BRPI0911139B1 - Chapa de aço de alta resistência para latas e método para produção da mesma - Google Patents

Chapa de aço de alta resistência para latas e método para produção da mesma Download PDF

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Aratani Makoto
Kato Toshikatsu
Tanaka Takumi
Kojima Katsumi
Sato Kaku
Sujita Shigeko
Koizumi Masaki
Kawamura Katsuhito
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Jfe Steel Corporation
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Description

(54) Título: CHAPA DE AÇO DE ALTA RESISTÊNCIA PARA LATAS E MÉTODO PARA PRODUÇÃO DA MESMA (51) Int.CI.: C22C 38/60; C21D 8/02; C21D 9/46 (30) Prioridade Unionista: 03/04/2008 JP 2008-097011 (73) Titular(es): JFE STEEL CORPORATION (72) Inventor(es): MAKOTO ARATANI; TOSHIKATSU KATO; TAKUMI TANAKA; KATSUMI KOJIMA; KAKU SATO; SHIGEKO SUJITA; MASAKI KOIZUMI; KATSUHITO KAWAMURA
1/19
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para CHAPA DE AÇO DE ALTA RESISTÊNCIA PARA LATAS E MÉTODO PARA PRODUÇÃO DA MESMA.
Campo Técnico [001] A presente invenção refere-se a uma chapa de aço de alta resistência para latas, que seja adequada como um material para latas na qual a forma do diâmetro é reduzida ou aumentada após o processamento de três peças, tal como soldagem, ou processamento de duas peças, tal como estampagem e ironing, e a um método para produção da chapa de aço de alta resistência para latas.
Fundamentos da Técnica [002] Em anos recentes, com o propósito de reduzir os materiais a serem usados e a carga ambiental, foram executados desenvolvimentos de produtos para diminuir a espessura de um produto formado de material de aço (chapa de aço).
[003] Uma vez que a redução na espessura de um produto de chapa resulta em menor rigidez, a resistência do aço deve ser aumentada para compensar a redução na rigidez. Entretanto, uma vez que um aço de maior resistência seja duro, podem ocorrer fraturas durante um processo de dobramento de bordas ou amassamento. Para tratar desse problema, vários métodos de produção foram propostos.
[004] Por exemplo, o Documento de Patente 1 propôs um método de execução de laminação a quente a uma temperatura de (ponto de transformação Ar3 - 30°C) ou mais, executar a laminação a frio, e en tão executar o recozimento contínuo enquanto controla os componentes do aço dentro de uma certa faixa.
[005] Entretanto, no método conforme o Documento de Patente 1, no qual P é 0,02% em peso ou menos para evitar a deterioração da capacidade de conformação no dobramento de bordas ou no amassamento e da resistência à corrosão, e a redução na segunda laminaPetição 870170068541, de 14/09/2017, pág. 6/29
2/19 ção a frio de 15% A 30%, é difícil tratar eficientemente e produzir produtos finos, e tende a ocorrer aparência defeituosa. Além disso, a produção estável é difícil de alcançar, e portanto algumas melhorias são necessárias.
[006] O Documento de Patente 2 propõe um método para produzir uma chapa de aço para latas que tem um limite de escoamento de pelo menos 550 MPa após revestimento e cozimento, o método incluindo laminação a quente a uma temperatura de (ponto de transformação Ar3 - 30°C) ou mais, resfriamento predeterminado, bobin amento, resfriamento a água, laminação a frio e o subsequente recozimento contínuo em um padrão de aquecimento predeterminado, enquanto os componente do aço e o N dissolvido são controlados dentro de uma certa faixa.
[007] Entretanto, no método conforme o Documento de Patente 2, material de carbono muito baixo é usado, a temperatura do recozimento contínuo é aumentada para garantir o N dissolvido predeterminado, e o padrão de aquecimento é difícil de se controlar com precisão. Isto torna a produção difícil.
[008] Além disso, apenas garantindo-se o N dissolvido em uma quantidade de pelo menos 80% de N no aço, é difícil produzir estavelmente uma chapa de aço tendo uma resistência especificada, porque o teor de N no aço varia. Assim, são necessárias algumas melhorias. Além disso, o método conforme o Documento de Patente 2 fornece um alongamento total pequeno, resultando em capacidade de trabalho pobre.
[009] Os métodos a seguir são propostos como métodos representativos para produção de uma chapa de aço de alta resistência para latas, e foram adequadamente usados dependendo do tipo de recozimento (por exemplo, Documento de Não-Patente 1).
Laminação a quente ® decapagem ® laminação a frio ® recozimento
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3/19 em caixa (BAF) ® segunda laminação a frio (redução: 20% a 50%) Laminação a quente ® decapagem ® laminação a frio ® recozimento contínuo (CAL) ® segunda laminação a frio (redução: 20% a 50%) [0010] Entretanto, nesses métodos, uma vez que a redução na segunda laminação a frio é alta, da ordem de 20% a 50%, a alta carga de laminação resulta em baixa eficiência operacional. Além disso, uma vez que vários óleos de laminação viscosos são usados para melhorar a lubricidade na laminação, inconsistências na concentração do óleo de laminação e na deposição parcial de óleo provocam aparência defeituosa após a laminação. Uma alta redução resulta em um pequeno alongamento total e baixa processabilidade. O alongamento de uma chapa de aço na laminação aumenta a diferença entre o estresse do teste na direção da largura e o estresse do teste na direção longitudinal de acordo com a direção da máquina e a direção de processamento de um material.
[0011] Para tratar desse problema, é concebível um método no qual a redução na segunda laminação a frio é reduzida. Entretanto, a uma baixa redução, é difícil alcançar o estresse de teste desejado. [0012] Documento de Patente 1: Japanese Patent n° 3108615 [0013] Documento de Patente 2: Japanese Unexamined Patent Application Publication n° 2001-107187 [0014] Documento de Não-Patente 1: Wagakuniniokeru kanyohyomensyorikoham no gijutushi (Technography of surface treated steel sheets for cans in Japan), The Iron and Steel Institute of Japan, 30 de outubro de 1998, pg. 188.
[0015] Assim, não há atualmente método para a produção de uma chapa de aço fina para latas que satisfaça tanto a resistência quanto a produtividade, e tal método é necessário.
[0016] Em vista das situações descritas acima, é um objetivo da presente invenção fornecer uma chapa de aço para latas que tenha
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4/19 um limite de escoamento YP de pelo menos 500 MPa após o revestimento e cozimento e um método para produzir a chapa de aço para latas.
Descrição da Invenção [0017] A presente invenção é como segue:
[1] Uma chapa de aço de alta resistência para latas, contendo, na base de % em massa, C: mais de 0,02% e 0,10% ou menos, Si: 0,10% ou menos, Mn: 1,5% ou menos, P: 0,20% ou menos, S: 0,20% ou menos, Al: 0,10% ou menos, N: 0,0120% a 0,0250%, o N dissolvido sendo 0,0100% ou mais, e o saldo sendo Fe e as impurezas incidentais.
[2] A chapa de aço de alta resistência para latas conforme o item [1], onde a chapa de aço de alta resistência tem uma camada revestida na sua superfície.
[3] Um método para produzir uma chapa de aço de alta resistência para latas, incluindo: laminar a quente uma placa de aço a uma temperatura de extração da placa de 1200°C ou m ais e uma temperatura de laminação de acabamento de (ponto de transformação Ar3 - 30)°C ou mais, a placa de aço contendo, na base d e % em massa, C: mais de 0,02% mas 0,10% ou menos, Si: 0,10% ou menos, Mn: 1,5% ou menos, P: 0,20% ou menos, S: 0,20% ou menos, Al: 0,10% ou menos, N: 0,0120% a 0,0250%, e o saldo sendo Fe e as impurezas incidentais; bobinar a uma temperatura de 650°C ou menos; decapar; laminar a frio; e então efetuar o recozimento contínuo.
[4] O método para produção de uma chapa de aço de alta resistência para latas conforme o item [3], também incluindo a segunda laminação a frio a uma razão de redução de 10% ou mais e menos de 20% após o recozimento contínuo.
[5] O método para produção de uma chapa de aço de alta resistência para latas conforme o item [3] ou [4], onde a temperatura
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5/19 de encharque do recozimento contínuo é igual a ou maior que a temperatura de transformação Ar3.
[6] O método para produzir uma chapa de aço de alta resistência para latas conforme qualquer um dos itens [3] a [5], também incluindo revestimento após o recozimento contínuo ou a segunda laminação a frio.
[0018] Na presente especificação, todas as porcentagens dos componentes do aço são baseados em % em massa. O termo chapa de aço de alta resistência para latas, conforme usado aqui, se refere a uma chapa de aço para latas que tem um limite de escoamento YP de pelo menos 500 MPa após o revestimento e o cozimento.
[0019] Uma chapa de aço de alta resistência para latas conforme a presente invenção é pretendida para um material para latas. Quer com a presença ou com a ausência de tratamento de superfície, a chapa de aço de alta resistência para latas pode ser submetida a revestimento com estanho, revestimento com níquel-estanho, revestimento com cromo (o assim chamado revestimento cromado), ou revestimento orgânico, e pode ser usada em uma ampla variedade de aplicações. [0020] A espessura da chapa de aço não é limitada a um valor particular, mas é preferivelmente 0,3 mm ou menos e mais preferivelmente 0,2 mm ou menos para se obter o máximo da presente invenção. 0,170 mm ou menos é particularmente preferido.
Melhores Formas de Execução da Invenção [0021] Como resultado de pesquisa diligente para resolver os problemas descritos acima, os presentes inventores obtiveram as descobertas a seguir.
[0022] Os presentes inventores descobriram que um material de Alta resistência pode ser obtido usando-se um material de baixo carbono como a composição, mantendo a quantidade absoluta de N dissolvido em um certo valor ou mais, e executando o endurecimento por
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6/19 envelhecimento por resfriamento e envelhecimento por tensão, por exemplo, em um processo de impressão, um processo de laminação de película, ou um processo de secagem e cozimento antes da produção da lata.
[0023] Assim, na presente invenção, uma chapa de aço de alta resistência para latas foi completada controlando-se os componentes com base nessas descobertas.
[0024] A presente invenção será descrita em detalhes abaixo, [0025] Uma chapa de aço de alta resistência para latas conforme a presente invenção é uma chapa de aço para latas que tem um limite de escoamento YP de pelo menos 500 MPa após o revestimento e cozimento.
[0026] Na presente invenção, usando-se um material de baixo carbono, mantendo a quantidade absoluta de N dissolvido a um certo valor ou mais, e executando-se o envelhecimento por endurecimento após o revestimento e cozimento, uma chapa de aço de alta resistência para latas pode ser produzida eficientemente sem a segunda laminação a frio ou pela segunda laminação a frio com uma baixa redução. Uma chapa de aço para latas produzida sem a segunda laminação a frio, isto é, produzida por laminação de encruamento de cerca de 1% após o recozimento contínuo tem um alongamento total El de pelo menos 20% após o revestimento e cozimento. Uma chapa de aço para latas submetida à segunda laminação a frio a uma redução de 10% ou mais mas menos de 15% tem um alongamento total acima de 10% após o revestimento e recozimento.
[0027] A composição de uma chapa de aço para recipientes conforme a presente invenção será descrita abaixo.
C: mais de 0,02% mas 0,10% ou menos [0028] C é eficaz para aumentar a resistência do aço pelo reforço da solução sólida, mas forma carbonetos, reduzindo assim a ductilidaPetição 870170068541, de 14/09/2017, pág. 11/29
7/19 de e portanto a processabilidade de uma chapa de aço. Uma quantidade maior do componente C resulta em uma chapa de aço dura após a segunda laminação a frio, reduzindo assim a produtividade da lata e a capacidade de conformação do gargalo. O C aumenta grandemente a dureza de uma solda, provocando assim a fratura da HAZ no dobramento de bordas. Como mais de 0,10% de C apresenta significativamente esses efeitos, O C é 0,10% ou menos. Por outro lado, a um teor excessivamente baixo de C, a resistência é garantida apenas a uma redução na segunda laminação a frio da ordem de 20% ou mais, Assim, o teor de C é maior que 0,02%. Preferivelmente, C varia de 0,03% a 0,05%.
Si: 0,10% ou menos [0029] O Si aumenta a resistência do aço pelo reforço da solução sólida. Entretanto, a adição de uma grande quantidade de Si provoca problemas, tais como deterioração no tratamento da superfície e na resistência à corrosão. Assim, o Si é limitado a 0,10% ou menos. Quando uma resistência à corrosão particularmente alta é requerida, o Si é preferivelmente 0,02% ou menos.
Mn: 1,5% ou menos [0030] O Mn é eficaz na prevenção do rompimento a quente provocado pelo S. O Mn é adequadamente adicionado, dependendo do teor de S, para evitar eficazmente a fratura. Para produzir esses efeitos, pelo menos 0,20% de Mn são preferivelmente adicionados. O Mn tem também o efeito de reduzir o tamanho dos grãos de cristal. Entretanto, a adição de uma grande quantidade de Mn tende a provocar a deterioração na resistência à corrosão, fornece uma chapa de aço que é mais dura do que o necessário, e provoca uma deterioração no dobramento das bordas e na capacidade de conformação do gargalo. Assim, o limite superior é 1,5%. Preferivelmente o Mn varia de 0,20% a 0,30%.
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P: 0,20% ou menos [0031] O P fornece aço muito duro, provoca a deterioração no dobramento das bordas e na capacidade de conformação do gargalo, e provoca uma considerável deterioração na resistência à corrosão. Assim, na presente invenção, o P é limitado a 0,20% ou menos. Preferivelmente o P varia de 0,001% a 0,018%.
S: 0,20% ou menos [0032] O S existe como inclusão no aço, reduz a ductilidade de uma chapa de aço, e provoca a deterioração na resistência à corrosão. Assim, o S é 0,20% ou menos. Preferivelmente, o S varia de 0,001% a 0,018%,
Al: 0,10% ou menos [0033] O Al combina com o N dissolvido para formar AlN e é eficaz na redução da quantidade de N dissolvido. Um aumento no teor de Al resulta em um aumento na temperatura de recristalização. Assim, a temperatura de recozimento deve ser aumentada. Em recozimento a alta temperatura, a formação de AlN reduz a quantidade de N dissolvido, reduz o endurecimento por envelhecimento, e portanto reduz a resistência da chapa de aço. Em um material de baixo teor de carbono, tal fenômeno é perceptível a um teor de Al acima de 0,10%. Assim, o Al é limitado a 0,10% ou menos. O Al é desejavelmente 0,020% ou mais em vista da operação estável de um processo de fusão de aço. Preferivelmente o Al varia de 0,020% a 0,060%.
N: 0,0120% a 0,0250% [0034] O N promove o endurecimento por envelhecimento. Assim, na presente invenção, N é incluído positivamente. Em um material de baixo carbono, o endurecimento por envelhecimento é altamente promovido a um teor de N de 0,0120% ou mais. Entretanto, a um teor de N acima de 0,0250%, o risco de fratura no material laminado (placa) aumenta consideravelmente. Assim, o N varia de 0,0120% a 0,0250%.
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O N dissolvido na chapa de aço para latas (chapa de aço laminada a frio): 0,0100% ou mais.
[0035] Para alcançar um endurecimento por envelhecimento substancial, que é característico da presente invenção, a quantidade de N dissolvido em uma chapa de aço para latas (chapa de aço laminada a frio) deve ser 0,0100% ou mais. Esta é a requisição mais importante na presente invenção.
[0036] Uma chapa de aço laminada a frio conforme a presente invenção é preferivelmente produzida decapando-se a chapa laminada a quente, executando-se a laminação a frio, executando-se o recozimento contínuo, e, se necessário, executando-se a segunda laminação a frio. Nesse processo de recozimento contínuo, como o AlN tende a se precipitar é importante controlar o processo no qual a quantidade de N dissolvido em uma chapa de aço para latas (chapa de aço laminada a frio) não é menor que 0,0100%. Na presente invenção, a quantidade de N na forma de AlN (doravante referida como N como AlN) é determinada por uma análise da extração após a dissolução em éster de bromo como executado geralmente, e o N como AlN é subtraído do teor total de N para determinar a quantidade de N dissolvido.
[0037] Preferivelmente, o total da quantidade de N dissolvido e a quantidade de C dissolvido é 0,0150% ou mais. A quantidade de C dissolvido pode ser determinada pela medição da fricção interna ou pela subtração do teor de C em um precipitado extraído de uma chapa de aço do teor total de C.
[0038] O restante é ferro e as impurezas incidentais.
[0039] O restante diferente dos componentes descritos acima são Fe e impurezas incidentais. Por exemplo, impurezas incidentais podem ser 0,01 % ou menos de Sn.
[0040] Um método para produção de uma chapa de aço de alta resistência para latas conforme a presente invenção será descrito
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10/ 19 abaixo.Uma chapa de aço de alta resistência para latas conforme a presente invenção é produzida pelo método da seguir. Inicialmente, um aço fundido tendo a composição descrita acima é fundido por um método de fusão geralmente conhecido, tal como um método de lingotamento contínuo. O material laminado é então laminado a quente em uma chapa laminada a quente. Nesse momento, a temperatura de extração da placa é 1.200°C ou mais, e a temperatura da laminação de acabamento é (temperatura de transformação Ar3 - 30)°C ou mais (adequadamente, pelo menos a temperatura de transformação Ar3). A chapa laminada a quente é então bobinada a 650°C ou menos, é decapada, é laminada a frio, e é recozida continuamente. Se necessário, a segunda laminação a frio é também executada a uma redução de 10% ou mais mas menos de 20% (adequadamente, 10% ou mais mas menos de 15%). O revestimento pode também ser executado.
[0041] O que segue é uma descrição detalhada.
[0042] Temperatura de extração da placa: 1200°C ou mais [0043] Para alcançar 0,0100% ou mais de N dissolvido em uma chapa de aço para latas, a placa é aquecida em um forno e é extraída a uma temperatura de 1.200°C ou mais. Isto visa a p romover a decomposição de AlN para alcançar uma quantidade predeterminada de N dissolvido. Preferivelmente, a placa é introduzida e aquecida em um forno mantido a essa temperatura.
[0044] Temperatura da laminação de acabamento: (ponto de transformação Ar3 - 30°C) ou mais [0045] Na presente invenção, a temperatura da laminação de acabamento na laminação a quente é (ponto de transformação Ar3 - 30°C) ou mais para reduzir efetivamente a precipitação de AlN e evitar a deterioração na anisotropia e na capacidade de processamento. A uma temperatura de laminação de acabamento abaixo de (ponto de transformação Ar3 - 30°C) , o AlN é consideravelmente precipitado, o N disPetição 870170068541, de 14/09/2017, pág. 15/29
11/ 19 solvido diminui, e a anisotropia e a capacidade de processamento deteriora. Preferivelmente, a temperatura da laminação de acabamento é de pelo menos o ponto de transformação Ar3.
[0046] Após a laminação de acabamento, preferivelmente, o resfriamento forçado é executado por resfriamento a água. Isto pode reduzir a precipitação de AlN.
[0047] Temperatura de bobinamento: 650°C ou menos [0048] A temperatura de bobinamento é 650°C ou meno s para reduzir a fixação do nitrogênio pelo Al. A uma temperatura de bobinamento acima de 650°C, a precipitação de AlN aumenta consideravelmente, e o N dissolvido diminui. Assim, o endurecimento por envelhecimento pretendido não pode ser alcançado. Mais preferivelmente, a temperatura de bobinamento é 600°C ou menos para al cançar consistentemente um endurecimento substancial por envelhecimento.
[0049] Na presente invenção, após o bobinamento, resfriamento a ar ou resfriamento a água é preferivelmente executado em um estado bobinado. Enquanto o resfriamento a água pode aumentar a produtividade, o resfriamento a ar é preferido em termos de qualidade uniforme de uma chapa de aço na direção da largura e na direção longitudinal da chapa.
Decapagem e laminação a frio [0050] Uma chapa laminada a quente assim produzida é decapada e laminada a frio em uma chapa laminada a frio. A decapagem segue uma rotina de procedimento, e a carepa da superfície é removida com um ácido, tal como ácido clorídrico ou ácido sulfúrico. A redução da laminação a frio também segue uma rotina de procedimento e aumenta com a diminuição da espessura da chapa.
[0051] Temperatura de encharque no recozimento continuo: 600°C ou mais (condições adequadas) [0052] Em um processo de recozimento contínuo, o encharque é
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12/ 19 preferivelmente executado a uma temperatura de 600°C ou mais, a recristalização prossegue rapidamente, a tensão provocada pela laminação a frio não permanece, e uma chapa tem alta ductilidade e é adequada para trabalho de prensagem. O encharque ao ponto de transformação Ar1 ou maior pode também melhorar a resistência e é, portanto, preferido. É suposto que o encharque ao ponto de transformação Ar1 ou maior forma parcialmente uma estrutura perlita, que contribui para a resistência melhorada.
[0053] Enquanto estiver dentro dessa faixa de temperatura, não há necessidade de se manter uma temperatura constante. Em vista da estabilidade operacional, um tempo de encharque substancial de pelo menos 10 s é suficiente.
[0054] Após o recozimento contínuo, a laminação de encruamento de cerca de 1% é preferivelmente executada para controlar a rugosidade de superfície e a dureza.
[0055] Uma chapa de aço laminada a frio produzida através desses processos tem um alongamento total El de pelo menos 20% após o revestimento e o cozimento e é uma chapa de aço para latas que tem excelente capacidade de processamento.
[0056] Após o recozimento contínuo, uma segunda laminação a frio a uma redução de 10% ou mais, mas de menos de 20% pode ser executada. A segunda laminação a frio visa principalmente a também aumentar a resistência. A uma redução de 10% ou mais, a resistência pode também ser aumentada. A uma redução abaixo de 20%, o efeito de reforço pode ser alcançado, enquanto o alongamento (o alongamento total El na faixa de 8% a 15% após o revestimento e cozimento) e a capacidade de processamento sejam mantidos. Em particular, a uma redução de 10% ou mais, mas menos de 15% na segunda laminação a quente, um alongamento total El acima de 10% após o revestimento e cozimento pode ser alcançado.
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13/ 19 [0057] A uma redução abaixo de 20%, o efeito de reforço pode ser alcançado enquanto o alongamento e a capacidade de processamento são mantidos. Uma chapa de aço laminada a frio submetida à segunda laminação a frio a uma redução de 10% ou mais, mas menos de 20% tem um alongamento total El na faixa de 8% a 15% após o revestimento e cozimento e é uma chapa de aço de resistência muito alta para latas que tem excelente capacidade de processamento. A redução é preferivelmente 10% ou mais, mas menos de 15%, e uma chapa de aço laminada a frio tendo alongamento total El de 10% ou mais após o revestimento e cozimento pode ser produzida.
[0058] Uma chapa de aço laminada a frio é produzida através desses processos. A chapa de aço laminada a frio é um material duro devido ao revestimento e cozimento antes da produção de latas (antes do trabalho de prensagem), e sua superioridade é mais eficazmente demonstrada quando a chapa de aço laminada a frio é aplicada a uma chapa de alo ultrafina tendo uma espessura de 0,3 mm ou menos. A chapa de aço laminada a frio produzida através dos processos descritos acima é uma chapa de aço de alta resistência para latas que contém 0,0100% ou mais de N dissolvido e que tem um limite de escoamento YP de pelo menos 500 MPa após o revestimento e cozimento. Além disso, uma chapa de aço para latas de acordo com a presente invenção pode apresentar um grande alongamento e portanto tem excelente capacidade de processamento.
[0059] Uma chapa de aço para latas conforme a presente invenção tem sofrido um endurecimento por envelhecimento substancial devido ao N dissolvido. Assim, uma chapa de aço para latas conforme a presente invenção tem um limite de escoamento YP de pelo menos 500 MPa após o revestimento e cozimento, e a redução na espessura da chapa de aço pode ser vantajosamente alcançada. Uma chapa de aço laminada a frio conforme a presente invenção, que utiliza eficazPetição 870170068541, de 14/09/2017, pág. 18/29
14/ 19 mente os efeitos do N dissolvido, tem a resistência aumentada após refluir após o revestimento, e um fenômeno de endurecimento por envelhecimento substancial pode ocorrer durante o processo de revestimento e cozimento após a conformação por prensagem, resultando assim em um tremendo aumento na resistência das latas.
[0060] Na presente invenção, uma camada revestida pode ser formada em uma superfície (pelo menos um lado) de uma chapa de aço laminada a frio assim produzida para formar uma chapa de aço revestida. Como camada revestida formada na superfície, qualquer camada revestida a ser aplicada a uma chapa de aço para latas é aplicável. Exemplos de camadas revestidas incluem revestimento com estanho, revestimento com cromo, revestimento com níquel, e revestimento com níquel-cromo. Após o revestimento, um revestimento ou uma película de resina orgânica pode ser aplicada sem qualquer problema.
EXEMPLO 1 [0061] Um aço composto dos componentes mostrados na Tabela 1 foi fundido em um conversor e foi conformado em uma placa pelo método de lingotamento contínuo. A placa foi então laminada a quente sob as condições mostradas na Tabela 2 para formar uma chapa laminada a quente tendo uma espessura de 2,0 mm. A chapa laminada a quente assim formada foi então descamada por decapagem, foi laminada a frio, e foi recozida continuamente sob as condições mostradas na Tabela 2. Parte das chapas foi submetida a uma segunda laminação. Assim, foi produzida uma chapa de aço laminada a frio tendo uma espessura final de 0,17 mm.
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Tabela 1
Aço n° Componentes químicos (% em massa)
C Si Mn P S Al N
A 0,044 0,01 0,25 0,017 0,010 0,035 0,0148
B 0,015 0,02 0,30 0,012 0,017 0,009 0,0160
Tabela 2
Chapa Aço n° Ponto de Laminação a quente Lamina- Ponto de trans- Recozimento contínuo 2a lami-
de aço transfor- ção a frio formação Ar1 nação a
n° mação Ar3 frio
Temperatura de Temperatura da lami- Temperatura de Redução Temperatura de Tempo de Redução
extração da placa nação de acabamento bobinamento recozimento encharque
(°C) (°C) (°C) (°C) (%) (°C) (°C) (s) (%)
1* A 850 1210 890 590 91,4 723 680 14 -
2* A 860 1150 890 590 91,4 723 680 14 -
3* B 870 1210 890 590 91,4 723 780 14 -
4 A 860 1200 900 600 90,0 723 690 15 15
5* A 860 1230 890 590 91,4 723 740 14 -
6 A 860 1250 900 590 90,5 723 890 15 10
*: Laminação de encruamento a uma redução de 1,1% foi executada após o recozimento contínuo
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16/ 19 [0062] A chapa de aço laminada a frio assim produzida foi submetida à medição da quantidade de N dissolvido em um teste de tração antes e após o teste de capacidade de endurecimento por cozimento.
(i) Análise da quantidade de N dissolvido [0063] O teor de N em uma chapa de aço laminada a frio foi analisado por análise química, e a quantidade de N na forma de AlN foi determinada pela análise da extração após a dissolução em éster de bromo. A quantidade de N dissolvida na chapa de aço laminada a frio foi calculada por [(teor de N na chapa de aço laminada a frio) - (quantidade de N na forma de AlN)].
(ii) Teste de tração [0064] Um corpo de prova da JIS 13-B para teste de tração foi amostrado na direção de laminação a partir da parte central de uma chapa de aço laminada a frio na direção da largura e foi submetida a um teste de tração a uma velocidade de cruzeta na taxa de esforço de 10 m/s para determinar o limite de escoamento YP e o alongamento total El. O teste de tração foi executado no período de um dia após a produção. O corpo de prova da JIS-13B para teste de tração foi selecionado para minimizar a ruptura fora das marcas da bitola.
(iii) Teste de endurecimento no cozimento [0065] Um corpo de prova JIS-13B para teste de tração foi amostrado na direção de laminação da parte central de uma chapa de aço laminada a frio na direção da largura, foi submetida a uma tração de pré esforço de 2%, foi então temporariamente descarregado, e foi submetido a um tratamento térmico a 210°C por 20 mi nutos, que corresponde ao revestimento e cozimento. Antes e após esse teste, o teste de tração descrito em, (ii) foi executado.
[0066] A Tabela 3 mostra os resultados.
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Tabela 3
Chapa de aço n° Chapa de aço laminada a frio Após revestimento e cozimento Notas
N dissolvido (%) Resistência YP (MPa) Alongamento total El (%) Resistência YP (MPa) Alongamento total El (%)
1 0,0106 490 23 510 23 Exemplo
2 0,0055 435 25 450 23 Exemplo comparativo
3 0,0104 470 22 490 21 Exemplo comparativo
4 0,0102 530 12 540 10 Exemplo
5 0,0103 510 24 530 22 Exemplo
6 0,0112 520 13 530 12 Exemplo
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18/ 19 [0067] A Tabela 3 mostra que os nos 1,4, 5 e 6 conforme exemplos de trabalho tiveram um limite de escoamento suficiente YP e um alongamento total El após o revestimento e cozimento e tiveram uma resistência e capacidade de processamento suficientes, por exemplo, para um processamento em três peças.
[0068] O n° 6 conforme um exemplo de trabalho, que foi submetido a uma segunda laminação a frio a uma redução de 10%, teve um alongamento total El acima de 10%, isto é, 12% após o revestimento e cozimento, apesar da segunda laminação a frio.
[0069] Em contraste, os nos 2 e 3 conforme os exemplos comparativos tiveram um limite de escoamento YP insuficiente, não tiveram a resistência e a capacidade de processamento necessária para processamento em três peças, e portanto não podem ser submetidas ao processamento especificado.
[0070] Assim, a presente invenção pode fornecer uma chapa de aço de alta resistência para latas que tenha um limite de escoamento YP de pelo menos 500 MPa após o revestimento e cozimento.
[0071] Além disso, na presente invenção, usando-se um material de baixo carbono, mantendo-se a quantidade absoluta de N dissolvido em uma chapa de aço laminada a frio a um certo valor ou mais por (1) conter uma quantidade predeterminada de N como componente, (2) ajustar a temperatura de extração da placa em 1200°C ou mais para decompor o AlN produzido na placa lingotada, e (3) bobinar a bobina laminada a quente a 650°C ou menos para reduzir a p recipitação de AlN, e executar o endurecimento por envelhecimento após o revestimento e cozimento, uma chapa de aço de alta resistência para latas pode ser produzida eficientemente sem a segunda laminação a frio ou pela segunda laminação a frio com baixa redução.
[0072] Uma chapa de aço de alta resistência para latas conforme a presente invenção produzida sem segunda laminação a frio, isto é,
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19/ 19 produzida por laminação de encruamento de cerca de 1% após o recozimento contínuo e cozimento. Em uma chapa de alta resistência para latas submetida à segunda laminação a frio, a redução na segunda laminação a frio pode ser ajustada em uma faixa adequada de 10% ou mais mas menos de 15% para alcançar o alongamento total El acima de 10% após o revestimento e cozimento.
Aplicabilidade Industrial [0073] Em uma chapa de aço para latas conforme a presente invenção, o revestimento e o cozimento após a conformação aumentam grandemente o limite de escoamento e consequentemente a resistência das latas, contribuindo assim para a redução da espessura da chapa de aço.
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Claims (6)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Chapa de aço de alta resistência para latas, caracterizado por consistir de, na base de % em massa, C: mais de 0,02% e 0,10% ou menos, Si: 0,10% ou menos, Mn: 0,3% ou menos, P: 0,20% ou menos, S: 0,20% ou menos, Al: 0,020% ou mais e 0,10% ou menos, N: 0,0120% a 0,0250%, o N dissolvido sendo 0,0100% ou mais, e o saldo sendo Fe e as impurezas incidentais, a chapa de aço de alta resistência tendo um limite de escoamento YP de 500 MPa ou mais após o revestimento e cozimento.
  2. 2. Chapa de aço de alta resistência para latas de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que que a chapa de aço de alta resistência tem uma camada revestida na sua superfície.
  3. 3. Método para produção de uma chapa de aço de alta resistência para latas, caracterizado por compreender: laminar a quente uma placa a uma temperatura de extração da placa de 1200°C ou mais e uma temperatura de laminação de acabamento de (temperatura de transformação Ar3 - 30)°C ou mais, a placa de aço consistindo de, na base de % em massa, C: mais de 0,02% mas 0,10% ou menos, Si: 0,10% ou menos, Mn: 0,3% ou menos, P: 0,20% ou menos, S: 0,20% ou menos, Al: 0,020% ou mais e 0,10% ou menos, N: 0,0120% a 0,0250%, e o saldo sendo Fe e as impurezas incidentais; bobinar a uma temperatura de 650°C ou menos; decapar; laminar a frio em uma redução de laminação de 90,0% ou mais; e então executar o recozimento contínuo.
  4. 4. Método para produção de uma chapa de aço de alta resistência para latas de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por compreender adicionalmente uma segunda laminação a frio a uma razão de redução de 10% ou mais e menos de 20% após o recozimento contínuo.
  5. 5. Método para produção de uma chapa de aço de alta rePetição 870170068541, de 14/09/2017, pág. 25/29
    2/2 sistência para latas de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que a temperatura de encharque do recozimento contínuo é igual a ou maior que a temperatura de transformação Ar1.
  6. 6. Método para produção de uma chapa de aço de alta resistência para latas de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 5, caracterizado por compreender adicionalmente revestir após o recozimento contínuo ou a segunda laminação a frio.
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