BR112020007406A2 - chapa de metal laminada a frio, método para produzir uma chapa de metal, uso de uma chapa de metal, parte e veículo - Google Patents

chapa de metal laminada a frio, método para produzir uma chapa de metal, uso de uma chapa de metal, parte e veículo Download PDF

Info

Publication number
BR112020007406A2
BR112020007406A2 BR112020007406-3A BR112020007406A BR112020007406A2 BR 112020007406 A2 BR112020007406 A2 BR 112020007406A2 BR 112020007406 A BR112020007406 A BR 112020007406A BR 112020007406 A2 BR112020007406 A2 BR 112020007406A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
cold
sheet metal
temperature
rolled
hot
Prior art date
Application number
BR112020007406-3A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112020007406B1 (pt
Inventor
Jean-Marc PIPARD
Artem Arlazarov
Original Assignee
Arcelormittal
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arcelormittal filed Critical Arcelormittal
Publication of BR112020007406A2 publication Critical patent/BR112020007406A2/pt
Publication of BR112020007406B1 publication Critical patent/BR112020007406B1/pt

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/004—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr and Ni
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/007—Heat treatment of ferrous alloys containing Co
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226—Hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0236—Cold rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C21D8/0263—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment following hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/54—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/001—Austenite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/002—Bainite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008—Martensite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

  Trata-se de uma chapa de metal laminada a frio e tratada a quente que tem uma composição que compreende os seguintes elementos, expressos em porcentagem em peso:0,10% = Carbono = 0,5 %,1 % = manganês = 3,4%, 0,5 % = silício = 2,5 %, 0,03 % = alumínio = 1,5 %, 0% = enxofre = 0,003 % 0,002 % = Fosforo = 0,02 %, 0% = nitrogênio = 0,01% e podem conter um ou mais dentre os seguintes elementos opcionais 0,05% = cromo = 1 %, 0,001% = molibdênio = 0, 5%, 0,001% = nióbio = 0,1%, 0,001% = titânio = 0,1%, 0,01% = cobre = 2%, 0,01% = níquel = 3%, 0,0001% = cálcio = 0,005%, 0% = vanádio = 0,1%, 0% = boro = 0,003%, 0% = cério = 0,1%, 0% = magnésio ? 0,010%, 0% = zircônio ? 0,010%, em que a composição restante é composta de ferro e impurezas inevitáveis causadas por processamento, sendo que a microestrutura da dita chapa de metal compreende, em fração de área, 10 a 30% de Austenita Residual, 10 a 40% de Bainita, 5% a 50% de Martensita Recozida, 1% a 20% Martensita Arrefecida Bruscamente e menos de 30% de Martensita Revenida, em que as quantidades acumuladas de Bainita e Austenita Residual são superiores ou iguais a 25%.

Description

“CHAPA DE METAL LAMINADA A FRIO, MÉTODO PARA PRODUZIR UMA CHAPA DE METAL, USO DE UMA CHAPA DE METAL, PARTE E VEÍCULO” CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A presente invenção se refere a chapas de aço laminadas a frio e tratadas a quente adequadas para uso como chapas de aço para automóveis.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[002] As partes de automóveis são necessárias para atender a duas necessidades inconsistentes, a saber, facilidade de formação e resistência, porém nos recentes anos surgiu uma terceira necessidade de aprimoramento no consumo de combustível em automóveis tendo em vista questões ambientais globais. Desse modo, atualmente, as partes de automóveis precisam ser produzidas a partir de um material que tenha alta capacidade de formação a fim de atender aos critérios de facilidade de ajuste no conjunto intrincado do automóvel e, ao mesmo tempo, ter resistência aprimorada para resistência à colisão e durabilidade do veículo ao mesmo tempo que reduz o peso do veículo a fim de aprimorar a eficiência do combustível.
[003] Portanto, tentativas intensas de Pesquisa e de Desenvolvimento são feitas para reduzir a quantidade de material utilizada no carro aumentando-se a resistência do material. Em contrapartida, um aumento na resistência de chapas de aço diminui a capacidade de formação e, então, o desenvolvimento de materiais que tenham tanto alta resistência quanto alta capacidade de formação é necessário.
[004] Desenvolvimentos e pesquisas no campo de chapas de aço de alta resistência e alta capacidade de formação resultaram em diversos métodos para produzir chapas de aço de alta resistência e de alta capacidade de formação, dentre os quais alguns são enumerados no presente documento para reconhecimento conclusivo da presente invenção:
[005] O documento n° EP3128023 menciona uma chapa de metal de alta resistibilidade e laminada a frio que tem excelente alongamento, capacidade de expansão de furo, e resistência à fratura atrasada e alta razão de elasticidade e um método para produzir a chapa de metal. Uma chapa de metal de alta resistibilidade e laminada a frio de alta razão de elasticidade tem uma composição que contém, em termos de % em massa, C: 0,13% a 0,25%, Si: 1,2% a 2,2%, Mn: 2,0% a 3,2%, P: 0,08% ou menos, S: 0,005% ou menos, Al: 0,01% a 0,08%, N: 0,008% ou menos, Ti: 0,055% a 0,130%, em que o saldo é Fe e impurezas inevitáveis. A chapa de metal tem uma microestrutura que contém 2% a 15% de Ferrita que tem um diâmetro de grão de cristal médio de 2 µm ou menos em termos de fração de volume, 5 a 20% de austenita retida que tem um diâmetro de grão de cristal médio de 0,3 a 2,0 µm em termos de fração de volume, 10% ou menos (incluindo 0%) de Martensita que tem um diâmetro de grão médio de 2 µm ou menos em termos de fração de volume, em que o saldo é Bainita e Martensita Revenida e a Bainita e a Martensita Revenida têm um diâmetro de grão de cristal médio de 5 µm ou menos.
[006] O documento n° EP3009527 fornece uma chapa de metal de alta resistibilidade e laminada a frio que tem excelente alongamento, capacidade de flangeamento por estiramento e alta razão de elasticidade e um método para fabricar os mesmos. A chapa de metal de alta resistibilidade e laminada a frio tem uma composição e uma microestrutura. A composição contém 0,15% a 0,27% C, 0,8% a 2,4% Si, 2,3% a 3,5% Mn, 0,08% ou menos P, 0,005% ou menos S, 0,01% a 0,08% Al, e 0,010% ou menos N com base na massa, em que o restante é Fe e impurezas inevitáveis. A microestrutura compreende: Ferrita que tem um tamanho médio de grão de 5 µm ou menos e uma fração de volume de 3% a 20%, a austenita retida tem uma fração de volume de 5% a 20% e Martensita tem uma fração de volume de 5% a 20%, em que o restante é Bainita e/ou Martensita Revenida. O número total de austenita retida com um tamanho de grão de 2 µm ou menos, Martensita com um tamanho de grão de 2 µm ou menos ou uma fase misturada das mesmas é 150 ou mais por
2.000 µm 2 de um corte transversal de espessura paralelo à direção de laminação da chapa de metal.
[007] O documento nº EP3144406, uma patente que reivindica uma chapa de metal de alta resistibilidade e laminada a frio que tem excelente ductibilidade, compreende, em % em peso, carbono(C) : 0,1% a 0,3%, silício (Si) : 0,1% a 2,0%, alumínio (Al): 0,005% a 1,5%, manganês (Mn): 1,5% a 3,0%, Fosforo (P) : 0,04% ou menos (excluindo 0%), enxofre (S) : 0,015% ou menos (excluindo 0%), nitrogênio (N): 0,02% ou menos (excluindo 0%), e um restante de ferro (Fe) e impurezas inevitáveis em que uma soma de Si e Al (Si+Al) (% em peso) satisfaz 1,0% ou mais, e em que uma microestrutura compreende: em fração de área, 5% ou menos de Ferrita poligonal que tem uma razão entre eixo geométrico menor e eixo geométrico maior de 0,4 ou mais, 70% ou menos (excluindo 0%) de Ferrita acicular que tem uma razão entre eixo geométrico menor e eixo geométrico maior de 0,4 ou menos, 25% ou menos (excluindo 0%) de austenita acicular retida e um restante de Martensita. Além disso, o documento nº EP3144406 revela um aço de alta resistência com uma resistência à tração de 780 MPa ou mais, porém que não pode atingir o limite de elasticidade de 600 MPa ou mais, consequentemente, carece de capacidade de formação especialmente para o revestimento e partes anti-intrusão do automóvel.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
[008] O propósito da presente invenção é solucionar esses problemas disponibilizando chapas de aço laminadas a frio que têm simultaneamente: - uma resistência à tração maior ou igual a 900 MPa e, de preferência, acima de 980 MPa, - um alongamento total maior ou igual a 14% e de preferência,
acima de 18%. - um limite de elasticidade de 550 MPa ou mais
[009] Em uma realização preferencial, as chapas de aço de acordo com a invenção também podem apresentar uma razão entre limite de elasticidade e resistência à tração de 0,5 ou mais
[010] De preferência, tal aço também pode ter uma boa adequabilidade para formação, em particular, para laminação com boa capacidade de soldagem e capacidade de revestimento.
[011] Outro objetivo da presente invenção também é disponibilizar um método para a fabricação dessas chapas que seja compatível com aplicações industriais convencionais ao mesmo tempo que resistem a comutações de parâmetros de fabricação.
[012] A chapa de metal laminada a frio e tratada a quente da presente invenção pode ser revestida opcionalmente com zinco ou ligas de zinco ou com alumínio ou ligas de alumínio para aprimorar a resistência à corrosão dos mesmos.
DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO
[013] O carbono está presente no aço entre 0,10% e 0,5%. O carbono é um elemento necessário para aumentar a resistência da chapa de metal produzindo-se fases de transformação de baixa temperatura, tais como Martensita, o Carbono adicional também exerce uma função central na estabilização de Austenita, logo, é um elemento necessário para fixar a Austenita Residual. Portanto, o Carbono exerce duas funções centrais, um no aumento da resistência e outro na retenção de austenita para conferir ductilidade. No entanto, o teor de Carbono inferior a 0,10% não poderá estabilizar a Austenita em uma quantidade adequada necessária pelo aço da presente invenção. Por outro lado, com um teor de Carbono que excede 0,5%, o aço exibe capacidade de solda por pontos insuficiente, o que limita sua aplicação para partes de automóveis.
[014] O teor de Manganês do aço da presente invenção está presente entre 1% e 3,4%. Esse elemento é gamagêneo. O propósito de adicionar o manganês é essencialmente obter uma estrutura que contém Austenita e conferir resistência ao aço. Uma quantidade de pelo menos 1% em peso de manganês foi constatada a fim de fornecer a resistência e capacidade de endurecimento da chapa de metal assim como estabilizar a Austenita. Desse modo, uma porcentagem maior do manganês é preferencial pela presente invenção, tal como até 3,4%. No entanto, quando o teor de Manganês é maior que 3,4%, o mesmo produz efeitos adversos, tais como retarda a transformação de Austenita em Bainita durante a retenção isotérmica para transformação de Bainita. Além disso, o teor de Manganês acima de 3,4% também reduz a ductilidade e também deteriora a capacidade de soldagem do presente aço, logo, os alvos de ductilidade podem não ser alcançados. A faixa preferencial para manganês é 1,2% e 2,3% e a faixa mais preferencial está entre 1,2% e 2,2%.
[015] O teor de Silício do aço da presente invenção está presente entre 0,5% e 2,5%. O Silício é um constituinte que pode retardar a precipitação de carbetos durante o superenvelhecimento, portanto, devido à presença de silício, a Austenita rica em carbono é estabilizada à temperatura ambiente. Além disso, devido à solubilidade insuficiente do silício em carbeto, o mesmo inibe ou retarda com eficácia a formação de carbetos, logo, também promove a formação de carbetos de baixa densidade em estrutura Bainítica, o que é almejado pela presente invenção a fim de conferir um aço com seus atributos essenciais. No entanto, o teor desproporcional de silício não produz o efeito mencionado e causa um problema, tal como fragilização causada por revenimento. Portanto, a concentração é controlada dentro de um limite superior de 2,5%.
[016] O teor do alumínio está entre 0,03 e 1,5%. Na presente invenção, o alumínio remove o oxigênio presente no aço fundido a fim de impedir que o oxigênio forme uma fase gasosa. O alumínio também fixa nitrogênio no aço para formar nitreto de alumínio a fim de reduzir o tamanho dos grãos. O teor mais alto de alumínio, que está acima de 1,5%, aumenta o ponto Ac3 até uma alta temperatura, desse modo, diminuindo a produtividade. O teor de alumínio entre 1,0 e 1,5% é usado na presente invenção quando um alto teor de manganês é adicionado a fim de contrabalancear o efeito do manganês nos pontos de transformação, tais como Ac3 e evolução de transformação de Austenita com temperatura.
[017] O teor do cromo do aço da presente invenção está entre 0,05% e 1%. O cromo é um elemento essencial que fornece resistência e endurecimento ao aço, porém quando usado acima 1% confere acabamento à superfície do aço. Além disso, o teor de cromo inferior a 1% engrossa o padrão de dispersão do carbeto em estruturas Bainíticas, logo; mantém baixa a densidade dos carbetos em Bainita.
[018] O constituinte fosforoso do aço da presente invenção está entre 0,002% e 0,02%. O fósforo reduz a capacidade de solda por pontos e a ductilidade quente, particularmente, devido à tendência da mesma de segregar nos limites do grão ou segregar em conjunto com manganês. Por esses motivos, o teor do mesmo é limitado a 0,02% e, de preferência, inferior a 0,013%.
[019] O enxofre não é um elemento essencial, porém pode ser contido como uma impureza no aço e do ponto de vista da presente invenção o teor de enxofre é, de preferência, o mais baixo possível, porém é 0,003% ou menos do ponto de vista do custo de fabricação. Além disso, se um teor mais alto de enxofre estiver presente no aço, o mesmo se combina para formar sulfetos especialmente com manganês e reduz seu impacto benéfico no aço da presente invenção.
[020] O nióbio está presente no aço entre 0,001 e 0,1% e é adicionado ao aço da presente invenção para formar nitretos de carbono a fim de conferir resistência do aço da presente invenção por meio de endurecimento por precipitação. O nióbio também conferirá o tamanho de componentes microestruturais por meio de sua precipitação como nitretos de carbono e retardando-se a recristalização durante o processo de aquecimento. Desse modo, uma microestrutura mais fina formada no término da temperatura de retenção e, consequentemente, após a conclusão do recozimento causará endurecimento do aço da presente invenção. No entanto, o teor de nióbio acima de 0,1% não é economicamente interessante, uma vez que um efeito de saturação de sua influência é observado, isso significa que a quantidade adicional do nióbio não resulta em qualquer aprimoramento de resistência do produto.
[021] O titânio é adicionado ao aço da presente invenção entre 0,001% e 0,1%. Quanto ao nióbio, este está envolvido na formação de nitretos de carbono, então, exerce uma função no endurecimento do aço da presente invenção. Além disso, o titânio também forma nitretos de titânio que aparecem durante a solidificação do produto fundido. A quantidade de titânio também é limitada a 0,1% a fim de evitar a formação de nitretos de titânio grossos prejudiciais para a capacidade de formação. Caso o teor de titânio esteja abaixo de 0,001%, o mesmo não confere qualquer efeito ao aço da presente invenção.
[022] O teor do cálcio no aço da presente invenção está entre 0,0001% e 0,005%. O cálcio é adicionado ao aço da presente invenção como um elemento opcional especialmente durante o tratamento de inclusão. O cálcio contribui para a refinação do aço detendo-se o teor de enxofre prejudicial em forma globular, desse modo, retardando os efeitos nocivos do enxofre.
[023] O cobre pode ser adicionado como um elemento opcional em uma quantidade de 0,01% a 2% para aumentar a resistência do aço e aprimorar a resistência à corrosão do mesmo. Um mínimo de 0,001% do cobre é necessário para obter tal efeito. No entanto, quanto seu conteúdo estiver acima de 2%, o mesmo pode degradar os aspectos de superfície.
[024] O níquel pode ser adicionado como um elemento opcional em uma quantidade de 0,01 a 3% para aumentar a resistência do aço e aprimorar a tenacidade. Um mínimo de 0,01% é necessário para produzir tais efeitos. No entanto, quando o teor do mesmo estiver acima de 3%, o níquel causa deterioração de ductilidade.
[025] O molibdênio é um elemento opcional que constitui 0,001% a 0,5% do aço da presente invenção; o molibdênio exerce uma função eficaz na determinação da capacidade de endurecimento e dureza, atrasa a aparição de Bainita e evita a precipitação de carbetos em Bainita. No entanto, a adição de molibdênio aumenta excessivamente o cisto da adição de elementos de liga de modo que, por motivos econômicos, o seu teor seja limitado a 0,5%.
[026] O nitrogênio se limita a 0,01% a fim de evitar o envelhecimento do material e minimizar a precipitação de nitretos de alumínio durante a solidificação, o que é prejudicial para as propriedades mecânicas do aço.
[027] O vanádio é eficaz na intensificação da resistência do aço formando-se carbetos ou nitretos de carbono e o limite superior é 0,1% por motivos econômicos. Outros elementos, tais como cério, boro, magnésio ou zircônio podem ser adicionados individualmente ou em combinação nas seguintes proporções em peso: O cério ≦0,1%, boro ≦ 0,003%, magnésio ≦ 0,010% e zircônio ≦ 0,010%. Até os níveis de teor máximo indicados, esses elementos possibilitam refinar o grão durante a solidificação. O restante da composição do aço consiste em ferro e impurezas inevitáveis que resultam do processamento.
[028] A microestrutura da chapa de metal compreende: Martensita Recozida que está presente no aço da presente invenção está entre 5% e 50% em fração de área. Os constituintes principais do aço da presente invenção em termos de microestrutura após o primeiro ciclo de recozimento são Martensita
Arrefecida Bruscamente ou Martensita Revenida obtida durante resfriamento contínuo da temperatura de retenção contínua e eventual revenimento. Em seguida, essa Martensita Arrefecida Bruscamente ou Martensita Revenida é recozida durante o segundo recozimento. Dependendo da temperatura de encharcamento do segundo recozimento, a fração de área da Martensita Recozida será pelo menos 5% no caso de recozimento próximo do domínio completamente Austenítico ou será limitado a 50% no caso de retenção intercrucial.
[029] A Martensita Arrefecida Bruscamente constitui entre 1% e 20% da microestrutura em fração de área. A Martensita Arrefecida Bruscamente confere resistência ao aço da presente invenção. A Martensita Arrefecida Bruscamente é formada durante o resfriamento final do segundo recozimento.
Não há mínimo necessário, porém quando a Martensita Arrefecida Bruscamente excede 20%, a mesma confere resistência excessiva, porém deteriora outras propriedades mecânicas além do limite aceitável.
[030] A Martensita Revenida constitui entre 0 e 30% de microestrutura em fração de área. A Martensita pode ser formada quando o aço é resfriado entre Tcmin e Tcmax e é revenida durante a retenção por superenvelhecimento. A Martensita Revenida confere ductilidade e resistência ao aço da presente invenção. Quando a Martensita Revenida excede 30%, a mesma confere resistência excessiva, porém diminui o alongamento além do limite aceitável. Mais Martensita Revenida diminui a lacuna na dureza de fases moles, tais como Austenita Residual e fases duras, tais como Martensita Arrefecida Bruscamente.
[031] A Bainita constitui de 10% a 40% da microestrutura em fração de área para o aço da presente invenção. Na presente invenção, a Bainita consiste, de maneira cumulativa, em Bainita de Ripa e Bainita Granular, em que a Bainita Granular tem densidade muito baixa de carbetos, sendo que a baixa densidade de carbetos no presente documento significa que a contagem da presença de carbetos no presente documento é menor ou igual a 100 carbetos por unidade de área de 100 µm2 e que tem uma alta densidade de deslocamento que confere alta resistência, assim como alongamento do aço da presente invenção. A Bainita de Ripa está na forma de ripas de Ferrita com Austenita ou carbetos formados entre as ripas. A Bainita de Ripa do aço da presente invenção fornece ao aço capacidade de formação adequada. A fim de garantir um alongamento de 14% e, de preferência, 15% ou mais, é necessário ter 10% de Bainita.
[032] A Austenita Residual constitui de 10% a 30% em fração de área do aço. A Austenita Residual é conhecida por ter uma solubilidade de Carbono mais alta que a Bainita e, então, atua como uma armadilha eficaz de Carbono, portanto, retardando a formação de carbonetos na Bainita. A porcentagem do Carbono no interior da Austenita Residual da presente invenção é, de preferência, maior que 0,9% e, de preferência, inferior a 1,1%. A Austenita Residual do aço de acordo com a invenção confere uma ductilidade aprimorada.
[033] Além da microestrutura mencionada acima, a microestrutura da chapa de metal laminada a frio e tratada a quente é livre de componentes microestruturais, tais como perlita, Ferrita e cementita sem conferir as propriedades mecânicas das chapas de aço.
[034] Uma chapa de metal de acordo com a invenção pode ser produzida por qualquer método adequado. Um método preferencial consiste no fornecimento de uma fusão semiacabada com uma composição química de acordo com a invenção. A fusão pode ser feita ou em lingotes ou continuamente de forma de placas finas ou tiras finas, isto é, com uma espessura em que varia de aproximadamente 220 mm até diversas dezenas de milímetros para uma tira fina.
[035] Por exemplo, uma placa que tem a composição química descrita acima é fabricada por fusão contínua em que a placa foi submetida opcionalmente à redução mole direta durante o processo de fusão contínua para evitar segregação central e garantir uma razão entre Carbono local e Carbono nominal mantida abaixo de 1,10. A placa fornecida por processo de fusão contínua pode ser usada diretamente a uma alta temperatura após a fusão contínua ou pode ser resfriada primeiramente à temperatura ambiente e, em seguida, reaquecida para laminação a quente.
[036] A temperatura da placa, que é submetida à laminação a quente, é, de preferência, pelo menos 1.200 °C e precisa estar abaixo de 1.280 °C. Caso a temperatura da placa seja inferior a 1.200 °C, a carga excessiva é imposta em uma fresa laminadora e, além disso, a temperatura do aço pode diminuir para uma temperatura de transformação de Ferrita durante laminação de acabamento, por meio da qual o aço será laminado em um estado em que a Ferrita transformada é contida na estrutura. Portanto, a temperatura da placa é, de preferência, suficientemente alta de modo que a laminação a quente possa ser concluída na faixa de Ac3 a Ac3+100 °C e a temperatura de laminação final permanece acima Ac3. O reaquecimento às temperaturas acima de 1.280 °C precisa ser evitado devido ao fato de que são industrialmente dispendiosos.
[037] Uma faixa de temperatura de laminação final entre Ac3 a Ac3+100 °C é preferencial para obter uma estrutura que seja favorável para a recristalização e laminação. É necessário que a passagem de laminação final seja realizada a uma temperatura maior que Ac3, devido ao fato de que abaixo dessa temperatura a chapa de metal exibe uma queda significativa na capacidade de laminação. Em seguida, a chapa obtida dessa maneira é resfriada a uma taxa de resfriamento acima de 30 °C/s à temperatura de resfriamento que precisa estar abaixo de 600 °C. De preferência, a taxa de resfriamento será menor ou igual a 200 °C/s.
[038] Em seguida, a chapa de metal laminada a quente é embobinada a uma temperatura de resfriamento abaixo de 600 °C para evitar ovalização e de preferência, abaixo de 570 °C para evitar formação de carepa.
A faixa preferencial para tal temperatura de resfriamento está entre 350 °C e 570 °C. A chapa de metal laminada embobinada a quente pode ser resfriada à temperatura ambiente antes de ser submetida a recozimento de banda quente opcional ou pode ser submetida a recozimento de banda quente opcional diretamente.
[039] A chapa de metal laminada a quente pode ser submetida a uma etapa opcional de remoção de carepa para remover a carepa formada durante a laminação a quente antes do recozimento de banda quente opcional.
Em seguida, a chapa laminada a quente pode ser submetida a um recozimento de banda quente opcional a temperaturas entre 400 °C e 750 °C por pelo menos 12 horas e não mais que 96 horas, sendo que a temperatura permanece abaixo de 750 °C para evitar a transformação parcial da microestrutura laminada a quente e, portanto, perder a homogeneidade da microestrutura. Após isso, uma etapa opcional de remoção de carepa dessa chapa de metal laminada a quente pode ser realizada, por exemplo, por meio de decapagem de tal chapa. Essa chapa de metal laminada a quente é submetida a laminação a frio para obter uma chapa de metal laminada a frio com uma redução de espessura entre 35 a 90%. A chapa de metal laminada a frio obtida de um processo de laminação a frio é, em seguida, submetida a duas etapas de recozimento a fim de conferir o aço da presente invenção com microestrutura e propriedades mecânicas.
[040] No primeiro recozimento, a chapa de metal laminada a frio é aquecida a uma taxa de aquecimento que é maior que 3 °C/s, a uma temperatura de encharcamento entre Ac3 e Ac3+ 100 °C em que Ac3 para o presente aço é calculado com o uso da seguinte fórmula: Ac3 = 901 - 262*C - 29*Mn + 31*Si - 12*Cr - 155*Nb + 86*Al em que o teor dos elementos é expresso em porcentagem em peso.
[041] A chapa de metal é mantida à temperatura de encharcamento durante 10 a 500 segundos para garantir uma recristalização completa e transformação total em Austenita da estrutura inicial endurecida trabalhada intensamente. Em seguida, a chapa é resfriada a uma taxa de resfriamento superior a 20 °C/s até atingir uma temperatura abaixo de 500 °C e, de preferência, abaixo de 400 °C. Ademais, uma taxa de resfriamento de pelo menos 30 °C/s é preferencial para garantir a robustez de geração de uma única estrutura martensítica após esse primeiro recozimento.
[042] Em seguida, a chapa de metal laminada a frio pode ser revenida opcionalmente entre 120 °C e 250 °C.
[043] Em seguida, um segundo recozimento da chapa de metal laminada a frio e recozida é realizado aquecendo-se a mesma a uma taxa de aquecimento que é maior que 3 °C/s, a uma temperatura de encharcamento entre Tencharcamento e Ac3 em que Tencharcamento = 830 -260*C -25*Mn + 22*Si + 40*Al em que o teor dos elementos é expresso em porcentagem em peso durante 10 a 500s para garantir uma transformação adequada de recristalização a fim de obter um mínimo de 50% de Austenita na microestrutura. Em seguida, a chapa é resfriada a uma temperatura superior a 20 °C/s a uma temperatura na faixa entre Tcmax e Tcmin. Essas Tcmax e Tcmin são definidas de acordo com o seguinte: Tcmax = 565 - 601 * (1 - Exp(-0.868*C)) - 34*Mn - 13*Si - 10*Cr + 13*Al - 361*Nb Tcmin = 565 - 601 * (1 - Exp(-1.736*C)) - 34*Mn - 13*Si - 10*Cr + 13*Al - 361*Nb, em que os teores dos elementos são expressos em porcentagem em peso. Após isso, a chapa de metal laminada a frio e recozida é colocada a uma faixa de temperatura de 350 a 550 °C e mantida durante 5 a 500 segundos para garantir a formação de uma quantidade adequada de Bainita, assim como revenir a Martensita para conferir ao aço da presente invenção as propriedades mecânicas desejadas. Após isso, a chapa de metal laminada a frio e recozida é resfriada à temperatura ambiente com uma taxa de resfriamento de pelo menos 1 °C/s para obter uma chapa de metal laminada a frio e tratada a quente.
[044] Em seguida, a chapa de metal laminada a frio e tratada a quente pode ser revestida opcionalmente por qualquer um dentre os processos industriais conhecidos, tais como eletrogalvanização, JVD, PVD, Imersão a quente (GI/GA) etc... A eletrogalvanização é exemplificada apenas para entendimento adequado da presente invenção. A eletrogalvanização não altera ou modifica qualquer uma das propriedades mecânicas ou microestrutura da chapa de metal laminada a frio e tratada a quente reivindicada. A eletrogalvanização pode ser feita por qualquer processo industrial convencional, por exemplo, por eletrodeposição.
EXEMPLOS
[045] Os testes, exemplos, exemplificação figurativa e tabelas que são apresentadas no presente documento não são de natureza limitativa e precisam ser considerados a título de ilustração apenas e exibirão os recursos vantajosos da presente invenção.
[046] As chapas de aço produzidas a partir de aços com diferentes composições são reunidas na Tabela 1, em que as chapas de aço são produzidas de acordo com parâmetros de processo, conforme estipulado na Tabela 2, respectivamente. Após isso, a Tabela 3 reúne as microestruturas das chapas de aço obtidas durante os testes e a Tabela 4 reúne o resultado de avaliação de propriedades obtidas.
TABELA 1 Aço C Mn Si Al S P N Cr Mo Nb Ti Cu Ni Ca V B 1 0,21 2,10 1,50 0,038 0,0025 0,010 0,0052 0,344 0,002 0,002 0,0050 0,002 0,021 0,0018 0,002 0,0006
Aço C Mn Si Al S P N Cr Mo Nb Ti Cu Ni Ca V B 2 0,21 2,10 1,50 0,038 0,0025 0,010 0,0052 0,344 0,002 0,002 0,0050 0,002 0,021 0,0018 0,002 0,0006 3 0,21 2,22 1,44 0,040 0,0010 0,011 0,0060 0,212 0,002 0,002 0,0027 0,009 0,025 0,0018 0,004 0,0008 4 0,21 2,11 1,47 0,042 0,0030 0,012 0,0038 0,367 0,002 0,001 0,0038 0,001 0,018 0,0008 0,003 0,0005 5 0,39 1,52 1,49 0,037 0,0020 0,013 0,0040 0,070 0,001 0,055 0,0010 0,001 0,010 0,0004 0,001 0,0001 6 0,21 2,10 1,50 0,038 0,0025 0,010 0,0052 0,344 0,002 0,002 0,0050 0,002 0,021 0,0018 0,002 0,0006 7 0,21 2,22 1,44 0,040 0,0010 0,011 0,0060 0,212 0,002 0,002 0,0027 0,009 0,025 0,0018 0,004 0,0008 8 0,21 2,22 1,44 0,040 0,0010 0,011 0,0060 0,212 0,002 0,002 0,0027 0,009 0,025 0,0018 0,004 0,0008 9 0,21 2,11 1,47 0,042 0,0030 0,012 0,0038 0,367 0,002 0,001 0,0038 0,001 0,018 0,0008 0,003 0,0005 10 0,39 1,52 1,49 0,037 0,0020 0,013 0,0040 0,070 0,001 0,055 0,0010 0,001 0,010 0,0004 0,001 0,0001
[047] A Tabela 2 reúne os parâmetros de processo de recozimento implantados nos aços da Tabela 1. As composições de aço I1 a I5 servem para a fabricação de aços de acordo com a invenção. Essa tabela também específica o aço de referência que será indicado na tabela R1 a R5. A Tabela 2 também mostra a tabulação de Tcmin e Tcmax. Essas Tcmax e Tcmin são definidas para os aços da invenção e aços de referência, de acordo com o seguinte: Tcmax = 565 - 601 * (1 - Exp(-0.868*C)) - 34*Mn - 13*Si - 10*Cr + 13*Al - 361*Nb Tcmin = 565 - 601 * (1 - Exp(-1.736*C)) - 34*Mn - 13*Si - 10*Cr + 13*Al - 361*Nb
[048] Além disso, antes de realizar o tratamento por recozimento nos aços da invenção, assim como nos aços de referência, os aços foram aquecidos a uma temperatura entre 1.000 °C e 1.280 °C e, em seguida, submetidos a laminação a quente com temperatura de acabamento acima de 850 °C e, após isso, foram embobinados a uma temperatura abaixo de 600 °C.
Em seguida, as bobinas laminadas a quente foram processadas de acordo com as reivindicações e, após isso, laminadas a frio com uma redução de espessura entre 30 a 95%. Essas chapas de aço laminadas a frio foram submetidas a tratamentos por calor em que a taxa de aquecimento para o segundo recozimento é 6 °C/s para todos os aços enumerados na Tabela 2 e a taxa de resfriamento após o encharcamento do segundo recozimento é 70 °C/s para todos os aços demonstrados na Tabela 2.
TABELA 2 Primeiro recozimento Acabame Embobiname Test Aç Taxa de nto de nto de Taxa de Encharcame Encharcame es o Reaquecime resfriame laminação laminação a aquecime nto T nto t nto T (°C) nto ( a quente quente T ( nto ( °C/s) ( °C) (s) °C/S) T ( °C) °C) I1 1 1.275 910 550 3,2 870 155 827 I2 2 1.275 910 550 3,2 870 155 827 I3 3 1.220 937 546 6 870 80 1.000 I4 4 1.250 910 450 6 870 80 1.000 I5 5 1.246 904 551 6 820 120 1.000 R1 6 1.275 910 550 3,2 870 155 827 R2 7 1.220 937 546 - - - - R3 8 1.220 937 546 6 870 80 1.000 R4 9 1.250 910 450 6 870 80 1.000 R5 10 1246 904 551 6 820 120 1.000 Segundo recozimento Teste Aç Retenç Tcma Tcmi Ac3 s o Encharcame Encharcame Resfriamen ão T ( Retençã x ( n ( Encharcame ( nto T ( °C) nto t (s) to T ( °C) o t (s) nto T ( °C) °C) °C) °C) °C) I1 1 770 80 280 460 15 370 247 757 830 I2 2 770 80 300 400 200 370 247 757 830 I3 3 790 80 310 460 15 370 247 754 828 I4 4 770 80 310 400 200 372 249 757 830 I5 5 790 100 260 400 200 301 138 725 795 R1 6 750 80 240 460 15 370 247 757 830 R2 7 770 80 280 400 200 370 247 754 828 R3 8 750 80 240 460 15 370 247 754 828 R4 9 880 80 330 400 200 372 249 757 830 R5 10 830 100 240 400 200 301 138 725 795 I = de acordo com a invenção; R = referência; valores sublinhados: não de acordo com a invenção.
[049] A Tabela 3 exemplifica os resultados dos testes conduzidos de acordo com os padrões em diferentes microscópios, tais como Microscópio Eletrônico de Varredura para determinar as microestruturas dos aços da invenção e de referência.
[050] Os resultados são estipulados no presente documento:
TABELA 3 Martensita Austenita Martensita Martensita Bainita + Austenita Testes Bainita Arrefecida Ferrita Residual Recozida Revenida Residual Bruscamente I1 16 17 47 08 12 0 33 I2 19 33 45 3 0 0 52 I3 13 14 39 15 19 0 27 I4 18 25 45 7 5 0 43 I5 20 25 12 13 30 0 45 R1 14 2 60 9 15 0 16 R2 12 7 0 21 12 48 19 R3 12 6 58 13 11 0 18 R4 11 18 0 16 55 0 29 R5 3 0 0 27 70 0 3 I = de acordo com a invenção; R = referência; valores sublinhados: não de acordo com a invenção.
[051] A Tabela 4 exemplifica as propriedades mecânicas tanto do aço da invenção quanto dos aços de referência. A fim de determinar a resistência à tração, o limite de elasticidade e alongamento total, testes de tração são conduzidos em conformidade com os padrões JIS Z2241.
[052] Os resultados dos vários testes mecânicos conduzidos em conformidade com os padrões são reunidos.
TABELA 4 Limite de Resistência à Tração Alongamento total Testes elasticidade (em YS/TS (em MPa) (em %) MPa) I1 1.122 598 21,6 0,53 I2 1.026 573 25,9 0,56 I3 1.147 691 15,3 0,60 I4 1.022 569 22,0 0,56 I5 1.203 937 27,6 0,78 R1 1.052 505 21,0 0,48 R2 1.114 524 15,2 0,47 R3 1114 527 18,5 0,47 R4 1.254 1.021 13,0 0,81 R5 1.439 1.323 5,6 0,92 I = de acordo com a invenção; R = referência; valores sublinhados: não de acordo com a invenção.

Claims (19)

REIVINDICAÇÕES
1. CHAPA DE METAL LAMINADA A FRIO e tratada a quente, caracterizada por ter uma composição que compreende os seguintes elementos, expressos em porcentagem em peso: 0,10% ≤ carbono ≤ 0,5%, 1% ≤ manganês ≤ 3,4%, 0,5% ≤ silício ≤ 2,5 %, 0,03% ≤ alumínio ≤ 1,5%, 0% ≤ enxofre ≤ 0,003%, 0,002% ≤ fósforo ≤ 0,02%, 0% ≤ nitrogênio ≤ 0,01% e pode conter um ou mais dentre os elementos opcionais a seguir: 0,05% ≤ cromo ≤ 1 %, 0,001% ≤ molibdênio ≤ 0,5%, 0,001% ≤ nióbio ≤ 0,1%, 0,001% ≤ titânio ≤ 0,1%, 0,01% ≤ cobre ≤ 2%, 0,01% ≤ níquel ≤ 3%, 0,0001% ≤ cálcio ≤ 0,005%, 0% ≤ vanádio ≤ 0,1%, 0% ≤ boro ≤ 0,003%, 0% ≤ cério ≤ 0,1%, 0% ≤ magnésio ≦ 0,010%, 0% ≤ zircônio ≦ 0,010%, em que a composição restante é composta de ferro e impurezas inevitáveis causadas por processamento, em que a microestrutura da chapa de metal compreende em fração de área, 10 a 30% de austenita residual, 10 a 40% de bainita, 5% a 50% de martensita recozida, 1% a 20% de martensita arrefecida bruscamente e menos de 30% de martensita revenida, em que as quantidades acumuladas de bainita e austenita residual são superiores ou iguais a 25%.
2. CHAPA LAMINADA A FRIO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pela composição incluir 1% a 2% de silício.
3. CHAPA LAMINADA A FRIO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada pela composição incluir 0,03% a 1,0% de alumínio.
4. CHAPA LAMINADA A FRIO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pela composição incluir 0,03% a 0,6% de alumínio.
5. CHAPA LAMINADA A FRIO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pela composição incluir 1,2% a 2,3% de manganês.
6. CHAPA LAMINADA A FRIO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pela composição incluir 0,03% a 0,5% de cromo.
7. CHAPA LAMINADA A FRIO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelas quantidades acumuladas de martensita revenida, martensita arrefecida bruscamente e martensita recozida serem superiores ou iguais a 20% e a porcentagem de martensita recozida ser superior a 10%.
8. CHAPA LAMINADA A FRIO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo teor de carbono da austenita residual estar entre 0,9 a 1,1%.
9. CHAPA LAMINADA A FRIO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pela chapa de metal ter uma resistência à tração de 950 MPa ou mais e um alongamento total de 15% ou mais.
10. CHAPA LAMINADA A FRIO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pela chapa de metal ter uma resistência à tração de 1000 MPa ou mais e uma razão entre limite de elasticidade e resistência à tração maior ou igual a 0,5.
11. CHAPA DE METAL LAMINADA A FRIO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pela ferrita não estar contida.
12. MÉTODO PARA PRODUZIR UMA CHAPA DE METAL laminada a frio e tratada a quente, caracterizado por compreender as seguintes etapas sucessivas: - fornecer uma composição de aço, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 6; - reaquecer o produto semiacabado a uma temperatura entre 1200 °C e 1280 °C; - laminar o produto semiacabado na faixa austenítica, em que a temperatura de acabamento de laminação a quente deve estar acima de Ac 3 a fim de obter uma chapa de metal laminada a quente; - resfriar a chapa a uma taxa de resfriamento acima de 30 °C/s a uma temperatura de resfriamento que está abaixo de 600 °C; e resfriar a chapa laminada a quente; - resfriar a chapa laminada a quente à temperatura ambiente; - realizar opcionalmente o processo de remoção de carepa na chapa de metal laminada a quente; - opcionalmente, realizar recozimento na chapa de metal laminada a quente a uma temperatura entre 400 °C e 750 °C; - realizar opcionalmente o processo de remoção de carepa na chapa de metal laminada a quente; - laminar a frio a chapa de metal laminada a quente com uma taxa de redução entre 35 e 90% a fim de obter uma chapa de metal laminada a frio; - em seguida, realizar um primeiro recozimento aquecendo-se a chapa de metal laminada a frio a uma taxa superior a 3 °C/s a uma temperatura de encharcamento entre Ac3 e Ac3+100 °C em que é mantida durante 10 a 500 segundos; - em seguida, resfriar a chapa a uma taxa superior a 20 °C/s a uma temperatura abaixo de 500 °C; - revenir opcionalmente a chapa de metal recozida entre 120 °C e 250 °C; - em seguida, realizar um segundo recozimento aquecendo-se a chapa de metal recozida laminada a frio a uma taxa maior que 3 °C/s a uma temperatura de encharcamento entre Tencharcamento e Ac3 em que é mantida durante 10 a 500 segundos; - em seguida, resfriar a chapa a uma taxa maior que 20 °C/s a uma faixa de temperatura entre Tcmax e Tcmin em que: ▪ Tcmax = 565 - 601 * (1 - Exp(-0,868*C)) - 34*Mn - 13*Si - 10*Cr + 13*Al - 361*Nb ▪ Tcmin = 565 - 601 * (1 - Exp(-1,736*C)) - 34*Mn - 13*Si - 10*Cr + 13*Al - 361*Nb em que C, Mn, Si, Cr, Al e Nb estão em % em peso dos elementos no aço; em seguida, a chapa de metal recozida laminada a frio é colocada em uma faixa de temperatura - entre 350 °C e 550 °C durante 5 a 500 segundos e a chapa de metal recozida laminada a frio é resfriada à temperatura ambiente com uma taxa de resfriamento de pelo menos 1 °C/s a fim de obter chapa de metal laminada a frio e tratada a quente.
13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pela temperatura de resfriamento estar abaixo de 570 °C.
14. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 13, caracterizado pela temperatura de laminação de acabamento estar entre
Ac3 e Ac3+100 °C.
15. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizado pela taxa de resfriamento após o primeiro recozimento ser maior que 30 °C/s a uma temperatura abaixo de 500 °C.
16. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 15, caracterizado pela chapa de metal recozida laminada a frio ser recozida continuamente entre Tencharcamento e Ac3, e em que uma temperatura de recozimento é tal que a razão entre austenita e martensita recozida esteja entre 50:50 a 90:10 durante 10 segundos a 500 segundos.
17. USO DE UMA CHAPA DE METAL, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, ou de uma chapa de metal produzida de acordo com o método, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 12 a 16, caracterizado por se destinar à fabricação de partes estruturais ou de segurança de um veículo.
18. PARTE, caracterizada por ser obtida, de acordo com o uso, conforme definido na reivindicação 17, por laminação flexível da chapa de metal.
19. VEÍCULO, caracterizado por compreender uma parte, conforme definida na reivindicação 18.
BR112020007406-3A 2017-11-10 2018-11-05 Chapa de metal laminada a frio, método para produzir uma chapa de metal, uso de uma chapa de metal, parte e veículo BR112020007406B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/IB2017/057041 WO2019092482A1 (en) 2017-11-10 2017-11-10 Cold rolled heat treated steel sheet and a method of manufacturing thereof
IBPCT/IB2017/057041 2017-11-10
PCT/IB2018/058664 WO2019092576A1 (en) 2017-11-10 2018-11-05 Cold rolled heat treated steel sheet and a method of manufacturing thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112020007406A2 true BR112020007406A2 (pt) 2020-10-27
BR112020007406B1 BR112020007406B1 (pt) 2024-06-18

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
MX2020004787A (es) 2020-08-13
UA126244C2 (uk) 2022-09-07
JP2021502486A (ja) 2021-01-28
US20210207236A1 (en) 2021-07-08
WO2019092482A1 (en) 2019-05-16
RU2020114990A (ru) 2021-10-28
CN111315902B (zh) 2022-09-06
MA50558A (fr) 2020-09-16
RU2020114990A3 (pt) 2021-10-28
ZA202002309B (en) 2021-03-31
CA3080436A1 (en) 2019-05-16
CN111315902A (zh) 2020-06-19
JP2023011852A (ja) 2023-01-24
US11572599B2 (en) 2023-02-07
WO2019092576A1 (en) 2019-05-16
CA3080436C (en) 2022-07-26
US20230141152A1 (en) 2023-05-11
EP3707283A1 (en) 2020-09-16
KR20200064124A (ko) 2020-06-05
KR102466818B1 (ko) 2022-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11920207B2 (en) Cold rolled steel sheet and a method of manufacturing thereof
CA3080436C (en) Cold rolled heat treated steel sheet and a method of manufacturing thereof
US11365468B2 (en) Cold rolled and heat treated steel sheet and a method of manufacturing thereof
EP3853387B1 (en) Cold rolled and coated steel sheet and a method of manufacturing thereof
EP3728668A1 (en) Cold rolled and coated steel sheet and a method of manufacturing thereof
CA3141566A1 (en) Cold rolled and coated steel sheet and a method of manufacturing thereof
CA3138625C (en) Cold rolled and coated steel sheet and a method of manufacturing thereof
BR112020007406B1 (pt) Chapa de metal laminada a frio, método para produzir uma chapa de metal, uso de uma chapa de metal, parte e veículo
RU2784454C2 (ru) Холоднокатаная термообработанная листовая сталь и способ ее изготовления
BR112021003583B1 (pt) Chapa de aço laminada a frio, método de produção de uma chapa de aço laminada a frio e uso de uma chapa de aço laminada a frio

Legal Events

Date Code Title Description
B350 Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette]
B06W Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette]
B15K Others concerning applications: alteration of classification

Free format text: AS CLASSIFICACOES ANTERIORES ERAM: B25B 23/12 , B25B 27/14

Ipc: C22C 38/00 (2006.01), B25B 27/14 (2006.01), B25B 2

B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 05/11/2018, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS

B16C Correction of notification of the grant [chapter 16.3 patent gazette]

Free format text: REF. RPI 2789 DE 18/06/2024 QUANTO AO NUMERO DO WO.