BR102015013401A2

BR102015013401A2 - método para a produção de um aço de embalagem aluminizado

Info

Publication number: BR102015013401A2
Application number: BR102015013401A
Authority: BR
Inventors: Burkhard Kaup; Dirk Gade; Manuel Köhl; Reiner Sauer
Original assignee: Thyssenkrupp Ag; Thyssenkrupp Rasselstein Gmbh
Priority date: 2014-06-13
Filing date: 2015-06-09
Publication date: 2016-10-11
Also published as: TR201820853T4; CA2887936A1; EP2955238B1; JP2016003393A; RU2015122209A; AU2015202490A1; CN105316595A; CA2887936C; ES2709798T3; RU2621941C2; EP2955238A1; US20150360444A1; DE102014108335B3

Abstract

método para a produção de um aço de embalagem aluminizado. a presente invenção refere-se a método para produzir aço de embalagem aluminizado a partir de folha de aço laminada a frio feita de aço sem liga ou fracamente ligado com as seguintes etapas: - aquecer a folha de aço por meio de indução eletromagnética a temperaturas na faixa de recristalização do aço com taxa de aquecimento maior que 75 k/s, assim como recozer a folha de aço em uma forma de recristalização; - imergir a folha de aço recozida em forma de recristalização em banho de alumínio fundido, para aplicar uma camada de alumínio sobre a folha de aço, em que a folha de aço, depois de ser mergulhada no banho de alumínio, tenha uma temperatura de pelo menos 700°c; - puxar as folhas de aço para fora do banho de alumínio e resfriar a folha de aço aluminizada com taxa de resfriamento de pelo menos 100 k/s. as folhas de aço aluminizadas assim produzidas com a invenção caracterizam-se por elevado grau de resistência e alongamento na ruptura e apresentam excelentes características de formação, por exemplo, em processos de estiragem e prensar parede, para a produção de latas ou tampas de bebidas e de alimentos de duas partes e podem ser usadas como material substituto para as folhas de estanho.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE UM AÇO DE EMBALAGEM ALUMINI-ZADO".

[0001] A presente invenção refere-se um método para a produção de uma embalagem de aço aluminizada a partir de uma folhafolha de aço laminada a frio de um aço não ligado ou fracamente ligado.

[0002] As folhafolhas de aço revestidas de alumínio (aluminizadas) são conhecidas há muito tempo e são, por exemplo, produzidas por meio da aplicação de alumínio líquido em um processo de imersão a quente (conhecido como aluminização por imersão a quente) ou também por meio da laminação em uma película de alumínio, por revestimento, através da aplicação de um precursor contendo alumínio, tal como um alquil-alumínio. Nos métodos conhecidos para aluminização por imersão a quente de folhafolhas de aço, a folhafolha de aço é, como uma regra, aquecida em um forno, por exemplo, um forno de reco-zimento, e depois mergulhada em um banho de alumínio fundido a uma temperatura de banho na área de aproximadamente 62013. Ao utilizar o alumínio como um material de revestimento em folhafolhas e tiras de aço, é possível, por exemplo, dispensar o estanho mais dispendioso, que é limitado na sua abundância, como um revestimento de metal resistente à corrosão.

[0003] Na US 3.820.368, por exemplo, um método para o revestimento de uma folhafolha de aço com o alumínio em um processo de imersão a quente é conhecido, no qual uma folhafolha de aço com uma dureza Rockwell de 45 a 75 (correspondente a uma resistência à tração de cerca de 278 a 450 MPa) é mergulhada em um banho de chapeamento de liga fundida, em que o banho de chapeamento de liga contém alumínio e superior a 3 % de silício. O revestimento produzido por meio da imersão a quente da chapa de aço é constituído por uma camada de liga de chapeamento, com pelo menos, 5 pm de espessura e uma camada de alumínio com pelo menos 5 pm de espessura, em que a espessura total da camada situa-se entre 8 e 25 pm. A folhafo-Iha de aço aluminizada produzida desta forma pode ser utilizada em um processo de estiramento e prensar parede para a produção de um corpo de caixa para uma lata de bebida de duas partes.

[0004] Exigências mais elevadas estão sendo feitas cada vez mais sobre as características dos materiais metálicos para a produção de embalagens, em particular, no que diz respeito à sua maleabilidade e a sua força. As folhafolhas de aço utilizadas no método de US 3.820.368, com uma dureza Rockwell (HRB) de 45 a 75, não satisfazem as exigências em matéria de força e alongamento na ruptura das embalagens de aços para muitos usos.

[0005] O objetivo da presente invenção em consideração é tornar disponível uma embalagem de aço isento de estanho, que, no que diz respeito à sua resistência à corrosão, resistência e formabilidade, é comparável à das folhas de estanho utilizadas do estado da técnica para fins de embalagem. O aço de embalagem desejado deve continuar a ter, além de uma elevada resistência à corrosão e uma elevada resistência, boas qualidades de formabilidade, em particular para o processo de estiramento e prensar parede, para ser adequado, por exemplo, para a produção de latas de bebidas e de alimentos de duas partes. Além disso, a superfície da embalagem de aço deve ser tão uniforme quanto possível e precisa ter uma aparência agradável. No processo de estiramento e prensar parede da embalagem de aço, por exemplo, na produção de latas, deve ser garantido o menor desgaste e ruptura de material possível. A embalagem de aço também deve ter boas características de deslizamento e garantir uma boa adesão para os revestimentos orgânicos, tais como os recipientes de PET ou PP, ou vernizes orgânicos, durante a formação em processos de estiramento e prensar parede.

[0006] Estes objetivos são conseguidos com o método com as características da reivindicação 1. Exemplos de modalidades preferidas do método podem ser deduzidos a partir das reivindicações dependentes.

[0007] No método de acordo com a presente invenção, uma folha-folha de aço laminada a frio de um aço sem liga ou fracamente ligado, e em particular aço de baixo carbono, que de preferência tem um teor de carbono de 0,01 a 0,1 % em peso, é recozida em primeiro lugar, em uma forma de recristalização, em uma primeira etapa, em que a folha-folha de aço é aquecida por meio de indução eletromagnética, a temperaturas na faixa de recristalização do aço, e de preferência a temperaturas superiores a temperatura Acl, em particular na faixa de temperaturas de 700 a 85010, a uma faixa de taxa de aque cimento de mais de 75 K/s. Subsequentemente, em uma segunda etapa, a folhafolha de aço é mergulhada em um banho de alumínio fundido enquanto ainda aquecida de modo a aplicar uma camada de alumínio sobre a folha de aço no processo de imersão a quente, em que a folhafolha de aço tem uma temperatura de pelo menos 70010 quando é im ersa no banho de alumínio. A folhafolha de aço é, então, retirada do banho de alumínio em uma terceira etapa e temperada a uma velocidade de resfriamento de pelo menos 100 K/s, em que a folhafolha de aço é, por exemplo, introduzida em um banho de têmpera.

[0008] Por meio do tratamento térmico da folhafolha de aço e em particular o recozimento de recristalização por meio de indução eletromagnética a uma taxa de aquecimento muito alta de mais de 75 K/s e, de preferência, a temperaturas superiores a temperatura Acl, e a têmpera final da folhafolha de aço aluminizada a uma taxa elevada de resfriamento de pelo menos 100 K/s, uma estrutura de múltiplas fases é formada na folhafolha de aço a qual compreende ferrita e pelo menos um dos componentes da estrutura de martensita, bainita e/ou de austenita residual. De preferência, a estrutura de múltiplas fases é superior a 80 %, e com especial preferência, pelo menos 95 %, dos componentes estruturais de ferrita, de martensita, bainita e/ou de austenita residual. Uma tal folhafolha de aço com uma estrutura de múltiplas fases é caracterizada por meio de um elevado grau de resistência de pelo menos 500 MPa, e de preferência superior a 650 MPa, e um alto grau de alongamento na ruptura maior que 5 %, e de preferência superior a 10 %. A folhafolha de aço aluminizada é muito adequada para a produção de embalagens como resultado do elevado grau de resistência e alongamento de ruptura, por exemplo, por meio de esti-ramento e prensar parede ou outras técnicas de formação adequadas.

[0009] No processo de imersão a quente da folhafolha de aço, uma camada intermediária de liga é formada na área de fronteira entre a superfície da folhafolha de aço e a camada de alumínio colocada por meio do processo de imersão a quente; esta camada intermediária é formada por uma camada de ferro-alumínio-silício ternário. Esta camada de liga garante um elevado grau de aderência da camada de alumínio sobre a folhafolha de aço. Para o melhoramento da aderência da camada de alumínio sobre a folhafolha de aço, o silício é apropriadamente adicionado ao banho fundido de alumínio, em particular em uma fração de aproximadamente 10 % em peso. De preferência, no entanto, em um banho de alumínio com alumínio puro é usado para a imersão a quente da folhafolha de aço, em que o teor de alumínio do banho de alumínio puro é, pelo menos, 98 % em peso, e de preferência superior a 99 % em peso, e em especial cerca de 99,5 % em peso. Se um banho de alumínio com alumínio puro é usado para a imersão a quente da folhafolha de aço, um revestimento de silicato é aplicado sobre a superfície da folhafolha de aço antes do recozimento de recris-talização, de modo a garantir um bom grau de aderência e a camada de liga de espessura limitada a camada de alumínio sobre a superfície da folhafolha de aço a ser subsequentemente aplicada no processo de imersão a quente. Apropriadamente, a aplicação do revestimento de silicato sobre a superfície da folhafolha de aço acontece em uma etapa de limpeza que é realizada antes do recozimento de recristalização da folha de aço, em que a folha de aço, é introduzida em um banho de limpeza contendo silicato.

[0010] A espessura da camada de alumínio aplicada sobre a folha de aço no processo de imersão a quente é ajustada no método com um jato de gás de remoção, com o qual, após a tomada da folha de aço para fora do banho de alumínio, e também o excesso de alumínio fundido são removidos a partir da superfície, e, em particular, são desintegradas com um fluxo de gás. Após o despojamento do excesso de material de revestimento, a folha de aço aluminizada é introduzida, para a têmpera, em um banho de têmpera com um líquido de extinção fresco. O banho de têmpera é adequadamente formado por meio de um tanque cheio com água. As taxas de resfriamento superiores a 400 K/s por este meio podem ser atingidas. Além disso, um jato de gás de resfriamento é possível com taxas de resfriamento até 300 K/s. A espessura da camada de alumínio colocada sobre a folha de aço no processo de imersão a quente pode, dessa maneira, ser ajustada para espessuras de camada na faixa de 1 a 15 pm, e de preferência entre 1 e 10 pm.

[0011] Para evitar oxidações na superfície da folha de aço ou no revestimento do alumínio aplicado, a introdução da folha de aço aquecida no banho de alumínio e a remoção do banho de alumínio acontecem em uma atmosfera inerte, reduzindo, por exemplo, uma atmosfera de gás de proteção. Por isso, o banho de alumínio é adequadamente situado em uma câmara com uma atmosfera inerte de gás de proteção, e a folha de aço recozida em forma de recristalização é introduzida a partir de um forno de recozimento, em particular, um forno de re- cozimento contínuo (D-forno), o que também tem uma atmosfera inerte, diretamente para a câmara inerte, e não é conduzida para dentro do banho de alumínio fundido. Além disso, após a remoção da folha de aço a partir do banho de alumínio, a folha de aço é mantida em uma atmosfera inerte até a introdução para dentro do tanque de têmpera, a fim de evitar a formação de óxidos na superfície do revestimento de alumínio aplicado.

[0012] Após a extinção da folha de aço aluminizada, a mesma é adequadamente terminada ou relaminada, em que, durante o acabamento, um grau de acabamento de preferência de 0,5 a 2 % pode ser atingido, e com a relaminagem, um grau de relaminagem maior que 2 % e acima a 50 %. Acabamentos (ou acabamento de laminagem) são entendidos como significando um tratamento da pressão da superfície revestida de alumínio da folha de aço com cilindros ou rolos, que são pressionadas contra a superfície do revestimento de alumínio, em que, durante o acabamento, uma redução de espessura apenas insubstan-cial da folha de aço de um máximo de 2 % acontece. A relaminagem, por outro lado, entende-se como um tratamento por pressão da superfície revestida de alumínio da folha de aço com cilindros ou rolos (suplementares para a laminagem a frio já efetuada antes do revestimento), em que uma redução substancial da espessura folha de aço é atingida, a qual é pelo menos maior do que 2 % e pode ser até 50 %. Depois do revestimento de folha de aço com o alumínio e a têmpera, é assim possível realizar apenas um acabamento (acabamento de laminagem) ou apenas uma relaminagem ou, também em um laminador, para realizar uma primeira relaminagem com graus de relaminagem na faixa de 3 a 50 %, e, subsequentemente, um acabamento com um rolo de acabamento mais fino. Por meio da relaminagem de acabamento ou da superfície revestida de alumínio da folha de aço, as estruturas de alumínio sobre a superfície do revestimento são alisadas e os óxi- dos de alumínio perturbadores são removidos. Além disso, por meio do acabamento ou relaminagem, uma superfície brilhante do revestimento de alumínio é produzida, o que é de grande importância, em particular, para o uso pretendido das folhas produzidas de acordo com a presente invenção para a produção de embalagens no setor alimentar, uma vez que um elevado brilho da superfície do material de embalagem é desejado. Em comparação com as folhas de estanho conhecidas, a superfície da folha de aço aluminizada prova ser mais atraente do que a da superfície de uma folha de estanho (mais escura), devido ao brilho do revestimento de alumínio. O acabamento ou relaminagem produz, além disso, uma superfície finamente estruturada do revestimento de alumínio com características uniformes, o que garante uma boa molhabilidade de lubrificantes e lacas.

[0013] No acabamento ou na relaminagem, a irregularidade de alumínio ou óxidos de alumínio perturbadores são removidos, os quais podem interferir durante uma lacagem ou revestimento da superfície e podem conduzir a defeitos de revestimento ou de lacagem, em particular na superfície do revestimento de alumínio. As folhas de aço alumi-nizadas produzidas de acordo com a presente invenção são, por conseguinte, também muito adequadas para uma lacagem subsequente, em particular com vernizes orgânicos, ou para a aplicação de um revestimento orgânico, por exemplo, um revestimento de PP ou PET. Também tem sido demonstrado que, por meio de acabamento ou da relaminagem da folha de aço aluminizada, a superfície do revestimento de alumínio é igualada e condensada, com o resultado de uma menor tendência da superfície para a formação de óxidos indesejáveis.

[0014] Em um exemplo de modalidade vantajosa do método de acordo com a presente invenção, a folha de aço aluminizada é submetida, após a têmpera, a uma etapa de acabamento, em que a superfície da folha de aço aluminizada é terminada utilizando rolos de aca- bamento mais finos. Tem sido demonstrado que, com a etapa de acabamento, a força da folha de aço aluminizada pode ser consideravelmente aumentada, em especial a valores de 600 MPa a 1000 MPa. É assim também possível laminar a folha de aço aluminizada, em uma primeira etapa de laminagem, em que, de forma adequada, uma redução da espessura da folha de aço aluminizada para graus relamina-gem de 4 % a 45 % realiza-se, e após esta etapa de relaminagem, um acabamento com rolos de acabamento mais finos é para ser realizado.

[0015] O método de acordo com a presente invenção revela-se com recursos econômicos, porque a folha de aço recozida em forma de recristalização é introduzida imediatamente após o recozimento de recristalização, de preferência em uma câmara inerte, para o banho de alumínio fundido, sem uma limpeza da folha de aço superfície por meio da lavagem e da decapagem, sendo necessário antes do revestimento da folha de aço por imersão a quente para o banho de alumínio. Nos métodos conhecidos para o revestimento de folhas de aço com um revestimento de metal, por exemplo, em processos de revestimento eletrolítico de estanho de folhas de aço, uma relaminagem ocorre frequentemente pela primeira vez após o recozimento de recristalização para a melhoria do comportamento de formação; a superfície da folha de aço é contaminada e a remoção da contaminação, de acabamento e de decapagem são realizadas antes da folha de aço poder ser coberta com um revestimento de metal em um processo de revestimento (por exemplo, galvanicamente ou por imersão a quente). No método de acordo com a presente invenção, esta etapa de limpeza antes do revestimento com alumínio pode ser dispensada, uma vez que qualquer relaminagem requerida ou de acabamento da folha de aço acontece apenas após o revestimento com alumínio.

[0016] A realização do método de acordo com a presente invenção também é vantajosa no que diz respeito aos aspectos de energia, por- que o reaquecimento da folha de aço recozida em uma maneira de recristalização pode ser utilizado na etapa subsequente de revestimento durante a imersão da folha de aço no banho de alumínio fundido. A tira de aço recozida em forma de recristalização é introduzida no banho quente de alumínio, enquanto ainda quente, a temperaturas da folha de aço de pelo menos 700Ό; por meio da intro dução da folha de aço a quente, ela pode ser mantida, pelo menos, a temperaturas superiores à temperatura de fusão do alumínio (6600), e de preferência em uma faixa de temperatura de cerca de 7500.

[0017] Estas e outras vantagens do método de acordo com a presente invenção e a folha de aço produzida de acordo com a presente invenção podem ser deduzidas a partir dos exemplos de modalidades descritas em mais detalhes abaixo, com referência ao desenho anexo. O desenho da Figura 1 mostra, dessa maneira, uma representação esquemática de um dispositivo para realizar o método de acordo com a presente invenção.

[0018] Um material de partida adequado para o método de acordo com a presente invenção é uma folha de aço laminada a quente e não ligada ou fracamente ligada com um baixo teor de carbono, de preferência, menos do que 0,1 % em peso e, em particular, entre 20 e 900 ppm de carbono. Os componentes da liga do aço apropriadamente satisfazem as especificações da norma ASTM A 623-11 internacional (Especificação Padrão para os produtos de folhas metálicas), em que é assegurada uma utilização das folhas produzidas de acordo com a presente invenção para a produção de embalagens para alimentos.

[0019] Basicamente, todos os tipos de aço que tem uma composição adequada para a produção de folhas finas ou muito finas podem ser utilizados para o método de acordo com a presente invenção. Os tipos não ligados ou fracamente ligados do aço que, além de uma fração de baixo teor de carbono, também têm outros componentes da liga em baixas concentrações, mostraram-se especialmente adequados devido a considerações de custo. Por meio do tratamento térmico, de acordo com a presente invenção, as folhas de aço com uma estrutura de fases múltiplas, que são caracterizadas por meio de um elevado grau de resistência e alongamento na ruptura, podem também ser produzidas a partir de tais tipos de aço.

[0020] O aço utilizado para a produção da folha de aço de acordo com a presente invenção tem adequadamente menos do que 0,5 % em peso, e de preferência menos do que 0,4 % em peso de manganês, menos de 0,04 % em peso de silício, menos de 0,1 % em peso de alumínio, e menos do que 0,1 % em peso de cromo. O aço pode conter aditivos de liga de boro e/ou nióbio e/ou de titânio, de modo a aumentar a força, em que a liga de boro está apropriadamente na faixa de 0,001 a 0,005 % em peso e as ligas de titânio ou nióbio, na faixa de 0,005 a 0,05 % em peso. De preferência, no entanto, as frações de peso para Nb são assim < 0,03 %.

[0021] Para a produção de exemplos de modalidades da folha de aço de acordo com a presente invenção para uso como material de embalagem,é possível, por exemplo, utilizar as tiras de aço feitas de vazamento contínuo e laminadas a quente e em bobinas, feitas de aços de baixo teor de carbono com os seguintes limites superiores (em % em peso) para as frações dos componentes da liga : - C : max. 0,1 %; - N : máx. 0,02 %; - Mn : máx. 0,5 %, de preferência menos do que 0,4 %; - Si: máx. 0,04 %, de preferência menos do que 0,02 %; - Al: máx. 0,1 %, de preferência menos do que 0,05 %; - Cr: máx. 0,1 %, de preferência menos do que 0,05 %; - P : máx. 0,03 %; - Cu : máx. 0,1 %; - Ni : max. 0,1 %; - Sn : máx. 0,04 %; - Mo : máx. 0,04 %; - V : max. 0,04 %; - Ti: máx. 0,05 %, de preferência menos do que 0,02 %; - Nb : máx. 0,05 %, de preferência menos do que 0,02 %; - B : máx. 0,005 % - e outras ligas e impurezas : máx. de 0,05 %, - o ferro restante.

[0022] Determinou-se que é possível prescindir da adição de componentes de liga, que são tipicamente contidos em aços de duas fases, tais como a adição de manganês (que, nos conhecidos aços de fase dupla, tem tipicamente uma fração de peso de 0,8 a 2,0 %), de silício (que, nos conhecidos aços de fase dupla, tem tipicamente uma fração de peso de 0,1 a 0,5 %), e de alumínio (que, nos conhecidos aços de duas fases, é adicionado com uma fração de peso de até 0,2 %), se uma folha de aço laminada a frio com um teor de carbono inferior a 0,1 % em peso é primeiro recozida a uma taxa de aquecimento maior que 75 K/s, por meio de indução eletromagnética, de uma forma de recristalização (ou forma de austenitização), e é depois extinta a uma taxa de resfriamento elevada de 100 K/s, e mais apropriadamente de 400 K/s.

[0023] A tira de aço laminado a quente 1 passa continuamente a uma velocidade de transporte de um modo preferido superior a cerca de 200 m/min e até 750 m/min no aparelho mostrado esquematica-mente na Figura 1 para levar a cabo o método de acordo com a presente invenção como uma infinita tira de um dispositivo de transporte (não descrito na presente invenção) e é feita pela primeira vez em uma etapa de pré-tratamento, por meio da decapagem, lavagem e secagem e, posteriormente, laminada a frio em um dispositivo de laminação a frio (não descrito na presente invenção). Na etapa de laminagem a frio, a espessura da tira de aço é reduzida para valores inferiores a 1,0 mm (de folha fina) ou na zona de 0,05 a 0,5 mm (folha muito fina).

[0024] Após a laminação a frio, a tira de aço é realizada através de um banho de limpeza em uma etapa de pré-tratamento. Apropriadamente, o banho de limpeza contém um silicato, de modo a proporcionar a superfície da tira de aço na etapa de pré-tratamento com um revestimento de silicato. Uma composição adequada do banho de limpeza contém, por exemplo, hidróxido de sódio em uma concentração de aproximadamente 20 g/L, de silício, em uma concentração de 3 a 10 g/L, e também um agente umectante. O revestimento de silicato, dessa maneira, aplicado de preferência contém um revestimento de silício de 3 a 10 mg/m2 (fração Si). A sobreposição de silicato também pode ser aplicada em uma etapa de processo separado, [mas], a aplicação do revestimento de silicato em uma etapa de pré-tratamento em que a folha de aço também é limpa, no entanto, provou ser vantajoso, por razões que têm a ver com eficiência.

[0025] Após a laminagem a frio e a limpeza, a tira de aço limpa 1, tal como mostrado esquematicamente na Figura 1, é realizada com a velocidade de transporte através de um forno 2, em particular através de um forno de recozimento contínuo com o aquecimento por meio da indução. Um dispositivo de aquecimento 4, em particular, um aquecimento por meio da indução com bobinas de indução, está localizado no forno 2. No dispositivo de aquecimento 4, a tira de aço é aquecida indutivamente, de preferência em uma atmosfera de gás de proteção inerte, a uma taxa de aquecimento maior que 75 K/s a temperaturas na faixa de recristalização do aço utilizado e, em particular, na faixa de 70013 a 85013 e, de preferência , a aproximadamente 750Ό, de modo a hibridar a tira de aço laminada a frio 1 de uma forma de recristalização. Em conexão com a têmpera, subsequentemente, para fora da folha de aço, é possível, por meio do recozimento de recristalização, formar uma microestrutura multifásica no aço que leva a um alto grau de resistência e um elevado alongamento na ruptura.

[0026] Existe uma câmara inerte 3 a jusante do forno 2. A câmara inerte 3 é preenchida com um gás inerte, reduzindo, por exemplo, um gás de proteção, tal como nitrogênio, argônio, ou HNx. Na câmara inerte 3, existe um tanque 5, que é preenchido com um banho de alumínio fundido. O banho de alumínio fundido possui uma temperatura de, pelo menos superior a temperatura de fusão do alumínio (660Ό), e preferivelmente uma temperatura superior a 700Ό. A manutenção de temperaturas de banho preferidas do banho de alumínio superior a 70013 e, com particular preferência, de aproximadamente 75013 é adequada, dessa maneira, para a formação de uma microestrutura desejada multifásica na folha de aço. O banho de alumínio, em um exemplo de modalidade da presente invenção é um banho com alumínio puro, fundido, em que o conteúdo de alumínio é de pelo menos 98 e de preferência superior a 99 %. Em um exemplo de modalidade preferido, o teor de alumínio do banho de alumínio é de cerca de 99,5 %.

[0027] Em um exemplo de modalidade alternativa, o banho de alumínio fundido também pode ser uma liga de alumínio, que, em adição ao componente principal de alumínio, contém também uma fração de silício na faixa de 5 a 13 %, e de preferência de 9 a 11 % e, talvez, outras frações. Em uma variante de modalidade preferida, o banho de alumínio contém 10 % de silício, 3 % de ferro, sendo o restante constituído por alumínio. A adição de outros componentes de liga, tais como o magnésio, com uma fração de peso de 0,2 a 6 %, também é possível na presente invenção.

[0028] Um jato de gás de remoção 6 é localizado a jusante do tanque 5 cheio com o banho de alumínio fundido. Com o gás de limpeza de jato 6, o alumínio fundido e qualquer excesso é removido da super- fície da folha de aço 1 e é soprado para fora, em particular por meio de um fluxo de gás. Por meio do jato de gás de remoção 6, a espessura do revestimento da tampa de alumínio pode ser ajustada para valores desejados na faixa de 1 a 15 pm. Isto ocorre de forma adequada por um sopro de pressão regulada de um gás inerte, tal como nitrogênio, em ambos os lados da tira de aço revestido de alumínio 1 ao longo de toda a largura da tira, em que o excesso de alumínio é retirado. A malha de controle fechada, dessa maneira, garante uma cobertura de alumínio uniforme ao longo de toda a largura da faixa e faixa de comprimento. A sobreposição de alumínio diferente também pode ser ajustada deste modo sobre os dois lados da tira de aço 1 (com uma sobreposição de diferença).

[0029] A tira de aço de 1 proveniente do forno 2 é primeiro conduzida para dentro da câmara inerte 3 e ali , com uma deflexão em torno de um rolo de desvio U, conduzida para o tanque 5, com o banho de alumínio e, de novo, retirada do banho de alumínio. Após a deflexão da tira de aço em torno de um outro rolo de desvio U, em seguida, a folha de aço revestida de alumínio 1 é conduzida para um tanque de têmpera 7 cheio com um fluido de resfriamento, em particular um líquido de extinção, tal como água. Deste modo, a tira de aço 1 é resfriada até à temperatura ambiente a taxas elevadas de têmpera de preferência mais de 400 K/s. O resfriamento da tira de aço também pode acontecer por meio de um fluxo de gás.

[0030] A jusante do tanque de têmpera 7, a tira de aço resfriada corre através de um de um par de rolos espremedores 8, que estrangulam a têmpera aderente líquida a partir da superfície da tira de aço revestido de alumínio 1. Após a compressão do líquido de têmpera, uma secagem pode ser levada a cabo se necessário. Depois de mais uma deflexão em torno de um rolo de desvio U, a tira de aço alumini-zada e resfriada 1 é conduzida para um moinho de acabamento ou um laminador 9. A superfície revestida de alumínio da tira de aço 1 é terminada ou enrolada no laminador de acabamento ou a instalação de laminagem 9, em que, durante o acabamento, de preferência um grau de acabamento de 0,5 a 2 % pode ser atingida, e com uma instalação de laminagem, um grau de laminação maior que 2 % e até 50 %. Não é necessário, dessa maneira, para os moinhos para a laminagem ou para o acabamento serem dispostos em linha com o revestimento de alumínio, ou seja, o moinho de laminagem ou o laminador de acabamento também pode ser feito separadamente da unidade para o revestimento de imersão da folha de aço.

[0031] Por meio do revestimento ou laminagem, os óxidos de alumínio sobre a camada de alumínio são removidos. A fim de evitar uma oxidação renovada do revestimento de alumínio, após o acabamento ou relaminagem, uma passivação da superfície revestida de alumínio da tira de aço pode ser adequadamente realizada. A superfície da tira de aço aluminizada é tão livre de óxido quanto de tão boas garantias de características de deslizamento possíveis durante a formação, por exemplo, nos processos de estiramento e prensar parede, e por esta razão, o uso obrigatório de lubrificantes pode assim ser mantido baixo.

[0032] Em comparação com as folhas de estanho, com uma superfície revestida com estanho, a tira de aço aluminizada de acordo com a presente invenção, no entanto, reduziu as características de deslizamento. Para melhorar as características de deslizamento da folha de aço aluminizada nos métodos de processamento abaixo de, por conseguinte, a utilização de lubrificantes, tais como, por exemplo, DOS (sebacato de dioctilo), é geralmente necessária.

[0033] O desgaste de alumínio, que geralmente aparece nos métodos de formação a seguir, o qual, por exemplo, aparece na produção de latas feitas de folhas de aço aluminizado nos processos de estiramento e prensar parede, pode ser minimizado nas folhas de aço de acordo com a presente invenção em que na etapa final de acabamento, um acabamento de brilho seco da superfície revestida com alumínio acontece, em que uma elevada condensação do revestimento de alumínio pode ser alcançada, o que minimiza o desgaste de alumínio em processos de formação.

[0034] Na transferência de uma tira de aço 1, aquecida em forno 2 e recozida de uma forma de recristalização, a partir de forno 2 para o banho de alumínio (tanque de 5), a tira de aço 1 é, de preferência, mantida em uma atmosfera de gás inerte de proteção, sem a superfície de a tira de aço aquecida 1 entrando em contato com o oxigênio do ar. Após a introdução da tira de aço 1 para o banho de alumínio fundido, a fita de aço tem uma temperatura superior a 700^.

[0035] Além disso, na transferência do banho de alumínio fundido para dentro do tanque de têmpera 7, a tira de aço 1, em seguida, fornecida com o revestimento de alumínio é realizada na atmosfera de gás inerte de proteção da câmara inerte 3, sem o revestimento de alumínio (que está ainda parcialmente fundido ) sendo capaz de entrar em contato com o oxigênio do ar. Desta maneira, tanto uma oxidação da superfície da tira de aço não revestida ainda limpa quanto também o revestimento de alumínio aplicado de alumínio no banho são impedidos.

[0036] As folhas de aço aluminizadas produzidas em conformidade com a presente invenção exibem excelentes características de formação, por exemplo, em processos estiramento e prensar parede, para a produção de latas ou tampas de bebidas ou de alimentos de duas partes.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Método para a produção de aço de embalagem alumini-zado a partir de uma folha de aço laminada a frio de um aço não ligado ou fracamente ligado caracterizado por compreender as seguintes etapas: - aquecer a folha de aço por meio de indução eletromagnética a temperaturas na faixa de recristalização do aço a uma taxa de aquecimento maior que 75 K/s, de modo a recozer a folha de aço de uma forma de recristalização; - imergir a folha de aço, recozida em uma forma de recristalização, em um banho de alumínio fundido, de modo a aplicar uma camada de alumínio sobre a folha de aço, em que a folha de aço, quando mergulhada no banho de alumínio, tenha uma temperatura de pelo menos 70°C; - retirar a folha de aço do banho de alumínio e o resfriar a folha de aço aluminizada a uma taxa de resfriamento de pelo menos 100 K/s.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que depois do resfriamento da folha de aço aluminizada, uma estrutura de múltiplas fases é formada no aço, que compreende ferrita e pelo menos um dos componentes estruturais de martensita, bainita e/ou austenita residual, em que a estrutura de múltiplas fases é de preferência superior a 80 %, e com especial preferência, pelo menos 95 % dos componentes estruturais de ferrita, de martensita, bainita e/ou de austenita residual.

3. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a velocidade de resfriamento na qual a folha de aço é resfriada após a aplicação da folha de alumínio é superior a 400 K/s e, de preferência, superior a 500 K/s.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a folha de aço é produzida a partir de um aço de baixa liga com uma fração de carbono de 0,01 a 0,1 % em peso e os seguintes limites superiores para a fração em peso dos outros componentes de liga : - N : máx. de 0,02 %; - Mn : máx. de 0,4 %; - Si: máx. de 0,04 %; - Al: máx. de 0,1 %; - Cr: máx. de 0,1 %; - P : máx. de 0,03 %; - Cu : máx. de 0,1 %; - Ni: max. de 0,1 %; - Sn : máx. de 0,04 %; - Mo : máx. de 0,04 %; - V : max. de 0,04 %; - Ti: máx. de 0,05 %, de preferência menos do que 0,02 %; - Nb : máx. de 0,05 %, de preferência menos do que 0,02 %; - B : máx. de 0,005 % - e outras ligas e impurezas: máx. de 0,05 %.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a folha de aço é mergulhada, depois de ser puxada para fora do banho de alumínio, dentro de um líquido de têmpera ou é resfriada com um fluxo de gás.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a folha de aço é aquecida indutivamente, durante o recozimento de recristalização, a temperaturas na faixa de 700Ό a 780Ό, e em particular a 74 0Ό a 760Ό.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o banho de alumínio fundido contém uma liga de alumínio com uma fração de silício de 5 a 13 % em peso, e de preferência de 9 a 11 % em peso.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o banho de alumínio fundido consiste pelo menos essencialmente em alumínio puro e de preferência contém um teor de alumínio de pelo menos 98, e de preferência de pelo menos 99% em peso, e em particular 99,5 % em peso.

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que um revestimento de silicato é aplicado sobre a folha de aço antes do recozimento de recristalização.

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a folha de aço é conduzida através de um banho de limpeza antes do recozimento de recristalização, em que um revestimento de silicato é aplicado sobre a folha de aço.

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a espessura da camada de alumínio aplicada (incluindo uma camada de liga intermediária) está entre 1 e 15 pm, e de preferência entre 1 e 10 pm.

12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que depois de retirar a folha de aço do banho de alumínio, o excesso e ainda alumínio fundido é extraído ou soprado por meio de um jato de gás de remoção, de modo a ajustar a espessura da camada de alumínio aplicada ao valor desejado e para torná-la uniforme sobre a superfície da folha de aço.

13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a folha de aço é terminada e/ou relaminada a frio após o resfriamento, em que durante o acabamento de preferência um grau de acabamento de 0,5 a 2,0 % é atingido e/ou durante a relaminagem, um grau de relaminagem maior que 2 % e até 50 %.

14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o recozimento de re-cristalização, a aplicação da camada de alumínio e a têmpera da folha de aço aluminizada acontecem em uma atmosfera de redução inerte, em que, de preferência, o banho de alumínio fundido e um tanque de têmpera estão localizados em uma câmara inerte com uma atmosfera de gás de proteção e a folha de aço é conduzida para dentro da câmara inerte após o recozimento de recristalização e, ali, é conduzida para o banho de alumínio fundido e é subsequentemente puxada para fora do banho de alumínio e conduzida para o tanque de têmpera.

15. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o aço tem - um teor de carbono de 0,01 a 0,1 %; - um teor em manganês inferior a 0,4 % em peso; - um teor de silício inferior a 0,04 % em peso; - um teor de alumínio inferior a 0,1 % em peso; - e um teor de cromo inferior a 0,1 % em peso.

16. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a folha de aço é uma folha laminada a frio fina ou muito fina feita de um aço de baixa liga, que contém boro e/ou nióbio, e/ou titânio.

17. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que, após o resfriamento, a folha de aço tem uma resistência à tração de pelo menos 500 MPa, de preferência mais de 650 MPa, e um alongamento na ruptura maior que 5 %, de preferência maior que 10 %.

18. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o recozimento de recristalização acontece durante um intervalo de tempo de 0,5 a 1,5 segundo e, de preferência, de cerca de 1 segundo.

19. Uso de uma folha de aço aluminizada como um aço de embalagem, caracterizado pelo fato de o aço de embalagem ser produzido com um método como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores, em especial para a produção de latas para alimentos, bebidas, e outros agentes de enchimento, tais como produtos químicos ou biológicos, e para a produção de embalagens de aerossol e de encerramentos.