BR112020008427A2 - chapa de aço, chapa de aço galvanizado por imersão a quente e chapa de aço galvanizado e recozido - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a uma chapa de aço em que a composição química do metal comum inclui, em % em massa, C: 0,17 a 0,40%, Si: 0,10 a 2,50%, Mn: 1,00 a 10,00%, P: 0,001 a 0,03%, S: 0,0001 a 0,02%, Al: 0,001 a 2,50%, N: 0,0001 a 0,010%, O: 0,0001 a 0,010%, Ti: 0 a 0,10%, Nb: 0 a 0,10%, V: 0 a 0,10%, B: 0 a 0,010%, Cr: 0 a 2,00%, Ni: 0 a 2.00%, Cu: 0 a 2,00%, Mo: 0 a 2,00%, Ca: 0 a 0,50%, Mg: 0 a 0,50%, REM: 0 a 0,50%, e o saldo: Fe e impurezas, em que a chapa de aço tem, a partir da superfície do metal comum até uma profundidade de 5,0 ¿m ou mais, uma camada oxidada interna em que pelo menos uma parte de um contorno de grão de cristal é coberta por óxidos, e em que uma razão de cobertura de contorno de grão de óxidos é 60% ou mais em uma região a partir da superfície do metal comum até uma profundidade de 5,0 ¿m.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CHAPA DE AÇO, CHAPA DE AÇO GALVANIZADO POR IMERSÃO A QUENTE E CHAPA DE AÇO GALVANIZADO E RECOZIDO".

CAMPO DA TÉCNICA

[0001] A presente invenção refere-se a uma chapa de aço, uma chapa de aço galvanizado por imersão a quente e uma chapa de aço galvanizado e recozido.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

[0002] Chapas de aço de alta resistência são usadas como chapas de aço para automóveis, a fim de reduzir o peso dos automóveis e aumentar a economia de combustível, reduzindo assim a quantidade de emissões de gás dióxido de carbono e também para garantir a se- gurança dos ocupantes do automóvel. Nos últimos anos, além das chapas de aço galvanizadas por imersão a quente de alta resistência, as chapas de aço galvanizadas e recozidas de alta resistência também estão sendo usadas para garantir resistência à corrosão suficiente pa- ra o corpo e os componentes dos automóveis (por exemplo, consultar os Documentos de Patente 1 a 4).

[0003] No entanto, quando uma chapa de aço galvanizada por imersão quente e uma chapa de aço galvanizada e recozida que têm alta resistência forem submetidas à soldagem por pontos, ou uma chapa de aço laminado a frio de alta resistência e uma chapa de aço galvanizada forem submetidas à soldagem por pontos para montar o corpo e/ou os componentes de um automóvel, o trincamento que é chamado de "fragilização por metal líquido (LME)" pode ocorrer em uma zona de solda por pontos. O termo "LME (fragilização por metal líquido)" refere-se ao trincamento que ocorre quando o zinco de uma camada galvanizada é derretido por calor que surge durante a solda- gem por pontos, e o zinco fundido penetra nos contornos de grãos de cristal da microestrutura de chapa de aço na zona de solda, e o esfor-

ço de tração atua nesse estado.0001A LME ocorre de maneira percep- tível quando chapas de aço TRIP de alta resistência (chapas de aço com plasticidade induzida por transformação) são soldadas por pon- tos.

O termo “chapa de aço TRIP de alta resistência" refere-se a uma chapa de aço em que as concentrações de C, Si e Mn são mais altas do que em uma chapa de aço de alta resistência normal e que contém austenita retida e, dessa forma, tem excelente capacidade de absor- ção de energia e conformabilidade em prensa.0002Ademais, a LME geralmente ocorre durante a soldagem por pontos de uma chapa de aço de alta resistência submetida à galvanização.

Entretanto, mesmo no caso de uma chapa de aço laminado a frio de alta resistência que não é submetida à galvanização, a LME pode ocorrer devido ao zinco derretido em uma chapa de aço galvanizada que entra em contato com a chapa de aço laminado a frio de alta resistência ao realizar soldagem por pontos na chapa de aço galvanizada.0003Como tecnologia para supri- mir a fragilização por metais líquidos, o Documento de Patente 5 pro- põe uma chapa de aço chapeada cuja superfície é submetida a reco- zimento e galvanização, que é uma chapa de aço galvanizada e reco- zida com alta resistência à tração, excelente em trabalhabilidade e re- sistência à fragilização por metal líquido e cujo substrato de aço tem uma composição contendo C: 0,04 a 0,25 % em massa, Si: 0,01 a 2,0 % em massa, Mn: 0,5 a 3,0,% em massa, P: 0,1 % em massa ou me- nos, S: 0,03 % em massa ou menos, e um ou mais tipos de elementos selecionados dentre Ti: 0,001 a 0,1 % em massa, Nb: 0,001 a 0,1 % em massa, V: 0,01 a 0,3 % em massa, Mo: 0,01 a 0,5 % em massa e Zr: 0,01 a 0,5 % em massa, com o saldo sendo Fe e impurezas inevi- táveis, e tem uma microestrutura de metal que consiste em uma fase de ferrita com uma fração de área de 40 a 95%, um ou mais tipos de fases dentre uma fase de bainita, uma fase de perlita e uma fase de martensita, e uma fase de austenita retida com uma razão em volume de 1 a 10%.

[0004] Ademais, no Documento de Patente 6, é proposto um mé- todo de produção de uma chapa de aço galvanizado e recozido para soldagem por pontos em que um substrato de aço contendo, em % em massa, C: 0,05 a 0,20%, Si: 0,5 a 2,0% e Mn: 1,0 a 2,5%, com o saldo sendo Fe e impurezas inevitáveis é laminado a quente, e após a lami- nação a quente ser resfriada a uma taxa de resfriamento de 30ºC/seg ou mais e ser bobinada a uma temperatura dentro de uma faixa de 450 a 580ºC para assim tornar a profundidade de oxidação intergranular da chapa de aço laminado a quente 5 um ou menos, que é seguido sub- metendo a chapa de aço laminado a quente à laminação a frio, execu- tando um processo de galvanoplastia de Fe na chapa de aço laminado a frio, de modo que a massa do revestimento se torne 3 g/m? ou mais, e realizando um processo de galvanização e recozimento na chapa de aço laminado a frio para tornar a profundidade de oxidação intergranu- lar da chapa de aço galvanizado e recozido 5 um ou menos.

LISTA DE DOCUMENTOS DA TÉCNICA ANTERIOR DOCUMENTOS DE PATENTE

[0005] Documento de Patente 1: JP2005-060742A

[0006] Documento de Patente 2: JP2004-323970A

[0007] Documento de Patente 3: JP2006-233333A

[0008] Documento de Patente 4: JP2004-315960A

[0009] Documento de Patente 5: JP2006-265671A

[0010] Documento de Patente 6: JP2008-231493A

SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA TÉCNICO

[0011] A chapa de aço divulgada no Documento de Patente 5 é uma chapa em que a austenita que é formada durante a soldagem por pontos é refinada por um efeito de ancoramento de precipitados e/ou precipitados compósitos de elementos adicionais, fazendo uma rota complexa para difundir e penetrar o zinco fundido para assim suprimir a penetração do zinco fundido. Entretanto, apenas fazer uma rota comple- xa para difundir e penetrar o zinco fundido não é necessariamente su- ficiente para aumentar a resistência à fragilização por metal líquido.

[0012] Ademais, quando a quantidade de elementos adicionais que formam precipitados compósitos que atuam para exercer um efei- to de ancoramento for aumentada, a resistência e a resistência à fragi- lização por metal líquido são aumentadas. Entretanto, por outro lado, devido ao fato de a ductilidade e tenacidade diminuírem, é difícil apli- car a chapa de aço do Documento de Patente 5 como uma chapa de aço para automóveis, o que é necessário para se submeter a proces- sos de trabalho complexos e severos.

[0013] Uma chapa de aço produzida pelo método divulgado no Documento de Patente 6 pode suprimir a ocorrência de fragilização por metal líquido mesmo em um caso em que a soldagem por pontos é realizada sob condições de uma grande corrente e uma grande entra- da de calor em que ocorre a expulsão, tornando a profundidade de oxidação intergranular Sum ou menos. Entretanto, se uma região com uma grande quantidade de tensão residual após o trabalho for soldada por pontos, zinco fundido é suscetível de penetrar nos contornos dos grãos de cristal da zona de solda e a fragilização por metal líquido é suscetível de ocorrer.

[0014] Um objetivo da presente invenção é fornecer uma chapa de aço, uma chapa de aço galvanizado por imersão a quente e uma cha- pa de aço galvanizado e recozido que sejam excelentes em resistência à fragilização por metal líquido.

SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA

[0015] A presente invenção foi realizada para resolver os proble- mas descritos acima, e a essência da presente invenção é uma chapa de aço, uma chapa de aço galvanizado por imersão a quente e uma chapa de aço galvanizado e recozido que são descritos abaixo.

[0016] (1) Uma chapa de aço em que uma composição química de um metal comum compreende, em % em massa, C: 0,17 a 0,40%, Si: 0,10 a 2,50%, Mn: 1,00 a 10,00%, P: 0,001 a 0,03%, S: 0,0001 a 0,02%, Al: 0,001 a 2,50%, N: 0,0001 a 0,010%, O: 0,0001 a 0,010%, Ti: 0 a 0,10%, Nb: 0 a 0,10%, V: 0a 0,10%, B: 0 a 0,010%, Cr: 0 a 2,00%, Ni: O a 2,00%, Cu: 0 a 2,00%, Mo: O a 2,00%, Ca: O a 0,50%, Mg: O a 0,50%, REM: O a 0,50%, e o saldo: Fe e impurezas, em que a chapa de aço tem, a partir de uma superfície do metal comum até uma profundidade de 5,0 um ou mais, uma camada oxidada interna em que pelo menos uma parte de um contorno de grão de cristal é coberto com óxidos, e em que: em uma região da superfície do metal comum até uma pro- fundidade de 5,0 um, uma razão de cobertura de contorno de grão dos óxidos é 60% ou mais.

[0017] (2) A chapa de aço de acordo com (1) acima, tendo: uma camada de descarbonetação da superfície do metal comum até uma profundidade de 50 um ou mais.

[0018] (3) A chapa de aço de acordo com (1) ou (2) acima, tendo: uma camada de galvanoplastia de níquel sobre a superfície do metal comum.

[0019] (4) A chapa de aço de acordo com qualquer um dentre (1) a (3) acima, em que a chapa de aço tem uma resistência à tração de 980 MPa ou mais.

[0020] (5) Uma chapa de aço galvanizado por imersão a quente, tendo: uma camada galvanizada por imersão a quente sobre uma superfície da chapa de aço de acordo com qualquer um dentre (1) a (4) acima.

[0021] (6) A chapa de aço galvanizado por imersão a quente de acordo com (5) acima, em que: uma massa de revestimento da camada galvanizada por imersão a quente não é maior que 70 g/m?.

[0022] (7) Uma chapa de aço galvanizado e recozido, tendo: uma camada galvanizada e recozida sobre uma superfície da chapa de aço de acordo com qualquer um dentre (1) a (4) acima.

[0023] (8) A chapa de aço galvanizado e recozido de acordo com (7) acima, em que: uma massa de revestimento da camada galvanizada e re- cozida não é maior que 70 g/m?.

[0024] (9) A chapa de aço galvanizado e recozido de acordo com (7) ou (8) acima, em que: a camada galvanizada e recozida contém, em % em mas- sa, Fe: 7,0 a 15,0%.

EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO

[0025] De acordo com a presente invenção, uma chapa de aço, uma chapa de aço galvanizado por imersão a quente e uma chapa de aço galvanizado e recozido que são excelentes em resistência à fragi- lização por metal líquido podem ser obtidas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0026] [Figura 1] A Figura 1 é uma vista que ilustra esquematica- mente o surgimento de LME que ocorreu em uma zona de solda.

[0027] [Figura 2] A Figura 2 é uma vista que ilustra esquematica- mente que um estado de solução sólida de oxigênio dentro de uma chapa de aço muda devido a uma mudança no esforço de tração du- rante o tratamento térmico. Na figura, (a) ilustra um estado de solução sólida de oxigênio em um caso em que um forte esforço de tração é aplicado, e (b) ilustra um estado de solução sólida de oxigênio em um caso em que um esforço de tração fraco é aplicado.

[0028] [Figura 3] A Figura 3 é um diagrama esquemático para des- crever um processo para calcular uma razão de cobertura de contorno de grão. Na figura, (a) ilustra óxidos de contorno de grão de uma ca- mada externa de aço imageada por imageamento de elétrons retroes- palhados por SEM e (b) ilustra um mapa de contorno de grão de cristal em que as diferenças de orientação de cristal de 15º ou mais estão presentes nas mesmas posições. Ademais, (c) ilustra uma porção co- berta por óxidos no contorno de grão de cristal, e (d) ilustra uma por- ção que não é coberta por óxidos.

[0029] [Figura 4] A Figura 4 é uma vista que ilustra a maneira de realizar um teste para avaliar a resistência à fragilização por metal lí- quido. Na figura, (a) ilustra a maneira na qual duas chapas de aço são soldadas por pontos, e (b) ilustra a maneira na qual o controle de cor- rente é realizado quando realiza-se a soldagem por pontos de duas chapas de aço.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES

[0030] Na Figura 1, a aparência de LME que ocorreu em uma zona de solda é esquematicamente ilustrada. Ao colocar uma chapa de aço 1a, uma chapa de aço 1b e uma chapa de aço 1c umas sobre as ou- tras e ao realizar a soldagem por pontos para formar uma pepita 2, as três chapas de aço podem ser unidas. Nesse momento, como ilustrado na Figura 1, em alguns casos, uma rachadura interna 3a entre as cha- pas de aço, uma rachadura externa 3b em uma porção de contato en- tre uma chapa de aço e um eletrodo de soldagem por pontos e uma rachadura externa 3c em uma porção de chapa de aço que não entra em contato diretamente com o eletrodo podem surgir

[0031] Conforme descrito acima, a LME ocorre devido à tensão que surge em torno de uma zona de solda durante a soldagem quando O Zinco de uma camada de chapeamento que derreteu devido ao calor que surgiu durante a soldagem penetra nos contornos de grãos de cristal da microestrutura da zona de solda e os contornos de grãos são fragilizados. A LME pode ocorrer não só em um caso em que três cha- pas de aço são colocadas umas sobre as outras e soldadas conforme ilustrado na Figura 1, como também em um caso em que duas chapas de aço ou quatro chapas de aço são colocadas umas sobre as outras e soldadas por pontos.

[0032] Os presentes inventores concentraram sua atenção no es- tado da camada externa de chapas de aço e conduziram estudos con- centrados sobre métodos para suprimir a ocorrência de LME causada por metal fundido (em particular, zinco fundido) e chegaram às seguin- tes conclusões.

[0033] Se um tratamento térmico for realizado sob condições pres- critas em uma chapa de aço na qual elementos facilmente oxidáveis, como Si e Mn, estão contidos no metal comum, em alguns casos, óxi- dos contendo elementos facilmente oxidáveis são formados nos con- tornos dos grãos de cristal dentro da chapa de aço, e não na superfície da chapa de aço.

[0034] Como resultado da realização de soldagem por pontos em vários tipos de chapas de aço, verificou-se que, no caso de uma chapa de aço na qual os óxidos internos mencionados acima são formados, há uma tendência que a ocorrência de LME seja suprimida. Considera- se que a penetração de zinco fundido durante a soldagem é suprimida, pois os contornos dos grãos de cristal na camada externa do metal comum são previamente cobertos pelos óxidos internos.

[0035] Portanto, os presentes inventores conduziram investiga- ções adicionais e descobriram que, para suprimir a ocorrência de LME, é importante fazer com que uma camada em que a oxidação interna supracitada ocorre mencionada. (a seguir, chamada de "camada oxi- dada interna") esteja presente a uma profundidade predeterminada, e também para aumentar a razão de cobertura de contornos de grãos de cristal por óxidos (a seguir, chamada de "razão de cobertura de con- torno de grãos”).

[0036] Além disso, como resultado da realização de estudos sobre métodos para produzir uma chapa de aço que satisfaça as condições mencionadas, os presentes inventores descobriram que é importante controlar as condições de tratamento térmico no momento da forma- ção de uma camada oxidada interna.

[0037] Os óxidos que surgem na camada externa de uma chapa de aço durante o recozimento são divididos na morfologia da oxidação externa e na morfologia da oxidação interna, dependendo do potencial de oxigênio na atmosfera de recozimento. Essa mudança na morfolo- gia é determinada pela competição entre um fluxo causado pela difu- são de elementos facilmente oxidáveis a partir do centro da espessura da chapa até a superfície da chapa de aço e um fluxo causado pela difusão de oxigênio a partir da superfície até o centro da espessura de chapa da chapa de aço.

[0038] Quando o potencial de oxigênio na atmosfera for baixo, ou quando o ponto de orvalho for baixo, a taxa de fluxo de difusão de oxi- gênio para o interior da chapa de aço é baixa, e a taxa de fluxo de di- fusão de elementos oxidáveis relativamente facilmente para a superfí- cie da chapa de aço é alto e, portanto, óxidos externos são formados.

[0039] Consequentemente, é necessário fazer com que óxidos in- ternos sejam formados para cobrir os contornos de grãos de cristal com óxidos, e é essencial aumentar o potencial de oxigênio na atmos- fera durante o recozimento ou elevar o ponto de orvalho.

[0040] Nota-se que, também foi divulgado que os contornos de grão não podem ser suficientemente cobertos com óxidos internos apenas controlando a atmosfera durante um tratamento térmico. Por- tanto, os presentes inventores conduziram estudos referentes a um método para fazer com que os contornos de grão sejam eficientemen- te cobertos por óxidos internos.

[0041] Como resultado, os presentes inventores descobriram que quando um tratamento térmico for realizado em um estado em que a temperatura de tratamento térmico é ajustada para uma alta tempera- tura e o esforço de tração é aplicado à chapa de aço para fazer com que as retículas de cristal se expandam, é possível fazer com que o oxigênio se dissolva eficientemente nas retículas dentro dos grãos da camada externa da chapa de aço, e a razão de cobertura de óxidos internos para os contornos de grão também aumenta.

[0042] Além disso, para aumentar a razão de cobertura de óxidos internos para os contornos de grão, não é necessário tornar o esforço de tração supracitado constante, porém em vez disso, é necessário aplicar alternadamente tensão forte e tensão fraca.

[0043] Conforme ilustrado na Figura 2(a), em um estado em que forte esforço de tração é aplicado, o oxigênio se dissolve nos contor- nos de grão de cristais e dentro dos grãos. Depois disso, como ilustra-

do na Figura 2(b), quando o esforço de tração se tornar fraco, devido ao estreitamento da retícula de cristal, o oxigênio dissolvido dentro dos grãos se move para os contornos de grão, e se estabiliza nos mesmos e está presente como um precipitado. Depois disso, quando forte ten- são for aplicada mais uma vez, o novo oxigênio da parte externa se dissolve dentro dos grãos. Repetindo este processo, os óxidos que se precipitam nos contornos de grãos de cristal aumentam, e a razão de cobertura de contorno de grão aumenta.

[0044] A presente invenção foi feita com base nas constatações descritas acima. Os respectivos requisitos da presente invenção são descritos em detalhe a seguir. (A) Composição Química de Metal Comum

[0045] As razões para limitar cada elemento são as seguintes. No- ta-se que, o símbolo "%" em relação ao teor na descrição a seguir sig- nifica “% em massa”. C: 0,17 a 0,40%

[0046] Carbono (C) é um elemento que é necessário para aumen- tar a resistência de chapa de aço. Quando o teor de C for menor que 0,17%, a austenita retida não pode ser suficientemente obtida e é difí- cil obter tanto alta resistência como alta ductilidade de maneira compa- tível. Por outro lado, quando o teor de C for mais de 0,40%, a soldabi- lidade diminui de maneira perceptível. Portanto, o teor de C é ajustado dentro da faixa de 0,17 a 0,40%. O teor de C é, de preferência, 0,20% ou mais e, de preferência, é não é maior que 0,35%. Si: 0,10 a 2,50%

[0047] Silício (Si) é um elemento que contribui para aumentar a resistência da chapa de aço suprimindo o amolecimento por têmpera de martensita, além do endurecimento por solução sólida. Além disso, em uma chapa de aço cuja trabalhabilidade é aprimorada pela plastici- dade induzida por transformação (efeito TRIP) da austenita retida, o Si é um elemento importante para suprimir a precipitação de carbonetos à base de ferro na austenita e garantir a razão em volume de austenita retida na microestrutura de chapa de aço.

[0048] Quando o teor de Si for menor que 0,10%, a dureza de martensita temperada diminui significativamente, e a austenita retida não pode ser suficientemente obtida, e a trabalhabilidade é insuficien- te. Por outro lado, quando o teor de Si for mais de 2,50%, a chapa de aço se torna frágil e a ductilidade diminui, e as propriedades de cha- peamento também diminuem e é provável que ocorra o não chapea- mento. Portanto, o teor de Si é ajustado dentro da faixa de 0,10 a 2,50%. O teor de Si é, de preferência, 0,50% ou mais e, de preferên- cia, é não é maior que 2,00%. Mn: 1,00 a 10,00%

[0049] Manganês (Mn) é um elemento que aumenta a temperabili- dade e contribui para aumentar a resistência da chapa de aço. Quando o teor de Mn for menor que 1,00%, uma microestrutura macia é forma- da durante o resfriamento após o recozimento, e é difícil garantir a re- sistência. Por outro lado, quando o teor de Mn for mais de 10,00%, de- vido à oxidação seletiva durante o recozimento de redução, as propri- edades de chapeamento diminuem e a trabalhabilidade e soldabilidade também diminuem. Portanto, o teor de Mn é ajustado dentro da faixa de 1,00 a 10,00%. O teor de Mn é, de preferência, 1,30% ou mais, e a partir do ponto de vista de soldabilidade é, de preferência, 5,00% ou menos. P: 0,001 a 0,03%

[0050] Fósforo (P) é um elemento que tem uma ação que aumenta a resistência da chapa de aço e suprime a penetração de zinco fundi- do na microestrutura de chapa de aço. Quando o teor de P for menor que 0,001%, o efeito supracitado não é suficientemente obtido. Por outro lado, quando o teor de P for mais de 0,03%, a chapa de aço é fragilizada por segregação de P aos contornos de grão de cristal. Con- sequentemente, o teor de P é ajustado dentro da faixa de 0,001 a 0,03%. O teor de P é, de preferência, 0,005% ou mais e, de preferên- cia, é não é maior que 0,02%.

S: 0,0001 a 0,02%

[0051] Enxofre (S) é um elemento que é uma causa de fragilidade a quente, e também dificulta a soldabilidade e a resistência à corrosão. O fato de tornar o teor de S menor que 0,0001% pode acarretar um aumento significativo no custo de produção, o teor de S é substanci- almente 0,0001% ou mais. Por outro lado, quando o teor de S for mais de 0,02%, a trabalhabilidade a quente, soldabilidade e resistência à corrosão diminuem de maneira perceptível. Portanto, o teor de S é ajustado dentro da faixa de 0,0001 a 0,02%. O teor de S é, de prefe- rência, 0,0010% ou mais e, de preferência, é não é maior que 0,01%.

Al: 0,001 a 2,50%

[0052] Alumínio (Al) é um elemento desoxidante, e é um elemento que suprime a formação de carbonetos à base de ferro e contribui para o aumento da resistência. Quando o teor de Al for menor que 0,001%, um efeito de desoxidação não é suficientemente obtido. Por outro lado, quando o teor de Al for mais de 2,50%, uma fração de ferrita aumenta e a resistência diminui. Portanto, o teor de Al é ajustado dentro da fai- xa de 0,001 a 2,50%. O teor de Al é, de preferência, 0,005% ou mais e, de preferência, é não é maior que 2,00%.

N: 0,0001 a 0,010%

[0053] Nitrogênio (N) é um elemento que forma nitretos e inibe a flangeabilidade por estiramento, e também é uma causa de ocorrência de bolha durante a soldagem. O fato de tornar o teor de N menor que 0,0001% pode acarretar um aumento significativo no custo de produ- ção, o teor de N é substancialmente 0,0001% ou mais. Por outro lado, quando o teor de N for mais de 0,010%, a flangeabilidade por estira-

mento diminui de maneira perceptível, e bolhas também ocorrem du- rante a soldagem. Portanto, o teor de N é ajustado dentro da faixa de 0,0001 a 0,010%. Embora o teor de N seja, de preferência, o mais bai- xo possível, a partir do ponto de vista de custo de produção, o teor de N é, de preferência, 0,0010% ou mais. Ademais, o teor de N é, de pre- ferência, não mais que 0,008%.

O: 0,0001 a 0,010%

[0054] Oxigênio (O) é um elemento que forma óxidos e inibe a flangeabilidade por estiramento. O fato de tornar o teor de O menor que 0,0001% pode acarretar um aumento significativo no custo de produção, o teor de O é substancialmente 0,0001% ou mais. Por outro lado, quando o teor de O for mais de 0,010%, a flangeabilidade por estiramento diminui de maneira perceptível. Portanto, o teor de O é ajustado dentro da faixa de 0,0001 a 0,010%. Embora o teor de O se- ja, de preferência, o mais baixo possível, a partir do ponto de vista de custo de produção, o teor de O é, de preferência, 0,0001% ou mais. Ademais, o teor de O é, de preferência, não mais que 0,007%.

Ti: 0 a 0,10% Nb: 0 a 0,10% V: 0a 0,10%

[0055] Titânio (Ti), nióbio (Nb) e vanádio (V) são elementos que contribuem para aumentar a resistência da chapa de aço por endure- cimento por precipitação, endurecimento de grãos finos suprimindo o crescimento de grãos, e endurecimento por discordância através de supressão de recristalização. Portanto, um ou mais tipos de elementos selecionados dentre esses elementos podem estar contidos, conforme necessário.

[0056] Entretanto, se o teor de qualquer um desses elementos for mais de 0,10%, carbonitretos grossos podem se precipitar e a plastici- dade pode diminuir. Portanto, o teor de cada um dentre Ti, Nb e V se torna não mais de 0,10%. Nota-se que, quando for desejado obter o efeito supracitado, o teor de um ou mais tipos de elementos seleciona- dos dentre Ti, Nb e V é, de preferência, 0,005% ou mais e é, com mais preferência, 0,010% ou mais.

B: 0 a 0,010%

[0057] Boro (B) é um elemento que se segrega em contornos de grão de austenita durante a soldagem e reforça os contornos de grãos de cristal, e contribui assim para o aumento da resistência à fragiliza- ção por metal líquido. Portanto, B pode estar contido conforme neces- sário. Entretanto, quando o teor de B for mais de 0,010%, carbonetos e nitretos são formados e o efeito supracitado é saturado, e a traba- Ihabilidade a quente diminui. Portanto, o teor de B se torna não mais que 0,010%. O teor de B é, de preferência, não mais que 0,005%. No- ta-se que, quando for desejado obter o efeito supracitado, o teor de B é, de preferência, 0,0005% ou mais e é, com mais preferência, 0,0008% ou mais.

Cr: 0 a 2,00% Ni: O a 2,00% Cu: 0 a 2,00%

[0058] Cromo (Cr), níquel (Ni) e cobre (Cu) são elementos que contribuem para aumentar a resistência. Portanto, um ou mais tipos de elementos selecionados dentre esses elementos podem estar conti- dos, conforme necessário.

[0059] Entretanto, se o teor de qualquer um desses elementos for mais de 2,00%, as propriedades de decapagem, soldabilidade e traba- lhabilidade a quente diminuem. Portanto, o teor de cada um dentre Cr, Ni e Cu se torna não mais de 2,00%. O teor de cada um desses ele- mentos é, de preferência, não mais que 1,50%. Nota-se que, quando for desejado obter o efeito supracitado, de preferência, o teor de um ou mais tipos de elementos selecionados dentre Cr, Ni e Cu é 0,01% ou mais e é, com mais preferência, 0,10% ou mais.

Mo: O a 2,00%

[0060] De modo similar a Mn e Ni, molibdênio (Mo) é um elemento que aumenta a temperabilidade do aço e contribui para o aprimora- mento da resistência. Portanto, Mo pode estar contido conforme ne- cessário. Entretanto, se o teor de Mo for mais de 2,00%, a trabalhabili- dade a quente diminui e a produtividade diminui. Portanto, o teor de Mo se torna não mais que 2,00%. O teor de Mo é, de preferência, não mais que 1,50%. Nota-se que, quando for desejado obter o efeito su- pracitado, o teor de Mo é, de preferência, 0,01% ou mais e é, com mais preferência, 0,10% ou mais.

Ca: 0 a 0,50% Mg: O a 0,50% REM: O a 0,50%

[0061] Cálcio (Ca), magnésio (Mg) e metais de terra rara (REM) são elementos que contribuem para o aumento da plasticidade. Por- tanto, um ou mais tipos de elementos selecionados dentre esses ele- mentos podem estar contidos, conforme necessário.

[0062] Entretanto, se o teor de qualquer um desses elementos for mais de 0,50%, as propriedades de decapagem, soldabilidade e traba- Ihabilidade a quente podem diminuir. Portanto, o teor de cada um den- tre Ca, Mg e REM se torna não mais de 0,50%. O teor de cada um desses elementos é, de preferência, não mais que 0,35%. Nota-se que, quando for desejado obter o efeito supracitado, o teor de um ou mais tipos de elementos selecionados dentre Ca, Mg e REM é, de pre- ferência, 0,0001% ou mais e é, com mais preferência, 0,0010% ou mais.

[0063] Ademais, no caso de conter uma combinação de Ca, Mg e REM, o teor total desses elementos é, de preferência, não mais que 0,50% e, com mais preferência, é não mais que 0,35%.

[0064] Na presente invenção, o termo "REM" refere-se a um total de 17 elementos que são Sc, Y e os lantanídeos, e o teor de REM su- pracitado significa o teor total desses elementos. Nota-se que, no uso industrial, os lantanídeos são adicionados sob a forma de metal misch.

[0065] Na composição química da chapa de aço da presente in- venção, o saldo é Fe e impurezas.

[0066] Aqui, o termo "impurezas" refere-se a componentes que, durante a produção industrial da chapa de aço, são misturados a partir da matéria-prima como minério ou sucata ou devido a vários fatores no processo de produção, e que são permitidos dentro de uma faixa que não afete adversamente a presente invenção. (B) Camada Oxidada Interna

[0067] A chapa de aço de acordo com a presente invenção tem uma camada oxidada interna a partir da superfície do metal comum até uma profundidade de 5,0 um ou mais. O termo "camada oxidada interna" refere-se a uma camada em que pelo menos uma parte de contornos de grãos de cristal do metal comum é coberta por óxidos de elementos facilmente oxidáveis como Si, Mn e assim por diante. Quando os contornos de grãos de cristal forem cobertos por óxidos, é possível inibir a penetração de metal fundido nos contornos de grãos de cristal durante a soldagem, e também suprimir a ocorrência de trin- camento por LME durante a soldagem.

[0068] Ademais, quando elementos facilmente oxidáveis como Si, Mn e outros estiverem presentes nos contornos de grãos de cristal como óxidos, a concentração de óxidos na superfície do metal comum é suprimida. Os óxidos formados na superfície do metal comum dimi- nuem a molhabilidade do metal por imersão a quente e também são a causa de não chapeamento. Portanto, ao formar uma camada oxidada interna, a ocorrência de não chapeamento pode ser impedida e as propriedades de chapeamento podem ser aprimoradas.

[0069] Ademais, é necessário que a razão de cobertura de contor- no de grão dos óxidos seja 60% ou mais em uma região a partir da superfície do metal comum até uma profundidade de 5,0 um. A razão de cobertura de contorno de grão é a proporção (%) do comprimento de contornos de grãos de cristal cobertos por óxidos em relação ao comprimento total de contornos de grãos de cristal na região supraci- tada. Se a profundidade à qual a camada oxidada interna está presen- te for menor que 5,0 um ou a razão de cobertura de contorno de grão for menor que 60%, um efeito de aprimorar a resistência à fragilização por metal líquido da chapa de aço não é obtido.

[0070] A profundidade à qual a camada oxidada interna está pre- sente é, de preferência, 5,5 um ou mais e, com mais preferência, é 6,0 um ou mais. Ademais, a razão de cobertura de contorno de grão é, de preferência, 70% ou mais e, com mais preferência, é 80% ou mais. Nota-se que, embora uma razão de cobertura de contorno de grão de 100% seja mais preferível, realizar uma taxa de cobertura de contorno de grãos de 100% exigiria muitas restrições das condições de produ- ção e levaria a um aumento significativo nos custos de produção. Por- tanto, o limite superior é ajustado como menor que 100%.

[0071] Na presente invenção, a profundidade à qual a camada oxidada interna está presente e a razão de cobertura de contorno de grão são determinadas pelo seguinte método conforme ilustrado na Figura 3. A análise de orientação de cristal (SEM-EBSD) baseada em microscopia eletrônica de varredura (SEM) e elétrons retroespalhados é usada para observar a microestrutura. Primeiro, uma amostra que será usada para observação de microestrutura é coletada da chapa de aço para permitir a observação da microestrutura em um corte trans- versal de espessura da chapa.

[0072] Na amostra obtida, uma face que é paralela à direção de laminação e perpendicular à direção da espessura da chapa é subme-

tida a polimento a úmido usando papel abrasivo e é adicionalmente submetida a polimento lustroso usando grãos abrasivos de diamante com diâmetro médio de 1 um para assim terminar a superfície de ob- servação para ser uma superfície espelhada. Em seguida, para remo- ver a tensão introduzida na superfície polida pelo polimento mecânico supracitado, o polimento com sílica coloidal é realizado usando uma suspensão em que álcool é adotado como um solvente.

[0073] Nota-se que, no polimento com sílica coloidal, uma vez que uma tensão adicional pode ser introduzida se a carga aplicada aumen- tar durante o polimento, é importante suprimir a carga durante o poli- mento. Portanto, para o polimento usando sílica coloidal, o polimento automático pode ser realizado usando VibroMet 2 produzido pela Bu- ehler por uma hora com uma configuração de saída de 40%.

[0074] No entanto, se eletropolimento ou ataque químico ou simila- res for aplicado no processo de remoção da deformação introduzida pelo polimento mecânico, os óxidos podem se dissolver e, consequen- temente, pode não ser possível determinar o estado real dos óxidos presentes nos contornos de grãos na observação. Além disso, cuida- dos similares também são necessários no caso de realizar o polimento em que a água é adotada como um solvente, pois os óxidos solúveis em água podem se dissolver no curso do polimento em que a água é adotada como um solvente e a observação de óxidos internos nos contornos de grãos pode não ser possível. Portanto, no processo de polimento e acabamento, pode ser necessário adotar um processo que não esteja incluído no procedimento supracitado.

[0075] A camada externa da amostra ajustada pelo procedimento descrito acima é observada por SEM e SEM-EBSD. Entre as amplia- ções de observação dentro da faixa de 1000 a 9000 vezes, uma am- pliação em que o número de grãos de ferrita incluídos na microestrutu- ra é 10 ou mais é selecionado, por exemplo, a ampliação é ajustada para 3000 vezes.

[0076] Primeiro, como ilustrado na Figura 3(a), óxidos que estão presentes nos contornos de grão são confirmados em uma imagem de elétrons retroespalhados obtida por SEM. Na imagem de elétrons re- troespalhados, os óxidos e a microestrutura de ferro e aço podem ser facilmente distinguidos, pois o tom da cor muda dependendo do núme- ro atômico (ou massa).

[0077] Ademais, no que diz respeito à observação da microestrutu- ra na imagem de elétrons retroespalhados, em um caso em que, por exemplo, um estado em que um número atômico (ou massa) é peque- no é definido para ser exibido em um "tom de cor preta", os óxidos com uma massa pequena em relação ao ferro podem ser exibidos em um tom de cor preta na imagem de observação (consultar a Figura 3(a)). A microestrutura da camada externa da chapa de aço em cinco campos visuais é imageada sob essa condição de observação, e o estado em relação à presença de óxidos internos é previamente verificado.

[0078] Subsequentemente, os dados de orientação de cristal para ferro bcc são adquiridos por SEM-EBSD nas mesmas posições dos campos visuais observados por meio da imagem de elétrons retroes- palhados por SEM supracitada. Uma magnitude arbitrária dentro da faixa de 1000 a 9000 vezes é selecionada como a magnitude de medi- ção e, por exemplo, a mesma magnitude que a magnitude para obser- vação da imagem de elétrons retroespalhados por SEM supracitada. Ademais, uma ampliação dentro da faixa de 0,01 a 0,1um é adotada como a etapa de medição, e 0,05 um pode ser selecionado.

[0079] Nos dados de mapa de orientação de cristal para ferro bcc obtidos sob as condições de medição supracitadas, os contornos em que a diferença de orientação de cristal é 15º ou mais são adotados como contornos de grãos de cristal, exceto para regiões em que o va- lor de índice de confiança (valor CI) é menor que 0,1. Nota-se que, o termo "valor CI" refere-se a um valor numérico que serve como um Ín- dice de confiabilidade em uma determinação de orientação de cristal que é exibida por software de análise, e em geral, a confiabilidade é considerada baixa quando o valor da mesma for menor que 0,1.

[0080] Visto que os dados de orientação de cristal para o ferro cco não são obtidos em um caso em que óxidos estão presentes nos con- tornos de grãos de ferrita, pode haver muitas regiões nas quais o valor IC é menor que 0,1 entre os grãos adjacentes. Nesse caso, embora um contorno de grão de cristal não possa ser confirmado de maneira distinta, em um contorno em que a diferença de orientação com um grão de ferrita adjacente é 15º ou mais, um contorno de grão de cristal é representado no mapa para atravessar o centro das regiões para as quais o valor IC é menor que 0,1.

[0081] No mapa de contorno de grão de ferrita (consultar a Figura 3(b)) obtido pelo procedimento acima, o comprimento de contornos de grãos de cristal cobertos por óxidos (a seguir, chamado de "compri- mento coberto por óxidos") é medido, como ilustrado na Figura 3(c). À seguir, como ilustrado na Figura 3(d), o comprimento de contornos de grãos de cristal que não são cobertos por óxidos (a seguir, chamado de "comprimento não coberto por óxidos") é medido. A razão de cober- tura de contorno de grão (%) é, então, calculada pela divisão do com- primento coberto por óxidos obtido pelo comprimento de todos os con- tornos de grãos de cristal. (C) Camada de Descarbonetação

[0082] A chapa de aço de acordo com a presente invenção tem uma camada de descarbonetação a partir da superfície do metal co- mum até uma profundidade de 50 um ou mais. O termo "camada de descarbonetação" refere-se a uma camada empobrecida em carbono que está presente nos arredores da superfície do metal comum. Em uma camada de descarbonetação, a dureza diminui seguindo uma re-

dução no teor de carbono. Na presente invenção, na camada externa do metal comum, uma região da camada externa em que a dureza é 80% ou menos em relação à dureza média de uma região de 2/5 a 3/5 da espessura da chapa é definida como uma camada de descarbone- tação.

[0083] Conforme descrito acima, é provável que ocorra a LME quando o esforço de tração atuar em um estado em que o metal fundi- do penetrou nos contornos de grãos de cristal em uma zona de solda. Se uma camada de descarbonetação macia estiver presente na ca- mada externa do metal comum, a tensão diminui e a ocorrência de ra- chaduras se torna difícil. Portanto, de preferência, uma camada de descarbonetação está presente a uma profundidade de 50 um ou mais a partir da superfície do metal comum.

[0084] De preferência, a profundidade à qual a camada de descar- bonetação está presente é mais de 80 um e, com mais preferência, é 100 um ou mais. Embora um limite superior não seja particularmente definido, se a profundidade for mais de 150 um, um efeito de suprimir a ocorrência de LME é saturado, e em contrapartida, a resistência má- xima à tração (= resistência à tração) diminui, e também resulta em uma redução na carga suportável durante a deformação por flexão. Portanto, a profundidade à qual a camada de descarbonetação está presente é, de preferência, não mais que 150 um. (D) Resistência à Tração

[0085] Conforme descrito acima, é desejável que a chapa de aço de acordo com a presente invenção tenha alta resistência no caso de usar a chapa de aço como uma chapa de aço para automóveis. Embo- ra limitações não sejam particularmente impostas em relação às pro- priedades mecânicas, a resistência à tração é, de preferência, 980 MPa ou mais, com mais preferência, é 1050 MPa ou mais, e com mais preferência ainda, é 1100 MPa ou mais. Nota-se que, se a resistência à tração for mais de 2000 MPa, a tensão residual durante a soldagem pode aumentar e, consequentemente, as camadas oxidadas internas nos contornos de grão podem ser fissuradas e o efeito de suprimir o trincamento por LME pode diminuir de maneira perceptível. Portanto, de preferência, 2000 MPa é adotado como o limite superior da resis- tência à tração. (E) Camada de Chapeamento

[0086] A chapa de aço de acordo com a presente invenção pode ter uma camada galvanizada por imersão a quente sobre a superfície. A resistência à corrosão é aprimorada fornecendo uma camada galva- nizada por imersão a quente sobre a superfície de chapa de aço.

[0087] Ademais, a camada galvanizada por imersão a quente pode ser submetida à formação de liga. Devido ao fato de Fe ser incorpora- do na camada galvanizada por imersão a quente pelo tratamento de formação de liga, soldabilidade e propriedades revestimento excelen- tes são obtidas na camada galvanizada e recozida.

[0088] Limitações não são particularmente impostas em relação à massa de revestimento da camada galvanizada por imersão a quente ou camada galvanizada e recozida. Entretanto, se a massa de reves- timento for muito grande, a quantidade de zinco fundido durante a sol- dagem pode aumentar. Portanto, a partir do ponto de vista de suprimir com mais eficiência a ocorrência de LME, cada massa de revestimento é, de preferência, não mais que 70 g/m? e, com mais preferência, é não mais que 60 g/m?.

[0089] Além disso, em um caso em que a superfície tem uma ca- mada galvanizada e recozida, quanto mais alta for a concentração de Fe na camada de chapeamento, mais fácil será a reação de formação de liga durante a soldagem por pontos, e maior será o grau em que a quantidade de zinco fundido presente na soldagem pode ser reduzida. Portanto, a concentração de Fe da camada galvanizada e recozida é,

de preferência, 7,0 % em massa ou mais e, com mais preferência, é 9,0 % em massa ou mais.

[0090] Por outro lado, se a concentração de Fe na camada galva- nizada e recozida for mais de 15,0 % em massa, na camada com liga da camada galvanizada por imersão a quente, a proporção de uma fase que é um composto intermetálico que é fraco em trabalhabilidade, pode aumentar e há o risco de trincamento da camada de chapeamen- to durante a conformação em prensa e, devido ao chamado "fenômeno de pulverização", pode ocorrer um fenômeno em que o chapeamento descasca devido à deformação plástica durante a conformação em prensa. Portanto, a concentração de Fe da camada galvanizada e re- cozida é, de preferência, não mais que 15,0 % em massa e, com mais preferência, não mais que 13,0 % em massa. (EF) Camada de Galvanoplastia de Níquel

[0091] A chapa de aço da presente invenção pode ter uma cama- da de galvanoplastia de níquel sobre a superfície do metal comum. Se houver uma camada de galvanoplastia de níquel, o zinco e o níquel são fundidos durante a soldagem por pontos, e a temperatura de soli- dificação do zinco fundido aumenta. Como resultado, o zinco fundido se solidifica antes da penetração em contornos de grãos de cristal e, então, a ocorrência de LME é eficazmente suprimida. (G) Método de Produção

[0092] A chapa de aço de acordo com a presente invenção pode ser produzida, por exemplo, submetendo uma chapa de aço laminado a quente ou uma chapa de aço laminado a frio para recozimento sob condições prescritas.

[0093] As condições para produzir a chapa de aço laminado a quente ou chapa de aço laminado a frio não são particularmente limi- tadas. Por exemplo, a chapa de aço laminado a quente pode ser pro- duzida por fundição de aço fundido com a composição química descri-

ta acima sob condições normais para formar uma placa e, posterior- mente, executando a laminação a quente sob condições normais.

[0094] Nota-se que, a placa após a fundição pode ser resfriada uma vez até uma temperatura de 500ºC ou menos e, depois disso, re- aquecida e submetida à laminação a quente. Entretanto, se a placa for mantida durante um período prolongado em uma faixa de temperatura de 500 a 800ºC, um filme de óxido de elementos facilmente oxidáveis pode se desenvolver sobre a superfície da placa. Como resultado, na camada externa do metal comum, o teor de elementos facilmente oxi- dáveis pode diminuir e, depois disso, a formação de uma camada oxi- dada interna pode ser difícil. Portanto, após a fundição, é preferível reaquecer a placa até uma temperatura predeterminada e realizar a laminação a quente antes de a temperatura superficial da placa dimi- nuir para 800ºC ou menos.

[0095] Ademais, uma chapa de aço laminado a frio pode ser pro- duzida submetendo-se a chapa de aço laminado a quente supracitada à laminação a frio sob condições normais.

[0096] A seguir, as condições de recozimento para formar uma camada oxidada interna são descritas em detalhe. Nota-se que o re- cozimento pode ser realizado, por exemplo, usando uma linha de re- cozimento contínua. Atmosfera de recozimento

[0097] Para impedir a difusão de elementos facilmente oxidáveis para a superfície da chapa de aço e promover a oxidação interna, é importante controlar o potencial de oxigênio na zona de aquecimento durante o recozimento. Especificamente, o recozimento é, de prefe- rência, realizado em uma atmosfera contendo 0,1 a 30 % em volume de hidrogênio e H2O com um ponto de orvalho na faixa de -40 a 20ºC, e com o saldo sendo nitrogênio e impurezas. Com mais preferência, o recozimento é realizado em uma atmosfera contendo 0,5 a 20 % em volume de hidrogênio e H2O com um ponto de orvalho na faixa de -30 a 15ºC e, com mais preferência ainda, é realizado em uma atmosfera contendo 1 a 10 % em volume de hidrogênio e H2O com um ponto de orvalho na faixa de -20 a 10ºC.

[0098] Nota-se que, um forno de recozimento amplamente dividido em três regiões, ou seja, uma zona de pré-aquecimento, uma zona de aquecimento e uma zona de retenção. Para a chapa de aço de acordo com a presente invenção, a atmosfera na zona de aquecimento se tor- na uma atmosfera de acordo com as condições supracitadas. O con- trole da atmosfera também é possível na zona de pré-aquecimento e na zona de retenção. Entretanto, a temperatura ambiente na zona de pré-aquecimento é baixa, e o fluxo de difusão de oxigênio e elementos facilmente oxidáveis diminui de maneira perceptível. Ademais, a tem- peratura de retenção na zona de retenção é alta, e o fluxo de difusão de oxigênio e elementos facilmente oxidáveis diminui de maneira per- ceptível devido à formação de austenita na microestrutura. Em outras palavras, a influência que o controle da atmosfera na zona de pré- aquecimento e na zona de retenção exerce sobre a razão de cobertura de contorno de grão de uma camada oxidada interna é pequena. Temperatura de recozimento

[0099] Para fazer com que o oxigênio se dissolva com eficiência dentro da chapa de aço durante o recozimento, é necessário tornar a temperatura de recozimento mais de 750ºC e não mais que 900ºC. À razão é que se a temperatura de recozimento for 750ºC ou menos, há um risco que uma camada oxidada interna pode não ser suficiente- mente formada. Por outro lado, se a temperatura de recozimento for mais de 900ºC, isto pode resultar em rupturas de chapa, descarbone- tação excessiva e a formação de defeitos de superfície no processo de passagem da chapa. A temperatura de recozimento é, de preferência, 780ºC ou mais e, é, de preferência, não mais que 840ºC.

Esforço de tração

[00100] Para fazer com que o oxigênio se dissolva com eficiência dentro da chapa de aço, um esforço de tração dentro da faixa de 3 a 150 Mpa é aplicado à chapa de aço em uma região de 300ºC ou mais na zona de aquecimento durante o recozimento. Se o esforço de tra- ção mínimo que é aplicado for menor que 3 MPa, a virada da chapa de aço pode ocorrer e a produtibilidade pode diminuir. Além disso, se o esforço de tração máximo que é aplicado for menor que 3 MPa, um efeito que amplie a retícula de cristal e facilite a dissolução de oxigênio pode não ser obtido suficientemente. Nota-se que, a partir do ponto de vista de aumentar a razão de cobertura de contorno de grão de óxidos na camada oxidada interna, o esforço de tração máximo é, de prefe- rência, 15 MPa ou mais. Por outro lado, se o esforço de tração máximo for mais de 150 MPa, isto pode resultar em estampagem e ruptura da chapa no processo de passagem de chapa.

[00101] Além disso, como descrito acima, para aumentar a razão de cobertura de óxidos para os contornos de grão, o esforço de tração não é constante, porém em vez disso, uma tensão forte e uma tensão fraca são aplicadas alternadamente. Isso se deve ao fato de que o oxigênio nas retículas dentro dos grãos se dissolve quando uma ten- são forte é aplicada e, subsequentemente, quando a tensão aplicada for enfraquecida, o oxigênio que se dissolve dentro das retículas se difunde em direção aos contornos de grãos (consultar a Figura 2) e forma precipitados (óxidos) nos contornos de grãos.

[00102] Para satisfazer uma condição de uma razão de cobertura de contorno de grão de 60% ou mais que é definida para a chapa de aço da presente invenção, uma diferença entre o esforço de tração máximo e o esforço de tração mínimo (a seguir, chamada de "diferença de tensão máximo-mínimo") é, de preferência, 2 MPa ou mais e, com mais prefe- rência, é 4 MPa ou mais. Além disso, para satisfazer uma condição de uma razão de cobertura de contorno de grão de 80% ou mais, a dife- rença de tensão máxima-mínima é, de preferência, 20 MPa ou mais.

[00103] Consequentemente, no caso de aplicar tensão repetida- mente, é preferível aumentar a diferença entre tensão forte e fraca. Ob- serve que, é possível variar o esforço de tração aplicado a uma chapa de aço, por exemplo, ajustando adequadamente a velocidade de alimenta- ção e a força de atrito de cada rolo ao passar a chapa de aço por uma linha de recozimento contínua, e o esforço de tração pode ser determi- nado com base na força de tração medida em um rolo de aperto.

[00104] Nocaso de realizar a galvanização por imersão a quente da superfície de chapa de aço, por exemplo, a chapa de aço pode ser passada através de uma linha de galvanização por imersão a quente contínua após a chapa de aço passar através da linha de recozimento contínua supracitada.

[00105] Ao realizar a galvanização por imersão a quente, as limita- ções não são particularmente impostas em relação à composição e temperatura do banho de chapeamento em que a chapa de aço é imersa. Por exemplo, a composição do banho de chapeamento con- tém, de preferência, Zn como um componente principal e tem uma quantidade eficaz de Al (valor obtido como resultado de subtrair uma quantidade total de Fe de uma quantidade total de Al no banho de chapeamento) dentro da faixa de 0,050 a 0,250 % em massa.

[00106] Sea quantidade eficaz de Al no banho de chapeamento for menor que 0,050 % em massa, há o risco de que a penetração de Fe na camada de chapeamento proceda excessivamente, e a adesão de chapeamento pode diminuir. Por outro lado, se a quantidade eficaz de Al no banho de chapeamento for mais de 0,250 % em massa, há o ris- co de que óxidos à base de Al que inibem o movimento de átomos de Fe e átomos de Zn possam se formar no contorno entre a chapa de aço e a camada de chapeamento, e a adesão de chapeamento pode diminuir. A quantidade eficaz de Al no banho de chapeamento é, com mais preferência, 0,065 % em massa ou mais e, com mais preferência, não é maior que 0,180 % em massa.

[00107] Nota-se que, o banho de chapeamento pode conter um ou mais tipos de elementos selecionados dentre Ag, B, Be, Bi, Ca, Cd, Co, Cr, Cs, Cu, Ge, Hf, |, K, La, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Nb, Ni, Pb, Rb, S, Si, Sn, Sr, Ta, Ti, V, W, Zr e REM.

[00108] Ademais, a temperatura de banho de chapeamento está, de preferência, na faixa de 450 a 490ºC. Se a temperatura de banho de chapeamento for menor que 450ºC, há um risco de que a viscosidade do banho de chapeamento aumente excessivamente e pode se tornar difícil controlar a espessura da camada de chapeamento, e a aparência da chapa de aço galvanizado por imersão a quente pode ser reduzida. Por outro lado, se a temperatura de banho de chapeamento for mais de 490ºC, há o risco de que uma grande quantidade de fumos pode ser ge- rada e pode se tornar difícil realizar operações de chapeamento seguras. A temperatura de banho de chapeamento é, com mais preferência, 455ºC ou mais e, com mais preferência, não é maior que 480ºC.

[00109] A temperatura de chapa de aço quando a chapa de aço é imersa no banho de chapeamento está, de preferência, dentro da faixa de 440 a 500ºC. Se a temperatura de chapa de aço for menor que 440ºC, pode ser necessário conferir uma grande quantidade de calor ao banho de chapeamento para manter a temperatura de chapeamen- to na faixa de 450 a 490ºC e, dessa forma, o custo de produção pode aumentar. Por outro lado, se a temperatura de chapa de aço quando a chapa de aço é imersa no banho de chapeamento for mais de 500ºC, pode ser necessário fornecer um equipamento que dissipe uma gran- de quantidade de calor do banho de chapeamento para manter a tem- peratura do banho de chapeamento a uma temperatura não superior a 490ºC e, dessa forma, o custo de produção pode aumentar. A tempe-

ratura da chapa de aço é, com mais preferência, 450ºC ou mais e, com mais preferência, é 490ºC ou menos.

[00110] Após remover a chapa de aço do banho de chapeamento, é preferível soprar gás de alta pressão com nitrogênio como um compo- nente principal na superfície da chapa de aço para remover o excesso de zinco e tornar a massa de revestimento do chapeamento uma quantidade adequada.

[00111] No caso de realizar um tratamento de formação de liga so- bre uma camada galvanizada por imersão a quente, a chapa de aço em que a camada galvanizada por imersão a quente é formada é aquecida até uma faixa de temperatura de 450 a 600ºC. Se a tempera- tura de formação de liga for menor que 450ºC, há o risco de que a formação de liga não prosseguir suficientemente. Por outro lado, se a temperatura de formação de liga for mais de 600ºC, há o risco de que a formação de liga prossiga muito e a concentração de Fe na camada de chapeamento pode ser mais de 15% devido à formação de uma T fase. A temperatura de formação de liga é, com mais preferência, 470ºC ou mais e, com mais preferência, não é maior que 580ºC.

[00112] Visto que é necessário alterar a temperatura de formação de liga de acordo com a composição química da chapa de aço e o grau de formação de uma camada oxidada interna, é suficiente definir a temperatura de formação de liga enquanto confirma a concentração de Fe na camada de chapeamento.

[00113] A chapa de aço de acordo com a presente invenção é uma chapa de aço que é possível aplicar para todos os tipos de soldagem em que a LME pode ocorrer durante a soldagem, como soldagem por pontos, soldagem MIG, soldagem TIG e soldagem a laser. Em particu- lar, em um caso em que a soldagem por pontos é aplicada, a resistên- cia à fragilização por metal líquido na zona de solda por pontos é con- sideravelmente excelente.

[00114] A seguir, a presente invenção é descrita especificamente a título de exemplos, embora a presente invenção não esteja limitada a esses exemplos. EXEMPLO 1

[00115] Os aços que têm as composições químicas mostradas na Tabela 1 foram derretidos e as placas foram fundidas. Depois disso, cada placa que foi resfriada até a temperatura mostrada na Tabela 2 foi reaquecida até 1220ºC e, então, submetida à laminação a quente para produzir chapas de aço laminado a quente com uma espessura da chapa de 2,8 mm. Subsequentemente, após realizar a decapagem, a laminação a frio com as reduções de laminação mostradas na Tabe- la 2 foi realizada e as chapas de aço laminado a frio foram obtidas. As chapas de aço laminado a frio obtidas foram submetidas a recozimen- to sob as condições mostradas na Tabela 2. Durante o recozimento, o esforço de tração máximo e o esforço de tração mínimo foram contro- lados ajustando o coeficiente de atrito para a rotação dos rolos e o va- lor do valor médio do esforço de tração aplicado à chapa de aço. Nota- se que, a diferença de tensão máxima-mínima foi medida usando vari- ações nos valores em intervalos de 30 segundos.

[00116] Em seguida, algumas das chapas de aço foram submetidas a um tratamento de chapeamento sob as condições mostradas na Ta- bela 2 para assim produzir uma chapa de aço galvanizado por imersão a quente (chapa de aço Gl) ou uma chapa de aço galvanizado e reco- zido (chapa de aço GA). A quantidade eficaz de Al no banho de cha- peamento se tornou 0,1 % em massa.

[00117] Além disso, em algumas das chapas de aço, chapas de aço GI e chapas de aço GA, uma camada de galvanoplastia de níquel foi fornecida sobre a superfície do metal comum. Dessa forma, os respec- tivos materiais de teste foram obtidos.

Tabela 1 e E wEPF e wo bo FE pwçvE o N fe mo fe vw fem [E foz [150 T280 To00s fovoss fosst focos foveas [- [E e Ee rr E ET [8 Joss [161 [300 fooz2 [optiz [0131 [oooas fosoas foas [EE E ETF [e Joz6 fo13 [116 Josos [00126 [o0a6 [o.s027 focado - fosso TATA [o Joss [228 To44 foote [aptos [o,04o focos faso [fool E E EEEF [é Jose Jozr [263 [ooo2 [optss Josas focos fososa [= [fool E E TI TFTA [e Joso Jo7s 272 [ooa [onoss [2286 [00060 fosoos [= ff fel E E EF [6 Josr [137 [184 [0004 [0066 Jo215 [ocot7 focos [E e far EE TF [a Jozo [184 237 [oozs [o00ss Jos68 [ocosa fososa [= ff fo ETF [1 Joss Jost [1,50 foots [anota Jocsa focos fases [= fe EE ae EF [5 foss [1.64 [247 Jos26 [0,0006 [o255 [o.0084 focoso [= E e rr erro [k Jose Tosa [591 [ooi7 [o,0006 [o00s focos fome] [ec Jozs [244 [232 [ooto [ovore [1,572 [o0ost fosro [E e FEET Tel [mM Jos [140 [200 [ooo [o0oso Jo022 [00006 fases [= ff fot E st FT] [N Josz [270 [210 [o008 [o0os7 [0034 [oooaa foseet [= E e EEE E EE [o Jezs [241 [573 [ooz6 [ocote Jos21 [ocowo fossa [= fe EF ET ETF [o Josz [220 [143 [o026 [o0tes [1434 [o001o fososa [EF TT TITE TFT [a oz Joss [488 [oo [o0ose jo206 [o00as fosesa [= ff EF ET ETF IR foz7r [1,00 fase joszr [0,0006 [2107 [0001 foco [= E TEA [s Joz6 [158 [1037 [0008 [00141 [2245 [o0ose fomoar [= [e E E EF TA [7 Jozs [236 [652 [0032 [00045 [2220 [00086 fosegs [= fe E E E EE [o Jose [227 [545 [0026 [onz1s Jo05o [00030 fosso [= E TFT IT ETF [v Joz6 [105 [454 [ooos [o0oso [asas [oco fases [= [E E ET ETF [w Jo2r Joss [401 [ooor [aptas Josze [aotas ovos [E FT TE TFT [x Toao [221 T5,80 Too [o004s 1,130 [00056 foot [TT TI II EEE

Tabela 2 Temperatura Condições de recozimento Condição de chapeamento — | Redução de resfria- Temperatura Esforço |Esforço |diferença Temperatura Teste , | de lami- . | Ponto Concen- Temperatu- Temperatura Aço | mento após - de recozi- de tração | de tração |de tensão de chapa de No. .. |nação àa . |de orva- [tração de , ra de banho de formação a fundição! mento mais máximo | mínimo máxima- aço imersa . frio (%) lho (ºC) | Ha(%) : (o) de liga (ºC) (ºC) alta (ºC) (MPa) (MPa) mínima (ºC) Fr ER Tr TR o RR A Fr TE E IR RR RR E o JA AR AAA Fr RR Ts TR a Ir RR ST Ti da a e oo [e A fee a za ae aa a a a E a de es e a e a Ra as e [e A jo e ata eo az a e e dao e eo | [e fa dem a e e a | [e fe ee ar se j| [2 je der a a e | [e je des ae a a a a [je de e a as a [5 qe je e ae e a e Rr [4 je je a a a aa qr dem e re e ese a a =|

Tabela 2-continuação- Temperatura Reducã Condições de recozimento Condição de chapeamento , edução de resfria- Temperatura Esforço |Esforço |diferença Temperatura Teste , | de lami- Ponto Concen- Temperatu- Temperatura Aço | mento após - de recozi- de tração | de tração |de tensão de chapa de No. .. |nação àa . |de orva- [tração de , . ra de banho , de formação a fundição! mento mais máximo | mínimo máxima- aço imersa . frio (%) lho (ºC) | Ha(%) e (o) de liga (*C) (ºC) alta (ºC) (MPa) (MPa) mínima (ºC) [e o fe e e a Fo Si Fo E E RAR [a qe des as ara A ar Fr e Di Pe TE O & |" | e | BE | Ss or RR Ti TT a

O |" | Z Br | Pl te |" | s BB | pr Ti Ti a a ri RT Ta Te To TI ri RT So Ta Ti a e ro RT a o TR e a) pr e e E) FE N Br | Fr TR ee a ri SJ ea ae

Tabela 2-continuação- Temperatura Condições de recozimento Condição de chapeamento — | Redução de resfria- Temperatura Esforço |Esforço |diferença Temperatura Teste , | de lami- . | Ponto Concen- Temperatu- Temperatura Aço | mento após - de recozi- de tração | de tração |de tensão de chapa de No. .. |nação àa . |de orva- [tração de , . ra de banho , de formação a fundição! mento mais máximo | mínimo máxima- aço imersa . frio (%) lho (ºC) | Ha(%) : (o) de liga (ºC) (ºC) alta (ºC) (MPa) (MPa) mínima (ºC) Fr TE TT e re RT o TT o a e

RR RR TT TT RE A A AA [ar qe de ro ae e e | [9 ja fe e e | E a

ST FI e e EE

EFE E TR TT AR SR RAE TT TR Ri AF RT TT TT Ti Jos Ti TR TR a [8 pp dee as e as pj

[00118] Depois disso, uma amostra para teste para observação de microestrutura foi coletada de cada material de teste para permitir a observação da microestrutura em um corte transversal de espessura da chapa. Subsequentemente, em cada amostra para teste obtida, uma face que era paralela à direção de laminação e perpendicular à direção da espessura da chapa foi submetida a polimento a úmido usando papel abrasivo e foi adicionalmente submetida a polimento lus- troso usando grãos abrasivos de diamante com diâmetro médio de 1 um para assim terminar a superfície de observação para ser uma su- perfície espelhada.

[00119] Além disso, para remover a tensão que foi introduzida na superfície polida pelo polimento mecânico supracitado, o polimento com sílica coloidal foi realizado usando uma suspensão em que álcool foi adotado como um solvente. Para o polimento usando sílica coloidal, o polimento automático foi realizado usando VibroMet 2 produzido pela Buehler por uma hora com uma configuração de saída de 40%.

[00120] A camada externa de cada amostra para teste que foi ajus- tada pelo procedimento descrito acima foi observada por SEM e SEM- EBSD. O SEM usado para medição era um SEM com o nome do mo- delo JSM-7001F, produzido pela JEOL Ltd. Entre as ampliações de observação na faixa de 1000 a 9000 vezes, uma ampliação em que o número de grãos de ferrita incluídos na microestrutura era 10 ou mais foi selecionada. Portanto, os óxidos que estavam presentes nos con- tornos de grão foram confirmados em uma imagem de elétrons retro- espalhados obtida por SEM. A microestrutura da camada externa da chapa de aço em cinco campos visuais foi, então, imageada e o esta- do em relação à presença de óxidos internos foi verificado.

[00121] —Subsequentemente, os dados de orientação de cristal para ferro bcc foram adquiridos por SEM-EBSD nas mesmas posições dos campos visuais observados por meio da imagem de elétrons retroes-

palhados por SEM supracitada. A medição por EBSD foi realizada usando um detector de EBSD fixado ao SEM, e a ampliação para a medição foi realizada com a mesma ampliação do que para a obser- vação da imagem de elétrons retroespalhados por SEM. A etapa de medição para as amostras para teste foi ajustada para 0,05 um. Nesse momento, na presente invenção, o software chamado "OIM Data Collection (TM) (consultar** 7)" produzido pela TSL Solutions Ltd. e similares foi usado como o software para adquirir os dados de orienta- ção de cristal.

[00122] Nos dados de mapa de orientação de cristal para ferro bcc obtidos sob as condições de medição supracitadas, os contornos em que a diferença de orientação de cristal era 15º ou mais foram adota- dos como contornos de grãos de cristal, exceto para regiões em que o valor de índice de confiança (valor CI) era menor que 0,1. Nesse mo- mento, na presente invenção, o software chamado "OIM Analysis (TM) (consultar** 7)" produzido pela TSL Solutions Ltd. e similares foi usado como o software de análise de dados para analisar as orientações de cristal.

[00123] Nota-se que, visto que os dados de orientação de cristal para o ferro cco não são obtidos em um caso em que óxidos estão presentes nos contornos de grãos de ferrita, pode haver muitas regi- ões nas quais o valor IC é menor que 0,1 entre os grãos adjacentes. Nesse caso, embora um contorno de grão de cristal não possa ser confirmado de maneira distinta, em um contorno em que a diferença de orientação com um grão de ferrita adjacente era 15º ou mais, um contorno de grão de cristal foi representado no mapa para atravessar o centro das regiões para as quais o valor IC era menor que 0,1.

[00124] A razão de cobertura de contorno de grão (%) do mapa de contorno de grão de ferrita obtida pelo procedimento acima foi calcula- da dividindo-se o comprimento coberto por óxido pelo comprimento de todos os contornos de grãos de cristal.

[00125] Em seguida, com o uso das amostras para teste supracita- das, a medição da profundidade em que uma camada de descarbone- tação estava presente foi realizada. Especificamente, a medição da dureza Vickers foi realizada até uma posição a uma profundidade de 300 um em passos de 20 um na direção de profundidade a partir da superfície de metal comum de cada amostra para teste, e também em uma região de 2/5 a 3/5 da espessura da chapa do material de teste. À força de teste em tal momento era 10 gf. Uma região da camada ex- terna em que a dureza diminuiu para 80% ou menos em relação à du- reza média na região de 2/5 a 3/5 da espessura da chapa foi adotada como uma camada de descarbonetação.

[00126] Em seguida, a medição da massa de revestimento (g/m?) e da concentração de Fe (% em massa) da camada de chapeamento foi realizada em relação aos materiais de teste que tinham uma camada de chapeamento sobre a superfície do metal comum. Ademais, a me- dição da massa de revestimento (g/m?) da camada de galvanoplastia de níquel foi realizada em relação aos materiais de teste que tinham uma camada de galvanoplastia de níquel sobre a superfície do metal comum. A medição da concentração de Fe (% em massa) da camada de chapeamento foi realizada usando um microanalisador de sonda eletrônica (EPMA). A máquina usada para a medição é uma máquina com o nome de modelo JXA-8500F produzida pela JEOL Ltd.

[00127] Além disso, uma amostra para teste de tração JIS No. 5 foi coletada de uma direção (direção da largura) ortogonal à direção de laminação e à direção da espessura de cada material de teste, e um teste de tração foi realizado de acordo com JIS Z 2241, e a resistência à tração (TS) foi medida.

[00128] A avaliação da resistência à fragilização por metal líquido foi, então, realizada pelo procedimento descrito a seguir usando cada material de teste.

[00129] A Figura 4 ilustra a maneira em que o teste para avaliar a resistência à fragilização por metal líquido foi realizado. A Figura 4(a) ilustra a maneira na qual duas chapas de aço são foram soldadas por pontos, e a Figura (b) ilustra a maneira na qual o controle de corrente foi realizado quando realiza-se a soldagem por pontos das duas cha- pas de aço. Uma chapa de aço 1d e uma chapa de aço 1e foram colo- cadas uma sobre a outra, e foram soldadas por pontos usando um par de eletrodos 4a e 4b. As condições de soldagem foram as seguintes.

[00130] Eletrodos 4a, 4b: Eletrodos do tipo DR feitos de Cr-Cu, di- âmetro de ponta: 8 mm, R: 40 mm Pressão de soldagem P: 450 kg

[00131] — Ângulo de inclinação de eletrodo (ângulo formado pela linha central de eletrodo 5 e linha perpendicular 6) 60: 3º Curva ascendente: nenhum Tempo de primeira solda t1: 0,2 seg Intervalo sem soldagem tc: 0,04 seg Tempo de segunda solda t2: 0,4 seg Razão de corrente 11/12: 0,7 Tempo de retenção após o término da soldagem: 0,1 seg

[00132] Nota-se que uma chapa de aço galvanizada e recozida mostrada no Teste nº 24 na Tabela 2, sempre foi usada para a chapa de aço 1d ilustrada na Figura 4, e a soldagem por pontos foi realizada colocando duas chapas de aço uma sobre a outra com a chapa de aço que era o objeto de avaliação no lado 1e, e o estado de ocorrência de LME na chapa de aço no lado 1e foi avaliado por observação em corte transversal.

[00133] — Aqui, como ilustrado na Tabela 2 e Tabela 3, para as amos- tras de Teste Nos. 1 a 3, 6,7, 10 a 22, 25, 28, 31, 34, e 37 a 46, o tes- te foi realizado usando uma chapa de aço laminado a frio em que o chapeamento não foi realizado em uma parte da chapa de aço no lado 1e. Mesmo nesse caso, visto que a superfície da chapa de aço no lado le entra em contato com a superfície submetida à galvanização da chapa de aço 1d, a resistência à fragilização por metal líquido pode ser avaliada mesmo no caso de uma chapa de aço laminado a frio em re- lação à qual a superfície da chapa de aço no lado 1e não foi submeti- da à galvanização.

[00134] O estado de LME foi avaliado polindo um corte transversal da chapa de aço que incluía o centro da pepita, executando observa- ção SEM por uma técnica similar à descrita acima e avaliando trincas em três locais, ou seja, uma trinca interna 3a entre as chapas de aço, uma trinca externa 3b em uma porção de contato entre a chapa de aço e o eletrodo de soldagem por pontos e uma trinca externa 3c em uma porção de chapa de aço que não entrou em contato direto com o ele- trodo, com base nas seguintes classificações de trinca.

[00135] 1: Não há trincas em nenhum dos locais.

[00136] 2: Há uma trinca em qualquer local, e o comprimento da trinca é não é maior que 60 um.

[00137] 3: Trincas são observadas em dois locais ou três locais, e o comprimento de cada trinca é não é maior que 60 um.

[00138] 4: Há uma trinca com um comprimento maior que 60 um em qualquer um ou mais locais.

[00139] Os resultados são mostrados na tabela 3.

Tabela 3 camada de Mm d Camada oxidada interna descarburi- | Camada de chapeamento assa e re " Tipo de = vestimento - de Classifi- Teste zação TS = Aço |chapa de — - camada de cação de No.

Profundi- |Razão de cober- | Profundida- | Massa de | Concen- (MPa) aço - galvanoplastia trinca dade pre-|tura de contorno |de presente | revestimento tração de de Ni (g/m2) sente (um) | de grão (%) (um) (g/m?) Fe (%) afrio 2 à laminado |, 7 62 151 |2 afrio Exemplo 3 A laminado " 87 116 1185 1 inventivo afrio A Pete Te Te RR E e EF z Ra RP Te e e e Eee & afrio — 7 7 a laminado |, 58 71 1205 da afrio Exemplo e fa fe a o 2 afrio E laminado | 13 74 82 1668 |2 afrio Exemplo je de e e 12 mem afrio

Tabela 3-continuação- camada de Mm d Camada oxidada interna descarburi- | Camada de chapeamento assa e re " Tipo de = vestimento - de Classifi- Teste zação TS = Aço |chapa de — - camada de cação de No. Profundi- |Razão de cober- | Profundida- | Massa de | Concen- (MPa) aço - galvanoplastia trinca dade pre-|tura de contorno |de presente | revestimento tração de de Ni (g/m2) sente (um) | de grão (%) (um) (g/m?) Fe (%) afrio afrio e minado dl, 82 59 1354 |1 afrio É

DJ laminad: je Je fem ds e e | em & afrio afrio afrio afrio afrio afrio afrio E Tt TRT E rr e Te e

Tabela 3-continuação- camada de Mm d Camada oxidada interna descarburi- | Camada de chapeamento assa e re " Tipo de = vestimento - de Classifi- Teste zação TS = Aço |chapa de — - camada de cação de No.

Profundi- |Razão de cober- | Profundida- | Massa de | Concen- (MPa) aço galvanoplastia trinca dade pre-|tura de contorno |de presente | revestimento tração de de Ni (g/m2) sente (um) | de grão (%) (um) (g/m?) Fe (%) ET E RE he e Tr es E afrio = 7 7 PD 28 MM minado |, 62 65 1035 |4 & afrio 7 7 rs laminad: jar Jo TER e as 1» exempo comparativo afrio [36 qn feno sas SA afrio = [5 e fem To TT EEE ess

Tabela 3-continuação- camada de Mm d Camada oxidada interna descarburi- | Camada de chapeamento assa e re " Tipo de = vestimento - de Classifi- Teste zação TS = Aço |chapa de — - camada de cação de No.

Profundi- |Razão de cober- | Profundida- | Massa de | Concen- (MPa) aço - galvanoplastia trinca dade pre-|tura de contorno |de presente | revestimento tração de de Ni (g/m2) sente (um) | de grão (%) (um) (g/m?) Fe (%) a afrio 7 afrio laminad E afrio E laminad: ? 7 afrio 7 afrio afrio = afrio 7 afrio

[00140] Como será entendido a partir da Tabela 3, visto que os Tes- tes nº*º 1a 5 e 11 a 24 satisfazem a todas as condições definidas na presente invenção, as respectivas classificações de trinca estavam na faixa de 1 a 3, exibindo assim uma resistência à fragilização por metal líquido favorável. Nota-se que, para os Testes Nº* 1, 14 e 17, após a fundição, visto que a placa foi resfriada uma vez até uma temperatura de 500ºC ou menos e, depois disso, o reaquecimento foi realizado, a classificação de trinca era 3, e o resultado de resistência à fragilização por metal líquido era inferior em comparação com outros Exemplos Inventivos da presente invenção.

[00141] — Por outro lado, nos Testes Nº* 6 a 10 e 25 a 30, pelo menos uma condição referente à profundidade à qual a camada oxidada in- terna estava presente e à razão de cobertura de contorno de grão desviada das condições definidas, que foi atribuída ao fato de que as condições de recozimento não eram adequadas e, portanto, a classifi- cação de trinca era 4, indicando que a resistência à fragilização por metal líquido era baixa. Nota-se que, no Teste Nº 9, embora a diferen- ça de tensão máxima-mínima aplicada seja de 2 MPa ou mais, o ponto de orvalho durante o recozimento foi notavelmente baixo e a razão de cobertura de contorno de grão diminuiu. Dessa forma, quando as con- dições de composição e de recozimento e similares se desviaram das faixas definidas na presente invenção, mesmo quando a diferença de tensão máxima-mínima era grande, houve um caso em que a razão de cobertura de contorno de grão diminuiu. Ademais, em relação ao Teste Nº 10, visto que o esforço de tração não foi aplicado durante o recozi- mento, a razão de cobertura de contorno de grão diminuiu.

[00142] Nos Testes Nº*º 31 a 36 e 38 a 46, como a composição química se desviou da composição química, independentemente das condições de produção, a classificação de trinca era 4 e a resistência à fragilização por metal líquido era baixa. Ademais, em relação ao Tes-

te Nº 37, devido ao fato de o teor de C ser menor que o valor de limite inferior, mesmo que a resistência à fragilização por metal líquido fosse satisfatória, o resultado foi que a resistência diminuiu.

[00143] Nota-se que, nos Testes Nº 33 e 44, embora a diferença de tensão máxima-mínima fosse pequena, A razão de cobertura de contorno de grão era alta. Considera-se que o motivo foi que, nos Tes- tes Nº* 33 e 44, devido ao fato de o teor de Si ou Al ser mais alto que a faixa definida na presente invenção, uma grande quantidade de óxidos foi formada. Entretanto, devido ao fato de as composições supracita- das desviarem da faixa definida na presente invenção, a resistência à fragilização por metal líquido era insatisfatória. EXEMPLO 2

[00144] A seguir, para investigar a influência da classificação sobre as características, a soldagem foi realizada de maneira similar ao Exemplo 1 usando os três materiais de teste dos Testes Nº 2,4 e 24. As condições de soldagem foram as seguintes.

[00145] Eletrodos 4a, 4b: Eletrodos do tipo DR feitos de Cr-Cu, di- âmetro de ponta: 8 mm, R: 40 mm Pressão de soldagem P: 450 kg

[00146] Ângulo de inclinação de eletrodo (ângulo formado pela linha central de eletrodo 5 e linha perpendicular 6) 0: 1 a 10º Curva ascendente: nenhum Tempo de primeira solda t1: 0,2 seg Intervalo sem soldagem tc: 0,04 seg Tempo de segunda solda t2: 0,4 seg Razão de corrente 11/12: 0,7 Tempo de retenção após o término da soldagem: 0,1 seg

[00147] Nota-se que, similarmente ao Exemplo 1, uma chapa de aço galvanizada e recozida mostrada no Teste Nº. 24, sempre foi usa- da para a chapa de aço 1d ilustrada na Figura 4, e a soldagem por pontos foi realizada colocando duas chapas de aço uma sobre a outra com a chapa de aço que era o objeto de avaliação no lado le, e o es- tado de ocorrência de LME na chapa de aço no lado 1e foi avaliado por observação em corte transversal. Ademais, os comprimentos de trincas após a soldagem foram ajustados variando o ângulo de inclina- ção do eletrodo na faixa de 3 a 10º. Visto que a tensão residual que surgiu na camada externa da chapa de aço durante a soldagem au- mentou à medida que o ângulo de inclinação aumentou, era mais pro- vável de ocorrer o trincamento por LME visto que o ângulo de inclina- ção aumentou.

A resistência à tensão cruzada (CTS) foi avaliada usando as chapas de aço após a soldagem. Os resultados são mostrados na tabela 4.

Tabela 4 2 a | [e ess Bo lg | 4 Ba | 24 e ass Valor de CTS relativo: CTSe=J/CTSe=1"

[00148] “Conforme será entendido a partir dos resultados na Tabela

4, dentro da faixa de classificações de 1 a 3, um valor de CTS relativo em relação ao valor de CTS em um caso em que a soldagem foi reali- zada quando um ângulo de inclinação 0 dos eletrodos é 1º era 0,9 ou mais. Em contrapartida, em um caso em que a classificação era 4, ve- rificou-se que o valor de CTS relativo era menor que 0,6, e as caracte- rísticas deterioraram-se visivelmente.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[00149] De acordo com a presente invenção, uma chapa de aço, uma chapa de aço galvanizado por imersão a quente e uma chapa de aço galvanizado e recozido que são excelentes em resistência à fragi- lização por metal líquido podem ser obtidas.

Claims (9)

REIVINDICAÇÕES

1. Chapa de aço, caracterizada pelo fato de que uma com- posição química de um metal comum compreende, em % em massa, C: 0,17 a 0,40%, Si: 0,10 a 2,50%, Mn: 1,00 a 10,00%, P: 0,001 a 0,03%, S: 0,0001 a 0,02%, Al: 0,001 a 2,50%, N: 0,0001 a 0,010%, O: 0,0001 a 0,010%, Ti: 0 a 0,10%, Nb: 0 a 0,10%, V: 0a 0,10%, B: 0 a 0,010%, Cr: 0 a 2,00%, Ni: O a 2,00%, Cu: 0 a 2,00%, Mo: O a 2,00%, Ca: O a 0,50%, Mg: O a 0,50%, REM: O a 0,50%, e o saldo: Fe e impurezas, em que a chapa de aço tem, a partir de uma superfície do metal co- mum até uma profundidade de 5,0 um ou mais, uma camada oxidada interna em que pelo menos uma parte de um contorno de grão de cris- tal é coberto com óxidos, e em que: em uma região da superfície do metal comum até uma pro- fundidade de 5,0 um, uma razão de cobertura de contorno de grão dos óxidos é 60% ou mais.

2. Chapa de aço, de acordo com a reivindicação 1, caracte- rizada pelo fato de que compreende: uma camada de descarbonetação da superfície do metal comum até uma profundidade de 50 um ou mais.

3. Chapa de aço, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, ca- racterizada pelo fato de que compreende: uma camada de galvanoplastia de níquel sobre a superfície do metal comum.

4. Chapa de aço, de acordo com qualquer uma das reivin- dicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a chapa de aço tem uma resistência à tração de 980 MPa ou mais.

5. Chapa de aço galvanizado por imersão a quente, carac- terizada pelo fato de que compreende: uma camada galvanizada por imersão a quente sobre uma superfície da chapa de aço, como definida em qualquer uma das rei- vindicações 1 a 4.

6. Chapa de aço galvanizado por imersão a quente, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que: uma massa de revestimento da camada galvanizada por imersão a quente não é maior que 70 g/m?.

7. Chapa de aço galvanizado recozido, caracterizada pelo fato de que compreende: uma camada galvanizada e recozida sobre uma superfície da chapa de aço, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 als.

8. Chapa de aço galvanizado recozido, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que: uma massa de revestimento da camada galvanizada e re- cozida não é maior que 70 g/m?.

9. Chapa de aço galvanizado e recozido, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizada pelo fato de que: a camada galvanizada e recozida contém, em % em mas- sa, Fe: 7,0 a 15,0%.

Ss 2 2 — = = o o 1 ' e , , ' ' i i — O Ss — o

B Ú À » i : 1 ' ; i 1 ' 1 o | o

(a) (b) Esforço de tração: forte Esforço de tração: fraco Oxigênio o Oxigênio a “oncentrado| Dissolvido| lem contorno | [de grão O «iéoo

O ENA O Contorno O Contornô de grão de grão Imageamento de elétron = 3. (a) retroespalhados por SEM (b) Mapa de contorno de grão de cristal Camada externa de aço Camada externa de aço / 4 o ANTAS lo Nasa isa 5 . aaa E > sum fo Camada rca RÉ NANA TU [7 “ externa D Contorno de grão de crista Óxidos de contorno de grão A "So — (C) Porção coberta por óxidos no (d) Porção que não está coberta por óxidos contorno de grão de cristal no contorno de grão de cristal Camada externa de aço Camada externa de aço x “SS " va ne | | - £ 7 sum Camada ni eenanfttattanaaa: — Do fo o | externa Contorno de Contorno de grão de grão de cristal cristal não coberto