BR112019026926A2

BR112019026926A2 - chapa de aço laminada a quente e método para produção da mesma

Info

Publication number: BR112019026926A2
Application number: BR112019026926-6A
Authority: BR
Inventors: Tetsuya Hirashima; Takeshi Toyoda
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 2017-08-09
Filing date: 2018-08-09
Publication date: 2020-07-07
Also published as: EP3666916B1; JPWO2019031583A1; EP3666916A1; US11326235B2; US20200224294A1; KR20200011458A; JP6468410B1; CN110832095B; TWI654319B; MX2019015358A; CN110832095A; KR102378147B1; WO2019031583A1; TW201910534A; EP3666916A4

Abstract

Uma chapa de aço laminada a quente de acordo com uma modalidade da presente invenção é configurada de modo que: a chapa de aço laminada a quente tem componentes químicos prescritos; a estrutura metálica em uma posição central na largura da chapa a uma profundidade de 1/4 da espessura da chapa é formada de 90% em volume ou mais de martensita com a estrutura restante sendo 0 ? 10% em volume; a estrutura remanescente é ou uma ou ambas entre bainita ou ferrita; o comprimento médio dos grãos de cristal na direção L é 0,2 ? 5,0 µm, o comprimento médio dos grãos na direção C é 01 ? 5,0 µm, e a razão dos comprimentos dos grãos na direção C, que são os comprimentos médios dos grãos de cristal na direção C, para o comprimento médio dos grãos na direção L, que são os comprimentos médios dos grãos de cristal na direção L é 0,2 = comprimentos dos grãos na direção C/comprimentos dos grãos na direção L = 5,0; e a resistência à tração é 1180MPa ou mais.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CHAPA

DE AÇO LAMINADA A QUENTE E MÉTODO PARA PRODUÇÃO DA MESMA". Campo Técnico da Invenção

[001] A presente invenção refere-se a uma chapa de aço laminada a quente que é adequada como um material para componentes estruturais e estruturas de veículos e estruturas de caminhões, e é excelente em resistência e tenacidade e também excelente em isotropia de tenacidade, e a um método para produção da mesma.

[002] É reivindicada prioridade no Pedido de Patente Japonesa Nº. 2017-154294, registrado em 9 de agosto de 2017, cujo teor está incorporado aqui como referência. Técnica Relacionada

[003] Do ponto de vista de proteção ambiental global, as regras para gás de escapamento de veículos foram intensificadas, e a melhoria da eficiência do combustível de veículos foi uma questão. Sob tais circunstâncias, há a demanda para a alta resistência e o afinamento de uma chapa de aço para veículo, e chapas de aço laminadas a quente de alta resistência foram particularmente ativamente aplicadas como materiais para componentes de veículos. Em particular, uma chapa de aço laminada a quente de alta resistência tendo uma resistência à tração de 1180 MPa ou mais atraiu a atenção como um material que pode aumentar dramaticamente a eficiência do combustível de veículos.

[004] Entretanto, geralmente, a tenacidade diminui à medida que a resistência da chapa de aço aumenta. Por essa razão, foram feitos vários estudos para fornecer a tenacidade exigida aos componentes de veículos.

[005] Por exemplo, o Documento de Patente 1 sugere um método para produção de uma chapa de aço laminada a quente de alta resistência no qual uma peça de aço incluindo C: 0,05% a 0,20%, Si: 0,60% ou menos, Mn: 0,10% a 2,50%, Al sol.: 0,004% a 0,10%, Ti: 0,04% a 0,30%, B: 0,0005% a 0,0015%, e o saldo consistindo em ferro e as inevitáveis impurezas é aquecida em uma faixa de temperaturas de pelo menos 1100°C até uma temperatura de aquecimento que seja igual a ou maior que a temperatura de solução de TiC e igual a ou menor que 1400°C a uma faixa de aumento da temperatura de 150°C/h ou mais, é retida à temperatura de aquecimento por um tempo de retenção de 5 minutos ou mais e 30 minutos ou menos, e é posteriormente laminada a quente. Em adição, o Documento de Patente 1 descreve que a estrutura ferrita é refinada usando-se uma pequena quantidade de Ti como elemento de reforço da precipitação e uma pequena quantidade de B soluto como um elemento estabilizador da austenita que diminui a temperatura de transformação durante o resfriamento, com o que é obtida uma chapa de aço laminada a quente de alta resistência tendo uma resistência da ordem de uma resistência à tração de cerca de 1020 MPa e uma tenacidade da ordem da temperatura de transição de aparecimento de fratura de cerca de -70°C.

[006] O Documento de Patente 2 sugere um método para produção de uma chapa de aço laminada a quente de alta resistência na qual uma peça de aço incluindo, em % em massa, C: 0,05% a 0,18%, Si: 1,0% ou menos, Mn: 1,0% a 3,5%, P: 0,04% ou menos, S: 0,006% ou menos, Al: 0,10% ou menos, N: 0,008% ou menos, Ti: 0,05% a 0,20%, V: mais de 0,1% a 0,3%, e o saldo consistindo de ferro e as inevitáveis impurezas é aquecida até 1200°C o mais, é submetida à laminação a quente incluindo laminação de desbaste e laminação de acabamento com uma redução de laminação acumulada de 50% ou mais a 1.000°C ou menos e uma temperatura de laminação de acabamento de 820°C ou mais e 930°C ou menos, começa a ser resfriada em até 4,0 segundos, é resfriada a uma taxa média de resfriamento de 20°C/s ou mais, e é bobinada a 300°C ou mais e 450°C ou menos, com o que a chapa de aço laminada a quente de alta resistência tem uma estrutura metalográfica contendo principalmente bainita, tendo um espaçamento médio de rede entre as redes de bainita de 400 mm e um comprimento do eixo maior médio da rede de 5,0 μm e tem excelente tenacidade.

[007] O Documento de Patente 3 sugere um método para produção de uma chapa de aço laminada a quente de alta resistência na qual uma peça de aço incluindo, em % em massa, C: 0,08% a 0,25%, Si: 0,01% a 1,0%, Mn: 0,8% a 1,5%, P: 0,025% ou menos, S: 0,005% ou menos, Al: 0,005% a 0,10%, Nb: 0,001% a 0,05%, Ti: 0,001% a 0,05%, Mo: 0,1% a 1,0%, Cr: 0,1% a 1,0%, B: 0,0005% a 0,0050%, e o saldo consistindo em ferro e as inevitáveis impurezas é aquecida até 1.100°C a 1250°C, é submetida à laminação de acabamento com uma temperatura do lado de saída da laminação de acabamento na faixa de 800°C a 900°C, e uma redução de laminação acumulada de 60% a 90% em uma região de recristalização de austenita, é posteriormente imediatamente iniciado o resfriamento, é resfriada até a temperatura de término do resfriamento de (ponto Ms + 50°C) ou menos em até 30 segundos a partir do início do resfriamento a uma taxa de resfriamento igual a ou maior que a taxa de resfriamento crítica de geração de martensita, é então retida em uma faixa de temperaturas de (a temperatura de término do resfriamento ± 100°C) por 10 a 60 segundos, e é posteriormente bobinada, com o que a chapa de aço laminada a quente de alta resistência tem uma estrutura metalográfica contendo martensita ou martensita temperada como fase principal e uma razão de aspecto do grão de austenita anterior de 3 a 18 em uma seção transversal na direção de laminação e tem excelente tenacidade a baixa temperatura. Documentos da Técnica Anterior Documentos de Patente

[008] Documento de Patente 1 Pedido de Patente Não examinado japonesa, Primeira Publicação Nº. H5-345917

[009] Documento de Patente 2 Pedido de Patente Não examinado japonesa, Primeira Publicação Nº. 2014-205889

[0010] Documento de Patente 3 Pedido de Patente Não examinado japonesa, Primeira Publicação Nº. 2011-52321 Descrição da Invenção Problemas a Serem Resolvidos pela Invenção

[0011] Entretanto, nas técnicas descritas nos Documentos de Patente 1 e 2, a estrutura metalográfica contém principalmente ferrita e bainita, e há casos em que é difícil produzir uma chapa de aço laminada a quente tendo tanto alta resistência quanto alta tenacidade.

[0012] Além disso, na técnica descrita no Documento de Patente 3, a adição de Nb, Ti, Mo e Cr é essencial, o que não é preferível do ponto de vista de economia, e há casos em que a tenacidade não é excelente tanto na direção (direção L) paralela à direção de laminação da chapa de aço quanto à direção transversal e a anisotropia da tenacidade é grande.

[0013] Um objetivo da presente invenção é resolver os problemas da técnica relativa, e fornecer uma chapa de aço laminada a quente que seja excelente em resistência e tenacidade e também excelente em isotropia da tenacidade e tenha uma quantidade relativamente baixa de liga, e um método para produzir a mesma Meios para Resolver os Problemas

[0014] Para resolver os problemas acima, os presentes inventores estudaram intensamente vários fatores que afetaram a tenacidade de uma chapa de aço laminada a quente de alta resistência. Como resultado, os presentes inventores descobriram que na medição do tamanho do grão por análise de imagem na técnica relativa como no Documento de Patente 3, em um caso em que a estrutura metalográfica é uma estrutura complexa contendo martensita, a razão de aspecto do tamanho de grão e a anisotropia da tenacidade não têm uma correlação. Portanto, os presentes inventores prestaram atenção em um método para medir o comprimento dimensionais dos grãos em uma seção transversal de uma amostra, calcularam o comprimento médio dos grãos em uma direção (direção L) paralela à direção de laminação e o comprimento médio dos grãos em uma direção (direção C) paralela à direção transversal, examinaram a razão entre eles e a anisotropia da tenacidade, e descobriram que há uma forte correlação entre eles. Especificamente, os presentes inventores definiram um tendo uma diferença de orientação de 5° ou mais a partir de grãos adjacentes como um grão, e descobriram que uma chapa de aço laminada a quente tendo uma resistência à tração de 1180MPa ou mais como sua resistência e sendo excelente em tenacidade e isotropia da tenacidade pode ser obtida tendo uma estrutura metalográfica na qual o comprimento médio dos grãos em uma direção (direção L) paralela à direção de laminação é 0,2 μm ou mais e 5,0 μm ou menos, a razão entre o comprimento médio (comprimento do grão na direção L) dos grãos na direção L e o comprimento médio (comprimento do grão na direção C) dos grãos na direção C é 0,2 ≤ comprimento do grão na direção C/comprimento do grão na direção L ≤ 5,0, e martensita está contida como fase principal.

[0015] Além disso, os presentes inventores descobriram que para produzir uma chapa de aço laminada a quente tendo a estrutura metalográfica descrita acima, é importante ajustar as quantidades de C, Si, Mn, P, S, Al, N, e Ti dentro de faixas adequadas, para executar a laminação de acabamento na qual a redução de laminação acumulada é de 70% ou mais em uma região de não recristalização γ, o tempo de interpassagem é 0,2 segundo ou mais e 10,0 segundos ou menos, e um valor A representado pela Fórmula (1) satisfaz 0,05 ≤ A ≤ 23,0 em cada passe, para iniciar imediatamente o resfriamento a uma taxa de resfriamento igual a ou maior que a taxa de resfriamento crítica de geração de martensita V (°C/s), e bobinar a uma temperatura de bobinamento de 300°C ou menos.

[Fórmula 1]

[0016] Na Fórmula (1), n é a velocidade de rotação do cilindro (rpm), r é a redução de laminação (%), e H é a espessura da chapa do lado de entrada da laminação (mm).

[0017] A presente invenção foi completada com base nas descobertas acima e outros exames. Isto é, a essência da presente invenção é como segue.

[0018] [1] Uma chapa de aço laminada a quente de acordo com um aspecto da presente invenção inclui, como composição química, em % em massa, C: 0,06% ou mais e 0,20% ou menos; Si: 1,0% ou menos; Mn: mais de 1,5%, 3,5% ou menos; P: 0,040% ou menos; S: 0,004% ou menos; Al: 0,10% ou menos; N: 0,004% ou menos; Ti: 0,04% ou mais e 0,20% ou menos; Nb: 0% ou mais e 0,04% ou menos; Mo: 0% ou mais e 1,0% ou menos; Cu: 0% ou mais e 0,5% ou menos; Ni: 0% ou mais e 0,5% ou menos; e o saldo consistindo de Fe e impurezas, na qual a estrutura metalográfica em uma posição a 1/4 de profundidade da espessura e em uma posição central da largura da chapa consiste de 90% em volume ou mais de martensita e 0% em volume ou mais e 10% em volume ou menos de uma estrutura residual, a estrutura residual é uma ou ambas entre bainita e ferrita, o comprimento médio dos grãos na direção L, que é a direção paralela à direção de laminação, é 0,2 μm ou mais e 5,0 μm ou menos, o comprimento médio dos grãos em uma direção C, que é a direção paralela à direção transversal, é 0,1 μm ou mais e 5,0 μm ou menos, a razão entre o comprimento do grão na direção L, que é o comprimento médio dos grãos na direção L, e o comprimento do grão a direção C, que é o comprimento médio dos grãos na direção C, é 0,2 ≤ comprimento do grão na direção C/comprimento do grão na direção L ≤ 5,0, e a resistência à tração é de 1180MPa ou mais.

[0019] [2] Na chapa de aço laminada a quente de acordo com o item [1], na estrutura metalográfica na posição a 1/4 de profundidade da espessura da chapa e na posição central da largura da chapa, quando o comprimento médio dos grãos da austenita anterior na direção L é referido como um comprimento do grão γ anterior na direção L e o comprimento médio dos grãos de austenita anterior na direção C e referido como o comprimento do grão γ anterior na direção C, a razão entre o comprimento do grão γ anterior na direção L para o comprimento do grão γ anterior na direção C pode ser 0,03 ≤ comprimento do grão γ anterior na direção C/comprimento do grão γ anterior na direção L ≤ 0,40.

[0020] [3] A chapa de aço laminada a quente de acordo com o item [1] ou [2] pode também incluir na composição q1uímica, em % em massa, um ou dois ou mais elementos selecionados do grupo consistindo de Nb: 0,01% ou mais e 0,04% ou menos, Mo: 0,01% ou mais e 1,0% ou menos, Cu: 0,01% ou mais e 0,5% ou menos, e Ni: 0,01% ou mais e 0,5% ou menos.

[0021] [4] Um método de produção de uma chapa de aço laminada a quente de acordo com outro aspecto da presente invenção inclui as etapas (a) a (d) de: (a) uma etapa de aquecer um material de aço tendo a composição química de acordo com a reivindicação 1 até

1.200°C ou mais e 1.350°C ou menos; (b) uma etapa de laminação de acabamento de executar a laminação passando continuamente o material após ser aquecido através de uma pluralidade de cadeiras de laminação, a temperatura de início da laminação de acabamento sendo ajustada para 800°C ou mais, a laminação sendo executada de modo a provocar um valor A definido pela Fórmula (1) em cada uma das cadeiras de laminação para satisfazer 0,05 ≤ A ≤ 23,0, o tempo de interpassagem entre as cadeiras de laminação sendo ajustado para 0,2 segundos ou mais e 10,0 segundos ou menos, a temperatura do lado de saída da cadeira final de laminação sendo ajustada para 800°C ou mais e 950°C ou menos, a redução cumulativa de laminação em 800°C ou mais e 950°C ou menos sendo ajustada para 70% ou mais; (c) uma etapa de resfriamento de iniciar o resfriamento em até 10,0 segundos após a laminação de acabamento e executar o resfriamento a uma taxa média de resfriamento igual a ou maior que a taxa de resfriamento crítica de geração de martensita V em °C/s determinada pelas Fórmulas (2) e (3); e (d) uma etapa de bobinamento de executar o bobinamento a uma temperatura de bobinamento de 300°C ou menos após o resfriamento, [Fórmula 2] V = 102,94 – 0,75(β - 1) ...(2) β = 2,7 × C + 0,4 × Si + Mn + 0,45 × Ni + Mo …(3) onde n na Fórmula (1) é a velocidade de rotação do cilindro em rpm, r é a redução de laminação em %, H é a espessura da chapa no lado de entrada da laminação em mm, C, Si, Mn, Ni, e Mo na Fórmula (3) são as quantidades dos elementos correspondentes em % em massa, e 0% em massa é substituído em termos de Ni e Mo em um caso em que Ni e Mo não estão contidos.

Efeitos da Invenção

[0022] De acordo com o aspecto acima da presente invenção, é possível obter uma chapa de aço laminada a quente que seja excelente em resistência e tenacidade e também excelente em isotropia da tenacidade e tem uma quantidade relativamente baixa de liga. De acordo com o aspecto acima da presente invenção, por exemplo é possível obter uma chapa de aço laminada a quente que tenha uma temperatura de transição dúctil-frágil de -60°C ou menos tanto na direção (direção L) paralela à direção de laminação quanto na direção (direção C) paralela à direção transversal e assim tem uma alta tenacidade. Portanto, quando a chapa de aço laminada a quente de acordo com o aspecto acima da presente invenção é aplicada a componentes estruturais e estruturas de veículos e estruturas de caminhões, o peso do chassi de um veículo pode ser reduzido enquanto se garante a segurança do veículo, de modo que se torna possível reduzir a sobrecarga ambiental.

[0023] Além disso, de acordo com outro aspecto de acordo com a presente invenção, uma chapa de aço laminada a quente que tenha uma alta resistência da ordem de resistência à tração de 1180MPa ou mais e seja excelente em tenacidade e isotropia da tenacidade pode ser produzida estavelmente, de modo que efeitos industriais significativos possam ser exibidos. Modalidades da Invenção

[0024] Daqui em diante serão descritos em detalhes uma chapa de aço laminada a quente de acordo com a presente modalidade e um método para produção da mesma.

[0025] Inicialmente serão descritas as razões para limitação da composição química da chapa de aço laminada a quente de acordo com a presente modalidade (daqui em diante algumas vezes referida simplesmente como chapa de aço). Em adição, todos os % que representam os componentes químicos a seguir significam % em massa. C: 0,06% ou mais e 0,20% ou menos

[0026] C é um elemento necessário para obter a resistência da chapa de aço laminada a quente pela melhoria da capacidade de endurecimento do aço e gerar martensita que é uma fase de transformação de baixa temperatura. Para obter a resistência desejada, um teor de C de 0,06% ou mais é necessário. Por outro lado, quando o teor de C excede 0,20%, a capacidade de trabalho e a capacidade de soldagem da chapa de aço são deterioradas. Portanto, o teor de C é 0,06% ou mais e 0,20% ou menos. Preferivelmente, o teor de C é de 0,08% ou mais e 0,18% ou menos. Si: 1,00% ou menos

[0027] Si é um elemento que suprime a geração de óxidos brutos e cementita que deterioram a tenacidade da chapa de aço e contribui para o reforço da solução sólida. Entretanto, quando o teor de Si excede 1,00%, as propriedades da superfície da chapa de aço são significativamente deterioradas, e sua capacidade de conversão química e sua resistência à corrosão são diminuídas. Portanto, o teor de Si é ajustado para 1,00% ou menos. Do ponto de vista de suprimir a geração de óxidos brutos e cementita e contribuir para o reforço da solução sólida, o teor de Si é preferivelmente 0,01% ou mais, e mais preferivelmente 0,40% ou mais. Além disso, o teor de Si é preferivelmente 0,80% ou menos. Mn: Mais de 1,5% e 3,5% ou menos

[0028] Mn é um elemento que é dissolvido no aço como solução sólida, contribui para melhorar a resistência do aço, e também aumenta a capacidade de endurecimento. Para obter tal efeito, o teor de Mn excede precisa ser maior que 1,5%. Por outro lado, quando o teor de Mn excede 3,5%, não apenas o efeito acima é saturado, mas também uma estrutura em forma de faixa é formada pela solidificação da segregação, e a capacidade de trabalho e as propriedades de resistência à fratura retardada da chapa de aço são diminuídas. Portanto, o teor de Mn é ajustado para ser maior que 1,5 e 3,5% ou menos. O teor de Mn é 1,8% ou mais, preferivelmente 2,0% ou mais, e preferivelmente 3,0% ou menos. P: 0,040% ou menos

[0029] P é um elemento que é dissolvido no aço como uma solução sólida e contribui para melhorar a resistência do aço. Entretanto, P é um elemento que segrega nas bordas dos grãos, particularmente nas bordas dos grãos de austenita anterior, e provoca a redução da tenacidade à baixa temperatura e da capacidade de trabalho da chapa de aço. Por essa razão, o tepor de P é reduzido tanto quanto possível, e é preferivelmente ajustado para 0%, mas um teor de P de até 0,040% é aceitável. Portanto, o teor de P é ajustado para 0,040% ou menos. Entretanto, mesmo se o teor de P for excessivamente reduzido, um efeito equiparável com um aumento nos custos de refino não pode ser obtido. Portanto, o teor de P é preferivelmente ajustado para 0,003% ou mais e 0,005% ou mais. Além disso, o teor de P é preferivelmente ajustado para 0,030% ou menos e 0,020% ou menos. S: 0,004% ou menos

[0030] S é um elemento que é ligado ao Ti ou ao Mn no aço para formar sulfetos brutos e diminui a capacidade de trabalho da chapa de aço laminada a quente. Por essa razão, o teor de S é preferivelmente reduzido tanto quanto possível, e é preferivelmente ajustado para 0%, mas um teor de S de até 0,004% é aceitável. Portanto, o teor de S é ajustado para 0,004% ou menos. Entretanto, mesmo de o teor de S for excessivamente reduzido, um efeito equiparável a um aumento nos custos de refino não pode ser obtido. Portanto, o teor de S é preferivelmente ajustado para 0,0003% ou mais, 0,0005% ou mais, ou 0,001% ou mais. O teor de S é preferivelmente ajustado para 0,003% ou menos e 0,002% ou menos. Al: 0,10% ou menos

[0031] Al é um elemento que age como um agente desoxidante em uma etapa de produção do aço e é eficaz para melhorar a limpeza do aço. Entretanto, quando Al está excessivamente contido, ocorre um aumento nas inclusões de óxido, o que diminui a tenacidade da chapa de aço laminada a quente e provoca a ocorrência de falhas. Portanto, o teor de Al é ajustado para 0,10% ou menos. O teor de Al é de 0,005% ou mais, preferivelmente 0,01% ou mais, e preferivelmente 0,08% ou menos. N: 0,004% ou menos

[0032] N é um elemento que precipita no aço como um nitreto ao ser ligado a um elemento formador de nitreto e contribui para o refino dos grãos. Portanto., o teor de N é preferivelmente ajustado para 0,0005% ou mais. Entretanto, N é passível de ser ligado ao Ti a uma alta temperatura e precipitar como nitretos brutos, e os nitretos brutos diminuem a tenacidade da chapa de aço laminada a quente. Por essa razão, o teor de N é ajustado para 0,004% ou menos. O teor de N é mais preferivelmente 0,001% ou mais, e é preferivelmente 0,003% ou menos. Ti: 0,04% ou mais e 0,20% ou menos

[0033] Ti refina os grãos pela formação de carbonitretos no aço e assim melhora a resistência e a tenacidade da chapa de aço laminada a quente. Para apresentar tal efeito, o teor de Ti precisa ser 0,04% ou mais. Por outro lado, quando o teor de Ti excede 0,20%, o efeito acima é saturado, e uma grande quantidade de precipitados brutos é precipitada no aço, resultando na redução da tenacidade d chapa de aço laminada a quente. Portanto, o teor de Ti é ajustado para 0,04%

ou mais e 0,20% ou menos. O teor de Ti é 0,05% ou mais, preferivelmente mais de 0,05%, e preferivelmente 0,10% ou menos.

[0034] Os elementos acima são os elementos base da chapa de aço laminada a quente de acordo com a presente modalidade. Entretanto, a chapa de aço laminada a quente de acordo com a presente modalidade pode conter um ou dois ou mais elementos selecionados do grupo consistindo de Nb, Mo, Cu, e Ni conforme necessário com o propósito de também melhorar a tenacidade e aumentar a resistência. Em um caso em que esses elementos não estão contidos, o limite inferior desses elementos é 0%. Nb: 0% ou mais e 0,04% ou menos

[0035] Nb é um elemento que melhora a resistência do aço pela formação de carbonitretos. Para apresentar tal efeito, o teor de Nb é preferivelmente ajustado para 0,01% ou mais. Por outro lado, quando o teor de Nb excede 0,04%, a resistência à deformação aumenta, de modo que há casos em que a força de laminação da laminação a quente durante a produção aumenta, a carga no laminador se torna muito grande, e a operação de laminação em si é difícil de ser executada. Quando o teor de Nb excede 0,04%, há casos em que precipitados brutos são formados no aço e a tenacidade da chapa de aço laminada a quente diminui. Portanto., o teor de Nb é preferivelmente ajustado para 0,01% ou mais e 0,04% ou menos. O teor de Nb é mais preferivelmente 0,02% ou mais e 0,03% ou menos. Mo: 0% ou mais e 1,0% ou menos

[0036] Mo é um elemento que aumenta a capacidade de endurecimento do aço e contribui para aumentar a resistência da chapa de aço. Para obter tal efeito, o teor de Mo é preferivelmente ajustado para 0,01% ou mais. Entretanto, uma vez que Mo provoca um custo de liga caro, quando uma grande quantidade de Mo está contida, o custo aumenta. Em adição, quando o teor de Mo excede 1,0%, há casos em que a capacidade de soldagem da chapa de aço diminui. Portanto, o teor de Mo é preferivelmente ajustado para 0,01% ou mais e 1,0% ou menos. O teor de Mo é mais preferivelmente 0,02% ou mais e 0,4% ou menos. Cu: 0% ou mais e 0,5% ou menos

[0037] Cu é um elemento que é dissolvido no aço como uma solução sólida e melhora a resistência do aço. Cu é também um elemento que melhora a capacidade de endurecimento. Para obter esses efeitos, o teor de Cu é preferivelmente ajustado para 0,01% ou mais. Entretanto, quando o teor de Cu excede 0,5%, há casos em que as propriedades de superfície da chapa de aço laminada a quente são reduzidas, e a capacidade de conversão química e a resistência à corrosão são reduzidas. Portanto, o teor de Cu é preferivelmente ajustado para 0,01% ou mais e 0,5% ou menos. O teor de Cu é mais preferivelmente 0,05% ou mais e 0,3% ou menos. Ni: 0% ou mais e 0,5% ou menos

[0038] Ni é dissolvido no aço como uma solução sólida, contribui para aumentar a resistência do aço, e também melhora a capacidade de endurecimento. Para obter esses efeitos, o teor de Ni é preferivelmente ajustado para 0,01% ou mais. Entretanto, uma vez que o Ni provoca um custo de liga caro, quando uma grande quantidade de Ni está contida, o custo aumenta. However, since Ni causes an expensive alloy cost, when a large amount of Ni is contained, the cost increases. Portanto, o teor de Ni é mais preferivelmente 0,01% ou mais e 0,5% ou menos. O teor de NI é mais preferivelmente 0,02% ou mais e 0,3% ou menos.

[0039] Elementos diferentes dos elementos mencionados acima podem estar contidos na chapa de aço numa faixa que não atrapalhe os efeitos da presente invenção. Isto é, o saldo pode ser substancialmente ferro. A chapa de aço de acordo com a presente modalidade pode conter 0,005% ou menos de cada elemento entre Ca, REM, e similares com o propósito de melhorar as propriedades de resistência à fratura retardada, por exemplo. Em adição, a chapa de aço de acordo com a presente modalidade pode conter vestígios de um elemento que melhore a capacidade de trabalho a quente.

[0040] A seguir, será descrita a razão para limitação da estrutura metalográfica da chapa de aço laminada a quente de acordo com a presente modalidade.

[0041] A estrutura metalográfica da chapa de aço laminada a quente de acordo com a presente modalidade contém martensita como fase principal, e mais preferivelmente contém uma fase única de martensita. Em um caso em que uma tendo uma diferença de orientação de 5° ou mais a partir de grãos adjacentes é definida como um grão, é fornecida a estrutura metalográfica na qual o comprimento médio dos grãos em uma direção (direção L) paralela à direção de laminação calculado por um método de seção é 0,2 μm ou mais e 5,0 μm ou menos, o comprimento médio dos grãos em uma direção (direção C) paralela à direção transversal é 0,1 μm ou mais e 5,0 μm ou menos, a razão entre o comprimento médio (comprimento do grão na direção L) dos grãos na direção L e o comprimento médio (comprimento do grão na direção C) dos grãos na direção C é 0,2 ≤ comprimento do grão na direção C/comprimento do grão na direção L ≤ 5,0.

[0042] Na chapa de aço laminada a quente de acordo com a presente modalidade, em um caso em que martensita está contida como fase principal na estrutura metalográfica, uma estrutura residual é também incluída. Em um caso em que a estrutura metalográfica é uma fase única de martensita, a estrutura residual não é incluída.

[0043] Em adição, "90% em volume ou mais de martensita" pode incluir apenas 90% em volume ou mais de martensita, ou pode incluir

90% em volume ou mais de ambas, martensita e martensita temperada, no total. Na presente modalidade, qualquer uma dessas formas pode garantir excelente resistência e isotropia da tenacidade, de modo que não há necessidade de distinguir entre martensita e martensita temperada.

[0044] A martensita temperada é martensita que foi temperada e tem uma densidade de deslocamento menor que a martensita. O método de produção de acordo com a presente modalidade, que será descrito mais adiante, não inclui a etapa de aquecimento com o propósito de temperar após o resfriamento rápido. Entretanto, há caso em que martensita temperada é gerada por reaquecimento após o endurecimento ou o bobinamento.

[0045] Na presente modalidade, a "fase principal" refere-se a um caso em que a fase é 90% ou mais em fração de volume. Fazendo-se a fase principal ser martensita, a alta resistência desejada pode ser obtida. A estrutura residual diferente da fase primária inclui bainita e/ou ferrita. Quando a fração de volume da estrutura residual aumenta, a resistência da chapa de aço diminui, e também a resistência desejada não pode ser obtida. Por essa razão, a fração de volume da estrutura residual é ajustada para 10% ou menos. A estrutura residual é preferivelmente 5% ou menos, mais preferivelmente 1% ou menos.

[0046] Na presente modalidade, "fase única" é uma forma da "fase principal" e significa que a fração de volume da fase é 100%. A fração de volume da estrutura residual no caso em que a estrutura metalográfica é uma fase única de martensita é 0%.

[0047] Para medição da estrutura metalográfica, inicialmente um corpo de prova para observação em um microscópio de varredura eletrônica é tirada de uma posição a 1/4 de profundidade da espessura da chapa e de uma posição central da largura da chapa de aço laminada a quente de modo que a seção transversal paralela à direção de laminação e à direção transversal se tornem uma seção observada. Na presente modalidade, a seção a uma profundidade de 1/4 da espessura da chapa é uma posição avançada para um comprimento de 1/4 da espessura da chapa a partir da superfície da chapa de aço em uma direção normal. Após a seção observada ser polida espelhadamente, a seção observada é corroída com uma solução nital a 3%, e três campos de visualização são fotografados a uma ampliação de 2.000 vezes usando-se um microscópio de varredura eletrônica. Cada campo visual de medição é ajustado para 500 μm × 500 μm. Posteriormente, o processamento de imagem é executado, e o tipo de estrutura metalográfica e a fração de área da estrutura metalográfica são medidos. Uma vez que a fração de área e a fração de volume são substancialmente as mesmas, a fração de área obtida de cada estrutura metalográfica é definida como a fração de volume da estrutura metalográfica correspondente.

[0048] Na chapa de aço laminada a quente da presente modalidade, na estrutura metalográfica na posição a uma profundidade de 1/4 da espessura da chapa e na posição central da largura da chapa, o comprimento médio dos grãos na direção (direção L) paralela à direção de laminação é de 0,2 μm ou mais e 5,0 μm ou menos, o comprimento médio dos grãos na direção (direção C) paralela à direção transversal é 0,1 μm ou mais e 5,0 μm ou menos, e a razão entre o comprimento médio (comprimento do grão na direção L) dos grãos na direção L e o comprimento médio (comprimento do grão na direção C) dos grãos na direção C é 0,2 ≤ comprimento do grão na direção C/comprimento do grão na direção L ≤ 5,0. Quando o comprimento médio dos grãos na direção L e/o una direção C excede 5,0 μm, a tenacidade n a direção L e/ou na direção C deteriora. Além disso, quando o comprimento médio dos grãos na direção L é menor que 0,2 μm ou o comprimento médio dos grãos na direção C é menor que 0,1 μm, o efeito de melhorar a tenacidade devido ao refino dos grãos é saturado. Por outro lado, quando a razão entre o comprimento do grão na direção L e o comprimento do grão na direção C (comprimento do grão na direção C/comprimento do grão na direção L) excede 5,0 ou é menor que 0,2, a anisotropia da tenacidade aumenta, e uma excelente tenacidade não é obtida tanto na direção L quanto na direção C. Portanto, o comprimento do grão na direção L (comprimento médio) é 0,2 μm ou mais e 5,0 μm ou menos, o comprimento do grão na direção C (comprimento médio) é 0,1 μm ou mais e 5,0 μm ou menos, e a relação 0,2 ≤ comprimento do grão na direção C/comprimento do grão a direção L ≤ 5,0 é satisfeita.

[0049] Por exemplo, em relação ao comprimento médio dos grãos obtidos pelo método de seção, 100 a 150 segmentos de linha tendo um comprimento total L são desenhados em cada uma entre a direção L e a direção C em uma fotografia de uma seção transversal da amostra, o número n de grãos cruzados pelos segmentos de linha é obtido, L/n de cada um dos segmentos de linha desenhado nas fotografias é calculado, e o seu valor médio é definido como o comprimento médio dos grãos em cada uma entre a direção L e a direção C.

[0050] Na presente modalidade, um corpo de prova para difração de elétrons retrodispersos (EBSP) é retirado da posição a 1/4 de profundidade da espessura da chapa de aço laminada a quente e da posição central da largura da chapa de modo que as seções transversais paralelas à direção de laminação e à direção transversal se tornem seções observadas. Após o polimento da seção observada, a estrutura é revelada por polimento eletrolítico, e três campos de visão são fotografados a uma ampliação de 8.000 vezes usando-se um equipamento de difração de elétrons retrodispersos (equipamento EBSP). Cada campo visual de medição é ajustado para 500 μm × 500 μm. Posteriormente, usando-se um software de análise da medição de dados EBSP, um tendo uma diferença de orientação de 5° ou mais a partir de grãos adjacentes é definido como um grão. Então, 100 a 150 segmentos de linha tendo um comprimento total de 100 μm são desenhados na imagem nas direções Paralelas à direção L e à direção C respectivamente, L/n é obtido a partir do número de grãos cruzados por cada uma das linhas retas, e o seu valor médio é usado como o comprimento médio dos grãos em cada uma entre a direção L e a direção C.

[0051] Na presente modalidade, "paralelo à direção de laminação" inclui uma faixa de ±5° em relação à direção de laminação. Similarmente, "paralelo à direção transversal" inclui uma faixa de ±5° em relação à direção paralela à direção transversal.

[0052] Na chapa de aço laminada a quente de acordo com a presente modalidade, o fator de refino de grão em cada uma entre a direção L e a direção C não é claro, mas presume-se que seja como a seguir. Executando-se a laminação de acabamento com uma redução de laminação cumulativa muito grande, os grãos de austenita anterior são estirados na direção L (direção de laminação), mas a densidade de deslocamento introduzida nos grãos de austenita anterior aumenta. Portanto, quando ocorre a transformação martensítica, em um grupo de redes orientadas paralelas, redes de diferentes orientações são geradas em uma maneira desordenada, e os tamanhos dos blocos tendem a ser refinados. Como resultado, é considerado que não apenas os tamanhos dos blocos na direção C mas também os tamanhos dos blocos na direção L estirados pela laminação são refinados. Portanto, como um índice que indica que os deslocamentos são suficientemente introduzidos nos grãos de austenita anterior, a razão de aspecto dos grãos de austenita anterior (a razão entre o comprimento do grão da γ anterior na direção L, que é o comprimento médio dos grãos de austenita anterior na direção L e o comprimento do grão de γ anterior na direção C, que é o comprimento médio dos grãos de austenita anterior na direção C) é adotada, e a razão e aspecto preferivelmente satisfaz 0,03 ≤ comprimento do grão de γ anterior na direção C/comprimento do grão de γ anterior na direção L ≤

0.40. Em um caso em que a razão entre o comprimento do grão de γ anterior na direção L e o comprimento do grão de γ anterior na direção C (comprimento do grão de γ anterior na direção C/comprimento do grão de γ anterior na direção L) excede 0,40, a acumulação de tensão durante a produção é insuficiente, e há casos em que uma estrutura desejada não pode ser obtida na chapa de aço laminada a quente após a produção. Em um caso em que a razão entre o L e o comprimento do grão de γ anterior na direção C (comprimento do grão de γ anterior na direção C/comprimento do grão de γ anterior na direção L) é menor que 0,03, a transformação de martensita é impedida pela restrição dos grãos de austenita anterior grandemente estirados na direção L. Em adição, grades são geradas nos grãos de austenita anterior para cruzarem a direção L, e torna-se difícil gerar a martensita na direção L. Além disso, uma vez que a forma das bordas dos grãos da austenita a anterior se torna complexa, há casos em que uma estrutura desejada não pode ser obtida na chapa de aço laminada a quente após a produção.

[0053] A razão entre o comprimento do grão de anterior na direção L, que é o comprimento médio dos grãos de austenita anterior na direção L, e o comprimento do tamanho do grão γ na direção C, que é o comprimento médio dos grãos de austenita anterior na direção C, é medido pelo método a seguir.

[0054] Dois corpos de prova de microscópio ótico são tirados da posição a ¼ de profundidade da espessura da chapa e da posição central da largura da chapa de modo que cada uma entre a seção transversal (seção L) perpendicular à direção transversal e a seção transversal (seção C) perpendicular à direção de laminação se torne uma seção observada. Após tanto a amostra para observação da seção L quanto a amostra para observação da seção C serem polidas espelhadamente, as seções observadas são corroídas com uma solução Nital, e um campo visual de 500 μm na direção normal e 2.000 μm na direção perpendicular à direção normal é fotografada usando-se um microscópio ótico. O comprimento médio dos grãos de austenita anterior na direção L (comprimento do grão de γ anterior n a direção L) é medido a partir da fotografia da amostra para observação da seção L, e o comprimento médio dosa grãos de austenita anterior na direção C (comprimento do grão de γ anterior na direção C) é medido a partir da fotografia da amostra para observação da seção C. Aqui, o comprimento de grão de γ anterior na direção L e o comprimento de grão de γ anterior na direção C são medidas medindo-se e tirando-se a média de 100 grãos em cada uma das fotografias. Para facilitar a observação dos grãos, na medição de cada uma das seções transversais, quatro campos visuais adjacentes de 500 μm × 500 μm podem ser medidos, e conectando-se os campos visuais, um campo visual de 500 μm × 2000 μm pode ser observado.

[0055] A chapa de aço laminada a quente de acordo com a presente modalidade tem a composição química e a estrutura metalográfica acima. Quando a resistência à tração é de 1180 MPa ou mais, em um caso em que a chapa de aço laminada a quente de acordo com a presente modalidade é aplicada a componentes estruturais e estruturas de veículos e estruturas de caminhões, a espessura da chapa pode ser reduzida enquanto se garante a resistência desejada, e isto pode contribuir para a eficiência do combustível dos veículos.

[0056] Em adição, a espessura da chapa de aço laminada a quente de acordo com a presente modalidade não é particularmente limitada, mas pode ser 1,0 mm ou mais e 3,8 mm ou menos como chapa de aço estrutural de um veículo.

[0057] A seguir será descrito um método para produção da chapa de aço laminada a quente de acordo com a presente modalidade.

[0058] O método para produção da chapa de aço laminada a quente de acordo com a presente modalidade inclui uma etapa de aquecimento (a) de aquecer um material de aço tendo a composição química descrita acima, uma etapa de laminação d acabamento (b) de executar a laminação de acabamento do material de aço aquecido, uma etapa de resfriamento (c) de executar o resfriamento a uma taxa média de resfriamento igual a ou maior que a taxa de resfriamento crítica para formação de martensita V (°C/s) após a laminação de acabamento, e uma etapa de bobinamento (d) de executar o bobinamento a uma temperatura de bobinamento de 300°C ou menos após o resfriamento. Em adição, uma etapa de laminação de desbaste pode ser incluída entre a etapa de aquecimento (a) e a etapa de laminação de acabamento (b). Daqui em diante, o método para produção da chapa de aço laminada a quente da presente modalidade será descrito em detalhes. (A) Etapa de aquecimento

[0059] Na etapa de aquecimento, o material de aço tendo a composição química descrita acima é aquecido até 1.200°C ou mais e

1.350°C ou menos. O método para produção do material de aço não é particularmente limitado, e pode ser aplicado um método convencional no qual um aço fundido tendo a composição química descrita acima é lingotado em um material tal como uma placa por um método de lingotamento tal como o lingotamento contínuo. Alternativamente, pode ser usado um método de lingotamento convencional ou um método de desbaste para blocos.

[0060] Em um material de aço tal como uma placa, a maioria dos elementos formadores de carbonitretos tais como Ti estão presentes como carbonitretos brutos em uma distribuição desuniforme no material de aço. Precipitados brutos (carbonitretos) presentes na distribuição desuniforme deterioram várias propriedades (por exemplo, resistência à tração, tenacidade, e capacidade de expansão de furo) da chapa de aço laminada a quente. Por essa razão, o material de aço antes da laminação a quente é aquecido para dissolver os precipitados brutos como uma solução sólida. Para dissolver suficientemente os precipitados brutos como uma solução sólida antes da laminação, a temperatura de aquecimento do material de aço precisa ser de 1200°C ou mais. Entretanto, quando a temperatura de aquecimento do material se torna muito alta, falhas de superfície e ocorre uma redução no rendimento devido à descamação. Portanto, a temperatura de aquecimento do material de aço é 1350°C ou menos.

[0061] Embora o material de aço seja aquecido até uma temperatura de 1.200°C ou mais e retido por um tempo predeterminado, quando o tempo de retenção excede 4.800 segundos, a quantidade de carepa gerada aumenta. Como resultado, escala de corte e similares podem ocorrer facilmente na etapa de laminação de acabamento subsequente, e há casos em que a qualidade de superfície da chapa de aço laminada a quente é deteriorada. Portanto, o tempo de retenção do material de aço em uma faixa de temperaturas de 1.200°C ou mais é preferivelmente ajustado para 4.800 segundos ou menos. Etapa de Laminação de Desbaste

[0062] A laminação de desbaste pode ser executada no material de aço entre a etapa de aquecimento e a etapa de laminação de acabamento. A laminação de desbaste pode ser executada para obter as dimensões da chapa bruta e as suas condições não são particularmente limitadas.

(b) Etapa de laminação de acabamento

[0063] A laminação de acabamento é executada no material de aço aquecido na etapa de aquecimento do material de aço após a laminação de desbaste. A descamação é preferivelmente executada antes da laminação de acabamento ou no meio da laminação entre as cadeiras de laminação na laminação de acabamento

[0064] Na etapa de laminação de acabamento, o material de aço após o aquecimento ou a laminação de desbaste é passado continuamente através de uma pluralidade de cadeiras de laminação para laminação. Na etapa de laminação de acabamento, a laminação é executada a una redução de laminação cumulativa de 70% ou mais em uma faixa de temperaturas de 800°C ou mais e 950°C ou menos. A temperatura no lado de saída da cadeira final de laminação é ajustada para 800°C ou mais e 950°C ou menos. Além disso, em cada uma das cadeiras de laminação, a laminação é executada de modo que um valor A definido pela Fórmula (1) satisfaça 0,05 ≤ A ≤ 23,0. Além disso, o tempo passado entre as cadeiras de laminação é ajustado para 0,2 segundos ou mais e 10,0 segundos ou menos. Na Fórmula (1), n é a velocidade de rotação do cilindro (rpm) em cada uma das cadeiras de laminação, r é a redução da laminação (%), em cada uma das cadeiras de laminação, e H é a espessura da chapa no lado de entrada da laminação (mm) em cada uma das cadeiras de laminação. Daqui em diante serão descritas as razões para limitação da etapa de laminação de acabamento. [Fórmula 3] (Temperatura de início da laminação de acabamento: 800°C ou mais)

[0065] Na laminação de acabamento, o material de aço após o aquecimento é passado continuamente através de uma pluralidade de cadeiras de laminação e laminado, e a temperatura de início da laminação de acabamento é ajustada para 800°C ou mais. Quando a temperatura de início da laminação do acabamento é menor que 800°C, a laminação em algumas da pluralidade de cadeiras de laminação (particularmente a primeira metade das cadeiras de laminação) é executada em uma temperatura de região de fase dupla ferrita + austenita, e a estrutura trabalhada permanece após a laminação de acabamento, resultando em uma redução na resistência e tenacidade da chapa de aço laminada a quente. Portanto, a temperatura de início da laminação de acabamento é ajustada para 800°C ou mais. A temperatura de início da laminação de acabamento é a temperatura de entrada da cadeira ade laminação através da qual a chapa de aço passa e a temperatura da superfície da chapa de aço. Ajustando-se a temperatura de início da laminação de acabamento para ser 800°C ou mais e ajustando-se a temperatura do lado de saída da cadeira de laminação final para 800°C ou mais e 950°C ou menos como descrito abaixo, a laminação é executada em uma faixa de temperaturas de 800°C ou mais em todas as cadeiras de laminação. O limite superior da temperatura de início da laminação de acabamento pode ser 1.100°C para suprimir o embrutecimento da austenita. Temperatura do lado de saída da cadeira final de laminação: 800°C ou mais e 950°C ou menos)

[0066] Quando a temperatura do lado de saída da cadeira final de laminação, que é a temperatura de término da laminação de acabamento, é menor que 800°C, a laminação é executada em uma temperatura da região de fase dupla ferrita + austenita, a estrutura trabalhada permanece após a laminação de acabamento, resultando em uma redução na resistência e na tenacidade da chapa de aço laminada a quente. Por outro lado, no material de aço tendo a composição química de acordo com a presente modalidade, uma região de não recristalização da austenita é uma faixa de temperaturas de aproximadamente 950°C ou menos. Portanto, quando a temperatura do lado de saída da cadeira final de laminação excede 950°C, grãos de austenita crescem e o comprimento do grão de martensita da chapa de aço laminada a quente obtida após o resfriamento aumenta. Como resultado, torna-se difícil obter uma estrutura desejada, e a resistência e a tenacidade da chapa de aço laminada a quente são reduzidas. Portanto, a temperatura do lado da saída da cadeira final de laminação é ajustada para 800°C ou mais e 950°C ou menos. Em adição, a temperatura mencionada aqui representa a temperatura da superfície da chapa de aço. (Redução de laminação cumulativa em 800°C ou mais e 950°C ou menos: 70% ou mais)

[0067] Conforme descrito acima, no material de aço tendo a composição química de acordo com a presente modalidade, a região de não-recristalização da austenita é uma faixa de temperaturas de aproximadamente 950°C ou menos, de modo que a temperatura do lado de saída da cadeira final de laminação é ajustada para 950°C ou menos. Em um caso em que a redução cumulativa de laminação da laminação de acabamento na faixa de temperaturas (800°C ou mais e 950°C ou menos) a partir da temperatura de início da laminação de acabamento até a temperatura do lado externo da cadeira de laminação final é menor que 70%, a densidade de deslocamento introduzida na não-recristalização se torna pequena. Quando a densidade de deslocamento introduzida na não recristalização da austenita se torna pequena, torna-se difícil obter uma estrutura desejada, e a resistência e a tenacidade da chapa de aço laminada a quente são reduzidas. Portanto, a redução cumulativa de redução em 800°C ou mais e 950°C ou menos pela pluralidade de cadeiras de laminação na laminação de acabamento é ajustada para 70% ou mais.

Entretanto, quando a redução cumulativa de laminação em 800°C ou mais e 950°C ou menos excede 97%, há casos em que a forma da chapa de aço é deteriorada. Portanto, a redução cumulativa de laminação na faixa de temperaturas acima é desejavelmente ajustada para 97% ou menos.

[0068] Na presente modalidade, a redução de laminação cumulativa em 800°C ou mais e 950°C ou menos é a porcentagem da quantidade total de redução de laminação nessa faixa de temperaturas (a diferença entre a espessura da chapa na entrada antes do passe inicial na laminação nessa faixa de temperaturas e a espessura da chapa na saída após o passe final na laminação nessa faixa de temperaturas). (Tempo de interpassagem entre as cadeiras de laminação: 0,2 segundo ou mais e 10,0 segundos ou menos)

[0069] Na etapa de laminação de acabamento, a laminação é executada passando-se continuamente o material de aço após ser aquecido através de uma pluralidade de cadeiras de laminação. Quando o tempo de interpassagem entre as cadeiras de laminação excede 10,0 segundos, a recuperação e a recristalização entre passes progride, a acumulação de tensão de torna difícil, e a estrutura desejada não pode ser obtida. Embora seja preferível que o tempo de interpassagem seja curto, o encurtamento do tempo de interpassagem é limitado em termos do espaço da instalação das cadeiras de laminação e da velocidade de laminação. Portanto, o tempo de interpassagem é ajustado para 0,2 segundo ou mais. (Valor A em cada uma das cadeiras de laminação: 0,05 ≤ A ≤ 23,0)

[0070] O valor A definido pela Fórmula (1) é um valor calculado com base nas condições de laminação, e pode assim representar a relação de magnitude da densidade de deslocamento. À medida que o valor A aumenta, a densidade de deslocamento introduzida na austenita também aumenta. Entretanto, quando o valor A excede 23,0, a quantidade de aquecimento de deformação se torna significativa, a temperatura da peça de aço aumenta, de modo que a acumulação de tensão se torna difícil mesmo se o tempo de interpassagem for 0,2 segundos ou mais e 10,0 segundos ou menos. Por outro lado, quando o valor A é menor que 0,05, a densidade de deslocamento introduzido na austenita diminui mesmo se o tempo de interpassagem entre as cadeiras de laminação for 0,2 segundos ou mais e 10,0 segundos ou menos. Como resultado, torna-se difícil obter a estrutura desejada, e a resistência e a tenacidade da chapa de aço laminada a quente são reduzidas. Portanto, é desejável executar a laminação de modo que o tempo de interpassagem entre as cadeiras de laminação da laminação de acabamento seja 0,2 segundos ou mais e 10,0 segundos ou menos, e 0,05 ≤ A ≤ 23,0 seja satisfeito em cada uma das cadeiras de laminação. Uma faixa mais preferível do valor A é 0,20 ou mais e 20,0 ou menos. É mais preferível que o valor A na cadeira final seja ajustado para 10,0 ou mais. (c) Etapa de resfriamento

[0071] Na etapa de resfriamento, o resfriamento é iniciado em até 10,0 segundos após o término da laminação de acabamento, e o resfriamento é executado a uma taxa média de resfriamento igual a ou maior que a etapa de resfriamento crítico de geração de martensita V (°C/s).

[0072] Na presente modalidade, um equipamento de resfriamento é instalado no estágio final de um equipamento de laminação de acabamento, e o resfriamento é executado enquanto se passa a chapa de aço após ser submetida à laminação de acabamento através do equipamento de resfriamento. O equipamento de resfriamento é preferivelmente um equipamento capaz de resfriar a chapa de aço a uma taxa média de resfriamento igual a ou maior que a taxa de resfriamento crítica de geração de martensita V (°C/s). Como tal equipamento de resfriamento, por exemplo, um equipamento de resfriamento que usa água como meio de resfriamento é um exemplo.

[0073] A taxa média de resfriamento na etapa de resfriamento á ajustada para um valor obtido dividindo-se a queda de temperatura na largura da chapa de aço a partir do início do resfriamento até o término do resfriamento pelo tempo tomado desde o início do resfriamento até o término do resfriamento. O início do resfriamento se dá quando a chapa de aço é introduzida no equipamento de resfriamento, e o término do resfriamento é quando a chapa de aço é retirada do equipamento de resfriamento.

[0074] Em adição, o equipamento de resfriamento inclui uma instalação que não tem uma seção de resfriamento a ar no meio e um equipamento que tenha uma ou mais seções de resfriamento a ar no meio. Na presente modalidade, pode ser usado qualquer equipamento de resfriamento. Mesmo em um caso em que seja usado um equipamento de resfriamento que tenha uma seção de resfriamento a ar, a taxa média de resfriamento desde o início do resfriamento até o final do resfriamento pode ser igual a ou maior que a taxa de resfriamento crítico de geração de martensita V (°C/s).

[0075] Daqui em diante serão descritas as razões para limitação das condições de resfriamento. A temperatura de término do resfriamento é de 300°C ou menos, e essa condição será descrita na etapa de bobinamento. (Tempo de início do resfriamento: em até 10,0 segundos após a laminação de desbaste)

[0076] O resfriamento é iniciado imediatamente após a laminação de acabamento. Mais especificamente, o resfriamento é iniciado em até 10,0 segundos após a laminação de acabamento, mais preferivelmente em até 5,0 segundos, e ainda mais preferivelmente em até 1,0 segundo. Quando o tempo de início do resfriamento é atrasado, a recristalização acontece e o resfriamento é executado em um estado em que a tensão é aliviada, de modo que a estrutura desejada não pode ser obtida (Taxa média de resfriamento: Igual a ou maior que a taxa de resfriamento crítica de geração de martensita V (°C/s))

[0077] A taxa média de resfriamento é ajustada para ser igual a ou maior que a taxa de resfriamento crítica de geração de martensita V (°C/s). Quando o resfriamento é executado a uma taxa média menor que a taxa de resfriamento crítica de geração de martensita V (°C/s), bainita e ferrita são formadas facilmente, e a fração de volume de martensita é reduzida. A taxa de resfriamento crítica de geração de martensita V (°C/s) na presente modalidade é a taxa de resfriamento mínima na qual a fração de martensita da estrutura metalográfica após o resfriamento se torna 90% ou mais. Especificamente, a taxa de resfriamento crítica de geração de martensita V (°C/s) na presente modalidade é calculada pelas Fórmulas (2) e (3). Entretanto, os símbolos dos elementos na Fórmula (3) são as quantidades (% em massa) dos elementos correspondentes. Em um caso em que Ni e Mo não estão contidos, 0% em massa é substituído nos termos Ni e Mo. O resfriamento a uma taxa de resfriamento crítica de geração de martensita V (°C/s) ou mais é preferivelmente executado até a temperatura de parada do resfriamento ser alcançada. V = 102,94 – 0,75(β - 1) ... (2) β = 2,7 × C + 0,4 × Si + Mn + 0,45 × Ni + Mo ...(3) (d) Etapa de bobinamento

[0078] A chapa de aço resfriada até a temperatura de término do resfriamento na etapa de resfriamento é bobinada a 300°C ou menos. Uma vez que a chapa de aço é enrolada imediatamente após o resfriamento, a temperatura de bobinamento é substancialmente igual à temperatura de parada do resfriamento. Quando a temperatura de bobinamento excede 300°C, é gerada ferrita poligonal ou bainita, resultando em uma diminuição da resistência. Portanto, a temperatura de bobinamento que é a temperatura de término do resfriamento é ajustada para 300°C ou menos.

[0079] Em adição, após o bobinamento, a chapa de aço laminada a quente pode ser submetida a uma laminação de encruamento de acordo com um método convencional, ou pode ser decapada para remover a carepa formada na sua superfície. Alternativamente, um tratamento de revestimento tal como galvanização por imersão a quente e eletrogalvanização, e um tratamento de conversão química podem ser executados. Exemplos

[0080] Um aço fundido tendo a composição química mostrada na Tabela 1 foi fundido em um conversor e lingotado em uma placa (material de aço) por um método de lingotamento contínuo. "Taxa de resfriamento crítica (°C/s)" nas Tabelas 1, 2A e 2B é a taxa de resfriamento crítica de geração de martensita V (°C/s), e é calculada pelas Fórmulas (2) e (3). Entretanto, os símbolos dos elementos na Fórmula (3) são as quantidades (% em massa) dos elementos correspondentes. Em um caso em que Ni e Mo não estavam contidos, 0% em massa foi substituído nos termos Ni e Mo.

V = 102,94 – 0,75(β - 1) ...(2) β = 2,7 × C + 0,4 × Si + Mn + 0,45 × Ni + Mo …(3)

[0081] A seguir, esses materiais de aço foram aquecidos sob as condições mostradas nas Tabelas 2A e 2B, submetidos à laminação de desbaste, e posteriormente submetidos à laminação de acabamento (um total de 7 passes, cadeiras de laminação F1 a F7) sob as condições mostradas nas Tabelas 2A e 2B. A temperatura de início da laminação de acabamento foi ajustada para 800°C ou mais para todos os materiais. Após o término da laminação de acabamento, o resfriamento foi executado sob as condições mostradas nas Tabelas 2A e 2B, resfriando até a temperatura de bobinamento mostrada nas Tabelas 2A e 2B, o resfriamento até a temperatura de bobinamento mostrada nas Tabelas 2A e 2B foi executado, e o bobinamento foi executado, e assim foram obtidas chapas de aço laminadas a quente tendo a espessura mostrada nas Tabelas 2A e 2B.

[0082] A redução cumulativa na laminação nas Tabelas 2A e 2B representa a redução cumulativa na laminação em 800°C ou mais e 950°C ou menos nas cadeiras de laminação F1 a F7 da laminação de acabamento. Em adição, "A" é o valor A em cada um dos caminhos calculado pela Fórmula (1), e "P/s" é o tempo de interpassagem (segundos). Por exemplo, "P/s" descrito na coluna F1 representa o tempo de interpassagem entre a cadeira de laminação F1 e a cadeira de laminação F2.

[0083] O resfriamento após a laminação de acabamento foi executado por resfriamento a água, e foi executado passando-se a chapa de aço através de um equipamento de resfriamento a água que não tenha seção de resfriamento a ar no meio. A taxa de resfriamento nas Tabelas 2A e 2B é uma taxa de resfriamento média obtida dividindo-se a queda de temperatura na largura da chapa de aço desde o momento de introdução no equipamento de resfriamento a água até o momento de extração do equipamento de resfriamento a água pelo tempo de passagem da chapa de aço através do equipamento de resfriamento a água.

[0084] Corpos de prova foram tirados das chapas de aço laminadas a quente obtidas e submetidas à observação da estrutura,

teste de tensão, e teste de impacto Charpy. Os resultados de cada um dos testes estão mostrados nas Tabelas 2C e 2D. Na coluna da estrutura metalográfica nas Tabelas 2C e 2D, a fase M representa a fração de volume de martensita, e a estrutura residual representa a fração de volume de bainita, ferrita ou ambas. O método de observação da estrutura e vários métodos de teste foram como segue. Observação da estrutura: Fração de volume da estrutura metalográfica

[0085] Corpos de prova para microscópio de varredura eletrônica foram tirados de uma posição a 1/4 da espessura da chapa e da posição central da largura da chapa de aço laminada a quente de modo que seções transversais paralelas à direção de laminação e à direção transversal se tornem seções observadas. A seção observada foi polida espelhadamente, corroída com solução de NItal a 3%, e três campos visuais são fotografados a uma ampliação de 2.000 vezes usando-se um microscópio de varredura eletrônica. O campo visual de medição foi de 500 μm × 500 μm. Posteriormente, foi executado o processamento de imagem, e o tipo de estrutura metalográfica, cada fase, e a fração de área da estrutura metalográfica foram medidos. A fração de área obtida de cada estrutura metalográfica foi definida como a fração de volume de cada estrutura. Observação da estrutura: Comprimento médio dos grãos (comprimento do grão na direção L e comprimento do grão na direção C)

[0086] Corpos de prova para difração de elétrons retrodispersos (EBSP) foram tirados da posição a 1/4 da espessura da chapa e da posição central da largura da chapa de aço laminada a quente de modo que seções transversais paralelas à direção de laminação e à seção transversal se tornam seções observadas. Após polir a seção observada, a estrutura foi revelada por polimento eletrolítico, e três campos de visão foram fotografados a uma ampliação de 8.000 vezes usando-se um equipamento de difração de elétrons retrodispersos

(equipamento de EBSP). A medição do campo visual foi de 500 μm × 500 μm. Posteriormente, usando-se um software de análise de dados de medição do EBSP, definindo-se um que tenha uma diferença de orientação de 5° ou mais a partir de grãos adjacentes como um grão, comprimentos dos grãos foram obtidos por um método de seção.

[0087] No método de seção, 133 segmentos de linha com um comprimento total de 100 μm foram desenhados em uma imagem nas direções respectivamente paralelas à direção L e à direção C, L/n foi obtido a partir do número de grãos cruzados por cada uma das linhas retas, e o seu valor médio foi usado como o comprimento médio dos grãos em cada uma entre a direção L e a direção C

[0088] A razão do comprimento do grão de γ anterior na direção L, que é o comprimento médio dos grãos de austenita anterior na direção L, e do comprimento do grão de γ anterior na direção C, que é o comprimento médio dos grãos de austenita anterior na direção C, foi medido pelo método a seguir.

[0089] Inicialmente dois corpos de prova de microscópio ótico foram tirados da posição a ¼ de profundidade da espessura da chapa e da posição central da largura da chapa de aço laminada a quente de modo que cada uma entre a seção transversal (seção L) perpendicular à direção transversal e a seção transversal (seção C) perpendicular à direção de laminação se tornasse uma seção observada. Após tanto a amostra para observação da seção L quanto a amostra para a observação da seção C serem polidas espelhadamente, as seções observadas foram corroídas com uma solução nital, e um campo visual de 500 μm na direção normal e 2.000 μm em uma direção perpendicular à direção normal foi fotografado usando-se um microscópio ótico. O comprimento médio dos grãos de austenita anterior na direção L (comprimento do grão de γ anterior na direção L) foi medido a partir da fotografia da amostra para observação da seção

L, e o comprimento médio dos grãos de austenita anterior na direção C (comprimento dos grãos de γ anterior na direção C) foi medida a partir da fotografia da amostra para observação da seção C. Aqui, o comprimento do grão γ anterior na direção L e o comprimento do grão γ anterior na direção C foram medidos medindo-se e calculando-se a média de 100 grãos em cada uma das fotografias. Em cada uma das seções transversais, quatro campos de visualização adjacentes de 500 μm × 500 μm foram medidos, e conectando-se os campos de visualização, foi observado um campo de visualização de 500 μm × 2000 μm. Teste de Tensão

[0090] Um corpo de prova JIS Nº 5 foi tirado da chapa de aço laminada a quente de modo que a direção de tensão fosse paralela à direção de laminação, um teste de tensão foi conduzido de acordo com a JIS Z 2241: 2011, e foi obtida a resistência à tração (TS).

[0091] Um caso em que a resistência à tração foi 1180MPa ou mais foi determinado ser aceitável como tendo a resistência desejada na presente invenção. Um caso em que a resistência à tração foi menor que 1180 MPa foi determinado ser inaceitável por não ter a resistência desejada na presente invenção. Teste de impacto Charpy

[0092] Um corpo de prova com sub-tamanho (com entalhe em V) tendo uma espessura de 2,5 mm foi tirado da chapa de aço laminada a quente de modo que a direção longitudinal do corpo de prova fosse a direção (direção L) paralela à direção de laminação e a direção (direção C) fosse paralela à direção transversal, um teste de impacto Charpy foi conduzido desde a temperatura ambiente até -198°C de acordo com a JIS Z 2242: 2005, e foi obtida a temperatura de transição dúctil-frágil (DBTT) em cada uma entre a direção L e a direção C. Aqui, quanto à espessura da chapa do corpo de prova, o corpo de prova foi preparado para ter uma espessura de chapa de 2,5 mm esmerilhando-se ambos os lados da chapa de aço laminada a quente. Nas Tabelas 2C e 2D, a temperatura de transição dúctil-frágil na direção L e na direção C estão indicadas respectivamente por "temperatura de transição L" e "temperatura de transição C".

[0093] Em um caso em que a temperatura da transição na direção L e na direção C foi -60°C ou menos, foi determinado que a tenacidade e a isotropia da tenacidade isotrópica foram excelentes.

Tabela 1

Taxa de Aço Composição química (% em massa) o saldo consistindo em Fe e impurezas resfriamento crítica Nota Nº C Si Mn P S Al N Ti Nb Mo Cu Ni °C/s

A 0,08 0,90 1,8 0,004 0,003 0,05 0,004 0,10 81 Aço da invenção

B 0,08 0,01 2,5 0,003 0,003 0,04 0,004 0,10 45 Aço da invenção

C 0,13 0,05 1,8 0,003 0,002 0,09 0,004 0,08 0,1 115 Aço da invenção

37/44 D 0,06 0,40 2,8 0,002 0,002 0,03 0,004 0,20 0,02 22 Aço da invenção

E 0,14 0,60 2,0 0,010 0,003 0,10 0,004 0,10 0,03 51 Aço da invenção

F 0,18 0,80 1,6 0,024 0,001 0,03 0,003 0,05 77 Aço da invenção

G 0,20 0,10 1,6 0,008 0,003 0,03 0,003 0,08 0,02 112 Aço da invenção

H 0,04 0,20 1,5 0,004 0,003 0,05 0,004 0,04 0,03 265 Aço comparativo

I 0,10 0,40 1,9 0,010 0,003 0,04 0,004 0,25 88 Aço comparativo O sublinhado indica fora da faixa da presente invenção.

Espaço em branco significa que o elemento correspondente não está contido ativamente.

Tabela 2A Laminação de acabamento Resfriamento Tempera- Redu- Tempera- Espes- Teste Aço Tempe- tura do Tempo desde Nº ção de Taxa de tura de sura da Nº ratura lado de lamina- o término da Taxa de resfria- bobina- chapa de saída da ção F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 laminação até resfria- mento mento aque- cadeira cumu- o início do mento crítica cimento final de lativa resfriamento laminação

°C °C % A P/s A P/s A P/s A P/s A P/s A P/s A t °C/s °C/s °C mm

1 A 1200 898 87 0,25 6,0 0,71 5,9 1,9 3,6 3,3 1,7 6,4 1,1 9,4 0,8 12,1 0,5 234 105 2,7

2 A 1200 875 82 0,24 8,0 0,69 7,0 2,0 4,6 3,7 1,8 5,4 1,7 7,2 0,2 11,3 0,2 125 80 2,9

3 A 1250 865 74 0,11 9,0 0,77 5,7 1,9 3,0 4,2 2,6 5,3 1,6 7,5 1,0 10,7 3,1 153 81 254 3,5

4 A 1250 854 76 0,13 0,78 5,3 1,8 4,2 3,7 2,9 7,2 1,8 9,8 1,0 17,1 1,1 185 102 3,1

38/44 10,0

5 A 1300 830 86 0,30 6,0 0,72 7,0 1,4 3,1 2,7 2,6 5,1 1,8 6,2 1,2 11,7 1,2 146 170 3,3

6 B 1200 980 0 0,22 9,0 0,70 6,5 1,7 3,5 3,9 2,8 5,6 1,0 6,3 0,7 12,1 0,7 233 33 2,7

7 B 1250 896 96 0,27 6,0 0,59 6,6 1,4 4,3 3,7 3,0 6,7 1,1 6,1 0,8 14,8 1,7 225 251 3,2 45 8 B 1200 931 78 0,06 10,0 0,63 6,1 1,3 3,7 4,0 2,7 6,8 1,8 7,1 1,1 9,2 1,1 247 208 2,8

9 B 1300 893 71 0,25 8,0 0,58 6,2 1,8 3,6 4,2 2,7 6,3 2,3 6,9 1,8 14,1 2,1 189 93 2,7

10 C 1200 944 94 0,22 10,0 0,86 6,9 1,5 3,9 3,4 2,3 6,7 1,5 10,9 1,0 11,8 0,9 222 188 2,7

11 C 1250 886 85 0,15 9,0 0,90 4,8 2,0 4,5 3,7 2,3 6,8 1,1 9,9 0,5 13,2 5,5 141 109 3,0

12 C 1200 920 75 0,24 7,0 0,71 4,7 1,4 3,8 3,6 1,6 5,7 2,1 13,4 1,7 22,5 1,5 163 141 2,9 115 13 C 1200 900 70 0,18 12,0 0,66 4,5 1,4 3,2 3,1 1,8 5,2 1,2 16,0 0,5 21,2 1,5 151 50 2,9

14 C 1250 910 79 0,19 8,0 0,81 5,4 1,8 4,6 4,1 3,0 6,2 1,6 8,4 0,6 12,4 0,5 161 82 3,0

15 C 1250 809 96 0,21 9,0 0,67 6,0 1,4 3,2 3,5 2,1 5,1 3,0 6,4 1,9 14,3 1,8 131 81 2,9

O sublinhado indica valores fora da faixa da presente invenção ou fora da faixa de um valor característico preferível.

Tabela 2B Laminação de acabamento Resfriamento Temperatura Tempo desde Tempera- Espes- Teste Aço Temperatu- Taxa Temperatu- tura de sura do lado de Redução de o término da Nº Nº ra de de ra de bobina- da saída da laminação F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 laminação até aqueci- resfria- resfriamen- mento chapa cadeira final cumulativa o início do mento mento to crítica de laminação resfriamento C C % A P/s A P/s A P/s A P/s A P/s A P/s A t ºC/s ºC/s ºC mm 16 D 1200 945 61 0,27 9,0 0,74 6,1 1,4 3,5 3,4 2,9 5,8 1,5 7,9 1,2 14,4 1,1 225 280 2,7 17 D 1200 826 97 0,22 10,0 0,66 5,6 1,9 3,8 4,3 2,2 6,5 1,9 10,9 0,5 15,1 0,6 133 242 3,4 18 D 1200 814 93 0,04 8,0 0,49 5,4 1,6 4,8 3,9 2,3 5,4 1,7 14,1 1,3 21,4 4,3 181 22 64 3,2 19 D 1200 949 72 0,21 9,0 0,61 5,1 1,5 4,4 4,4 2,5 5,6 1,6 9,1 1,4 18,9 1,4 242 111 3,3 20 D 1200 893 78 0,70 6,0 2,10 3,0 4,3 2,0 8,2 1,4 12,0 1,2 16,2 1,0 19,0 12,0 170 80 2,3 21 E 1300 804 84 0,18 10,0 0,73 6,6 1,9 3,3 3,6 2,1 6,5 1,3 9,5 1,2 17,6 1,4 229 142 3,3 22 E 1250 904 74 0,15 10,0 0,74 6,5 1,8 4,1 3,7 2,7 5,9 1,8 6,1 1,7 9,3 1,8 145 150 2,8

39/44 23 E 1250 915 79 0,28 11,0 2,20 2,1 3,2 1,6 4,8 1,3 8,1 0,9 9,3 0,8 11,2 1,8 138 51 100 2,8 24 E 1250 874 76 0,19 7,0 0,84 5,1 1,6 4,7 3,5 1,9 6,0 1,9 6,3 0,7 9,7 0,7 122 229 3,1 25 E 1250 865 95 0,16 8,0 0,59 5,6 2,0 4,3 3,1 2,9 5,6 1,4 6,9 1,8 17,1 1,9 236 272 2,9 26 F 1200 881 72 0,21 6,0 0,75 4,7 1,9 4,1 4,4 2,3 6,8 1,8 6,8 1,5 14,9 7,2 135 174 2,8 27 F 1200 899 78 0,22 7,0 0,73 6,1 1,6 4,7 4,5 2,0 5,8 1,5 7,7 1,8 13,2 1,4 177 382 3,1 77 28 F 1250 833 83 0,26 8,0 0,76 6,6 1,9 4,1 3,6 1,9 8,1 1,0 10,6 0,8 11,8 1,0 235 88 2,8 29 F 1300 876 70 0,10 10,0 0,58 5,2 1,6 4,3 4,0 3,0 5,7 1,6 11,0 1,7 12,8 1,7 171 249 3,4 30 G 1300 816 84 0,25 7,0 0,78 5,3 1,7 4,7 4,0 1,9 6,4 1,3 7,7 0,9 17,8 6,8 121 139 3,2 31 G 1200 972 73 0,25 7,0 0,67 4,9 1,5 3,1 4,4 2,2 6,1 1,0 13,3 0,8 23,7 0,6 236 114 3,5 32 G 1200 920 82 0,15 9,0 0,78 6,7 2,0 3,0 3,6 2,4 6,0 1,4 6,2 0,3 9,1 0,4 211 112 152 3,0 33 G 1200 843 84 0,25 9,0 0,82 4,6 1,5 3,6 4,4 2,9 5,9 1,9 6,4 1,2 16,9 1,2 129 54 3,3 34 G 1250 888 81 0,24 8,0 0,67 5,9 1,8 3,9 3,4 2,0 6,1 1,2 11,0 1,0 13,6 0,9 250 289 2,9 35 H 1200 856 71 0,25 9,0 0,81 6,3 2,0 4,7 3,7 2,9 6,5 1,3 7,9 1,1 10,3 4,1 294 265 38 3,1 36 I 1250 908 97 0,22 7,0 0,90 5,8 1,9 3,1 3,3 2,1 6,9 1,5 9,5 1,2 17,5 1,2 145 88 270 3,3

O sublinhado indica fora da faixa da presente invenção ou fora da faixa de um valor característico preferível.

Tabela 2C Temperatura Temperatura Estrutura metalográfica de transição de transição Comprimento Comprimento Razão entre o Estrutura médio do médio do comprimento Grãos de γ anterior (L) (C) metalográfica Resistência grão grão dos grãos Teste à tração Comprimento Comprimento Razão entre o Nota Nº (% em volume) (L) (C) (C/L) médio do médio do comprimento grão grão dos grãos (L) (C) (C/L) Fase Estrutura μm μm - μm μm - MPa °C °C M residual 1 98 2 1,9 1,6 0,8 689 112 0,16 1313 -99 -126 Exemplo 2 97 3 3,5 2,8 0,8 400 80 0,20 1319 -112 -127 Exemplo 3 96 4 3,7 1,5 0,4 218 81 0,37 1341 -63 -129 Exemplo

40/44 4 95 5 0,7 2,8 4,0 240 64 0,27 1260 -117 -61 Exemplo 5 91 9 3,0 3,6 1,2 590 118 0,20 1263 -71 -62 Exemplo 6 99 1 15,0 9,1 0,6 44 42 0,95 1031 -31 -36 Exemplo comparativo 7 98 2 1,8 5,0 2,8 1260 56 0,04 1284 -94 -62 Exemplo 8 98 2 4,7 3,9 0,8 242 76 0,31 1201 -111 -62 Exemplo 9 97 3 0,9 0,2 0,2 254 92 0,36 1297 -66 -119 Exemplo 10 94 6 1,8 0,6 0,3 887 76 0,09 1260 -113 -109 Exemplo 11 92 8 1,3 2,8 2,2 549 103 0,19 1195 -115 -117 Exemplo 12 98 2 3,5 1,2 0,3 340 85 0,25 1347 -89 -119 Exemplo 13 98 2 16,0 5,1 0,3 253 120 0,47 1128 -28 -15 Exemplo comparativo 14 96 4 3,4 3,9 1,1 193 45 0,23 1296 -69 -96 Exemplo 15 93 7 4,3 2,0 0,5 1508 67 0,04 1180 -104 -106 Exemplo

Tabela 2D Temperatura Temperatura Estrutura metalográfica de transição de transição Razão entre o Estrutura Comprimento Comprimento comprimento Grãos de γ anterior (L) (C) metalográfica médio do grão médio do grão Resistência à dos grãos Teste tração Razão entre Nota Nº Comprimento Comprimento (% em vol.) (L) (C) (C/L) comprimento médio do grão médio do grão dos grãos (L) (C) (C/L) Fase Estrutura μm μm - μm μm - MPa °C °C M residual 16 96 4 6,7 4,9 0,7 123 48 0,39 1114 -58 -77 Exemplo comparativo 17 95 5 4,4 2,0 0,5 1867 56 0,03 1252 -101 -60 Exemplo 18 100 0 13,2 11,8 0,1 1543 120 0,08 1254 -42 -51 Exemplo comparativo 19 97 3 3 0,5 0,2 246 69 0,28 1335 -95 -89 Exemplo

41/44 20 98 2 12,3 14,2 1,2 83 92 1,11 1274 -24 -18 Exemplo comparativo 21 100 0 1,3 0,8 0,6 328 75 0,23 1326 -82 -71 Exemplo 22 95 5 1,5 0,4 0,3 140 34 0,24 1217 -118 -95 Exemplo 23 95 5 13,5 4,8 0,4 162 85 0,52 1217 -62 -28 Exemplo comparativo 24 95 5 4,4 5,0 1,1 203 54 0,27 1276 -90 -60 Exemplo 25 99 1 4,3 2,4 0,6 1152 72 0,06 1189 -117 -121 Exemplo 26 96 4 2,8 4,3 1,5 332 93 0,28 1277 -92 -129 Exemplo 27 81 19 3,2 4,7 1,5 277 87 0,31 1003 -61 -70 Exemplo comparativo 28 91 9 3,0 3,9 1,3 334 81 0,24 1307 -114 -68 Exemplo 29 97 3 2,8 3,3 1,2 259 111 0,43 1346 -103 -76 Exemplo 30 99 1 1,9 3,5 1,8 594 95 0,16 1252 -90 -95 Exemplo 31 94 6 0,8 3,2 4,0 170 46 0,27 1130 -64 -78 Exemplo comparativo 32 94 6 3,9 1,4 0,4 432 111 0,26 1289 -86 -68 Exemplo 33 96 4 2,0 3,7 1,9 271 62 0,23 1316 -61 -84 Exemplo 34 98 2 3,1 2,9 0,9 261 62 0,24 1237 -92 -94 Exemplo 35 97 3 1,9 4,4 2,3 220 91 0,41 1029 -117 -93 Exemplo comparativo 36 99 1 2,7 1,4 0,5 1520 57 0,04 1341 -17 -31 Exemplo comparativo O sublinhado indica fora da faixa da presente invenção ou fora da faixa de um valor característico preferível.

[0094] Em qualquer um dos exemplos mostrados nas Tabelas 2C e 2D, o resfriamento foi executado a uma taxa média de resfriamento igual a ou maior que a taxa de resfriamento crítica V (°C/s), e portanto martensita estava contida em 90% ou mais em % em volume. O restante consistiu de um ou ambos entre bainita e ferrita. Entretanto, no Nº 27, como será descrito mais adiante, a martensita foi gerada insuficientemente, e uma grande quantidade de bainita foi gerada.

[0095] Em adição, como mostrado nas Tabelas 2C e 2D, as chapas de aço laminadas a quente dos exemplos se tornaram chapas de aço laminadas a quente tendo uma resistência à tração desejada (1180MPa ou mais) e excelente tenacidade (as temperaturas de transição dúctil-frágil tanto na direção L quanto na direção C foram -60°C ou menos).

[0096] Por outro lado, as chapas de aço laminadas a quente dos exemplos comparativos que se desviaram das faixas da presente invenção não garantiram uma resistência à tração predeterminada ou não garantiram tenacidade suficiente.

[0097] O Nº 6 é um exemplo no qual uma vez que a temperatura do lado de saída da cadeira final de laminação foi 980°C, a acumulação de tensão não ocorreu, e ocorreu o embrutecimento da austenita, de modo que uma estrutura de martensita suficientemente refinada não pode ser obtida, e a resistência à tração e a tenacidade foram insuficientes.

[0098] O Nº 13 é um exemplo no qual uma vez que o tempo de interpassagem entre a cadeira de laminação F1 e a cadeira de laminação F2 foi longo, uma estrutura de martensita suficientemente refinada não pode ser obtida, de modo que a resistência à tração e a tenacidade foram insuficientes.

[0099] O Nº 16 é um exemplo no qual uma vez que a redução de laminação cumulativa a 950°C ou menos foi menor que 70% e a acumulação suficiente de tensão não pode ser alcançada, uma estrutura suficientemente refinada não pode ser obtida, e a resistência à tração e a tenacidade são insuficientes.

[00100] O Nº 18 é um exemplo no qual uma vez que o valor A foi menor que 0,05 durante a laminação e o primeiro passe (F1), a densidade de deslocamento introduzida na austenita no momento da laminação diminuiu, de modo que uma estrutura martensita suficientemente refinada não pode ser obtida e a tenacidade foi insuficiente.

[00101] O Nº 20 é um exemplo no qual uma vez que o tempo até o início do resfriamento após o término da laminação foi longo, a tensão introduzida na austenita foi aliviada, de modo que uma estrutura de martensita suficientemente refinada não pode ser obtida, e a tenacidade foi insuficiente.

[00102] O Nº 23 é um exemplo no qual uma vez que o tempo de interpassagem entre a cadeira de laminação F1 e a cadeira de laminação F2 foi longo, a tensão introduzida na austenita foi aliviada, de modo que uma estrutura martensítica suficientemente refinada não pode ser obtida, e a tenacidade foi insuficiente.

[00103] O Nº 27 é um exemplo no qual uma vez que a temperatura de bobinamento que é a temperatura de término do resfriamento excedeu 300°C embora o resfriamento tenha sido executado a uma taxa de resfriamento igual a ou maior que a taxa crítica de martensita V (°C/s), a martensita não foi gerada suficientemente e a resistência à tração foi insuficiente.

[00104] O Nº 31 é um exemplo no qual o valor A excedeu 23,0 durante a laminação no sétimo passe (F7), um grande aquecimento de deformação ocorreu, a temperatura de saída da cadeira final de laminação aumentou, e alguma tensão foi aliviada até o início do resfriamento, de modo que a resistência à tração foi insuficiente.

[00105] O Nº 35 é um exemplo no qual uma vez que o teor de C no aço foi menor que uma faixa de composição predeterminada, a resistência à tração foi insuficiente.

[00106] O Nº 36 é um exemplo no qual uma vez que o teor de Ti no aço foi maior que uma faixa da composição predeterminada e precipitados tais como TiC e TiN brutos foram gerados, a tenacidade foi insuficiente.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Chapa de aço laminada a quente caracterizada pelo fato de que compreende, como composição química em % em massa: C: 0,06% ou mais e 0,20% ou menos; Si: 1,0% ou menos; Mn: mais que 1,5%, 3,5% ou menos; P: 0,040% ou menos; S: 0,004% ou menos; Al: 0,10% ou menos; N: 0,004% ou menos; Ti: 0,04% ou mais e 0,20% ou menos; Nb: 0% ou mais e 0,04% ou menos; Mo: 0% ou mais e 1,0% ou menos; Cu: 0% ou mais e 0,5% ou menos; Ni: 0% ou mais e 0,5% ou menos; e o saldo consistindo em Fe e impurezas, onde a estrutura metalográfica em uma posição a uma profundidade de 1/4 da espessura da chapa e uma posição central da largura da chapa de aço laminada a quente consiste de 90% em volume ou mais de martensita e 0% em volume ou mais e 10% ou menos de uma estrutura residual, a estrutura residual é uma ou ambas entre bainita e ferrita, o comprimento médio dos grãos em uma direção L, que é uma direção paralela à direção de laminação, é 0,2 μm ou mais e 5,0 μm ou menos, um comprimento médio de grãos em uma direção C, que é uma direção paralela à direção transversal, é 0,1 μm ou mais e 5,0 μm ou menos, a razão entre o comprimento do grão na direção L, L, e o comprimento do grão na direção C, que é o comprimento médio dos grãos na direção dos grãos na direção C, é 0,2 ≤ comprimento do grão na direção C/comprimento do grão na direção L ≤ 5,0, e a resistência à tração é 1180MPa ou mais.

2. Chapa de aço laminada a quente de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que, na estrutura metalográfica em uma posição a 1/4 de profundidade da espessura da chapa e a posição central da largura, quando o comprimento médio dos grãos de austenita anterior na direção L é referida como um comprimento de grão de γ anterior na direção L e o comprimento médio dos grãos de austenita anterior na direção C é referido com o comprimento de grão γ na direção C, a razão entre o comprimento de grão de γ anterior na direção L e o comprimento de grão γ na direção C é 0,03 ≤ comprimento do grão de γ anterior na direção C/comprimento do grão de γ anterior na direção L ≤ 0,40.

3. Chapa de aço laminada a quente de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que também compreende, na composição química, em % em massa: um ou dois ou mais elementos selecionados do grupo consistindo em Nb: 0,01% ou mais e 0,04% ou menos, Mo: 0,01% ou mais e 1,0% ou menos, Cu: 0,01% ou mais e 0,5% ou menos, e Ni: 0,01% ou mais e 0,5% ou menos.

4. Método para produção da chapa de aço laminada a quente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que compreende as etapas (a) a (d) de: (a) uma etapa de aquecer um material de aço tendo a composição química como definida na reivindicação 1 até 1200°C ou mais e 1350°C ou menos; (b) uma etapa de laminação de acabamento de executar a laminação passando continuamente o material de aço após ser aquecido através de uma pluralidade de cadeiras de laminação, a temperatura de início da laminação de acabamento sendo ajustada para 800°C ou mais, a laminação sendo executada de modo a causar um valor A definido pela Fórmula (1) em cada uma das cadeiras de laminação que satisfaça 0,05 ≤ A ≤ 23,0, o tempo de interpassagem entre as cadeiras de laminação sendo ajustado para 0,2 segundos ou mais e 10,0 segundos ou menos, a temperatura do lado de saída da laminação final sendo ajustada para 800°C ou mais e 950°C ou menos, a redução de laminação cumulativa em 800°C ou mais e 950°C ou menos sendo ajustado para 70% ou mais; (c) uma etapa de resfriamento de iniciar o resfriamento em até 10,0 segundos após a laminação de acabamento e executar o resfriamento a uma taxa média de resfriamento igual a ou maior que a taxa de resfriamento crítica de geração de martensita V em °C/s determinada pelas Fórmulas (2) e (3); e (d) uma etapa de bobinamento de executar o bobinamento a uma temperatura de bobinamento de 300°C ou menos após o resfriamento,

[Fórmula 1] V = 102,94 – 0,75(β - 1) ...(2) β = 2,7 × C + 0,4 × Si + Mn + 0,45 × Ni + Mo …(3) onde n na Fórmula (1) é a velocidade de rotação de cilindro em rpm, r é a redução de laminação em %, H é a espessura da chapa no lado de entrada da laminação em mm, C, Si, Mn, Ni, e Mo na Fórmula (3) são as quantidades dos elementos correspondentes em % em massa, e 0% em massa é substituído nos termos Ni e Mo em um caso em que Ni e Mo não estão contidos.