BR112017012091B1

BR112017012091B1 - Chapa de aço elétrico

Info

Publication number: BR112017012091B1
Application number: BR112017012091-7A
Authority: BR
Inventors: Shuichi Yamazaki; Masaru Takahashi; Kazutoshi Takeda; Hiroyasu Fujii
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2015-12-21
Publication date: 2022-05-03
Also published as: KR102069650B1; US20170342568A1; CN107109655B; TW201631175A; CN107109655A; EP3239353B1; BR112017012091A2; EP3239353A4; US10190219B2; JP6455526B2; WO2016104407A1; PL3239353T3; JPWO2016104407A1; KR20170085580A; TWI611026B; EP3239353A1

Abstract

A presente invenção refere-se a uma chapa de aço elétrico (1) que inclui um material base de aço elétrico (2) e um revestimento isolante (3) formado na superfície do material base (2). O revestimento isolante (3) contém pelo menos um tipo de fosfato selecionado de um grupo de elementos consistindo de Al, Zn, Mg e Ca. A razão da quantidade de material (mol) de átomos de Fe para a quantidade de material (mol) de átomos de P no revestimento de isolamento (3) é maior que 0,1, mas no máximo 0,65.

Description

Campo Técnico

[001] A presente invenção refere-se a uma chapa de aço elétri co.

Técnica Antecedente

[002] Uma chapa de aço elétrico é usada ou transportada sob um ambiente corrosivo. Por exemplo, a chapa de aço elétrico é usada em regiões quentes e úmidas ou transportada por mar. Durante o transporte por mar, uma grande quantidade de sal entra voando. Portanto, a chapa de aço elétrico precisa ter resistência à ferrugem. Para obter a resistência à ferrugem, é formada uma película isolante na superfície da chapa de aço elétrico. Um exemplo da película isolante é uma película isolante à base de cromita. Embora a película isolante à base de cromita apresente boa resistência à ferrugem, o cromo hexavalente usado como matéria prima da película isolante à base de cromita é cancerígeno. Portanto, é necessário desenvolver uma película isolante que possa ser formada sem o uso de cromo hexavalente como matéria prima.

[003] Exemplos de películas isolantes que podem ser formadas sem o uso de cromo hexavalente como matéria prima incluem uma película isolante à base de fosfato, uma película isolante à base de sílica, e uma película isolante à base de zircônio (Literaturas de Patente 1 a 12). Entretanto, com essas películas isolantes, não pode ser obtida uma resistência à ferrugem do mesmo nível que aquela da película isolante à base de cromita. Embora a resistência à ferrugem seja melhorada pelo espessamento da película isolante, a capacidade de soldagem e a propriedade de calafetação diminuem com uma película de isolamento mais grossa. Lista de Citações Literatura de Patente

[004] Literatura de Patente 1: Japanese Examined Patent Application Publication N°. 53-028375

[005] Literatura de Patente 2: Japanese Laid-open Patent Publication N°. 05-078855

[006] Literatura de Patente 3: Japanese Laid-open Patent Publication N°. 06-330338

[007] Literatura de Patente 4: Japanese Laid-open Patent Publication N°. 11-131250

[008] Literatura de Patente 5: Japanese Laid-open Patent Publication N°. 11-152579

[009] Literatura de Patente 6: Japanese Laid-open Patent Publication N°. 2001-107261

[0010] Literatura de Patente 7: Japanese Laid-open Patent Publication N°. 2002-047576

[0011] Literatura de Patente 8: International Publication Pamphlet N°. 2012/057168

[0012] Literatura de Patente 9: Japanese Laid-open Patent Publication N°. 2002-47576

[0013] Literatura de Patente 10: Japanese Laid-open Patent Publication N°. 2008-303411

[0014] Literatura de Patente 11: Japanese Laid-open Patent Publication N°. 2002-249881

[0015] Literatura de Patente 12: Japanese Laid-open Patent Publication N°. 2002-317277

Sumário da Invenção Problema Técnico

[0016] Um objetivo da presente invenção é fornecer uma chapa de aço elétrico capaz de obter boa resistência à ferrugem sem usar cromo hexavalente como matéria prima de uma película isolante. Solução para o Problema

[0017] Os presentes inventores estudaram seriamente para resol ver o problema acima. Como resultado, foi revelado que uma boa resistência à ferrugem é obtida quando a relação entre a quantidade por mol de P e a quantidade por mol de Fe contidos na película isolante é específica. Foi revelado que o uso de uma solução de revestimento contendo um agente quelante é importante para formar a película iso- lante.

[0018] Os presentes inventores alcançaram os aspectos da pre sente invenção descritos abaixo como resultado de outros estudos sérios com base nas descobertas acima.

[0019] (1) Uma chapa de aço elétrico incluindo:

[0020] um material base de aço elétrico; e

[0021] uma película isolante formada em uma superfície do mate rial base,

[0022] em que a película isolante contém um fosfato de um ou mais elementos selecionados do grupo consistindo de Al, Zn, Mg e Ca, e

[0023] em que a proporção da quantidade por mol (mol) de átomos de Fe em relação à quantidade por mole (mol) de átomos de P na película isolante é maior que 0,1 e não mais que 0,65.

[0024] (2) A chapa de aço elétrico de acordo com o item (1), em que a película isolante contém uma resina orgânica.

Efeitos Vantajosos da Invenção

[0025] De acordo com a presente invenção, uma boa resistência à corrosão pode ser obtida sem o uso de cromo hexavalente como matéria prima da película isolante porque a relação entre a quantidade por mole de Fe contida na película de isolamento é específica. Isto pode evitar uma redução da capacidade de soldagem e da propriedade de calafetação associada a um aumento da espessura da película iso- lante.

Breve Descrição dos Desenhos

[0026] [Figura 1] - A Figura 1 é uma vista de seção transversal ilustrando a estrutura de uma chapa de aço elétrico de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0027] [Figura 2A] - A Figura 2A é uma vista ilustrando um exemplo de um resultado de teste de resistência à ferrugem quando a con centração de cloreto de sódio foi de 1,0% em, massa;

[0028] [Figura 2B] - A Figura 2B é uma vista ilustrando um exemplo de um resultado de teste de resistência à ferrugem quando a con centração de cloreto de sódio foi de 0,3% em massa;

[0029] [Figura 2C] - A Figura 2C é uma vista ilustrando um exem plo de um resultado de teste de resistência à ferrugem quando a concentração de cloreto de sódio foi 0,1% em massa;

[0030] [Figura 2D] A Figura 2D é uma vista ilustrando um exemplo de um resultado de teste de resistência à ferrugem quando a concentração de cloreto de sódio foi 0,03% em massa;

[0031] [Figura 2E] - A Figura 2E é uma vista ilustrando um exem plo de um resultado de teste de resistência à ferrugem quando a concentração de cloreto de sódio foi 0,01% em massa;

[0032] [Figura 3A] - A Figura 3A é uma vista ilustrando um exem plo de um resultado de teste de resistência à ferrugem quando a película isolante foi formada usando-se uma solução de revestimento que não continha um agente quelante; e

[0033] [Figura 3B] - A Figura 3B é uma vista ilustrando um exem plo de um resultado de teste de resistência à ferrugem quando a película isolante foi formada usando-se uma solução de revestimento que continha um agente quelante.

Descrição de Modalidade

[0034] Daqui em diante será descrita em detalhes uma modalidade da presente invenção em relação aos desenhos anexos. A Figura 1 é uma vista de seção transversal ilustrando a estrutura de uma chapa de aço elétrico de acordo com a modalidade da presente invenção.

[0035] Como ilustrado na Figura 1, uma chapa de aço elétrico 1 de acordo com a modalidade da presente invenção inclui um material base 2 de aço elétrico e uma película isolante 3 formada na superfície do material base 2. O material base 2 inclui uma composição adequada para uma chapa de aço elétrico com grão orientado ou uma chapa de aço elétrico com grão não-orientado.

[0036] A película isolante 3 contém um fosfato de um ou mais elementos selecionados do grupo consistindo de Al, Zn, Mg e Ca. A proporção da quantidade por mole (mol) de átomos de Fe em relação à quantidade por mole (mol) de átomos de P na película isolante 3 é maior que 0,1 e não mais que 0,65. Daqui em diante, "razão molar Fe/P" algumas vezes denota a proporção da quantidade por mole (mol) de átomos de Fe em relação à quantidade por mole (mol) de átomos de P, e M algumas vezes denota Al, Zn, Mg ou Ca ou qualquer de suas combinações.

[0037] A película isolante 3 que tenha a razão molar Fe/P acima é mais densa e tem melhor resistência à ferrugem que uma película iso- lante incluída em uma chapa de aço elétrico convencional. Portanto, de acordo com a chapa de aço elétrico 1, uma boa resistência à ferrugem pode ser obtida sem diminuir a capacidade de soldagem e a pro-priedade de calafetação sem o uso de cromo hexavalente como matéria prima da película isolante 3.

[0038] Com uma maior razão molar Fe/P, a película isolante 3 apresenta melhor resistência à água, e quando a razão molar Fe/P é 0,1 ou menos, uma resistência à água suficiente não pode ser obtida. Portanto, a razão molar Fe/P é maior que 0,1. Por outro lado, quando a razão molar Fe/P é maior que 0,65 , a película isolante 3 é passível de ser fraturada, e a água algumas vezes entra através da fratura. Portanto, a razão molar Fe/P é 0,65 ou menos.

[0039] A razão molar Fe/P pode ser identificada, por exemplo, co mo segue. A chapa de aço elétrico é imersa, por exemplo, em uma solução aquosa de NaOH a uma temperatura de 80°C e a uma concentração de 20% em massa por 30 minutos para dissolver a película isolante na solução aquosa de NaOH. Cada uma das quantidades por mole (mol) de Fe e P contida na solução aquosa de NaOH é determinada em quantidade pela análise do plasma acoplado indutivamente (ICP). A razão molar Fe/P da película isolante é calculada a partir das quantidades por mole.

[0040] A seguir será descrito um método de produção da chapa de aço elétrico 1. Esse método inclui aplicar uma solução de revestimento composta de um fosfato de metal polivalente contendo M, um agente quelante e água para o material base da chapa de aço elétrico, e cozer a solução de revestimento. Água com uma concentração total de íons de Ca e de íons de Mg de 100 ppm ou menos é usada como a água na solução de revestimento. Exemplos do fosfato de metal polivalente incluem um monofosfato de alumínio, um monofosfato de zinco, um monofosfato de magnésio, e um monofosfato de cálcio. Daqui em diante, um fosfato de alumínio, um fosfato de zinco, um fosfato de magnésio e um fosfato de cálcio representam o monofosfato de alumínio, o monofosfato de zinco, o monofosfato de magnésio, e o monofosfato de cálcio, respectivamente.

[0041] Cozendo-se a solução de revestimento, as extremidades do fosfato são reticuladas pela reação de desidratação/condensação para formar uma película de isolamento. Exemplos da fórmula da reação de desidratação/condensação incluem as seguintes. O agente quelante é descrito como "HO-R-OH".

[0042] Como descrito acima, quando é usada a solução de reves timento que não contenha o agente quelante, ocorrem a reação de re- ticulação dos fosfatos da fórmula de reação 1 sozinha e a reação de dissolução do ferro pelos fosfatos da fórmula 2. Quando é usada a solução de revestimento contendo o agente quelante, a reação entre o agente quelante e ferro da fórmula de reação 3, a reação de reticula- ção do fosfato que captura o agente quelante da fórmula de reação 4, e a reação de reticulação do fosfato que captura o ferro e agente que- lante da fórmula de reação 5 ocorrem ao invés da fórmula de reação 2. A estrutura reticulada do fosfato devido às reações da fórmula de reação 3 à fórmula de reação 5 tornam a película isolante mais densa para melhorar a resistência à ferrugem.

[0043] Como agente quelante, por exemplo, é usado um agente quelante à base de ácido oxicarbônico, à base de ácido dicarboxílico, ou à base de ácido fosfônico Exemplos de agente quelante à base de ácido oxicarbônico incluem um ácido málico, um ácido glicólico e um ácido lático. Exemplos do agente quelante à base de ácido dicarboxí- lico incluem um ácido oxálico, um ácido malônico, e um ácido succíni- co. Exemplos do agente quelante à base de ácido fosfônico incluem um ácido fosfônico aminotrimetileno, um ácido monofosfônico hidróxie- tilideno, e um ácido difosfônico hidroxietilideno.

[0044] A quantidade do agente quelante contida na solução de re- vestimento é 1% em massa a 30% em massa em relação à massa da película isolante após o cozimento. Quando a quantidade de agente quelante é menor que 1% em massa, uma grande quantidade de Fe- PO3 não reticulado é gerada pela reação da fórmula de reação 2, a razão molar Fe/P é maior que 0,65 , de modo que a resistência à ferrugem deteriora devido à fratura da película isolante. Quando a quantidade de agente quelante é 1% em massa ou mais, as reações de re- ticulação da fórmula de reação 3 à fórmula de reação 5 prosseguem para tornar a película isolante mais densa, melhorando a resistência à ferrugem. Consequentemente, a quantidade de agente quelante é 1% em massa ou mais em relação à massa da película isolante após o cozimento. Por outro lado, quando a quantidade de agente quelante é maior que 30% em massa, a passivação da superfície do material base ocorre devido ao agente quelante para suprimir a reação da formula de reação 3, resultando em uma razão molar Fe/P de menos de 0,1 , de modo que a estrutura reticulada que captura Fe não se desenvolve. Consequentemente, a quantidade de agente quelante é 30% em massa ou menos em relação à massa da película isolante após o cozimento.

[0045] O agente quelante é um composto ativo mas, uma vez rea gido com o metal, se torna estável em termos de energia e não apresenta mais atividade suficiente. Consequentemente, para manter alta a atividade do agente quelante, é evitado que um metal diferente do metal contido no fosfato reaja com o agente quelante antes de o cozimento da solução de revestimento ser completado. Portanto, é preferível que a concentração de íons metálicos que tenham alta reatividade com os íons do agente quelante que têm alta reatividade na água seja baixa. Exemplos do íon metálico incluem um íon de Ca e um íon de Mg. Quando a concentração total de íons de Ca e de íons de Mg é maior que 100 ppm, a atividade do agente quelante diminui. Portanto, a concentração total dos íons de Ca e dos íons de Mg é 100 ppm ou menos, e mais preferivelmente 70 ppm ou menos. Uma quantidade menor de metal alcalino terroso diferente de íons de Ca e de íons de Mg é mais preferível.

[0046] O agente quelante contém um grupo hidroxila em uma ex tremidade, e é passive de tomar um estado de associação (ligação com hidrogênio) expressa pela formula de reação 6. R-OH...O=R (Fórmula de reação 6)

[0047] Quando o grau de associação (grau de ligação ao hidrogê nio) do grupo hidroxila no agente quelante aumenta, as reações de reticulação expressas pela fórmula de reação 3 à fórmula de reação 5 dificilmente ocorre. Portanto, a aplicação da solução de revestimento é preferivelmente executada para tornar o grau de associação o menor possível. Por exemplo, no caso de execução da aplicação usando-se um cilindro (revestimento com cilindro), é preferível aplicar-se a solução de revestimento enquanto se dá um estresse de cisalhamento à solução de revestimento para diminuir o grau de associação do agente quelante. Diminuir o diâmetro do cilindro e aumentar a velocidade do movimento do material base pode dar o estresse de cisalhamento adequado para liberar o estado de associação. Por exemplo, é preferível usar um cilindro que tenha um diâmetro de 700 mm ou menos e ajustar a velocidade do movimento do material base para 60 m/min ou mais, e mais preferível usar um cilindro que tenha um diâmetro de 500 mm ou menos e ajustar a velocidade do movimento do material base para 70 m/min ou mais.

[0048] O cozimento da solução de revestimento é executado a uma temperatura de 250°C ou mais, a taxa de aquecimento (primeira taxa de aquecimento) a partir da temperatura do material base na aplicação, por exemplo, a temperatura ambiente de cerca de 30°C, até 100°C é 8°C/s ou mais, e a taxa de aquecimento (segunda taxa de aquecimento) de 150°C a 250°C é menor que a primeira taxa de aquecimento. A temperatura na aplicação é substancialmente igual à temperatura da solução de revestimento.

[0049] O progresso da associação descrita acima do agente que- lante não ocorre mais se a capacidade de fluxo da solução de revestimento for perdida. Consequentemente, para tornar o grau de associação tão baixo quanto possível, é preferível aumentar a primeira taxa de aquecimento até o ponto de ebulição da água (100°C). Quando a primeira taxa de aquecimento é menor que 8°C/s, o grau de associação do agente quelante aumenta rapidamente durante o aumento da temperatura para fazer as reações de reticulação expressas pela fórmula de reação 3 à formula de reação 5 dificilmente ocorrerem. Portanto, a primeira taxa de aquecimento é 8°C/s ou mais.

[0050] As reações de reticulação entre o fosfato e o agente que- lante da fórmula de reação 1 e da fórmula de reação 3 até a fórmula de reação 5 e a decomposição do agente quelante ocorrem em uma faixa de temperaturas de 150°C a 250°C. Portanto, diminuindo-se a segunda taxa de aquecimento de 150°C a 250°C, é possível acelerar as reações de reticulação enquanto se suprime a decomposição do agente quelante. As reações de reticulação que usam o agente que- lante são afetadas pelo grau de associação do agente quelante descrito acima. Consequentemente, quando a primeira taxa de aquecimento é alta e o grau de associação do agente quelante é baixo, as reações da fórmula de reação 3 até a fórmula de reação 5 podem ser aceleradas mesmo se a segunda taxa de aquecimento for aumentada. Em contraste ao acima, quando a primeira taxa de aquecimento é baixa e o grau de associação do agente quelante é alto, as reações da formula de reação 3 até a fórmula de reação 5 não podem ser feitas prosseguir suficientemente a menos que a segunda taxa de aquecimento seja diminuída. Do estudo dos presentes inventores, foi revela- do que quando a primeira taxa de aquecimento é 8°C/s ou mais e a segunda taxa de aquecimento é menor que a primeira taxa de aquecimento, as reações da fórmula de reação 3 até a fórmula de reação 5 prosseguem de acordo com o grau de associação do agente quelante e uma boa resistência à ferrugem pode ser obtida. Entretanto, quando a segunda taxa de aquecimento é extremamente alta, por exemplo, mais de 18°C/s, as reações da fórmula de reação 3 até a fórmula de reação 5 são passíveis de prosseguir mesmo quando a primeira taxa de aquecimento é 8°C/s ou mais, de modo que uma boa resistência à ferrugem não pode ser obtida. Consequentemente, a segunda taxa de aquecimento é 18°C/s ou menos. Por outro lado, com uma segunda taxa de aquecimento menor, a produtividade se torna menor, o que é notável a menos de 5°C/s. Consequentemente, a segunda taxa de aquecimento é preferivelmente 5°C/s ou mais.

[0051] A chapa de aço elétrico 1 pode ser produzida através da aplicação da solução de revestimento ao material base do aço elétrico e pelo cozimento da solução de revestimento.

[0052] A solução de revestimento pode conter uma resina orgâni ca. A resina orgânica contida na solução de revestimento tem a ação de suprimir a abrasão de um molde de puncionamento. Portanto, o uso da solução de revestimento contendo a resina orgânica melhora a capacidade de trabalho de puncionamento da chapa de aço elétrico. A resina orgânica é preferivelmente usada como uma emulsão orgânica dispersível em água. No caso em que é usada a emulsão orgânica dispersível em água, é mais preferível que menos íons de metal alcalino terroso tais como íons de Ca, íons de Mg, estejam contidos na mesma. Exemplos da resina orgânica incluem uma resina acrílica, uma resina estireno acrílica, uma resina alquídica, uma resina poliés- ter, uma resina silicone, uma resina fluorocarbono, uma resina poliole- fina, uma resina estireno, uma resina vinil acetato, uma resina epóxi, uma resina fenol, uma resina uretano, e uma resina melamina.

[0053] A seguir, será descrita a ação do agente quelante.

[0054] Quando é usada uma solução de revestimento que não contenha o agente quelante para formar a película isolante, o fosfato e o agente quelante reagem extremamente para resultar em uma razão molar Fe/P de mais de 0,65. Como descrito acima, quando a razão molar Fe/P é maior que 0,65 , a película isolante é passível de ser fra-turada. Por outro lado, o uso de solução de revestimento contendo um inibidor de corrosão pode suprimir a reação acima, mas nesse caso a razão molar Fe/P se torna 0,1 ou menos, de modo que uma resistência suficiente à agua não pode ser obtida.

[0055] Em contraste ao acima, quando a película isolante é forma da usando-se a solução de revestimento contendo o agente quelante, um composto de Fe e o agente quelante é formado em uma faixa de temperaturas relativamente baixas em uma etapa inicial do cozimento, posteriormente o composto é decomposto em uma faixa de temperaturas relativamente altas, e Fe é capturado na película isolante. O Fe capturado na película isolante contribui para a melhoria da resistência à ferrugem.

[0056] Aqui será descrito um método de avaliação da resistência à ferrugem.

[0057] Exemplos do teste de avaliação da resistência à ferrugem da chapa de aço elétrico incluem o teste de umidade de gabinete definido na JIS Z 2371. Entretanto, uma vez que os ambientes corrosivos nesses testes são grandemente diferentes do ambiente corrosivo em que a chapa de aço elétrico enferruja, a resistência à ferrugem da chapa de aço elétrico não pode ser avaliada adequadamente por esses testes.

[0058] Então, os presentes inventores estuaram um método capaz de avaliar adequadamente a resistência à ferrugem no ambiente cor- rosivo em que a chapa de aço elétrico enferruja. Como resultado, foi descoberto que o método a seguir pode avaliar adequadamente a resistência à ferrugem. Nesse método, gotas líquidas de cloreto de sódio diferentes em concentração são anexadas em 0,5 μl à superfície da chapa de aço elétrico que tem a película isolante e secadas, e a chapa de aço elétrico é mantida em uma atmosfera com temperatura e umidade constantes de uma temperatura de 50°C e uma umidade relativa RH de 90% por 48 horas. Pode ser usado um termo-higrostato. Posteriormente, é observada a presença ou ausência de ferrugem, e é identificada a concentração da solução de cloreto de sódio com a qual a chapa de aço elétrico não enferruja. A resistência à ferrugem é avaliada com base na concentração da solução de cloreto de sódio com a qual a ferrugem não se forma.

[0059] Mais especificamente, nesse método, após a anexação e a secagem das gotas líquidas de soluções de cloreto de sódio, a chapa de aço elétrico é exposta a uma atmosfera úmida. Tal processo é similar a um ambiente corrosivo ao qual a chapa de aço elétrico é exposta. No ambiente corrosivo, o sal adere à superfície da chapa de aço elétrico durante a armazenagem, transporte e uso e então o sal deliquesce devido a um aumento na umidade. Com uma maior concentração da solução de cloreto de sódio, uma maior quantidade de cloreto de sódio permanece após a secagem e a ferrugem é mais passível de se formar. Consequentemente, fazendo-se uma observação enquanto diminui gradativamente a concentração da solução de cloreto de sódio, e especificando-se a concentração em que a ferrugem não se forma (daqui em diante referida algumas vezes como "concentração limite de cloreto de sódio"), a resistência à ferrugem no ambiente corrosivo ao qual a chapa de aço elétrico é realmente exposta pode ser avaliada quantitativamente com base na concentração limite de cloreto de sódio.

[0060] As Figuras 2A a Figura 2E ilustram exemplos do resultado do teste pelo método acima. Nesse teste, a concentração de cloreto de sódio foi 1,0% em, massa (Figura 2A), 0,3% em massa (Figura 2B), 0,1% em massa (Figura 2C), 0,03% em massa (Figura 2D), ou 0,01% em massa (Figura 2E). Como ilustrado nas Figura 2A a Figura 2E , a ferrugem foi observada quando a concentração do cloreto de sódio foi 1% em massa, 0,3% em massa, 0,1% em massa, ou 0,03% em massa, e a ferrugem não foi observada quando a concentração do cloreto de sódio foi 0,01% em massa. Portanto, a concentração limite do clo-reto de sódio da chapa de aço elétrico é 0,01% em massa. Os presentes inventores confirmaram que o estado de enferrujamento raramente muda mesmo quando o tempo de retenção n atmosfera com temperatura e umidade constantes está acima de 48 horas.

[0061] A Figura 3A ilustra um exemplo do resultado do teste pelo método acima sobre a chapa de aço elétrico que tenha uma película isolante formada usando-se a solução de revestimento que não contenha o agente quelante, e a Figura 3B ilustra um exemplo de um resultado de teste pelo método acima sobre a chapa de aço elétrica que tenha a película isolante formada usando-se a solução de revestimento contendo o agente quelante. Cada uma das soluções de revestimento contém o fosfato de alumínio como o fosfato de metal polivalente. Na chapa de aço elétrico que tenha a película de isolamento formada usando-se a solução de revestimento que não contenha o agente quelante, a ferrugem foi observada no caso de usar-se a solução de cloreto de sódio tendo uma concentração de 0,03% em massa como ilustrado na Figura 3A. Por outro lado, na chapa de aço elétrico que tenha a película isolante formada usando-se a solução de revestimento que contenha o agente quelante, nenhuma ferrugem foi observada mesmo no caso de se usar a solução de cloreto de sódio que tenha uma concentração de 0,2% em massa como ilustrado na Figura 3B.

[0062] Como descrito acima, a concentração limite de cloreto de sódio é maior e pode ser obtida uma melhor resistência à corrosão no caso de formação da película isolante usando-se a solução de revestimento que contenha o agente quelante do que no caso da formação da película isolante usando-se a solução de revestimento que não con-tenha o agente quelante.

[0063] Além disso, a película isolante 3 de acordo com a modali dade da presente invenção tem uma razão molar Fe/P de mais de 0,1 e não mais que 0,65. Portanto, uma boa resistências à corrosão pode ser obtida sem o uso de cromo hexavalente como matéria prima da película isolante 3 da chapa de aço elétrico 1. Por exemplo, a chapa de aço eletromagnético 1 apresenta resistência à corrosão suficiente mesmo sob um ambiente com alta atmosfera de sal durante o transporte por mar ou similar ou sob um ambiente quente e úmido correspondente à zona subtropical ou à zona tropical. Uma vez que a película isolante 3 não precisa ser espessa, uma diminuição da capacidade de soldagem e da propriedade de calafetação pode ser evitada.

[0064] Deve ser notado que a modalidade acima ilustra meramen te exemplos concretos de implementação da presente invenção, e o escopo técnico da presente invenção não deve ser construído de maneira restritiva pela modalidade. Isto é, a presente invenção pode ser implementada de várias formas sem sair do espírito técnico ou de suas características principais.

EXEMPLOS

[0065] A seguir, serão descritos exemplos da presente invenção. A condição nos exemplos é um exemplo de condição empregado para confirmar a viabilidade e o efeito da presente invenção, e a presente invenção não é limitada ao exemplo de condição. A presente invenção pode empregar várias condições sem sair do escopo da presente invenção e dentro do alcance do objetivo da presente invenção.

[0066] Os presentes inventores prepararam soluções de revesti mento cada uma composta de fosfato, um agente quelante, uma resina orgânica e água listadas na Tabela 1 e aplicaram a ambas as superfícies de um material base de aço elétrico e cozida. A concentração total (concentração de íon total) de íons de Ca e íons de Mg contidos na água está também listada na Tabela 1. A condição de aplicação e a condição de cozimento estão também listadas na Tabela 1. A primeira taxa de aquecimento é a taxa de aquecimento de 30°C a 1000°C, e a segunda taxa de aquecimento é a taxa de aquecimento de 150°C a 250°C. O material base conteve 0,3% em massa de Si, e a espessura do material base foi 0,5 mm. Na amostra n° 17, a película isolante foi formada usando-se cromato no lugar de fosfato. Tabela

[0067] Então a medição da razão molar Fe/P e foi executada a avaliação da resistência à ferrugem e da capacidade de soldagem da película.

[0068] Na medição da razão molar Fe/P da película isolante, pri meiramente a chapa de aço elétrico foi imersa em uma solução aquosa de NaOH a uma temperatura de 80°C e a uma concentração de 20% em massa por 30 minutos para dissolver a película isolante na solução aquosa de NaOH. Então, as quantidades por mole (mol) de Fe e P contidas na solução aquosa de NaOH foram determinadas em quantidade pela análise ICP. Então, a razão molar Fe/P na película isolante foi calculada a partir das quantidades por mole. Os resultados estão listados na Tabela 2. Os valores sublinhados na Tabela 2 representam valores numéricos for a da faixa da presente invenção.

[0069] Na avaliação da resistência à ferrugem, foi preparado um corpo de prova a partir de cada chapa de aço elétrico, gotas líquidas de soluções de cloreto de sódio diferentes em concentração foram agregadas em 0,5 μl à superfície do corpo de prova e secadas, e o corpo de prova foi mantido em uma atmosfera com temperatura e umidade constantes de uma temperatura de 50°C e uma umidade relativa RH de 90% por 48 horas. As concentrações das soluções de cloreto de sódio foram 0,001% em massa, 0,01% em massa, 0,02% em massa, 0,03% em massa, 0,10% em massa, 0,20% em massa, 0,30% em massa, e 1,0% em massa. Posteriormente, foi observada a presença ou ausência de ferrugem, e foi identificada a concentração limite de cloreto de sódio (NaCl) de cada corpo de prova. Esse resultado está listado também na Tabela 2.

[0070] Na avaliação da capacidade de soldagem, a corrente de soldagem foi 120 A, uma La-W (2,4 mm Φ) foi usada como eletrodo, o vão foi 1,5 mm, a taxa de fluxo de um gás Ar foi 6 l/min, e a pressão de fixação foi de 50 kg/cm2, a soldagem foi executada a várias velocida- des de soldagem. Então foi especificada a velocidade máxima de soldagem na qual uma bolha não foi gerada. Os resultados estão também mostrados na Tabela 2. Tabela 2

[0071] Como listado na Tabela 2, tanto uma concentração limite de cloreto de sódio de 0,10% em massa ou mais quanto uma velocidade de soldagem de 100 cm/min foram obtidas nas amostras N° 10 a N° 16 dentro da faixa da presente invenção. Em outras palavras, uma boa resistência à ferrugem e uma boa capacidade de soldagem foram obtidas.

[0072] Nas amostras N° 1 a N° 9 e N° 18 a N° 21, a concentração limite de cloreto de sódio foi 0,03% em massa ou menos ou a velocidade de soldagem foi 50 cm/min, porque a razão molar Fe/P estava fora da faixa de mais de 0,1 e não mais que 0,65. Em outras palavras, a resistência à ferrugem ou a capacidade de soldagem ou ambas foram baixas.

Aplicabilidade Industrial

[0073] A presente invenção é aplicável, por exemplo, em uma in dústria de produção de uma chapa de aço elétrico e em uma indústria que use a chapa de aço elétrico.

Claims

1. Chapa de aço elétrico, caracterizada pelo fato de que compreende: um material base de aço elétrico; e uma película isolante formada em uma superfície do material base, em que a película de isolamento contém um fosfato de um ou mais elementos selecionados do grupo consistindo de Al, Zn, Mg e Ca, e em que a proporção da quantidade por mole (mol)de átomos de Fe em relação à quantidade por mole (mol) de átomos de P na película isolante é maior que 0,1 mas não maior que 0,65, em que uma concentração limite de cloreto de sódio da chapa de aço elétrica é de 0,1% em massa ou mais e em que a concentração limite de cloreto de sódio é a concentração da solução de cloreto de sódio com a qual a chapa de aço elétrica não enferruja, determinada pela aplicação de gotículas líquidas de 0,5 μL de soluções de cloreto de sódio de concentração diferente para a superfície da chapa de aço elétrica com filme isolante e secagem, e mantendo a chapa de aço elétrica em uma atmosfera com temperatura e umidade constantes de uma temperatura de 50°C e umidade relativa do ar de 90% por 48 horas e observando a presença ou ausência de ferrugem.

2. Chapa de aço elétrico de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a película isolante contém uma resina orgânica.