BR112019020644B1 - Chapa de aço galvanizada por imersão a quente de alta resistência e método de produção da mesma - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a uma chapa de aço galvanizada por imersão a quente de alta resistência compreendendo quantidades especificadas de C, Si, Mn, P, S, N, O, sol, Al , Ti e B e em % em massa, Cr+2 x Mo: 0,1 a 1,5%, o saldo sendo feito de Fe e as impurezas incidentais. A estrutura do aço é, em % em área, ferrita: 1-50%, martensita: 20 a 70%, austenita retida: 0,5%, perlita: 0 a 5%, total de MA e cementita com tamanho de grão de pelo menos 0,2 óm: 0 a 5%, o saldo sendo bainita. A densidade numérica de MA ou cementita isolada com tamanho de grão de pelo menos 0,2 óm presentes nos grãos de ferrita ou bainita é de 100/1000 óm2 ou menos, e a dureza média da martensita é de 330 a 500 Hv.

Description

Campo técnico

[001] A presente invenção refere-se a uma chapa de aço galvani zada por imersão a quente de alta resistência e a um método para sua produção.

Técnica Antecedente

[002] Em vista da recente demanda crescente para melhorar a eficiência do combustível de automóveis para reduzir o gás de efeito estufa como uma contramedida ao aquecimento global, é desejada a redução do peso dos chassis dos automóveis, enquanto se garante a segurança na colisão. Consequentemente, o uso de chapas de aço de alta resistência veio a se tornar crescentemente popular. Especialmente, há uma necessidade crescente para uma chapa de aço de resistência super alta com 980 MPa ou mais de resistência à tração nos dias atuais. Em adição, uma chapa de aço galvanizada por imersão a quente de alta resistência com uma superfície galvanizada por imersão a quente é desejada em uma parte do chassi do automóvel que requeira resistência à ferrugem.

[003] Chapas de aço típicas para automóveis são prensadas na forma dos respectivos componentes. Consequentemente, a capacidade de alongamento e a capacidade de expansão de furo são exigidas das chapas de aço usadas para a conformação por prensagem. Entretanto, o aumento na resistência de chapas de aço geralmente resulta na deterioração da capacidade de alongamento e da capacidade de expansão de furo.

[004] Para lidar com o problema acima, foram propostas algumas medidas. Por exemplo, a Literatura de Patente 1 descreve que tanto a resistência quanto a capacidade de alongamento de uma chapa de aço são aumentadas pela conformação da chapa de aço com uma estrutura metálica composta incluindo ferrita (estrutura macia) e marten- sita (estrutura dura). Entretanto, a estrutura composta descrita na Literatura de Patente 1 é uma combinação de estruturas macias e duras. Uma estrutura composta formada de estruturas com uma grande diferença de dureza é inferior em capacidade de expansão de furo.

[005] A Literatura de Patente 2 descreve uma chapa de aço for mada de uma única estrutura metálica de bainita superior ou bainita inferior, que tem dureza entre a dureza da ferrita e a dureza da mar- tensita, reduzindo assim a diferença na dureza entre estruturas para melhorar a resistência e a capacidade de expansão de furo. Entretanto, as bainitas superior e inferior são formadas da ferrita rica em discordância bainítica e cementita dura, e assim são inferiores em capacidade de alongamento.

[006] As Literaturas de patente 3 a 5 descrevem, cada uma, uma chapa de aço de alta resistência com capacidade de alongamento e capacidade de expansão de furo melhoradas com o uso de TRIP (plasticidade induzida por transformação) de austenita retida. Entretanto, a quantidade de carbono no aço tem que ser aumentada para gerar a austenita retida, então a capacidade de soldagem é deteriorada.

Lista de citações Literaturas de Patente

[007] Literatura de Patente 1

[008] Literatura de Patente 2

[009] Literatura de Patente 3 2013/51238

[0010] Literatura de Patente 4

[0011] Literatura de Patente 5 JP 7-11383 A Japanese Patent No. 2616350 International Publication No. WO JP 2006-104532 A JP 2007-262494 A

Sumário da invenção Problema(s) a ser(em) resolvido(s) pela invenção

[0012] Como descrito acima, vários esforços feitos até agora para melhorar a capacidade de alongamento e a capacidade de dobra- mento de chapas de aço de alta resistência através de uma variedade de técnicas não são suficientes para melhorar simultaneamente as propriedades acima sem prejudicar ao desempenho prático em outros aspectos.

[0013] A invenção foi feita em vista da situação atual acima. Um objetivo da invenção é fornecer uma chapa de aço galvanizada por imersão a quente de alta resistência excelente no equilíbrio entre capacidade de alongamento, capacidade de expansão de furo, e capacidade de dobramento e que tenha resistência à tração de 980 MPa ou mais, e um método de produção da chapa de aço.

Meios para resolver o(s) problema(s)

[0014] Aspectos da invenção serão descritos exemplarmente a seguir.

[0015] Uma chapa de aço galvanizada por imersão a quente de alta resistência tendo uma composição química incluindo, em % em massa: C: 0,050% a 0,130%; Si: 0,010% a 2,00%; Mn: 1,50% a 3,50%; P: 0,10% ou menos; S: 0,010% ou menos; N: 0,010% ou menos; O: 0,010% ou menos; sol, Al.: 0,001% a 1,0%; Ti: 0,005% a 0,20%; B: 0,0005% a 0,010%; Cr + 2 x Mo: 0,10 a 1,50%; e o saldo consistindo em Fe e as inevitáveis impurezas, na qual a estrutura do aço em uma parte em uma faixa espessura de 1/8 a 3/8 em torno de % da espessura da chapa de aço a partir da superfície da chapa de aço compreende, em % em área: ferrita: 1 a 50%; martensita: 20 a 70%; austenita retida: 0 a 5%; perlita: 0 a 5%; MA e cementita tendo tamanho de grão de 0,2 μm ou mais no total: 0 a 5%; e o saldo na forma de bainita, a densidade numérica de MA ou cementita tendo tamanho de grão de 0,2 μm ou mais e isolado em grãos de ferrita ou bainita é 100 pcs/1000 μm2 ou menos, e a dureza média de martensita está em uma faixa de 330 Hv a 500 Hv.

[0016] A chapa de aço galvanizada por imersão a quente de acor do com o aspecto acima da invenção, na qual a composição química inclui, em lugar de parte do Fe, pelo menos um elemento entre: V: 0,001% a 1,00%; e Nb: 0,001% a 0,200%.

[0017] A chapa de aço galvanizada por imersão a quente de alta resistência de acordo com o aspecto acima da invenção, na qual a composição química inclui, em lugar de parte do Fe, pelo menos um elemento entre: Ni: 0,001% a 1,00%; Cu: 0,001% a 1,00%; Co: 0,001% a 1,00%; W: 0,001% a 1,00%; Sn: 0,001% a 1,00%; e Sb: 0,001% a 0,50%.

[0018] A chapa de aço galvanizada por imersão a quente de alta resistência de acordo com o aspecto acima da invenção, na qual a composição química inclui, em lugar de uma parte de Fe, pelo menos um elemento entre: Ca: 0,0001% a 0,0100%; Mg: 0,0001% a 0,0100%; Ce: 0,0001% a 0,0100%; Zr: 0,0001% a 0,0100%; La: 0,0001% a 0,0100%; Hf: 0,0001% a 0,0100%; Bi: 0,0001% a 0,0100%; e metal misch: 0,0001% a 0,0100%.

[0019] Um método de produção da chapa de aço galvanizada por imersão a quente de alta resistência de acordo com outro aspecto da invenção inclui etapas sequenciais de: A) uma etapa de laminação a quente; B) uma etapa de laminação a frio; e C) uma etapa de galvanização por imersão a quente, na qual na etapa (A) de laminação a quente, (A1) a temperatura de aquecimento da placa é 1150°C ou mais, (A2) a redução total da lami- nação em uma região de temperaturas desde 1150°C a 1050°C é de 50% ou mais,

[0020] (A3) uma redução total de laminação em um período de tempo após o ponto no tempo no qual a temperatura da placa cai abaixo de 1050 °C e antes do caminho final de uma laminação de acabamento está em uma faixa de 66 a 95%,

[0021] (A4) uma redução de laminação no caminho final da lami- nação de acabamento varia de 10% a 30%, e a temperatura no caminho final na laminação de acabamento varia de 850°C a 1000°C, e

[0022] (A5) uma temperatura de bobinamento varia de 450°C a 700°C; na etapa (B) de laminação a frio, a redução de laminação está em uma faixa de 20% a 80%; e

[0023] Na etapa (C) de galvanização por imersão a quente, (C-1) a temperatura de aquecimento máxima varia em região de temperaturas desde Ac3 - 50°C até Ac3 + 50°C, e o tempo retido na região de tem-peraturas varia de 1 segundo a 500 segundos, (C-2) a taxa de resfria-mento em uma região de temperaturas de 600°C a 720°C é 5°C/s ou mais,

[0024] (C-3) o tempo de contato em uma região de temperaturas de 480°C a 600°C está em uma faixa de 5 a 500 segundos,

[0025] (C-4) o tempo de contato em uma região de temperaturas de 440°C a 480°C está em uma faixa de 5 a 60 segundos, e

[0026] (C-5) a etapa de resfriamento até a temperatura ambiente após o processo de galvanização e liga (aliagem) é executada de forma que o valor representado pela fórmula (1) abaixo exceda 30000 e se torne menor que 50000 em uma região de temperaturas de Ms até 150°C, Fórmula 1 em que: fM(T) = 1 - exp{-0,011 x (Ms - T)}, TP(T) = (T + 273) x {Log10(Δt/3600) + 6}, Ms representa a temperatura de início da transformação de martensita (°C), T representa a temperatura (°C), e Δt (segundo) representa o tempo necessário para o resfri-amento desde T (°C) até T-1 (°C).

[0027] Os aspectos acima da invenção fornecem uma chapa de aço galvanizada por imersão a quente de alta resistência excelente no equilíbrio entre capacidade de alongamento, capacidade de expansão de furo, e capacidade de dobramento e tendo 980 MPa ou mais de re-sistência à tração, sendo assim adequada para chapa de aço para au-tomóveis.

Descrição de modalidade(s)

[0028] A invenção refere-se a uma chapa de aço tendo uma camada galvanizada por imersão a quente em um ou em ambos os seus lados, que não é uma chapa de aço para galvanização por imersão a quente antes de a camada galvanizada ser fornecida. Os componentes da invenção serão descritos abaixo.

Composição química

[0029] Inicialmente, será descrito porque a composição química da chapa de aço de alta resistência (daqui em diante referida algumas vezes como "chapa de aço") da invenção é definida como descrito acima. Deve ser notado que "%" na composição química descrita aqui representa "% em massa" a menos que anotado de forma diferente.

C: 0,050% a 0,130%

[0030] O teor de C (carbono), que é um elemento necessário para aumentar a resistência da chapa de aço, é 0,050% ou mais. Entretanto, a adição excessiva de C de 0,130% deteriora a capacidade de soldagem. Consequentemente, o teor de C está na faixa de 0,050% a 0,130%. O teor de C está preferivelmente em uma faixa de 0,060% a 0,100%, mais preferivelmente em uma faixa de 0,065 a 0,090%.

Si: 0,010% a 2,00%

[0031] O teor de Si (silício), que é um elemento de reforço da solu ção sólida e é eficaz para aumentar a resistência da chapa de aço, é 0,010% ou mais. Entretanto, a adição excessiva de silício de 2,00% deteriora a capacidade de umedecimento da chapa de aço com o zinco na galvanização por imersão a quente. Além disso, Si adicionado em excesso acima de 2,00% aumenta a resistência ao amolecimento na têmpera da martensita e, consequentemente, a dureza da martensi- ta. Consequentemente, o teor de Si está em uma faixa de 0,010% a 2,00%, preferivelmente de 0,10% a 1,00%, ainda mais preferivelmente de 0,30% a 0,70%.

Mn:1,50%~3,50%

[0032] O teor de manganês (Mn), que é um forte elemento estabi lizador de austenita e é eficaz em aumentar a resistência da chapa de aço, é 1,50% ou mais. Entretanto, a adição de Mn acima de 3,50% aumenta a soma das frações de cementita e MA cada uma com tamanho de grão de 0,2 μm ou mais, resultando na deterioração da capacidade de expansão de furo. Consequentemente, o teor de Mn está em uma faixa de 1,50% a 3,50%, preferivelmente de 2,00% a 3.00%, ainda preferivelmente de 2,20% a 2,80%.

P: 0,10% ou menos

[0033] P (fósforo), que é um elemento de reforço da solução sólida contido no aço como impureza inevitável e é eficaz em aumentar a re-sistência da chapa de aço, deteriora a capacidade de soldagem e a tenacidade quando adicionado excessivamente. Consequentemente, o teor de P é limitado a uma faixa de 0,10% ou menos, preferivelmente 0,05% ou menos, ainda preferivelmente 0,02% ou menos. Entretanto, uma redução excessiva no teor de P requer um alto custo de desfosfo- ração, de modo que o limite inferior do teor de P é preferivelmente 0,001% em termos de eficiência econômica.

S: 0,010% ou menos

[0034] S (enxofre), que está contido no aço como impureza inevi tável, forma MnS no aço para deteriorar a tenacidade e a capacidade de expansão de furo do aço. Consequentemente, o teor de S é limitado a 0,010% ou menos, com o qual a deterioração na tenacidade e na capacidade de expansão de furo não são importantes. O teor de S é preferivelmente 0,006% ou menos, mais preferivelmente 0,003% ou menos. Entretanto, uma redução excessiva no teor de S requer alto custo de dessulfuração, de modo que o limite inferior do teor de S é preferivelmente 0,0005% em termos de eficiência econômica.

N: 0,010% ou menos

[0035] N (nitrogênio) que está contido no aço como impureza ine vitável, forma nitreto grosseiro no aço a um teor acima de 0,010% para deteriorar a capacidade de dobramento e a capacidade de expansão de furo do aço. Consequentemente, o teor de N é limitado a ser 0,010% ou menos. O teor de N é preferivelmente 0,006% ou menos, mais preferivelmente 0,003% ou menos. Entretanto, uma redução excessiva no teor de N requer alto custo de desnitrogenação, de modo que o limite inferior do teor de N é preferivelmente 0,0005% em termos de eficiência econômica.

O: 0,010% ou menos

[0036] O (oxigênio), que está contido no aço com impureza inevi tável no aço como impureza inevitável, forma óxido grosseiro no aço a um teor acima de 0,010% para deteriorar a capacidade de dobramento e a capacidade de expansão de furo do aço. Consequentemente, o teor de O é limitado para ser 0,010% ou menos. O teor de O é preferivelmente 0,006% ou menos, mais preferivelmente 0,003% ou menos. O limite inferior do teor de O é preferivelmente 0,0001% em termos de custos de produção.

Al sol.: 0,001% a 1,0%

[0037] Pelo menos 0,001%, preferivelmente 0,005% ou mais de Al (alumínio) em termos de Al sol. é adicionado para desoxidação do aço. Entretanto, a adição excessiva de Al não apenas resulta na saturação do efeito e um aumento inútil no custo, mas também aumenta a temperatura de transformação do aço para aumentar a carga no momento da laminação a quente. Consequentemente, o teor de Al sol. é de no máximo 1,0%, preferivelmente 0,50% ou menos, ainda preferivelmente 0,20% ou menos. Deve ser notado que o termo "Al sol." refere-se ao teor de Al dissolvido sólido no aço como um componente de liga, o que não inclui Al depositado ou disperso na forma de um composto de alumínio (por exemplo, nitreto de alumínio).

Ti: 0,005% a 0,20%

[0038] Ti (titânio) forma TiN para fixar o N no aço, inibindo assim a formação de BN que diminui o desempenho da têmpera. Em adição, Ti reduz o tamanho do grão de austenita durante o aquecimento para melhorar a tenacidade. Consequentemente, pelo menos 0,005%, pre-ferivelmente 0,010% de TI são adicionados. Entretanto, uma adição excessiva de Ti reduz a ductilidade da chapa de aço. Consequentemente, o teor de TI é limitado a 0,20% no máximo, preferivelmente 0,050% ou menos.

B: 0,0005% a 0,010%

[0039] B (boro), que é segregado nos contornos da austenita ou nos contornos de ferrita/austenita durante o processo de aquecimento da chapa de aço para estabilizar os contornos e aumentar o desempenho na têmpera do aço, é um elemento requisitado pela invenção para garantir a quantidade desejada de martensita pela têmpera. Para alcançar suficientemente o efeito acima, B precisa ser adicionado a um teor de 0,0005% ou mais, preferivelmente 0,0010% ou mais. Entretanto, uma adição excessiva de B resulta na formação de boreto e, con-sequentemente, prejudica o desempenho na têmpera do aço. Conse-quentemente, o teor de B é limitado a 0,010% no máximo, preferivelmente 0,0060% ou menos, ainda preferivelmente 0,0040% ou menos.

Cr + 2 x Mo: 0,10 a 1,50%

[0040] Cr e Mo, que são ambos elementos que inibem a transfor mação de bainita, são adicionados na invenção de modo que Cr + 2 x Mo seja 0,10% ou mais. Quando Cr + 2 x Mo cai abaixo de 0,10%, a transformação de bainita progride excessivamente para reduzir a quantidade de martensita revenida. Além disso a densidade numérica de MA (estrutura de duas fases de martensita e austenita) e cementita, cada uma tendo um tamanho de grão de 0,2 μm ou mais e isolada em bainita, aumenta. Entretanto, Cr + 2 x Mo excessivamente alto resulta na deterioração da capacidade de soldagem e/ou capacidade de moldar a frio (cold formability) a frio. Consequentemente, o limite superior de Cr + 2 x Mo é 1,50%. O teor de Cr + 2 x Mo está preferivelmente em uma faixa de 0,20% a 1,0%, mais preferivelmente em uma faixa de 0,30 a 0,70%. Deve ser notado que, embora Cr + 2 x Mo deva ser mantido dentro da faixa acima, o teor de cada um entre Cr e Mo pode preferivelmente ser selecionado como desejado com Cr em uma faixa de 0,001% a 1,00%, e Mo em uma faixa de 0,001% a 1,00% em vista do efeito de Cr e/ou Mo para um aumento na resistência da chapa de aço, custos, etc.

[0041] A chapa de aço laminada a frio de alta resistência da inven ção tem a composição química acima e o saldo consistindo em Fe e as inevitáveis impurezas. Entretanto, os elementos a seguir podem estar contidos conforme necessário em lugar de uma parte de Fe.

[0042] Um ou dois ou mais elementos entre V: 0,001% a 1,00% e Nb: 0,001% a 0,200%

[0043] V (vanádio) e Nb (nióbio), que são elementos formadores de carbonetos e são eficazes em aumentar a resistência da chapa de aço, podem ser adicionados conforme necessário. Entretanto, uma adição excessiva de V e Nb resulta na saturação dos efeitos e, conse-quentemente, um aumento inútil dos custos. Consequentemente, os teores de V e Nb estão em uma faixa de 0,001% a 1,00% e em uma faixa de 0,001% a 0,200%, respectivamente. O teor de V está preferivelmente em uma faixa de 0,01% a 0,200%. O teor de NB está preferivelmente em uma faixa de 0,005% a 0,100%.

[0044] Um ou dois ou mais elementos entre Ni: 0,01% a 1,0%, Cu: 0,001% a 1,0%, Co: 0,001% a 1,0%, W: 0,001% a 1,0%, Sn: 0,01% a 1,0%, e Sb: 0,001% a 0,50%

[0045] Ni (níquel), Cu (cobre), Co (cobalto), W (tungstênio), Sn (estanho), e Sb (antimônio), os quais são todos elementos eficazes para aumentar a resistência da chapa de aço, podem ser adicionados conforme necessário. Entretanto, a adição excessiva desses elementos resulta na saturação dos efeitos e, consequentemente, em um aumento inútil nos custos. Consequentemente, os teores desses elementos são Ni: 0,001% a 1,0%, Cu: 0,001% a 1,0%, Co: 0,001% a 1,0%, W: 0,001% a 1,0%, Sn: 0,001% a 1,0%, e Sb: 0,001 a 0,50%. Mais preferivelmente, os teores são Ni: 0,1% a 0,8%, Cu: 0,1% a 0,5%, Co: 0,1% a 0,5%, W: 0,1% a 0,3%, Sn: 0,05% a 0,2%, e Sb: 0,01 a 0,10%.

[0046] Um ou dois ou mais elementos selecionados do grupo consistindo em Ca: 0,0001% a 0,0100%, Mg: 0,0001% a 0,0100%, Ce: 0,0001% a 0,0100%, Zr: 0,0001% a 0,0100%, La: 0,0001% a 0,0100%, Hf: 0,0001% a 0,0100%, Bi: 0,0001% a 0,0100%, e Metal Misch: 0,0001% a 0,0100%

[0047] Ca (cálcio), Mg (magnésio), Ce (cério), Zr (zircônio), La (lantânio), Hf (háfnio), metal misch que são elementos que contribuem para a redução do tamanho e a dispersão das inclusões no aço, e Bi (bismuto), que é um elemento que reduz a micro segregação de elementos substitutos de liga (por exemplo, Mn e Si) no aço, contribui para a melhoria na capacidade de trabalho da chapa de aço, e assim são preferivelmente adicionados conforme necessário. Para alcançar o efeito, é necessário adicionar 0,0001% ou mais de cada um desses elementos. Entretanto, uma adição excessiva desses elementos deteriora a ductilidade. Consequentemente, o teor de cada um desses elementos é limitado para ser 0,0100% no máximo. Deve ser notado que metal misch se refere a uma liga mista de metais terras raras cujo principal componente são os metais lantanoides.

[0048] A chapa de aço laminada a frio de alta resistência da inven- ção inclui os elementos descritos acima e o saldo consistindo em Fe e as inevitáveis impurezas. Entretanto, elemento(s) diferente(s) dos elementos descritos acima pode(m) estar contido(s) desde que o efeito da invenção não seja prejudicado.

"Estrutura do aço"

[0049] A seguir será descrita a razão de definição da estrutura do aço da chapa de aço de alta resistência da invenção. Deve ser notado que a estrutura do aço cujas propriedades estão definidas aqui é uma estrutura de aço de uma faixa de espessura a 1/8 a 3/8 da espessura da chapa de aço a partir da superfície da chapa de aço (isto é, a faixa de espessura em torno de 1/4 da espessura da chapa de aço a partir da superfície). Aqui, o símbolo "%" para a definição da estrutura da chapa de aço representa "% em área" a menos que anotado de forma diferente.

Ferrita: 1 a 50%

[0050] Ferrita, que é uma estrutura excelente em ductilidade, me lhora a capacidade de alongamento de uma chapa de aço. Por outro lado, a adição excessiva de ferrita, que é macia por natureza, torna difícil garantir a resistência desejada. Consequentemente, o teor de ferrita está em uma faixa de 1% a 50%, preferivelmente de 10% a 40%, ainda preferivelmente de 15% a 35%.

Martensita: 20 a 70%

[0051] A chapa de aço da invenção contém 20 a 70% de martensi- ta. Quando a martensita é 20% ou menos, a resistência do aço não pode ser garantida. Entretanto, mais de 70% de martensita deteriora a capacidade de alongamento da chapa de aço. O teor de martensita está mais preferivelmente em uma faixa de 30% a 60%.

[0052] Deve ser notado que "martensita" aqui inclui tanto martensi- ta inicial (martensita não temperada) quanto martensita revenida. Deve, entretanto, ser notado que martensita, é auto temperada após o tratamento de galvanização e liga na invenção, como descrito abaixo. Consequentemente, a maior parte da martensita da invenção é virtu-almente martensita que foi temperada pelo menos até certo ponto.

[0053] Entretanto, a martensita descrita abaixo em uma estrutura de duas fases de martensita e austenita (Constituinte Martensita- Austenita) isolado na ferrita ou grãos de bainita não são incluídos em "martensita".

Austenita retida: 0 a 5%

[0054] Austenita retida, que se transforma em martensita mais du ra devido à plasticidade induzida pela transformação enquanto a chapa de aço é deformada, deteriora a capacidade de expansão de furo da chapa de aço. Consequentemente, o teor de austenita retida está em uma faixa de 0 a 5%, preferivelmente de 0 a 3%.

Perlita: 0 a 5%

[0055] Perlita, que é uma estrutura de metal dura incluindo ce- mentita grosseira, forma a origem de vazios durante a expansão de furo para deteriorar a capacidade de expansão de furo da chapa de aço. Consequentemente, o teor de perlita é ajustado em uma faixa de 0 a 3%.

MA e Cementita tendo tamanho de grão de 0,2 μm ou mais no total: 0 a 5%

[0056] Cementita e MA (Constituinte Martensita-Austenita), que são estruturas extremamente duras, formam a origem de fratura quando uma chapa de aço é usinada e assim são prejudiciais à capacidade de expansão de furo. Consequentemente, os teores de cementita e MA são preferivelmente tão pequenos quanto possível. Além disso, cementita e MA são mais passíveis de formarem a origem de fratura durante a usinagem da chapa de aço com um aumento no tamanho de grão de cementita e MA. Com um tamanho de grão pequeno (especificamente, menor que 0,2 μm), cementita e MA não provocam efeitos sérios. Consequentemente, MA e cementita tendo um tamanho de grão de 0,2 μm ou mais são ajustadas para estarem em uma faixa de 0 a 5% no total, preferivelmente em uma faixa de 0 a 3%. Por outro lado, o limite inferior não é limitado. Entretanto, a soma de MA e ce- mentita tendo um tamanho de grão de 0,2 μm ou mais é preferivelmente 1% ou mais para melhorar a resistência.

[0057] A parte remanescente da estrutura diferente da descrita acima é bainita. A bainita como parte remanescente pode ser bainita superior, bainita inferior, ou uma estrutura de duas fases da bainita superior e bainita inferior.

[0058] Densidade numérica de MA ou cementita tendo tamanho de grão de 0,2 μm ou mais isolada nos grãos de ferrita ou bainita: 100 pcs/1000 μm2 ou menos.

[0059] MA e cementita, que são estruturas extremamente duras, formam uma origem de fratura quando uma chapa de aço é usinada. Limitar a densidade numérica por unidade de área em adição à por-centagem de área resulta na redução na origem da fratura, de modo que a capacidade de expansão de furo é improvável. Na invenção, a densidade numérica de MA ou cementita tendo tamanho de grão de 0,2 μm isolada nos grãos de ferrita ou bainita é ajustada para 100 pcs/1000 μm2 ou menos, preferivelmente 50/1000 μm2 ou menos, mais preferivelmente 20/1000 μm2 ou menos.

[0060] A frase "isolada nos grãos de ferrita ou bainita" significa que a MA ou a cementita não está em contato com o contorno do grão de cristal tendo uma diferença de orientação de 15 graus ou mais. Con-sequentemente, MA ou cementita que apenas contatam o contorno do grão tendo a diferença de orientação menos de 15 graus (por exemplo, contorno da subestrutura tal como reticulado de bainita) e que não contata o contorno de grão de cristal tendo a diferença de orientação de 15 graus ou mais será referida como "isolada em grãos".

Dureza média da martensita: 330 Hv a 500 Hv

[0061] Para melhorar a capacidade de expansão de furo, é impor tante reduzir a diferença na dureza entre martensita (estrutura dura) e ferrita/bainita (estrutura macia). Consequentemente, a dureza média de martensita na invenção é ajustada para ser 500 Hv ou menos, pre-ferivelmente 450 Hv ou menos. Entretanto, quando a dureza de mar- tensita é muito baixa, uma resistência suficiente (isto é, resistência à tração de 980 MPa ou mais) não pode ser alcançada. Consequentemente, a dureza média da martensita é 330 Hv ou mais.

[0062] A dureza média da martensita (dureza média da martensita) é medida medindo-se a dureza da martensita em uma parte a 1/4 da espessura de uma chapa de aço usando-se um testador de dureza Vickers. A carga aplicada pelo testador de dureza Vickers é determinada de modo que a impressão formada na medição de dureza Vickers é restrita a um grão de cristal de martensita a ser medido. A dureza de cinquenta grãos de martensita é medida e é tirada sua média para fornecer a dureza média da martensita.

[0063] O % em área da estrutura de aço na invenção é calculado como segue.

[0064] O % em área de ferrita, martensita, perlita, e MA e cementi- ta tendo tamanho de grão de 0,2 μm ou mais é calculado por: cortar a chapa de aço na direção de laminação para expor uma seção transversal; polir de forma espelhada a seção transversal; aplicar solução de Nital à seção transversal para revelar a estrutura do aço; e tirar uma imagem eletrônica secundária usando um microscópio de varredura eletrônica. Regiões nas quais subestruturas estão presentes dentro de um grão e carbonetos são depositados com uma pluralidade de variantes, são determinadas como sendo martensita. Regiões nas quais a cementita é depositada na forma lamelar são determinadas como sendo perlita. Regiões com baixa luminância e que não tenham nenhuma subestrutura notável são determinadas como sendo ferrita. Regiões com alta luminância e sem subestruturas surgidas por ataque químico são determinadas como sendo MA ou cementita. O % em área das regiões são calculados através do método de contagem de pontos para obter o % em área de martensita e perlita. O número total de reticulados medido através do método de contagem de pontos é preferivelmente 1000 ou mais por campo com área de 1000 μm2.

[0065] O % em área de austenita retida é medido por difração de raios X. Uma superfície na posição 1/8 a 3/8 da espessura em torno da parte a 1/4 da espessura de uma chapa de aço, que é paralela à superfície da chapa, é polida de forma espelhada e é submetida à difra- ção de raios X para medir a razão de área de aço FCC que é determinado como sendo o % de área de austenita retida.

[0066] A densidade numérica de MA ou cementita tendo tamanho de grão de 0,2 μm ou mais e isoladas em grãos de ferrita ou bainita é medido como segue. Inicialmente, uma chapa de aço é cortada na direção de laminação para expor uma seção transversal e é polida mecanicamente e eletroliticamente para preparar uma amostra. Na amostra, contornos de grão com diferença de orientação de cristal de 15 graus ou mais são examinados por EBSP-OIM Microscopia de Imagem com Padrão de Orientação por Difração de Dispersão de Elétrons (Electron Back Scatter Diffraction Pattern-Orientation Image Microscopy). Subsequentemente, a mesma amostra é atacada quimicamente com solução Nital e uma imagem eletrônica secundária é tirada para a mesma área que a área observada por EBSD usando-se um microscópio de varredura eletrônica. Regiões com alta luminância e sem su- bestruturas surgidas pela causticação na imagem eletrônica secundária são determinadas serem MA ou cementita. Então a imagem eletrônica secundária e o mapa de contorno de grão EBSD são superpostos para contar o número de MA e cementita que não estão em contato com os contornos dos grãos e que têm um tamanho de grão de 0,2 μm ou mais, que é dividido pela área do campo de medição para calcular a densidade numérica.

[0067] No material metálico, propriedades mecânicas tais como resistência e ductilidade são melhoradas com a redução do tamanho do grão. Consequentemente, o tamanho de grão é preferivelmente ajustado para um tamanho de grão predeterminado ou menor.

[0068] Tamanho de grão efetivo: Preferivelmente 5 μm ou menos

[0069] Para também aumentar a capacidade de expansão de furo, o tamanho de grão efetivo é preferivelmente ajustado para 5 μm ou menos. Deve ser notado que o tamanho de grão efetivo refere-se ao tamanho de grão de uma região circundada pelos contornos dos grãos que tenham uma diferença de orientação de 15 graus ou mais, que é medida como descrito abaixo.

[0070] O tamanho médio de grão efetivo é medido pelo método EBSP-OIM. O contorno do grão de cristal do aço é definido como o contorno do grão com ângulo alto com um limite inferior de 15 graus, que é geralmente reconhecido como o contorno do grão de cristal. Os grãos são visualizados em uma imagem na qual os contornos dos grãos com diferença de orientação de 15 graus ou mais são mapeados para medir o tamanho médio dos grãos.

"Propriedades mecânicas" Resistência à tração de 980 MPa ou mais

[0071] A resistência à tração da chapa de aço da alta resistência da invenção é 980 MPa ou mais.

[0072] A seguir serão descritos a chapa de aço galvanizada por imersão a quente de alta resistência e o método de produção da chapa de aço galvanizada por imersão a quente ligada de acordo com a invenção.

"Condições de produção durante a etapa de laminação a quente" Aquecer a placa até 1150°C ou mais

[0073] Para fundir suficientemente os boretos e carbonetos, a temperatura de aquecimento da placa é definida como descrito acima. Deve ser notado que, embora a placa de aço usada seja preferivelmente lingotada pelo processo de lingotamento contínuo em vista da eficiência da produção, a placa pode alternativamente ser produzida pelo método de produção de lingotes ou pelo método de lingotamento de placas finas. Além disso, a placa lingotada pode ser resfriada uma vez até a temperatura ambiente ou pode ser entregue diretamente ao forno de aquecimento sem resfriar até a temperatura ambiente.

[0074] Na etapa de laminação a quente, redução total da lamina- ção a 1150°C a 1050°C: 50% ou mais e redução total da laminação após o ponto no tempo de menos 1050°C e antes do caminho final da laminação final: 66 a 95%.

[0075] A redução de laminação e a temperatura de laminação em uma etapa de laminação a quente incluindo a etapa de laminação de desbaste e a etapa de laminação de acabamento são preferivelmente ajustadas como descrito acima.

[0076] Quando a redução total na laminação em uma região de temperaturas de 1050°C a 1150°C é menor que 50%, a estrutura da chapa de aço laminada a quente é passível de se tornar irregular devido à recristalização insuficiente durante a laminação a quente. Como resultado, a zona de segregação de Mn é passível de se tornar irregular aumentando a fração de MA na estrutura final.

[0077] Quando a redução de laminação total em um período de tempo após o ponto no tempo em que a temperatura da chapa cai abaixo de 1050°C e antes do caminho final na laminação de acabamento excede 95%, a anisotropia na chapa de aço final é passível de se tornar saliente devido ao crescimento de textura agregada em uma chapa de aço laminada a quente. Entretanto, quando a redução de la- minação total em um período de tempo após e ponto no tempo em que a temperatura da chapa cai abaixo de 1050°C e antes do caminho final na laminação de acabamento cai abaixo de 66%, a estrutura da chapa de aço laminada a quente é passível de ser embrutecida, resultando no embrutecimento da estrutura da chapa de aço final e na deterioração da capacidade de processamento da chapa de aço final.

[0078] A redução de laminação total de 50% ou mais na região de temperaturas de 1150°C a 1050°C pode ser alcançada somente durante a etapa de laminação de desbaste, ou pode ser alcançada tanto através da etapa de laminação de desbaste quanto da etapa de lami- nação de acabamento. A redução da laminação total na região de temperaturas de 1150°C a 1050°C é mais preferivelmente 60% ou mais. A redução total da laminação variando de 66% a 95% no período de tempo após o ponto no tempo no qual a temperatura da chapa cai abaixo de 1050°C e antes do caminho final na etapa de laminação de acabamento pode também ser alcançada apenas através da etapa de laminação de acabamento quando o ponto no tempo em que a temperatura cai abaixo de 1050°C está na etapa de laminação de acabamento, ou, quando o ponto no tempo em que a temperatura cai abaixo de 1050°C está na etapa de laminação de desbaste, a redução de la- minação total variando de 66% a 95% pode ser alcançada tanto através da etapa de laminação de desbaste quanto da etapa de laminação de acabamento. A redução de laminação total no período de tempo após o ponto no tempo no qual a temperatura da chapa cai abaixo de 1050°C e antes do caminho final na etapa de laminação de acabamento é mais preferivelmente 70% ou mais.

[0079] Na etapa de laminação de acabamento, a redução da lami- nação no caminho final na laminação de acabamento varia de 10% a 30%, a temperatura de saída do caminho final na laminação de acabamento varia de 850°C a 1000°C

[0080] A distribuição de redução e a temperatura de laminação na etapa de laminação de acabamento são preferivelmente ajustadas como descrito acima. Quando a redução na laminação no caminho final da laminação de acabamento excede 30% ou a temperatura de saída no caminho final da laminação de acabamento (temperatura de término da laminação) cai abaixo de 850°C, a anisotropia na chapa de aço final é passível de se tornar saliente devido ao crescimento de textura agregada em uma chapa de aço laminada a quente. Entretanto, quando a redução de laminação no caminho final na laminação de acabamento cai abaixo de 10% ou a temperatura de saída da parte final na laminação de acabamento excede 1000°C, a estrutura da chapa de aço laminada a quente é passível de ser embrutecida, resultando no embrutecimento da estrutura da chapa de aço final e deterioração da capacidade de trabalho da chapa de aço final.

Temperatura de bobinamento: 450°C a 700°C

[0081] A temperatura de bobinamento é ajustada para uma faixa de 450°C a 700°C. Quando a temperatura de bobinamento cai abaixo de 450°C, a resistência da chapa de aço laminada a quente se torna excessivamente grande, prejudicando a moldagem (cold formability) a frio. Entretanto, quando a temperatura de bobinamento excede 700°C, a quantidade de martensita no produto final cai abaixo de uma quantidade predeterminada, tornando difícil alcançar a resistência para o produto.

[0082] A bobina laminada a quente pode ser decapada de acordo com um método conhecido. Além disso, a laminação de passagem final (skin pass) pode ser aplicada para corrigir a forma da bobina laminada a quente e melhorar a capacidade de decapagem.

"Condições de produção durante a etapa de laminação a frio" Laminação a frio a uma taxa variando de 20% a 80%

[0083] Para micronizar o tamanho de grão de austenita sendo aquecido em uma etapa da linha de galvanização contínua por imersão a quente a taxa de laminação a frio é preferivelmente 20% ou mais. Entretanto, uma redução excessiva requer um grande peso de laminação e o consequente aumento na carga aplicada em um lami- nador de tiras a frio. Consequentemente, o limite superior da taxa de laminação a frio é 80%, preferivelmente a taxa de laminação a frio está em uma faixa de 30 a 70%.

[0084] Após a etapa de laminação a frio, a superfície da chapa de aço é submetida à galvanização por imersão a quente (etapa de gal-vanização contínua por imersão a quente).

"Condições de produção durante a etapa de galvanização contínua por imersão a quente"

[0085] Taxa de aquecimento de 60°C até a temperatura máxima de aquecimento: 0,2 a10°C/s.

[0086] A taxa de aquecimento é preferivelmente ajustada como descrito acima. Quando a taxa de aquecimento excede 10°C/s, a re- cristalização de ferrita não progride suficientemente, de modo que a capacidade de alongamento da chapa de aço é passível de ser deteri-orada. Entretanto, quando a taxa de aquecimento cai abaixo de 0,2°C/s, a austenita é embrutecida nessa etapa, de modo que a estrutura da chapa final é passível de ser embrutecida. A taxa de aquecimento é mais preferivelmente 0,5°C/s ou mais.

Temperatura máxima de aquecimento: Ac3 - 50°C a Ac3 + 50°C, retida na região de temperaturas por 1 segundo ou mais e 500 segundos ou menos

[0087] Para obter a quantidade necessária de estrutura martensita e progredir com a austenitização até um grau necessário, a temperatura máxima de aquecimento é ajustada para ser Ac3 - 50°C ou mais. Entretanto, quando a temperatura de aquecimento é excessivamente aumentada, a fração de ferrita é difícil de ser garantida. A temperatura de aquecimento excessivamente alta também deteriora a tenacidade e a aplicabilidade do revestimento de conversão química devido ao tamanho de grão da austenita grosseira, e leva ao dano nas instalações de recozimento. Consequentemente, o limite superior da temperatura de aquecimento é ajustado para ser Ac3 + 50°C, preferivelmente em uma faixa de Ac3 - 30°C até Ac3. Com um tempo curto a austenitiza- ção não progride suficientemente até um grau necessário. Consequentemente, o tempo de aquecimento é de pelo menos 1 segundo, preferivelmente 30 segundos ou mais. Entretanto, uma vez que um tempo de aquecimento excessivamente longo diminui a produtividade, o limite superior do tempo de aquecimento é ajustado para 500 segundos.

Região da temperatura de resfriamento: 480°C a 600°C, Taxa de res-friamento na região de temperaturas de 720°C a 600°C: 5°C/s ou mais

[0088] Após o processo de aquecimento acima, a chapa de aço é resfriada até uma temperatura entre 480°C e 600°C. A taxa de resfri-amento em uma região de temperaturas de 720°C a 600°C é de 5°C/s ou mais. Quando a taxa de resfriamento é menor que 5°C/s, a fração de ferrita excede o limite superior definido na invenção. A taxa de res-friamento é preferivelmente 10°C/s ou mais. Embora o limite superior da taxa de resfriamento não seja necessariamente definido, com a ca-pacidade de resfriamento da taxa de resfriamento de um forno de re- cozimento contínuo típico, é difícil aumentar a taxa de resfriamento acima de 100°C/s.

Tempo de contato na região de temperaturas de 480°C a 600°C: 5 a 500 segundos

[0089] Após a chapa de aço ser resfriada até a região de tempera turas de resfriamento acima, a chapa de aço é retida em uma região de temperaturas de 480°C a 600°C por 5 segundos ou mais. Esse processo inibe o progresso da transformação de bainita descrita mais adiante que ocorre inevitavelmente em uma região de temperaturas de cerca de 440°C a 480°C em uma linha de galvanização por imersão a quente. Embora o mecanismo não seja conhecido em detalhes, acredita-se que o progresso da transformação de bainita na região de temperaturas de 440°C a 480°C é inibido porque átomos de B no aço são mais segregados nos contornos dos grãos de cristal enquanto a chapa de aço é retida na região de temperaturas de 480°C a 600°C. Uma vez que bainita é gerada durante a galvanização por imersão a quente a densidade numérica de MA ou cementita tendo um tamanho de grão de 0,2 μm ou mais e isoladas nos grãos de ferrita ou bainita alcança 100 pcs/1000 μm2 ou mais no final. O tempo de contato é preferivelmente 10 segundos ou mais, preferivelmente 30 segundos ou mais. Entretanto, um tempo de contato muito longo provoca a transformação de perlita. Consequentemente, o tempo de contato é ajustado para ser 500 segundos ou menos, preferivelmente 300 segundos ou menos. Deve ser notado que a chapa de aço pode ser retida a uma temperatura constante ou pode ser retida em uma temperatura variante (por exemplo, resfriar gradativamente na região de temperaturas de 480°C a 600°C) desde que as condições definidas sejam satisfeitas.

O tempo de contato na região de temperaturas de 440°C a 480°C: 5 a 60 segundos

[0090] Para galvanizar a chapa de aço, a chapa de aço é resfria da até a região de temperaturas de 440°C a 480°C após o processo acima. O tempo de contato na região de temperaturas de 440°C a 480°C é de 60 segundos ou menos. Na região de temperaturas, a transformação de bainita progride rapidamente. Consequentemente, quando o tempo de contato na região de temperaturas é longo, a transformação de bainita progride excessivamente, falhando assim em alcançar a fração de martensita exigida pela invenção. Além disso, os grãos de bainita gerados na região de temperaturas contêm maior número de MA e cementita se comparado com a bainita gerada na região de temperaturas de 480°C a 600°C. Consequentemente, o tempo de contato na região de temperaturas é preferivelmente o mais curto possível. Entretanto, uma vez que a chapa de aço tem que ser imersa em um banho de zinco fundido na linha de galvanização por imersão a quente, o tempo de contato na região de temperaturas está inevitavelmente presente. Consequentemente, o limite inferior do tempo de contato na região de temperaturas de 440°C a 480°C é ajustado para 5 segundos.

[0091] Após a chapa de aço ser retida na região de temperaturas de 440°C a 480°C por 5 a 60 segundos, a galvanização por imersão a quente pode ser executada de acordo com um método conhecido. Por exemplo, a temperatura do banho de galvanização está em uma faixa de 440°C a 480°C, e o tempo de imersão é de 5 segundos ou menos. O banho de galvanização preferivelmente contém 0,08 a 0,2% de Al, e opcionalmente contém Fe, Si, Mg, Mn, Cr, Ti, e Pb como impurezas inevitáveis. O peso do revestimento da galvanização é preferivelmente controlado por um método conhecido tal como processo de secagem a gás. O peso do revestimento é preferivelmente 25 a 75 g/m2 por superfície.

[0092] A chapa de aço galvanizada por imersão a quente de alta resistência com a camada de galvanização por imersão a quente pode ser submetida a um processo de liga conforme necessário. Nesse caso, quando a temperatura da liga é menor que 460°C, a taxa de liga é tão lenta que a produtividade é prejudicada e a chapa pode ser ligada irregularmente. Consequentemente, a temperatura da liga é preferi-velmente 460°C ou mais. Entretanto, quando a temperatura de liga excede 600°C, a razão de área de perlita na chapa de aço galvanizada por imersão a quente excede 5%. Consequentemente, a temperatura de liga é preferivelmente 600°C ou menos, mais preferivelmente 580°C ou menos.

Tempo de contato na região de temperaturas de 150°C até o ponto Ms

[0093] Após o processo de galvanização e liga, a chapa de aço é resfriada de modo que o valor representado pela fórmula (1) abaixo exceda 30000 e se torne menor que 150000 em uma região de temperaturas desde o ponto Ms até 150°C. Fórmula 2 em que: fM(T) = 1 - exp{-0,011 x (Ms - T)} TP(T) = (T + 273) x {Log10(Δt/3600) + 6}

[0094] Ms representa a temperatura de início da transformação de martensita, T representa a temperatura (°C), e Δt representa o tempo (segundos) necessário para ser resfriado desde T (°C) até T1 (°C). Na invenção, a transformação de martensita ocorre durante o processo de resfriamento após o processo de galvanização e liga. Além disso, a martensita é auto temperada de modo que a martensita é amolecida. A fórmula (1) representa um parâmetro indicando o grau de progresso da auto temperatura da martensita. Quanto maior for o valor representado pela fórmula (1), mais a martensita é auto temperada e assim amolecida. Entretanto, quanto menor for o valor representado pela fórmula 1, menos a martensita é auto temperada, e mais a martensita é endurecida. Para alcançar a dureza média de martensita variando de 330 Hv a 500 Hv, é necessário que o processo de resfriamento seja executado sob condições que satisfaçam a fórmula (1).

[0095] fM(T) na fórmula (1) representa a taxa de transformação de martensita a T°C. Quanto menor T se torna (isto é, quanto maior for o grau de super resfriamento a partir de Ms) maior se torna fM(T). TP(T) é um parâmetro que representa o grau em que martensita é temperada a T°C. TP(T) se torna maior com o aumento em T. TP(T) também se torna maior à medida que o tempo de contato Δt a T°C se prolonga. Além disso, quanto maior for o Ms da chapa de aço, maior se torna o valor representado pela fórmula (1).

[0096] O padrão de resfriamento desde Ms ate 150°C pode assu mir qualquer forma desde que a fórmula (1) seja satisfeita. Por exemplo, a chapa de aço pode ser resfriada linearmente a uma taxa de resfriamento constante desde Ms até a temperatura ambiente, ou, alternativamente, a taxa de resfriamento pode ser mudada durante o processo de resfriamento. Além disso, alternativamente, a chapa de aço pode ser retida a uma temperatura predeterminada.

[0097] Deve ser notado que a transformação de martensita na in venção ocorre após a transformação de ferrita e a transformação de bainita. C é distribuído para a austenita de acordo com a transformação de ferrita e a transformação de bainita. Consequentemente, o Ms da austenita não é o mesmo que o Ms quando uma fase única de austenita é aquecida e temperada. O Ms na invenção pode ser determinado usando-se, por exemplo, um dilatômetro térmico (por exemplo, testador Formastor), aplicando-se um tratamento térmico simulando o ciclo de calor da linha de galvanização por imersão a quente, (por exemplo, temperatura de aquecimento, taxa de aquecimento, tempo de aquecimento, taxa de resfriamento, faixa de temperatura de resfriamento, tempo de contato no resfriamento, temperatura de aquecimento igual à temperatura do banho de galvanização, tempo de aquecimento igual ao tempo de galvanização, e condição de resfriamento após a galvanização até o início da transformação de martensita); e medindo a temperatura de expansão térmica no processo de resfriamento.

[0098] Após a etapa de galvanização contínua por imersão a quente, uma laminação de encruamento pode ser aplicada à chapa de aço para corrigir a planura da chapa de aço e ajustar a rugosidade de superfície da chapa de aço. Nesse caso, para evitar a deterioração da ductilidade, a taxa da capacidade de alongamento é preferivelmente 2% ou menos.

Exemplo(s)

[0099] A seguir serão descritos abaixo exemplos da invenção. As condições nos exemplos são determinadas para demonstrar a aplica-bilidade e os efeitos da invenção e assim são exemplares. A invenção não é limitada pelas condições dos Exemplos abaixo. Várias condições são aplicáveis à invenção desde que as condições não sejam contraditórias à essência da invenção e sejam compatíveis com o ob- jetivo da invenção.

[00100] Peças de aço tendo as composições químicas mostradas na Tabela 1 foram fundidas para produzirem placas. As placas foram submetidas à laminação a quente sob as condições mostradas na Tabela 2 para preparar chapas de aço laminadas a quente. Subsequentemente, as chapas de aço laminadas a quente foram decapadas para remover a carepa na sua superfície. Então as chapas de aço foram submetidas à laminação a frio sob as condições mostradas na Tabela 2. Além disso, as chapas de aço produzidas foram submetidas ao tratamento térmico e à galvanização continua por imersão a quente sob as condições mostradas na Tabela 3. Tabela 1 Continuação Valores em negrito indicam valores fora do escopo da invenção Tabela 2 Valores em negrito indicam valores fora do escopo da invenção. * indica valores fora da condição de produção da invenção. Tabela 3 Continuação Ac3 (°C) = 911 - 203 x [C]0,5 - 15,2 x [Ni]+ 44,7 x [Si]+ 104 x [V]+ 31,5 x [Mo]- 30 x [Mn]- 11 x [Cr]- 20 x [Cu]+ 700 x [P]+ 400 x [Al] em que os valores entre colchetes representam o % em massa de cada elemento. Valores em negrito indicam valores fora do escopo da invenção. *indica valores fora da condição de produção da invenção

[00101] Uma amostra de teste de tração da JIS n° 5 foi tirada das chapas de aço assim obtidas em uma direção ortogonal à direção de laminação. A estrutura das amostras foi analisada, e o teste de tração de acordo com a JIS Z2241 foi executado na amostra para medir a resistência à tração (TS) e a capacidade de alongamento total (El). Além disso, um "Método de teste de expansão de furo JFS T 1001" de acordo com a Japan Iron and Steel Federation foi executado para medir a capacidade de expansão de furo (À). Amostras tendo resistência à tração de 980 MPa ou mais, capacidade de alongamento de 10% ou mais, e capacidade de expansão de furo de 30% ou mais foram avaliadas como "bom" em termos de propriedades mecânicas. A Tabela 4 mostra os resultados. Deve ser notado que MA e cementita minúsculas de menos de 0,2 μm, que estão contidas nos grãos de bainita e martensita e são difíceis de medir separadamente, são contadas no número de bainita e martensita. Tabela 4 Continuação Valores em negrito indicam valores fora do escopo da invenção. * indica valores que não alcançaram um valor de propriedade predeterminado θ na tabela represente cementita

[00102] Na Experiência 10, o valor representado pela fórmula (1) excede a faixa exigida pela invenção. Consequentemente, a dureza da martensita é diminuída, de modo que a resistência cai abaixo de 980 MPa.

[00103] Na Experiência 14, o valor representado pela fórmula (1) excede a faixa exigida pela invenção. Consequentemente, a dureza da martensita é aumentada de modo que a capacidade de expansão de furo é deteriorada.

[00104] Na Experiência 11, o tempo de contato na região de tempe-raturas de 480°C a 600°C cai abaixo da faixa exigida pela invenção. Consequentemente, a densidade numérica de MA ou cementita tendo um tamanho de grão de 0,2 μm ou mais e isolada nos grãos de ferrita ou bainita é aumentada, com o que a capacidade de expansão de furo é deteriorada.

[00105] Na Experiência 12, o tempo de contato na região de tempe-raturas de 440°C a 480°C cai abaixo da faixa exigida pela invenção. Consequentemente, o % em área de martensita cai abaixo da definição da invenção, a resistência cai abaixo de 980 MPa, e a densidade numérica de MA ou cementita tendo um tamanho de grão de 0,2 μm ou mais e isolada nos grãos de ferrita ou bainita é aumentada, com o que a capacidade de expansão de furo é deteriorada.

[00106] Na Experiência 13, a temperatura de bobinamento excede a faixa exigida pela invenção. Consequentemente, o % em área de martensita cai abaixo da fixa exigida pela invenção, de modo que a resistência cai abaixo de 980 MPa.

[00107] Na Experiência 16, a temperatura de liga excede a faixa exigida pela invenção. Consequentemente, é gerada perlita excedendo a definição da invenção, com o que a capacidade de expansão de furo é deteriorada.

[00108] Na Experiência 19, a temperatura máxima de aquecimento excede a faixa exigida pela invenção. Consequentemente, o % em área de ferrita é diminuído, de modo que a capacidade de alongamento é deteriorada.

[00109] Nas Experiências 20 e 21 a taxa de resfriamento na região de temperaturas de 720°C a 600°C cai abaixo da faixa exigida pela invenção. Consequentemente, o % em área de ferrita é aumentado, de modo que a resistência ou capacidade de expansão de furo é deteriorada.

[00110] Nas Experiências 45 a 50 as composições químicas estão fora da definição da invenção.

[00111] Na Experiência 45, o teor de C excede a faixa exigida pela invenção, de modo que a dureza da martensita é aumentada para de-teriorar a capacidade de expansão de furo.

[00112] Na Experiência 46, o teor de B cai abaixo da faixa exigida pela invenção, de modo que a fração de martensita é diminuída para deteriorar a resistência à tração.

[00113] Na Experiência 47, Cr + 2 x Mo cai abaixo da faixa exigida pela invenção, de modo que a fração de martensita é diminuída para deteriorar a resistência à tração.

[00114] Na Experiência 49, Cr + 2 x Mo excede a faixa exigida pela invenção, de modo que a fração de martensita é aumentada para dete-riorar a capacidade de alongamento.

[00115] Na Experiência 48, o teor de Mn excede a faixa exigida pela invenção, de modo que a fração de cementita e MA no total é aumentada para deteriorar a capacidade de alongamento.

[00116] Na Experiência 50, o teor de Si excede a faixa exigida pela invenção, de modo que a dureza da martensita é aumentada para de-teriorar a capacidade de expansão de furo.

[00117] Em contraste, a composição química e as condições de produção nas Experiências 1 a 9, 15, 17, 18, 22 a 44, 51, e 52 estão dentro da faixa exigida pela invenção, de modo que são obtidas a es-trutura conforme definida pela invenção e, consequentemente, exce-lentes propriedades mecânicas.

Claims (5)

1. Chapa de aço galvanizada por imersão a quente de alta resistência, caracterizada pelo fato de ter uma resistência à tração de 980 Mpa ou mais e ter uma composição química que compreende, em % em massa: C: 0,050% a 0,130%; Si: 0,010% a 1,00%; Mn: 1,50% a 3,50%; P: 0,10% ou menos; S: 0,010% ou menos; N: 0,010% ou menos; O: 0,010% ou menos; Al sol.: 0,001% a 1,0%; Ti: 0,005% a 0,20%; B: 0,0005% a 0,010%; Cr + 2 x Mo: QJQ a 1,50%; e um saldo consistindo em Fe e as impurezas inevitáveis, em que a composição química opcionalmente compreende, em lugar de uma parte de Fe, pelo menos um elemento entre: V: 0,001% a 1,00%; Nb: 0,001% a 0,200%; Ni: 0,001% a 1,00%; Cu: 0,001% a 1,00%; Co: 0,001% a 1,00%; W: 0,001% a 1,00%; Sn: 0,001% a 1,00%; Sb: 0,001% a 0,50%; Ca: 0,0001% a 0,0100%; Mg: 0,0001% a 0,0100%; Ce: 0,0001% a 0,0100%; Zr: 0,0001% a 0,0100%; La: 0,0001% a 0,0100%; Hf: 0,0001% a 0,0100%; Bi: 0,0001% a 0,0100%; e metal misch: 0,0001% a 0,0100%; em que uma estrutura do aço em uma parte na faixa de es-pessuras de 1/8 a 3/8 em torno de 1/4 da espessura da chapa de aço a partir de uma superfície da chapa de aço compreende, em % em área: ferrita: 1 a 50%; martensita: 20 a 70%; austenita retida: 0 a 5%; perlita: 0 a 5%; MA e cementita tendo tamanho de grão de 0,2 μm ou mais no total: 0 a 5%; e um saldo na forma de bainita, uma densidade numérica de MA ou cementita tendo um tamanho de grão de 0,2 μm ou mais e isolada nos grãos de ferrita ou bainita é de 100 pcs/1000 μm2 ou menos, e uma dureza média da martensita está na faixa de 330 Hv a 500 Hv.

2. Chapa de aço galvanizada por imersão a quente de alta resistência de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição química compreende, em lugar de uma parte de Fe, pelo menos um elemento entre: V: 0,001% a 1,00%; e Nb: 0,001% a 0,200%.

3. Chapa de aço galvanizada por imersão a quente de alta resistência de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a composição química compreende, em lugar de uma par te de Fe, pelo menos um elemento entre: Ni: 0,001% a 1,00%; Cu: 0,001% a 1,00%; Co: 0,001% a 1,00%; W: 0,001% a 1,00%; Sn: 0,001% a 1,00%; e Sb: 0,001% a 0,50%.

4. Chapa de aço galvanizada por imersão a quente de alta resistência de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, ca-racterizada pelo fato de que a composição química compreende, em lugar de uma parte de Fe, pelo menos um elemento entre: Ca: 0,0001% a 0,0100%; Mg: 0,0001% a 0,0100%; Ce: 0,0001% a 0,0100%; Zr: 0,0001% a 0,0100%; La: 0,0001% a 0,0100%; Hf: 0,0001% a 0,0100%; Bi: 0,0001% a 0,0100%; e metal misch: 0,0001% a 0,0100%.

5. Método de produção da chapa de aço galvanizada por imersão a quente de alta resistência como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas sequenciais de: (A) uma etapa de laminação a quente; (B) uma etapa de laminação a frio; e (C) uma etapa de galvanização por imersão a quente, em que: na etapa (A) de laminação a quente, (A1) uma temperatura de aquecimento da placa é de 1150°C ou mais, (A2) uma redução total na laminação em uma região de temperaturas de 1150°C a 1050°C é de 50% ou mais, (A3) uma redução total na laminação em um período de tempo após um ponto no tempo no qual a temperatura da placa cai abaixo de 1050°C e antes do caminho final da laminação de acabamento está em uma faixa de 66 a 95%, (A4) uma redução na laminação no caminho final da lami- nação de acabamento varia de 10% a 30%, e a temperatura no caminho final da laminação de acabamento varia de 850°C a 1000°C, e (A5) uma temperatura de bobinamento varia de 450°C a 700°C; na etapa (B) de laminação a frio, uma redução na laminação está em uma faixa de 20% a 80%; e na etapa (C) de galvanização por imersão a quente, (C-1) uma temperatura máxima de aquecimento varia em uma região de temperaturas desde Ac3 - 50°C até Ac3 + 50°C, e o tempo de retenção na região de temperaturas varia de 1 segundo a 500 segundos, (C-2) uma taxa de resfriamento em uma região de tempera-turas de 600°C a 720°C é 5°C/s ou mais, (C-3) um tempo de contato em uma região de temperaturas de 480°C a 600°C está em uma faixa de 5 a 500 segundos, (C-4) um tempo de contato em uma região de temperaturas de 440°C a 480°C está em uma faixa de 5 a 60 segundos, em que, após a chapa de aço ser retida na região de tem-peraturas de 440°C a 480°C por 5 a 60 segundos, a galvanização por imersão a quente é executada e a chapa de aço galvanizada por imersão a quente de alta resistência com a camada galvanizada por imersão a quente é opcionalmente submetida ao processo de liga confor- me necessário, e (C-5) uma etapa de resfriamento até a temperatura ambiente após o processo de galvanização e liga ser executado de modo que o valor representado pela fórmula (1) abaixo excede 30000 e se torna menor que 150000 em uma região de temperaturas a partir de Ms até 150°C, Fórmula 1 em que: fM(T) = 1 - exp{-0,011 x (Ms - T)}, TP(T) = (T + 273) x {Log10(Δt/3600) + 6}, Ms representa a temperatura de início da transformação de martensita (°C), T representa a temperatura (°C), e Δt (segundos) representa o tempo necessário para resfriar de T (°C) a T-1(°C).