BRPI0905081B1 - método de produção de chapa de aço de alta resistência da classe de 780 mpa - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO DE PRODUÇÃO DE CHAPA DE AÇO DE ALTA RESISTÊNCIA DA CLASSE DE 780 MPa".

Campo Técnico [001] A presente invenção refere-se a um método de produção de uma chapa de aço de alta resistência da classe de 780 MPa e excelente tenacidade a baixa temperatura para estruturas offshore e tubos adutores, etc.

Antecedentes da Técnica [002] Para produzir uma chapa de aço que tenha um limite de resistência à tração da classe de 780 MPa e que tenha excelente tenacidade sob baixa temperatura, é dito ser eficaz o refino da estrutura temperada (baixa bainita ou martensita). Para refinar uma estrutura temperada, é necessário refinar o tamanho de grão da austenita antes da formação da estrutura temperada antes do resfriamento do material de aço.

[003] Em particular, quando se produz uma chapa por têmpera direta (DQ), uma laminação controlada pode ser usada para controlar o tamanho de grão de austenita. Laminando-se a região de recristali-zação da austenita, o refino do tamanho de grão da austenita antes da formação da estrutura temperada torna-se possível.

[004] Entretanto, é difícil obter um alcance da região de recristali-zação da austenita e da região de pré-recristalização da austenita de um aço antes da laminação. A variação dos grãos de austenita é responsável por provocar instabilidade ma qualidade do aço.

[005] Por outro lado, fazendo-se uso máximo da laminação controlada e refinando-se a estrutura, uma excelente tenacidade a baixa temperatura pode ser garantida. Por exemplo, a Patente de Publicação Japonesa (A) N° 6-240355 descreve a execução da laminação final de uma chapa de aço contendo Nb na região de pré-recristalização de austenita de 780Ό ou menos de modo a alcançar o refino da estrutura da chapa de aço de espessura grossa e garantir excelente tenacidade a baixa temperatura no centro da espessura da chapa.

[006] Entretanto, com esse método de produção, a capacidade de resfriamento cai muito e é formada principalmente uma estrutura ferrita, então é difícil garantir uma alta resistência da classe de 780 MPa e uma alta tenacidade. Além disso, a laminação a baixa temperatura torna-se necessária, então há também um problema do ponto de vista de produtividade.

[007] Além disso, o Nb adicionado para refinar a estrutura é extremamente alto em efeito de endurecer a zona afetada pelo calor da soldagem (HAZ). Como resultado, ele provoca a deterioração da tenacidade da HAZ. Em particular, com aço de alta resistência, tal como aço da classe 780 MPa, a deterioração na tenacidade da HAZ devido a esse efeito se torna um problema extremamente grande.

[008] Para obter uma resistência da classe de 780 MPa, é eficaz adicionar-se B que tem num grande efeito em aumentar a capacidade de resfriamento. Entretanto, conforme descrito na Patente de Publicação Japonesa (A) N° 2007-138203, o B promove a formação de uma segunda fase endurecida devido à adição simultânea de Nb. Como resultado, a deterioração da tenacidade na HAZ se torna um problema particular.

[009] É conhecido que a adição de Ti é eficaz para melhorar a dureza da HAZ. Isto se dá porque o Ti se liga ao N etc. Para formar precipitados finos e tem o efeito de reprimir o crescimento do grão. Entretanto, conforme descrito na Patente de Publicação Japonesa (A) N° 2000-8135, no caso de aço contendo C em 0,2% ou mais com o propósito de garantir a resistência, grãos extremamente duros de TiC são formados no metal base e na HAZ. Isto tem o problema de provocar a deterioração da tenacidade.

[0010] Na forma acima, até agora, o fato é que nenhum método de produção de chapa de aço de alta resistência da classe de 780 MPa isenta de Nb, isenta de Ti, e fornecida tanto com alta resistência quanto com excelente tenacidade a baixa temperatura foi ainda proposto. Descrição da Invenção [0011] A presente invenção, em vista da situação acima, fornece um método de produção de chapa de aço de alta resistência da classe de 780 MPa excelente em tenacidade a baixa temperatura adequada para chapa de aço de espessura grossa para estruturas offshore e tubos adutores etc. que seja isenta de Nb, seja isenta de Ti, e seja fornecida tanto com alta resistência quanto com excelente tenacidade a baixa temperatura mesmo na parte central da espessura da chapa de aço de alta resistência da classe de 780 MPa.

[0012] Para resolver os problemas acima, foi laminado um aço não contendo Nb ou Ti para refinar ao tamanho de grão da austenita sob condições de laminação adequadas. Como resultado, descobriu-se que fazendo uso máximo do efeito de melhoria da capacidade de resfriamento do B para obter uma estrutura temperada e tornar a microes-trutura mais fina, é possível obter tanto alta resistência quanto alta tenacidade e que, fazer o aço isento de Nb e Ti, torna possível evitar a deterioração da tenacidade devida a esses elementos, e portanto torna-se possível produzir estável mente uma chapa de aço de alta resistência da classe de 780 MPa garantindo alta resistência e excelente tenacidade sob baixa temperatura mesmo na parte central da espessura da chapa e, portanto, completou a presente invenção.

[0013] A essência da presente invenção é a seguinte: (1) Um método de produção de uma chapa de aço de alta resistência da classe de 780 MPa excelente em tenacidade sob baixa temperatura caracterizado pelo aquecimento de uma placa de aço de composições químicas contendo, em % em massa, C: 0,06 a 0,15%, Si: 0,05 a 0,35%, Mn: 0,60 a 2,00%, P: 0,015% ou menos, S: 0,015% ou menos, Cu: 0,1 a 0,5%, Ni: 0,1 a 1,5%, Cr: 0,05 a 0,8%, Mo: 0,05 a 0,6%, Nb: menos de 0,005%, V: 0,005 a 0,060%, Ti: menos de 0,003%, Al: 0,02 a 0,10%, B: 0,0005 a 0,003%, e N: 0,002 a 0,006%, tendo um equilíbrio de ferro e as inevitáveis impurezas, e tendo um BNP definido por BNP=(N-(14/48)Ti)/B de mais de 1,5 a menos de 4,0, a 1050°C a 1200°C de temperatura, efetuando-se a laminação a quente final a 870°C ou mais, esperando por 10 segundos a 90 segundos, então resfriando-se de 840°C ou mais de temperatura a uma taxa de resfriamento de 5*C/s ou mais até 200*0, então encr uando-se a 450°C a 650°C de temperatura por 20 minutos a 60 minutos. (2) Um método de produção de uma chapa de aço de alta resistência da classe de 780 MPa excelente em tenacidade sob baixa temperatura conforme apresentado no item (1) caracterizado pelo fato de que a mencionada placa de aço também contém, em % em massa, um ou mais entre Ca: 0,0035% ou menos e REM: 0,0040% ou menos.

Melhor Forma de Execução da Invenção [0014] Abaixo serão explicadas configurações da presente invenção.

[0015] A presente invenção produz o aço isento de Nb e isento de Ti para evitar o refino excessivo do tamanho de grão da austeníta velha e faz uso do máximo de B para garantir a capacidade de resfriamento de forma a poder garantir estável mente alta resistência e alta tenacidade a baixa temperatura mesmo na parte central da espessura da chapa.

[0016] Em um material de aço adequado para chapa de aço etc. para estruturas offshore, tubos adutores, etc. coberto pela presente invenção, uma alta resistência da classe de 780 MPa e tenacidade do material-base e HAZ a -40Ό são exigidos. Para gara ntír uma alta resistência, é necessário aumentar o teor de Nb, Ti, e de outros elementos de ligação e resfriar o aço com água para obter uma estrutura temperada tal como uma estrutura de baixa bainita e uma estrutura marte nsita, mas se os teores dos elementos de ligação forem altos, é difícil garantir a tenacidade. Em particular, garantir a tenacidade da HAZ a baixa temperatura se torna um problema.

[0017] Para alcançar tanto uma alta resistência quanto tenacidade da HAZ a baixa temperatura, é necessário garantir a resistência sem usar tanto quanto possível elementos de ligação caros. Como uma proposta para resolver isto, há o uso de B. Isto foi praticado no passado.

[0018] É sabido que o B segrega nas bordas dos grãos de austeni-ta e estabiliza as bordas dos grãos, então suprime a transformação das bordas dos grãos, aumenta a capacidade de resfriamento, e, em particular quando a quantidade de solução sólida de B se torna 0,0005% ou mais, dá o efeito de uma alta melhoria na capacidade de resfriamento. Por esta razão, houve o problema de que fazendo-se uso extensivo da laminação controlada, os grãos de austenita se tornam mais finos e a área das bordas dos grãos de austenita aumentou resultando em uma quantidade insuficiente de segregação de solução sólida de B nas bordas dos grãos e uma grande quantidade de desloca-ções foram introduzidas na austenita resultando na promoção de difusão do tubo e na dificuldade de segregação da solução sólida de B nas bordas dos grãos de austenita e como resultado disso a capacidade de resfriamento predeterminada não pode ser obtida e a qualidade do material variou. Em adição, B é um elemento que apresenta seus efeitos em quantidades finas, então reage sensivelmente com diferenças finas nas condições. Portanto, para fazer estavelmente uso de B, é eficaz não tornar os grãos de austenita mais finos e não introduzir grandes quantidades de deslocações.

[0019] Os inventores descobriram que laminando-se o aço sob condições de laminação adequadas sem adição de Nb ou Ti para refinar o tamanho de grão da austenita e como resultado fazendo uso máximo do efeito de melhoria do resfriamento do B para obter uma estrutura temperada e refinar a estrutura inferior, é possível alcançar tanto uma alta resistência quanto uma alta tenacidade. Além disso, fazendo-se o aço isento de Nb e de Ti, torna-se possível evitar a deterioração da tenacidade devida aos mesmos. Os inventores também descobriram que laminando-se sob condições de laminação adequadas e garantindo-se um tamanho de grãos de austenita de 50 pm ou mais, é possível fazer a solução sólida de B necessária para garantir a capacidade de resfriamento segregar em uma quantidade suficiente nas bordas dos grãos de austenita. Note que, para garantir uma resistência da classe de 780 MPa, em adição a garantir a capacidade de resfriamento pelo B, é necessário fazer o carbono equivalente (Ceq), expresso pela fórmula (1) a seguir, 0,41 a 0,61. O limite inferior pode ser ajustado para 0,42% e o limite superior para 0,54%. Ceq=%C+%Mn/6+(%Cu+%Ni)/15+(%Cr+%Mo+%V)/5... fórmula (1) [0020] Abaixo serão explicadas as razões para limitação da presente invenção. Inicialmente serão explicadas as razões para limitação da composição do material de aço da presente invenção. O % nas composições a seguir significa % em massa. C: 0,06 a 0,15% [0021] C é um elemento necessário para garantir a resistência. 0,06% ou mais têm que ser adicionados, mas uma adição de uma grande quantidade é capaz de provocar a deterioração da tenacidade a baixa temperatura, em particular a deterioração da tenacidade da HAZ, então o limite superior é feito 0,15%. Preferivelmente, o limite inferior PE ajustado para 0,08% ou 0,09% e o limite superior é ajustado para 0,12% ou 0,11%.

Si: 0,05 a 0,35% [0022] Si é um elemento eficaz como elemento desoxidante ou para aumentar a resistência do aço pelo fortalecimento da solução, mas com um teor de menos de 0,05%, esses efeitos são pequenos, enquanto se mais de 0,35% forem incluídos, a tenacidade na HAZ é degradada. Por esta razão, o Si foi limitado a 0,05 a 0,35%. Preferivelmente, o limite inferior é ajustado para 0,10% e o limite superior é ajustado para 0,30% ou 0,25%.

Mn: 0,60 a 2,00% [0023] Mn é um elemento eficaz para aumentar a resistência do aço. Do ponto de vista de garantir a capacidade de resfriamento, é necessário um teor de 0,60% ou mais. Entretanto, se forem adicionados mais de 2,00% de Mn, a tenacidade deteriora. Por esta razão, Mn foi limitado a 0,60 a 2,00%. Preferivelmente, o limite inferior é ajustado em 0,70% ou 0,80% e o limite superior é ajustado em 1,20 ou 1,00%. P: 0,015% ou menos [0024] Ο Ρ segrega nas bordas dos grãos para degradar a tenacidade do aço, então deve ser o máximo possível reduzido, mas até 0,015% é permissível, então o teor foi limitado a 0,015% ou menos. Preferivelmente, o limite superior é ajustado em 0,010% ou 0,008%. S: 0,015% ou menos [0025] O S forma principalmente MnS e permanece no aço e tem a ação de tornar a estrutura mais fina após a laminação e o resfriamento, mas um teor de 0,015% ou mais reduz a tenacidade e a ductilidade na direção da espessura da chapa. Para evitar isso, S tem que ser 0,015% ou menos, então S foi limitado a 0,015% ou menos. Preferivelmente, o limite superior é ajustado em 0,010%, 0,006% ou 0,003%.

Cu: 0,1 a 0,5% [0026] Cu é um elemento eficaz para garantir a resistência da chapa de aço pelo fortalecimento da solução e fortalecimento da precipitação. Um teor de 0,10% ou mais é necessário, mas a adição de 0,50% ou mais é capaz de reduzir a capacidade de trabalho a quente. Por esta razão, o Cu foi limitado a 0,1 a 0,5%. Preferivelmente, o limite inferior é ajustado em 0,15% e o limite superior é ajustado em 0,3%.

Ni: 0,1 a 1,5% [0027] Ni é eficaz para garantir a resistência e a tenacidade a baixa temperatura da chapa de aço. É necessário um teor de 0,10% ou mais. Entretanto, esse é um elemento extremamente caro, então a adição de 1,50% ou mais provoca um grande aumento nos custos. Por esta razão, o Ni foi limitado a 0,1 a 1,5%. Preferivelmente, o limite inferior é ajustado em 0,25%, e o limite superior é ajustado em 1,2%, mais preferivelmente o limite inferior é ajustado em 0,65% e o limite superior é ajustado em 0,95%.

Cr: 0,05 a 0,8% [0028] Cr é um elemento eficaz para garantir a resistência da chapa de aço principalmente pelo fortalecimento da solução. É necessário um teor de 0,05% ou mais, mas a adição de 0,8% ou mais prejudica a capacidade de trabalho e a capacidade de soldagem da chapa de aço e provoca um aumento nos custos. Por esta razão, o Cr foi limitado a 0,05 a 0,8%. Preferivelmente, o limite inferior é ajustado em 0,20% ou 0,30% e o limite superior é ajustado em 0,60% ou 0,45%.

Mo: 0,05 a 0,6% [0029] Mo é um elemento eficaz para garantir a resistência da chapa de aço pelo fortalecimento da precipitação ou pelo fortalecimento da solução. É necessário um teor de 0,05% ou mais, mas a adição de 0,60% ou mais prejudica a capacidade de trabalho da chapa de aço e aumenta grandemente o custo. Por esta razão, o Mo foi limitado a 0,05 a 0,6%. Preferivelmente, o limite inferior é ajustado em 0,25 ou 0,30% e o limite superior é ajustado em 0,50% ou 0,45%.

Nb: menos de 0,005% [0030] Nb aumenta a região de pré-recristalização de austenita e promove uma finura aumentada dos grãos de ferrita, então provoca uma queda da capacidade de resfriamento. Além disso, os carbonetos de Nb resultam em uma fragilização mais fácil da HAZ, então preferivelmente este elemento, tanto quanto possível, não é incluído. Entretanto, 0,005% é permissível, então o Nb foi limitado a menos de 0,005%. O teor é preferivelmente 0,003% ou menos, mais preferivelmente 0,002% ou menos. V: 0,005 a 0,060% [0031] V é um elemento eficaz para garantir a resistência da chapa de aço pelo fortalecimento da precipitação. É necessário um teor de 0,005% ou mais, mas a adição de 0,060% ou mais prejudica a capacidade de soldagem e a tenacidade da chapa de aço, então ο V foi limitado a 0,005 a 0,060%. Preferivelmente, o limite inferior é ajustado em 0,025% ou 0,035% e o limite superior é ajustado em 0,050%.

Ti: menos de 0,003% [0032] Ti se liga ao C para formar TiC é é, assim, capaz de degradar a tenacidade do material-base. Em particular, isto é notável em um material de aço com resistência na classe de 780 MPa, então esse elemento preferivelmente não é contido de modo algum. Entretanto, menos de 0,003% é permissível, então o Ti foi limitado a menos de 0,003%. O teor é preferivelmente 0,002% ou menos.

Al: 0,02 a 0,10% [0033] O Al se liga ao N para formar AIN e, portanto, tem o efeito de evitar o embrutecimento rápido do tamanho de grão da austenita no momento do reaquecimento, então a adição de 0,02% ou mais é necessária, mas uma adição de 0,10% é capaz de formar inclusões brutas e degradar a tenacidade. Por esta razão, o Al foi limitado a 0,02 a 0,10%. Para melhorar a resistência e a tenacidade da parte central da espessura da chapa, preferivelmente o teor é 0,04 a 0,08%, mais preferivelmente 0,05 a 0,08% ou 0,06 a 0,08%. B: 0,0005 a 0,003% [0034] B é um elemento necessário para garantir a capacidade de resfriamento. Para garantir a quantidade de solução sólida de B de 0,0005% necessária para a obtenção de um efeito suficiente de melhoria da capacidade de resfriamento da parte central da espessura da chapa, a adição de 0,0005% ou mais é necessária. Entretanto, com a adição de 0,003% ou mais, devido ao excesso de B, a capacidade de resfriamento aumenta excessivamente. Devido a isso, a tenacidade se torna baixa. Além disso, o B em excesso forma nitretos brutos que são capazes de degradar a tenacidade. Por esta razão, B foi limitado a 0,0005% a 0,003%. Para melhorar a resistência e a tenacidade na parte central da espessura da chapa, o teor é preferivelmente 0,000 a 0,002% ou 0,0005 a 0,0015%. N: 0,002 a 0,006% [0035] N se liga ao Al para formar AIN e assim tem o efeito de evi- tar o embrutecimento rápido do tamanho de grão da austenita no momento do reaquecimento, mas uma adição de 0,006% ou mais é capaz de resultar na ligação com o B e na redução da quantidade de solução sólida de B que promove uma queda na capacidade de resfriamento. Por esta razão, N foi limitado a 0,002 a 0,006%. Preferivelmente, o limite inferior é ajustado em 0,002% e o limite superior em 0,004%. BNP: mais de 1,5 a menos 4,0 [0036] BNP é um parâmetro mostrado na fórmula (2) a seguir para descobrir o equilíbrio entre Ti, N e B necessário para garantir a capacidade de resfriamento. Com 1,5 ou menos, B se torna excessivo e provoca a deterioração da tenacidade, enquanto com 4,0 ou mais, a solução sólida de B insuficiente faz com que a capacidade de resfriamento suficiente seja incapaz de ser obtida. Por esta razão, BNP foi limitado a mais de 1,5 a menos de 4,0. Para melhorar a resistência e a tenacidade da parte central da chapa de aço, preferivelmente o limite inferior é ajustado para 1,8, 2,0 ou mais e o limite superior é ajustado para 3,6, 3,2 ou 2,8. BNP=(N-(14/48)Ti)/B - (2) [0037] Os elementos acima são essenciais na presente invenção. A adição dos elementos a seguir é também eficaz em uma faixa que não prejudique esses efeitos.

[0038] Adição de um ou de ambos entre Ca: 0,0035% ou menos e REM: 0,0040% ou menos.

[0039] Pela adição de Ca, a forma do MnS é controlada e a tenacidade a baixa temperatura é também melhorada, então esses elementos podem ser seletivamente adicionados quando forem necessárias características estritas da HAZ. Além disso, um REM permite a formação de óxidos finos e sulfetos finos no aço fundido bem como também sua presença estável mais tarde, então agem efetivamente como partículas de fixação na HAZ e em ter particularmente uma ação de melhorar a tenacidade da solda com grande entrada de calor, e então podem ser seletivamente adicionados quando for necessária uma tenacidade particularmente excelente.

[0040] Por outro lado, com a adição de Ca acima de 0,0035%, a limpeza do aço é prejudicada e a tenacidade é degradada e a susceptibilidade a fraturas induzidas pelo hidrogênio acaba sendo aumentada, portanto 0,0035% foi feito o limite superior. Se o REM for adicionado acima de 0,0040%, os precipitados se tornam excessivos e são capazes de provocar a redução de área no momento da fusão, então 0,0040% foi feito o limite superior.

[0041] A seguir, serão explicadas as razões para a limitação das condições de produção dos aços da invenção.

[0042] Com relação à temperatura de aquecimento, é necessário ser uma temperatura de 105013 a 1200Ό. Com aquecim ento de menos de 105013, há a possibilidade de inclusões brutas, que têm um efeito prejudicial na tenacidade formada durante a solidificação permanecendo sem serem fundidas. Além disso, se for aquecido a uma alta temperatura, há a possibilidade de precipitados formados pelo controle da taxa de resfriamento durante a fusão acabando sendo re-fundido. Com base no acima, como temperatura de aquecimento para finalizar a fase de transformação, 1200Ό ou menos é suficiente. O embrutecimento dos grãos de cristal que se considera ocorrer nesse momento pode ser previamente evitado. Devido ao acima, a temperatura de aquecimento foi limitada a 105013 a 120013. Ela é, preferivelmente, 105013 a 115013.

[0043] É necessário terminar a laminação a quente a 87013 ou mais. Como razão, quando se lamina a menos de 87013, a laminação é executada na temperatura de recristalização da austenita e a qualidade do material se tornará instável devido à variação no tamanho de grão da austenita ou a laminação é executada completamente na regi- ão de pré-recristalização e o tamanho de grãos da austenita é refinado para 50 pm ou menos, então a solução sólida de B para segregar nas bordas dos grãos de austenita é capaz de se tornar insuficiente e, como resultado, a capacidade de resfriamento cairá e a resistência necessária não poderá mais ser obtida. Por esta razão, a laminação a quente é terminada a 8700 ou mais. Preferivelmente, a laminação a quente é terminada a 8800 ou mais.

[0044] Após 10 segundos a 90 segundos do término da laminação a quente, a placa de aço tem que ser esfriada de uma temperatura de 8400 ou mais a uma taxa de 50/s ou mais até uma t emperatura de 2000. Se forem menos de 10 segundos, o B não se di spersa suficientemente para as bordas dos grãos de austenita, enquanto se acima de 90 segundos, o B se liga com o N no aço, então a capacidade de resfriamento cai e a resistência necessária não pode mais ser obtida. Além disso, se o resfriamento for iniciado a menos de 8400, isto é desvantajoso do ponto de vista da capacidade de resfriamento. Há a possibilidade de que a resistência necessária não possa ser obtida. Além disso, com uma taxa de resfriamento de menos de 50/s, a estrutura bainita inferior uniforme ou a estrutura martensita uniforme necessária para se obter a resistência necessária não pode ser obtida uniformemente. Além disso, se o resfriamento for parado acima de uma temperatura de 2000, a estrutura bainita inferior ou a estrutura inferior na estrutura martensita (feixes, blocos, etc.) tornam-se mais brutas, então a resistência e a tenacidade se tornam difíceis de se garantir. Pelas razões acima, a invenção é limitada ao resfriamento da placa de aço de uma temperatura de 8400 ou mais a uma taxa de resfriamento de 50/s ou mais até 200*0 após 10 seg undos a 90 segundos após o término da laminação a quente. Preferivelmente, o resfriamento é executado a partir de uma temperatura de 8600 ou mais.

[0045] Após o término da laminação a quente da placa de aço e de seu resfriamento, a tira tem que ser encruada a uma temperatura de 450*C a 650*0 por 20 minutos a 60 minutos. No encru amento, quanto maior a temperatura do encruamento, maior a queda na resistência. Se exceder 6500, isto se torna notável, então a resistência requerida não pode mais ser obtida. Além disso, com um encruamento a menos de 4500, o efeito de melhoria da tenacidade não po de ser obtido suficientemente. Por outro lado, se o tempo de encruamento for menor que 20 minutos, o efeito de melhoria da tenacidade não é suficientemente obtido. Com o encruamento acima de 60 minutos, não há mudança notável na qualidade do material. Juntamente com o aumento no tempo do tratamento térmico, o custo aumenta e é provocada uma queda na produtividade. Pelas razões acima, a invenção é limitada ao encruamento a uma temperatura de 450*0 a 650*C por 20 minutos a 60 minutos após o término da laminação a quente da placa de aço e de seu resfriamento.

Exemplos [0046] A seguir, serão explicados exemplos da presente invenção.

Chapas de aço tendo as composições químicas da tabela 1 foram laminadas a quente e encruadas sob as condições mostradas na tabela 2 e na tabela 3 para formar chapas de aço, e então foram testadas para avaliação das propriedades mecânicas. Para os corpos de prova de tração, corpos de prova JIS N° 4 foram tirados de locais a 1/4 e 1/2 da espessura das chapas de aço e foram avaliados quanto ao YS (0,2% de limite de elasticidade), TS (limite de resistência à tração) e El (alongamento). A tenacidade do material-base foi avaliada tirando-se corpos de prova JIS de 2 mm com entalhe em V de locais a 1/4 e 1/2 da espessura das diferentes chapas de aço, executando-se o teste de impacto Charpy a -40*C, e obtendo-se os va lores de energia de absorção de impacto. Além disso, a tenacidade da HAZ foi avaliada pelos testes de ciclo de calor correspondendo a uma entrada de calor de soldagem de 5 kJ/mm e testando-se os materiais de aço obtidos por um teste de impacto Charpy a -40Ό para obter os valores de energia de absorção de impacto. Note que o valor de energia do teste de impacto do material-base é preferivelmente um valor médio de 100 J ou mais e o valor de energia do teste de impacto da HAZ é preferivelmente um valor médio de 50 J ou mais.

[0047] A tabela 4 e a tabela 5 mostram as propriedades mecânicas dos diferentes aços juntos. Os aços 1 a 25a mostram chapas de aço de exemplos da presente invenção. Como fica claro das tabelas 1, 2 e 3, essas chapas de aço satisfazem a aos diferentes requisitos das composições químicas e das condições de produção. Conforme mostrado na tabela 4, verifica-se que as características do material-base e a tenacidade da HAZ são excelentes. Além disso,se dentro da faixa prescrita, verifica-se que mesmo adicionando-se Ca e REM, boas características mecânicas podem ser obtidas.

[0048] Por outro lado, os Aços 1 a 25b, como fica claro das tabelas 1, 2, e 3, satisfazem as composições químicas, mas estão fora da presente invenção em condições de produção. Esses aços diferem da invenção, conforme mostrado na tabela 4, em suas temperaturas de re-aquecimento (aço 5b, aço 18 b, e aço 20 b), temperaturas de término de laminação (aço 8b, aço 11b, e aço 22b), tempos passados entre o término da laminação e o início do resfriamento (aço 1b, aço 10b, aço 15b, e aço 24b), temperaturas de início do resfriamento (aço 2b, aço 12b, e aço 13b), taxas de resfriamento (aço 7b, aço 9b, aço 14b, e aço 23b), temperaturas de término do resfriamento (aço 3b, aço 19b, e aço 21b), temperatura de encruamento (aço 4b, aço 6b, e aço 25b), tempos de encruamento (aço 16b e aço 17b), de forma que as resistências ou as tenacidades a baixa temperatura a HAZ são inferiores.

[0049] Além disso, os aços 26 a 45, como fica claro da tabela 1, mostram exemplos comparativos com composições químicas fora da presente invenção. Esses aços, conforme mostrado na tabela 5, diferem dos da invenção nas condições da quantidade de C (aço 39), da quantidade de Si (aço 37), da quantidade de Mn (aço 31), da quantidade de Cu (aço 27), da quantidade de Ni (aço 33), da quantidade de Cr (aço 41), da quantidade de Mo (aço 26), da quantidade de Nb (aço 29, aço 43), da quantidade de V (aço 30), da quantidade de Ti (aço 34, aço 44), da quantidade de Al (aço 36, aço 45), da quantidade de B (aço 35), da quantidade de N (aço 40), da quantidade de BNPs (aço 28, aço 42), da quantidade de Ca (aço 32), e da quantidade de REM (aço 38), então suas propriedades mecânicas, em particular a tenacidade a baixa temperatura (metal base e HAZ) são inferiores.

Aplicabilidade Industrial [0050] De acordo com a presente invenção, são apresentados efeitos notáveis de que é possível produzir-se chapa de aço de alta resistência fornecida tanto com tenacidade a baixa temperatura do material-base e tenacidade a baixa temperatura da HAZ que é isento de Nb e isento de Ti, tem uma resistência da classe de 780 Mpa, e tem excelente tenacidade a baixa temperatura do material-base e da HAZ, isto é, uma tenacidade a baixa temperatura vE-40 do material-base de 100 J ou mais e uma tenacidade a baixa temperatura vE 40 da HAZ de 50 J ou mais, e é possível aplicar isso em chapa de aço de espessura grossa para estruturas offshore, tubos adutores, etc.

REIVINDICAÇÕES

Claims (2)

1. Método de produção de uma chapa de aço de alta resistência da classe 780 MPa, caracterizado pelo aquecimento de uma placa de aço de composição química contendo, em % em massa, C: 0,06 a 0,15%, Si: 0,05 a 0,35%, Mn: 0,60 a 2,00%, P: 0,015% ou menos, S: 0,015% ou menos, Cu: 0,1 a 0,5%, Ni: 0,1 a 1,5%, Cr: 0,05 a 0,8%, Mo: 0,05 a 0,6%, Nb: menos de 0,005%, V: 0,005 a 0,060%, Ti: menos de 0,003%, Al: 0,02 a 0,10%, B: 0,0005 a 0,003%, e N: 0,002 a 0,006%, tendo um equilíbrio em ferro e as inevitáveis impurezas, e tendo um BNP definido por BNP=(N-(14/48)Ti)/B de mais de 1,5 a menos de 4,0, para 1050°C a 1200°C de temperatura, término da laminação a quente a 870Ό ou mais, esperar por 10 segundos a 90 segundos, então res-friar de 840Ό ou mais de temperatura a uma taxa de resfriamento de 5O/S ou mais até 200 °C, e depois revenido em temperatura de 450Ό a 650Ό por 20 minutos a 60 minutos.

2. Método de produção de uma chapa de aço de alta resistência da classe de 780 MPa de acordo com a reivindicação 1, carac- terizado pelo fato de que a mencionada placa de aço também contém, em % em massa, um ou mais elementos entre Ca: 0,0035% ou menos, e REM: 0,0040% ou menos.