BR112020014123A2

BR112020014123A2 - chapa de aço austenítica resistente ao desgaste

Info

Publication number: BR112020014123A2
Application number: BR112020014123-2A
Authority: BR
Inventors: Masaaki Fujioka; Tetsuya NAMEGAWA; Masahide Yoshimura; Masanori Minagawa
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2020-12-01
Also published as: CN111727267A; KR20200105925A; CN111727267B; EP3778950A4; WO2019186911A1; EP3778950A1; KR102453321B1

Abstract

A presente invenção refere-se a uma chapa de aço austenítica resistente ao desgaste de acordo com um aspecto da presente invenção tem uma composição química predeterminada, as quantidades de C e Mn em % em peso satisfazem -20 × C + 30 <mn =="" -20="" ×="" c="" +="" 45,="" uma="" fração="" de="" volume="" austenita="" em="" estrutura="" metalográfica="" é="" 90%="" a="" 100%,="" e="" um="" tamanho="" médio="" grão="" da="" 40="" 300="" µm.<="" font=""> </mn>

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CHAPA DE AÇO AUSTENÍTICA RESISTENTE AO DESGASTE". Campo Técnico da Invenção

[001] A presente invenção refere-se a uma chapa de aço austení- tica resistente ao desgaste usada para um membro resistente ao des- gaste. Técnica Relacionada

[002] Uma chapa de aço para membros resistentes ao desgaste na técnica relacionada é fabricada por endurecimento de um aço con- tendo cerca de 0,1% a 0,3% de C, conforme descrito no Documento de Patente 1 ou similar, para fazer com que a estrutura metalográfica contenha martensita. Essa chapa de aço tem uma dureza Vickers tão alta quanto cerca de 400 a 600 Hv e é excelente em resistência ao desgaste. No entanto, como a estrutura de martensita é muito dura, a capacidade de ser trabalhada e a resistência à flexão são fracas. Além disso, embora a chapa de aço para elementos resistentes ao desgaste na técnica relacionada contenha C em grande quantidade para au- mentar a dureza, um teor de C de 0,2% ou mais causa uma possibili- dade de trincas na solda.

[003] Por outro lado, o aço fundido com alto teor de Mn tem sido usado como material com resistência ao desgaste e ductilidade. O aço fundido com alto teor de Mn apresenta boa ductilidade e resistência, pois a matriz é austenita. No entanto, o aço fundido com alto teor de Mn tem uma característica de que, quando a parte da superfície sofre deformação plástica devido a uma colisão com uma rocha ou similar, geminação da deformação ou, sob certas condições, ocorre uma transformação martensítica induzida por deformação e apenas a dure- za da porção da superfície aumenta significativamente. Portanto, o aço fundido com alto teor de Mn permanece austenítico na parte central, mesmo quando a resistência ao desgaste da superfície de impacto

(porção da superfície) é aprimorada e, portanto, pode ser mantida em um estado excelente em ductilidade e resistência.

[004] Como aço fundido com alto teor de Mn, foram propostos os aços definidos no JIS G 5131 e os aços austeníticos resistentes ao desgaste, nos quais as propriedades mecânicas e a resistência ao desgaste são aprimoradas pelo aumento do teor de C e do teor de Mn. (consulte os Documentos de patente 2 a 8 e similares).

[005] Em muitos casos, esses aços fundidos com alto teor de Mn contêm C em uma quantidade tão grande quanto 1% ou mais, a fim de melhorar a resistência ao desgaste. Em um aço com um teor de C de 1% ou mais, mesmo se for formada austenita excelente em ductilidade e tenacidade, pode haver casos em que a ductilidade e a tenacidade diminuam devido à precipitação de uma grande quantidade de carbo- netos e similares.

[006] Com a finalidade de garantir a ductilidade e a tenacidade, mesmo em aços com teor de C igual ou superior a 1%, foi proposto realizar um tratamento térmico em solução em uma região de austeni- ta após a fundição e, posteriormente, realizar um tratamento térmico por resfriamento a água (tratamento de endurecimento por água) para a fabricação. O tratamento de endurecimento por água é um tratamen- to realizado para melhorar a ductilidade e a resistência, resfriando ra- pidamente o aço e suprimindo a precipitação de carbonetos gerados durante o resfriamento normal do ar. Para o mesmo objetivo, foi pro- posto melhorar a ductilidade e a tenacidade de um aço fundido com alto teor de Mn refinando grãos ou controlando a morfologia da precipi- tação de carbonetos (dispersando os carbonetos esferoidais nos grãos) incluindo elementos formadores de carbonetos, como Ti, V, Nb, Zr e Ta (por exemplo, consulte os Documentos de Patente 3, 4 e 6 a 8).

[007] Embora se considere que os métodos acima mencionados têm um efeito de melhorar a tenacidade em alguma extensão, atual- mente, propriedades inovadoras com resistência ao desgaste e tena- cidade não foram obtidas. Em particular, em um caso de refino de grãos incluindo Ti, V, Nb, Zr, Ta e similares, esses elementos precisam agir durante a solidificação e, portanto, precisam estar contidos em grandes quantidades. Portanto, há casos em que precipitados como os carbonetos e nitretos se precipitam de forma grosseira no aço em grandes quantidades, e esses precipitados agem como a origem da fratura por fadiga. Além disso, Ti, V, Nb, Zr, Ta e similares são elemen- tos caros, e a adição desses elementos causa um aumento no custo.

[008] O refinamento de grãos é eficaz não apenas para melhorar a ductilidade e resistência, como descrito acima, mas também para melhorar uma propriedade de endurecimento por deformação. Portan- to, a fim de refinar os grãos de um aço fundido com Mn alto, propõe-se a redução da temperatura de fundição do aço fundido com Mn, além de adicionar Ti, V, Nb, Zr, Ta e similares. No entanto, existe um limite para a redução da temperatura de fundição do aço fundido com Mn alto e também há um problema de que os defeitos de fundição são ge- rados com facilidade quando a temperatura de fundição do aço fundido com Mn alto é reduzida. Documentos da Técnica Precedente

[009] [Documento e Patente 1] Pedido de Patente Japonesa Ezaminado, Segunda Publicação Nº 2014-194042.

[0010] [Documento e Patente 2] Pedido de Patente Japonesa Ezaminado, Segunda Publicação Nº S57-17937.

[0011] [Documento e Patente 3] Pedido de Patente Japonesa Ezaminado, Segunda Publicação Nº S63-8181.

[0012] [Documento e Patente 4] Pedido de Patente Japonesa Ezaminado, Segunda Publicação Nº H1 – 14303.

[0013] [Documento e Patente 5] Pedido de Patente Japonesa

Examinado, Segunda Publicação Nº H2- 15623,

[0014] [Documento e Patente 6] Pedido de Patente Japonesa não Examinado, Primeira Publicação Nº S60- 56056.

[0015] [Documento e Patente 7] Pedido de Patente Japonesa não Examinado, Primeira Publicação Nº S62- 139855

[0016] [Documento e Patente 8] Pedido de Patente Japonesa não Examinado, Primeira Publicação Nº H1- 142058. Descrição da Invenção Problemas a serem resolvidos pela Invenção

[0017] A presente invenção foi feita em vista de tais circunstân- cias, e um objetivo da mesma é fornecer uma chapa de aço austeníti- ca resistente ao desgaste que seja excelente em resistência e resis- tência ao desgaste e excelente em tenacidade e ductilidade que confli- tem com a mesma. Meios para a solução do problema

[0018] Com a finalidade de obter a resistência ao desgaste, força, tenacidade e ductilidade de uma chapa de aço resistente ao desgaste austenítico, uma estrutura que contenha principalmente uma fase de austenita precisa ser formada a uma temperatura na qual a chapa de aço resistente ao desgaste austenítico é usada. Além disso, é neces- sário melhorar a estabilidade da austenita e fazer com que uma quan- tidade suficiente de austenita seja contida no aço, para que uma estru- tura que contenha principalmente α 'martensita e ε martensita não seja formada.

[0019] A fim de melhorar ainda mais a resistência ao desgaste da chapa de aço austenítica resistente ao desgaste, é necessário aumen- tar de modo significativo a dureza da parte superficial da chapa de aço, ocasionando um endurecimento induzido por deformação signifi- cativo na parte superficial da chapa de aço causando deformação de geminação por deformação plástica devido a uma colisão com uma rocha ou similar, aumentando o conteúdo de C para cerca de 1%, ou gerando martensita dura por transformação martensítica induzida por deformação. Uma vez que a dureza da martensita contendo uma grande quantidade de carbono é alta, fazendo com que a transforma- ção martensítica induzida por deformação ocorra na porção superficial da chapa de aço, melhora significativamente a resistência ao desgaste da chapa de aço resistente a desgaste austenítica. Deste ponto de vis- ta, é necessário controlar a estabilidade da austenita para que a trans- formação martensítica induzida por deformação ocorra no momento de uma colisão com uma rocha ou similar, mesmo quando a estrutura da chapa de aço resistente a desgaste austenítica é uma estrutura que primariamente contém austenita durante a fabricação. Para esse fim, as quantidades de C e de Mn são controladas.

[0020] Com a finalidade de melhorar a tenacidade da chapa de aço, o refinamento dos grãos de austenita (daqui em diante, às vezes simplesmente chamados de "grãos") é extremamente eficaz, e isso pode ser alcançado através de laminação à quente. O refinamento de grãos tem um efeito de melhorar a tenacidade proporcional à "potência -1/2 do tamanho dos grãos", como é conhecido a partir da relação Hall-Petch ou algo similar. No entanto, o refinamento excessivo tem uma desvantagem de aumentar a quantidade de carbonetos precipita- dos nos limites dos grãos, aumentando os locais de nucleação dos carbonetos formados nos limites dos grãos de austenita. Os carbone- tos nos limites dos grãos são muito duros e, quando a quantidade de carbonetos precipitados aumenta, a tenacidade e a ductilidade do aço diminuem. Os presentes inventores descobriram que a tenacidade e ductilidade da chapa de aço podem ser melhoradas alcançando o refi- namento dos grãos sem reduzir excessivamente os grãos.

[0021] Como descrito acima, a presente invenção fornece a se- guinte chapa de aço austenítica resistente ao desgaste, controlando adequadamente a composição química da chapa de aço e alcançando o refinamento dos grãos da chapa de aço por laminação a quente.

[0022] [1] Uma chapa de aço austenítica resistente ao desgaste, de acordo com um aspecto da presente invenção, inclui, como compo- sição química, em % em massa: C: mais do que 0,80% a 1,60%; Si: 0,01% a 2,00%; Mn: 5,0% a 30,0%; P: 0,050% ou menos; S: 0,0100% ou menos; Cu: 0% a 3,0%; Ni: 0% a 3,0%; Co: 0% a 3,0%; Cr: 0% a 5,0%; Mo: 0% a 2,0%; W: 0% a 2,0%; Nb: 0% a 0,30%; V: 0% a 0,30%; Ti: 0% a 0,30%; Zr: 0% a 0,30%; Ta: 0% a 0,30%; B: 0% a 0,300%; Al: 0,001% a 0,300%; N: 0% a 1.000%; O: 0% a 0,0100%; Mg: 0% a 0,0100%; Ca: 0% a 0,0100%; REM: 0% a 0,0100%; e, um restante constituído por Fe e impurezas, em que, presumindo que as quantidades de C e Mn em %

em massa são respectivamente referidas como C e Mn, −20 × C + 30 <Mn ≤ −20 × C + 45 é satisfeito, uma estrutura metalográfica da chapa de aço austenítica resistente ao desgaste inclui, por fração volumétrica, austenita: 90% a 100%, e um tamanho médio de grão da austenita é de 40 a 300 μm.

[0023] [2] Na chapa de aço austenítica resistente ao desgaste de acordo com [1], a composição química pode satisfazer a seguinte fór- mula, -C + 0,8 × Si - 0,2 × Mn - 90 × (P + S) + 1,5 × (Cu + Ni + Co) + 3,3 × Cr + 9 × Mo + 4,5 × W + 0,8 × Al + 6 × N + 1,5 ≥ 3,2 onde um símbolo para cada um dos elementos na fórmula representa uma quantidade do elemento correspondente em % em massa.

[0024] [3] Na chapa de aço austenítica resistente ao desgaste de acordo com [1] ou [2], a estrutura metalográfica pode incluir, por fração de volume: ε martensita: 0% a 10%; e α' martensita: 0% a 10% e uma soma da martensita ε e da martensita α' pode ser de 0% a 10%.

[0025] [4] Na chapa de aço austenítica resistente ao desgaste, de acordo com qualquer um de [1] a [3], como composição química, em % em massa, 0,0001% a 0,0100% de O pode ser incluída, e uma soma de um conteúdo de Mg, um conteúdo de Ca e um conteúdo REM pode ser de 0,0001% a 0,0100%.

[0026] [5] Na chapa de aço austenítica resistente ao desgaste de acordo com [4], como composição química, em % em massa, podem ser incluídos 0,0001% a 0,0050% de S, e quantidades de O e S em % em massa podem satisfazer O / S ≥ 1,0.

[0027] [6] Na chapa de aço austenítica resistente ao desgaste, de acordo com qualquer um de [1] a [5], como composição química, em % em massa, podem ser incluídos 0% a 0,2% de Cu. Efeitos da invenção

[0028] De acordo com o aspecto da presente invenção, é possível fornecer uma chapa de aço austenítica resistente ao desgaste (a partir daqui, simplesmente denominada "chapa de aço") que é excelente em resistência e resistência ao desgaste e excelente em tenacidade e ductilidade que conflitam com a mesma. Especificamente, de acordo com o aspecto da presente invenção, é possível fornecer uma chapa de aço excelente em resistência e resistência ao desgaste e excelente em tenacidade e ductilidade, controlando adequadamente a composi- ção química, controlando adequadamente a estrutura metalográfica por laminação a quente e alcançando o refinamento de grãos da cha- pa de aço. A chapa de aço de acordo com a presente invenção pode ser fabricada com uma largura de cerca de 5 m um comprimento de cerca de 50 m com várias espessuras de chapa variando de cerca de 3 mm a cerca de 200 mm. Portanto, a chapa de aço de acordo com a presente invenção não se limita a um membro resistente ao desgaste relativamente pequeno ao qual é aplicado um impacto, como um re- vestimento de britador, e também pode ser usado como um membro muito grande para uma máquina de construção e um membro estrutu- ral resistente ao desgaste. Além disso, de acordo com a chapa de aço de acordo com a presente invenção, também podem ser fabricados tubos de aço e aços moldados com características similares à chapa de aço de acordo com a presente invenção. Além disso, de acordo com um aspecto preferível da presente invenção, o engrossamento de grãos em uma soldagem pode ser suprimido usando oxissulfetos, de modo que é possível fornecer uma chapa de aço excelente também na tenacidade da solda. Modalidades da invenção

[0029] A seguir aqui, neste pedido de patente, uma chapa de aço austenítica resistente ao desgaste de acordo com uma modalidade será descrita em detalhes. Na presente modalidade, uma chapa de aço com uma estrutura que contenha principalmente austenita de alta dureza, como descrito acima, ou utilizando transformação martensítica da estrutura de austenita, é definida como aço austenítico resistente ao desgaste. Especificamente, uma chapa de aço com uma fração de volume de austenita de 90% ou mais é definida como uma chapa de aço austenítica resistente ao desgaste.

[0030] Primeiro, será descrito o motivo da limitação de cada um dos elementos contidos na chapa de aço austenítica resistente ao desgaste de acordo com a presente modalidade. Além disso, "%" em relação à quantidade de um elemento significa "% em massa", a me- nos que seja especificado de outra forma. Mais do que 0,80% até 1,60%

[0031] C estabiliza a austenita, melhora a resistência ao desgaste da chapa de aço e aumenta ainda mais a dureza. Para garantir a du- reza desejada da chapa de aço e melhorar a resistência ao desgaste da chapa de aço, o teor de C precisa ser superior a 0,80%. Nos casos em que é necessária uma resistência ao desgaste particularmente al- ta, o teor de C é de preferência 0,90% ou mais, ou 1,00% ou mais. Por outro lado, quando o teor de C excede 1,60%, uma grande quantidade de carbonetos grossos é formada no aço, e a chapa de aço não pode atingir alta tenacidade. Portanto, o conteúdo C é definido como 1,60% ou menos. O teor de C é de preferência ajustado para 1,50% ou me- nos ou 1,40% ou menos.

Si: 0,01% até 2,00%

[0032] A Si é tipicamente um elemento desoxidante e um elemento sólido de fortalecimento da solução, mas tem o efeito de suprimir a formação de carbonetos de Cr e Fe. Os presentes inventores realiza- ram vários exames sobre os elementos que suprimem a formação de carbonetos e descobriram que a formação de carbonetos é suprimida incluindo uma quantidade predeterminada de Si. Especificamente, os presentes inventores descobriram que a formação de carboneto é su- primida definindo o teor de Si em 0,01 a 2,00%. Quando o teor de Si é inferior a 0,01%, o efeito de suprimir a formação de carbonetos não é obtido. Por outro lado, quando o teor de Si excede 2,00%, pode haver casos em que inclusões grosseiras são formadas no aço e, portanto, a ductilidade e a tenacidade da chapa de aço se deterioram. O teor de Si é de preferência ajustado para 0,20% ou mais, ou 0,50% ou mais. O teor de Si é de preferência ajustado para 1,50% ou menos, 1,20% ou menos ou 1,00% ou menos. Mn: 5,0% até 30,0%, −20 x C + 30 < Mn ≤ −20 × C + 45

[0033] Mn é um elemento que estabiliza a austenita junto com C. O conteúdo de Mn é definido entre 5,0% e 30,0%. A fim de melhorar a estabilização da austenita, o teor de Mn é de preferência definido em 7,0% ou mais, 10,0% ou mais, 12,0% ou mais, ou 15,0% ou mais. O teor de Mn é de preferência ajustado para 25,0% ou menos, 20,0% ou menos ou 18,0% ou menos.

[0034] A partir do ponto de vista da estabilização da austenita, o conteúdo de Mn é definido para, em relação ao conteúdo C, em mais de -20 × C + 30 (%) e -20 × C + 45 (%) ou menos (ou seja, -20 × C + 30 <Mn ≤ -20 × C + 45). Isso ocorre porque quando o teor de Mn é −20 × C + 30 (%) ou menos, a estabilidade da austenita diminui, a α′ mar- tensita e ε martensita são geradas na chapa de aço após laminação a quente e resfriamento e, portanto, a ductilidade, a resistência e a ca-

pacidade se ser trabalhada da chapa de aço diminuem. Por outro lado, quando o conteúdo de Mn é -20 × C + 45 (%), a estabilidade da auste- nita é suficientemente segura e não há necessidade de incluir Mn, que é mais caro que C, em uma quantidade superior a esse valor. Como a influência de C na estabilização da austenita é muito grande, na chapa de aço de acordo com a presente modalidade, a relação entre o con- teúdo de Mn e o conteúdo de C mencionado acima é particularmente importante. P: 0,050% ou menos

[0035] O P segrega nos limites dos grãos e reduz a ductilidade e a tenacidade da chapa de aço, de modo que é de preferência reduzir a quantidade de P o máximo possível. Portanto, o conteúdo de P é defi- nido como 0,050% ou menos. O teor de P é de preferência ajustado para 0,030% ou menos ou 0,020% ou menos. P é em geral incorpora- do como impurezas de sucatas ou similares durante a produção de aço fundido, mas o seu limite inferior não é particularmente limitado e é de 0%. No entanto, quando o teor de P é excessivamente reduzido, pode haver casos em que o custo de fabricação aumenta. Portanto, o limite inferior do conteúdo de P pode ser definido como 0,001% ou mais, ou 0,002% ou mais. S: 0,0100% ou menos

[0036] S é uma impureza e, quando S está excessivamente conti- do, S se segrega nos limites dos grãos ou forma MnS grosseiro, redu- zindo assim a ductilidade e a tenacidade da chapa de aço. Portanto, o conteúdo S é definido como 0,0100% ou menos. O teor de S é de pre- ferência definido como 0,0060% ou menos, 0,0040% ou menos ou 0,0020% ou menos. O limite inferior do conteúdo S é 0%. Como será descrito mais adiante, S tem o efeito de melhorar a tenacidade da chapa de aço, particularmente a tenacidade de uma zona afetada pelo calor (HAZ), formando oxissulfetos finos no aço com O e Mg, Ca e/ou metais raros terrosos (REM) e, assim, suprimir o crescimento de grãos de austenita. Para obter o efeito, o conteúdo de S pode ser definido como 0,0001% ou mais, 0,0005% ou mais ou 0,0010% ou mais. Na presente modalidade, "oxissulfetos" inclui não apenas um composto contendo O e S, mas também óxidos e sulfetos.

[0037] A chapa de aço de acordo com a presente modalidade in- clui ainda, além dos elementos essenciais mencionados acima, um ou dois ou mais de Cu, Ni, Co, Cr, Mo, W, Nb, V, Ti, Zr, Ta, B, N, O, Mg, Ca e REM. Esses elementos não estão necessariamente contidos e os limites inferiores das quantidades de todos os elementos são 0%. Além disso, Al, que será mencionado mais adiante, não é um elemento opcional, mas um elemento essencial. Cu: 0% até 3,0%, Ni: 0% até 3,0%, e Co: 0% até 3,0%

[0038] Cu, Ni e Co melhoram a resistência da chapa de aço e es- tabilizam a austenita. No entanto, quando a quantidade de pelo menos um de Cu, Ni e Co excede a 3,0%, o efeito de melhorar a resistência da chapa de aço é saturado e o custo também aumenta. Portanto, no caso em que esses elementos estão contidos, a quantidade de cada um dos elementos é configurada para 3,0% ou menos. Cada um dos teores de Cu, Ni e Co é de preferência definido para 2,0% ou menos, 1,0% ou menos, 0,5% ou menos ou 0,3% ou menos. Em particular, o teor de Cu é de mais preferência definido como 0,2% ou menos. Para estabilização de austenita, o teor de Cu pode ser definido como 0,02% ou mais, 0,05% ou mais ou 0,1% ou mais, e cada um dos teores de Ni e Co pode ser definido como 0,02% ou mais, 0,05% ou mais, 0,1% ou mais, ou 0,2% ou mais. Cr: 0% até 5,0%

[0039] O Cr melhora a propriedade de endurecimento por tensão do aço. Quando o teor de Cr excede 5,0%, a precipitação de carbone- tos intergranulares é promovida e a tenacidade da chapa de aço é re-

duzida. Portanto, o conteúdo de Cr é definido como 5,0% ou menos. O teor de Cr é de preferência ajustado para 2,5% ou menos, ou 1,5% ou menos. A fim de melhorar a propriedade de endurecimento por defor- mação, o teor de Cr pode ser definido como 0,05% ou mais, ou 0,1% ou mais. Mo: 0% até 2,0% e W: 0% até 2,0%

[0040] Mo e W fortalecem o aço, reduzem a atividade de C na fase de austenita e, assim, suprimem a precipitação de carbonetos de Cr e Fe precipitados nos limites dos grãos de austenita, melhorando dessa forma a dureza e ductilidade da chapa de aço. No entanto, mesmo que Mo e W estejam excessivamente contidos, o efeito acima é saturado, mas o custo aumenta. Portanto, cada um dos conteúdos Mo e W é de- finido como 2,0% ou menos. Cada um dos teores de Mo e W é de pre- ferência definido para 1,0% ou menos, 0,5% ou menos ou 0,1% ou menos. Para obter os efeitos de maneira confiável, cada um dos con- teúdos de Mo e W pode ser definido como 0,01% ou mais, 0,05% ou mais ou 0,1% ou mais. Nb: 0% até 0,30%, V: 0% até 0,30%, Ti: 0% até 0,30%, Zr: 0% até 0,30%, e Ta: 0% até 0,30%

[0041] As formas Nb, V, Ti, Zr e Ta se precipitam tais como carbo- nitretos no aço. Estes precipitados melhoram a tenacidade do aço, su- primindo o engrossamento dos grãos durante a solidificação do aço. Além disso, os elementos reduzem a atividade de C e N na austenita e, assim, suprimem a formação de carbonetos, como cimento e grafite. Além disso, os elementos acima fortalecem o aço por reforço de solu- ção sólida ou endurecimento por precipitação.

[0042] Quando pelo menos um dos teores de Nb, V, Ti e Zr e Ta excederem 0,30%, pode haver casos em que os precipitados se tor- nem significativamente mais grossos e a ductilidade e tenacidade da chapa de aço diminuam. Portanto, cada conteúdo Nb, V, Ti, Zr e Ta é definido como 0,30% ou menos e, de preferência, 0,20% ou menos, 0,10% ou menos ou 0,01% ou menos. Além disso, é de mais preferên- cia definir a soma do conteúdo de Nb, o conteúdo de V, o conteúdo de Ti, o conteúdo de Zr e o conteúdo de Ta para 0,30% ou menos, ou 0,20% ou menos. Para melhorar a tenacidade do aço e o alto reforço, cada um dos teores de Nb e V pode ser definido como 0,005% ou mais, 0,01% ou mais ou 0,02% ou mais. Pelo mesmo motivo, cada conteúdo de Ti, Zr e Ta pode ser definido como 0,001% ou mais ou 0,01% ou mais. B: 0% até 0,300%

[0043] O B se segrega nos limites dos grãos de austenita e, assim, suprime a fratura intergranular, melhorando dessa forma a tensão de prova e a ductilidade da chapa de aço. No entanto, quando o teor de B excede a 0,300%, pode haver casos em que a tenacidade da chapa de aço se deteriore. Portanto, o conteúdo B é definido como 0,300% ou menos. O teor de B é de preferência ajustado para 0,250% ou menos. Para suprimir a fratura intergranular, o conteúdo de B pode ser defini- do como 0,0002% ou mais, ou 0,001% ou mais. Al: 0,001% até 0,300%

[0044] Al é um elemento desoxidante e é um elemento sólido de fortalecimento de solução, mas, da mesma forma que o Si, suprime a formação de carbonetos de Cr e Fe. Os presentes inventores realiza- ram vários exames sobre os elementos que suprimem a formação de carbonetos e, como resultado descobriram que a formação de carbo- netos é suprimida quando o teor de Al é igual ou superior a uma quan- tidade predeterminada. Especificamente, os presentes inventores des- cobriram que a formação de carbonetos é suprimida definindo o teor de Al entre 0,001 e 0,300%. Quando o teor de Al for menor do que 0,001%, o efeito de suprimir a formação de carbonetos não é obtido. Por outro lado, quando o teor de Al excede 0,300%, pode haver casos em que inclusões grosseiras são formadas e, portanto, a ductilidade e a tenacidade da chapa de aço se deterioram. O teor de Al é de prefe- rência definido como 0,003% ou mais, ou 0,005% ou mais. Além disso, o teor de Al é de preferência ajustado para 0,250% ou menos ou 0,200% ou menos. N: 0% até 1,000%

[0045] N é um elemento eficaz para estabilizar a austenita e me- lhorar a tensão de prova da chapa de aço. N tem o mesmo efeito que C que é um elemento para estabilização da austenita. N não tem um efeito adverso, como a deterioração da tenacidade devido à precipita- ção nos limites dos grãos, e o efeito de N aumentando a resistência a temperaturas extremamente baixas é maior do que C. N também tem um efeito de dispersar nitretos finos no aço por coexistência com ele- mentos formadores de nitreto. Quando o teor de N excede 1,000%, pode haver casos em que a tenacidade da chapa de aço se deteriora significativamente. Portanto, o conteúdo N é definido como 1,000% ou menos. O teor de N é de mais preferência definido como 0,300% ou menos, 0,100% ou menos ou 0,030% ou menos. N é incorporado co- mo uma impureza em uma determinada quantidade em alguns casos, mas o conteúdo de N pode ser definido como 0,003% ou mais para o alto reforço descrito acima e similares. O teor de N é de mais prefe- rência definido como 0,005% ou mais, 0,007% ou mais ou 0,010% ou mais. O: 0% até 0,0100%

[0046] O é incorporado ao aço como uma impureza em uma de- terminada quantidade, mas o O tem o efeito de aumentar a tenacidade ao refinar os grãos no HAZ. Por outro lado, quando o teor de O excede 0,0100%, pode haver casos em que a ductilidade e a tenacidade na HAZ diminuam devido ao aumento de óxidos e à segregação nos limi- tes dos grãos. Portanto, o conteúdo de O é definido como 0,0100% ou menos. O teor de O é de mais preferência definido como 0,0070% ou menos ou 0,0050% ou menos. Para aumentar a resistência, o conteú- do de O pode ser definido como 0,0001% ou mais, ou 0,0010% ou mais. Mg: 0% até 0,0100%, Ca: 0% até 0,0100%, e REM: 0% até 0,0100%

[0047] Mg, Ca e REM suprimem a formação de MnS, que é abun- dantemente gerada em aço com alto teor de Mn e deterioram a ductili- dade e a tenacidade da chapa de aço. Por outro lado, quando as quantidades desses elementos são excessivas, uma grande quantida- de de inclusões grosseiras é formada no aço, o que causa deteriora- ção da ductilidade e tenacidade da chapa de aço. Portanto, cada con- teúdo de Mg, Ca e REM é definido como 0,0100% ou menos. Cada um dos teores de Mg, Ca e REM é de mais preferência 0,0070% ou me- nos ou 0,0050% ou menos. Para suprimir a formação de MnS, cada um dos teores de Mg, Ca e REM pode ser definido como 0,0001% ou mais. Cada um dos conteúdos de Mg, Ca e REM pode ser definido como 0,0010% ou mais, ou 0,0020% ou mais.

[0048] Além disso, metais de terras raras (REM) significam um to- tal de 17 elementos, incluindo Sc, Y e lantanídeos. A quantidade de REM significa a soma das quantidades desses 17 elementos. O: 0,0001% a 0,0100% e Soma do conteúdo de Mg, conteúdo de Ca e conteúdo REM: 0,0001% a 0,0100%

[0049] Pelas razões descritas abaixo, além do conteúdo de O ser definido entre 0,0001% e 0,0100%, é de preferência definir a soma do conteúdo de Mg, conteúdo de Ca e conteúdo REM de 0,0001% em 0,0100%. Ou seja, a quantidade de pelo menos um elemento de Mg, Ca e REM é de preferência definida entre 0,0001% e 0,0100%. Nesse contexto, o conteúdo de O pode estar definido como 0,0002% ou mais e definido como 0,0050% ou menos. A soma do teor de Mg, do conte- údo de Ca e do conteúdo REM pode ser configurada para 0,0003% ou mais, 0,0005% ou mais, ou 0,0010% ou mais, e pode ser configurada para 0,0050% ou menos, ou 0,0040% ou menos.

[0050] A razão pela qual o teor de O é definido como 0,0001% ou mais e a soma do teor de Mg, o teor de Ca e o conteúdo REM é defi- nida como 0,0001% a 0,0100% é que o engrossamento de grãos no HAZ da chapa de aço é impedido pela formação de óxidos de Mg, Ca e/ou REM. Sob condições de soldagem padrão, o tamanho de grão de austenita do HAZ obtido pelo efeito de pinagem de austenita do cres- cimento de grão pelos óxidos é de várias dezenas a 300 μm e não ex- cede 300 μm (no entanto, um caso em que o tamanho de grão de aus- tenita do aço chapa (metal de base) exceder 300 μm é excluída). Co- mo descrito acima, para controlar o tamanho de grão de austenita da chapa de aço, incluindo o HAZ a 300 μm ou menos, é de preferência que os elementos acima (O, Mg, Ca e REM) sejam incluídos. S: 0,0001% até 0,0050%, O/S ≥1,0

[0051] S forma oxissulfetos com O e Mg, Ca e/ou REM e, portanto, é um elemento eficaz para o refinamento de grãos. Por esse motivo, em um caso em que S esteja contido no aço juntamente com O e Mg, Ca e/ou REM, a fim de ser obtido o efeito de aumentar a tenacidade através do refinamento de grãos na HAZ, o teor de S é de preferência definido como 0,0001 % ou mais. No caso em que S está contido no aço juntamente com O e Mg, Ca e/ou REM, a fim de obter melhor duc- tilidade e resistência à chapa de aço, o teor de S é de preferência defi- nido como 0,0050% ou menos.

[0052] Em um caso em que S esteja contido junto com O e Mg, Ca e / ou REM no aço, fazendo com que o conteúdo de S e o conteúdo de O satisfaçam uma relação de O/S ≥ 1,0, o efeito de aumentar a tenaci- dade através o refinamento de grãos no HAZ pode ser significativa- mente exibido. Como os sulfetos são termicamente instáveis em com- paração com os óxidos, quando a proporção de S nas partículas pre-

cipitadas aumenta, pode haver casos em que as partículas fixadoras que são estáveis a altas temperaturas não podem ser protegidas. Por- tanto, em um caso em que o conteúdo de O é definido como 0,0001% a 0,0100%, a soma do conteúdo de Mg, o conteúdo de Ca e o conteú- do REM é definida como 0,0001% a 0,0100% e S está contido no aço, é de preferência que o conteúdo S seja definido como 0,0001% a 0,0050% e o conteúdo O e o conteúdo S sejam definidos como O/S ≥ 1,0. De preferência, O/S ≥ 1,5 ou O/ S ≥ 2,0 é satisfeito. Ao fazer com que o teor de O e o teor de S satisfaçam as condições acima, o estado de precipitação dos oxissulfetos no aço se torna de mais preferência e o efeito de refinamento de grãos pode ser significativamente exibido. Quando o tamanho médio de grão de austenita da chapa de aço é in- ferior a 150 μm devido ao efeito acima, o tamanho médio de grão de austenita no HAZ pode ser definido como 150 μm ou menos sob con- dições padrão de soldagem. O limite superior de O/S não precisa ser particularmente determinado, mas pode ser definido como 200,0 ou menos, 100,0 ou menos ou 10,0 ou menos.

[0053] Na chapa de aço de acordo com a presente modalidade, o restante que não sejam os elementos acima mencionados consiste em Fe e impurezas. Na presente modalidade, as impurezas são elemen- tos que são incorporados devido a vários fatores do processo de fabri- cação, incluindo matérias-primas como minério e sucata, quando a chapa de aço é fabricada industrialmente e são aceitáveis sem que afetem de forma adversa as propriedades da chapa de aço de acordo com a presente modalidade. [[−C + 0,8 × Si − 0,2 × Mn − 90 × (P + S) + 1,5 × (Cu + Ni + Co) + 3,3 × Cr + 9 × Mo + 4,5 × W + 0,8 × Al + 6 × N + 1,5 ≥ 3,2]

[0054] Os presentes inventores obtiveram o conhecimento de que a resistência à corrosão da chapa de aço pode ser melhorada quando um valor CIP expresso por -C + 0,8 × Si - 0,2 × Mn - 90 × (P + S) + 1,5

× (Cu + Ni + Co) + 3,3 × Cr + 9 × Mo + 4,5 × W + 0,8 × Al + 6 × N + 1,5 é de 3,2 ou mais. Além disso, os presentes inventores obtiveram o co- nhecimento de que as propriedades de desgaste por corrosão devido a um material no qual uma pasta como areia e cascalho é misturada em água salgada, que é um ambiente corrosivo, pode ser melhorada pela melhoria da resistência à corrosão. O limite superior do valor CIP não é particularmente limitado, mas pode ser definido como, por exemplo, 64,0 ou menos, 50,0 ou menos, 40,0 ou menos, 30,0 ou me- nos, ou 20,0 ou menos.

[0055] Quanto maior o valor CIP, maior a resistência à corrosão e as propriedades de desgaste da chapa de aço. No entanto, em um ca- so em que o valor CIP é menor que 3,2, a resistência à corrosão e as propriedades de desgaste de corrosão da chapa de aço não são signi- ficativamente melhoradas.

[0056] Na fórmula acima, C, Si, Mn, P, S, Cu, Ni, Co, Cr, Mo, W, Al e N representam as quantidades dos elementos correspondentes em % em massa. Nos casos em que os elementos correspondentes não estejam contidos, 0 é substituído. Fração do Volume de Austenite: 90% até 100%

[0057] Na chapa de aço de acordo com a presente modalidade, para ser obtida uma tenacidade desejada, a fração em volume de aus- tenita em uma estrutura metalográfica é ajustada para 90% a 100%. Quando a fração em volume de austenita na chapa de aço é inferior a 90%, a tenacidade da chapa de aço diminui. A fração e volume de austenita é de preferência ajustada para 95% ou mais, 97% ou mais ou 100% ou mais. Fração de Volume de Martensita ε e Martensita α': 0% a 10% no Total, Fração de Volume de Martensita ε: 0% a 10%, Fração de Volume de Martensita α': 0% a 10%

[0058] Como descrito acima, a chapa de aço de acordo com a presente modalidade obtém uma tenacidade desejada incluindo uma quantidade predeterminada de austenita. Quando a fração em volume total de ε martensita e α′martensita excede a 10%, uma quantidade suficiente de austenita não é obtida e a tenacidade da chapa de aço diminui. Portanto, a fração de volume total de martensita ε e martensita α’ é de preferência definida como 10% ou menos, 5% ou menos, 3% ou menos ou 0% ou menos.

[0059] A estrutura metalográfica da chapa de aço de acordo com a presente modalidade é feira de preferência de austenita e uma estrutu- ra residual consistindo em ε martensita e α' martensita. Na chapa de aço de acordo com a presente modalidade, a estrutura residual na es- trutura metalográfica pode ser de 0%. Além disso, pode haver casos em que, quando a análise da estrutura é realizada por difração de rai- os X, resultados de medições indicam a presença de quantidades ves- tigiais (por exemplo, menos de 1%) de precipitados e inclusões, como carbonitretos à base de ferro, como cimentita, carbonitretos de outros elementos metálicos que não ferro e oxissulfetos de Ti, Mg, Ca, REM e similares e outras inclusões em uma estrutura metalográfica real (in- cluindo o limite entre as estruturas metalográficas) são obtidos. No en- tanto, isso raramente é observado quando observado através de um microscópio ótico típico, ou mesmo sendo observado, é finamente dis- perso em cada austenita, ε martensita e α'martensita ou nos limites entre as estruturas. Portanto, estes não são considerados como a es- trutura metalográfica de uma assim chamada matriz da chapa de aço.

[0060] As frações de volume de austenita, 'martensita e α' marten- sita são determinadas pelo método a seguir.

[0061] Uma amostra é cortada da parte central da espessura da chapa de aço (profundidade de 1/2 T (T é a espessura da chapa) da superfície da chapa de aço). Uma superfície da amostra paralela à di- reção da espessura da chapa e a direção de rolagem da amostra são usadas como uma seção observada e, após a seção observada ser concluída em uma superfície espelhada por polimento ou similar, a tensão é removida por polimento eletrolítico ou químico polimento.

[0062] Com relação à seção observada, usando um difratômetro de raios X, as frações volumétricas de austenita, ε martensita e α'mar- tensita são obtidas a partir do valor médio das intensidades integradas dos planos (311), (200) e (220) de austenita com uma estrutura cúbica centrada na face (estrutura fcc), o valor médio das intensidades inte- gradas dos planos (010), (011) e (012) de martensita ε com uma estru- tura hexagonal densa e compactada (estrutura hcp ) e o valor médio das intensidades integradas dos planos (220), (200) e (211) da mar- tensita α'com estrutura cúbica centralizada no corpo (estrutura bcc).

[0063] No entanto, uma vez que a chapa de aço de acordo com a presente modalidade tem um teor de C superior a 0,80%, a martensita α' possui uma estrutura tetragonal centrada no corpo (estrutura bct), e os picos de difração obtidos pela medição de difração de raios X têm picos duplos devido à anisotropia da estrutura cristalina. Portanto, a fração de volume de martensita α' é obtida a partir da soma das inten- sidades integradas dos respectivos picos. Tamanho médio de grão de austenita: 40 a 300 μm

[0064] Primeiro, o mecanismo de redução da tenacidade do aço austenítico de alto C e alto Mn será descrito. Na chapa de aço de acordo com a presente modalidade, uma vez que o teor de C e o teor de Mn são altos, um grande número de carbonetos de ferro é formado não apenas nos limites dos grãos de austenita, mas também nos grãos. Como esses carbonetos são mais difíceis do que a fase primá- ria do ferro, a concentração de tensões ao redor dos carbonetos au- menta quando uma força externa é aplicada. Consequentemente, ra- chaduras ocorrem entre os carbonetos ou ao redor dos carbonetos, o que causa fratura. Quando uma força externa é aplicada, a concentra-

ção de tensão que causa a fratura do aço diminui à medida que o ta- manho de grão da austenita diminui. No entanto, o refinamento exces- sivo aumenta os locais de nucleação de carbonetos formados nos limi- tes dos grãos de austenita e tem uma desvantagem de aumentar a quantidade de carbonitretos precipitados. Os carbonetos nos limites dos grãos são muito duros e, quando a quantidade de carbonetos pre- cipitados aumenta, a tenacidade e a ductilidade do aço diminuem. Os presentes inventores descobriram que, otimizando o tamanho do grão, a tenacidade e a ductilidade da chapa de aço podem ser melhoradas.

[0065] Na presente modalidade, a tenacidade da chapa de aço é melhorada basicamente refinando a austenita enquanto é suprimida a formação de carbonetos. Como descrito acima, a chapa de aço de acordo com a presente modalidade inclui austenita em uma fração de volume de 90% a 100%. Além do mais, uma vez que a chapa de aço de acordo com a presente modalidade é fabricada através de lamina- ção a quente, como será descrito posteriormente em detalhes, a aus- tenita na chapa de aço é refinada através da laminação a quente e possui excelente tenacidade.

[0066] Uma vez que os limites dos grãos de austenita também são locais de nucleação de carbonetos, o refinamento excessivo da auste- nita promove a formação de carbonetos. Quando os carbonetos são formados excessivamente, pode haver casos em que a tenacidade da chapa de aço se deteriore. Desse ponto de vista, o tamanho médio de grão de austenita na chapa de aço é definido em 40 μm ou mais. O tamanho médio de grão de austenita na chapa de aço é de preferência definido como 50 μm ou mais, 75 μm ou mais, ou 100 μm ou mais. Por outro lado, quando o tamanho médio de grão da austenita excede 300 μm, a tenacidade suficiente não pode ser garantida a uma temperatura baixa de cerca de -40°C. Portanto, o tamanho médio de grão de aus- tenita na chapa de aço é definido para 300 μm ou menos. O tamanho médio de grão de austenita na chapa de aço é de preferência fixado em 250 μm ou menos, ou 200 μm ou menos. Além disso, os limites superior e inferior do tamanho médio de grão da austenita são valores que podem ser alcançados através de laminação a quente, bem como pelo efeito de fixação da austenita pelos oxissulfetos e similares de acordo com a presente invenção.

[0067] De acordo com a chapa de aço de acordo com a presente modalidade, por exemplo, mesmo quando exposto a uma alta tempe- ratura por soldagem, o tamanho médio de grão de austenita no HAZ pode ser reduzido. Por exemplo, no caso de uma chapa de aço com espessura de chapa igual ou superior a 20 mm, mesmo no caso em que a soldagem a arco de metal blindado (SMAW) seja executada na chapa de aço com uma quantidade de calor de solda de 1,7 kJ/ mm, o tamanho médio do grão de austenita em um HAZ nas proximidades de uma linha de fusão (FL) depois da soldagem em uma porção central da espessura da chapa pode ser mantido na faixa de 40 a 300 μm. Além disso, dependendo do tamanho médio de grão da austenita da chapa de aço (metal base), como descrito acima, incluindo Mg, Ca e/ou REM e, além disso, fazendo com que a proporção de peso de O para S na chapa de aço satisfaça O/S ≥ 1,0, o tamanho médio de grão de austenita no HAZ nas proximidades de FL após a soldagem pode ser mantido em uma faixa de 150 μm ou menos ou em uma faixa de 40 a 150 μm. Como resultado, a tenacidade da junta soldada obtida pela soldagem da chapa de aço de acordo com a presente modalidade pode ser aprimorada. Além disso, quando a chapa de aço de acordo com a presente modalidade é soldada, pode ser usado um método de soldagem altamente eficiente, tal como o aumento da entrada de calor da solda.

[0068] A seguir aqui, neste pedido de patente, um método para a medição do tamanho médio de grão de austenita na presente modali-

dade será descrito. Primeiro, uma amostra é cortada da parte central da espessura da chapa da chapa de aço (profundidade de 1/2 T (T é a espessura da chapa) da superfície da chapa de aço). Uma seção transversal paralela à direção de rolagem e a direção da espessura da chapa de aço é usada como seção observada e, depois que a seção observada é finalizada em uma superfície espelhada por polimento de alumina ou similar, a seção observada é corroída com uma solução de nital ou solução picral. A estrutura metalográfica da seção observada após a corrosão é aumentada e observada através de um microscópio ótico, um microscópio eletrônico ou similar para ser obtido o tamanho médio de grão da austenita. Mais especificamente, na seção observa- da, um campo visual de 1 mm × 1 mm ou mais é ampliado com uma ampliação de cerca de 100 vezes, o comprimento médio de intercep- tação linear por grão de austenita observado no campo visual obser- vado é obtido pela interceptação linear método de segmento no anexo C.2 da JIS [[Z]]G 0551: 2013, e usado como tamanho médio de grão, qual é o tamanho médio de grão de austenita.

[0069] Os meios para se atingir o tamanho médio de grão da aus- tenita descritos acima serão descritos abaixo. Uma vez que a presente modalidade se refere à chapa de aço, para refinamento do tamanho de grão da austenita na chapa de aço (metal base), pode ser utilizada a recristalização através de laminação a quente. O tamanho médio de grão da austenita depois da recristalização é expresso, por exemplo, pela fórmula (1). Na Fórmula (1), Drex é o tamanho médio de grão de austenita depois da recristalização, D0 é o tamanho médio de grão de austenita antes da recristalização, ε é a deformação plástica por lami- nação a quente, p e q são constantes positivas e r é uma constante negativa. Drex = p × D0q × εr…(1)

[0070] De acordo com a Fórmula (1), é possível ser obtida austeni ta com um tamanho de grão predeterminado, realizando uma plurali- dade de processos de laminação, enquanto fazendo com que a tensão plástica no momento da laminação a quente seja a maior possível. Por exemplo, em um caso em que p = 5, q = 0,3, r = −0,75 e o tamanho inicial do grão, ou seja, o tamanho médio do grão da austenita antes da recristalização é de 600 μm, para ocasionar que o tamanho médio do grão de depois da recristalização seja de 300 μm ou menos, a de- formação plástica no momento da laminação a quente precisa ser de 0,056 ou mais. Sob as mesmas condições, para fazer com que o ta- manho médio de grão da austenita depois da recristalização seja de 100 μm ou menos, a tensão plástica no momento da laminação à quente precisa ser de 0,25 ou mais. Além disso, nas mesmas condi- ções, para ser mantido o tamanho médio de grão da austenita depois da recristalização em 20 μm ou mais, a tensão plástica no momento da laminação a quente pode ser de 2,1 ou menos. A deformação plástica no momento da laminação à quente calculada pela Fórmula (1) para ser obtida a austenita com um tamanho de grão predeterminado, como descrito acima, é um padrão e, na prática, precisa ser finamente ajus- tada considerando o crescimento de grão da austenita após recristali- zação e o efeito da laminação com múltiplas passagens.

[0071] Os presentes inventores confirmaram que a chapa de aço de acordo com a presente modalidade pode ser fabricada pelo método de fabricação descrito abaixo pela pesquisa até o momento, incluindo o acima. (1) Processos de fundição e de fabricação de chapas

[0072] Os processos de fusão e de fabricação de chapas não pre- cisam ser particularmente limitados. Ou seja, após a fundição por um conversor, um forno elétrico ou similar, vários processos secundários de refino são realizados para alcançar a composição química descrita acima. Por esse motivo, uma chapa pode ser fabricada através de um método como a fundição contínua típica. (2) Processo de laminação à quente

[0073] A chapa fabricada pelo método acima descrito é submetida a laminação a quente após ser aquecida. A temperatura de aqueci- mento da chapa é de preferência superior a 1250°C até 1300°C. Quando a chapa é aquecida a mais de 1300°C, pode haver casos em que a superfície da chapa de aço seja oxidada e o rendimento dimi- nua, e casos em que a austenita se torna grossa e não pode ser facil- mente refinada, mesmo por laminação a quente depois do aquecimen- to da chapa. Portanto, a temperatura de aquecimento da chapa é ajus- tada para 1300°C ou menos.

[0074] A redução cumulativa da laminação na faixa de temperatura de 900°C a 1000°C é definida em 10% a 80%. Foi confirmado que isso pode fazer com que o tamanho médio de grão da austenita seja de 40 a 300 μm.

[0075] No entanto, foi confirmado que, mesmo que a temperatura de aquecimento da chapa seja de 1200°C a 1250°C, a chapa de aço de acordo com a presente modalidade pode ser obtida se estabele- cendo a redução cumulativa da laminação de 10% para mais baixo que 30% na temperatura de 900°C a 1000°C e satisfazendo as condi- ções descritas mais adiante.

[0076] Na presente modalidade, foi confirmado que, além das condições acima, também é importante o controle da temperatura de acabamento durante a laminação a quente (daqui em diante, às vezes chamado de temperatura de acabamento de laminação). Quando a temperatura de acabamento da laminação é inferior a 900°C, pode ha- ver casos em que a austenita não é completamente recristalizada e casos em que a austenita é excessivamente refinada, mesmo que a austenita seja recristalizada e o tamanho médio de grão se torne infe- rior a 40 μm. Se a austenita não for completamente recristalizada, po-

de haver casos em que muitas deslocações e deformações sejam in- troduzidas na estrutura metalográfica e uma grande quantidade de carbonetos seja formada no resfriamento subsequente. Quando uma grande quantidade de carbonetos é formada no aço, a ductilidade e a tenacidade da chapa de aço diminuem. Ao definir a temperatura de acabamento da laminação para 900°C ou superior, os problemas aci- ma mencionados podem ser evitados. Portanto, na presente modali- dade, a temperatura de acabamento da laminação é ajustada para 900 ° C ou superior.

[0077] No resfriamento depois da laminação a quente, o resfria- mento acelerado é realizado, exceto no caso em que é realizado um tratamento térmico descrito posteriormente. O objetivo do resfriamento acelerado é aumentar a ductilidade e a tenacidade da chapa de aço, suprimindo a formação de carbonetos após a laminação a quente. Pa- ra suprimir a formação de carbonetos, do ponto de vista termodinâmi- co e se a difusão é possível ou não, é necessário definir o tempo de retenção o mais curto possível entre 850°C e 550°C, que é uma faixa de temperatura na qual os carbonetos se precipitam no aço.

[0078] A velocidade média de resfriamento durante o resfriamento acelerado é ajustada para 1°C/ s ou mais. Isso ocorre porque, quando a taxa média de resfriamento durante o resfriamento acelerado é me- nor que 1°C/ s, o efeito do resfriamento acelerado (o efeito de suprimir a formação de carbonetos) não é suficientemente obtido em alguns casos. Por outro lado, quando a taxa de resfriamento durante o resfri- amento acelerado excede 200°C/s, pode haver casos em que a quan- tidade de austenita no aço diminua e a dureza e ductilidade da chapa de aço diminuam. Portanto, a taxa média de resfriamento durante o resfriamento acelerado é configurada para 200°C/s ou menos.

[0079] O resfriamento acelerado depois da laminação a quente se inicia, a partir tanto quanto possível, do lado da alta temperatura. Co-

mo a temperatura na qual os carbonetos realmente começam a preci- pitar é menor do que 850°C, a temperatura inicial de resfriamento é ajustada para 850°C ou superior. A temperatura de acabamento de resfriamento é ajustada para 550°C ou inferior. O resfriamento acele- rado tem não apenas o efeito de suprimir a formação de carbonetos como descrito acima, mas também o efeito de suprimir o crescimento de grãos de austenita. Portanto, também do ponto de vista de suprimir o crescimento de grãos de austenita, a laminação a quente e o resfri- amento acelerado descritos acima foram realizados em combinação. (3) Processo de tratamento com calor

[0080] Em um caso em que o resfriamento acelerado descrito aci- ma não é realizado, por exemplo, em um resfriamento por resfriamento a ar depois da laminação a quente, é necessário realizar um tratamen- to térmico na chapa de aço depois da laminação a quente para serem descompostos os carbonetos precipitados. Como tratamento térmico, existe um tratamento de solução. Na presente modalidade, como tra- tamento de solução, por exemplo, a chapa de aço é reaquecida para uma temperatura de 1100°C ou superior, sujeita a resfriamento acele- rado a partir de uma temperatura de 1000°C ou superior a uma veloci- dade média de resfriamento de 1 a 200°C/s, e resfriada para uma temperatura de 500°C ou menos.

[0081] A espessura da chapa de aço de acordo com a presente modalidade não precisa ser particularmente limitada, mas pode ser ajustada em 3 a 100 mm. Conforme for necessário, a espessura da chapa pode ser ajustada para 6 mm ou mais, ou 12 mm ou mais, e pode ser ajustada para 75 mm ou menos, ou 50 mm ou menos. As propriedades mecânicas da chapa de aço de acordo com a presente modalidade não precisam ser particularmente definidas, mas de acor- do com JIS Z 2241: 2011, a tensão de escoamento (YS) pode ser ajus- tada para 300 N/mm2 ou mais, a resistência à tração (TS) é de 800

N/mm2 ou mais, e o alongamento (EL) pode ser definido como 40% ou mais. Conforme necessário, a resistência à tração pode ser ajustada para 900 N/mm2 ou mais ou 950 N/ mm2 ou mais e pode ser ajustada para 2000 N/ mm2 ou menos ou 1500 N/ mm2 ou menos. A tenacidade da chapa de aço pode ser ajustada de modo que a energia absorvida a - 40°C de acordo com JIS Z 2242: 2005 seja 100 J ou mais, 200 J ou mais, ou 300 J ou mais.

[0082] Satisfazendo a composição química e as condições de fa- bricação descritas acima, é possível ser obtida uma chapa de aço aus- tenítica resistente ao desgaste, excelente em resistência e em resis- tência ao desgaste, e tenacidade e ductilidade. A chapa de aço auste- nítica resistente ao desgaste, de acordo com a presente modalidade, pode ser usada adequadamente para membros pequenos, como uma passagem de trilho, um revestimento de lagarta, uma lâmina de impul- sor, uma lâmina de triturador, um martelo de rocha e elementos gran- des que requerem resistência ao desgaste nos campos de maquinaria de construção, maquinaria industrial, engenharia civil e arquitetura, como colunas, tubos de aço e chapas externas.

EXEMPLOS

[0083] As chapas com as composições químicas mostradas nas Tabelas 1-1 e 1-2 são laminadas a quente nas condições de lamina- ção mostradas nas Tabelas 2-1 e 2-2 em chapas de aço com as es- pessuras de produto mostradas nas Tabelas 2-1 e 2-2. No Exemplo 2 da Tabela 2-1, o resfriamento a ar foi realizado após laminação a quente e um tratamento térmico (tratamento de solução) foi realizado nas condições mostradas na Tabela 2-1. Para cada uma das peças de teste coletados das chapas de aço obtidas, as frações volumétricas de austenita (γ), ε martensita (ε) e α' martensita (α') e tamanho médio de grão, estresse de rendimento (YS), resistência à tração (TS), alonga- mento (EL), resistência ao desgaste, propriedades de desgaste por corrosão e tenacidade da austenita (γ) foram avaliados. Os resultados são mostrados nas Tabelas 2-1 e 2-2.

[0084] Além disso, o método de avaliação específico e os critérios de aprovação/reprovação de cada valor característico das Tabelas 2-1 e 2-2 são os seguintes. Frações de volume de austenita, martensita  e martensita α’.

[0085] Três amostras foram cortadas na parte central da chapa de espessura da chapa (profundidade de ½ T (T é a espessura da chapa) da superfície da chapa de aço), superfícies das amostras paralelas à direção da espessura da chapa e à direção do rolamento das amostras foram usadas como seções observadas, e depois que as seções ob- servadas foram finalizadas para espelhar as superfícies por polimento ou similar, a tensão foi removida por polimento eletrolítico ou polimento químico.

[0086] Em relação às seções observadas, utilizando um difratôme- tro de raios X (XRD: RINT 2500 fabricado pela Rigaku Corporation), as frações volumétricas de austenita, ε martensita e α' martensita foram obtidas a partir do valor médio das intensidades integradas da (311), (200) e (220) planos de austenita com uma estrutura cúbica centrada na face (estrutura fcc), o valor médio das intensidades integradas dos planos (010), (011) e (012) de ε martensita tendo estrutura densa e empacotada hexagonal densa (estrutura hcp) e o valor médio das in- tensidades integradas dos planos (220), (200) e (211) de martensita α' com estrutura cúbica centralizada no corpo (estrutura bcc,) .

[0087] No entanto, como a α' martensita tinha uma estrutura tetra- gonal centrada no corpo (estrutura bct) e os picos de difração obtidos pela medição de difração de raios-X apresentaram picos duplos devido à anisotropia da estrutura cristalina, a fração volumétrica de α' marten- sita foi obtida a partir de a soma das intensidades integradas dos res- pectivos picos.

[0088] Um caso em que a fração volumétrica de austenita foi de 90% ou mais foi determinada como estando dentro da faixa da presen- te invenção e, assim, foi aprovada. Um caso em que a fração volumé- trica de austenita foi menor que 90% foi determinada como estando fora da faixa da presente invenção e, desse modo, falhou. Tamanho médio de grão de austenita:

[0089] Foram cortadas três amostras da parte central da espessu- ra da chapa (profundidade de 1/2 T (T é a espessura da chapa) da su- perfície da chapa de aço), seções transversais paralelas à direção do rolamento e à direção da espessura da chapa. Foram utilizadas cha- pas de aço como seções observadas, e depois que as seções obser- vadas foram finalizadas para espelhar as superfícies por polimento de alumina ou similares, as seções observadas foram corroídas com uma solução de nital. Nas seções observadas, um campo visual de 1 mm × 1 mm ou mais foi ampliado com uma ampliação de cerca de 100 ve- zes, o comprimento médio de interceptação linear por grão de austeni- ta observado no campo visual observado foi obtido pelo método do segmento de interceptação linear do Anexo C.2 da JIS [[Z]]G 0551: 2013, e este foi usado como tamanho médio de grão.

[0090] Além disso, sob soldagem a arco de metal blindado (SMAW) com uma quantidade de calor de solda de 1,7 kJ/mm, para um HAZ nas proximidades de uma linha de fusão (FL) na parte central da espessura da chapa, o tamanho médio de grão de austenita na HAZ foi medido.

[0091] Um caso em que o tamanho médio de grão de austenita na chapa de aço (metal base) foi de 40 a 300 μm foi determinado como estando dentro da faixa da presente invenção e, dessa forma, passou. Por outro lado, um caso em que o tamanho médio de grão de austeni- ta na chapa de aço (metal de base) estava fora da faixa de 40 a 300 μm foi determinado como estando fora da faixa da presente invenção e, por esse motivo, falhou. Esforço de rendimento (YS), resistência à tração (TS) e alongamento (EL):

[0092] Uma peça para teste de tensão coletado de forma que a direção do comprimento da peça e a direção da largura da chapa de aço fossem paralelas entre si foram utilizadas e avaliadas de acordo com JIS Z 2241: 2011. No entanto, a peça para teste de tensão com uma espessura de chapa de 20 mm ou menos era o número 13B da JIS Z 2241: 2011 e a peça para o teste de tensão com uma espessura de chapa superior a 20 mm era o número 4 da JIS Z 2241: 2011.

[0093] Um caso em que a tensão de escoamento (YS) foi de 300 N /mm2 ou mais, a resistência à tração (TS) foi de 800 N/ mm2 ou mais e o alongamento (EL) foi de 40% ou mais, foi considerado excelente em resistência e ductilidade e por esse motivo passou. Um caso em que qualquer uma das condições acima não foi atendida foi determi- nado como tendo falhado. Resistência ao desgaste

[0094] Em um teste de desgaste por arranhões (velocidade perifé- rica: 3,7 m/s, 50 horas) em um caso em que uma mistura de areia de sílica (nº 5 da JIS G 5901: 2016) e água (a proporção de mistura é areia de sílica 2: água 1) foi usado como material de desgaste, e a perda de desgaste foi avaliada com base em aço liso (SS400 da JIS G 3101: 2015). A proporção da quantidade de desgaste em relação ao aço plano nas Tabelas 2-1 e 2-2 foi obtida pela divisão da perda de desgaste de cada aço pela perda de desgaste do aço plano. No caso em que a espessura da chapa excedeu 15 mm, foi utilizada uma amostra para prova com a espessura reduzida para 15 mm.

[0095] Um caso em que a proporção da quantidade de desgaste em relação ao aço plano foi menor que 0,10 foi determinada como ex- celente em resistência ao desgaste e, portanto, aprovada. Por outro lado, um caso em que a proporção da quantidade de desgaste em re- lação ao aço liso era 0,10 ou mais foi determinada como sendo inferior na resistência ao desgaste e, por esse motivo, falhou. Propriedades de desgaste por corrosão:

[0096] Para avaliação das propriedades de desgaste por corrosão, em um teste de desgaste por arranhões (velocidade periférica: 3,7 m/ s, 100 horas) usando uma mistura de areia de sílica (tamanho médio de grão 12 μm) e água do mar (proporção de mistura: 30% de areia de sílica, 70 % de água do mar) como material de desgaste, a perda de desgaste foi avaliada com base no aço comum (SS400 da JIS G 3101: 2015). A razão da quantidade de desgaste por corrosão em relação ao aço plano nas Tabelas 2-1 e 2-2 foi obtida dividindo a perda de des- gaste por corrosão de cada aço pela perda por desgaste por corrosão em aço liso. No caso em que a espessura da chapa excedeu 15 mm, foi utilizada uma amostra para prova com espessura reduzida para 15 mm.

[0097] Em uma modalidade de preferência da presente invenção, o valor alvo da proporção da quantidade de desgaste por corrosão em relação ao aço plano foi definido como 0,80 ou menos. Tração

[0098] Para a tenacidade da chapa de aço (metal base), uma peça de teste paralela à direção do rolamento foi retirada da posição de ¼ T (T é a espessura da chapa) da chapa de aço, usando uma peça de teste de entalhe em V do JIS Z 2242: 2005 em que um entalhe foi in- serido em uma direção na qual as fissuras se propagam na direção da largura, a energia absorvida (vE-40 ° C (J)) a -40°C foi avaliada de acordo com JIS Z 2242: 2005.

[0099] Além disso, em soldagem a arco de metal blindado (SMAW) com uma quantidade de calor de solda de 1,7 kJ/mm (no en- tanto, uma espessura de chapa de 9 mm foi ajustada para 0,6 kJ/mm e uma espessura de chapa de 15 mm foi ajustada em 1,2 kJ/ mm), usando uma amostra para prova Charpy no qual um HAZ na vizinhan- ça de uma linha de fusão (FL) na porção central da espessura da cha- pa se tornou uma posição de entalhe, a energia absorvida (vE-40 ° C (J)) a - 40°C foi avaliado nas mesmas condições acima.

[00100] Um caso em que a energia absorvida a -40°C a partir da chapa de aço (metal base) era de 300 J ou mais foi determinado como excelente em termos de resistência e, por esse motivo, passou. Um caso em que a energia absorvida a -40°C da chapa de aço (metal de base) foi inferior a 300 J foi considerada inferior em termos de resis- tência e, por isso, falhou.

Tabela 1-1 Classifi- Nº Composição química (% em massa) do restante consistindo em Fe e em impurezas cação C Si Mn -20x -20x -20xC+30 P S Cu Ni Co Cr Mo W Nb V Ti Zr Ta B Al N O Mg Ca REM O/S Valor CIP C+30 C+45 <Mn CIP 3.2 -20xC+45 Exemplo 1 0,9 0,50 25,0 12 27 OK 0,005 0,0020 0,01 0,010 0,003 0,0020 0,0025 1,0 -4,6 - Exemplo 2 0,9 0,50 25,0 12 27 OK 0,005 0,0020 0,01 0,001 0,003 0,0020 0,0025 1,0 -4,6 - Exemplo 3 0,9 2,00 25,0 12 27 OK 0,005 0,0020 0,05 0,01 0,005 0,030 0,0020 0,0025 1,0 -3,2 - Exemplo 4 0,83 0,80 22,0 13 28 OK 0,010 0,0020 0,01 0,010 0,003 0,0020 0,0030 0,0020 0,0020 1,0 -4,1 - Exemplo 5 1,1 0,80 22,0 8 23 OK 0,010 0,0020 0,01 0,03 0,010 0,003 0,0020 0,0030 1,0 -4,4 - Exemplo 6 0,83 0,60 18,0 13 28 OK 0,001 0,0020 0,03 0,030 0,003 0,0020 0,0030 1,0 -2,7 - Exemplo 7 1,0 0,60 18,0 10 25 OK 0,001 0,0020 0,01 0,030 0,003 0,0020 0,0030 1,0 -2,8 - Exemplo 8 1,0 0,60 18,0 10 25 OK 0,001 0,0020 0,02 0,300 0,003 0,0020 0,0030 1,0 -2,6 - Exemplo 9 1,0 0,60 18,0 10 25 OK 0,001 0,0020 0,30 0,30 0,030 0,003 0,0020 0,0030 1,0 -2,8 - Exemplo 10 1,0 0,60 15,0 10 25 OK 0,001 0,0015 0,01 0,02 0,01 0,010 0,003 0,0020 0,0030 1,3 -2,2 -

35/41 Exemplo 11 1,0 0,60 15,0 10 25 OK 0,001 0,0015 3,0 1,0 0,01 0,010 0,003 0,0020 0,0030 1,3 3,8 OK Exemplo 12 1,22 0,60 15,0 6 21 OK 0,001 0,0020 0,01 0,010 0,003 0,0020 0,0030 1,0 -2,5 - Exemplo 13 0,83 0,60 15,0 13 28 OK 0,002 0,0010 1,0 1,0 0,01 0,010 0,003 0,0020 0,0030 2,0 10,2 OK Exemplo 14 1,0 0,60 13,0 10 25 OK 0,002 0,0010 0,01 0,010 0,003 0,0020 0,0030 2,0 -1,9 - Exemplo 15 1,0 0,60 13,0 10 25 OK 0,002 0,0001 0,01 0,010 0,003 0,0020 0,0030 20,0 -1,8 - Exemplo 16 1,0 0,60 13,0 10 25 OK 0,002 0,0010 0,010 0,003 0,0015 0,0030 1,5 -1,9 - Exemplo 17 1,0 0,60 13,0 10 25 OK 0,002 0,0030 0,010 0,003 0,0015 0,0030 0,5 -2,0 - Exemplo 18 1,0 0,60 13,0 10 25 OK 0,002 0,0030 0,01 0,010 0,020 0,0070 0,0030 2,3 -1,9 - Exemplo 19 1,0 0,60 13,0 10 25 OK 0,002 0,0080 1,0 1,0 0,010 0,003 0,0 0,5 - Exemplo 20 1,0 0,60 13,0 10 25 OK 0,002 0,0010 0,01 0,010 0,003 0,0020 0,0030 2,0 -1,9 - Exemplo 21 1,0 0,60 13,0 10 25 OK 0,002 0,0010 0,01 0,010 0,003 0,0007 0,0030 0,7 -1,9 - Exemplo 22 1,0 0,60 13,0 10 25 OK 0,002 0,0010 0,01 0,010 0,003 0,0020 2,0 -1,9 - Exemplo 23 1,0 0,60 13,0 10 25 OK 0,002 0,0010 5,0 0,2 0,01 0,010 0,003 0,0020 0,0030 2,0 16,4 OK Exemplo 24 1,0 0,60 13,0 10 25 OK 0,002 0,0010 5,0 0,2 0,01 0,010 0,003 0,0020 2,0 16,4 OK Exemplo 25 1,0 0,60 13,0 10 25 OK 0,002 0,0010 5,0 0,2 0,01 0,010 0,003 0,0020 0,0030 2,0 16,4 OK Exemplo 26 1,0 0,60 13,0 10 25 OK 0,002 0,0010 0,01 0,010 0,003 0,0 -1,9 - Exemplo 27 1,0 0,60 13,0 10 25 OK 0,002 0,0010 0,010 0,003 0,0 -1,9 -

Classifi- Nº Composição química (% em massa) do restante consistindo em Fe e em impurezas cação C Si Mn -20x -20x -20xC+30 P S Cu Ni Co Cr Mo W Nb V Ti Zr Ta B Al N O Mg Ca REM O/S Valor CIP C+30 C+45 <Mn CIP 3.2 -20xC+45 Exemplo 28 1,0 0,60 13,0 10 25 OK 0,002 0,0010 0,010 0,003 0,0007 0,0030 0,7 -1,9 - Exemplo 29 1,0 0,60 13,0 10 25 OK 0,002 0,0010 0,010 0,003 0,0020 0,0030 2,0 -1,9 - Exemplo 30 1,2 0,60 13,0 6 21 OK 0,002 0,0010 0,8 0,01 0,010 0,003 0,0020 0,0030 2,0 5,1 OK Exemplo 31 1,2 1,00 10,0 6 21 OK 0,001 0,0015 1,0 1,0 0,030 0,003 0,0020 0,0030 1,3 1,9 - Exemplo 32 1,2 1,00 10,0 6 21 OK 0,001 0,0015 0,5 0,01 0,040 0,003 0,0020 0,0030 1,3 -0,3 - Exemplo 33 1,6 1,00 10,0 -2 13 OK 0,001 0,0010 0,5 0,01 0,005 0,003 0,0020 0,0030 2,0 -0,7 - Exemplo 34 1,0 1,00 11,0 10 25 OK 0,001 0,0010 0,5 0,01 0,004 1,000 0,0020 0,0030 2,0 5,7 OK Exemplo 35 1,2 0,80 7,0 6 21 OK 0,002 0,0010 0,5 0,5 0,001 0,010 0,003 0,0020 0,0050 2,0 6,0 OK Exemplo 36 1,2 0,80 7,0 6 21 OK 0,002 0,0010 2,0 0,5 0,5 0,001 0,010 0,003 0,0020 0,0050 2,0 12,6 OK Exemplo 37 1,2 0,80 7,0 6 21 OK 0,002 0,0010 2,0 0,5 0,5 0,001 0,010 0,003 0,0020 0,0050 2,0 12,6 OK Exemplo 38 1,2 0,80 7,0 6 21 OK 0,002 0,0010 3,0 0,5 0,5 0,001 0,010 0,003 0,0020 0,0050 2,0 10,5 OK

36/41 Exemplo 39 1,2 0,80 7,0 6 21 OK 0,002 0,0010 1,0 0,5 0,5 0,300 0,020 0,003 0,0020 0,0050 2,0 7,6 OK Exemplo 40 1,6 0,60 7,0 -2 13 OK 0,002 0,0010 0,5 0,05 0,02 0,030 0,003 0,0020 0,0050 2,0 0,4 - Em branco significa que o elemento não foi contido intencionalmente.

Tabela 1-2 Classificação Nº Composição química (% em massa) do restante consistindo em Fe e em impurezas C Si Mn -20x -20x -20xC+30 P S Cu Ni Co Cr Mo W Nb V Ti Zr Ta B Al N O Mg Ca REM O/S Valor CIP C+30 C+45 <Mn CIP 3.2 -20xC+45 Exemplo Comparativo 41 0,3 0,60 2,0 24 39 NO 0,001 0,0010 0,01 0,001 0,030 0,003 0,0020 0,0050 2,0 1,1 - Exemplo Comparativo 42 1,2 0,60 2,0 6 21 NO 0,001 0,0010 0,01 0,010 0,003 0,0020 0,0050 2,0 0,2 - Exemplo Comparativo 43 0,83 0,60 7,0 13 28 NO 0,001 0,0015 0,01 0,010 0,003 0,0020 0,0050 1,3 -0,4 - Exemplo Comparativo 44 0,3 0,60 12,0 24 39 NO 0,001 0,0030 0,01 0,030 0,003 0,0020 0,0005 0,7 -1,0 - Exemplo Comparativo 45 0,6 0,60 12,0 18 33 NO 0,001 0,0020 0,010 0,003 0,0020 0,0050 1,0 -1,3 - Exemplo Comparativo 46 1,8 0,60 12,0 -6 9 NO 0,001 0,0020 0,01 0,005 0,003 0,0020 0,0050 0,0010 1,0 -2,5 - Exemplo Comparativo 47 0,3 0,60 18,0 24 39 NO 0,001 0,0025 0,010 0,003 0,0020 0,0050 0,8 -2,2 - Exemplo Comparativo 48 0,1 0,60 25,0 28 43 NO 0,001 0,0030 0,030 0,003 0,0020 0,0050 0,7 -3,4 - Exemplo Comparativo 49 1,4 0,60 20,0 2 17 NO 0,001 0,0020 0,010 0,003 0,0020 0,0050 1,0 -3,7 - Exemplo Comparativo 50 1,0 0,60 13,0 10 25 OK 0,002 0,0010 0,01 0,002 0,003 0,0020 0,0200 2,0 -1,9 - Exemplo Comparativo 51 1,0 0,60 13,0 10 25 OK 0,002 0,0010 0,01 0,003 0,003 0,0150 0,0030 15,0 -1,9 - Exemplo Comparativo 52 1,0 0,60 13,0 10 25 OK 0,002 0,0010 0,03 0,005 0,003 0,0150 0,0030 15,0 -1,9 -

37/41 Exemplo Comparativo 53 1,0 0,60 13,0 10 25 OK 0,002 0,0600 0,010 0,003 0,0020 0,0030 0,03 -7,2 - Exemplo Comparativo 54 1,0 0,60 13,0 10 25 OK 0,060 0,0010 0,01 0,005 0,003 0,0020 0,0030 2,0 -7,1 - Exemplo Comparativo 55 1,0 0,60 13,0 10 25 OK 0,002 0,0010 0,01 0,010 0,003 0,0020 2,0 -1,9 - Exemplo Comparativo 56 1,0 0,60 13,0 10 25 OK 0,002 0,0010 0,01 0,010 0,003 0,0020 0,0030 2,0 -1,9 - Exemplo Comparativo 57 0,35 0,50 25,0 23 38 OK 0,005 0,0030 1,5 0,5 0,10 0,030 0,010 0,0030 0,0025 1,0 5,4 OK Exemplo Comparativo 58 0,5 0,50 25,0 20 35 OK 0,005 0,0030 1,0 0,020 0,003 0,0030 0,0025 1,0 -1,0 - Exemplo Comparativo 59 0,4 0,60 22,0 22 37 OK 0,020 0,0020 0,01 0,005 0,100 0,0020 0,0040 1,0 -4,2 - Em branco significa que o elemento não foi contido intencionalmente.

O sublinhado significa fora da faixa da presente invenção.

Tabela 2-1 Classifi- Nº Condições de laminação Condições de tratamento Estado da estrutura metalográfica Propriedades mecânicas cação térmico Metal base HAZ Metal base HAZ Espes- Es- Tem- Tem- Tempe- Redução Tem- Velo- Tempe- Tempe- Tem- Velo- Tempe- Fra- Fra- Fra- Fração Ta- Tama- YS TS EL Relação Relação vE-40°C vE-40°C sura da pes- pera- pera- ratura cumulati- peratu- cida- ratura ratura peratu- cidade ratura ção ção de ção de ma- nho (N/mm2) (N/mm2) (%) da da (J) (J) chapa sura tura tura do final va da ra do de do do final de ra do do do final de volu- de volu- nho médio quanti- quanti- (mm) do de do da lamina- início res- do reaque- início resfri- do volu- me  + vo- me ’. médio do grão dade de dade de produ- aque- início lamina- ção a do fria- resfria- cimento do amen- resfria- me  ’. (%) lume (%) do  (μm) desgas- corrosão to ci- da ção (°C) 900°C resfri- men- mento (°C) resfri- to mento (%)  (%) grão ; te em em (mm) mento lami- até amen- to (°C) amen- (°C/s) (°C) (μm) relação relação (°C) nação 1000°C to (°C) (°C/s) to (°C) ao aço ao aço (°C) (%) Exemplo 1 250 35 1260 1135 980 67 960 21 80 100 0 0 0 65 110 389 964 59 0,06 127 343 284 Exemplo 2 250 35 1260 1135 980 67 - - - 1250 1200 20 100 100 0 0 0 65 110 389 964 54 0,06 127 343 284 Exemplo 3 250 50 1260 1120 1010 65 1000 15 350 100 0 0 0 60 110 400 1018 53 0,03 1,19 340 283 Exemplo 4 250 25 1260 1130 900 78 870 30 80 100 0 0 0 51 72 376 951 55 0,07 124 337 349

38/41 Exemplo 5 250 75 1260 1150 1010 50 1000 10 350 100 0 0 0 82 104 424 1022 51 0,03 126 369 272 Exemplo 6 250 50 1260 1150 1040 44 1030 15 400 100 0 0 0 84 110 382 952 54 0,07 1,15 394 291 Exemplo 7 250 50 1260 1150 1040 44 1030 15 90 100 0 0 0 84 104 406 993 52 0,05 1,16 375 284 Exemplo 8 250 25 1260 1150 930 72 910 30 80 100 0 0 0 52 98 411 998 52 0,05 1,15 329 292 Exemplo 9 250 25 1260 1150 930 72 910 30 90 100 0 0 0 52 110 507 1094 50 <0,01 1,16 320 265 Exemplo 10 250 25 1260 1150 930 72 910 30 80 100 0 0 0 52 104 406 993 52 0,05 1,12 329 286 Exemplo 11 250 35 1300 1135 980 67 960 21 80 100 0 0 0 90 104 406 993 52 0,05 0,75 375 284 Exemplo 12 250 35 1300 1135 980 67 960 21 90 100 0 0 0 90 104 445 1047 49 0,02 1,14 362 253 Exemplo 13 250 25 1260 1150 920 55 900 30 80 100 0 0 0 65 104 426 969 53 0,06 0,36 343 296 Exemplo 14 250 25 1260 1150 920 55 900 30 90 100 0 0 0 65 104 406 993 52 0,05 1,10 338 284 Exemplo 15 250 25 1260 1150 920 55 890 30 90 100 0 0 0 65 80 406 993 52 0,05 1,10 338 325 Exemplo 16 250 25 1260 1150 920 55 900 30 80 100 0 0 0 65 110 405 991 52 0,05 1,10 338 254 Exemplo 17 250 25 1260 1150 920 55 890 30 80 100 0 0 0 65 159 405 991 52 0,05 1,11 338 202 Exemplo 18 250 25 1260 1150 920 55 900 30 90 100 0 0 0 65 104 410 1003 52 0,04 1,11 338 284 Exemplo 19 250 25 1260 1150 920 55 900 30 70 100 0 0 0 65 252 405 991 52 0,05 0,95 338 117 Exemplo 20 250 25 1260 1150 990 56 910 30 80 100 0 0 0 115 125 392 978 53 0,05 1,10 315 253 Exemplo 21 250 25 1260 1100 920 50 860 30 80 100 0 0 0 150 155 392 978 53 0,05 1,10 315 189 Exemplo 22 250 25 1260 1135 910 76 895 30 90 100 0 0 0 52 207 437 1024 50 0,03 1,10 326 167

Classifi- Nº Condições de laminação Condições de tratamento Estado da estrutura metalográfica Propriedades mecânicas cação térmico Metal base HAZ Metal base HAZ Espes- Es- Tem- Tem- Tempe- Redução Tem- Velo- Tempe- Tempe- Tem- Velo- Tempe- Fra- Fra- Fra- Fração Ta- Tama- YS TS EL Relação Relação vE-40°C vE-40°C sura da pes- pera- pera- ratura cumulati- peratu- cida- ratura ratura peratu- cidade ratura ção ção de ção de ma- nho (N/mm2) (N/mm2) (%) da da (J) (J) chapa sura tura tura do final va da ra do de do do final de ra do do do final de volu- de volu- nho médio quanti- quanti- (mm) do de do da lamina- início res- do reaque- início resfri- do volu- me  + vo- me ’. médio do grão dade de dade de produ- aque- início lamina- ção a do fria- resfria- cimento do amen- resfria- me  ’. (%) lume (%) do  (μm) desgas- corrosão to ci- da ção (°C) 900°C resfri- men- mento (°C) resfri- to mento (%)  (%) grão ; te em em (mm) mento lami- até amen- to (°C) amen- (°C/s) (°C) (μm) relação relação (°C) nação 1000°C to (°C) (°C/s) to (°C) ao aço ao aço (°C) (%) Exemplo 23 250 25 1260 1135 910 76 890 30 80 100 0 0 0 52 134 541 1089 45 0,03 0,10 317 265 Exemplo 24 250 25 1260 1135 910 76 895 30 70 100 0 0 0 52 207 541 1089 45 0,03 0,10 317 165 Exemplo 25 250 25 1200 1150 900 25 910 30 90 100 0 0 0 74 144 523 1071 46 0,03 0,10 345 267 Exemplo 26 250 25 1260 1150 1030 53 910 30 80 100 0 0 0 68 217 419 1006 51 0,04 1,10 341 166 Exemplo 27 250 25 1300 1180 1090 70 940 30 80 100 0 0 0 82 293 418 1004 52 0,06 1,10 385 132 Exemplo 28 250 25 1300 1180 1090 70 940 30 90 100 0 0 0 82 151 416 1003 52 0,06 1,10 382 213

39/41 Exemplo 29 250 25 1300 1180 1090 70 930 30 80 100 0 0 0 82 110 414 1000 52 0,07 1,10 375 273 Exemplo 30 250 25 1200 1080 920 28 900 30 70 100 0 0 0 65 104 465 1050 48 0,02 0,67 324 258 Exemplo 31 250 20 1260 1150 920 72 900 38 80 100 0 0 0 56 110 440 1049 50 0,04 0,87 335 279 Exemplo 32 250 20 1260 1150 900 74 850 38 90 100 0 0 0 61 104 441 1051 50 0,02 1,01 336 289 Exemplo 33 250 25 1260 1200 900 60 860 30 80 99 1 1 0 71 104 511 1138 45 <0,01 1,03 324 236 Exemplo 34 250 9 1275 1150 900 77 850 83 90 90 10 10 0 54 104 626 1604 40 <0,01 0,64 347 292 Exemplo 35 250 15 1260 1140 900 78 850 50 80 90 10 5 5 54 89 459 1051 50 0,02 0,61 361 323 Exemplo 36 250 15 1260 1140 900 78 860 50 60 90 10 5 5 54 89 499 1077 48 0,02 0,20 358 320 Exemplo 37 250 15 1220 1140 900 28 850 50 80 90 10 5 5 68 92 499 1077 48 0,02 0,20 368 320 Exemplo 38 250 25 1260 1150 930 72 910 30 90 90 10 5 5 52 89 459 1051 50 0,02 0,33 359 323 Exemplo 39 250 25 1260 1150 930 72 910 30 70 90 10 5 5 52 89 460 1051 50 0,02 0,52 359 323 Exemplo 40 250 50 1260 1150 1040 44 1030 15 80 100 0 0 0 75 83 533 1148 46 <0,01 0,96 358 324

Tabela 2-2 Classifi- Nº Condições de laminação Condições de tratamento Estado da estrutura metalográfica Propriedades mecânicas cação térmico Metal base HAZ Metal base HAZ Espes- Es- Tem- Tem- Tempe- Redução Tem- Velo- Tempe- Tempe- Tem- Velo- Tempe- Fra- Fra- Fra- Fração Ta- Tama- YS TS EL Relação Relação vE-40°C vE-40°C sura da pes- pera- pera- ratura cumulati- peratu- cida- ratura ratura peratu- cidade ratura ção ção de ção de ma- nho (N/mm2) (N/mm2) (%) da da (J) (J) chapa sura tura tura do final va da ra do de do do final de ra do do do final de volu- de volu- nho médio quanti- quanti- (mm) do de do da lamina- início res- do reaque- início resfri- do volu- me  + vo- me ’. médio do grão dade de dade de produ- aque- início lamina- ção a do fria- resfria- cimento do amen- resfria- me  ’. (%) lume (%) do  (μm) desgas- corrosão to ci- da ção (°C) 900°C resfri- men- mento (°C) resfri- to mento (%)  (%) grão ; te em em (mm) mento lami- até amen- to (°C) amen- (°C/s) (°C) (μm) relação relação (°C) nação 1000°C to (°C) (°C/s) to (°C) ao aço ao aço (°C) (%) Ex.

Com- 41 250 25 1260 1150 930 72 910 30 90 0 100 0 100 52 84 628 1604 3 <0,01 0,92 15 10 parativo Ex.

Com- 42 250 25 1260 1150 940 71 920 30 80 69 31 0 31 52 84 491 1269 36 <0,01 0,97 258 218 parativo Ex.

Com- 43 250 25 1260 1150 930 72 910 30 80 51 49 0 49 52 84 447 1274 32 <0,01 1,01 238 169

40/41 parativo Ex.

Com- 44 250 25 1260 1150 940 71 920 30 70 25 75 15 60 52 156 399 1369 17 <0,01 1,05 154 15 parativo Ex.

Com- 45 250 25 1260 1150 930 72 910 30 80 53 47 18 29 52 89 490 1284 38 <0,01 1,06 251 193 parativo Ex.

Com- 46 250 25 1260 1150 930 72 900 30 90 99 1 1 0 52 78 559 1180 35 <0,01 1,14 94 15 parativo Ex.

Com- 47 250 25 1260 1150 930 72 910 30 80 67 33 16 17 52 159 311 1025 38 0,17 1,12 264 226 parativo Ex.

Com- 48 250 25 1260 1150 930 72 900 30 80 85 15 5 10 52 164 261 800 51 0,23 1,20 340 279 parativo Ex.

Com- 49 250 25 1260 1150 930 72 910 30 90 99 1 1 0 52 89 475 1086 46 <0,01 1,21 91 75 parativo Ex.

Com- 50 250 25 1260 950 900 90 800 30 80 100 0 0 0 15 19 530 1117 29 <0,01 1,10 5 91 parativo Ex.

Com- 51 250 25 1260 1150 930 72 910 30 70 100 0 0 0 52 104 406 993 37 0,05 1,10 79 64 parativo Ex.

Com- 52 250 25 1260 1150 930 72 900 30 80 100 0 0 0 52 93 409 996 29 0,05 1,10 79 96 parativo

Classifi- Nº Condições de laminação Condições de tratamento Estado da estrutura metalográfica Propriedades mecânicas cação térmico Metal base HAZ Metal base HAZ Espes- Es- Tem- Tem- Tempe- Redução Tem- Velo- Tempe- Tempe- Tem- Velo- Tempe- Fra- Fra- Fra- Fração Ta- Tama- YS TS EL Relação Relação vE-40°C vE-40°C sura da pes- pera- pera- ratura cumulati- peratu- cida- ratura ratura peratu- cidade ratura ção ção de ção de ma- nho (N/mm2) (N/mm2) (%) da da (J) (J) chapa sura tura tura do final va da ra do de do do final de ra do do do final de volu- de volu- nho médio quanti- quanti- (mm) do de do da lamina- início res- do reaque- início resfri- do volu- me  + vo- me ’. médio do grão dade de dade de produ- aque- início lamina- ção a do fria- resfria- cimento do amen- resfria- me  ’. (%) lume (%) do  (μm) desgas- corrosão to ci- da ção (°C) 900°C resfri- men- mento (°C) resfri- to mento (%)  (%) grão ; te em em (mm) mento lami- até amen- to (°C) amen- (°C/s) (°C) (μm) relação relação (°C) nação 1000°C to (°C) (°C/s) to (°C) ao aço ao aço (°C) (%) Ex.

Com- 53 250 25 1260 1150 930 72 900 30 90 100 0 0 0 52, 160 405 991 37 0,05 1,43 79 52 parativo Ex.

Com- 54 250 25 1260 1150 930 72 910 30 70 100 0 0 0 52 104 406 994 42 0,05 1,42 49 34 parativo Ex.

Com- 55 250 10 1300 1100 830 96 500 75 80 100 0 0 0 35 220 376 963 52 0,07 1,10 146 117 parativo

41/41 Ex.

Com- 56 250 25 1300 1190 1090 9 950 30 80 100 0 0 0 347 451 376 963 52 0,07 1,10 148 5 parativo Ex.

Com- 57 250 25 1260 1110 940 78 920 30 90 100 0 0 0 45 118 348 816 56 0,13 0,65 332 302 parativo Ex.

Com- 58 250 25 1260 1150 940 73 920 30 80 100 0 0 0 55 118 337 850 57 0,12 1,05 353 297 parativo Ex.

Com- 59 250 25 1200 1090 900 78 850 30 70 100 0 0 0 45 92 323 861 60 0,11 1,25 334 333 parativo

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Chapa de aço austenítica resistente ao desgaste, carac- terizada pelo fato de que compreende como composição química em % em massa: C: mais de 0,80% a 1,60%; Si: 0,01% a 2,00%; Mn: 5,0% a 30,0%; P: 0,050% ou menos; S: 0,0100% ou menos; Cu: 0% a 3,0%; Ni: 0% a 3,0%; Co: 0% a 3,0%; Cr: 0% a 5,0%; Mo: 0% a 2,0%; W: 0% a 2,0%; Nb: 0% a 0,30%; V: 0% a 0,30%; Ti: 0% a 0,30%; Zr: 0% a 0,30%; Ta: 0% a 0,30%; B: 0% a 0,300%; Al: 0,001% a 0,300%; N: 0% a 1.000%; O: 0% a 0,0100%; Mg: 0% a 0,0100%; Ca: 0% a 0,0100%; REM: 0% a 0,0100%; e um restante constituído por Fe e impurezas, em que, assumindo que as quantidades de C e Mn em % em massa são respectivamente referidas como C e Mn, −20 × C + 30

<Mn ≤ −20 × C + 45 é satisfeito, uma estrutura metalográfica da chapa de aço austenítica resistente ao desgaste inclui, por fração volumétrica, austenita: 90% a 100%, e um tamanho médio de grão da austenita é de 40 a 300 μm.

2. Chapa de aço austenítica resistente ao desgaste, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a com- posição química satisfaz a seguinte fórmula, −C + 0,8 × Si - 0,2 × Mn - 90 × (P + S) + 1,5 × (Cu + Ni + Co) + 3,3 × Cr + 9 × Mo + 4,5 × W + 0,8 × Al + 6 × N + 1,5 ≥ 3,2 onde um símbolo para cada um dos elementos na fórmula representa uma quantidade do elemento correspondente em % em massa.

3. Chapa de aço austenítica resistente ao desgaste, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a estrutura metalográfica inclui, por fração de volume: ε martensita: 0% a 10%; e α 'martensita: 0% a 10%, e uma soma da martensita ε e da martensita α 'é de 0% a 10%.

4. Chapa de aço austenítica resistente a desgaste, de acor- do com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que, como composição química, em % em massa, 0,0001% a 0,0100% de O está incluída, e uma soma de um teor de Mg, um teor de Ca, e um conteú- do REM é de 0,0001% a 0,0100%.

5. Chapa de aço austenítica resistente ao desgaste, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que, como composição química, são incluídas 0,0001% a 0,0050% de S em % em massa, e quantidades de O e S em % em massa satisfazem O / S ≥

1,0.

6. Chapa de aço austenítica resistente ao desgaste, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que, como composição química, em % em massa, 0% a 0,2% de Cu está incluído.