BR112020003351A2 - aço com alto teor de mn e método de produção para o mesmo - Google Patents

Abstract

A invenção refere-se a um aço com alto teor de Mn que tem tenacidade criogênica superior e que permite uma redução em custo de materiais e produção. Esse aço com alto teor de Mn tem uma composição de componente contendo, em % em massa, 0,100%-0,700% de C, 0,05-1,00% de Si, 20,0-35,0% de Mn, 0,030% ou menos de P, 0,0070% ou menos de S, 0,01-0,07% de Al, 0,5-7,0% de Cr, 0,0050-0,0500% de N, 0,0050% ou menos de O, 0,0050% ou menos de Ti, e 0,0050% ou menos de Nb, a porção restante sendo Fe e impurezas incidentais, e tem uma microestrutura incluindo austenita como uma fase de matriz, em que a porção de segregação de Mn da microestrutura tem uma concentração de Mn de 16-38%, e o valor de KAM médio é de 0,3 ou mais.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "AÇO

COM ALTO TEOR DE MN E MÉTODO DE PRODUÇÃO PARA O MESMO". CAMPO DA TÉCNICA

[001] A presente invenção refere-se a aço com alto teor de Mn que é adequado para aço estrutural usado em um ambiente de temperatura extremamente baixa tal como um tanque de armazenamento de gás liquefeito, em particular, aço com alto teor de Mn excelente em tenacidade em baixa temperatura, e um método de produção para o mesmo.

ANTECEDENTES

[002] Para usar uma chapa de aço laminada a quente em uma estrutura para um tanque de armazenamento de gás liquefeito, a chapa de aço precisa ter resistência alta e excelente tenacidade em baixa temperatura porque a estrutura é usada em temperatura extremamente baixa. Por exemplo, quando uma chapa de aço laminada a quente é usada para um tanque de armazenamento de gás natural liquefeito, excelente tenacidade precisa ser garantida no ponto de ebulição do gás natural liquefeito, isto é, -164 ºC ou menor. Quando um material de aço tem tenacidade em baixa temperatura pobre, a segurança como uma estrutura para um tanque de armazenamento em temperatura extremamente baixa pode não ser mantida. Portanto, há uma crescente demanda por materiais de aço com tenacidade em baixa temperatura melhorada que são aplicados a tal estrutura. Daqui em diante, uma faixa de temperatura extremamente baixa incluindo -164 ºC é referida como "temperatura baixa".

[003] Em vista da demanda, aço inoxidável austenítico que tem austenita como uma microestrutura de uma chapa de aço, a austenita não tendo nenhuma fragilidade em temperatura baixa, aço Ni 9% ou ligas de alumínio da série cinco mil têm sido convencionalmente usados.

No entanto, o custo da liga e custo de produção são altos, e então há uma demanda por materiais de aço que sejam econômicos e excelentes em tenacidade em baixa temperatura.

[004] Como materiais de aço novos substituindo aço convencional para uso em baixa temperatura, por exemplo, a JP 2017-71817 A (PTL 1) propõe usar, como aço estrutural usado em um ambiente de baixa temperatura, aço com alto teor de Mn adicionado com uma quantidade grande de Mn que é um elemento de estabilização de austenita relativamente econômico.

[005] A PTL 1 propõe uma técnica de controle de razão de segregação de Mn para evitar que carbonetos gerados em limites de grão de cristal se tornem uma origem de fratura.

LISTA DE CITAÇÃO

[006] Literatura de Patente PTL1: JP2017-71817A

SUMÁRIO (Problema Técnico)

[007] Embora seja possível prover aço com alto teor de Mn excelente em tenacidade em baixa temperatura de acordo com a técnica de PTL 1, tem havido uma demanda por redução de custo de material uma vez que o aço com alto teor de Mn precisa conter Ni do ponto de vista de garantia de tenacidade. Ainda, para reduzir a razão de segregação de Mn, tratamento térmico com difusão tendo um produto de temperatura de aquecimento (oC) e tempo de aquecimento (h) de 30000 ºC.h ou mais é requerido, o que incorre em um custo de produção alto.

[008] Poderia ser então útil prover aço com alto teor de Mn excelente em tenacidade em baixa temperatura que possa suprimir custos de materiais e produção. Ainda, poderia ser útil propor um método vantajoso para produção de tal aço com alto teor de Mn. Como aqui usado, a frase "excelente em tenacidade em baixa temperatura" significa que a energia absorvida vE-196 em um teste de impacto Charpy a -196 ºC é 100 J ou mais. (Solução para o Problema)

[009] Para atingir os objetivos mencionados acima, os inventores realizaram um estudo extenso de aço com alto teor de Mn quanto a vários fatores determinando a composição química e microestrutura de uma chapa de aço para constatar o que segue:

[0010] a. uma vez que aço com austenita com alto teor de Mn tem difusão de Mn lenta, uma porção de segregação de Mn tendo uma concentração de Mn baixa formada durante fundição contínua permanece após laminação a quente. Quando a porção de segregação de Mn tem uma concentração de Mn de menos do que 16%, martensita induzida por deformação se forma em baixa temperatura, deteriorando a tenacidade em baixa temperatura. Portanto, para melhorar a tenacidade em baixa temperatura de aço com alto teor de Mn, é eficaz aumentar a concentração de Mn na porção de segregação de Mn.

[0011] b. Uma vez que aço com austenita com alto teor de Mn tem difusão lenta de Mn, uma porção de segregação de Mn tendo uma concentração de Mn alta formada durante fundição contínua permanece após laminação a quente. A segregação de Mn tendo uma concentração de Mn de mais de 38% causa fratura intergranular, deteriorando a tenacidade em baixa temperatura. Portanto, para melhorar a tenacidade em baixa temperatura de aço com alto teor de Mn, é eficaz diminuir a concentração de Mn na porção de segregação de Mn.

[0012] c. Com laminação a quente sob condições adequadas, o a ou b acima pode ser realizado sem tratamento térmico por difusão, e custos de produção podem ser suprimidos.

[0013] d. Realização de laminação a quente sob condições adequadas para prover uma densidade de deslocamento alta é eficaz para aumento do estresse de rendimento.

[0014] A descrição é baseada nas constatações acima e investigação adicional conduzida pelos inventores. Os elementos primários da presente invenção são como segue.

[0015] 1. Aço com alto teor de Mn compreendendo: uma composição química contendo (consistindo em), em % em massa, C: 0,100% ou mais e 0,700% ou menos, Si: 0,05% ou mais e 1,00% ou menos, Mn: 20,0% ou mais e 35,0% ou menos, P: 0,030% ou menos, S: 0,0070% ou menos, Al: 0,01% ou mais e 0,07% ou menos, Cr: 0,5% ou mais e 7,0% ou menos, N: 0,0050% ou mais e 0,0500% ou menos, O: 0,0050% ou menos, Ti: 0,0050% ou menos, e Nb: 0,0050% ou menos como o restante sendo Fe e impurezas inevitáveis; e uma microestrutura tendo austenita como uma fase de matriz, em que a microestrutura tem uma porção de segregação de Mn com uma concentração de Mn de 16% ou mais e 38% ou menos, e o aço com alto teor de Mn tem um valor de KAM (Misorientação Média de Kernel) médio de 0,3 ou mais, uma energia absorvida em um teste de impacto Charpy a -196 ºC de 100 J ou mais, e um estresse de rendimento de 400 MPa ou mais.

[0016] Ainda, o valor de KAM representa uma média de diferença de orientação entre cada pixel (tendo uma etapa de 0,3 µm) e o pixel adjacente em um grão de cristal. Para uma chapa de aço após laminação a quente, análise EBSD (Difração de Retrodispersão

Eletrônica) em um campo de 500 µm x 200 µm foi realizada em dois campos arbitrários, e uma média dos resultados de análise para todas as regiões medidas foi calculada para determinar um valor de KAM médio.

[0017] 2. O aço com alto teor de Mn de acordo com 1, em que a composição química contém ainda, % em massa, pelo menos um selecionado do grupo consistindo em Mo: 2,0% ou menos, V: 2,0% ou menos, W: 2,0% ou menos, Ca: 0,0005% ou mais e 0,0050% ou menos, Mg: 0,0005% ou mais e 0,0050% ou menos, e REM: 0,0010% ou mais e 0,0200% ou menos.

[0018] 3. Um método para produção de aço com alto teor de Mn compreendendo: aquecimento de um material de aço tendo a composição química de acordo com 1. ou 2. para uma faixa de temperatura de 1100ºC ou mais e 1300ºC ou menor; e laminação a quente do material de aço com uma temperatura de acabamento de laminação de 800ºC ou maior e uma redução de laminação total de 20% ou mais.

[0019] 4. O método para produção de aço com alto teor de Mn de acordo com 3. compreendendo ainda: laminação a quente do material de aço com uma temperatura de acabamento de laminação de 700 ºC ou maior e menor do que 950 ºC; e então submissão do material de aço a tratamento de resfriamento em uma taxa de resfriamento média de 1,0o C/s ou mais dentro de uma faixa de uma temperatura na ou acima (da temperatura de acabamento de laminação - 100ºC) para uma temperatura variando de 300ºC a 650ºC.

[0020] Como aqui usado, cada faixa de temperatura representa uma temperatura de superfície de um material de aço ou uma chapa de aço. (Efeito Vantajoso)

[0021] De acordo com a presente invenção, é possível prover aço com alto teor de Mn excelente em tenacidade em baixa temperatura. Portanto, o aço com alto teor de Mn da requerente contribui muito para a melhoria da segurança e vida de serviço de uma estrutura de aço usada em um ambiente de baixa temperatura tal como um tanque para um tanque de armazenamento de gás liquefeito, e tem efeitos industrialmente significantes. Ainda, o método da produção da requerente não diminui a produtividade ou aumenta o custo de produção e, portanto, é excelente em eficiência econômica.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0022] Nos desenhos acompanhantes: A FIG. 1 é um gráfico representando uma relação entre a concentração de Mn de uma porção de segregação de Mn negativa e uma energia absorvida Charpy (vE-196); e A FIG. 2 é um gráfico representando uma relação entre a concentração de Mn de uma porção de segregação de Mn e uma energia absorvida Charpy (vE-196).

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0023] O aço com alto teor de Mn da requerente será descrito em detalhes abaixo. Composição Química

[0024] A composição química do aço com alto teor de Mn da requerente e razões para suas limitações são descritas primeiro. Na descrição da composição química, "%" significa "% em massa" a menos que de outro modo observado. C: 0,100% ou mais e 0,700% ou menos

[0025] C é um elemento de estabilização de austenita econômico e um elemento importante para obter austenita. Para obter esse efeito, o teor de C precisa ser 0,100% ou mais. Por outro lado, um teor de C além de 0,700% gera carbonetos de Cr excessivos, deteriorando a tenacidade em baixa temperatura. Portanto, o teor de C é definido em 0,100% ou mais e 0,700% ou menos. O teor de C é preferivelmente 0,200% ou mais e 0,600% ou menos. Si: 0,05% ou mais e 1,00% ou menos

[0026] Si age como um desoxidante, se necessário para produção de aço, e é eficaz em aumentar a resistência de uma chapa de aço através de reforço da solução sólida quando dissolvida em aço. Para obter tal efeito, o teor de Si precisa ser 0,05% ou mais. Por outro lado, um teor de Si além de 1,00% deteriora a capacidade de soldagem. Portanto, o teor de Si é definido em 0,05% ou mais e 1,00% ou menos, e preferivelmente 0,07% ou mais e 0,50% ou menos. Mn: 20,0% ou mais e 35,0% ou menos

[0027] Mn é um elemento de estabilização de austenita relativamente econômico. Na descrição, Mn é um elemento importante para obter ambos resistência e tenacidade em baixa temperatura. Para obter os efeitos, o teor de Mn precisa ser 20,0% ou mais. Por outro lado, um teor de Mn além de 35,0% deteriora tenacidade em baixa temperatura. Ainda, tal teor de Mn alto deteriora a capacidade de soldagem e capacidade de corte, e ainda promove segregação bem como a ocorrência de fragilização por corrosão sob tensão. Portanto, o teor de Mn é definido em 20,0% ou mais e 35,0% ou menos, preferivelmente 23,0% ou mais e 30,0% ou menos e mais preferivelmente 28,0% ou menos. P: 0,030% ou menos

[0028] Quando o teor de P está além de 0,030%, P segrega para limites de grão e se torna uma origem de fragilização por corrosão sob tensão. Portanto, o limite superior do teor de P é 0,030% e,

desejavelmente, o teor de P é mantido o menor possível. Portanto, o teor de P é definido em 0,030% ou menos. Reduzir P excessivamente envolve custo de refinamento alto e é economicamente desvantajoso. Portanto, o teor de P é desejavelmente definido em 0,002% ou mais, preferivelmente 0,005% ou mais e 0,028% ou menos e mais preferivelmente 0,024% ou menos. S: 0,0070% ou menos

[0029] S deteriora a tenacidade em baixa temperatura e ductilidade do metal de base. Portanto, o limite superior do teor de S é 0,0070% e, desejavelmente, o teor de S é mantido o menor possível. Portanto, o teor de S é definido em 0,0070% ou menos. Reduzir S excessivamente envolve custo de refinamento alto e é economicamente desvantajoso. Portanto, o limite inferior do teor de S é desejavelmente definido em 0,001% ou mais. O teor de S é preferivelmente definido em 0,0020% ou mais e 0,0060% ou menos. Al: 0,01% ou mais e 0,07% ou menos

[0030] Al age como um desoxidante e é usado mais comumente em processos de desoxidação de aço fundido para obter uma chapa de aço. Para obter tal efeito, os teores de Al precisam ser 0,01% ou mais. Por outro lado, quando o teor de Al está além de 0,07%, Al é misturado em uma porção de metal de solda durante soldagem, deteriorando a tenacidade do metal de solda. Portanto, o teor de Al é definido ser 0,07% ou menos. Portanto, o teor de Al é definido ser 0,01% ou mais e 0,07% ou menos e preferivelmente 0,02% ou mais e 0,06% ou menos. Cr: 0,5% ou mais e 7,0% ou menos

[0031] Cr é um elemento que estabiliza austenita com uma quantidade apropriada de adição e é eficaz para melhoria de tenacidade em baixa temperatura e resistência do metal de base. Para obter tais efeitos, o teor de Cr precisa ser 0,5% ou mais. Por outro lado, um teor de Cr além de 7,0% gera carbonetos de Cr, deteriorando a tenacidade em baixa temperatura e resistência à fragilidade por corrosão sob tensão. Portanto, o teor de Cr é definido ser 0,5% ou mais e 7,0% ou menos, preferivelmente 1,0% ou mais e 6,7% ou menos, e mais preferivelmente 1,2% ou mais e 6,5% ou menos. Para melhorar mais a resistência da fragilidade por corrosão sob tensão, o teor de Cr é mais preferivelmente 2,0% ou mais e 6,0% ou menos. N: 0,0050% ou mais e 0,0500% ou menos

[0032] N é um elemento de estabilização de austenita e um elemento que é eficaz para melhoria da tenacidade em baixa temperatura. Para obter tal efeito, o teor de N precisa ser 0,0050% ou mais. Por outro lado, o teor de N além de 0,0500% engrossa nitretos ou carbonitretos, deteriorando a tenacidade. Portanto, o teor de N é definido em 0,0050% ou mais e 0,0500% ou menos, e preferivelmente 0,0060% ou mais e 0,0400% ou menos. O: 0,0050% ou menos

[0033] O deteriora a tenacidade em baixa temperatura devido à formação de óxidos. Portanto, o teor de O é definido em 0,0050% ou menos, e preferivelmente 0,0045% ou menos. Redução excessiva de O envolve custo de refinamento alto e é economicamente desvantajoso. Portanto, o teor de O é desejavelmente definido em 0,0010% ou mais. Ti: 0,005% ou menos e Nb: 0,005% ou menos

[0034] Ti e Nb formam carbonitretos com um ponto de fusão alto em aço para evitar engrossamento de grãos de cristal, então se tornando uma origem de fratura e um caminho de propagação de rachaduras. Em particular, em aço com alto teor de Mn, Ti e Nb impedem controle de microestrutura para aumento da tenacidade em baixa temperatura e melhoria da ductilidade e, então, precisam ser intencionalmente limitados. Especificamente, Ti e Nb são componentes que são inevitavelmente misturados a partir de matérias-primas e similar em aço, e Ti de mais de 0,005% e 0,010% ou menos e Nb de mais de 0,005% e

0,010% ou menos são tipicamente misturados. Portanto, de acordo com o método descrito abaixo, é necessário evitar mistura inevitável de Ti e Nb e limitar o teor de cada um de Ti e Nb em 0,005% ou menos. Ao limitar o teor de cada um de Ti e Nb em 0,005% ou menos, é possível eliminar o efeito adverso de carbonitretos e garantir excelentes tenacidade em baixa temperatura e ductilidade. O teor de cada um de Ti e Nb é preferivelmente definido em 0,003% ou menos. Os teores de cada um de Ti e Nb podem ser 0%.

[0035] O restante que não seja os componentes mencionados acima, são Fe e impurezas inevitáveis. As impurezas inevitáveis incluem H, e um teor total de 0,01% ou menos é permissível. Microestrutura Microestrutura tendo austenita como uma fase de matriz

[0036] Quando um material de aço tem uma estrutura de cristal cúbico de corpo centrado (bcc), o material de aço pode causar fratura frágil em um ambiente de baixa temperatura e, portanto, não é adequado para uso em um ambiente de baixa temperatura. Quando o material de aço é presumido ser usado em um ambiente de baixa temperatura, o material de aço é requerido ter, como uma fase de matriz, uma microestrutura de austenita que tem uma estrutura de cristal cúbico de face centrada (fcc). Como aqui usado, a frase "tendo austenita como uma fase de matriz" e frases similares significam que a razão de área de uma fase de austenita é 90% ou mais. O restante que não seja a fase de austenita é uma fase de ferrita ou martensita. A razão de área da fase de austenita é preferivelmente 95% ou mais.

[0037] Como declarado acima, em aço com alto teor de Mn contendo Mn em uma quantidade de 20,0% ou mais e 35,0% ou menos, uma porção de segregação tendo uma concentração de Mn baixa e uma porção de segregação tendo uma concentração de Mn alta, comparado com o teor de Mn na composição química, são formadas. Como descrito abaixo, os inventores constataram que essas porções tendo concentrações de Mn diferentes são um fator por detrás da deterioração de tenacidade em baixa temperatura.

[0038] Especificamente, a concentração de Mn de uma porção de segregação de Mn e uma energia absorvida em um teste de impacto Charpy a -196 ºC foram medidas em uma chapa de aço obtida através de laminação a quente de um material de aço tendo a composição química mencionada acima sob várias condições. Como aqui usado, a porção de segregação de Mn, que é uma região tendo uma concentração de Mn baixa ou alta dentro de uma faixa de segregação de Mn, é especificamente representada por uma região tendo uma concentração de Mn mais baixa ou mais alta que é medida através de análise EBSD (Difração de Retrodispersão Eletrônica) em uma superfície polida em uma seção transversal ao longo de uma direção de laminação de uma chapa de aço após laminação a quente. Microestrutura tendo porção de segregação de Mn com concentração de Mn de 16% ou mais e 38% ou menos

[0039] Primeiro, em uma porção de segregação de Mn tendo uma concentração de Mn baixa (porção de segregação de Mn negativa), como a FIG. 1 ilustra o resultado de medição da concentração de Mn e a energia absorvida no teste de impacto Charpy a -196 ºC, é constatado que, quando a concentração de Mn na porção de segregação de Mn é 16% ou mais, uma energia absorvida de 100 J ou mais é obtida. A concentração de Mn na porção de segregação de Mn é preferivelmente 17% ou mais.

[0040] Ainda, em uma porção de segregação de Mn tendo uma concentração de Mn alta, como a FIG. 2 ilustra um resultado obtido através da medição da concentração de Mn e da energia absorvida no teste de impacto Charpy a -196 ºC, é constatado que, quando a concentração de Mn na porção de segregação de Mn é 38% ou menos,

uma energia absorvida de 100 J ou mais é obtida. A concentração de Mn na porção de segregação de Mn é preferivelmente 37% ou menos. Valor de KAM (Misorientação Média de Kernel) médio sendo 0,3 ou mais

[0041] Como declarado acima, o valor de KAM é determinado através da realização de análise EBSD (Difração de Retrodispersão Eletrônica) em um campo de 500 µm x 200 µm em dois campos arbitrários de uma chapa de aço após laminação a quente e cálculo a partir dos resultados de análise de uma média de diferença de orientação entre cada pixel (tendo uma etapa de 0,3 µm) e o pixel adjacente em um grão de cristal. O valor de KAM reflete a mudança de orientação de cristal local causada por deslocamento na microestrutura. Um valor de KAM maior representa uma diferença de orientação maior entre um ponto de medição e a porção adjacente. Especificamente, um valor de KAM maior significa um grau de deformação local maior em um grão. Portanto, um valor de KAM maior em uma chapa de aço após laminação significa uma densidade de deslocamento maior. Ainda, quando o valor de KAM médio é 0,3 ou mais, significa acúmulo de uma quantidade grande de deslocamento e, portanto, estresse de rendimento aumenta. O valor de KAM médio é preferivelmente 0,5 ou mais. Por outro lado, quando o valor de KAM médio é além de 1,3, a tenacidade pode ser deteriorada. Portanto, o valor de KAM médio é preferivelmente 1,3 ou menos.

[0042] Uma porção de segregação de Mn tendo uma concentração de Mn de 16% ou mais e 38% ou menos e um valor de KAM médio de 0,3 ou mais como acima declarado pode ser obtida ajustando a composição química como descrito acima e realizando laminação a quente de acordo com as condições que seguem.

[0043] Na descrição, para melhorar mais a resistência e tenacidade em baixa temperatura, em adição aos elementos essenciais acima, os elementos que seguem podem estar contidos conforme necessário.

Pelo menos um de Mo: 2,0% ou menos, V: 2,0% ou menos, W: 2,0% ou menos, Ca: 0,0005% ou mais e 0,0050% ou menos, Mg: 0,0005% ou mais e 0,0050% ou menos, e REM: 0,0010% ou mais e 0,0200% ou menos. Mo, V e W: 2,0% ou menos

[0044] Mo, V e W contribuem para estabilização de austenita e melhoria da resistência do metal de base. Para obter tal efeito, Mo, V e/ou W estão preferivelmente contidos em uma quantidade de 0,001% ou mais. Por outro lado, quando o teor de Mo, V e/ou W está além de 2,0%, carbonitretos grossos são gerados, os quais podem se tornar uma origem de fratura, e ainda aumentam o custo de produção. Portanto, quando Mo, V e/ou W estão contidos, o teor de cada elemento de liga adicionado é 2,0%, preferivelmente 0,003% ou mais e 1,7% ou menos, e mais preferivelmente 1,5% ou menos. Ca: 0,0005% ou mais e 0,0050% ou menos, Mg: 0,0005% ou mais e 0,0050% ou menos, REM: 0,0010% ou mais e 0,0200% ou menos

[0045] Ca, Mg, e REM são elementos úteis para controle morfológico de inclusões e podem estar contidos conforme necessário. O controle morfológico de inclusões significa granulação de inclusões à base de sulfeto alongadas. O controle morfológico de inclusões melhora a ductilidade, tenacidade e resistência à fragilização por corrosão sob tensão do dissulfeto. Para obter tais efeitos, Ca e/ou Mg estão preferivelmente contidos em uma quantidade de 0,0005% ou mais e REM está preferivelmente contido em uma quantidade de 0,0010% ou mais. Por outro lado, quando esses elementos estão contidos em uma quantidade grande, não apenas a quantidade de inclusões não metálicas pode ser aumentada, terminando em deterioração da ductilidade, tenacidade e fragilização por corrosão sob tensão do dissulfeto, mas também uma desvantagem econômica pode ser ocasionada.

[0046] Portanto, quando Ca e Mg estão contidos, o teor de cada elemento é definido em 0,0005% ou mais e 0,0050% ou menos. Quando REM está contido, o teor é definido em 0,0010% ou mais e 0,0200% ou menos. Preferivelmente, o teor de Ca é definido em 0,0010% ou mais e 0,0040% ou menos, o teor de Mg é definido em 0,0010% ou mais e 0,0040% ou menos, e o teor de REM é definido em 0,0020% ou mais e 0,0150% ou menos.

[0047] O aço com alto teor de Mn da requerente pode ser obtido a partir de aço fundido tendo a composição química mencionada acima que é preparado através de produção de aço usando um método publicamente conhecido tal como usando um conversor e um forno de aquecimento elétrico. Ainda, o aço com alto teor de Mn pode ser também submetido a refinamento secundário em um forno de desgaseificação a vácuo. Durante o refinamento secundário, para limitar os teores de Ti e Nb que impedem controle adequado da microestrutura dentro da faixa mencionada acima, é necessário impedir que Ti e Nb sejam inevitavelmente misturados a partir de matérias-primas ou similar no aço e diminuir os teores de Ti e Nb. Por exemplo, ao diminuir a basicidade de escória no estágio de refinamento, de modo que esses elementos de liga são concentrados na escória para serem descarregados, é possível reduzir as concentrações de Ti e Nb em um produto de escória final. É também possível aplicar um método em que oxigênio é soprado no forno ou similar para oxidação de modo que uma liga de Ti e Nb pode ser flutuada e separada durante circulação. Subsequentemente, é preferível produzir o aço em um material de aço tal como uma escória tendo um tamanho predeterminado através de um método de produção de aço publicamente conhecido tal como fundição contínua.

[0048] O que segue provê uma definição adicional de condições de produção para produzir o material de aço mencionado acima em um material de aço exibindo excelente tenacidade em baixa temperatura. Temperatura de aquecimento do material de aço: 1100 ºC ou maior e 1300 ºC ou menor

[0049] Para obter aço com alto teor de Mn tendo os elementos mencionados acima, é importante realizar aquecimento para uma faixa de temperatura de 1100ºC a 1300ºC e laminação a quente com uma temperatura de acabamento de laminação de 800ºC ou mais e uma redução de laminação total de 20% ou mais. A temperatura é controlada com base na temperatura de superfície do material de aço.

[0050] Especificamente, para promover difusão de Mn durante a laminação a quente, a temperatura de aquecimento antes da laminação é definida em 1100ºC ou maior. Por outro lado, uma temperatura de aquecimento além de 1300ºC pode disparar a fusão do aço e, portanto, o limite superior da temperatura de aquecimento é definido em 1300ºC. A temperatura de aquecimento é preferivelmente 1150ºC ou mais e 1250ºC ou menos. Temperatura de acabamento de laminação de 800ºC ou maior e redução de laminação total de 20% ou mais

[0051] Ainda, é importante definir a redução de laminação total durante a laminação tão alta quanto 20% ou mais para desta maneira diminuir a distância entre porções de segregação de Mn de modo que a difusão de Mn seja promovida. Similarmente, do ponto de vista de promoção de difusão de Mn durante laminação, a temperatura de acabamento de laminação é definida em 800 ºC ou maior. Isso é porque Mn não é suficientemente difundido em uma temperatura de menos do que 800 ºC, que é bem abaixo de dois terços do ponto de fusão de Mn. A temperatura de acabamento de laminação é preferivelmente 950 ºC ou maior e mais preferivelmente 1000 ºC ou maior e 1050 ºC ou menor. Ainda, a redução de laminação total é preferivelmente 30% ou maior. Nenhum limite superior é posto na redução de laminação total, mas do ponto de vista de melhoria da eficiência de laminação, o limite superior é preferivelmente 98%.

[0052] Ainda, se necessário, é vantajoso para aumento do valor de KAM realizar ainda a segunda laminação a quente que satisfaz as condições que seguem após a laminação a quente acima. Aqui, quando a temperatura de acabamento da primeira laminação a quente acima é 1100º ou maior, a segunda laminação a quente pode ser continuada como ela é, enquanto quando a temperatura de acabamento é menor do que 1100ºC, reaquecimento para 1100ºC ou maior é realizado. Novamente, uma temperatura de aquecimento além de 1300 ºC pode disparar a fusão do aço. Portanto, o limite superior da temperatura de aquecimento é definido em 1300ºC. A temperatura é controlada com base na temperatura de superfície do material de aço. A temperatura de aquecimento é preferivelmente 1150ºC ou maior e 1250ºC ou menor. Temperatura de acabamento de laminação: 700ºC ou maior e menor do que 950 ºC

[0053] A segunda laminação a quente requer pelo menos uma passagem de laminação de acabamento final a 700 ºC ou maior e menor do que 950 ºC. Especificamente, ao realizar pelo menos uma passagem de laminação preferivelmente com uma redução de laminação de 10% ou mais a menos de 950 ºC, deslocamentos tendo sido introduzidos durante a primeira laminação são menos prováveis ser recuperados e permanecem facilmente, e, portanto, o valor de KAM pode ser aumentado. Ainda, grãos de cristal se tornam excessivamente grossos em uma faixa de temperatura de acabamento de 950 ºC ou maior e então estresse de rendimento desejado não pode ser obtido. Portanto, é preferível realizar pelo menos uma passagem de laminação de acabamento final menor do que 950 ºC. A temperatura de acabamento é preferivelmente 900 ºC ou menor e mais preferivelmente 850 ºC ou menor.

[0054] Por outro lado, uma temperatura de acabamento menor do que 700 ºC deteriora a tenacidade e, então, a temperatura de acabamento é definida em 700 ºC ou maior, e preferivelmente 750 ºC ou maior. A redução de laminação menor do que 950 ºC é preferivelmente 20% ou mais e mais preferivelmente 50% ou mais. No entanto, laminação com uma redução de laminação além de 95% deteriora a tenacidade e, então, uma redução de laminação de 95% ou menos é preferível. Taxa de esfriamento média dentro de uma faixa de temperatura na ou acima de (uma temperatura de acabamento de laminação – 100 ºC) para uma temperatura variando de a partir de 300 ºC a 650 ºC: 1,0o C/s ou mais

[0055] Após a laminação a quente, resfriamento é imediatamente realizado. Resfriamento suave da chapa de aço após a laminação a quente promove formação de precipitados, desta maneira deteriorando tenacidade em baixa temperatura. Resfriamento da chapa de aço em uma taxa de resfriamento de 1,0o C/s ou mais pode impedir a formação desses precipitados. Ainda, resfriamento excessivo distorce a chapa de aço, deteriorando a produtividade. Em particular, para um material de aço tendo uma espessura de placa de menos de 10 mm, resfriamento com ar é preferível. Portanto, o limite superior da temperatura de início de resfriamento é definido em 900ºC. Pelas razões mencionadas acima, no resfriamento após a laminação a quente, sobre uma superfície da chapa de aço, a taxa de resfriamento média dentro de uma faixa de uma temperatura em ou acima de (uma temperatura de acabamento de laminação – 100 ºC) para uma temperatura variando de a partir de 300 ºC a 650ºC é definida para 1,0oC/ ou mais. Nota-se que o tratamento térmico subsequente é desnecessário porque as porções de agregação de Mn no estado conforme laminado são mantidas dentro de uma faixa de concentração de Mn estreita.

EXEMPLOS

[0056] A descrição será descrita em mais detalhes abaixo por meio de exemplos. Observa-se que a descrição não é limitada aos exemplos que seguem.

[0057] Placas de aço tendo as composições químicas listadas na Tabela 1 foram feitas através de um processo de fundição de refino contínuo de conversor-colher de fundição. Em seguida, as placas de aço obtidas foram submetidas à formação de blocos (a primeira laminação a quente) e laminação a quente (a segunda laminação a quente) sob condições listadas na Tabela 2 para obter chapas de aço tendo uma espessura de 10 mm a 30 mm. Propriedades de tensão, tenacidade e microestrutura das chapas de aço obtidas foram avaliadas como descrito abaixo. (1) Propriedades de tração

[0058] Peças de teste de tração JIS NO. 5 foram coletadas de cada chapa de aço. Então, as peças de teste foram submetidas a um teste de tração em conformidade com JIS Z 2241 (1998) para investigar as propriedades de tração. Na descrição, quanto uma peça de teste tinha um estresse de rendimento de 400 MPa ou mais e uma resistência à tração de 800 MPa ou mais, a chapa de aço correspondente foi determinada ter excelentes propriedades de tração. Ainda, quando uma peça de teste tinha um alongamento de 40% ou mais, a chapa de aço correspondente foi determinada ter excelente ductilidade. (2) Tenacidade em baixa temperatura

[0059] Peças de teste de entalhe em V Charpy foram coletadas de cada chapa de aço tendo uma espessura de placa de mais de 20 mm em uma posição ¼ da espessura de placa ou de cada chapa de aço tendo uma espessura de placa de 20 mm ou menos em uma posição ½ da espessura de chapa, em uma direção paralela à direção de laminação em conformidade com JIS Z 2242 (2005). Então, as peças de teste foram submetidas a teste de impacto Charpy em conformidade com JIS Z 2242 (2005), onde três peças de teste foram usadas para cada chapa de aço, para determinar energia absorvida a -196 ºC e avaliar tenacidade do metal de base. Na descrição, quando as três peças de teste tinham uma energia absorvida média (vE-196) de 100 J ou mais, a chapa de aço correspondente foi determinada ter excelente tenacidade de aço de base. Para chapas de aço tendo uma espessura de placa de menos de 10 mm, peças de teste de entalhe em V Charpy tendo um subtamanho de 5 mm foram coletadas de cada chapa de aço em uma posição ½ da espessura de placa, em uma direção paralela à direção de laminação em conformidade com JIS Z 2242 (2005). Então, as peças de teste foram submetidas a teste de impacto Charpy a -196ºC em conformidade com JIS Z 2242 (2005), onde três peças de teste foram usadas para cada chapa de aço. Quando as três peças de teste tinham uma energia absorvida média (vE-196) de 67 J ou mais, a chapa de aço correspondente foi determinada ter excelente tenacidade de aço de base. Fratura frágil percentual

[0060] Após o teste de impacto Charpy a -196 ºC, observação SEM (em ampliações de 500 em 10 campos) foi realizada para medir a fratura frágil percentual. Quando as peças de teste tinham uma fração frágil percentual de 0%, a chapa de aço correspondente foi determinada ter excelente tenacidade em baixa temperatura. (3) Avaliação de microestrutura Valor de KAM

[0061] Para cada chapa de aço após a laminação a quente, análise EBSD (Difração de Retrodispersão Eletrônica) (etapa de medição: 0,3 µm) em um campo de 500 µm x 200 µm foi realizada em dois campos arbitrários (em uma posição ¼ da espessura de placa ou uma posição ½ da espessura de placa) sobre uma superfície polida em uma seção transversal ao longo da direção de laminação da chapa de aço e uma média dos resultados de análise para todas as regiões medidas foi calculada para determinar um valor de KAM médio. Martensita induzida por deformação

[0062] Após o teste de impacto Charpy, a peça de teste foi polida em etapas para conveniência de observação até a parte inferior de seu entalhe. Na peça de teste, cinco campos com um tamanho de 100 µm x 100 µm foram observados através de análise EBSD (etapa de medição: 0,08 µm) para determinar a presença/ausência de martensita induzida por deformação. Concentração de Mn

[0063] Ainda, nas posições descritas acima onde os valores de KAM foram medidos através de EBSD, análise EPMA (Microanalisador por Sonda Eletrônica) foi ainda realizada para determinar as concentrações de Mn, e aquelas porções tendo a concentração de Mn mais baixa e a concentração de Mn mais alta foram definidas como porções de segregação.

[0064] Os resultados dessas medições são listados na Tabela 3.

Tabela 1 Nº Composição Química (% em massa) do Observações Aço C Si Mn P S Al Cr O N Nb Ti V Mo W Ca Mg REM 1 0,150 0,82 29,4 0,025 0,0058 0,034 3,78 0,0034 0,0150 0,002 0,002 - - - - - - Exemplo 2 0,654 0,12 20,8 0,018 0,0042 0,028 2,78 0,0027 0,0132 0,002 0,002 - - - - - - Exemplo 3 0,432 0,26 22,9 0,016 0,0039 0,037 4,81 0,0019 0,0259 0,001 0,002 0,09 - - - - - Exemplo 4 0,332 0,78 21,3 0,020 0,0065 0,045 3,12 0,0033 0,0191 0,002 0,003 - 0,48 - - - - Exemplo 5 0,294 0,77 28,1 0,027 0,0028 0,063 1,87 0,0036 0,0243 0,001 0,002 - - 0,09 - - - Exemplo 6 0,465 0,63 27,1 0,017 0,0024 0,038 6,19 0,0046 0,0350 0,003 0,003 - - - 0,0016 - - Exemplo 7 0,327 0,46 22,5 0,018 0,0043 0,056 2,43 0,0032 0,0245 0,002 0,002 - - - - 0,003 - Exemplo

21/29 8 0,364 0,41 20,2 0,028 0,0029 0,029 1,12 0,0042 0,0078 0,004 0,001 - - - - - 0,0044 Exemplo 9 0,288 0,19 24,3 0,023 0,0057 0,047 5,78 0,0038 0,0334 0,002 0,001 - - - - - - Exemplo 10 0,587 0,32 25,2 0,021 0,0034 0,045 4,24 0,0041 0,0092 0,003 0,001 - - - - - - Exemplo Exemplo 11 0,912 0,41 27,5 0,020 0,0024 0,038 3,43 0,0022 0,0113 0,002 0,002 - - - - - - Comparativo Exemplo 12 0,571 0,03 25,4 0,017 0,0027 0,037 5,11 0,0029 0,0387 0,002 0,002 - - - - - - Comparativo Exemplo 13 0,135 0,48 17,6 0,026 0,0019 0,049 2,33 0,0047 0,0471 0,001 0,001 - - - - - - Comparativo Exemplo 14 0,172 0,44 26,3 0,042 0,0025 0,039 0,87 0,0039 0,0334 0,001 0,003 - - - - - - Comparativo Exemplo 15 0,299 0,25 28,7 0,021 0,0084 0,027 1,86 0,0021 0,0062 0,002 0,001 - - - - - - Comparativo Exemplo 16 0,554 0,11 21,4 0,019 0,0034 0,090 3,69 0,0034 0,0224 0,002 0,003 - - - - - - Comparativo Exemplo 17 0,291 0,26 27,4 0,013 0,0025 0,061 8,25 0,0042 0,0143 0,003 0,002 - - - - - - Comparativo

Exemplo 18 0,425 0,13 21,9 0,022 0,0049 0,024 3,77 0,0082 0,0241 0,002 0,002 - - - - - - Comparativo Exemplo 19 0,356 0,43 25,7 0,023 0,0036 0,053 6,37 0,0031 0,0589 0,004 0,002 - - - - - - Comparativo Exemplo 20 0,095 0,29 28,1 0,025 0,0036 0,042 6,12 0,0023 0,0095 0,002 0,002 - - - - - - Comparativo Exemplo 21 0,633 1,04 23,3 0,019 0,0040 0,035 2,53 0,0037 0,0170 0,002 0,002 - - - - - - Comparativo Exemplo 22 0,540 0,35 21,6 0,027 0,0033 0,050 0,47 0,0028 0,0210 0,001 0,003 - - - - - - Comparativo Exemplo 23 0,451 0,26 20,8 0,029 0,0060 0,035 2,87 0,0038 0,0327 0,006 0,002 - - - - - - Comparativo Exemplo 24 0,624 0,51 24,0 0,025 0,0052 0,028 3,18 0,0032 0,0188 0,002 0,006 - - - - - - Comparativo 25 0,236 0,64 34,5 0,022 0,0061 0,042 1,45 0,0031 0,0363 0,002 0,002 - - - - - - Exemplo

22/29 Exemplo 26 0,119 0,86 35,7 0,027 0,0063 0,029 0,55 0,0044 0,0466 0,002 0,002 - - - - - - Comparativo Exemplo 27 0,671 0,75 21,3 0,020 0,0047 0,008 0,94 0,0095 0,0377 0,001 0,001 - - - - - - Comparativo 28 0,312 0,32 33,5 0,023 0,0034 0,045 0,50 0,0026 0,0139 0,002 0,002 - - - - - - Exemplo

Tabela 2 Condições de primeira laminação Condições de segunda laminação

Espessu- Temperatu- Temperatu- Taxa de Temperatura Redução Temperatura Temperatu- ra da ra de ra de resfriamento Nº da Nº do de de de ra de início chapa acabamento acabamento dentro de uma Observações Amostra Aço aquecimento laminação reaquecimen- de de de faixa de 300 ºC da placa total to resfriamento laminação laminação a 650 ºC

(mm) (ºC) (ºC) (%) (ºC) (ºC) (ºC) (ºC/s) 1 1 22 1130 921 32 1130 810 774 8 Exemplo 2 2 25 1130 918 29 1130 823 787 9 Exemplo 3 3 18 1100 887 36 1100 765 702 9 Exemplo 4 4 20 1100 892 35 1100 796 734 8 Exemplo

23/29 5 5 25 1150 939 43 1150 838 805 8 Exemplo 6 6 15 1150 937 46 1150 811 741 12 Exemplo 7 7 10 1180 946 51 1180 805 728 16 Exemplo 8 8 10 1200 953 53 1200 763 671 10 Exemplo 9 9 13 1160 941 30 1160 813 762 7 Exemplo 10 10 28 1250 1034 26 1250 946 915 16 Exemplo 11 1 30 1300 1102 20 - 803 770 14 Exemplo Exemplo 12 11 20 1250 1011 30 1250 871 836 6 Comparativo Exemplo 13 12 15 1250 1019 41 1250 855 817 11 Comparativo Exemplo 14 13 20 1120 919 42 1120 789 748 12 Comparativo

Exemplo 15 14 25 1120 931 29 1120 802 770 7 Comparativo Exemplo 16 15 20 1170 955 38 1170 820 774 3 Comparativo Exemplo 17 16 10 1170 937 53 1170 786 735 5 Comparativo Exemplo 18 17 20 1150 917 43 1150 801 756 13 Comparativo Exemplo 19 18 18 1150 926 32 1150 790 746 8 Comparativo Exemplo 20 19 13 1130 903 45 1130 767 710 12 Comparativo Exemplo 21 20 20 1150 920 38 1150 828 771 10 Comparativo

24/29 Exemplo 22 21 18 1150 914 39 1150 821 760 7 Comparativo Exemplo 23 22 25 1170 956 30 1170 837 794 12 Comparativo Exemplo 24 23 14 1190 958 48 1190 819 762 8 Comparativo Exemplo 25 24 17 1190 966 46 1190 830 788 10 Comparativo Exemplo 26 1 17 1130 897 39 1130 682 587 8 Comparativo Exemplo 27 2 23 1200 956 16 1200 873 831 12 Comparativo Exemplo 28 3 15 1200 961 23 1200 841 780 0,5 Comparativo

Exemplo 29 4 15 1230 756 37 1230 823 768 7 Comparativo Exemplo 30 5 20 1230 975 31 1230 810 653 3 Comparativo Exemplo 31 6 15 1050 888 25 1150 876 830 6 Comparativo Exemplo 32 7 25 1150 930 36 1050 731 687 10 Comparativo Exemplo 33 8 30 1250 1025 55 1300 980 947 9 Comparativo Exemplo 34 9 30 1300 704 75 - - 655 6 Comparativo 35 25 15 1130 906 35 1130 763 694 7 Exemplo

25/29 Exemplo 36 25 15 1130 933 18 1130 707 655 6 Comparativo Exemplo 37 26 20 1150 934 42 1150 795 752 8 Comparativo resfriamento Exemplo 38 27 6 1200 920 31 1200 734 - com ar Comparativo resfriamento 39 28 6 1250 963 44 1250 860 - Exemplo com ar 40 1 30 1300 808 60 - - 765 13 Exemplo

Tabela 3 Microestrutura Propriedades Mecânicas

Estresse Energia Concentração de Concentração de Nº da de Resistênci Alongamento absorvida Fratura Nº do Valor de Martensita Mn em porção de Mn em porção de Observaçõe Amostr rendiment a à tração total a frágil Aço KAM induzida por segregação de Mn segregação de Mn s a o -196 ºC médio deformação (mais baixa) (mais alta) (vE-196 ºC)

(% em massa) (% em massa) (MPa) (MPa) (%) (J) (%) 1 1 0,9 ausente 25,1 33,7 409 845 66 107 0 Exemplo 2 2 0,8 ausente 17,0 24,7 506 913 50 105 0 Exemplo 3 3 1,1 ausente 20,6 25,0 426 952 65 124 0 Exemplo 4 4 1,0 ausente 17,9 24,6 408 821 68 110 0 Exemplo 5 5 0,7 ausente 24,5 31,8 418 808 61 117 0 Exemplo

26/29 6 6 0,9 ausente 23,5 30,7 454 971 65 138 0 Exemplo 7 7 1,2 ausente 18,8 25,8 421 943 63 115 0 Exemplo 8 8 0,8 ausente 16,0 24,6 438 1012 69 102 0 Exemplo 9 9 0,9 ausente 21,3 27,3 413 957 65 131 0 Exemplo 10 10 0,3 ausente 22,6 27,4 401 925 67 153 0 Exemplo 11 1 1,0 ausente 23,5 35,6 420 855 64 103 0 Exemplo Exemplo 12 11 0,5 ausente 23,3 31,5 614 755 47 61 25 Comparativo Exemplo 13 12 0,7 ausente 22,2 28,7 385 930 67 124 0 Comparativo Exemplo 14 13 1,0 presente 13,9 21,8 406 924 71 47 30 Comparativo Exemplo 15 14 0,9 ausente 21,5 31,1 411 971 62 67 21 Comparativo Exemplo 16 15 0,9 ausente 25,3 32,5 421 875 53 76 14 Comparativo

Exemplo 17 16 1,0 ausente 18,2 24,6 495 975 61 93 11 Comparativo Exemplo 18 17 0,9 ausente 23,6 31,0 436 850 51 50 38 Comparativo Exemplo 19 18 1,0 ausente 17,5 26,4 468 891 53 81 13 Comparativo Exemplo 20 19 1,1 ausente 21,3 30,4 514 840 47 73 14 Comparativo Exemplo 21 20 0,8 ausente 24,7 31,4 370 785 68 127 0 Comparativo Exemplo 22 21 0,8 ausente 20,5 26,1 577 775 50 64 23 Comparativo Exemplo 23 22 0,7 ausente 17,9 25,3 481 893 62 75 15 Comparativo Exemplo

27/29 24 23 0,9 ausente 17,1 24,3 450 936 55 89 12 Comparativo Exemplo 25 24 0,7 ausente 21,1 27,3 514 940 51 96 11 Comparativo Exemplo 26 1 1,5 ausente 25,5 33,1 503 865 45 56 28 Comparativo Exemplo 27 2 0,5 presente 15,7 25,9 536 923 50 95 11 Comparativo Exemplo 28 3 0,7 ausente 20,8 25,3 415 876 43 61 24 Comparativo Exemplo 29 4 0,8 presente 15,1 27,5 412 931 53 74 15 Comparativo Exemplo 30 5 0,8 ausente 24,1 31,9 407 770 41 46 40 Comparativo Exemplo 31 6 0,4 presente 15,8 37,7 440 899 46 93 11 Comparativo Exemplo 32 7 1,4 ausente 18,6 26,1 468 941 54 73 15 Comparativo

Exemplo 33 8 0,2 ausente 16,5 24,0 365 933 72 116 0 Comparativo Exemplo 34 9 1,4 ausente 20,7 27,7 553 802 43 41 45 Comparativo 35 25 1,1 ausente 30,8 38,0 427 760 56 102 0 Exemplo Exemplo 36 25 1,1 ausente 30,5 38,6 459 787 52 80 13 Comparativo Exemplo 37 26 0,9 ausente 31,8 39,4 450 777 50 52 35 Comparativo Exemplo 38 27 1,3 ausente 17,7 24,9 494 902 52 58* 12 Comparativo 39 28 0,7 ausente 30,8 36,3 449 886 54 73* 0 Exemplo 40 1 1,0 ausente 26,1 32,5 418 846 65 104 0 Exemplo *subtamanho 5 mm charpy

28/29

[0065] As amostras com alto teor de Mn da requerente foram todas confirmadas satisfazer o desempenho desejado mencionado acima (um estresse de rendimento de metal de base de 400 MPa ou mais e uma energia absorvida média (vE-196) de 100 J ou mais para tenacidade em baixa temperatura). Em contraste, os exemplos comparativos fora do escopo da presente descrição não satisfizeram o desempenho desejado mencionado acima em termos nem de um nem de ambos de estresse de rendimento e tenacidade em baixa temperatura.

Claims (4)

REIVINDICAÇÕES

1. Aço com alto teor de Mn caracterizado pelo fato de que compreende: uma composição química contendo, em % em massa, C: 0,100% ou mais e 0,700% ou menos, Si: 0,05% ou mais e 1,00% ou menos, Mn: 20,0% ou mais e 35,0% ou menos, P: 0,030% ou menos, S: 0,0070% ou menos, Al: 0,01% ou mais e 0,07% ou menos, Cr: 0,5% ou mais e 7,0% ou menos, N: 0,0050% ou mais e 0,0500% ou menos, O: 0,0050% ou menos, Ti: 0,005% ou menos, e Nb: 0,005% ou menos como o restante sendo Fe e impurezas inevitáveis; e uma microestrutura tendo austenita como uma fase de matriz, em que a microestrutura tem uma porção de segregação de Mn com uma concentração de Mn de 16% ou mais e 38% ou menos, e o aço com alto teor de Mn tem um valor de KAM (Misorientação Média de Kernel) médio de 0,3 ou mais, uma energia absorvida em um teste de impacto Charpy a -196 ºC de 100 J ou mais e um estresse de rendimento de 400 MPa ou mais.

2. Aço com alto teor de Mn, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição química contém ainda, em % em massa, pelo menos um selecionado do grupo consistindo em Mo: 2,0% ou menos, V: 2,0% ou menos, W: 2,0% ou menos,

Ca: 0,0005% ou mais e 0,0050% ou menos, Mg: 0,0005% ou mais e 0,0050% ou menos, e REM: 0,0010% ou mais e 0,0200% ou menos.

3. Método para produção de aço com alto teor de Mn caracterizado pelo fato de que compreende: aquecimento de um material de aço tendo a composição química como definido na reivindicação 1 ou reivindicação 2 para uma faixa de temperatura de 1100 ºC ou maior e 1300 ºC ou menor; e laminação a quente do material de aço com uma temperatura de acabamento de laminação de 800 ºC ou maior e uma redução de laminação total de 20% ou mais.

4. Método para produção de aço com alto teor de Mn, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: laminação a quente do material de aço com uma temperatura de acabamento de laminação de 700 ºC ou maior e menor do que 950 ºC; e então submissão do material de aço a tratamento com resfriamento em uma taxa de resfriamento média de 1,0 oC/s ou mais dentro de uma faixa de uma temperatura na ou acima de (a temperatura de acabamento de laminação - 100 ºC) para uma temperatura variando de a partir de 300 ºC a 650 ºC.