BR112019010714A2 - chapa de aço rolada a frio, método para a produção de uma chapa de aço rolada a frio, utilização de uma chapa de aço, parte e veículo - Google Patents
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Abstract
a presente invenção se refere a uma chapa de aço rolada a frio e tratada termicamente que possui uma composição que compreende os seguintes elementos, expressos em porcentagem em peso: 0,15% = carbono = 0,6%; 4% = manganês = 20%; 5% = alumínio = 15%; 0 = silicone = 2%; alumínio + silicone = 6,5%; e possivelmente pode conter um ou mais dos seguintes elementos opcionais: 0,01% = nióbio = 0,3%; 0,01% = titânio = 0,2%; 0,01% = vanádio = 0,6%; 0,01% = cobre = 2,0%; 0,01% = níquel = 2,0%; cério = 0,1%; boro = 0,01%; magnésio = 0,05%; zircônio = 0,05%; molibdênio = 2,0%; tântalo = 2,0%; tungstênio = 2,0%; o restante sendo composto por ferro e impurezas inevitáveis causadas através da elaboração, em que a microestrutura de dita chapa de aço compreende em fração de área, de 10 a 50% de austenita, dita fase de austenita opcionalmente incluindo os carbonetos kappa intragranulares, o restante sendo a ferrita regular e ferrita ordenada de estrutura d03, opcionalmente incluindo até 2% de carbonetos kappa intragranulares. a presente invenção também se refere a um método de fabricação e à utilização de tal grau para a fabricação de partes de veículos.
Description
“CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO, MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE UMA CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO, UTILIZAÇÃO DE UMA CHAPA DE AÇO, PARTE E VEÍCULO” Campo da Invenção [001]A presente invenção se refere a um aço de densidade inferior que possui uma força à tração igual ou superior a 600 MPa com alongamento uniforme superior ou igual a 9%, adequado para a indústria automotiva e a um método para a sua fabricação.
Antecedentes da Invenção [002]As restrições ambientais estão forçando as montadoras a continuamente reduzir as emissões de CO2 de seus veículos. Para realizar isso, as montadoras possuem diversas opções, em que suas principais opções são reduzir 0 peso dos veículos ou aprimorar a eficiência de seus sistemas de motor. Os avanços, frequentemente, são alcançados através de uma combinação das duas abordagens. A presente invenção se refere à primeira opção, isto é, a redução do peso dos veículos motorizados. Neste campo muito específico, existe uma alternativa de duas vias:
[003]A primeira via consiste em reduzir as espessuras dos aços enquanto aumenta os seus níveis de força mecânica. Infelizmente, esta solução possui seus limites devido a uma redução proibitiva na rigidez de determinadas peças automotivas e ao aparecimento de problemas acústicos que criam condições desconfortáveis para 0 passageiro, sem mencionar a perda inevitável de ductilidade associada ao aumento da força mecânica.
[004]A segunda via consiste em reduzir a densidade dos aços através da ligação deles a outros metais mais leves. Entre essas ligas, as ligas de densidade inferior denominadas ligas de ferro-alumínio possuem as propriedades mecânicas e físicas atrativas, ao mesmo tempo em que possibilitam reduzir significativamente 0 peso. Neste caso, a densidade inferior
Petição 870190070866, de 25/07/2019, pág. 9/26
2/13 se refere a uma densidade inferior ou igual a 7,4.
[005]A patente JP 2005/015.909 descreve os aços TWIP de densidade inferior com o teor de manganês muito elevado superior a 20% e também contendo o alumínio até 15%, resultando em uma matriz de aço mais leve, mas o aço apresentado apresenta resistência elevada à deformação durante a laminação em conjunto com os problemas de soldabilidade.
Descrição da Invenção [006]O objeto da presente invenção é disponibilizar as chapas de aço laminadas a frio que simultaneamente possuam:
- uma densidade inferior ou igual a 7,4,
- uma força à tração máxima igual ou superior a 900 MPa e, de preferência, igual ou superior a 1.000 MPa,
- um alongamento uniforme superior ou igual a 9%.
[007]De preferência, esse aço também pode possuir uma boa adequação para a formação, em especial, para a laminação e uma boa soldabilidade e boa capacidade de revestimento.
[008]0utro objeto da presente invenção também é disponibilizar um método para a fabricação destas chapas que seja compatível com as aplicações industriais convencionais, sendo robusto no sentido dos desvios dos parâmetros de fabricação.
[009]Este objeto é alcançado fornecendo uma chapa de aço de acordo com a reivindicação 1. A chapa de aço também pode compreender as características, de acordo com as reivindicações de 2 a 5. Outro objeto é alcançado fornecendo o método de acordo com a reivindicação 6. Outro aspecto é alcançado fornecendo as peças ou veículos, de acordo com as reivindicações de 7 a 9.
[010]De maneira a obter o aço desejado da presente invenção, a composição é de importância significativa; por conseguinte, a explicação
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3/13 detalhada da composição é fornecida na descrição a seguir.
Descrição Detalhada da Invenção [011]O teor de carbono está entre 0,15% e 0,6% e atua como um elemento importante de fortalecimento da solução sólida. Também realça a formação de carbonetos kappa (Fe,Mn)3AICx. O carbono é um elemento estabilizador de austenita e desencadeia uma forte redução da temperatura de transformação martensítica Ms, de maneira que uma quantidade significativa de austenita residual é assegurada, por conseguinte, aumentando a plasticidade. Manter o teor de carbono no intervalo acima, garante fornecer a chapa de aço com os níveis necessários de força e ductilidade. Também possibilita reduzir o teor de manganês enquanto ainda obtém algum efeito TRIP.
[012]O teor de manganês deve estar entre 4% e 20%. Este elemento é gammagenoso. O propósito da adição de manganês, essencialmente, é obter uma estrutura que contenha a austenita, além da ferrita e estabilizá-la à temperatura ambiente. A proporção entre o teor de manganês e o teor de alumínio irá apresentar uma forte influência sobre as estruturas obtidas após a laminação a quente. Com um teor de manganês inferior a 4, a austenita, insuficientemente, será estabilizada com o risco de transformação prematura em martensita durante o resfriamento na saída da linha de anelamento. Além disso, a adição de manganês aumenta o domínio DOs, possibilitando obter precipitação suficiente de DO3 a temperaturas mais elevadas e/ou em quantidades de alumínio inferiores. Superior a 20%, existe uma redução na fração de ferrita que adversamente afeta a presente invenção, uma vez que pode dificultar a obtenção da força à tração necessária. Em uma realização de preferência, a adição de manganês será limitada a 17%.
[013]O teor de alumínio está entre 5% e 15%, de preferência, entre 5,5% e 15%. O alumínio é um elemento alfagenoso e, por conseguinte, tende a promover a formação de ferrita e, em especial, da ferrita ordenada (Fe,Mn,X)sAI
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4/13 da estrutura DOs (X é qualquer adição de soluto, por exemplo, 0 Si, que se dissolve em DO3). O alumínio possui uma densidade de 2,7 e apresenta uma influência importante nas propriedades mecânicas. À medida que 0 teor de alumínio aumenta, a força mecânica e 0 limite elástico também aumentam, embora 0 alongamento uniforme diminua, devido à redução da mobilidade das deslocações. Inferior a 4%, a redução de densidade devido à presença de alumínio se torna menos benéfica. Superior a 15%, a presença de ferrita ordenada aumenta além do limite esperado e afeta negativamente a presente invenção, uma vez que inicia a transmissão da fragilidade à chapa de aço. De preferência, 0 teor de alumínio será limitado a inferior a 9% para evitar a formação de precipitação intermetálica quebradiça adicional.
[014]Além das limitações acima, em uma realização de preferência, os teores de manganês, alumínio e carbono respeitam a seguinte relação:
- 0,3 <(Mn/2AI) x exp (C) <2.
[015] Inferior a 0,3, existe um risco deque a quantidade de austenita seja muito inferior, possivelmente conduzindo a uma ductilidade insuficiente. Superior a 2, pode ser possível que a fração de volume da austenita ultrapasse 49%, por conseguinte, reduzindo 0 potencial da precipitação da fase DO3.
[016]O silicone é um elemento que possibilita reduzir a densidade do aço e também é eficaz no endurecimento de soluções sólidas. Além disso, apresenta um efeito positivo de estabilizar DO3 versus a fase B2. Seu teor é limitado a 2,0% uma vez que superior a esse nível esse elemento possui uma tendência a formar os óxidos fortemente adesivos que geram os defeitos de superfície. A presença de óxidos de superfície prejudica a molhabilidade do aço e pode produzir defeitos durante uma operação potencial de galvanização por banho a quente. Em uma realização de preferência, 0 teor de silicone, de preferência, estará limitado a 1,5%.
[017]Os Depositantes descobriram que as quantidades
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5/13 acumuladas de silicone e alumínio precisavam ser, pelo menos, iguais a 6,5% para obter os resultados esperados em termos de precipitação de DO3.
[018]O nióbio pode ser adicionado como um elemento opcional em uma quantidade de 0,01 a 0,1% ao aço da presente invenção para fornecer 0 refinamento do grão. O refinamento do grão possibilita obter um bom equilíbrio entre a força e alongamento e se acredita que contribui para aprimorar 0 desempenho da fadiga. Mas, 0 nióbio apresentava uma tendência a retardar a recristalização durante a laminação a quente e, por conseguinte, nem sempre é um elemento desejável. Por conseguinte, é mantido como um elemento opcional.
[019]O titânio pode ser adicionado como um elemento opcional em uma quantidade de 0,01% a 0,1% ao aço da presente invenção para 0 refinamento do grão, de uma maneira similar àquele do nióbio. Além disso, apresenta um efeito positivo de estabilizar DO3 versus a fase B2. Por conseguinte, a parte ilimitada do titânio que não é precipitada como 0 nitreto, carboneto ou carbonitreto irá estabilizar a fase DO3.
[020]O vanádio pode ser adicionado como um elemento opcional em uma quantidade de 0,01% a 0,6%. Quando adicionado, 0 vanádio pode formar os compostos de carbonitretos finos durante 0 anelamento, estes carbonitiretos fornecendo 0 endurecimento adicional. Além disso, apresenta um efeito positivo de estabilizar DO3 versus a fase B2. Por conseguinte, a parte ilimitada do vanádio que não é precipitada como 0 nitreto, carboneto ou carbonitreto irá estabilizar a fase DO3.
[021 ]O cobre pode ser adicionado como um elemento opcional em uma quantidade de 0,01% a 2,0% para aumentar a força do aço e aprimorar a sua resistência à corrosão. Um mínimo de 0,01% é necessário para obter tais efeitos. No entanto, quando seu teor é superior a 2,0%, pode degradar 0 aspecto da superfície.
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6/13 [022]O níquel pode ser adicionado como um elemento opcional em uma quantidade de 0,01 a 3,0% para aumentar a força do aço e aprimorar a sua tenacidade. Um mínimo de 0,01 % é necessário para obter tais efeitos. No entanto, quando seu teor é superior a 3,0%, tende a estabilizar ο B2, o que seria nocivo à formação de D0s.
[023]Outros elementos tal como 0 cério, boro, magnésio ou zircônio podem ser adicionados individualmente ou em combinação nas seguintes proporções: 0 cério < 0,1%, B < 0,01, Mg < 0,05 e Zr < 0,05. Até os níveis máximos de teor indicados, esses elementos tornam possível refinar 0 grão de ferrita durante a solidificação.
[024]Finalmente, 0 molibdênio, tântalo e tungstênio podem ser adicionados para estabilizar ainda mais a fase DO3. Podem ser adicionados individualmente ou em combinação até níveis máximos de teor: Mo < 2,0, Ta < 2,0, W < 2,0. Além desses níveis, a ductilidade é comprometida.
[025]A microestrutura da chapa reivindicada através da presente invenção compreende, em fração de área, de 10 a 50% de austenita, dita fase de austenita, opcionalmente, incluindo os carbonetos kappa intragranulares (Fe,Mn)sAICx, 0 restante sendo a ferrita, que inclui a ferrita regular e ferrita ordenada de estrutura DO3 e, opcionalmente, até 2% de carbonetos kappa intragranulares.
[026]Inferior a 10% de austenita, 0 alongamento uniforme de, pelo menos, 9% não pode ser obtido.
[027]A ferrita regular está presente no aço da presente invenção para transmitir 0 aço com conformabilidade e alongamento elevada e também, até certo ponto, alguma resistência à falha por fadiga.
[028]A ferrita ordenada DO3 na moldura da presente invenção, é definido através de compostos intermetálicos cuja estequiometria é (Fe,Mn,X)3AI. A ferrita ordenada está presente no aço da presente invenção
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7/13 com uma quantidade mínima de 0,1 % em fração de área, de preferência, de 0,5%, de maior preferência, de 1,0% e, de maneira mais vantajosa de 3%. De preferência, pelo menos, 80% dessa ferrita ordenada possui um tamanho médio inferior a 30 nm, de preferência, inferior a 20 nm, de maior preferência, inferior a 15 nm, de maneira vantajosa, inferior a 10 nm ou até mesmo, inferior a 5 nm. Esta ferrita ordenada é formada durante a segunda etapa de anelamento, fornecendo a força à liga através da qual os níveis de 900 MPa podem ser alcançados. Se a ferrita ordenada não estiver presente, o nível de força de 900 MPa não pode ser alcançado.
[029]O carbeto kappa, na moldura da presente invenção, é definido através de precipitados cuja estequiometria é (Fe,Mn)sAICx, em que x é estritamente inferior a 1. A fração de área de carbetos kappa dentro de grãos de ferrita pode alcançar até 2%. Superior a 2%, a ductilidade reduz e o alongamento uniforme superior a 9% não é alcançado. Além disso, a precipitação descontlaminada de carboneto kappa ao redor dos limites de grãos de ferrita pode ocorrer, aumentando, como consequência, os esforços durante a laminação a quente e/ou a frio. O carbeto kapa também pode estar presente dentro da fase de austenita, de preferência, como as partículas nanométricas com um tamanho inferior a 30 nm.
[030]As chapas de aço, de acordo com a presente invenção, podem ser obtidas através de qualquer processo adequado. No entanto, é de preferência utilizar o método, de acordo com a presente invenção, que será descrito.
[031 ]O processo, de acordo com a presente invenção, inclui o fornecimento de uma fundição semiacabada de aço com uma composição química dentro do intervalo da presente invenção, conforme descrito acima. A fundição pode ser realizada em lingotes ou continuamente em forma de placas ou tiras finas.
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8/13 [032]Para os propósitos de simplificação, o processo, de acordo com a presente invenção, ainda será descrito tomando o exemplo da placa como um produto semiacabado. A placa pode ser diretamente laminada após a fundição contínua ou pode ser, em primeiro lugar, resfriada até à temperatura ambiente e, em seguida, reaquecida.
[033]A temperatura da placa que é submetida a laminação a quente deve ser inferior a 1.280Q C, uma vez que superior a esta temperatura, existiría o risco de formação de grãos de ferrita rugosos resultando em grãos de ferrita grossa que reduz a capacidade desses grãos de recristalizar durante a laminação a quente. Quanto maior for o tamanho inicial do grão de ferrita, menos facilmente recristaliza, o que significa que as temperaturas de reaquecimento superior a 1,280Q C devem ser evitadas, uma vez que são industrialmente custosas e desfavoráveis em termos de recristalização da ferrita. A ferrita grossa também apresenta uma tendência a amplificar o fenômeno denominado “amarração”.
[034]É desejado realizar a laminação com, pelo menos, uma passagem de rolamento na presença de ferrita. O propósito é realçar a partição de elementos que estabilizam a austenita em austenita, para evitar a saturação de carbono na ferrita, o que pode conduzir à fragilidade. A passagem final de laminação é realizada a uma temperatura superior a 800Q C, uma vez que abaixo dessa temperatura a chapa de aço exibe uma queda significativa na capacidade de laminação.
[035] Em uma realização de preferência, a temperatura da placa é suficientemente elevada para que a laminação a quente possa ser concluída no intervalo de temperaturas intercríticas e a temperatura final de laminação se mantenha acima dos 850Q C. Uma temperatura final de laminação entre 850Q C e 980Q C de preferência, é possuir uma estrutura que seja favorável à recristalização e laminação. De preferência, é iniciar a
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9/13 laminação a uma temperatura da placa superior a 900Q C para evitar uma carga excessiva que possa ser imposta a um moinho de laminação.
[036]A chapa obtida desta maneira, em seguida, é resfriada a uma taxa de resfriamento, de preferência, inferior ou igual a 100Q C/s até à temperatura de bobinagem. De preferência, a taxa de resfriamento será inferior ou igual a 60Q C/s.
[037]A chapa de aço laminada a quente, em seguida, é bobinada a uma temperatura de bobinagem abaixo de 600Q C, uma vez que superior a essa temperatura existe o risco de não ser possível controlar a precipitação de carboneto kappa dentro da ferrita até um máximo de 2%. Uma temperatura de bobinagem superior a 600Q C também irá resultar em decomposição significativa da austenita, dificultando assegurar a quantidade necessária dessa fase. Por conseguinte, a temperatura de bobinagem, de preferência, para a chapa de aço laminada a quente da presente invenção está entre 400Q C e 550Q C.
[038]Um anelamento opcional de banda à quente pode ser realizado a temperaturas entre 400Q C e 1.000Q C. Pode ser um anelamento contínuo ou um anelamento descontínuo. A duração da imersão irá depender do fato de ser anelamento contínuo (entre 50 s e 1.000 s) ou anelamento descontínuo (entre 6 h e 24 h).
[039]As chapas laminadas a quente, em seguida, são laminadas a frio com uma redução de espessura entre 35 e 90%.
[040]A chapa de aço laminada a frio obtida, em seguida, é submetida a um tratamento de anelamento de duas etapas para transmitir o aço com propriedades mecânicas e microestruturas almejadas.
[041 ]Na primeira etapa de anelamento, a chapa de aço laminada a frio é aquecida a uma taxa de aquecimento que, de preferência, é superior a 1Q C/s a uma temperatura de retenção entre 800Q C e 950Q C
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10/13 durante um período inferior a 600 segundos para assegurar a taxa de recristalização superior a 90% da estrutura inicial fortemente endurecida pelo processamento. A chapa, em seguida, é resfriada até à temperatura ambiente, em que é dada preferência a uma taxa de resfriamento superior a 30Q C/s, para o controle de carbonetos kappa dentro da ferrita.
[042]A chapa de aço laminada a frio obtida após a primeira etapa de anelamento, por exemplo, pode ser novamente reaquecida a uma taxa de aquecimento de, pelo menos, 10Q C/h até uma temperatura de retenção entre 150Q C e 600Q C durante um período entre 300 segundos e 250 horas e, em seguida, resfriada até à temperatura ambiente. Isso é realizado para efetivamente controlar a formação de ferrita ordenada D0s e, possivelmente, de carbonetos kappa dentro da austenita. A duração da retenção depende da temperatura utilizada.
[043] Um tratamento térmico adicional para facilitar 0 revestimento por banho a quente com 0 zinco opcionalmente pode ser realizado. Neste tratamento térmico adicional, a chapa de aço é reaquecida a uma temperatura de 460 a 500Q C. Tal tratamento não altera nenhuma das propriedades mecânicas ou microestrutura da chapa de aço.
Exemplos [044]Os seguintes testes, exemplos, exemplificação figurativa e Tabelas que são apresentados no presente são de natureza não restritiva e devem ser considerados apenas para os propósitos de ilustração, e irão apresentar as características vantajosas da presente invenção.
[045]As amostras das chapas de aço, de acordo com a presente invenção, e para alguns graus comparativos foram preparadas com as composições reunidas na Tabela 1 e os parâmetros de processamento reunidos na Tabela 2. As microestruturas correspondentes dessas chapas de aço foram reunidas na Tabela 3.
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Tabela 1
Composições
Grau | C | Mn | Al | Si | Cu | s | P | (Mn/2AI)*exp(C) |
1 | 0,19 | 8,4 | 6,1 | 0,91 | - | 0,005 | 0,017 | 0,83 |
2 | 0,19 | 8,4 | 6,2 | 0,94 | 1,10 | 0,005 | 0,017 | 0,82 |
3 | 0,22 | 8,2 | 7,8 | 0,27 | - | <0,001 | 0,030 | 0,65 |
4 | 0,29 | 6,5 | 5,9 | 0,90 | - | 0,005 | 0,020 | 0,74 |
5 | 0,30 | 6,6 | 5,8 | 1,2 | - | 0,004 | 0,015 | 0,77 |
Tabela 2
Parâmetros do Processo
Parâmetros de Laminação a Quente e a Frio
Ensaio | Grau | Reaquecimento T (a C) | FRT (a C) | Taxa de Refrigeração (a C/s) | Bobinagem T (a C) | CR (%) |
A | 1 | 1.150 | 920 | 60 | 450 | 75 |
B* | 1 | 1.150 | 920 | 60 | 450 | 75 |
C* | 1 | 1.150 | 920 | 60 | 450 | 75 |
D | 2 | 1.150 | 920 | 60 | 450 | 75 |
E* | 2 | 1.150 | 920 | 60 | 450 | 75 |
F* | 2 | 1.150 | 920 | 60 | 450 | 75 |
G | 3 | 1.180 | 905 | 50 | 500 | 75 |
H* | 3 | 1.180 | 905 | 50 | 500 | 75 |
I* | 3 | 1.180 | 905 | 50 | 500 | 75 |
J | 4 | 1.200 | 950 | 60 | 450 | 75 |
K* | 4 | 1.200 | 950 | 60 | 450 | 75 |
L | 5 | 1.150 | 940 | 100 | 450 | 75 |
M* | 5 | 1.150 | 940 | 100 | 450 | 75 |
N | 5 | 1.150 | 940 | 100 | 450 | 75 |
O* | 5 | 1.150 | 940 | 100 | 450 | 75 |
Parâmetros de Anelamentq
Ensaio | Grau | Primeira Etapa de Anelamento | Segunda Etapa de Anelamento | |||
T(a C) | t(s) | (a C/s) | T(a C) | t(h) | ||
A | 1 | 850 | 136 | 100 | - | - |
B* | 1 | 850 | 136 | 100 | 400 | 72 |
C* | 1 | 850 | 136 | 100 | 400 | 110 |
D | 2 | 850 | 136 | 100 | - | - |
E* | 2 | 850 | 136 | 100 | 400 | 72 |
F* | 2 | 850 | 136 | 100 | 400 | 110 |
G | 3 | 850 | 136 | 100 | - | - |
H* | 3 | 850 | 136 | 100 | 400 | 48 |
I* | 3 | 850 | 136 | 100 | 400 | 72 |
J | 4 | 900 | 136 | 100 | - | - |
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Ensaio | Grau | Primeira Etapa de Anelamento | Segunda Etapa de Anelamento | |||
T(a C) | t(s) | (a C/s) | T(a C) | t(h) | ||
K* | 4 | 900 | 136 | 100 | 400 | 110 |
L | 5 | 850 | 136 | 65 | - | - |
M* | 5 | 850 | 136 | 65 | 400 | 72 |
N | 5 | 900 | 136 | 65 | - | - |
O* | 5 | 900 | 136 | 65 | 400 | 72 |
de acordo com a presente invenção.
Tabela 3
Micrqestruturas
Ensaio | Grau | Austenita incluindo Kappa(%) | Kappa em austenita | Ferrita regular + ferrita DOs (%) | Kappa em ferrita (%) | Ferrita DOs |
A | 1 | 25 | Sim ** | 75 | - | Não |
B* | 1 | 25 | Sim ** | 75 | - | Sim |
C* | 1 | 25 | - | 75 | - | Sim |
D | 2 | 25 | Sim ** | 75 | - | Não |
E* | 2 | 25 | Sim ** | 75 | - | Sim |
F* | 2 | 25 | - | 75 | - | Sim |
G | 3 | 18 | Sim | 80 | 2 | Não |
H* | 3 | 18 | Sim | 80 | 2 | Sim |
I* | 3 | 18 | - | 80 | 2 | Sim |
J | 4 | 31 | Sim ** | 69 | - | Não |
K* | 4 | 32 | - | 68 | - | Sim |
L | 5 | 34 | Sim ** | 66 | - | Não |
M* | 5 | 34 | - | 66 | - | Sim |
N | 5 | 35 | Sim ** | 65 | - | Não |
O* | 5 | 35 | - | 65 | - | Sim |
** Estágios iniciais da precipitação de Kappa em austenita detectada através da microscopia eletrônica de transmissão [046]Algumas análises de microestrutura foram realizadas em amostras do ensaio E e as imagens da estrutura de DOs foram reproduzidas nas Figuras 1 (a) e 1 (b):
(a) Imagem de campo escuro da estrutura DO3 (b) Padrão de difração correspondente, eixo da zona [100] DO3. A seta indica a reflexão utilizada para a imagem do campo escuro em (a).
[047]As propriedades dessas chapas de aço, em seguida, foram avaliadas, os resultados sendo reunidos na Tabela 4.
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Tabela 4
Propriedades
Ensaio | Grau | YS (MPa) | UTS (MPa) | UE (%) | TE (%) | Densidade |
A | 1 | 623 | 788 | 17,6 | 28,5 | 7,16 |
B* | 1 | 870 | 1.008 | 9,6 | 16,6 | 7,16 |
C* | 1 | 900 | 1.034 | 9,3 | 16,2 | 7,16 |
D | 2 | 626 | 788 | 16,3 | 25,8 | 7,15 |
E* | 2 | 899 | 1.041 | 9,3 | 15,1 | 7,15 |
F* | 2 | 916 | 1.068 | 9,1 | 13 | 7,15 |
G | 3 | 633 | 774 | 15,5 | 24,4 | 7,02 |
H* | 3 | 771 | 902 | 10 | 18,9 | 7,02 |
1* | 3 | 787 | 913 | 9,4 | 19 | 7,02 |
J | 4 | 633 | 795 | 18,1 | 29,4 | 7,18 |
K* | 4 | 849 | 976 | 10,8 | 18,2 | 7,18 |
L | 5 | 692 | 851 | 17,9 | 28,5 | 7,18 |
M* | 5 | 878 | 1.024 | 11 | 18,8 | 7,21 |
N | 5 | 655 | 840 | 19,5 | 31,3 | 7,21 |
0* | 5 | 861 | 1.014 | 11,8 | 20,7 | 7,21 |
[048]Os exemplos mostram que as chapas de aço, de acordo com a presente invenção, são as únicas a mostrarem todas as propriedades almejadas graças à sua composição específica e microestruturas.
Claims (9)
1. CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO e tratada termicamente caracterizada pelo fato de que possui uma composição que compreende os seguintes elementos, expressos em porcentagem em peso:
- 0,15% < carbono < 0,6%
- 4% < manganês < 20%
- 5% < alumínio < 15%
- 0 < silicone < 2%
- alumínio + silicone > 6,5%
- e possivelmente pode conter um ou mais dos seguintes elementos opcionais:
- 0,01 % < nióbio < 0,3%,
- 0,01 % < titânio < 0,2%
- 0,01 % < vanádio < 0,6%
- 0,01 % < cobre < 2,0%
- 0,01 %< níquel <2,0%
- cério < 0,1%
- boro < 0,01 %
- magnésio < 0,05%
- zircônio < 0,05%
- molibdênio < 2,0%
- tântalo < 2,0%
- tungstênio < 2,0%
- o restante sendo composto por ferro e impurezas inevitáveis causadas através da elaboração, em que a microestrutura de dita chapa de aço compreende em fração de área, de 10 a 50% de austenita, dita fase de austenita opcionalmente incluindo os carbonetos kappa intragranulares, o restante sendo a ferrita regular e ferrita ordenada de estrutura D0s, opcionalmente incluindo até
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2% de carbonetos kappa intragranulares.
2. CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO e tratada termicamente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as quantidades de alumínio, manganês e carbono são tais que
- 0,3 < (Mn/2AI) x exp(C) < 2.
3. CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO e tratada termicamente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada pelo fato de que o teor de manganês está compreendido entre 7 e 15%.
4. CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO e tratada termicamente, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o teor de alumínio é igual ou superior a 7% e em que a concentração de carbonetos kappa é superior a 1%.
5. CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO e tratada termicamente, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato de que dita chapa de aço apresenta uma densidade inferior ou igual a 7,4, uma força à tração superior igual ou superior a 900 MPa e um alongamento uniforme superior ou igual a 9%.
6. MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE UMA CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO e tratada termicamente caracterizada pelo fato de que compreende as seguintes etapas:
- fornecer uma chapa de aço laminada a frio com uma composição, de acordo com as reivindicações de 1 a 4,
- aquecer dita chapa de aço laminada a frio até uma temperatura de imersão entre 800 e 950Q C durante um período inferior a 600 segundos, em seguida, resfriando a chapa até uma temperatura no intervalo a partir de 600Q C até à temperatura ambiente,
- reaquecer a chapa de aço a uma temperatura de imersão de 150Q C a 600Q C durante 10 s a 250 h, em seguida, resfriar a chapa.
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7. UTILIZAÇÃO DE UMA CHAPA DE AÇO produzida, de acordo com as reivindicações de 1 a 5, ou de uma chapa de aço produzida, de acordo com o método da reivindicação 6, caracterizada para a fabricação de partes estruturais ou de segurança de um veículo.
8. PARTE, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada através da laminação flexível de dita chapa de aço.
9. VEÍCULO caracterizado pelo fato de que compreende uma parte obtida, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 8.
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