BR112021015919A2 - STEEL WITH HIGH MN CONTENT AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME - Google Patents
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Abstract
aço com alto teor de mn e método de fabricação para o mesmo. é fornecido aço com alto teor de mn com alta resistência e excelente tenacidade e ductilidade em baixa temperatura, o aço com alto teor de mn tendo uma composição química que contém, em porcentagem em peso, c: 0,10-0,70%, si: 0,10-0,90%, mn: 20-30%, p: 0,030% ou menos, s: 0,0070% ou menos, al: 0,01-0,07%, cr: 1,8-7,0%, ni: 0,01% ou mais e menos que 1,0%, ca: 0,0005-0,010% ou menos, n: 0,0050-0,0500%, o: 0,0050% ou menos, ti: 0,0050% ou menos e nb: 0,0050% ou menos, satisfazendo ca/s = 1,0, com o saldo sendo fe e impurezas visíveis inevitáveis; uma microestrutura contendo austenita como matriz; uma tensão de escoamento de 400 mpa ou mais; e uma energia absorvida pelo impacto charpy em média a -196ºc de 100j ou mais para um corpo de prova de tamanho real e 20j ou mais para um corpo de prova de meio tamanho.steel with high mn content and manufacturing method for the same. high mn steel with high strength and excellent low temperature toughness and ductility is supplied, the high mn steel having a chemical composition containing, in weight percentage, c: 0.10-0.70%, si: 0.10-0.90%, mn: 20-30%, p: 0.030% or less, s: 0.0070% or less, al: 0.01-0.07%, cr: 1.8 -7.0%, ni: 0.01% or more and less than 1.0%, ca: 0.0005-0.010% or less, n: 0.0050-0.0500%, o: 0.0050% or less, ti: 0.0050% or less and nb: 0.0050% or less, satisfying ca/s = 1.0, with the balance being fe and visible impurities unavoidable; a microstructure containing austenite as matrix; a yield strength of 400 mpa or more; and an energy absorbed by charpy impact on average at -196ºC of 100j or more for a full-size specimen and 20j or more for a half-size specimen.
Description
"AÇO COM ALTO TEOR DE Mn E MÉTODO DE FABRICAÇÃO PARA O MESMO""STEEL WITH HIGH Mn CONTENT AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME"
[001] Esta revelação se refere a aço com alto teor de Mn que é adequado para uma estrutura empregada em um ambiente criogênico, como um tanque de armazenamento de gás liquefeito e um método de fabricação para o mesmo.[001] This disclosure refers to high Mn steel that is suitable for a structure employed in a cryogenic environment, such as a liquefied gas storage tank and a method of fabrication for the same.
[002] Uma estrutura para um tanque de armazenamento de gás liquefeito é usada em um ambiente criogênico. Portanto, uma chapa de aço utilizada para este tipo de estrutura precisa ter alta resistência e excelente tenacidade em temperaturas extremamente baixas. Por exemplo, quando uma chapa de aço laminada a quente é usada para um tanque de armazenamento de gás natural liquefeito, excelente tenacidade precisa ser garantida a uma temperatura extremamente baixa igual ou abaixo do ponto de ebulição do gás natural liquefeito, ou seja, -164ºC ou inferior. Quando um material de aço tem baixa resistência a baixas temperaturas, a segurança como uma estrutura para um tanque de armazenamento criogênico pode não ser mantida. Assim, há uma demanda crescente por materiais de aço com tenacidade aprimorada em baixa temperatura que são aplicados a tal estrutura.[002] A structure for a liquefied gas storage tank is used in a cryogenic environment. Therefore, a steel sheet used for this type of structure needs to have high strength and excellent toughness at extremely low temperatures. For example, when a hot rolled steel sheet is used for a liquefied natural gas storage tank, excellent toughness needs to be ensured at an extremely low temperature at or below the boiling point of liquefied natural gas, i.e. -164°C. or lower. When a steel material has low strength at low temperatures, security as a structure for a cryogenic storage tank may not be maintained. Thus, there is an increasing demand for steel materials with improved toughness at low temperature that are applied to such a structure.
[003] Em vista da demanda, aço inoxidável austenítico que tem austenita como microestrutura primária de uma chapa de aço, a austenita não apresentando fragilidade em temperaturas extremamente baixas, aço 9% Ni ou liga de alumínio da série 5000 têm sido convencionalmente usados. No entanto, o custo da liga e o custo de fabricação desses aços e ligas são altos e, portanto, há uma demanda por materiais de aço que sejam baratos e apresentem excelente tenacidade em baixas temperaturas.[003] In view of the demand, austenitic stainless steel which has austenite as the primary microstructure of a steel sheet, austenite not showing brittleness at extremely low temperatures, 9% Ni steel or 5000 series aluminum alloy have been conventionally used. However, the alloy cost and manufacturing cost of these steels and alloys are high and therefore there is a demand for steel materials that are inexpensive and have excellent low temperature toughness.
[004] Como novos materiais de aço substituindo o aço convencional para temperaturas extremamente baixas, JP 2016-084529 A (PTL 1) e JP 2016-196703 A[004] As new steel materials replacing conventional steel for extremely low temperatures, JP 2016-084529 A (PTL 1) and JP 2016-196703 A
(PTL 2) propõem o uso, como aço estrutural empregado em um ambiente criogênico, aço com alto teor de Mn adicionado com uma grande quantidade de Mn que é relativamente barato e um elemento estabilizador de austenita.(PTL 2) propose the use, as structural steel employed in a cryogenic environment, high Mn steel added with a large amount of Mn which is relatively cheap and an austenite stabilizing element.
[005] Ou seja, PTL 1 propõe controlar a cobertura de carboneto nos limites de grão de cristal de austenita. Além disso, o PTL 2 propõe controlar o tamanho do grão do cristal de austenita usando materiais revestidos com carboneto e adicionando Mg, Ca e REM.[005] That is, PTL 1 proposes to control the carbide coverage at the grain boundaries of austenite crystal. Furthermore, PTL 2 proposes to control the grain size of the austenite crystal using carbide coated materials and adding Mg, Ca and REM.
LISTA DE CITAÇÕES Literatura Patente PTL 1: JP 2016-84529 A PTL 2: JP 2016-196703 ALIST OF QUOTES Literature Patent PTL 1: JP 2016-84529 A PTL 2: JP 2016-196703 A
SUMÁRIO Problema TécnicoSUMMARY Technical Problem
[006] O aço austenita usado como aço para temperaturas extremamente baixas descritas nos PTLs 1 e 2, que é altamente endurecido por deformação desde o estágio inicial de deformação até que a tensão máxima (tensão-deformação) seja aplicada na deformação por tração, tem excelente deformabilidade plástica e portanto, exibe excelente ductilidade até o estágio intermediário de deformação. Por outro lado, o desempenho de deformação na fase posterior da deformação após a tensão medida em um ensaio de tração atingir o máximo (tensão-deformação) também é uma característica importante para um elemento estrutural. Isso ocorre porque o desempenho de deformação no estágio posterior a deformação é o desempenho no estágio final levando à eventual fratura. A partir desta perspectiva uma redução suficiente da área deve ser assegurada, em particular, a ductilidade na fase posterior da deformação. Do ponto de vista de assegurar a ductilidade do aço de alta resistência, uma redução desejável de área é de 50% ou mais.[006] Austenite steel used as the extremely low temperature steel described in PTLs 1 and 2, which is highly strain-hardened from the initial strain-hardening stage until maximum stress (stress-strain) is applied in the tensile strain, has excellent plastic deformability and therefore exhibits excellent ductility up to the intermediate stage of deformation. On the other hand, the strain performance in the later phase of strain after the stress measured in a tensile test reaches the maximum (stress-strain) is also an important characteristic for a structural element. This is because the strain performance at the post-strain stage is the performance at the final stage leading to eventual fracture. From this perspective a sufficient reduction in area must be ensured, in particular ductility in the later stage of deformation. From the point of view of ensuring the ductility of high strength steel, a desirable area reduction is 50% or more.
[007] Assim, poderia ser útil o fornecimento do aço com alto teor de Mn que tem alta resistência e excelente tenacidade em baixa temperatura e exibe excelente ductilidade e um método de fabricação para o mesmo. Tal como aqui utilizado, os termos de "alta resistência" referem-se a ter uma resistência ao escoamento de 400 MPa ou mais e uma tensão-deformação de 800 MPa ou mais à temperatura ambiente. Além disso, os termos "excelente tenacidade em baixa temperatura" significa que quando um ensaio de impacto Charpy em conformidade com JIS Z2242 (1998) é realizado a -196ºC em uma corpo de prova de tamanho real (10 mm x 10 mm x 55 mm) peça que é uma chapa de aço com uma espessura de chapa de 10 mm ou mais, o metal de base tem uma energia absorvida pelo impacto Charpy de 100 J ou mais em média (ao usar um corpo de prova de meio tamanho de 10 mm x 5 mm x 55 mm que é uma chapa de aço com uma espessura de chapa inferior a 10 mm, 20 J ou mais em um ensaio de meio tamanho de Charpy V-notch). Além disso, os termos de "excelente ductilidade" referem-se a ter uma redução de área de 50% ou mais. Solução para o problema[007] Thus, it could be useful to supply high Mn steel that has high strength and excellent low temperature toughness and exhibits excellent ductility and a manufacturing method for the same. As used herein, the terms "high strength" refer to having a yield strength of 400 MPa or more and a stress-strain of 800 MPa or more at room temperature. Furthermore, the terms "excellent low temperature toughness" means that when a Charpy impact test in accordance with JIS Z2242 (1998) is performed at -196°C on a full-size specimen (10 mm x 10 mm x 55 mm ) part that is sheet steel with a sheet thickness of 10 mm or more, the base metal has a Charpy impact energy absorbed of 100 J or more on average (when using a 10 mm half-size specimen x 5 mm x 55 mm which is a sheet steel with a sheet thickness of less than 10 mm, 20 J or more in a half-size Charpy V-notch test). Also, the terms "excellent ductility" refer to having an area reduction of 50% or more. Solution to the problem
[008] Fizemos estudos extensivos sobre medidas para resolver os problemas acima mencionados em aço com alto teor de Mn e descobrimos o seguinte.[008] We did extensive studies on measures to solve the above mentioned problems in high Mn steel and found the following.
[009] Ou seja, descobrimos que no aço com alto teor de Mn, a tenacidade pode ser melhorada e a ductilidade (redução de área) na deformação por tração pode ser garantida pelo controle da morfologia das inclusões à base de Ca e, para tal, é eficaz controlar o equilíbrio entre o teor de Ca e o teor de S dentro de uma faixa apropriada.[009] That is, we found that in steel with high Mn content, toughness can be improved and ductility (area reduction) in tensile deformation can be guaranteed by controlling the morphology of Ca-based inclusions and, for that, , it is effective to control the balance between Ca content and S content within an appropriate range.
[010] Além disso, descobrimos que na fabricação do aço com alto teor de Mn, é possível controlar o tamanho do grão do cristal e suprimir a formação de precipitados, melhorando assim a tenacidade em baixa temperatura, limitando a temperatura de aquecimento do material de aço, temperatura de acabamento de laminação e taxa de resfriamento média a partir de uma temperatura igual ou superior (a temperatura de acabamento de laminação - 100ºC) a uma faixa de temperatura de 300ºC a 650ºC.[010] Furthermore, we found that in the manufacture of steel with high Mn content, it is possible to control the crystal grain size and suppress the formation of precipitates, thus improving the toughness at low temperature, limiting the heating temperature of the material of steel, rolling finishing temperature and average cooling rate from an equal or higher temperature (the rolling finishing temperature - 100ºC) to a temperature range of 300ºC to 650ºC.
[011] Quando o aço com alto teor de Mn contém Cu, o Cu tem um efeito de melhorar a resistência ao craqueamento por corrosão sob tensão induzida por cloreto em um ambiente com baixa concentração de cloreto. No entanto, o Cu, por outro lado, deteriora a resistência ao craqueamento por corrosão sob tensão induzida por cloreto em um ambiente com alta concentração de cloreto. Para resolver este problema, descobrimos que o aço com alto teor de Mn contendo Cu, quando otimizado no equilíbrio entre o teor de Cu e o teor de Ni e adicionado com Ni, exibe excelente resistência à corrosão por craqueamento sob tensão induzida por cloreto, mesmo em um ambiente com alta concentração de cloreto. Assim, é possível conferir excelente resistência ao craqueamento por corrosão sob tensão induzida por cloreto no aço com alto teor de Mn contendo Cu, independentemente da concentração de cloreto. Nesta revelação, o termo craqueamento por corrosão sob tensão devido ao cloreto se refere a um fenômeno no qual, em um ambiente corrosivo específico para aço com alto teor de Mn, em particular, em um ambiente com íons de cloreto, o aço com alto teor de Mn conduz à craqueamento ou quebra, mesmo quando a tensão-deformação aplicada ao aço com alto teor de Mn não é maior do que a tensão-deformação do aço com alto teor de Mn. Além disso, os termos resistência ao craqueamento por corrosão sob tensão induzida por cloreto referem-se às propriedades de resistência ao craqueamento por corrosão sob tensão induzida por cloreto.[011] When high Mn steel contains Cu, Cu has an effect of improving chloride-induced stress corrosion cracking in a low chloride environment. However, Cu, on the other hand, deteriorates the cracking resistance by chloride-induced stress corrosion cracking in an environment with high chloride concentration. To solve this problem, we found that high Mn steel containing Cu, when optimized in the balance between Cu content and Ni content and added with Ni, exhibits excellent resistance to chloride-induced stress cracking corrosion, even in an environment with a high concentration of chloride. Thus, it is possible to provide excellent resistance to chloride-induced stress corrosion cracking in high-Mn Cu-containing steel, regardless of chloride concentration. In this disclosure, the term chloride stress corrosion cracking refers to a phenomenon in which, in a corrosive environment specific to high Mn steel, in particular, in an environment with chloride ions, high Mn steel Mn leads to cracking or breakage, even when the stress-strain applied to high Mn steel is not greater than the stress-strain applied to high Mn steel. Furthermore, the terms chloride-induced stress-corrosion cracking resistance refers to the chloride-induced stress-corrosion cracking properties.
[012] Com base nessas descobertas, conduzimos investigações adicionais que eventualmente levaram a presente revelação. As principais características da presente revelação são as seguintes.[012] Based on these findings, we conducted further investigations that eventually led to the present revelation. The main features of the present disclosure are as follows.
1. Aço com alto teor de Mn, compreendendo:1. High Mn steel, comprising:
uma composição química contendo (consistindo), em porcentagem em peso: C: 0,10% ou mais e 0,70% ou menos, Si: 0,10% ou mais e 0,90% ou menos, Mn: 20% ou mais e 30% ou menos, P: 0,030% ou menos, S: 0,0070% ou menos, Al: 0,01% ou mais e 0,07% ou menos, Cr: 1,8% ou mais e 7,0% ou menos, Ni: 0,01% ou mais e menos que 1,0%, Ca: 0,0005% ou mais e 0,010% ou menos, N: 0,0050% ou mais e 0,0500% ou menos, O: 0,0050% ou menos, Ti: 0,0050% ou menos, e Nb: 0,0050% ou menos, dentro de uma faixa que satisfaça a seguinte fórmula (1), com o saldo sendo Fe e impurezas inevitáveis, Ca/S ≥ 1,0 (1); uma microestrutura contendo austenita como uma matriz; uma tensão de escoamento de 400 MPa ou mais; e um impacto Charpy médio absorveu energia a -196ºC de 100 J ou mais para um corpo de prova de tamanho real e 20 J ou mais para um corpo de prova de meio tamanho.a chemical composition containing (consisting), by weight percent: C: 0.10% or more and 0.70% or less, Si: 0.10% or more and 0.90% or less, Mn: 20% or less plus and 30% or less, P: 0.030% or less, S: 0.0070% or less, Al: 0.01% or more and 0.07% or less, Cr: 1.8% or more and 7, 0% or less, Ni: 0.01% or more and less than 1.0%, Ca: 0.0005% or more and 0.010% or less, N: 0.0050% or more and 0.0500% or less , O: 0.0050% or less, Ti: 0.0050% or less, and Nb: 0.0050% or less, within a range satisfying the following formula (1), with the balance being Fe and unavoidable impurities , Ca/S ≥ 1.0 (1); a microstructure containing austenite as a matrix; a yield strength of 400 MPa or more; and a medium Charpy impact absorbed energy at -196°C of 100 J or more for a full-size specimen and 20 J or more for a half-size specimen.
[013] 2. O aço com alto teor de Mn de acordo com 1, em que a composição química contém ainda, em porcentagem em peso, pelo menos um selecionado do grupo que consiste em: Cu: menos de 2,0%, Mo: 2,0% ou menos, V: 2,0% ou menos,[013] 2. Steel with a high content of Mn according to 1, in which the chemical composition still contains, in percentage by weight, at least one selected from the group consisting of: Cu: less than 2.0%, Mo : 2.0% or less, V: 2.0% or less,
W: 2,0% ou menos, Mg: 0,0005% ou mais e 0,0050% ou menos, e REM (metal de terras raras): 0,0010% ou mais e 0,0200% ou menos.W: 2.0% or less, Mg: 0.0005% or more and 0.0050% or less, and REM (rare earth metal): 0.0010% or more and 0.0200% or less.
[014] 3. Método de fabricação de aço com alto teor de Mn, compreendendo: aquecer um material de aço contendo a composição química de acordo com 1 ou 2 a uma faixa de temperatura de 1.100ºC a 1.300ºC; em seguida, laminação a quente do material de aço com uma temperatura de acabamento de laminação de 750ºC ou superior e inferior a 950ºC, para obter uma chapa laminada a quente; e, em seguida, submeter a chapa laminada a quente a um tratamento de resfriamento a uma taxa de resfriamento média de 0,5ºC/s ou mais, a partir de uma temperatura igual ou superior (a temperatura de acabamento de laminação - 100ºC) a uma faixa de temperatura de 300ºC a 650ºC.[014] 3. Method of manufacturing steel with high Mn content, comprising: heating a steel material containing the chemical composition according to 1 or 2 at a temperature range of 1,100ºC to 1,300ºC; then hot rolling the steel material with a rolling finishing temperature of 750ºC or higher and lower than 950ºC, to obtain a hot rolled sheet; and then subjecting the hot-rolled sheet to a cooling treatment at an average cooling rate of 0.5°C/s or more, from a temperature equal to or higher (the rolling finishing temperature - 100°C) to a temperature range of 300°C to 650°C.
[015] 4. Aço com alto teor de Mn que compreende: uma composição química contendo (consistindo), em porcentagem em peso, C: 0,10% ou mais e 0,70% ou menos, Si: 0,10% ou mais e 0,90% ou menos, Mn: 20% ou mais e 30% ou menos, P: 0,030% ou menos, S: 0,0070% ou menos, Al: 0,01% ou mais e 0,07% ou menos, Cr: 1,8% ou mais e 7,0% ou menos, Cu: 0,2% ou mais e menos que 2,0% Ni: 0,1% ou mais e menos que 1,0%, Ca: 0,0005% ou mais e 0,010% ou menos, N: 0,0050% ou mais e 0,0500% ou menos, O: 0,0050% ou menos, Ti: 0,0050% ou menos e[015] 4. Steel with a high Mn content comprising: a chemical composition containing (consisting), in percentage by weight, C: 0.10% or more and 0.70% or less, Si: 0.10% or plus and 0.90% or less, Mn: 20% or more and 30% or less, P: 0.030% or less, S: 0.0070% or less, Al: 0.01% or more and 0.07% or less, Cr: 1.8% or more and 7.0% or less, Cu: 0.2% or more and less than 2.0% Ni: 0.1% or more and less than 1.0%, Ca: 0.0005% or more and 0.010% or less, N: 0.0050% or more and 0.0500% or less, O: 0.0050% or less, Ti: 0.0050% or less and
Nb: 0,0050% ou menos, dentro de uma faixa que satisfaça as seguintes fórmulas (1) e (2), com o saldo sendo Fe e impurezas inevitáveis, Ca/S ≥ 1,0 (1), e 0 < Cu/Ni ≤ 2 (2); e uma microestrutura contendo austenita como matriz.Nb: 0.0050% or less, within a range satisfying the following formulas (1) and (2), with the balance being Fe and unavoidable impurities, Ca/S ≥ 1.0 (1), and 0 < Cu /Ni ≤ 2 (2); and a microstructure containing austenite as a matrix.
[016] 5. Método de fabricação de aço com alto teor de Mn, compreendendo: aquecer um material de aço tendo a composição química de acordo com 4, a uma faixa de temperatura de 1.100ºC a 1.300ºC; em seguida, laminação a quente do material de aço com uma temperatura de acabamento de laminação de 750ºC ou superior e inferior a 950ºC para obter uma chapa laminada a quente; e, em seguida, submeter a chapa laminada a quente a um tratamento de resfriamento a uma taxa de resfriamento média de 0,5ºC/s ou mais, a partir de uma temperatura igual ou superior (a temperatura de acabamento de laminação - 100ºC) a uma faixa de temperatura de 300ºC a 650ºC. Efeito Vantajoso[016] 5. Method of manufacturing high Mn steel, comprising: heating a steel material having the chemical composition according to 4, at a temperature range of 1,100ºC to 1,300ºC; then hot rolling the steel material with a rolling finishing temperature of 750ºC or higher and lower than 950ºC to obtain a hot rolled sheet; and then subjecting the hot-rolled sheet to a cooling treatment at an average cooling rate of 0.5°C/s or more, from a temperature equal to or higher (the rolling finishing temperature - 100°C) to a temperature range of 300°C to 650°C. Advantageous Effect
[017] De acordo com uma modalidade desta revelação, é possível fornecer aço com alto teor de Mn que tem alta resistência, excelente tenacidade em baixa temperatura, especialmente em uma faixa criogênica e excelente ductilidade. Portanto, a segurança e a vida útil de uma estrutura de aço usada em um ambiente criogênico, como um tanque de armazenamento de gás liquefeito podem ser melhoradas usando nosso aço com alto teor de Mn, que fornece efeitos industriais significativos.[017] According to one embodiment of this disclosure, it is possible to provide high Mn steel that has high strength, excellent low-temperature toughness, especially in a cryogenic range, and excellent ductility. Therefore, the safety and lifespan of a steel structure used in a cryogenic environment such as a liquefied gas storage tank can be improved by using our high Mn steel which provides significant industrial effects.
[018] Além disso, de acordo com outra modalidade desta revelação, é possível fornecer aço com alto teor de Mn que exibe excelente resistência ao craqueamento por corrosão sob tensão induzida por cloreto, independentemente da concentração de cloreto.[018] Furthermore, according to another embodiment of this disclosure, it is possible to provide high Mn steel that exhibits excellent resistance to chloride-induced stress corrosion cracking, regardless of chloride concentration.
[019] Nosso aço com alto teor de Mn será descrito em detalhes a seguir. Composição química[019] Our high Mn steel will be described in detail below. Chemical composition
[020] A composição química de nosso aço com alto teor de Mn e as razões para suas limitações são descritas primeiro. Na descrição da composição química, “%” indica “porcentagem em peso”, a menos que indicado de outra forma.[020] The chemical composition of our high Mn steel and the reasons for its limitations are described first. In the chemical composition description, “%” indicates “weight percentage” unless otherwise noted.
[021] C: 0,10% ou mais e 0,70% ou menos[021] C: 0.10% or more and 0.70% or less
[022] C é um elemento estabilizador de austenita barato e um elemento importante para obter austenita. Para obter esse efeito, o teor de C precisa ser 0,10% ou mais. Por outro lado, um teor de C acima de 0,70% gera carbonetos de Cr em excesso, deteriorando a tenacidade em baixas temperaturas. Portanto, o teor de C é definido como 0,10% ou mais e 0,70% ou menos. O teor de C é de preferência 0,20% ou mais. O teor de C é de preferência 0,60% ou menos. O teor de C é mais preferencialmente de 0,20% ou mais e 0,60% ou menos.[022] C is an inexpensive austenite stabilizing element and an important element to obtain austenite. To achieve this effect, the C content needs to be 0.10% or more. On the other hand, a C content above 0.70% generates excess Cr carbides, deteriorating the toughness at low temperatures. Therefore, the C content is defined as 0.10% or more and 0.70% or less. The C content is preferably 0.20% or more. The C content is preferably 0.60% or less. The C content is more preferably 0.20% or more and 0.60% or less.
[023] Si: 0,10% ou mais e 0,90% ou menos[023] Si: 0.10% or more and 0.90% or less
[024] O Si atua como um desoxidante, o mesmo é necessário para a fabricação de aço e é eficaz para aumentar a dureza de uma chapa de aço pelo fortalecimento de uma solução sólida quando dissolvido em aço. Para obter tais efeitos, o teor de Si precisa ser de 0,10% ou mais. Por outro lado, um teor de Si acima de 0,9% deteriora a soldabilidade e também reduz a tenacidade em baixas temperaturas, em particular a tenacidade em temperaturas extremamente baixas. Portanto, o teor de Si é definido como 0,10% ou mais e 0,90% ou menos. O teor de Si é de preferência 0,12% ou mais. O teor de Si é de preferência 0,70% ou menos. O teor de Si é mais preferencialmente de 0,12% ou mais e 0,70% ou menos.[024] Si acts as a deoxidizer, the same is necessary for steel making and is effective in increasing the hardness of a steel sheet by strengthening a solid solution when dissolved in steel. To obtain such effects, the Si content needs to be 0.10% or more. On the other hand, an Si content above 0.9% deteriorates weldability and also reduces toughness at low temperatures, in particular toughness at extremely low temperatures. Therefore, the Si content is defined as 0.10% or more and 0.90% or less. The Si content is preferably 0.12% or more. The Si content is preferably 0.70% or less. The Si content is more preferably 0.12% or more and 0.70% or less.
[025] Mn: 20% ou mais e 30% ou menos[025] Mn: 20% or more and 30% or less
[026] Mn é um elemento estabilizador de austenita relativamente barato. Nesta revelação, o Mn é um elemento importante para alcançar resistência e tenacidade criogênica. Para obter esses efeitos, o teor de Mn precisa ser de 20% ou mais. Por outro lado, um teor de Mn além de 30% não aumenta o efeito de melhoria da tenacidade em baixa temperatura, mas aumenta o custo da liga. Além disso, esse alto teor de Mn deteriora a soldabilidade e a capacidade de corte. Portanto, o teor de Mn é definido como 20% ou mais e 30% ou menos. O teor de Mn é de preferência 23% ou mais. O teor de Mn é de preferência 28% ou menos. O teor de Mn é mais preferencialmente de 23% ou mais e 28% ou menos.[026] Mn is a relatively inexpensive austenite stabilizing element. In this revelation, Mn is an important element in achieving cryogenic toughness and toughness. To obtain these effects, the Mn content needs to be 20% or more. On the other hand, a Mn content above 30% does not increase the low-temperature toughness-enhancing effect, but increases the cost of the alloy. In addition, this high Mn content deteriorates weldability and cutability. Therefore, the Mn content is defined as 20% or more and 30% or less. The Mn content is preferably 23% or more. The Mn content is preferably 28% or less. The Mn content is more preferably 23% or more and 28% or less.
[027] P: 0,030% ou menos[027] P: 0.030% or less
[028] Quando um teor de P está além de 0,030%, P segrega para os limites dos grãos e se torna uma origem de craqueamento por corrosão sob tensão. Portanto, o limite superior do teor de P é de 0,030% e, desejavelmente, o teor de P é mantido o menor possível. Portanto, o teor de P é definido como 0,030% ou menos. A redução excessiva de P, entretanto, envolve alto custo de refino e é economicamente desvantajosa. Portanto, o teor de P é desejavelmente ajustado para 0,002% ou mais. O teor de P é de preferência 0,005% ou mais. O teor de P é preferencialmente de 0,028% ou menos, e mais preferencialmente de 0,024% ou menos. Além disso, o teor de P é mais preferencialmente de 0,005% ou mais e 0,028% ou menos.[028] When a P content is above 0.030%, P segregates to the grain boundaries and becomes a source of stress corrosion cracking. Therefore, the upper limit of the P content is 0.030% and, desirably, the P content is kept as low as possible. Therefore, the P content is defined as 0.030% or less. Excessive P reduction, however, involves high refining costs and is economically disadvantageous. Therefore, the P content is desirably set to 0.002% or more. The P content is preferably 0.005% or more. The P content is preferably 0.028% or less, and more preferably 0.024% or less. Furthermore, the P content is more preferably 0.005% or more and 0.028% or less.
[029] S: 0,0070% ou menos[029] S: 0.0070% or less
[030] S deteriora a dureza e a ductilidade do metal base em baixas temperaturas. Portanto, o limite superior do teor de S é de 0,0070% e, desejavelmente, o teor de S é mantido o menor possível. Consequentemente, o teor de S é definido para 0,0070% ou menos. A redução excessiva de S, entretanto, envolve alto custo de refino e é economicamente desvantajosa. Portanto, o teor de S é preferencialmente ajustado para 0,001% ou mais. O teor de S é de preferência 0,0020% ou mais. O teor de S é de preferência de 0,0060% ou menos. O teor de S é mais preferencialmente de 0,0020% ou mais e 0,0060% ou menos.[030] S deteriorates the hardness and ductility of the base metal at low temperatures. Therefore, the upper limit of the S content is 0.0070% and, desirably, the S content is kept as low as possible. Consequently, the S content is set to 0.0070% or less. Excessive S reduction, however, involves high refining costs and is economically disadvantageous. Therefore, the S content is preferably adjusted to 0.001% or more. The S content is preferably 0.0020% or more. The S content is preferably 0.0060% or less. The S content is more preferably 0.0020% or more and 0.0060% or less.
[031] Al: 0,01% ou mais e 0,07% ou menos[031] Al: 0.01% or more and 0.07% or less
[032] O Al atua como um desoxidante e é mais comumente usado em processos de desoxidação de aço fundido para obter uma chapa de aço. Para obter tal efeito, o teor de Al precisa ser de 0,01% ou mais. Por outro lado, quando o teor de Al está além de 0,07%, o Al é misturado a uma porção de metal de solda durante a soldagem, deteriorando a tenacidade do metal de solda. Portanto, o teor de Al é definido como 0,07% ou menos. Portanto, o teor de Al é definido como 0,01% ou mais e 0,07% ou menos. O teor de Al é de preferência de 0,02% ou mais. O teor de Al é de preferência de 0,06% ou menos. O teor de Al é mais preferencialmente de 0,02% ou mais e 0,06% ou menos.[032] Al acts as a deoxidizer and is most commonly used in molten steel deoxidation processes to obtain a steel sheet. To obtain such an effect, the Al content needs to be 0.01% or more. On the other hand, when the Al content is above 0.07%, Al is mixed with a portion of the weld metal during welding, deteriorating the toughness of the weld metal. Therefore, the Al content is defined as 0.07% or less. Therefore, the Al content is defined as 0.01% or more and 0.07% or less. The Al content is preferably 0.02% or more. The Al content is preferably 0.06% or less. The Al content is more preferably 0.02% or more and 0.06% or less.
[033] Cr: 1,8% ou mais e 7,0% ou menos[033] Cr: 1.8% or more and 7.0% or less
[034] Cr é um elemento que estabiliza a austenita com uma quantidade apropriada de adição e é eficaz para melhorar a tenacidade em baixas temperaturas e a resistência do metal base. Para obter tais efeitos, o teor de Cr precisa ser de 1,8% ou mais. Por outro lado, um teor de Cr acima de 7,0% gera carbonetos de Cr, deteriorando a tenacidade em baixas temperaturas e a resistência ao craqueamento por corrosão sob tensão . Portanto, o teor de Cr é definido como 1,8% ou mais e 7,0% ou menos. O teor de Cr é de preferência 2,0% ou mais. O teor de Cr é de preferência 6,7 % ou menos. O teor de Cr é mais preferencialmente de 2,0% ou mais e 6,7% ou menos. Além disso, para melhorar a resistência ao craqueamento por corrosão sob tensão, o teor de Cr é ainda preferencialmente de 2,0% ou mais. O teor é ainda, preferencialmente, de 6,0% ou menos.[034] Cr is an element that stabilizes austenite with an appropriate amount of addition and is effective in improving low temperature toughness and base metal strength. To obtain such effects, the Cr content needs to be 1.8% or more. On the other hand, a Cr content above 7.0% generates Cr carbides, deteriorating low temperature toughness and stress corrosion cracking resistance. Therefore, the Cr content is defined as 1.8% or more and 7.0% or less. The Cr content is preferably 2.0% or more. The Cr content is preferably 6.7% or less. The Cr content is more preferably 2.0% or more and 6.7% or less. Furthermore, to improve stress corrosion cracking resistance, the Cr content is further preferably 2.0% or more. The content is further preferably 6.0% or less.
[035] Ni: 0,01% ou mais e menos que 1,0%[035] Ni: 0.01% or more and less than 1.0%
[036] O Ni é eficaz para aumentar a dureza de uma chapa de aço por meio do fortalecimento de solução sólida quando dissolvido em aço e para melhorar a tenacidade em baixas temperaturas, especialmente a tenacidade em temperaturas extremamente baixas. Assim, o Ni está contido em uma quantidade de 0,01% ou mais. Por outro lado, do ponto de vista do custo da liga, o teor de Ni é desejavelmente minimizado e, portanto, a quantidade de Ni adicionada é definida para menos de 1,0%. O teor de Ni é de preferência 0,03% ou mais. O teor de Ni é de preferência 0,8% ou menos. O teor de Ni é mais preferencialmente de 0,03% ou mais e 0,8% ou menos. No presente documento, os aços inoxidáveis como o SUS304 e o SUS316 como aço austenítico, que são excelentes em tenacidade em baixa temperatura, otimizam o equivalente de Ni e o equivalente de Cr como um projeto de liga para a obtenção de uma microestrutura austenítica e, portanto, são adicionados com uma grande quantidade de Ni. Em contraste com esses aços, o aço desta revelação é um material austenítico que é produzido a um custo mais baixo, minimizando a necessidade de Ni. A necessidade de Ni é minimizada pela otimização da quantidade de adição de Mn.[036] Ni is effective in increasing the hardness of a steel sheet through solid solution strengthening when dissolved in steel and in improving low temperature toughness, especially extremely low temperature toughness. Thus, Ni is contained in an amount of 0.01% or more. On the other hand, from an alloy cost point of view, the Ni content is desirably minimized and therefore the amount of Ni added is set to less than 1.0%. The Ni content is preferably 0.03% or more. The Ni content is preferably 0.8% or less. The Ni content is more preferably 0.03% or more and 0.8% or less. In the present document, stainless steels such as SUS304 and SUS316 as austenitic steel, which are excellent in low temperature toughness, optimize Ni equivalent and Cr equivalent as an alloy design to obtain an austenitic microstructure and, therefore, they are added with a large amount of Ni. In contrast to these steels, the steel in this revelation is an austenitic material that is produced at a lower cost, minimizing the need for Ni. The need for Ni is minimized by optimizing the amount of Mn addition.
[037] Ni: 0,1% ou mais e menos que 1,0%[037] Ni: 0.1% or more and less than 1.0%
[038] Além disso, quando o aço com alto teor de Mn contém uma quantidade predeterminada de Cu, a adição de Ni com um equilíbrio apropriado entre a quantidade de Cu e a quantidade de Ni pode exibir excelente resistência ao craqueamento por corrosão sob tensão induzida por cloreto, independentemente da concentração de cloreto. Deste ponto de vista, no aço com alto teor de Mn contendo Cu em uma quantidade de 0,2% ou mais e menos do que 2,0% conforme descrito posteriormente, o teor de Ni é definido como 0,1% ou mais e menos do que 1,0%. Um teor de Ni inferior a 0,1% não produz o efeito na corrosão sob tensão. Um teor de Ni de 1,0% ou mais incorre em aumento de custo.[038] Furthermore, when high Mn steel contains a predetermined amount of Cu, addition of Ni with a proper balance between the amount of Cu and the amount of Ni can exhibit excellent resistance to induced stress corrosion cracking. per chloride, irrespective of the chloride concentration. From this point of view, in high Mn steel containing Cu in an amount of 0.2% or more and less than 2.0% as described later, the Ni content is defined as 0.1% or more and less than 1.0%. A Ni content of less than 0.1% has no effect on stress corrosion cracking. A Ni content of 1.0% or more incurs a cost increase.
[039] Ca: 0,0005% ou mais e 0,010% ou menos[039] Ca: 0.0005% or more and 0.010% or less
[040] O Ca melhora a tenacidade por meio do controle morfológico das inclusões descritas abaixo e atua efetivamente para garantir a ductilidade (redução de área) durante a deformação por tração. Para obter tais efeitos, o teor de Ca precisa ser 0,0005% ou mais. Por outro lado, a adição de Ca em excesso de 0,010% pode reduzir a ductilidade e a tenacidade. Portanto, o teor de Ca é definido como[040] Ca improves toughness through morphological control of the inclusions described below and acts effectively to ensure ductility (area reduction) during tensile deformation. To obtain such effects, the Ca content must be 0.0005% or more. On the other hand, addition of Ca in excess of 0.010% can reduce ductility and toughness. Therefore, the Ca content is defined as
0,0005% ou mais e 0,010% ou menos. O teor de Ca é de preferência 0,0010% ou mais. O teor de Ca é de preferência 0,0090% ou menos. O teor de Ca é mais preferencialmente de 0,0010% ou mais e 0,0090% ou menos.0.0005% or more and 0.010% or less. The Ca content is preferably 0.0010% or more. The Ca content is preferably 0.0090% or less. The Ca content is more preferably 0.0010% or more and 0.0090% or less.
[041] Ca/S ≥ 1,0[041] Ca/S ≥ 1.0
[042] Com o teor de Ca e o teor de S descritos acima, é importante controlar a morfologia das inclusões à base de Ca, mantendo ainda mais Ca/S dentro de uma faixa apropriada. Ou seja, definir Ca/S para ≥ 1,0 para promover a precipitação composta de MnS usando inclusões à base de Ca como núcleos em grãos de cristal é eficaz na supressão da precipitação e espessamento de MnS nos limites de grão de cristal, melhorando assim a tenacidade e garantindo a ductilidade durante a deformação de tração , especificamente, alcançar uma redução de área de 50% ou mais. Para obter tais efeitos, Ca/S precisa ser de 1,0 ou mais. Ca/S é de preferência 1,7 ou mais.[042] With the Ca content and S content described above, it is important to control the morphology of Ca-based inclusions, keeping even more Ca/S within an appropriate range. That is, setting Ca/S to ≥ 1.0 to promote composite precipitation of MnS using Ca-based inclusions as nuclei in crystal grains is effective in suppressing precipitation and thickening of MnS at crystal grain boundaries, thereby improving toughness and ensuring ductility during tensile deformation, specifically, achieving an area reduction of 50% or more. To obtain such effects, Ca/S must be 1.0 or higher. Ca/S is preferably 1.7 or more.
[043] N: 0,0050% ou mais e 0,0500% ou menos[043] N: 0.0050% or more and 0.0500% or less
[044] N é um elemento estabilizador de austenita e um elemento que é eficaz para melhorar a tenacidade em baixas temperaturas. Para obter esse efeito, o teor de N precisa ser de 0,0050% ou mais. Por outro lado, o teor de N acima de 0,0500% torna os nitretos ou carbonitretos mais espessos, deteriorando a tenacidade. Portanto, o teor de N é definido como de 0,0050% ou mais e 0,0500% ou menos. O teor de N é de preferência de 0,0060% ou mais. O teor de N é de preferência de 0,0400% ou menos. O teor de N é mais preferencialmente de 0,0060% ou mais e de 0,0400% ou menos.[044] N is an austenite stabilizing element and an element that is effective in improving toughness at low temperatures. To achieve this effect, the N content needs to be 0.0050% or more. On the other hand, the N content above 0.0500% makes the nitrides or carbonitrides thicker, deteriorating the toughness. Therefore, the N content is defined as 0.0050% or more and 0.0500% or less. The N content is preferably 0.0060% or more. The N content is preferably 0.0400% or less. The N content is more preferably 0.0060% or more and 0.0400% or less.
[045] O: 0,0050% ou menos[045] O: 0.0050% or less
[046] Oxigênio (O) deteriora a tenacidade em baixas temperaturas através da formação de óxidos. Portanto, o teor de O é definido como de 0,0050% ou menos. O teor de O é de preferência de 0,0045% ou menos. A redução excessiva do teor de O envolve alto custo de refino e é economicamente desvantajosa. Portanto,[046] Oxygen (O) deteriorates toughness at low temperatures through the formation of oxides. Therefore, the O content is defined as 0.0050% or less. The O content is preferably 0.0045% or less. Excessive reduction of O content involves high refining cost and is economically disadvantageous. Therefore,
o teor de O é desejavelmente de 0,0003% ou mais.the O content is desirably 0.0003% or more.
[047] Ti: 0,0050% ou menos e Nb: 0,0050% ou menos[047] Ti: 0.0050% or less and Nb: 0.0050% or less
[048] Ti e Nb formam carbonitretos com alto ponto de fusão no aço para evitar o espessamento dos grãos de cristal, tornando-se então uma origem de fratura e um caminho de propagação de trincas. Em particular, no aço com alto teor de Mn, Ti e Nb impedem o controle microestrutural para aumentar a tenacidade em baixa temperatura e melhorar a ductilidade e, portanto, precisam ser intencionalmente limitados. Especificamente, Ti e Nb são componentes que são inevitavelmente introduzidos com matérias-primas e outras fontes, e Ti de mais de 0,005% e 0,010% ou menos e Nb de mais de 0,005% e 0,010% ou menos são tipicamente introduzidos no aço. Assim, de acordo com o método descrito abaixo, se faz necessário evitar a introdução inevitável de Ti e Nb e limitar o teor de cada um de Ti e Nb a 0,0050% ou menos. Limitando o teor de cada um de Ti e Nb a 0,0050% ou menos, o efeito adverso dos carbonitretos pode ser eliminado e excelentes tenacidade e ductilidade em baixa temperatura podem ser garantidas. O teor de cada um de Ti e Nb é preferencialmente ajustado para menos de 0,0050%, e mais preferencialmente de 0,003% ou menos.[048] Ti and Nb form carbonitrides with high melting point in steel to prevent the crystal grains from thickening, thus becoming a fracture origin and a crack propagation path. In particular, in high Mn steel, Ti and Nb impede microstructural control to increase low temperature toughness and improve ductility and therefore need to be intentionally limited. Specifically, Ti and Nb are components that are inevitably introduced with raw materials and other sources, and Ti of more than 0.005% and 0.010% or less and Nb of more than 0.005% and 0.010% or less are typically introduced into steel. Thus, according to the method described below, it is necessary to avoid the unavoidable introduction of Ti and Nb and to limit the content of each of Ti and Nb to 0.0050% or less. By limiting the content of each of Ti and Nb to 0.0050% or less, the adverse effect of carbonitrides can be eliminated and excellent low temperature toughness and ductility can be guaranteed. The content of each of Ti and Nb is preferably adjusted to less than 0.0050%, and more preferably to 0.003% or less.
[049] Cu: 0,2% ou mais e menos que 2,0%[049] Cu: 0.2% or more and less than 2.0%
[050] O Cu tem um efeito de melhorar a resistência ao craqueamento por corrosão sob tensão induzida por cloreto em um ambiente com baixa concentração de cloreto. Deste ponto de vista, um teor de Cu de 0,2% ou mais é eficaz. Por outro lado, o Cu deteriora a resistência ao craqueamento por corrosão sob tensão induzida por cloreto em um ambiente com alta concentração de cloreto. Portanto, quando o Cu está contido, o teor de Cu é definido para menos de 2,0%. Um teor de Cu inferior a 0,2% não produz um efeito nas propriedades de craqueamento por corrosão sob tensão, e um teor de Cu de 2,0% ou mais causa o problema acima e incorre em aumento de custo. O teor de Cu é de preferência 0,3% ou mais. O teor de Cu é de preferência de 0,8% ou menos. O teor de Cu é mais preferencialmente de 0,3% ou mais e 0,8% ou menos.[050] Cu has an effect of improving chloride-induced stress corrosion cracking in an environment with low chloride concentration. From this point of view, a Cu content of 0.2% or more is effective. On the other hand, Cu deteriorates the cracking resistance by chloride-induced stress corrosion cracking in an environment with high chloride concentration. Therefore, when Cu is contained, the Cu content is set to less than 2.0%. A Cu content of less than 0.2% does not have an effect on stress corrosion cracking properties, and a Cu content of 2.0% or more causes the above problem and incurs increased cost. The Cu content is preferably 0.3% or more. The Cu content is preferably 0.8% or less. The Cu content is more preferably 0.3% or more and 0.8% or less.
[051] 0 < Cu/Ni ≤ 2[051] 0 < Cu/Ni ≤ 2
[052] No presente documento, em aço com alto teor de Mn contendo Cu e Ni, a fim de garantir excelente resistência ao craqueamento por corrosão induzido por cloreto, independentemente da concentração de cloreto, é importante controlar os teores de Cu e Ni dentro da faixa descrita acima e, adicionalmente, otimizar o equilíbrio entre o teor de Cu e o teor de Ni de modo a satisfazer 0 < Cu/Ni ≤ 2. No caso de Cu/Ni> 2, o teor de Ni é excessivamente pequeno em relação ao teor de Cu e uma excelente resistência ao craqueamento por corrosão sob tensão induzida por cloreto não pode ser alcançada em um ambiente com alta concentração de cloreto.[052] In the present document, in high Mn steel containing Cu and Ni, in order to ensure excellent resistance to chloride-induced corrosion cracking, regardless of the chloride concentration, it is important to control the Cu and Ni contents within the range described above and, additionally, optimize the balance between the Cu content and the Ni content in order to satisfy 0 < Cu/Ni ≤ 2. In the case of Cu/Ni> 2, the Ni content is excessively small in relation to to the Cu content and excellent resistance to chloride-induced stress corrosion cracking cannot be achieved in a high chloride environment.
[053] O saldo diferente dos componentes essenciais acima mencionados é Fe e impurezas inevitáveis. As impurezas inevitáveis incluem H, e um teor total de 0,01% ou menos pode ser permitido.[053] The different balance of the above mentioned essential components is Fe and unavoidable impurities. Inevitable impurities include H, and a total content of 0.01% or less may be allowed.
[054] Nesta revelação, a fim de melhorar ainda mais a resistência e a tenacidade em baixa temperatura, os seguintes elementos podem ser contidos conforme necessário, além dos componentes essenciais acima: pelo menos um selecionado do grupo que consiste em Mo: 2,0% ou menos, V: 2,0% ou menos, W: 2,0% ou menos, Mg: 0,0005% ou mais e 0,0050% ou menos, REM: 0,0010% ou mais e 0,0200% ou menos.[054] In this disclosure, in order to further improve low temperature strength and toughness, the following elements may be contained as needed in addition to the above essential components: at least one selected from the group consisting of Mo: 2.0 % or less, V: 2.0% or less, W: 2.0% or less, Mg: 0.0005% or more and 0.0050% or less, REM: 0.0010% or more and 0.0200 % or less.
[055] Mo: 2,0% ou menos, V: 2,0% ou menos, W: 2,0% ou menos[055] Mo: 2.0% or less, V: 2.0% or less, W: 2.0% or less
[056] Mo, V e W estabilizam a austenita e melhoram a resistência do metal base. Para obter tais efeitos, Mo, V e/ou W está preferencialmente contido em uma quantidade de 0,001% ou mais. Por outro lado, quando o teor de cada elemento adicionado está além de 2,0%, carbonitretos espessos são gerados, que podem se tornar uma origem de fratura e, adicionalmente, aumentar o custo de fabricação. Portanto, quando qualquer um desses elementos de liga é/são adicionados, o teor de cada elemento adicionado é de preferência 2,0% ou menos. O teor de cada elemento adicionado é mais preferencialmente de 0,003% ou mais. O teor de cada elemento adicionado é de preferência 1,7% ou menos, e mais preferencialmente 1,5% ou menos. Além disso, o teor de cada elemento adicionado é de preferência de 0,003% ou mais e 1,7% ou menos, e mais preferencialmente de 0,003% ou mais e 1,5% ou menos.[056] Mo, V and W stabilize the austenite and improve the strength of the base metal. To obtain such effects, Mo, V and/or W is preferably contained in an amount of 0.001% or more. On the other hand, when the content of each added element is beyond 2.0%, thick carbonitrides are generated, which can become a source of fracture and additionally increase the manufacturing cost. Therefore, when any of these alloying elements is/are added, the content of each added element is preferably 2.0% or less. The content of each element added is more preferably 0.003% or more. The content of each element added is preferably 1.7% or less, and more preferably 1.5% or less. Furthermore, the content of each element added is preferably 0.003% or more and 1.7% or less, and more preferably 0.003% or more and 1.5% or less.
[057] Mg: 0,0005% ou mais e 0,0050% ou menos, REM: 0,0010% ou mais e 0,0200% ou menos[057] Mg: 0.0005% or more and 0.0050% or less, REM: 0.0010% or more and 0.0200% or less
[058] Mg e REM são elementos úteis para o controle morfológico de inclusões e podem estar contidos conforme necessário. O controle morfológico das inclusões significa granular inclusões de sulfeto alongadas. O controle morfológico das inclusões melhora a ductilidade, a tenacidade e a resistência ao craqueamento por corrosão sob tensão induzida por sulfeto. Para obter tais efeitos, Mg está preferencialmente contido em uma quantidade de 0,0005% ou mais e REM está preferencialmente contido em uma quantidade de 0,0010% ou mais. Por outro lado, quando esses elementos estão contidos em uma grande quantidade, não apenas a quantidade de inclusões não metálicas pode ser aumentada, acabando por deteriorar a ductilidade, a tenacidade e a resistência ao craqueamento por corrosão sob tensão induzida por sulfeto, mas também uma desvantagem econômica pode ser acarretada. Portanto, quando o Mg está contido, o teor de Mg é de preferência de 0,0005% ou mais. O teor de Mg é de preferência de 0,0050% ou menos. Quando REM está contido, o teor de REM é de preferência de 0,0010% ou mais. O teor de REM é de preferência de 0,0200% ou menos. O teor de Mg é mais preferencialmente de 0,0010% ou mais. O teor de Mg é mais preferencialmente de 0,0040% ou menos. O teor de Mg é ainda preferencialmente de 0,0010% ou mais e 0,0040% ou menos. O teor de REM é mais preferencialmente de 0,0020% ou mais. O teor de REM é mais preferencialmente de 0,0150% ou menos. O teor de REM é ainda preferencialmente de 0,0020% ou mais e 0,0150% ou menos. Microestrutura Microestrutura contendo austenita como matriz[058] Mg and REM are useful elements for morphological control of inclusions and can be contained as needed. The morphological control of the inclusions means granulating elongated sulfide inclusions. Morphological control of inclusions improves ductility, toughness and resistance to sulphide-induced stress corrosion cracking. To obtain such effects, Mg is preferably contained in an amount of 0.0005% or more and REM is preferably contained in an amount of 0.0010% or more. On the other hand, when these elements are contained in a large amount, not only can the amount of non-metallic inclusions be increased, eventually deteriorating ductility, toughness, and sulphide-induced stress corrosion cracking resistance, but also a economic disadvantage may result. Therefore, when Mg is contained, the Mg content is preferably 0.0005% or more. The Mg content is preferably 0.0050% or less. When REM is contained, the REM content is preferably 0.0010% or more. The REM content is preferably 0.0200% or less. The Mg content is more preferably 0.0010% or more. The Mg content is more preferably 0.0040% or less. The Mg content is further preferably 0.0010% or more and 0.0040% or less. The REM content is more preferably 0.0020% or more. The REM content is more preferably 0.0150% or less. The REM content is further preferably 0.0020% or more and 0.0150% or less. Microstructure Microstructure containing austenite as matrix
[059] Quando um material de aço tem uma estrutura cristalina cúbica centrada no corpo (bcc), o material de aço pode causar fratura frágil em ambiente de baixa temperatura e, portanto, não é adequado para uso em um ambiente de baixa temperatura. Quando se presume que o material de aço é usado em um ambiente de baixa temperatura, é necessário que o material de aço tenha, como matriz, uma microestrutura de austenita, que tem uma estrutura cristalina cúbica de face centrada (fcc). Conforme usado neste documento, "contendo austenita como uma matriz" apresenta significado de que a razão de área da fase de austenita é de 90% ou mais. O restante, além da fase de austenita, é a fase de ferrita ou martensita. Claro, a razão de área da fase de austenita pode ser de 100%. Método de fabricação[059] When a steel material has a body-centered cubic (bcc) crystal structure, the steel material may cause brittle fracture in a low-temperature environment and is therefore not suitable for use in a low-temperature environment. When the steel material is assumed to be used in a low temperature environment, it is necessary that the steel material has, as a matrix, an austenite microstructure, which has a face-centered cubic (fcc) crystal structure. As used in this document, "containing austenite as a matrix" means that the area ratio of the austenite phase is 90% or more. The remainder, in addition to the austenite phase, is the ferrite or martensite phase. Of course, the area ratio of the austenite phase can be 100%. manufacturing method
[060] O método de fabricação de aço com alto teor de Mn desta revelação compreende: aquecer um material de aço tendo a composição química acima mencionada; laminar a quente o material de aço aquecido para obter uma chapa laminada a quente; e submeter a chapa laminada a quente a um tratamento de resfriamento. Além disso, no método de fabricação de aço com alto teor de Mn desta revelação, a faixa de temperatura no aquecimento do material de aço é de 1.100ºC a[060] The high Mn steel fabrication method of this disclosure comprises: heating a steel material having the aforementioned chemical composition; hot rolling the heated steel material to obtain a hot rolled sheet; and subjecting the hot-rolled sheet to a cooling treatment. Furthermore, in the high Mn steel fabrication method of this disclosure, the temperature range in heating the steel material is from 1100°C to
1.300ºC, a temperatura de acabamento de laminação na laminação a quente é de 750ºC ou superior e inferior de 950ºC, e a taxa de resfriamento média de uma temperatura igual ou superior (a temperatura de acabamento de laminação -100ºC) a uma faixa de temperatura de 300ºC a 650ºC no tratamento de resfriamento é de 0,5 ºC/s ou mais.1300°C, the hot rolling finishing temperature in hot rolling is 750°C or higher and lower than 950°C, and the average cooling rate from a temperature equal to or higher (the rolling finishing temperature -100°C) at a temperature range from 300ºC to 650ºC in the cooling treatment is 0.5ºC/s or more.
[061] Na fabricação do aço com alto teor de Mn desta revelação, o material de aço pode ser obtido a partir de aço fundido com a composição química acima mencionada que é preparada pela fabricação de aço usando um método publicamente conhecido, como o uso de um conversor ou um forno de aquecimento elétrico. Além disso, o aço com alto teor de Mn também pode ser submetido ao refinamento secundário em um forno de desgaseificação a vácuo. Durante o refinamento secundário, para limitar os teores de Ti e Nb que impedem o controle microestrutural adequado dentro da faixa acima mencionada, é necessário evitar que Ti e Nb sejam inevitavelmente introduzidos com matérias-primas e outras fontes, de modo a reduzir os teores de Ti e Nb. Por exemplo, ao reduzir a basicidade da escória durante o estágio de refino, esses elementos de liga são concentrados na escória a ser descarregada, reduzindo assim as concentrações de Ti e Nb em um produto final de lingote. Alternativamente, o aço fundido pode ser oxidado soprando oxigênio, e as ligas de Ti e Nb podem ser suspensas e separadas durante o refluxo. Posteriormente, é preferível transformar o aço em um material de aço, como um lingote com um tamanho determinado, por um método de fabricação de aço conhecido publicamente, como fundição contínua ou lingotamento. O lingote após o lingotamento contínuo pode ser submetido ao desgaste para obtenção de um material de aço.[061] In making the high Mn steel of this disclosure, steel material can be obtained from molten steel with the aforementioned chemical composition which is prepared by steel making using a publicly known method such as the use of a converter or an electric heating furnace. In addition, high Mn steel can also be subjected to secondary refinement in a vacuum degassing furnace. During secondary refinement, in order to limit the Ti and Nb contents that prevent adequate microstructural control within the aforementioned range, it is necessary to avoid that Ti and Nb are inevitably introduced with raw materials and other sources, in order to reduce the Ti and Nb contents. You and Nb. For example, by reducing the basicity of the slag during the refining stage, these alloying elements are concentrated in the slag to be discharged, thus reducing the concentrations of Ti and Nb in a final ingot product. Alternatively, the molten steel can be oxidized by blowing oxygen, and the Ti and Nb alloys can be suspended and separated during reflux. Subsequently, it is preferable to transform the steel into a steel material, such as an ingot of a certain size, by a publicly known steelmaking method, such as continuous casting or casting. The ingot after continuous casting can be subjected to wear to obtain a steel material.
[062] Além disso, as condições de fabricação são definidas especificamente abaixo para transformar o material de aço acima mencionado em um material de aço exibindo alta resistência, excelente tenacidade em baixa temperatura e ductilidade.[062] Furthermore, the manufacturing conditions are specifically defined below to transform the aforementioned steel material into a steel material exhibiting high strength, excellent low temperature toughness and ductility.
[063] Temperatura de aquecimento de um material de aço: 1.100ºC ou superior e 1.300ºC ou inferior.[063] Heating temperature of a steel material: 1,100ºC or higher and 1,300ºC or lower.
[064] De modo a espessar o tamanho do grão do cristal na microestrutura do material de aço, a temperatura de aquecimento, antes da laminação a quente, é ajustada para 1.100ºC ou mais. No entanto, a temperatura de aquecimento além de[064] In order to thicken the crystal grain size in the microstructure of the steel material, the heating temperature before hot rolling is set to 1100°C or more. However, the heating temperature beyond
1.300ºC pode desencadear a fusão local. Assim, o limite superior da temperatura de aquecimento é definido para 1.300ºC. A temperatura é controlada com base na temperatura da superfície do material de aço.1300ºC can trigger local melting. Thus, the upper limit of the heating temperature is set to 1300°C. The temperature is controlled based on the surface temperature of the steel material.
[065] Temperatura de acabamento de laminação: 750ºC ou superior e inferior a 950ºC.[065] Lamination finishing temperature: 750ºC or higher and lower than 950ºC.
[066] O material de aço (lingote de aço ou tarugo) é aquecido e posteriormente submetido à laminação a quente. De modo a obter grãos de cristal espessos, é preferível aumentar a taxa de redução de laminação acumulada em alta temperatura. Ou seja, a laminação a quente em baixa temperatura refina a microestrutura e introduz excessivamente a deformação de trabalho, deteriorando a tenacidade em baixa temperatura. Portanto, o limite inferior da temperatura de acabamento da laminação na laminação a quente é definido para 750ºC em termos de uma temperatura de superfície da chapa de aço. Por outro lado, o acabamento da laminação em uma faixa de temperatura de 950ºC ou superior resultará em um tamanho de grão excessivamente espesso e, portanto, o limite de elasticidade desejado não pode ser obtido. Portanto, a laminação de acabamento final precisa ser executada em uma ou mais passagens a menos de 950ºC.[066] The steel material (steel ingot or billet) is heated and then subjected to hot rolling. In order to obtain thick crystal grains, it is preferable to increase the lamination reduction rate accumulated at high temperature. That is, low-temperature hot rolling refines the microstructure and excessively introduces work deformation, deteriorating low-temperature toughness. Therefore, the lower limit of hot rolling mill finish temperature is set to 750°C in terms of a steel sheet surface temperature. On the other hand, finishing the lamination in a temperature range of 950°C or higher will result in an excessively thick grain size and therefore the desired yield point cannot be achieved. Therefore, final finish lamination needs to be performed in one or more passes at less than 950°C.
[067] Taxa de resfriamento média de uma temperatura igual ou superior (a temperatura de acabamento de laminação -100ºC) a uma faixa de temperatura de 300ºC a 650ºC: 0,5ºC/s ou mais.[067] Average cooling rate from a temperature equal to or greater (the lamination finishing temperature -100ºC) at a temperature range of 300ºC to 650ºC: 0.5ºC/s or more.
[068] Após a laminação a quente, o resfriamento é realizado imediatamente. O resfriamento lento da chapa de aço após a laminação a quente promove a formação de precipitados, deteriorando a tenacidade em baixas temperaturas. O resfriamento da chapa de aço a uma taxa de resfriamento de 0,5ºC/s ou mais em uma faixa de temperatura predeterminada pode prevenir a formação desses precipitados. Além disso, o resfriamento excessivo distorce a chapa de aço, deteriorando a produtividade. Portanto, o limite superior da temperatura inicial de resfriamento pode ser definido em 900ºC. Além disso, o limite inferior da temperatura inicial de resfriamento é definido na (temperatura de acabamento de laminação -[068] After hot rolling, cooling is carried out immediately. Slow cooling of the steel sheet after hot rolling promotes the formation of precipitates, deteriorating toughness at low temperatures. Cooling the steel sheet at a cooling rate of 0.5°C/s or more over a predetermined temperature range can prevent these precipitates from forming. In addition, excessive cooling distorts the steel sheet, deteriorating productivity. Therefore, the upper limit of the initial cooling temperature can be set to 900°C. Also, the lower limit of the initial cooling temperature is set at (laminating finish temperature -
100ºC). O início do resfriamento a partir de uma temperatura inferior a essa temperatura promove a formação de precipitados após a laminação a quente, deteriorando a tenacidade em baixas temperaturas. Além disso, a temperatura final de resfriamento está dentro de uma faixa de temperatura de 300ºC a 650ºC. Isso ocorre porque o resfriamento até a faixa de temperatura acima pode suprimir a precipitação de carbonetos que reduzem a tenacidade. Pelas razões acima mencionadas, no resfriamento após a laminação a quente, a taxa média de resfriamento em uma superfície da chapa de aço a partir de uma temperatura igual ou superior a (temperatura de acabamento de laminação -100ºC) em termos de uma temperatura superficial da chapa de aço, para uma faixa de temperatura de 300ºC a 650ºC é definida como sendo de 0,5ºC/s ou mais. Por outro lado, do ponto de vista da produção industrial, a taxa média de resfriamento é preferencialmente de 200ºC/s ou menos. A taxa de resfriamento é calculada como uma taxa média de resfriamento da chapa de aço por cálculo de simulação com base na mudança de temperatura de sua superfície.100°C). The start of cooling from a temperature below this temperature promotes the formation of precipitates after hot rolling, deteriorating the toughness at low temperatures. Furthermore, the final cooling temperature is within a temperature range of 300°C to 650°C. This is because cooling to the above temperature range can suppress the precipitation of carbides that reduce toughness. For the reasons mentioned above, in cooling after hot rolling, the average rate of cooling on a steel sheet surface from a temperature equal to or greater than (rolling finish temperature -100°C) in terms of a surface temperature of the sheet steel, for a temperature range of 300°C to 650°C is defined as being 0.5°C/s or more. On the other hand, from an industrial production point of view, the average cooling rate is preferably 200°C/s or less. The cooling rate is calculated as an average rate of cooling of the steel sheet by simulation calculation based on its surface temperature change.
[069] Além disso, no processo de fundição acima mencionado, durante o resfriamento, o tempo de resfriamento na faixa de temperatura de 1.400ºC a 1.300ºC em termos de uma temperatura superficial do aço é preferencialmente controlado para 100 s ou menos. O controle do tempo de resfriamento no processo de fundição, conforme descrito acima, promove a precipitação composta de MnS contendo inclusões à base de Ca, como Ca (O, S) como núcleo e o número de (Ca, Mn) S é aumentado. Como resultado, o MnS não cresce nos limites dos grãos do cristal ou dentro dos grãos do cristal e, portanto, a proporção de MnS alongado é reduzida. Por meio desse controle morfológico de inclusões à base de Ca, aço com alto teor de Mn com uma boa redução de área de até 51% ou mais pode ser obtido.[069] Furthermore, in the aforementioned casting process, during cooling, the cooling time in the temperature range of 1400°C to 1300°C in terms of a steel surface temperature is preferably controlled to 100 s or less. Controlling the cooling time in the casting process, as described above, promotes precipitation composed of MnS containing Ca-based inclusions such as Ca (O, S) as the core and the number of (Ca, Mn) S is increased. As a result, MnS does not grow on crystal grain boundaries or within crystal grains, and therefore the proportion of elongated MnS is reduced. Through this morphological control of Ca-based inclusions, high Mn steel with a good area reduction of up to 51% or more can be obtained.
[070] Esta revelação será descrita em mais detalhes abaixo por meio de exemplos. Observe que esta revelação não se limita aos exemplos a seguir.[070] This revelation will be described in more detail below by way of examples. Note that this revelation is not limited to the following examples.
[071] Os lingotes de aço com as composições químicas listadas na Tabela 1 foram obtidos como materiais de aço por um processo de refino com conversor e panela e fusão contínua. Em seguida, os lingotes de aço obtidos foram submetidos ao desgaste e laminação a quente para obter chapas de aço com uma espessura de até 32 mm nas condições listadas na Tabela 2. As propriedades de tração, tenacidade e microestruturas das chapas de aço foram avaliadas conforme descrito abaixo.[071] Steel ingots with the chemical compositions listed in Table 1 were obtained as steel materials by a converter and ladle refining process and continuous melting. Then, the steel ingots obtained were subjected to wear and hot rolling to obtain steel sheets with a thickness of up to 32 mm under the conditions listed in Table 2. The tensile properties, toughness and microstructures of the steel sheets were evaluated according to Described below.
[072] (1) Propriedades de ensaio de tração[072] (1) Tensile test properties
[073] JIS NO. 4 corpos de prova de tração foram coletados das chapas de aço obtidas com uma espessura de chapa de mais de 15 mm. Corpos de prova de tração de barra redonda com um diâmetro de porção paralela de 6 mm e um comprimento de referência de 25 mm foram coletados das chapas de aço obtidas com uma espessura de chapa inferior a 15 mm. Em seguida, os corpos de prova foram submetidos a um ensaio de tração para investigar as propriedades do ensaio de tração. Nesta revelação, quando uma corpo de prova tinha uma tensão de escoamento de 400 MPa ou mais e uma tensão-deformação de 800 MPa ou mais, a chapa de aço correspondente foi determinada como tendo excelentes propriedades de tração e alta resistência. Além disso, quando uma corpo de prova tinha uma redução de área de 50% ou mais, a chapa de aço correspondente foi determinada como tendo excelente ductilidade.[073] JIS NO. 4 tensile test specimens were collected from steel sheets obtained with a sheet thickness of more than 15 mm. Round bar tensile specimens with a parallel portion diameter of 6 mm and a reference length of 25 mm were collected from steel sheets obtained with a sheet thickness of less than 15 mm. Then, the specimens were subjected to a tensile test to investigate the properties of the tensile test. In this disclosure, when a specimen had a yield strength of 400 MPa or more and a stress-strain of 800 MPa or more, the corresponding steel sheet was determined to have excellent tensile properties and high strength. Furthermore, when a specimen had an area reduction of 50% or more, the corresponding steel sheet was determined to have excellent ductility.
[074] (2) Tenacidade em baixa temperatura[074] (2) Low temperature toughness
[075] Os corpos de prova de tamanho real Charpy V-notch foram retirados da direção paralela à direção de laminação em uma posição da superfície da chapa de aço a uma profundidade de 1/4 da espessura da chapa (doravante, referida como posição 1/4 da espessura da chapa) de cada chapa de aço com mais de 20 mm de espessura, ou em uma posição da superfície da chapa de aço a uma profundidade de 1/2 da espessura da chapa (doravante, referida como 1/2 posição da espessura da chapa) de cada chapa de aço não superior a 20 mm de espessura, em conformidade com JIS Z 2202 (1998). Em seguida, os corpos de prova foram submetidos ao ensaio de impacto Charpy em conformidade com JIS Z 2242 (1998), onde três corpos de prova foram usados para cada chapa de aço, para determinar a energia absorvida a -196ºC e avaliar a tenacidade do metal base. Nesta revelação, quando os três corpos de prova tinham uma energia absorvida média (vE-196) de 100 J ou mais, a chapa de aço correspondente foi determinada como tendo excelente tenacidade de metal base em baixa temperatura. Para chapas de aço com uma espessura de chapa inferior a 10 mm, corpos de prova Charpy V-notch de meio tamanho foram coletados das chapas de aço e da mesma forma submetidos ao ensaio de impacto Charpy. Para chapas de aço com espessura de chapa inferior a 10 mm, quando os corpos de prova tinham uma energia absorvida média de 20 J ou mais, a chapa de aço correspondente foi determinada como tendo excelente tenacidade de metal base em baixa temperatura.[075] Full-size Charpy V-notch specimens were taken from the direction parallel to the rolling direction at a position on the surface of the steel plate at a depth of 1/4 of the plate thickness (hereinafter referred to as position 1 /4 of the plate thickness) of each steel plate more than 20 mm thick, or in a position on the surface of the steel plate at a depth of 1/2 of the plate thickness (hereinafter referred to as 1/2 position sheet thickness) of each steel sheet not exceeding 20 mm in thickness, in accordance with JIS Z 2202 (1998). Then, the specimens were submitted to the Charpy impact test in accordance with JIS Z 2242 (1998), where three specimens were used for each steel plate, to determine the energy absorbed at -196ºC and to evaluate the toughness of the material. base metal. In this disclosure, when the three specimens had an average absorbed energy (vE-196) of 100 J or more, the corresponding steel sheet was determined to have excellent base metal toughness at low temperature. For steel sheets with a sheet thickness of less than 10 mm, half-sized Charpy V-notch specimens were collected from the steel sheets and similarly subjected to the Charpy impact test. For steel sheets with sheet thickness less than 10 mm, when the specimens had an average absorbed energy of 20 J or more, the corresponding steel sheet was determined to have excellent base metal toughness at low temperature.
[076] (3) Ensaio de craqueamento por corrosão sob tensão[076] (3) Stress corrosion cracking test
[077] A resistência ao craqueamento por corrosão sob tensão das amostras 32 e 33 foi avaliada em uma solução de cloreto de magnésio em ebulição, em conformidade com ASTM G36 (doravante, podendo ser referido como "Ensaio de solução de cloreto de magnésio em ebulição"). Como corpo de prova, foi usado um corpo de prova de dobra em U em conformidade com ASTM G30 Exemplo a. Um corpo de prova de 2,5 mm de espessura x 20 mm de largura x 80 mm de comprimento foi tirado na direção C de uma posição de 1 mm abaixo da superfície de cada chapa de aço. O corpo de prova foi dobrado no centro do mesmo, na direção longitudinal com 5R e submetido ao ensaio.[077] The stress corrosion cracking resistance of samples 32 and 33 was evaluated in a boiling magnesium chloride solution in accordance with ASTM G36 (hereinafter referred to as "Boiling Magnesium Chloride Solution Test "). As a specimen, a U-bend specimen conforming to ASTM G30 was used Example a. A specimen 2.5 mm thick x 20 mm wide x 80 mm long was taken in the C direction from a position 1 mm below the surface of each steel plate. The specimen was bent in its center, in the longitudinal direction with 5R and submitted to the test.
[078] O tempo de ensaio foi de 400 horas. Após o ensaio, os corpos de prova sem trincas observadas na superfície foram considerados como tendo excelente resistência ao craqueamento por corrosão sob tensão induzida por cloreto. Na Tabela 3, os casos em que não foram observados craqueamentos na superfície são indicados como “bons” e os casos em que os craqueamentos foram observados visualmente na superfície são indicados como “ruins”.[078] The test time was 400 hours. After the test, the specimens without cracks observed on the surface were considered to have excellent resistance to chloride-induced stress corrosion cracking. In Table 3, cases where no cracking was observed on the surface are indicated as “good” and cases where cracking was visually observed on the surface are indicated as “bad”.
[079] Aço com alto teor de Mn desta revelação foi confirmado para satisfazer o desempenho desejado acima mencionado (uma tensão de escoamento de metal de base de 400 MPa ou mais, uma redução de área de 50% ou mais, uma energia absorvida média (vE-196) de 100 J ou mais (20 J ou mais para um corpo de prova de meio tamanho) para tenacidade em baixa temperatura). Por outro lado, os exemplos comparativos fora do escopo desta revelação não satisfazem o desempenho desejado acima mencionado em termos de um ou mais de tensão de escoamento, redução de área e tenacidade em baixa temperatura.[079] High Mn steel from this disclosure has been confirmed to meet the aforementioned desired performance (a base metal yield strength of 400 MPa or more, an area reduction of 50% or more, an average absorbed energy ( vE-196) of 100 J or more (20 J or more for a half-size specimen) for low temperature toughness). On the other hand, comparative examples outside the scope of this disclosure do not satisfy the aforementioned desired performance in terms of one or more of yield stress, area reduction, and low temperature toughness.
[080] Além disso, a amostra 32, na qual Cu e Ni estavam contidos de modo que Cu/Ni estivesse dentro da faixa predeterminada. exibiu excelente resistência ao craqueamento por corrosão sob tensão induzida por cloreto. Por outro lado, na amostra 33 onde Cu/Ni estavam fora da faixa predeterminada, resistência suficiente ao craqueamento por corrosão sob tensão induzida por cloreto não pôde ser confirmada.[080] Also, sample 32, in which Cu and Ni were contained so that Cu/Ni was within the predetermined range. exhibited excellent resistance to chloride-induced stress corrosion cracking. On the other hand, in sample 33 where Cu/Ni were outside the predetermined range, sufficient resistance to chloride-induced stress corrosion cracking could not be confirmed.
Tabela 1 Composição Química (Porcentagem em peso) Número do aço C Si Mn P S Al Cr O N Nb Ti V Cu Ni Mo W Ca Mg REM Ca/S Cu/Ni ObservaçõesTable 1 Chemical Composition (Percent by Weight) Steel Number C Si Mn P S Al Cr O N Nb Ti V Cu Ni Mo W Ca Mg REM Ca/S Cu/Ni Remarks
A 0,189 0,44 28,5 0,015 0,0030 0,042 4,01 0,0020 0,0205 0,002 0,003 - - 0,04 - - 0,0041 - - 1,4 - ExemploA 0.189 0.44 28.5 0.015 0.0030 0.042 4.01 0.0020 0.0205 0.002 0.003 - - 0.04 - - 0.0041 - - 1.4 - Example
B 0,652 0,18 22,4 0,011 0,0048 0,031 2,52 0,0041 0,0374 0,001 0,001 - - 0,05 - - 0,0072 - - 1,5 - ExemploB 0.652 0.18 22.4 0.011 0.0048 0.031 2.52 0.0041 0.0374 0.001 0.001 - - 0.05 - - 0.0072 - - 1.5 - Example
C 0,435 0,38 24,1 0,023 0,0038 0,027 4,50 0,0022 0,0241 0,002 0,001 - 0,31 0,07 - - 0,0080 - - 2,1 4,4 ExemploC 0.435 0.38 24.1 0.023 0.0038 0.027 4.50 0.0022 0.0241 0.002 0.001 - 0.31 0.07 - - 0.0080 - - 2.1 4.4 Example
D 0,339 0,76 20,4 0,019 0,0062 0,042 3,04 0,0031 0,0185 0,002 0,002 0,04 - 0,02 0,41 - 0,0075 - - 1,2 - ExemploD 0.339 0.76 20.4 0.019 0.0062 0.042 3.04 0.0031 0.0185 0.002 0.002 0.04 - 0.02 0.41 - 0.0075 - - 1.2 - Example
E 0,285 0,35 28,2 0,024 0,0021 0,067 1,85 0,0023 0,0255 0,001 0,003 - - 0,01 - 0,07 0,0023 - - 1,1 - ExemploE 0.285 0.35 28.2 0.024 0.0021 0.067 1.85 0.0023 0.0255 0.001 0.003 - - 0.01 - 0.07 0.0023 - - 1.1 - Example
F 0,463 0,31 26,8 0,017 0,0045 0,038 6,52 0,0040 0,0375 0,003 0,001 - - 0,06 - - 0,0063 - - 1,4 - ExemploF 0.463 0.31 26.8 0.017 0.0045 0.038 6.52 0.0040 0.0375 0.003 0.001 - - 0.06 - - 0.0063 - - 1.4 - Example
23/27 G 0,342 0,38 22,8 0,021 0,0019 0,047 2,52 0,0030 0,0201 0,002 0,001 - 0,45 0,08 - - 0,0040 0,0011 - 2,1 5,6 Exemplo23/27 G 0.342 0.38 22.8 0.021 0.0019 0.047 2.52 0.0030 0.0201 0.002 0.001 - 0.45 0.08 - - 0.0040 0.0011 - 2.1 5.6 Example
H 0,412 0,18 20,4 0,017 0,0015 0,030 2,05 0,0029 0,0075 0,002 0,001 - - 0,09 - - 0,0024 - 0,0027 1,6 - ExemploH 0.412 0.18 20.4 0.017 0.0015 0.030 2.05 0.0029 0.0075 0.002 0.001 - - 0.09 - - 0.0024 - 0.0027 1.6 - Example
I 0,325 0,14 25,2 0,020 0,0028 0,042 5,21 0,0024 0,0152 0,003 0,002 - - 0,03 - - 0,0031 - - 1,1 - ExemploI 0.325 0.14 25.2 0.020 0.0028 0.042 5.21 0.0024 0.0152 0.003 0.002 - - 0.03 - - 0.0031 - - 1.1 - Example
J 0,420 0,37 23,7 0,014 0,0012 0,035 4,22 0,0023 0,0214 0,002 0,004 - 0,62 0,07 - - 0,0042 - - 3,5 8,9 ExemploJ 0.420 0.37 23.7 0.014 0.0012 0.035 4.22 0.0023 0.0214 0.002 0.004 - 0.62 0.07 - - 0.0042 - - 3.5 8.9 Example
K 0,572 0,32 26,1 0,016 0,0029 0,032 4,04 0,0021 0,0099 0,001 0,003 - - 0,05 - - 0,0056 - - 1,9 - ExemploK 0.572 0.32 26.1 0.016 0.0029 0.032 4.04 0.0021 0.0099 0.001 0.003 - - 0.05 - - 0.0056 - - 1.9 - Example
Exemplo L 0,945 0,42 20,3 0,003 0,0026 0,034 4,00 0,0039 0,0311 0,003 0,004 - - 0,01 - - 0,0029 - - 1,1 - Comparativo Exemplo M 0,109 0,04 23,9 0,019 0,0032 0,042 5,23 0,0012 0,0275 0,002 0,001 - - - - - 0,0042 - - 1,3 - Comparativo Exemplo N 0,132 0,52 15,8 0,005 0,0045 0,042 2,32 0,0034 0,0455 0,003 0,003 - - 0,03 - - 0,0052 - - 1,2 - Comparativo Exemplo O 0,226 0,47 23,2 0,047 0,0063 0,050 1,85 0,0041 0,0336 0,001 0,003 - - 0,01 - - 0,0068 - - 1,1 - Comparativo Exemplo P 0,327 0,28 27,4 0,028 0,0095 0,021 1,99 0,0032 0,0074 0,001 0,003 - - 0,02 - - 0,0097 - - 1,0 - Comparativo Exemplo R 0,280 0,41 26,8 0,017 0,0039 0,052 7,84 0,0028 0,0195 0,003 0,001 - - 0,01 - - 0,0048 - - 1,2 - Comparativo Exemplo S 0,427 0,28 25,7 0,024 0,0033 0,047 6,07 0,0075 0,0205 0,003 0,002 - - 0,02 - - 0,0040 - - 1,2 - Comparativo Exemplo T 0,353 0,11 24,9 0,027 0,0045 0,032 3,31 0,0028 0,0769 0,003 0,002 - - 0,03 - - 0,0051 - - 1,1 - Comparativo Exemplo U 0,462 0,55 25,3 0,022 0,0043 0,027 4,22 0,0021 0,0255 0,003 0,003 - - 0,01 - - 0,0029 - - 0,7 - ComparativoExample L 0.945 0.42 20.3 0.003 0.0026 0.034 4.00 0.0039 0.0311 0.003 0.004 - - 0.01 - - 0.0029 - - 1.1 - Comparative Example M 0.109 0.04 23, 9 0.019 0.0032 0.042 5.23 0.0012 0.0275 0.002 0.001 - - - - - 0.0042 - - 1.3 - Comparative Example N 0.132 0.52 15.8 0.005 0.0045 0.042 2.32 0 .0034 0.0455 0.003 0.003 - - 0.03 - - 0.0052 - - 1.2 - Comparative Example O 0.226 0.47 23.2 0.047 0.0063 0.050 1.85 0.0041 0.0336 0.001 0.003 - - 0.01 - - 0.0068 - - 1.1 - Comparative Example P 0.327 0.28 27.4 0.028 0.0095 0.021 1.99 0.0032 0.0074 0.001 0.003 - - 0.02 - - 0, 0097 - - 1.0 - Comparative Example R 0.280 0.41 26.8 0.017 0.0039 0.052 7.84 0.0028 0.0195 0.003 0.001 - - 0.01 - - 0.0048 - - 1.2 - Comparative Example S 0.427 0.28 25.7 0.024 0.0033 0.047 6.07 0.0075 0.0205 0.003 0.002 - - 0.02 - - 0.0040 - - 1.2 - Comparative Example T 0.353 0.11 24, 9 0.027 0.0045 0.032 3.31 0.0028 0.0769 0.003 0.002 - - 0.03 - - 0.0051 - - 1.1 - Comparative Example U 0.462 0.55 25.3 0.022 0.0043 0.027 4, 22 0.0021 0, 0255 0.003 0.003 - - 0.01 - - 0.0029 - - 0.7 - Comparative
Composição Química (Porcentagem em peso) Número do aço C Si Mn P S Al Cr O N Nb Ti V Cu Ni Mo W Ca Mg REM Ca/S Cu/Ni ObservaçõesChemical Composition (Percent by weight) Steel number C Si Mn P S Al Cr O N Nb Ti V Cu Ni Mo W Ca Mg REM Ca/S Cu/Ni Remarks
V 0,440 0,29 24,5 0,019 0,0037 0,034 4,34 0,0027 0,0224 0,001 0,002 - - 0,08 - - 0,0038 - - 1,0 - ExemploV 0.440 0.29 24.5 0.019 0.0037 0.034 4.34 0.0027 0.0224 0.001 0.002 - - 0.08 - - 0.0038 - - 1.0 - Example
Exemplo W 0,384 0,82 20,9 0,027 0,0004 0,045 3,22 0,0033 0,0205 0,001 0,003 - - 0,03 - - 0,0004 - - 1,0 - Comparativo Exemplo X 0,587 0,44 25,8 0,022 0,0025 0,019 3,97 0,0024 0,0128 0,002 0,001 - - 0,01 0,14 - 0,0023 - - 0,9 - Comparativo Exemplo Y 0,602 0,25 23,3 0,025 0,0020 0,034 2,62 0,0032 0,0246 0,004 0,011 - - 0,02 - 0,20 0,0029 - - 1,5 - Comparativo Exemplo Z 0,080 0,36 20,4 0,019 0,0046 0,042 3,85 0,0021 0,0237 0,003 0,004 - - 0,02 - - 0,0048 - - 1,0 - Comparativo AA 0,290 0,39 27,6 0,012 0,0030 0,042 4,20 0,0020 0,0190 0,002 0,003 - 0,40 0,30 - - 0,0033 - - 1,1 1,3 Exemplo Exemplo de BB 0,280 0,39 27,8 0,012 0,0030 0,042 4,20 0,0020 0,0210 0,002 0,003 - 0,40 0,05 - - 0,0033 - - 1,1 8,0 ReferênciaExample W 0.384 0.82 20.9 0.027 0.0004 0.045 3.22 0.0033 0.0205 0.001 0.003 - - 0.03 - - 0.0004 - - 1.0 - Comparative Example X 0.587 0.44 25, 8 0.022 0.0025 0.019 3.97 0.0024 0.0128 0.002 0.001 - - 0.01 0.14 - 0.0023 - - 0.9 - Comparative Example Y 0.602 0.25 23.3 0.025 0.0020 0.034 2.62 0.0032 0.0246 0.004 0.011 - - 0.02 - 0.20 0.0029 - - 1.5 - Comparative Example Z 0.080 0.36 20.4 0.019 0.0046 0.042 3.85 0.0021 0.0237 0.003 0.004 - - 0.02 - - 0.0048 - - 1.0 - Comparative AA 0.290 0.39 27.6 0.012 0.0030 0.042 4.20 0.0020 0.0190 0.002 0.003 - 0.40 0.30 - - 0.0033 - - 1.1 1.3 Example Example of BB 0.280 0.39 27.8 0.012 0.0030 0.042 4.20 0.0020 0.0210 0.002 0.003 - 0.40 0.05 - - 0.0033 - - 1.1 8.0 Reference
24/2724/27
Tabela 2 Método de laminação a quente Tempo de Temperatura Espes Temperatur Temperat resfriamento Temperat de resfriamento Númer sura a de ura inicial Númer de 1.400°C a ura de média para o da da acabamento de o do 1.300°C aquecime faixa de Observações amostr chapa de resfriamen aço durante fusão nto do aço temperatura de a laminação to 300°C a 650°C (s) (mm) (°C) (°C) (°C) (°C/s)Table 2 Hot Rolling Method Temperature Time Specs Temperatur Cooling Temperat Cooling Temperat Initial ure number 1400°C average ure to finish 1300°C heat range Observations sample sheet metal cooling steel during steel melting rolling temperature to 300°C to 650°C (s) (mm) (°C) (°C) (°C) (°C/s)
1 A 20 32 1160 863 836 8 Exemplo1 A 20 32 1160 863 836 8 Example
2 B 50 23 1180 825 795 11 Exemplo2 B 50 23 1180 825 795 11 Example
3 C 60 12 1150 781 726 13 Exemplo3 C 60 12 1150 781 726 13 Example
4 D 80 21 1120 792 760 10 Exemplo4 D 80 21 1120 792 760 10 Example
5 E 20 24 1130 860 830 9 Exemplo5 E 20 24 1130 860 830 9 Example
6 F 30 14 1130 842 787 11 Exemplo6 F 30 14 1130 842 787 11 Example
7 G 30 8 1260 885 821 15 Exemplo7 G 30 8 1260 885 821 15 Example
8 H 40 9 1200 832 773 12 Exemplo8 H 40 9 1200 832 773 12 Example
9 I 50 14 1140 828 772 4 Exemplo9 I 50 14 1140 828 772 4 Example
10 J 70 29 1160 858 831 0,9 Exemplo10 J 70 29 1160 858 831 0.9 Example
11 K 30 11 1110 755 705 11 Exemplo11 K 30 11 1110 755 705 11 Example
12 J 20 12 1150 775 723 11 Exemplo Exemplo 13 L 30 19 1230 765 733 8 Comparativo Exemplo 14 M 50 30 1180 885 858 7 Comparativo Exemplo 15 N 30 13 1100 820 765 11 Comparativo Exemplo 16 O 40 24 1130 853 823 9 Comparativo Exemplo 17 P 50 20 1190 804 761 6 Comparativo Exemplo 18 R 20 20 1150 801 764 9 Comparativo Exemplo 19 S 40 14 1110 814 758 11 Comparativo Exemplo 20 T 30 28 1150 852 828 2 Comparativo Exemplo 21 C 50 11 1170 669 614 10 Comparativo Exemplo 22 D 20 18 1220 807 775 0,3 Comparativo Exemplo 23 E 30 24 1020 853 823 10 Comparativo Exemplo 24 U 50 10 1120 760 713 11 Comparativo 25 V 30 12 1180 805 742 12 Exemplo Exemplo 26 W 20 22 1150 773 738 10 Comparativo Exemplo 27 X 30 10 1090 741 693 12 Comparativo12 J 20 12 1150 775 723 11 Example Example 13 L 30 19 1230 765 733 8 Comparative Example 14 M 50 30 1180 885 858 7 Comparative Example 15 N 30 13 1100 820 765 11 Comparative Example 16 O 40 40 24 1 17 P 50 20 1190 804 761 6 Comparative Example 18 R 20 20 1150 801 764 9 Comparative Example 19 S 40 14 1110 814 758 11 Comparative Example 20 T 30 28 1150 852 828 2 Comparative Example 21 C 50 11 11 Comparative Example 20 T 30 28 1150 852 828 2 Comparative Example 21 C 50 11 1 1 22 D 20 18 1220 807 775 0.3 Comparative Example 23 E 30 24 1020 853 823 10 Comparative Example 24 U 50 10 1120 760 713 11 Comparative 25 V 30 12 1180 805 742 12 Example Example 26 W 1 50 27 73 Example 27 X 30 10 1090 741 693 12 Comparative
Método de laminação a quente Tempo de Temperatura Espes Temperatur Temperat resfriamento Temperat de resfriamento Númer sura a de ura inicial Númer de 1.400°C a ura de média para o da da acabamento de o do 1.300°C aquecime faixa de Observações amostr chapa de resfriamen aço durante fusão nto do aço temperatura de a laminação to 300°C a 650°C (s) (mm) (°C) (°C) (°C) (°C/s) Exemplo 28 A 50 30 1290 984 952 8 Comparativo Exemplo 29 Y 20 8 1130 852 796 12 Comparativo Exemplo 30 Z 30 28 1150 821 788 9 Comparativo 31 A 300 32 1160 863 836 8 Exemplo 32 AA 20 30 1100 900 850 10 Exemplo Exemplo de 33 BB 30 30 1100 900 850 10 ReferênciaHot Rolling Method Temperature Time Specs Temperatur Cooling Temperat Cooling Temperat Number of initial temperature of 1,400°C to average temperature of finish of 1,300°C heating range Remarks sample steel cooling plate during melting of the steel rolling temperature to 300°C to 650°C (s) (mm) (°C) (°C) (°C) (°C/s) Example 28 A 50 30 1290 984 952 8 Comparative Example 29 Y 20 8 1130 852 796 12 Comparative Example 30 Z 30 28 1150 821 788 9 Comparative 31 A 300 32 1160 863 836 8 Example 32 AA 20 30 1100 900 850 10 Example Example of 33 BB 100 30 Reference
Tabela 3Table 3
Ensaio de Energia solução Limite de Tensão- Redução absorvida a - Número de cloreto Número escoamento deformação da área 196°C da de Observações do aço (vE-196) amostra magnésio em (MPa) (MPa) (%) (J) ebuliçãoSolution Energy Test Stress Limit- Absorbed Reduction a - Chloride Number Flow Deformation Area 196°C of Steel Observations (vE-196) Magnesium sample in (MPa) (MPa) (%) (J) boiling
1 A 421 854 55 137 - Exemplo1 A 421 854 55 137 - Example
2 B 548 940 57 121 - Exemplo2 B 548 940 57 121 - Example
3 C 568 970 60 119 - Exemplo3 C 568 970 60 119 - Example
4 D 562 956 53 116 - Exemplo4 D 562 956 53 116 - Example
5 E 483 885 52 137 - Exemplo5 E 483 885 52 137 - Example
6 F 455 855 55 141 - Exemplo6 F 455 855 55 141 - Example
7 G 421 940 59 62* - Exemplo7 G 421 940 59 62* - Example
8 H 506 967 57 54* - Exemplo8 H 506 967 57 54* - Example
9 I 449 850 51 127 - Exemplo9 I 449 850 51 127 - Example
10 J 404 842 64 133 - Exemplo10 J 404 842 64 133 - Example
11 K 569 969 56 116 - Exemplo11 K 569 969 56 116 - Example
12 J 559 953 61 127 - Exemplo Exemplo 13 L 625 974 51 58 - Comparativo Exemplo 14 M 357 817 55 127 - Comparativo Exemplo 15 N 445 869 51 36 - Comparativo12 J 559 953 61 127 - Example Example 13 L 625 974 51 58 - Comparative Example 14 M 357 817 55 127 - Comparative Example 15 N 445 869 51 36 - Comparative
Exemplo 16 O 450 882 54 72 - Comparativo Exemplo 17 P 523 939 50 79 - Comparativo Exemplo 18 R 521 939 53 48 - Comparativo Ensaio de Energia solução Número Limite de Tensão- Redução absorvida a - de cloreto Número da escoamento deformação da área 196°C de Observações do aço amostra (MPa) (MPa) (%) (vE-196) magnésio (J) em ebulição Exemplo 19 S 449 849 52 83 - Comparativo Exemplo 20 T 419 854 52 75 - Comparativo Exemplo 21 C 670 1061 54 42 - Comparativo Exemplo 22 D 541 942 54 67 - Comparativo Exemplo 23 E 479 879 53 69 - Comparativo Exemplo 24 U 553 942 44 108 - Comparativo 25 V 553 962 51 126 - Exemplo Exemplo 26 W 583 960 48 108 - Comparativo Exemplo 27 X 579 982 45 112 - Comparativo Exemplo 28 A 369 847 54 139 - Comparativo Exemplo 29 Y 501 994 55 17* - Comparativo Exemplo 30 Z 428 848 50 35 - Comparativo 31 A 421 854 50 112 - ExemploExample 16 O 450 882 54 72 - Comparative Example 17 P 523 939 50 79 - Comparative Example 18 R 521 939 53 48 - Comparative Energy Test solution Number Limit of Voltage - Absorbed reduction a - of chloride Flow number deformation of the area 196° C of Observations of sample steel (MPa) (MPa) (%) (vE-196) boiling magnesium (J) Example 19 S 449 849 52 83 - Comparative Example 20 T 419 854 52 75 - Comparative Example 21 C 670 1061 54 42 - Comparative Example 22 D 541 942 54 67 - Comparative Example 23 E 479 879 53 69 - Comparative Example 24 U 553 942 44 108 - Comparative 25 V 553 962 51 126 - Example Example 26 W 583 960 48 108 - Comparative Example 27 X 579 982 45 112 - Comparative Example 28 A 369 847 54 139 - Comparative Example 29 Y 501 994 55 17* - Comparative Example 30 Z 428 848 50 35 - Comparative 31 A 421 854 50 112 - Example
32 AA 435 851 55 105 Bom Exemplo Exemplo de 33 BB 437 853 60 120 Ruim Referência32 AA 435 851 55 105 Good Example Example of 33 BB 437 853 60 120 Bad Reference
* corpo de prova de meio tamanho* half-size specimen
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