BR112018071445B1

BR112018071445B1 - Chapa de aço twip e método para produzir uma chapa de aço twip

Info

Publication number: BR112018071445B1
Application number: BR112018071445-3A
Authority: BR
Inventors: Colin Scott; Blandine REMY
Original assignee: Arcelormittal
Priority date: 2016-05-24
Filing date: 2017-05-19
Publication date: 2023-02-23
Also published as: MA45120A; ZA201806599B; UA125624C2; EP3464663A1; BR112018071445A2; JP6805271B2; MX2018014327A; RU2707002C1; CA3025443C; WO2017203309A1; JP2019519680A; CN109154046A; US20190292616A1; KR20180133258A; WO2017203342A1; KR102277396B1; CA3025443A1; CN109154046B

Abstract

A presente invenção refere-se a uma chapa de aço TWIP tendo uma matriz austenítica e um método para a fabricação deste aço TWIP.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a uma chapa de aço TWIP tendo uma matriz austenítica e um método para a fabricação deste aço TWIP. A invenção é particularmente adequada para a fabricação de veículos automotivos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Com vista a poupar o peso dos veículos, é conhecido o uso de aços de alta resistência para a fabricação de veículos automotivos. Por exemplo, para a fabricação de peças estruturais, as propriedades mecânicas desses aços precisam ser melhoradas. No entanto, mesmo que a resistência do aço seja melhorada, o alongamento e, portanto, a capacidade de deformação de aços de alta capacidade diminui. A fim de superar esses problemas, os aços de plasticidade induzida por maclação (twinning induced plasticity steels - TWIP) com boa capacidade de deformação apareceram. Mesmo que esses produtos apresentem uma boa capacidade de deformação, propriedades mecânicas como tensão de ruptura final (UTS) e tensão de escoamento (YS) podem não ser altas o suficiente para atender a aplicação automotiva.

[003] Para melhorar a resistência desses aços, mantendo boa trabalhabilidade, sabe-se que induz uma alta densidade de maclas por laminação a frio, seguida por um tratamento de recuperação, removendo os deslocamentos, mas mantendo os maclas. No entanto, dois processos estão em competição, o processo de recuperação e o processo de recristalização. De fato, é difícil controlar o processo de recuperação, uma vez que a cinética entre os dois processos é bastante fechada. Consequentemente, é necessário fornecer uma maneira de controlar o processo de recuperação para evitar a recristalização.

[004] O pedido de patente KR20140013333 divulga um método de fabricação de uma chapa de aço de alta resistência e alto teor de manganês com uma excelente flexibilidade e alongamento, o método compreendendo as etapas de: - processamento por homogeneização, por aquecimento a 1050-1300 °C, de um lingote de aço ou uma placa de lingotamento contínuo compreendendo, em% em peso, carbono (C): 0,4 ~ 0,7%, manganês (Mn): 12 ~ 24%, alumínio (Al): 1,1 ~ 3,0%, silício (Si): 0,3% ou menos, titânio (Ti): 0,005 ~ 0,10%, boro (B): 0,0005 ~ 0,0050%, fósforo (P): 0,03% ou menos, enxofre (S): 0,03% ou menos, nitrogênio (N): 0,04% ou menos, sendo o restante ferro e outras impurezas inevitáveis; - laminação a quente do lingote de aço processado por homogeneização ou da placa de lingotamento contínuo com a temperatura de laminação a quente final de 850-1000 °C; - bobinar a folha de aço laminada a quente a 400- 700 °C; - laminação a frio da chapa de aço enrolada; - recozimento contínuo da chapa de aço laminada a frio a 400-900 °C; - opcionalmente, etapa de revestimento por galvanização por imersão a quente ou eletro-galvanização, - re-laminar a chapa de aço continuamente recozida na relação de redução de 10 ~ 50% e - reaquecer o processamento da chapa de aço relaminada a 300-650 °C durante 20 segundos a 2 horas.

[005] No entanto, uma vez que o revestimento é depositado antes da segunda laminação a frio, existe um enorme risco do revestimento metálico ser mecanicamente danificado. Além disso, uma vez que a etapa de reaquecimento é realizada após a deposição do revestimento, a interdifusão do aço e do revestimento irá aparecer resultando em uma modificação significativa do revestimento e, portanto, das propriedades desejadas de revestimento. Além disso, a etapa de reaquecimento pode ser executada em uma ampla faixa de temperatura e tempo, e nenhum desses elementos foi mais especificado no relatório descritivo, mesmo nos exemplos. Então, implementando este método, há um risco de que a produtividade diminua e os custos aumentem, uma vez que muitas etapas são realizadas para obter o aço TWIP. Finalmente, o pedido de patente KR20140013333 é completamente omisso quanto à competição entre a recristalização e a recuperação e, portanto, não revela qualquer forma de controlar a etapa de recuperação para evitar a recristalização.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[006] Assim, o objetivo da invenção é resolver os inconvenientes acima, fornecendo um aço TWIP com alta resistência, com excelente capacidade de deformação e alongamento, sendo o aço TWIP recuperado. Pretende disponibilizar, em particular, um método de fácil implementação para obter este aço TWIP.

[007] Este objetivo é conseguido fornecendo uma chapa de aço TWIP de acordo com a reivindicação 1. A chapa de aço pode também compreender características das reivindicações 2 a 1 2.

[008] Outro objetivo da presente invenção é um método para fornecer uma chapa de aço TWIP de acordo com a reivindicação 13. O método também pode compreender características das reivindicações 14 a 20,

[009] Outras características e vantagens da invenção tornar-se- ão evidentes a partir da seguinte descrição detalhada da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0010] Para ilustrar a invenção, várias formas de realização e ensaios de exemplos não limitativos serão descritos, particularmente com referência à seguinte Figura: - A figura 1 ilustra uma forma de realização de acordo com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0011] Os seguintes termos serão definidos: - UTS: tensão de ruptura final (MPa), - YS: tensão de escoamento (MPa) - UE: alongamento uniforme e - TE: alongamento total (%).

[0012] A invenção refere-se a uma chapa de aço TWIP laminada a frio e recuperada tendo uma matriz austenítica compreendendo em peso: 0,1 < C < 1,2%, 13,0 < Mn < 25,0%, 0,1 < Si < 3,0%, 0,1 < Cu < 5,0%, S < 0,030%, P < 0,080%, N < 0,1%, 0,1 < Al < 4,0% e 0,1 < V < 2,50%, de tal forma que: - quando a quantidade de Al < 2,0%, a razão em peso Al / V está entre 0, 2 e 8 ou - quando a quantidade de Al > 2%, a quantidade de V > 0,25%, e em uma base puramente opcional, um ou mais elementos, tais como Nb < 0,5%, B < 0,005%, Cr < 1,0%, Mo < 0,40% Ni < 1,0%, Ti < 0,5%, 0,06 < Sn < 0,2%, o restante da composição incluindo de ferro e impurezas inevitáveis resultantes da elaboração.

[0013] Sem querer estar vinculado a qualquer teoria, parece que a chapa de aço TWIP, de acordo com a invenção, permite uma melhoria das propriedades mecânicas, tais como o alongamento total graças a esta microestrutura específica, em particular com a combinação da quantidade de Al com relação a V, como descrito acima. De fato, fora a quantidade específica de Al em relação a V, existe o risco de que o aço não seja suficientemente fortalecido.

[0014] Em relação à composição química do aço, o C desempenha um papel importante na formação da microestrutura e nas propriedades mecânicas. Ele aumenta a energia de falha de empilhamento e promove a estabilidade da fase austenítica. Quando combinado com um teor de Mn que varia de 13,0 a 25,0 em peso, esta estabilidade é alcançada para um teor de carbono de 0,1% ou superior. No caso de existirem carbonetos de vanádio, um teor elevado de Mn pode aumentar a solubilidade do carboneto de vanádio (VC) em austenita. No entanto, para um teor de C acima de 1,2%, há um risco de que a ductilidade diminua devido, por exemplo, a uma precipitação excessiva de carbonetos de vanádio ou carbonitretos. De preferência, o teor de carbono está compreendido entre 0,20 e 1,2%, mais preferencialmente entre 0,5 e 1,0% e, vantajosamente, entre 0,71 e 1,0%, em peso, de modo a se obter resistência suficiente combinada opcionalmente com carboneto ótimo ou precipitação de carbonitretos.

[0015] Mn também é um elemento essencial para aumentar a força, para aumentar a energia de falha de empilhamento e estabilizar a fase austenítica. Se o seu teor é inferior a 13,0%, há o risco de fases martensíticas se formarem, o que muito sensivelmente reduz a deformabilidade. Além disso, quando o teor de manganês é superior a 25,0%, a formação de maclas é suprimida e, consequentemente, embora a resistência aumente, a ductilidade à temperatura ambiente é degradada. De preferência, o teor em manganês está entre 15,0 e 24,0 e mais preferencialmente entre 17,0 e 24,0%, de modo a otimizar a energia de falha de empilhamento e a evitar a formação de martensita sob o efeito de uma deformação. Além disso, quando o teor de Mn é maior que 24,0%, o modo de deformação por maclação é menos favorecido do que o modo de deformação por deslizamento de deslocamento perfeito.

[0016] Al é um elemento particularmente eficaz para a desoxidação do aço. Como o C, ele aumenta a energia de falha de empilhamento, o que reduz o risco de formação de martensita de deformação, melhorando assim a ductilidade e a resistência à fratura retardada. No entanto, o Al é uma desvantagem se estiver presente em excesso em aços com alto teor de Mn, pois o Mn aumenta a solubilidade do nitrogênio no ferro líquido. Se uma quantidade excessivamente grande de Al estiver presente no aço, o N, que combina com Al, se precipita na forma de nitretos de alumínio (AlN) que impedem a migração dos limites de grão durante a conversão a quente e aumenta consideravelmente o risco de rachaduras em lingotamento contínuo. Além disso, como será explicado mais adiante, uma quantidade suficiente de N deve estar disponível para formar precipitados finos, essencialmente de carbonitretos. De preferência, o teor de Al é inferior ou igual a 2%. Quando o teor de Al é maior que 4,0%, existe o risco de que a formação de maclas seja suprimida, diminuindo a ductilidade.

[0017] O vanádio também desempenha um papel importante dentro do contexto da invenção. De acordo com a presente invenção, a quantidade de V é tal que 0,1 < V < 2,5% e, de preferência, 0,1 < V < 1,0%. De preferência, V forma precipitados. Sem querer estar vinculado a qualquer teoria, parece que o vanádio sob a forma de precipitados de nitretos, carbonetos ou carbonitretos atrasa cada vez mais a recristalização, pelo que a etapa de recuperação pode ser realizada sem qualquer risco de recristalização. De preferência, a fração volumétrica de tais elementos no aço está entre 0,0001 e 0,05%. De preferência, os elementos de vanádio estão localizados principalmente na posição intragranular. Vantajosamente, os elementos de vanádio têm um tamanho médio abaixo de 7 nm, preferivelmente entre 0,2 e 5 nm.

[0018] Além dos limites acima para os teores de alumínio e vanádio, esses elementos devem respeitar as seguintes condições: - se Al for estritamente inferior a 2,0%, a razão em peso de Al / V deve situar-se entre 0,2 e 8 e - se Al for > 2,0%, a quantidade de V é estritamente superior a 0,25%.

[0019] Com estas quantidades específicas de Al em relação ao V, acredita-se que Al está presente em solução sólida no aço retardando a recristalização em adição aos precipitados de Vanádio durante a etapa de recuperação e aumentando assim as propriedades mecânicas do aço TWIP tal como o alongamento total.

[0020] O teor de nitrogênio deve ser de 0,1% ou menos, de modo a evitar a precipitação excessiva de AlN e a formação de defeitos de volume (bolhas) durante a solidificação. Além disso, quando os elementos são capazes de precipitar na forma de nitretos, tais como o vanádio, o nióbio, o titânio, o cromo, o molibdênio e o boro, o teor de nitrogênio não deve exceder 0,1%.

[0021] O silício também é um elemento eficaz para desoxidar o aço e para o endurecimento em fase sólida. No entanto, acima de um teor de 3,0%, reduz o alongamento e tende a formar óxidos indesejáveis durante certos processos de montagem, e deve, portanto, ser mantido abaixo desse limite. De preferência, o teor de silício é inferior ou igual a 0,6%.

[0022] Da mesma forma, o cobre com um teor entre 0,1 e 5,0% é um meio de endurecer o aço por precipitação de cobre metálico. Além disso, acredita-se que o cobre atua no atraso da recristalização. No entanto, acima deste teor, o cobre é responsável pelo aparecimento de defeitos superficiais na chapa laminada a quente. De preferência, a quantidade de cobre é inferior a 2,0%.

[0023] O enxofre e o fósforo são impurezas que afetam os limites dos grãos. Os respectivos teores não devem exceder 0,030 e 0,080%, de modo a manter uma ductilidade a quente suficiente.

[0024] Algum boro pode ser adicionado até 0,005%, de preferência até 0,001%. Este elemento segrega nos limites de grão e aumenta sua coesão. Sem pretender estar vinculado a uma teoria, acredita-se que isto conduz a uma redução nas tensões residuais após a conformação por prensagem e a uma melhor resistência à corrosão sob tensão das partes conformadas desse modo. Este elemento segrega nos limites de grão austeníticos e aumenta sua coesão. O boro precipita, por exemplo, sob a forma de borocarbonetos e boronitretos.

[0025] O níquel pode ser usado opcionalmente para aumentar a resistência do aço pelo endurecimento da solução. No entanto, é desejável, entre outros, por razões de custo, limitar o teor de níquel a um teor máximo de 1,0% ou menos e, de preferência, abaixo de 0,3%.

[0026] O titânio e o nióbio são também elementos que podem opcionalmente ser usados para obter endurecimento e fortalecimento através da formação de precipitados. No entanto, quando o teor de Nb ou Ti é superior a 0,50%, existe o risco de que uma precipitação excessiva possa causar uma redução na tenacidade, o que deve ser evitado. De preferência, a quantidade de Ti é entre 0,040% e 0,50% em peso ou entre 0,030% e 0,130% em peso. De preferência, o teor de titânio é entre 0,060% e 0,40% e, por exemplo, entre 0,060% e 0,110% em peso. De preferência, a quantidade de Nb está entre 0,070% e 0,50% em peso ou 0,040 e 0,220%. De um modo preferido, o teor de nióbio está entre 0,090% e 0,40% e, de um modo vantajoso, entre 0,090% e 0,20% por peso.

[0027] O cromo e o molibdênio podem ser usados como elementos opcionais para aumentar a resistência do aço pelo endurecimento da solução. No entanto, uma vez que o cromo reduz a energia da falha de empilhamento, o seu teor não deve exceder 1,0% e, de preferência, entre 0,070% e 0,6%. De preferência, o teor de cromo situa-se entre 0,20% e 0,5%. O molibdênio pode ser adicionado em uma quantidade de 0,40% ou menos, de preferência em uma quantidade entre 0,14% e 0,40%.

[0028] Além disso, sem querer estar vinculado a qualquer teoria, parece que precipitados de vanádio, titânio, nióbio, cromo e molibdênio podem reduzir a sensibilidade a rachaduras retardadas, e fazem isso sem degradar as propriedades de ductilidade e tenacidade. Assim, de preferência, pelo menos um elemento escolhido a partir de titânio, nióbio, cromo e molibdênio sob a forma de carbonetos, nitretos e carbonitretos está presente em uma quantidade entre 0,01 e 0,025%.

[0029] Opcionalmente, o estanho (Sn) é adicionado em uma quantidade entre 0,06 e 0,2% em peso. Sem querer estar vinculado a qualquer teoria, acredita-se que uma vez que o estanho é um elemento nobre e não forma um filme de óxido fino a altas temperaturas por si só, o Sn é precipitado em uma superfície de uma matriz em um recozimento antes de uma galvanização por imersão à quente para suprimir um elemento pró-oxidante tal como Al, Si, Mn ou semelhante de ser difundido na superfície e formar um óxido, melhorando assim a capacidade de galvanização. No entanto, quando a quantidade adicionada de Sn é menor que 0,06%, o efeito não é distinto e um aumento na quantidade adicionada de Sn suprime a formação de óxido seletivo, enquanto que quando a quantidade adicionada de Sn excede 0,2%, o Sn adicionado causa fragilidade a quente por deteriorar a trabalhabilidade a quente. Portanto, o limite superior de Sn é limitado a 0,2% ou menos.

[0030] O aço também pode conter impurezas inevitáveis resultantes do desenvolvimento. Por exemplo, as impurezas inevitáveis podem incluir, sem qualquer limitação: O, H, Pb, Co, As, Ge, Ga, Zn e W. Por exemplo, o teor em peso de cada impureza é inferior a 0,1% em peso.

[0031] Em uma forma de realização preferida, o aço TWIP compreendendo Al, V, C, Mn, Si, Cu e Nb de modo a assegurar que a seguinte equação seja satisfeita: 105,1 * Al - 358,1 * V% < 279,67 * C% - 11 * Mn% + 30 * Si% - 69,02 * Cu% + 78,3 * Nb% + 144

[0032] De fato, sem querer estar vinculado a qualquer teoria, parece que quando a equação acima é satisfeita, as propriedades mecânicas do aço TWIP são melhoradas.

[0033] De preferência, o tamanho médio do grão de aço é de até 5 μm, preferivelmente entre 0,5 e 3 μm.

[0034] De acordo com a invenção, a chapa de aço é recuperada, o que significa que ainda não está recristalizada. Em uma forma de realização preferida, a fração recuperada do aço está acima de 75% e preferencialmente acima de 90%. De preferência, a fração recuperada é determinada com Microscópio Eletrônico de Transmissão (TEM) ou Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV).

[0035] Em uma forma de realização preferida, a chapa de aço é coberta por um revestimento metálico. O revestimento metálico pode ser um revestimento à base de alumínio ou um revestimento à base de zinco.

[0036] De preferência, o revestimento à base de alumínio compreende menos de 15% de Si, menos de 5,0% de Fe, opcionalmente 0,1% a 8,0% de Mg e opcionalmente 0,1% a 30,0% de Zn, sendo o restante Al.

[0037] Vantajosamente, o revestimento à base de zinco compreende 0,01 a 8,0% de Al, opcionalmente 0,2 a 8,0% de Mg, sendo o restante Zn.

[0038] Por exemplo, a chapa de aço revestida é uma chapa de aço gavannealed obtido depois uma etapa de recozimento realizada após a deposição do revestimento.

[0039] Em uma forma de realização preferida, a chapa de aço tem uma espessura entre 0,4 e 1 mm.

[0040] O método, de acordo com a presente invenção, para produzir uma chapa de aço TWIP compreende as seguintes etapas: A. A alimentação de uma placa com a composição acima mencionada, B. Reaquecer tal placa e laminá-la a quente, C. Uma etapa de bobinar D. Uma primeira laminação a frio E. Um recozimento de recristalização, F. A segunda laminação a frio e G. Um tratamento térmico de recuperação.

[0041] De acordo com a presente invenção, o método compreende a etapa de alimentação A) de um semi produto, tal como placas, placas finas, ou tira feita de aço tendo a composição descrita acima, tal placa é fundida. De preferência, o material de entrada fundido é aquecido a uma temperatura acima de 1000 °C, mais preferivelmente acima de 1050 °C e vantajosamente entre 1100 e 1300 °C. ou usado diretamente a essa temperatura após a fundição, sem resfriamento intermediário.

[0042] A laminação a quente é então realizada a uma temperatura preferencialmente acima 890 °C, ou mais preferivelmente acima de 1000 °C, para obter, por exemplo, uma tira laminada a quente tendo normalmente uma espessura de 2 a 5 mm, ou mesmo de 1 a 5 mm. Para evitar qualquer problema de rachadura devido à falta de ductilidade, a temperatura de fim de laminação é de preferência superior ou igual a 850 °C.

[0043] Após a laminação a quente, a tira deve ser bobinada a uma temperatura tal que não ocorra nenhuma precipitação significativa de carbonetos (essencialmente cementita (Fe,Mn)3C)), algo que resultaria em uma redução em certas propriedades mecânicas. A etapa de bobinar C) é realizada a uma temperatura inferior ou igual a 580 °C, de preferência abaixo ou igual a 400 °C.

[0044] Uma operação subsequente de laminação a frio seguida por um recozimento de recristalização é realizada. Essas etapas adicionais resultam em um tamanho de grão menor do que o obtido em uma tira laminada a quente e, portanto, resulta em propriedades de maior resistência. Evidentemente, deve ser realizado se for desejado obter produtos de menor espessura, variando por exemplo de 0,2 mm a alguns mm de espessura e preferivelmente de 0,4 a 4 mm. Um produto laminado a quente obtido pelo processo descrito acima é laminado a frio depois de uma possível operação prévia de decapagem ter sido realizada na maneira usual.

[0045] A primeira etapa de laminação a frio D) é realizada com uma taxa de redução entre 30 e 70%, de preferência entre 40 e 60%.

[0046] Após essa etapa de laminação, os grãos são altamente endurecidos e é necessário realizar uma operação de recozimento de recristalização. Este tratamento tem o efeito de restaurar a ductilidade e simultaneamente reduzir a força. De preferência, este recozimento é realizado continuamente. Vantajosamente, o recozimento de recristalização E) é realizado entre 700 e 900 °C, preferivelmente entre 750 e 850 °C, por exemplo durante 10 a 500 segundos, preferivelmente entre 60 e 180 segundos. De um modo preferido, durante este recozimento, pelo menos, um elemento de vanádio sob a forma de nitretos, carbonetos ou carbonitretos pode precipitar retardando assim a recristalização.

[0047] Então, uma segunda etapa de laminação a frio F) é realizada com uma taxa de redução entre 1 a 50%, preferivelmente entre 10 e 40% e mais preferencialmente entre 20 e 40%. Isso permite a redução da espessura do aço. Além disso, a chapa de aço fabricada de acordo com o método acima mencionado, pode ter maior resistência através do endurecimento por deformação, ao passar por uma etapa de re-laminação. Além disso, esta etapa induz uma alta densidade de maclas melhorando assim as propriedades mecânicas da chapa de aço.

[0048] Após a segunda laminação a frio, é realizada uma etapa de recuperação G) de modo a garantir adicionalmente um elevado alongamento e capacidade de flexão da chapa de aço re-enrolada. A recuperação ocorre pela remoção ou rearranjo das deslocações na microestrutura do aço mantendo as maclas de deformações. Ambas as maclas de deformações e deslocações são introduzidas pela deformação plástica do material, tal como a etapa de laminação.

[0049] Em uma forma de realização preferida, uma etapa de recuperação G) é realizada por aquecimento da chapa de aço a uma temperatura entre 410 e 700 °C em um recozimento de lote ou um forno de recozimento contínuo. Neste caso, pode ser seguido por uma etapa de revestimento por imersão a quente G), isto é, preparando a superfície da chapa de aço para a deposição do revestimento em um recozimento contínuo seguido da imersão da chapa de aço em um banho metálico fundido tendo uma temperatura entre 410 e 700 °C, dependendo da natureza do banho fundido.

[0050] Em uma outra forma de realização preferida, a etapa de recuperação G) é realizada por revestimento por imersão a quente. Neste caso, a etapa de recuperação e o revestimento por imersão a quente são realizados ao mesmo tempo, permitindo economia de custos e aumento da produtividade, ao contrário do pedido de patente KR201413333, em que a imersão a quente é realizada após o recozimento de recristalização.

[0051] Nesta forma de realização, parece que o processo de recuperação na microestrutura de aço começa durante a preparação da superfície de aço em um recozimento contínuo e é alcançada durante a imersão em um banho fundido.

[0052] A preparação da superfície do aço é de preferência realizada por aquecimento da chapa de aço a partir da temperatura ambiente até à temperatura de banho em fusão, isto é, entre 410 e 700 °C. Em formas de realização preferidas, o ciclo térmico pode compreender pelo menos uma etapa de aquecimento em que o aço é aquecido a uma temperatura acima da temperatura do banho fundido. Por exemplo, a preparação da superfície da chapa de aço pode ser realizada a 650 °C durante alguns segundos, seguido pela imersão em um banho de zinco durante 5 segundos, a temperatura do banho estando a uma temperatura de 450 °C.

[0053] De preferência, a temperatura do banho fundido é entre 410 e 700 °C, dependendo da natureza do banho fundido.

[0054] De forma vantajosa, a chapa de aço é mergulhada em um banho à base de alumínio ou em um banho à base de zinco. De preferência, a imersão em um banho fundido é realizada durante 1 a 60 segundos, mais preferivelmente entre 1 e 20 segundos e vantajosamente, entre 1 e 10 segundos.

[0055] Em uma forma de realização preferida, o banho à base de alumínio compreende menos de 15% de Si, menos de 5,0% de Fe, opcionalmente 0,1 a 8,0% de Mg e opcionalmente 0,1 a 30,0% de Zn, sendo o restante Al. De preferência, a temperatura deste banho é entre 550 e 700 °C, preferivelmente entre 600 e 680 °C.

[0056] Em outra forma de realização preferida, o banho à base de zinco compreende 0,01 a 8,0% Al, opcionalmente 0,2 a 8,0% Mg, o restante sendo Zn. De preferência, a temperatura deste banho está entre 410 e 550 °C, preferivelmente entre 410 e 460 °C.

[0057] O banho fundido pode também compreender impurezas e elementos residuais inevitáveis dos lingotes de alimentação ou da passagem da chapa de aço no banho fundido. Por exemplo, as opcionalmente impurezas são escolhidas a partir de Sr, Sb, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Zr ou Bi, sendo o teor em peso de cada elemento adicional inferior a 0,3% em peso. Os elementos residuais dos lingotes de alimentação ou da passagem da chapa de aço no banho fundido podem ser de ferro com um teor de até 5,0%, preferivelmente de 3,0%, em peso.

[0058] Vantajosamente, a etapa de recuperação G) é realizada durante 1 segundo a 30 minutos, de preferência entre 30 segundos e 10 minutos.

[0059] Por exemplo, uma etapa de recozimento pode ser realizada após a deposição do revestimento para obter uma chapa de aço galvanizada.

[0060] Uma chapa de aço TWIP compreendendo uma matriz austenítica tendo uma resistência elevada, uma excelente capacidade de deformação e alongamento é assim obtida a partir do método, de acordo com a invenção.

[0061] Com o método de acordo com a presente invenção, tal chapa de aço TWIP é conseguida induzindo um elevado número de maclas de deformação graças às duas etapas de laminação a frio seguidas por uma etapa de recuperação durante o qual os deslocamentos são removidos mas as maclas são mantidas.

EXEMPLO

[0062] Neste exemplo, as chapas de aço TWIP com a seguinte composição em peso foram utilizadas:

* exemplos de acordo com a presente invenção.

[0063] Em primeiro lugar, as amostras foram aquecidas e laminadas a quente a uma temperatura de 1200 °C. A temperatura de acabamento da laminação a quente foi ajustada para 890 °C e a etapa de bobinar foi realizada a 400 °C após a laminação a quente. Em seguida, uma primeira laminação a frio foi realizada com uma taxa de redução de laminação a frio de 50%. Posteriormente, um recozimento de recristalização foi realizado a 750 °C durante 180 segundos. Posteriormente, a segunda laminação a frio foi realizada com uma taxa de redução de laminação a frio de 30%.

[0064] Finalmente, para a amostra 1, uma etapa térmica de recuperação foi realizada durante 40 segundos no total. A chapa de aço foi preparada em primeiro lugar por meio de aquecimento em um forno até 675 °C, o tempo gasto entre 400 e 675 °C, sendo 37 segundos e, em seguida, mergulhada em um banho de fusão que compreende 9% em peso de silício, até 3% de ferro, sendo o restante alumínio, durante 3 segundos. A temperatura do banho fundido era de 675 °C.

[0065] Para a amostra 2, um tratamento térmico de recuperação foi realizado durante 40 segundos no total. A chapa de aço foi preparada em primeiro lugar por meio de aquecimento em um forno até 675 °C, o tempo gasto entre 400 e 675 °C, sendo 34 segundos e, em seguida, mergulhada em um banho em fusão que compreende 9% em peso de silício, até 3% de ferro, sendo o restante alumínio durante 6 segundos. A temperatura do banho fundido era de 675 °C.

[0066] Para as amostras 3 a 5, foi realizado um tratamento térmico de recuperação durante 90 segundos no total. A chapa de aço foi inicialmente preparada através de aquecimento em um forno até 650 °C, sendo o tempo gasto entre 460 e 650 °C de 84 segundos e, em seguida, mergulhada em um banho de zinco durante respectivamente 6 segundos. A temperatura do banho fundido era de 460 °C.

[0067] Para as amostras 6 e 7, um tratamento térmico de recuperação foi realizado durante 30 segundos no total. A chapa de aço foi preparada em primeiro lugar por meio de aquecimento em um forno até 625 °C, o tempo gasto entre 460 e 625 °C sendo 24 segundos e depois mergulhada em um banho de zinco durante respectivamente 6 segundos. A temperatura do banho fundido era de 460 °C. As microstruturas das amostras 1 a 7 foram analisadas com um MEV para confirmar que não ocorreu recristalização durante a etapa de recuperação. As propriedades mecânicas foram determinadas. Os resultados estão na seguinte Tabela:

* exemplos de acordo com a presente invenção; ND: não feito

[0068] Os resultados mostram que a amostra 1 tendo a razão em peso Al / V de acordo com a presente invenção foi recuperada. Pelo contrário, o Ensaio 2 foi recristalizado.

[0069] As propriedades mecânicas da Amostra 1 são melhores que as propriedades mecânicas da Amostra 2.

[0070] A amostra 5 de acordo com a presente invenção foi recuperada após o tratamento térmico de recuperação. Pelo contrário, as amostras 3 e 4 foram recristalizadas. Além disso, as propriedades mecânicas, em especial UTS e YS, da amostra 5 foi superior às propriedades mecânicas das Amostras 3 e 4.

[0071] A amostra 7, de acordo com a presente invenção, foi recuperada após o tratamento térmico de recuperação. Pelo contrário, a amostra 6 foi recristalizada. Além disso, as propriedades mecânicas, em particular UTS e YS, da amostra 7 foram superiores às propriedades mecânicas da amostra 6.

[0072] A figura 1 mostra a quantidade de Al e V nas amostras 1 a 7.

Claims

1. CHAPA DE AÇO TWIP laminada a frio e recuperada com uma matriz austenítica consistindo em peso: 0,1 < C < 1,2%, 13,0 < Mn < 25,0%, 0,1 < Si < 3,0%, 0,1 < Cu < 5,0%, S < 0,030%, P < 0,080%, N < 0,1%, 0,1 < Al < 4,0% e 0,1 < V < 2,50%, de tal forma que: - quando a quantidade de Al < 2,0%, a razão em peso Al / V está entre 0,2 e 8 ou - quando a quantidade de Al > 2,0%, a quantidade de V > 0,25%, e em uma base puramente opcional, um ou mais elementos, tais como Nb < 0,5%, B < 0,005%, Cr < 1,0%, Mo < 0,40% Ni < 1,0%, Ti < 0,5%, 0,06 < Sn < 0,2%, o restante da composição é feito de ferro e impurezas inevitáveis resultantes da elaboração, a chapa de aço caracterizada ser coberta por um revestimento metálico, em que o revestimento metálico é um revestimento metálico por imersão a quente à base de alumínio.

2. CHAPA DE AÇO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pela quantidade de V estar entre 0,1 e 1,0% em peso.

3. CHAPA DE AÇO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada pela quantidade de Al ser inferior ou igual a 2,0% em peso.

4. CHAPA DE AÇO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada por pelo menos um elemento de vanádio sob a forma de nitretos, carbonetos ou carbonitretos estar presente no aço.

5. CHAPA DE AÇO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pela quantidade de Cu ser inferior a 2,0% em peso.

6. CHAPA DE AÇO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pela quantidade de Nb estar entre 0,070 e 0,50% em peso.

7. CHAPA DE AÇO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pela quantidade de Si ser inferior ou igual a 0,6% em peso.

8. CHAPA DE AÇO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pela quantidade de Al, V, C, Mn, Si, Cu e Nb em peso satisfazer a seguinte equação: 105,1 * Al - 358,1 * V% < 279,67 * C% - 11 * Mn% + 30 * Si% - 69,02 * Cu% + 78,3 * Nb% + 144.

9. CHAPA DE AÇO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo revestimento à base de alumínio consistir em menos de 15% de Si, menos de 5,0% de Fe, opcionalmente 0,1 a 8,0% de Mg e opcionalmente 0,1 a 30,0% de Zn, sendo o restante Al.

10. MÉTODO PARA PRODUZIR UMA CHAPA DE AÇO TWIP, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por compreender as seguintes etapas: A) a alimentação de uma placa com a composição, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, B) reaquecer tal placa a uma temperatura acima de 1000 °C e laminá-la a quente com uma temperatura de laminação final de pelo menos 850 °C, C) uma etapa de bobinar a uma temperatura abaixo ou igual a 580 °C, D) uma primeira laminação a frio com uma taxa de redução entre 30 e 70%, E) um recozimento de recristalização entre 700 e 900 °C, F) uma segunda laminação a frio com uma taxa de redução entre 1 e 50% e G) um tratamento térmico de recuperação, durante 30 segundos a 10 minutos, realizada pela preparação da superfície da chapa de aço para a deposição do revestimento em um recozimento contínuo por aquecimento da temperatura ambiente até a temperatura do banho fundido, seguido da imersão da chapa de aço em um banho metálico fundido à base de alumínio.

11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo banho ser à base de alumínio e compreender menos de 15% de Si, menos de 5,0% de Fe, opcionalmente 0,1 a 8,0% de Mg e opcionalmente 0,1 a 30,0% de Zn, sendo o restante Al.