BR112020011672B1

BR112020011672B1 - Método para fabricar uma chapa de aço e chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente

Info

Publication number: BR112020011672B1
Application number: BR112020011672-6A
Authority: BR
Inventors: Coralie Jung; Astrid Perlade; Kangying Zhu; Frédéric KEGEL
Original assignee: Arcelormittal
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2018-12-18
Publication date: 2023-05-09
Also published as: JP7275137B2; CA3135015A1; KR102470965B1; CN114891961A; WO2019122964A1; CN111511933A; CA3085539A1; CA3085539C; US11965225B2; US20200362432A1; BR112020011672A2; KR102401886B1; MX2020006507A; US20230151452A1; MA50091A; RU2747730C1; JP2023065520A; US11591665B2; ZA202003349B; UA125358C2

Abstract

Chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente, possuindo uma composição compreendendo 0,1% = C = 0,4%, 3,5% = Mn = 8,0%, 0,1% = Si = 1,5%, Al = 3%, Mo = 0,5%, Cr = 1%, Nb = 0,1%, Ti = 0,1%, V = 0,2%, B = 0,004%, 0,002% = N = 0,013%, S = 0,003%, P = 0,015%. A estrutura consiste em, em fração superficial: entre 8 e 50% de austenita retida, no máximo 80% de ferrita intercrítica, os grãos de ferrita, se houver, possuindo um tamanho médio de no máximo 1,5 μm e no máximo 1% de cementita, as partículas de cementita possuindo um tamanho médio inferior a 50 nm, martensita e/ou bainita.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um método para fabricar uma chapa de aço laminada a quente e recozida possuindo alta capacidade de laminação a frio e tenacidade, e adequada para produzir uma chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente possuindo uma alta combinação de ductilidade e resistência, e a uma chapa de aço laminada a quente e recozida produzida por esse método.

[002] A presente invenção também se refere a um método para fabricar uma chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente possuindo uma alta combinação de ductilidade e resistência, e a uma chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente obtida por este método.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[003] Na indústria automotiva, em particular, há uma necessidade contínua de tornar mais leve os veículos, a fim de melhorar sua eficiência de combustível em vista da conservação ambiental global e aumentar a segurança, usando aços com alta resistência à tração. Esses aços podem, de fato, ser usados para produzir peças com espessura menor, garantindo o mesmo ou um nível de segurança aprimorado.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[004] Para esse fim, foram propostos aços que possuem elementos de micro-liga cujo endurecimento é obtido simultaneamente por precipitação e por refinamento do tamanho do grão. O desenvolvimento desses aços foi seguido pelos de maior resistência, chamados Aços Avançados de Alta Resistência, que mantêm bons níveis de resistência juntamente com boa formabilidade a frio.

[005] Com o objetivo de obter níveis de resistência à tração ainda mais altos, foram desenvolvidos aços que apresentam comportamento TRIP (Plasticidade Induzida por Transformação) com combinações de propriedades altamente vantajosas (resistência à tração/deformabilidade). Essas propriedades estão associadas à estrutura desses aços, que consiste em uma matriz ferrítica contendo bainita e austenita residual. A austenita residual é estabilizada pela adição de silício ou alumínio, esses elementos retardam a precipitação de carbonetos na austenita e na bainita. A presença de austenita residual confere uma chapa não deformada com alta ductilidade. Sob o efeito de uma deformação subsequente, por exemplo, quando submetida a tensão de forma uniaxial, a austenita residual de uma peça feita de aço TRIP é progressivamente transformada em martensita, resultando em um endurecimento substancial e retardando o aparecimento de estiramento (necking).

[006] Para obter uma combinação aprimorada de resistência e ductilidade, foi proposto ainda produzir chapas pelo chamado processo de “têmpera e partição”, em que as chapas são recozidas no domínio austenítico ou intercrítico, resfriadas a uma temperatura de têmpera abaixo do ponto de transformação Ms e, posteriormente, aquecidas até uma temperatura de partição e mantidas nessa temperatura por um determinado tempo. As chapas de aço resultantes têm uma estrutura que compreende martensita e austenita retida, e opcionalmente bainita e/ou ferrita. A austenita retida tem um alto teor de C, resultante da partição de carbono da martensita durante a partição, e a martensita compreende uma baixa fração de carbonetos.

[007] Todas essas chapas de aço apresentam bons equilíbrios de resistência e ductilidade.

[008] No entanto, novos desafios aparecem quando se trata de fabricar essas chapas. Especialmente, o processo de fabricação dessas chapas de aço geralmente compreende, antes de o tratamento térmico conferir suas propriedades finais ao aço, fundir um semi-produto de aço, laminar a quente o semi-produto para produzir uma chapa de aço laminada a quente e depois enrolar a chapa de aço laminada a quente. A chapa de aço laminada a quente é então laminada a frio na espessura desejada e submetida a um tratamento térmico escolhido em função da estrutura e propriedades finais desejadas, para obter uma chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente.

[009] Devido à composição desses aços, é atingido um alto nível de resistência durante todo o processo de fabricação. Especialmente, a chapa de aço laminada a quente exibe, antes da laminação a frio, uma alta dureza, prejudicando sua capacidade de laminação a frio. Como consequência, a faixa de tamanhos disponíveis para as chapas laminadas a frio é reduzida.

[010] Para solucionar esse problema, foi proposto submeter a chapa de aço laminada a quente, antes da laminação a frio, a um recozimento em lote, a uma temperatura geralmente compreendida entre 500 °C e 700 °C, por um período de várias horas.

[011] O recozimento em lote resulta realmente em uma diminuição da dureza da chapa de aço laminada a quente e, portanto, melhora sua capacidade de laminação a frio.

[012] No entanto, esta solução não é totalmente satisfatória.

[013] De fato, o tratamento de recozimento em lote geralmente leva a uma diminuição das propriedades finais do aço, em particular sua ductilidade e resistência.

[014] Além disso, a chapa de aço laminada a quente exibe uma tenacidade insuficiente após o recozimento em lote, o que pode ser a causa da quebra da banda durante o processamento posterior.

[015] A invenção visa, portanto, fornecer uma chapa de aço laminada a quente e, portanto, um método de fabricação, possuindo uma melhor capacidade de laminação a frio e tenacidade, enquanto é adequada para a produção de uma chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente, possuindo altas propriedades mecânicas, especialmente uma alta combinação de ductilidade e resistência.

[016] A invenção também visa fornecer uma chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente e um método de fabricação da mesma, possuindo uma alta combinação de propriedades mecânicas, em comparação com chapas de aço semelhantes produzidas por um método que inclui um tratamento de recozimento em lote antes da laminação a frio.

[017] Para esta finalidade, a invenção refere-se a um método para fabricar uma chapa de aço, compreendendo as etapas de: - fundir um aço possuindo uma composição que compreende, em porcentagem em peso: 0,1% ≤ C ≤ 0,4% 3,5% ≤ Mn ≤ 8,0% 0,1% ≤ Si ≤ 1,5% Al ≤ 3% Mo ≤ 0,5% Cr ≤ 1% Nb ≤ 0,1% Ti ≤ 0,1% V ≤ 0,2% B ≤ 0,004% 0,002% ≤ N ≤ 0,013% S ≤ 0,003% P ≤ 0,015%, o restante sendo ferro e impurezas inevitáveis resultantes da fusão, para obter um semi-produto de aço; - reaquecer o semi-produto de aço a uma temperatura Treaquecimento compreendida entre 1150 °C e 1300 °C; - laminar a quente o semi-produto reaquecido a uma temperatura compreendida entre 800 °C e 1250 °C, com uma temperatura final de laminação TFRT maior ou igual a 800 °C, obtendo-se assim uma chapa de aço laminada a quente; - resfriar a chapa de aço laminada a quente até uma temperatura de enrolamento Tenrolamento menor ou igual a 650 °C a uma taxa de resfriamento Vc1 compreendida entre 1 °C/s e 150 °C/s, e enrolar a chapa de aço laminada a quente na temperatura de enrolamento Tenrolamento; em seguida; - recozer continuamente a chapa de aço laminada a quente a uma temperatura de recozimento contínuo TICA compreendida entre TICAmin e TICAmax, com TICAmin = 650 °C, e TICAmax sendo a temperatura na qual 30% de austenita é formada durante o aquecimento, a chapa de aço laminada a quente sendo mantida na referida temperatura de recozimento contínuo TICA por um tempo de recozimento contínuo tICA compreendido entre 3 s e 3600 s; em seguida, - resfriar a chapa de aço laminada a quente até a temperatura ambiente, a chapa de aço laminada a quente sendo resfriada com uma taxa média de resfriamento VICA entre 600 °C e 350 °C de pelo menos 1 °C/s, obtendo-se assim uma chapa de aço laminada a quente e recozida; e - laminar a frio a chapa de aço laminada a quente e recozida com uma taxa de redução de laminação a frio compreendida entre 30% e 70%, obtendo-se assim uma chapa de aço laminada a frio.

[018] De preferência, a chapa de aço laminada a quente e recozida possui uma estrutura que consiste, em fração superficial, em: - ferrita, os grãos de ferrita possuem um tamanho médio de no máximo 3 μm; - no máximo 30% de austenita; - no máximo 8% de martensita fresca; e - cementita, possuindo um teor médio de Mn inferior a 25%.

[019] Geralmente, a chapa de aço laminada a quente e recozida possui uma dureza Vickers inferior a 400 HV.

[020] De preferência, a chapa de aço laminada a quente e recozida possui uma energia Charpy a 20 °C de pelo menos 50 J/cm2.

[021] De preferência, o método compreende ainda, entre o enrolamento e o recozimento contínuo e/ou após o recozimento contínuo, uma etapa de decapagem da chapa de aço laminada a quente.

[022] De preferência, o tempo de recozimento contínuo tICA está compreendido entre 200 s e 3600 s.

[023] De preferência, o método compreende ainda, após a laminação a frio: - aquecer a chapa de aço laminada a frio a uma temperatura de recozimento Trecozimento compreendida entre 650 °C e 1000 °C; e - manter a chapa de aço laminada a frio na temperatura de recozimento Trecozimento por um tempo de recozimento trecozimento compreendido entre 30 s e 10 min.

[024] Em uma primeira forma de realização, a temperatura de recozimento Trecozimento está compreendida entre TICAmin e Ae3.

[025] Em uma segunda forma de realização, em que a temperatura de recozimento Trecozimento está compreendida entre Ae3 e 1000 °C.

[026] Em uma forma de realização, o método compreende ainda uma etapa de resfriamento da chapa de aço laminada a frio a partir da temperatura de recozimento Trecozimento até a temperatura ambiente a uma taxa de resfriamento Vc2 compreendida entre 1 °C/s e 70 °C/s, para obter uma chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente.

[027] Em outra forma de realização, o método compreende ainda, após manter a chapa de aço laminada a frio na temperatura de recozimento Trecozimento, as etapas sucessivas de: - resfriar a chapa de aço laminada a frio a partir da temperatura de recozimento Trecozimento até uma temperatura de retenção TH compreendida entre 350 °C e 550 °C a uma taxa de resfriamento Vc2 compreendida entre 1 °C/s e 70 °C/s; - manter a chapa de aço laminada a frio na temperatura de retenção TH por um tempo de retenção tH compreendido 10 s e 500 s; em seguida; - resfriar a chapa de aço laminada a frio a partir da temperatura de retenção TH até à temperatura ambiente a uma taxa de resfriamento Vc3 compreendida entre 1 °C/s e 70 °C/s, para obter uma chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente.

[028] De preferência, o método compreende ainda uma etapa de revenimento da chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente a uma temperatura de revenimento TT compreendida entre 170 °C e 450 °C por um tempo de revenimento tT compreendido entre 10 s e 1200 s.

[029] De preferência, o método compreende ainda uma etapa de revestimento da chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente com Zn ou uma liga de Zn, ou com Al ou uma liga de Al.

[030] Em outra forma de realização, o método compreende ainda as etapas de: - temperar a chapa de aço laminada a frio aquecida a partir da temperatura de recozimento Trecozimento até uma temperatura de têmpera QT compreendida entre Mf + 20 °C e Ms - 20 °C, a uma taxa de resfriamento Vc4 alta o suficiente para evitar a formação de ferrita e perlita durante o resfriamento; - reaquecer a chapa de aço laminada a frio a partir da temperatura de têmpera QT até uma temperatura de partição TP compreendida entre 350 °C e 500 °C e manter a chapa de aço laminada a frio na temperatura de partição TP por um tempo de partição tP compreendido entre 3 s e 1000 s; e - resfriar a chapa de aço laminada a frio até à temperatura ambiente, para obter uma chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente.

[031] Em uma primeira variante desta forma de realização, a temperatura de recozimento Trecozimento é tal que a chapa de aço laminada a frio tem uma estrutura, no recozimento, que consiste em, em fração superficial: - entre 10% e 45% de ferrita; - austenita; e - no máximo 0,3% de cementita, as partículas de cementita, se houver, possuindo um tamanho médio inferior a 50 nm.

[032] Em uma segunda variante desta forma de realização, a temperatura de recozimento Trecozimento é superior a Ae3, a chapa de aço laminada a frio tendo uma estrutura, no recozimento, que consiste em: - austenita; e - no máximo 0,3% de cementita, as partículas de cementita, se houver, possuindo um tamanho médio inferior a 50 nm.

[033] Após a manutenção da chapa de aço laminada a frio na temperatura de partição TP, a chapa de aço laminada a frio pode ser imediatamente resfriada à temperatura ambiente.

[034] Em uma realização alternativa, entre a manutenção da chapa de aço laminada a frio na temperatura de partição TP e o resfriamento da chapa de aço laminada a frio à temperatura ambiente, a chapa de aço laminada a frio é revestida por imersão a quente em um banho.

[035] De preferência, o teor de Si na composição é de no máximo 1,4%.

[036] A invenção também se refere a uma chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente, feita de um aço possuindo uma composição que compreende, em porcentagem em peso: 0,1% ≤ C ≤ 0,4% 3,5% ≤ Mn ≤ 8,0% 0,1% ≤ Si ≤1,5% Al ≤ 3% Mo ≤ 0,5% Cr ≤ 1% Nb ≤ 0,1% Ti ≤ 0,1% V ≤ 0,2% B ≤ 0,004% 0,002% ≤ N ≤ 0,013% S ≤ 0,003% P ≤ 0,015%, o restante sendo ferro e impurezas inevitáveis resultantes da fusão; em que a chapa de aço laminada a frio possui uma estrutura que consiste em, em fração superficial: - entre 8 e 50% de austenita retida; - no máximo 80% de ferrita intercrítica, os grãos de ferrita, se houver, possuindo um tamanho médio de no máximo 1,5 μm; e - no máximo 1% de cementita, as partículas de cementita, se houver, possuindo um tamanho médio inferior a 50 nm; - martensita e/ou bainita.

[037] Em uma forma de realização, a estrutura compreende, em fração superficial, pelo menos 10% de ferrita intercrítica.

[038] Em outra forma de realização, a estrutura consiste em, em fração superficial: - entre 8 e 50% de austenita retida; - no máximo 1% de cementita, as partículas de cementita, se houver, possuindo um tamanho médio inferior a 50 nm; e - martensita e/ou bainita.

[039] Em uma forma de realização, a martensita consiste em martensita revenida e/ou martensita fresca.

[040] Em uma primeira variante desta forma de realização, a estrutura consiste em, em fração superficial: - entre 8% e 50% de austenita retida, possuindo um teor médio de C de pelo menos 0,4% e um teor médio de Mn de pelo menos 1,3*Mn%, Mn% designando o teor médio de Mn na composição do aço; - entre 40% e 80% de ferrita intercrítica; - no máximo 15% de martensita e/ ou bainita; e - no máximo 0,3% de cementita, as partículas de cementita, se houver, possuindo um tamanho médio inferior a 50 nm.

[041] Em uma segunda variante desta forma de realização, a estrutura consiste em, em fração superficial: - entre 8% e 30% de austenita retida, possuindo um teor médio de C de pelo menos 0,4%; - entre 70% e 92% de martensita e/ou bainita; e - no máximo 1% de cementita, as partículas de cementita, se houver, possuindo um tamanho médio inferior a 50 nm.

[042] Em outra forma de realização, a estrutura consiste em, na fração superficial: - no máximo 45% de ferrita intercrítica; - entre 8% e 30% de austenita retida; - martensita particionada; - no máximo 8% de martensita fresca; e - no máximo 1% de cementita, as partículas de cementita, se houver, possuindo um tamanho médio inferior a 50 nm.

[043] Em uma primeira variante desta forma de realização, a estrutura consiste em, em fração superficial: - entre 10% e 45% de ferrita intercrítica; - entre 8% e 30% de austenita retida; - martensita particionada; - no máximo 8% de martensita fresca; e - no máximo 0,3% de cementita, as partículas de cementita, se houver, possuindo um tamanho médio inferior a 50 nm.

[044] Em uma segunda variante da forma de realização, a estrutura consiste em, em fração superficial: - entre 8% e 30% de austenita retida; - martensita particionada; - no máximo 8% de martensita fresca; e - no máximo 1% de cementita, as partículas de cementita, se houver, possuindo um tamanho médio inferior a 50 nm.

[045] De preferência, o teor de Si na composição é de no máximo 1,4%.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[046] A invenção será agora descrita em detalhes e ilustrada por exemplos sem introduzir limitações, com referência às figuras anexas, entre as quais: - A Figura 1 é uma micrografia que ilustra a estrutura de uma chapa de aço comparativa laminada a quente e recozida em lote, - A Figura 2 é uma micrografia que ilustra a estrutura de um aço laminado a quente recozido continuamente de acordo com a invenção, e - A Figura 3 é um gráfico comparando as propriedades mecânicas de uma chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente, produzida a partir de uma chapa de aço laminada a quente e recozida em lote ou a partir de uma chapa de aço laminada a quente e continuamente.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[047] De acordo com a invenção, o teor de carbono está entre 0,1% e 0,4%. O carbono é um elemento estabilizador de austenita. Abaixo de 0,1%, altos níveis de resistência à tração são difíceis de alcançar. Se o teor de carbono for superior a 0,4%, a capacidade de laminação a frio é reduzida e a soldabilidade se torna fraca. De preferência, o teor de carbono está compreendido entre 0,1% e 0,2%.

[048] O teor de manganês está compreendido entre 3,5% e 8,0%. O manganês fornece um endurecimento de solução sólida e um efeito de refino na microestrutura. Portanto, o manganês contribui para aumentar a resistência à tração. Em um teor acima de 3,5%, o Mn é usado para fornecer uma importante estabilização da austenita na microestrutura durante todo o processo de fabricação e na estrutura final. Especialmente, com um teor de Mn acima de 3,5%, é possível obter uma estrutura final da chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente, compreendendo pelo menos 8% de austenita retida. Além disso, devido à estabilização da austenita retida com Mn, pode-se obter uma alta ductilidade. Acima de 8,0%, a soldabilidade se torna fraca, enquanto as segregações e inclusões pioram as propriedades de danos.

[049] O silício é muito eficiente para aumentar a resistência através de uma solução sólida e estabilizar a austenita. Além disso, o silício atrasa a formação de cementita durante o resfriamento, retardando substancialmente a precipitação de carbonetos. Isso resulta do fato de que a solubilidade do silício na cementita é muito baixa e que o Si aumenta a atividade do carbono na austenita. Qualquer formação de cementita será, portanto, precedida de uma etapa em que o Si é expelido na interface. O enriquecimento da austenita com carbono leva, portanto, à sua estabilização à temperatura ambiente.

[050] Por esse motivo, o teor de Si é de pelo menos 0,1%. No entanto, o teor de Si é limitado a 1,5%, porque além desse valor, as cargas de laminação aumentam demais e o processo de laminação a quente se torna difícil. A capacidade de laminação a frio também é reduzida. Além disso, com um teor muito alto, os óxidos de silício se formam na superfície, o que prejudica a capacidade de revestimento (coatability) do aço.

[051] De preferência, o teor de Si é de no máximo 1,4%. De fato, um teor de Si de no máximo 1,4% reduz ou mesmo suprime a ocorrência de escamas vermelhas (também chamadas de listras de tigre), causadas pela existência de faialita (Fe2SiO4), durante a laminação a quente.

[052] O alumínio é um elemento muito eficaz para desoxidar o aço na fase líquida durante a elaboração. De preferência, o teor de Al não é inferior a 0,003%, a fim de obter uma desoxidação suficiente do aço no estado líquido.

[053] Além disso, como o Si, o Al estabiliza a austenita residual e atrasa a formação de cementita durante o resfriamento. O teor de Al, contudo, não é superior a 3%, a fim de evitar a ocorrência de inclusões, evitar problemas de oxidação e garantir a temperabilidade do material.

[054] O aço de acordo com a invenção pode conter pelo menos um elemento escolhido entre molibdênio e cromo.

[055] O molibdênio aumenta a temperabilidade, estabiliza a austenita retida e reduz a segregação central que pode resultar do teor de manganês e que é prejudicial à formabilidade. Acima de 0,5%, o Mo pode formar muitos carbonetos, o que pode ser prejudicial para a ductilidade.

[056] Quando Mo não é adicionado, o aço pode, no entanto, compreender pelo menos 0,001% de Mo como impureza. Quando Mo é adicionado, o teor de Mo geralmente é maior ou igual a 0,05%.

[057] O cromo aumenta a capacidade de têmpera (quenchability) do aço e contribui para alcançar uma alta resistência à tração. É permitido um máximo de 1% de cromo. De fato, acima de 1%, é observado um efeito de saturação, e a adição de Cr é desnecessária e cara. Quando o Cr é adicionado, seu teor geralmente é de pelo menos 0,01%. Se nenhuma adição voluntária de Cr for realizada, o teor de Cr pode estar presente como uma impureza, em um teor tão baixo quanto 0,001%.

[058] Elementos de micro-liga, tais como titânio, nióbio e vanádio, podem ser adicionados a um teor de no máximo 0,1% de Ti, no máximo 0,1% de Nb e no máximo 0,2% de V, a fim de obter um endurecimento adicional por precipitação. Em particular, titânio e nióbio são usados para controlar o tamanho dos grãos durante a solidificação.

[059] Quando Nb é adicionado, seu teor é preferencialmente de pelo menos 0,01%. Acima de 0,1%, é obtido um efeito de saturação, e a adição de mais de 0,1% de Nb é desnecessária e cara.

[060] Quando o Ti é adicionado, seu teor é preferencialmente de pelo menos 0,015%. Quando o teor de Ti está compreendido entre 0,015% e 0,1%, a precipitação em temperatura muito alta ocorre na forma de TiN e, então, em temperatura mais baixa, na forma de TiC fino, resultando em endurecimento. Além disso, quando o titânio é adicionado além do boro, o titânio impede a combinação de boro com nitrogênio, sendo o nitrogênio combinado com titânio. Assim, quando é adicionado boro, o teor de titânio é preferencialmente superior a 3,42N. No entanto, o teor de Ti deve permanecer menor ou igual a 0,1% para evitar a precipitação de precipitados grossos de TiN, aumentando a dureza da chapa de aço laminada a quente e da chapa de aço laminada a frio durante o processo de fabricação.

[061] Opcionalmente, a composição de aço compreende boro, para aumentar a capacidade de têmpera do aço. Quando B é adicionado, seu teor é superior a 0,0002% e, de preferência, superior ou igual a 0,0005%, até 0,004%. De fato, acima desse limite, é esperado um nível de saturação em relação à temperabilidade.

[062] Enxofre, fósforo e nitrogênio estão geralmente presentes na composição do aço como impurezas.

[063] O teor de nitrogênio é geralmente de pelo menos 0,002%. O teor de nitrogênio deve ser de no máximo 0,013%, de modo a evitar a precipitação de precipitados grossos de TiN e/ou AlN, degradando a ductilidade.

[064] Quanto ao enxofre, acima de um teor de 0,003%, a ductilidade é reduzida devido à presença de sulfetos em excesso, tais como o MnS, em particular os testes de expansão de furos mostram valores mais baixos na presença desses sulfetos.

[065] O fósforo é um elemento que endurece em solução sólida, mas que reduz a soldabilidade por pontos e a ductilidade a quente, principalmente devido à sua tendência à segregação nos limites dos grãos ou à co-segregação com manganês. Por esses motivos, seu teor deve ser limitado a 0,015%, a fim de obter boa soldabilidade por pontos.

[066] O equilíbrio é feito de ferro e impurezas inevitáveis. Essa impureza pode incluir no máximo 0,03% de Cu e no máximo 0,03% de Ni.

[067] O método de acordo com a invenção visa fornecer uma chapa de aço laminada a quente e recozida possuindo alta capacidade de laminação a frio, juntamente com uma alta tenacidade, e que é adequada para a produção de uma chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente possuindo uma alta combinação de ductilidade e resistência.

[068] O método de acordo com a invenção também visa fabricar tal chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente.

[069] Os inventores investigaram os problemas de baixa tenacidade das chapas de aço laminadas a quente e recozidas em lotes, e de propriedades mecânicas degradadas das chapas de aço laminadas a frio e tratadas termicamente fabricadas a partir dessas chapas de aço laminadas a quente e recozidas em lote em comparação com chapas que não teriam sido submetidas a recozimento, e verificaram que esses problemas resultam de quatro fatores principais.

[070] Especialmente, os inventores verificaram que o recozimento em lote resulta na formação de cementita grossa, altamente enriquecida em manganês, que é, portanto, fortemente estabilizada na chapa de aço laminada a quente e recozida em lote. Os inventores verificaram ainda que a cementita, assim estabilizada, não se dissolve completamente durante o tratamento térmico padrão subsequente da chapa de aço laminada a frio. Consequentemente, parte do Mn do aço permanece retido na cementita, sendo assim inibido seu efeito sobre a resistência e a ductilidade do aço.

[071] Os inventores verificaram ainda que o recozimento em lote também resulta em um engrossamento da estrutura da chapa de aço laminada a quente e recozida em lote, o que resulta em um engrossamento da estrutura final da chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente e degrada as propriedades mecânicas.

[072] Além disso, os inventores verificaram que os elementos de micro-liga que podem ser incluídos na composição do aço, especialmente Nb, precipitam em uma fase inicial durante o recozimento em lote como precipitados grossos, os quais não endurecem o aço e, consequentemente, não estão mais disponíveis durante o tratamento térmico subsequente da chapa de aço laminada a frio para fornecer endurecimento por precipitação.

[073] Finalmente, os inventores verificaram que o recozimento em lote é realizado a uma temperatura e por um tempo que induz a fragilização por têmpera, resultando em uma baixa tenacidade da chapa de aço laminada a quente e recozida em lote.

[074] Para resolver esses problemas, os inventores realizaram experimentos aumentando a temperatura de recozimento em lote acima do ponto de transformação Ae1 dos aços.

[075] No entanto, os inventores verificaram que o uso de temperaturas de recozimento em lote mais altas, embora limitando a formação de cementita enriquecida em Mn, resulta em um engrossamento da microestrutura, prejudicando assim as propriedades finais da chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente.

[076] A partir desses achados, os inventores verificaram que a capacidade de laminação a frio e a tenacidade podem ser altamente aprimoradas, garantindo as propriedades finais das chapas de aço laminadas a frio e tratadas termicamente, se a chapa de aço laminada a quente for recozida de modo a ter uma microestrutura compreendendo: - ferrita, com um tamanho médio de grão ferrítico de no máximo 3 μm; - no máximo 30% de austenita; - no máximo 8% de martensita fresca; e - cementita, possuindo um teor médio de Mn inferior a 25%.

[077] Uma fração de martensita fresca de no máximo 8% torna possível obter uma alta tenacidade da chapa de aço laminada a quente e recozida.

[078] Especialmente, os inventores realizaram experimentos submetendo chapas de aço laminadas a quente feitas de várias composições de aço a várias condições de recozimento, levando a diferentes frações de austenita e martensita fresca após resfriar até a temperatura ambiente, e mediram a energia Charpy a 20 °C das chapas de aço assim obtidas.

[079] Com base nesses experimentos, os inventores verificaram que a energia Charpy é uma função crescente da temperatura de recozimento e uma função decrescente da fração de martensita fresca. Além disso, os inventores verificaram que uma alta energia Charpy, de pelo menos 50 J/cm2 a 20 °C, é alcançada se a chapa de aço laminada a quente e recozida tiver uma fração de martensita fresca de no máximo 8%.

[080] Além disso, uma cementita possuindo um teor médio de Mn menor que 25% implica que a dissolução da cementita é facilitada durante o tratamento térmico final da chapa de aço laminada a frio, o que melhora a ductilidade e a resistência durante as próximas etapas do processamento. Por outro lado, uma cementita com um teor médio de Mn acima de 25% levaria a uma diminuição nas propriedades mecânicas da chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente produzida a partir da chapa de aço laminada a quente e recozida.

[081] Além disso, ter um tamanho médio de grão ferrítico de no máximo 3 μm permite produzir laminados a frio e tratados termicamente com uma microestrutura muito fina e aumentar suas propriedades mecânicas.

[082] Os inventores verificaram ainda que a microestrutura acima permite alcançar uma dureza da chapa de aço laminada a quente e recozida inferior a 400 HV, garantindo uma capacidade de laminação a frio satisfatória da chapa de aço laminada a quente e recozida.

[083] Os inventores verificaram que essa microestrutura e essas propriedades da chapa de aço laminada a quente e recozida são obtidas realizando na chapa de aço laminada a quente um recozimento contínuo a uma temperatura de recozimento contínuo TICA compreendida entre uma temperatura de recozimento contínuo mínima TICAmin = 650 °C e uma temperatura de recozimento contínuo máxima TICAmax, que é a temperatura na qual 30% de austenita é formada durante o aquecimento e por um tempo compreendido entre 3 s e 3600 s, e subsequentemente resfriando a chapa de aço laminada a quente sob condições particulares de resfriamento.

[084] Especialmente, os inventores verificaram que, devido à alta temperatura de recozimento contínuo TICA, um tempo de recozimento de no máximo 3600 s é suficiente para atingir o revenimento suficiente da estrutura, melhorando assim a capacidade de laminação a frio da chapa de aço laminada a quente e recozida, evitando o engrossamento da estrutura.

[085] Além disso, o recozimento da chapa a uma temperatura superior a 650 °C permite o amolecimento da chapa de aço laminada a quente, limitando o enriquecimento de Mn de partículas de cementita abaixo de 25% e limitando a precipitação dos elementos de micro-liga, se houver, e impedindo o engrossamento de tais precipitados, mantendo assim os efeitos de C, Mn e dos elementos de micro-liga nas propriedades mecânicas finais. Também limita a segregação de impurezas fragilizantes como P nos limites dos grãos.

[086] O método de fabricação será agora descrito em mais detalhes.

[087] O método para produzir o aço de acordo com a invenção compreende fundir um aço com a composição química da invenção.

[088] O aço fundido é reaquecido a uma temperatura Treaquecimento compreendida entre 1150 °C e 1300 °C.

[089] Quando a temperatura de reaquecimento do lingote (slab) Treaquecimento fica abaixo de 1150 °C, as cargas de laminação aumentam demais e o processo de laminação a quente se torna difícil.

[090] Acima de 1300 °C, a oxidação é muito intensa, o que leva a perda de escama (scale) e degradação da superfície.

[091] O lingote reaquecido é laminado a quente a uma temperatura entre 1250 °C e 800 °C, a última passagem de laminação a quente ocorrendo a uma temperatura final de laminação TFRT maior ou igual a 800 °C.

[092] Se a temperatura final de laminação TFRT estiver abaixo de 800 °C, a trabalhabilidade a quente será reduzida.

[093] Após a laminação a quente, o aço é resfriado a uma taxa de resfriamento Vc1 compreendida entre 1 °C/s e 150 °C/s, a uma temperatura de enrolamento Tenrolamento menor ou igual a 650 °C. Abaixo de 1 °C/s, uma microestrutura muito grossa é criada e as propriedades mecânicas finais se deterioram. Acima de 150 °C/s, o processo de resfriamento é difícil de controlar.

[094] A temperatura de enrolamento Tenrolamento deve ser menor ou igual a 650 °C. Se a temperatura de enrolamento estiver acima de 650 °C, forma-se uma oxidação intergranular profunda abaixo da escama, levando a uma deterioração das propriedades da superfície.

[095] Após o enrolamento, a chapa de aço laminada a quente é preferencialmente decapada.

[096] A chapa de aço laminada a quente é então recozida continuamente, isto é, a chapa de aço laminada a quente não enrolada sofre um tratamento térmico ao viajar continuamente dentro de um forno.

[097] A chapa de aço laminada a quente é continuamente recozida a uma temperatura de recozimento contínuo TICA compreendida entre a temperatura de recozimento contínuo mínima TICAmin = 650 °C e uma temperatura de recozimento contínuo máxima TICAmax, que é a temperatura na qual 30% de austenita é formada durante o aquecimento, e por um tempo compreendido entre 3 s e 3600 s.

[098] Nessas condições, a microestrutura do aço criada durante o recozimento contínuo, antes do resfriamento até a temperatura ambiente, consiste em: - ferrita; - menos de 30% de austenita; e - cementita possuindo um teor médio de Mn inferior a 25%.

[099] Se a temperatura de recozimento contínuo for inferior a 650 °C, o amolecimento por meio da recuperação da microestrutura é insuficiente durante o tratamento de recozimento contínuo, de modo que a dureza da chapa de aço laminada a quente e recozida está acima de 400 HV. Uma temperatura de recozimento contínuo abaixo de 650 °C também aprimora a segregação de elementos fragilizantes, como P, nos limites dos grãos e leva a valores de tenacidade ruins, o que são críticos para o processamento adicional das chapas de aço.

[0100] Se a temperatura do recozimento contínuo for maior que o TICAmax, uma fração de austenita muito alta será criada durante o recozimento contínuo, o que pode resultar em uma estabilização insuficiente da austenita e na criação de mais de 8% de martensita fresca durante o resfriamento.

[0101] Se o tempo de recozimento contínuo for inferior a 3 s, a dureza da chapa de aço laminada a quente e recozida será muito alta, especialmente superior a 400 HV, de modo que sua capacidade de laminação a frio será insatisfatória. O tempo de recozimento contínuo é, de preferência, de pelo menos 200 s.

[0102] Se o tempo de recozimento contínuo for superior a 3600 s, a microestrutura é engrossada; especialmente, os grãos de ferrita têm um tamanho médio superior a 3 μm. De preferência, o tempo de recozimento contínuo é de no máximo 500 s.

[0103] A austenita que pode ser criada durante o recozimento é enriquecida em carbono e manganês, especialmente possui um teor médio de Mn de pelo menos 1,3*Mn%, Mn% designando o teor de Mn do aço e um teor médio de C de pelo menos 0,4%.

[0104] A austenita é, portanto, fortemente estabilizada.

[0105] A chapa de aço laminada a quente é então resfriada a partir da temperatura de recozimento TICA até a temperatura ambiente, com uma taxa média de resfriamento VICA entre 600 °C e 350 °C de pelo menos 1 °C/s. Sob essa condição, a fragilização por têmpera é limitada.

[0106] Se a taxa de resfriamento entre 600 °C e 350 °C for menor que 1 °C/s, a segregação ocorre na chapa de aço laminada a quente e recozida, melhorando a fragilização por têmpera, de modo que sua capacidade de laminação a frio não é satisfatória.

[0107] A chapa de aço laminada a quente e recozida, assim obtida, possui uma estrutura que consiste em: - ferrita; - no máximo 30% de austenita; - no máximo 8% de martensita fresca; e - cementita, possuindo um teor médio de Mn inferior a 25%.

[0108] Uma fração de martensita fresca de no máximo 8% é alcançada devido à estabilização da austenita com Mn, que, portanto, não se transforma ou apenas em pequena extensão em martensita fresca durante o resfriamento.

[0109] A austenita retida da chapa de aço laminada a quente e recozida tem um teor médio de Mn de pelo menos 1,3*Mn%, em que Mn% designa o teor de Mn do aço e tem um teor médio de C de pelo menos 0,4%.

[0110] Um tratamento de revenimento é opcionalmente realizado de modo a limitar ainda mais a fração de martensita fresca.

[0111] Além disso, os grãos de ferrita têm um tamanho médio de no máximo 3 μm. De fato, o recozimento contínuo, realizado durante um tempo relativamente curto em comparação com o recozimento em lote, não resultou em um engrossamento da estrutura e, portanto, permite obter uma chapa laminada a quente e recozida possuindo uma estrutura muito fina.

[0112] Nesta fase, a chapa laminada a quente e recozida melhorou a capacidade de laminação a frio e a tenacidade, em comparação com a chapa de aço laminada a quente antes do recozimento. Além disso, a chapa de aço laminada a quente e recozida é adequada para produzir uma chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente, com altas propriedades mecânicas, especialmente alta ductilidade e resistência.

[0113] Em particular, a chapa laminada a quente e recozida possui uma dureza Vickers menor que 400 HV e, portanto, possui uma capacidade de laminação a frio muito boa.

[0114] Além disso, a chapa de aço laminada a quente e recozida possui uma energia Charpy a 20 °C de pelo menos 50 J/cm2. Portanto, a chapa de aço laminada a quente e recozida tem uma processabilidade muito boa e os riscos de quebra da banda durante o processamento adicional diminuem fortemente em comparação com as chapas de aço laminadas a quente que teriam sido recozidas em lote. Além disso, os inventores verificaram que não apenas a energia Charpy da chapa de aço laminada a quente e recozida é mais alta que as chapas de aço laminadas a quente e recozidas e em lotes, mas também é geralmente maior que a energia Charpy da chapa de aço laminada a quente da qual a chapa de aço laminada a quente e recozida foi produzida.

[0115] Após o resfriamento até a temperatura ambiente, a chapa de aço laminada a quente e recozida é opcionalmente decapada. No entanto, esta etapa pode ser omitida. De fato, devido à curta duração do recozimento contínuo, ocorre pouca ou nenhuma oxidação interna durante o recozimento contínuo. De preferência, a chapa de aço laminada a quente e recozida é decapada nesta fase se nenhuma decapagem foi realizada entre a laminação a quente e o recozimento contínuo.

[0116] A chapa de aço laminada a quente é então laminada a frio, com uma taxa de redução de laminação a frio compreendida entre 30% e 70%, para obter uma chapa de aço laminada a frio. Abaixo de 30%, a recristalização durante o tratamento térmico subsequente não é favorecida, o que pode prejudicar a ductilidade da chapa de aço laminada a frio após o tratamento térmico. Acima de 70%, existe o risco de rachaduras nas bordas durante a laminação a frio.

[0117] A chapa de aço laminada a frio é então tratada termicamente em uma linha de recozimento contínuo para produzir uma chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente.

[0118] O tratamento térmico realizado na chapa de aço laminada a frio é escolhido dependendo das propriedades mecânicas finais desejadas.

[0119] Em todo o caso, o tratamento térmico compreende as etapas de aquecer a chapa de aço laminada a frio a uma temperatura de recozimento Trecozimento compreendida entre 650 °C e 1000 °C, e manter a chapa de aço laminada a frio na temperatura de recozimento Trecozimento por um tempo de recozimento trecozimento compreendido entre 30 s e 10 min.

[0120] Além disso, a temperatura de recozimento Trecozimento é tal que a estrutura criada durante o recozimento compreende pelo menos 8% de austenita.

[0121] Se a temperatura de recozimento for inferior a 650 °C, a cementita será criada na estrutura durante o recozimento, resultando em uma degradação das propriedades mecânicas da chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente.

[0122] A temperatura de recozimento Trecozimento é de no máximo 1000 °C para limitar o engrossamento dos grãos austeníticos.

[0123] A taxa de reaquecimento Vr para a temperatura de recozimento Trecozimento está preferencialmente compreendida entre 1 °C/s e 200 °C/s.

[0124] De acordo com uma primeira forma de realização, o recozimento é um recozimento intercrítico, sendo a temperatura de recozimento Trecozimento menor que Ae3 e de modo que a estrutura criada durante o recozimento compreenda pelo menos 8% de austenita.

[0125] De acordo com uma segunda forma de realização, a temperatura de recozimento Trecozimento é maior ou igual a Ae3, de modo a obter, durante o recozimento, uma estrutura que consiste em austenita e no máximo 1% de cementita.

[0126] Na primeira forma de realização, no final da manutenção à temperatura de recozimento, a austenita tem um teor de C de pelo menos 0,4% e um teor médio de Mn de pelo menos 1,3*Mn%.

[0127] A chapa de aço laminada a frio e recozida é então resfriada à temperatura ambiente, diretamente, ou seja, sem qualquer etapa de manutenção, revenimento ou reaquecimento entre a temperatura de recozimento Trecozimento e a temperatura ambiente, ou indiretamente, ou seja, com etapas de manutenção, revenimento e/ou reaquecimento, para obter uma chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente.

[0128] Em todo o caso, a chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente tem uma estrutura (a seguir, estrutura final) compreendendo: - entre 8% e 50% de austenita retida; - martensita, que pode incluir martensita fresca e/ou martensita particionada ou revenida e, opcionalmente, bainita; - no máximo 80% de ferrita intercrítica; e - no máximo 1% de cementita.

[0129] A austenita retida geralmente tem um teor médio de C de pelo menos 0,4% e geralmente um teor médio de Mn de pelo menos 1,3*Mn%.

[0130] Devido ao teor de Mn em cementita de no máximo 25% na microestrutura da chapa de aço laminada a quente e recozida, a cementita é facilmente dissolvida durante o recozimento. Dependendo do tratamento térmico realizado, uma pequena fração de cementita pode permanecer na estrutura final. No entanto, a fração de cementita na estrutura final permanecerá, em todo o caso, inferior a 1%. Além disso, as partículas de cementita, se houver, têm um tamanho médio menor que 50 nm.

[0131] A martensita pode compreender martensita fresca e martensita particionada ou martensita revenida.

[0132] Conforme explicado em mais detalhes abaixo, a martensita particionada possui um teor médio de C estritamente menor que o teor nominal de C do aço. Este baixo teor de C resulta da partição de carbono da martensita, criada durante a têmpera abaixo da temperatura Ms do aço, para a austenita, durante a manutenção a uma temperatura de partição TP compreendida entre 350 °C e 500 °C.

[0133] Por outro lado, a martensita revenida tem um teor médio de C igual ao teor nominal de C do aço. A martensita revenida resulta de um revenimento da martensita criada durante a têmpera abaixo da temperatura Ms do aço.

[0134] A martensita particionada pode ser distinguida de martensita revenida e martensita fresca em uma seção polida e gravada com um reagente conhecido per se, por exemplo, reagente Nital, observado por Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM) e Difração por Retrodispersão de Elétrons (EBSD).

[0135] A estrutura pode compreender bainita, especialmente bainita livre de carbonetos, contendo menos de 100 carbonetos por unidade de superfície de 100 mm2.

[0136] A fração de ferrita depende da temperatura de recozimento durante o tratamento térmico.

[0137] A ferrita, quando presente na estrutura final, é ferrita intercrítica.

[0138] Portanto, a ferrita, quando presente, é herdada da estrutura da chapa de aço laminada a quente e recozida, que é então laminada a frio e recristalizada. Como resultado, a ferrita tem um tamanho médio de grão de no máximo 1,5 μm.

[0139] Os tratamentos térmicos preferidos realizados nas chapas de aço laminadas a frio serão agora descritos em mais detalhes.

[0140] Em um primeiro tratamento térmico preferido, após manter à temperatura de recozimento Trecozimento menor ou maior que Ae3, a chapa de aço laminada a frio é resfriada até a temperatura ambiente a uma taxa de resfriamento Vc2 compreendida entre 1 °C/s e 70 °C/s.

[0141] A chapa de aço laminada a frio é resfriada na taxa de resfriamento Vc2 até a temperatura ambiente, ou resfriada, na taxa de resfriamento Vc2, até uma temperatura de retenção TH compreendida entre 350 °C e 550 °C e mantida na temperatura de retenção TH por um tempo entre 10 s e 500 s. Foi demonstrado que esse tratamento térmico, que facilita o revestimento de Zn por processo de imersão a quente, por exemplo, não afeta as propriedades mecânicas finais. Após a manutenção opcional na temperatura de retenção TH, a chapa de aço laminada a frio é resfriada até a temperatura ambiente a uma taxa de resfriamento Vc3 compreendida entre 1 °C/s e 70 °C/s.

[0142] Opcionalmente, após o resfriamento até a temperatura ambiente, a chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente é revenida a uma temperatura TT compreendida entre 170 e 450 °C por um tempo de revenimento tt compreendido entre 10 e 1200 s.

[0143] Este tratamento permite o revenimento da martensita, que pode ser criada durante o resfriamento até a temperatura ambiente após o recozimento. A dureza da martensita é assim diminuída e a ductilidade é melhorada. Abaixo de 170 °C, o tratamento de revenimento não é suficientemente eficiente. Acima de 450 °C, a perda de resistência se torna alta e o equilíbrio entre resistência e ductilidade não é mais aprimorado.

[0144] A estrutura da chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente obtida com o primeiro tratamento térmico preferido consiste em, em fração superficial: - entre 8% e 50% de austenita retida, possuindo um teor médio de C de pelo menos 0,4%, - no máximo 80% de ferrita intercrítica, - no máximo 92% de martensita e/ou bainita, e - no máximo 1% de cementita.

[0145] A martensita consiste em martensita revenida e/ou martensita fresca.

[0146] A estrutura pode compreender bainita, especialmente bainita livre de carbonetos, contendo menos de 100 carbonetos por unidade de superfície de 100 mm2.

[0147] O tamanho médio das partículas de cementita é inferior a 50 nm.

[0148] As frações de ferrita e austenita dependem da temperatura de recozimento durante o tratamento térmico.

[0149] Em uma primeira variante do primeiro tratamento térmico preferido, a temperatura de recozimento Trecozimento é inferior a Ae3 e, de preferência, de modo que a estrutura criada durante o recozimento compreenda entre 40% e 80% de ferrita.

[0150] Nesta primeira variante, a estrutura final compreende, preferencialmente, em fração superficial: - 8% a 50% de austenita retida, possuindo um teor médio de C de pelo menos 0,4% e um teor médio de Mn de pelo menos 1,3*Mn%; - 40% a 80% de ferrita intercrítica, com grãos de ferrita possuindo um tamanho médio de no máximo 1,5 μm; - no máximo 15% de martensita (consistindo em martensita revenida e/ ou martensita fresca) e/ ou bainita; e - no máximo 0,3% de cementita, as partículas de cementita, se houver, possuindo um tamanho médio inferior a 50 nm.

[0151] Em uma segunda variante do primeiro tratamento térmico preferido, a temperatura de recozimento é superior ou igual a Ae3.

[0152] Nesta segunda variante, a estrutura final consiste em: - 8% a 30% de austenita retida, possuindo um teor médio de C de pelo menos 0,4%; - 70% a 92% de martensita (consistindo em martensita revenida e/ou martensita fresca) e/ou bainita; e - no máximo 1% de cementita, as partículas de cementita, se houver, possuindo um tamanho médio inferior a 50 nm.

[0153] Em um segundo tratamento térmico preferido, a chapa de aço laminada a frio é submetida a um processo de têmpera e partição.

[0154] Para esse fim, após manter à temperatura de recozimento Trecozimento, a chapa de aço laminada a frio é temperada a partir da temperatura de recozimento Trecozimento até uma temperatura de têmpera QT inferior ao ponto de transformação Ms da austenita, a uma taxa de resfriamento Vc4 alta o suficiente para evitar a formação de ferrita e perlita durante o resfriamento.

[0155] A taxa de resfriamento Vc4 para a temperatura de têmpera QT é preferencialmente pelo menos 2 °C/s.

[0156] Durante esta etapa de têmpera, a austenita se transforma parcialmente em martensita.

[0157] A temperatura de têmpera é selecionada entre Mf + 20 °C e Ms - 20 °C, dependendo da estrutura final desejada, especialmente das frações de martensita particionada e austenita retida desejadas na estrutura final. Para cada composição particular do aço e cada estrutura, um técnico no assunto sabe como determinar os pontos de transformação inicial e final de Ms e Mf da austenita por dilatometria.

[0158] Se a temperatura de têmpera QT for menor que Mf + 20 °C, a fração de martensita particionada na estrutura final é muito alta. Além disso, se a temperatura de têmpera QT for superior a Ms - 20 °C, a fração de martensita particionada na estrutura final é muito baixa, de modo que uma alta ductilidade não será alcançada.

[0159] Um técnico no assunto sabe como determinar a temperatura de têmpera adaptada para obter a estrutura desejada.

[0160] A chapa de aço laminada a frio é, opcionalmente, mantida na temperatura de têmpera QT por um tempo de retenção tQ compreendido entre 2 s e 200 s, preferencialmente entre 3 s e 7 s, de modo a evitar a criação de carbonetos épsilon na martensita, o que resultaria em uma diminuição na ductilidade do aço.

[0161] A chapa de aço laminada a frio é então reaquecida a uma temperatura de partição TP compreendida entre 350 °C e 500 °C, e mantida à temperatura de partição TP por um tempo de partição tP compreendido entre 3 s e 1000 s. Durante esta etapa de partição, o carbono difunde da martensita para a austenita, obtendo assim um enriquecimento em C da austenita.

[0162] Se a temperatura de partição TP for superior a 500 °C ou inferior a 350 °C, o alongamento do produto final não é satisfatório.

[0163] Opcionalmente, a chapa de aço laminada a frio é revestida por imersão a quente em um banho a uma temperatura, por exemplo, menor ou igual a 480 °C. Qualquer tipo de revestimento pode ser usado e, em particular, zinco ou ligas de zinco, como ligas zinco-níquel, zinco-magnésio ou zinco- magnésio-alumínio, alumínio ou ligas de alumínio, por exemplo alumínio-silício.

[0164] Imediatamente após a etapa de partição, ou após a etapa de revestimento por imersão a quente, se realizada, a chapa de aço laminada a frio é resfriada à temperatura ambiente, para obter uma chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente. A taxa de resfriamento para a temperatura ambiente é preferencialmente maior que 1 °C/s, por exemplo, compreendida entre 2 °C/s e 20 °C/s.

[0165] A estrutura final da chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente, obtida através do segundo tratamento térmico preferido, depende principalmente da temperatura de recozimento Trecozimento e da temperatura de têmpera QT.

[0166] No entanto, a estrutura da chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente, assim obtida, geralmente consiste em, em fração superficial: - entre 8% e 30% de austenita retida; - no máximo 45% de ferrita intercrítica; - martensita particionada; - no máximo 8% de martensita fresca; e - no máximo 1% de cementita.

[0167] A austenita retida é enriquecida em carbono, especialmente possui um teor médio de C de pelo menos 0,4%.

[0168] A ferrita, se houver, é ferrita intercrítica e tem um tamanho médio de grão de no máximo 1,5 μm.

[0169] A fração de martensita fresca na estrutura é menor ou igual a 8%. De fato, uma fração de martensita fresca superior a 8% prejudicaria a taxa de expansão de furo HER.

[0170] Neste segundo tratamento térmico preferido, uma pequena fração de cementita pode ser criada durante o resfriamento a partir da temperatura de recozimento e durante a partição. Contudo, a fração de cementita na estrutura final permanecerá, em todo o caso, inferior a 1% e o tamanho médio das partículas de cementita na estrutura final permanece abaixo de 50 nm.

[0171] Em uma primeira variante da segunda forma de realização preferida, a temperatura de recozimento Trecozimento é tal que a chapa de aço laminada a frio tem uma estrutura, durante o recozimento, consistindo em, em fração superficial: - entre 10% e 45% de ferrita; - austenita; e - no máximo 0,3% de cementita, as partículas de cementita, se houver, possuindo um tamanho médio inferior a 50 nm.

[0172] Nesta primeira variante, a estrutura final compreende, preferencialmente, em fração superficial: - entre 10% e 45% de ferrita intercrítica, possuindo um tamanho médio de grão de no máximo 1,5 μm; - entre 8% e 30% de austenita retida; - martensita particionada; - no máximo 8% de martensita fresca; e - no máximo 0,3% de cementita, as partículas de cementita, se houver, possuindo um tamanho médio inferior a 50 nm.

[0173] A austenita retida é enriquecida em Mn e C. Especialmente, o teor médio de C na austenita retida é de pelo menos 0,4%, e o teor médio de Mn na austenita retida é de pelo menos 1,3*Mn%.

[0174] Em uma segunda variante da segunda forma de realização preferida, a temperatura de recozimento Trecozimento é maior ou igual a Ae3, de modo que a chapa de aço laminada a frio possui uma estrutura, durante o recozimento, que consiste em austenita e no máximo 0,3% de cementita.

[0175] Nesta segunda variante, a temperatura de têmpera QT é preferencialmente selecionada de modo a obter, logo após a têmpera, uma estrutura que consiste em no máximo entre 8% e 30% de austenita, no máximo 92% de martensita e no máximo 1% de cementita.

[0176] Nesta segunda variante, a estrutura final consiste em, em fração superficial: - entre 8% e 30% de austenita retida; - martensita particionada; - no máximo 8% de martensita fresca; e - no máximo 1% de cementita, as partículas de cementita, se houver, possuindo um tamanho médio inferior a 50 nm.

[0177] A austenita retida é enriquecida em C, sendo o teor médio de C na austenita retida de pelo menos 0,4%.

[0178] As características microestruturais descritas acima são determinadas, por exemplo, pela observação da microestrutura com um Microscópio Eletrônico de Varredura com Canhão de Emissão de Campo (“FEG-SEM”) com uma ampliação maior que 5000x, acoplado a um dispositivo de Difração por Retrodispersão de Elétrons (“EBSD”) e a uma Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM).

EXEMPLOS:

[0179] Como exemplos e comparação, foram fabricadas chapas feitas de composições de aço de acordo com a tabela I, sendo o teor expresso em porcentagem em peso.TABELA 1

[0180] Em um primeiro experimento, os aços I1, I2, I3, I6 e I7 foram fundidos para obter lingotes. Os lingotes foram reaquecidos a uma temperatura de 1250 °C, descamados e laminados a quente a uma temperatura superior a Ar3 para obter aços laminados a quente.

[0181] Os aços laminados a quente foram então resfriados a uma taxa de resfriamento Vc1 compreendida entre 1 °C/s e 150 °C até uma temperatura de enrolamento Tenrolamento e enrolada a essa temperatura Tenrolamento.

[0182] Alguns dos aços laminados a quente foram então recozidos continuamente ou recozidos em lote a uma temperatura de recozimento TA por um tempo de recozimento tA, depois resfriados até a temperatura ambiente com uma taxa média de resfriamento VICA entre 600 °C e 350 °C.

[0183] As condições de fabricação das chapas de aço laminadas a quente e recozidas são apresentadas na Tabela 2 abaixo, bem como a fração de austenita criada durante o recozimento.TABELA 2

[0184] Na Tabela 2, os valores sublinhados não estão de acordo com a invenção e “n.d.” significa “não determinado”.

[0185] Os inventores investigaram as microestruturas das chapas de aço laminadas a quente e opcionalmente recozidas, assim obtidas, com um Microscópio Eletrônico de Varredura com Canhão de Emissão de Campo (“FEG-SEM”) com uma ampliação de 5000x, acoplado a um dispositivo de Difração por Retrodispersão de Elétrons (“EBSD”) e a uma Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM).

[0186] Especialmente, os inventores mediram o tamanho de grão de ferrita, a fração superficial de martensita fresca (FM), a fração superficial de austenita (RA) e o teor médio de Mn na cementita (Mn% em cementita).

[0187] Os inventores mediram ainda a energia Charpy a 20 °C e a dureza Vickers das chapas de aço laminadas a quente. As características das microestruturas e as propriedades mecânicas são relatadas na Tabela 3 abaixo.TABELA 3

[0188] Nesta tabela, n.d. significa “não determinado”. Os valores sublinhados não estão de acordo com a invenção.

[0189] Estes experimentos mostram que, apenas quando as chapas de aço laminadas a quente recozidas sob as condições da invenção são a microestrutura alvo e as propriedades mecânicas alvo das chapas de aço laminadas a quente e recozidas obtidas.

[0190] Por outro lado, os exemplos I1A, I2A, I3A, I6A e I7A não foram submetidos a nenhum recozimento.

[0191] Como resultado, sua dureza é superior a 400 HV, de modo que a capacidade de laminação a frio dessas chapas de aço laminadas a quente é insuficiente.

[0192] Os exemplos I1B, I2B e I3B foram recozidos em lote a uma temperatura de 500 °C por um tempo de 25200 s. O recozimento em lote resultou em uma diminuição na dureza em comparação com os exemplos I1A, I2A e I3A, respectivamente, não submetidos a nenhum recozimento. No entanto, o recozimento em lote resultou em uma diminuição na energia Charpy, de modo que a processabilidade dos exemplos I1B, I2B e I3B é insuficiente. Além disso, o recozimento em lote resultou na criação de cementita altamente enriquecida em Mn.

[0193] Os exemplos I1C, I2C, I3C, I6C e 7C também foram submetidos a um recozimento em lote, a uma temperatura de 600 °C por 25200 s. Como resultado do recozimento em lote, a dureza desses exemplos diminuiu, em comparação com os exemplos I1A, I2A, I3A, I6A e I7A, respectivamente, e diminuiu ainda mais em comparação com os exemplos I1B, I2B e I3B. No entanto, a energia Charpy permaneceu abaixo de 50 J/cm2, e o recozimento em lote resultou na criação de cementita altamente enriquecida em Mn.

[0194] Os inventores realizaram, então, experimentos aumentando a temperatura de recozimento em lote para 650 °C, acima do ponto de transformação Ae1 (exemplos I1D, I2D, I3D, I6D e I7D). Essa temperatura mais alta de recozimento em lote resultou em um aumento na energia Charpy das chapas e em uma diminuição no teor médio de Mn na cementita, em comparação com os exemplos I1C, I2C, I3C, I6C e I7C, respectivamente.

[0195] No entanto, o recozimento em lote a uma temperatura acima de Ae1 resultou em um engrossamento da microestrutura, sendo o tamanho de grão de ferrita maior que 3 μm.

[0196] Os inventores aumentaram ainda mais a temperatura de recozimento em lote para 680 °C (exemplos I1E e I3E). Esse aumento na temperatura de recozimento em lote resultou em um aumento adicional da energia Charpy e em uma diminuição adicional do teor médio de Mn na cementita. No entanto, esse aumento na temperatura de recozimento em lote também resultou em um aumento indesejado no tamanho do grão de ferrita.

[0197] Esses exemplos mostram, assim, que, mesmo que o recozimento em lote reduza a dureza da chapa de aço laminada a quente, a energia Charpy das chapas de aço laminadas a quente e recozidas em lote é geralmente insuficiente para garantir uma alta processabilidade das chapas de aço. Além disso, o recozimento em lote resulta em uma criação indesejada de cementita altamente enriquecida em Mn. Esses exemplos mostram ainda que, embora o aumento da temperatura de recozimento em lote possa resultar em um aumento na energia Charpy e em uma diminuição no teor médio de Mn na cementita, a energia Charpy permanece, na maioria dos casos, abaixo do valor visado de 50 J/cm2, e o aumento da temperatura de recozimento em lote leva a um engrossamento indesejado da microestrutura.

[0198] O Exemplo I3L foi submetido a um recozimento contínuo, com, contudo, uma temperatura de recozimento contínuo inferior a 650 °C. Consequentemente, o amolecimento através da recuperação da microestrutura foi insuficiente, de modo que a dureza do exemplo I3L é superior a 400 HV e a energia Charpy insuficiente.

[0199] Os Exemplos I1G e I3Q foram recozidos continuamente com uma temperatura de recozimento, de modo que mais de 30% de austenita foram criados durante o recozimento. Como resultado, a fração de martensita fresca nas chapas de aço laminadas a quente e recozidas é superior a 8%, de modo que a dureza desses exemplos é superior a 400 HV e sua energia Charpy menor que 50 J/cm2.

[0200] Os exemplos I1F, I2H, I2J, I2K, I3H, I3M, I3, I3O, I3P, I3J, I6K e I7K foram submetidos a um recozimento contínuo nas condições da invenção. Consequentemente, as chapas de aço laminadas a quente e recozidas têm uma energia Charpy a 20 °C de pelo menos 50 J/cm2 e uma dureza menor ou igual a 400 HV. Essas chapas de aço laminadas a quente e recozidas têm, portanto, capacidade de laminação a frio e processabilidade satisfatórias. Além disso, a microestrutura desses exemplos é tal que o tamanho médio dos grãos de ferrita é inferior a 3 μm e o teor médio de Mn na cementita é inferior a 25%. Consequentemente, essas chapas de aço laminadas a quente são adequadas para a produção de chapas de aço laminadas a frio e tratadas termicamente, com altas propriedades mecânicas.

[0201] Foram observadas as microestruturas da chapa de aço laminada a quente e recozida assim obtida.

[0202] As microestruturas dos exemplos I1E e I1F são mostradas nas Figuras 1 e 2, respectivamente.

[0203] Como é visível nestas figuras, a microestrutura do aço I1F, produzido com um recozimento contínuo de acordo com a invenção, é muito mais fina que a microestrutura do aço I1E, produzido com um recozimento em lote acima de Ae1.

[0204] Estes experimentos demonstram que, diferentemente do recozimento em lote, o recozimento contínuo de acordo com a invenção resulta em uma microestrutura muito fina.

[0205] Os inventores realizaram ainda experimentos para avaliar as propriedades finais de aços laminados a frio e tratados termicamente, produzidos a partir de recozimento em lote a uma temperatura inferior a Ae1 ou superior a Ae1, ou submetidos a um recozimento contínuo de acordo com a invenção antes da laminação a frio.

[0206] Especialmente, os aços I1, I2, I4, I5, I6 e I7 foram fundidos para obter lingotes. Os lingotes foram reaquecidos a uma temperatura Treaquecimento de 1250 °C, descamados e laminados a quente a uma temperatura superior a Ar3 para obter um aço laminado a quente.

[0207] As chapas de aço laminadas a quente foram então enroladas a uma temperatura Tenrolamento.

[0208] As chapas de aço laminadas a quente foram então recozidas em lote ou recozidas continuamente.

[0209] As chapas de aço laminadas a quente e recozidas foram então laminadas a frio com uma taxa de redução de laminação a frio de 50% e submetidas a vários tratamentos térmicos, compreendendo o recozimento e o resfriamento até a temperatura ambiente a uma taxa de resfriamento Vc1.

[0210] O limite de escoamento, a resistência à tração, o alongamento uniforme e a taxa de expansão de furo das chapas de aço laminadas a frio e tratadas termicamente, assim obtidas, foram então medidos.

[0211] As condições de fabricação e as propriedades medidas são relatadas nas Tabelas 4 e 5.

[0212] Nessas tabelas, Tenrolamento designa a temperatura de enrolamento, TA e tA são a temperatura e o tempo de recozimento em lote ou contínuo, HBA refere-se ao recozimento em lote, ICA refere-se ao recozimento contínuo de acordo com a invenção, Trecozimento é a temperatura de recozimento, trecozimento é o tempo de recozimento e Vc1 a taxa de resfriamento (ou as condições de resfriamento).

[0213] As propriedades medidas relatadas nas Tabelas 4 e 5 são o limite de escoamento YS, a resistência à tração TS, o alongamento uniforme UE e a taxa de expansão de furo HER.

[0214] Nessas tabelas, “n.d.” significa “não determinado”. Os valores sublinhados não estão de acordo com a invenção.TABELA 4

TABELA 5

[0215] As propriedades dos exemplos feitos de aço I4 são relatadas na Figura 3 (UTS designando a resistência à tração e UEl designando o alongamento uniforme).

[0216] Nesta figura, cada curva corresponde a uma condição de recozimento após a laminação a quente (quadrados pretos: recozimento em lote a 600 °C por 300 min; quadrados brancos: recozimento contínuo a 700 °C por 2 min) e cada ponto de cada curva relata a resistência à tração e o alongamento uniforme obtido com uma temperatura de recozimento específica, sendo entendido que quanto maior a temperatura de recozimento, maior a resistência à tração.

[0217] Os resultados relatados na Figura 3 e na Tabela 4 demonstram que a realização do recozimento contínuo da invenção permite alcançar uma combinação melhorada de resistência à tração e alongamento em comparação com o recozimento em lote.

[0218] Assim, as chapas de aço fabricadas de acordo com a invenção podem ser usadas com proveito para a fabricação de peças estruturais ou de segurança de veículos.

Claims

1. MÉTODO PARA FABRICAR UMA CHAPA DE AÇO, caracterizado por compreender as etapas de: - fundir um aço possuindo uma composição que compreende, em porcentagem em peso: 0,1% ≤ C ≤ 0,4% 3,5% ≤ Mn ≤ 8,0% 0,1% ≤ Si ≤ 1,5% Al ≤ 3% Mo ≤ 0,5% Cr ≤ 1% Nb ≤ 0,1% Ti ≤ 0,1% V ≤ 0,2% B ≤ 0,004% 0,002% ≤ N ≤ 0,013% S ≤ 0,003% P ≤ 0,015%, - restante sendo ferro e impurezas inevitáveis resultantes da fusão, para obter um semi-produto de aço; - reaquecer o semi-produto de aço a uma temperatura Treaquecimento compreendida entre 1150 °C e 1300 °C; - laminar a quente o semi-produto reaquecido a uma temperatura compreendida entre 800 °C e 1250 °C, com uma temperatura final de laminação TFRT maior ou igual a 800 °C, obtendo-se assim uma chapa de aço laminada a quente; - resfriar a chapa de aço laminada a quente até uma temperatura de enrolamento Tenrolamento menor ou igual a 650 °C a uma taxa de resfriamento Vc1 compreendida entre 1 °C/s e 150 °C/s, e enrolar a chapa de aço laminada a quente na temperatura de enrolamento Tenrolamento; em seguida - recozer continuamente a chapa de aço laminada a quente a uma temperatura de recozimento contínuo TICA compreendida entre TICAmin e TICAmax, com TICAmin = 650 °C, e TICAmax sendo a temperatura na qual 30% de austenita é formada durante o aquecimento, a chapa de aço laminada a quente sendo mantida na referida temperatura de recozimento contínuo TICA por um tempo de recozimento contínuo tICA compreendido entre 3 s e 3600 s; em seguida, - resfriar a chapa de aço laminada a quente até a temperatura ambiente, a chapa de aço laminada a quente sendo resfriada com uma taxa média de resfriamento VICA entre 600 °C e 350 °C de pelo menos 1 °C/s, obtendo-se assim uma chapa de aço laminada a quente e recozida; e - laminar a frio a chapa de aço laminada a quente e recozida com uma taxa de redução de laminação a frio compreendida entre 30% e 70%, obtendo-se assim uma chapa de aço laminada a frio.

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela chapa de aço laminada a quente e recozida possuir uma estrutura que consiste, em fração superficial, de: - ferrita, os grãos de ferrita possuem um tamanho médio de no máximo 3 μm; - no máximo 30% de austenita; - no máximo 8% de martensita fresca; e - cementita, possuindo um teor médio de Mn inferior a 25%.

3. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pela chapa de aço laminada a quente e recozida possuir uma dureza Vickers inferior a 400 HV.

4. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pela chapa de aço laminada a quente e recozida possuir uma energia Charpy a 20 °C de pelo menos 50 J/cm2.

5. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por compreender ainda, entre o enrolamento e o recozimento contínuo e/ou após o recozimento contínuo, uma etapa de decapagem da chapa de aço laminada a quente.

6. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo tempo de recozimento contínuo tICA estar compreendido entre 200 s e 3600 s.

7. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por compreender ainda, após a laminação a frio: - aquecer a chapa de aço laminada a frio a uma temperatura de recozimento Trecozimento compreendida entre 650 °C e 1000 °C; e - manter a chapa de aço laminada a frio na temperatura de recozimento Trecozimento por um tempo de recozimento trecozimento compreendido entre 30 s e 10 min.

8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pela temperatura de recozimento Trecozimento estar compreendida entre TICAmin e Ae3.

9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pela temperatura de recozimento Trecozimento estar compreendida entre Ae3 e 1000 °C.

10. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado por compreender ainda uma etapa de resfriamento da chapa de aço laminada a frio a partir da temperatura de recozimento Trecozimento até a temperatura ambiente a uma taxa de resfriamento Vc2 compreendida entre 1 °C/s e 70 °C/s, para obter uma chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente.

11. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado por compreender ainda, após manter a chapa de aço laminada a frio na temperatura de recozimento Trecozimento, as etapas sucessivas de: - resfriar a chapa de aço laminada a frio a partir da temperatura de recozimento Trecozimento até uma temperatura de retenção TH compreendida entre 350 °C e 550 °C a uma taxa de resfriamento Vc2 compreendida entre 1 °C/s e 70 °C/s; - manter a chapa de aço laminada a frio na temperatura de retenção TH por um tempo de retenção tH compreendido 10 s e 500 s; em seguida; - resfriar a chapa de aço laminada a frio a partir da temperatura de retenção TH até à temperatura ambiente a uma taxa de resfriamento Vc3 compreendida entre 1 °C/s e 70 °C/s, para obter uma chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente.

12. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 11, caracterizado por compreender ainda uma etapa de revenimento da chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente a uma temperatura de revenimento TT compreendida entre 170 °C e 450 °C por um tempo de revenimento tT compreendido entre 10 s e 1200 s.

13. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado por compreender ainda uma etapa de revestimento da chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente com Zn ou uma liga de Zn, ou com Al ou uma liga de Al.

14. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado por compreender ainda as etapas de: - temperar a chapa de aço laminada a frio aquecida a partir da temperatura de recozimento Trecozimento até uma temperatura de têmpera QT compreendida entre Mf + 20 °C e Ms - 20 °C, a uma taxa de resfriamento Vc4 alta o suficiente para evitar a formação de ferrita e perlita durante o resfriamento; - reaquecer a chapa de aço laminada a frio a partir da temperatura de têmpera QT até uma temperatura de partição TP compreendida entre 350 °C e 500 °C e manter a chapa de aço laminada a frio na temperatura de partição TP por um tempo de partição tP compreendido entre 3 s e 1000 s; e - resfriar a chapa de aço laminada a frio até à temperatura ambiente, para obter uma chapa de aço laminada a frio e tratada termicamente.

15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pela temperatura de recozimento Trecozimento ser tal que a chapa de aço laminada a frio tem uma estrutura, no recozimento, que consiste em, em fração superficial: - entre 10% e 45% de ferrita; - austenita; e - no máximo 0,3% de cementita, as partículas de cementita, se houver, possuindo um tamanho médio inferior a 50 nm.

16. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pela temperatura de recozimento Trecozimento ser superior a Ae3, a chapa de aço laminada a frio tendo uma estrutura, no recozimento, que consiste em: - austenita; e - no máximo 0,3% de cementita, as partículas de cementita, se houver, possuindo um tamanho médio inferior a 50 nm.

17. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 16, caracterizado por, após a manutenção da chapa de aço laminada a frio na temperatura de partição TP, a chapa de aço laminada a frio ser imediatamente resfriada à temperatura ambiente.

18. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 16, caracterizado por, entre a manutenção da chapa de aço laminada a frio na temperatura de partição TP e o resfriamento da chapa de aço laminada a frio à temperatura ambiente, a chapa de aço laminada a frio ser revestida por imersão a quente em um banho.

19. CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO E TRATADA TERMICAMENTE, caracterizado por ser feita de um aço possuindo uma composição que compreende, em porcentagem em peso: 0,1% ≤ C ≤ 0,4% 3,5% ≤ Mn ≤ 8,0% 0,1% ≤ Si ≤1,5% Al ≤ 3% Mo ≤ 0,5% Cr ≤ 1% Nb ≤ 0,1% Ti ≤ 0,1% V ≤ 0,2% B ≤ 0,004% 0,002% ≤ N ≤ 0,013% S ≤ 0,003% P ≤ 0,015%, - restante sendo ferro e impurezas inevitáveis resultantes da fusão; em que a chapa de aço laminada a frio possui uma estrutura que consiste em, em fração superficial: - entre 8 e 50% de austenita retida; - no máximo 80% de ferrita intercrítica, os grãos de ferrita, se houver, possuindo um tamanho médio de no máximo 1,5 μm; e - no máximo 1% de cementita, as partículas de cementita, se houver, possuindo um tamanho médio inferior a 50 nm; e - martensita e/ou bainita.

20. CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO E TRATADA TERMICAMENTE, de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pela estrutura compreender, em fração superficial, pelo menos 10% de ferrita intercrítica.

21. CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO E TRATADA TERMICAMENTE, de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pela estrutura consistir em, em fração superficial: - entre 8 e 50% de austenita retida; - no máximo 1% de cementita, as partículas de cementita, se houver, possuindo um tamanho médio inferior a 50 nm; e - martensita e/ou bainita.

22. CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO E TRATADA TERMICAMENTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 21, caracterizada pela martensita consistir em martensita revenida e/ou martensita fresca.

23. CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO E TRATADA TERMICAMENTE, de acordo com a reivindicação 22, caracterizada pela estrutura consistir em, em fração superficial: - entre 8% e 50% de austenita retida, possuindo um teor médio de C de pelo menos 0,4% e um teor médio de Mn de pelo menos 1,3*Mn%, Mn% designando o teor médio de Mn na composição do aço; - entre 40% e 80% de ferrita intercrítica; - no máximo 15% de martensita e/ou bainita; e - no máximo 0,3% de cementita, as partículas de cementita, se houver, possuindo um tamanho médio inferior a 50 nm.

24. CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO E TRATADA TERMICAMENTE, de acordo com a reivindicação 22, caracterizada pela estrutura consistir em, em fração superficial: - entre 8% e 30% de austenita retida, possuindo um teor médio de C de pelo menos 0,4%; - entre 70% e 92% de martensita e/ou bainita; e - no máximo 1% de cementita, as partículas de cementita, se houver, possuindo um tamanho médio inferior a 50 nm.

25. CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO E TRATADA TERMICAMENTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 21, caracterizada pela estrutura consistir em, em fração superficial: - no máximo 45% de ferrita intercrítica; - entre 8% e 30% de austenita retida; - martensita particionada; - no máximo 8% de martensita fresca; e - no máximo 1% de cementita, as partículas de cementita, se houver, possuindo um tamanho médio inferior a 50 nm.

26. CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO E TRATADA TERMICAMENTE, de acordo com a reivindicação 25, caracterizada pela estrutura consistir em, em fração superficial: - entre 10% e 45% de ferrita intercrítica; - entre 8% e 30% de austenita retida; - martensita particionada; - no máximo 8% de martensita fresca; e - no máximo 0,3% de cementita, as partículas de cementita, se houver, possuindo um tamanho médio inferior a 50 nm.

27. CHAPA DE AÇO LAMINADA A FRIO E TRATADA TERMICAMENTE, de acordo com a reivindicação 25, caracterizada pela estrutura consistir em, em fração superficial: - entre 8% e 30% de austenita retida; - martensita particionada; - no máximo 8% de martensita fresca; e - no máximo 1% de cementita, as partículas de cementita, se houver, possuindo um tamanho médio inferior a 50 nm.