BR112020007989A2 - chapa de aço laminada a frio, métodos para fabricação de uma chapa de aço laminada a frio e para produção de uma junta soldada por pontos de pelo menos duas chapas de aço - Google Patents

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Abstract

Trata-se de uma chapa de aço laminada a frio e tratada com calor, produzida a partir de aço que tem uma composição que compreende, em porcentagem em peso: C: 0,03 a 0,25%; Mn: 3,5 a 8%; Si: 0,1 a 2,0%; Al: 0,03 a 2,0%; Ti = 0,080%; Nb = 0,080%; V = 0,2%; V + Ti + Nb > 0,01%; S = 0,010%; P = 0,020%; N = 0,008% e que compreende opcionalmente um ou mais dos seguintes elementos, em porcentagem em peso: Mo: 0,1 a 0,5%; Cr: 0,01 a 1%; B: 0,0005 a 0,004%, sendo que o remanescente da composição é ferro e impurezas inevitáveis que resultam da fundição, sendo que a dita chapa de aço laminada a frio tem uma microestrutura que consiste em, em fração de superfície: - entre 10% e 30% de austenita retida, sendo que a dita austenita retida está presente como películas que têm uma razão de aspecto de pelo menos 3 e as ilhas de Martensita-Austenita, menos que 8% de tais ilhas de Martensita-Austenita que têm um tamanho acima de 0,5 µm, - no máximo 10% de martensita fresca e - martensita recuperada que contém precipitados de pelo menos um elemento escolhido entre nióbio, titânio e vanádio. A presente invenção também se refere a um método de fabricação da mesma.

Description

“CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO, MÉTODO PARA FABRICAÇÃO DE UMA CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO E MÉTODO PARA PRODUÇÃO DE UMA JUNTA SOLDADA POR PONTOS DE PELO MENOS DUAS CHAPAS DE AÇO” CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A presente invenção refere-se a uma chapa de aço de alta resistência que tem alta ductilidade e formabilidade e a um método para obter tal chapa de aço.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[002] Para fabricar vários itens, tais como partes de membros estruturais de carroceria e painéis de carroceira para veículos automotivos, é conhecido o uso de chapas feitas de aços com DP (Dupla Fase) ou aços com TRIP (Plasticidade Induzida por Transformação).
[003] Para reduzir o peso do automóvel para melhorar seu rendimento de combustível em vista da conservação do ambiente mundial, é desejável ter chapas que tenham rendimento e resistência elevados à tração. Porém, tais chapas também têm que ter uma boa ductilidade e uma boa formabilidade e mais especificamente uma boa flangeabilidade de estiramento.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
[004] O propósito da invenção, portanto, é fornecer uma chapa de aço que atinja um limite de elasticidade de pelo menos 700 MPa, uma resistência à tração de pelo menos 900 MPa, um alongamento uniforme de pelo menos 12% e uma razão de expansão de furo de pelo menos 20%.
[005] O objetivo da presente invenção é atingido ao fornecer uma chapa de aço de acordo com a reivindicação 1. A chapa de aço pode também compreender características de qualquer uma das reivindicações 2 a 12. Outro objetivo é alcançado ao fornecer o método de acordo com a reivindicação 13. O método pode também compreender características de qualquer uma das reivindicações 14 a 15. Outro objetivo é atingido ao fornecer a junta soldada por pontos de acordo com a reivindicação 16 ou 17.
DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO
[006] A invenção será agora descrita em detalhes e ilustrada por exemplos sem apresentar limitações.
[007] Doravante, Ae1 determina a temperatura de transformação de equilíbrio abaixo da qual austenita é completamente instável, Ae3 determina a temperatura de transformação de equilíbrio acima da qual austenita é completamente estável, Arô determina a temperatura até a qual a microestrutura permanece completamente austenítica sob resfriamento, TO determina a temperatura acima da qual a cementita se dissolve sub aquecimento e Ms determina a temperatura inicial de martensita, ou seja, a temperatura na qual a austenita começa a se transformar em martensita sob resfriamento.
[008] Todas as porcentagens composicionais são dadas em porcentual em peso (% em peso), a menos que indicado de outro modo.
[009] A composição do aço, de acordo com a invenção, compreende, em porcentual em peso: - 0,03% < C < 0,25% para garantir uma resistência satisfatória e melhorar a estabilidade da austenita retida que é necessária para obter um alongamento suficiente. De preferência, o teor de carbono é maior que ou igual a 0,1%. Se o teor de carbono é muito alto, a chapa laminada a quente é muito difícil para laminar a frio e a soldabilidade é insuficiente. Se o teor de carbono é abaixo de 0,03%, a resistência à tração não irá atingir os valores-alvo; - 3,5% < Mn < 8% para garantir uma resistência satisfatória e atingir estabilização de pelo menos parte da austenita, para obter um alongamento suficiente. Abaixo de 3,5%, a estrutura final compreende uma fração de austenita retida insuficiente, e um teor de Mn insuficiente na austenita retida, para que a combinação desejada de ductilidade e resistência não seja atingida. O máximo é definido para evitar ter problemas de segregação que são prejudiciais para a ductilidade. De preferência, o teor de manganês é maior que ou igual a 3,7%; e - 0,1% < Si < 2,0% e 0,03% < Al < 2,0%. De acordo com a invenção, Si e Al juntos desempenham um papel importante: silicone atrasa a precipitação de cementita sob resfriamento abaixo da temperatura de transformação de equilíbrio Ae3. Desse modo, uma adição de Si de pelo menos 0,1% ajuda a estabilizar uma quantidade suficiente de austenita retida. Si adicionalmente fornece fortalecimento de solução sólida e retarda a formação de carbonetos durante redistribuição de carbono de martensita para austenita resultante de um reaquecimento imediato e etapa de retenção realizada após uma transformação martensítica parcial. Em um teor muito elevado, óxidos de silício se formam na superfície, o que prejudica a revestibilidade do aço. Desse modo, o teor de Si é menor ou igual a 2,0%.
[010] O alumínio é um elemento muito eficaz para desoxidar o aço na fase líquida durante elaboração. Além disso, Al é um elemento formador de alfa que aumenta as temperaturas Ae1 e Ae3 do aço. Portanto, devido à adição de pelo menos 0,03% de Al, o domínio intercrítico (ou seja, entre Ae1 e Ae3) está em uma faixa de temperatura que favorece repartição de Mn na austenita, conforme descrito em detalhes adicionais abaixo. O teor de Al não é maior que 2,0%, de preferência não maior que 1,2% para evitar a ocorrência de inclusões, para evitar problemas de oxidação e para garantir a temperabilidade do material.
[011] O aço, de acordo com a invenção, deve conter pelo menos um elemento escolhido entre nióbio, titânio e vanádio, em um teor combinado mínimo de pelo menos 0,01% Tal adição irá permitir fortalecimento da martensita recuperada ao limitar o crescimento de ripas martensíticas através de precipitação.
[012] Nb < 0,080% pode ser adicionado para refinar os grãos de austenita durante laminação a quente e para fornecer fortalecimento de precipitação. Em uma realização preferencial, a quantidade mínima de nióbio adicionado é 0,010%. Acima de 0,080% de adição, limite de elasticidade, alongamento e razão de expansão de furo não são garantidos no nível desejado.
[013] Ti < 0,080% pode ser adicionado para fornecer fortalecimento de precipitação. Em uma realização preferencial, a quantidade mínima de titânio adicionada é 0,010%. No entanto, quando sua quantidade é acima ou igual a 0,080%, limite de elasticidade, alongamento e razão de expansão de furo não são garantidos no nível desejado.
[014] V<0,2% pode ser adicionado para fornecer fortalecimento de precipitação. Em uma realização preferencial, a quantidade mínima de vanádio adicionado é 0,010%. No entanto, quando sua quantidade é acima ou igual a 0,2%, limite de elasticidade, alongamento e razão de expansão de furo não são garantidos no nível desejado.
[015] O remanescente da composição do aço é ferro e impurezas resultantes da fundição. A este respeito, Ni, Cu, S, P e N pelo menos são considerados como elementos residuais que são impurezas inevitáveis. Desse modo, seus teores são menos que 0,05% para Ni, 0,03% para Cu, 0,010% para S, 0,020% para P e 0,008% para N.
[016] Alguns elementos podem opcionalmente ser adicionados à composição do aço, de acordo com a invenção: - 01% < Mo < 0,5%. Molibdênio aumenta a temperabilidade, estabiliza a austenita retida de modo que reduza a decomposição de austenita durante repartição, e reduza a segregação central que pode resultar do alto teor de manganês e que é prejudicial à razão de expansão de furo. Ademais,
Mo ajuda a refinar a estrutura. Acima de 0,5%, a adição de Mo é cara e ineficaz em vista das propriedades que procuradas; - 0,01% < Cr € 1% para atrasar a dissolução de carbonetos e estabilizar a austenita retida. Um máximo de 1% de cromo é permitido, acima um efeito de saturação é observado, e adicionar cromo é tanto inútil quanto dispendioso; e - 0,0005% < B < 0,004% para aumentar o arrefecimento brusco do aço.
[017] De preferência, a composição do aço é tal que o aço tenha um equivalente de carbono Ceq menor ou igual a 0,4%, sendo que o equivalente de carbono é definido como Ceq = C% + Si%/55 + Cr%/20 + Mn%/19 — Al%/18+ 2,2*P% — 3,24*B% - 0,133*Mn% * Mo%.
[018] A microestrutura da chapa de aço laminada a frio e tratada com calor, de acordo com a invenção, será agora descrita.
[019] A chapa de aço laminada a frio e tratada com calor tem uma estrutura que consiste em, em fração de superfície: - entre 10% e 30% de austenita retida, sendo que a dita austenita retida está presente como películas que têm uma razão de aspecto de pelo menos 3 e as ilhas de Martensita-Austenita (denominadas ilhas de MA), sendo que menos que 8% de tais ilhas de MA tem um tamanho acima de 0,5 um, - no máximo 10% de martensita fresca e - martensita recuperada que contém precipitados de pelo menos um elemento escolhido entre nióbio, titânio e vanádio.
[020] As frações de superfície e razão de aspecto são determinadas através do seguinte método: um espécime é cortado do laminado a frio e tratado com calor, polido e gravado com um reagente conhecido por si só, para revelar a microestrutura. O corte é posteriormente examinado através de microscópio óptico ou de varredura eletrônica, por exemplo, com um
Microscópio de Varredura Eletrônica com um Canhão de Emissão de Campo (“FEG-SEM”) em uma ampliação maior que 5000x, acoplado a um dispositivo de Difração de Retrodispersão Eletrônica (EBSD”) e a um Microscópio Eletrônico de Transmissão (TEM).
[021] A determinação da fração de superfície de cada constituinte é realizada com análise de imagem através de um método conhecido por si só. A fração de austenita retida é, por exemplo, determinada por difração de raios-X (XRD).
[022] A microestrutura da chapa de aço laminada a frio e tratada com calor inclui pelo menos 10% de austenita que é, em temperatura ambiente, austenita retida. Quando presente em fração de superfície de pelo menos 10%, a austenita retida contribui para aumentar a ductilidade. Acima de 30%, o nível necessário de razão de expansão de furo HER, de acordo com o certificado ISO 16630:2009, é menor que 20%.
[023] A austenita retida está presente como películas que têm uma razão de aspecto de pelo menos 3 e como ilhas de MA (Martensita- Austenita), sendo que menos que 8% de tais ilhas de MA tem um tamanho acima de 0,5 um.
[024] O valor mínimo específico de razão de aspecto das películas de austenita residuais e a porcentual máxima de ilhas de MA que têm um tamanho acima de 0,5 um devem ser respeitados para obter o nível necessário de razão de expansão de furo HER, de acordo com o certificado ISO 16630:2009.
[025] Em uma realização preferencial, a chapa de aço laminada a frio e tratada com calor, de acordo com a invenção, é tal que a razão de fração entre ilhas de MA que têm um tamanho acima de 0,5 um e a película de austenita esteja abaixo de 1,0 ou, melhor ainda, abaixo de 0,5.
[026] Em outra realização preferencial, a chapa de aço laminada a frio e tratada com calor, de acordo com a invenção, é tal que menos que 5% de tais ilhas de MA tenham um tamanho acima de 0,5 um.
[027] Em outra realização preferencial, a chapa de aço laminada a frio e tratada com calor, de acordo com a invenção é tal que a fração de superfície de película de austenitas que tem uma razão de aspecto acima de 3 seja pelo menos 8%.
[028] A microestrutura da chapa de aço laminada a frio e tratada com calor inclui no máximo 10% de martensita fresca. De fato, uma fração de martensita fresca maior que 10% iria levar a uma razão de expansão de furo HER, de acordo com o certificado ISO 16630:2009, menor que 20%.
[029] Em outra realização preferencial, a chapa de aço laminada a frio e tratada com calor, de acordo com a invenção, é tal que a fração de superfície de martensita fresca esteja abaixo de 5%.
[030] A microestrutura da chapa de aço laminada a frio e tratada com calor inclui martensita recuperada que contém precipitados de pelo menos um elemento escolhido entre nióbio, titânio e vanádio. Se tais precipitados não estão presentes, o grau de aço não pode atingir o valor mínimo de resistência à tração alvo pela invenção.
[031] Martensita recuperada pode ser distinguida de martensita fresca em um corte polido e gravado com um reagente conhecido por si só, por exemplo, reagente Nital, observado por Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM) e Difração de Retrodispersão Eletrônica (EBSD).
[032] A chapa de aço, de acordo com a invenção, pode ser produzida por qualquer método de fabricação adequado e o técnico no assunto pode definir um. É, no entanto, preferencial usar o método, de acordo com a invenção, que compreende as seguintes etapas:
[033] Chapa de aço laminada a quente que tem uma espessura entre, por exemplo, 1,8 a 6 mm, pode ser produzida ao fundir um aço que tem uma composição, conforme mencionado acima, para obter uma placa, que reaquece a placa em uma Treaquecimento compreendida entre 1.150 “C e
1.300 “ºC, e laminar a quente a placa reaquecida, seno que a temperatura de laminação final é maior que Ar3, para obter um aço laminado a quente.
[034] A temperatura de laminação final é de preferência de no máximo 1.000 ºC, para evitar crescimento de grãos dos grãos austeníticos.
[035] O aço laminado a quente é então resfriado, em uma taxa de resfriamento, por exemplo, compreendida entre 1 ºC/s e 120 “C/s, e bobinado em uma temperatura Trhovina compreendida entre 20 ºC e 600 ºC.
[036] Após o embobinamento, a chapa pode ser decapada.
[037] A chapa de aço laminada a quente é então recozida, para melhorar a laminabilidade a frio e a tenacidade da chapa de aço laminada a quente, e para fornecer uma chapa de aço laminada a quente e recozida que é adequada para fabricação de uma chapa de aço laminada a frio e tratada com calor que tem elevadas propriedades mecânicas, em particular uma elevada resistência e uma elevada ductilidade.
[038] Em uma realização preferencial, o recozimento realizado na chapa de aço laminada a quente é um recozimento intermitente, realizado em uma temperatura compreendida entre 500 ºC e 680 “C, durante 1.000 s a
50.000 s.
[039] A chapa de aço laminada a quente e recozida é então opcionalmente decapada.
[040] A chapa de aço laminada a quente e recozida é então laminada a frio para obter uma chapa de aço laminada a frio que tem uma espessura que pode ser, por exemplo, entre 0,7 mm e 3 mm, ou melhor ainda, na faixa de 0,8 mm a 2 mm.
[041] A razão de redução de laminação a frio é de preferência compreendida entre 20% e 80%. Abaixo de 20%, a recristalização durante subsequente tratamento térmico não é favorecida, o que pode afetar a ductilidade da chapa de aço laminada a frio e tratada com calor. Acima de 80%, existe um risco de fissuração de borda durante laminação a frio.
[042] A chapa de aço laminada a frio é então tratada com calor em uma linha de recozimento contínua.
[043] O tratamento térmico compreende as etapas de: - reaquecer a chapa de aço laminada a frio em uma primeira temperatura de recozimento acima de 860 ºC e manter a chapa de aço laminada a frio na dita temperatura de recozimento por um tempo de retenção compreendido entre 30 s e 600 s, para obter, sob recozimento, uma estrutura completamente austenítica.
[044] A taxa de reaquecimento para a primeira temperatura de recozimento é de preferência compreendida entre 1 º*ºC/s e 200 *C/s.
[045] Arrefecer bruscamente a chapa de aço laminada a frio em uma taxa de resfriamento compreendida entre 0,5 ºC/s e 200 ºC/s, para uma temperatura de arrefecimento brusco compreendida entre 20 ºC e Ms-50 “ºC e manter na dita temperatura de arrefecimento brusco por um tempo de retenção compreendido entre 1 e 200 s.
[046] A taxa de resfriamento é escolhida para evitar a formação de perlita sob resfriamento. Para cada composição particular do aço e cada estrutura, um técnico no assunto sabe como determinar o ponto de transformação inicial Ms da austenita por dilatometria.
[047] Durante essa etapa de arrefecimento brusco, a austenita se transforma parcialmente em martensita.
[048] Se a temperatura de arrefecimento brusco é menor que ºC, a fração de martensita recuperada na estrutura final é muito alta para estabilizar uma quantidade suficiente de austenita retida acima de 10%. Além disso, se a temperatura de arrefecimento brusco é maior que Ms-50 ºC, a fração de martensita recuperada na estrutura final é muito baixa para obter a razão desejada de expansão de furo.
[049] Opcionalmente reter a chapa arrefecida bruscamente na temperatura de arrefecimento brusco por um tempo de retenção compreendido entre 1 s e 200 s, de preferência entre 3 s e 7 s, para evitar a formação de carbonetos épsilon em martensita, que iria resultar em uma diminuição no alongamento do aço.
[050] Reaquecer a chapa de aço laminada a frio para uma segunda temperatura de recozimento compreendida entre TO e 720 ºC, e manter a chapa de aço laminada a frio na dita temperatura de recozimento por um tempo compreendido entre 100 s e 2.000 s.
[051] Durante essa segunda etapa de recozimento, a cementita se dissolve e o carbono e Mn difundem da martensita para a austenita, de modo que atingem um enriquecimento em carbono e Mn da austenita e recuperam a martensita.
[052] Opcionalmente revestir banhada a quente a chapa em um banho em uma temperatura menor ou igual a 480 ºC. Qualquer tipo de revestimento pode ser usado e em particular, zinco ou ligas de zinco, como ligas de zinco-níquel, zinco-magnésio ou zinco-magnésio-alumínio, alumínio ou ligas de alumínio, por exemplo, alumínio-silício.
[053] Imediatamente após a segunda etapa de recozimento, ou imediatamente após a etapa de revestimento banhado a quente, se realizada, resfriar a chapa de aço laminada a frio para a temperatura ambiente, para obter uma chapa de aço laminada a frio e tratada com calor. A taxa de resfriamento é de preferência maior que 1 ºC/s, por exemplo, compreendida entre 2 º*C/s e ºC/s.
[054] Durante essa etapa de resfriamento, parte da austenita pode se transformar em martensita fresca. No entanto, a fração de superfície da martensita fresca permanece menor ou igual a 10%, devido à estabilização de austenita com carbono e manganês.
[055] Opcionalmente, após resfriamento até a temperatura ambiente, se a etapa de revestimento banhado a quente não foi realizada, a chapa pode ser revestida por métodos eletroquímicos, por exemplo, eletrogalvanização, ou através de qualquer processo de revestimento a vácuo, como PVD ou Deposição de Vapor a Jato. Qualquer tipo de revestimento pode ser usado e em particular, zinco ou ligas de zinco, como ligas de zinco-níquel, zinco-magnésio — ou zZinco-magnésio-alumínio. — Opcionalmente, após revestimento por eletrogalvanização, a chapa pode ser submetida à degaseificação.
EXEMPLOS
[056] Três classes, cujas composições são coletadas na Tabela 1, foram difundidas em semiprodutos e processadas em chapas de aço seguindo os parâmetros de processo coletados na Tabela 2, de modo que sofre aquecimento, laminação a quente controlada e subsequente resfriamento de água, atingido por arrefecimento brusco e autorrevenimento. TABELA 1 - COMPOSIÇÕES
[057] As composições testadas são coletadas na Tabela a seguir em que os teores de elementos são expressos em porcentual em peso: Aço | C | A [o146| 386 |148/0,03] - lo.,059/ - | 0,001 [0,009] 0,004 [ 645 [ 660 | 780 | B jo126 | e [o110| 517 [os1l181]- | - |- 0001 noir ocos| 580 [660] 50 |
[058] Aço A e B são de acordo com a invenção enquanto aço C é um exemplo comparativo.
[059] Para um aço dado, um técnico no assunto sabe como determinar temperaturas Ae1, Ae3 e TO através de ensaios de dilatometria e análise de metalografia.
TABELA 2 — PARÂMETROS DE PROCESSO
[060] Semiprodutos de aço, como fundição, foram reaquecidos a
1.250 ºC, laminados a quente e então bobinados a 550 “ºC, decapados, recozidos a 600 ºC durante 5 h, decapados e laminados a frio com uma taxa de 50%. Eles foram então processados sob as seguintes condições: cozimento Tempo de Taxa de Taxa de | Tarrefecime |retenção em Test e reaquecime Es: Te resfriame | nto brusco | Tarrefecime ato a nto (*C/s) nto (*C/s) (ºC) nto brusco (s) FE a Tm E ss so 66] [E Ta o 890 Ti [5 [so [a 680 600] [Tao [sn 2 5 [2 [3 [680 1600] [4ja| 10 | so f120/ 5 [30 | 3 | ão oo] 860 120] 5 210 3 670 [6eja|l 10 | so l120/ 5 [| 20 | 3 | 69 |150 7 820 120) 5 210 3 690 [ejel 10 | eso 120 5 [| 20 | 3 | 67% oo] [a TB [o so Tio [5 [so Ts 690 300] |B] 10 | 950 120] 5 200 3 680 |600| FB | eso [12] 5 so Rs [700 [00 BB De e EE ro 500] FEB e E EE re [soo 4 Bs so 500]
1.000
[061] As amostras resultantes foram então analisadas e os elementos de microestrutura e propriedades mecânicas correspondentes foram respectivamente coletados na Tabela 3 e 4. TABELA 3 — MICROESTRUTURA E PRECIPITADOS
[062] As porcentagens de fase das microestruturas da chapa de aço obtida foram determinadas: y yrazãode | MA FM RM RF — |Precipitados Teste em (%) aspecto (%) (%) (%) (%) RM? er pas Da a RH o | sm | Laos Doe da a je | o | sm |
Teste! | Y yrazãode | — MA FM RM RF Precipitados (%) aspecto (%) (%) (%) (%) RM? E NC RC O O O NI O ET] ae las [Deo da a je | o | sm | a [| 6 jog |] 7 joe | o | sm | le f16 | 5 | 1w | 7 | o | sm | 7 16 4 25 15 69 o Sim BT TAIS x Sa sn EM 22 10 4 2 76 o Sim Fe a TA a A AR a sm [amas [aa 7a | o | sm
[2] 2 [| 458 jo | 9 | o | 7% | sm | 18 1º | o | & | sm 23 1 | o | 68 | sm | [15 2 Para zo | Não |
[16] 2 [as Pa a ra o | Não | raro pas par ag | o | Não | *: testes de acordo com a invenção. y: representa fração residual de superfície de austenita y razão de aspecto: representa a razão de aspecto de películas de austenita MA: representa ilhas de MA fração de superfície com um tamanho acima de 0,5 um FM: representa fração de superfície de martensita fresca RM: representa fração de superfície de martensita recuperada RF representa fração de superfície de ferrita recristalizada.
[063] Precipitados em RM: representa presença de precipitados de Nb em martensita recuperada TABELA 4 — PROPRIEDADES MECÂNICAS
[064] Propriedades mecânicas das amostras testadas foram determinadas e coletadas na Tabela a seguir: YS (MPa) TS (MPa) UE (%) HER (%)
1.028 z ToTa 158 255 T.o46 La a ss [seo [653
UE (%) 2 [6 | & | 138 | 148 | 13 8
EX 10º Pr |] no | oa. |] 185 | 162 | 33 16 *: testes de acordo com a invenção.
[065] O limite de elasticidade YS, a resistência à tração TS e o alongamento uniforme UE são medidos de acordo com certificado ISO padrão de ISO 6892-1, publicado em Outubro de 2009. A razão de expansão de furo HER é medida de acordo com padrão de ISO 16630:2009. Devido às diferenças nos métodos de medição, os valores da razão de expansão de furo HER, de acordo com o padrão de ISO 16630:2009, são muito diferentes e não comparáveis aos valores da razão de expansão de furo À, de acordo com a JFS T 1001 (padrão da Federação de Ferro e Aço do Japão).
[066] Os exemplos mostram que as chapas de aço, de acordo com a invenção, a saber exemplos 1 a 4 e 8 a 11 são os únicos a mostrar todas as propriedades alvo graças às suas composição e microestruturas específicas.

Claims (17)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1 CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO e tratada com calor, produzida a partir de um aço que tem uma composição caracterizada por compreender, em porcentual em peso:
    C: 0,03 a 0,25%
    Mn: 3,5 a 8%
    Si: 0,1 a 2,0%
    Al: 0,03 a 2,0%
    Ti € 0,080%
    Nb < 0,080%
    V<0,2%
    V+Ti+Nb>0,01%
    S $0,010%
    P < 0,020%
    N < 0,008%
    e que compreende opcionalmente um ou mais dos seguintes elementos, em porcentual em peso:
    Mo: 0,1 a 0,5%
    Cr: 0,01 a 1%
    B: 0,0005 a 0,004%
    sendo que o remanescente da composição é ferro e impurezas inevitáveis resultantes da fundição,
    sendo que a chapa de aço laminada a frio tem uma microestrutura que consiste em, em fração de superfície:
    - entre 10% e 30% de austenita retida, sendo que a austenita retida está presente como películas que têm uma razão de aspecto de pelo menos 3 e como ilhas de Martensita-Austenita, sendo que menos que 8% de tais ilhas de Martensita-Austenita tem um tamanho acima de 0,5 um,
    - no máximo 10% de martensita fresca e - martensita recuperada que contém precipitados de pelo menos um elemento escolhido entre nióbio, titânio e vanádio.
  2. 2. CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO e tratada com calor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo teor de alumínio ser no máximo 1,2%.
  3. 3. CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO e tratada com calor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada pelo teor de nióbio ser pelo menos 0,010%.
  4. 4. CHAPA DE AÇO LAMINADA A frio e tratada com calor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo teor de carbono ser pelo menos 0,10%.
  5. 5. CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO e tratada com calor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pela razão de fração entre ilhas de Martensita-Austenita que têm um tamanho acima de 0,5 um e a película de austenita estar abaixo de 1,0.
  6. 6. CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO e tratada com calor, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pela razão de fração entre ilhas de Martensita-Austenita que têm um tamanho acima de 0,5 um e a película de austenita estar abaixo de 0,5.
  7. 7. CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO e tratada com calor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pela fração de superfície de martensita fresca estar abaixo de 5%.
  8. 8. CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO e tratada com calor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada por menos que 5% de tais ilhas de Martensita-Austenita terem um tamanho acima de 0,5 um.
  9. 9 CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO e tratada com calor,
    de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pela fração de superfície de película de austenitas que têm uma razão de aspecto acima de 3 ser pelo menos 8%.
  10. 10. CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO e tratada com calor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, sendo que a chapa de aço laminada a frio e tratada com calor é caracterizada por ser revestida com Zn ou uma liga de Zn.
  11. 11. CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO e tratada com calor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, sendo que a chapa de aço laminada a frio e tratada com calor é caracterizada por ser revestida com Al ou uma liga de Al.
  12. 12. “CHAPA DE AÇO LAMINADA a frio e tratada com calor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, sendo que a chapa de aço laminada a frio e tratada com calor é caracterizada por ter um limite de elasticidade YS de pelo menos 700 MPa, uma resistência à tração TS de pelo menos 900 MPa, um alongamento uniforme UE de pelo menos 12%, e uma razão de expansão de furo HER de pelo menos 20%.
  13. 13. — MÉTODO PARA FABRICAÇÃO DE UMA CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO e tratada com calor caracterizado por compreender as seguintes etapas sucessivas: - fundir um aço para obter uma placa, sendo que o aço tem uma composição, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, - reaquecer a placa em uma temperatura Treaquecimento compreendida entre 1.150 ºC e 1.300 ºC, - laminar a quente a placa reaquecida em uma temperatura maior que Ar3 para obter uma chapa de aço laminada a quente, - embobinar a chapa de aço laminada a quente em uma temperatura de embobinamento Trobina compreendida entre 20 ºC e 600 ºC,
    - recozer a chapa de aço laminada a quente, para obter uma chapa de aço laminada a quente e recozida, - laminar a frio a chapa de aço laminada a quente e recozida para obter uma chapa de aço laminada a frio, - reaquecer a chapa de aço laminada a frio em uma primeira temperatura de recozimento acima de 860 ºC e manter a chapa de aço laminada a frio na temperatura de recozimento por um tempo de retenção compreendido entre 30 s e 600 s, para obter, sob recozimento, uma estrutura completamente austenítica, - arrefecer bruscamente a chapa de aço laminada a frio em uma taxa de resfriamento compreendida entre 0,5 ºC/s e 200 “C/s, a uma temperatura de arrefecimento brusco compreendida entre 20 ºC e Ms-50 ºC e mantê-la na temperatura de arrefecimento brusco por um tempo de retenção compreendido entre 1 e 200 s, - reaquecer a chapa de aço laminada a frio em uma segunda temperatura de recozimento compreendida entre TO e 720 ºC, TO que determina a temperatura acima da qual a cementita se dissolve sob aquecimento, e manter a chapa de aço laminada a frio na temperatura de recozimento por um tempo compreendido entre 100 s e 2.000 s, - resfriar a chapa de aço laminada a frio até a temperatura ambiente, para obter uma chapa de aço laminada a frio e tratada com calor.
  14. 14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo recozimento que é realizado na chapa de aço laminada a quente ser um recozimento intermitente, realizado em uma temperatura compreendida entre 500 “ºC e 680 ºC, durante 1.000 s a 50.000 s.
  15. 15. — MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 14, caracterizado pela taxa de aquecimento da chapa de aço laminada a frio estar compreendida entre 1 e 200 ºC/s.
  16. 16. MÉTODO PARA PRODUÇÃO DE UMA JUNTA SOLDADA POR PONTOS DE PELO MENOS DUAS CHAPAS DE AÇO caracterizado por compreender as etapas de: - fornecer uma chapa de aço laminada a frio e tratada com calor, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 12 ou produzida por um método, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 13 a 15, - fornecer uma segunda chapa de aço, e - soldar por pontos a chapa de aço laminada a frio e tratada com calor à segunda chapa de aço.
  17. 17. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pela segunda chapa de aço ser uma chapa de aço laminada a frio e tratada com calor, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, ou produzida por um método, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 13 a 15.
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