BR112019014755A2

BR112019014755A2 - Chapa de aço revestida de al formada de liga para estampagem a quente e elemento de aço estampado a quente

Info

Publication number: BR112019014755A2
Application number: BR112019014755-1A
Authority: BR
Inventors: Fuda Masahiro; Maki Jun; Fujita Soshi; Kusumi Kazuhisa; Tabata Shinichiro
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 2017-02-02
Filing date: 2017-02-02
Publication date: 2020-03-03
Also published as: JPWO2018142534A1; MX2019009013A; RU2019124005A3; WO2018142534A1; CN110234781A; KR20190099057A; EP3578680A1; CN110234781B; EP3578680A4; CA3050646A1; US20190366686A1; JP6822491B2; RU2019124005A

Abstract

a presente invenção é uma chapa de aço revestida de al formada de liga para estampagem a quente, a chapa de aço tendo em uma de suas superfícies uma camada de liga de al-fe que inclui uma fase a (fase de liga de fe-al contendo 45% a 85% de fe e 4% a 13% de si) e tem uma espessura de 15 ¿m ou mais, em que a razão do comprimento ocupada pela fase a em uma superfície mais superior de uma seção transversal perpendicular à superfície da chapa de aço é 10% a 50%.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para CHAPA DE AÇO REVESTIDA DE AL FORMADA DE LIGA PARA ESTAMPAGEM A QUENTE E ELEMENTO DE AÇO ESTAMPADO A QUENTE.

Campo técnico da invenção [001] A presente invenção refere-se a uma chapa de aço revestida de Al formada de liga para estampagem a quente adequada para um método de estampagem a quente, que é um dos métodos de formação para se obter um elemento de alta resistência, e a um elemento de aço estampado a quente.

Técnica relacionada [002] No campo de máquinas de transporte tais como veículos, são feitos esforços para reduzir a massa dos chassis dos veículos usando-se materiais de alta resistência. Isto é, nos últimos anos, há uma tendência de aumento da massa de um chassi de veículo para que a segurança na colisão seja garantida e novas funções são instaladas. Para contrabalançar a massa aumentada do chassi do veículo, foi defendida a redução das emissões de dióxido de carbono mesmo com uma pequena melhoria na economia de combustível. Por essas razões, no campo de máquinas de transporte tais como veículos, o uso de chapas de aço de alta resistência tem crescido constantemente.

[003] O principal obstáculo na expansão do uso de tais chapas de aço de alta resistência é a emergência de um fenômeno chamado deterioração da capacidade de fixação da forma, que é inevitável em um caso em que a resistência da chapa de aço é aumentada. Esse fenômeno é um termo geral para casos em que a quantidade de recuperação elástica é aumentada em um produto após o processo de deformação devido ao alto reforço de uma chapa de aço e assim a forma desejada não pode ser obtida facilmente. Para resolver esse fenôme

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2/45 no, a usinagem (por exemplo, restrike) que é desnecessária é adicionada a materiais de baixa resistência (materiais que tenham excelente capacidade de fixação de forma ou nenhum problema com isso), a modificação da forma de um produto é realizada. Entretanto, nessas soluções há o problema do aumento de custo devido a um aumento no número de processos e modificações a partir de uma forma de projeto desejada não pode ser evitada.

[004] Como um dos métodos para resolver esse problema, um método de conformação a quente chamado de método de estampagem a quente atraiu as atenções. O método de estampagem a quente é um método de aquecer uma chapa de aço (objeto a ser usinado ou esboço) até uma temperatura predeterminada (geralmente uma temperatura na qual uma fase austenita é formada) para reduzir a resistência (isto é, para facilitar a conformação) e conformar a chapa de aço com moldes a uma temperatura mais baixa (isto é, à temperatura ambiente) que aquela do objeto a ser usinado. Adotando-se o método de estampagem a quente, o produto é facilmente conformado e, ao mesmo tempo, é realizado um tratamento térmico de resfriamento rápido usando-se a diferença de temperaturas entre a chapa de aço e o molde, com o que a resistência do produto após a conformação pode ser garantida. Nos últimos anos, a utilidade do método de estampagem a quente foi amplamente reconhecida, e o número de exemplos de aplicações tem também aumentado constantemente.

[005] Por outro lado, com a expansão do uso do método de estampagem a quente, uma baixa produtividade, que é um ponto fraco do método de estampagem a quente que não era considerado como um problema, veio a ser reconhecida como um problema a ser resolvido de todas as maneiras. Por exemplo, em um caso em que um componente único deve ser produzido a partir de um esboço único em uma etapa de prensagem única (1 pancada), é bastante fácil prensar um

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3/45 componente por um método de prensagem a frio, que é um método da técnica relativa. A produtividade no caso desse exemplo é expressa como 60 pancadas por minuto, e é frequentemente abreviada como 60 spm.

[006] Por outro lado, no método de estampagem a quente, há o problema de que a produtividade em um caso de ser expresso pela mesma notação ser de não mais que 2 ou 3 spm no máximo, principalmente devido aos dois fatores a seguir. Um fator é que leva tempo para aquecer o esboço até uma temperatura predeterminada. Outro fator é que para resfriar confiavelmente o objeto a ser usinado após ser conformado (prensado) com moldes, o objeto a ser usinado é mantido por um certo período de tempo no ponto morto inferior em muitos casos.

[007] Como um dos meios para melhorar a baixa produtividade de tal método de estampagem a quente, há o método de aquecer rapidamente o esboço. Esse método pretende remediar o fator formador das causas da baixa produtividade do método de estampagem a quente. Há vários métodos para aquecer rapidamente o esboço. Entretanto, entre esses métodos, um método de aquecimento por energização começa a ser usado por alguns produtores porque as instalações não são muito grandes.

[008] Por exemplo, o Documento de Patente 1 descreve um método de conformação por prensagem a quente no qual um ou mais eletrodos são ligados a cada uma das porções de extremidade de uma chapa metálica em um molde, uma corrente elétrica é aplicada entre os eletrodos para aquecer uma chapa metálica até uma temperatura de trabalho predeterminada por aquecimento Joule, e posteriormente a chapa metálica é conformada por prensagem.

[009] Entretanto, em um caso em que é exigida a resistência à corrosão para um componente após a conformação, é uma opção

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4/45 usar-se uma chapa de aço revestida de Al como esboço. Quando a chapa de aço revestida de Al é aquecida de acordo com um método de aquecimento por energização, é necessário trazer um eletrodo para energização em contato com a chapa de aço. O eletrodo é geralmente feito de cobre ou de uma liga de cobre, e é resfriado a água durante a energização. Portanto, embora o aquecimento de energização seja efetuado, uma parte da chapa de aço revestida de Al que é trazida ao contato com o eletrodo não é aquecida até uma temperatura tal em que a camada de revestimento de Al se torne uma liga Al-Fe. Portanto, no método de estampagem a quente, o artigo conformado por prensagem (artigo estampado a quente) no qual a parte permanece não formada de liga é produzido.

[0010] A parte não formada de liga do revestimento de Al tem o problema de capacidade de soldagem por ponto insuficiente. Isto é, quando a soldagem por pontos é realizada continuamente na parte não formada de liga do revestimento de Al, o Al é depositado no eletrodo de soldagem, e há o problema de que a sua remoção tenha que ser realizada frequentemente. Isto é, a presença da parte não formada de liga do revestimento de Al do artigo estampado a quente tem o problema de que a seleção de não uso da parte é (levando a uma redução no rendimento), projeto de um componente a ser acabado sem soldagem da parte (o grau de liberdade do projeto é limitado), ou aceitação de um processo de soldagem ineficiente (a produtividade diminui) é encorajada.

[0011] Em relação a esses problemas, o Documento de Patente 2 descreve um método no qual uma chapa de aço revestida de Al é tratada termicamente usando-se um forno de recozimento em caixa para ser conformado em uma chapa de aço na qual a camada de revestimento de Al é formada de liga (daqui em diante referida como uma chapa de aço revestida de Al formada de liga) e é fornecida para es

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5/45 tampagem a quente. Com esse método, o problema da capacidade de soldagem por ponto da camada de revestimento de Al não formada de liga é também resolvido. Entretanto, uma vez que o recozimento por um longo período de tempo é necessário, há a preocupação sobre a compatibilidade entre as propriedades de fadiga e a resistência à corrosão, e a melhoria na produtividade não pode ser esperada. Documentos da técnica anterior Documentos de Patente [0012] Documento de Patente 1 - Pedido de Patente Não Examinado Japonês, Primeira Publicação No. 2002-18531 [0013] Documento de Patente 2 - Pedido de Patente Não Examinado Japonês, Primeira Publicação No. 2011-137210 Descrição da invenção

Problemas a serem resolvidos pela invenção [0014] Uma chapa de aço revestida de Al na qual uma camada de revestimento de Al é formada de liga previamente pode enfrentar o aquecimento rápido no método de estampagem a quente e é assim uma chapa de aço eficaz para melhorar a produtividade do método de estampagem a quente. Além disso, no campo de máquinas e veículos de transporte tais como veículos, onde a aplicação de chapas de aço revestidas de Al formadas de liga tende a aumentar, são desejadas chapas de aço tendo não apenas a resistência à corrosão mas também propriedades de fadiga. Isto é, a faixa aplicável de chapas de aço revestidas de Al formadas de liga para estampagem a quente é ampliada quando as chapas são excelentes em propriedades de fadiga e resistência à corrosão.

[0015] Entretanto, nas chapas de aço revestidas de Al formadas de liga para estampagem a quente desenvolvidas até aqui, a relação entre uma camada revestida formada de liga, resistência à corrosão, e propriedades de fadiga não foi examinada. Portanto, foi desejado o

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6/45 desenvolvimento de uma chapa de aço para estampagem a quente capaz de alcançar tanto resistência à corrosão quanto propriedades de fadiga.

[0016] A presente invenção foi desenvolvida em vista de tais circunstâncias, e um de seus objetivos é fornecer uma chapa de aço revestida de Al formada de liga para estampagem a quente adequada para a produção de um elemento de aço estampado a quente excelente em resistência à corrosão e propriedades de fadiga usando-se um método de estampagem.

[0017] Outro objetivo da presente invenção é fornecer um elemento de aço estampado a quente excelente em resistência à corrosão e em propriedades de fadiga.

Meios para resolver o problema [0018] Os presentes inventores focaram na utilidade de uma chapa de aço revestida de Al formada de liga para estampagem a quente, e conduziram experiências para fornecer uma chapa de aço revestida de Al formada de liga excelente em propriedades de fadiga e resistência à corrosão mesmo após a estampagem a quente.

[0019] Inicialmente os presentes inventores fizeram protótipos de chapas de aço revestidas de Al formadas de liga sob várias condições de tratamento térmico de formação de liga e conduziram experiências de estampagem a quente. As propriedades do elemento de aço estampado a quente obtido após a estampagem a quente foram examinadas em associação com a configuração de fase de uma camada formada de liga de Al-Fe.

[0020] Como resultado, foi descoberto que a resistência e a ductilidade do elemento de aço estampado a quente não são afetadas pelas condições de formação de liga de uma camada de revestimento de Al, isto é, a resistência e a ductilidade do elemento de aço estampado a quente não dependem da configuração da fase e da morfologia da

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7/45 camada de revestimento de Al formada de liga. Por outro lado, foi descoberto que as propriedades de fadiga e a resistência à corrosão do elemento de aço estampado a quente dependem da configuração da fase e da morfologia da camada de revestimento de Al formada de liga da chapa de aço revestida de Al formada de liga antes da estampagem a quente.

[0021] Como resultado de estudos mais intensivos, foi explicada a configuração da fase e a morfologia de uma camada de revestimento de Al formada de liga com a qual excelentes propriedades de fadiga e resistência à corrosão são obtidas. Em adição, as condições de formação de liga para obter tal chapa de aço foram descobertas recentemente.

[0022] A presente invenção foi completada com base nas novas descobertas, e sua essência é como segue.

[0023] (1) Uma chapa de aço revestida de Al formada de liga para estampagem a quente inclui:

[0024] uma chapa de aço incluindo, como composição química, em % em massa, [0025] C: 0,18% a 0,36%, [0026] Si: 0,02% a 0,5%, [0027] Mn: 1,2% a 2,2%, [0028] P: 0,001% a 0,03%, [0029] S: 0,0001% a 0,02%, [0030] Cr: 1,1% a 2,1%, [0031] N: 0,001% a 0,01%, [0032] Ti: 0,01% a 0,5%, [0033] Al: 0,01% a 0,1%, [0034] B: 0,0001% a 0,01%, e [0035] o saldo incluindo Fe e impurezas; e [0036] uma camada de Al-Fe formada de liga que é formada em

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8/45 uma superfície da chapa de aço e tem uma espessura de 15 pm ou mais, [0037] na qual a camada de Al-Fe formada de liga inclui uma fase de liga à base de Fe-AI incluindo 45% a 85% de Fe e 4% a 13% de Si, e uma proporção do comprimento ocupada pela fase de liga à base de Fe-AI na superfície mais superior de uma seção transversal perpendicular à superfície da chapa de aço é 10% ou mais e 50% ou menos.

[0038] (2) A chapa de aço revestida de Al formada de liga para estampagem a quente de acordo com o item (1) pode incluir também, como composição química em % em massa:

[0039] Nb: 0,01% a 1,0%.

[0040] (3) Um elemento de aço estampado a quente obtido pela execução da conformação e endurecimento em um mesmo processo através da conformação usando-se moldes após o aquecimento da chapa de aço revestida de Al formada de liga para estampagem a quente de acordo com o item (1) ou (2) até uma temperatura na qual pelo menos uma parte da chapa de aço revestida de Al formada de liga para estampagem a quente se torne uma fase austenita.

[0041] (4) Um elemento de aço estampado a quente inclui:

[0042] um aço incluindo, como composição química, em % em massa, [0043] C: 0,18% a 0,36%, [0044] Si: 0,02% a 0,5%, [0045] Mn: 1,2% a 2,2%, [0046] P: 0,001% a 0,03%, [0047] S: 0,0001% a 0,02%, [0048] Cr: 1,1% a 2,1%, [0049] N: 0,001% a 0,01%, [0050] Ti: 0,01% a 0,5%, [0051] Al: 0,01% a 0,1%,

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9/45 [0052] B: 0,0001% a 0,01%, e [0053] o saldo incluindo Fe e impurezas; e [0054] uma camada formada de liga de Al-Fe é formada em uma superfície da chapa de aço e tem uma espessura de 15 pm ou mais, [0055] na qual a camada formada de liga de Al-Fe inclui uma fase de liga à base de Fe-AI incluindo 45% a 85% de Fe e 4% a 13% de Si, e a proporção do comprimento ocupado pela fase de liga à base de Fe-AI em uma superfície mais superior de uma seção transversal perpendicular à superfície da chapa de aço é 10% ou mais e 50% ou menos.

[0056] (5) O elemento de aço estampado a quente de acordo com o item (4) pode incluir também, como composição química, em % em massa:

[0057] Nb: 0,01% a 1,0%.

Efeitos da invenção [0058] De acordo com a presente invenção, é possível fornecer uma chapa de aço revestida de Al formada de liga para estampagem a quente adequada para a produção de um elemento de aço estampado a quente excelente em resistência à corrosão e propriedades de fadiga usando-se um método de estampagem a quente.

[0059] Além disso, de acordo com a presente invenção, é possível fornecer um elemento de aço estampado a quente excelente em resistência à corrosão e propriedades de fadiga.

[0060] Em particular, de acordo com a chapa de aço revestida de Al formada de liga para estampagem a quente da presente invenção, mesmo em um caso em que um método de aquecimento rápido tal como um método de aquecimento por energização é adotado para aquecimento para estampagem a quente, um artigo estampado (elemento de aço estampado a quente) excelente em propriedades de fadiga e resistência à corrosão pode ser produzido. Em adição, uma vez

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10/45 que um produtor do componente (uma pessoa que executa a estampagem a quente) pode usar meios de aquecimento rápido ao invés de meios de aquecimento que usem um forno de recozimento na técnica relativa, a produtividade do artigo estampado pode ser aumentada. Breve descrição dos desenhos [0061] A FIG. 1 é uma vista esquemática mostrando, em uma seção transversal perpendicular a uma superfície de uma chapa de aço para estampagem a quente (chapa de aço revestida de Al formada de liga) após um tratamento térmico de formação de liga, comprimentos de uma fase A (fase de liga à base de Fe-AI incluindo 45% a 85% de Fe e 4% a 13% de Si) em uma superfície mais superior de uma camada formada de liga de Al-Fe, e a proporção dos comprimentos da fase A na superfície mais superior da camada formada de liga de Al-Fe.

[0062] A FIG. 2 é uma vista esquemática da história da temperatura do tratamento térmico de formação de liga.

[0063] A FIG. 3 é uma vista mostrando um corpo de prova de fadiga, onde a unidade dos valores numéricos na figura é mm.

[0064] A FIG. 4 é um gráfico mostrando a relação entre a concentração de Cr no aço e o valor do lado médio de Fórmula (1) quando a proporção da fase A se torna 50% no Exemplo 1.

[0065] A FIG. 5 é uma vista esquemática em perspectiva de um elemento de aço estampado a quente em forma de chapéu, onde a unidade dos valores numéricos na figura é mm.

Modalidades da invenção [0066] Uma chapa de aço revestida de Al formada de liga para estampagem a quente de acordo com a presente invenção inclui: uma chapa de aço; e uma camada formada de liga de Al-Fe formada na superfície da chapa de aço com uma espessura de 15 pm ou mais. A chapa de aço inclui, como composição química, em % em massa, C: 0,18% a 0,36%, Si: 0,02% a 0,5%, Mn: 1,2% a 2,2%, P: 0,001% a

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0,03%, S: 0,0001% a 0,02%, Cr: 1,1% a 2,1%, N: 0,001% a 0,01%, Ti: 0,01% a 0,5%, Al: 0,01% a 0,1%, B: 0,0001% a 0,01%, e o saldo incluindo Fe e impurezas. Daqui em diante há casos em que a chapa de aço é referida como base metálica. Em adição, a camada formada de liga de Al-Fe inclui uma fase de liga à base de Fe-AI incluindo 45% a 85% de Fe e 4% a13% de Si. Na descrição a seguir, há casos em que a fase de liga à base de Fe-AI incluindo 45% a 85% de Fe e 4% a 13% de Si é referida como uma fase A. Há casos em que, entre as fases de liga e as fases metálicas incluídas na camada formada de liga de Al-Fe, fases diferentes da fase A são referidas como uma fase B. Na fase A na camada formada de liga de Al-Fe, quando a camada formada de liga de Al-Fe é vista em, uma seção transversal perpendicular à superfície da chapa de aço, a proporção dos comprimentos ocupados pela fase A na superfície mais superior da camada formada de liga de Al-Fe é 10% ou mais e 50% ou menos.

[0067] Daqui em diante, a chapa de aço revestida de Al formada de liga para estampagem a quente da presente invenção será descrita em detalhes. Na descrição a seguir, há casos em que a chapa de aço revestida de Al formada de liga para estampagem a quente é referida como chapa de aço para estampagem a quente.

[0068] Inicialmente a composição química da chapa de aço que é a base metálica da chapa de aço para estampagem a quente será descrita. Em adição, o % mencionado significa % em massa a menos que especificado de forma diferente.

[0069] C: 0,18% a 0,36% [0070] C é o elemento mais importante para o alto reforço de um elemento de aço estampado a quente por um método de estampagem a quente. Para obter uma resistência de pelo menos cerca de 1500 MPa no elemento de aço estampado a quente, 0,18% ou mais de C precisam ser incluídos. Preferivelmente, 0,2% ou mais de C é incluído.

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Por outro lado, quando a quantidade de C excede 0,36%, a capacidade de soldagem e a tenacidade não podem ser garantidas. Portanto, o limite superior da quantidade de C é ajustado para 0,36%. Preferivelmente, o limite superior da quantidade de C é ajustado para 0,32%. [0071] Si: 0,02% a 0,5% [0072] Si forma uma película de óxido na superfície da chapa de aço no momento do recozimento da chapa de aço após a laminação a frio, e afeta adversamente as propriedades de revestimento de Al. Entretanto, quando seu teor é 0,5% ou menos, seu efeito é aceito. A quantidade de Si é preferivelmente 0,3% ou menos. Por outro lado, reduzir-se a quantidade de Si para menos de 0,02% causa uma carga excessiva no processo de produção do aço, de modo que a quantidade de Si é limitada a 0,02% ou mais. A quantidade de Si é preferivelmente 0,05% ou mais.

[0073] Mn: 1,2% a 2,2% [0074] Mn é um elemento extremamente importante para garantir a capacidade de endurecimento de um material de estampagem a quente durante a estampagem a quente e 1,2% ou mais de Mn precisam ser adicionados para se obter o efeito. A quantidade de Mn é preferivelmente 1,4% ou mais. Por outro lado, quando Mn está incluído em uma quantidade que exceda 2,2%, há a preocupação de que as propriedades mecânicas possam ser deterioradas devido à segregação na solidificação, de modo que seu limite superior é ajustado para 2,2%. A quantidade de Mn é preferivelmente 2,0% ou menos.

[0075] P: 0,001% a 0,03% [0076] P é uma impureza e afeta adversamente a capacidade de trabalho a quente, de modo que a quantidade de P tem que ser limitada a 0,03% ou menos. A quantidade de P é preferivelmente limitada a 0,02% ou menos. Por outro lado, reduzir a quantidade de P mais do que o necessário provoca uma grande sobrecarga no processo de

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13/45 produção do aço, de modo que seu limite inferior pode ser ajustado para 0,001%.

[0077] S: 0,0001% a 0,02% [0078] S é uma impureza e afeta adversamente a capacidade de trabalho a quente e as propriedades mecânicas tais como ductilidade e tenacidade, de modo que a quantidade de S tem que ser limitada a 0,02% ou menos. A quantidade de S é preferivelmente limitada a 0,01% ou menos. Por outro lado, reduzir-se a quantidade de S mais do que o necessário causa uma grande sobrecarga no processo de produção de aço, de modo que o seu limite inferior pode ser ajustado para 0,0001%.

[0079] Cr: 1,1% a 2,1% [0080] Cr tem o efeito de suprimir a reação de nitretação do Al (formação de AIN) que é uma reação competitiva que ocorre quando a camada de revestimento de Al é submetida à formação de liga de AlFe. O efeito é particularmente purificado pela adição de 1,1% ou mais de Cr, e a aderência entre a base metálica e a camada de revestimento é aumentada. Portanto, a quantidade de Cr é ajustada para 1,1% ou mais. A quantidade de Cr é preferivelmente 1,2% ou mais. Por outro lado, mesmo se Cr for adicionado em uma quantidade que exceda 2,1%, o efeito é saturado e o custo de produção é aumentado, de modo que seu limite superior é ajustado para 2,1%. A quantidade de Cr é preferivelmente ajustada para 2,0% ou menos. Foi também descoberto que o Cr afeta o comportamento de difusão de Fe e também afeta a configuração da fase e a morfologia da camada formada de liga.

[0081] N: 0,001% a 0,01% [0082] N é ligado ao B e tem a ação de reduzir a contribuição do B para a capacidade de endurecimento, de modo que é desejável reduzir a quantidade de N tanto quanto possível. Entretanto, quando a adição de Ti, que será descrita mais adiante, é realizada e a quantidade de N

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14/45 é 0,01% ou menos, a ação de reduzir a contribuição para a capacidade de endurecimento é suprimida, de modo que a inclusão de N é aceita. Uma quantidade mais preferida de N é 0,005% ou menos. Por outro lado, reduzir-se a quantidade de N mais do que o necessário causa uma grande sobrecarga no processo de produção de aço, de modo que seu limite inferior é ajustado para 0,0010%.

[0083] Ti: 0,01% a 0,5% [0084] Ti é ligado ao N e tem o efeito de suprimir a ação de redução da contribuição do B para o endurecimento devido à formação de liga do N com o B. Para obter o efeito estavelmente, é necessário adicionar 0,01% ou mais de Ti. É preferível adicionar 0,02% ou mais de Ti. Por outro lado, há a preocupação de que uma adição excessiva de Ti possa inibir a recristalização da chapa de aço após a laminação a frio e possa prejudicar a produtividade, e há a preocupação de que o Ti possa ser ligado ao C e reduzir a capacidade de endurecimento, de modo que seu limite superior é ajustado para 0,5%. A quantidade de Ti é preferivelmente 0,3% ou menos.

[0085] Al:0,01 a 0,1% [0086] Al é usado como um elemento desoxidante, mas afeta adversamente as propriedades de revestimento porque Al forma uma película de óxido. Entretanto, quando a quantidade de Al é 0,1% ou menos, o efeito adverso é aceito. A quantidade de Al é preferivelmente 0,07% ou menos. Por outro lado, fazer-se a quantidade de Al menor que 0,01% causa uma grande sobrecarga no processo de produção do aço, de modo que seu limite inferior é ajustado para 0,01%.

[0087] B: 0,0001% a 0,01% [0088] A adição de 0,0001% ou mais de B apresenta um efeito de aumento do endurecimento. Portanto, na presente invenção, a quantidade de B e ajustada para 0,0001% ou mais, e preferivelmente para 0,0005% ou mais. Por outro lado, uma adição excessiva de B leva à

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15/45 deterioração da capacidade de trabalho a quente e à diminuição da ductilidade, de modo que seu limite superior é ajustado para 0,01%.

[0089] À composição química usada da chapa de aço para estampagem a quente da presente invenção, 0,01% a 1,0% de Nb podem também ser adicionados.

[0090] Nb: 0,01% a 1,0% [0091] Na presente invenção, a inclusão de Nb é opcional. Nb é ligado ao B como o Ti e tem o efeito de suprimir a redução da contribuição de B para o endurecimento devido à formação de liga do N com o B. O efeito é purificado pela adição de 0,01% ou mais de Nb, de modo que a quantidade de Nb é preferivelmente 0,01% ou mais. A quantidade de Nb é mais preferivelmente 0,02% ou mais. Por outro lado, quando o Nb é adicionado em uma quantidade superior a 1,0%, esse efeito é saturado. Em adição, quando Nb é adicionado em uma quantidade que exceda 1,0%, há a preocupação de que a recristalização após a laminação a frio possa ser suprimida e de que a produtividade possa ser prejudicada, e além disso, há a preocupação de que Nb seja ligado ao C e provoque uma redução no endurecimento. Portanto, o limite superior da quantidade de Nb é preferivelmente ajustado para 1,0%. A quantidade de Nb é mais preferivelmente 0,5% ou menos.

[0092] Na chapa de aço para estampagem a quente da presente invenção, o outro componente (saldo) é Fe, mas impurezas incorporadas a partir de matérias-primas dissolvidas tais como sucata e refratários são aceitas. Em adição, outros elementos podem ser adicionados em quantidades de vestígios dentro da faixa que não prejudique os efeitos operacionais da presente invenção.

[0093] A seguir, características da camada formada de liga de AlFe na superfície da chapa de aço para estampagem a quente da presente invenção serão descritas.

[0094] A chapa de aço para estampagem a quente de acordo com

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16/45 a presente invenção é a chapa de aço que tem uma camada formada de liga de Al-Fe (chapa de aço revestida com Al formada de liga) incluindo a fase A (a fase de liga à base se Fe-AI incluindo 45% a 85% de Fe e 4% a 13% de Si) na superfície. Inicialmente, os presentes inventores conduziram investigações pela comparação das camadas formadas de liga da chapa de aço revestida com Al formada de liga e do elemento de aço estampado a quente formado pela execução da estampagem a quente na chapa de aço revestida de Al formada de liga.

[0095] Como resultado, foi descoberto que em um caso em que o aquecimento da chapa de aço no momento da estampagem a quente é realizado dentro de um período curto de tempo adotando-se um método de aquecimento rápido realizado a uma taxa de aumento da temperatura de 50O/s ou mais, tal como um método de e nergização, não há diferenças substanciais entre a camada formada de liga da chapa de aço revestida de Al formada de liga e a camada formada de liga do elemento de aço estampado a quente após a estampagem a quente. Isto é, foi descoberto que a configuração e as propriedades da camada formada de liga da chapa de aço antes da estampagem a quente são herdadas pelo elemento de aço estampado a quente após a estampagem a quente. Presume-se que isso seja porque, no método de estampagem a quente, o tempo durante o qual a camada formada de liga de Al-Fe está a uma alta temperatura é curto, e mesmo se uma fase sólida de difusão de elementos ocorrer, uma mudança da composição da configuração da fase resultante de liga Al-Fe são raramente mudadas. Portanto, foram conduzidos exames para fazer a camada formada de liga da chapa de aço revestida de Al formada de liga antes da estampagem a quente ser excelente em propriedades de fadiga e resistência à corrosão.

[0096] Inicialmente, em relação aos exames, primeiramente um processo de formação de liga de uma camada de revestimento de Al

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17/45 foi examinado em detalhes.

[0097] A formação de liga da camada de revestimento de Al é um processo de difundir o Fe a partir da chapa de aço na camada de revestimento de Al. Portanto, no estado inicial da formação de liga, uma fase de liga tendo uma alta concentração de Al, tal como FeAh e FezAls são formadas na superfície mais externa da camada de revestimento de Al. Em adição, foi descoberto que a rugosidade da superfície da camada de revestimento de Al aumenta com a formação da fase liga tendo uma alta concentração de Al. É considerado que a mudança na rugosidade é um resultado que reflete o crescimento do cristal e a morfologia do cristal de FezAls e similares. Foi também descoberto que a rugosidade de superfície tende a diminuir à medida que a difusão de Fe também prossegue devido ao prosseguimento da formação de liga. É presumido que isso aconteça porque a fase (fase A (fase de liga à base de Fe-AI incluindo 45% a 85% de Fe e 4% a 13% de Si)) tendo uma maior concentração de Fe que aquela da fase liga tendo uma alta concentração de Al seja formada mesmo na superfície mais externa da camada de revestimento de Al e a sua morfologia de cristais é refletida, resultando em uma redução na rugosidade como um todo. É presumido que a fase A é a fase de liga à base de Fe-AI incluindo 45% a 85% de Fe e 4% a 13% de Si e uma fase de liga incluindo principalmente pelo menos um entre FeAU FezAls, e um composto FeAISi.

[0098] Foi descoberto que para melhorar as propriedades de fadiga a partir da mudança da rugosidade de superfície, é necessário fazer a difusão de Fe progredir e aumentar a proporção da fase (a fase A (a fase de liga à base de Fe-AI incluindo 45% a 85% de Fe e 4% a 13% de Si)) tendo uma alta concentração de Fe na superfície mais externa da camada formada de liga. Por outro lado, foi também descoberto que uma vez que é sabido que uma fase tendo alta concentração

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18/45 de Fe é inferior em resistência à corrosão, é necessário fazer uma fase que tenha uma alta concentração de Al (fase B) permanecer de modo a não prejudicar a resistência à corrosão, que é o propósito original de se usar uma chapa de aço revestida de Al.

[0099] Portanto, a configuração de fase de uma camada formada de liga que pode alcançar tanto excelentes propriedades de fadiga quanto excelente resistência à corrosão foi examinada, e tornou-se claro que a configuração de fase refere-se a um caso em que a soma dos comprimentos ocupados pela fase A na superfície mais superior de uma seção transversal da camada formada de liga de Al-Fe perpendicular à superfície da chapa de aço é 10% ou mais e menos de 50% de um comprimento medido.

[00100] Quando a proporção (proporção da fase A) da soma dos comprimentos ocupados pela fase A em toda a superfície mais superior da camada formada de liga de Al-Fe é menor que 10%, excelentes propriedades de fadiga não são obtidas. Para também aumentar as propriedades de fadiga, é preferível ajustar-se a proporção da fase A para 25% ou mais. Por outro lado quando a proporção da fase A excede 50%, uma excelente resistência à corrosão não pode ser obtida. Para também melhorar a resistência à corrosão, é preferível ajustar-se a proporção da fase A para 35% ou menos.

[00101] Em adição, a camada formada de liga de Al-Fe inclui a fase B como uma fase diferente da fase A (a fase de liga à base de FeAl incluindo 45% a 85% de Fe e 4% a 13% de Si). A fase B tem as fases FezAls e FeAl2 como fases primárias e também tem uma composição química próxima a qualquer uma das três fases mencionadas na esquerda (fases de liga incluindo principalmente um composto FeAU FezAls, e FeAISi). A composição química próxima a qualquer uma das três fases mencionadas à esquerda se desvia da razão estequiométrica e é considerada como uma substância que não pode ser identifica

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19/45 da.

[00102] Uma vez que a camada formada de liga de Al-Fe de acordo com a presente invenção é formada pela difusão de Fe na chapa de aço da base metálica na camada de revestimento Al, a camada formada de liga de Al-Fe tem uma distribuição de concentração de Fe na qual a concentração de Fe é alta no lado da chapa de aço da camada formada de liga de Al-Fe e a concentração de Fe diminui na direção do lado da superfície da camada formada de liga de Al-Fe. O teor de Fe na camada formada de liga de Al-Fe é preferivelmente 40 a 80% em massa como um todo. Quando o valor médio do teor de Fe na camada formada de liga de Al-Fe é menor que 40%, o seu ponto de fusão é baixo, e há a preocupação de que uma fusão parcial ou similar ocorra durante o aquecimento na estampagem a quente, o que não é preferível. Por outro lado, quando o valor médio do teor de Fe excede 80%, a resistência à corrosão deteriora o que não é preferível.

[00103] Em adição, a camada formada de liga de Al-Fe inclui Si. Si é adicionado a um banho de revestimento de Al fundido e incluído na camada formada de liga de Al-Fe para suprimir a formação de liga excessiva de Al e Fe durante o revestimento de alumínio por imersão a quente. O teor médio de Si na camada formada de liga de Al-Fe está em uma faixa de 3 a 15% em massa em relação à quantidade total de Al e Si. A fase A, que é uma característica da presente invenção, inclui 4% a 13% de Si.

[00104] A fase A inclui 4% a 13% de Si. Em um caso em que o teor de Si na fase A é menor que 4%, a formação de liga da fase de liga de Fe-AI não progrediu suficientemente, de modo que a proporção almejada da fase A distribuída na superfície da presente invenção não pode ser obtida. O mesmo é aplicado a um caso em que a proporção da fase B é alta. Quando o teor de Si na fase A excede 13%, a resistência à corrosão diminui, o que não é preferível.

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20/45 [00105] O saldo da camada formada de liga de Al-Fe excluindo Fe e Si consiste em Al e impurezas, mas Mg, Zn, e similares podem ser adicionados adequadamente do ponto de vista de resistência à corrosão e propriedades de fadiga.

[00106] A espessura da camada formada de liga de Al-Fe deve ser de 15 pm ou mais. Isto é porque, quando a espessura da camada formada de liga de Al-Fe é menor que 15 pm, uma excelente resistência à corrosão não pode ser obtida mesmo se a soma dos comprimentos ocupados pela fase A (proporção da fase A) até a superfície mais externa da camada formada de liga é 50% ou menos de toda a superfície mais superior da camada formada de liga.

[00107] Por outro lado, o limite superior da espessura da camada formada de liga de Al-Fe não é particularmente fornecido a partir do ponto de vista de resistência à corrosão. Entretanto, quando a camada formada de liga de Al-Fe é muito espessa, há a preocupação de que ocorra fratura na camada formada de liga durante a estampagem a quente. Portanto, a sua espessura é preferivelmente 100 pm ou menos, e mais preferivelmente 70 pm ou menos.

[00108] A espessura da camada formada de liga de Al-Fe é medida como a seguir. Isto é, executando-se a análise elementar enquanto se observa a seção transversal da camada formada de liga de Al-Fe perpendicular à superfície da chapa de aço usando-se um microscópio de varredura eletrônica (SEM) equipado com um analisador de energia dispersiva de elemento de raiosX (EDS), uma região onde Al está presente na seção transversal é identificada, a região onde Al está presente é reconhecida como a camada revestida Al-Fe, e a espessura da camada formada de liga de Al-Fe é medida, com o que a espessura da camada formada de liga de Al-Fe é medida.

[00109] Os comprimentos da fase A na superfície mais externa da camada formada de liga de Al-Fe, a sua soma, e a proporção da fase

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A pode ser determinada por um método ilustrado esquematicamente na FIG. 1.

[00110] Isto é, a seção transversal da camada formada de liga de Al-Fe perpendicular à superfície da chapa de aço é observada com um microscópio ótico (OM), ambas as extremidades da fase A expostas à superfície mais superior da camada formada de liga de Al-Fe são projetadas em uma linha reta paralela à linha média da espessura, e a distância entre as interseções é tomada como o comprimento (L) da fase A. Como ilustrado na FIG. 1, a soma (L total) dos comprimentos da fase A é obtida medindo-se os comprimentos (L1, L2, ..., Ln) da fase A e somando-se os comprimentos como na Equação (2). Em adição, a proporção da fase A é obtida pela Equação (3). O comprimento da medição na Equação (3) significa, como ilustrado na FIG. 1, quando ambas as extremidades da superfície mais externa na seção transversal na FIG. 1, quando ambas as extremidades da superfície mais externa na seção transversal da camada formada de liga de Al-Fe são projetadas na linha reta paralela à linha média da espessura da chapa de aço, a distância entre as interseções.

L total = L1 + L2+ ... + Ln ...(2) [00111] Uma proporção da fase (%) = (L total / comprimento da medição) x 100 ... (3) [00112] A identificação da fase A é realizada comparando-se os resultados da análise de espectroscopia de energia dispersiva (EDS) do microscópio de varredura eletrônica (SEM). O comprimento de medição é examinado em uma pluralidade de campos visuais de modo que sua soma seja 500 pm ou mais. A distinção entre a fase A e a fase B é feita comparando-se os elementos das duas análises obtidas pelo SEM-EDS. A fase A inclui 45% a 85% de Fe, 4% a 13% de Si, e o saldo consistindo em Al e impurezas e é uma fase que tem uma alta concentração de Fe, com o que a fase B é uma fase de liga de Fe-AI ten

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22/45 do uma maior concentração de Al que a da fase A e incluindo Si em uma quantidade de menos de 4%.

[00113] Na presente invenção, excelentes propriedades de fadiga indicam um caso em que a razão do limite de fadiga (ow/gb, ow é o limite de fadiga, e ob é a resistência à tração) obtida repetindo-se o teste de fadiga de dobramento plano 1x10⁷ vezes é 0,4 ou mais.

[00114] Em adição, na presente invenção, excelente resistência à corrosão indica que o número de ciclos até o enferrujamento em um teste de corrosão é igual a ou maior que aquele de uma chapa de aço revestida de zinco por imersão a quente que tenha a mesma espessura de revestimento. O método do teste de corrosão será descrito em detalhes nos exemplos descritos mais adiante.

[00115] A seguir um método para produção de uma chapa de aço para estampagem a quente de acordo com a presente invenção será descrito.

[00116] Inicialmente um aço tendo uma composição química predeterminada descrita acima é lingotado. O lingotamento contínuo é desejável do ponto de vista de produtividade. A placa assim obtida é laminada a quente e então decapada. No caso de também se conformar uma chapa de aço laminada a frio, a laminação a frio e o recozimento são executados. Essas, isto é, a chapa de aço laminada a quente que é decapada ou a chapa de aço laminada a frio que é recozida são submetidas ao revestimento de Al e a um tratamento térmico (tratamento térmico de formação de liga) para a formação de liga de Al-Fe de uma camada de revestimento de Al.

[00117] A laminação a quente, a decapagem, a laminação a frio, o recozimento, e o revestimento de Al podem ser realizados adequadamente de acordo com os equipamentos possuídos pelo produtor, e as condições não são particularmente limitadas. Como um exemplo da laminação a quente, uma peça de aço é reaquecida até 1100Ό a

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1300Ό e é laminada a quente a uma redução de lamin ação de 80% ou mais com uma temperatura de acabamento de 850Ό a 950Ό. A temperatura de bobinamento pode ser exemplificada por 600Ό a 750Ό. Para a decapagem, o tipo, concentração, e te mperatura de um ácido podem ser selecionados para remover eficientemente a carepa gerada. Em relação à razão de laminação a frio, uma redução de laminação de 40% ou mais é preferível para garantir a planura da chapa. A temperatura do recozimento pode ser exemplificada por 700Ό a 780Ό.

[00118] O método de revestimento de Al não é particularmente limitado, e em adição ao método de revestimento por imersão a quente, um método de galvanização, um método de deposição a vácuo, um método de placagem, etc., são possíveis. Entretanto, o revestimento por imersão a quente é preferível. Como o banho de Al para o revestimento de Al, um banho de Al que tem uma temperatura de banho de 670Ό e inclui 3% em massa a 15% em massa de Si e u m elemento auxiliar é usado, mas o banho de Al preferivelmente inclui Si em uma quantidade de cerca de 10%. Fe e similares eluídos da chapa de aço como impurezas são incorporados no banho de revestimento de Al. Como outros elementos aditivos, uma pequena quantidade de elementos (por exemplo, Mg, Zn e similares) que são particularmente efetivos para melhorar a resistência à corrosão e as propriedades de fadiga podem ser adicionados.

[00119] A espessura do revestimento de Al é ajustada para ser de 15 pm ou mais.

Tratamento térmico de formação de liga [00120] A chapa de aço revestida de Al submetida ao revestimento de Al é aumentada em temperatura até uma temperatura predeterminada e é submetida a um tratamento térmico para a formação de liga de Al-Fe da camada de revestimento de Al. Nesse momento, a cama

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24/45 da formada de liga de Al-Fe é controlada de modo que a proporção dos comprimentos ocupados pela fase A na superfície mais superior de uma seção transversal perpendicular à superfície da chapa de aço seja 10% ou mais e 50% ou menos.

[00121] Especificamente, o aquecimento é realizado de modo que a Fórmula (1) seja satisfeita sob condições de tratamento térmico nas quais a velocidade de aquecimento média entre a temperatura ambiente e 600Ό é ajustada para 51Ό/s ou mais e a tem peratura de aquecimento mais alta é ajustada para 600Ό ou mais e 700Ό ou menos, considerando que o tempo no qual a chapa de aço alcança 600Ό é 0 (s), a temperatura da chapa de aço após t (s) a partir do momento no qual a chapa de aço alcança 600Ό é Τ (Ό), e o tempo durante o qual a chapa de aço está presente a 600Ό ou mais é th (s). O resfriamento é realizado a uma taxa de resfriamento de 10Ό/s ou mais a partir da temperatura de aquecimento mais alta até 350Ό. Através desses tratamentos térmicos, a camada formada de liga de Al-Fe de acordo com a modalidade pode ser realizada.

Fórmula 1

3.90x10⁴ (°C-50 2.00x10^fi-3.90x10⁵ X [Cr] ··· (1) [00122] Aqui, [Cr] na Fórmula (1) é a concentração de Cr da chapa de aço expressa em % em massa.

[00123] Quando a velocidade média de aquecimento entre a temperatura ambiente e 600Ό é menor que 51Ό/s, a morfo logia na qual as fases que constituem a camada de formação de liga são laminadas paralelamente à superfície da chapa de aço são formadas, e a morfologia na qual a fase A é parcialmente exposta às outras fases na camada mais externa da fase de liga não é formada. Especula-se que isto seja porque quando a velocidade média de aquecimento entre a temperatura ambiente e 600Ό é menor que 51Ό/s, o comportamento da difusão de Fe se torna uniforme em um plano da chapa visto a par

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25/45 tir da superfície. O limite superior da velocidade média de aquecimento entre a temperatura ambiente e 600Ό não é particul armente limitado, e pode ser determinado adequadamente a partir do equilíbrio entre os equipamentos, e ajustado para, por exemplo, ΙΟΟΌ/s ou menos.

[00124] A mais alta temperatura de aquecimento é ajustada para 600Ό ou mais e 700Ό ou menos. Isto é porque quand o a temperatura de aquecimento mais alta é menor que 600Ό, a formação de liga requer um longo período de tempo, e a produtividade é prejudicada. Por outro lado, quando a mais alta temperatura de aquecimento é maior que 700Ό, há a preocupação de que a fusão do Al possa ocorrer antes da formação de liga e o Al possa aderir aos equipamentos de tratamento térmico. Quando a mais alta temperatura de aquecimento é maior que 700Ό, há casos em que a chapa de aço é e ndurecida pelo resfriamento subsequente, a dureza da chapa de aço revestida de Al formada de liga para estampagem a quente aumenta significativamente e a estampagem a quente é prejudicada. Portanto, a mais alta temperatura de aquecimento é ajustada para 600Ό ou mais e 700Ό ou menos.

[00125] Em um processo em que a chapa de aço alcança 600Ό e é resfriada desde a mais alta temperatura de aquecimento, o valor integral (o lado médio na fórmula (1)) do tempo durante o qual a chapa de aço está presente a 600Ό ou mais e a temperatura determina a proporção da fase A exposta até a superfície mais superior. Quando o valor do lado médio na Fórmula (1) é menor que 3,90 x 10⁴, a proporção da fase A não se torna 10% ou mais. Por outro lado, quando o valor do lado médio na Fórmula (1) excede 2,00 χ 10⁶ - 3,90 χ 10⁵ χ [Cr], a proporção da fase A excede 50%. Portanto, para alcançar tanto resistência à corrosão quanto propriedades de fadiga ajustando-se a proporção da fase A para ser 10% ou mais e menos de 50%, é importante satisfazer a Fórmula (1).

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26/45 [00126] É preferível que o tempo th durante o qual a chapa de aço está presente a 600Ό ou mais seja ajustado para se r menor que 3600 segundos. Quando o tempo durante o qual a chapa de aço está presente a 600Ό ou mais é muito longo, a concentração média de Fe na camada formada de liga de Al-Fe aumenta e há a preocupação de que a resistência á corrosão possa ser deteriorada. O tempo th durante o qual a chapa de aço está presente é preferivelmente ajustado para ser menos de 2600 segundos.

[00127] O mecanismo no qual a concentração de Cr da chapa de aço é associado com a configuração da fase A não é necessariamente claro. Entretanto, considera-se que o Cr tende a ser concentrado na camada de superfície ou na vizinhança da camada de superfície da chapa de aço e tem influência na difusão do Fe na camada de revestimento de alguma forma.

[00128] No método de produção da chapa de aço revestida de Al formada de liga para estampagem a quente de acordo com essa modalidade, o resfriamento após o aquecimento é importante do ponto de vista de alcançar tanto propriedades de fadiga quanto resistência à corrosão pelo controle da morfologia da camada formada de liga de AlFe. O tratamento térmico de formação de liga da camada de revestimento de Al é um processo de difundir o Fe do lado da chapa de aço na camada de revestimento de Al e, no estado inicial da formação de liga, uma fase de liga tendo uma alta concentração de Al (por exemplo, FeAI₃ e FezAls) é formada na superfície mais externa da camada de revestimento de Al, e a rugosidade de superfície da camada de revestimento de Al aumenta. É especulado que a mudança na rugosidade é um resultado que reflete o crescimento do cristal e a morfologia do cristal de FeAI₃, FezAls e similares. Em adição, à medida que a difusão de Fe também progride devido ao progresso da formação de liga e a fase A é formada, a rugosidade de superfície mencionada acima tende

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27/45 a diminuir. À medida que o resfriamento é realizado a uma taxa de resfriamento de 10Ό/s ou mais com base na formação da fase A, a estrutura metalográfica da camada formada de liga de Fe-AI pode ser fixada em um estado em que a rugosidade de superfície da camada formada de liga de Fe-AI diminui, e consequentemente tanto as propriedades de fadiga quanto a resistência à corrosão podem ser alcançadas. Se a chapa de aço revestida de Al formada de liga em um estado em que a camada de revestimento de Al é formada de liga pelo tratamento térmico for submetida a um processo de estampagem a quente no estado, sem ser submetida a um processo de resfriamento, a chapa de aço revestida de Al formada de liga é estampada a quente com a estrutura metalográfica da camada formada de liga de Fe-AI não sendo fixa, e há a preocupação de que a resistência à fadiga e a resistência à corrosão possam diminuir, o que não é preferível.

[00129] Para obter o efeito de resfriamento após o tratamento térmico, o resfriamento a partir da mais alta temperatura de aquecimento até 350Ό é realizado a uma taxa média de 10Ό/s ou mais. Isto é porque quando a taxa média de resfriamento é menor que 1ΟΌ/s, a proporção da fase A excede 50%. Em adição, no controle da morfologia composicional da camada formada de liga de Al-Fe, a taxa de resfriamento pode ser alta. Entretanto, quando a taxa de resfriamento é muito alta, as situações de resfriamento podem variar, e há a preocupação de que a planura da chapa de aço possa ser danificada. Portanto, é desejável que a taxa média de resfriamento desde a mais alta temperatura de aquecimento até 350Ό seja ajustada para 30O/s ou menos. [00130] Como resfriamento a uma temperatura menor que 350Ό, as condições preferíveis para as especificações do equipamento podem ser selecionadas, e qualquer um entre resfriamento lento e resfriamento rápido pode ser usado. A temperatura do resfriamento de acabamento é preferivelmente 50Ό ou menos, e mais preferivelmente a

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28/45 temperatura ambiente.

[00131] Na presente invenção, a atmosfera do tratamento térmico de formação de liga não é particularmente limitada, e o ar, uma atmosfera de gás hidrogênio e similares, podem ser aplicados, mas o ar é preferível. Em adição, no tratamento térmico de formação de liga, o tratamento térmico pode ser realizado em uma forma de bobina usando-se um forno de recozimento em caixa, ou um forno de recozimento contínuo pode ser usado.

[00132] A chapa de aço revestida de Al formada de liga (tira de aço) produzida através dos processos acima pode ser submetida adequadamente à laminação de skin pass ou aplainamento. Nesse caso, é preferível ajustar-se a tensão aplicada para 5% ou menos.

[00133] A chapa de aço para estampagem a quente (chapa de aço revestida de Al formada de liga) da presente invenção produzida dessa maneira é submetida à conformação e ao endurecimento no mesmo processo por um método de estampagem a quente e é conformada em um elemento de alta resistência. Especificamente, se necessário, a chapa de aço (esboço) cortada em dimensões predeterminadas é aquecida e estampada com moldes. Como um método de aquecimento do esboço, um método de aquecimento por energização é preferível para obter uma alta produtividade. A temperatura de aquecimento é geralmente ajustada para uma temperatura na qual todo o esboço tenha uma fase austenita, mas para transmitir as características a um elemento, um método de aquecer apenas uma porção do esboço até a fase austenita pode também ser selecionado.

[00134] O resfriamento pelos moldes é geralmente realizado a uma taxa de resfriamento na qual a parte aquecida até a fase austenita se transforma em uma fase martensita. Entretanto, com o propósito de transmitir características a um elemento, um método de ajustar-se a taxa de resfriamento de uma porção da parte aquecida até a fase aus

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29/45 tenita a uma taxa de resfriamento suave na qual a transformação de martensita não acontece pode também ser selecionado.

[00135] Como condição mais específica de estampagem a quente, por exemplo, a estampagem a quente é realizada após um tempo de retenção de 1 segundo a 120 segundos após aquecer a 700Ό a 1000Ό a uma taxa de aumento da aumento da temperai ura de 5O/s a 500O/s. Subsequentemente, por exemplo, uma condi ção de executar o resfriamento entre a temperatura ambiente até 300Ό a uma taxa de resfriamento de 1O/s a ΙΟΟΟΌ/s pode ser exempl ificada.

[00136] O material de estampagem a quente produzido pelo método de estampagem a quente em combinação com o método de aquecimento por energização usando-se a chapa de aço para estampagem a quente dessa modalidade como esboço inclui a camada formada de liga de Al-Fe na superfície do aço. A camada formada de liga de Al-Fe do material de estampagem a quente tem a mesma composição e a mesma estrutura metalográfica que aquelas da camada formada de liga de Al-Fe da chapa de aço para estampagem a quente e, além disso, a proporção dos comprimentos ocupados pela fase A é de 10% ou mais e 50% ou menos. Isto é porque, como descrito acima, uma vez que o esboço é rapidamente aquecido pelo método de aquecimento por energização, a prensagem a quente é terminada antes de a composição ou similar da camada formada de liga de Al-Fe mudar. Portanto, o material de estampagem a quente produzido é excelente em propriedades de fadiga e resistência à corrosão similarmente à chapa de aço para estampagem a quente. A composição química do aço do material de estampagem a quente é a mesma composição que a composição química da chapa de aço para estampagem a quente. Entretanto, a estrutura metalográfica do aço se torna uma estrutura endurecida diferentemente da chapa de aço para estampagem a quente.

Exemplos

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30/45 [00137] Daqui em diante a presente invenção será descrita em relação aos exemplos. As condições nos exemplos a seguir são exemplos de condições adotadas para confirmar a viabilidade e os efeitos da presente invenção, e a presente invenção não é limitada às condições dos exemplos. Além disso, a presente invenção pode adotar várias condições sem sair da essência da presente invenção desde que o objetivo da presente invenção seja alcançado.

Exemplo 1 [00138] Placas tendo as composições químicas mostradas na Tabela 1 foram aquecidas até 1200Ό, laminadas a quente a uma temperatura de acabamento de 880Ό a 900Ό, e bobinadas a uma temperatura de bobinamento de 630Ό a 700Ό, com o que a p luralidade das chapas de aço laminadas a quente tendo uma espessura de 2,4 mm ou 2,8 mm foram produzidas. As chapas de aço foram decapadas e aquelas que tinham uma espessura de 2,4 mm foram deixadas no estado, enquanto aquelas que tinham uma espessura de 2,8 mm foram conformadas em chapas de aço laminadas a frio tendo uma espessura de 1,4 mm.

[00139] Posteriormente, o recozimento e o revestimento com Al foram realizados continuamente usando-se um aparelho experimental de revestimento por imersão a quente. As condições de recozimento foram retenção a 740Ό por 1,5 minuto, e a espessura do revestimento foi ajustada para ser 10 a 70 pm por lado. A condição do banho de revestimento era uma temperatura de banho de 670Ό, e a composição do banho foi ajustada para AI-10% de Si (incluindo impurezas).

[00140] Subsequentemente, as chapas de aço laminadas a quente e chapas de aço laminadas a frio obtidas foram submetidas a um tratamento térmico para formação de liga de Al-Fe da camada de revestimento de Al.

[00141] Como mostrado esquematicamente na FIG. 2, três etapas

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31/45 incluindo o aumento da temperatura desde a temperatura ambiente (A—>B—>C), retenção à mais alta temperatura ambiente (C—>D), e resfriamento até a temperatura ambiente (D—>F—>G) foram realizadas. O eixo horizontal do gráfico mostrado na FIG. 2 representa o tempo (s) desde o momento no qual a temperatura da chapa de aço alcança 600Ό como 0 (s).

[00142] A Tabela 2 mostra uma lista de padrões de tratamento térmico (H01 to H14). Aqui, tempo de C e D na Tabela 2 indicam respectivamente tempo decorrido desde o ponto B (0 s) até o ponto C e tempo decorrido desde o ponto B (0 s) até o ponto D e, th de E indica tempo decorrido desde o ponto B (0 s) até o ponto E.

[00143] Uma seção transversal perpendicular à superfície da chapa de aço foi observada. A proporção (proporção da fase A) dos comprimentos ocupados pela fase A na superfície mais externa da camada formada de liga de Al-Fe foi obtida usando-se OM e EDS juntos (ver FIG. 1). Isto é, a identificação da fase A foi realizada comparando-se os resultados da análise da espectroscopia dispersiva de energia (EDS) do microscópio de varredura eletrônica (SEM). O comprimento de medição foi examinado em uma pluralidade de campos visuais de modo que sua soma fosse 500 pm ou mais. A identificação da fase A foi realizada comparando-se os elementos de ambas obtidos pela análise SEM-EDS. Uma fase incluindo 45% a 85% de Fe e 4% a 13% de Si e o restante consistindo em Al e impurezas foi determinada como a fase A.

[00144] A seguir, uma experiência de estampagem a quente foi realizada com uma máquina de teste de prensagem experimental.

[00145] Para o aquecimento da chapa de aço, a chapa de aço foi aquecida até 910Ό a uma velocidade de aquecimento de 100O/s usando-se o método de aquecimento por energização, transportada até um espaço entre os moldes em até 5 segundos, e prensada com

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32/45 um par de chapas planas superior e inferior resfriadas a água com o que um elmeento (daqui em diante referido como material de estampagem a quente) foi obtido.

[00146] Um corpo de prova de tração JIS n^Q 5, um corpo de prova de fadiga (ilustrado na FIG. 3), e um corpo de prova de avaliação da resistência à corrosão foram tirados do material de estampagem a quente obtido. O corpo de prova do teste de tração e o corpo de prova do teste de fadiga foram tirados de modo que suas direções longitudinais fossem ortogonais à direção de laminação. O corpo de prova do teste de avaliação da resistência à corrosão foi um retângulo de 75 mm x 150 mm com quatro lados (faces cortadas) revestidos com uma resina.

[00147] A resistência à tração (ob) foi examinada usando-se um corpo de prova JIS n^Q 5.

[00148] Um teste de fadiga por dobramento plano foi conduzido usando-se o corpo de prova de fadiga, o limite de fadiga (ow) para 10⁷vezes foi determinado, e a razão de limite de fadiga ow/ob foi obtida. O teste de fadiga foi conduzido com uma razão de estresse de -1 e uma taxa de repetição de 5 Hz.

[00149] No teste de avaliação da resistência à corrosão, as três etapas a seguir foram repetidas como um ciclo.

[00150] Etapa 1: Pulverização com sal (solução aquosa a 5% de NaCI, 35Ό, 4 horas) [00151] Etapa 2: Secagem (umidade relativa a 50%, 60Ό, 2 horas) [00152] Etapa 3: Retenção em um ambiente úmido (umidade relativa a 95%, 50Ό, 2 horas) [00153] Como um método de avaliação, cinco corpos de prova foram colocados em um tanque de teste para cada padrão de tratamento térmico, e o número de ciclos para a ferrugem precoce entre os cinco corpos de prova foi tomado como o número de ciclos de ferrugem do

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33/45 padrão de tratamento térmico.

[00154] Ao avaliar a resistência à corrosão, uma chapa de aço revestida de Zn por imersão a quente tendo a mesma espessura de revestimento foi usada como exemplo comparativo, e aquelas que obtiveram um resultado igual a ou maior que o número de ciclos de ferrugem (descrito em () na Tabela 3) da chapa de aço revestida de Zn por imersão a quente foram avaliadas como sendo boas.

[00155] Os resultados dos testes da avaliação acima estão mostrados na Tabela 3.

[00156] Foi descoberto que no n- 1 e no n^Q 2 usando H01 e H02 como padrão de tratamento térmico, nenhuma fase A foi reconhecida na superfície mais externa da camada formada de liga de Al-Fe, e a razão de limite de fadiga Ow/ob era menor que 0,40, o que significa propriedades de fadiga inferiores. É considerado que tanto no n^Q 1 quanto no n^Q 2, a velocidade média de aquecimento desde a temperatura ambiente até 600Ό no processo de tratamento térmico de formação de liga foi baixo, da ordem de 50O/s ou menos, e a morfologia na qual as fases que constituem a camada formada de liga de Al-Fe foram laminadas paralelas à superfície da chapa de aço foi formada.

[00157] No n^Q 4 usando H03 como padrão de tratamento térmico, o valor do lado médio na Fórmula (1) era menor que 3,90x10⁴, e a proporção da fase A na superfície mais externa da camada formada de liga de Al-Fe era baixa, de modo que as propriedades de fadiga eram também inferiores.

[00158] No n^Q 8 no qual a espessura do revestimento foi ajustada para 10 pm, foi descoberto que o número de ciclos de ferrugem era menor que o da chapa de aço revestida com Zn por imersão a quente (material comparativo) e assim a resistência à corrosão era insuficiente.

[00159] Nos n^os 3 e 4 nos quais a espessura do revestimento foi

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34/45 ajustada para 15 μιτι, o número de ciclos de ferrugem excedeu o da chapa de aço revestida com zinco por imersão a quente tendo a mesma espessura, de modo que o limite inferior da espessura do revestimento foi ajustado para 15 pm na presente invenção.

[00160] Foi visto que nos n^os 5, 6, 7, 9, e 10, a espessura do revestimento era de 25 a 70 pm, a proporção da fase A era de 10% a 32%, e tanto excelentes propriedades de fadiga quanto excelente resistência à corrosão foram alcançadas após a estampagem a quente.

[00161] Em relação ao aço A, no n^Q 11 formado de liga com o padrão de tratamento térmico H10, a proporção da fase A era de 50% e tanto excelentes propriedades de fadiga quanto excelente resistência à corrosão foram alcançadas após a estampagem a quente, enquanto no n^Q 13 ligado com o padrão de tratamento térmico H11, o valor do lado médio na Fórmula (1) excedeu 2,00 χ 10⁶ - 3,90 χ 10⁵ χ [Cr], a proporção da fase de FeAI se tornou 52%, e a resistência à corrosão após a estampagem se tornou inferior.

[00162] Similarmente, comparando-se on-12eon²14 entre si em relação ao aço B, comparando-se on-15eon-16 entre si em relação ao aço C, comparando-se on-17eon²18 entre si em relação ao aço D, e comparando-se o n-19eo n-20 entre si em relação ao aço E, tornou-se claro que quando a proporção da fase A é 50%, tanto excelentes propriedades de fadiga quanto excelente resistência à corrosão podem ser alcançadas, após a estampagem a quente, enquanto quando a proporção da fase A excede 50%, uma excelente resistência à corrosão não é apresentada.

[00163] Em relação ao aço F que tem um teor de Cr de 2,1%, tanto no n° 21 formado de liga com o padrão de tratamento térmico H04 quanto no n^Q 22 formado de liga com o padrão de tratamento térmico H10, foi visto que a proporção da fase A estava em uma faixa de 10% a 50% e tanto excelentes propriedades de fadiga quanto excelente re

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35/45 sistência à corrosão foram alcançadas após a estampagem a quente. [00164] Dos resultados do Exemplo 1 descritos acima, o valor do lado médio na Fórmula (1) no qual a proporção da fase A se torna 50% pareceram ter alguma correlação com a concentração de Cr do aço e foi plotado como um gráfico, com o que a FIG. 4 foi obtida. Da FIG. 4, o valor do lado médio na Fórmula (1) no qual a proporção da fase A se torna 50% para todas as seis concentrações de Cr [Cr] (% em massa) foi derivada como 2,00 x 10⁶ - 3,90 x 10⁵ χ [Cr].

[00165] Portanto, na presente invenção, o limite superior do valor do lado médio da Fórmula (1) foi limitado a 2,00 χ 10⁵ -3,90 χ 10⁵ χ [Cr].

[00166] Em qualquer um dos exemplos, não houve substancialmente nenhuma mudança (ou nenhuma mudança foi observada) na proporção ocupada pela fase A na camada formada de liga de Al-Fe, e na espessura e elementos da camada formada de liga de Al-Fe antes e depois da estampagem a quente.

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Tabela 1

Símbolo do aço	C	Si	Mn	P	S	Cr	N	Ti	Al	B	Nb
A	0,18	0,40	2,2	0,01	0,002	2,0	0,003	0,01	0,03	0,0025	0,1
B	0,22	0,20	2,0	0,01	0,002	1,8	0,003	0,03	0,03	0,0025	0,05
C	0,28	0,12	1,6	0,01	0,002	1,6	0,003	0,03	0,03	0,0020	-
D	0,30	0,10	1,3	0,01	0,003	1,3	0,003	0,03	0,03	0,0020	-
E	0,36	0,22	1,2	0,01	0,003	1,1	0,003	0,03	0,03	0,0025	-
F	0,19	0,30	2,1	0,01	0,003	2,1	0,003	0,02	0,03	0,0023	0,1

A unidade é em % em massa.indica nenhuma adição. O saldo consiste em Fe e impurezas.

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Tabela 2

Padrão de tratamento térmico	A^B	C	D	E	D > F	r>th I Tdt (°C - s)
Velocidade de aquecimento entre a temperatura ambiente e 6000 (O/s)	Tempo (s)	Temperatura (O)	Tempo (s)	Temperatura (Ό)	th (s)	Taxa de resfriamento (O/s)
H01	40	5	700	65	700	75	10	5,18x 10⁴
H02	50	15	650	1815	650	1819	12,5	1,18 x 10⁶
H03	51	5	700	25	700	35	10	2,38 x 10⁴
H04	55	5	600	65	600	65	10	3,90 x 10⁴
H05	52,5	7	610	67	610	68	10	4,14x 10⁴
H06	60	5	700	65	700	75	10	5,18x 10⁴
H07	55	5	660	105	660	111	10	7,29 x 10⁴
H08	55	10	700	720	700	730	10	5,10 x 10⁵
H09	55	30	630	1065	630	1067	15	6,72 x 10⁵
H10	52,5	15	650	1815	650	1819	12,5	1,18 x 10⁶
H11	52,5	20	675	1935	675	1940	15	1,31 x 10⁶
H12	55	20	700	2020	700	2025	20	1,42 x 10⁶
H13	60	15	640	2415	640	2419	10	1,55 x 10⁶
H14	55	12	680	2512	680	2517	16	1,71 x 10⁶

Os valores sublinhados estão fora das faixas da presente invenção.

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Tabela 3

N^e	Símbolo do aço	Laminação a quente e laminação a frio	Espessura do revestimento	Padrão do tratamento térmico	Cr	Lado direito da Fórmula (1)*2	(¾ ' b)	Proporção da fase A	σ_Β	Ow	Gw / Gb	Número do ciclo de ferrugem*]	Nota
(μπΊ)	(% em massa)	(%)	(MPa)	(MPa)
1	B	Laminação a frio	25	H01	1,8	1,30 x 10⁶	5,18x 10⁴	0	1508	513	0,34	29(26)	Exemplo comparativo
2	C	Laminação a frio	40	H02	1,6	1,38x 10⁶	1,18 x 10⁶	0	1663	598	0,36	34(30)	Exemplo comparativo
3	C	Laminação a frio	15	H10	1,6	1,38x 10⁶	1,18 x 10⁶	11	1659	673	0,41	22(18)	Presente invenção
4	C	Laminação a quente	15	H03	1,6	1,38x 10⁶	2.38 x 10⁴	4	1634	611	0,37	21(18)	Exemplo comparativo
5	A	Laminação a quente	25	H04	2,0	1,22 x 10⁶	3,90 x 10⁴	10	1492	609	0,41	27(26)	Presente invenção
6	B	Laminação a quente	40	H05	1,8	1,30 x 10⁶	4,14x 10⁴	16	1496	613	0,41	32(30)	Presente invenção
7	C	Laminação a frio	25	H06	1,6	1,38x 10⁶	5,18x 10⁴	14	1650	673	0,41	28(26)	Presente invenção
8	B	Laminação a frio	10	H07	1,8	1,30 x 10⁶	7,29 x 10⁴	22	1504	612	0,41	10(12)	Exemplo comparativo
9	B	Laminação a frio	40	H08	1,8	1,30 x 10⁶	5,10 x 10⁵	28	1507	628	0,42	31(30)	Presente invenção

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N^e	Símbolo do aço	Laminação a quente e laminação a frio	Espessura do revestimento	Padrão do tratamento térmico	Cr	Lado direito da Fórmula (1)*2	X ec - s)	Proporção da fase A	σ_Β	Ow	Cw / Cb	Número do ciclo de ferrugem*1	Nota
(gm)	(% em massa)	(%)	(MPa)	(MPa)
10	B	Laminação a frio	70	H09	1,8	1,30 x 10⁶	6,72 x 10⁵	32	1512	634	0,42	33(32)	Presente invenção
11	A	Laminação a frio	25	H10	2,0	1,22 x 10⁶	1,18 x 10⁶	50	1518	667	0,44	26(26)	Presente invenção
12	B	Laminação a frio	25	H10	1,8	1,30 x 10⁶	1,18 x 10⁶	50	1506	660	0,44	27(26)	Presente invenção
13	A	Laminação a frio	25	H11	2,0	1,22 x 10⁶	1.31 x 10⁶	52	1504	666	0,44	24(26)	Exemplo comparativo
14	B	Laminação a frio	25	H11	1,8	1,30 x 10⁶	1.31 x 10⁶	58	1511	663	0,44	20(26)	Exemplo comparativo
15	C	Laminação a frio	25	H11	1,6	1,38x 10⁶	1,31 x 10⁶	50	1660	700	0,42	26(26)	Presente invenção
16	C	Laminação a frio	25	H12	1,6	1,38x 10⁶	1.42 x 10⁶	54	1668	701	0,42	21(26)	Exemplo comparativo
17	D	Laminação a frio	25	H12	1,3	1,49 x 10⁶	1,42 x 10⁶	50	1733	737	0,43	26(26)	Presente invenção
18	D	Laminação a frio	25	H13	1,3	1,49 x 10⁶	1.55 x 10⁶	53	1741	734	0,42	23(26)	Exemplo comparativo
19	E	Laminação a frio	25	H13	1,1	1,57x 10⁶	1,55 x 10⁶	50	1865	755	0,40	27(26)	Presente invenção

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N^e	Símbolo do aço	Laminação a quente e laminação a frio	Espessura do revestimento	Padrão do tratamento térmico	Cr	Lado direito da Fórmula (1)*2	X ec - s)	Proporção da fase A	σ_Β	Ow	Cw / Cb	Número do ciclo de ferrugem*1	Nota
(Fm)	(% em massa)	(%)	(MPa)	(MPa)
20	E	Laminação a frio	25	H14	1,1	1,57x 10⁶	1.71 χ 10⁶	55	1859	748	0,40	22(26)	Exemplo comparativo

21	F	Laminação a quente	25	H04	2,1	1,18 χ 10⁶	3,90 x 10⁴	10	1500	610	0,41	27(26)	Presente invenção
22	F	Laminação a frio	25	H10	2,1	1,18 χ 10⁶	1,18 χ 10⁶	50	1520	668	0,44	26(26)	Presente invenção

*1 () é o número do ciclo de ferrugem da chapa de aço revestida de Zn por imersão a quente tendo a mesma espessura de revestimento. *2 O lado direito da Fórmula (1) é 2,00 χ 10⁶ - 3,9 χ 10⁵ χ [Cr]

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41/45 [00167] Os valores sublinhados estão fora das faixas da presente invenção.

Exemplo 2 [00168] Placas tendo as composições químicas (símbolos do aço G e H) mostradas na Tabela 4 foram aquecidas até 12000, laminadas a quente a uma temperatura de acabamento de 8800 a 9 100, e bobinadas a uma temperatura de bobinamento de 6000 a 6 400, com o que uma pluralidade de chapas de aço laminadas a quente tendo uma espessura de 3,0 mm foram produzidas. As chapas de aço foram decapadas e conformadas em chapas de aço laminadas a frio tendo uma espessura de 1,5 mm.

[00169] Posteriormente, o recozimento e o revestimento de Al foram realizados continuamente usando-se um aparelho experimental de revestimento por imersão a quente. As condições de recozimento foram retenção a 740Ό por 1 minuto, e a espessura do revestimento foi ajustada para ser 30 pm por lado. A condição do banho de revestimento era uma temperatura do banho de 670Ό, e a compo sição do banho foi ajustada para AI-10% de Si (incluindo impurezas).

[00170] A seguir, algumas das chapas de aço laminadas a frio obtidas foram submetidas a um tratamento térmico para formação de liga de Al-Fe da camada de revestimento de Al, com o que chapas de aço revestidas de Al formadas de liga foram obtidas. A condição de formação de liga foi o padrão de tratamento térmico H08 da Tabela 2 (Exemplo 1).

[00171] A chapa de aço revestida de Al formada de liga e a chapa de aço revestida de Al que não foi formada de liga foram estampadas a quente.

[00172] Para o aquecimento das chapas de aço, a chapa de aço revestida de Al que não era formada de liga foi aquecida por um método de aquecimento em forno, inserida em um forno e retida a 910Ό,

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42/45 tirada 5 minutos após a temperatura da chapa de aço ter alcançado 900Ό, e imediatamente estampada.

[00173] Por outro lado, tanto o método de aquecimento em forno quanto o método de aquecimento por energização foram usados para a chapa de aço revestida de Al formada de liga, e durante o aquecimento por energização, a chapa de aço revestida de Al formada de liga foi aquecida até 910Ό a uma velocidade de aquecimento de 100O/s e transportada e prensada entre moldes em até 5 segundos.

[00174] A forma conformada era uma forma de chapéu ilustrada esquematicamente na FIG. 5. A unidade do valor numérico que representa cada dimensão é mm.

[00175] Um material de estampagem a quente (referido como elemento HS) conformado em forma de chapéu foi observado em detalhes.

[00176] Como resultado, no elemento HS da chapa de aço G, em relação a qualquer tipo de chapa de aço, um descascamento extremamente pequeno do revestimento em uma porção de rebaixo 41 (apenas um lado é ilustrado) foi reconhecido. Foi considerado que a concentração de Cr da chapa de aço G desviou-se da faixa da presente invenção e assim a aderência à base metálica foi enfraquecida.

[00177] As dimensões após a moldagem foram exatamente as mesmas para qualquer tipo de chapa de aço de qualquer tipo de aço.

[00178] Em relação aos elementos HS (N^Q 1 e N^Q 3 na Tabela 5) da chapa de aço H, a dureza Vickers de uma seção transversal (centro da espessura da chapa) foi medida ao longo da linha tracejada ilustrada na FIG. 5. A medição foi realizada em um ponto central P1 de um lado da cabeça do chapéu, pontos a 10 mm e 20 mm de distância de P1 na linha tracejada, um ponto final do estado P2 da porção de rebaixo, os pontos a 10 mm, 20 mm e 30 mm de distância de P2 na linha tracejada, e um ponto a 10 mm de distância de uma extremidade P3 de um

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43/45 lado inferior da linha tracejada.

[00179] Os resultados estão mostrados na Tabela 5.

[00180] A dureza Vickers da seção transversal foi de 480 a 488 no lado da cabeça e no lado do fundo estampado a uma taxa de resfriamento rápido e foi 459 a 468 em uma porção de parede vertical a uma taxa de resfriamento levemente menor que a anterior. Pode ser determinado que essas são as mesmas independentemente do tipo de chapa de aço, método de aquecimento e similar.

[00181] A partir desses fatos, foi visto que executando-se a estampagem a quente na chapa de aço da presente invenção de acordo com o método de aquecimento por energização, um elemento de alta resistência tendo tanto excelentes propriedades de fadiga quanto excelente resistência à corrosão podem ser produzidos com alta produtividade. Foi visto que não houve mudança a partir de um caso em que a chapa de aço revestida de Al foi estampada a quente no método de aquecimento em forno.

Tabela 4

Símbolo do aço	C	Si	Mn	P	S	Cr	N	Ti	Al	B
G	0,26	0,20	1,4	0,01	0,002	10	0,003	0,01	0,03	0,0025
H	0,26	0,20	1,4	0,01	0,002	1,1	0,003	0,01	0,03	0,0025

A unidade é % em massa. O saldo consiste em Fe e impurezas.

[00182] Os valores sublinhados estão fora das faixas da presente invenção.

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Tabela 5

N^Q	Tipo de chapa de aço	Método de aquecimento	Dureza Vickers (HV)
Lado da cabeça	Parede vertical	Lado do fundo
P1	10 mm de P1	20 mm de P1	P2	10 mm de P2	20 mm de P2	30 mm de P2	10 mm de P3
1	Chapa de aço revestida de Al	Aquecimento em forno	482	487	486	468	462	461	468	481
2	Chapa de aço revestida de Al formada de liga	Aquecimento em forno	480	483	484	465	461	459	468	483
3	Chapa de aço revestida de Al formada de liga	Aquecimento por energização	483	484	484	466	460	460	468	488

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Petição 870190067737, de 17/07/2019, pág. 76/84

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Aplicabilidade Industrial [00183] De acordo com a chapa de aço revestida de Al formada de liga para estampagem a quente da presente invenção, mesmo em um caso em que um método de aquecimento rápido tal como aquecimento por energização é adotado para aquecimento para estampagem a quente, um artigo estampado (elemento de aço estampado a quente) excelente em propriedades de fadiga e resistência à corrosão pode ser produzido. Em adição, uma vez que um produtor de um componente (uma pessoa que executa a estampagem a quente) pode usar meios de aquecimento rápido tais como aquecimento por energização ao invés de meios de aquecimento que usem um forno um forno de recozimento na técnica relativa, a produtividade do artigo estampado pode ser aumentada. Portanto, uma aplicabilidade industrial suficiente é fornecida.

Claims

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REIVINDICAÇÕES

1. Chapa de aço revestida de Al formada de liga para estampagem a quente, caracterizada pelo fato de que compreende: uma chapa de aço incluindo, como composição química, em % em massa.

C: 0,18% a 0,36%,

Si: 0,02% a 0,5%,

Mn: 1,2% a 2,2%,

P: 0,001% a 0,03%,

S: 0,0001% a 0,02%,

Cr: 1,1% a 2,1%,

N: 0,001% a 0,01%,

Ti: 0,01% a 0,5%,

Al: 0,01% a 0,1%,

B: 0,0001% a 0,01%, e o saldo incluindo Fe e impurezas; e uma camada formada de liga de Al-Fe que é formada em uma superfície da chapa de aço e tem uma espessura de 15 pm ou mais, em que a camada formada de liga de Al-Fe inclui uma fase de liga à base de Fe-AI incluindo 45% a 85% de Fe e 4% a 13% de Si, e uma proporção de um comprimento ocupado pela fase de liga à base de Fe-AI em uma superfície mais superior de uma seção transversal perpendicular à superfície da chapa de aço é 10% ou mais e 50% ou menos.

2. Chapa de aço revestida de Al formada de liga para estampagem a quente de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que ainda compreende, como composição química, em % em massa:

Nb: 0,01% a 1,0%.

Petição 870190067737, de 17/07/2019, pág. 78/84

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3. Elemento de aço estampado a quente, caracterizado pelo fato de que é obtido executando-se a conformação e o endurecimento em um mesmo processo através da conformação usando-se moldes após aquecer a chapa de aço revestida de Al formada de liga para estampagem a quente como definida na reivindicação 1 ou 2, até uma temperatura na qual pelo menos uma porção da chapa de aço revestida de Al formada de liga para estampagem a quente se torna uma fase austenita.

4. Elemento de aço estampado a quente, caracterizado pelo fato de que compreende:

um aço incluindo, como composição química, em % em massa,

C: 0,18% a 0,36%,

Si: 0,02% a 0,5%,

Mn: 1,2% a 2,2%,

P: 0,001% a 0,03%,

S: 0,0001% a 0,02%,

Cr: 1,1% a 2,1%,

N: 0,001% a 0,01%,

Ti: 0,01% a 0,5%,

Al: 0,01% a 0,1%,

B: 0,0001% a 0,01%, e o saldo incluindo Fe e impurezas, e uma camada formada de liga de Al-Fe que é formada em uma superfície do aço e tem uma espessura de 15 pm ou mais, em que a camada formada de liga de Al-Fe inclui uma fase de liga à base de Fe-AI incluindo 45% a 85% de Fe e 4% a 13% de Si, e uma proporção de um comprimento ocupado pela fase de liga à base de Fe-AI em uma superfície mais superior de uma seção transversal perpendicular à superfície da chapa de aço é 10% ou mais e 50%

Petição 870190067737, de 17/07/2019, pág. 79/84

3/3 ou menos.

5. Elemento de aço estampado a quente de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que ainda compreende, como a composição química, em % em massa:

Nb: 0,01% a 1,0%.