto, ela é almejada a uma faixa de 45 kgf/mm2 a 65 kgf/mm2. Portanto, é difícil alcançar tanto alta resistência, isto é, 980 MPa ou mais, quanto capacidade de conformação suficiente.

Documentos da técnica anterior Documentos de Patente

[007] Documento de Patente 1 - Pedido de Patente Japonesa não examinado, Primeira Publicação No. H7-11383

[008] Documento de Patente 2 - Patente Japonesa No. 2616350

[009] Documento de Patente 3 - Pedido de Patente Japonesa não examinado, Primeira Publicação No. H7-207413

Descrição da invenção Problemas a serem resolvidos pela invenção

[0010] Como descrito acima, visando a redução de peso de um chassi de veículo, a resistência de uma chapa de aço de alta resistência tem que ser aumentada. Em adição, para usar uma chapa de aço de alta resistência como material de um chassi de veículo, por exemplo, como um material de um componente básico, o alongamento total tem que ser melhorado sem deteriorar a capacidade de expansão de furo da chapa de aço de alta resistência. Em um caso em que uma chapa de aço de alta resistência que tenha uma resistência à tração de 980 MPa ou mais é usada como elemento básico de um veículo, é possível aplicar excelente segurança no impacto a um chassi de veículo. A conformação para obter um elemento básico pode ser aplicada a uma chapa de aço de alta resistência na qual o produto da resistência à tração pelo alongamento (TSxEl) seja 10.000 MPa.% ou mais e o produto da resistência à tração pela capacidade de expansão de furo (TS*À) seja 20.000 MPa^% ou mais. Entretanto, de acordo com as tecnologias na técnica relativa, é extremamente difícil produzir uma chapa de aço de alta resistência que tenha excelente resistência, excelente alongamento e excelente capacidade de expansão de furo.

[0011] Em consideração às circunstâncias atuais das tecnologias da técnica anterior, um objetivo da presente invenção é fornecer uma chapa de aço de alta resistência que tenha resistência à tração de 980 MPa ou mais e tenha alongamento (particularmente alongamento total) e capacidade de expansão de furo excelentes.

Meios para resolver o problema

[0012] A essência da presente invenção é conforme segue.

[0013] (1) De acordo com um aspecto da presente invenção, é for necida uma chapa de aço incluindo, como composição química, em unidades de % em massa, C: 0,06% a 0,15%, P: 0,040% ou menos, S: 0,0100% ou menos, N: 0,0100% ou menos, O: 0,0060% ou menos, Si e Al no total: 0,20% a 2,50%, Mn e Cr no total: 1,50% a 3,00%, Mo: 0% a 1,00%, Ni: 0% a 1,00%, Cu: 0% a 1,00%, Nb: 0% a 0,30%, Ti: 0% a 0,30%, V: 0% a 0,50%, B: 0% a 0,0100%, Ca: 0% a 0,0400%, Mg: 0% a 0,0400%, REM: 0% a 0,0400%, e o restante incluindo Fe e impurezas, na qual a estrutura metalográfica a uma espessura na porção a 1/4 da espessura inclui, em unidades de % em área, ferrita: 10% ou mais e menos de 50%, bainita granular: 5% ou mais e menos de 50%, e martensita: 20% ou mais e menos de 60%; na estrutura metalográfi- ca na porção a 1/4 da espessura, um total de bainita superior, bainita inferior, austenita residual, e perlita é 0% ou mais e menos de 15% em unidades de % em área; na porção a 1/4 da espessura, um produto da razão em área Vm da martensita e uma dureza média Hv da martensi- ta é 12.000 a 34.000, e uma resistência à tração é 980 MPa ou mais.

[0014] (2) A chapa de aço de acordo com o item (1) pode incluir, como composição química da chapa de aço, em unidades de % em massa, um ou mais elementos entre Mo: 0,01% a 1,00%, Ni: 0,05% a 1,00%, e Cu: 0,05% a 1,00%.

[0015] (3) A chapa de aço de acordo com o item (1) ou (2) pode incluir, como composição química da chapa de aço, em unidades de % em massa, um ou mais elementos entre Nb: 0,005% a 0,30%, Ti: 0,005% a 0,30%, e V: 0,005% a 0,50%.

[0016] (4) A chapa de aço de acordo com qualquer um dos itens (1) a (3) pode incluir, como composição química da chapa de aço, em unidades de % em massa, B: 0,0001% a 0,01%.

[0017] (5) A chapa de aço de acordo com qualquer um dos itens (1) a (4) pode incluir, como composição química da chapa de aço, em unidades de % em massa, um ou mais elementos entre Ca: 0,0005% a 0,04%, Mg: 0,0005% a 0,04%, e REM: 0,0005% a 0,04%.

[0018] (6) Na chapa de aço de acordo com os itens (1) a (5), uma camada galvanizada por imersão a quente pode ser fornecida em uma superfície da chapa de aço.

[0019] (7) Na chapa de aço de acordo com qualquer um dos itens (1) a (5), uma camada recozida após galvanização pode ser fornecida em uma superfície da chapa de aço.

Efeitos da Invenção

[0020] De acordo com a presente invenção, é possível fornecer uma chapa de aço de alta resistência laminada a frio que seja adequada para um elemento estrutural de um veículo e similares, tenha resistência à tração de 980 MPa ou mais, e tenha excelentes alongamento (particularmente alongamento total) e capacidade de expansão de furo.

Modalidade da Invenção

[0021] Para usar uma chapa de aço de alta resistência como ma terial de um componente básico de um chassi de veículo, o alongamento da chapa de aço de alta resistência tem que ser melhorado sem deteriorar a capacidade de expansão de furo, de modo que a capacidade de conformação da chapa de aço de alta resistência seja, assim, garantida. Para garantir suficientemente a segurança na colisão de um veículo quando é usada uma chapa de aço de alta resistência como componente básico de um chassi de veículo, a chapa de aço de alta resistência precisa ter resistência à tração de 980 MPa ou mais. Em adição, para fazer uma chapa de aço de alta resistência ser conformá- vel como componente básico enquanto essa condição é satisfeita, a chapa de aço de alta resistência precisa ter o produto da resistência à tração pelo alongamento (TSxEl) de 10.000 MPa^/o ou mais, e o produto da resistência à tração pela capacidade de expansão de furo (TSxÀ) de 20.000 MPa^% ou mais. Embora a resistência (TS) e o alongamento (El) tendem a ser inversamente proporcionais entre si, me um caso em que TSxEl é significativo, tanto a resistência quanto o alongamento são altos. Similarmente, embora a resistência (TS) e a capacidade de expansão de furo (À) tendam a ser inversamente proporcionais, em um caso em que TS*À é significativo, tanto a resistência quanto a capacidade de expansão de furo são altas.

[0022] Entretanto, em uma chapa de aço de alta resistência para um veículo, é extremamente difícil aumentar TSxEl e TS*À (isto é, é extremamente difícil melhorar ao mesmo tempo a resistência, o alongamento e a capacidade de expansão de furo). Nas tecnologias da técnica relativa descrita acima, em relação às chapas de aço, para melhorar o alongamento sem deteriorar a resistência e a capacidade de expansão de furo, foram usadas bainita superior ou bainita inferior constituídas de ferrita bainítica incluindo muitas discordâncias e ce- mentita dura. Entretanto, os inventores verificaram que é difícil melhorar o alongamento enquanto se garante a resistência e a capacidade de expansão de furo, usando-se bainita superior ou bainita inferior.

[0023] Os inventores verificaram que em um caso em que a razão de área de bainita granular incluída em uma estrutura metalográfica de uma chapa de aço de alta resistência que tenha resistência à tração de 980 MPa ou mais é controlada estavelmente, o alongamento pode ser melhorado, enquanto a resistência e a capacidade de expansão de furo dessa chapa de aço de alta resistência são garantidas. Isto é, os inventores descobriram que o alongamento pode ser melhorado enquanto a resistência e a capacidade de expansão de furo de uma chapa de aço de alta resistência são garantidas em um caso em que a estrutura metalográfica na porção a 1/4 da espessura da chapa de aço inclui, em unidades de % em área, ferrita: 10% ou mais e menos de 50%, bainita granular: 5% ou mais e menos de 50%, e martensita: 20% ou mais e menos de 60%; bainita superior, bainita inferior, auste- nita residual, e perlita na estrutura metalográfica na porção a 1/4 da espessura são limitadas a uma quantidade menor que 15% no total, e o produto da razão de área Vm de martensita na porão a 1/4 da espessura pela dureza média Hv da martensita na porção a 1/4 da espessura satisfaz a Expressão 1.

[0024] 12.000<VmxHv<34.000 (Expressão 1)

[0025] Daqui em diante será descrita a estrutura metalográfica de uma chapa de aço de acordo com a presente modalidade. Na chapa de aço de acordo com a presente modalidade, a estrutura metalográfi- ca na porção a 1/4 da espessura da chapa de aço é controlada. Em um caso em que a espessura da chapa t de uma chapa de aço é definida como a distância entre as superfícies laminadas da chapa de aço, a porção a 1/4 da espessura da chapa de aço indica a porção da chapa de aço na vizinhança de um plano a uma profundidade de 1/8 da espessura da chapa t a partir da superfície laminada, e a porção na vizinhança de um plano a uma profundidade de 3/8 da espessura da chapa t a partir da superfície laminada. A porção a 1/4 da espessura da chapa de aço é um local posicionado entre a superfície laminada da chapa de aço e o plano central da chapa de aço, de modo que a porção a 1/4 da espessura tenha uma estrutura típica de uma chapa de aço. Se a estrutura metalográfica na porção a 1/4 da espessura de uma chapa de aço é preferivelmente controlada, é determinado que a estrutura metalográfica de toda a chapa de aço é preferivelmente controlada. Daqui em diante, a menos que especificado de forma diferente, "uma razão de área" significa "uma razão de área na estrutura me- talográfica em uma porção a 1/4 da espessura de uma chapa de aço".

[0026] Razão de área de ferrita na estrutura metalográfica na por ção a 1/4 da espessura da chapa de aço: 10% ou mais e menos de 50%

[0027] A ferrita incluída na estrutura metalográfica de uma chapa de aço é passível de ser deformada devido à sua estrutura macia. Portanto, o alongamento de uma chapa de aço é melhorado, e é promovi- da a geração de bainita granular. Isto se dá devido ao fato de que a nucleação da bainita granular é mais passível de ser formada na borda de um grão entre austenita e ferrita que na borda de um grão entre austenita e austenita. Os inventores descobriram que 10% ou mais de ferrita são incluídos em uma chapa de aço finalmente obtida em um caso em que ferrita é gerada de modo que a transformação de auste- nita para bainita granular é promovida na chapa de aço que está sendo produzida. Portanto, o valor-limite inferior para a razão de área de ferrita é ajustado para 10%. Por outro lado, em um caso em que a razão de área de ferrita é de 50% ou mais, a resistência à tração de uma chapa de aço é significativamente deteriorada, de modo que a razão de área de ferrita precisa ser menor que 50%. O valor-limite superior para a razão de área de ferrita é preferivelmente 40% e é mais preferivelmente 35%. O valor-limite inferior para a razão de área de ferrita é preferivelmente 15% e é mais preferivelmente 20%.

[0028] Razão de área de bainita granular na estrutura metalográfi- ca em uma porção a 1/4 da espessura da chapa de aço: 5% ou mais e menos de 50%

[0029] Bainita granular é uma bainita que tem uma forma de grão e é distinta da bainita comum que tem uma forma acicular. A bainita comum tem uma estrutura constituída principalmente de cementita dura e ferrita bainítica acicular. Entretanto, bainita granular raramente inclui cementita dura e é constituída de ferrita bainítica que tem uma baixa densidade de discordâncias. Devido a essa constituição, a dureza da bainita granular é maior que a dureza da ferrita e é menor que a dureza da bainita comum, de modo que a diferença de dureza entre ferrita e martensita é reduzida. Portanto, uma chapa de aço que inclua bainita granular se torna uma chapa de aço que tem excelente equilíbrio entre alongamento e capacidade de expansão de furo. Como descrito acima, para promover a geração de bainita granular, a chapa de aço de acordo com a presente modalidade precisa conter ferrita. Em adição, como descrito abaixo, para melhorar a resistência, a chapa de aço de acordo com a presente modalidade precisa conter martensita. Entretanto, uma vez que a diferença de dureza entre ferrita e martensi- ta é significativa, em um caso em que uma chapa de aço é submetida à ampliação de furo, há casos em que vãos são gerados em uma interface entre ferrita e martensita e esses vãos provocam um trabalho insuficiente. Além disso, a bainita granular incluída na chapa de aço de acordo com a presente modalidade é mais dura que a ferrita e é mais macia que a martensita, de modo que é possível suprimir os vãos gerados em uma interface entre ferrita e martensita durante a ampliação do furo. Devido a essas razões, o valor-limite inferior para a razão de área de bainita granular é ajustado para 5%. Por outro lado, se bainita granular for gerada em excesso, a martensita de torna insuficiente e a resistência de uma chapa de aço é prejudicada, de modo que o valor- limite superior para a razão de área de bainita granular precisa ser ajustada para 50%. O valor-limite superior para a razão de área de bainita granular é preferivelmente 45% e é mais preferivelmente 35%. O valor-limite inferior para a razão de área de bainita granular é preferivelmente 10% e é mais preferivelmente 20%.

[0030] Razão de área de martensita na estrutura metalográfica na porção a 1/4 da espessura da chapa de aço: 20% ou mais e menos de 60%

[0031] A chapa de aço de acordo com a presente modalidade in clui martensita de 20% ou mais e menos de 60%. Nessa especificação, o termo "martensita" inclui tanto martensita inicial (martensita não revenida) e martensita revenida. Para aprimorar a capacidade de expansão de furo, é importante reduzir a diferença de dureza entre mar- tensita, e ferrita e bainita granular. Portanto, martensita inicial pode ser transformada em martensita revenida executando-se a têmpera em uma chapa de aço até o ponto em que a resistência não seja drasticamente reduzida. A têmpera pode ser executada em uma linha de recozimento contínuo ou em uma linha de revestimento contínuo de zinco enquanto uma chapa de aço está sendo resfriada até a temperatura ambiente ou pode ser executada após uma chapa de aço ser resfriada até a temperatura ambiente. Em adição, o mesmo efeito pode ser alcançado mesmo se a têmpera for executada separadamente através de recozimento em caixa ou similar.

[0032] A martensita incluída na estrutura metalográfica de uma chapa de aço tem alta densidade de discordância e uma estrutura dura, de modo que a resistência à tração da chapa de aço seja melhorada. Para garantir a resistência à tração de 980 MPa ou mais, o valor- limite inferior para a razão de área de martensita é ajustada para 20%. Por outro lado, em um caso em que a razão de área de martensita é 60% ou mais, o alongamento e a capacidade de expansão de furo são significativamente deteriorados, de modo que a razão de área de mar- tensita precise ser controlada para ser menor que 60%. O valor-limite superior para a razão de área é preferivelmente 45% e é mais preferivelmente 40%.

[0033] (VmxHv: 12.000 a 34.000)

[0034] A martensita incluída na estrutura metalográfica de uma chapa de aço tem uma alta densidade de discordância e uma estrutura dura, de modo que a resistência à tração é melhorada. Para garantir a resistência à tração de 980 MPa ou mais, o produto da razão de área Vm da martensita na porção a 1/4 da estrutura pela dureza média Hv da martensita na porção a 1/4 da espessura (VmxHv) precisa satisfazer a Expressão 1. Em um caso em que VmxHv é menor que 12.000, a resistência à tração de 980 MPa ou mais não pode ser garantida, de modo que o valor-limite inferior para VmxHv é ajustado para 12.000. Por outro lado, em um caso em que VmxHv excede 34.000, a razão de área de martensita em uma microestrutura está em alto estado, e/ou a dureza média de martensita está em um estado aumentado. Nesse caso, o produto da resistência à tração pelo alongamento (TSxEl) de uma chapa de aço cai abaixo de 10.000 MPa.%, e/ou o produto da resistência à tração pela capacidade de expansão de furo (TS*À) da chapa de aço cai abaixo de 20.000 MPa.%. Uma chapa de aço que não satisfaça essas condições não tem capacidade de expansão de furo suficiente para ser capaz de produzir um elemento básico de um chassi de um veículo, ou resistência para garantir a segurança no momento da colisão. Portanto, o valor-limite superior para VmxHv á ajustado para 34.000. Aqui, a unidade de Vm é % em área e a unidade da dureza média Hv é dureza Vickers.

[0035] 12.000<VmxHv<34.000 (Expressão 1)

[0036] Razão de área total de bainita superior, bainita inferior, aus- tenita residual e perlita na estrutura metalográfica na porção a 1/4 da espessura da chapa de aço: menos de 15%

[0037] Bainita superior e bainita inferior têm uma alta densidade de discordância em uma microestrutura e reduzem a fração de martensita em uma microestrutura, de modo que a resistência de uma chapa de aço é deteriorada. Em adição, se a cementita (incluída na bainita, mar- tensita revenida, etc.) for excessivamente precipitada, o alongamento de uma chapa de aço é significativamente degradado. Em adição, aus- tenita residual e perlita deterioram significativamente a capacidade de expansão de furo de uma chapa de aço. Austenita residual é transformada em martensita dura devido à transformação induzida do trabalho durante a deformação de uma chapa de aço, de modo que a capacidade de expansão de furo de uma chapa de aço é significativamente deteriorada. Perlita é uma estrutura metalográfica que inclui cementita dura, de modo que ela se torna a origem do vão gerado durante a ampliação do furo.

[0038] É favorável que bainita superior, bainita inferior, austenita residual e perlita não sejam incluídas na chapa de aço de acordo com a presente modalidade. Portanto, o valor-limite inferior para a razão de área total de bainita superior, bainita inferior, austenita residual e perli- ta é 0%. Por outro lado, se o total de bainita superior, bainita inferior, austenita residual e perlita se tornar 15% ou mais, o alongamento e a capacidade de expansão de furo são significativamente deteriorados. Entretanto, na chapa de aço de acordo com a presente modalidade, é permitido que a razão de área total de bainita superior, bainita inferior, austenita residual e perlita seja menor que 15%. O valor-limite superior para a razão de área total de bainita superior, bainita inferior, austenita residual e perlita é preferivelmente 10%.

[0039] Um exemplo de um método para calcular a razão de área de ferrita, bainita granular, martensita, bainita superior, bainita inferior, austenita residual e perlita é como a seguir.

[0040] A razão de área de ferrita pode ser calculada observando- se a imagem de contraste de canalização de elétrons de uma seção de uma porção a 1/4 da espessura que pode ser obtida usando-se um microscópio de varredura eletrônica. Uma imagem de contraste de canalização de elétrons é uma imagem apresentando a diferença de orientação do cristal dentro de um grão como a diferença no contraste da imagem, e uma parte tendo um contraste uniforme na imagem é ferri- ta.

[0041] A razão de área de austenita pode ser calculada observan do-se uma seção transversal da porção a 1/4 da espessura atacada quimicamente com uma solução Le Pera, usando-se um microscópio de varredura eletrônica com emissão de campo. Em adição, a razão de área de austenita residual pode também ser calculada através de medição usando-se um equipamento de difração de raios X. Na medição usando-se um equipamento de difração de raios X, inicialmente uma região desde a superfície da chapa (superfície laminada) de uma amostra até um plano na profundidade de 1/4 da espessura da chapa t é eliminada através de polimento mecânico e polimento químico. A seguir, no plano a 1/4 da espessura da chapa t, a razão de intensidade integrada dos picos de difração de (200) e (211) em uma fase bcc, e (200), (220) e (311) em uma fase fcc é obtida usando-se um raio MoKα como raio X característico. A porcentagem de volume de austenita residual pode ser calculada com base na sua razão de intensidade integrada. Essa porcentagem de volume de austenita residual pode ser considerada como a razão de área de austenita residual.

[0042] A razão de área de martensita pode ser calculada obser vando-se uma imagem de uma seção transversal na porção a % da espessura atacada quimicamente com solução Le Pera, que é obtida usando-se um microscópio de varredura eletrônica com emissão de campo. Uma região em uma imagem de microscópio de varredura eletrônica com emissão de campo que não foi corroída inclui martensita e austenita residual, de modo que a razão de área de martensita pode ser calculada subtraindo-se a razão de área de austenita residual medida usando-se o equipamento de difração de raios X da razão de área da região que não foi corroída. Alternativamente, em uma imagem de contraste de canalização de elétrons que é obtida usando-se um microscópio de varredura eletrônica, a martensita pode ser distinta de outras estruturas metalográficas. Em uma imagem de contraste de canalização de elétrons , uma região tendo alta densidade de discordância e tendo uma estrutura inferior tal como um bloco e um pacote no grão é martensita.

[0043] Bainita superior, bainita inferior, e martensita revenida po dem ser identificadas observando-se a posição da cementita e as variantes incluídas dentro da estrutura em uma seção transversal na porção a 1/4 da espessura que foi corroída devido a um reagente nital, usando-se um microscópio de varredura eletrônica com emissão de campo. A bainita superior é constituída de ferrita bainítica em forma de grade, e cementita ou austenita residual gerada em uma interface entre elas. Por outro lado, a bainita inferior é constituída de ferrita bainíti- ca em forma de grade, e cementita gerada entre elas. Portanto, a bai- nita superior e a bainita inferior podem ser distintas entre si com base na posição da cementita. Uma vez que há um tipo de relação entre as orientações de cristal de ferrita bainítica e cementita, a cementita que constitui a bainita superior e a bainita inferior tem as mesmas variantes. Por outro lado, a martensita revenida é constituída de grade de martensita, e cementita gerada nela. Uma vez que há dois ou mais ti-pos de orientações de cristal de grade de martensita e cementita, a cementita que constitui a martensita revenida tem uma pluralidade de variantes. Portanto, bainita superior, bainita inferior, martensita reveni- da podem ser distintas entre si com base nas variantes de cementita. Dessa forma, cada uma das estruturas pode ser identificada e a razão de área da estrutura pode ser calculada detectando-se as características da cementita.

[0044] Perlita pode ser identificada observando-se uma seção transversal em uma porção a 1/4 da espessura t que foi corroída devido a um reagente nital, usando-se um microscópio ótico. Uma região que tenha um contraste escuro em uma imagem de microscópio ótico é perlita.

[0045] Bainita granular é constituída de ferrita bainítica tendo uma baixa densidade de discordância e raramente inclui cementita dura. Portanto, em métodos de corrosão na técnica relativa, a observação de uma imagem eletrônica secundária usando-se um microscópio de varredura eletrônica, etc., a bainita granular e a ferrita não podem ser distintas entre si. Como resultado do exame intensivo, os inventores descobriram que a bainita granular é constituída de um agregado de ferrita bainítica, de modo que ela tenha uma borda de grão que tenha uma pequena diferença de orientação. Na chapa de aço de acordo com a presente modalidade, "uma borda de grão tendo uma pequena diferença de orientação" indica uma interface de dois cristais ou sub- cristais tendo uma diferença de orientação de dois graus ou menos. A ferrita raramente tem uma borda de grão tendo uma pequena diferença de orientação. Portanto, com base na presença ou ausência de uma borda de grão que tenha uma pequena diferença de orientação, bainita granular e ferrita podem ser discriminadas entre si. Com base nesse conhecimento, os inventores conceberam um método para medir a razão de área da bainita granular, como segue. Inicialmente a porção a 1/4 da espessura é analisada a intervalos de 0,2 μm usando- se um equipamento de difração de dispersão de elétrons (EBSD), e o valor da desorientação média de grão é calculado a partir dos dados de medição. A desorientação média dos grãos indica um valor obtido calculando-se a diferença de orientação entre os pontos de medição adjacentes entre si em uma região circundada pelas bordas dos grãos cuja diferença de orientação é de 5° ou mais, e tirando-se as médias das diferenças de orientação em todos os pontos de medição dentro dos grãos. O intervalo dos pontos de medição pode ser ajustado para 0,2 μm, por exemplo. De acordo com essa técnica, é possível detector uma borda de grão que tenha uma diferença de orientação pequena na ferrita bainítica. A região na qual o valor da desorientação média do grão se torna menor que 0,5° pode ser considerado como sendo ferri- ta. Um valor obtido subtraindo-se as razões de área de bainita superior, de bainita inferior, de martensita revenida, de perlita e de martensi- ta da razão de área de uma região na qual o valor da desorientação média do grão se torna 0,5° ou mais pode ser considerado como a razão de área de bainita granular.

[0046] A dureza média de martensita na porção a 1/4 da espessu- ra é obtida medindo-se a dureza da martensita na porção a 1/4 da espessura, usando-se um medidor de dureza Vickers. A dureza é medida de modo que uma mossa feita durante a medição da dureza Vickers seja incluída dentro de um grão de martensita. A dureza de 50 grãos de martensita é medida, e o valor médio das durezas dos grãos pode ser considerada como a dureza média Hv da martensita na porção a 1/4 da espessura.

[0047] A seguir, será descrita a composição química da chapa de aço de acordo com a presente modalidade. A menos que especificado de forma diferente, a unidade "%" da quantidade de cada elemento significa "% em massa".

[0048] C: 0,06% a 0,15%

[0049] C é um elemento que garante uma martensita de 20% em área ou mais e melhora a resistência da chapa de aço. Em um caso em que o teor de C é menor que 0,06%, é difícil obter martensita de 20% em área ou mais, de modo que a chapa de aço tendo resistência à tração de 980 MPa ou mais não pode ser obtido. Por outro lado, em um caso em que o teor de C excede 0,15%, a geração de ferrita é suprimida, de modo que o alongamento de uma chapa de aço é deteriorado. Portanto, o teor de C é ajustado para 0,05% a 0,15%. O valor- limite superior para o teor de C é preferivelmente 0,13% e é mais preferivelmente 0,11%. O valor-limite inferior para o teor de C é preferivelmente 0,07% e é mais preferivelmente 0,075%.

[0050] P: 0,040% ou menos

[0051] P é um elemento impureza e é um elemento que é segre gado em uma porção central de uma chapa de aço na direção da espessura da chapa de aço, prejudicando assim a tenacidade e fragilizando uma peça soldada. Em um caso em que o teor de P excede 0,040%, a capacidade de expansão de furo de uma chapa de aço é significativamente deteriorada devido à degradação da tenacidade. Portanto, o teor de P precisa ser ajustado para 0,040% ou menos. O teor de P é preferivelmente 0,010% ou menos. Uma vez que é preferível ter menos P, o valor-limite inferior para o teor de P não é particularmente limitado. Entretanto, é economicamente desvantajoso ter um teor de P de menos de 0,0001% em uma chapa de aço. Portanto, 0,0001% pode praticamente ser ajustado como um valor-limite inferior para o teor de P.

[0052] S: 0,0100% ou menos

[0053] S é um elemento impureza e é um elemento que prejudica a capacidade de soldagem e prejudica a capacidade de produção durante a fundição e a laminação a quente. Em adição, S é um elemento que forma MnS bruto e prejudica a capacidade de expansão de furo de uma chapa de aço. Em um caso em que o teor de S excede 0,0100%, ocorrem a degradação da capacidade de soldagem, a degradação da capacidade de produção, e a significativa degradação da capacidade de expansão de furo. Portanto o teor de S precisa ser ajustado para 0,0100% ou menos. O teor de S é preferivelmente 0,0050% ou menos. Uma vez que é mais preferível não se ter S no aço, o valor-limite inferior do teor de S não é particularmente limitado. Entretanto, é economicamente desvantajoso ter um teor de S de menos de 0,0001% em uma chapa de aço. Portanto, 0,0001% pode ser praticamente ajustado como o valor-limite inferior para o teor de S.

[0054] N: 0,0100% ou menos

[0055] N forma nitretos brutos e prejudica a capacidade de dobra- mento e a capacidade de expansão de furo. Em adição, N é um elemento que provoca a geração de respiradouros durante a soldagem. Em um caso em que o teor de N excede 0,0100%, a degradação da capacidade de expansão de furo e a geração de respiradouros se tornam significativas. Portanto, o teor de N precisa ser ajustado para 0,0100% ou menos. Uma vez que é mais preferível ter menos N, o va lor-limite inferior para o teor de N não é particularmente limitado. Entretanto, um teor de N de menos de 0,0005% em uma chapa de aço resulta em um aumento drástico no custo de produção. Portanto, 0,0005% pode ser praticamente ajustado como o limite inferior para o teor de N.

[0056] O: 0,0060% ou menos

[0057] O forma óxidos brutos e prejudica a capacidade de dobra- mento e a capacidade de expansão de furo. Em adição, O é um elemento que provoca a geração de respiradouros durante a soldagem. Em um caso em que o teor de O excede 0,0060%, a degradação da capacidade de expansão de furo e a geração de respiradouros se tornam significativas. Portanto, é preferível que o teor de O seja 0,0060% ou menos. Uma vez que é mais preferível ter menos O, o valor-limite inferior para o teor de O não é particularmente limitado. Entretanto, um teor de O de menos de 0,0005% em uma chapa de aço resulta em um aumento drástico no custo de produção. Portanto, 0,0005% pode ser praticamente ajustado como valor-limite inferior para o teor de O.

[0058] Si e Al: 0,20% a 2,50% no total

[0059] Si e Al são elementos essenciais para a obtenção de baini- ta granular de 5% em área ou mais. Bainita granular é uma estrutura metalográfica que é gerada quando o deslocamento presente em uma interface de ferrita bainítica é recuperado devido ao calor e uma pluralidade de grãos de ferrita bainítica se torna ferrita bainítica em estado de lingote. Portanto, se cementita for gerada em uma interface de ferri- ta bainítica antes de a bainita granular ser gerada durante um processo de produção de uma chapa de aço, essa cementita prejudica a ligação entre grãos de ferrita bainítica, de modo que a bainita granular não pode ser obtida. Si e Al são elementos que suprimem a geração de cementita. Como resultado de exames intensos, os inventores descobriram que Si e Al de 0,20% ou mais no total precisam estar contidos para obter bainita granular de 5% em área ou mais. Portanto, o total do teor de Si e do teor de Al é ajustado para 0,20% ou mais. Por outro lado, em um caso em que o teor de Si e o teor de Al que são elementos que geram ferrita são excessivos, não apenas a fração de área de ferrita excede o limite superior, mas também a tenacidade de uma chapa de aço é deteriorada. Portanto, o valor-limite superior para o total do teor de Si e do teor de Al é 2,50%. O valor-limite inferior para o total do teor de Si e do teor de Al é preferivelmente 0,30% e é mais preferivelmente 0,40%. O valor-limite superior para o total do teor de Si e do teor de Al é preferivelmente 2,00% e é mais preferivelmente 1,60%. Uma vez que Si e Al têm operações similares na chapa de aço de acordo com a presente modalidade, mesmo quando um entre o teor de Si e o teor de Al em uma chapa de aço é 0%, se o teor do outro elemento for 0,20% a 2,50%, os efeitos descritos acima podem ser alcançados.

[0060] Mn e Cr: 1,50% a 3,00% no total

[0061] Mn e Cr são elementos que melhoram a resistência de uma chapa de aço. Em adição, Mn e Cr são elementos que suprimem a transformação ferrítica que ocorre em uma chapa de aço durante o tratamento térmico no equipamento de recozimento ou no equipamento de galvanização por imersão a quente. Em um caso em que o total do teor de Mn e do teor de Cr é menor que 1,50%, uma ferrita de 50% em área ou mais é gerada, de modo que uma chapa de aço que tenha resistência à tração de 980 MPa ou mais não pode ser obtida. Portanto, o total do teor de Mn e do teor de Cr precisa ser ajustado para 1,50% ou mais. Por outro lado, em um caso em que o total do teor de Mn e do teor de Cr excede 3,00%, a transformação ferrítica é suprimida excessivamente e uma ferrita de 10% em área ou mais não pode ser garantida, de modo que o alongamento de uma chapa de aço é deteriorado. Portanto, o total do teor de Mn e do teor de Cr precisa ser ajustado para 3,00% ou menos. O valor-limite inferior para o total do teor de Mn e do teor de Cr é preferivelmente 1,80% e é mais preferivelmente 2,00%. O valor-limite superior para o total do teor de Mn e do teor de Cr é preferivelmente 2,80% e é mais preferivelmente 2,60%. Uma vez que Mn e Cr têm operações similares na chapa de aço de acordo com a presente modalidade, mesmo quando um entre o teor de Mn e o teor de Cr em uma chapa de aço é 0%, se o teor do outro elemento for 1,50% a 3,00%, os efeitos descritos acima podem ser alcançados.

[0062] Mo: 0% a 1,00%

[0063] A chapa de aço de acordo com a presente modalidade não precisa incluir Mo. Portanto, o valor-limite inferior para o teor de Mo é 0%. Entretanto, Mo é um elemento que é eficaz para melhorar a resistência de uma chapa de aço. Em adição, Mo é um elemento que suprime a transformação ferrítica que ocorre em uma chapa de aço durante o tratamento térmico no equipamento de recozimento ou no equipamento de galvanização por imersão a quente, garante a razão de área de martensita pela supressão da transformação ferrítica excessiva, e aumenta a resistência de uma chapa de aço. Para alcançar o efeito, um teor de Mo de 0,01% ou mais pode estar contido. Por outro lado, em um caso em que o teor de Mo excede 1,00%, o efeito de suprimir a transformação ferrítica é saturado, de modo que não há necessidade de conter Mo excedendo substancialmente 1,00%. Portanto, o valor-limite superior para o teor de Mo é 1,00%.

[0064] Ni: 0% a 1,00%

[0065] A chapa de aço de acordo com a presente modalidade não precisa incluir Ni. Portanto, o valor-limite inferior para o teor de NI é 0%. Entretanto, Ni é um elemento que é eficaz para melhorar a resistência. Ni é um elemento que aumenta a quantidade de martensita pela supressão da transformação ferrítica que ocorre durante o tratamen- to térmico no equipamento de recozimento contínuo ou no equipamento contínuo de galvanização por imersão e aumenta a resistência de uma chapa de aço. Para alcançar o efeito, um teor de Ni de 0,05% ou mais pode estar contido. Por outro lado, em um caso em que o teor de NI excede 1,00%, o efeito de supressão da transformação ferrítica é saturado, de modo que não há necessidade de conter substancialmente Ni excedendo 1,00%. Portanto, o valor-limite superior para o teor de Ni é 1,00%.

[0066] Cu: 0% a 1,00%

[0067] A chapa de aço de acordo com a presente modalidade não precisa incluir Cu. Portanto, o valor-limite inferior para o teor de Cu é 0%. Entretanto, Cu é um elemento que é eficaz para melhorar a resistência. Cu melhora a resistência de uma chapa de aço através do reforço da solução sólida ou do reforço da precipitação na ferrita. Para alcançar o efeito, um teor de Cu de 0,01% ou mais pode estar contido. Por outro lado, é conhecido um fenômeno no qual Cu é liquefeito em uma borda de grão durante a laminação a quente e fragiliza a chapa de aço em um caso em que o teor de Cu excede 1,00%. Para evitar essa fragilização, em um caso em que Cu está contido, é preferível que o Ni também esteja contido. Entretanto, o valor-limite superior para a quantidade de adição de Cu é 1,00%.

[0068] Nb: 0% a 0,30%

[0069] A chapa de aço de acordo com a presente modalidade não precisa incluir Nb. Portanto, o limite inferior para o teor de Nb é 0%. Entretanto, Nb é um elemento que melhora a resistência de uma chapa de aço através do refino do grão de austenita durante um processo de tratamento térmico. Para alcançar o efeito do refino do grão de aus- tenita, um teor de Nb de 0,005% ou mais pode estar contido. Por outro lado, em um caso em que o teor de Nb excede 0,30%, uma liga de carboneto contendo Nb é precipitada excessivamente em uma borda de grão e a chapa de aço é fragilizada, de modo que o valor-limite superior para o teor de Nb é ajustado para 0,30%.

[0070] Ti: 0% a 0,30%

[0071] A chapa de aço de acordo com a presente modalidade não precisa incluir Ti. Portanto, o valor-limite inferior para o teor de Ti é 0%. Entretanto, Ti é um elemento que aumenta a área da borda de grão de austenita através do refino do grão de austenita durante um processo de tratamento térmico e promove a transformação ferrítica. Para alcançar o efeito de refino do grão de austenita, um teor de Ti de 0,005% ou mais pode estar contido. Por outro lado, em um caso em que o teor de Ti excede 0,30%, um carboneto contendo Ti é precipitado excessivamente em uma borda de grão e a chapa de aço é fragilizada, de modo que o valor-limite superior para o teor de Ti é ajustado para 0,30%.

[0072] V: 0% a 0,50%

[0073] A chapa de aço de acordo com a presente modalidade não precisa incluir V. Portanto, o valor-limite inferior para o teor de V é 0%. Entretanto, V é um elemento que aumenta a área da borda de grão de austenita através do refine do grão de austenita durante um processo de tratamento térmico e promove a transformação ferrítica. Para alcançar o efeito de refino do grão de austenita, um teor de V de 0,005% ou mais pode estar contido. Por outro lado, em um caso em que o teor de V excede 0,50%, um carboneto contendo V é precipitado excessivamente em uma borda de grão e a chapa de aço é fragilizada, de modo que o valor-limite superior para o teor de V é 0,50%.

[0074] B: 0% a 0,0100%

[0075] A chapa de aço de acordo com a presente modalidade não precisa incluir B. Portanto, o valor-limite inferior para o teor de B é 0%. Entretanto, B é um elemento que suprime a transformação ferrítica ao ser segregado em uma borda de grão de austenita durante um pro- cesso de tratamento térmico, de modo que a resistência de uma chapa de aço é, assim, aumentada. Para alcançar o efeito, o teor de B de 0,0001% ou mais pode estar contido. Por outro lado, em um caso em que o teor de B excede 0,0100%, não apenas o efeito de supressão da transformação ferrítica é saturado, mas também é gerado boreto em uma borda de grão e a chapa de aço é fragilizada, de modo que o va- lor-limite superior para o teor de B é ajustado para 0,0100%.

[0076] Ca: 0% a 0,0400%

[0077] Mg: 0% a 0,0400%

[0078] REM: 0% a 0,0400%

[0079] A chapa de aço de acordo com a presente modalidade não precisa incluir Ca, Mg, e REM. Portanto, os valores-limite inferiores para o teor de Ca, para o teor de Mg e para o teor de REM são 0%. Entretanto, Ca, Mg e REM são elementos que controlam a forma do óxido e do sulfeto e melhoram a capacidade de expansão de furo. Para alcançar esse efeito, um ou mais elementos selecionados do grupo de Ca: 0,0005% ou mais, Mg: 0,0005% ou mais, e REM: 0,0005% ou mais podem estar contidos. Mais preferivelmente, cada um entre o teor de Ca, o teor de Mg, e o teor de REM é 0,0010% ou mais. Por outro lado, em um caso em que cada um entre o teor de Ca, o teor de Mg e o teor de REM excede 0,0400%, um óxido bruto é formado, de modo que a capacidade de expansão de furo de uma chapa de aço é deteri-orada. Portanto, o valor-limite superior para cada um entre o teor de Ca, o teor de Mg e o teor de REM é 0,0400%. Mais preferivelmente, o valor-limite superior para o teor de cada um entre o teor de Ca, o teor de Mg e o teor de REM é 0,0100%.

[0080] "REM" indica 17 elementos no total consistindo de Sc, Y, e lantanóides, e "a quantidade de REM" indica a quantidade total desses 17 elementos. REM é frequentemente adicionado na forma de um metal misturado. Há casos em que um elemento à base de lantanóides é adicionado em adição ao La e ao Ce. Também nesse caso, a chapa de aço de acordo com a presente modalidade apresenta o efeito descrito acima. Em adição, mesmo se o metal REM tal como o metal La e o metal Ce for adicionado, a chapa de aço de acordo com a presente modalidade apresenta o efeito descrito acima.

[0081] Na composição química da chapa de aço de acordo com a presente modalidade, o saldo inclui ferro (Fe) e impurezas. As impurezas indicam composições que foram incorporadas devido a matérias- primas tais como minérios ou sucatas, ou vários fatores em um processo de produção quando o aço é produzido industrialmente. Impurezas são permitidas dentro de uma faixa que não afeta adversamente a presente invenção.

[0082] A chapa de aço de acordo com a presente modalidade po de ser uma chapa de aço galvanizada por imersão a quente também incluindo uma camada galvanizada por imersão a quente na qual o teor de Fe é menor que 7% em massa e o restante inclui Zn, Al, e impurezas, e que é formado em uma superfície da chapa de aço. Alternativamente, a chapa de aço de acordo com a presente modalidade pode ser uma chapa de aço recozida após galvanização incluindo também uma camada galvanizada por imersão a quente na qual o teor de Fe e 7% em massa a 15% em massa e o restante inclui Zn, Al, e impurezas, e que é formada em uma superfície da chapa de aço.

[0083] A seguir serão descritos exemplos de um método para pro dução de uma chapa de aço de acordo com a presente modalidade, de uma chapa de aço galvanizada por imersão a quente, e de uma chapa de aço galvanizada.

[0084] No método para produção de uma chapa de aço de acordo com a presente modalidade, uma placa lingotada tendo a mesma composição que a chapa de aço de acordo com a presente modalidade é submetida diretamente à laminação a quente (isto é, sem ser es- friada e reaquecida), ou é aquecida até 1.100°C ou mais após ser resfriada temporariamente e é submetida à laminação a quente. A lami- nação a quente é completada em uma faixa de temperaturas de 850°C ou mais e o bobinamento é executado a uma faixa de temperaturas de 750°C ou menos. Então, a decapagem é executada, e a placa lingota- da é submetida à laminação a frio a uma redução na laminação de 30% a 80%. Na sequência, a placa lingotada é recozida e é resfriada.

[0085] Uma placa lingotada submetida à laminação a quente no método de produção da chapa de aço de acordo com a presente modalidade não é limitada a uma placa lingotada em particular desde que a placa lingotada tenha a mesma composição que a chapa de aço de acordo com a presente modalidade. Por exemplo, uma placa lingotada precisa ser apenas uma placa de lingotamento contínuo, uma placa produzida usando-se um fundidor de placas finas, ou similares.

[0086] Temperatura de aquecimento da placa lingotada antes da laminação a quente: 1.100°C ou mais

[0087] Uma placa lingotada é submetida diretamente à laminação a quente (isto é, sem ser resfriada para ser menos de 1.100°C), ou é reaquecida após ser temporariamente resfriada e é submetida à lami- nação a quente. Em um caso em que a placa lingotada é temporariamente resfriada e é subsequentemente reaquecida, a temperatura de aquecimento é ajustada para 1.100°C ou mais. Há casos em que a chapa de aço de acordo com a presente modalidade inclui uma grande quantidade de um elemento de ligação. Uma vez que um elemento de ligação precisa ser sólido-solubilizado em uma placa lingotada antes da laminação a quente, a placa lingotada precisa ser aquecida até uma alta temperatura antes da laminação a quente. Em um caso em que a temperatura de aquecimento é menor que 1.100°C, o carboneto de liga bruta permanece, e esse carboneto de liga provoca fratura na placa. Aqui, a temperatura de aquecimento é preferivelmente 1.180°C ou mais e é mais preferivelmente 1.200°C ou mais.

[0088] Temperatura de acabamento da laminação a quente: 850°C ou mais

[0089] Em consideração da resistência à deformação durante a laminação, é desejável que a laminação a quente seja completada à medida que a fase única austenita varie a uma temperatura de lamina- ção de 850°C ou mais. Em um caso em que a temperatura de acabamento da laminação é 850°C ou menos, não apenas uma carga em uma cadeira de laminação aumenta, mas também a resistência à deformação muda rapidamente de modo que se torna difícil executar uma laminação estável em um caso em que a transformação ferrítica começa durante a laminação a quente. Geralmente, na laminação a quente, há um desvio de temperatura na direção da largura. Portanto, nesse caso, a temperatura da laminação de acabamento indica a temperatura da porção central na direção da largura.

[0090] Durante a laminação a quente, chapas de aço brutas po dem ser ligadas entre si e a laminação a quente pode ser executada continuamente.

[0091] Temperatura de bobinamento: 750°C ou menos

[0092] A temperatura de bobinamento precisa ser apenas 750°C ou menos, e o valor-limite inferior não é particularmente limitado. Entretanto, é tecnicamente difícil enrolar uma chapa de aço laminada a quente à temperatura ambiente ou menos. Portanto, a temperatura ambiente torna-se praticamente um limite inferior para a temperatura de bobinamento. Em um caso em que a temperatura de bobinamento excede 750°C, a espessura da carepa oxidada aumenta após a lami- nação a quente, de modo que se torna difícil executar o processo de decapagem posteriormente. Portanto, é preferível que o valor-limite superior para a temperatura de bobinamento seja ajustada para aproximadamente 750°C. Em adição, geralmente, se a temperatura de bo- binamento se torna baixa, a microestrutura de uma chapa de aço laminada a quente se torna uniforme e a capacidade de conformação de um produto após o recozimento contínuo é aprimorada. Portanto, é desejável que a temperatura de bobinamento seja uma temperatura baixa tanto quanto possível dentro da faixa permissível para a capacidade de laminação a quente. Em adição, a diminuição da temperatura de bobinamento também contribui para o aprimoramento das propriedades de decapagem de uma chapa de aço.

Decapagem

[0093] Uma chapa de aço laminada a quente bobinada é rebobi- nada, é decapada, e é submetida à laminação a frio. O óxido na superfície de uma chapa de aço laminada a quente é eliminado através da decapagem, e a conversão química, as propriedades de revestimento, etc. de uma chapa de aço laminada a frio são melhoradas. A decapa- gem pode ser executada uma vez ou pode ser executada várias vezes de forma dividida.

[0094] Redução cumulativa de laminação da laminação a frio: 30% a 80%

[0095] A chapa de aço laminada a quente decapada é submetida à laminação a frio a uma redução cumulativa de laminação de 30% a 80%. Em um caso em que a redução cumulativa de laminação da la- minação a frio é menor que 30%, é difícil manter a forma plana de uma chapa de aço laminada a frio, de modo que a ductilidade de uma chapa de aço finalmente obtida é deteriorada. Portanto, a redução cumulativa de laminação da laminação a frio é ajustada para 30% ou mais. Preferivelmente, a redução cumulativa de laminação da laminação a frio é de 50% ou mais. Por outro lado, em um caso em que a redução cumulativa de laminação da laminação a frio excede 80%, a força de laminação se torna excessiva e se torna difícil executar a laminação a frio, de modo que é difícil executar a laminação a frio com o equipa- mento de produção comum. Entretanto, a redução cumulativa de lami- nação da laminação a frio é ajustada para 80% ou menos. Preferivelmente, a redução cumulativa de laminação da laminação a frio é 70% ou menos.

Recozimento

[0096] Uma chapa de aço após a laminação a frio é recozida. Em um caso em que a temperatura de recozimento (temperatura máxima de aquecimento durante o recozimento) é excessivamente baixa, bai- nita granular e martensita tendo uma razão de área predeterminada não podem ser obtidas. A razão é que uma quantidade suficiente de austenita não é gerada em um caso em que a temperatura de recozi- mento é excessivamente baixa. Essas bainita granular e martensita são estruturas obtidas através da transformação de fase a partir da austenita quando a austenita gerada durante o recozimento é resfriada. Portanto, em um caso em que a temperatura de recozimento é baixa e a quantidade gerada de austenita a ser transformada em baini- ta granular e martensita se torna insuficiente. Em um caso em que a temperatura de recozimento é excessivamente baixa, a razão de área de martensita obtida após o recozimento insuficiente, e o produto da razão de área Vm da martensita na porção a 1/4 da espessura pela dureza média Hv da martensita na porção a 1/4 da espessura se torna menor que 12.000.

[0097] Por outro lado, em um caso em que a temperatura de reco- zimento é excessivamente alta, a quantidade de ferrita após o recozi- mento se torna insuficiente, de modo que não apenas a ductilidade de uma chapa de aço é degradada, mas também a geração de bainita granular é atrasada. Portanto, em um caso em que a temperatura de recozimento é excessivamente alta, razões de área suficientes de ferri- ta e bainita granular não podem ser obtidas. Essa redução da razão de área de ferrita devido à alta temperatura de recozimento é provocada quando o crescimento do grão de austenita é promovido e assim a razão de área de ferrita gerada através do resfriamento posterior é reduzida. Além disso, em um caso em que a temperatura de recozimento é excessivamente alta, o produto da razão de área Vm da martensita na porção a 1/4 da espessura pela dureza média Hv da martensita na porção a 1/4 da espessura excede 34.000. A razão é que a dureza média da martensita é degradada mas a razão de área da martensita é aumentada drasticamente em um caso em que a temperatura de reco- zimento é excessivamente alta.

[0098] A temperatura de recozimento necessária para garantir quantidades predeterminadas de ferrita, bainita granular, e martensita e obter uma chapa de aço cujo Vm x Hv é controlado dentro de uma faixa predeterminada varia dependendo da composição da liga da chapa de aço. Particularmente, o teor de Mn, o teor de Cr, o teor de Mo, o teor de B, etc. que são elementos que melhoram a temperabili- dade precisam ser considerados quando a temperatura de recozimen- to é ajustada. Além disso, as condições de resfriamento após o reco- zimento também precisam ser consideradas quando a temperatura de recozimento é ajustada.

[0099] Em uma chapa de aço que tenha uma grande quantidade de elementos que melhoram a temperabilidade, em um caso em que a temperatura de recozimento é ajustada para a temperatura de uma fase única austenita, a transformação ferrítica não ocorre durante o resfriamento após o recozimento, de modo que é difícil garantir uma fração de ferrita. Portanto, em uma chapa de aço que tenha uma grande quantidade de elementos que melhoram a temperabilidade, as duas regiões de faixa de fase de austenita e ferrita são frequentemente exigidas para diminuir relativamente a temperatura de recozimento. Por outro lado, em uma chapa de aço que tenha uma pequena quantidade desses elementos que melhoram a temperabilidade, ou em uma chapa de aço que tenha uma grande quantidade de adição de elementos que geram ferrita, tais como Sr ou Al, mesmo se o recozimento for executado na temperatura da fase única austenita, a transformação ferrítica prossegue durante o resfriamento após o recozimento, de modo que uma fração de ferrita suficiente é facilmente garantida.

[00100] Em adição, como descrito abaixo, as condições de resfriamento após o recozimento também afetam a fração de ferrita. Em um caso em que um resfriamento suave é executado de modo que a quantidade de ferrita seja aumentada, mesmo se a temperatura de re- cozimento estiver na faixa da fase única austenita, uma quantidade de ferrita predeterminada é facilmente garantida.

[00101] Desde que uma chapa de aço na qual quantidades predeterminadas de ferrita, bainita granular, e martensita sejam garantidas e VmxHv seja controlado dentro de uma faixa predeterminada possa ser obtida, a faixa de temperaturas da temperatura de recozimento pode ser a faixa de duas fases austenita e ferrita ou pode ser a faixa da fase única austenita. De acordo com o conhecimento dos inventores, em um caso em que a quantidade de elementos que melhoram a tempe- rabilidade dentro da faixa da composição química da chapa de aço de acordo com a presente modalidade descrita acima, a temperatura de recozimento que satisfaz as condições descritas acima está frequentemente dentro de uma faixa de 780°C a 840°C.

[00102] A atmosfera durante o recozimento não é particularmente limitada. O recozimento pode ser executado a uma atmosfera de redução ou pode ser executado a uma atmosfera de redução-oxidação.

Resfriamento

[00103] Uma chapa de aço após o recozimento é resfriada. Para provocar a transformação ferrítica dentro da temperatura máxima de aquecimento no recozimento até uma faixa de temperaturas de 620°C a 820°C, uma chapa de aço pode ser submetida a um resfriamento suave a uma taxa de resfriamento de 0,5°C/s a 15°C/s. Isto é, para fazer a austenita obtida através do recozimento ser transformada e se obter uma razão de área predeterminada de ferrita, um resfriamento suave pode ser executado a uma taxa de resfriamento lenta, de modo que a fração de ferrita seja, assim, ajustada. Por outro lado, em um caso em que o recozimento é executado, enquanto a temperatura máxima de aquecimento é ajustada para uma faixa de temperaturas de duas fases de austenita e ferrita, e uma quantidade predeterminada da razão de área de ferrita é obtida, e não há problema mesmo se um resfriamento suave não for executado. O resfriamento suave é executado por qualquer forma de resfriamento tal como sopro de uma chapa de aço. A taxa de resfriamento suave é um valor obtido dividindo-se a quantidade de mudança na temperatura desde o início até o fim do resfriamento suave. A temperatura de parada do resfriamento suave é uma temperatura da chapa de aço em que o resfriamento suave é interrompido.

[00104] Uma chapa de aço é resfriada desde a temperatura de parada do resfriamento suave ou desde a temperatura máxima de aquecimento no recozimento até uma faixa de temperaturas de 450°C a 650°C. A razão de área de ferrita pode aumentar devido à transformação ferrítica durante esse resfriamento. Entretanto, a taxa de resfriamento é ajustada de modo que a razão de área de ferrita não exceda uma razão de área predeterminada. A taxa de resfriamento nesse momento está substancialmente dentro de uma faixa de 1 °C/s a 200 °C/s. Em um caso em que a taxa de resfriamento é mais lenta que 1°C/s, uma adição excessiva de liga é necessária para suprimir a transformação ferrítica, o comprimento do equipamento de resfriamento na linha de recozimento contínuo precisa ser aumentado, ou a velocidade da linha precisa ser excessivamente reduzida durante a movimentação da chapa. Portanto, um limite inferior substancial para a taxa de resfriamento é 1°C/s. Uma vez que é difícil realizar uma taxa de resfriamento que exceda 200°C/s devido ao equipamento, o limite superior substancial para a taxa de resfriamento é de 200°C/s. O resfriamento é executado por qualquer meio de resfriamento desejado tal como sopro de uma chapa de aço ou derramamento de água de resfriamento em uma chapa de aço. A taxa de resfriamento é um valor obtido dividindo-se a quantidade de mudança na temperatura desde o início até o fim do resfriamento pelo tempo desde o início até o fim do resfriamento. A temperatura de parada do resfriamento é a temperatura da chapa de aço quando o resfriamento é interrompido. Limitação da parada do resfriamento e diminuição da temperatura da chapa de aço

[00105] Se a temperatura de uma chapa de aço estiver dentro de uma faixa de temperaturas de 450°C a 650°C através do resfriamento, o resfriamento da chapa de aço é interrompido, e a velocidade de diminuição da temperatura da chapa de aço é limitada a uma velocidade menor que 1°C/s por 10 segundos a 600 segundos. Consequentemente, bainita granular é gerada na chapa de aço. Daqui em diante, há casos em que a limitação da diminuição da velocidade da temperatura da chapa de aço para uma velocidade menor que 1,0°C/s será referida como "retenção da temperatura da chapa de aço".

[00106] Bainita granular é uma estrutura que é gerada quando uma pluralidade de grãos de ferrita bainítica se torna um lingote devido ao deslocamento recuperado presente em sua interface. Tal recuperação de deslocamento e geração de ferrita bainítica pode ser significativamente gerada dentro de uma faixa de temperaturas de 450°C a 650°C. No método de produção da chapa de aço de acordo com a presente modalidade, uma razão de área suficiente de bainita granular pode ser garantida limitando-se a velocidade da diminuição da temperatura da chapa de aço para uma velocidade menor que 1,0°C/s por 10 segun- dos ou mais dentro dessa faixa de temperaturas ou retendo-se isoter- micamente a temperatura da chapa de aço. Preferivelmente, a geração de bainita granular prossegue interrompendo-se a temperatura de uma chapa de aço dentro de uma faixa de 480°C a 580°C por 10 segundos ou mais. Em adição, para evitar a transformação perlítica e a precipitação de cementita, é preferível que o limite superior para o tempo de retenção da temperatura da chapa de aço seja ajustado para 600 segundos. Isto é, uma faixa de 10 segundos a 600 segundos se torna uma faixa substancial do tempo de retenção da temperatura de uma chapa de aço.

[00107] Em um caso em que uma chapa de aço laminada a frio é produzida, a razão de área de bainita e martensita pode ser ajustada por uma zona de super envelhecimento incidental ao equipamento de recozimento contínuo. No método de produção da chapa de aço de acordo com a presente modalidade, não há necessidade de limitar as condições do tratamento térmico para a zona de super envelhecimento. Entretanto, em geral, o tratamento térmico na zona de super envelhecimento é executado de forma que a temperatura da chapa de aço é retida dentro de uma faixa de temperaturas de 200°C a 350°C por 30 segundos a menos de 2.000 segundos. Se a temperatura de retenção nessa zona de super envelhecimento se tornar excessivamente alta, há a preocupação de que a cementita, a perlita, e similares sejam geradas, de modo que a resistência da chapa de aço seja degradada e a capacidade de expansão de furo seja deteriorada. Portanto, 350°C é normalmente ajustado como o limite superior da temperatura de retenção na zona de super envelhecimento. Se a temperatura de retenção na zona de super envelhecimento for excessivamente baixa, há pouca diferença entre esse caso e um caso em que o resfriamento é executado sem a execução do super envelhecimento. Portanto, para alcançar um efeito substancial do super envelhecimento, é desejável que a temperatura de retenção na zona de super envelhecimento seja ajustada para 200°C ou mais. Em adição, similarmente, em um caso em que o tempo de retenção é curto, há pouca diferença entre esse caso e o caso em que o resfriamento é executado sem executar o super envelhecimento. Portanto, para alcançar um efeito de super envelhecimento substancial, é desejável que o tempo de retenção da temperatura na zona de super envelhecimento seja ajustado para 30 segundos ou mais. Além disso, em um caso em que o tempo de retenção da temperatura é maior que o necessário, embora dependa d temperatura de retenção, há a preocupação de que cementita, perlita, e similares sejam geradas, de modo que a resistência da chapa de aço é degra-dada e a capacidade de expansão de furo é deteriorada. Além, disso, também em consideração do comprimento da linha de uma linha de recozimento contínuo, 2.000 segundos se torna um valor-limite superior substancial para o tempo de retenção da temperatura.

[00108] Em um caso em que uma chapa de aço é submetida à galvanização, após a temperatura da chapa de aço ser retida, para executar a galvanização por imersão a quente a chapa de aço é resfriada até uma temperatura próxima à faixa de 450°C a 480°C, que é a temperatura do pote de zinco. Nesse resfriamento, a taxa de resfriamento não é particularmente limitada. Entretanto, é realístico ajustar a taxa de resfriamento dentro de uma faixa de 1°C/s a 100°C/s. Por outro lado, em um caso de uma chapa de aço que não é submetida à galvanização, a chapa de aço pode ser resfriada até a temperatura ambiente após a razão de área predeterminada de bainita granular ser garantida dentro de uma faixa de 450°C a 650°C. Também nesse caso, a taxa de resfriamento não é particularmente limitada. Entretanto, é realístico ajustar a taxa de resfriamento dentro de uma faixa de 1°C/s a 10°C/s. A limitação da velocidade de diminuição da temperatura da chapa de aço para uma velocidade mais lenta que 1,0 °C/s é executa- da por qualquer meio desejado de retenção de temperatura, tal como deixar a chapa de aço sem resfriamento, ou colocar a chapa de aço em um forno para retenção isotérmica. O tempo de retenção da temperatura da chapa de aço indica a duração de um estado em que a velocidade de diminuição da temperatura da chapa de aço é limitada a uma velocidade menor que 1,0°C/s.

Galvanização por imersão a quente

[00109] No método de produção da chapa de aço de acordo com a presente modalidade, um processo de revestimento não é essencial. Entretanto, uma chapa de aço após o resfriamento pode ser submetida à galvanização por imersão a quente, conforme necessário. Em um caso em que uma chapa de aço antes da galvanização por imersão a quente é resfriada até uma temperatura menor que a temperatura do banho de galvanização por imersão a quente por 40°C ou mais, a galvanização por imersão a quente pode ser executada após a chapa de aço ser aquecida até uma faixa de (temperatura do banho de galvanização por imersão a quente - 40)°C até (temperatura do banho de galvanização por imersão a quente + 50)°C. Mesmo se a galvanização por imersão a quente for executada, a estrutura da chapa de aço é mantida, e o alongamento da chapa de aço é suficientemente mantido. Tratamento de liga

[00110] Conforme necessário, uma chapa de aço submetida à galvanização por imersão a quente pode ser submetida ao tratamento de liga dentro de uma faixa de temperaturas de 460°C a 600°C. Em um caso em que o tratamento de liga é executado a 460°C ou menos, a camada revestida não é ligada suficientemente. Em adição, se o tratamento de liga for executado a uma temperatura de 600°C ou mais, a ligação de uma camada revestida prossegue excessivamente, de modo que a resistência à corrosão da camada revestida é deteriorada. Têmpera da martensita

[00111] Conforme descrito acima, após a chapa de aço ser submetida ao recozimento, qualquer resfriamento suave resfriamento, limitação da velocidade de diminuição da temperatura desejados, qualquer galvanização desejada, e ligação no equipamento de recozimento, a chapa de aço é finalmente resfriada até uma temperatura próxima à temperatura ambiente. Então, a transformação martensítica ocorre na chapa de aço, e assim é possível obter uma chapa de aço incluindo martensita tendo uma fração de área predeterminada. Aqui, a capacidade de expansão de furo é também aprimorada temperando-se a martensita de qualquer maneira desejada. A razão é que a diferença de dureza entre a fase de martensita dura e uma fase mais macia que a martensita tais como ferrita e bainita granular é reduzida pela têmpera da martensita. A têmpera pode ser executada após a chapa de aço é completamente resfriada até uma temperatura próxima à temperatura ambiente. Após a chapa de aço ser resfriada até uma temperatura Ms ou menos que é a temperatura de início da transformação marten- sítica, e a razão de área de martensita até certo ponto é obtida, o rea- quecimento pode ser executado antes de a temperatura da chapa de aço diminuir até uma temperatura próxima à temperatura ambiente.

[00112] A têmpera é executada retendo-se uma chapa de aço dentro de uma faixa de temperaturas de 150°C a 400°C por 2 segundos ou mais. A têmpera é um processo importante para obter martensita revenida. Em um caso em que a temperatura de retenção (temperatura de têmpera) é menor que 150°C ou o tempo de retenção (tempo de têmpera) é menor que 2 segundos, a martensita não é temperada suficientemente, de modo que a têmpera se torna sem sentido. Por outro lado, se a temperatura de retenção exceder 400°C, a densidade de discordância na martensita revenida é degradada, de modo que uma resistência à tração de 980 MPa ou mais não pode ser obtida. Portanto, a têmpera é executada dentro de uma faixa de temperaturas de 150°C a 400°C por 2 segundos ou mais.

[00113] Por exemplo, eletro revestimento, revestimento por deposição, etc. e tratamento de superfície tal como tratamento de liga após o revestimento anterior, a formação da película orgânica, a laminação de película, tratamento com sais orgânicos, tratamento com sais inorgânicos, e tratamento sem cromo podem ser aplicados a uma chapa de aço obtida. Mesmo se o tratamento de superfície mencionado anteriormente for executado, a capacidade de deformação uniforme e a capacidade de deformação linear podem ser suficientemente mantidas. Exemplos

[00114] A seguir serão descritos Exemplos da presente invenção. As condições no Exemplo são exemplos de condições empregadas para verificar a aplicabilidade e os efeitos da presente invenção, e a presente invenção não é limitada a esses exemplos de condições. A presente invenção pode empregar várias condições desde que o objetivo da presente invenção possa ser alcançado sem sair da essência da presente invenção.

[00115] Quando as condições de recozimento descritas acima são combinadas adequadamente, é possível obter uma chapa de aço na qual a estrutura metalográfica na porção a 1/4 da espessura inclui, por razão de área, ferrita: 10% ou mais e menos de 50%, bainita granular: 5% ou mais e menos de 50%, martensita: 20% ou mais e menos de 60%, e bainita superior, bainita inferior, austenita residual, e perlita no total: menos de 15%; e o produto da razão de área Vm de martensita na porção a 1/4 da espessura pela dureza média Hv da martensita na porção a 1/4 da espessura é 12.000 a 34.000.

[00116] Os inventores executaram uma experiência descrita abaixo. Inicialmente, placas tendo a composição química mostrado na Tabela 1 foram fundidas. Posteriormente, as placas foram reaquecidas até 1.220°C que era a temperatura de extração. A laminação a quente de acabamento foi executada até a espessura de 2,5 mm dentro da faixa de temperatura de acabamento de 890°C a 920°C, e foram obtidas chapas de aço laminadas a quente. Essas chapas de aço laminadas a quente foram bobinadas dentro de uma faixa de temperaturas de 550°C a 600°C e foram submetidas ao resfriamento a ar até uma temperatura próxima da temperatura ambiente. Posteriormente, a carepa em uma camada de superfície da chapa de aço laminada a quente foi eliminada através de decapagem. Subsequentemente, as chapas de aço laminadas a quente foram submetidas à laminação a frio até a espessura de 1,2 mm, e foram obtidas chapas de aço laminadas a frio. Sob as condições de recozimento, as condições de resfriamento suave, as condições de resfriamento, e as condições de recozimento mostradas na Tabela 2, essas chapas de aço laminadas a frio passaram através de uma linha de recozimento contínuo e de uma linha de galvanização contínua por imersão a quente. O equipamento de lamina- ção de skin pass (laminador de passagem final a frio) foi fornecido em um processo final de cada linha, e as chapas de aço laminadas a frio foram submetidas ao skin pass a uma taxa de alongamento dentro da faixa de 0,3% a 0,5%. As formas foram corrigidas e o ponto de limite de elasticidade (YP) foi ajustado. A Tabela 3 mostra os resultados das análises das microestruturas e a investigação das características mecânicas das chapas de aço obtidas.

[00117] O saldo da composição química mostrada na Tabela 1 é Fe e impurezas Na Tabela 1, os valores numéricos abaixo da faixa de regulamentação da presente invenção estão sublinhados. Na Tabela 1, o símbolo "-" indica que a quantidade do componente correspondente ao símbolo é igual a ou menor que o nível considerado como impureza no aço correspondente ao símbolo. Na Tabela 2-1, "Taxa de resfriamento suave" e "Temperatura de parada do resfriamento suave" da amostra que não foi submetida ao resfriamento suave foram marcadas com "-". Na Tabela 2-1, como tipo da chapa de aço, um símbolo "a" foi aplicado a uma chapa de aço laminada a frio. Como tipo de chapa de aço, um símbolo "b" foi aplicado a uma chapa de aço galvanizada por imersão a quente. Como tipo de chapa de aço, um símbolo "c" foi aplicado a uma chapa de aço recozida após galvanização. Na Tabela 2-2, "Temperatura da chapa intersticial no banho de revestimento" e "Temperatura de ligação" das amostras que não foram submetidas à galvanização e à ligação foram marcadas com "-".

[00118] A razão de área de ferrita na porção a 1/4 da espessura foi calculada observando-se uma imagem de contraste de canalização de elétrons de uma seção transversal na porção a 1/4 da espessura obtida usando-se um microscópio de varredura eletrônica.

[00119] A razão de área Vm da martensita na porção a 1/4 da espessura foi o valor total das razões de área de martensita inicial não temperada e de martensita revenida. A razão de área de martensita inicial foi calculada observando-se uma imagem de uma seção transversal na porção a 1/4 da espessura atacada quimicamente com a solução Le Pera, que foi obtida usando-se um microscópio de varredura eletrônica com emissão de campo. A razão de área de martensita re- venida foi calculada observando-se a imagem de uma seção transversal na porção a 1/4 da espessura que foi devido a um reagente nital, usando-se um microscópio de varredura eletrônica com emissão de campo.

[00120] A razão de área de bainita granular na porção a 1/4 da espessura foi obtida subtraindo-se as razões de área de bainita superior, bainita inferior, martensita revenida, perlita e martensita da razão de área de uma região na qual o valor da desorientação média de grão na porção a 1/4 da espessura se torna 0,5° ou mais. A região na qual o valor da desorientação média de grão se tornou 0,5° ou mais foi especificada medindo-se a porção a 1/4 da espessura em intervalos de 0,2 μm, e calculando-se o valor da desorientação média de grão a partir dos dados da medição, usando-se um equipamento EBSD. As razões de área de bainita superior, bainita inferior, e perlita foram calculadas observando-se uma imagem de uma seção transversal na porção a 1/4 da espessura que corroeu devido a um reagente nital, usando-se um microscópio de varredura eletrônica com emissão de campo.

[00121] A razão de área do saldo na porção a 1/4 da espessura foi ajustada para a razão de área de uma região diferente de ferrita, baini- ta granular e martensita. A razão de área do saldo na porção a 1/4 da espessura pode ser substancialmente considerada como a razão total de área de bainita superior, bainita inferior, austenita residual, e perlita.

[00122] A dureza média de martensita na porção a 1/4 da espessura (a dureza média da martensita) foi obtida medindo-se a dureza da martensita na porção a 1/4 da espessura, usando-se um medidor de dureza Vickers. A dureza foi medida de modo que a mossa feita durante a medição da dureza Vickers seja incluída dentro de um grão de martensita. A dureza de 50 grãos de martensita foi medida, e o valor médio da dureza dos grãos foi considerada como sendo a dureza média Hv de martensita na porção a 1/4 da espessura.

[00123] A resistência à tração (TS)_ e o alongamento total (El) foram medidos coletando-se corpos de prova n° 5 da JIS de modo que a direção longitudinal dos corpos de prova formassem um ângulo reto com a direção de laminação da chapa de aço, e executando-se o teste de tração de acordo com a JIS Z 2242.

[00124] A capacidade de expansão de furo (À) foi avaliada de acordo com o método de teste para ampliação do furo descrito na JIS Z 2256 da Japanese Industrial Standard.

[00125] Nos Exemplos 1 a 3, 6 a 8, 11, 12, e 15 ao 28 cujas composições químicas estavam dentro da faixa da presente invenção e cujo método de produção foi adequado, a estrutura metalográfica e a resistência à tração foram controladas dentro da faixa da presente invenção, e o alongamento total e a capacidade de expansão de furo foram excelentes.

[00126] No exemplo comparativo 4, no qual a temperatura de reco- zimento foi excessivamente baixa, a razão de área de ferrita se tornou excessiva, o produto da razão de área Vm de martensita na porção a 1/4 da espessura pela dureza média Hv da martensita (HvxVm) se tornou insuficiente, e a resistência à tração foi insuficiente. Como uma razão para isso, é considerado que a ferrita gerada durante o recozi- mento permaneceu devido à temperatura de recozimento excessivamente baixa.

[00127] No exemplo comparativo 5, no qual a temperatura de parada do resfriamento foi excessivamente baixa e o tempo de retenção da temperatura foi excessivamente longo, a razão de área do saldo tornou-se excessiva, a razão de área de martensita tornou-se insuficiente, HvxVm tornou-se insuficiente, e a resistência à tração foi insuficiente. Como razão para isso, é considerado que a parada do resfriamento e a retenção da temperatura foram executadas dentro da faixa de temperaturas na qual a transformação bainítica foi mais passível de prosseguir, de modo que a quantidade de bainita se tornou excessiva.

[00128] No exemplo comparativo 9, no qual o tempo de retenção da temperatura foi excessivamente curto, as razões de área de ferrita e de bainita granular se tornaram insuficientes, a razão de área de mar- tensita se tornou excessiva. Consequentemente, TSxEl foi insuficiente comparado com os aços da invenção. Como razão para isso, é consi-derado que, comparado aos aços da invenção que podem originalmente alcançar características mecânicas favoráveis por terem razões de área predeterminadas de ferrita e martensita, o exemplo comparativo 9 apresentou uma microestrutura substancialmente constituída de martensita, de modo que a ductilidade foi significativamente insuficiente.

[00129] No exemplo comparativo 10, no qual a temperatura de parada do resfriamento foi excessivamente baixa e o tempo de retenção da temperatura foi excessivamente curto, a razão de área do saldo se tornou excessiva, as razões de área de bainita granular e martensita se tornaram insuficientes, HvxVm se tornou insuficiente, e a resistência à tração foi insuficiente. Como razão para isso, é considerado que se a temperatura de parada do resfriamento foi excessivamente baixa, a transformação bainítica prosseguiu rapidamente, de modo que a razão de área de bainita que foi a estrutura residual no exemplo comparativo 10 foi drasticamente aumentada, e a resistência à tração foi reduzida.

[00130] No exemplo comparativo 13, no qual a temperatura de re- cozimento foi excessivamente alta, a razão de área de ferrita se tornou insuficiente, e a razão de área de martensita se tornou excessiva. Consequentemente, TSxEl foi insuficiente. Como razão para isso, é considerado que a transformação ferrítica não prosseguiu durante o resfriamento após o recozimento devido à temperatura de recozimento excessivamente alta.

[00131] No exemplo comparativo 14 no qual a temperatura de parada do resfriamento foi excessivamente baixa, a razão de área do saldo se tornou excessiva, a razão de área de martensita se tornou insuficiente, HvxVm se tornou insuficiente, e a resistência à tração foi insuficiente. Como razão para isso, é considerado que a parada de resfriamento e a retenção de temperatura foram executadas dentro da faixa de temperaturas na qual a transformação bainítica foi mais passível de prosseguir, de modo que a quantidade de bainita se tornou excessiva.

[00132] No exemplo comparativo 29 no qual a quantidade de C que é um elemento necessário para garantir a razão de área de martensita foi insuficiente, a razão de área de martensita se tornou insuficiente, a razão de ferrita se tornou excessiva, HvxVm se tornou insuficiente, e a resistência à tração foi insuficiente.

[00133] No exemplo comparativo 30 no qual o teor de C se tornou excessivo, a razão de área de ferrita se tornou excessiva. Consequen-temente, TS*À foi insuficiente. Como razão, é considerado que uma quantidade excessiva de C prejudicou a geração de ferrita.

[00134] No exemplo comparativo 31 no qual o teor total de Si e de Al que são elementos essenciais para obter bainita granular foi insuficiente, a razão de área de bainita granular foi insuficiente. A razão é que embora seja importante suprimir a precipitação de cementita pelo Si e Al para gerar bainita granular, o teor de Si e o teor de Al se tornaram insuficientes e a cementita foi precipitada no exemplo comparativo 31. Portanto, no exemplo comparativo 31, a fração de área de bainita que era a estrutura residual foi aumentada, e a razão de área de mar- tensita foi degradada, de modo que HvxVm se tornou insuficiente, e a resistência à tração foi insuficiente.

[00135] No exemplo comparativo 32 no qual o total do teor de Si e do teor de Al que são elementos que geram ferrita se tornou excessivo, a razão de área de ferrita se tornou excessiva, HvxVm se tornou insuficiente, e a resistência à tração e TS*À foram insuficientes.

[00136] No exemplo comparativo 33 no qual o total do teor de Mn e do teor de Cr, que são elementos que suprimem a transformação ferrí- tica foi insuficiente, a razão de área de martensita se tornou insuficiente, as razões de área de ferrita e do saldo se tornaram excessivas, HvxVm se tornou insuficiente, e a resistência à tração foi insuficiente.

[00137] No exemplo comparativo 34, no qual o total do teor de Mn e do teor de Cr se tornou excessivo, a transformação ferrítica foi exces-sivamente suprimida, de modo que a razão de área de ferrita se tornou insuficiente, e a razão de área de martensita se tornou excessiva. Consequentemente, TsxEl foi insuficiente.

[00138] No exemplo comparativo 35, no qual a temperatura de parada do resfriamento foi alta, a retenção de temperatura não foi executada a 650°C ou menos, que era a faixa de temperaturas para a geração de bainita granular, de modo que a maior parte da microestrutura se tornou martensita. Portanto, no exemplo comparativo 35, a resistência à tração foi drasticamente aumentada, e uma fase macia tal como ferrita ou bainita granular para ductilidade foi insuficiente, de modo que TsxEl foi insuficiente.

[00139] No exemplo comparativo 36 no qual o tempo de retenção da temperatura após a parada do resfriamento foi longo, a bainita e a perlita foram geradas excessivamente devido á retenção de temperatura executada por um longo tempo, e a razão de área de martensita foi insuficiente, de modo que TS foi insuficiente.

Claims

1. Chapa de aço caracterizada pelo fato de que consiste em, como composição química, em unidades de % em massa, C: 0,06% a 0,15%, P: 0,040% ou menos, S: 0,0100% ou menos, N: 0,0100% ou menos, O: 0,0060% ou menos, Si e Al no total: 0,20% a 2,50%, Mn e Cr no total: 1,50% a 3,00%, opcionalmente, um ou mais de Mo: 0,01% a 1,00%, Ni: 0,05% a 1,00%, Cu: 0,05% a 1,00%, Nb: 0,005% a 0,30%, Ti: 0,005% a 0,30%, V: 0,005% a 0,50%, B: 0,0001% a 0,01%, Ca: 0,0005% a 0,04%, Mg: 0,0005% a 0,04%, e REM: 0,0005% a 0,04%, e um saldo incluindo Fe e impurezas, em que uma estrutura metalográfica em uma porção a 1/4 da espessura inclui, em unidades de % em área, ferrita: 10% ou mais e menos de 50%, bainita granular: 5% ou mais e menos de 50%, e martensita: 20% ou mais e menos de 60%, na estrutura metalográfica na porção a 1/4 da espessura, um total de bainita superior, bainita inferior, austenita residual, e perlita é 0% ou mais e menos de 15% em unidades de % em área, na porção a 1/4 da espessura, um produto da razão de área Vm da martensita e uma dureza média Hv da martensita é 12.000 a 34.000, e uma resistência à tração é 980 MPa ou mais.

2. Chapa de aço de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que uma camada galvanizada por imersão a quente é fornecida em uma superfície da chapa de aço.

3. Chapa de aço de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que uma camada recozida após galvanização é fornecida em uma superfície da chapa de aço.