BR112017015696B1 - Método para preparar uma folha de metal, folha de metal e uso de uma solução aquosa - Google Patents
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Abstract
Trata-se de um método para preparar uma folha de metal (1) que compreende pelo menos as etapas de: fornecer um substrato de aço (3) que tem duas faces (5), para o qual pelo menos uma é revestida com um revestimento de metal (7) que compreende pelo menos 40% em peso de zinco, aplicar na superfície externa (15) do revestimento de metal (7) uma solução aquosa que compreende um aminoácido, e a folha de metal que pode ser obtida.
Description
[0001] A presente invenção refere-se a uma folha de metal que compreende um substrato de aço que tem duas faces, pelo menos uma das quais é revestida com um revestimento de metal que compreende pelo menos 40% em peso de zinco, ao seu método de preparação e ao uso de um aminoácido para aprimorar a resistência à corrosão de folhas de metal revestidas com revestimentos à base de zinco.
[0002] A invenção se refere a uma folha de metal de aço revestida. Antes de serem usadas, as folhas de metal de aço revestidas são geralmente submetidas a diversos tratamentos de superfície.
[0003] O pedido no U.S. 2010/0261024 descreve a aplicação de uma solução aquosa de glicina ou ácido glutâmico em uma forma neutra ou salina em uma folha de metal de aço revestida com um revestimento baseado em zinco para aprimorar a resistência à corrosão da folha de metal.
[0004] O Pedido no WO 2008/076684 descreve a aplicação em uma folha de metal de aço revestida com zinco, em uma folha de metal de aço eletrodeposta com zinco ou em uma folha de metal de aço galvanizada de uma composição de pré-tratamento que consiste em uma solução aquosa que compreende um composto que compreende um metal do grupo IIIB (Sc, Y, La, Ac) ou do grupo IVB (Ti, Zr, Hf, Rf) e um composto baseado em cobre, por exemplo, aspartato ou glutamato de cobre, seguido pela aplicação de uma composição que compreende uma resina de formação de filme e um composto à base de ítrio. A adição de cobre em uma solução que compreende um metal do grupo IIIB ou do grupo IVB é descrita como aprimorando a resistência à corrosão da folha de metal.
[0005] O Pedido no EP 2 458 031 descreve a aplicação em uma folha de metal de aço GI galvanizada, ou liga galvanizada GA, de uma solução para um tratamento de conversão que compreende um composto (A) selecionado dentre compostos de titânio ou zircônio solúveis em água e um composto orgânico (B) que pode ser notoriamente glicina, alanina, asparagina, ácido glutâmico ou aspártico em uma forma neutra ou salina. De acordo com este pedido, o composto (A) forma na folha de metal um filme de conversão que aprimora a compatibilidade da folha de metal com os revestimentos aplicados subsequentemente, tais como tintas cataforéticas, e sua resistência à corrosão. O composto (B) é descrito como estabilizador do composto (A).
[0006] Essas folhas de metal de aço revestidas são, por exemplo, destinadas ao campo automotivo. Os revestimentos de metal que compreendem essencialmente zinco são tradicionalmente usados para sua proteção satisfatória contra corrosão.
[0007] Um objetivo da invenção é fornecer um método para preparar uma folha de metal de aço revestida com um revestimento de metal que compreende zinco que tem uma resistência à corrosão aumentada adicional.
[0008] Para esse propósito, a invenção se refere a um método de acordo com a reivindicação 1.
[0009] O método também pode compreender características das reivindicações 2 a 23, tomadas individualmente ou como uma combinação.
[0010] A invenção também se refere a uma folha de metal de acordo com as reivindicações 24 a 26, e aos usos de acordo com as reivindicações 27 e 28.
[0011] A invenção será agora ilustrada pelos exemplos dados como uma indicação, e não limitadores, e em referência à Figura anexa, que é uma vista em corte esquemática que ilustra a estrutura de uma folha de metal 1 obtida por um método de acordo com a invenção.
[0012] A folha de metal 1 da Figura compreende um substrato de aço 3 coberto em cada uma de suas duas faces 5 com um revestimento de metal 7. Será observado que as espessuras relativas do substrato 3 e dos revestimentos 7 que cobrem o mesmo não foram observadas na Figura de modo a facilitar a representação.
[0013] Os revestimentos 7 presentes em ambas as faces 5 são similares e somente uma será descrita em detalhes subsequentemente. Alternativamente (não mostrado), somente uma das faces 5 tem um revestimento de metal 7.
[0014] O revestimento de metal 7 compreende mais do que 40% em peso de zinco, notoriamente mais do que 50% em peso de zinco, preferencialmente mais do que 70% em peso de zinco, mais preferencialmente mais do que 90%, preferencialmente mais do que 95%, preferencialmente mais do que 99%. O saldo pode consistir nos elementos de metal Al, Mg, Si, Fe, Sb, Pb, Ti, Ca, Sr, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Ni ou Bi, tomadas por si só ou como uma combinação. A medição da composição de um revestimento é geralmente alcançada pela dissolução química do revestimento. O dado resultado corresponde a um teor médio na totalidade da camada.
[0015] O revestimento de metal 7 pode compreender diversas camadas sucessivas de diferentes composições, sendo que cada dessas camadas compreende mais do que 40% em peso de zinco (ou mais, conforme definido acima). O revestimento de metal 7, ou uma de suas camadas constitutivas, também pode ter um gradiente de concentração em um dado elemento de metal. Quando o revestimento de metal 7, ou uma de suas camadas constitutivas, tem um gradiente de concentração de zinco, a proporção média de zinco no revestimento de metal 7, ou em sua camada constitutiva, é de mais do que 40% em peso de zinco (ou mais, conforme definido acima).
[0016] Para produzir a folha de metal 1, é possível, por exemplo, proceder conforme a seguir.
[0017] O método pode compreender uma etapa preliminar para preparar o substrato de aço 3 que tem duas faces 5, pelo menos uma das quais é revestida com um revestimento de metal 7 que compreende pelo menos 40% em peso de zinco. Um substrato de aço 3 é usado, por exemplo, obtido por laminação a quente e, então, por laminação a frio. O revestimento de metal 7 que compreende mais do que 40% em peso de zinco pode ser depositado no substrato 3 por qualquer método de deposição conhecido, notoriamente por eletrodeposição de zinco, deposição de vapor físico (PVD), deposição de vapor a jato (JVD) ou galvanização por imersão a quente.
[0018] De acordo com uma primeira alternativa, o substrato de aço 3 que tem duas faces 5, pelo menos uma das quais é revestida com um revestimento de metal 7 que compreende pelo menos 40% em peso de zinco, é obtido por eletrodeposição de zinco do substrato de aço 3. A aplicação do revestimento pode ocorrer em uma face (a folha de metal 1 então somente compreende um revestimento de metal 7), ou em duas faces (a folha de metal 1 então compreende dois revestimentos de metal 7).
[0019] De acordo com uma segunda alternativa, o substrato de aço 3 que tem duas faces 5, pelo menos uma das quais é revestida com um revestimento de metal 7 que compreende pelo menos 40% em peso de zinco, é obtido por galvanização a quente do substrato de aço 3.
[0020] Em geral, o substrato 3 está então na forma de uma tira que corre através de um banho para depositar o revestimento de metal 7 por galvanização a quente. A composição do banho varia de acordo com a possibilidade de a folha de metal 1 desejada ser uma folha de aço galvanizado GI, uma folha de aço cozido com galvanização (GA) ou uma folha revestida com uma liga de zinco e de magnésio, uma liga de zinco e alumínio ou uma liga de zinco, magnésio e alumínio. O banho também pode conter até 0,3% em peso de elementos opcionais adicionais tais como Si, Sb, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Ni ou Bi. Esses elementos adicionais diferentes podem notoriamente gerar a possibilidade de aprimorar a ductilidade ou a adesão do revestimento de metal 7 no substrato 3. Um técnico no assunto, que conhece seus esforços nas características do revestimento de metal 7, saberá usa-los de acordo com o propósito complementar almejado. O banho pode conter finalmente elementos residuais derivados dos lingotes de suprimento, ou resultantes da passagem do substrato 3 no banho, uma fonte de impurezas inevitáveis no revestimento de metal 7.
[0021] Em uma realização, o substrato de aço 3 que tem duas faces 5, pelo menos uma das quais é revestida com um revestimento de metal 7 que compreende pelo menos 40% em peso de zinco, é uma folha de aço galvanizado GI. O revestimento de metal 7 é então um revestimento de zinco GI. Tal revestimento compreende mais do que 99% em peso de zinco.
[0022] Em outra realização, o substrato de aço 3 que tem duas faces 5, pelo menos uma das quais é revestida com um revestimento de metal 7 que compreende pelo menos 40% em peso de zinco é uma folha de aço galvanizado GA. O revestimento de metal 7 é então um revestimento de zinco GA. Uma folha de aço galvanizado GA é obtida por recozimento de uma folha de aço galvanizado GI. Nesse caso, portanto, o método compreende uma etapa de galvanização a quente do substrato de aço 3, e então uma etapa de recozimento. O recozimento causa a difusão do ferro do substrato de aço 3 no revestimento de metal 7. O revestimento de metal 7 de uma folha de GA compreende tipicamente de 10% a 15% em peso de ferro.
[0023] Em outra realização, o revestimento de metal 7 é uma liga de zinco e de alumínio. O revestimento de metal 7 pode compreender, por exemplo, 55% em peso de alumínio, 43,5% em peso de zinco e 1,5% em peso de silicone, como Aluzinc® comercializado pela ArcelorMittal.
[0024] Em outra realização, o revestimento de metal 7 é uma liga de zinco e magnésio, que compreende preferencialmente mais do que 70% em peso de zinco. Os revestimentos de metal que compreendem zinco e magnésio serão globalmente designados aqui sob o termo de revestimentos de zinco e magnésio ou revestimentos de ZnMg. A adição de magnésio ao revestimento de metal 7 aumenta claramente a resistência à corrosão desses revestimentos, o que pode gerar a possibilidade de reduzir sua espessura ou aumentar a garantia de proteção contra corrosão ao longo do tempo.
[0025] O revestimento de metal 7 pode ser notoriamente uma liga de zinco, magnésio e alumínio, que preferencialmente mais do que 70% em peso de zinco. Os revestimentos de metal que compreendem zinco, magnésio e alumínio serão globalmente designados aqui sob o termo de revestimentos de zinco, alumínio, magnésio ou ZnAlMg. A adição de alumínio (tipicamente da ordem de 0,1% em peso) a um revestimento à base de zinco e de magnésio também gera a possibilidade de aprimorar a resistência à corrosão, e torna a folha revestida mais fácil de ser modelada. Desse modo, os revestimentos de metal que compreendem essencialmente zinco estão atualmente em competição com revestimentos que compreendem zinco, magnésio e opcionalmente alumínio.
[0026] Tipicamente, o revestimento de metal 7 do tipo ZnMg ou ZnAlMg compreendido entre 0,1 e 10% em peso, tipicamente entre 0,3 e 10% em peso, notoriamente entre 0,3 e 4% em peso de magnésio. Abaixo de 0,1% em peso de Mg, a folha revestida resiste menos à corrosão e além de 10% em peso de Mg, o revestimento de ZnMg ou ZnAlMg submetido à oxidação excessiva e não pode ser usado.
[0027] No sentido do presente pedido, quando uma faixa de números é descrita como estando entre um baixo limite e um limite superior, entende-se que esses limites são incluídos. Por exemplo, um revestimento que compreende 0,1% ou 10% em peso de magnésio é incluído quando a expressão “o revestimento de metal 7 compreende entre 0,1 e 10% em peso de magnésio” é usada.
[0028] O revestimento de metal 7 do tipo ZnAlMg compreende alumínio, tipicamente entre 0,5 e 11% em peso, notoriamente entre 0,7 e 6% em peso, preferencialmente entre 1 e 6% em peso de alumínio. Tipicamente, a razão em massa entre magnésio e alumínio no revestimento de metal 7 do tipo ZnAlMg é estritamente menor do que ou igual a 1, preferencialmente, estritamente menor do que 1, e mais preferencialmente estritamente menor do que 0,9.
[0029] A impureza inevitável mais comum presente no revestimento de metal 7 e resultante da passagem do substrato no banho é ferro que pode estar presente em um teor que varia até 3% em peso, geralmente menor ou igual a 0,4% em peso, tipicamente compreendido entre 0,1 e 0,4% em peso relativamente ao revestimento de metal 7.
[0030] As impurezas inevitáveis derivadas dos lingotes de suprimento, para os banhos de ZnAlMg, são geralmente chumbo (Pb), presente em um teor de menos do que 0,01% em peso relativamente ao revestimento de metal 7, Cádmio (Cd), presente em um teor de menos do que 0,005% em peso relativamente ao revestimento de metal 7 e estanho (Sn), presente em um teor de menos do que 0,001% em peso relativamente ao revestimento de metal 7.
[0031] Os elementos adicionais selecionados dentre Si, Sb, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Ni ou Bi podem estar presentes no revestimento de metal 7. O teor em peso de cada elemento adicional é geralmente menor do que 0,3%.
[0032] O revestimento de metal 7 tem geralmente uma espessura de menos ou igual a 25 μm e visa convencionalmente proteger o substrato de aço 3 contra corrosão.
[0033] Depois de depositar o revestimento de metal 7, o substrato 3 é, por exemplo, seco por meio de bocais que projetam gás em qualquer lado do substrato 3.
[0034] O revestimento de metal 7 é então deixado para resfriar de maneira controlada de modo que o mesmo se solidifique. O resfriamento controlado do revestimento de metal 7 é garantido em uma taxa preferencialmente maior ou igual a 15 °C/s ou ainda maior do que 20 °C/s entre o começo da solidificação (isto é, quando o revestimento de metal 7 decai logo abaixo da temperatura do líquido) e o final da solidificação (isto é, quando o revestimento de metal 7 alcança a temperatura do sólido).
[0035] Alternativamente, a drenagem pode ser adaptada a fim de remover o revestimento de metal 7 depositado em uma face 5 de modo que somente uma das faces 5 da folha de metal 1 seja definitivamente revestida com um revestimento de metal 7.
[0036] A tira tratada desse modo pode ser então submetida a uma denominada etapa de encruamento que gera a possibilidade de endurecer a frio o mesmo e de gerar ao mesmo uma aspereza que facilita sua modelagem subsequente.
[0037] A superfície externa 15 do revestimento de metal 7 é submetida a uma etapa de tratamento de superfície que consiste em aplicar na mesma uma solução aquosa que compreende um aminoácido selecionado dentre alanina, arginina, ácido aspártico, cisteína, glutamina, lisina, metionina, prolina, serina, treonina, e uma mistura dos últimos. Cada aminoácido pode estar em uma forma neutra ou salina. No sentido da aplicação, um aminoácido é um dos 22 aminoácidos de geração de proteína (isômero L) ou um de seus isômeros, notoriamente seus isômeros D. O aminoácido é preferencialmente um aminoácido L por razões de custo.
[0038] A invenção se baseia na constatação inesperada de que a aplicação na superfície externa 15 do revestimento de metal 7 de uma solução aquosa que compreende um aminoácido da lista mencionada acima gera a possibilidade de aprimorar a resistência à corrosão da folha obtida. Esse aprimoramento não é observado independente do aminoácido usado. Por exemplo, a resistência à corrosão não foi aprimorada aplicando-se valina em uma folha revestida com um revestimento de metal 7 que compreende pelo menos 40% em peso de zinco. Para o momento, nenhuma teoria foi proposta para explicar o motivo de determinados aminoácidos gerarem a possibilidade de aprimorar a resistência à corrosão e não outros.
[0039] A solução aquosa aplicada pode compreender um aminoácido selecionado dentre alanina, arginina, ácido aspártico, cisteína, glutamina, lisina, metionina, prolina, serina, treonina, e uma mistura dos mesmos, sendo que cada aminoácido está na forma neutra ou salina.
[0040] A solução aquosa aplicada pode compreender um aminoácido selecionado dentre alanina, arginina, ácido aspártico, glutamina, lisina, metionina, prolina, serina, treonina, e uma mistura dos mesmos, sendo que cada aminoácido está em uma forma neutra ou salina. A solução aquosa aplicada pode compreender notoriamente um aminoácido selecionado dentre alanina, ácido aspártico, cisteína, glutamina, metionina, prolina, serina, treonina e uma mistura dos mesmos, sendo que cada aminoácido está em uma forma neutra ou salina.
[0041] A solução aquosa aplicada pode compreender, por exemplo, um aminoácido selecionado dentre alanina, ácido aspártico, glutamina, metionina, prolina, serina, treonina, e uma mistura dos mesmos, sendo que cada aminoácido está em uma forma neutra ou salina.
[0042] Preferencialmente, na primeira alternativa na qual a folha de metal 1 é uma folha de aço eletrodeposta com zinco, o aminoácido da solução aquosa aplicada é selecionado dentre ácido aspártico, cisteína, metionina, prolina e treonina, e uma mistura dos mesmos, sendo que cada aminoácido está em uma forma neutra ou salina, em particular dentre ácido aspártico, metionina, prolina e treonina, e uma mistura dos mesmos, sendo que cada aminoácido está em uma forma neutra ou salina.
[0043] Preferencialmente, na segunda alternativa em que a folha de metal 1 é uma folha obtida por galvanização a quente do substrato de aço 3, o aminoácido da solução aquosa aplicada é selecionado dentre alanina, arginina, glutamina, lisina, metionina, prolina, serina, treonina e uma mistura das mesmas, sendo que cada aminoácido está em uma forma neutra ou salina. Por exemplo, o aminoácido da solução aquosa aplicada é selecionado dentre alanina, glutamina, metionina, prolina, serina, treonina ou uma mistura das mesmas, sendo que cada aminoácido está em uma forma neutra ou salina.
[0044] Preferencialmente, na terceira alternativa em que a folha de metal 1 é igualmente uma folha de aço eletrodeposta com zinco ou uma folha obtida por galvanização a quente do substrato de aço 3, o aminoácido da solução aquosa aplicada é selecionado dentre metionina, prolina e treonina e uma mistura dos mesmos, sendo que cada aminoácido está em uma forma neutra ou salina.
[0045] O aminoácido é notoriamente selecionado dentre prolina em uma forma neutra ou salina, cisteína em uma forma neutra ou salina, ou uma mistura das mesmas. A prolina é particularmente eficiente para aprimorar a resistência à corrosão. A cisteína gera vantajosamente a possibilidade de dosar a quantidade de aminoácido depositada na superfície por sua função de tiol, por exemplo, por espectrometria de fluorescência X (XFS).
[0046] Preferencialmente, o aminoácido é selecionado dentre prolina em uma forma neutra ou salina, treonina em uma forma neutra ou salina, ou uma mistura das últimas. A prolina e treonina geram de fato a possibilidade não somente de aprimorar a resistência à corrosão da folha de metal, mas também aprimorar a compatibilidade da superfície com um adesivo e aprimorar as propriedades tribológicas da superfície da folha (o que a torna bem adaptada à sua modelagem subsequente, notoriamente por estiramento).
[0047] O aprimoramento da compatibilidade da superfície da folha de metal com um adesivo pode ser, por exemplo, demonstrado realizando-se testes de tração em amostras de folhas de metal montadas por meio de um adesivo e opcionalmente envelhecido, até a ruptura do conjunto e medindo-se o estresse por tração máximo e a natureza da ruptura. O aprimoramento das propriedades tribológicas pode ser, por exemplo, mostrado medindo-se o coeficiente de atrito (μ) versus a pressão de contato (MPa), por exemplo, de 0 a 80 MPa.
[0048] É particularmente surpreendente que a treonina e/ou prolina gerem a possibilidade de aprimorar essas três propriedades de uma vez. Sob as condições testadas, os outros aminoácidos não geraram a possibilidade de um aprimoramento dessas três propriedades em nenhum tipo de revestimento de metal que compreende pelo menos 40% em peso de zinco (na melhor das hipóteses, os outros aminoácidos geraram a possibilidade de observar um aprimoramento de duas dessas propriedades, mas não das três).
[0049] A solução aquosa aplicada compreende geralmente de 1 a 200 g/l, notoriamente de 5 g/l a 150 g/l, tipicamente de 5 g/l a 100 g/l, por exemplo, de 10 a 50 g/l de aminoácido em uma forma neutra ou salina ou de uma mistura de aminoácidos nas formas neutra ou salina. O aprimoramento mais significativo da resistência à corrosão do revestimento de metal 7 da folha de metal 1 foi observado com o uso de uma solução aquosa que compreende de 5 g/l a 100 g/l, em particular, de 10 a 50 g/l de um aminoácido ou de uma mistura de aminoácidos.
[0050] A solução aquosa aplicada compreende geralmente de 10 a 1.750 g/l, notoriamente de 40 mmol/l a 1.300 mmol/l, tipicamente de 40 mmol/l a 780 mmol/l, por exemplo, de 90 a 430 mmol/l de aminoácido em uma forma neutra ou salina ou de uma mistura de aminoácidos nas formas neutra ou salina. O aprimoramento mais significativo da resistência à corrosão do revestimento de metal 7 da folha de metal 1 foi observado com o uso de uma solução aquosa que compreende de 40 mmol/l a 870 mmol/l, em particular, de 90 a 430 mmol/l de aminoácido ou de mistura de aminoácidos.
[0051] Evidentemente, as proporções em massa e molares do aminoácido (ou de cada um dos aminoácidos quando uma mistura de aminoácidos é usada) na solução aquosa não podem ser maiores do que as proporções correspondentes ao limite de solubilidade do aminoácido na temperatura na qual a solução aquosa é aplicada.
[0052] Em geral, a porcentagem em massa de extrato seco do aminoácido em uma forma neutra ou salina ou da mistura de aminoácidos em formas neutra ou salina na solução aquosa é maior ou igual a 50%, notoriamente maior ou igual a 65%, tipicamente maior ou igual a 75%, notoriamente maior ou igual a 90%, preferencialmente maior ou igual a 95%. Além disso, em geral, a porcentagem molar de extrato seco do aminoácido em uma forma neutra ou salina na solução aquosa é maior ou igual a 50%, tipicamente maior ou igual a 75%, notoriamente maior ou igual a 90%, preferencialmente maior ou igual a 95%.
[0053] A solução aquosa pode compreender sulfato de zinco e/ou sulfato de ferro. A proporção de sulfato de zinco na solução aquosa é geralmente menor do que 80 g/l, preferencialmente menor do que 40 g/l. Preferencialmente, a solução aquosa é livre de sulfato de zinco e de sulfato de ferro.
[0054] Em geral, a solução aquosa que compreende um aminoácido compreende menos do que 10g/l, tipicamente, menos do que 1g/l, e m geral, menos do que 0,1 g/l, notoriamente, menos do que 0,05 g/l, por exemplo, menos do que 0,01 g/l de íons de zinco. Preferencialmente, a solução aquosa é livre de íon de zinco (adicionalmente aos tratos inevitáveis, que podem, por exemplo, se originar de poluição, pelo substrato, do banho de solução aquosa).
[0055] A solução aquosa que compreende um aminoácido geralmente compreende menos do que 0,005 g/l de íons de ferro. A solução aquosa que compreende um aminoácido geralmente compreende muito poucos íons de metal diferentes de potássio, sódio, cálcio e zinco, tipicamente menos do que 0,1 g/l, notoriamente, menos do que 0,05 g/l, por exemplo, menos do que 0,01 g/l, preferencialmente, menos do que 0,005 g/l de íons de metal diferentes de potássio, sódio, cálcio e zinco. Tipicamente, a solução aquosa é livre de íons de metal diferentes de zinco, cálcio, sódio e potássio. A solução aquosa que compreende um aminoácido compreende geralmente alguns íons de metal diferentes de zinco, tipicamente, menos do que 0,1 g/l, notoriamente, menos do que 0,05 g/l, por exemplo, menos do que 0,01 g/l, preferencialmente, menos do que 0,005 g/l de íons de metal diferentes de zinco. Tipicamente, a solução aquosa é livre de íons de metal diferentes de zinco. Em particular, a solução aquosa que compreende um aminoácido geralmente compreende alguns íons cobalto e/ou de níquel, tipicamente menos do que 0,1 g/l, notoriamente, menos do que 0,05 g/l, por exemplo, menos do que 0,01g/l de íons de cobalto e/ou de níquel. Preferencialmente, a solução aquosa é livre de íons de cobalto e/ou livre de íons de níquel e/ou livre de íons de cobre e/ou livre de íons de cromo. A solução aquosa é livre de um composto que compreende um metal do grupo IIIB (Sc, Y, La, Ac) ou do grupo IVB (Ti, Zr, Hf, Rf). Preferencialmente, a mesma é livre de íons de metal (adicionalmente às impurezas de metal inevitável, que podem, por exemplo, se originar da poluição, pelo substrato, do banho de solução aquosa).
[0056] Em geral, a ausência de íons de metal na solução aquosa pode evitar a perturbação da ação do ingrediente ativo que é o aminoácido ou a mistura de aminoácidos.
[0057] Além disso, a solução aquosa que compreende um aminoácido geralmente compreende menos do que 0,1 g/l, notoriamente, menos do que 0,05 g/l, por exemplo, menos do que 0,01 g/l de compostos que compreendem cromo VI ou, de modo mais geral, cromo. Em geral, a mesma é livre de compostos que compreendem cromo VI, ou de modo mais geral, cromo.
[0058] Ademais, a solução aquosa é geralmente livre de um agente de oxidação.
[0059] Ademais, a solução aquosa é geralmente livre de resina, em particular, de resina orgânica. Uma resina designa um produto polimérico (natural, artificial ou sintética) que é um material bruto para, por exemplo, produzir materiais plásticos, têxteis, tintas (líquidos ou na forma de pó), adesivos, vernizes, espumas poliméricas. A mesma pode ser termoplástica ou termoestável. De modo mais geral, a solução aquosa é geralmente livre de polímero.
[0060] A ausência de resina gera a possibilidade de obter uma camada de tratamento de uma pequena espessura e facilitar assim sua remoção durante o desengorduramento que precede a fosfatagem e pintura. Uma resina tem, sob essas condições, uma tendência de deixar passar resíduos que perturbam a fosfatagem.
[0061] O pH da solução aquosa aplicada é geralmente compreendido de um pH igual a [ponto isoelétrico do aminoácido - 3] em um pH igual ao [ponto isoelétrico do aminoácido + 3], notoriamente, um pH igual ao [ponto isoelétrico do aminoácido - 2] em um pH igual ao [ponto isoelétrico do aminoácido + 2], preferencialmente com um pH igual ao [ponto isoelétrico do aminoácido - 1] em um pH igual ao [ponto isoelétrico do aminoácido + 1]. Por exemplo, quando o aminoácido é prolina para a qual o ponto isoelétrico é 6,3, o pH da solução aquosa é geralmente de 3,3 a 9,3, notoriamente de 4,3 a 8,3, preferencialmente de 5,3 a 7,3.
[0062] O pH da solução aquosa aplicada é geralmente compreendido de um pH igual ao [ponto isoelétrico do aminoácido - 3] em um pH igual ao [ponto isoelétrico do aminoácido + 1], preferencialmente com um pH igual ao [ponto isoelétrico do aminoácido - 3] em um pH igual ao [ponto isoelétrico do aminoácido - 1], notoriamente com um pH igual ao [ponto isoelétrico do aminoácido - 2.5] em um pH igual ao [ponto isoelétrico do aminoácido - 1.5], tipicamente, um pH igual ao [ponto isoelétrico do aminoácido - 2]. Por exemplo, quando o aminoácido é prolina para o qual o ponto isoelétrico é 6,3, o pH da solução aquosa é preferencialmente de 3,3 a 5,3, notoriamente, de 3,8 a 4,8, tipicamente da ordem de 4.0, como 4,3. Tal pH, de fato, gera a possibilidade de promover a ligação entre o aminoácido e o revestimento de metal 7. Em particular, um método aplicado com uma solução que tem tal pH gera a possibilidade de obter uma folha de metal que retém suas propriedades aprimoradas de resistência à corrosão, mesmo quando o mesmo submetido a um tratamento de lavagem/reoleamento. Em geral, uma vez que a folha de metal de acordo com a invenção foi preparada, a mesma pode ser cortada em flancos antes de seu modelamento, tipicamente, por estiramento. De modo a remover as impurezas depositadas na folha de metal derivadas de seu corte, um tratamento de lavagem/reoleamento pode ser aplicado. O último consiste em aplicar nas superfícies da folha de metal um óleo de baixa viscosidade, e então em escovação, e então aplicação de um óleo com maior viscosidade. Sem pretender se limitar a uma teoria particular, presume-se que uma solução que tem tal pH gera a possibilidade de obter o aminoácido em uma forma protonada (NH3+), que promoveria a ligação entre o aminoácido e o revestimento de metal 7 e, portanto, a manutenção do aminoácido na superfície em vez do tratamento de lavagem/reoleamento. Em diferentes pHs e notoriamente maior do que [ponto isoelétrico do aminoácido - 1], a amina do aminoácido não é muito protonada ou não é protonada: as ligações entre o aminoácido e o revestimento de metal 7 serão menos fortes e o aminoácido tenderá a ser mais dissolvido no óleo usado durante o tratamento de lavagem/reoleamento, induzindo à sua remoção pelo menos parcial e, portanto, a propriedades menos satisfatórias de resistência à corrosão.
[0063] Um técnico no assunto sabe como adaptar o pH da solução aquosa, adicionando-se uma base se a intenção for aumentar o pH, ou um ácido, tal como ácido fosfórico, se a intenção for aumentar o mesmo. No sentido da aplicação, uma base ou um ácido está igualmente em uma forma neutra e/ou salina. Em geral, a proporção de ácido é menos do que 10 g/l, notoriamente 1 g/l na solução. Preferencialmente, ácido fosfórico é adicionado em conjunto em sua forma neutra e em sua forma salina (por exemplo, de sódio, cálcio ou mesmo potássio), por exemplo, em uma mistura de H3PO4/NaH2PO4. O ácido fosfórico gera vantajosamente a possibilidade de dosagem da quantidade de solução aquosa (e, portanto, de aminoácido) depositada na superfície por meio dos átomos de fósforo e/ou de sódio, por exemplo, por espectrometria de fluorescência X (XFS).
[0064] Em uma realização, a solução aquosa consiste em uma mistura de água, de aminoácido em uma forma neutra ou salina ou como uma mistura de aminoácidos independentemente nas formas neutra ou salina e opcionalmente, de uma base ou uma mistura de bases, ou um ácido ou uma mistura de ácidos. A base ou o ácido é usado para adaptar o pH da solução aquosa. O aminoácido gera as propriedades para aprimorar a resistência à corrosão. A base ou o ácido geram a possibilidade de reforçar esse efeito. A adição de outros compostos não é exigida.
[0065] No método de acordo com a invenção, a solução aquosa que compreende um aminoácido pode ser aplicada em uma temperatura compreendida entre 20 e 70 °C. O tempo de aplicação da solução aquosa pode ser entre 0,5s e 40s, preferencialmente, entre 2s e 20s.
[0066] A solução aquosa que compreende um aminoácido pode ser aplicada por imersão, aspersão ou qualquer outro sistema.
[0067] A aplicação da solução aquosa na superfície externa 15 do revestimento de metal 7 pode ser realizada por qualquer meio, por exemplo, por imersão, por aspersão ou por revestimento com um rolete (« revestimento de rolete »). A última chance é preferencial visto que a mesma gera a possibilidade de mais controlar mais facilmente a quantidade de solução aquosa aplicada enquanto garante uma distribuição homogênea da solução aquosa na superfície. Em geral, a espessura do filme de humidade que consiste na solução aquosa aplicada na superfície externa 15 do revestimento de metal 7 é de 0,2 a 5 μm, tipicamente, entre 1 e 3 μm.
[0068] Por « aplicação na superfície externa 15 do revestimento de metal 7 de uma solução aquosa que compreende um aminoácido», é dito que a solução aquosa que compreende um aminoácido é colocada em contato com a superfície externa 15 do revestimento de metal 7. Portanto, entende-se que a superfície externa 15 do revestimento de metal 7 não é coberta com uma camada intermediária (um filme, um revestimento ou uma solução) que evitaria o contato da solução aquosa que compreende um aminoácido com a superfície externa 15 do revestimento de metal 7.
[0069] Tipicamente, o método compreende, após a etapa de aplicação na superfície externa 15 do revestimento de metal 7 de uma solução aquosa que compreende um aminoácido, uma etapa de secagem, que gera a possibilidade de obter na superfície externa 15 do revestimento de metal 7, uma camada que compreende (ou consiste em) um aminoácido (na forma neutra ou salina) ou uma mistura de aminoácidos (independentemente nas formas neutras ou formas salinas). A última pode ser realizada submetendo-se a folha de metal 1 a uma temperatura compreendida entre 70 e 120 °C, por exemplo, entre 80 e 100 °C, geralmente por 1 a 30 segundos, notoriamente, 1 a 10 segundos, por exemplo, 2 s. Em particular, um método aplicado com tal etapa de secagem gera a possibilidade de obter uma folha de metal que retém suas propriedades aprimoradas de resistência à corrosão, mesmo quando a mesma foi submetida a um tratamento de lavagem/reoleamento.
[0070] O revestimento de metal 7 da folha de metal 1 obtido é então tipicamente revestido com uma camada que compreende de 0,1 a 200 mg/m2, notoriamente, de 25 a 150 mg/m2, em particular, de 50 a 100 mg/m2, por exemplo, de 60 a 70 mg/m2 de aminoácido (em forma neutra ou salina) ou de uma mistura de aminoácidos (independentemente nas formas neutra e salina). A quantidade de aminoácido depositada na superfície externa 15 do revestimento de metal 7 pode ser determinada pela dosagem da quantidade de aminoácido depositada (por exemplo, por infravermelho), ou mais dosando-se a quantidade de aminoácido restante na solução aquosa (por exemplo, por dosagem de ácido-base e/ou por condutimetria), dado que a concentração inicial de aminoácido da solução aquosa é conhecida. Além disso, quando o aminoácido ou um dos aminoácidos for cisteína, a quantidade de cisteína depositada na superfície pode ser determinada por espectrometria de fluorescência X (XFS).
[0071] Em geral, a camada que compreende um aminoácido (em forma neutra ou salina) ou uma mistura de aminoácidos (independentemente, em formas neutra ou salina) que reveste o revestimento de metal 7 da folha de metal 1 obtida compreende de 50 a 100% em peso, notoriamente, de 75 a 100% em peso, tipicamente de 90 a 100% em peso de aminoácido (na forma neutra ou salina) ou de uma mistura de aminoácidos (independentemente nas formas neutra ou salina).
[0072] O método pode compreender (ou ser livre de) etapas de tratamento de superfície diferentes daquela que consiste na aplicação de uma solução aquosa que compreende um aminoácido (por exemplo, um tratamento de superfície por oxidação alcalina e/ou um tratamento de conversão química). Quando essa etapa (ou etapas) de tratamento de superfície induz à formação de uma camada no revestimento de metal 7, essa outra etapa (ou etapas) de tratamento de superfície é realizada simultaneamente ou após a etapa de aplicar uma solução aquosa que compreende um aminoácido na superfície externa 15 do revestimento de metal 7, de modo que não haja camada intermediária entre a superfície externa 15 do revestimento de metal 7 e a solução aquosa que compreende um aminoácido. Essas etapas de tratamento de superfície supracitadas opcionais podem compreender outras subetapas para enxague, secagem....
[0073] Depois de ter aplicado a solução aquosa que compreende um aminoácido, um filme de graxa ou óleo é geralmente aplicado na superfície externa 15 do revestimento de metal 7 revestido com uma camada que compreende um aminoácido ou uma mistura de aminoácidos de modo a proteger a mesma contra corrosão.
[0074] A tira pode ser opcionalmente enrolada antes de ser armazenada. Tipicamente, antes de modelar a parte, a tira é cortada. Um filme de graxa ou óleo pode ser então novamente aplicado na superfície externa 15 do revestimento de metal 7 revestido com uma camada que compreende um aminoácido ou uma mistura de aminoácidos antes da modelagem.
[0075] Preferencialmente, o método não tem nenhuma etapa de desengorduramento (tipicamente alcançada aplicando-se uma solução aquosa básica com um pH geralmente maior do que 9 na superfície externa 15 do revestimento de metal 7) antes da modelagem. De fato, o tratamento com uma solução aquosa básica na superfície externa 15 do revestimento de metal 7 revestido com uma camada que compreende um aminoácido ou uma mistura de aminoácidos pode induzir à remoção parcial ou total do aminoácido (ou aminoácidos) que foi depositado na superfície externa 15 do revestimento de metal 7, que procura-se evitar.
[0076] A folha de metal pode ser então modelada por qualquer método adaptado à estrutura e ao formato das partes a serem produzidas, preferencialmente por estiramento, tais como, por exemplo, estiramento a frio. A folha de metal 1 modelada corresponde então a uma parte, por exemplo, uma parte automotiva.
[0077] Uma vez que a folha de metal 1 foi modelada, o método pode então compreender (ou estar sem): - uma etapa de desengorduramento, tipicamente alcançada aplicando-se uma solução aquosa básica na superfície externa 15 do revestimento de metal 7, e/ou - por quaisquer outras etapas de tratamento de superfície, por exemplo, uma etapa de fosfatagem, e/ou - uma etapa de cataforese.
[0078] A invenção também se refere à folha de metal 1 que pode ser obtida pelo método. Tal folha de metal compreende pelo menos uma porção de pelo menos uma superfície externa 15 do revestimento de metal 7 revestida com uma camada que compreende de 0,1 a 200 mg/m2, notoriamente de 25 a 150 mg/m2, em particular, de 50 a 100 mg/m2, por exemplo, de 60 a 70 mg/m2 de aminoácido em uma forma neutra ou salina.
[0079] A invenção também se refere ao uso de uma solução aquosa que compreende um aminoácido selecionado dentre alanina, arginina, ácido aspártico, cisteína, glutamina, lisina, metionina, prolina, serina, treonina, e uma mistura dos mesmos, sendo que cada aminoácido está em uma forma neutra ou salina, sendo que a solução aquosa é livre de qualquer composto que compreende um metal do grupo IIIB ou do grupo IVB, para aprimorar a resistência à corrosão em uma superfície externa 15 de um revestimento de metal 7 revestimento pelo menos uma face 5 de um substrato de aço 3, em que o revestimento de metal 7 compreende pelo menos 40% em peso de zinco.
[0080] As realizações preferenciais descritas acima para a solução aquosa, as condições para aplicar a solução aquosa e o revestimento de metal 7 são, evidentemente, aplicáveis.
[0081] A invenção também se refere a um método para aprimorar a resistência à corrosão de uma superfície externa 15 de um revestimento de metal 7 que reveste pelo menos uma face 5 de um substrato de aço 3, que compreende pelo menos as etapas de: - fornecer um substrato de aço 3 que tem duas faces 5, pelo menos uma das quais é revestida com um revestimento de metal 7 que compreende pelo menos 40% em peso de zinco, - aplicação na superfície externa 15 do revestimento de metal 7 de uma solução aquosa que compreende um aminoácido selecionado dentre alanina, arginina, ácido aspártico, cisteína, glutamina, lisina, metionina, prolina, serina, treonina e uma mistura dos mesmos, sendo que cada aminoácido está em uma forma neutra ou salina, sendo que a solução aquosa é livre de qualquer composto que compreende um metal a partir do grupo IIIB ou do grupo IVB.
[0082] As realizações preferenciais descritas acima para a solução aquosa, as condições para aplicar a solução aquosa, o revestimento de metal 7 e as etapas adicionais opcionais no método são, evidentemente, aplicáveis.
[0083] A invenção também se refere ao uso de uma solução aquosa que compreende um aminoácido selecionado dentre prolina, treonina e uma mistura dos mesmos, sendo que a prolina e a treonina estão independentemente em uma forma neutra ou salina, sendo que a solução aquosa é livre de qualquer composto que compreende um metal a partir do grupo IIIB ou do grupo IVB, para: - aprimorar a compatibilidade, com um adesivo 13, de pelo menos uma porção de uma superfície externa 15 de um revestimento de metal 7 que reveste pelo menos uma face 5 de um substrato de aço 3, - aprimorar a resistência à corrosão da superfície externa 15 do revestimento de metal 7 que reveste pelo menos uma face 5 do substrato de aço 3, e - aprimorar as propriedades tribológicas da superfície externa 15 do revestimento de metal 7 que reveste pelo menos uma face 5 do substrato de aço 3, em que o revestimento de metal 7 compreende pelo menos 40% em peso de zinco.
[0084] As realizações preferenciais descritas acima para a solução aquosa, as condições para aplicar a solução aquosa e o revestimento de metal 7 são, evidentemente, aplicáveis.
[0085] A invenção também se refere a um método para: - aprimorar a compatibilidade, com um adesivo 13, de pelo menos uma porção de uma superfície externa 15 de um revestimento de metal 7 que reveste pelo menos uma face 5 de um substrato de aço 3, - aprimorar a resistência à corrosão da superfície externa 15 do revestimento de metal 7 que reveste pelo menos uma face 5 do substrato de aço 3, e - aprimorar as propriedades tribológicas da superfície externa 15 do revestimento de metal 7 que reveste pelo menos uma face 5 do substrato de aço 3, sendo que o dito método compreende pelo menos as etapas de: - fornecer um substrato de aço 3 que tem duas faces 5, pelo menos uma das quais é revestida com um revestimento de metal 7 que compreende pelo menos 40% em peso de zinco, - aplicar na superfície externa 15 do revestimento de metal 7 uma solução aquosa que compreende um aminoácido selecionado dentre prolina, treonina e uma mistura dos mesmos, sendo que a prolina e a treonina estão independentemente em uma forma neutra ou salina, sendo que a solução aquosa é livre de qualquer composto que compreende um metal a partir do grupo IIIB ou do grupo IVB.
[0086] As realizações preferenciais descritas acima para a solução aquosa, as condições para aplicar a solução aquosa, o revestimento de metal 7 e as etapas adicionais opcionais no método são, evidentemente, aplicáveis.
[0087] De modo a ilustrar a invenção, os testes de resistência à corrosão foram alcançados de acordo com os padrões ISO 6270-2 de 2005 e/ou padrões VDA 230-213 de 2008 na folha de aço 1 coberta com um revestimento de metal 7 que compreende cerca de 99% de zinco (folha de aço GI), ou outras amostras de eletrodeposta com folhas de aço de zinco 1 que compreende 100% de zinco (folha de aço EG), no qual foi aplicada: - uma solução aquosa de aminoácido conforme definido acima para o qual o pH fora opcionalmente ajustado adicionando-se H3PO4, e então - Fuchs® 3802-39S óleo em uma quantidade de 3 g/m2, - e que foram então estiradas.
[0088]Aparentemente, as folhas de metal 1 obtidas por um método de acordo com a invenção têm melhor resistência à corrosão. As outras propriedades das folhas de metal 1 obtidas pelo método de acordo com a invenção (propriedades mecânicas, compatibilidade com a cataforese subsequente e/ou fosfatagem e/ou etapas de pintura) não foram degradadas.
[0089] Testes de tração foram alcançados e são descritos como exemplos não limitadores.
[0090] As amostras de folhas de aço 1 cobertas com um revestimento de metal 7 que compreende cerca de 99% de zinco (folha de aço GI), ou outras amostras de folhas de aço 1 que são eletrodepostas com zinco que compreendem 100% de zinco (folha de aço EG) foram usadas.
[0091] Cada espécime 27 foi preparado da seguinte maneira. As abas 29 foram cortadas na folha de metal 1 a ser avaliada. Essas abas 29 têm dimensões de 25 mm *12,5 mm x 0,2 mm.
[0092] As abas 29 foram imersas por um período de imersão de 20 s em uma temperatura de 50 °C em uma solução aquosa de prolina ou treonina para o qual o pH foi ajustado adicionando-se H3PO4, exceto para as folhas de referência (Ref) que não foram submetidas a nenhum tratamento com um aminoácido.
[0093] O óleo Fuchs® 3802-39S foi aplicado nas abas 29 em uma quantidade de 3 g/m2.
[0094] Duas abas 29 foram ligadas de maneira adesiva com uma junta adesiva 31 BM1496V, BM1440G ou BM1044, que são denominadas adesivos “de colisão” à base de epóxi e comercializadas pela Dow® Automotive. Aqueles adesivos foram selecionados visto que os mesmos são adesivos que induzem convencionalmente a rupturas de adesivo antes do envelhecimento e/ou após o envelhecimento do adesivo.
[0095] O espécime 27 formado desse modo foi então colocado em 180 °C e mantido nessa temperatura por 30 minutos, o que permite o cozimento do adesivo.
[0096] Testes de envelhecimento foram realizados com os espécimes 27 para o qual as abas 29 foram ligadas por meio adesivo com o adesivo BM1044. O envelhecimento natural do adesivo é simulado pelo envelhecimento com um cataplasma úmido a 70 °C por 7 ou 14 dias.
[0097] O teste de tração foi então realizado em uma temperatura ambiente de 23 °C impondo-se uma velocidade de tração de 10 mm/min a uma aba 29, em paralelo com a última, enquanto a outra aba 29 do espécime 27 foi anexada. O teste foi continuado até a ruptura do espécime 27.
[0098] Ao fim do teste, o estresse por tração máximo foi observado e a natureza da ruptura (ruptura coesiva, quando a ruptura ocorre na espessura do adesivo - ruptura de adesivo, quando a ruptura ocorre em uma das interfaces entre a folha de metal e o adesivo - ruptura coesiva de superfície, quando a ruptura ocorre no adesivo nos arredores de uma interface entre as abas e a folha de metal) (sendo que é ciente que, na indústria automotiva, tenta-se evitar rupturas adesivas que expressam fraca compatibilidade do adesivo com a folha de metal).
[0099] Na tabela 1, são agrupados os resultados da folha de metal GI.
[0100] Na tabela 2 são agrupados os resultados da folha eletrodeposta com zinco (EG).
[0101] SCR significa ruptura coesiva de superfície.
[0102] Conforme ilustrado pelas tabelas 1 e 2 abaixo, as folhas de metal 1 que sofreram um tratamento com uma solução aquosa que compreende prolina ou treonina, promovem a ocorrência de superfície rupturas coesivas, diferente de com as folhas de referência para as quais mais rupturas adesivas foram certificadas.
[0103] Em particular, nas folhas GI (tabela 1): - Com o adesivo BM1496V, as faces de fratura observadas nos testes com prolina ou treonina consistem exclusivamente em ruptura coesiva de superfície, diferente da referência que não passou por nenhum tratamento (Ref 1) em que 30% de ruptura de adesivo foi certificado; - Com o adesivo BM1440G, a face de fratura observada nos testes com prolina ou treonina também consiste exclusivamente em ruptura coesiva de superfície, diferente da referência que não passou por nenhum tratamento (Ref 2) em que 20% de ruptura de adesivo foi certificado; e - com o adesivo BM1044, é observado que a aderência do adesivo, logo, das folhas de metal com prolina ou treonina (testes 7A a 7C) envelhece melhor do que na referência, após 7 e 14 dias de um cataplasma úmido.
[0104] Em particular, nas folhas de metal eletrodeposta com zinco (tabela 2), com o adesivo BM1496V, as faces de fratura observadas nos testes 8A a 9B com prolina ou treonina em sua maioria, consistem na ruptura coesiva de superfície, diferente da referência que não foi submetida a nenhum tratamento (Ref 6) em que 40% de ruptura de adesivo foi certificada. TABELA 1: ESTRESSES DE TRAÇÃO MÁXIMA E NATUREZAS DA RUPTURA PARA ESPÉCIMES BASEADOS EM FOLHAS DE METAL GI TESTADAS
TABELA 2: ESTRESSES DE TRAÇÃO MÁXIMA E NATUREZAS DA RUPTURA PARA ESPÉCIMES BASEADAS EM FOLHAS DE METAL ELETRODEPOSTAS COM ZINCO TESTADAS 
[0105] Testes para medir o coeficiente de atrito (μ) versus a pressão de contato (MPa) foram alcançados e são descritos como exemplos não limitadores.
[0106] As amostras de folha de aço 1 cobertas com um revestimento de metal 7 que compreende cerca de 99% de zinco (folha de aço GI de grau DX56D, espessura 0,7 mm), as amostras de folha de aço eletrodeposta com zinco 1 para os quais o revestimento compreendido 100% de zinco (folha de aço EG grau DC06, espessura 0,8 mm), amostras de folha de aço 1 Fortiform®eletrodepostas com zinco para as quais o revestimento compreendeu 100% de zinco (7,5 μm em ambas as faces) ou outras amostras de folhas de aço 1 revestidas por deposição por meio de um jato de vapor sônico (Zn JVD) para o qual o revestimento compreendeu 100% de zinco (7,5 μm em ambas as faces) foram usadas.
[0107] Nessas folhas de aço, foram cortadas amostras que têm dimensões de 450 mm *35 mm x espessura (0,7 mm para GI e 0,8 mm para EG). As amostras foram imersas por um período de imersão de 20 s em uma temperatura de 50 °C em uma solução aquosa de prolina ou treonina para a qual o pH fora opcionalmente ajustado adicionando-se H3PO4. Óleo Fuchs® 3802-39S (em uma quantidade de 3 g/m2), Fuchs® 4107S (rejeitado) ou QUAKER 6130 (rejeitado) foram aplicados em uma face das amostras.
[0108] O coeficiente de atrito (μ) foi então medido versus a pressão de contato (MPa) variando-se a pressão de contato de 0 a 80 MPa: - na amostra da folha de metal tratada com a solução aquosa de prolina ou de treonina preparada desse modo, e - em uma amostra de folha de metal revestida não tratada com um aminoácido (controle). - árias fases de teste foram realizadas (fases A, B, e C na tabela 3 abaixo).
[0109] Conforme ilustrado pela tabela 3 abaixo, é observado que a aplicação de uma solução aquosa de prolina ou treonina gera a possibilidade: - de reduzir o coeficiente de atrito conforme comparado a uma folha de metal não tratada revestida com tal solução (controle), e/ou - de evitar um atrito com trepidação ou esfolação (“stick slip”), enquanto em determinadas pressões, esfolação é observada para uma folha de metal revestida não tratada com tal solução (controle), - de reter as propriedades aprimoradas tribológicas, mesmo quando a folha de metal revestida tratada passou por um tratamento de lavagem/reoleamento. TABELA 3: PROPRIEDADES TRIBOLÓGICAS (OBSERVAÇÃO DE ESFOLAÇÃO E UM COEFICIENTE DE ATRITO (μ) VERSUS A PRESSÃO EXERCIDA) PARA AS AMOSTRAS DE FOLHA DE METAL TESTADAS
- EG: substrato eletrodeposto com zinco. - *: pH ajustado adicionando-se H3PO4. - **: teste depois de passar por um tratamento de lavagem/reoleamento.
Claims (28)
1. MÉTODO PARA PREPARAR UMA FOLHA DE METAL (1), caracterizado por compreender pelo menos as etapas de: - fornecer um substrato de aço (3), cuja pelo menos uma face (5) é revestida com um revestimento de metal (7) que compreende pelo menos 40% em peso de zinco, - aplicar na superfície externa (15) do revestimento de metal (7) uma solução aquosa que compreende um aminoácido selecionado dentre alanina, arginina, ácido aspártico, cisteína, glutamina, lisina, metionina, prolina, serina, treonina, e uma mistura dos mesmos, sendo que cada aminoácido está em uma forma neutra ou salina, sendo que a solução aquosa é livre de qualquer composto que compreende um metal a partir do grupo IIIB ou do grupo IVB, e em que a porcentagem em massa como um extrato seco do aminoácido em forma neutra ou salina ou da mistura de aminoácidos nas formas neutra ou salina na solução aquosa é maior ou igual a 75%.
2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender uma etapa preliminar para preparar o substrato de aço (3), cuja a pelo menos uma face (5) é revestida com um revestimento de metal (7), selecionada dentre galvanização a quente, uma deposição a jato de vapor sônico e uma eletrodeposição de zinco do substrato de aço (3).
3. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo revestimento de metal (7) ser selecionado dentre um revestimento de zinco GI, um revestimento de zinco GA, uma liga de zinco e alumínio, uma liga de zinco e magnésio e uma liga de zinco, magnésio e alumínio.
4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo revestimento de metal (7) ser uma liga de zinco e magnésio que compreende entre 0,1 e 10% em peso de Mg e, opcionalmente, entre 0,1 e 20% em peso de Al, sendo que o restante do revestimento de metal é Zn, impurezas inevitáveis e, opcionalmente, um ou vários elementos adicionados selecionados dentre Si, Sb, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Ni ou Bi.
5. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo aminoácido ser selecionado dentre alanina, ácido aspártico, cisteína, glutamina, metionina, prolina, serina, treonina, e uma mistura dos mesmos, sendo que cada aminoácido está em uma forma neutra ou salina.
6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo aminoácido ser selecionado dentre prolina na forma neutra ou salina, cisteína na forma neutra ou salina, e uma mistura das mesmas.
7. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 2 ou 5, caracterizado pelo substrato de aço (3), cuja a pelo menos uma face (5) é revestida com um revestimento de metal (7), ser preparado por eletrodeposição de zinco, e o aminoácido ser selecionado dentre ácido aspártico, cisteína, metionina, prolina e treonina, e uma mistura dos mesmos, sendo que cada aminoácido está na forma neutra ou salina.
8. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo substrato de aço (3), cuja a pelo menos uma face (5) é revestida com um revestimento de metal (7), ser preparado por galvanização a quente e o aminoácido ser selecionado dentre alanina, arginina, glutamina, lisina, metionina, prolina, serina, treonina e uma mistura das mesmas, sendo que cada aminoácido está em uma forma neutra ou salina.
9. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo aminoácido ser prolina na forma neutra ou salina.
10. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5 ou qualquer uma das reivindicações 7 a 8, caracterizado pelo aminoácido ser treonina na forma neutra ou salina.
11. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5 ou qualquer uma das reivindicações 7 a 8, caracterizado pelo aminoácido ser uma mistura de prolina e de treonina, sendo que a prolina e a treonina estão na forma neutra ou salina.
12. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pela solução aquosa compreender de 1 a 200 g/l de aminoácido na forma neutra ou salina ou de uma mistura de aminoácidos nas formas neutra ou salina.
13. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pela solução aquosa compreender de 10 a 1,750 mmol/l de aminoácido na forma neutra ou salina ou de uma mistura de aminoácidos nas formas neutra ou salina.
14. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pela porcentagem em massa em extrato seco do aminoácido na forma neutra ou salina ou da mistura de aminoácidos nas formas neutra ou salina na solução aquosa ser maior ou igual a 90%.
15. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pela solução aquosa ter um pH compreendido entre um pH igual a [ponto isoelétrico do aminoácido -3] e um pH igual ao [ponto isoelétrico do aminoácido +1], preferencialmente compreendido entre um pH igual a [ponto isoelétrico do aminoácido -3] e um pH igual ao [ponto isoelétrico do aminoácido -1].
16. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pela solução aquosa ser aplicada em uma temperatura compreendida entre 20 e 70 °C.
17. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pela solução ser aplicada por um período compreendido entre 0,5 s e 40 s na superfície externa (15) do revestimento de metal (7).
18. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado pela solução ser aplicada por revestimento com um rolete.
19. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado por compreender, após a etapa de aplicar na superfície externa (15) do revestimento de metal (7) uma solução aquosa que compreende um aminoácido, uma etapa de secagem.
20. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pela secagem ser realizada submetendo-se a folha de metal (1) a uma temperatura compreendida entre 70 e 120 °C por 1 a 30 segundos.
21. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizado por compreender, após a etapa de aplicar na superfície externa (15) do revestimento de metal (7) uma solução aquosa que compreende um aminoácido e a etapa de secagem opcional, uma etapa de aplicar um filme de graxa ou óleo na superfície externa (15) do revestimento (7) revestida com uma camada que compreende um aminoácido ou uma mistura de aminoácidos.
22. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 21, caracterizado por compreender, após a etapa de aplicar na superfície externa (15) do revestimento de metal (7) uma solução aquosa que compreende um aminoácido, a etapa de secagem opcional e a etapa opcional de aplicar um filme de graxa ou óleo, uma etapa de modelar a folha de metal (1).
23. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pela modelagem da folha de metal (1) ser alcançada por estiramento.
24. FOLHA DE METAL (1), obtenível por um método, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 23, caracterizada por compreender: um substrato de aço (3); um revestimento de metal (7) que reveste pelo menos uma face (5) do substrato de aço (3), em que o revestimento de metal (7) compreende pelo menos 40% em peso de zinco; e uma camada revestindo uma superfície externa (15), em que a camada consiste em: um aminoácido em uma forma neutra ou salina, o aminoácido sendo selecionado dentre alanina, arginina, ácido aspártico, cisteína, glutamina, lisina, metionina, prolina, serina, treonina, e uma mistura dos mesmos, em que a quantidade de aminoácido ou da mistura é de 0,1 a 200 mg/m2.
25. FOLHA DE METAL (1), obtenível por um método, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 23, caracterizada por compreender: um substrato de aço (3); um revestimento de metal (7) que reveste pelo menos uma face (5) do substrato de aço (3), em que o revestimento de metal (7) compreende pelo menos 40% em peso de zinco; e uma camada revestindo uma superfície externa (15), em que a camada consiste em: um aminoácido em uma forma neutra ou salina, o aminoácido sendo selecionado dentre alanina, arginina, ácido aspártico, cisteína, glutamina, lisina, metionina, prolina, serina, treonina, e uma mistura dos mesmos, em que a quantidade de aminoácido ou da mistura é de 0,1 a 200 mg/m2, e uma base ou uma mistura de bases, ou um ácido ou uma mistura de ácidos.
26. FOLHA (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 24 a 25, caracterizada pela camada compreender de 75 a 100% em peso de aminoácido na forma neutra ou salina, ou de uma mistura de aminoácidos nas formas neutra ou salina.
27. USO DE UMA SOLUÇÃO AQUOSA, que compreende um aminoácido selecionado dentre alanina, arginina, ácido aspártico, cisteína, glutamina, lisina, metionina, prolina, serina, treonina, e uma mistura dos mesmos, sendo que cada aminoácido está na forma neutra ou salina, sendo que a solução aquosa é livre de qualquer composto que compreende um metal a partir do grupo IIIB ou do grupo IVB, e a porcentagem em massa em extrato seco do aminoácido na forma neutra ou salina ou da mistura de aminoácidos nas formas neutra ou salina na solução aquosa é maior ou igual a 75%, caracterizado pela superfície externa (15) do um revestimento de metal (7) revestir pelo menos uma face (5) de um substrato de aço (3), em que o revestimento de metal (7) compreende pelo menos 40% em peso de zinco.
28. USO DE UMA SOLUÇÃO AQUOSA, que compreende um aminoácido selecionado dentre prolina, treonina e uma mistura das mesmas, sendo que a prolina e a treonina estão independentemente em uma forma neutra ou salina, sendo que a solução aquosa é livre de qualquer composto que compreende um metal a partir do grupo IIIB ou do grupo IVB, caracterizado por: - entre um adesivo (13) e pelo menos uma porção de uma superfície externa (15) de um revestimento de metal (7) revestir pelo menos uma face (5) de um substrato de aço (3), e - na superfície externa (15) do revestimento de metal (7) revestir pelo menos uma face (5) do substrato de aço (3), e - m que o revestimento de metal (7) compreende pelo menos 40% em peso de zinco.
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