BR112019012416A2 - Chapa de aço e método para produção da mesma - Google Patents

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Takeda Kengo
Okamoto Riki
Hikida Kazuo
Nakano Katsuya
Suzuki Yuya
Abukawa Genki
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Nippon Steel Corporation
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Abstract

a presente invenção refere-se a uma chapa de aço que tem baixo custo e propriedades de fadiga melhoradas sem uma redução das propriedades de conformação a frio, a mencionada chapa de aço sendo caracterizada por ser fornecida com uma camada interna e uma camada dura em uma ou em ambas as superfícies da camada interna, e também caracterizada pelo fato de que: a espessura da camada dura é de pelo menos 20 ¿m e não mais que 40% da espessura da chapa de aço; a dureza micro-vickers média da camada dura é de pelo menos 240 hv mas menos de 400 hv; o teor de c da camada dura é de não mais que 0,4% em massa e o teor de n é de não mais que 0,02% em massa; a variação na dureza, medida por um nanoimpactador, a uma profundidade de 10 ¿m a partir da superfície da camada dura é de não mais que 2,0 em termos do desvio padrão; a dureza micro-vickers média da camada interna é de pelo menos 80hv mas menos de 400 hv; a fraca de volume de carbonetos contidos na camada interna é menor que 2,00%; e a dureza micro-vickers média da camada dura é pelo menos 1,05 vezes a dureza micro-vickers média da camada interna.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para CHAPA DE AÇO E MÉTODO PARA PRODUÇÃO DA MESMA.
CAMPO [001] A presente invenção refere-se a uma chapa de aço e a um método de produção da mesma, mais particularmente refere-se a chapas de aço que tenham chassis de automóveis como sua principal aplicação, e a um método para produção da mesma.
ANTECEDENTES [002] Nos últimos anos, tem sido desejada a melhoria da eficiência do combustível dos automóveis. Para esse fim, está sendo exigido que os automóveis sejam produzidos mais leves em peso. Para produzir automóveis mais leves, é eficaz reduzir a espessura da chapa de aço para uso automotivo. Entretanto, nesse caso, a melhoria da resistência à fadiga da chapa de aço torna-se um problema. Reduzindo-se a espessura da chapa de aço, o estresse aplicado ao material de aço aumenta e a vida de fadiga deteriora. Por essa razão, foi exigida uma chapa de aço com maior resistência à fadiga.
[003] Por outro lado, peças automotivas são, em muitos casos, usadas após serem trabalhadas em forma de peças por conformação por prensagem, conformação por cilindros, etc., então uma excelente capacidade de conformação a frio é considerada como sendo exigida. Para melhorar as características de fadiga, é eficaz fazer o aço ter maior resistência, mas fazer o aço mais resistente é geralmente acompanhado de uma queda na capacidade de conformação a frio. Como melhorar as características de fadiga sem provocar uma queda na capacidade de conformação a frio tornou-se um problema.
[004] Foram propostas técnicas consideráveis para melhorar as características de fadiga de elementos de aço.
[005] A PTL 1 refere-se a uma chapa de aço laminada a quente de alta resistência melhorada em resistência à fadiga sem provocar
Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 9/113
2/71 um aumento nos custos e também sem provocar a deterioração do alongamento total e descreve uma chapa de aço laminada a quente de alta resistência excelente em características de fadiga, caracterizada por compreender uma composição contendo, em % em massa, C: 0,03 a 0,09%, Si: 0,01 a 2,20%, Mn: 0,30 a 2,20%, P: 0,100% ou menos, S: 0,010% ou menos, Al: 0,005 a 0,050%, e N: 0,0100% ou menos e tendo um saldo de ferro e as inevitáveis impurezas, tendo uma microestrutura nas regiões de uma espessura correspondente a pelo menos 10% da espessura da chapa desde as superfícies superior e inferior da chapa de aço compreendida de uma estrutura de fase dupla de ferrita e bainita ou de uma estrutura de fase única de bainita, tendo uma microestrutura de uma região de uma espessura correspondente a pelo menos 50% da espessura da chapa na parte central da espessura da chapa compreendida de uma estrutura de fase dupla de ferrita e bainita, e tendo uma dureza das regiões de uma espessura correspondente a pelo menos 10% da espessura da chapa desde as superfícies superior e inferior da chapa de 1,10 vezes ou mais a dureza média da região de uma espessura correspondente a pelo menos 50% da espessura da chapa da parte central da espessura da chapa.
[006] A PTL 2 refere-se a aço para uso em carburação adequado para materiais de engrenagens de alta resistência, etc., com alta resistência à fadiga de dobramento da raiz da engrenagem e excelente em características de fadiga de pressão de contato e descreve um aço para uso em carburação compreendendo uma composição contendo C: 0,1 a 0,35%, Si: 0,01 a 0,22%, Mn: 0,3 a 1,5%, Cr: 1,35 a 3,0%, P: 0,018% ou menos, S: 0,02% ou menos, Al: 0,015 a 0,05%, N: 0,008 a 0,015%, e O: 0,0015% ou menos em faixas que satisfaçam as fórmulas (1), (2) e (3) a seguir e tendo um saldo de Fe e as inevitáveis impurezas e, além disso, tendo um percentual estrutural ou um total de ferrita e perlita na estrutura do aço de 85% ou mais, e tendo um tamaPetição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 10/113
3/71 nho médio de partícula de ferrita de 25 μιτι ou menos:
3,1 >{([%Si]/2)+[%Mn]+[%Cr]}>2,2 (1) [%C]-([%Si]/2)+([%Mn]/5)+2[%Cr]>3,0 (2)
2,5 > [%AI]/[%N] > 1,7 (3)
LISTA DE CITAÇÕES
LITERATURA DE PATENTE [007] [PTL 1] Japanese Unexamined Patent Publication No.
2015-63737 [008] [PTL 2] Japanese Unexamined Patent Publication No.
2013-82988 SUMÁRIO
PROBLEMA TÉCNICO [009] A técnica para mudar a qualidade do aço por tratamento térmico tem um problema a ser resolvido, da mudança nas dimensões e na forma da peça de aço após o resfriamento. Por exemplo, se tentar dobrar um elemento para corrigir sua forma mudada, a tensão será transmitida à camada de superfície, de modo que as características de fadiga cairão. Além disso, carburação, nitretação, e tratamento térmico de endurecimento por indução têm baixa produtividade e fazem os custos de produção aumentarem notavelmente, então a aplicação em polias, articulações, etc. é difícil.
[0010] A presente invenção, em consideração da situação acima, tem como seu objetivo o fornecimento de chapa de aço que tenha baixo custo e que seja melhorada em características de fadiga sem provocar uma queda na capacidade de conformação a frio.
SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA [0011] Os inventores se engajaram em pesquisas intensas sobre métodos para resolver o problema acima. Como resultado, eles descobriram que formando-se em uma ou em ambas as superfícies da chapa de aço uma camada dura com uma dureza micro-Vickers média
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4/71 de 240 HV ou mais e menos de 400 HV e com uma variação de dureza a uma profundidade de 10 pm a partir da superfície de um desvio padrão de 1,0 ou menos e, além disso, controlando-se as quantidades de C e N da camada dura para valores adequados, fazendo-se a dureza micro-Vickers média da camada interna 80 HV ou mais e menos de 400 HV, controlando-se a taxa de volume de carbonetos contidos na camada interna para menos de 2,00%, e fazendo-se a dureza microVickers média da camada dura 1,05 vezes ou mais a dureza microVickers média da camada interna, as características de fadiga e a capacidade de trabalho a frio podem ambas ser realizadas em altos níveis.
[0012] Além disso, o fato de que no método de produção de uma chapa de aço que satisfaz isso, a produção é difícil, mesmo se ajustar individualmente as condições de laminação a quente, as condições de recozimento, etc., e a produção só é possível otimizando-se as condições pelos assim chamados processos integrados tais como recozimento da laminação a quente que foi descoberto pelo acúmulo de várias pesquisas, levando assim ao término da presente invenção.
[0013] A essência da presente invenção é como a seguir.
[0014] (1) Uma chapa de aço compreendendo uma camada interna e uma camada dura em uma ou em ambas as superfícies da camada interna, a chapa de aço caracterizada pelo fato de que a espessura da camada dura é 20 pm ou mais e 40% ou menos da espessura da chapa de aço, a dureza micro-Vickers média da camada dura é 240 HV ou mais e menos de 400 HV, a quantidade de C da camada dura é de 0,4% em massa ou mais, a quantidade de N da camada dura é de 0,02% em massa ou menos, o desvio padrão da variação da dureza a uma profundidade de 10 pm a partir da superfície da camada dura é 2,0 ou menos, a dureza micro-Vickers média da camada interna é 80HV ou mais e menos de 400 HV, a taxa de volume dos carbonetos
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5/71 contidos na camada interna é menor que 2,00%, e a dureza microVickers média da camada dura é 1,05 vezes ou mais a dureza microVickers média da camada interna.
[0015] (2) A chapa de aço de acordo com a reivindicação 1, onde a camada dura contém, em % em massa, C: 0,03 a 0,35%, Si: 0,01 a 3,00%, Mn: 0,70 a 10,00%, P: 0,0200% ou menos, S: 0,0200% ou menos, Al: 0,500% ou menos, N: 0,0200% ou menos, O: 0,0200% ou menos, Ti: 0 a 0,500%, B: 0 a 0,0100%, Cr: 0 a 2,000%, Mo: 0 a 1,000%, Nb: 0 a 0,500%, V: 0 a 0,500%, Cu: 0 a 0,500%, W: 0 a 0,100%, Ta: 0 a 0,100%, Ni: 0 a 0,500%, Sn: 0 a 0,050%, Sb: 0 a 0,050%, As: 0 a 0,050%, Mg: 0 a 0,0500%, Ca: 0 a 0,050%, Y: 0 a 0,050%, Zr: 0 a 0,050%, La: 0 a 0,050%, Ce: 0 a 0,050% e um saldo de Fe e impurezas, e a camada interna contém, em % em massa, C: 0,001 a 0,300%, Si: 0,01 a 3,00%, Mn: 0,10 a 3,00%, P: 0,0200% ou menos, S: 0,0200% ou menos, Al: 0,500% ou menos, N: 0,0200% ou menos, O: 0,0200% ou menos, Ti: 0 a 0,500%, B: 0 a 0,0100%, Cr: 0 a 2,000%, Mo: 0 a 1,000%, Nb: 0 a 0,500%, V: 0 a 0,500%, Cu: 0 a 0,500%, W: 0 a 0,100%, Ta: 0 a 0,100%, Ni: 0 a 0,500%, Sn: 0 a 0,050%, Sb: 0 a 0,050%, As: 0 a 0,050%, Mg: 0 a 0,0500%, Ca: 0 a 0,050%, Y: 0 a 0,050%, Zr: 0 a 0,050%, La: 0 a 0,050%, Ce: 0 a 0,050% e um saldo de Fe e impurezas.
EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO [0016] De acordo com a presente invenção, formando-se em uma ou em ambas as superfícies da chapa de aço uma camada dura com uma dureza micro-Vickers média de 240 HV ou mais e menos de 400 HV e uma variação na dureza a uma profundidade de 10 pm a partir da superfície de um desvio padrão de 2,0 ou menos e, além disso, controlando-se as quantidades de C e N da camada dura para valores adequados, fazendo-se a dureza micro-Vickers média da camada interna 80 HV ou mais e menos de 400 HV, controlando-se a taxa de
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6/71 volume dos carbonetos contidos na camada interna para menos de 2,00, e fazendo-se a dureza micro-Vickers média da camada dura 1,05 vezes ou mais a dureza micro-Vickers média da camada interna, é possível fornecer uma chapa de aço para uso em conformação a frio excelente em características de fadiga e fornecer um método para produção da mesma.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0017] A FIG. 1 é uma vista mostrando as relações entre a espessura de uma camada dura e a razão limite da fadiga.
DESCRIÇÃO DE MODALIDADES [0018] A presente invenção será descrita em detalhes abaixo.
[0019] Inicialmente serão explicadas as razões para a limitação das espessuras, dos constituintes, e das durezas micro-Vickers médias da camada dura e da camada interna e o desvio padrão da nanodureza da camada dura. Aqui, % dos constituintes significa % em massa.
[0020] A espessura da camada dura presente em uma ou em ambas as superfícies da camada interna é feita ser 20 μιτι ou mais por lado ou 40% ou menos da espessura total da chapa. Se a espessura da camada dura for menor que 20 μιτι, a espessura da camada dura é fina e ao receber um estresse repetido, o descascamento da camada dura é promovido e excelentes características de fadiga não podem mais ser obtidas. Por essa razão, a espessura da camada dura é feita ser 20 μιτι ou mais. Além disso, se a espessura da camada dura exceder 40% da espessura total da chapa, isto é, no momento da conformação a frio, o estresse aplicado à camada dura aumenta e o mérito da melhoria da capacidade de conformação a frio pela formação de multicamadas pode não mais ser obtido. Por essa razão, a espessura da camada dura é feita ser 40% ou menos da espessura total da chapa. Mais preferivelmente a espessura da camada dura é de 30 μιτι a
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30%.
[0021] As espessuras da camada dura e da camada interna são medidas com um microscópio ótico. Uma amostra coberta pela medição é enterrada em uma resina epóxi em forma cilíndrica com 30 mm de diâmetro. Um polimento com lixa #80 a 1000 é usado para polimento bruto por polimento úmido, então abrasivos de diamante tendo tamanhos médios de partícula de 3 μιτι e 1 μιτι são usados para dar o acabamento espelhado à superfície da amostra. Note que o polimento pelas partículas de diamante de 1 μιτι é executado sob as condições de aplicação de uma carga de 1N a 10N e mantendo por 30 a 600 segundos em uma mesa de polimento girando a uma velocidade de 30 a 120 mpm.
[0022] Na camada dura e na camada interna, há uma diferença na dureza, então no polimento acima pelas partículas de diamante de 1 μιτι, uma diferença surge na quantidade de polimento. Devido a isso, uma leve diferença é formada na fronteira da camada dura e da camada interna. Pelo exame usando-se um microscópio ótico, é possível descobrir a fronteira entre a camada dura e a camada interna e as espessuras das camadas e as razões na espessura da chapa. Note que se a diferença provocada pelo polimento de acabamento for leve, o exame pela interferência diferencial do microscópio ótico é preferível.
[0023] A dureza micro-Vickers média da camada dura é feita ser 240 HV ou mais e menos de 400 HV. Se a dureza micro-Vickers média for menor que 240 HV, a dureza da camada dura é baixa e excelentes características de fadiga não podem mais ser obtidas. Por essa razão, a dureza micro-Vickers média da camada dura é feita ser 240 HV ou mais. Por outro lado, se a dureza micro-Vickers média da camada dura for 400 HV ou mais, a resistência da camada dura é excessivamente alta, de modo que a capacidade de conformação a frio deteriora-se notavelmente. Por essa razão, a dureza micro-Vickers média da caPetição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 15/113
8/71 mada dura é feita ser menos de 400 HV. Mais preferivelmente ela é 255 HV ou mais.
[0024] A quantidade de C contida na camada dura é feita ser 0,4% ou menos e a quantidade de N é feita ser 0,02% ou menos. C e N são elementos que suprimem notavelmente o escorregamento transversal no aço no momento da conformação a frio. O escorregamento transversal tem o efeito de suprimir a acumulação e a integração de deslocamentos introduzidos no aço no momento de transmitir a tensão. Se a quantidade de C exceder 0,4% ou a quantidade de N exceder 0,02%, o escorregamento transversal é notavelmente suprimido e uma acumulação excessiva e integração dos deslocamentos são promovidos no momento da conformação a frio. Como resultado, vãos são formados na região de baixa tensão. Esses vãos conectam e conduzem á fratura macroscópica, de modo que a capacidade de conformação a frio deteriora-se. Por essa razão, a quantidade de C contida na camada dura é feita ser 0,4% ou menos ou a quantidade de N é feita ser 0,02% ou menos. Mais preferivelmente, a quantidade de C é feita ser 0,38% ou menos ou a quantidade de N é feita ser 0,018% ou menos.
[0025] A dureza micro-Vickers média da camada interna é feita 80 HV ou mais e menos de 400 HV. Se a dureza micro-Vickers média for menor que 80 HV, a diferença na dureza com a camada dura se torna maior, então no momento da conformação a frio, a tensão se concentra excessivamente no lado da camada interna, fraturas se formam na interface camada dura/camada interna, e uma forma pobre do produto após a conformação a frio é promovida. Por essa razão, a dureza micro-Vickers média da camada interna é feita ser 80 HV ou mais. Além, disso, se a dureza micro-Vickers média for 400 HV ou mais, a diferença na dureza da camada dura e da camada interna se torna menor, então o efeito de facilitar a concentração da tensão na camada dura no
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9/71 momento da conformação a frio é perdido e a capacidade de conformação a frio deteriora-se. Por essa razão, a dureza micro-Vickers média da camada interna é feita ser menos de 400 HV. Mais preferivelmente, ela é 90 HV ou mais e menos de 380 HV.
[0026] A taxa de volume dos carbonetos da camada interna é feita ser menos de 2,00%. Os carbonetos se tornam locais de fraturas ou formação de vãos no momento da conformação a frio. Se for 2,00% ou mais, a conexão das fraturas ou vãos é promovida e uma fratura macroscópica é promovida. Por essa razão, o limite superior da razão de volume dos carbonetos da camada interna é feito ser menos de 2,00%. Mais preferivelmente, ele é feito ser menos de 1,90%. Note que carbonetos incluem o composto de ferro e carbono de cementita (FeaC) e também compostos e ligas de compostos nas quais os átomos de Fe na cementita são substituídos por Mn, Cr, e outros elementos de ligação (M23C6, MeC, MC. Note que M é Fe ou outro elemento metálico adicionado para ligação).
[0027] A dureza micro-Vickers média da camada dura é feita a ser 1,05 vezes ou mais a dureza micro-Vickers média da camada interna. A resistência à fadiga da chapa de aço pode ser melhorada controlando-se a razão da dureza da camada dura e a dureza da camada interna. Fazendo-se a dureza micro-Vickers média da camada dura ser 1,05 vezes ou mais a dureza micro-Vickers média da camada interna, a razão de limite de fadiga (= resistência à fadiga/resistência à tração) pode ser feita 0,50 ou mais. Mais preferivelmente, ela é 1,08 vezes ou mais pelo menos em uma superfície.
[0028] O desvio padrão da nanodureza da camada dura é feito ser 2,0 ou menos. Isto é porque suprimindo-se a variação da nanodureza da camada dura, a capacidade de conformação a frio é notavelmente melhorada. Se 0 desvio padrão exceder 2,0, por exemplo, no momento da conformação a frio, algumas vezes são formadas fraturas. A partir
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10/71 desse ponto de vista, o desvio padrão é feito ser 2,0. É preferível que ele seja 1,6 ou menos. O limite inferior do desvio padrão não é designado, mas suprimi-lo para 0,2 ou menos é tecnicamente difícil.
[0029] A variação na nanodureza da camada dura na direção da espessura da chapa não afeta a capacidade de conformação a frio. Mesmo se houver um gradiente de dureza na direção da espessura da chapa, o efeito da presente invenção não é prejudicado. Note que se a variação na nanodureza na linha vertical à direção da espessura da chapa e paralela à direção de laminação for grande, a capacidade de conformação a frio cai.
[0030] A chapa de aço da presente modalidade não é particularmente limitada em constituintes desde que a camada interna e a camada dura mencionadas acima sejam fornecidas. Abaixo serão explicados exemplos dos constituintes químicos adequados para a camada dura e para a camada interna da chapa de aço da presente invenção. Aqui% dos constituintes significa % em massa.
[0031] Inicialmente serão explicados os constituintes adequados da camada dura.
[0032] C: 0,03 a 0,35% [0033] C é um elemento eficaz para reforçar o aço. Para garantir as características de fadiga de uma peça pelo arrefecimento e têmpera ou outro tratamento térmico, a quantidade de C é preferivelmente feita ser 0,03% ou mais. 0,10% ou mais é mais preferível. Se a quantidade de C se tornar maior, a fratura ocorre facilmente no momento da conformação a frio, então é preferível fazer a mesma ser 0,35% ou menos. Mais preferivelmente ele é 0,30% ou menos.
[0034] Si: 0,01 a 3,00% [0035] Si é um elemento que age como um desoxidante e tem também um efeito na morfologia dos carbonetos e austenita residual após o tratamento térmico. Para realizar tanto as características de
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11/71 fadiga quanto a capacidade de conformação a frio, é eficaz reduzir a taxa de volume de carbonetos presentes na peça de aço e, também, para tornar ativo o uso de austenita residual para aumentar a resistência. Para obter esse efeito, 0,01% ou mais de SI está preferivelmente contido. Se o teor de Si for muito grande, a peça de aço se torna frágil e a capacidade de conformação a frio é passível de falha, então o teor é preferivelmente feito ser 3,00% ou menos. Mais preferivelmente, ele é 0,10% a 2,50%, ainda mais preferivelmente 0,20% a 2,00%.
[0036] Mn: 0,70 a 10,00% [0037] Mn é um elemento que age como um desoxidante e, além disso, é eficaz para suprimir a transformação de perlita no aço. Para suprimir a transformação de perlita e aumentar a razão de martensita no processo de resfriamento desde a região austenita para garantir resistência e características de fadiga, a quantidade de MN é preferivelmente feita ser 0,70% ou mais. 2,00% ou mais é mais preferível. Se a quantidade de Mn for muito grande, óxidos brutos de Mn se tornam presentes no aço e se tornam pontos de partida para fratura no momento da conformação a frio, com o que a capacidade de conformação a frio deteriora. Por essa razão, a quantidade de Mn é preferivelmente feita ser 10,00% ou menos. Mais preferivelmente, ela é feita ser 8,00% ou menos.
[0038] P: 0,0200% ou menos [0039] P não é um elemento essencial. Por exemplo, ele está contido no aço como uma impureza e segrega fortemente nas bordas dos grãos de ferrita fazendo as bordas dos grãos se tornarem frágeis. Por essa razão, quanto menor o teor de P, melhor. 0 é também possível. Entretanto, para reduzir esse teor para menos de 0,0001% no processo de refino para aumentar a pureza do aço, o tempo necessário para o refino se torna mais longo e o custo aumenta grandemente, então o limite inferior realístico é 0,0001%. Considerando-se os aspectos de
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12/71 custo, 0,0010% ou mais podem estar contidos. Se a quantidade de P se tornar maior, a fragilização das bordas dos grãos faz a capacidade de conformação a frio cair, então fazer essa quantidade ser 0,0200% ou menos é preferível. Mais preferivelmente ela é 0,0190% ou menos. [0040] S: 0,0200% ou menos [0041] S não é um elemento essencial e está, por exemplo, contido no aço como uma impureza. No aço, ele forma MnS e outras inclusões não metálicas e promove um aumento na dureza e uma queda na ductilidade da peça de aço. Além disso, devido à formação de inclusões não metálicas grandemente diferentes em dureza do aço, a variação na dureza próxima à superfície da camada dura se torna maior. Por essa razão, quanto menor for seu teor, melhor. 0 é também possível. Reduzindo-se esse teor para menos de 0,0001% no processo de refino para aumentar a pureza do aço, o tempo necessário para o refino torna-se mais longo e o custo aumenta grandemente, então o limite inferior realístico é 0,0001%. Considerando-se os aspectos de custo, 0,0010% ou mais podem estar contidos. Se a quantidade de S se tornar maior, fraturas ocorrem iniciando a partir das inclusões não metálicas no momento da conformação a frio e também a dureza aumenta, então a capacidade de conformação a frio cai, então fazer essa quantidade ser 0,0200% ou menos é preferível. Mais preferivelmente, ela é 0,0190% ou menos.
[0042] Al: 0,500% ou menos [0043] Al é um elemento que age como um desoxidante do aço, estabilizando a ferrita, e aumentando a dureza. Ele não é um elemento essencial e é adicionado de acordo com a necessidade. Para obter o efeito de adição, o teor é preferivelmente feito ser 0,001% ou mais. Fazer o teor ser 0,010% ou mais é mais preferível. Se a quantidade de Al se tornar maior, óxidos brutos de Al são formados, são provocados um aumento na dureza e uma queda na capacidade de conformaPetição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 20/113
13/71 ção a frio, e, além disso, inclusões não metálicas grandemente diferentes em dureza a partir do aço são formadas no aço, então a variação na dureza próxima à superfície da camada dura se torna maior, tornando-a assim, portanto, 0,500% ou menos é preferível e tornando-a 0,450% ou menos é mais preferível.
[0044] N: 0,0200% ou menos [0045] N, como o C, é um elemento eficaz para reforçar o aço, mas é também um elemento que afeta a ocorrência de escorregamento transversal de deslocamentos no momento da conformação a frio. Ele não é um elemento essencial. Do ponto de vista de garantir a capacidade de conformação a frio, quanto menor for seu teor, melhor. 0 é também possível. Entretanto, se o teor for reduzido para menos de 0,0001%, os custos de refino aumentam, de modo que o limite inferior realístico é 0,0001%. 0,0010% ou mais podem também estar contidos. Se a quantidade de N se tornar maior, não é possível suprimir a concentração de tensão no momento da conformação a frio e a formação de vãos é provocada, então a capacidade de conformação a frio cai notavelmente. Por essa razão, a quantidade de N é preferivelmente feita ser 0,0200% ou menos. Mais preferivelmente, ela é 0,0150% ou menos.
[0046] O: 0,0200% ou menos [0047] O é um elemento que forma óxidos no aço e promove um aumento na dureza. Além disso, devido à formação de inclusões não metálicas grandemente diferentes em dureza no aço, a variação da dureza próximo à superfície da camada dura se torna maior. Esse não é um elemento essencial. Óxidos presentes nos grãos de ferrita se tornam locais para a formação de vãos e também se tornam fatores estruturais que promovem um aumento na dureza, então quanto menor for a quantidade de O, mais preferível é. 0 é também possível. Entretanto, para reduzir isso para menos de 0,0001%, os custos de refino
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14/71 aumentam, então o limite inferior realístico é 0,0001%. 0,0005% ou mais podem também estar contidos. Se a quantidade de O se tornar maior, devido ao aumento da dureza, a capacidade de conformação a frio cai, então fazê-la ser 0,0200% ou menos é preferível. Mais preferivelmente ela é 0,0170% ou menos.
[0048] Os elementos a seguir não são elementos essenciais mas são elementos opcionais que podem ser adequadamente incluídos na chapa de aço e no aço até os limites de quantidades predeterminadas. [0049] Ti: 0 a 0,500% [0050] Ti é um elemento que controla a forma dos carbonetos e aumenta a resistência da ferrita pela inclusão em grandes quantidades. Entretanto, do ponto de vista de garantir a capacidade de conformação a frio, quanto menor o teor, melhor. 0 é também possível. Reduzindo-se a quantidade de Ti para menos de 0,001%, os custos de refino aumentam, então o limite inferior realístico é 0,001%. 0,005% ou mais podem também estar contidos. Se a quantidade de Ti se tornar maior, óxidos brutos de TI ou TiN se tornam presentes no aço e a capacidade de conformação a frio cai, então é preferível fazer a quantidade ser 0,500% ou menos. Mais preferivelmente, ela é 0,450% ou menos.
[0051] B:0a0,0100% [0052] B é um elemento que suprime a formação de ferrita e perlita a partir da austenita no processo de resfriamento e promover a formação de bainita e martensita ou outras estruturas transformadas a baixa temperatura. Além disso, B é um elemento vantajoso para fazer o aço de alta resistência e é adicionado de acordo com a necessidade. Para obter suficientemente o efeito de aumentar a resistência ou melhorar as características de fadiga pela adição, a quantidade de B é preferivelmente feita ser 0,0001% ou mais. 0,0005% ou mais é mais preferível. Se a quantidade de B se tornar maior, a formação de óxidos bruPetição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 22/113
15/71 tos de B no aço é promovida. Esses se tornam pontos de partida para a formação de vãos no momento da conformação a frio e fazem a capacidade de conformação a frio se deteriorar, então fazer essa quantidade ser 0,0100% ou menos é preferível. Mais preferivelmente, ela é 0,0050% ou menos.
[0053] Cr: 0 a 2,000% [0054] Cr, como o Mn, é um elemento que suprime a transformação de perlita e é eficaz para fazer o aço de alta resistência e é adicionado de acordo com a necessidade. Para obter o efeito da adição, 0,001% ou mais são preferivelmente adicionados. 0,010% ou mais é mais preferível. Se a quantidade de Cr se tornar maior, carbonetos brutos de Cr são formados na parte segregada central e a capacidade de conformação a frio cai, então fazer essa quantidade ser 2,000% ou menos é preferível. Mais preferivelmente, essa quantidade é 1,500% ou menos.
[0055] Mo: 0 a 1,000% [0056] Mo, como Mn e Cr, é um elemento eficaz para reforçar o aço e é adicionado de acordo com a necessidade. Para obter e efeito da adição, 0,001% ou mais são preferivelmente adicionados. 0,010% ou mais é mais preferível. Se a quantidade de Mo se tornar maior, carbonetos brutos de Mo são formados e a capacidade de trabalho a frio cai, então fazer essa quantidade ser 1,000% ou menos é preferível. Mais preferivelmente, ela é 0,700% ou menos.
[0057] Nb: 0 a 0,500% [0058] Nb, como o Ti, é um elemento eficaz para controlar a forma de carbonetos e é um elemento eficaz também para a melhoria da tenacidade uma vez que sua adição refina a estrutura. Para obter o efeito de adição, 0,001% ou mais são preferivelmente adicionados. 0,002% ou mais é mais preferível. Se a quantidade de Nb se tornar maior, um grande número de carbonetos finos e duros de Nb se preciPetição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 23/113
16/71 pitam, a resistência do material de aço aumenta, a ductilidade deteriora notavelmente, e a capacidade de trabalho a frio cai, então fazer essa quantidade ser 0,500% ou menos é preferível. Mais preferivelmente, ela é 0,200% ou menos.
[0059] V: 0 a 0,500% [0060] V também, como o Nb, é um elemento eficaz para controlar a forma dos carbonetos e é um elemento eficaz para também melhorar a tenacidade uma vez que sua adição refina a estrutura. Para obter o efeito, 0,001% ou mais são preferivelmente adicionados, 0,002% ou mais é mais preferível. Se a quantidade de V se tornar maior, um grande número de carbonetos finos de V se precipitam, a resistência do material de aço aumenta, a ductilidade cai, e a capacidade de conformação a frio cai, então fazer essa quantidade ser 0,500% ou menos é preferível. Mais preferivelmente, ela é 0,400% ou menos.
[0061] Cu: 0 a 0,500% [0062] Cu é um elemento eficaz para aumentar a resistência do material de aço e é adicionado de acordo com a necessidade. Para obter efetivamente o efeito de aumentar a resistência, um teor de 0,001% ou mais é preferível. 0,002% ou mais é mais preferível. Se a quantidade de Cu se tornar maior, a fragilização incandescente é promovida e a produtividade na laminação a quente cai, então fazer essa quantidade ser 0,500% ou menos é preferível. Mais preferivelmente, ela é 0,400 ou menos.
[0063] W:0a0,100% [0064] W também, como Nb e V, é um elemento eficaz para controlar a forma dos carbonetos e aumentar a resistência do aço e é adicionado de acordo com a necessidade. Para obter o efeito, 0,001% ou mais são preferivelmente adicionados. 0,002% ou mais é mais preferível. Se a quantidade de W se tornar maior, um grande número de carbonetos finos W se precipita, a resistência do material de aço aumenPetição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 24/113
17/71 ta, a ductilidade cai, e a capacidade de trabalho a frio cai, então é preferível fazer essa quantidade ser 0,100% ou menos. Mais preferivelmente, ela é 0,080% ou menos.
[0065] Ta: 0 a 0,100% [0066] Ta também, como Nb, V, e W, é um elemento eficaz para controlar a forma dos carbonetos e aumentar a resistência e é adicionado de acordo com a necessidade. Para obter o efeito, 0,001% ou mais são preferivelmente adicionados. 0,002% ou mais é mais preferível. Se a quantidade de Ta se tornar maior, um grande número de carbonetos finos de Ta se precipita, a resistência do material de aço aumenta, a ductilidade cai, e a capacidade de trabalho a frio cai, então fazer essa quantidade ser 0,100% ou menos ou menos é preferível. Mais preferivelmente, ela é 0,080% ou menos.
[0067] Ni: 0 a 0,500% [0068] Ni é um elemento eficaz para melhorar as características de fadiga da peça e é adicionado de acordo com a necessidade. Para obter efetivamente esse efeito, a inclusão de 0,001% ou mais é preferível. 0,002% ou mais é mais preferível. Se a quantidade de Ni se tornar maior, a ductilidade cai e a capacidade de conformação a frio cai, então fazer essa quantidade ser 0,500% ou menos é preferível. Mais preferivelmente, ela é 0,400% ou menos.
[0069] Sn: 0 to 0.050% [0070] Sn é um elemento que está contido no aço quando se usa sucata como matéria prima. Quanto menor a quantidade, mais preferível. Entretanto, reduzindo-se esse teor para menos de 0,001%, os custos de refino aumentam, então o limite inferior realístico é 0,001%. A inclusão de 0,002% ou mais é também possível. Se a quantidade de Sn se tornar maior, a fragilização da ferrita faz a capacidade de conformação a frio cair, então fazer essa quantidade ser 0,050% ou menos é preferível. Mais preferivelmente, ela é 0,040% ou menos.
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18/71 [0071] Sb: 0 to 0.050% [0072] Sb, como o Sn, é um elemento contido quando se usa sucata como matéria prima, Sb segrega fortemente nas bordas dos grãos e promove a fragilização das bordas dos grãos e uma queda na ductilidade, então quanto menor o teor, mais preferível. 0 é também possível. Entretanto, reduzindo-se esse teor para menos de 0,001%, os custos de refino aumentam, então o limite inferior realístico é 0,001%. A inclusão de 0,002% ou mais é também possível. Se a quantidade de Sb se tornar maior, a capacidade de conformação a frio cai, então é preferível fazer essa quantidade ser 0,050% ou menos. Mais preferivelmente, ela é 0,040% ou menos.
[0073] As: 0 a 0,050% [0074] As, como Sn e Sb, é um elemento contido quando se usa sucata como matéria prima e segrega fortemente nas bordas dos grãos. Quanto menor o teor, mais preferível. 0 é também possível. Entretanto, reduzindo-se esse teor para menos de 0,001%, os custos de refino aumentam, então o limite inferior realístico é 0,001%. A inclusão de 0,002% ou mais é também possível. Se a quantidade de As se tornar maior, a capacidade de conformação a frio cai, então essa quantidade é feita ser 0,050% ou menos. Mais preferivelmente, ela é 0,040% ou menos.
[0075] Mg: 0 a 0,0500% [0076] Mg é um elemento capaz de controlar a forma dos sulfetos pela adição de uma quantidade residual e é adicionado de acordo com a necessidade. Para obter esse efeito, 0,0001% ou mais são preferivelmente adicionados. 0,0005% ou mais é mais preferível. Se a quantidade de Mg se tornar maior, inclusões brutas são formadas e provocam uma queda na capacidade de conformação a frio, então fazer essa quantidade ser 0,0500% é preferível. Mais preferivelmente, ela é 0,0400% ou menos.
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19/71 [0077] Ca: 0 a 0,050% [0078] Ca, como o Mg, é um elemento capaz de controlar a forma de sulfetos pela adição em uma quantidade residual e é adicionado de acordo com a necessidade. Para obter esse efeito, 0,001% ou mais são preferivelmente adicionados. 0,002% ou mais é mais preferível. Se a quantidade de Ca se tornar maior, óxidos brutos de Ca são formados e se tornam o ponto de partida de fraturas no momento da conformação a frio, então é preferível fazer essa quantidade ser 0,050% ou menos. Mais preferivelmente, ela é 0,040% ou menos.
[0079] Y: 0 a 0,050% [0080] Y, como Mg e Ca, é um elemento capaz de controlar a forma de sulfetos pela adição de uma quantidade residual e é adicionado de acordo com a necessidade. Para obter esse efeito, 0,001% ou mais são preferivelmente adicionados. 0,002% ou mais é mais preferível. Se a quantidade de Y se tornar maior, óxidos brutos de Y são formados e a capacidade de conformação a frio cai, então fazer essa quantidade ser 0,050% ou menos é preferível. Mais preferivelmente, ela é 0,040% ou menos.
[0081] Zr: 0 a 0,050% ou menos [0082] Zr, como Mg, Ca, e Y, é um elemento capaz de controlar a forma de sulfetos pela adição de uma quantidade residual e é adicionado de acordo com a necessidade. Para obter esse efeito, 0,001% ou mais são preferivelmente adicionados. 0,002% ou mais é mais preferível. Se a quantidade de Zr se tornar maior, óxidos brutos de Zr são formados e a capacidade de conformação a frio cai, então é preferível fazer essa quantidade ser 0,050% ou menos. Mais preferivelmente, ela é 0,040% ou menos.
[0083] La: 0 a 0,050% [0084] La é um elemento eficaz para controlar a forma dos sulfetos pela adição em uma quantidade residual e é adicionado de acordo
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20/71 com a necessidade. Para obter esse efeito, 0,001% ou mais são preferivelmente adicionados. 0,002% ou mais é mais preferível. Se a quantidade de La se tornar maior, óxidos de La são formados e a capacidade de conformação a frio cai, então é preferível fazer essa quantidade ser 0,050%. Mais preferivelmente, ela é 0,040% ou menos.
[0085] Ce: 0 a 0,050% [0086] Ce, como o La, é um elemento capaz de controlar a forma dos sulfetos pela adição em uma quantidade residual. Além disso, é um elemento que segrega fortemente nas bordas dos grãos e diminui a razão numérica dos carbonetos nas bordas dos grãos e é adicionado de acordo com a necessidade. Para obter esse efeito, 0,001% ou mais são preferivelmente adicionados, 0,002% ou mais é mais preferível. Se a quantidade de Ce se tornar maior, a queda na razão numérica dos carbonetos nas bordas dos grãos faz a capacidade de conformação a frio cair, então é preferível fazer essa quantidade ser 0,050% ou menos. Mais preferivelmente, ela é 0,046% ou menos.
[0087] Além disso, será explicado um exemplo de constituintes químicos adequados para a chapa de aço da camada interna.
[0088] C: 0,001 a 0,300% [0089] C é um elemento eficaz para reforçar o aço. Para controlar a dureza micro-Vickers média da camada interna para 80HV ou mais, 0,001% ou mais são preferivelmente adicionados. 0,002% ou mais é mais preferível. Se a quantidade de C se tornar maior, é promovido um aumento excessivo na resistência da camada interna ou a formação de carbonetos e a capacidade de conformação a frio cai, então é preferível fazer essa quantidade ser 0,300% ou menos. Mais preferivelmente, ela é 0,200% ou menos.
[0090] Mn: 0,10 a 3,00% [0091] Mn é um elemento que age como desoxidante e também é eficaz para controlar a resistência do aço. Se o teor de Mn for pequePetição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 28/113
21/71 no, no processo de solidificação no momento do lingotamento contínuo, a solidificação começa a partir de uma alta temperatura. Juntamente com isso, a segregação na parte central é agravada. Além disso, no momento da conformação a frio, fraturas se formam a partir dessa parte central segregada e a capacidade de conformação a frio cai. Por essa razão, fazer esse teor ser 0,10% ou mais é preferível. 0,30% ou mais é mais preferível. Se a quantidade de Mn se tornar maior, um aumento excessivo na resistência é promovido e a capacidade de conformação a frio deteriora, então é preferível fazer essa quantidade ser 3,00% ou menos. Mais preferivelmente, ela é 2,60% ou menos.
[0092] A camada interna pode conter, em adição ao C e ao Mn acima, Si, P, S, Al, N, Cr, Mo, O, Ti, B, Nb, V, Cu, W, Ta, Ni, Sn, Sb, As, Mg, Ca, Y, Zr, La, e Ce. As faixas e os efeitos são os mesmos que os da camada dura.
[0093] Note que, na camada dura e na camada interna da chapa de aço da presente invenção, os saldos na adição dos constituintes acima são Fe e impurezas.
[0094] A chapa de aço da presente invenção é fornecida com uma camada interna e uma camada dura formada em uma ou em ambas as superfícies da camada interna tem uma espessura da camada dura de 20 μιτι ou mais e 40% ou menos da espessura total da chapa tem uma dureza micro-Vickers média da camada dura de 240 HV ou mais e menos de 400 HV tem uma quantidade de C da camada dura de 04% ou menos e tem uma quantidade de N de 0,02% ou menos, tem uma dureza média micro-Vickers da camada interna de 80 HV ou mais em menos de 400 HV, tem uma taxa de volume de carbonetos contidos na camada interna de menos de 2,00%, e tem uma dureza micro-Vickers média da camada dura de 1,05 vezes ou mais a dureza micro-Vickers média da camada interna. O fato de que, devido a isso, tanto excelenPetição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 29/113
22/71 te capacidade de conformação a frio quanto características de fadiga são obtidas, é uma nova descoberta feita pelos inventores.
[0095] A seguir será explicado o método de exame e medição da estrutura.
[0096] A taxa de volume dos carbonetos é medida pelo método de replica de extração eletrolítica. O material de aço é colocado e eletrodos feitos de platina e que servem também como apoio da amostra e é imerso em uma solução eletrolítica. Um potencial que deixa apenas carbonetos não dissolvidos é aplicado e 0,1 mesh é usado para obter o resíduo de carbonetos. A razão de volume de carbonetos presentes no aço é descoberta a partir do peso da amostra usada para a extração eletrolítica e a quantidade de resíduos de carbonetos.
[0097] A dureza micro-Vickers média da chapa de aço é descoberta medindo-se a carga 0,098N da dureza micro-Vickers da camada dura e da camada interna em posições a 1/4 da espessura a partir dos lados das superfícies da camada dura e da camada interna em respectivamente 12 pontos e determinando-se os valores médios de 10 pontos enquanto se descarta o dado mais duro e o dado mais macio. Note que, com uma carga de 0,098N, o comprimento diagonal da mossa no caso de 240 HV é de cerca de 9 μιτι e o comprimento no caso de 400 HV é de cerca 7 μιτι. A dureza da camada dura tendo uma espessura de cerca de 20 μιτι pode ser avaliada adequadamente.
[0098] O desvio padrão da nanodureza da camada dura tem que ser descoberto a partir da linha vertical até a direção da seção transversal da espessura da chapa e paralela à direção de laminação. Na presente invenção, o desvio padrão da nanodureza da camada dura significa o desvio padrão de uma curva de ajuste quando se mede a nanodureza em 100 locais em posições a 10 μιτι a partir do lado da superfície da camada dura na direção da espessura da chapa e intervalos de 3 μιτι na direção de laminação usando-se um nanoimpactador
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23/71 (Ti-900) produzido por Hysitron sob condições de uma profundidade de mossa de 80 nm, preparando-se um histograma a partir dos dados de dureza obtidos, e aproximado o histograma por distribuição normal. Aqui, o desvio padrão de nanodureza da camada dura avalia a diferença de dureza entre as microestruturas, então é descoberto não por um teste de dureza Vickers, mas por um teste de dureza usando-se um nanoimpactador co uma pequena área da região para avaliação da dureza.
[0099] A seguir, será explicado o método de avaliação da capacidade de conformação a frio. Com um raio de dobramento interno de 4 mm, a conformação por cilindro foi usada para transmitir um dobramento de 90° a uma amostra, então a parte de canto dobrada foi verificada quanto a fraturas pelo exame da estrutura da seção transversal. A amostra foi enterrada na resina epóxi, então foi polida brutamente por polimento úmido com esmeril, e então partículas de diamante de 3 pm e 1 pm foram usados para polir a seção transversal da amostra até um acabamento espelhado. A seguir, sem causticação, foi usado um microscópio ótico para examinar a estrutura da seção transversal a uma ampliação de 1000x. Se os comprimentos das fraturas e as rupturas descobertas tiverem menos de 5 pm, é considerado que a capacidade de trabalho a frio foi excelente. Além disso, se os comprimentos das fraturas e rupturas descobertas forem 5 pm ou mais, é julgado que a capacidade de conformação a frio foi pobre.
[00100] As características de fadiga da chapa de aço foram avaliadas executando-se um teste de fadiga de dobramento plano de acordo com o método descrito na JIS Z2275 sob condições de uma razão de estresse de -1 e determinando-se o limite de fadiga de 2.000.000, então o limite de fadiga/resistência à tração foi calculado como a razão limite de fadiga e usado como número da avaliação. Na chapa de aço da presente modalidade, se a razão de limite de fadiga for 0,45 ou
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24/71 mais, é considerado que as características de fadiga são excelentes.
[00101] A seguir, será explicado o método para produção da chapa de aço da presente invenção. A explicação a seguir é feita para ilustrar o método característico para produção da chapa de aço da presente invenção e não pretende limitar a chapa de aço da presente invenção à chapa de aço de múltiplas camadas obtida ligando-se a camada interna e a camada dura como explicado abaixo.
[00102] Por exemplo, no momento da produção da tira de aço, é também possível produzir a chapa de aço fornecida com uma camada interna e uma camada dura na presente invenção tratando-se a superfície de uma chapa de aço de camada única para endurecer parte da camada da superfície. Endurecendo-se a parte da camada de superfície pelo tratamento da superfície no momento da produção da tira de aço dessa forma, é possível resolver o problema da queda da precisão dimensional que ocorreu quando se executa o tratamento de superfície após a conformação de uma peça.
[00103] O método para produção da chapa de aço da presente invenção é caracterizado pela ligação de uma camada dura que é excelente em características de fadiga a uma ou ambas as superfícies de uma camada interna que é macia e excelente em capacidade de conformação a frio e controlando-se as resistências, constituintes e estruturas dessas camadas dura e camada interna para os estados ótimos. Além disso, como tal método de produção, embora não particularmente limitado a isso, podem ser citados, por exemplo, o tratamento térmico de difusão usando esboços de chapas de aço finas e laminação a quente, recozimento de laminação a frio, revestimento, e outros tratamentos que usam uma placa compreendida de vários tipos de aço da camada dura e da camada interna ligada por soldagem com resistência elétrica. O método específico de produção é como segue.
[00104] Inicialmente, será explicado o método de produção de um
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25/71 material de aço pelo método de tratamento térmico de difusão usandose esboços de chapas de aço finas.
[00105] Foram usadas chapas de aço finas correspondentes à camada dura e à camada interna que foram ajustadas a constituintes e formas predeterminados e produzidos pelo método de forno elétrico ou alto forno. Os óxidos nas superfícies de ligação da camada dura e da camada interna foram removidos por decapagem, as superfícies das superfícies de ligação foram polidas com pedras amoladeiras #50 a #1000 ou lixa de polimento, e então a limpeza ultrassônica foi usada para remover a sujeira, as chapas foram superpostas, uma carga foi posicionada a partir da superfície superior, e as chapas foram inseridas em um forno de aquecimento naquele estado.
[00106] Nesse momento, usando-se como chapa de aço correspondente à camada dura uma chapa de aço com uma dureza microVickers média de 1,05 vezes ou mais a da chapa de aço correspondente à camada interna, é possível obter uma chapa de aço de múltiplas camadas com uma dureza micro-Vickers média de 1,05 vezes ou mais a dureza micro-Vickers média da camada interna.
[00107] As espessuras dos materiais da camada dura e da camada interna usadas para a ligação são preferivelmente feitas ser 0,1 mm ou mais. Se for menor que 0,1 mm, o estresse residual introduzido nos materiais na etapa de polimento após a decapagem faz o empeno e o vão ocorrerem no momento de carregar os materiais no forno de aquecimento e algumas vezes a camada dura e a camada interna não serem ligadas com uma força suficiente. Por essa razão, as espessuras desses materiais são preferivelmente 0,1 mm ou mais. Por outro lado, não há limites superiores para a espessura desses materiais. Mesmo se for 100 mm ou mais, não há problema técnico do ponto de vista de ligação exceto que o peso dos materiais aumenta e o trabalho se torna mais difícil.
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26/71 [00108] Na etapa de polimento, pedras amoladeiras #50 a #1000 ou lixas de papel são preferivelmente usadas. No caso de menos de #50, o grau de rugosidade de superfície dos materiais é baixo e o contato entre a camada dura e a camada interna no momento do tratamento térmico de difusão é insuficiente, então algumas vezes uma força de ligação suficiente não pode ser obtida após o tratamento térmico. Por essa razão, o limite inferior da pedra amoladeira ou da lixa de papel usada para o polimento é preferivelmente #50. Além disso, se for usada uma pedra amoladeira ou uma lixa de papel de mais de #1000 números para polir os materiais da camada dura e da camada interna, a habilidade de trabalhadores experientes é necessária para dar acabamento plano às superfícies de polimento e a eficiência do trabalho cai. Em adição, mesmo se for usado um #1000 ou número maior para polimento, nenhuma melhoria notável na força de ligação pode ser reconhecida, então o limite superior do número usado para o polimento é preferivelmente #1000. Mais preferivelmente, ele é #80 a #600.
[00109] A temperatura do forno de aquecimento é preferivelmente 800Ό a 1300Ό. Com uma temperatura do forno de aqu ecimento de menos de 800Ό, a difusão de elementos entre a camada dura e a camada interna é insuficiente e uma força de ligação suficiente não pode ser obtida, então o limite inferior da temperatura de aquecimento é preferivelmente 800Ό ou mais. Por outro lado, se a temperatura de aquecimento exceder 1300Ό, o oxigênio penetra excessivamente no vão entre a camada dura e a camada interna e são formados óxidos brutos entre a camada dura e a camada interna, então a força de ligação cai. Por essa razão, o limite superior da temperatura de aquecimento é preferivelmente 1300Ό ou menos. Mais preferivelmente, é 850Ό a 1200Ό.
[00110] O tempo de retenção no forno de aquecimento é preferivelmente 15 minutos a 300 minutos. Com um tempo de retenção mePetição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 34/113
27/71 nor que 15 minutos, uma força de ligação suficiente não pode ser obtida entre a camada dura e a camada interna, então o limite inferior é preferivelmente 15 minutos ou mais. Por outro lado, com um tempo de retenção de mais de 300 minutos, óxidos são formados entre a camada dura e a camada interna e a força de ligação cai, então o limite superior do tempo de retenção é preferivelmente 300 minutos ou menos. Mais preferivelmente, ele é de 30 minutos a 180 minutos.
[00111] Na etapa de inserção no forno de aquecimento e retenção, a pressão de contato aplicada ao material é preferivelmente 10 MPa ou mais. Com uma pressão de contato de menos de 10 MPa, uma força de ligação suficiente não pode ser obtida, então o limite inferior da pressão de contato é preferivelmente 10 MPa ou mais. Note que quanto maior a pressão de contato, mais preferível. Por exemplo, uma pressão de contato de aproximadamente 200 MPa pode também ser dada.
[00112] O material de múltiplas camadas após o aquecimento e resfriamento pode também ser tratado termicamente após a remoção da carga. O tratamento térmico é, por exemplo, aquecer até 800 a 1000Ό, mantendo aí por 1 a 60 minutos, e então res friar. Como resfriamento, por exemplo, resfriamento a água, resfriamento a óleo, e resfriamento a ar podem ser usados. Quanto mais rápida a taxa de resfriamento nesse tratamento térmico, maior a dureza da camada dura e da camada interna, então é possível ajustar adequadamente a taxa de resfriamento de acordo com a dureza das chapas de aço dos materiais usados para a camada dura e a camada interna e a dureza da chapa de aço de múltiplas camadas tentando ser finalmente obtida.
[00113] A seguir, será explicado o método para produção de uma tira de aço que satisfaz os requisitos da presente invenção através das etapas de laminação a quente, ou laminação a quente, decapagem, laminação a frio, e recozimento usando-se uma placa de múltiPetição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 35/113
28/71 pias camadas compreendida de uma camada interna na qual uma camada dura é superposta.
[00114] O método para produção de uma placa de múltiplas camadas não é particularmente limitado. Por exemplo, podem ser usados ou o método de lingotamento continuo ou o método de soldagem de placas. No método de lingotamento contínuo, é usada uma máquina de lingotamento fornecida com duas panelas intermediárias. Inicialmente, é produzido um lingotamento de uma camada interna lateral na parte central, e então o aço fundido correspondente à camada dura e com constituintes diferentes dos da camada interna lateral é derramado da segunda panela intermediária de como a cobrir o lingotamento da camada interna lateral. A montagem é solidificada continuamente para obter um estado de placa de múltiplas camadas. Alternativamente, no método de soldagem de placa, placas lingotadas para composições predeterminadas ou materiais laminados brutamente produzidos a partir de placas são polidos nas superfícies de ligação por escarfagem, etc., então são lavados com ácido e álcool para remover os óxidos e contaminantes e então empilhados. Além disso, as superfícies superior e inferior dessa placa de múltiplas camadas são imprensadas entre placas de alta temperatura apenas acabadas sendo lingotadas de modo a promover a ligação de difusão pelo calor a partir das placas de alta temperatura.
[00115] A placa de múltiplas camadas produzida pelo método ilustrado acima é usado para produzir uma tira de aço de múltiplas camadas por um processo de laminação a quente comum.
[00116] Laminação a quente [00117] A placa de múltiplas camadas mencionada acima é lingotada continuamente, e então é laminada enquanto ainda quente ou após reaquecer após ser resfriada uma vez. Nesse momento, ela é aquecida a 1100Ό a 1300Ό por 1 minuto a 300 minutos, e então sofre a laPetição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 36/113
29/71 minação de acabamento terminando numa região de temperaturas de 650Ό a 950Ό. A tira de aço laminada acabada é res friada em um ROT, então bobinada em uma faixa de temperaturas de 100Ό a 700Ό para obter uma bobina laminada a quente. Abai xo será explicado explicitamente o método para produção da chapa de aço da presente invenção.
[00118] A temperatura de aquecimento da placa é de 1100Ό a 1300Ό. Se a temperatura de aquecimento exceder 130 0Ό ou se o tempo de aquecimento exceder 300 minutos, acontece uma oxidação notável entre a camada dura e a camada interna e a camada dura e a camada interna facilmente se descolam então são provocadas uma queda nas características de fadiga e uma queda na capacidade de conformação a frio. Além disso, óxidos são formados dentro da camada dura, então a variação da dureza nas camadas superior e inferior da tira de aço de múltiplas camadas se torna maior. Por essa razão, preferivelmente o limite superior da temperatura de aquecimento é 1300Ό ou menos e o limite superior do tempo de enxágue é 300 minutos ou menos. Preferivelmente a temperatura de aquecimento é 1250Ό ou menos e o tempo de enxágue é de 270 minutos ou menos.
[00119] É importante que a placa seja aquecida até a faixa de 1100Ό a 1300Ό e mantida ali por 1 a 300 minutos. Em adição, por exemplo, pode haver um tempo de contato em uma faixa de temperatura menor.
[00120] A laminação a quente de acabamento é terminada a 650Ό a 950Ό. Se a temperatura de acabamento da laminação a quente for menor que 650Ό, devido ao aumento da resistência à deformação do material de aço, a carga de laminação aumenta notavelmente. Além disso, um aumento na quantidade de desgaste do cilindro é promovida e é provocada uma queda a produtividade. Por essa razão, o limite inferior é feito ser 650Ό ou mais. Além disso, se a temperatura de
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30/71 acabamento da laminação a quente exceder 950Ό, fal has devido à carepa grossa formada no meio da passagem pela mesa de saída são formadas na superfície da chapa de aço e provocam uma queda nas características de fadiga. Além disso, juntamente com a maior temperatura de acabamento da laminação, a estrutura se torna partículas mistas, então a variação na dureza das camadas superior e inferior da tira de aço de múltiplas camadas se torna maior. Por essa razão, o limite superior é feito ser 950Ό ou menos. Mais preferivelmente, ele é 800Ό a 930Ό.
[00121] A taxa de resfriamento da tira de aço na mesa de saída, após a laminação de acabamento é preferivelmente 10Ό/s a 100O/s.
Com uma taxa de resfriamento menor que 10O/s, não é possível evitar a formação de carepa grossa no meio do resfriamento e a ocorrência de falhas devido à mesma, e uma queda na aparência da superfície é promovida. Por essa razão, o limite inferior é preferivelmente feito ser 10O/s ou mais. Além disso, resfriando-se a tira de aço a partir da superfície para o interior da chapa de aço por uma taxa de resfriamento que exceda 10OO/s, a camada mais externa da superfície é excessivamente resfriada e bainita, martensita e outras estruturas transformadas a baixa temperatura são formadas. Quando se baixa uma bobina resfriada até a temperatura ambiente após o bobinamento, rupturas finas se formam nas estruturas transformadas a baixa temperatura mencionadas acima. É difícil remover essas rupturas mesmo na etapa subsequente de decapagem. Essas rupturas se tornam pontos de partida de fraturas e provocam fraturas na tira de aço na produção e uma queda na produtividade. Por essa razão, o limite superior é preferivelmente feito lOOO/s ou menos. Note que a taxa de resfriamento definida acima indica a capacidade de resfriamento obtida a partir do equipamento de resfriamento entre as zonas de pulverização a partir do momento em que a tira de aço laminada a quente acabada é resfriada
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31/71 a água em uma zona de pulverização após passar por uma zona de não pulverização até o momento em que ela é resfriada na mesa de saída até a temperatura de bobinamento almejada. Ela não mostra a taxa média de resfriamento desde o ponto de início da pulverização até a temperatura de bobinamento pela máquina de bobinamento. Mais preferivelmente, ela é 20O/s a 90O/s.
[00122] A temperatura de bobinamento é feita ser 50Ό a 700Ό. Se a temperatura de bobinamento for feita ser menor que 50Ό, a transformação é substancialmente completada antes do bobinamento e um grande estresse residual permanece na direção da espessura da chapa. Devido a esse estresse residual, a capacidade de conformação a frio cai notavelmente. Além disso, se se aplicar a laminação a frio, a deterioração da forma da chapa é promovida. Portanto, o limite inferior da temperatura de bobinamento é feito ser 50Ό ou m ais. Além disso, se a temperatura de bobinamento exceder 700Ό, a resistência predeterminada não pode ser garantida na camada dura e na camada interna após a laminação a quente. Em adição, a formação de uma grande quantidade de carbonetos na camada interna é promovida e é provocada uma queda na capacidade de conformação a frio. Por essa razão, o limite superior da temperatura de bobinamento é feito ser 700Ό ou menos. Mais preferivelmente, ele é 100Ό a 680Ό .
[00123] A modalidade da presente invenção não pode ser obtida pela carburação geral, nitretação, nitretação suave, endurecimento da superfície por indução, etc. da reforma da camada de superfície convencional. A razão é que com a carburação, nitretação, nitretação suave, e outras técnicas de tratamento térmico, é permitido que grandes quantidades de carbono e nitrogênio penetrem na camada de superfície, então a capacidade de conformação a frio cai. Além disso, com o endurecimento da superfície por indução e outras técnicas, carbonetos permanecem no centro da espessura da chapa, então a capacidade
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32/71 de conformação a frio cai.
[00124] A tira de aço laminada a quente acima pode ser decapada e laminada a frio e recozida ou laminada a quente e recozida, e então laminada a frio e recozida de modo a produzir uma tira de aço laminada a frio fornecida tanto com capacidade de conformação a frio quanto com características de fadiga.
[00125] Decapaqem [00126] O tipo de ácido usado na decapagem não é particularmente designado. O propósito da decapagem é a remoção da carepa óxida formada na superfície da tira de aço após a laminação a quente. Ou decapagem com ácido clorídrico ou decapagem com ácido sulfúrico podem ser usadas. Além disso, mesmo se adicionando um promotor de decapagem química à solução de decapagem ou ajustando-se a vibração ou tensão ou aplicando-se outra ação mecânica para promover a decapagem, não há nenhum efeito na técnica fundamental da presente invenção.
[00127] Laminação a frio [00128] A redução de laminação na laminação a frio é preferivelmente 20% a 80%. Com uma redução na laminação de menos de 20%, a carga aplicada em cada cadeira do laminador em linha se torna menor, então obter uma pegada e controlar a forma da chapa se torna difícil e uma queda na produtividade é promovida. Além disso, se a redução na laminação exceder 80%, a carga dada em cada cadeira aumenta notavelmente. Juntamente com isso, o estresse Hertz que ocorre nos cilindros aumenta excessivamente, então uma queda na vida útil do cilindro é promovida e uma queda na produtividade é provocada. Por essa razão, a redução na laminação é preferivelmente 20% a 80%. Mais preferivelmente, ela é 25% a 70% ou menos.
[00129] Recozimento do produto laminado a quente [00130] Antes de fornecer a tira de aço laminada a quente para a
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33/71 laminação a frio, ela pode ser recozida. O propósito do recozimento do produto laminado a quente é garantir a produtividade na laminação a frio pelo amolecimento da tira de aço antes da laminação a frio e obter excelentes características de fadiga e capacidade de conformação a frio na tira de aço após o recozimento do produto laminado a frio pelo controle das razões estruturais na etapa após a etapa de recozimento do produto laminado a quente. Com etapa de recozimento do produto laminado a quente, ou recozimento em caixa (BAF) ou recozimento contínuo convencional (C-CAL) podem ser usados.
[00131] A taxa de aquecimento e a taxa de resfriamento no recozimento em caixa são preferivelmente 5Ό/ή a 80O/h. Com uma taxa de aquecimento de menos de 5Ό/ή, o tempo necessário para a etapa de recozimento do produto laminado a quente aumenta e uma queda na produtividade é promovida. Por outro lado, se a taxa de aquecimento exceder 80O/h, a diferença de temperaturas entre o lado da circunferência interna e o lado da circunferência externa da tira de aço tomada em uma bobina aumenta. Devido à fricção da tira de aço provocada pela diferença na expansão térmica, falhas são formadas na superfície da tira de aço. Essas falhas diminuem a aparência da superfície do produto e em adição promovem uma queda nas características de fadiga. Por essa razão, a taxa de aquecimento é preferivelmente õO/h a 80O/h. Mais preferivelmente ela é 10O/h a 60O/h.
[00132] Preferivelmente, a temperatura de recozimento no recozimento em caixa é de 450Ό a 720°, e o tempo de rete nção é de 3 horas a 100 horas. Com uma temperatura de recozimento de menos de 450Ό ou um tempo de retenção de menos de 3 horas, a tira de aço não é amolecida suficientemente e não há efeito na melhoria da produtividade na laminação a frio. Além disso, se a temperatura do recozimento exceder 720Ό, austenita é produzida durante o recozimento e é provocada a ocorrência de falhas na tira de aço devido à mudança
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34/71 na expansão térmica. Além disso, se o tempo de retenção exceder 100 horas, a superfície da tira de aço se torna aderente e ocorre o emperramento, então a aparência da superfície cai. Por essa razão, preferivelmente a temperatura do recozimento no recozimento em caixa é 450Ό a 720Ό e o tempo de retenção é 3 horas a 100 horas.
[00133] A taxa de aquecimento e a taxa de resfriamento no recozimento contínuo são preferivelmente 5O/s ou mais. Com uma taxa de aquecimento menor que 5O/s, uma queda na produtividade é promovida. Por outro lado, não há limites superiores para a taxa de aquecimento e para a taxa de resfriamento. As taxas podem estar também acima de 80O/s. Mais preferivelmente elas são 10Ό /s ou mais.
[00134] Preferivelmente a temperatura de recozimento no recozimento contínuo é de 650Ό a 900Ό e o tempo de rete nção é de 20 segundos a 300 segundos. Com uma temperatura de recozimento de menos de 650Ό ou um tempo de retenção de menos de 20 segundos, com o método de recozimento contínuo, a tira de aço não é amolecida suficientemente e não há efeito na melhoria da produtividade na laminação a frio. Além disso, se a temperatura de recozimento exceder 900Ό, a resistência da tira de aço cai notavelmente, a fratura na chapa é promovida, e uma queda na produtividade é provocada. Além disso, se o tempo de retenção exceder 300 segundos, impurezas no forno se depositam na superfície da chapa de aço e a aparência da superfície cai. Por essa razão, preferivelmente a temperatura de recozimento no recozimento contínuo é de 650Ό a 900Ό o tempo de retenção é de 20 segundos a 300 segundos. Mais preferivelmente, a temperatura de recozimento é de 680Ό a 850Ό e o t empo de retenção é de 30 segundos a 240 segundos.
[00135] Recozimento do Produto Laminado a Frio [00136] O propósito do recozimento do produto laminado a frio é a restauração da capacidade de laminação a frio da tira de aço perdida
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35/71 devido à laminação a frio. Além disso, otimizando-se as razões das estruturas de ferrita, perlita, bainita, martensita e austenita residual, são obtidas excelentes características de fadiga e capacidade de conformação a frio. Como a etapa de recozimento do produto laminado a frio, podem ser usados ou o método de recozimento contínuo convencional (C-CAL) ou o método de recozimento contínuo do tipo de reaquecimento (R-CAL).
[00137] As características do método de produção nas etapas de aquecimento e retenção e resfriamento do recozimento de produto laminado a frio no método de recozimento contínuo normal são como descritos para o recozimento contínuo da etapa de recozimento de produto laminado a quente.
[00138] Preferivelmente, a temperatura na zona de superenvelhecimento no recozimento contínuo convencional é 300°C a 500Ό e o tempo de retenção é de 50 segundos a 500 segundos. Na zona de superenvelhecimento, a austenita formada na etapa de aquecimento é transformada em bainita ou martensita. Controlando-se adequadamente a quantidade e a morfologia da austenita residual, excelentes características de fadiga e capacidade de conformação a frio são obtidas. Com uma temperatura de envelhecimento de menos de 300Ό e um tempo de retenção de menos de 50 segundos, a quantidade de transformação de bainita é insuficiente. Além disso, com uma temperatura de envelhecimento de 500Ό ou mais e um tempo de retenção de menos de 500 segundos, a quantidade de austenita residual cai notavelmente, então as características de fadiga e a capacidade de conformação a frio não podem mais ser realizadas em conjunto. Por essa razão, preferivelmente a temperatura da zona de superenvelhecimento no recozimento contínuo convencional é de 300Ό a 5 00Ό e o tempo de retenção é de 50 segundos a 500 segundos. Mais preferivelmente, a temperatura é de 450Ό ou menos e o tempo de rete nção é de 90
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36/71 segundos a 300 segundos.
[00139] A taxa de aquecimento e a taxa de resfriamento no recozimento contínuo do tipo de reaquecimento são preferivelmente 5O/s ou mais. Com uma taxa de aquecimento de menos de 5°C/s, uma queda na produtividade é promovida. Por outro lado, não há limites superiores para a taxa de aquecimento e para a taxa de resfriamento. As taxas também podem estar acima de 80O/s. Mais p referivelmente, elas são 10Ό/s ou mais.
[00140] Preferivelmente, a temperatura de recozimento no recozimento contínuo do tipo de reaquecimento é 700Ό a 9 00Ό e o tempo de retenção é de 20 segundos a 300 segundos. Com uma temperatura de recozimento de menos de 700Ό ou um tempo de retenção de menos de 20 segundos, a quantidade de austenita que se transforma durante o recozimento contínuo não é suficiente. No arrefecimento rápido subsequente e na separação, a razão estrutural desejada não pode mais ser controlada. Além disso, se a temperatura de recozimento exceder 900Ό, a resistência da tira de aço cai notav elmente, a fratura da chapa dentro do forno é promovida, e uma queda na produtividade é provocada. Além disso, se o tempo de retenção exceder 300 segundos, as impurezas no forno se depositam na superfície da chapa de aço e a aparência da superfície cai. Por essa razão, preferivelmente a temperatura do recozimento no recozimento contínuo é de 700Ό a 900Ό e o tempo de retenção é de 20 segundos a 300 segundos. Mais preferivelmente, a temperatura de recozimento é de 720Ό a 850Ό e o tempo de retenção é de 30 segundos a 240 segundos.
[00141] Preferivelmente a temperatura de parada do resfriamento no recozimento contínuo do tipo de reaquecimento é de 100Ό a 340Ό e o tempo de retenção é de 5 segundos a 60 segundos. No processo desse resfriamento, parte da austenita é feita se transformar em martensita e a resistência do material de aço é feita aumentar. Se
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37/71 a temperatura de parada do resfriamento for menor que 100Ό, a quantidade de transformação de martensita se torna excessiva e a ductilidade e a capacidade de conformação a frio do material de aço são prejudicados. Por essa razão, o limite inferior da temperatura de parada do resfriamento é preferivelmente 100Ό ou m ais. Se a temperatura de parada do resfriamento exceder 340Ό ou o tempo de retenção for de menos de 5 segundos, apenas uma pequena quantidade de martensita é obtida e torna-se difícil fazer a resistência do aço aumentar. Por essa razão, preferivelmente o limite superior da temperatura de parada do resfriamento é 340Ό ou menos e o limite inferior do tempo de retenção é 5 segundos ou mais. Além disso, mesmo se retiver por mais de 60 segundos, nenhuma grande mudança estrutural ocorre, então o limite superior do tempo de retenção é preferivelmente 60 segundos. Mais preferivelmente, a temperatura é de 150Ό a 320Ό e o tempo de retenção é de 6 segundos a 50 segundos.
[00142] Preferivelmente, a temperatura na zona de superenvelhecimento no recozimento contínuo do tipo de reaquecimento é de 350Ό a 480Ό e o tempo de retenção é de 50 segundos a 50 0 segundos. Na zona de superenvelhecimento, parte da martensita formada no momento da parada do resfriamento age como núcleo para a promoção da transformação da austenita restante para bainita. Controlando-se adequadamente a quantidade e a morfologia da austenita residual, excelentes características de fadiga e capacidade de conformação a frio são obtidas. Com uma temperatura de envelhecimento de menos de 350Ό e um tempo de retenção de menos de 50Ό, a qu antidade de transformação de bainita é insuficiente. Além disso, com uma temperatura de envelhecimento de 480Ό ou mais e um tempo de retenção de menos de 500 segundos, a quantidade de austenita residual cai notavelmente, então tanto as características de fadiga quanto a capacidade de conformação a frio não podem mais ser realizadas. Por essa
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38/71 razão, preferivelmente a temperatura na zona de superenvelhecimento no recozimento contínuo do tipo de reaquecimento é 350Ό a 480Ό e o tempo de retenção é de 50 segundos a 500 segundos. A temperatura mais preferível é 380Ό a 480Ό e o tempo de ret enção é de 60 segundos a 400 segundos.
[00143] Além disso, na etapa de recozimento do produto laminado a frio, é também possível formar uma camada de revestimento selecionada do grupo compreendido de zinco, alumínio, magnésio e ligas dos mesmos nos dois lados da chapa de aço.
[00144] A morfologia da presente invenção não pode ser obtida pela carburação geral, nitretação, nitretação suave, endurecimento da superfície por indução, etc. da reforma da camada de superfície convencional. A razão é que com a carburação, a nitretação, a nitretação suave e outras técnicas de tratamento térmico, carbono e nitrogênio excessivos penetram na camada de superfície irregularmente, a variação da dureza da camada dura se torna maior, e a capacidade de conformação a frio cai. Além disso, com a técnica de endurecimento da superfície por indução, etc., carbonetos permanecem no centro da espessura da chapa e a taxa de volume dos carbonetos contidos na camada interna se torna maior, então a capacidade de conformação a frio cai.
[00145] Mesmo se usando um material de aço produzido pelo método de tratamento térmico de difusão usando-se esboços das chapas de aço finas acima ou uma tira de aço laminada a quente ou uma tira de aço laminada a frio recozida produzida a partir de uma placa de múltiplas camadas como material para produzir uma peça por estampagem a quente ou outro método de conformação a quente, o efeito da presente invenção é similarmente obtido.
[00146] De acordo com o método de produção acima, formando-se em uma ou em ambas as superfícies de uma chapa de aço uma caPetição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 46/113
39/71 mada dura com uma dureza micro-Vickers média de 240 HV ou mais e menos de 400 HV e, além disso, controlando-se as quantidades de C e N da camada dura para valores adequados, fazendo-se a dureza micro-Vickers média da camada interna ser 80 HV ou mais e menos de 400 HV, controlando-se a taxa de volume dos carbonetos contidos na camada interna para menos de 2,00% e fazendo-se a dureza micro-Vickers média da camada dura ser 1,05 vezes ou mais a dureza micro-Vickers média da camada interna, é possível obter uma chapa de aço que alcance tanto características de fadiga quanto capacidade de trabalho a frio em altos níveis.
EXEMPLOS [00147] A seguir, serão usados exemplos para explicar os efeitos da presente invenção.
[00148] Os níveis dos exemplos são ilustrações das condições empregadas para confirmar a capacidade de trabalho e os efeitos da presente invenção. A presente invenção não é limitada a essa ilustração de condições. Considera-se que a presente invenção seja capaz de empregar várias condições desde que não saiam da essência da presente invenção e alcancem o objetivo da presente invenção.
Exemplo 1 [00149] As superfícies superior e inferior de chapas de aço laminadas a quente com 2 mm de espessura tendo os constituintes A a F mostrados na Tabela 1-1 foram decapadas. Nas chapas de aço com camadas duras ligadas às camadas superior e inferior, usinagem foi usada para fazer o acabamento da espessura das camadas superior e inferior para 0,8 mm e a espessura da camada interna para 0,4 mm, então as superfícies da ligação foram polidas por lixas de papel #180 e a limpeza ultrassônica foi executada para remover a sujeira. Além disso, nas chapas de aço com camadas duras ligadas apenas à camada superior, a usinagem foi usada para fazer o acabamento da espessura
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40/71 da camada superior para 0,8 mm e a espessura da camada interna para 1,2 mm, e então o polimento e a lavagem mencionadas acima foram executadas.
[00150] A seguir, as chapas foram superpostas nas combinações mostradas nos Exemplos nos 1 a 30 da Tabela 2, cargas de 0,2 Mpa foram, aplicadas, e as amostras foram inseridas em um forno de aquecimento a 1000Ό e mantidas ali por 120 minutos, e então retiradas. As amostras foram resfriadas até a temperatura ambiente uma vez, e então as cargas aplicadas às amostras foram removidas, e então as amostras foram inseridas em um forno de aquecimento a 900Ό, mantidas ali por 20 minutos, e então tratadas para resfriá-las de várias formas.
[00151] Os Exemplos nos 1 a 6 foram arrefecidos em óleo a 600, os Exemplos nos 7 a 12 foram resfriados a água, e os Exemplos nos 13 a 24 foram resfriados a ar. Além disso, para esclarecer a diferença das condições de tratamento convencionais tais como endurecimento da superfície por indução, nitretação, carburação (potencial de carbono: 0,37%), e jato percussão foram executados para produzir exemplos comparativos com dureza de superfície aumentada. A seguir os procedimentos descritos anteriormente foram usados para avaliar a dureza, a estrutura, as características de fadiga e a capacidade de conformação a frio das amostras.
[00152] A Tabela 2 mostra os resultados da avaliação das amostras. Na tabela, topo mostra a camada dura na camada superior fundo mostra a camada dura da camada inferior, interna mostra a camada interna, Veem mostra a taxa de volume dos carbonetos, e TS mostra a resistência à tração (a mesma abaixo). Os Exemplos da Invenção nos 5, 8, 12, 13, 15, 17 a 19, 21, 23, e 24 tiveram todos uma dureza micro-Vickers média da camada dura de 240 HV ou mais e menos de 400 HV, uma quantidade de C da camada dura de menos
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41/71 de 0,4% e uma quantidade de N de menos de 0,02%, uma dureza micro-Vickers média da camada interna de 80HV a 400 HV, uma taxa de volume de carbonetos contidos na camada interna de menos de 2%, uma razão de durezas da camada dura e da camada interna de 1,05 ou mais, e excelentes características de fadiga e capacidade de trabalho a frio.
[00153] Em oposição a isso, os Exemplos Comparativos nos1,7, 16, e 22 tiveram uma dureza da camada superior de menos de 240 HV, de modo que as características de fadiga caíram.
[00154] Os nos 2, 4, 9 e 10 tiveram uma dureza da camada interna de mais de 400 HV, então a capacidade de conformação da frio caiu.
[00155] Os nos 1 a 4, 7, 9, 10, 14, 16, 20, e 22 não foram adequados em razão de dureza da camada dura e da camada interna, então as características de fadiga caíram.
[00156] Com o tratamento térmico de endurecimento da superfície por indução do nQ 27, a taxa de volume de carbonetos que permanecem na camada interna excedeu 2%, então a capacidade de conformação a frio caiu. Com o tratamento térmico de nitretação do nQ 28, a quantidade de N da camada de superfície excedeu 0,02%, então a capacidade de conformação a frio caiu. Com o tratamento térmico de carburação do nQ 29, o teor de C foi alto e a camada interna amoleceu crescentemente, então a capacidade de conformação a frio caiu. Com a nitretação do nQ 28, o tratamento térmico de carburação do nQ 29, e a jato percussão do nQ 30, a variação na dureza foi grande, então a resistência à fadiga caiu.
Exemplo 2 [00157] A seguir, para investigar os efeitos da espessura da camada dura, usando-se a combinação do Exemplo da Invenção nQ 23 da
Tabela 2 como base, as espessuras da camada dura e da camada interna foram controladas previamente por laminação a frio para prepaPetição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 49/113
42/71 rar amostras com espessura de 2 mm nos 31 a 47 com uma razão de espessura da camada dura mudada de acordo com o procedimento descrito acima.
[00158] A Tabela 3 mostra os resultados da avaliação das amostras. Os Exemplos da Invenção nos 34 a 46 tiveram todos uma espessura da camada dura de 20 pm ou maus ou 40% ou menos da espessura total da chapa e excelentes características de fadiga e capacidade de trabalho a frio.
[00159] Em oposição a isso, os Exemplos Comparativos nos 31 a 33 tiveram uma espessura da camada dura de menos de 20 pm, então as características de fadiga caíram. Além disso, o Exemplo Comparativo nQ 47 teve uma espessura da camada dura acima de 40%, então a capacidade de conformação a frio caiu. Para facilitar o entendimento, a relação entre a espessura da camada dura e a razão de limite de fadiga dos exemplos da invenção e dos exemplos comparativos da Tabela 3 está mostrada na FIG. 1.
Exemplo 3 [00160] A seguir, para investigar os efeitos dos constituintes, amostras com espessura de 1,2 mm tendo as composições D, E, e F da Tabela 1-1 foram fixadas como a camada interna e amostras com espessura de 0,4 mm tendo as composições de j a aj foram combinadas como camadas duras para investigar os efeitos dos constituintes (Exemplos nos 48 a 92). Além, disso, amostras tendo as composições a, b e c da Tabela 1-2 foram fixadas como camadas duras de 0,4 mm de espessura e amostras de 1,2 mm de espessura tendo as composições G a AJ sido combinadas como camadas internas para avaliar os efeitos dos constituintes (Exemplos nos 93 a 141). Na produção das amostras, o procedimento descrito previamente foi seguido para ajustar as espessuras das chapas por polimento e lavagem das amostras, tratá-las por tratamento térmico de difusão, então inserir as amostras
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43/71 em um forno aquecido até 900Ό, mantê-las ali por 2 0 minutos, e então retirá-las, prensa-las por moldes de chapas, e resfriá-las nos moldes até a temperatura ambiente.
[00161] As Tabelas 4-1 e 4-2 mostram os resultados da avaliação das amostras. Os Exemplos da Invenção nos 49, 53, 55 a 57, 73 a 96, 98 a 102, 104 a 107, 109 a 113, 119, 132, 133, 137, e 138 todos tiveram uma dureza Vickers média da camada dura de 240 HV ou mais e menos de 400 HV, uma quantidade de C da camada dura de menos de 0,4% e uma quantidade de N de menos de 0,02%, uma dureza Vickers média da camada interna de 80 HV a 400 HV, uma taxa de volume de carbonetos contidos na camada interna de menos de 2%, uma razão de dureza da camada dura e da camada interna de 1,05 ou mais, e excelentes características de fadiga e capacidade de trabalho a frio.
Exemplo 4 [00162] Além disso, para investigar os efeitos das condições de produção da laminação a quente, foram preparados materiais de múltiplas camadas de arranjos de lingotes a, b, c, d, g, j, k, I, m, n, o, p, q, e s da Tabela 1-2 reconhecidos como tendo excelentes características na camada dura como as camadas superior e inferior e combinando A, B, C, D, E, F, G, Η, I, J, Μ, N, O, P, e Q da Tabela 1-1 reconhecida como tendo excelentes características na camada interna como a camada interna, submetidos a uma pressão de contato de 0,1 MPa, mantidos em um forno aquecido a 1000Ό por 120 minutos, e tratados por tratamento térmico de difusão. Note que, a razão de espessura nas camadas superior e inferior dos materiais multicamadas dos lingotes foi ajustada para 40% e a razão de espessuras da camada interna foi ajustada para 20% .
[00163] A seguir, amostras com espessuras de 2,4 mm foram fabricadas pelas condições de laminação a quente mostradas nas Tabelas
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5-1 e 5-2, decapadas, e então fornecidas aos vários testes de avaliação. Os tempos de retenção nas Tabelas 5-1 e 5-2 mostram os tempos quando a temperatura de aquecimento estava na faixa de 1100 a 13000.
[00164] As Tabelas 5-1 e 5-2 mostram os resultados da avaliação das amostras. Os Exemplos da Invenção nos 142, 144, 146 a 150, 152 a 156, 158 a 161, 163 a 174, e 176 a 190 tiveram todos uma dureza micro-Vickers média da camada dura de 240 HV ou mais e menos de 400 HV, uma quantidade de C da camada dura de menos de 0,4% e uma quantidade de N de menos de 0,02%, uma dureza Vickers média da camada interna de 80 HV a 400 HV, uma taxa de volume de carbonetos contidos na camada interna de menos de 2%, uma razão de dureza da camada dura e da camada interna de 1,05 ou mais, e excelentes características de fadiga e capacidade de trabalho a frio.
[00165] Em oposição a isso, os Exemplos Comparativos nos 151 e 162 tiveram um longo tempo de aquecimento da laminação a quente, então uma camada óxida foi formada entre a camada dura e a camada interna. No teste de fadiga e na avaliação da capacidade de conformação a frio, ocorreu o descascamento interfacial da camada dura e da camada interna. Os Exemplos Comparativos nos 157 e 175 tiveram alta temperatura de acabamento da laminação a quente, então uma carepa grossa formada na superfície da tira de aço e o grau de rugosidade de superfície caíram, então as características de fadiga caíram. O Exemplo Comparativo nQ 143 teve baixa temperatura de acabamento na laminação a quente, então a camada dura se tornou mais dura e a razão de dureza da camada dura e da camada interna não foi mais adequada. O Exemplo Comparativo nQ 145 teve alta temperatura de bobinamento da laminação a quente, então a dureza da camada dura caiu e uma queda na dureza da camada interna foi promovida.
Exemplo 5
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45/71 [00166] Para investigar os efeitos das condições de produção usando-se recozimento de laminação a frio, aços foram tratados pelo recozimento de laminação a frio da Tabela 6 e fornecidos a vários testes.
[00167] A Tabela 6 mostra os resultados da avaliação das amostras. Independentemente das condições do recozimento da laminação a frio os Exemplos da Invenção nos 191 a 211 tiveram todos uma dureza micro-Vickers média da camada dura de 240 HV ou mais e menos de 400 HV, uma quantidade de C da camada dura de menos de 0,4% e uma quantidade de N de menos de 0,02%, Uma dureza Vickers média da camada interna de 80 HV a 400HV, uma taxa de volume de carbonetos contidos na camada interna de menos de 2%, uma razão de durezas da camada dura e da camada interna de 1,05 ou mais, e excelentes características de fadiga e capacidade de trabalho a frio.
Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 53/113 [Tabela 1-1]
Constituintes da camada interna (% em massa) Notas
Ne C Si Mn P S Al N 0 Cr Mo Ti B Nb V
A 0,08 0,22 2,5 0,006 0,0021 0,024 0,001 0,001 - - - 0,005 - - Dentro do escopo
B 0,11 0,92 1,6 0,009 0,0073 0,288 0,003 0,011 - 0,04 0,03 0,009 0,05 -
C 0,22 0,18 1 0,01 0,0048 0,411 0,004 0,003 - 0,1 0,05 - - -
D 0,2 1,64 2,3 0,015 0,0099 0,006 0,004 0,001 - - - - - 0,04
E 0,05 0,1 1,5 0,011 0,0191 0,092 0,003 0,002 - - 0,09 0,009 - -
F 0,001 0,03 0,2 0,011 0,0039 0,039 0,001 0,001 - 0,05 - - - -
G 0,005 0,8 1,5 0,019 0,017 0,003 0,004 0,009 - 0,2 - - 0,2 -
H 0,015 0,3 0,5 0,0003 0,0004 0,18 0,012 0,015 0,5 - 0,2 - 0,05 -
I 0,03 1 0,2 0,007 0,0041 0,021 0,001 0,001 - - - - 0,07 0,09
J 0,07 0,5 2 0,016 0,0128 0,018 0,006 0,001 - 0,08 0,12 - - -
K 0,1 1,5 2,2 0,012 0,0038 0,396 0,011 0,004 1 0,3 0,02 - - 0,21
L 0,12 0,1 1,5 0,003 0,0152 0,197 0,005 0,002 - 0,4 - - 0,48 -
M 0,13 1,5 1,7 0,019 0,0112 0,096 0,009 0,005 - - 0,05 - - -
N 0,15 0,3 1 0,015 0,0184 0,047 0,017 0,001 0,3 - 0,14 0,007 0,04 -
0 0,17 0,1 1,3 0,006 0,01 0,037 0,006 0,001 - - 0,05 - - -
P 0,23 0,4 1,5 0,001 0,0024 0,281 0,001 0,007 1 0,1 - 0,006 0,05 -
Q 0,24 1,8 1,6 0,004 0,0083 0,086 0,005 0,02 - - 0,1 0,004 0,05 -
R 0,25 2 4a2 0,014 0,0124 0,015 0,013 0,001 0,3 - 0,4 - - 0,08 Fora do escopo
S 0,26 0,6 1,5 0,016 0,0057 0,027 0,003 0,004 - - 0,03 0,009 - 0,34 Dentro do escopo
U 0,36 0,1 0,8 0,007 0,0008 0,478 0,006 0,004 - - - - - - Fora do escopo
W 0 0,94 2 0,014 0,0083 0,075 0,007 0,002 - - - - - -
X 0,19 3,08 1,39 0,01 0,0005 0,03 0,005 0,002 0,4 0,08 - - - -
Y 0,16 0,81 0,17 0,006 0,0056 0,029 0,009 0,003 0,1 - - - - - Dentro do escopo
46/71
Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 54/113
Constituintes da camada interna (% em massa) Notas
Ne C Si Mn P S Al N 0 Cr Mo Ti B Nb V
Z 0,18 1,43 1,2 0,021 0,0092 0,071 0,008 0,004 0,4 - 0,04 - - - Fora do escopo
AA 0,11 2,94 1,2 0,01 0,0211 0,014 0,005 0,001 0,4 0,05 - - - -
AB 0,19 1,45 1,4 0,004 0,0038 0,509 0,006 0,004 - - - - - -
AC 0,12 2,82 1,4 0,01 0,0027 0,064 0,021 0 - - - - - -
AD 0,19 0,75 1,4 0,001 0,0078 0,031 0,002 0,002 2J. - - - - -
AE 0,18 1,44 1,2 0,012 0,0022 0,058 0,005 0,003 - 1,05 - - - -
AF 0,09 1,21 1,2 0,007 0,0089 0,028 0,014 0,022 0,3 0,05 0 - - -
AG 0,1 1,33 1,2 0,008 0,0011 0,005 0,001 0,002 - - 0,52 - - -
AH 0,1 0,71 1,2 0,007 0,0009 0,02 0,007 0,004 - - - 0,011 - -
Al 0,19 2,54 1,2 0,0002 0,0033 0,016 0,008 0,004 - - - - 0,52 -
AJ 0,15 0,29 1,2 0,003 0,0016 0,032 0,013 0,003 - - - - - 0,51
47/71
Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 55/113 [Tabela 1-1] - Continuação
Constituinl es da camada interna (% em massa) Notas
Ne Cu w Ta Ni Sn Sb As Mq Ca Y Zr La Ce
A - - - - - - - - - - - - - Dentro do escopo
B - - - - - - - - - - - - -
C - - - - - - - 0,01 0,007 - - - 0,049
D - - - - - - - - - - - - -
E - - - - - - - - - - - - -
F - - - - - - - - - - - - -
G - - 0,06 - - 0,05 - 0,004 0,008 0,03 0,01 - 0,048
H 0,1 - - 0,11 - - 0,03 - 0,044 - - 0,006 -
I 0,34 - 0,09 0,1 - - 0,04 - - - - - 0,016
J 0,22 - - 0,25 - - - - - - - - -
K - 0,1 - - - - - - 0,006 0,03 0,01 - 0,031
L - - 0,07 - - - - 0,007 0,01 - - - -
M 0,45 - - 0,1 - 0,05 - - - - - - -
N 0,2 - - 0,18 - - - - - - - - -
0 - 0,09 - - - - - - - - - - -
P 0,43 - - 0,45 0,05 - - - - - - - -
Q - - - - - 0,05 0,01 - - 0,04 0,01 0,03 -
R 0,31 0,05 - 0,28 - - - - - - 0,03 - - Fora do escopo
S - - - - - - - - - - - - - Dentro do escopo
U - - - - - - - - - - - - - Fora do escopo
W - - - - - - - - - - - - -
X - - - - - - - - - - - - -
Y - - - - - - - - - - - - - Dentro do escopo
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Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 56/113
Constituinl es da camada interna (% em massa) Notas
Ne Cu w Ta Ni Sn Sb As Mg Ca Y Zr La Ce
Z - - - 0,19 - - - - - - - - - Fora do escopo
AA - - - 0,16 - - - - - - - - -
AB - - - - - - - - - - - - -
AC - - - 0,14 - - - - - - - - -
AD - - - 0,09 - - - - - - - - -
AE - - - 0,2 - - - - - - - - -
AF - - - - - - - - - - - - -
AG - - - - - - - - - - - - -
AH - - - 0,09 - - - - - - - - -
Al - - - - - - - - - - - - -
AJ - - - - - - - - - - - - -
49/71
Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 57/113 [Tabela 1 -2]
Constituintes da camada dura (% em massa) Notas
Ne C Si Mn P S Al N 0 Cr Mo Ti B Nb V
a 0,08 0,22 2,5 0,006 0,0021 0,024 0,001 0,001 - - - 0,005 - -
b 0,11 0,92 1,6 0,009 0,0073 0,288 0,003 0,011 - 0,04 0,03 0,009 0,05 -
c 0,22 0,18 1 0,01 0,0048 0,411 0,004 0,003 - 0,1 0,05 - - - Dentro do escopo
d 0,2 1,64 2,3 0,015 0,0099 0,006 0,004 0,001 - - - - - 0,04
e 0,05 0,1 1,5 0,011 0,0191 0,092 0,003 0,002 - - 0,09 0,009 - -
f 0,001 0,03 ÇL2 0,011 0,0039 0,039 0,001 0,001 - 0,05 - - - - Fora do escopo
i 0,07 0,5 2 0,016 0,0128 0,018 0,006 0,001 - 0,08 0,12 - - -
k 0,1 1,5 2,2 0,012 0,0038 0,396 0,011 0,004 1 0,3 0,02 - - 0,21
I 0,12 0,1 1,5 0,003 0,0152 0,197 0,005 0,002 - 0,4 - - 0,48 -
m 0,13 1,5 1,7 0,019 0,0112 0,096 0,009 0,005 - - 0,05 - - -
n 0,15 0,3 1 0,015 0,0184 0,047 0,017 0,001 0,3 - 0,14 0,007 0,04 -
0 0,17 0,1 1,3 0,006 0,01 0,037 0,006 0,001 - - 0,05 - - - Dentro do escopo
p 0,23 0,4 1,5 0,001 0,0024 0,281 0,001 0,007 1 0,1 - 0,006 0,05 -
q 0,24 1,8 1,6 0,004 0,0083 0,086 0,005 0,02 - - 0,1 0,004 0,05 -
r 0,25 2 4,2 0,014 0,0124 0,015 0,013 0,001 0,3 - 0,4 - - 0,08
s 0,26 0,6 1,5 0,016 0,0057 0,027 0,003 0,004 - - 0,03 0,009 - 0,34
t 0,04 2,24 9,82 0,005 0,0195 0,071 0,002 0,001 - - - - - -
u 0,36 0,1 0,8 0,007 0,0008 0,478 0,006 0,004 - - - - - -
V 0,08 0,1 10,15 0,014 0,0085 0,004 0,013 0,004 - - - - - -
X 0,19 3,08 1,39 0,01 0,0005 0,03 0,005 0,002 0,4 0,08 - - - - Fora do escopo
y 0,16 0,81 0,17 0,006 0,0056 0,029 0,009 0,003 0,1 - - - - -
z 0,18 1,43 1,2 0,021 0,0092 0,071 0,008 0,004 0,4 - 0,04 - - -
aa 0,11 2,94 1,2 0,01 0,0211 0,014 0,005 0,001 0,4 0,05 - - - -
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Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 58/113
Constituintes c a camada dura (% em massa) Notas
Ne C Si Mn P S Al N 0 Cr Mo Ti B Nb V
ab 0,19 1,45 1,4 0,004 0,0038 0,509 0,006 0,004 - - - - - -
ac 0,12 2,82 1,4 0,01 0,0027 0,064 0,021 0 - - - - - -
ad 0,19 0,75 1,4 0,001 0,0078 0,031 0,002 0,002 2J. - - - - -
ae 0,18 1,44 1,2 0,012 0,0022 0,058 0,005 0,003 - 1,05 - - - -
af 0,09 1,21 1,2 0,007 0,0089 0,028 0,014 0,022 0,3 0,05 - - - -
aA 0,1 1,33 1,2 0,008 0,0011 0,005 0,001 0,002 - - 0,52 - - -
ah 0,1 0,71 1,2 0,007 0,0009 0,02 0,007 0,004 - - - 0,011 - -
ai 0,19 2,54 1,2 0,0002 0,0033 0,016 0,008 0,004 - - - - 0,518 -
0,15 0,29 1,2 0,003 0,0016 0,032 0,013 0,003 - - - - - 0,509
51/71
Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 59/113 [Tabela 1-2] - Continuação
Constituintes da camada dura (% em massa Notas
Ne Cu w Ta Ni Sn Sb As Mg Ca Y Zr La Ce
a - - - - - - - - - - - - - Dentro do escopo
b - - - - - - - - - - - - -
c - - - - - - - 0,01 0,007 - - - 0,049
d - - - - - - - - - - - - -
e - - - - - - - - - - - - -
f - - - - - - - - - - - - - Fora do escopo
i 0,22 - - 0,25 - - - - - - - - - Dentro do escopo
k - 0,1 - - - - - - 0,006 0,031 0,006 - 0,031
I - - 0,07 - - - - 0,004 0,01 - - - -
m 0,45 - - 0,1 - 0,046 - - - - - - -
n 0,2 - - 0,18 - - - - - - - - -
0 - 0,09 - - - - - - - - - - -
p 0,43 - - 0,45 0,05 - - - - - - - -
q - - - - - 0,047 0,01 - - 0,035 0,006 0,03 -
r 0,31 0,05 - 0,28 - - - - 0,02 - 0,03 - -
s - - - - - - - - - - - - -
t - - - - - - - - - - - - -
u - - - - - - - - - - - - - Fora do escopo
V - - - - - - - - - - - - -
X - - - - - - - - - - - - -
y - - - - - - - - - - - - -
z - - - 0,19 - - - - - - - - -
aa - - - 0,16 - - - - - - - - -
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Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 60/113
Constituintes da camada dura (% em massa Notas
Ne Cu w Ta Ni Sn Sb As Mg Ca Y Zr La Ce
ab - - - - - - - - - - - - -
ac - - - 0,14 - - - - - - - - -
ad - - - 0,09 - - - - - - - - -
ae - - - 0,2 - - - - - - - - -
af - - - - - - - - - - - - -
a9 - - - - - - - - - - - - -
ah - - - 0,09 - - - - - - - - -
ai - - - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - -
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Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 61/113 [Tabela 2]
Ne Tratamento térmico Configur; Superior ação da Interna camada Inferior Sup quantidade de C erior quantidade de N Infe quantidade de C rior quantidade de N Dun Superior aza Vick Interna ;ers Inferior Notas
1 Resfriamento a óleo f A c 0,001 0,0013 0,22 0,0044 144 357 385 Ex. comp.
2 d B f 0,2 0,0036 0,001 0,0013 444 409 135 Ex. comp.
3 e C a 0,048 0,0029 0,08 0,0006 326 383 355 Ex. comp.
4 a D e 0,08 0,0006 0,048 0,0029 360 441 333 Ex. comp.
5 c E b 0,22 0,0044 0,11 0,0032 383 329 399 Ex. Inv.
6 b F d 0,11 0,0032 0,2 0,0036 398 256 444 Ex. comp.
7 Resfriamento a água f A f 0,001 0,0013 0,001 0,0013 134 384 133 Ex. comp.
8 a E a 0,08 0,0006 0,08 0,0006 380 349 380 Ex. Inv.
9 d C d 0,2 0,0036 0,2 0,0036 47Z 492 473 Ex. comp.
10 e D e 0,048 0,0029 0,048 0,0029 359 476 359 Ex. comp.
11 c B c 0,22 0,0044 0,22 0,0044 499 399 499 Ex. comp.
12 b F b 0,11 0,0032 0,11 0,0032 395 330 395 Ex. Inv.
13 Resfriamento a ar c A - 0,22 0,0044 - - 310 278 - Ex. Inv.
14 e B - 0,048 0,0029 - - 262 317 - Ex. comp.
15 b C - 0,2 0,0036 - - 322 291 - Ex. Inv.
16 f D - 0,001 0,0013 - - 130 325 - Ex. comp.
17 a E - 0,08 0,0006 - - 288 259 - Ex. Inv.
18 d F - 0,2 0,0036 - - 330 200 - Ex. Inv.
19 c A c 0,22 0,0044 0,22 0,0044 311 277 311 Ex. Inv.
20 e B e 0,048 0,0029 0,048 0,0029 266 316 266 Ex. comp.
21 b C b 0,2 0,0036 0,2 0,0036 322 288 322 Ex. Inv.
22 f D f 0,001 0,0013 0,001 0,0013 130 330 130 Ex. comp.
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Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 62/113
Ne Tratamento térmico Configuração da camada Superior Inferior Dureza Vickers Notas
Superior Interna Inferior quantidade de C quantidade de N quantidade de C quantidade de N Superior Interna Inferior
23 a E a 0,08 0,0006 0,08 0,0006 289 250 289 Ex. Inv.
24 d F d 0,2 0,0036 0,2 0,0036 333 210 333 Ex. Inv.
27 Indução C Indução 0,22 0,0044 0,22 0,0044 384 286 391 Ex. comp.
28 Especial Nitretação F Nitretação 0,001 0.03 0,001 0.03 633 133 633 Ex. comp.
29 Carbu ração F Carbu ração 0.5 0,0013 0£ 0,0013 650 130 653 Ex. comp.
30 jato percussão B jato percussão 0,11 0,0032 0,11 0,0032 380 285 380 Ex. comp.
55/71
Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 63/113 [Tabela 2] - Continação
Ne Tratamento térmico Razão de dureza Dei pad 5VÍO rão Veem TS MPa Razão do limite de fadiga Conformação por cilindros Fraturas na seção transversal Notas
Superior Inferior Superior Inferior Interna Superior Interna Inferior
1 Resfriamento a óleo Qd: 1,08 1,5 1,6 0,81 812 0,35 Bom Bom Bom Ex. comp.
2 1,09 0,33 1,4 1,3 0,95 882 0,24 Pobre Pobre Bom Ex. comp.
3 0,85 0,93 1,6 1,5 1,33 965 0,44 Bom Bom Bom Ex. comp.
4 0,82 0,76 1,3 1,4 1,28 1003 0,38 Bom Pobre Bom Ex. comp.
5 1,16 1,21 1,5 1,6 0,28 1033 0,55 Bom Bom Bom Ex. Inv.
6 1,55 1,73 1,4 1,3 0,01 1055 0,43 Bom Bom Pobre Ex. comp.
7 Resfriamento a água 0,35 0,35 1,6 1 0,79 581 0.2 Bom Bom Bom Ex. comp.
8 1,09 1,09 1,3 1,8 0,97 1022 0,52 Bom Bom Bom Ex. Inv.
9 Q,9Z 0,96 1 1,4 1,29 1265 0,31 Pobre Pobre Pobre Ex. comp.
10 0,75 0,75 1,8 1,5 1,24 1042 0,36 Bom Pobre Bom Ex. comp.
11 1,25 1,25 1,4 1,4 0,25 1266 0,36 Pobre Bom Pobre Ex. comp.
12 1,2 1,2 1,5 1,6 0,01 1041 0,55 Bom Bom Bom Ex. Inv.
13 Resfriamento a ar 1,12 - 1,4 - 0,8 849 0,49 Bom Bom - Ex. Inv.
14 0,83 - 1,6 - 0,95 805 0,39 Bom Bom - Ex. comp.
15 1,11 - 1,3 - 1,35 878 0,49 Bom Bom - Ex. Inv.
16 Qd: - 1,5 - 1,35 607 Qd: Bom Bom - Ex. comp.
17 1,11 - 1,4 - 0,3 801 0,49 Bom Bom - Ex. Inv.
18 1,65 - 1,6 - 0,01 820 0,49 Bom Bom - Ex. Inv.
19 1,12 1,12 1,3 1,3 0,8 850 0,56 Bom Bom Bom Ex. Inv.
20 0,84 0,84 1 1 0,96 811 0,38 Bom Bom Bom Ex. comp.
21 1,12 1,12 1,8 1,8 1,37 876 0,55 Bom Bom Bom Ex. Inv.
56/71
Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 64/113
Ne Tratamento térmico Razão de dureza Desvio padrão Veem TS MPa Razão do limite de fadiga Conformação por cilindros Fraturas na seção transversal Notas
Superior Inferior Superior Inferior Interna Superior Interna Inferior
22 0,39 0,39 1,6 1,6 1,4 611 aa Bom Bom Bom Ex. comp.
23 1,16 1,16 1,3 1,3 0,32 795 0,57 Bom Bom Bom Ex. Inv.
24 1,59 1,59 1 1 0,01 832 0,75 Bom Bom Bom Ex. Inv.
27 1,34 1,37 1,7 1,7 2,15 1001 0,54 Bom Pobre Bom Ex. comp.
28 Especial 4,76 4,76 z 7/3 0,01 1392 0,43 Pobre Bom Pobre Ex. comp.
29 5 5,02 4 3.8 0,02 1425 0,43 Pobre Bom Pobre Ex. comp.
30 1,33 1,33 4J3 aa 0,58 993 Q,38 Pobre Bom Pobre Ex. comp.
57/71
Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 65/113 [Tabela 3]
Ex. Espessura da camada (μπι) Espessura da camada Razão (%) Dureza Vickers Desvio padrão Veem TS MPa Razão do limite de fadiga Conformação por cilindros Fratura na seção transversal Notas
Ne Superior Inferior Superior Interna Inferior Superior Inferior Interna Superior Interna Inferior
31 5 5 0,3 290 248 289 1,3 1,4 0,05 731 0,41 Bom Bom Bom Ex. Comp.
32 10 10 0,5 289 248 288 1,2 1,2 0,05 731 0,44 Bom Bom Bom Ex. Comp.
33 15 15 0,8 289 250 288 1,4 1,3 0,049 736 0,44 Bom Bom Bom Ex. Comp.
34 21 21 1,1 288 251 292 1,2 1 0,05 739 0,6 Bom Bom Bom Ex. Inv.
35 40 40 2 288 252 292 1,3 1,4 0,05 743 0,66 Bom Bom Bom Ex. Inv.
36 60 60 3 292 251 289 1,3 1,2 0,05 743 0,72 Bom Bom Bom Ex. Inv.
37 100 100 5 292 250 293 1,4 1,3 0,048 745 0,73 Bom Bom Bom Ex. Inv.
38 150 150 7,5 289 253 289 1,3 1,4 0,05 754 0,67 Bom Bom Bom Ex. Inv.
39 200 200 10 293 247 290 1,2 1,1 0,05 749 0,71 Bom Bom Bom Ex. Inv.
40 250 250 13 289 250 290 1,3 1,4 0,051 758 0,67 Bom Bom Bom Ex. Inv.
41 300 300 15 290 251 289 1,3 1,4 0,05 764 0,65 Bom Bom Bom Ex. Inv.
42 350 350 18 290 251 287 1,1 1,3 0,051 768 0,62 Bom Bom Bom Ex. Inv.
43 400 400 20 289 252 289 1,4 1,3 0,05 774 0,61 Bom Bom Bom Ex. Inv.
44 500 500 25 287 252 289 1,1 1 0,05 781 0,58 Bom Bom Bom Ex. Inv.
45 700 700 35 289 250 289 1,3 1,3 0,052 798 0,54 Bom Bom Bom Ex. Inv.
46 800 800 40 289 250 290 1,3 1,3 0,05 808 0,51 Bom Bom Bom Ex. Inv.
47 900 900 45 289 250 290 1,3 1,5 0,048 817 0,39 Bom Bom Bom Ex. Comp.
58/71
Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 66/113
Tabe a 4-1]
Ex. Configuração da camada Dureza Vickers Razão de dureza Desvio padrão Veem TS MPa Razão do limite de fadiga Conformação por cilindro Fratura na seção transversal Notas
Ne Superior Interna Inferior Superior Interna Inferior Superior Inferior Superior Inferior Interna Superior Interna Inferior
48 i D i 305 324 305 0,94 0,94 1,5 1,6 1,29 889 0,43 Bom Bom Bom Aço comp.
49 I D I 395 324 396 1,22 1,22 1,6 1,5 1,31 973 0,66 Bom Bom Bom Aço da invenção
50 m D m 300 325 301 0,92 0,93 1,3 1,4 1,29 886 0,41 Bom Bom Bom Aço comp.
51 n D n 288 325 288 0,89 0,89 1,5 1,6 1,29 875 0,38 Bom Bom Bom Aço comp.
52 0 D 0 270 324 271 0,83 0,84 1,4 1,3 1,3 857 0,33 Bom Bom Bom Aço comp.
53 P D P 345 324 346 1,06 1,07 1,2 1 1,3 927 0,54 Bom Bom Bom Aço da invenção
54 q D q 310 323 309 0,96 0,96 1,3 1,4 1,3 892 0,44 Bom Bom Bom Aço comp.
55 r D r 366 323 361 1,13 1,12 1,3 1,2 1,3 942 0,58 Bom Bom Bom Aço da invenção
56 s D s 360 324 358 1,11 1,1 1,4 1,3 1,29 939 0,57 Bom Bom Bom Aço da invenção
57 t D t 399 324 395 1,23 1,22 1,3 1,4 1,31 974 0,66 Bom Bom Bom Aço da invenção
58 u D u 433. 324 432_ 1,34 1,33 1,2 1,1 1,31 1007 0,44 Pobre Bom Pobre Aço comp.
59 V D V 425 322 422_ 1,32 1,31 1,3 1,4 1,31 996 0,43 Pobre Bom Pobre Aço comp.
60 X D X 411. 324 408 1,27 1,26 1,3 1,4 1,29 986 0,44 Pobre Bom Pobre Aço comp.
61 y D y 205 324 .192 0,63 0,59 1,1 1,3 1,33 790 0,09 Bom Bom Bom Aço comp.
62 z D z 411 326 409 1,26 1,25 1,4 1,3 1,29 989 0,69 Pobre Bom Pobre Aço comp.
63 aa D aa 345 324 340 1,06 1,05 2£ 2£ 1,29 924 0,38 Bom Bom Bom Aço comp.
64 ab D ab 355 324 340 1,1 1,05 Z5 3 1,29 928 0,34 Bom Bom Bom Aço comp.
65 ac D ac 322 325 355 0,99 1,09 3£ 3 1,26 922 0,31 Bom Bom Bom Aço comp.
59/71
Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 67/113
Ex. Configuração da camada Dureza Vickers Razão de dureza Desvio padrão Veem TS MPa Razão do limite de fadiga Conformação por cilindro Fratura na seção transversal Notas
Ne Superior Interna Inferior Superior Interna Inferior Superior Inferior Superior Inferior Interna Superior Interna Inferior
66 ad D ad 430. 325 427 1,32 1,31 1,4 1,3 1,29 1005 0,43 Pobre Bom Pobre Aço comp.
67 ae D ae 410. 324 407 1,27 1,26 1,3 1,4 1,29 985 0,44 Pobre Bom Pobre Aço comp.
68 af D af 330 324 360 LQ2 1,11 3J3 3£ 1,29 926 0,33 Bom Bom Bom Aço comp.
69 aA D aA 404 324 405 1,25 1,25 3 3J. 1,28 981 0,43 Pobre Bom Pobre Aço comp.
70 ah D ah 425 323 422 1,32 1,31 1,3 1,4 1,28 998 0,42 Pobre Bom Pobre Aço comp.
71 ai D ai 411. 323 413 1,27 1,28 1,1 1,3 1,28 987 0,43 Pobre Bom Pobre Aço comp.
72 ai D ai 409. 322 411_ 1,27 1,28 1,5 1,6 1,29 984 0,44 Pobre Bom Pobre Aço comp.
73 j E j 305 260 305 1,17 1,17 1,4 1,3 0,29 800 0,62 Bom Bom Bom Aço da invenção
74 I E I 395 261 396 1,51 1,52 1,2 1 0,28 885 0,85 Bom Bom Bom Aço da invenção
75 m E m 300 261 301 1,15 1,15 1,3 1,4 0,28 797 0,6 Bom Bom Bom Aço da invenção
76 n E n 288 260 288 1,11 1,11 1,3 1,2 0,28 784 0,57 Bom Bom Bom Aço da invenção
77 0 E 0 277 259 275 1,07 1,06 1,4 1,3 0,28 772 0,54 Bom Bom Bom Aço da invenção
78 P E P 345 259 346 1,33 1,34 1,3 1,4 0,27 836 0,74 Bom Bom Bom Aço da invenção
79 q E q 310 260 309 1,19 1,19 1,2 1,1 0,29 804 0,63 Bom Bom Bom Aço da invenção
80 r E r 366 262 361 1,4 1,38 1,3 1,4 0,29 857 0,77 Bom Bom Bom Aço da invenção
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Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 68/113
Ex. Configuração da camada Dureza Vickers Razão de dureza Desvio padrão Veem TS MPa Razão do limite de fadiga Conformação por cilindro Fratura na seção transversal Notas
Ne Superior Interna Inferior Superior Interna Inferior Superior Inferior Superior Inferior Interna Superior Interna Inferior
81 s E s 360 260 358 1,38 1,38 1,3 1,4 0,29 850 0,77 Bom Bom Bom Aço da invenção
82 t E t 399 258 395 1,55 1,53 1,1 1,3 0,29 883 0,86 Bom Bom Bom Aço da invenção
83 j F j 305 202 305 1,51 1,51 1,3 1,4 0,01 719 0,84 Bom Bom Bom Aço da invenção
84 I F I 396 200 395 1,98 1,98 1,4 1,3 0,01 800 1,08 Bom Bom Bom Aço da invenção
85 m F m 301 202 300 1,49 1,49 1,6 1,5 0,01 715 0,82 Bom Bom Bom Aço da invenção
86 n F n 288 205 288 1,4 1,4 1,3 1,4 0,01 708 0,77 Bom Bom Bom Aço da invenção
87 0 F 0 271 202 270 1,34 1,34 1,5 1,6 0,01 687 0,73 Bom Bom Bom Aço da invenção
88 P F P 346 204 345 1,7 1,69 1,4 1,3 0,01 760 0,94 Bom Bom Bom Aço da invenção
89 q F q 309 204 310 1,51 1,52 1,6 1 0,01 726 0,84 Bom Bom Bom Aço da invenção
90 r F r 361 202 366 1,79 1,81 1,5 1,6 0,01 774 0,99 Bom Bom Bom Aço da invenção
91 s F s 358 201 360 1,78 1,79 1,4 1,3 0,01 768 0,99 Bom Bom Bom Aço da invenção
92 t F t 395 201 399 1,97 1,99 1,6 1,5 0,01 803 1,08 Bom Bom Bom Aço da invenção
61/71
Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 69/113 [Tabela 4-2]
Ex. Configuração da camada Dureza Vickers Razão de dureza Desvio padrão Veem TS MPa Razão do limite de fadiga Conformação por cilindro Fratura na seção transversal Notas
Ns Superior Interna Inferior Superior Interna Inferior Superior Inferior Superior Inferior Interna Superior Interna Inferior
93 a G a 316 299 314 1,06 1,05 1,3 1,4 0,01 864 0,53 Bom Bom Bom Aço da Inv.
94 a H a 314 262 314 1,2 1,2 1,5 1,6 0,08 811 0,64 Bom Bom Bom Aço da Inv.
95 a I a 314 252 314 1,25 1,25 1,4 1,3 0,25 797 0,67 Bom Bom Bom Aço da Inv.
96 a J a 316 298 316 1,06 1,06 1,2 1 0,45 863 0,53 Bom Bom Bom Aço da Inv.
97 a L a 315 393 314 0,8 0£ 1,3 1,2 0,8 994 0.28 Bom Bom Bom Aço comp.
98 a M a 316 299 316 1,06 1,06 1,4 1,3 0,82 864 0,53 Bom Bom Bom Aço da Inv.
99 a N a 314 289 314 1,09 1,09 1,3 1,4 0,9 849 0,55 Bom Bom Bom Aço da Inv.
100 a 0 a 314 270 314 1,16 1,16 1,6 1,5 0,95 822 0,61 Bom Bom Bom Aço da Inv.
101 a P a 316 292 316 1,08 1,08 1,3 1,4 1,42 855 0,55 Bom Bom Bom Aço da Inv.
102 a Q a 314 290 314 1,08 1,08 1,5 1,6 1,6 850 0,55 Bom Bom Bom Aço da Inv.
103 a S a 315 363 315 Q,8Z Q,8Z 1,4 1,3 1,62 953 0,35 Bom Bom Bom Aço comp.
104 b G b 317 298 318 1,06 1,07 1,6 1 0,01 864 0,54 Bom Bom Bom Aço da Inv.
105 b H b 317 263 319 1,21 1,21 1,5 1,6 0,09 816 0,65 Bom Bom Bom Aço da Inv.
106 b I b 318 252 319 1,26 1,27 1,2 1 0,24 801 0,69 Bom Bom Bom Aço da Inv.
107 b J b 318 300 318 1,06 1,06 1,3 1,4 0,44 868 0,53 Bom Bom Bom Aço da Inv.
108 b L b 317 393 318 0,81 0,81 1,4 1,3 0,82 997 0,29 Bom Bom Bom Aço comp.
109 b M b 317 300 320 1,06 1,07 1,3 1,4 0,81 868 0,53 Bom Bom Bom Aço da Inv.
110 b N b 316 290 318 1,09 1,1 1,2 1,1 0,91 853 0,56 Bom Bom Bom Aço da Inv.
111 b 0 b 316 272 318 1,16 1,17 1,3 1,4 0,99 828 0,61 Bom Bom Bom Aço da Inv.
112 b P b 317 298 316 1,06 1,06 1,3 1,4 1,35 864 0,53 Bom Bom Bom Aço da Inv.
113 b Q b 317 298 317 1,06 1,06 1,5 1,6 1,5 864 0,53 Bom Bom Bom Aço da Inv.
114 b R b 315 413 317 0,76 ο,ζζ 1,2 1,4 1,55 958 0.35 Bom Pobre Bom Aço comp.
115 b S b 317 365 317 Q,8Z Q,8Z 1,2 1 1,7 957 0,36 Bom Bom Bom Aço comp.
116 b U b 317 431 318 0,74 0,74 1,3 1,4 2,33 1050 0,21 Bom Pobre Bom Aço comp.
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Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 70/113
Ex. Configuração da camada Dureza Vickers Razão de dureza Desvio padrão Veem TS MPa Razão do limite de fadiga Conformação por cilindro Fratura na seção transversal Notas
Ns Superior Interna Inferior Superior Interna Inferior Superior Inferior Superior Inferior Interna Superior Interna Inferior
117 b W b 318 78 318 4,08 4,08 1,3 1,2 0,01 559 0,24 Bom Bom Bom Aço comp.
118 b X b 318 413 318 0,77 0,ZZ 1,6 1,5 1,1 1025 0,25 Bom Pobre Bom Aço comp.
119 b Y b 317 234 318 1,35 1,36 1,3 1,4 1,3 775 0,75 Bom Bom Bom Aço da Inv.
120 b z b 317 412 318 Q,7Z Q,ZZ 1,5 1,6 1,41 1023 0,25 Bom Pobre Bom Aço comp.
121 b AA b 317 306 319 1.04 1.04 1,8 1,7 0,83 868 0.3_8 Bom Pobre Bom Aço comp.
122 b AB b 315 308 319 1,04 1,04 1,4 1,5 1,33 850 0,41 Bom Pobre Bom Aço comp.
123 b AC b 317 405 318 0,78 0,79 1,6 1,6 0,81 860 Qd: Bom Pobre Bom Aço comp.
124 b AD b 317 433 318 0,73 0,73 1,4 1,3 1,34 1052 0,21 Bom Pobre Bom Aço comp.
125 b AE b 317 410 318 Q,7Z 0,78 1,3 1,4 1,33 1020 0,26 Bom Pobre Bom Aço comp.
126 b AF b 319 307 320 1.04 1.04 1,7 1,5 0,61 841 0J; Bom Pobre Bom Aço comp.
127 b AG b 317 409 318 0,78 0,78 1,8 1,9 0,8 1019 0,26 Bom Pobre Bom Aço comp.
128 b AH b 317 425 318 0,75 0,75 1,4 1,3 0,95 1041 0,22 Bom Pobre Bom Aço comp.
129 b Al b 317 412 316 Q,ZZ Q,ZZ 1,2 1 1,1 1022 0,25 Bom Pobre Bom Aço comp.
130 b AJ b 317 410 318 Q,zz 0,78 1,3 1,4 0,92 1020 0,26 Bom Pobre Bom Aço comp.
131 c G c 291 315 290 0.92 0.92 1,3 1,2 0,01 863 0.41 Bom Bom Bom Aço comp.
132 c H c 291 265 290 1,1 1,09 1,2 1 0,09 793 0,56 Bom Bom Bom Aço da Inv.
133 c I c 291 253 290 1,15 1,15 1,3 1,4 0,25 777 0,6 Bom Bom Bom Aço da Inv.
134 c J c 289 300 290 0,96 Q,9Z 1,3 1,2 0,43 841 0,43 Bom Bom Bom Aço comp.
135 c L c 290 395 289 0,73 0,73 1,3 1,4 0,78 973 0,21 Bom Bom Bom Aço comp.
136 c M c 289 304 290 0,95 0,95 1,2 1,1 0,84 847 0,44 Bom Bom Bom Aço comp.
137 c N c 291 275 290 1,06 1,05 1,3 1,4 0,82 807 0,53 Bom Bom Bom Aço da Inv.
138 c 0 c 290 272 291 1.07 1.07 1,3 1,4 0,91 803 0,54 Bom Bom Bom Aço da Inv.
139 c P c 290 314 292 0.92 0.93 1,3 1,2 1,41 862 0,42 Bom Bom Bom Aço Comp
140 c Q c 288 310 290 0.93 0.94 1,4 1,3 1,58 855 0,42 Bom Bom Bom Aço Comp
141 c S c 291 360 290 0.81 0.81 1,3 1,4 1,54 926 0,29 Bom Bom Bom Aço Comp
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Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 71/113 [Tabela 5-1]
Configuração da camada Posição da camada dura Condições de laminação a quente Dureza Vickers (HV) Razão de dureza
Ns Superior/inferior Interna Tempo de retenção (min) Temperatura de acabamento (Ό) Temperatura de bobinamento (Ό) Superior Interna Inferior Superior Inferior
142 b A 2 lados 10 900 500 321 285 321 1,13 1,13
143 d A 2 lados 10 600 500 403 388 401 1,04 1,03
144 d A 2 lados 10 800 500 338 286 338 1,18 1,18
145 P A 2 lados 10 800 730 200 195 199 1,03 1,02
146 P A 2 lados 10 900 500 309 287 310 1,08 1,08
147 d B 2 lados 30 925 80 352 331 351 1,06 1,06
148 k B 2 lados 30 925 80 390 333 391 1,17 1,17
149 s B 2 lados 30 925 80 366 335 365 1,09 1,09
150 d C 2 lados 30 890 580 311 276 311 1,13 1,13
151 I C 2 lados 400 890 580 301 294 305 1,02 1,04
152 I C 2 lados 30 890 580 311 278 310 1,12 1,12
153 P C 2 lados 30 890 580 296 279 296 1,06 1,06
154 k D 2 lados 5 890 450 388 345 388 1,12 1,12
155 I D 2 lados 5 890 450 395 345 397 1,14 1,15
156 P D 2 lados 5 890 450 371 344 370 1,08 1,08
157 b E 2 lados 50 1100 50 414 359 413 1,15 1,15
158 b E 2 lados 50 900 50 377 243 378 1,55 1,56
159 j E 2 lados 50 900 50 366 245 364 1,49 1,49
160 n E 2 lados 50 900 50 331 244 333 1,36 1,36
161 g F 2 lados 20 940 650 244 111 243 2,2 2,19
162 0 F 2 lados 320 940 650 255 177 233 1,44 1,32
64/71
Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 72/113
Configuração da camada Posição da camada dura Condições de laminação a quente Dureza Vickers (HV) Razão de dureza
Ns Superior/inferior Interna Tempo de retenção (min) Temperatura de acabamento (Ό) Temperatura de bobinamento (Ό) Superior Interna Inferior Superior Inferior
163 0 F 2 lados 20 940 650 253 110 251 2,3 2,28
164 a G 2 lados 200 940 650 268 254 268 1,06 1,06
165 d G 2 lados 200 940 650 280 254 282 1,1 1,11
166 b H 2 lados 100 910 500 325 289 325 1,12 1,12
167 q H 2 lados 100 910 500 330 288 332 1,15 1,15
168 c I 2 lados 30 950 450 311 252 312 1,23 1,24
169 m I 2 lados 30 950 450 350 252 351 1,39 1,39
170 b J 2 lados 40 890 600 311 291 312 1,07 1,07
171 s J 2 lados 40 890 600 350 291 350 1,2 1,2
172 j M 2 lados 30 910 550 312 296 313 1,05 1,06
173 d N 2 lados 150 860 600 306 271 307 1,13 1,13
174 s N 2 lados 150 860 600 340 270 342 1,26 1,27
65/71
Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 73/113 [Tabela 5-1] - Continuação
Desvio padrão Taxa de volume de carbonetos(vol%) TS Razão do limite de fadiga Conformação por cilindro Fratura na seção transversal Notas
Ns Superior Inferior Interna (MPa) Superior Interna Inferior
142 1,4 1,1 0,8 850 0,58 Bom Bom Bom Ex. Inv.
143 1,6 1,1 0,9 1068 0,41 Pobre Bom Pobre Ex. comp.
144 1,3 1,4 0,83 867 0,63 Bom Bom Bom Ex. Inv.
145 1,5 1,6 1,06 612 0,43 Bom Bom Bom Ex. comp.
146 1,4 1,3 0,8 842 0,55 Bom Bom Bom Ex. Inv.
147 1,2 1,5 0,37 942 0,53 Bom Bom Bom Ex. Inv.
148 1,3 1,4 0,37 981 0,62 Bom Bom Bom Ex. Inv.
149 1,2 1,2 0,37 961 0,56 Bom Bom Bom Ex. Inv.
150 1,2 0,9 1,78 828 0,59 Bom Bom Bom Ex. Inv.
151 3J3 4J. 1,78 845 0,34 Bom Bom Bom Ex. comp.
152 1,3 1,4 1,78 830 0,58 Bom Bom Bom Ex. Inv.
153 1,4 1,2 1,78 818 0,53 Bom Bom Bom Ex. Inv.
154 1,3 1,4 1,45 995 0,58 Bom Bom Bom Ex. Inv.
155 1,3 1,4 1,45 1003 0,6 Bom Bom Bom Ex. Inv.
156 1,4 1,2 1,45 978 0,54 Bom Bom Bom Ex. Inv.
157 £6 2J3 0,08 1038 0,31 Pobre Bom Pobre Ex. comp.
158 1,2 1,1 0,15 844 0,87 Bom Bom Bom Ex. Inv.
159 1,3 1,4 0,15 835 0,83 Bom Bom Bom Ex. Inv.
160 1,4 1,2 0,15 803 0,75 Bom Bom Bom Ex. Inv.
161 1,3 1,3 0,01 535 1,1 Bom Bom Bom Ex. Inv.
162 3,5 3J. 0,01 628 0.4 Bom Bom Bom Ex. comp.
66/71
Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 74/113
Desvio padrão Taxa de volume de carbonetos(vol%) TS Razão do limite de fadiga Conformação por cilindro Fratura na seção transversal Notas
Ns Superior Inferior Interna (MPa) Superior Interna Inferior
163 1,2 1,3 0,01 542 1,14 Bom Bom Bom Ex. Inv.
164 1,2 1,6 0,01 757 0,53 Bom Bom Bom Ex. Inv.
165 1,4 1,3 0,01 769 0,57 Bom Bom Bom Ex. Inv.
166 1,6 1,5 0,1 859 0,58 Bom Bom Bom Ex. Inv.
167 1,3 1,4 0,1 863 0,6 Bom Bom Bom Ex. Inv.
168 1,4 1,2 0,38 795 0,67 Bom Bom Bom Ex. Inv.
169 1,6 1,3 0,38 831 0,77 Bom Bom Bom Ex. Inv.
170 1,3 1,5 0,75 849 0,54 Bom Bom Bom Ex. Inv.
171 1,5 1,4 0,75 885 0,64 Bom Bom Bom Ex. Inv.
172 1,4 1,2 1,05 857 0,53 Bom Bom Bom Ex. Inv.
173 1,2 1,2 1,21 817 0,59 Bom Bom Bom Ex. Inv.
174 1,3 1,2 1,21 847 0,69 Bom Bom Bom Ex. Inv.
67/71
Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 75/113 [Tabela 5-2]
Configuração da camada Posição da camada dura Condições de laminação a quente Dureza Vickers (HV) Razão de dureza
Ns Superior/inferior Interna Tempo de retenção (min) Temperatura de acabamento (Ό) Temperatura de bobinamento (Ό) Superior Interna Inferior Superior Inferior
175 b O 2 lados 30 1100 580 410 455 410
176 b O 2 lados 30 860 580 278 260 280 1,07 1,08
177 P O 2 lados 30 860 580 294 263 296 1,12 1,13
178 j P 2 lados 30 870 500 309 294 309 1,05 1,05
179 s P 2 lados 30 870 500 385 295 388 1,31 1,32
180 j Q 2 lados 50 890 50 315 301 315 1,05 1,05
181 s Q 2 lados 50 890 50 399 305 398 1,31 1,3
182 b A 1 lado 10 900 500 321 285 - 1,13 -
183 I C 1 lado 30 890 580 311 278 - 1,12 -
184 k D 1 lado 5 890 450 388 345 - 1,12 -
185 j E 1 lado 50 900 50 366 245 - 1,49 -
186 a G 1 lado 200 940 650 288 255 - 1,13 -
187 c I 1 lado 30 950 450 311 252 - 1,23 -
188 s J 1 lado 40 890 600 350 291 - 1,2 -
189 b O 1 lado 30 860 580 278 260 - 1,07 -
190 s P 1 lado 30 870 500 385 295 - 1,31 -
68/71
Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 76/113 [Tabela 5-2] - Continuação
Desvio padrão Taxa de volume de carbonetos(vol%) TS Razão do limite de fadiga Conformação por cilindro Fratura na seção transversal Notas
Ns Superior Inferior Interna (MPa) Superior Interna Inferior
175 £8 3J5 1,16 1169 0,23 Pobre Bom Pobre Ex. comp.
176 1,4 1,4 1,24 776 0,54 Bom Bom Bom Ex. Inv.
177 1,6 1,6 1,24 795 0,58 Bom Bom Bom Ex. Inv..
178 1,3 1,3 1,61 851 0,52 Bom Bom Bom Ex. Inv..
179 1,5 1,5 1,61 924 0,72 Bom Bom Bom Ex. Inv..
180 1,4 1,4 1,35 866 0,52 Bom Bom Bom Ex. Inv..
181 1,6 1,2 1,35 949 0,72 Bom Bom Bom Ex. Inv..
182 1,3 1,3 1 837 0,53 Bom Bom - Ex. Inv..
183 1,5 1,5 1,78 819 0,52 Bom Bom - Ex. Inv..
184 1,4 1,4 1,45 980 0,52 Bom Bom - Ex. Inv..
185 1,6 1,4 0,05 794 0,64 Bom Bom - Ex. Inv..
186 1,3 1,6 0,01 766 0,53 Bom Bom - Ex. Inv..
187 1,5 1,3 0,38 774 0,56 Bom Bom - Ex. Inv..
188 1,4 1,5 0,75 864 0,55 Bom Bom - Ex. Inv..
189 1,2 1,4 1,24 769 0,51 Bom Bom - Ex. Inv..
190 1,1 1,2 1,61 892 0,58 Bom Bom - Ex. Inv..
69/71
Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 77/113 [Tabela 6]
Configuração da camada Posição da camada dura Condições de laminação a quente Condições do recozimento da laminação a frio Dureza Vickers (HV)
Ne Superior/ inferior Interna Tempo de retenção (min) Temperatura de acabamento CC) Temperatura de bobinamento CC) Laminação a frio (%) Temperatura de recozimento CC) Superior Interna Inferior
191 b A 2 lados 10 900 500 45 820 309 274 311
192 d A 2 lados 10 800 500 45 820 320 277 319
193 P A 2 lados 10 900 500 45 820 296 275 298
194 d C 2 lados 30 890 580 60 800 301 263 300
195 I C 2 lados 30 890 580 60 800 286 260 288
196 P C 2 lados 30 890 580 60 800 278 258 274
197 g F 2 lados 20 940 650 85 780 280 103 279
198 0 F 2 lados 20 940 650 85 780 276 103 275
199 b H 2 lados 100 910 500 40 850 325 265 325
200 q H 2 lados 100 910 500 40 850 301 265 301
201 b J 2 lados 40 890 600 40 800 300 278 298
202 s J 2 lados 40 890 600 40 800 338 278 337
203 b O 2 lados 30 860 580 55 750 259 244 261
204 P O 2 lados 30 860 580 55 750 299 250 301
205 j P 2 lados 30 870 500 40 780 324 301 325
206 s P 2 lados 30 870 500 40 780 398 300 397
207 b A 1 lado 10 900 500 45 820 310 275 -
208 I C 1 lado 30 890 580 60 800 285 260 -
209 s J 1 lado 40 890 600 40 800 338 278 -
210 b O 1 lado 30 860 580 55 750 260 260 -
211 s P 1 lado 30 870 500 40 780 390 302 -
70/71
Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 78/113 [Tabela 6] - Continuação
Razão de dureza Desvio Padrão Razão de volume de carbonetos (vol%) TS (MPa) Razão do limite de fadiga Conformação por cilindro Fratura na seção transversal Notas
Ne Superior Inferior Superior Inferior Interna Superior Interna Inferior
191 1,13 1,14 1,4 1,1 0,76 824 0,59 Bom Bom Bom Ex. Inv..
192 1,16 1,15 1,3 1,4 0,79 837 0,61 Bom Bom Bom Ex. Inv..
193 1,08 1,08 1,4 1,3 0,76 813 0,55 Bom Bom Bom Ex. Inv..
194 1,14 1,14 1,2 0,9 1,72 800 0,6 Bom Bom Bom Ex. Inv..
195 1,1 1,11 1,3 1,4 1,72 783 0,57 Bom Bom Bom Ex. Inv..
196 1,08 1,06 1,4 1,2 1,72 770 0,54 Bom Bom Bom Ex. Inv..
197 2,72 2,71 1,3 1,3 0,01 558 1,26 Bom Bom Bom Ex. Inv..
198 2,68 2,67 1,2 1,3 0,01 554 1,25 Bom Bom Bom Ex. Inv..
199 1,23 1,23 1,6 1,5 0,04 825 0,66 Bom Bom Bom Ex. Inv..
200 1,14 1,14 1,3 1,4 0,04 803 0,59 Bom Bom Bom Ex. Inv..
201 1,08 1,07 1,3 1,5 0,51 819 0,55 Bom Bom Bom Ex. Inv..
202 1,22 1,21 1,5 1,4 0,51 855 0,65 Bom Bom Bom Ex. Inv..
203 1,06 1,07 1,4 1,4 0,99 736 0,54 Bom Bom Bom Ex. Inv..
204 1,2 1,2 1,6 1,6 0,99 781 0,64 Bom Bom Bom Ex. Inv..
205 1,08 1,08 1,3 1,3 1,37 875 0,55 Bom Bom Bom Ex. Inv..
206 1,33 1,32 1,5 1,5 1,37 941 0,73 Bom Bom Bom Ex. Inv..
207 1,13 - 1,3 1,3 0,76 813 0,53 Bom Bom Bom Ex. Inv..
208 1,1 - 1,5 1,5 1,72 773 0,51 Bom Bom Bom Ex. Inv..
209 1,22 - 1,4 1,5 0,51 835 0,55 Bom Bom Bom Ex. Inv..
210 1 - 1,2 1,4 0,99 758 0,48 Bom Bom Bom Ex. Inv..
211 1,29 - 1,1 1,2 1,37 907 0,58 Bom Bom Bom Ex. Inv..
71/71

Claims (3)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Chapa de aço, compreendendo uma camada interna e uma camada dura em uma ou em ambas as superfícies da camada interna, a chapa de aço caracterizada pelo fato de que a espessura da camada dura é de 20 μιτι ou mais e 40% ou menos de uma espessura da chapa de aço, a dureza micro-Vickers média da camada dura é de 240 HV ou mais e menos de 400 HV, a quantidade de C da camada dura é de 0,4% em massa ou menos, a quantidade de N da camada dura é 0,02% em massa ou menos, o desvio padrão de uma variação da dureza medida por um nanoimpactador a uma profundidade de 10 μιτι a partir da superfície da camada dura é 2,0 ou menos, a dureza micro-Vickers média da camada interna é 80HV ou mais e menos de 400 HV, a taxa de volume de carbonetos contidos na camada interna é menor que 2,00%, e a dureza micro-Vickers média da camada dura é 1,05 vezes ou mais a dureza micro-Vickers média da camada interna.
  2. 2. Chapa de aço de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a camada dura contém, em % em massa,
    C: 0,03 a 0,35%,
    Si: 0,01 a 3,00%,
    Mn: 0,70 a 10,00%,
    P: 0,0200% ou menos,
    Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 80/113
    2/3
    S: 0,0200% ou menos,
    Al: 0,500% ou menos,
    N: 0,0200% ou menos,
    O: 0,0200% ou menos,
    Ti: 0 a 0,500%,
    B: 0 a 0,0100%,
    Cr: 0 a 2,000%,
    Mo: 0 a 1,000%,
    Nb: 0 a 0,500%,
    V: 0 a 0,500%,
    Cu: 0 a 0,500%,
    W:0a0,100%,
    Ta: 0 a 0,100%,
    Ni: 0 a 0,500%,
    Sn: 0 a 0,050%,
    Sb: 0 a 0,050%,
    As: 0 a 0,050%,
    Mg: 0 a 0,0500%,
    Ca: 0 a 0,050%,
    Y: 0 a 0,050%,
    Zr: 0 a 0,050%,
    La: 0 a 0,050%,
    Ce: 0 a 0,050%, e o saldo sendo Fe e impurezas e a camada interna contém, em % em massa,
    C: 0,001 a 0,300%,
    Si: 0,01 a 3,00%,
    Mn: 0,10 a 3,00%,
    P: 0,0200% ou menos, S: 0,0200% ou menos,
    Petição 870190055764, de 17/06/2019, pág. 81/113
  3. 3/3
    Al: 0,500% ou menos,
    N: 0,0200% ou menos,
    O: 0,0200% ou menos,
    Ti: 0 a 0,500%,
    B: 0 a 0,0100%,
    Cr: 0 a 2,000%,
    Mo: 0 a 1,000%,
    Nb: 0 a 0,500%,
    V: 0 a 0,500%,
    Cu: 0 a 0,500%,
    W:0a0,100%,
    Ta: 0 a 0,100%,
    Ni: 0 a 0,500%,
    Sn: 0 a 0,050%,
    Sb: 0 a 0,050%,
    As: 0 a 0,050%,
    Mg: 0 a 0,0500%,
    Ca: 0 a 0,050%,
    Y: 0 a 0,050%,
    Zr: 0 a 0,050%,
    La: 0 a 0,050%,
    Ce: 0 a 0,050%, e o saldo sendo Fe e impurezas.
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