BR112014026502B1 - Métodos para produzir lâmina de aço e artigo moldado revestida preta - Google Patents

Abstract

métodos para produzir lâmina de aço e artigo moldado revestida preta. a presente invenção refere-se a um método para produzir uma lâmina de aço revestida preta (aqui também denominada de “preto-chapeado”) capaz de ser escurecida em um pequeno período de tempo, e apresentando uma excelente capacidade de manter uma aparência preta após o processamento. como uma lâmina original, a lâmina usada é uma lâmina de aço revestida com zn que contém al e mg fundidos e tem uma camada de revestimento de zn contendo al e mg fundidos, contendo al em uma quantidade de 0,1-22,0% em massa, inclusive, e contendo mg em uma quantidade de 0,1-1,5% em massa, inclusive. a camada de revestimento é escurecida colocandose a lâmina de aço revestida fundida em contato com o vapor d’água dentro de um recipiente fortemente selado. quando se executa tal ação, a concentração de oxigênio dentro do recipiente fortemente selado é 13% ou menos.

Description

Campo técnico

[0001] A presente invenção refere-se a um método para produção de uma lâmina de aço preto-chapeado e a um método para produção de um artigo moldado da lâmina de aço preto-chapeado.

Técnica Antecedente

[0002] Em um campo tal como materiais para telhados e materiais externos de um edifício, aparelhos eletrodomésticos, e automóveis, a necessidade de lâminas de aço tendo uma aparência preta é crescente do ponto de vista de projeto, etc. A superfície de uma lâmina de aço pode ser escurecida aplicando-se um material de revestimento preto à superfície da lâmina de aço de modo a formar uma película de revestimento preta. No campo descrito acima, entretanto, lâminas de aço com revestimento tal como revestimento de Zn por imersão a quente, revestimento de Zn contendo Al, e revestimento de Zn contendo Al e Mg por imersão a quente são usadas em muitos casos do ponto de vista de resistência à corrosão. A lâmina de aço revestida tem uma superfície brilhante metálica com cor cinza prateada. Consequentemente, para obter uma aparência preta de projeto de qualidade pela aplicação de um material de revestimento preto, uma película de revestimento preta precisa ocultar a cor da lâmina de aço revestida, resultando em altos custos de revestimento. Além disso, a película de revestimento espessa elimina a resistência de soldagem tal como soldagem por pontos, o que é outra desvantagem.

[0003] Como método para ocultar o brilho metálico com a cor cinza prateada de uma lâmina de aço revestida sem a formação de uma película de revestimento preta, foi proposto um método para escurecer uma camada de revestimento em si (por exemplo, referir-se à PTL-1). A PTL-1 descreve um método para formar uma camada preta fina na superfície da camada de revestimento pelo sopro de vapor d’água a alta temperatura em uma lâmina de aço revestida de Zn contendo Al por imersão a quente por 24 horas ou mais.

Lista de citações Literatura de Patente

[0004] PTL-1 - Pedido de Patente Japonesa Aberto à Inspeção Pública n° SHO 64-56881

Sumário da invenção Problema técnico

[0005] Um problema no método de produção de uma lâmina de aço preto-chapeado descrita na PTL-1 é que quando a camada de revestimento é escurecida por toda a sua espessura, a camada de revestimento é fragilizada para diminuir a aderência, e portanto uma camada preta espessa não pode ser formada. Portanto, na lâmina de aço preto-chapeado produzida pelo método de produção descrito na PLT-1, quando a superfície da camada de revestimento é arranhada pelo processamento, etc., uma cor branco-rateada que é a cor da camada de revestimento é exposta, o que deteriora a aparência da superfície, e portanto a lâmina de aço preto-chapeado não pode suportar um processamento intenso. Além disso, outro problema no método de produção de uma lâmina de aço preto-chapeado descrito a PTL-1 é que o tratamento de escurecimento exige um longo tempo.

[0006] Um objetivo da presente invenção é fornecer um método para produção de uma lâmina de aço preto-chapeado capaz de ser escurecida em um curto tempo e que apresente uma excelente capacidade de manter uma aparência preta após o processamento. Além disso, outro objetivo da presente invenção é fornecer um método para produzir um produto conformado da lâmina de aço preto- chapeado.

Solução para o problema

[0007] Os presentes inventores descobriram que os problemas podem ser resolvidos usando-se, como lâmina original, uma lâmina de aço incluindo uma camada revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg que inclui 0,1% em massa ou mais e 22,0% em massa ou menos de Al e 0,1% em massa e menos de 1,5% em massa de Mg e contatando a lâmina de aço revestida com vapor d’água em um recipiente fechado, e fizeram outros estudos para completar a presente invenção.

[0008] Isto é, a primeira modalidade da presente invenção se refere ao método a seguir para produzir uma lâmina de aço preto- chapeado. [1] Um método para produzir uma lâmina de aço preto- chapeado incluindo: fornecer uma lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg incluindo uma camada revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg que inclui 0,1% em massa ou mais e 22,0% em massa ou menos de Al e 0,1% em massa ou mais e menos de 1,5% em massa de Mg; e contatar a lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg com vapor d’água em um recipiente fechado, no qual a concentração de oxigênio no recipiente fechado é 13% ou menos. [2] O método para produção de uma lâmina de aço preto- chapeado conforme o item [1], também incluindo formar uma película de revestimento inorgânico em uma superfície da lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg. [3] O método para produzir uma lâmina de aço preto-cha- peado conforme o item [2], onde a película de revestimento inorgânico inclui um ou mais compostos selecionados do grupo consistindo em um óxido de valve metal, um oxoato de valve metal, um hidróxido de valve metal, um fosfato de valve metal, e um fluoreto de valve metal. [4] O método para produção de uma lâmina de aço preto- chapeado conforme o item [3], onde o valve metal é um ou mais metais selecionados do grupo consistindo em Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, W, Si, e Al. [5] O método para produção de uma lâmina preta conforme o item [1], também incluindo formar uma película de revestimento de resina orgânica em uma superfície da lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg. [6] O método para produção de uma lâmina de aço preto- chapeado conforme o item [5], onde uma película de revestimento de resina orgânica compreendida é uma resina à base de uretano obtida pela reação de polióis incluindo um poliol à base de éter e um poliol à base de éster com poli-isocianato, a proporção do poliol à base de éter nos polióis sendo 5 a 30% em massa. [7] O método para produção de uma lâmina de aço preto- chapeado conforme o item [6], no qual a película de revestimento de resina orgânica também inclui um fenol polivalente. [8] O método para produção de uma lâmina de aço preto- chapeado conforme qualquer um dos itens [5] a [7], no qual a película de revestimento de resina orgânica inclui um lubrificante. [9] O método para produção de uma lâmina de aço preto- chapeado conforme qualquer um dos itens [5] a [8], no qual a película de revestimento de resina orgânica inclui um ou mais compostos selecionados do grupo consistindo em um óxido de valve metal, um oxoato de valve metal, um hidróxido de valve metal, um fosfato de valve metal, e um fluoreto de valve metal. [10] O método para produção de uma lâmina de aço preto- chapeado conforme o item [9], no qual o valve metal é um ou mais metais selecionados do grupo consistindo em Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, W, Si e Al. [11] O método para produção de uma lâmina de aço preto- chapeado conforme qualquer um dos itens [5] a [10], no qual a película de revestimento de resina orgânica é uma camada laminada ou uma camada de revestimento. [12] O método para produção de uma lâmina de aço preto- chapeado conforme qualquer um dos itens [5] a [11], no qual a película de revestimento de resina orgânica é uma película de revestimento claro.

[0009] Além disso, a segunda modalidade da presente invenção se refere ao método a seguir para produção de um artigo moldado de uma lâmina de aço preto-chapeado. [13] Um método para produção de um artigo moldado de uma lâmina de aço preto-chapeado, incluindo fornecer uma lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg incluindo uma camada revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg que inclui 0,1% em massa ou mais e 22,0% em massa ou menos de Al e 0,1% em massa ou mais e menos de 1,5% em massa de Mg; contatar a lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg com vapor d’água em um recipiente fechado; e conformar a antes ou após contatar a lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg com o vapor d’água, no qual a concentração de oxigênio no recipiente fechado é 13% ou menos. Efeitos vantajosos da invenção

[00010] De acordo com a presente invenção, uma lâmina de aço preto-chapeado tendo uma aparência preta excelente em propriedade de design, a lâmina de aço preto-chapeado apresentando uma excelente capacidade de manter a aparência preta após o processamento e um artigo moldado da mesma pode ser produzido em curto tempo. A lâmina de aço preto-chapeado produzida da presente invenção é excelente em design, retenção da aparência preta, capacidade de conformação por prensagem, e resistência à corrosão, sendo aplicáveis como lâmina de aço revestida para, por exemplo, materiais de telhados e materiais externos de um edifício, aparelhos eletrodomésticos e automóveis.

Breve descrição dos desenhos

[00011] A figura 1A é uma imagem de um microscópio de varredura eletrônica ilustrando a seção transversal de uma camada de revestimento de uma lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg antes do tratamento com vapor d’água, e a figura 1B é uma imagem de um microscópio de varredura eletrônica ilustrando a seção transversal de uma camada de revestimento de uma lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg após do tratamento com vapor d’água; e

[00012] a figura 2 é um diagrama esquemático ilustrando um estado laminado de lâminas de aço revestidas e espaçadores no Exemplo Experimental 3.

Descrição das modalidades

[00013] Método para produção de lâmina de aço preto-chapeado

[00014] O método de produção de uma lâmina de aço preto- chapeado da presente invenção inclui: 1) uma primeira etapa de fornecer uma lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg; e 2) uma segunda etapa de contatar a lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg com vapor d’água em um recipiente fechado. O método pode também incluir: 3) uma terceira etapa de formar uma película de revestimento inorgânico na superfície da lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg, antes ou depois da segunda etapa com uma etapa opcional. [Primeira etapa]

[00015] Uma lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg na qual a camada de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg (doravante também referida como "camada de revestimento") é formada em uma superfície de uma lâmina de aço de material base na primeira etapa. (Lâmina de aço de material base)

[00016] O tipo de lâmina de aço de material base não é particularmente limitado. Como lâmina de aço de material base, por exemplo, pode ser usada uma lâmina de aço incluindo aço de baixo carbono, aço de médio carbono, aço liga, etc. No caso em que uma capacidade de conformação por prensagem favorável é exigida, uma lâmina de aço para estampagem profunda incluindo aço de baixo carbono com Ti adicionado aço de baixo carbono com Nb adicionado, ou similar é preferível como lâmina de aço de material base. Além disso, uma lâmina de aço de alta resistência na qual P, Si, Mn ou similar é adicionado pode ser usada. (Camada revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg)

[00017] Como uma lâmina original para ser usada no processo de produção da presente invenção, é usada uma lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg incluindo uma camada revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg que inclui 0,1% em massa ou mais e 22,0% em massa de ou menos de Al e 0,1% ou mais e menos de 1,5% e massa de Mg. Al e Mg são elementos que melhoram a resistência à corrosão de uma lâmina de aço revestida à base de Zn e são elementos essenciais para conduzir o escurecimento na presente invenção como será descrito mais tarde. No caso em que o teor de Al ou o teor de Mg é menor que o valor limite inferior, uma resistência à corrosão suficiente não é obtida. Por outro lado, no caso onde o teor de Al ou o de Mg ser menor que o valor limite, não pode ser obtida uma bonita lâmina de aço chapeado devido à geração excessiva de óxidos (escória) numa superfície de banho de chapeamento durante a produção da lâmina de aço chapeado.

[00018] Algumas vezes ocorre que a camada revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg tendo a composição descrita acima contém uma fase única de Al como estrutura metálica dependendo da composição do revestimento. Por exemplo, a fase única de Al é um Al" primário. O Al é um elemento que forma um óxido anfótero e tem uma maior reatividade com H2O quando comparado com Zn e Mg. Assim o Al metálico se torna imediatamente um óxido ou um óxido hidratado pela reação a seguir quando o Al metálico é conectado com vapor d’água a alta temperatura. No presente relatório descritivo, um óxido e um óxido hidratado são referidos coletivamente como um óxido. Na lâmina de aço preto-chapeado descrita na PTL-1, uma vez que Zn que é pobre em reatividade reage principalmente com H2O, a reação de oxidação exige muito tempo. Por outro lado, na lâmina de aço preto-chapeado da presente invenção, uma vez que o Al que é rico em reatividade reage com H2O como será descrito mas tarde, o tempo exigido para a reação de oxidação é curto. 2Al + (3 + n)H2O ^ AkOs.n^O + 3H2

[00019] A camada revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg tendo a composição descrita acima inclui pelo menos um ou mais entre m Al" primário, um cristal primário de Zn, um cristal primário de Zn2Mg, uma estrutura eutética binária Zn/Al, uma estrutura eutética binária Al/Zn2Mg, uma estrutura eutética binária Zn/Zn2Mg, e uma estrutura eutética ternária Al/Zn/Zn2Mg. Por exemplo, na camada revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg ilustrada na figura 1A, a estrutura eutética ternária (representada na figura como "Al/Zn/Zn2Mg") e a fase única de Al (representada na figura como "!fase Al do cristal primário") são misturadas.

[00020] Como ilustrado na figura 1A, as fases respectivas (fase Al, fase Zn, e fase Zn2Mg) que formam a estrutura eutética ternária Al/Zn/Zn2Mg têm, cada uma, um tamanho e forma irregulares, e são complicadas entre si. A fase Zn ( a região mostrando uma cor cinza clara na estrutura eutética ternária na figura1A)na estrutura eutética ternária Al/Zn/Z2Mg é uma solução sólida de Zn contendo uma pequena quantidade de Al, e em alguns casos também contendo uma pequena quantidade de Mg. A fase Zn2Mg na estrutura eutética ternária (a região mostrando uma cor cinza escura na estrutura eutética ternária na figura 1A e a região distribuída de forma lamelar entre as fase de Zn) é uma fase de composto intermetálico que está presente próximo ao ponto em que o Zn responde por cerca de 84% em massa em um diagrama de equilíbrio binário Zn-Mg.

[00021] Além disso, fase Al e a fase Al do cristal primário na estrutura eutética ternária são derivadas da fase Al" (solução sólida de Al que contém Zn e inclui uma pequena quantidade de Mg) a uma alta temperatura no diagrama de equilíbrio ternário Al-Zn-Mg. A fase Al" a uma alta temperatura geralmente aparece como uma fase Al fina e uma fase Zn fina separadamente à temperatura normal. A fase Al fia e a fase Zn fina na estrutura eutética ternária são dispersas na fase Zn2Mg. (Produção da lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg)

[00022] A lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg pode ser produzida, por exemplo, pela preparação de um banho de revestimento por imersão a quente incluindo 0,1% em massa ou mais e 22,0% em massa ou menos de Al, 0,1% em massa e menos de 1,5% e massa de Mg, e o saldo sendo Zn, mergulhando o lâmina de aço de material base no banho de revestimento por imersão a quente, e então puxando para cima o lâmina de aço de material base para aplicar um revestimento por imersão a quente na superfície da lâmina de aço de material base.

[00023] Além disso, o Si que pode suprimir o crescimento de uma camada de liga Al-Fe na interface da lâmina de aço de material base e da camada de revestimento pode ser adicionada ao banho de revestimento em uma faixa de 0,005% em massa a 2,0% em massa para melhorar a adesão da lâmina de aço de material base com a camada de revestimento. No caso, algumas vezes ocorre que uma fase Mg2Si é observada como uma estrutura metálica na camada de revestimento. Quando a concentração de Si excede 2,0% em massa, há o risco de que um óxido à base de Si que inibe o escurecimento seja gerado na superfície da camada de revestimento.

[00024] Além disso, Ti, B, e uma liga Ti-B, um composto contendo Ti, ou um composto contendo B pode ser adicionado ao banho de revestimento para suprimir a geração e o crescimento de uma fase Zn11Mg2 que dá uma influência adversa na aparência e na resistência à corrosão. É preferível ajustar a quantidade desses compostos adicionados de modo a estar dentro de uma faixa de 0,001% em massa a 0,1% em massa para o Tio, e dentro de uma faixa de 0,0005% em massa a 0,045% em massa para o B. Quando Ti ou B é adicionado em uma quantidade excessiva, há o risco de que um precipitado cresça na camada de revestimento. Em adição, a adição de Ti, B, liga Ti-B, do composto contendo Ti, ou do composto contendo B tem pequena influência no escurecimento pelo tratamento com vapor d’água.

[00025] Em adição, na presente especificação, o valor do teor de cada componente na camada de revestimento é um valor obtido dividindo-se a massa de cada componente metálico contido na camada de revestimento pela massa de todos os metais contidos na camada de revestimento e expresso em porcentagem. Isto é, a massa de oxigênio e a massa de água contida nos óxidos ou óxidos hidratados não são incluídas como um componente na camada de revestimento. Assim, no caso em que não ocorre a eluição de um componente metálico durante o tratamento com vapor d’água, o valor do teor de cada componente na camada de revestimento antes e depois do tratamento com vapor d’água não muda.

[00026] A espessura da camada de revestimento não é particularmente limitada, entretanto é preferível que a espessura da camada de revestimento esteja dentro de uma faixa de 3 a 100 μm. No caso em que a espessura da camada de revestimento é menor que 3 μm, é passível de ocorrer um arranhão que alcance a lâmina de aço de material base durante o manuseio, e portanto há o risco de que a resistência à corrosão e a capacidade de manter uma aparência preta sejam diminuídas. Por outro lado, quando a espessura da camada de revestimento excede 100 μm, há o risco de que a camada de revestimento e a lâmina de aço de material base sejam separadas em uma peça processada porque a ductilidade da camada de revestimento é diferente da ductilidade da lâmina de aço de material base quando a camada de revestimento e a lâmina de aço de material base são submetidas à compressão. [Segunda etapa]

[00027] A lâmina de aço revestida preparada na primeira etapa é contatada com vapor d’água em um recipiente fechado para escurecer a camada de revestimento na segunda etapa. Na presente especificação, contatar a lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg com vapor d’água em um recipiente fechado é referido como "tratamento com vapor d‘água". Pelo tratamento com vapor d’água é possível diminuir a leveza da superfície (valor L*) da camada de revestimento para 60 ou menos (preferivelmente 40 ou menos, mais preferivelmente 35 ou menos). A leveza da superfície (valor L*) da camada de revestimento é medida por um método de medição de reflexão espectral de acordo com a JIS K 5600 usando-se um medidor espectroscópico de diferença de cor.

[00028] Quando a lâmina de aço revestida é contatada com vapor d’água na segunda etapa, um óxido preto é gerado na camada de revestimento. Aqui, "na camada de revestimento" inclui tanto a superfície da camada de revestimento quanto o interior da camada de revestimento. O mecanismo pelo qual o óxido preto é gerado não é particularmente limitado, entretanto é deduzido como segue.

[00029] Um óxido de Al que é um elemento facilmente oxidável está presente na superfície da camada de revestimento. Quando o tratamento com vapor d’água é iniciado, uma camada de oxidação na superfície reage com H2O para ser mudada em um óxido hidratado em primeiro ligar, e H2O tendo passado através da camada de óxido reage com um metal na camada de revestimento. Nesse momento, o Zn que está presente na maior quantidade na camada de revestimento é oxidado para se tornar m óxido ou um óxido hidratado. Na presente especificação, um óxido e um óxido hidratado são referidos seletivamente como um óxido. A oxidação do Zn progride na direção da profundidade da camada de espessura à medida que o tempo passa. Nesse estado, quando o Al que tem uma alta reatividade com o oxigênio está presente próximo do óxido de Zn, uma vez que o potencial de oxigênio é diminuído pela atmosfera de vapor d’água, o Al que tem uma alta reatividade retira o óxido de Zn do oxigênio para se tornar um óxido de Al. Portanto, é considerado que o óxido de Zn é mudado em óxido do tipo deficiente em oxigênio (por exemplo, ZnO(1-x) e assim por diante) com composição não estequiométrica. Além disso, uma vez que potencial de oxigênio é baixo, é considerado que uma parte do óxido de Al também se torna um oxido do tipo deficiente em oxigênio. Quando o óxido de Zn do tipo deficiente em oxigênio é gerado como descrito aqui, a luz é bloqueada no nível do defeito, e assim o óxido apresenta uma aparência preta.

[00030] No método de produção da PTL-1, apenas a superfície da camada de revestimento é escurecida devido à geração de cristal agulha de ZnO1-x. Por outro lado, no método de produção da presente invenção, uma camada de óxido preto na superfície da camada de revestimento, e o óxido preto é disperso dentro da camada de revestimento, levando em consideração o mecanismo de reação mencionado anteriormente. Assim, na lâmina de aço preto-chapeado produzida pelo método de produção da presente invenção, mesmo quando um arranhão ocorre na camada de revestimento pelo processamento, a aparência preta é mantida. Os óxidos escurecidos no interior da camada de revestimento podem ser confirmados por observação microscópica da seção transversal de uma camada de revestimento, ou amalgamando-se metais Zn, Al e Mg em uma camada de revestimento com solução de HgCl2 saturado para remoção e coleta de óxidos apenas. Em adição, o óxido preto disperso na camada de revestimento pode ser escurecido no seu interior ou apenas na sua superfície.

[00031] Quando o oxigênio está presente na atmosfera na condução do tratamento de vapor d’água na segunda etapa, o escurecimento não pode ser conduzido suficientemente. Acredita-se que isso seja porque quando o tratamento com vapor d’água é conduzido na atmosfera em que uma grande quantidade de oxigênio está contida, a formação de carbonato de zinco alumínio básico mostrando uma cor cinza na camada de superfície tem prioridade sobre a formação do óxido de Zn do tipo deficiente em oxigênio mostrando uma cor preta. Na segunda etapa, portanto, é necessário reduzir a concentração de oxigênio na atmosfera (pressão parcial do oxigênio) para o tratamento com vapor d’água. Especificamente, é preferível que a concentração de oxigênio durante o tratamento com vapor d’água seja 13% ou menos. O método para reduzir a concentração de oxigênio na atmosfera não é particularmente limitado. Por exemplo, a concentração de vapor d’água (umidade relativa) pode ser aumentada, o ar no recipiente pode ser substituído por gás inerte, ou o ar no recipiente pode ser removido por uma bomba de vácuo ou similar. Em qualquer um dos casos, é necessário que o tratamento de vapor d’água seja conduzido em um recipiente fechado. (Temperatura do tratamento)

[00032] É preferível que a temperatura para o tratamento com vapor d’água esteja dentro de uma faixa de 50°C ou mais e 350°C ou menos. Quando a temperatura para o tratamento com vapor d’água é menor que 50°C, a taxa de escurecimento é lenta e a produtividade é diminuída. Além disso, quando água é aquecida até 100°C ou mais no recipiente fechado, a pressão no recipiente se torna uma pressão de 1 atmosfera ou maior e a concentração de oxigênio na atmosfera pode facilmente ser reduzida, e portanto é mais preferível que a temperatura para o tratamento com vapor d’água seja 100°C ou mais. Por outro lado, quando a temperatura para o tratamento com vapor d’água excede 350°C, o controle da taxa de escurecimento se torna difícil devido a uma taxa de escurecimento extremamente alta. Além disso, quando a temperatura para o tratamento com vapor d’água excede 350°C, não apenas é necessário um equipamento de tratamento de tamanho grande, mas também o tempo total de tratamento incluindo o tempo de tratamento necessário para aumentar e reduzir a temperatura se torna longo, o que não é prático. Assim, é particularmente preferível do ponto de vista de remoção do oxigênio na atmosfera e controle da taxa de escurecimento que a temperatura ara o tratamento com vapor d’água esteja dentro de uma faixa de 100°C ou mais e 200°C ou menos.

[00033] No caso em que se deseja que a temperatura para o tratamento com vapor d’água seja reduzida para menos de 100°C, um gás inerte pode ser colocado no recipiente para suprimir a mistura de oxigênio pelo ajuste da pressão no recipiente para a pressão atmosférica ou maior. O tipo de gás inerte não é particularmente limitado, desde que o gás inerte não tenha relação com a reação de escurecimento. Exemplos de gás inerte incluem Ar, N2, He, Ne, Kr e Xe. Entre esses gases inertes, Ar, N2, e He, que estão disponíveis a baixo custo, são preferíveis. Além disso, o tratamento com vapor d’água pode ser conduzido após a remoção do ar no recipiente por uma bomba de vácuo ou similar. (Umidade relativa)

[00034] É preferível que a umidade relativa do vapor d’água durante o tratamento com vapor d’água esteja dentro de uma faixa de 30% ou mais e 100% ou menos, mais preferivelmente dentro de uma faixa de 30% ou mais e menos de 100%. No caso em que a umidade relativa do vapor d’água é menor que 30%, a taxa de escurecimento é lenta e a produtividade é diminuída. Além disso, no caso em que a umidade relativa do vapor d’água é 100%, há o risco de que uma aparência pobre é possível de ocorrer devido à aderência da água de condensação de orvalho à superfície da lâmina de aço revestida.

[00035] O tempo de tratamento para o tratamento com vapor d’água pode ser adequadamente ajustado dependendo das condições do tratamento com vapor d’água (temperatura, umidade relativa, pressão, etc.), da quantidade de Al e Mg na camada de revestimento, da leveza requerida etc. (Preaquecimento)

[00036] Além, disso, quando a lâmina de aço revestida é aquecida antes de se conduzir o tratamento com vapor d‘água para formar Zn11Mg2 a partir de Zn2Mg na camada de revestimento, é possível encurtar o tempo do tratamento com vapor d’água para obter a aparência preta da camada de revestimento. É preferível que a temperatura de aquecimento da lâmina de aço revestida nesse momento esteja na faixa de 150 a 350°C. No caso em que a temperatura de aquecimento é menor que 150°C, o tempo de tratamento até o Zn11Mg2 ser formado a partir do Zn2Mg por preaquecimento se torna longo, e portanto o mérito de encurtar o tempo para o tratamento com vapor d’água não é obtido. Por outro lado, embora uma temperatura de aquecimento maior que 350°C permita a mudança de Zn2Mg para Zn11Mg2 em um curto espaço de tempo, o progresso da reação pode formar ma camada de revestimento tendo menor resistência à corrosão devido à separação de cada uma das fases com o progresso da mudança de estado da camada revestida, de modo que o preaquecimento não pode ser controlado facilmente. O tempo de tratamento de preaquecimento pode ser ajustado adequadamente dependendo da temperatura de tratamento, a quantidade de Al e Mg na camada de revestimento, etc. Geralmente um aquecimento a 250°C por cerca de 2 horas pode ser suficiente. E considerado que o preaquecimento é eficaz quando o teor de Mg na camada de revestimento é 0,3% em massa ou mais, levando em consideração que a fase Zn2Mg geralmente aparece quando o teor de Mg na camada de revestimento é 0,3% em massa ou mais.

[00037] O tratamento com vapor d’água pode ser conduzido para qualquer lâmina de aço enrolada na forma de uma bobina, para uma lâmina de aço revestida planar antes da conformação, e para uma lâmina de aço após a condução da conformação, soldagem, ou similar. [Etapa opcional]

[00038] Uma película de revestimento inorgânico o uma película de revestimento de resina orgânica é formada na superfície da lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg em uma etapa opcional que é conduzida opcionalmente antes ou após a segunda etapa. A película de revestimento inorgânico e a película de revestimento de resina orgânica melhora a resistência à corrosão e a resistência à esfoliação (retenção da aparência preta) de uma lâmina de aço preto-chapeado. [Película de revestimento inorgânico]

[00039] A película de revestimento inorgânico preferivelmente inclui um ou mais compostos (daqui para a frente referidos como composto tradução valve metal) selecionados do grupo consistindo em um óxido de valve metal, um oxoato de valve metal, um hidróxido de valve metal, um fosfato de valve metal, e um fluoreto de valve metal. A inclusão de um composto valve metal reduz a carga ambiental e transmite uma excelente função de barreira. O valve metal significa um metal de cujo óxido apresenta alta resistência ao isolamento. Exemplos do valve metal incluem um ou mais metais selecionados do grupo consistindo em Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, W, Si e Al. Um composto conhecido pode ser usado como composto de valve metal.

[00040] A inclusão de um fluoreto solúvel de um valve metal em uma película de revestimento inorgânico pode transmitir uma função de autorreparação. O fluoreto de valve metal dissolvido na umidade na atmosfera forma óxidos ou hidróxidos tendo solubilidade pobre, precipitando novamente na lâmina de aço exposta a partir de regiões com defeitos em uma película de revestimento de modo a esconder as regiões de defeitos. Para inclusão do fluoreto solúvel de valve metal em uma película de revestimento inorgânico, um fluoreto solúvel de valve metal pode ser adicionado ao material de revestimento inorgânico ou um fluoreto solúvel tal como (NH4)F pode ser adicionado em adição a um composto de valve metal.

[00041] A película de revestimento inorgânico pode também incluir um fundido de um fosfato metálico pobremente solúvel ou um fosfato complexo. O fosfato solúvel eluído da película de revestimento inorgânico para regiões com defeitos em uma película de revestimento reage com o metal de uma lâmina de aço revestida de modo a formar um fosfato insolúvel, complementando a função de autorreparo do valve metal transmitida pelo fluoreto solúvel. O fosfato pobremente solúvel é disperso na película de revestimento inorgânico de modo a melhorar a resistência da película de revestimento. Exemplos do metal contido no fosfato de metal solúvel ou o fosfato complexo incluem um metal alcalino, um metal alcalinoterroso e Mn. Exemplos do fosfato metálico pobremente solúvel ou do fosfato complexo incluem Al, Ti, Zr, Hf e Zn.

[00042] A película de revestimento inorgânico pode ser formada por um método conhecido. Por exemplo, um material de revestimento inorgânico incluindo um composto valve metal ou similar pode ser aplicado à superfície da lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg antes ou após o contato com o vapor d’água, e então secado sem lavagem com água. Exemplos do método de revestimento incluem um método de revestimento por cilindro, um método de revestimento giratório, e um método de revestimento por pulverização. No caso em que o composto de valve metal é adicionado ao material de revestimento inorgânico, um ácido orgânico tendo uma função de quelato pode ser adicionado ao material de revestimento inorgânico de modo que o composto de valve metal possa estar estavelmente presente no material de revestimento inorgânico. Exemplos do ácido orgânico incluem ácido tânico, ácido tartárico, ácido cítrico, ácido oxálico, ácido malônico, ácido lático, e ácido acético. (Película de revestimento de resina orgânica)

[00043] A resina orgânica para constituir o revestimento de resina orgânica pode ser uma resina à base de uretano, uma resina à base de epóxi, uma resina à base de olefina, uma resina à base de estireno, uma resina à base de poliéster, uma resina à base de acrílico, uma resina à base de flúor, uma combinação dessas resinas, ou um copolímero ou um produto modificado dessas resinas.O uso dessas resinas orgânicas tendo flexibilidade evita a ocorrência de fraturas durante a produção da lâmina de aço preto-chapeado, melhorando a resistência à corrosão. Além disso, os compostos de valve metal incluídos na película de resina orgânica podem ser dispersos na película de resina orgânica (matriz de resina orgânica), como descrito a seguir.

[00044] Preferivelmente a película de revestimento de resina orgânica inclui um lubrificante. A inclusão de um lubrificante reduz a fricção entre um molde e a superfície de uma lâmina de aço revestida durante um processamento tal como prensagem de modo que a esfoliação da lâmina de aço revestida possa ser suprimida (melhoria na resistência à esfoliação). O tipo de lubrificante não é especificamente limitado e pode ser selecionado entre lubrificantes conhecidos. Exemplos de lubrificante incluem uma cera orgânica tal como uma cera à base de flúor, uma cera à base de polietileno, e uma cera à base de estireno, e um lubrificante inorgânico tal como dissulfeto de molibdênio e talco.

[00045] Similarmente à película de revestimento inorgânico, a película de revestimento orgânico preferivelmente inclui o composto de valve metal descrito acima. A inclusão de um composto de valve metal reduz a carga ambiental e transmite excelente função de barreira.

[00046] Similarmente a uma película de revestimento inorgânico, película de revestimento orgânico pode também incluir um fosfato metálico ou fosfato complexo solúvel ou pobremente solúvel. O fosfato solúvel eluído da película de revestimento orgânico para regiões defeituosas em uma película de revestimento reage com o metal da lâmina de aço revestida de modo a formar um fosfato insolúvel, complementando a função de autorreparo do valve metal transmitida pelo fluoreto solúvel. O fosfato pobremente solúvel é disperso na película de revestimento orgânico de modo a melhorar a resistência da película de revestimento.

[00047] A película de revestimento de resina orgânica incluindo um composto de valve metal e um fosfato geralmente permite a formação de uma camada de reação de interface entre a lâmina de aço revestida e a película de revestimento de resina orgânica. A camada de reação de interface é uma camada densa formada de fluoreto de zinco, fosfato de zinco, e um fluoreto de um valve metal ou um fosfato que são os produtos da reação de um fluoreto ou de um fosfato contidos no material de revestimento orgânico com os metais contidos na lâmina de aço revestida ou um valve metal. A camada de reação de interface tem excelente capacidade de bloqueio do ambiente, evitando que os componentes corrosivos na atmosfera alcancem a lâmina de aço revestida. Enquanto isso, a película de revestimento de resina orgânica inclui partículas de óxido do valve metal, de hidróxido do valve metal, de fluoreto e fosfato do valve metal, que são dispersos em uma matriz de resina orgânica. Uma vez que as partículas de óxido do valve metal, etc., são dispersas tridimensionalmente em uma matriz de resina orgânica, os componentes corrosivos tais como a umidade que passa através da matriz de resina orgânica podem ser capturados. Como resultado, a película de revestimento de resina orgânica reduz substancialmente os componentes corrosivos que alcançam a camada de reação de interface. Devido à película de revestimento de resina orgânica e à camada de reação de interface, um excelente efeito anticorrosão pode ser alcançado.

[00048] A película de revestimento de resina orgânica pode ser, por exemplo, uma película de revestimento de resina à base de uretano que contenha resina à base de uretano tendo excelente flexibilidade. A resina à base de uretano para constituir a película de resina de revestimento à base de uretano pode ser obtida reagindo-se poliol com poli-isocianato. No caso de reagir com vapor d’água para escurecimento após a formação da película de revestimento de resina à base de uretano, o poliol para uso inclui preferivelmente uma combinação de um poliol à base de éter (poliol tendo uma ligação éter), e um poliol à base de éster (poliol tendo uma ligação éster) a uma razão predeterminada.

[00049] Uma película de revestimento de resina à base de uretano formada somente de poliol à base de éster como poliol permite ligações éster na resina à base de uretano para ser hidrolisada por vapor d’água, de modo que a resistência à corrosão não possa ser suficientemente melhorada. Por outro lado, uma película de revestimento de resina à base de uretano formada apenas de poliol à base de éter como poliol tem aderência insuficiente à lâmina de aço revestida, de modo que a resistência à corrosão não pode ser melhorada suficientemente. Em contraste, os presentes inventores descobriram que o uso da combinação de um poliol à base de éter e de um poliol à base de éster a uma razão predeterminada melhora notavelmente a resistência à corrosão de uma lâmina de aço revestida, tornando eficaz o uso das vantagens tanto do póliol, à base de éter quanto do poliol à base de éster, e complementando as desvantagens de cada um. O efeito da película de revestimento de resina à base de uretano para melhorar a resistência à corrosão pode ser, portanto, mantido mesmo quando tratada com vapor d’água para transmitir a cor preta após a formação da película de revestimento de resina à base de uretano. Uma lâmina de aço revestida preta que tenha cor preta e excelente resistência à corrosão pode, assim, ser produzida.

[00050] O tipo de poliol à base de éter não é especificamente limitado,e pode ser selecionado adequadamente entre os conhecidos. Exemplos de poliol à base de éter incluem polietileno glicol, polipropileno glicol, e um polialquileno poliol de cadeia reta tal como um óxido de etileno ou óxido de propileno aduzido de glicerina.

[00051] O tipo de poliol à base de éster também não é especificamente limitado, e pode ser selecionado adequadamente entre os o[conhecidos. O poliol à base de éster para uso pode ser, por exemplo, um poliéster linear tendo um grupo hidroxila em uma cadeia molecular que é obtido pela reação de ácido dibásico com poliol de baixo peso molecular. Exemplos do ácido dibásico incluem ácido adípico, ácido azeláico, ácido dodecanodioico, ácido dímero, ácido isoftálico, anidrido hexa-hidro ftálico, ácido tereftálico, dimetil tereftalato, ácido itacônico, ácido fumárico, anidrido málico, e ésteres de cada um dos ácidos.

[00052] A proporção do poliol à base de éster no poliol formado de uma combinação de um poliol à base de éster e um poliol à base de éster está preferivelmente na faixa de 5 a 30% em massa. Uma proporção do poliol à base de éter menor que 5% em massa resulta em uma proporção excessivamente aumentada do poliol à base de éster, de modo que a película de revestimento de resina à base de uretano seja facilmente hidrolizada. Consequentemente, a resistência à corrosão pode não ser suficientemente melhorada. Por outro lado, a proporção do poliol à base de éter de mais de 30% em massa resulta em uma proporção excessivamente aumentada do poliol à base de éter, de modo que a aderência a uma lâmina de aço revestida é reduzida. Consequentemente, a resistência à corrosão pode não ser suficientemente melhorada.

[00053] O tipo de poli-isocianato não é especificamente limitado, e pode ser selecionado adequadamente entre os conhecidos. O poli- isocianato para uso pode ser, por exemplo, um poli-isocianato composto tendo um anel aromático. Exemplos dos poli-isocianatos compostos tendo um anel aromático incluem di-isocianato hexametileno, o-, m- ou p-fenileno di-isocianato, 2,4- ou 2,6-tolileno di- isocianato, 2,4- ou 2,6 tolileno di-isocianato tendo um anel aromático hidrogenado, difenilmetano- 4,4’-di-isocianato, 3,3’-dimetil-4,4’- bifenileno di-isocianato, ®,®’-di-isocianato-1,4-dimetilbenzeno, e ®,®’- di-isocianato-1,3-dimetilbenzeno. Esses podem ser usados sozinhos ou podem ser usados em combinação de dois ou mais.

[00054] Preferivelmente a também inclui um fenol polivalente. Uma película de revestimento de resina à base de uretano incluindo um fenol polivalente permite a formação de uma camada de fenol polivalente concentrado na interface entre a lâmina de aço revestida e o fenol polivalente de modo a tornar forte a aderência entre eles. Consequentemente, a mistura de fenol polivalente na película de revestimento de resina à base de uretano também melhora a resistência à corrosão da película de revestimento de resina à base de uretano.

[00055] O tipo de fenol polivalente não é especificamente limitado e pode ser selecionado adequadamente entre os conhecidos. Exemplos de fenol polivalente incluem ácido tânico, ácido gálico, hidroquinona, catecol e floroglucinol. A quantidade de fenol polivalente misturada na película de revestimento de resina à base de uretano está preferivelmente na faixa de 0,2 a 30% em massa. Uma quantidade de fenol polivalente misturada de menos de 0,2% em massa tem efeito insuficiente do fenol polivalente. Por outro lado, com uma quantidade de fenol polivalente misturada de mais de 30% em massa, a estabilidade do material de revestimento pode ser reduzida.

[00056] A película de revestimento de resina orgânica pode ser uma camada de revestimento ou uma camada laminada. A película de revestimento de resina orgânica é preferivelmente uma película de revestimento clara para tirar vantagem da aparência escura da lâmina de aço preto-chapeado.

[00057] A película de revestimento orgânico pode ser formada por um método conhecido. Por exemplo, no caso da película de revestimento de resina orgânica formada de uma camada de revestimento, um material de revestimento orgânico que contém uma resina orgânica e um valve metal etc. pode ser aplicado à superfície de uma lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg antes ou depois do contato com o vapor d’água, e então secado sem lavagem com água. Exemplos do método de aplicação incluem um método de revestimento com cilindro, um método de revestimento giratório, e um método de revestimento por pulverização. No caso de adição de um composto de valve metal a um material de revestimento orgânico, um ácido orgânico tendo uma função quelato pode ser adicionado ao material de revestimento orgânico de modo que o composto de valve metal pode existir estavelmente no material de revestimento orgânico. No caso de aplicação de um material de revestimento orgânico que contenha uma resina orgânica, um composto de valve metal, um fluoreto, e um fosfato à superfície de uma lâmina de aço revestida, uma película de revestimento (camada de reação da interface) consistindo em um produto da reação de íons negativos inorgânicos tais como íons fluoreto e íons fosfóricos com metais contidos na lâmina de aço revestida ou um valve metal é preferencialmente e densamente formado na superfície da lâmina de aço revestida, na qual é formada uma película de revestimento de resina orgânica incluindo partículas dispersas de óxidos de valve metal, de hidróxidos de valve metal, fluoretos de valve metal, e fosfatos. Em contraste, no caso de uma película de revestimento de resina orgânica formada de uma camada laminada, uma película de resina orgânica que contém um valve metal ou similar pode ser laminada na superfície de uma lâmina de aço revestida.

[00058] De acordo com os procedimentos descritos acima,uma camada de revestimento pode ser escurecida para produzir uma lâmina de aço preto-chapeado excelente em retenção da aparência preta e capacidade de conformação por prensagem.

[00059] O método de produção da presente invenção usa vapor d’água para o escurecimento de modo que uma lâmina de aço preto- chapeado seja produzida sem colocar uma carga para o ambiente.

[00060] Além disso, na lâmina de aço preto-chapeado obtida pelo método de produção da presente invenção, o óxido preto que transmite um tom de cor preta está presente não apenas na superfície da camada de revestimento mas também dentro da camada de revestimento. Assim, a lâmina de aço preto-chapeado obtida pelo método de produção da presente invenção pode manter a aparência preta mesmo quando a superfície da camada de revestimento é arranhada, e apresenta uma excelente capacidade de manter a aparência preta.

[00061] Além disso, na lâmina de aço preto-chapeado obtida pelo método de produção da presente invenção, o óxido preto que transmite um tom de cor preta é disperso na camada de revestimento sem formar uma película única. Assim, a lâmina de aço preto- chapeado obtida pelo método de produção da presente invenção tem excelente capacidade de conformação por prensagem sem redução na aderência da camada de revestimento. Como é óbvio, a lâmina de aço preto-chapeado obtida pelo método de produção da presente invenção tem uma excelente resistência à corrosão similar à resistência à corrosão de uma lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg usual.

[00062] Além disso, a lâmina de aço preto-chapeado obtida pelo método de produção da presente invenção não tem uma película de revestimento, e portanto uma soldagem por pontos pode também ser conduzida da mesma maneira que em uma lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente usual.

[00063] Método para produção de um artigo moldado da lâmina de aço preto-chapeado O método para produção de um artigo da lâmina de aço preto-chapeado da presente invenção inclui 1) fornecer uma lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg, 2) contatar a lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg com vapor d’água em um recipiente fechado, e 3) conformar a lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg antes ou depois de 2). [Primeira etapa e segunda etapa]

[00064] As primeira e segunda etapas acima são as mesmas que as primeira e segunda etapas do método descrito acima para produzir uma lâmina de aço preto-chapeado. [Terceira etapa]

[00065] A lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg é conformada na terceira etapa que é conduzida antes ou depois da segunda etapa. Especificamente, no caso em que a terceira etapa é conduzida após a segunda etapa, a lâmina de aço preto-chapeado que contatou com o vapor d’água é conformada para obter um artigo moldado da lâmina de aço preto-chapeado. Por outro lado, no caso em que a terceira etapa é conduzida antes da segunda etapa, a lâmina de aço revestida é conformada antes de ser contatada com o vapor d’água. Nesse caso, o artigo moldado da lâmina de aço revestida é escurecido pelo contato do artigo moldado da lâmina de aço revestida com vapor d’água na segunda etapa conduzida após a conformação.

[00066] O método para conformar a lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg não é particularmente limitado, e pode ser selecionado adequadamente entre métodos conhecidos tais como métodos de prensagem, punção e estampagem.

[00067] O artigo moldado da lâmina de aço preto-chapeado que apresenta uma excelente capacidade de manter uma aparência preta e uma excelente capacidade de conformação por prensagem pode ser produzida pelos procedimentos acima.

[00068] No método de produção da presente invenção, o escurecimento é conduzido usando-se vapor d’água, e portanto o artigo moldado da lâmina de aço preto-chapeado pode ser produzido sem aplicação de uma carga ao ambiente.

[00069] Além disso, no artigo moldado da lâmina de aço preto- chapeado obtida pelo método de produção da presente invenção, o óxido preto que transmite um tom de cor preta está presente não apenas na superfície da camada de revestimento mas também dentro da camada de revestimento. Assim, o artigo moldado da lâmina de aço preto-chapeado obtida pelo método de produção da presente invenção pode manter a aparência preta mesmo quando a superfície da camada de revestimento é arranhada, e apresenta uma excelente capacidade de manter a aparência preta.

[00070] Além disso, o artigo moldado da lâmina de aço preto- chapeado obtida pelo método de produção da presente invenção não tem uma película de revestimento, e portanto uma soldagem por pontos pode também ser conduzida da mesma maneira que em um artigo moldado usual da lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Zn. Exemplos

[00071] Os exemplos a seguir também ilustram a presente invenção, mas o escopo da presente invenção não é limitado aos exemplos. [Exemplo experimental 1]

[00072] Uma lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg tendo uma camada de revestimento com uma espessura de 3 a 100 μm foi preparada a partir de um substrato de SPCC com uma espessura de lâmina de 1,2 mm. A composição do banho de revestimento (concentração de Zn, Al, Mg, Si, Ti, e B) foi trocada para preparar 29 tipos de lâminas de aço revestidas, cada uma das quais teve uma camada de revestimento com uma composição diferente. A composição do banho de revestimento e a espessura da camada de revestimento para cada um dos 29 tipos de lâminas de aço revestidas preparadas estão mostradas na Tabela 1. A composição do banho de revestimento e a composição da camada de revestimento são as mesmas. [Tabela 1]

[00073] A figura 1A é uma fotografia de microscópio eletrônico ilustrando a seção transversal de uma lâmina de aço revestida n° 2. Na figura 1A. "A" denota a parte correspondente à fase Zn, "B" denota a parte correspondente à fase Zn/Al, e "C" denota a parte correspondente à fase Al/Zn/Zn2Mg.

[00074] Cada capa de aço revestida preparada foi colocada em um equipamento de tratamento de umidade quente de alta temperatura e de alta pressão (Hisaka Works, Ltd.) para contatar a camada de revestimento com vapor d’água sob as condições mostradas nas Tabelas 2 e 3. No tratamento de umidade quente de alta temperatura e alta pressão, as condições para contatar a lâmina de aço revestida de zinco por imersão a quente contendo Al e Mg com vapor d’água foram controladas e medidas da maneira a seguir. Em relação à temperatura, um par termelétrico com um tubo de proteção foi inserido próximo à lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg colocada no equipamento de tratamento de tratamento de umidade quente de alta temperatura e de alta pressão, e o valor indicado pelo par termelétrico foi medido por um termômetro de bulbo úmido. Em relação à pressão absoluta, um pequeno calibrador de pressão de sistema de conversão do sinal da corrente foi anexado à seção de topo do equipamento de tratamento de tratamento de umidade quente de alta temperatura e de alta pressão, e o valor indicado pelo presente calibrador foi gravado. Um tanque auxiliar que se comunica com o equipamento de tratamento de tratamento de umidade quente de alta temperatura e de alta pressão através de uma válvula e um tubo foi instalado com o propósito de medir a concentração de oxigênio. O tanque auxiliar inclui um mecanismo de aquecimento e um mecanismo de resfriamento como o equipamento de tratamento de tratamento de umidade quente de alta temperatura e de alta pressão (corpo principal) também inclui. A válvula foi aberta e a atmosfera do corpo principal foi fracionada para o tanque auxiliar através do tubo de comunicação enquanto a temperatura do tanque auxiliar foi mantida para ser a mesma que a do corpo principal. Posteriormente, a válvula foi fechada apenas o tanque auxiliar foi resfriado até a temperatura normal para condensar o vapor d’água, assim a quantidade de água condensada do vapor foi medida, e o gás residual foi analisado para determinar a concentração de oxigênio no tanque auxiliar. A concentração de oxigênio determinada quantitativamente foi convertida para a concentração de oxigênio o corpo principal pela determinação da concentração de vapor d’água no corpo principal a partir da quantidade medida de água.

[00075] A figura 1B é uma fotografia de microscópio eletrônico ilustrando a seção transversal da camada de revestimento da lâmina de aço revestida do Exemplo 4 após o tratamento com vapor d’água. Na figura 1B, "A" denota parte correspondente à fase Zn, "B" denota a parte correspondente à fase Zn/Al, e "C" denota a parte correspondente à fase Al/Zn/Zn2Mg. Quando a figura 1A e a figura 1B são comparadas, é entendido que ocorrem mudanças principalmente na fase Zn/Al e na fase Al/Zn/Zn2Mg.

[00076] A leveza (valor L*) da superfície da camada de revestimento foi medida para cada uma das lâminas de aço revestidas após o tratamento com vapor d’água (Exemplos 1 a 40 e Exemplos Comparativos 1 a 11) pela reflexão espectral com um medidor de diferença de cor espectroscópico (TC-1800, produzido por Tokyo Denshoku Co., Ltd.), de acordo com a JIS K 5600. As condições de medição estão mostradas a seguir: Condições óticas: método d/8° (sistema ótico de raio duplo) Campo visual: dois graus Método de medição: refletometria Luz padrão: C Sistema de cores: CIELAB Comprimento de onda da medição: 380 a 780 nm Intervalo do comprimento de onda da medição: 5 nm Espectroscópio: grade de difração 1.200/mm Iluminação: lâmpada halógena (voltagem: 12 V, potência: 50W, vida nominal: 2.000 horas) Área de medição: diâmetro = 7,25 mm

[00077] Elemento de detecção: fotomultiplicador (R928 produzido por Hamamatsu Photonics K. K.) Reflexão: 0 a150% Temperatura da medição: 23°C Lâmina padrão: branca

[00078] Para cada uma das lâminas de aço revestidas após o tratamento com vapor d’água (Exemplos 1 a 40 e Exemplos Comparativos 1 a 11), tendo um valor L* de 35 ou menos foi avaliado como "A"mais de 35 e 40 ou menos como "B", mais de 40 e 60 ou menos como "C", e mais de 60 como "D".

[00079] A resistência à corrosão foi avaliada para cada uma das lâminas de aço revestidas após o tratamento com vapor d’água (Exemplos 1 a 40 e Exemplos Comparativos 1 a 11). Após selar as faces extremas de uma peça de amostra (150 mm de comprimento e 70 mm de largura) cortada de cada uma das lâminas de aço revestidas, a peça de amostra foi submetida a repetidos ciclos incluindo uma etapa de pulverização de água salgada, uma etapa de secagem, e uma etapa de umedecimento em um ciclo (8 horas). A avaliação foi feita com base no número de ciclos quando a proporção de área com ferrugem vermelha alcançou 5%. Na etapa de pulverização de água salgada, 5% de solução aquosa de NaCl a 35°C foi pulverizada na peça de amostra por 2 horas. Na etapa de secagem, a peça de amostra foi deixada por 4 horas em um ambiente a uma temperatura atmosférica de 60°C e a uma umidade relativa de 30%. Na etapa de umidificação, a peça de amostra foi deixada por 2 horas em um ambiente a uma temperatura atmosférica de 50°C e a uma umidade relativa de 95%. A peça de amostra que exige mais de 70 ciclos para a proporção de área de ferrugem vermelha para alcançar 5% foi avaliada como "A", 30 ciclos ou mais e 70 ou menos como "B", e menos de 30 ciclos como "D".

[00080] A leveza e os resultados do teste de resistência à corrosão para a superfície da camada de revestimento de cada uma das lâminas de aço revestidas após o tratamento com vapor d’água estão mostrados nas Tabelas 2 e 3. [Tabela 2]

[Tabela 3]

[00081] Como mostrado nas Tabelas 2 e 3, nas lâminas de aço revestidas dos Exemplos Comparativos 1 e 2, o teor de Al na camada de revestimento estava fora da faixa adequada, e portanto a resistência à corrosão foi diminuída. Nas lâminas de aço revestidas dos Exemplos Comparativos 5 e 6, o teor de Mg na camada de revestimento estava fora da faixa adequada, e portanto a resistência à corrosão foi diminuída. Além disso, nas lâminas de aço revestidas dos Exemplos Comparativos 3, 4, 7 e 8, a quantidade de um óxido (borra) gerados na superfície do banho de revestimento se torna grande e a borra aderiu à superfície do banho de revestimento na produção da lâmina de aço revestida, e portanto um revestimento bonito não foi obtido. Nas lâminas de aço revestidas dos Exemplos Comparativos 9 a 11, a concentração de oxigênio durante o tratamento com vapor d’água foi alta, e portanto o escurecimento não foi capaz de ser conduzido suficientemente. Em contraste, as lâminas de aço revestidas dos Exemplos 1 a 40 foram suficientemente escurecidas e a resistência à corrosão das camadas de revestimento foi favorável.

[00082] Além disso, a aderência da camada de revestimento foi também avaliada para cada lâmina de aço revestida após o tratamento com vapor d’água. A avaliação da aderência foi conduzida cortando-se um corpo de prova de cada lâmina de aço revestida após o tratamento com vapor d’água, dobrando-se o corpo de prova a 180° (8 t), e conduzindo-se um teste de descascamento com fita celofane para a porção dobrada. Em qualquer uma das lâminas de ao revestidas dos Exemplos 1 a 40, a razão da área descascada foi 10% ou menos, e foi confirmado que uma aderência de processamento favorável foi mantida mesmo após o tratamento com vapor.

[00083] É entendido dos resultados acima que o método para produção de uma lâmina de aço preto-chapeado da presente invenção pode produzir uma lâmina de aço preto-chapeado que apresenta uma excelente capacidade de manter a aparência preta e uma excelente capacidade de conformação por prensagem. [Exemplo experimental 2]

[00084] Cada uma das lâminas de aço revestidas de nos 1 a 3 na tabela 1 foi colocada em uma incubadora (PV(H)-331; ESPEC CORP.) e foi preaquecida na atmosfera sob as condições mostradas a Tabela 4. A seguir a lâmina de aço revestida preaquecida foi colocada no equipamento de tratamento de umidade quente de alta temperatura e de alta pressão para contatar a camada de revestimento com vapor d’água sob as condições mostradas na Tabela 4.

[00085] A leveza da superfície (valor L*) da camada de revestimento para cada lâmina de aço revestida após o tratamento com vapor d’água (Exemplos 41 a 51) foi medida usando-se o medidor espectroscópico de diferença de cor. A leveza para a superfície da camada de revestimento de cada uma das lâminas de aço revestidas após o tratamento com vapor d’água está mostrada na Tabela 4. [Tabela 4]

[00086] Como mostrado na Tabela 4, nas lâminas de aço revestidas dos exemplos 43 a 47, 49 e 51 para as quais o preaquecimento foi executado antes do tratamento com vapor d’água, a leveza foi diminuída até pelo tratamento em um tempo curto se comparado com a leveza das lâminas de aço revestidas para as quais o preaquecimento não foi conduzido.

[00087] É entendido dos resultados acima que o tempo necessário para o tratamento com vapor d’água pode ser encurtado pela condição do preaquecimento antes do tratamento com vapor d’água. [Exemplo experimental 3]

[00088] De cada uma das lâminas de aço revestidas nos 1, 2 e 4 na Tabela 1, foram cortados 7 corpos de prova (500 mm x 500 mm). Além disso, a partir de tecido do polipropileno não trançado tendo uma espessura de cerca de 0,7 mm, foram cortados 9 espaçadores planares (450 mm x 450 mm). Como ilustrado na figura 2, foi formado um corpo laminado incluindo 21 corpos de prova (lâminas de aço revestidas) e 9 espaçadores (tecido não trançado). Olhando para a lâmina de aço revestida n° 1, há 3 partes em que as lâminas de aço revestidas são contatadas diretamente entre si, e há 3 partes onde o espaçador é mantido entre as lâminas de aço revestidas. Também em cada uma das lâminas de aço revestidas nos 2 e 4, há 3 partes em que as lâminas de aço revestidas são contatadas diretamente entre si e há 3 partes em que o espaçador é mantido entre as lâminas de aço revestidas.

[00089] O corpo laminado foi colocado no equipamento de tratamento de umidade quente de alta temperatura e de alta pressa, e o tratamento com vapor d’água foi conduzido sob as condições mostradas na Tabela 5. [Tabela 5]

[00090] A uniformidade do escurecimento e a resistência à corrosão foram avaliadas para cada corpo de prova após o tratamento com vapor d’água. Primeiramente, o corpo laminado foi desmontado e, para cada lâmina de aço, os corpos de prova (3 peças no lado inferior na figura 2) submetidos ao tratamento com vapor d’água em um estado em que o espaçador não foi mantido entre as lâminas de aço revestidas e os corpos de prova (3 peças no lado superior na figura 2) submetidos ao tratamento com vapor d’água em um estado em que o espaçador foi mantido entre as lâminas de aço revestidas foram retirados.

[00091] A leveza (valor L*) nas partes periféricas (4 partes arbitrárias localizadas a 20 mm para dentro a partir da borda do corpo de prova) e as partes centrais (4 partes arbitrárias localizadas próximas ao centro por corpo de prova) foi medida usando-se um medidor espectroscópico de diferença de cores para cada um dos 3 corpos de prova, as condições de tratamento com vapor d’água de cada um foram as mesmas. O valor médio de 3 peças foi calculado para cada uma das partes periféricas e as partes centrais. E a diferença valor ΔL*, da média dos valores L* nas partes centrais foi usada como um índice de avaliação da uniformidade de escurecimento. Cada corpo de prova foi avaliado como "A" no caso em que o valor foi 5 ou menos, "B" no caso em que o valor ΔL* foi maior que 5 e 10 ou menos, "C" no caso em que o valor ΔL* foi maior que 10 e 15 ou menos, e "D" no caso em que o valor ΔL* foi maior que 15.

[00092] Além disso, um corpo de prova de 70 mm x 150 mm foi cortado da parte central de cada corpo de prova, e a resistência à corrosão foi avaliada no mesmo procedimento como no Exemplo Experimental 1.

[00093] A leveza da superfície da camada de revestimento e o resultado do teste de resistência à corrosão para cada corpo de prova após o tratamento com vapor d’água estão mostrados na Tabela 6. [Tabela 6]

[00094] Como mostrado na Tabela 6, nos corpos de prova (Exemplos 53, 55, 57, 59, 61, 63, 65, 67 e 69) submetidos cada um ao tratamento com vapor d’água em um estado em que o espaçador não foi mantido entre as lâminas de aço revestidas, o escurecimento nas partes periféricas foi suficiente, entretanto o escurecimento nas partes centrais foi insuficiente. A razão é considerada que os corpos de prova são contatados entre si sem um vão e uma quantidade suficiente de vapor d’água não foi capaz de alcançar as partes centrais. Por outro lado, nos corpos de prova (Exemplos 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, e 68) submetidos cada um ao tratamento com vapor d’água em um estado em que o espaçador foi mantido entre as lâminas de aço revestidas, não apenas as partes periféricas mas também as partes centrais foram suficientemente escurecidas, e a uniformidade do escurecimento foi também favorável. Nesses corpos de prova, não foram deixados traços do espaçador.

[00095] É entendido dos resultados acima que a lâmina de aço preto-chapeado que apresenta uma excelente aparência e uma excelente resistência à corrosão pode ser produzida mantendo-se o espaçador entre as lâminas de aço revestidas esmo no caso em que o tratamento com vapor d’água é conduzido simultaneamente para uma pluralidade de lâminas de aço revestidas. [Exemplo experimental 4]

[00096] Cada líquido de tratamento químico inorgânico mostrado na Tabela 7 foi aplicado à lâmina de aço revestida n° 2 na Tabela 1, e a lâmina de aço revestida foi colocada em um forno elétrico sem lavagem com água, e então aquecida e secada em uma condição em que a temperatura do ponto final da lâmina era para ser 120°C para formar uma película de revestimento inorgânico na superfície da lâmina de aço revestida. [Tabela 7]

[00097] A lâmina de aço revestida na qual a película de revestimento inorgânico foi formada foi colocada no equipamento de tratamento de umidade quente de alta temperatura e de alta pressão para contatar a camada de revestimento com vapor d’água sob as condições mostradas na Tabela 8.

[00098] A leveza da superfície (valor L*) da camada de revestimento para cada lâmina de aço revestida (Exemplos 70 a 85) após o tratamento com vapor d’água foi medida usando-se o medidor espectroscópico de diferença de cor. Além disso, o teste de resistência à corrosão para cada lâmina de aço revestida (Exemplos 70 a 85) após o tratamento com vapor d‘água foi também conduzido. O teste de resistência à corrosão foi conduzido pela pulverização de uma solução aquosa de NaCl tendo uma temperatura de 35°C no corpo de prova por 12 horas de acordo com a JISS Z 2371. O caso em que a razão de área da geração de ferrugem branca após a pulverização foi 0% foi avaliada como "A", o caso de mais de 0% e 5% ou menos foi avaliado como "B", o caso de mais de 5% e 10% ou menos foi avaliado como "C", e o caso de mais de 10% foi avaliado como "D".

[00099] A leveza da superfície da camada de revestimento e o resultado do teste de resistência à corrosão para cada lâmina de aço revestida após o tratamento como vapor d’água estão mostrados na Tabela 8. [Tabela 8]

[000100] Como mostrado na Tabela 8, as lâminas de aço revestidas dos Exemplos 70 a 84 nas quais a película de revestimento inorgânico foi formada apresentou uma resistência à corrosão mais excelente se comparado com a lâmina de aço revestida do Exemplo 85 na qual a película de revestimento inorgânico não foi formada.

[000101] É entendido dos resultados acima que a resi à corrosão de uma lâmina de aço preto-chapeado pode ser melhorada pela formação de uma película de revestimento inorgânico. [Exemplo Experimental 5]

[000102] A lâmina de aço revestida n° 2 na Tabela 1 foi colocada no equipamento de tratamento de umidade quente de alta temperatura e de alta pressão, e a camada de revestimento foi contatada com vapor d’água sob as condições mostradas na Tabela 9 para obter uma lâmina de aço preto-chapeado. [Tabela 9]

[000103] Cada líquido de tratamento químico orgânico mostrado na Tabela 10 foi aplicado à lâmina de aço preto-chapeado obtida, e a lâmina de aço preto-chapeado foi colocada em um forno elétrico sem lavagem com água, e então aquecida e seca em uma condição em que a temperatura do ponto final da lâmina deveria ser 160°C para formar uma película de revestimento de resina orgânica na superfície da lâmina de aço revestida. [Tabela 10]

[000104] Lubrificante: cera à base de polietileno (diâmetro de partícula médio: 1,0 μ)

[000105] O teste de resistência à corrosão e o teste de resistência à esfoliação foram conduzidos para cada lâmina de aço revestida (Exemplos 86 a 101) nas quais a película de revestimento de resina orgânica foi formada. O teste de resistência à corrosão foi conduzido pulverizando-se uma solução aquosa de NaCl tendo uma temperatura de 35°C o corpo de prova por 12 horas de acordo com a JIS Z2371. No teste de resistência à esfoliação, um corpo de prova de 30 mm x 250 mm foi submetido a um teste de desenho do grânulo (altura do grânulo: 4 mm, pressão aplicada: 3,0 kN), e a superfície de deslizamento foi observada visualmente após o teste. O corpo de prova com uma proporção de área arranhada na superfície de deslizamento de 0% (sem arranhões) foi avaliado como "A", mais de 0% e menos de 5% como "B", 5% ou mais e menos de 10% como "C", e 10% ou mais como "D".

[000106] Os resultados do teste de resistência à corrosão e do teste de resistência à esfoliação para cada lâmina de aço revestida estão mostrados na Tabela 11. [Tabela 11]

[000107] Como mostrado na Tabela 11, as lâminas de aço revestidas dos Exemplos 86 a 100 nos quais a película de revestimento de resina orgânica foi formada apresentou uma resistência à corrosão mais excelente se comparado com a lâmina de aço revestida do Exemplo 101 na qual a película de revestimento de resina orgânica não foi formada.

[000108] É entendido dos resultados acima que a resistência à corrosão e a resistência à esfoliação de uma lâmina de aço preto- chapeado pode ser melhorada pela formação de uma película de revestimento de resina orgânica. [Exemplo experimental 6]

[000109] A lâmina de aço revestida n° 2 na Tabela 1 foi revestida com um líquido de tratamento químico orgânico mostrado na Tabela 12, e colocada em um forno elétrico sem lavar com água de modo a ser aquecida e seca sob condições para a temperatura da lâmina alcançar 160°C. Consequentemente, uma película de revestimento de resina orgânica (película de revestimento de resina à base de uretano) foi formada na superfície da lâmina de aço revestida. O poliol à base de éter para uso foi polipropileno glicol. O poliol à base de éster para uso foi ácido adípico. O poli-isocianato para uso foi tolilenodi- isocianato hidrogenado. [Tabela 12]

[000110] A lâmina de aço revestida tendo a película de revestimento de resina orgânica foi colocada em um equipamento de tratamento de umidade quente de alta temperatura e de alta pressão, e a camada de revestimento foi contatada com vapor d’água sob as condições mostradas na Tabela 13.

[000111] A leveza da superfície (valor L*) da camada de revestimento para cada lâmina de aço revestida (Exemplos 102 a 126) após o tratamento com vapor d’água foi medida usando-se o medidor espectroscópico de diferença de cor. Além disso, o teste de resistência à corrosão foi também conduzido para cada lâmina de aço revestida (Exemplos 102 a 126) após o tratamento com vapor d’água.

[000112] A leveza da superfície da camada de revestimento e o resultado do teste de resistência à corrosão para cada lâmina de aço revestida após o tratamento com vapor d’água estão mostrados na Tabela 13. [Tabela 13]

[000113] No presente Exemplo Experimental, a película de revestimento de resina orgânica foi formada na lâmina de aço revestida de Zn por imersão a quente contendo Al e Mg, e posteriormente a lâmina de aço revestida na qual a película de revestimento de resina orgânica foi formada foi contatada com vapor d’água para escurecer. Nesse caso, algumas vezes ocorre que a resistência à corrosão não pode ser suficientemente melhorada mesmo quando a película de revestimento de resina orgânica é formada (veja os Exemplos 118 a 126). Em contraste, a resistência à corrosão da lâmina de aço preto-chapeado dos Exemplos 102 a 117 nas quais a película de revestimento de resina de uma resina uretano obtida pela combinação de um poliol à base de éter e um poliol à base de éster em uma razão predeterminada foi formada foi melhorada suficientemente.

[000114] Esse pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Japonesa n° 2012-100440, registrado em 25 de abril de 2012 e do Pedido de Patente Japonesa n° 2013-062220, registrado em 25 de março de 2013, cujas descrições incluindo as especificações e desenhos estão incorporadas aqui em sua totalidade como referência. Aplicabilidade Industrial

[000115] A lâmina de aço preto-chapeado da presente invenção apresenta excelente propriedade de design, capacidade de manter uma aparência preta, capacidade de conformação por prensagem, e de resistência à corrosão, e portanto é útil como lâmina de aço revestida a ser usada para, por exemplo, um material de telhado ou um material exterior de um edifício, uma ferramenta elétrica, um automóvel, etc.

Claims (11)

1. Método para produzir uma lâmina de aço revestida preta, caracterizado pelo fato de que compreende: reduzir a concentração de oxigênio em um recipiente fechado para 13% ou menos, substituindo o ar no recipiente fechado por um gás inerte ou removendo o ar no recipiente fechado; fornecer uma lâmina de aço revestida com Zn contendo Al e Mg por imersão a quente compreendendo uma camada revestida com Zn contendo Al e Mg por imersão a quente que compreende 0,1% em massa ou mais e 22,0% em massa ou menos de Al e 0,1% em massa ou mais e menos de 1,5% em massa de Mg; e colocar a lâmina de aço revestida com Zn contendo Al e Mg por imersão a quente em contato com vapor d’água no recipiente fechado.

2. Método para produzir uma lâmina de aço revestida preta de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender formar uma película de revestimento inorgânico na superfície da lâmina de aço revestida com Zn contendo Al e Mg por imersão a quente.

3. Método para produzir uma lâmina de aço revestida preta de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a película de revestimento inorgânico compreende um ou mais compostos selecionados do grupo consistindo em um óxido, um hidróxido, um fosfato, e um fluoreto, de um ou mais átomos, os átomos sendo selecionados do grupo consistindo em Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, W, Si e Al, e (NH4)VO3, (NH4)2ZrO(CO3)2, Zr(SO4)2, Al(NO3)3-9H2O, e ZrO(NO3)2-2H2O.

4. Método para produzir uma lâmina de aço revestida preta de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender a formação de uma película de revestimento de resina orgânica em uma superfície da lâmina de aço revestida com Zn contendo Al e Mg por imersão a quente.

5. Método para produzir uma lâmina de aço revestida preta de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que: uma resina orgânica composta de uma película de revestimento de resina orgânica é uma resina à base de uretano obtida pela reação de polióis consistindo em um poliol à base de éter e um poliol à base de éster com poli-isocianato, a proporção do poliol à base de éter nos polióis sendo de 5 a 30% em massa.

6. Método para produzir uma lâmina de aço revestida preta de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a película de revestimento de resina orgânica adicionalmente compreende um fenol polivalente.

7. Método para produzir uma lâmina de aço revestida preta de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a película de revestimento de resina orgânica compreende um lubrificante.

8. Método para produzir uma lâmina de aço revestida preta de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 7, caracterizado pelo fato de que a película de revestimento de resina orgânica compreende um ou mais compostos selecionados do grupo consistindo em um óxido, um hidróxido, um fosfato, e um fluoreto, um ou mais átomos, os átomos sendo selecionados do grupo consistindo em Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, W, Si e Al, e (NH4)VO3, (NH4)2ZrO(CO3)2, Zr(SO4)2, Al(NO3)3- 9H2O, e ZrO(NO3)2-2H2O.

9. Método para produzir uma lâmina de aço revestida preta de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a película de revestimento de resina orgânica é uma camada laminada ou uma camada de revestimento.

10. Método para produzir uma lâmina de aço revestida preta de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a película de revestimento de resina orgânica é uma película de revestimento clara.

11. Método para produzir uma lâmina de aço revestida preta de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que adicionalmente compreende: formar a lâmina de aço revestida com Zn contendo Al e Mg por imersão a quente antes ou após de colocar a lâmina de aço revestida de Zn contendo Al e Mg por imersão a quente em contato com vapor d’água.

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