BR102012025758A2 - Chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento, chapa de aço galvanizada a quente e recozida de alta resistência com baixa razão de rendimento, método para a produção de chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento, e método para a produção de chapa de aço galvanizada a quente e recozida de alta resistência com baixa de rendimento. - Google Patents

Abstract

CHAPA DE AÇO GALVANIZADA A QUENTE DE ALTA RESISTÊNCIA COM BAIXA RAZÃO DE RENDIMENTO, CHAPA DE AÇO GALVANIZADA A QUENTE E RECOZIDA DE ALTA RESISTÊNCIA COM BAIXA RAZÃO DE RENDIMENTO, MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE CHAPA DE AÇO GALVANIZADA A QUENTE DE ALTA RESISTÊNCIA COM BAIXA RAZÃO DE RENDIMENTO, E MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE CHAPA DE AÇO GALVANIZADA A QUENTE E RECOZIDA DE ALTA RESISTÊNCIA COM BAIXA DE RENDIMENTO. A presente invenção refere-se a uma chapa de aço galvanizada a quente de alta resistÊncia com baixa razão de rendimento inclui como composição química, em % em peso, 0,03% a 0,20% de C, 1,0% ou menos de Si, mais de 1,5% a 3,0% de Mn, 0,10% ou menos de P, 0,05% ou menos de S, 0,10% ou menos de Al, 0,010% ou menos de N, 0,5% ou menos de Cr, e 0,01% a 0,50% de Mo, e equilibrando com Fe com impureza inevitável, e também inclui uma estrutura incluindo uma ferrita e uma segunda fase. A ferrita tem uma proporção da área de 50% ou mais, e a segunda fase inclui a martensita cuja proporção da área está na faixa de 7% a menos de 25%. A espessura de uma estrutura tipo banda formada pela segunda fase satisfaz a euqação predeterminada.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CHAPA DE AÇO GALVANIZADA A QUENTE DE ALTA RESISTÊNCIA COM BAIXA RAZÃO DE RENDIMENTO, CHAPA DE AÇO GALVANIZADA A QUENTE E RECOZIDA DE ALTA RESISTÊNCIA COM BAIXA RAZÃO DE RENDIMEN- 5 TO, MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE CHAPA DE AÇO GALVANIZADA A QUENTE DE ALTA RESISTÊNCIA COM BAIXA RAZÃO DE RENDI- MENTO, E MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE CHAPA DE AÇO GALVA- NIZADA A QUENTE E RECOZIDA DE ALTA RESISTÊNCIA COM BAIXA RAZÃO DE RENDIMENTO".

CAMPO TÉCNICO

A presente invenção refere-se a uma chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento, uma chapa de aço galvanizada a quente e recozida de alta resistência com baixa razão de rendimento, um método para a produção da chapa de aço galvanizada a 15 quente de alta resistência com baixa razão de rendimento, e um método pa- ra a produção da chapa de aço galvanizada a quente e recozida de alta re- sistência com baixa razão de rendimento.

ANTECEDENTE DA TÉCNICA

No campo da produção automotiva nos últimos anos, do ponto de vista da conservação ambiental global, a redução do peso de um chassi de veículo automotivo é fortemente desejada, por exemplo, já que a melhora no consumo de combustível tem visado a redução da emissão CO2. Entre- tanto, do ponto de vista de assegurar a segurança dos ocupantes, o chassi do veículo automotivo tem obviamente que ser mais forte contra o impacto. Por estas razões, chapas de aço finas com resistência mais elevada tendem a ser aplicadas nas chapas de aço de automóveis. Aqui, para fazer uma chapa de aço galvanizada a quente usada como uma chapa de aço automo- tiva para ser uma chapa de aço fina de elevada resistência tal como acima mencionado, é necessário produzir uma chapa de base de revestimento que tenha excelente propriedade de revestimento e também são necessárias características em resistência e maleabilidade depois de ser galvanizada a quente, ou após receber uma liga depois disso. Em geral, para fortalecer uma chapa de aço, elementos endure- cedores em solução sólida, tais como P, Mn, e Si, ou elementos endurece- dores por precipitação, tais como Ti, Nb, e V são adicionados. Aqui, quando a chapa de aço adicionada desses elementos de liga é processada em uma 5 linha de galvanização contínua a quente (CGL), uma grande quantidade dos elementos de liga tem de ser acrescentada com o objetivo de se fortalecer porque uma alta resistência é difícil de ser obtida devido ao recozimento a- plicado à chapa de aço em uma temperatura do ponto de transformação de Ad ou mais alto e a lentidão da taxa de resfriamento. Entretanto, a adição da 10 grande quantidade dos elementos de liga deteriora muito a propriedade de revestimento na galvanização. Assim, a inclusão dos elementos de liga for- nece efeitos contrários sobre fortificação e melhora no revestimento de pro- priedade. Consequentemente, a adição dos elementos de liga pode atingir a fortificação, mas não pode ser esperado que forneça a boa propriedade de 15 revestimento na linha de galvanização contínua a quente (CGL). A adição dos elementos de liga, adicionalmente, tem a desvantagem de fornecer ca- racterísticas pobres em relação à maleabilidade, tais como alongamento, e por isso, tem dificuldade de obter uma chapa de aço fina de elevada resis- tência que tenha tanto uma alta resistência como uma boa maleabilidade, e 20 que possa atingir uma boa propriedade de revestimento quando estiver sen- do galvanizada a quente ou em forma de liga. A adição de grande quantida- de dos elementos de liga também causa o problema de um aumento signifi- cativo no preço.

Entretanto, como uma chapa de aço fina de elevada resistência 25 que tem boa maleabilidade, é convencionalmente proposto uma chapa de aço de dupla fase que inclui uma fase de transformação de baixa temperatu- ra (incluindo a austenita retida) contendo martensita como uma fase principal em uma base de ferrita. Esta chapa de aço de dupla fase não está envelhe- cendo na temperatura ambiente e tem uma baixa razão de rendimento (YR = 30 resistência de rendimento [YS] / resistência à tração [TS]), e assim, se so- bressai em maleabilidade e em temperabilidade por recozimento depois do processamento. Como um método para a produção da chapa de aço de du- pia fase, é conhecido um método no qual a chapa de aço é aquecida em uma temperatura intercrítica e depois é extinta por resfriamento a água ou resfriamento a gás. Este método tem uma vantagem de que a quantidade da adição dos elementos de liga pode ser reduzida enquanto a taxa de resfria- 5 mento é aumentada. Por exemplo, o documento de patente 1 divulga um método para a produção, como uma chapa de aço de dupla fase tal como descrito acima, de uma chapa de aço galvanizada a quente de elevada re- sistência que se sobressai em flangeabilidade ao estiramento e propriedade de resistência ao choque. No documento de patente 1, a flangeabilidade ao 10 estiramento e a propriedade de resistência ao choque são melhoradas con- trolando a composição química do aço e o tamanho máximo de grão e a proporção da área da martensita.

DOCUMENTO DE PATENTES

Documento de patente 1 - Patente Japonesa N°. 3887235 DIVULGAÇÃO DA INVENÇÃO

PROBLEMA A SER RESOLVIDO PELA INVENÇÃO

Entretanto, o controle dos teores, condições de fabricação, e ou- tras condições descritas no documento de patente I fornecem dispersão in- suficiente da martensita em alguns casos, e não considera uma melhora da 20 ductilidade como um item da maleabilidade, resultando assim em casos nos quais uma chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento que tem tanto boa maleabilidade como boa proprieda- de de revestimento não necessariamente é conseguida.

A presente invenção foi feita em vista do problema descrito aci- 25 ma. É um objetivo da presente invenção fornecer uma chapa de aço galva- nizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento e uma chapa de aço galvanizada a quente e recozida de alta resistência com baixa razão de rendimento, cada uma das quais tendo uma baixa razão de rendi- mento e uma alta resistência e sobressai em propriedade de revestimento e 30 maleabilidade. É outro objetivo da presente invenção fornecer um método para a produção de uma chapa de aço galvanizada a quente de alta resis- tência com baixa razão de rendimento e um método para a produção da chapa de aço galvanizada a quente e recozida de alta resistência com baixa razão de rendimento.

MEIOS PARA RESOLVER PROBLEMA

Para resolver o problema descrito acima, os inventores da pre- 5 sente invenção fizeram repetidamente estudos intensivos, e como resultado, vieram a saber que uma chapa de aço fina de elevada resistência e baixa razão de rendimento que tem tanto boa maleabilidade como boa proprieda- de de revestimento é obtida dispersando uma estrutura tipo banda formada por uma segunda fase (tal como martensita, perlita, e bainita) por cima de 10 uma faixa predeterminada, e ajustando corretamente, por exemplo, a pro- porção da área da martensita. Assim, os inventores da presente invenção encontraram o seguinte.

Uma chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento inclui: como composição química, em % em pe- 15 so, 0,03 % a 0,20 % de C, 1,0 % ou menos de Si, mais de 1,5 % a 3,0 % de Mn, 0,10 % ou menos de P, 0,05 % ou menos de S, 0,10 % ou menos de Al, 0,010 % ou menos N, 0,5 % ou menos de Cr, e 0,01 % a 0,50 % de Mo, e equilibrar com o Fe como impureza inevitável; e uma estrutura compreende uma ferrita e uma segunda fase como uma microestrutura, em que a ferrita 20 tem uma proporção da área de 50 % ou mais, e a segunda fase compreende a martensita cuja proporção da área está na faixa de 7 % a menos de 25 %, e a espessura de uma estrutura tipo banda formada pela segunda fase satis- faz a seguinte equação (1):

Tb/T <0,005 (1)

(Onde Tb é a espessura média da estrutura tipo banda em uma

direção de espessura de lâmina e T é uma espessura de lâmina).

Na chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento, a martensita pode ter um tamanho médio do grão do cristal de 1 pm a 8 pm.

Na chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com

baixa razão de rendimento, como composição química, em % em peso, pelo menos uma espécie do elemento selecionado entre 0,001 % a 1,0 % de Cu, 0,001 % a 1,0 % de Ni, 0,001 % a 1,0 % de V, e 0,0003 % a 0,0050 % de B podem ser, adicionalmente, incluídos.

Na chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento, como composição química, em % em peso, 0,005 % a 0,050 % de Ti podem ser, adicionalmente, incluídos.

Na chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento, como composição química, em % em peso, 0,001 % a 0,005 % de Ca e/ou 0,001 % a 0,005 % de REM podem ser, adi- cionalmente, incluídos.

Em uma chapa de aço galvanizada a quente e recozida de alta

resistência com baixa razão de rendimento, um revestimento de zinco da acima descrita chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento, é um revestimento de zinco em forma de liga.

Um método para a produção de uma chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento inclui: aqueci- mento de uma placa de aço incluindo a composição química acima descrita; a laminação a quente a placa de aço aquecida em uma temperatura de aca- bamento na faixa de 850°C a 950°C; resfriar o aço laminado a quente com uma taxa média de resfriamento de 7°C/s ou mais e 60°C/s ou menor; em- bobinar o aço resfriado a uma temperatura na faixa de 450°C a 750°C; a- quecer a chapa laminada a quente obtida ou uma chapa laminada a frio ob- tida por meio de um processo de laminação a frio depois do bobinamento a uma temperatura de 800°C ou mais alto; resfriar a chapa aquecida a uma temperatura na faixa de 700°C a 550°C com uma taxa média de resfriamen- to de 3°C/s ou mais; e aplicar a galvanização a quente à chapa resfriada.

Um método para a produção de uma chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento inclui: aqueci- mento de uma placa de aço incluindo a composição química acima descrita; a laminação a quente a placa de aço aquecida em uma temperatura de aca- 30 bamento na faixa de 850°C a 950°C; resfriar o aço laminado a quente com uma taxa média de resfriamento de 7°C/s ou mais e 60°C/s ou menor; em- bobinar o aço resfriado a uma temperatura na faixa de 450°C a 750°C; a- quecer uma vez a chapa laminada a quente obtida ou uma chapa laminada a frio obtida por meio de um processo de laminação a frio depois do bobi- namento a 800°C ou mais alto; aquecer novamente a chapa a 750°C ou mais alto depois de passar por resfriamento e decapagem; resfriar a chapa 5 aquecida a uma temperatura na faixa de 700°C a 550°C com uma taxa mé- dia de resfriamento de 3°C/s ou mais; e aplicar a galvanização a quente à chapa resfriada.

Um método para a produção de uma chapa de aço galvanizada a quente e recozida de alta resistência com baixa razão de rendimento in- clui: aquecimento de uma placa de aço incluindo a composição química aci- ma descrita; a laminação a quente a placa de aço aquecida em uma tempe- ratura de acabamento na faixa de 850°C a 950°C; resfriar o aço laminado a quente com uma taxa média de resfriamento de 7°C/s ou mais e 60°C/s ou menor; embobinar o aço resfriado a uma temperatura na faixa de 450°C a 750°C; aquecer a chapa laminada a quente obtida ou uma chapa laminada a frio obtida por meio de um processo de laminação a frio depois do bobina- mento a 800°C ou mais alto; resfriar a chapa aquecida a uma temperatura na faixa de 700°C a 550°C com uma taxa média de resfriamento de 3°C/s ou mais; aplicar a galvanização a quente para fornecer um revestimento de zin- co na chapa; e aplicar um tratamento de liga ao revestimento de zinco.

Um método para a produção de uma chapa de aço galvanizada a quente e recozida de alta resistência com baixa razão de rendimento in- clui: aquecimento de uma placa de aço incluindo a composição química aci- ma descrita; a laminação a quente a placa de aço aquecida em uma tempe- 25 ratura de acabamento na faixa de 850°C a 950°C; resfriar o aço laminado a quente com uma taxa média de resfriamento de 7°C/s ou mais e 60°C/s ou menor; embobinar o aço resfriado a uma temperatura na faixa de 450°C a 750°C; aquecer uma vez a chapa laminada a quente obtida ou uma chapa laminada a frio obtida por meio de um processo de laminação a frio depois 30 do bobinamento a 800°C ou mais alto; aquecer novamente a chapa a 750°C ou mais alto depois de passar por resfriamento e decapagem; resfriar a cha- pa aquecida a uma temperatura na faixa de 700°C a 550°C com uma taxa média de resfriamento de 3°C/s ou mais; aplicar a galvanização a quente para fornecer um revestimento de zinco na chapa; e aplicar um tratamento de liga ao revestimento de zinco.

EFEITO DA INVENÇÃO De acordo com a presente invenção, é possível fornecer uma

chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento e uma chapa de aço galvanizada a quente e recozida de alta resistência com baixa razão de rendimento, cada uma das quais tendo uma baixa razão de rendimento e uma alta resistência e sobressaindo em malea- 10 bilidade e propriedade de revestimento, e é também possível fornecer um método para a produção da chapa de aço galvanizada a quente de alta re- sistência com baixa razão de rendimento e um método para a produção da chapa de aço galvanizada a quente e recozida de alta resistência com baixa razão de rendimento.

MELHOR MODO PARA EXECUTAR A INVENÇÃO

Será feita abaixo a descrição de uma modalidade para produzir uma chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento, uma chapa de aço galvanizada a quente e recozida de alta resistência com baixa razão de rendimento, um método para a produção da 20 chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento, e um método para a produção da chapa de aço galvanizada a quente e recozida de alta resistência com baixa razão de rendimento de a- cordo com a presente invenção. Na descrição dada abaixo, a menos que de outra maneira seja especificado, o símbolo "%" que representa um teor de 25 um elemento constituinte de aço se refere a "%, em peso".

Em primeiro lugar, será feita a descrição de resultados experi- mentais que levaram à descoberta da presente invenção. Neste experimen- to, as barras da chapa tendo uma espessura de 30 mm foram feitas de uma placa de aço incluindo uma composição química contendo 0,09 % C, 0,01 % 30 Si, Mn de 2,0 %, 0,009 % P, 0,003 % S, 0,041 % Al, 0,0026 % N, 0,15 % de Mo, Cr de 0,02 %, e o equilíbrio sendo substancialmente composto de Fe. Depois, as barras da chapa foram aquecidas a 1200°C, e laminadas a quen- te em cinco passos para serem transformados em chapas laminadas a quente tendo uma espessura de 2,5 mm. A laminação de acabamento foi executada em uma temperatura de 900°C, e o resfriando foi feito com uma taxa média de resfriamento de 13°C/s. Depois disso, um processo de bobi- 5 namento foi executado a 640°C. Depois, as chapas de aço laminadas a quente assim obtidas foram desbastadas e recozidas. No processo de reco- zimento, algumas chapas de aço foram aquecidas e mantidas durante um minuto em uma temperatura não mais baixa do que 800°C e não mais alta do que 900°C ser preliminarmente recozidas, e depois de serem resfriadas a 10 uma temperatura ambiente com uma taxa média de resfriamento de 10°C/s, desbastadas; depois, as chapas de aço foram aquecidas e mantidas durante um minuto em 780°C para serem totalmente recozidas, e resfriadas de 700°C a 550°C com uma taxa média de resfriamento de 10°C/s; depois dis- so, as chapas de aço foram mantidas durante um segundo a 470°C para 15 simular o tratamento térmico no revestimento, adicionalmente aquecidas a 550°C para simular a liga no revestimento, e depois resfriadas a uma tempe- ratura ambiente. Algumas outras chapas de aço não foram preliminarmente recozidas, mas aquecidas e mantidas durante um minuto em uma tempera- tura não mais baixa do que 800°C e não mais alta do que 900°C para serem 20 totalmente recozidas, e resfriadas de 700°C a 550°C com uma taxa média de resfriamento de 10°C/s; depois disso, as chapas de aço foram mantidas durante um segundo em 470°C para simular o tratamento térmico no reves- timento, adicionalmente aquecidas a 550°C para simular a liga no revesti- mento, e depois resfriadas a uma temperatura ambiente.

Depois, uma resistência à tração TS e uma proporção de rendi-

mento YR de cada uma das chapas de aço obtidas tal como descrito acima foram medidas, e um valor de TSxEL foi determinado. Depois, as relações entre estes valores e a espessura de uma estrutura tipo banda depois do recozimento em uma seção na direção de espessura de lâmina de aço fo- 30 ram examinadas. A espessura da estrutura tipo banda foi determinada como uma proporção Tb/T de uma espessura média Tb da estrutura tipo banda composta de uma segunda fase na direção de espessura de lâmina a uma espessura de lâmina T da chapa de aço obtida. A espessura média real Tb da estrutura tipo banda foi obtida pela seguinte maneira. A seção na direção de espessura da chapa de aço foi polida e depois gravada com água-forte com uma solução a 3 % de nital. Depois, a vizinhança de uma posição a um 5 quarto da espessura de lâmina foi observada em uma razão de aumento de aproximadamente 1500 utilizando um microscópio de varredura eletrônica (SEM), e, da imagem obtida, a espessura da segunda estrutura de fase em camadas do tipo coluna foi medida em 20 pontos usando um Image-Pro produzido pela Media Cybernetics. A espessura média Tb foi determinada 10 como um valor médio dos 20 pontos.

Aqui, no aço com altos teores de C e Mn, as camadas concen- tradas de C e Mn que são agregadas principalmente ao longo das fronteiras dos grãos cristalinos no estágio de resfriamento da placa, são estiradas du- rante a laminação a quente e o resfriando depois da mesma. Assim, um se- 15 gundo grupo de fase é formado em forma de camadas do tipo coluna na di- reção da laminação ou na direção da largura da chapa na chapa recozida. A estrutura tipo banda é composta do segundo grupo de fase. A estrutura tipo banda (estrutura da segunda fase tipo banda) composta principalmente de C e Mn será provavelmente tornada espessa quando uma grande quantidade 20 de Mn for acrescentada com o objetivo de assegurar a resistência. Este fe- nômeno reduz a concentração de Mn e outros elementos na austenita, e assim, é desvantajoso na dispersão uniforme da martensita.

Como resultado desse experimento, os inventores da presente invenção se tornaram conhecedores de que a ductilidade e a proporção de 25 rendimento significativamente se modificam na proximidade do valor de Tb/T de 0,005 na chapa de aço depois do recozimento, e encontraram, além dis- so, que, quando o valor de Tb/T é 0,005 ou menor, a proporção de rendi- mento YR é tão baixa quanto 70 % ou menor, e o equilíbrio de TSxEL tem um bom valor de 16000 MPa.% ou mais. Assim, os inventores encontraram 30 que o valor de Tb/T é um guia grosseiro para a obtenção do efeito seguinte. Ou seja, conduzindo o aquecimento (recozimento preliminar) em uma tem- peratura predeterminada em uma instalação, tal como uma linha de recozi- mento contínuo antes de conduzir o aquecimento (recozimento principal) na linha de galvanização contínua a quente, a estrutura tipo banda pode ser reduzida em espessura e finamente dispersa pelo aquecimento na linha de recozimento contínuo. Além disso, em conseqüência deste efeito, mesmo 5 quando a chapa de aço é mantida em uma temperatura predeterminada no processo da galvanização a quente aplicado na linha de galvanização contí- nua a quente, ou, por exemplo, no processo de tratamento da liga aplicado depois da mesma, a martensita pode ser dispersada de uma maneira dese- jável em uma base de ferrita depois do resfriamento porque as concentra- 10 ções de C e Mn na fase de austenita aumenta.

Observe que o efeito descrito acima é obtido não só no caso no qual o aquecimento é conduzido duas vezes, uma vez no recozimento preli- minar e outra vez no recozimento principal, mas também no caso aqueci- mento a alta temperatura no qual o aquecimento é conduzido uma vez, por 15 exemplo, na linha de galvanização contínua a quente. No último caso, entre- tanto, a propriedade de revestimento pode se deteriorar até certo ponto por- que o aquecimento em alta temperatura provavelmente aumentará a riqueza de Mn na superfície da chapa de aço. Consequentemente, para assegurar uma propriedade de revestimento mais estável, é preferível executar o reco- 20 zimento preliminar na linha de recozimento contínuo e executar o recozimen- to principal na linha de galvanização contínua a quente.

Em seguida, a descrição da chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento, da chapa de aço galva- nizada a quente e recozida de alta resistência com baixa razão de rendimen- 25 to, do método para a produção da chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento, e do método para a produ- ção da chapa de aço galvanizada a quente e recozida de alta resistência com baixa razão de rendimento, de acordo com a presente invenção serão separadas em uma descrição detalhada da composição química, da micro- 30 estrutura, e dos métodos de fabricação das chapas de aço.

Em primeiro lugar, será descrita a composição química.

Teor de C. O carbono (C) é um dos componentes básicos importantes de aço, e, particularmente na presente invenção, um elemento importante por- que o carbono tem uma influência na proporção de volume da fase de aus- tenita quando aquecido a uma temperatura intercrítica, e consequentemente, 5 na quantidade da martensita depois da transformação. As propriedades me- cânicas, tais como resistência à tração, de uma chapa de aço obtida muito dependem de uma fração de martensita (proporção de área) e a dureza da fase de martensita. Aqui, a fase de martensita apenas é gerada quando o teor de C é menos de 0,03 %. Entretanto, a soldabilidade a ponto se deterio- 10 ra quando o teor de C excede 0,20 %. Consequentemente, o teor de C é ajustado na faixa de 0,03 % a 0,20 %. Para atingir melhores propriedades, o teor de C é preferivelmente ajustado na faixa de 0,03 % a 0,15 %.

Teor de Si.

O silício (Si) é um elemento que melhora a maleabilidade, tal como alongamento, reduzindo a quantidade de carbono soluto na fase alfa. Entretanto, uma inclusão de Si maior do que 1,0 % deteriora a soldabilidade a ponto e a propriedade de revestimento. Consequentemente, o teor de Si é ajustado a 1,0 % ou menor, e preferivelmente a 0,7 % ou menor.

Teor de Mn.

Na presente invenção, o manganês (Mn) concentra-se na fase

de austenita e tem um efeito de facilitar uma transformação martensítica, sendo assim um elemento importante como um componente básico. Entre- tanto, o efeito supracitado não é obtido quando o teor de Mn é 1,5 % ou me- nor. Entretanto, a soldabilidade a ponto e a propriedade de revestimento são 25 deteriora muito das quando o teor de Mn excede 3,0 %. Consequentemente, o teor de Mn é ajustado na faixa de mais de 1,5 % a 3,0 %, e preferivelmen- te na faixa de mais de 1,5 % a 2,2 %.

Teor de P.

O fósforo (P) é um elemento eficaz de atingir a alta resistência com baixo custo. Entretanto, a inclusão de P maior do que 0,10 % deteriora muito a soldabilidade a ponto. Consequentemente, o teor de P é ajustado a 0,10 % ou menor, e preferivelmente limitado a 0,050 % ou menor. Teor de S.

O enxofre (S) pode ser um fator que causa quebra quente duran- te a laminação a quente, e também induz a quebra em uma pepita na parte soldada a ponto. Desse modo, o S é preferivelmente reduzido tanto quanto possível. Consequentemente, o teor de S é ajustado a 0,05 % ou menor, e preferivelmente limitado a 0,010 % ou menor.

Teor de Al.

O alumínio (AI) é um elemento eficaz como um desoxidante em um processo de fabricação de aço, e para estabilizar N motivação de deteri- 10 oração de idade como AIN. Entretanto, a adição excessiva de Al a um nível de maior do que 0,10 % incorre um aumento no custo da produção. Conse- quentemente, o teor de Al é ajustado a 0,10 % ou menor, e preferivelmente limitado a 0,050 % ou menor.

Teor de N.

O nitrogênio (N) causa a deterioração por envelhecimento, e

também incorre na elevação do ponto de rendimento (proporção de rendi- mento) e a ocorrência do alongamento de ponto de rendimento. Consequen- temente, o teor de N é ajustado a 0,010 % ou menor, e preferivelmente limi- tado a 0,0050 % ou menor.

Teor de Cr.

O cromo (Cr) é um elemento eficaz para obter a fase de marten- sita do mesmo modo que Mn e Mo. Entretanto, a inclusão de Cr em mais de

0,5 % deteriora a propriedade de revestimento. Consequentemente, o teor de Cr é ajustado a 0,5 % ou menor, e preferivelmente a 0,35 % ou menor.

Teor de Mo.

O molibdênio (Mo) é eficaz na obtenção da fase de martensita sem deteriorar a propriedade de revestimento, e é um elemento importante na presente invenção. Este efeito é obtido ajustando o teor de Mo a 0,01 % ou mais. Entretanto, a adição de Mo em mais de 0,50 % apenas fornece um 30 efeito mais elevado, mas causa um aumento no custo da produção. Conse- quentemente, o teor de Mo é ajustado na faixa de 0,01 % a 0,50 %, e prefe- rivelmente na faixa de 0,02 % a 0,35 %. Teores de Cu, Ni, V, e B.

Os cobre (Cu), níquel (Ni), vanádio (V), e boro (B) são elementos eficazes para fortalecer o aço pela fortificação de solução sólida ou gerando uma fase de transformação de baixa temperatura, tal como a fase de mar- tensita. Esse efeito é obtido pela inclusão de pelo menos um elemento sele- cionado desse conjunto de elementos como teor dos mesmos sendo de

0,001 % a 1,0 % para Cu, Ni, e V, e de 0,0003 % a 0,0050 % para B. Entre- tanto, a adição de alguns desses elementos porm mais do que a faixa des- crita acima, satura o efeito dos mesmos e causa desvantagem nos custos. 10 Consequentemente, quando pelo menos um elemento diferente de Cu, Ni, V, e B é adicionado, o teor do mesmo é ajustado na faixa de 0,001 % a 1,0 % para Cu, Ni, e V, e de 0,0003 % a 0,0050 % para B.

Teor de Ti.

O titânio (Ti) é um elemento eficaz para estabilização do N cau- 15 sando a deterioração por envelhecimento como TiN. Este efeito é obtido a- justando o teor de Ti a 0,005 % ou mais. Entretanto, a adição de Ti em mais de 0,050 % gera o TiC em excesso, e desse modo, aumenta significativa- mente a proporção de rendimento YR. Consequentemente, o teor de Ti, quando adicionado, é ajustado na faixa de 0,005 % a 0,050 %.

Teores de Ca e REM.

O cálcio (Ca) e o metal de terras raras (REM) são todos os ele- mentos eficazes em melhorar a maleabilidade pelo controle morfológico do sulfito. Este efeito é obtido pela inclusão de Ca e/ou REM ajustando o teor de cada um dos elementos a 0,001 % ou mais. Entretanto, a adição excessi- 25 va de qualquer elemento entre Ca e REM a um nível maior do que 0,005 % pode deteriorar a limpeza do aço. Consequentemente, cada teor de Ca e/ou REM, quando adicionado, é ajustado na faixa de 0,001 % a 0,005 %.

O equilíbrio com componentes diferentes cujos teores são des- critos acima é composto de Fe e impureza inevitável. A inclusão de compo- nentes diferentes dos acima descritos não é excluída desde que a inclusão não prejudique os efeitos da presente invenção.

Em seguida, será descrita a microestrutura. Proporção da Área da Martensita.

Reduzir a proporção da área da martensita a menos de 7 % au- menta significativamente a proporção de rendimento YR. Entretanto, aumen- tando a proporção da área da martensita a 25 % ou o mais reduz a ductili- 5 dade local, e desse modo, reduz um alongamento total EL. Consequente- mente, a proporção da martensita é ajustada na faixa de 7 % a menos de 25 %. A proporção da área da martensita é preferivelmente ajustada na faixa de 7 % a 22 %, e mais preferivelmente de 7 % a 20 %.

Proporção da área de Ferrita.

Reduzir a proporção da área de ferrita a menos de 50 % signifi-

cativamente reduz o alongamento total EL. Consequentemente, a proporção da área de ferrita é ajustada a 50 % ou mais, e preferivelmente a 60 % ou mais.

Aqui, a proporção da área de ferrita é uma proporção de uma área ocupada por uma fase de ferrita em uma área observada, e a propor- ção da área da martensita é uma proporção de uma área ocupada pela fase de martensita na área observada. Os valores reais da proporção de área da ferrita e a proporção de área da martensita foram determinados da maneira seguinte. Uma seção na direção de espessura da chapa de aço obtida foi polida e gravada com uma solução de nital a 3%. Depois, a vizinhança de uma posição a um quarto da espessura de lâmina foi observada em uma razão de aumento de aproximadamente 1.500 vezes pela utilização do mi- croscópio de varredura eletrônica (SEM), e a imagem obtida foi analisada usando o Image-Pro supracitado. Assim, a proporção da área de cada uma das fases foi obtida. Na imagem obtida, a ferrita pode ser distinguida como uma estrutura (estrutura base) tendo uma cor cinzenta, e a martensita pode ser distinguida como uma estrutura tendo uma cor branca.

Tamanho médio do grão do cristal de Martensita.

Reduzir o tamanho médio do grão do cristal da martensita a me- nos de 1 pm aumenta significativamente a proporção de rendimento YR. En- tretanto, aumentar o tamanho médio do grão do cristal da martensita a mais de 8 pm reduz a ductilidade local, e desse modo, reduz o alongamento total EL. Consequentemente, o tamanho médio do grão do cristal da martensita é preferivelmente ajustado na faixa de 1 pm a 8 pm, e mais preferivelmente na faixa de 2 pm a 7 pm.

O valor real do tamanho médio do grão do cristal da martensita 5 foi determinado da maneira seguinte. A chapa de aço obtida foi observada em uma razão de aumento de aproximadamente 1.500 vezes pela utilização do microscópio de varredura eletrônica (SEM), e um total de áreas da mar- tensita na área observada foi dividido pelo número de áreas de martensita para determinar a área média da martensita. Depois, a área média determi- 10 nada foi elevada a potência 1/2 para obter o valor do tamanho médio do grão do cristal da martensita.

Estrutura tipo banda.

A espessura da estrutura tipo banda é ajustada para satisfazer a equação (1) dada abaixo. Isso é porque, tal como descrito acima, se a es- 15 pessura da estrutura tipo banda não satisfizer a equação (1) abaixo e o valor de Tb/T excede 0,005, a martensita não pode ser dispersada em uma ma- neira desejável em uma base de ferrita, e assim, ocorrem a elevação da proporção de rendimento YR e a redução do valor de TSxEL. Na equação (1) dada abaixo, Tb representa uma espessura média da estrutura tipo ban- 20 da na direção de espessura de lâmina, e T representa uma espessura de lâmina da chapa de aço obtida.

Tb/T <0,005 (1)

Em alguns casos, a microestrutura inclui estruturas, tais como bainita, perlita, e austenita retida, outra do que a estrutura acima descrita. 25 Entretanto, o objetivo da presente invenção pode ser atingido se as condi- ções acima descritas da microestrutura forem satisfeitas. Deve-se observar, entretanto, que, do ponto de vista da proporção de rendimento, os teores de perlita e austenita retida são preferivelmente reduzidos, teor de perlita sendo preferivelmente 8 % ou menos e o teor de austenita retida sendo preferivel- 30 mente 3 % ou menos.

Na presente invenção, o aço incluindo a composição química a- cima descrita é controlada para ter a microestrutura descrita acima, e desse modo, são obtidas a chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento, por exemplo, que sobressaem na maleabili- dade e propriedade de revestimento. Depois, será feita a descrição de mé- todos para obter a chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência 5 com baixa razão de rendimento etc., tal como descrito acima.

Em primeiro lugar, no caso da produção da chapa de aço galva- nizada a quente, a placa de aço incluindo a composição química acima des- crita obtida, por exemplo, por um processo de arremesso contínuo é aqueci- da; depois disso, a placa de aço aquecida é laminada a quente em uma fai- 10 xa de temperatura que corresponde a uma faixa de temperatura de acaba- mento de 850°C ou mais alto a 950°C ou mais baixo, e resfriado com uma taxa média de resfriamento de 7°C/s ou mais e 60°C/s ou menor (processo de laminação a quente); e depois, o aço laminado a quente é enrolado em uma faixa de temperatura de 450°C a 750°C (processo de bobinamento). 15 Depois, a chapa laminada a quente depois ser decapado e depois desin- crustado ou uma chapa laminada a frio obtida por meio de um processo de laminação a frio depois de bobinadas e desbastadas são aquecidas a 800°C ou mais alto (processo de recozimento), e depois disso, resfriadas em uma faixa de temperatura de 700°C a 550°C com uma taxa média de resfriamen- 20 to de 3°C/s ou mais, obtendo assim uma chapa base para galvanização. Depois disso, a galvanização a quente é aplicada à chapa base. A chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento com maleabilidade excelente e propriedade de revestimento é obtida por este método de fabricação. No caso da produção da chapa de aço galvani- 25 zada a quente e recozida, adicionalmente, um tratamento de liga em um re- vestimento de zinco é aplicado depois que a galvanização a quente é apli- cada. A chapa de aço galvanizada a quente e recozida de alta resistência com baixa razão de rendimento com maleabilidade excelente e propriedade de revestimento é obtida por este método de fabricação.

No caso da produção da chapa de aço galvanizada a quente

conduzindo o aquecimento duas vezes, a placa de aço incluindo a composi- ção química acima descrita é aquecida; depois disso, a placa de aço aque- cida é laminada a quente em uma faixa de temperatura que corresponde a uma faixa de temperatura de acabamento de 850°C a 950°C, e resfriada com uma taxa média de resfriamento de 7°C/s ou mais e 60°C/s ou menor (processo de laminação a quente); e depois, o aço resfriado é enrolado em 5 uma faixa de temperatura de 450°C a 750°C (processo de bobinamento). Depois, a chapa laminada a quente sendo decapada e depois desincrustada ou a chapa laminada a frio obtida por meio do processo de laminação a frio depois enrolada e desbastada são aquecidas uma vez a 800°C ou mais alto (processo de recozimento preliminar), e, depois de passar pelo resfriamento 10 e os processos de decapagem, são aquecidas novamente a 750°C ou mais alto (processo de recozimento principal); e depois, a chapa aquecida é res- friada em uma faixa de temperatura de 700°C a 550°C com uma taxa média de resfriamento de 3°C/s ou mais, obtendo assim a chapa base para galva- nização. Depois disso, a galvanização a quente é aplicada à chapa base. A 15 chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento com maleabilidade excelente e propriedade de revestimento é obtida por este método de fabricação. No caso da produção da chapa de aço galvanizada a quente e recozida, adicionalmente, o tratamento de liga do revestimento de zinco é aplicado depois que a galvanização a quente é 20 aplicada. A chapa de aço galvanizada a quente e recozida de alta resistên- cia com baixa razão de rendimento com maleabilidade excelente e proprie- dade de revestimento é obtida por este método de fabricação.

As faixas de temperatura e os outros nos respetivos processos serão descritos abaixo.

Processo de Laminação a Quente.

O processo de laminação a quente inclui processos de lamina- ção bruta e laminação de acabamento. A placa de aço depois de ser aque- cida torna-se a chapa laminada a quente por meio da laminação grosseira e a laminação de acabamento. Quando uma temperatura de aquecimento de 30 placa excede 1300°C, a austenita é significativamente engrossada, e assim, as baixas de maleabilidade depois do recozimento. Entretanto, quando a temperatura de aquecimento de placa é mais baixa do que 1150°C, os defei- tos, tais como bolhas e segregação na camada superficial da placa apenas podem ser escalados de, e fendas, aspereza, e assim por diante no aumen- to de superfície de chapa de aço no tamanho, desse modo levando a mate- rial defeituoso em alguns casos. Por essa razão, a temperatura de aqueci- 5 mento de placa é preferivelmente 1150°C ou mais alto e 1300°C ou mais baixo. Quando a temperatura de acabamento excede 950°C, os grãos de austenita são excessivamente grossos, e assim, a baixa de maleabilidade depois do recozimento. Entretanto, quando a temperatura de acabamento é mais baixa do que 850°C, a placa é laminada na temperatura intercrítica, e 10 assim, as tensões podem ser desigualmente introduzidas. Por essa razão, a formação da estrutura tipo banda é realçada, e o resto de estrutura tipo ban- da depois do recozimento causa uma redução da maleabilidade. Conse- quentemente, a temperatura de acabamento da laminação a quente é ajus- tada na faixa de temperatura de 850°C a 950°C.

Quando a taxa média de resfriamento depois da laminação de

acabamento ao bobinamento excede 60°C/s, a forma de chapa significati- vamente piora, causando assim uma preocupação durante a laminação a frio ou o recozimento depois do resfriando. Entretanto, quando a taxa média de resfriamento é menor do que 7°C/s, a formação da estrutura tipo banda 20 aumenta significativamente, e o resto de estrutura tipo banda depois do re- cozimento causa uma redução da maleabilidade. Consequentemente, a taxa média de resfriamento de depois da laminação de acabamento ao bobina- mento é ajustada a 7°C/s ou mais e 60°C/s ou menos, e preferivelmente a 9°C/s ou mais e 50°C/s ou menos.

Processo de Bobinamento.

Quando a temperatura de bobinamento durante o bobinamento da chapa laminada a quente depois da laminação a quente excede 750°C, os aumentos de espessura de escala, e a eficiência de decapagem piora. Além disso, uma situação ocorre na qual a taxa de resfriamento depois de 30 bobinadas varia muito entre a extremidade dianteira, a porção central, e a extremidade traseira na direção longitudinal do rolo, ou a taxa de resfriamen- to depois de bobinadas varia muito entre as bordas e a porção central na direção de largura do rolo. Assim, a variação em aumentos de qualidade materiais. Consequentemente, a temperatura de bobinamento é ajustada a 750°C ou mais baixo, e preferivelmente a 700°C ou mais baixo. Entretanto, uma temperatura de bobinamento excessivamente baixa causa a piora da 5 Iaminabilidade a frio. Consequentemente, a temperatura de bobinamento é limitada a 450°C ou mais alta.

Decapagem e Processos de Laminação a Frio.

No processo de decapagem subsequente, as escamas pretas geradas na superfície são retiradas. As condições de decapagem não são particularmente limitadas. Conduzindo a laminação a frio depois da decapa- gem, é suficiente seguir um método convencional, e as condições do mesmo não são particularmente limitadas.

Processo de Recozimento Preliminar e Processo de Recozimen- to Principal.

No método de fabricação no qual o processo de recozimento

preliminar e o processo de recozimento principal são executados, a chapa laminada é aquecida uma vez na faixa de temperatura de 800°C ou mais alto (recozimento preliminar) e resfriada antes de ser galvanizada a quente, e desse modo, tal como descrito acima, C e Mn concentrados na estrutura 20 tipo banda pode ser dispersados. Com este método, a dupla fase de ferrita e martensita é eficientemente formada, e assim, a maleabilidade pode ser me- lhorada. Mais especificamente, a estrutura tipo banda é desbastada e fina- mente dispersa aquecendo-se durante o recozimento preliminar, e desse modo, na microestrutura enfim obtida depois que o processo de recozimento 25 principal é terminado, a espessura da estrutura tipo banda pode ser reduzida a um valor bastante pequeno para satisfazer a equação (1) dada acima, e a estrutura tipo banda pode ser finamente dispersada. Além disso, quando a chapa de aço é mantida no processo da galvanização a quente aplicada na linha de galvanização contínua a quente, ou, por exemplo, no processo de 30 tratamento da liga aplicado depois disso, a concentração de C e Mn nos aumentos de fase de austenita, e assim, a fase de martensita pode ser dis- persada em uma maneira desejável em uma base de ferrita. Este aqueci- mento é preferivelmente conduzido na linha de recozimento contínuo.

Além disso, a maleabilidade pode ser adicionalmente, melhorada aplicando o recozimento preliminar. Mais especificamente, aquecendo uma vez a chapa laminada a 800°C ou mais alto e resfriando-a, a recristalização 5 é facilitada, e a concentração de C e Mn na austenita também é facilitada, permitindo desse modo melhorar, adicionalmente, a maleabilidade. Embora não particularmente especificado, o limite superior da temperatura deve ser aproximadamente 950°C ou mais baixo do ponto de vista de eficiência ope- racional. Quando a taxa média de resfriamento depois do aquecimento no 10 recozimento preliminar é menor do que 3°C/s, o Mn segrega novamente pa- ra formar a estrutura tipo banda em alguns casos. Por essa razão, a taxa média de resfriamento depois do aquecimento no recozimento preliminar é preferivelmente 3°C/s ou maior, e mais preferivelmente 5°C/s ou maior.

Quando o recozimento preliminar é conduzido sob as condições acima descritas, a temperatura de aquecimento no recozimento principal é suficiente ser 750°C ou mais alta porque a estrutura tipo banda é suprimida pelo recozimento preliminar. Entretanto, quando temperatura é menor do que 750°C, a austenita é insuficientemente formada, e uma quantidade de- sejada da martensita é difícil de ser obtida. Consequentemente, a tempera- tura de aquecimento no recozimento principal é ajustada a 750°C ou mais alto no caso da condução do recozimento preliminar. Embora não particu- larmente especificado, o limite superior da temperatura deve ser 850°C ou mais baixo porque exceder a temperatura de 850°C pode permitir elemen- tos, tais como Cr, Mn, e Si de se concentrarem novamente na superfície, e assim, possam deteriorar a propriedade de revestimento. O é mais preferível que o limite superior de temperatura seja 825°C ou mais baixo.

Quando a taxa média de resfriamento de depois do recozimento principal na faixa de temperatura de 700°C a 550°C é menos do que 3°C/s, a ferrita e a perlita são excessivamente geradas durante o resfriando, e assim, 30 a quantidade desejada da martensita não é obtida. Consequentemente, a taxa média de resfriamento de depois do recozimento principal na faixa de temperatura de 700°C a 550°C é ajustada a 3°C/s ou mais. Embora não par- ticularmente especificado, o limite superior da taxa média de resfriamento seja preferivelmente de aproximadamente 100°C/s ou menor porque exce- der a taxa média de resfriamento de 100°C/s pode piorar a forma de chapa devido ao encolhimento pelo calor rápido, e assim, pode causar problemas operacionais, tais como sinuosidade.

No caso da condução do recozimento preliminar, chapeando e- Iementos inibem a propriedade, tais como Cr, Si, e Mn excessivamente con- centram-se na superfície durante o recozimento principal, e desse modo, deteriorando a propriedade de revestimento. Desse modo, a camada con- 10 centrada da superfície tem de ser retirada por, por exemplo, decapagem de- pois o recozimento preliminar. Entretanto, se desincrustar pela decapagem é executado depois que o bobinamento depois da laminação a quente não tem nenhuma influência no efeito da presente invenção. Para melhorar o desem- penho de filamento da linha de galvanização contínua a quente que executa 15 um pós-processo, a laminação de têmpera pode ser executada durante um período depois do recozimento preliminar e antes da decapagem.

O processo de galvanização a quente é preferivelmente execu- tado mergulhando a chapa de aço obtida pelos processos acima descritos em um banho de galvanização em uma temperatura na faixa de 440°C a 20 500°C, e depois ajuste da massa de revestimento, por exemplo, pela esfre- gação de gás. Além disso, quando o revestimento de zinco é em forma de liga, o revestimento de zinco é preferivelmente em forma de liga mantida em uma temperatura na faixa de 460°C a 580°C durante um segundo ou mais e 40 segundos ou menos. É preferível usar o banho de galvanização contendo 25 Odand 08 % em peso a 0.18 % em peso de Al da galvanização.

A laminação de têmpera pode ser aplicada a chapa de aço de- pois de ser submetida à galvanização a quente ou depois de ser, adicional- mente, submetida ao tratamento de liga do revestimento de zinco com o ob- jetivo de, por exemplo, moldar o alisamento ou o ajuste da aspereza superfi- 30 ciai. Os vários tipos do tratamento de revestimento, tais como revestimento de resina ou óleo, também podem ser aplicados.

Processo de Recozimento. No método de fabricação no qual o processo de recozimento é executado, a chapa de aço é aquecida a uma alta temperatura de 800°C ou mais alto. Ajustar a temperatura de recozimento em 800°C ou mais alto eli- mina a segregação de C e elementos substituintes, tais como Mn que se concentram em um estado de tipo banda, e assim, a estrutura tipo banda é suprimida, resultando em uma melhora da maleabilidade. Depois de ser a- quecida, a chapa de aço é resfriada na faixa de temperatura de 700°C a 550°C com uma taxa média de resfriamento de 3°C/s ou mais. Quando a taxa média de resfriamento depois do aquecimento está na faixa de tempe- ratura de 700°C a 550°C é menos do que 3°C/s, a ferrita e a perlita são ex- cessivamente geradas durante o resfriando, e assim, a quantidade desejada da martensita não é obtida. Consequentemente, a taxa média de resfriamen- to de depois do aquecimento na faixa de temperatura de 700°C a 550°C é ajustada a 3°C/s ou mais. Embora não seja particularmente especificado, o limite superior da taxa média de resfriamento seja preferivelmente de apro- ximadamente 100°C/s ou menor porque exceder a taxa média de resfria- mento de 100°C/s pode piorar a forma da chapa devido ao encolhimento rápido pelo calor, e assim, pode causar problemas operacionais, tais como sinuosidade. Observe que as condições da galvanização a quente e o trata- mento de liga são os mesmos tal como os descritos acima.

Com o processo de recozimento descrito acima, é possível obter o mesmo efeito que no caso da execução do processo de recozimento pre- liminar e o processo de recozimento principal descrito acima, embora o a- quecimento seja conduzido só uma vez.

Exemplos

A Tabela 1 mostra composições químicas (em % em peso) de exemplos da presente invenção de aço e exemplos comparativos que ser- vem de amostras. A Tabela 2 mostra condições de fabricação dos exemplos da presente invenção e os exemplos comparativos. Observe que, nos itens 30 abaixo da "Estrutura Restante (Tipo)" da Tabela 2, "B" significa a bainita, "P" para a perlita, "TM" significa martensita temperada, e "y" da austenita retida. Tabela 1. Aço Composição Química (% em peso) Observações C Si Mn P S Al N Cr Mo V Ni Cu Ti B Ca REM \Z 0,085 0,01 1,93 0,011 0,002 0,044 0,0033 0,01 0,15 - - - - - - - Dentro do esco¬ po da invenção B 0,114 0,03 2,11 0,007 0,002 0,063 0,0038 0,02 0,20 0,02 - - 0,02 - - - Dentro do esco¬ po da invenção C 0,067 0,02 1,60 0,014 0,004 0,035 0,0025 0,01 0,14 - - - - - - - Dentro do esco¬ po da invenção D 0,057 0,02 2,39 0,021 0,001 0,034 0,0033 0,01 0,08 - 0,1 - - - - - Dentro do esco¬ po da invenção E 0,058 0,04 2,03 0,015 0,007 0,038 0,0034 0,02 0,12 - - - - - - - Dentro do esco¬ po da invenção F 0,044 0,01 1,88 0,019 0,003 0,041 0,0022 0,03 0,16 - - 0,1 - - - - Dentro do esco¬ po da invenção G 0,076 0,02 1,52 0,008 0,002 0,033 0,0029 0,01 0,19 0,03 - - - - - - Dentro do esco¬ po da invenção H 0,036 0,02 1,81 0,012 0,004 0,045 0,0032 0,01 0,19 - - - - 0,003 - - Dentro do esco¬ po da invenção Tabela 1. -continuação- Aço Composição Química (% em peso) Observações C Si Mn P S Al N Cr Mo V Ni Cu Ti B Ca REM I 0,151 0,05 1,53 0,012 0,001 0,044 0,0032 0,03 0,17 0,02 - - 0,04 - - - Dentro do esco¬ po da invenção J 0,074 0,02 1,51 0,008 0,001 0,031 0,0036 0,02 - - - - - - - - Fora do escopo da invenção K 0,008 0,01 1,57 0,010 0,006 0,029 0,0027 0,03 0,08 - - - - - - - Dentro do esco¬ po da invenção L 0,069 0,01 0,73 0,014 0,004 0,024 0,0029 0,01 0,21 - - - - - - - Dentro do esco¬ po da invenção M 0,089 0,03 1,71 0,135 0,001 0,051 0,0035 0,03 0,09 - - - - - - - Dentro do esco¬ po da invenção N 0,071 0,33 2,00 0,005 0,005 0,035 0,0036 0,32 0,11 - - - - - 0,001 - Dentro do esco¬ po da invenção O 0,058 0,22 1,64 0,013 0,006 0,060 0,0028 0,49 0,02 - - - - - - 0,001 Dentro do esco¬ po da invenção P 0,061 0,30 1,80 0,025 0,005 0,041 0,0031 0,85 0,02 - - - - - - - Fora do escopo da invenção Q 0,059 1,21 1,75 0,029 0,004 0,034 0,0034 0,31 0,01 - - - - - - - Fora do escopo da invenção Tabela 2. Chapa de aço Aço Temp. de acabamen¬ Taxa média de resfriamento Temperatura do bobinamento Laminação a frio Condições preliminares de recozimento Temperatura de aquecimento Taxa média de (0C) resfriamen to (°C/s) 1 900 15 620 Realizado . . 2 900 15 620 Realizado . - 3 900 5 620 Realizado 800 5 4 900 15 620 Realizado . . 900 15 620 Realizado 820 1 6 900 15 620 Não Realizado . . 7 900 15 620 Não Realizado 820 5 8 1050 15 620 Não Realizado 820 5 9 A 750 15 620 Não Realizado 820 5 B 900 18 650 Realizado 850 10 11 C 900 12 650 Realizado 850 10 12 900 12 650 Realizado 850 10 13 D 900 10 650 Realizado 800 10 14 900 10 650 Realizado 740 10 Tabela 2.-continuação- Chapa de aço Aço Temp. de acabamen¬ Taxa média de resfriamento Temperatura do bobinamento Laminação a frio Condições preliminares de recozimento Temperatura de aquecimento Taxa média de (0C) resfriamen to (0CZs) E 900 15 600 Não Realizado 800 15 16 900 15 600 Não Realizado - - 17 900 15 600 Não Realizado 800 15 18 F 900 25 600 Realizado 840 8 19 G 900 22 580 Realizado 840 6 H 900 15 580 Realizado 820 4 21 I 900 17 580 Realizado 850 10 22 J 900 15 600 Realizado 880 10 23 K 900 15 600 Não Realizado 850 15 24 L 900 15 650 Realizado 800 10 M 900 15 630 Não Realizado 850 13 26 N 900 13 640 Realizado 820 15 27 O 900 13 650 Não Realizado 800 15 28 P 900 15 600 Realizado 820 15 29 Q 900 15 600 Realizado 820 15 Tabela 2.-continuação- Chapa de aço Aço Condições principais Tratamento Microestrutura Observações galvanizado N0 de recozimento da liga Temperatura de Taxa média de Razão diária Razão diária da Tamanho médio do grão do Estrutura aquecimento (0C) resfriamen to (°C/s) da ferrita (%) martensita (%) cristal de martensita (um) restante (Tipo) 1 800 7 Realizado 84 12 3 B + P Exemplo 2 770 3 Realizado 82 9 4 B + P Exemplo compara tivo 3 760 8 Realizado 81 11 7 B Exemplo compara tivo 4 820 1 Realizado 88 0 - P Exemplo compara tivo 780 5 Realizado 84 11 5 B Exemplo 6 A 800 7 Realizado 85 12 4 B + P Exemplo 7 760 5 Realizado 83 13 3 B Exemplo 8 760 5 Realizado 80 14 8 B Exemplo compara tivo Tabela 2.-continuação- Chapa de aço Aço Condições principais Tratamento Microestrutura Observações galvanizado N0 de recozimento da liga Temperatura de Taxa média de Razão diária Razão diária da Tamanho médio do grão do Estrutura aquecimento (0C) resfriamen to (°C/s) da ferrita (%) martensita (%) cristal de martensita (um) restante (Tipo) 9 760 5 Realizado 78 16 7 B Exemplo compara tivo B 800 3 Não Realizado 79 17 4 B Exemplo 11 C 800 9 Não Realizado 77 14 3 B Exemplo 12 800 1 Não Realizado 85 1 1 P Exemplo compara tivo 13 D 800 4 Realizado 79 15 3 B Exemplo 14 780 4 Realizado 80 15 3 B Exemplo compara tivo E 750 6 Não Realizado 81 14 3 B Exemplo 16 800 7 Realizado 84 10 4 B Exemplo 17 700 6 Não Realizado 78 0 - TM+ P Exemplo compara tivo 18 F 810 7 Não Realizado 80 14 3 B Exemplo 19 G 800 10 Não Realizado 83 13 4 B Exemplo H 760 8 Realizado 81 13 2 B Exemplo 21 I 820 12 Não Realizado 73 18 5 B Exemplo Tabela 2.-continuação- Chapa de aço Aço Condições principais Tratamento Microestrutura Observações galvanizado N0 de recozimento da liga Temperatura de Taxa média de Razão diária Razão diária da Tamanho médio do grão do Estrutura aquecimento (0C) resfriamen to (°C/s) da ferrita (%) martensita (%) cristal de martensita (um) restante (Tipo) 22 J 800 5 Realizado 84 2 2 B + P Exemplo compara tivo 23 K 760 7 Não Realizado 91 1 1 B + P Exemplo compara tivo 24 L 800 4 Realizado 82 3 2 B + P Exemplo compara tivo M 780 7 Realizado 79 15 2 B Exemplo compara tivo 26 N 800 3 Não Realizado 80 16 4 B Exemplo 27 O 800 4 Não Realizado 79 14 2 B Exemplo 28 P 800 4 Realizado 80 15 4 B Exemplo compara tivo 29 Q 800 4 Realizado 82 16 4 B + Y Exemplo compara tivo No exemplo presente, cada uma das placas continuamente mol- dadas incluindo as composições químicas mostradas na Tabela 1 e uma espessura de 220 mm foi aquecida a 1200°C sob as condições de fabrica- ção mostradas na Tabela 2, e, depois de ser grosseiramente laminado em 5 dois passos, foi enrolado como um rolo laminado a quente da espessura de 2,3 mm por uma laminação de acabamento com sete quadros. Então, depois da decapagem subsequente, uma parte do rolo laminado a quente foi lami- nada a frio em uma espessura de 1,0 mm. Depois disso, uma parte de cada um do rolo laminado a quente e o rolo laminado a frio assim obtido foi reco- 10 zida sob as condições de fabricação mostradas na Tabela 2 na linha de re- cozimento contínuo, e, depois de ser decapado, foi submetido ao recozimen- to (recozimento principal) e à galvanização, bem como ao tratamento de liga, na linha de galvanização contínua a quente. Algumas chapas de aço não foram preliminarmente recozidas, mas submetidas ao recozimento e à gal- 15 vanização, bem como o tratamento de liga, sob as condições de fabricação mostradas na Tabela 2 na linha de galvanização contínua a quente. Aqui, no processo de galvanização, as chapas de aço foram mergulhadas no banho de galvanização em uma temperatura de 460°C e cobertas com revestimen- to dos dois lados com uma massa de revestimento de 35 g/m2 a 45 g/m2. No 20 caso da aplicação do tratamento de liga, o revestimento de zinco foi em for- ma de liga em uma temperatura de 480°C a 540°C, e as chapas de aço fo- ram resfriadas a uma temperatura ambiente com uma taxa média de resfri- amento de 10°C/s depois da galvanização ou o tratamento de liga.

Cada uma das chapas de aço obtidas tal como descrito acima foi usada como uma amostra para avaliar as propriedades mecânicas, a propri- edade de revestimento, a tratabilidade de liga, e a soldabilidade a ponto. A Tabela 3 mostra os resultados. Tabela 3. Chapa de aço Tb/T YS TS EL YR TS x EL (MPa Propriedade do Tratabilidade Soldabilidade Observações galvanizada n° (MPa) (MPa) (%) (%) %) revestimento da viga a ponto 1 0,003 372 600 32 62 19200 Excelente Excelente Excelente Exemplo 2 0,008 418 588 26 71 15288 Bom Bom Excelente Exemplo comparativo 3 0,007 418 572 27 73 15444 Excelente Excelente Excelente Exemplo comparativo 4 0,003 404 493 28 82 13804 Bom Bom Excelente Exemplo comparativo 0,005 389 570 29 68 16530 Excelente Excelente Excelente Exemplo 6 0,003 378 605 30 62 18150 Excelente Excelente Excelente Exemplo 7 0,003 346 591 33 59 19503 Excelente Excelente Excelente Exemplo 8 0,006 425 599 25 71 14975 Excelente Excelente Excelente Exemplo comparativo 9 0,008 459 611 24 75 14664 Excelente Excelente Excelente Exemplo comparativo 0,003 370 630 30 59 18900 Excelente - Excelente Exemplo 11 0,002 342 595 31 57 18445 Excelente - Excelente Exemplo 12 0,002 432 541 27 80 14607 Excelente “ Excelente Exemplo comparativo 13 0,005 344 590 32 58 18880 Bom Excelente Excelente Exemplo 14 0,007 435 596 25 73 14900 Bom Excelente Excelente Exemplo comparativo Tabela 3.-continuação- Chapa de aço ΤόΠ- YS TS EL YR TS x EL (MPa Propriedade do Tratabilidade Soldabilidade Observações galvanizada n° (MPa) (MPa) (%) (%) %) revestimento da viga a ponto Ο,004 365 561 31 65 17391 Excelente - Excelente Exemplo 16 0,004 332 544 32 61 17408 Bom Bom Excelente Exemplo 17 0,004 433 513 22 84 11286 Excelente _ Excelente Exemplo comparativo 18 0,003 330 594 31 56 18414 Excelente - Excelente Exemplo 19 0,003 335 602 31 56 18662 Excelente - Excelente Exemplo 0,002 355 637 29 56 18473 Excelente Excelente Excelente Exemplo 21 0,005 428 662 26 65 17212 Excelente - Excelente Exemplo 22 0,001 424 580 28 73 16240 Excelente Excelente Excelente Exemplo comparativo 23 0,001 366 480 28 76 13440 Excelente ■ Excelente Exemplo comparativo 24 0,003 349 488 26 72 12688 Excelente Excelente Excelente Exemplo comparativo 0,002 441 638 25 69 15950 Bom Bom Pobre Exemplo comparativo 26 0,004 401 652 32 62 20864 Bom - Excelente Exemplo 27 0,002 353 639 30 55 19170 Bom - Excelente Exemplo 28 0,003 368 619 31 59 19189 Pobre Bom Excelente Exemplo comparativo 29 0,002 395 679 32 58 21728 Pobre Pobre Excelente Exemplo comparativo As propriedades mecânicas determinadas pela prova elástica fo- ram avaliadas de acordo com JIS Z 2241 (2011). Stress de rendimento YS1 a resistência à tração TS1 e o alongamento total EL foram medidos, e o valor da proporção de rendimento YR e TSxEL (equilíbrio de TSxEL) foi determi- 5 nado. A estrutura da chapa de aço foi observada com o mesmo método tal como descrito acima, e assim, a proporção da área de ferrita, a proporção da área da martensita, e o tamanho médio do grão do cristal da martensita foi obtido. Além disso, a direção de espessura média da estrutura tipo banda na espessura de lâmina foi medida, e a proporção Tb/T da média de espes- 10 sura de espessura Tb da estrutura tipo banda à chapa T foi determinado.

A propriedade de revestimento é taxada como "excelente" quan- do não existe nenhum sem-revestimento, como "bom" quando existe um le- ve sem-revestimento, mas o nível do mesmo é aceitável, e como "pobre" quando existe muito sem-revestimento, e foi avaliado pela observação visu- 15 al. A tratabilidade de liga é taxada como "excelente" quando não existe desi- gualdade de liga, como "bom" quando existe uma liga ligeiramente desigual mas o nível disso é aceitável, e como "pobre" quando existe muita desigual- dade da liga, e foi avaliada pela observação visual. A soldabilidade a ponto foi avaliada conduzindo um teste de tensão cisalhante de uma união soldada 20 a ponto de acordo com a JIS Z 3136 (1999). Assumindo uma tensão cisa- lhante de 6700 N como a resistência limite inferior, a soldabilidade a ponto é taxada como "excelente" quando a resistência à tensão cisalhante é igual a ou maior do que a resistência limite inferior, e como "pobre" quando a resis- tência à tensão cisalhante é menor do que a resistência limite inferior.

Como mostrado na Tabela 3, o aço dos exemplos da presente

invenção foi avaliado como se segue. A proporção de rendimento YR foi bai- xa; o equilíbrio de TSxEL foi bom; e, a propriedade de revestimento, a trata- bilidade de liga, e a soldabilidade a ponto também foram boas.

Tal como descrito acima, de acordo com a presente invenção, os teores de elementos, tais como Mn e as condições de fabricação são contro- lados, e desse modo, a estrutura tipo banda pode ser desbastada a uma espessura adequada e finamente dispersada. Desse modo, a martensita pode ser dispersada de uma maneira desejável em uma base de ferrita. A- lém disso, por exemplo, a proporção da área da martensita pode ser corre- tamente ajustada. Consequentemente, quando a galvanização a quente é aplicada, ou mesmo quando o tratamento de liga é adicionalmente aplicado, em uma instalação, tal como a linha de galvanização contínua a quente, é possível fornecer de maneira estável a chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento e a chapa de aço galva- nizada a quente e recozida de alta resistência com baixa razão de rendimen- to, cada uma das quais tendo uma alta resistência e uma baixa razão de rendimento e sobressaindo em maleabilidade e propriedade de revestimen- to, e é também possível fornecer de maneira estável o método para a produ- ção da chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento e o método para a produção da chapa de aço galvani- zada a quente e recozida de alta resistência com baixa razão de rendimento. Mais especificamente, é possível fornecer a chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento etc., que tem a boa propriedade de revestimento satisfazendo, como um indicador que re- presenta a resistência, a proporção de rendimento, e a maleabilidade, as condições nas quais a proporção de rendimento YR é 70% ou menos e o valor de TSxEL é 16.000 Mpa.%, ou mais.

A presente invenção é particularmente conveniente para o uso como chapas de aço automóveis usadas, por exemplo, para painéis interio- res e painéis exteriores de um chassi do veículo automotivo. Aplicando a presente invenção às chapas de aço automotivo pode-se levar à redução do 25 peso e à fortificação de membros estruturais automotivos, e pode contribuir para a conservação ambiental global pela melhora no consumo de combus- tível e assegurando a segurança dos ocupantes.

A modalidade da presente invenção foi descrita acima. Entretan- to, a presente invenção não está limitada pela descrição que constitui uma parte da divulgação da presente invenção pela modalidade. Isto é, outras modalidades, exemplos, técnicas operacionais, e assim por diante, que são feitos baseados na presente modalidade pelos versados na técnica estão todas incluídas no escopo da presente invenção. Por exemplo, nas séries de tratamento térmico no método de fabricação descrito acima, é suficiente sa- tisfazer as condições em relação a, por exemplo, as faixas de variação de temperatura nos respetivos processos, e as instalações para aplicação do tratamento térmico, por exemplo, não são particularmente limitadas.

Claims (10)

1. Chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento compreendendo: - como composição química, em %, em peso, 0,03 % a 0,20 % de C, 1,0 % ou menos de Si, mais de 1,5 % a 3,0 % de Mn, 0,10 % ou me- nos de P, 0,05 % ou menos de S, 0,10 % ou menos de Al, 0,010 % ou me- nos de N, 0,5 % ou menos de Cr, e 0,01 % a 0,50 % de Mo, e equilibrado com o Fe como impureza inevitável; e - uma estrutura compreendendo uma ferrita e uma segunda fase como uma microestrutura, em que - a ferrita tem uma proporção da área de 50 % ou mais, e a se- gunda fase compreende a martensita cuja proporção da área está na faixa de 7 % a menos de 25 %, e a espessura de uma estrutura tipo banda forma- da pela segunda fase satisfaz a seguinte equação (1): Tb/T <0,005 (1) (em que Tb é a espessura média da estrutura tipo banda em uma direção de espessura de lâmina e T é uma espessura de lâmina).

2. Chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento, de acordo com a reivindicação 1, em que a mar- tensita tem um tamanho médio do grão do cristal de 1 pm a 8 pm.

3. Chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, também compreendendo como composição química, em %, em peso, pelo menos um tipo do elemento selecionado entre 0,001 % a 1,0 % de Cu, 0,001 % a 1,0 % de Ni, 0,001 % a 1,0 % de V, e 0,0003 % a 0,0050 % de B.

4. Chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, também compreendendo como composição química, em % em pe- so, 0,005 % a 0,050 % de Ti.

5. Chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, também compreendendo como composição química, em % em pe- so, 0,001 % a 0,005 % de Ca e/ou 0,001 % a 0,005 % de REM.

6. Chapa de aço galvanizada a quente e recozida de alta resis- tência com baixa razão de rendimento em que um revestimento de zinco da chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5 é um revestimento de zinco em forma de liga.

7. Método para a produção de uma chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento, o método com- preendendo: - aquecer uma placa de aço incluindo a composição química como definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 5; - laminar a quente a placa de aço aquecida em uma temperatura de acabamento na faixa de 850°C a 950°C; - resfriar o aço laminado a quente com uma taxa média de res- friamento de 7°C/s ou mais e 60°C/s ou menos; - embobinar o aço resfriado a uma temperatura na faixa de 450°C a 750°C; - aquecer a chapa laminada a quente obtida ou uma chapa lami- nada a frio obtida por meio de um processo de laminação a frio depois do bobinamento a uma temperatura de 800°C ou mais alta; - resfriar a chapa aquecida a uma temperatura na faixa de 700°C a 550°C com uma taxa média de resfriamento de 3°C/s ou mais; e - aplicar a galvanização a quente na chapa resfriada.

8. Método para a produção de uma chapa de aço galvanizada a quente de alta resistência com baixa razão de rendimento, o método com- preendendo: - aquecer uma placa de aço incluindo a composição química como definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 5; - laminar a quente a placa de aço aquecida em uma temperatura de acabamento na faixa de 850°C para 950°C; - resfriar o aço laminado a quente com uma taxa média de res- friamento de 7°C/s ou mais e 60°C/s ou menos; - embobinar o aço resfriado a uma temperatura na faixa de 450°C a 750°C; - aquecer uma vez a chapa laminada a quente obtida ou uma chapa laminada a frio obtida por meio de um processo de laminação a frio depois do bobinamento a 800°C ou mais alto; - aquecer novamente a chapa a 750°C ou mais alto depois de passar por resfriamento e decapagem; - resfriar a chapa aquecida a uma temperatura na faixa de 700°C a 550°C com uma taxa média de resfriamento de 3°C/s ou mais; e - aplicar a galvanização a quente à chapa resfriada.

9. Método para a produção de uma chapa de aço galvanizada a quente e recozida de alta resistência com baixa razão de rendimento, o mé- todo compreendendo: - aquecer uma placa de aço incluindo a composição química como definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 5; - laminar a quente a placa de aço aquecida em uma temperatura de acabamento na faixa de 850°C a 950°C; - resfriar o aço laminado a quente em uma taxa média de resfri- amento de 7°C/s ou mais e 60°C/s ou menos; - embobinar o aço resfriado a uma temperatura na faixa de 450°C a 750°C; - aquecer a chapa laminada a quente obtida ou uma chapa lami- nada a frio obtida por meio de um processo de laminação a frio depois do bobinamento a 800°C ou mais alto; - resfriar a chapa aquecida a uma temperatura na faixa de 700°C a 550°C com uma taxa média de resfriamento de 3°C/s ou mais; - aplicar a galvanização a quente para fornecer um revestimento de zinco na chapa; e - aplicar um tratamento de liga ao revestimento de zinco.

10. Método para a produção de uma chapa de aço galvanizada a quente e recozida de alta resistência com baixa razão de rendimento, o mé- todo compreendendo: - aquecer uma placa de aço incluindo a composição química como definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 5; - laminar a quente a placa de aço aquecida em uma temperatura de acabamento na faixa de 850°C a 950°C; - resfriar o aço laminado a quente com uma taxa média de res- friamento de 7°C/s ou mais e 60°C/s ou menos; - embobinar o aço resfriado a uma temperatura na faixa de 450°C a 750°C; - aquecer uma vez a chapa laminada a quente obtida ou uma chapa laminada a frio obtida por meio de um processo de laminação a frio depois do bobinamento a 800°C ou mais alto; - aquecer novamente a chapa a 750°C ou mais alto depois de passar por resfriamento e decapagem; - resfriar a chapa aquecida a uma temperatura na faixa de 700°C a 550°C com uma taxa média de resfriamento de 3°C/s ou mais; - aplicar a galvanização a quente para fornecer um revestimento de zinco na chapa; e - aplicar um tratamento de liga ao revestimento de zinco.