BR112020022079A2 - componente estampado a quente, chapa de aço pré-revestida usada para estampagem a quente e processo de estampagem a quente - Google Patents

Abstract

  COMPONENTE ESTAMPADO A QUENTE, CHAPA DE AÇO PRÉ-REVESTIDA USADA PARA ESTAMPAGEM A QUENTE E PROCESSO DE ESTAMPAGEM A QUENTE. A presente invenção se refere a um componente estampado a quente, uma chapa de aço pré-revestida usada para estampagem a quente e um processo de estampagem a quente. O componente estampado a quente da presente invenção é dotado de um revestimento de alumínio ou uma liga de alumínio sobre pelo menos uma superfície do aço base, o revestimento é produzido por meio de interdifusão entre o aço base e um pré-revestimento de alumínio ou liga de alumínio e o revestimento tem uma espessura de 6 a 26 µm.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "COMPO- NENTE ESTAMPADO A QUENTE, CHAPA DE AÇO PRÉ-REVES-

TIDA USADA PARA ESTAMPAGEM A QUENTE E PROCESSO DE ESTAMPAGEM A QUENTE" Campo Técnico

[0001] A presente invenção se refere a um componente estampado a quente, uma chapa de aço pré-revestida para estampagem a quente e um processo de estampagem a quente. Estado da Técnica Anterior

[0002] Nos últimos anos, em virtude da necessidade urgente de conservação de energia, proteção ambiental e aprimoramento da segu- rança dos veículos, a leveza e a segurança automotiva se tornaram o foco de atenção e trabalho da indústria automotiva. O aço de resistência ultra-alta pode reduzir o peso em virtude de suas excelentes proprieda- des de resistência, deste modo, atingindo o objetivo de leveza. No en- tanto, a fabricação de peças de aço de alta resistência é difícil de con- seguir por meio de estampagem a frio convencional. Neste caso, surgiu a tecnologia de estampagem a quente.

[0003] No processo de estampagem a quente, quando a chapa nua é formada por meio de estampagem, ela é aquecida sob uma atmosfera protetora, tal como nitrogênio ou argônio, para evitar a incrustação de óxido e descarbonetação, porém, a oxidação é inevitável durante a transferência e formação. A incrustação de óxido afetará o estado da interface de contato entre o material da chapa e a matriz, o que não apenas reduz o coeficiente de transferência de calor de contato entre a matriz e o material da chapa, mas também aumenta o coeficiente de atrito entre a chapa de aço e a matriz. Quando de estampagem, a in- crustação de óxido solta desgastará a superfície da matriz, afetando a qualidade de formação da peça e a vida útil da matriz. Mais importante ainda, a camada de óxido precisa ser removida antes de entrar na mon- tagem e pintura do automóvel. Portanto, o componente estampado a quente da chapa nua deve sofrer um tratamento de granalhagem (shot- peening) ou decapagem para remover a camada de óxido e o automóvel é, então, montado e pintado. Isto não apenas aumenta muito o custo da estampagem a quente, mas também a granalhagem provoca a defor- mação em virtude da liberação da tensão residual da peça, resultando em uma diminuição na precisão de montagem do automóvel; o trata- mento de decapagem causa sérios problemas ambientais e aumenta o risco de fragilização induzida por hidrogênio do componente. Ao mesmo tempo, em geral, é requerido que as peças automotivas tenham um de- terminado grau de resistência à corrosão. Portanto, o desenvolvimento de chapas de aço revestidas para estampagem a quente se tornou uma necessidade urgente para o desenvolvimento da tecnologia de estam- pagem a quente. Atualmente, os revestimentos desenvolvidos global- mente incluem principalmente revestimentos de zinco puro (GI), liga de zinco-ferro (GA), alumínio-silício galvanizado a quente (Zn-Al-Si) e alu- mínio-silício (Al-Si) e assim por diante. Dentre eles, no que se refere ao aço para estampagem a quente, o revestimento de alumínio-silício re- sistente a altas temperaturas é amplamente usado. O revestimento de Al-Si pode evitar efetivamente a oxidação e descarbonetação da super- fície da chapa de aço, omitindo os processos de granalhagem e jato de areia, e a resistência à corrosão também é aprimorada. O revestimento foi proposto pela primeira vez pela ArcelorMittal e aplicado com sucesso a chapas de aço industriais. A composição típica da liga (porcentagem em massa) é: 87 % de Al - 10 % de Si - 3 % de Fe.

[0004] A fim de atender aos requisitos automotivos de peso leve e segurança em colisões cada vez mais rigorosos, aços para estampa- gem a quente de grau superior foram desenvolvidos. No entanto, à me-

dida que a resistência do material aumenta, sua plasticidade e tenaci- dade diminuem correspondentemente. Um dos métodos mais comuns para detectar a plasticidade e a tenacidade de materiais é o ensaio es- tático de flexão em três pontos (norma VDA-238). Como melhorar o ân- gulo de flexão (ângulo de flexão máximo) do material sob o estado de carga máxima é a ênfase e a dificuldade da pesquisa.

[0005] No que se refere ao aço para estampagem a quente, sabe- se que a chapa nua tem uma determinada camada de descarbonetação sobre sua superfície após estampagem a quente, de modo que seu ân- gulo de flexão máximo é maior do que aquele da chapa revestida de alumínio-silício do mesmo material base e da mesma especificação. Ou seja, a deformação máxima até fratura da chapa nua após a estampa- gem a quente é relativamente alta (comparado com a chapa revestida de alumínio-silício), deste modo, melhorando a resistência à falha por formação de fissuras localizada da peça durante um evento de colisão. No entanto, considerando toda a cadeia industrial, as chapas revestidas de alumínio-silício são mais adequadas à produção e fabricação de pe- ças para carrocerias automotivas. Portanto, é particularmente impor- tante estudar o processo de revestimento e o processo de formação da chapa de aço para melhorar a deformação máxima até fratura após a estampagem a quente da chapa revestida de alumínio-silício, ao mesmo tempo em que se desenvolve um aço para estampagem a quente de grau superior.

[0006] O documento CN101583486B (daqui em diante denominado como Documento de Patente 1) fornece um produto de chapa de aço revestido por estampagem a quente e um método de preparação do mesmo.

[0007] A chapa de aço revestida por estampagem a quente usada no Documento de Patente 1 tem uma espessura de pré-revestimento de 20 a 33 μm e um pré-revestimento que tem uma espessura de 25 μm é geralmente usado na indústria. Após a estampagem a quente, o com- ponente é coberto com uma camada de 30-40 μm. Conforme mostrado na Figura 9, o revestimento tem uma estrutura de 4 camadas e a micro- estrutura da camada mais externa para o substrato é: camada superfi- cial continuamente distribuída que contém óxido de Al e fase frágil de Fe2Al5 (espessura: cerca de 7 μm, valor de dureza HV10gf: 900 a 1000, composição média: 39 a 47 % de Fe, 53 a 61 % de Al, 0 a 2 % de Si), camada de composto intermetálico de FeAl (espessura: cerca de 8 μm, valor de dureza HV10gf: 580 a 650, composição média: 62 a 67 % de Fe, 30 a 34 % de Al, 2 a 6 % de Si), camada intermediária que contém fase frágil de Fe2Al5 (espessura: cerca de 8 μm, valor de dureza HV10gf: 900 a 1000, composição média: 39 a 47 % de Fe, 53 a 61 % de Al, 0 a 2 % de Si), uma camada de interdifusão (fase de α-Fe que é rica em Al ou Si) ou uma camada de composto intermetálico de FeAl (espessura: cerca de 17 µm, valor de dureza HV10gf: 295 a 407, composição média: 86 a 95 % de Fe, 4 a 10 % de Al, 0 a 5 % de Si).

[0008] O Documento de Patente 1 descreve que, quando a espes- sura do pré-revestimento é menor do que 20 μm, a camada de liga for- mada tem aspereza insuficiente de modo que, no processo de pintura subsequente, a aderência da tinta sobre a superfície é baixa. No en- tanto, os inventores do presente pedido descobriram que a rugosidade de superfície da camada de formação de liga não é determinada pela espessura e estrutura da camada de formação de liga, e que uma grande rugosidade de superfície ocorre na medida em que o pré-reves- timento é liquefeito durante o aquecimento. Por outro lado, a alegação, no Documento de Patente 1, de que a aderência da tinta sobre a super- fície requer uma grande rugosidade se deve ao fato de que a camada mais externa após formação de liga descrita no Documento de Patente 1 é um composto intermetálico de Fe2Al5 ao qual a tinta não adere facil- mente, portanto, uma grande rugosidade é necessária. Em contraste,

se a estrutura do revestimento externo muda e não é mais Fe2Al5, a necessidade de pintura não precisa mais requerer a rugosidade de su- perfície considerada no Documento de Patente 1.

[0009] Por outro lado, quando a espessura do pré-revestimento é maior do que 33 μm, a diferença de espessura do pré-revestimento en- tre diferentes regiões da superfície da chapa de aço pode ser excessi- vamente grande e a liga de revestimento é desigual quando a peça bruta é aquecida. Isto ocorre principalmente porque uma determinada espes- sura local de pré-revestimento excede a espessura média do pré-reves- timento, de modo que a distância ou grau de difusão do elemento entre o substrato e o pré-revestimento metálico é significativamente menor do que o valor médio, resultando em formação de liga insuficiente entre os metais e até mesmo fusão do pré-revestimento, de modo que uma in- crustação se forma sobre os rolos do forno, o que é mais provável de ocorrer em taxas de aquecimento mais altas.

[0010] Além disso, no processo de estampagem a quente do Docu- mento de Patente 1, conforme mostrado na Figura 10, o aço revestido que tem uma espessura de 0,7 mm a 1,5 mm é aquecido na faixa de 880 a 930 °C e o tempo de aquecimento é controlado entre 2,5 min e 12 min, de preferência a 930 °C durante 3 min a 6 min e a 880 °C durante 4 min a 13 min. Para o aço revestido que tem uma espessura de 1,5 mm a 3 mm, o aquecimento é realizado na faixa de 900 a 940 °C e o tempo de aquecimento é controlado entre 4,5 min e 13 min, de preferência a 940 °C durante 4 min a 8 min e 900 °C durante 6,5 min a 13 min, em que a taxa de aquecimento entre 200 e 700 °C é de 4 a 12 °C/s e, após ser estampado por uma matriz, é resfriado em uma taxa de resfriamento de pelo menos 30 °C/s.

[0011] No entanto, a técnica do Documento de Patente 1 apresenta os seguintes problemas.

[0012] Primeiramente, no processo de produção real, descobriu-se que a chapa de aço revestida por estampagem a quente do Documento de Patente 1 tem um problema pelo fato de que o desempenho de flexão a frio (a tenacidade à flexão de acordo com a norma VDA-238) é baixo após estampagem a quente.

[0013] O desempenho de flexão a frio é uma propriedade de carac- terizar a capacidade de um material metálico de suportar a carga de flexão sem ruptura em temperatura ambiente e pode refletir bem a ca- pacidade de deformação plástica do local dobrado do corpo de prova. Seu modo de deformação é similar ao modo de falha de um componente automotivo durante um evento de colisão. Portanto, para estampagem a quente de chapas de aço, seu desempenho em flexão a frio é extre- mamente importante. Em geral, a segurança de colisão de materiais au- tomotivos é avaliada ao examinar o ângulo de flexão em três pontos do material sob a carga de flexão máxima, o qual reflete a magnitude da deformação de falha por fratura sob uma condição de deformação plana. O ensaio de flexão em três pontos, de acordo com a norma de ensaio VDA238-100 emitida pela Verband der Automobilindustrie (VDA), mostrou que o ângulo de flexão máximo de um componente for- mado obtido em um aço para estampagem a quente que tem um pré- revestimento de 25 μm é, em geral, 35 a 55°, o qual é menor do que o limite mínimo dos requisitos de alguns fabricantes de automóveis, tra- zendo o risco de fissuração prematura sob a condição de flexão. Em um evento de colisão, os componentes do carro devem ter uma boa capa- cidade de absorção de energia, especialmente para impacto lateral, por- tanto, a absorção insuficiente de energia induzida por fissuras prematu- ras não é aceita.

[0014] Além disso, a chapa de aço revestida por estampagem a quente do Documento de Patente 1, após estampagem a quente, tam- bém tem um problema de piorar o eletrodo de soldagem e acelerar o desgaste da matriz de estampagem. Por exemplo, quando a espessura média do pré-revestimento descrito no Documento de Patente 1 é cerca de 25 μm, após estampagem a quente, a camada superficial da chapa de aço revestida é principalmente fase frágil de Fe2Al5 que tem uma espessura de 7 μm ou mais e o valor médio de dureza HV10gf da mesma é tão alto quanto 850 a 1000. A alta dureza da camada superfi- cial acelerará o desgaste da matriz de estampagem. Quando a chapa de aço é soldada, a vida do eletrodo de soldagem deteriora, a qual é apenas cerca de 1/4 da vida da chapa não revestida.

[0015] Em segundo, a espessura de pré-revestimento relativamente grande na chapa de aço revestida por estampagem a quente no Docu- mento de Patente 1 leva a uma baixa eficiência de produção de reves- timento por imersão a quente, altos custos com as ligas e baixa eficiên- cia de aquecimento durante estampagem a quente.

[0016] Especificamente, o pré-revestimento do Documento de Pa- tente 1 tem uma espessura de 20 a 33 μm e é, de preferência, 25 μm na produção industrial real. Quando a temperatura de imersão a quente é constante, a espessura do pré-revestimento aumenta à medida que o tempo de imersão a quente aumenta e esta relação segue a lei parabó- lica. Portanto, quanto mais espesso for o pré-revestimento, mais longo será o tempo de imersão a quente necessário, menor será a eficiência e maior será o custo de produção. Além disso, a partir da perspectiva dos custos com as ligas, quanto mais espesso for o pré-revestimento, maior será a quantidade de liga consumida e maior serão os custos com as ligas. Além disso, o próprio pré-revestimento tem refletividade tér- mica e, durante a estampagem a quente, quanto mais espesso for o pré- revestimento, menor será a eficiência de aquecimento.

[0017] Novamente, o processo de estampagem a quente do Docu- mento de Patente 1 tem o problema de que a eficiência de aquecimento é baixa.

[0018] Especificamente, o método usa principalmente um disposi- tivo de aquecimento convencional para aquecer a chapa de aço pré- revestida. Em um forno de aquecimento convencional, o aquecimento é realizado principalmente por meio de radiação de calor e convecção de calor e o documento de patente 1 define a temperatura do forno e o tempo de aquecimento de acordo com a espessura da chapa de aço e a temperatura de austenização. Normalmente, após aquecimento para uma temperatura 50 a 100 °C maior do que a temperatura de austeni- zação de equilíbrio, isto é, 880 a 940 °C, é necessário mantê-la durante mais um período de tempo para assegurar austenização completa, uni- formidade de tamanho de grãos e distribuição dos elementos. No en- tanto, de acordo com a fórmula clássica de condução de calor Φ = KA⊿T (onde Φ: fluxo de calor, K: condutividade térmica total, A: área de trans- ferência de calor, ⊿T: diferença de temperatura) sabe-se que, quanto maior a diferença de temperatura, maior a eficiência de transferência de calor no caso onde a condutividade térmica e a área de transferência de calor são constantes. Para o processo de aquecimento do Documento de Patente 1, uma vez que a temperatura definida do forno é maior do que a temperatura de austenização de equilíbrio apenas em 50 a 100°, quando a temperatura da superfície da chapa de aço se aproxima ou atinge a temperatura definida do forno, a temperatura interna da chapa de aço certamente não atinge a temperatura definida do forno. Além disso, uma vez que a diferença de temperatura é muito pequena, a efi- ciência da transferência de calor é bastante reduzida, sendo necessário manter a chapa de aço por mais tempo para obter uma austenização completa. No entanto, se o tempo de espera for muito longo, isto pode acarretar no crescimento anormal de alguns grãos.

[0019] Além disso, uma vez que, no Documento de Patente 1, o pré- revestimento tem uma espessura grande de 20 a 33 μm, esta patente não apenas define a taxa de aquecimento no primeiro estágio de aque- cimento, isto é, a taxa de aquecimento no estágio de 200 a 700 °C é 4 a 12 °C/s, e também define um tempo de espera mais longo. Além de satisfazer a austenização do substrato, o objetivo do mesmo é mais tor- nar o pré-revestimento totalmente ligado para formar uma camada de formação de liga de 4 camadas de modo a evitar o problema de forma- ção de incrustações sobre os rolos do forno em virtude de formação de liga insuficiente entre o substrato e o pré-revestimento metálico, asse- gurando os requisitos de soldagem.

[0020] Na verdade, na produção real, quando a estampagem a quente é realizada de acordo com o método fornecido no Documento de Patente 1, verifica-se que um pré-revestimento espesso e um único processo de aquecimento fixo são propensos a problemas de formação de liga insuficiente, o que acaba levando à formação de incrustações sobre os rolos do forno. Neste caso, o fabricante do componente estam- pado a quente deve substituir periodicamente os rolos do forno. Em ter- mos de custos, em virtude do alto preço dos rolos de forno, os custos de produção aumentam bastante; em termos de qualidade, a qualidade do produto é degradada, resultando em um aumento da proporção de produtos defeituosos, o que também acarreta aumento nos custos de produção. Sumário da Invenção

[0021] A presente invenção foi feita tendo em vista os problemas anteriores no estado da técnica, e um objetivo da mesma é fornecer um componente estampado a quente que tem tenacidade à flexão VDA aprimorada.

[0022] Outro objetivo da presente invenção é fornecer um veículo motorizado que inclui o componente estampado a quente descrito acima.

[0023] Outro objetivo da presente invenção é fornecer uma chapa de aço pré-revestida que pode melhorar a tenacidade à flexão VDA após estampagem a quente.

[0024] É ainda outro objetivo da presente invenção fornecer um pro- cesso de estampagem a quente capaz de obter um componente estam- pado a quente que tem tenacidade à flexão VDA aprimorada.

[0025] Há muitos fatores que afetam os resultados do ensaio de de- sempenho de flexão a frio. Exceto quanto à direção da amostra para flexão a frio (a direção longitudinal é paralela à direção de laminação e a direção transversal é perpendicular à direção de laminação) que tem uma influência importante sobre os resultados do ensaio de desempe- nho de flexão a frio, a velocidade do ensaio de flexão a frio, o espaço entre os rolos de suporte, a largura do corpo de prova e o diâmetro do centro de flexão têm efeitos diferentes sobre os resultados do ensaio de desempenho de flexão a frio. No entanto, todos estes fatores são espe- cificados nas normas de inspeção técnica e também devem ser segui- dos. Por exemplo, a norma VDA238-100 emitida pela VDA especifica o tamanho e a amplitude da amostra para flexão a frio. Portanto, é impor- tante analisar e discutir outros fatores que influenciam os resultados do ensaio de flexão a frio (revestimento de superfície, camada de descar- bonetação e estrutura da amostra, etc.).

[0026] Em uma chapa de aço pré-revestida convencional que tem um pré-revestimento de 25 μm, durante o aquecimento em estampagem a quente e o processo de austenização, os átomos de Fe no substrato se difundem em direção ao pré-revestimento e o Al no pré-revestimento se difunde para o substrato e o limite substrato/revestimento se moverá em direção ao lado do substrato. Após pesquisa intensiva, os inventores descobriram que, à medida que o limite entre o substrato e o revesti- mento se move, os átomos de C no substrato difundirão; e, uma vez que a solubilidade dos átomos de C no substrato (ele é uma austenita com alta solubilidade saturada de C quando aquecido) é extremamente alta e a solubilidade dos átomos de C no revestimento (composto de ferrita que contém alumínio e/ou ferro-alumínio) é extremamente baixa, o átomo de C dificilmente pode se difundir em direção ao lado do revesti- mento e será acumulado próximo ao limite entre o substrato e o reves- timento (no lado do substrato), formando uma zona rica em C distinta. Após estampagem a quente e resfriamento, a zona rica em C formará uma estrutura de martensita com um alto teor de C, a qual é muito frágil de modo que, quando a chapa de aço é dobrada, a falha por formação de fissuras ocorre primeiro na região da martensita frágil rica em C, de modo que a resistência à flexão VDA é reduzida. Portanto, os inventores perceberam que a inovação na resolução da fraqueza de desempenho VDA no estado da técnica é reduzir o grau de enriquecimento de C ao melhorar o revestimento ou a relação entre o revestimento e o substrato, e reduzir ainda mais a fragilidade da martensita na região.

[0027] Com base nesta descoberta, um primeiro aspecto da pre- sente invenção fornece um componente estampado a quente, em que o componente estampado a quente é dotado de um revestimento de alu- mínio ou uma liga de alumínio sobre pelo menos uma superfície do aço base, o revestimento é produzido por meio de interdifusão entre o aço base e um pré-revestimento de alumínio ou liga de alumínio e o reves- timento tem uma espessura de 6 a 26 μm.

[0028] De acordo com a presente invenção, a espessura do reves- timento é reduzida comparado com o estado da técnica. Portanto, o componente formado da presente invenção pode ser preparado ao usar uma chapa de aço pré-revestida que tem um pré-revestimento relativa- mente fino. Especificamente, a espessura do pré-revestimento pode ser reduzida para 3 a 19 μm, de preferência 5 a 18 μm e, mais preferivel- mente, 12 a 18 μm. O teor total de elemento Al no pré-revestimento mais fino é relativamente pequeno, de modo que a quantidade total de inter- difusão de Fe e Al se torna pequena, o que torna pequeno o movimento do limite substrato/revestimento em direção ao lado do substrato. Con- sequentemente, o grau de acúmulo de átomos de C próximo do limite entre o substrato e o revestimento (no lado do substrato) é menor e o grau de segregação dos átomos de C do mesmo é significativamente reduzido comparado com um pré-revestimento que tem uma espessura de 20 μm ou mais. Quando o ensaio de flexão em três pontos (norma VDA238-100) é realizado, comparado com o componente formado con- vencional que tem uma espessura de revestimento de 30 μm ou mais (a qual corresponde a uma espessura de pré-revestimento da chapa de aço pré-revestida de 20 μm ou mais), a deformação de falha por fratura do componente formado de acordo com a presente invenção é grande- mente aprimorada e o ângulo de flexão máximo é aumentado em 1 a 7°. Por exemplo, no componente com uma espessura de revestimento de 21 μm (a qual corresponde à espessura de pré-revestimento de 14 μm) da chapa de aço da presente invenção, o ângulo de flexão máximo de acordo com a norma VDA é 4° maior do que no componente aplicado atualmente com uma espessura de revestimento de 34 μm (a qual cor- responde à espessura de pré-revestimento de 25 μm) no estado da téc- nica, desta forma, a resistência ao impacto do componente estampado a quente pode ser muito aprimorada.

[0029] Além disso, o Documento de Patente 1 menciona que, quando a espessura do pré-revestimento é menor do que 20 μm, a re- sistência à corrosão é reduzida. No entanto, na verdade, o pré-revesti- mento é forma uma liga durante estampagem a quente e a camada mais interna após a formação de liga (camada a no Documento de Patente 1) é uma estrutura de ferro BCC na qual uma grande quantidade de Al (e Si) está dissolvida em sólidos; as camadas de formação de liga no lado externo são compostos intermetálicos de Fe e Al (camada b, c e d no Documento de Patente 1) e a dureza é tão alta quanto 650 a 1000 HV, de modo que todas as camadas de formação de liga são suscetíveis de formar um grande número de microfissuras durante a estampagem a quente, as quais penetram através da camada de composto interme- tálico sobre a superfície na direção de profundidade. Poucos anos após a publicação do Documento de Patente 1, este problema foi descoberto na indústria de estampagem a quente e na indústria automotiva em todo o mundo. Tais microfissuras causarão uma diminuição na resistência à corrosão. Isto é, no Documento de Patente 1, o ponto de vista de que a resistência à corrosão é aprimorada ao assegurar que tanto a espessura do pré-revestimento da chapa de aço pré-revestida quanto a espessura do revestimento do componente formado sejam espessas, não é sus- tentável. Os inventores do presente pedido consideraram que a resis- tência à corrosão do componente estampado a quente revestido é inde- pendente do composto intermetálico da camada de formação de liga e está relacionado apenas à camada a do mesmo. Portanto, a presente invenção controla apenas a formação da camada a e, se as camadas b, c e d existem ou não, e como elas existem, não afeta a resistência à corrosão dos componentes revestidos. Isto é, embora a presente inven- ção reduza a espessura de revestimento do componente formado, isto não diminui a resistência à corrosão do mesmo.

[0030] De preferência, o revestimento é composto apenas por uma primeira camada localizada em um lado próximo ao aço base, isto é, uma camada mais interna, e a primeira camada é uma camada de in- terdifusão que tem uma espessura de 6 a 14 μm. A composição da ca- mada de interdifusão é α-Fe que contém Al e Si, em que o teor de Fe é de 70 % em peso ou mais.

[0031] Neste caso, a estrutura de revestimento contém apenas a camada de interdifusão. A espessura da camada de interdifusão é maior do que 6 μm para assegurar a formação de uma determinada camada de transição de modo a evitar que a fissura se expanda em direção ao substrato; a espessura é menor do que 14 μm de modo a evitar uma espessura total excessivamente alta da camada de formação de liga, o que resultará em difusão excessiva de C e, portanto, causará enrique- cimento de C.

[0032] Além disso, a camada de interdifusão é α-Fe rica em Al e Si, isto é, Fe que tem uma estrutura cristalina de corpo cúbica centrada (Body Centered Cubic, BCC), em que o teor de Fe é de 70 % em peso ou mais. A dita primeira camada pode conter uma fase de composto intermetálico de 20 % ou menos em volume, tal como Fe3Al ou similar. Na primeira camada, também é possível cobrir o lado externo da ca- mada intermediária com uma camada de FeAl que tem uma espessura de 1 a 2 μm. O valor de dureza HV10gf da primeira camada é de 220 a

410.

[0033] No caso onde a estrutura de revestimento contém apenas a camada intermediária, o lado externo da camada de interdifusão é co- berto com um óxido de Al para assegurar que o α-Fe da camada não seja oxidado.

[0034] Como outra modalidade preferida, o revestimento é com- posto pela primeira camada e uma segunda camada, em que a segunda camada está localizada fora da primeira camada e a segunda camada tem uma espessura de 0-8 μm. A estrutura da segunda camada é um composto intermetálico de Fe, Al e Si, em que o teor de Fe é de 30 % a 47,9 % em peso.

[0035] Neste caso, a segunda camada está contida no lado externo da primeira camada e a segunda camada contém fases de compostos intermetálicos frágeis contínuas, tais como Fe2Al5 e FeAl3, e o valor de dureza HV10gf é de 800 a 960.

[0036] Como outra modalidade preferida, o revestimento é com- posto pela primeira camada, a segunda camada e uma terceira camada, em que a terceira camada está localizada fora da segunda camada e a espessura da terceira camada é de 0 a 10 μm, a estrutura da terceira camada é um composto intermetálico de Fe, Al e Si, em que o teor de Fe é de 48 % a 69 % em peso.

[0037] Neste caso, a terceira camada está contida no lado externo da segunda camada e a terceira camada é uma fase de FeAl ou FeAl 2 e também pode conter menos de 10 % em peso de Si e o valor de du- reza HV10gf é de 400 a 630.

[0038] Como outra modalidade preferida, o revestimento é com- posto pela primeira camada, a segunda camada, a terceira camada e uma camada superficial descontinuamente distribuída, em que a ca- mada superficial está localizada fora da terceira camada. A camada su- perficial tem uma espessura de 0 a 4 μm e a camada superficial com- preende a estrutura da segunda camada e a estrutura da terceira ca- mada, e a camada superficial contém pelo menos 30 % em volume da estrutura da terceira camada.

[0039] Neste caso, a camada superficial descontinuamente distribu- ída está presente no lado externo da terceira camada e o teor da estru- tura da segunda camada (fase de composto intermetálico, tal como Fe2Al5, FeAl3, etc.) na camada superficial é menos de 70 % e o valor de dureza HV10gf é de 650 a 850.

[0040] Isto é, o componente formado da presente invenção tem uma camada superficial após estampagem a quente, porém, ela está des- continuamente distribuída e a dureza é reduzida comparado com uma estrutura de revestimento convencional que tem uma camada superfi- cial continuamente distribuída. A principal razão é que a camada super- ficial de revestimento convencional contém mais de 90 % de Fe2Al5, en- quanto que a fase de Fe2Al5 tem uma alta dureza, em que o valor de dureza é de cerca de 900 a 1000 HV10gf. Em contraste, no produto da presente invenção, o Fe2Al5 na camada superficial descontínua mais ex- terna é menos de 70 % em volume e a espessura é de apenas 0-4 μm, isto é, há uma fase de FeAl que tem uma porcentagem em volume de pelo menos 30 % (o teor de Fe é de 48 % a 69 % em peso), de prefe- rência sem Fe2Al5. Além disso, a fase de FeAl tem uma baixa dureza (dureza HV10gf de cerca de 400 a 630) e uma grande porcentagem em volume e, portanto, a dureza de superfície da estrutura de revestimento da presente invenção é reduzida.

[0041] Deve ser observado que conforme o revestimento é redu- zido, sua microestrutura evolui e a dureza de superfície do revestimento também evolui. Por exemplo, no caso onde o revestimento é composto pela primeira camada, a segunda camada, a terceira camada e a ca- mada superficial descontinuamente distribuída, a dureza de superfície HV10gf é reduzida para 650 a 850. No caso onde o revestimento é com- posto pela primeira camada, a segunda camada e a terceira camada, a dureza de superfície HV10gf é reduzida para 400 a 630. Para outro exemplo, no caso onde o revestimento é composto apenas pela primeira camada, a dureza de superfície HV10gf é reduzida para 220 a 410.

[0042] Conforme descrito acima, a dureza de superfície do compo- nente estampado a quente da presente invenção diminui à medida que a espessura do revestimento é reduzida, o que não apenas reduz o des- gaste da matriz de estampagem, mas também contribui para prolongar a vida útil do eletrodo de soldagem.

[0043] Um segundo aspecto da presente invenção fornece um veí- culo a motor que compreende o componente estampado a quente de acordo com o primeiro aspecto.

[0044] Por exemplo, o componente estampado a quente pode ser usado como um componente estrutural de segurança, um componente estrutural de reforço, um componente de uma roda, um componente es- trutural automotivo de alta resistência e alta tenacidade ou um compo- nente estrutural do chassi de um veículo terrestre.

[0045] Um terceiro aspecto da presente invenção fornece uma chapa de aço pré-revestida para estampagem a quente, em que um pré-

revestimento de alumínio ou liga de alumínio é fornecido sobre pelo me- nos uma superfície do aço base, em que a espessura total da chapa de aço pré-revestida para estampagem é de 0,5 mm a 3,0 mm e a espes- sura do pré-revestimento é de 3 a 19 μm, de preferência 5 a 18 μm e, mais preferivelmente, 12 a 18 μm.

[0046] De acordo com a presente invenção, a espessura do pré-re- vestimento é mais fina comparado com a chapa de aço pré-revestida convencional e, portanto, pode ser usada para formar o componente estampado a quente do primeiro aspecto. Conforme descrito acima, o uso da chapa de aço pré-revestida da presente invenção pode melhorar a resistência à flexão VDA após estampagem a quente e, ao mesmo tempo, pode reduzir a dureza da camada superficial, deste modo, redu- zindo o desgaste da matriz de estampagem, e é vantajoso para prolon- gar a vida útil do eletrodo de soldagem.

[0047] Além disso, uma vez que a espessura do pré-revestimento é fina, o custo do revestimento pode ser reduzido, ao mesmo tempo em que ajuda a atingir um aquecimento rápido da chapa de aço.

[0048] Como modalidade preferida, o aço base compreende, em porcentagem em peso, os seguintes componentes: 0,28-0,4 % de C; 0,6-3,5 % de Mn; 0-0,004 % de B; 0-0,4 % de Nb + Ti + V, 0,05 a 1 % Si, 0,01 a 1 % Al; teor total de menos de 5 % de Cr, Mo, Ni, Cu; e ele- mentos de impureza inevitáveis.

[0049] Neste caso, o componente estampado a quente produzido tem uma resistência à tração ≥ 1700 MPa. Deste modo, boas proprie- dades mecânicas podem ser obtidas, aprimorando a tenacidade à fle- xão VDA e reduzindo a dureza de superfície.

[0050] Como outra modalidade preferida, o aço base compreende, em porcentagem em peso, os seguintes componentes: 0,19 a 0,29 % de C; 0,6 a 3,5 % de Mn; 0 a 0,004 % de B; 0 a 0,4 % de Nb + Ti + V; 0 a 2 % de Si, 0 a 2 % de Al; teor total de menos de 5 % de Cr, Mo, Ni,

Cu; e elementos de impureza inevitáveis.

[0051] Neste caso, o componente estampado a quente obtido tem uma resistência à tração de 1400 MPa a 1800 MPa.

[0052] Mais preferivelmente, o aço base contém 0,1 a 0,4 % em peso de V.

[0053] Neste caso, de acordo com a condição para o produto de so- lubilidade em sólidos da precipitação de VC, o limite de grãos de auste- nita pode ter uma determinada quantidade de carbonetos complexos de VC e/ou (V, Ti) C e/ou (V, Ti, Nb)C no processo de austenização. As partículas de segunda fase fixam efetivamente os grãos de austenita, o que refinará os grãos da austenita prévia. Portanto, a precipitação de VC tem uma influência importante sobre o controle do tamanho de grão da austenita prévia. Mais importante ainda, a temperatura de precipita- ção está associada ao processo de estampagem a quente. De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, ela compreende os seguintes componentes em porcentagem em peso: 0,35 % de C; 1,35 % de Mn; 0,002 % de B; 0,04 % de Ti; 0,2 % de V; 0,2 % de Si, 0,05 % de Al; 0,2 % de Cr, o tamanho de grão da austenita prévia obtido por meio de estampagem a quente do aço de acordo com a presente inven- ção é 2,2-7 μm e o refino de grão não apenas melhora a resistência, mas também melhora a tenacidade. Além disso, em grãos de austenita, carbonetos complexos de VC e/ou (V, Ti) C e/ou (V, Ti, Nb)C que têm um tamanho de partícula de 0,1 a 20 nm podem ser obtidos; a resistên- cia do material pode ser ainda mais aprimorada através de fortaleci- mento por precipitação de nanocarbonetos. Após estampagem a quente e cozimento e revenido da tinta, a resistência do componente atinge 1950 MPa e o alongamento é de 8 %.

[0054] Um quarto aspecto da presente invenção fornece um pro- cesso de estampagem a quente que compreende as etapas de: uma etapa de austenização da chapa de aço que aquece em múltiplos está- gios a chapa de aço pré-revestida para estampagem a quente de acordo com o terceiro aspecto ou um componente pré-formado da mesma a 840 °C ou mais; uma etapa de transferência de chapa de aço que trans- fere a chapa de aço pré-revestida aquecida para a matriz de estampa- gem a quente, onde é assegurado que a temperatura da chapa de aço pré-revestida seja de 550 °C ou mais quando transferida para a matriz; uma etapa de estampagem a quente para estampar a chapa de aço pré- revestida transferida para a matriz para obter um componente estam- pado a quente.

[0055] Conforme descrito acima, a presente invenção propõe, de forma inovadora, uma solução de aquecimento rápido em múltiplos es- tágios para a chapa de aço pré-revestida de acordo com o terceiro as- pecto. Primeiramente, a espessura do pré-revestimento é reduzida, a eficiência total da transferência de calor é aprimorada e é mais fácil ob- ter rapidamente a austenização da chapa de aço. Em segundo, o con- trole de temperatura segmentado é adotado, a diferença de temperatura é grande, a eficiência de aquecimento é muito aprimorada e o aqueci- mento rápido é realizado. O processo pode melhorar a eficiência da pro- dução, ao mesmo tempo em que evita o crescimento anormal de grãos de austenita em virtude de imersão a longo prazo na seção de alta tem- peratura. Além disso, o pré-revestimento mais fino e a configuração de aquecimento em múltiplos estágios tornam a formação de liga entre o substrato e o revestimento metálico mais completa, deste modo, evi- tando uma série de problemas, tais como soldagem e descamação dos rolos de forno. Foi provado que não apenas a vida útil dos rolos de forno é efetivamente aprimorada, mas também o grau de qualificação do pro- duto é aprimorado e os custos de produção são bastante reduzidos. O aquecimento em múltiplos estágios pode ser obtido ao empregar um forno de soleira com rolos ou fornecer um dispositivo de aquecimento por indução.

[0056] Além disso, o ângulo de flexão máximo VDA da chapa resul- tante acabada após estampagem a quente pode ser consideravelmente aumentado ao usar uma chapa de aço pré-revestida que tem uma redu- ção da espessura de pré-revestimento, e a tenacidade da mesma tam- bém pode ser aprimorada. Ao mesmo tempo, ela pode reduzir efetiva- mente o desgaste da matriz de estampagem, prolongar a vida do ele- trodo de soldagem e melhorar a segurança anticolisão e o efeito de ab- sorção de energia das peças do corpo automotivo consideravelmente, promover ainda mais o desenvolvimento de materiais automotivos, e é mais propícia para economia de energia e redução de emissões.

[0057] Além disso, mais importante, o aquecimento rápido faz com que o tempo de difusão de Fe e Al seja reduzido, de modo que o movi- mento do limite entre o substrato e o revestimento em direção ao lado do substrato seja ainda mais reduzido. Correspondentemente, o grau de acúmulo de átomos de C próximo ao limite entre o substrato e o re- vestimento (no lado do substrato) é menor, o que é mais vantajoso para o aprimoramento da resistência à flexão VDA.

[0058] De preferência, na etapa de austenização da chapa de aço, o aquecimento em múltiplos estágios é realizado da seguinte maneira: para uma chapa de aço pré-revestida que tem uma espessura de 0,5 a 1,5 mm, a temperatura de aquecimento é definida para 700 - 875 °C no estágio de pré-aquecimento para formação de liga de revestimento, a temperatura de aquecimento no primeiro estágio de aquecimento para austenização é definida para 920 - 940 °C, a temperatura de aqueci- mento no segundo estágio é definida para 940 - 960 °C, a temperatura de aquecimento no terceiro estágio é definida para 920 - 940 °C, o quarto estágio é o estágio de imersão e a temperatura é definida para 900 a 920 °C. Para a chapa de aço pré-revestida que tem uma espes- sura de 0,5 a 1,0 mm, o tempo total de aquecimento (estágios 1 a 4) é definido para 90 s a 140 s; para a chapa de aço pré-revestida que tem uma espessura maior do que 1,0 mm e menor do que ou igual a 1,5 mm, o tempo total de aquecimento é de 120 s a 180 s; para a chapa de aço pré-revestida que tem uma espessura maior do que 1,5 mm e menor do que ou igual a 3,0 mm, a temperatura de aquecimento é definida para 700 a 895 °C no estágio de pré-aquecimento para formação de liga de revestimento, a temperatura de aquecimento no primeiro estágio de austenização é definida para 940-960 °C, a temperatura de aqueci- mento no segundo estágio é definida para 950-970 °C, a temperatura de aquecimento no terceiro estágio é definida para 940-960 °C, o quarto estágio é o estágio de imersão e a temperatura é definida para 920 a 940 °C em que, para a chapa de aço pré-revestida que tem uma espes- sura maior do que 1,5 mm e menor do que ou igual a 2,0 mm, o tempo de aquecimento total é definido para 180 s – 220 s; para a chapa de aço pré-revestida que tem uma espessura maior do que 2,0 mm e menor do que ou igual a 2,5 mm, o tempo total de aquecimento é definido para 180 s – 260 s; para a chapa de aço pré-revestida que tem uma espes- sura maior do que 2,5 mm e menor do que ou igual a 3,0 mm, o tempo total de aquecimento é definido para 200 s – 300 s.

[0059] As etapas de processo acima são compatíveis com a chapa de aço pré-revestida da presente invenção. A temperatura de fusão da camada de revestimento de liga de Al pré-revestida é de cerca de 600 °C, de modo que a superfície do revestimento é liquefeita no início do processo de aquecimento, o Al líquido ou liga de Al reagirão com os rolos do forno de rolos e aderirão aos rolos, afetando a vida útil dos rolos. De modo a reduzir a geração de Al líquido ou liga de Al, a presente invenção compreende um estágio de pré-aquecimento para formação de liga de revestimento cujo objetivo é obter uma formação de liga sufi- ciente entre o Al ou a liga de Al no pré-revestimento e o Fe no substrato a fim de reduzir a reação entre o Al líquido ou a liga de Al na superfície da chapa de aço e os rolos do forno.

[0060] As etapas de processo acima são compatíveis com a chapa de aço pré-revestida da presente invenção pelo fato de que a estrutura de revestimento necessária para o componente formado do primeiro as- pecto pode ser obtida, os efeitos de aumentar a resistência à flexão VDA e reduzir a dureza de superfície, etc. . podem ser alcançados, e as pro- priedades mecânicas desejadas podem ser obtidas.

[0061] De preferência, após a etapa de transferência da chapa de aço, uma etapa de cozimento de tinta é ainda realizada. Na etapa de cozimento de tinta, o componente estampado a quente é aquecido a 130 a 200 °C e mantido durante 5 a 60 minutos e, então, resfriado de qualquer maneira.

[0062] Após a etapa de cozimento de tinta, as propriedades mecâ- nicas do componente estampado a quente são aprimoradas. Por exem- plo, após cozimento a 170 °C/20 min, a resistência ao escoamento do componente estampado a quente é aumentada em 50 a 150 MPa, a resistência à tração é reduzida em cerca de 50 a 120 MPa, o alonga- mento é aumentado em cerca de 0 a 3 %, e o valor de resistência ao impacto é aumentado em 5 a 20 J/cm2, o efeito de absorção da energia de colisão do material é aprimorado. Breve Descrição dos Desenhos

[0063] A Figura 1 é uma vista de uma estrutura de revestimento an- tes de estampagem a quente de uma chapa de aço que tem diferentes espessuras de pré-revestimento.

[0064] A Figura 2 é uma vista de uma estrutura de revestimento após estampagem a quente de uma chapa de aço que tem diferentes espessuras de pré-revestimento.

[0065] A Figura 3 é uma vista esquemática que mostra a posição do ensaio de microdureza de uma chapa de aço que tem diferentes espes- suras de pré-revestimento após estampagem a quente.

[0066] A Figura 4 é um diagrama da tendência de microdureza de uma chapa de aço que tem diferentes espessuras de pré-revestimento após estampagem a quente.

[0067] A Figura 5 é uma curva do desempenho de flexão em três pontos de uma chapa de aço que tem diferentes espessuras de pré- revestimento após estampagem a quente de um aço 22MnB5 de 1,2 mm de espessura, em que a imagem do lado direito é uma vista parcial ampliada da imagem no lado esquerdo.

[0068] A Figura 6 é uma vista que mostra um enriquecimento de C no limite entre o revestimento e o substrato após estampagem a quente de aço 22MnB5 com um pré-revestimento de Al-Si.

[0069] A Figura 7 é uma vista que mostra os parâmetros do pro- cesso de estampagem a quente de uma chapa de 0,5 a 1,5 mm.

[0070] A Figura 8 é uma vista que mostra os parâmetros do pro- cesso de estampagem a quente de uma chapa de 1,5 a 3,0 mm.

[0071] A Figura 9 é uma vista que mostra uma estrutura de um re- vestimento após estampagem a quente de uma chapa de aço do estado da técnica.

[0072] A Figura 10 é uma vista que mostra um processo de estam- pagem a quente do estado da técnica. Descrição Detalhada da Presente Invenção

[0073] A presente invenção será descrita em mais detalhes abaixo com referência a modalidades exemplificativas. As modalidades ou da- dos experimentais a seguir se destinam a exemplificar a presente inven- ção, e será evidente para aqueles versados na técnica que a presente invenção não está limitada a tais modalidades ou dados experimentais.

[0074] Primeiramente, a chapa de aço pré-revestida para estampa- gem a quente da presente invenção tem uma espessura de 0,5 a 3,0 mm, em que o pré-revestimento tem uma espessura de 3 a 19 μm e, na presente modalidade, é fornecida uma chapa de aço pré-revestida para estampagem a quente que tem, respectivamente, um pré-revestimento com uma espessura de 5 μm e 14 μm, em que o pré-revestimento é formado sobre as superfícies superior e inferior da chapa de aço. Além disso, uma chapa de aço pré-revestida para estampagem a quente que tem um pré-revestimento com uma espessura de 25 μm é fornecida para comparação.

[0075] O aço base da chapa de aço compreende, em porcentagem em peso, os seguintes componentes: 0,28 a 0,4 % de C; 0,6 a 3,5 % de Mn; 0 a 0,004 % de B; 0 a 0,4 % de Nb + Ti + V, 0,05-1 % de Si, 0,01-1 % de Al; teor total de menos de 5 % de Cr, Mo, Ni, Cu; e elementos de impureza inevitáveis, em que o teor de V preferido é de 0,1 ~ 0,4 %. Alternativamente, o aço base compreende, em porcentagem em peso, os seguintes componentes: 0,19 a 0,28 % de C; 0,6 a 3,5 % de Mn; 0 a 0,004 % de B; 0 a 0,4 % de Nb + Ti + V; 0 a 2 % de Si, 0 a 2 % de Al; teor total de menos de 5 % de Cr, Mo, Ni, Cu; e elementos de impureza inevitáveis.

[0076] Por exemplo, como uma modalidade preferida, o aço base compreende, em porcentagem em peso, os seguintes componentes: 0,35 % de C; 1,35 % de Mn; 0,002 % de B; 0,04 % de Ti; 0,2 % de V; 0,2 % de Si, 0,05 % de Al; 0,2 % de Cr.

[0077] O pré-revestimento da chapa de aço pré-revestida da pre- sente invenção pode ser feito, por exemplo, através de revestimento por imersão a quente, e a composição básica de uma solução de revesti- mento por imersão a quente típica inclui, em geral, (em peso): 8 a 11 % de Si, 2 % a 4 % de Fe, e o restante é Al ou uma liga de Al e impurezas inevitáveis. No entanto, a presente invenção não está limitada a esta composição e podem ser usados vários revestimentos de alumínio ou liga de alumínio. Dentre eles, o Si serve principalmente para suprimir a formação de compostos intermetálicos. Se o teor de silício for baixo, a fase de Al2Fe do composto intermetálico rico em alumínio é facilmente formada em 2 minutos do processo de austenização, a qual é facilmente transformada em fase de Fe2Al5 em 2 a 6 minutos após a austenização; esta camada é uma fase frágil e, portanto, é desfavorável à matriz de estampagem a quente e ao eletrodo de soldagem. Portanto, o teor de Si é geralmente controlado em 8-11 %. A estabilidade em alta tempera- tura e resistência à oxidação do revestimento são conferidas principal- mente pelo Al, isto é, um Al2O3 fino e denso é usado como um filme protetor. O teor de alumínio no pré-revestimento assim formado cos- tuma ser igual ou maior do que 60 %.

[0078] A título de exemplo, o aço base e o pré-revestimento têm as composições mostradas na Tabela 1. Tabela 1. Composições químicas do aço base e do pré-re- vestimento da chapa de aço pré-revestida de acordo com a presente invenção Composições Químicas (% em peso) C Mn Ti Cr B Si Al Fe Aço base 0,23 1,18 0,04 0,16 0,0025 0,22 0,034 Bal. (22MnB5) Pré-revestimento — — — — — 10 Bal. 3 (AlSi10Fe3) em que Bal. representa o equilíbrio diferente de outros elementos.

[0079] A estrutura de pré-revestimento da chapa de aço 22MnB5 é mostrada na Figura 1, em que a chapa de aço do lado esquerdo (a chapa de aço da presente invenção) tem um pré-revestimento que tem uma espessura de 5 μm, a chapa de aço do meio (a chapa de aço da presente invenção) tem um pré-revestimento que tem uma espessura de 14 μm e a chapa de aço do lado direito (chapa de aço convencional) tem um pré-revestimento que tem uma espessura de 25 μm. O substrato para cada chapa de aço é uma estrutura de ferrita e perlita, e o pré- revestimento tem a estrutura (do lado do substrato) de uma camada de composto intermetálico (Fe2Al5, Fe2Al8Si), um revestimento de alumínio.

[0080] A análise das estruturas de pré-revestimento mostra que as espessuras da camada de composto intermetálico das chapas de aço para estampagem a quente que têm diferentes espessuras de pré-re- vestimento são aproximadamente iguais, todas sendo cerca de 4,5 μm, e a diferença reside principalmente nas espessuras do revestimento de alumínio. As espessuras do revestimento de alumínio nas respectivas chapas de aço acima são 0,5 μm, 9,5 μm e 20,5 μm, respectivamente.

[0081] Por exemplo, a chapa de aço para estampagem a quente que tem um pré-revestimento de 3 a 19 μm de acordo com a presente inven- ção pode ser produzida por meio do processo a seguir.

[0082] (1) Fabricação de aço, de acordo com as composições quí- micas acima, fundição em forno de indução a vácuo, forno elétrico ou conversor; usando a tecnologia de lingotamento contínuo para produzir placas ou usando diretamente lingotamento contínuo de placas finas e um processo de laminação.

[0083] (2) Aquecimento uniforme da placa ao aquecer a placa fun- dida para a temperatura de 1150 a 1340 °C e manter nesta temperatura durante 20 a 2.000 minutos.

[0084] (3) Laminação a quente, a placa é laminada grosseiramente a 1020 a 1280 °C, a quantidade total da prensa da chapa de aço é de 50 % ou mais e a temperatura de acabamento é controlada a 500 °C ou mais para obter uma chapa de aço laminada a quente; o produto lami- nado a quente é enrolado em uma zona de temperatura abaixo de 840 °C e, então, decapagem pode ser realizada para obter uma chapa de aço decapada laminada a quente. A estrutura final é perlita + ferrita ou perlita + ferrita + uma pequena quantidade de bainita ou perlita + ferrita + uma pequena quantidade de martensita.

[0085] (4) A chapa de aço laminada a quente descrita acima pode ser submetida à laminação a frio para obter uma tira de aço laminada a frio.

[0086] (5) A superfície da chapa de aço laminada a frio é submetida a diferentes processos de revestimento do pré-revestimento de Al-Si para obter uma chapa de aço pré-revestida de Al-Si.

[0087] Em seguida, a dita chapa de aço pré-revestida é submetida à estampagem a quente e, por exemplo, o processo de estampagem a seguir pode ser empregado.

[0088] (a) Austenização de chapa de aço: Corte da chapa de aço pré-revestida para obter uma chapa de aço de tamanho e formato pre- determinados; usando dispositivos de aquecimento, tal como um forno de caixa, forno de soleira com rolos ou aquecimento por indução, etc., e o procedimento de aquecimento conforme mostrado na Figura 7 e Fi- gura 8, a chapa de aço para estampagem a quente ou um componente pré-formado da mesma é rapidamente aquecido para 700 a 970 °C e mantida durante 0,5 a 15 minutos.

[0089] (b) Transferência da chapa de aço: A chapa de aço aquecida é transferida para uma matriz de estampagem a quente e é assegurado que a temperatura da chapa de aço seja de 550 °C ou mais quando transferida para a matriz.

[0090] (c) Estampagem a quente: De acordo com o tamanho da chapa, uma tonelagem de compressão razoável é definida para estam- pagem; e o tempo de retenção é determinado de acordo com a espes- sura da chapa e a temperatura da superfície da matriz pode ser contro- lada pelo sistema de resfriamento de matriz de modo que a chapa de aço na matriz seja resfriada para 250 °C ou menos em uma taxa média de resfriamento de não menos do que 10 °C/s e, em seguida, resfriada para a temperatura ambiente de qualquer maneira para obter um com- ponente estampado a quente correspondente.

[0091] O componente formado obtido por meio da estampagem acima pode ainda ser submetido ao seguinte tratamento:

[0092] (d) Cozimento da tinta: Durante o processo de cozimento da tinta do componente, o componente formado é aquecido para 130 a 200

°C, mantido durante 5 a 60 minutos e, em seguida, resfriado de qualquer maneira.

[0093] Na etapa de austenização da chapa de aço, para a chapa de aço pré-revestida que tem uma espessura de 0,5 a 1,5 mm, a tempera- tura de aquecimento é definida para 700 a 875 °C no estágio de pré- aquecimento para formação de liga de revestimento e é aquecida para 840 °C ou mais no estágio de austenização; especificamente, a tempe- ratura de aquecimento no primeiro estágio de aquecimento para auste- nização é definida para 920 a 940 °C, no segundo estágio é definida para 940 a 960 °C, no terceiro estágio é definida para 920 a 940 °C, o quarto estágio é um estágio de preservação do calor no qual a tempe- ratura é definida para 900 a 920 °C. Para a chapa de aço pré-revestida que tem uma espessura de 0,5 a 1,0 mm, o tempo de aquecimento total (estágios 1 a 4) é definido para 90 s – 140 s para a chapa de aço pré- revestida que tem uma espessura maior do que 1,0 mm e menor do que ou igual a 1,5 mm, o tempo total de aquecimento é definido para 120 s – 180 s; para a chapa de aço pré-revestida que tem uma espessura maior do que 1,5 mm e menor do que ou igual a 3,0 mm, a temperatura de aquecimento é definida para 700 a 895 °C no estágio de pré-aqueci- mento para formação de liga de revestimento no processo de aqueci- mento para austenização, no primeiro estágio a temperatura de aqueci- mento é definida para 940 a 960 °C, no segundo estágio é definida para 950 a 970 °C e no terceiro estágio é definida para 940 a 960 °C, o quarto estágio é um estágio de preservação de calor e a temperatura é definida para 920 a 940 °C. Para a chapa de aço pré-revestida que tem uma espessura maior do que 1,5 mm e menor do que ou igual a 2,0 mm, o tempo de aquecimento total é definido para 180 s a 220 s e, para a chapa de aço pré-revestida que tem uma espessura maior do que 2,0 mm e menor do que ou igual a 2,5 mm, o tempo total de aquecimento é definido para 180 s – 260 s, para as chapas de aço pré-revestidas que têm uma espessura maior do que 2,5 mm e menor do que ou igual a 3,0 mm, o tempo total de aquecimento é definido para 200 s a 300 s. No caso onde a necessidade de tempo de aquecimento total é satisfeita, o tempo de aquecimento em cada estágio pode ser distribuído de acordo com a espessura da chapa de aço ou similar.

[0094] Por exemplo, os parâmetros na etapa de austenização da chapa de aço descrita acima podem ser definidos conforme mostrado na Tabela 2. Tabela 2. Parâmetros do processo de estampagem a quente Tempo total 1° 2° 3° Estágio de 4° estágio de estágio estágio estágio Espessura pré-aquecimento para aquecimento da chapa formação de liga de Estágio de revestimento Estágio de aquecimento rápido preservação 1°-4° estágios de calor 935 950 930 1 mm 875 °C/60 s 910 °C/80 s 140 s °C/20 s °C/20 s °C/20 s 935 960 940 1,5 mm 875 °C/90 s 920 °C/90 s 180 s °C/30 s °C/30 s °C/30 s 945 970 950 2,0 mm 895 °C/120 s 930 °C/100 s 220 s °C/40 s °C/40 s °C/40 s 945 970 955 2,5 mm 895 °C/150 s 930 °C/110 s 260 s °C/50 s °C/50 s °C/50 s

[0095] Em seguida, o revestimento do componente formado obtido por meio do processo acima é analisado.

[0096] A Tabela 3 ilustra as variações na espessura do revestimento antes e após estampagem a quente de chapas de aço que têm diferen- tes espessuras de pré-revestimento, em que IS1 e IS2 representam as chapas de aço pré-revestidas da presente invenção e CS1 representa uma chapa de aço pré-revestida convencional. Tabela 3. Espessura do revestimento antes e após estam- pagem de chapas de aço pré-revestidas Espessura de Espessura de revestimento Espessura total Aço Amostra Pré-revestimento pré-revestimento após estampagem a quente da chapa de aço base (μm) (μm) (mm) IS1 22MnB5 AlSi10Fe3 5 10 1,2 IS2 22MnB5 AlSi10Fe3 14 21 1,2 CS1 22MnB5 AlSi10Fe3 25 34 1,2

[0097] Nas chapas de aço pré-revestidas para estampagem a quente supracitadas que têm um pré-revestimento que tem uma espes- sura de 5 μm, 14 μm e 25 μm, respectivamente, após estampagem a quente, a espessura do revestimento é alterada para 10 μm, 21 μm e 34 μm, respectivamente, e a estrutura de revestimento é mostrada na Figura 2. A microdureza é medida para cada camada e a posição de medição e os resultados são mostrados nas Figuras 3 e 4.

[0098] Especificamente, as seguintes camadas são organizadas se- quencialmente a partir da base para o exterior:

[0099] (a) Primeira camada: uma camada de interdifusão que tem uma espessura de 6 a 14 μm e, no exemplo ilustrado, 8 a 12 μm. A espessura da camada de interdifusão precisa ser maior do que ou igual a 6 μm para assegurar que uma determinada camada de transição seja formada a fim de evitar a propagação de fissuras para o substrato; a espessura de 14 μm ou menos é principalmente para evitar o enrique- cimento de C em virtude da difusão excessiva de C. A camada de inter- difusão é α-Fe rico em Al e Si, em que o teor de Fe é de 70 % em peso ou mais. Além disso, a camada de interdifusão pode conter fases de compostos intermetálicos de Fe e Al, tal como Fe3Al de nanopartículas. Além disso, a superfície da camada de interdifusão pode ainda ser co- berta por uma camada de composto intermetálico de FeAl de 1 a 2 μm. Os compostos intermetálicos, tais como Fe3Al e FeAl, são iguais ou me- nores do que 20 % em volume na primeira camada. O valor de dureza HV10gf da primeira camada é de 220 a 410.

[0100] Quando a espessura do pré-revestimento é fina, a dureza da camada superficial é reduzida significativamente após o aço da presente invenção ser submetido à estampagem a quente. Especificamente, quando o revestimento é composto apenas pela primeira camada, a du- reza de superfície HV10gf é de 220 a 410. Mesmo no caso onde a ca-

mada de interdifusão contém a fase de Fe3Al, uma vez que o revesti- mento da presente invenção é fino e o teor da fase de Fe3Al é extrema- mente pequeno, a dureza HV10gf do revestimento geralmente não é maior do que 410. Em contraste, a camada superficial, após estampa- gem a quente da chapa de aço convencional, é uma fase de Fe2Al5 con- tinuamente distribuída e o valor de tenacidade à fratura da fase de Fe2Al5em si é de 1 MPa m e o valor de dureza HV10gf é tão alto quanto 900 a 1150.

[0101] (b) Segunda camada: é principalmente a fase de composto intermetálico, tal como Fe2Al5, FeAl3 frágil, compostos intermetálicos in- termetálicos de Fe e Al que contêm Si. A espessura da segunda camada é de 0 a 8 μm e é de 5 a 7 μm no exemplo ilustrado, em que o teor de Fe é de 30 % a 47,9 % em peso e o valor de dureza HV10gf é de 800 a

960.

[0102] (c) Terceira camada: é principalmente uma fase de composto intermetálico, tal como FeAl ou FeAl2. A espessura da terceira camada é cerca de 0 a 10 μm e é 4 a 7 μm no exemplo ilustrado, em que o teor de Fe é de 48 a 69 % em peso e o valor de dureza HV10gf é de 400 a

630.

[0103] (d) Uma camada superficial descontinuamente distribuída que compreende uma estrutura de terceira camada, isto é, uma fase de composto intermetálico, tal como FeAl, FeAl2, e uma segunda estrutura de camada, isto é, uma fase de composto intermetálico, tal como Fe2Al5, FeAl3, etc., em que o teor da estrutura da terceira camada é de pelo menos 30 % em volume e a estrutura da segunda camada é de 70 % ou menos, de preferência sem a estrutura de segunda camada. A es- pessura da camada superficial é cerca de 0 a 4 μm e, no exemplo ilus- trado, é 0 a 3 μm, e o valor de dureza HV10gf é de 650 a 850.

[0104] Deve ser observado que a estrutura de revestimento do com- ponente formado também é diferente de acordo com a espessura de pré-revestimento e o procedimento de aquecimento da chapa de aço pré-revestida e a chapa de aço pré-revestida e o processo de aqueci- mento de acordo com a presente invenção asseguram que o compo- nente formado tenha a estrutura de revestimento requerida pela pre- sente invenção. Por exemplo, quando a espessura do pré-revestimento é de 5 μm, a espessura do revestimento após estampagem por meio do processo da presente invenção se torna 10 μm; conforme mostrado na imagem do lado esquerdo da Figura 2, a estrutura de revestimento inclui apenas a camada a, isto é, a camada de interdifusão, CT* na figura in- dica a espessura do revestimento após estampagem a quente. Quando a espessura do pré-revestimento é de 14 μm, conforme mostrado na imagem do meio da Figura 2, a espessura do revestimento após o pro- cesso de estampagem da presente invenção é alterada para 21 μm e a estrutura de revestimento contém as camadas a, b, c e a camada des- contínua d.

[0105] Além disso, deve ser enfatizado que, à medida que a espes- sura do revestimento é reduzida, sua microestrutura evolui gradual- mente, e a dureza da camada superficial do revestimento também evolui gradualmente. Por exemplo, uma chapa que tem uma espessura de pré- revestimento de 14 μm é estampada a quente e sua estrutura de reves- timento é composta pelas camadas a, b e c. A camada mais externa não é composta principalmente de fase frágil de Fe2Al5, mas principalmente fase de FeAl ou FeAl2, de modo que a dureza da camada superficial é correspondentemente reduzida, e o valor de dureza HV10gf é 400-630, mesmo que ela contenha uma pequena quantidade de fase de Fe2Al5, o valor de dureza HV10gf não excede 630.

[0106] Por outro lado, após estampagem a quente da chapa que tem uma espessura de pré-revestimento de 5 μm, a estrutura de reves- timento final tem apenas uma camada de interdifusão com uma espes-

sura de cerca de 10 μm, e a camada de interdifusão é composta princi- palmente de α-Fe rico em Al e Si. Neste caso, o valor de dureza HV10gf da camada mais externa é de 220 a 410.

[0107] Em contraste, no caso de um aço convencional que tem um pré-revestimento com uma espessura de 25 μm, a espessura final do revestimento após estampagem a quente é cerca de 34 μm e a camada mais externa é uma fase de Fe2Al5 continuamente distribuída com uma dureza HV10gf de cerca de 950.

[0108] Conforme descrito acima, após a chapa de aço pré-revestida da presente invenção ser estampada a quente, a dureza de superfície diminui gradualmente à medida que a espessura do revestimento é re- duzida. Desta forma, não apenas o grau de desgaste da matriz de es- tampagem é reduzido, mas também a vida útil do eletrodo de soldagem é prolongada.

[0109] Um ensaio de flexão é realizado em um dispositivo de ensaio de flexão especificado na norma VDA238-100. A amostra é colocada em dois rolos em que é assegurado, tanto quanto possível, que os rolos instalados estejam isentos de atrito. O limite de pré-carregamento é de- finido como 30 N. O pré-carregamento é realizado em uma velocidade de deslocamento de viga de 10 mm/min. Após atingir o valor definido, ele é pressionado para baixo em uma velocidade de deslocamento de viga de 20 mm/min. A norma para finalização do ensaio é que a pressão tenha uma queda de 30 a 60 N após atingir um valor máximo.

[0110] O resultado do ensaio de flexão em três pontos mostra que o ângulo de flexão máximo αmax na direção de laminação é 65 ± 0,3°, 62 ± 0,4°, 58 ± 2,0°, após a chapa de 22MnB5 de 1,2 mm de espessura que tem uma espessura de pré-revestimento de 5 μm, 14 μm e 25 μm, respectivamente, ser estampada a quente, conforme mostrado na Fi- gura 5.

[0111] Isto é, para uma chapa que tem uma espessura de 1,2 mm,

a chapa da presente invenção que tem um pré-revestimento de 5 μm tem um ângulo de flexão máximo VDA de cerca de 65 graus após es- tampagem a quente, enquanto que a chapa convencional que tem um pré-revestimento de 25 μm tem um ângulo de flexão máximo VDA de apenas cerca de 58 graus após estampagem a quente e sua dispersão de dados é grande. É evidente que a chapa de aço que tem o pré-re- vestimento de 3 a 19 μm de espessura da presente invenção pode au- mentar o ângulo de flexão máximo em três pontos em cerca de 7 graus comparado com a chapa de aço pré-revestida convencional. As razões pelas quais a chapa de aço da presente invenção melhora a tenacidade à flexão VDA são as seguintes.

[0112] Os inventores analisaram o revestimento e a distribuição dos elementos no substrato e detectaram a distribuição do elemento C da chapa revestida 22MnB5 após estampagem a quente usando a função de varredura linear de sonda de elétrons. Conforme mostrado na Figura 6, descobriu-se que, no processo de aquecimento e austenização, os átomos de C se difundiram no substrato e formaram uma zona rica em C de 1 a 4 μm de espessura na proximidade do limite entre a camada de interdifusão e o substrato e, após têmpera, a zona rica em C perma- nece na proximidade da interface entre o substrato e a camada de in- terdifusão, formando uma martensita com alto teor de C, a qual é frágil, e a falha prematura nesta posição durante flexão a frio é uma causa importante para o mau desempenho de flexão a frio.

[0113] Os inventores descobriram ainda, através de pesquisas, que a quantidade de segregação do átomo de C pode ser reduzida ao redu- zir a espessura do pré-revestimento, deste modo, melhorando o desem- penho de flexão a frio. Através do cálculo de acordo com os dados ex- perimentais das modalidades, a interface da camada de formação de liga da chapa de aço convencional que tem pré-revestimento de 25 μm de espessura se move em direção ao lado do aço base em 9 μm após estampagem a quente; em contraste, a interface da camada de forma- ção de liga da chapa de aço que tem um pré-revestimento de 14 μm e 5 μm de espessura de acordo com a presente invenção se move em direção ao lado do aço base em 7 μm e 5μm, respectivamente, após estampagem a quente. Portanto, a quantidade de enriquecimento total de átomos de C no aço base próximo ao limite entre o revestimento e o substrato após estampagem a quente na chapa de aço convencional que tem o pré-revestimento de 25 μm é 1,8 e 1,4 vezes aquela na chapa de aço que tem o pré-revestimento de 14 μm e 5 μm de acordo com a presente invenção.

[0114] Além disso, as propriedades mecânicas são ensaiadas para o componente formado por meio de estampagem a quente da chapa de aço pré-revestida mostrada na Tabela 3. Os resultados do ensaio são mostrados na Tabela 4 a seguir, em que os componentes formados IS1, IS2 e CS1 correspondem sequencialmente às chapas de aço pré-reves- tidas IS1, IS2, CS1; TS representa a resistência à tração, YS representa a resistência ao escoamento, TE representa o alongamento total e αmax representa o ângulo de flexão máximo (o ângulo de flexão sob a força de flexão máxima), TD representa a direção que é perpendicular à dire- ção de laminação e RD representa a direção que é paralela à direção de laminação. Tabela 4. Resultados de propriedade mecânica (amostra JIS5) Número da amostra TS/MPa YS/MPa TE/% Grau Amax (TD/RD) ISP1 1569 ± 12 1128 ± 15 7,2 ± 0,17 62 ± 0,8/65 ± 0,3 ISP2 1151 ± 14 1116 ± 26 7,1 ± 0,21 60 ± 0,7/62 ± 0,4 CSP1 1545 ± 19 1132 ± 27 6,8 ± 0,49 54 ± 1,1/58 ± 2,0

[0115] Como pode ser visto a partir da tabela acima, comparado com a chapa de aço pré-revestida convencional, a chapa de aço pré- revestida da presente invenção pode aumentar o ângulo de flexão má- ximo e melhorar o desempenho de flexão a frio; ao mesmo tempo, ela pode também atingir uma resistência à tração, resistência ao escoa- mento e alongamento que são comparáveis ou até superiores àqueles da chapa de aço pré-revestida convencional.

[0116] O componente estampado a quente da presente invenção pode ser usado como um componente estrutural de segurança, um com- ponente estrutural de reforço, um componente de uma roda, um com- ponente estrutural automotivo de alta resistência ou um componente es- trutural de chassi de um veículo motorizado incluindo, porém sem limi- tações, a coluna A, coluna B, para-choque do automóvel, quadro do teto, quadro do chassi e barra anticolisão da porta do carro.

[0117] As modalidades preferidas da presente invenção foram des- critas acima, porém, será entendido por aqueles versados na técnica que quaisquer mudanças ou substituições possíveis podem ser feitas sem se afastar do espírito e do escopo da presente invenção.

[0118] Por exemplo, nas modalidades acima, é descrito o caso onde a chapa de aço pré-revestida tem o pré-revestimento sobre as superfí- cies superior e inferior, porém, o pré-revestimento pode ser formado so- bre uma superfície.

[0119] Além disso, os dados e vários parâmetros descritos nas mo- dalidades são meramente exemplificativos e não se destinam a limitar a presente invenção.

Claims (12)

REIVINDICAÇÕES

1. Componente estampado a quente, caracterizado pelo fato de que o componente estampado a quente é dotado de um revestimento de alumínio ou uma liga de alumínio sobre pelo menos uma superfície do aço base, o revestimento tem uma espessura total de 6 a 26 μm, o revestimento é composto apenas por uma primeira camada localizada em um lado próximo ao aço base, isto é, um lado mais in- terno, e a primeira camada é uma camada de interdifusão que tem uma espessura de 6 a 14 μm que é coberta sobre um lado externo com uma camada de FeAl que tem uma espessura de 1 a 2 μm, a composição da camada de interdifusão é α-Fe que contém Al e Si, em que o teor de Fe é de 70 % em peso ou mais.

2. Componente estampado a quente, caracterizado pelo fato de que o componente estampado a quente é dotado de um revestimento de alumínio ou uma liga de alumínio sobre pelo menos uma superfície do aço base e o revestimento tem uma espessura total de 6 a 26 μm, o revestimento é composto apenas por uma primeira camada e uma segunda camada, em que a primeira camada está localizada em um lado próximo ao aço base, isto é, um lado mais interno, e a primeira camada é uma camada de interdifusão que tem uma espessura de 6 a 14 μm que é coberto sobre um lado externo com uma camada de FeAl que tem uma espessura de 1 a 2 μm, a composição da camada de in- terdifusão é α-Fe que contém Al e Si, em que o teor de Fe é 70 % em peso ou mais, a segunda camada está localizada fora da primeira camada e a segunda camada tem uma espessura de 0-8 μm, a estrutura da se- gunda camada é um composto intermetálico de Fe, Al e Si, em que o teor de Fe é de 30 % a 47,9 % em peso.

3. Componente estampado a quente, caracterizado pelo fato de que o componente estampado a quente é dotado de um revestimento de alumínio ou uma liga de alumínio sobre pelo menos uma superfície do aço base, e o revestimento tem uma espessura total de 6 a 26 μm, o revestimento é composto apenas por uma primeira ca- mada, uma segunda camada e uma terceira camada, em que a primeira camada está localizada em um lado próximo ao aço base, isto é, um lado mais interno, e a primeira camada é uma camada de interdifusão que tem uma espessura de 6 a 14 μm que é coberta sobre um lado externo com uma camada de FeAl que tem uma espessura de 1 a 2 μm, a composição da camada de interdifusão é α-Fe que contém Al e Si, em que o teor de Fe é 70 % em peso ou mais, a segunda camada está localizada fora da primeira camada e a segunda camada tem uma espessura de 0-8 μm, a estrutura da se- gunda camada é um composto intermetálico de Fe, Al e Si, em que o teor de Fe é de 30 % a 47,9 % em peso, a terceira camada está localizada fora da segunda camada e a espessura da terceira camada é de 0 a 10 μm, a estrutura da terceira camada é um composto intermetálico de Fe, Al e Si, em que o teor de Fe é de 48 % a 69 % em peso.

4. Componente estampado a quente, caracterizado pelo fato de que o componente estampado a quente é dotado de um revestimento de alumínio ou uma liga de alumínio sobre pelo menos uma superfície do aço base, e o revestimento tem uma espessura total de 6 a 26 μm, o revestimento é composto apenas por uma primeira ca- mada, uma segunda camada, uma terceira camada e uma camada su- perficial descontinuamente distribuída, em que a primeira camada está localizada em um lado pró- ximo ao aço base, isto é, uma camada mais interna, e a primeira camada é uma camada de interdifusão que tem uma espessura de 6 a 14 μm que é coberta sobre um lado externo com uma camada de FeAl que tem uma espessura de 1 a 2 μm, a composição da camada de interdifusão é α-Fe que contém Al e Si, em que o teor de Fe é de 70 % em peso ou mais, a segunda camada está localizada fora da primeira camada e a segunda camada tem uma espessura de 0-8 μm, a estrutura da se- gunda camada é um composto intermetálico de Fe, Al e Si, em que o teor de Fe é de 30 % a 47,9 % em peso, a terceira camada está localizada fora da segunda camada e a espessura da terceira camada é de 0 a 10 μm, a estrutura da terceira camada é um composto intermetálico de Fe, Al e Si, em que o teor de Fe é de 48 % a 69 % em peso, a camada superficial está localizada fora da terceira camada, a camada superficial tem uma espessura de 0 a 4 μm e a camada su- perficial compreende a estrutura da segunda camada e a estrutura da terceira camada e a camada superficial contém pelo menos 30 % da estrutura da terceira camada em volume.

5. Componente estampado a quente, de acordo com qual- quer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o componente estampado a quente é formado por uma chapa de aço pré- revestida para estampagem a quente a qual é dotada de um pré-reves- timento de alumínio ou liga de alumínio sobre pelo menos um superfície do aço base, em que a espessura total da chapa de aço pré-revestida para estampagem a quente é de 0,5 mm a 3,0 mm e a espessura do pré-revestimento é de 3 a 19 μm.

6. Componente estampado a quente, de acordo com qual- quer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o aço base compreende, em porcentagem em peso, os seguintes componen- tes: 0,28-0,4 % de C; 0,6-3,5 % de Mn; 0-0,004 % de B; 0-0,4 % de Nb + Ti + V, 0,05 a 1 % de Si, 0,01 a 1 % de Al; e um teor total de menos de 5 % de Cr, Mo, Ni, Cu.

7. Componente estampado a quente, de acordo com qual- quer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o aço base compreende, em porcentagem em peso, os seguintes componen- tes: 0,19 a 0,29 % de C; 0,6 a 3,5 % de Mn; 0 a 0,004 % de B; 0 a 0,4 % de Nb + Ti + V; 0 a 2 % de Si, 0 a 2 % de Al; e um teor total de menos de 5 % de Cr, Mo, Ni, Cu.

8. Componente estampado a quente, de acordo com a rei- vindicação 5, caracterizado pelo fato de que o aço base contém 0,1 a 0,4 % em peso de V.

9. Veículo motorizado, caracterizado pelo fato de que com- preende o componente estampado a quente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8.

10. Uso de uma chapa de aço pré-revestida para estampa- gem a quente na formação do componente estampado a quente, de acordo com uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a chapa de aço pré-revestida para estampagem a quente é dotada de um pré-revestimento de alumínio ou liga de alumínio sobre pelo me- nos um superfície do aço base, em que a espessura total da chapa de aço pré-revestida para estampagem a quente é de 0,5 mm a 3,0 mm e a espessura do pré-revestimento é de 3 a 19 μm.

11. Processo de estampagem a quente para fabricar o com- ponente estampado a quente, de acordo com qualquer uma das reivin- dicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: etapa de austenização da chapa de aço para aquecer em múltiplos estágios uma chapa de aço pré-revestida para estampagem a quente ou um componente pré-formado da mesma para 840 °C ou mais, em que a chapa de aço pré-revestida para estampagem a quente é do- tada de um pré-revestimento de alumínio ou liga de alumínio sobre pelo menos um superfície do aço base, a espessura total da chapa de aço pré-revestida para estampagem a quente é de 0,5 mm a 3,0 mm e a espessura do pré-revestimento é de 3 a 19 μm; etapa de transferência da chapa de aço para transferir a chapa de aço pré-revestida aquecida para uma matriz de estampagem a quente, em que é assegurado que a temperatura da chapa de aço pré- revestida seja maior do que 550 °C quando transferida para a matriz; etapa de estampagem a quente para estampar a chapa de aço pré-revestida transferida na matriz para obter um componente es- tampado a quente, na etapa de austenização da chapa de aço, o aquecimento em múltiplos estágios é realizado da seguinte maneira: para uma chapa de aço pré-revestida que tem uma espes- sura de 0,5 a 1,5 mm, a temperatura de aquecimento é definida para 700 - 875 °C em um estágio de pré-aquecimento para formação de liga de revestimento, a temperatura de aquecimento no primeiro estágio de aquecimento para austenização é definida para 920 - 940 °C, a tempe- ratura de aquecimento no segundo estágio é definida para 940 - 960 °C, a temperatura de aquecimento no terceiro estágio é definida para 920 - 940 °C, o quarto estágio é um estágio de preservação de calor e a tem- peratura é definida para 900 a 920 °C; para a chapa de aço pré-reves- tida que tem uma espessura de 0,5 a 1,0 mm, o tempo total de aqueci- mento dos primeiro ao quarto estágios de aquecimento para austeniza- ção é definido para 90 s a 140 s; para a chapa de aço pré-revestida que tem uma espessura maior do que 1,0 mm e menor do que ou igual a 1,5 mm, o tempo total de aquecimento dos primeiro ao quarto estágios de aquecimento para austenização é de 120 s a 180 s; para a chapa de aço pré-revestida que tem uma espessura maior do que 1,5 mm e menor do que ou igual a 3,0 mm, a temperatura de aquecimento no estágio de pré-aquecimento para formação de liga de revestimento é definida para 700 a 895 °C; no processo de aqueci- mento para austenização, a temperatura de aquecimento no primeiro estágio é definida para 940-960 °C, a temperatura de aquecimento no segundo estágio é definida para 950-970 °C, a temperatura de aqueci- mento no terceiro estágio é definida para 940- 960 °C, o quarto estágio é um estágio de preservação de calor e a temperatura é definida para 920 a 940 °C em que, para a chapa de aço pré-revestida que tem uma espessura maior do que 1,5 mm e menor do que ou igual a 2,0 mm, o tempo total de aquecimento dos primeiro ao quarto estágios de aqueci- mento para austenização é definido para 180 s – 220 s; para a chapa de aço pré-revestida que tem uma espessura maior do que 2,0 mm e menor do que ou igual a 2,5 mm, o tempo de aquecimento total dos primeiro ao quarto estágios de aquecimento para austenização é defi- nido para 180 s – 260 s; para a chapa de aço pré-revestida que tem uma espessura maior do que 2,5 mm e menor do que ou igual a 3,0 mm, o tempo total de aquecimento dos primeiro ao quarto estágios de aqueci- mento para austenização é definido para 200 s – 300 s.

12. Processo de estampagem a quente, de acordo com a rei- vindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma etapa de cozimento de tinta após a etapa de transferência da chapa de aço em que, na etapa de cozimento de tinta, o componente estampado a quente é aquecido para 130 a 200 °C e é mantido durante 5 a 60 minutos e, então, é resfriado de qualquer maneira.