BR112018000446B1

BR112018000446B1 - Chapa de aço revestida com um revestimento metálico, peça revestida com um revestimento metálico

Info

Publication number: BR112018000446B1
Application number: BR112018000446-4A
Authority: BR
Inventors: Christian Allely; Tiago Machado Amorim; Joost DE STRYCKER; Krista Godelieve Oscar Van Den Bergh
Original assignee: Arcelormittal
Priority date: 2015-07-30
Filing date: 2016-07-08
Publication date: 2021-12-21
Also published as: WO2017017483A1; CN112981298A; US20190218651A1; EP3521481A1; EP3521481B1; ES2741361T3; BR112018000446A2; KR20190105115A; CN110512162A; MA42515B1; MX2018001305A; EP3329028A1; JP2018528324A; MA42515A; PL3329028T3; CA2990366A1; RU2684801C1; JP2020056099A; JP6908659B2; CN107849673A

Abstract

a presente invenção refere-se a uma folha de aço revestida com um revestimento metálico que compreende a partir de 2,0 a 24,0% em peso de zinco, a partir de 7,1 a 12,0% em peso de silício, opcionalmente, a partir de 1,1 a 8,0% em peso de magnésio e, opcionalmente, elementos adicionais escolhidos a partir de pb, ni, zr, ou hf, em que o teor em peso de cada elemento adicional é inferior a 0,3% em peso, em que o saldo é alumínio e, opcionalmente, impurezas inevitáveis e elementos residuais, em que a relação al/zn é acima de 2,9.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção se refere a uma chapa de aço revestida com um revestimento metálico. A invenção é particularmente bem adequada para a fabricação de veículos automotivos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Os revestimentos com base em zinco são usados de modo geral devido ao fato de que os mesmos proporcionam uma proteção contra corrosão devido à proteção de barreira e à proteção catódica. O efeito de barreira é obtido pela aplicação de um revestimento metálico na superfície de aço. Portanto, revestimentos metálicos impedem o contato entre o aço e a atmosfera corrosiva. O efeito de barreira é independente da natureza do revestimento e do substrato. Pelo contrário, a proteção catódica sacrificial é com base no fato de que o zinco é um metal menos nobre que o aço. Portanto, caso a corrosão ocorra, o zinco é consumido preferencialmente ao aço. A proteção catódica é essencial em áreas em que o aço é exposto diretamente à atmosfera corrosiva, como bordas cortadas em que o zinco circundante será consumido antes do aço.

[003] Entretanto, quando o processo de endurecimento por prensagem é realizado em tais chapas de aço revestidas de zinco, por exemplo, por estampagem a quente, microrrachaduras são observadas no aço que se espalham a partir do revestimento. Adicionalmente, a etapa de pintar algumas das peças endurecidas revestidas com zinco necessita de operações de lixação antes da fosfatação, devido à presença de uma camada fraca de óxidos na superfície da peça.

[004] Outros revestimentos metálicos normalmente usados para a produção de veículo automotivo são revestimentos com base em alumínio e silício. Não existe microrrachadura no aço quando o processo de endurecimento por prensagem é realizado devido à presença de uma camada intermetálica Al-Si-Fe. Além disso, os mesmos têm uma boa aptidão para a pintura. Os mesmos proporcionam uma proteção por efeito de barreira e podem ser soldados. Entretanto, os mesmos não proporcionam uma proteção catódica ou os mesmos têm uma proteção catódica muito baixa.

[005] O pedido de patente no EP1225246 revela um material chapeado por liga de Zn-Al-Mg-Si em que o revestimento compreende, em termos de % em peso, Al: pelo menos 45% e não mais que 70%, Mg: pelo menos 3% e menos que 10%, Si: pelo menos 3% e menos que 10%, com o remanescente de Zn e impurezas inevitáveis, em que a relação Al/Zn é 0,892,75 e a camada de chapeamento contém uma fase de Mg2Si volumosa. O mesmo também revela um material de aço chapeado por liga de Zn-Al-Mg-Si em que o revestimento compreende, em termos de % em peso, Al: pelo menos 45% e não mais que 70%, Mg: pelo menos 1% e menos que 5%, Si: pelo menos 0,5% e menos que 3%, com o remanescente de Zn e impurezas inevitáveis, em que a relação Al/Zn é 0,89-2,75 e a camada de chapeamento contém uma fase de Mg2Si incrustada. Esses revestimentos específicos mostram resistência à corrosão sem pintura e resistência à fluência de borda em seções de borda cortada após a pintura.

[006] Entretanto, a fabricação de fases de Mg2Si específicas, incrustadas ou volumosas, é complexa. De fato, a mesma depende do tamanho e da relação do tamanho destinado de diâmetro curto em relação ao diâmetro longo das fases de Mg2Si, conforme observado com um corte transversal polido de 5°. O tamanho é afetado mais predominantemente pela velocidade de resfriamento após o chapeamento por imersão a quente. Além disso, a fabricação das fases de Mg2Si também depende da quantidade de Mg e Si.

[007] A partir de um ponto de vista industrial, fases de Mg2Si podem ser difíceis de obter devido a esses critérios específicos. Por esse motivo, existe um risco de que a fase de Mg2Si desejada não seja obtida.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[008] O propósito da invenção é fornecer uma chapa de aço revestida fácil de formar que tem uma proteção reforçada contra corrosão, isto é, uma proteção catódica sacrificial em adição à proteção de barreira, antes de e após a conformação.

[009] Em termos de corrosão protetora sacrificial, o potencial eletroquímico deve ser pelo menos 50mV mais negativo que o potencial do aço, isto é, um potencial máximo de -0,78V em relação a um eletrodo de calomelano saturado (SCE). É preferencial não diminuir o potencial a um valor de -1,4V/SCE, mesmo -1,25V/SCE, que envolveria um consumo rápido e diminuiria finalmente o período de proteção do aço.

[0010] Isso é atingido fornecendo-se a chapa de aço revestida com um revestimento metálico de acordo com a reivindicação 1. A chapa de aço revestida pode também compreender quaisquer características das reivindicações 2 a 19 tomadas individualmente ou em combinação.

[0011] A invenção também cobre peças revestidas com um revestimento metálico que tem uma proteção catódica sacrificial de acordo com a reivindicação 20. A peça pode também compreender quaisquer características das reivindicações 21 a 24.

[0012] A invenção também cobre o uso de uma peça revestida para a fabricação de um veículo automotivo de acordo com a reivindicação 25.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0013] Para ilustrar a invenção, várias realizações e ensaios de exemplos não-limitantes serão descritos, particularmente, com referência à Figura a seguir: - a Figura 1 ilustra um ciclo de corrosão que corresponde a 168 horas da norma VDA 233-102.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[0014] Outras características e vantagens da invenção serão evidentes a partir da descrição detalhada da invenção a seguir.

[0015] Qualquer aço pode ser vantajosamente usado na moldura da invenção. Entretanto, caso um aço que tem resistibilidade mecânica seja necessário, em particular, para peças de estrutura de veículo automotivo, um aço que tem uma resistência à tração superior a 500MPa, vantajosamente entre 500 e 2000MPa antes de ou após tratamento a quente, pode ser usado. A composição de peso da chapa de aço é preferencialmente como a seguir: 0,03% <C <0,50%; 0,3% <Mn <3,0%; 0,05% <Si <0,8%; 0,015% <Ti <0,2%; 0,005% <Al <0,1%; 0% <Cr <2,50%; 0% <S <0,05%; 0% <P<0,1%; 0% <B <0,010%; 0% <Ni <2,5%; 0% <Mo <0,7%; 0% <Nb <0,15%; 0% <N <0,015%; 0% <Cu <0,15%; 0% <Ca <0,01%; 0% <W <0,35%, em que o saldo é ferro e impurezas inevitáveis a partir da fabricação do aço.

[0016] Por exemplo, a chapa de aço é 22MnB5 com a composição a seguir: 0,20% <C <0,25%; 0,15% <Si <0,35%; 1,10% <Mn <1,40%; 0% <Cr <0,30%; 0% <Mo <0,35%; 0% <P <0,025%; 0% <S <0,005%; 0,020% <Ti <0,060%; 0,020% <Al <0,060%; 0,002% <B <0,004%, em que o saldo é ferro e impurezas inevitáveis a partir da fabricação do aço.

[0017] A chapa de aço pode ser Usibor®2000 com a composição a seguir: 0,24% <C <0,38%; 0,40% <Mn <3%; 0,10% <Si <0,70%; 0,015% <Al <0,070%; 0 % <Cr <2%; 0,25% <Ni <2%; 0,020% <Ti <0,10%; 0% <Nb <0,060%; 0,0005% <B <0,0040%; 0,003% <N <0,010%; 0,0001% <S <0,005%; 0,0001% <P <0,025%; em que é entendido que os teores de titânio e nitrogênio satisfazem Ti/N > 3,42; e que os teores de carbono, manganês, crômio e silício satisfazem:

[0018] a composição que compreende opcionalmente um ou mais dentre os seguintes: 0,05% <Mo <0,65%; 0,001% <W <0,30%; 0,0005% <Ca <0,005%, em que o saldo é ferro e impurezas inevitáveis a partir da fabricação do aço.

[0019] Por exemplo, a chapa de aço é Ductibor®500 com a composição a seguir: 0,040% <C <0,100%; 0,80% <Mn <2,00%; 0% <Si <0,30%; 0% <S <0,005%; 0% <P <0,030%; 0,010% <Al <0,070%; 0,015% <Nb <0,100%; 0,030% <Ti <0,080%; 0% <N <0,009%; 0% <Cu <0,100%; 0% <Ni <0,100%; 0% <Cr <0,100%; 0% <Mo <0,100%; 0% <Ca <0,006%, em que o saldo é ferro e impurezas inevitáveis a partir da fabricação do aço.

[0020] A chapa de aço pode ser obtida por laminação a quente e, opcionalmente, por laminação a frio em função da espessura desejada, que pode ser, por exemplo, entre 0,7 e 3,0mm.

[0021] A invenção se refere a uma chapa de aço revestida com um revestimento metálico que compreende a partir de 2,0 a 24,0% em peso de zinco, a partir de 7,1 a 12,0% em peso de silício, opcionalmente, a partir de 1,1 a 8,0% em peso de magnésio e, opcionalmente, elementos adicionais escolhidos a partir de Pb, Ni, Zr, ou Hf, em que o teor em peso de cada elemento adicional é inferior a 0,3% em peso, em que o saldo é alumínio e, opcionalmente, impurezas inevitáveis e elementos residuais, em que a relação Al/Zn é acima de 2,9. Os revestimentos metálicos de acordo com a invenção têm uma elevada proteção sacrificial.

[0022] Preferencialmente, o revestimento metálico não compreende elementos selecionados dentre Cr, Mn, Ti, Ce, La, Nd, Pr, Ca, Bi, In, Sn e Sb ou suas combinações. Em uma outra realização preferencial, o revestimento metálico não compreende qualquer dentre os seguintes compostos: Cr, Mn, Ti, Ce, La, Nd, Pr, Ca, Bi, In, Sn e Sb. De fato, sem desejar ser limitado por qualquer teoria, parece que quando esses compostos estão presentes no revestimento, existe um risco de que as propriedades do revestimento, tal como potencial eletroquímico, sejam alteradas, devido a suas interações possíveis com os elementos essenciais dos revestimentos.

[0023] Preferencialmente, a relação Al/Zn é abaixo de ou igual a 8,5. Preferencialmente, a relação Al/Zn é entre 3,0 e 7,5, vantajosamente entre 4,0 e 6,0. Sem desejar ser limitado por qualquer teoria, parece que caso essas condições não sejam atingidas, existe um risco de que a proteção sacrificial diminua devido ao fato de que fases ricas em zinco não estão em quantidade suficiente no revestimento.

[0024] Em uma realização preferencial, a camada de revestimento compreende adicionalmente uma fase de Al-Zn.

[0025] Vantajosamente, o revestimento metálico compreende a partir de 10,0 a 20,0%, preferencialmente a partir de 10,0 a 15,0%, em peso de zinco.

[0026] Preferencialmente, o revestimento metálico compreende a partir de 8,1 a 10,0% em peso de silício.

[0027] Vantajosamente, o revestimento compreende a partir de 3,0 a 8,0% em peso de magnésio, preferencialmente, a partir de 3,0 a 5,0% em peso de magnésio. Sem desejar ser limitado por qualquer teoria, foi descoberto que a adição de magnésio na faixa acima melhora adicionalmente as propriedades de anti-corrosão.

[0028] Preferencialmente, a microestrutura do dito revestimento que compreende uma fase de Mg2Si. Em uma outra realização preferencial, a microestrutura do dito revestimento compreende adicionalmente uma fase de MgZn2.

[0029] Vantajosamente, a quantidade de alumínio é acima de 71%, preferencialmente, acima de 76%, em peso.

[0030] O revestimento pode ser depositado por quaisquer métodos conhecidos pelo indivíduo versado na técnica, por exemplo, processo de galvanização por imersão a quente, processo de eletrogalvanização, deposição de vapor física, tais como deposição de vapor a jato ou magnetron de crepitação. Preferencialmente, o revestimento é depositado por um processo de galvanização por imersão a quente. Nesse processo, a chapa de aço obtida por laminação é imersa em um banho de metal em fusão.

[0031] O banho compreende zinco, silício, alumínio e opcionalmente magnésio. O mesmo pode compreender elementos adicionais escolhidos a partir de Pb, Ni, Zr, ou Hf, em que o teor em peso de cada elemento adicional é menos que 0,3% em peso. Esses elementos adicionais podem aperfeiçoar dentre outros, a ductilidade e a adesão de revestimento na chapa de aço.

[0032] O banho pode conter também impurezas inevitáveis e elementos residuais a partir de lingotes de alimentação ou a partir da passagem da chapa de aço no banho fundido. O elemento residual pode ser ferro com um teor de até 3,0% em peso.

[0033] A espessura do revestimento é normalmente entre 5 e 50 μm, preferencialmente, entre 10 e 35 μm, vantajosamente, entre 12 e 18 μm ou entre 26 a 31 μm. A temperatura de banho é normalmente entre 580 e 660°C.

[0034] Após a deposição do revestimento, a chapa de aço é normalmente esfregada com bocais que ejetam gás em ambos os lados da chapa de aço revestida. A chapa de aço revestida é então resfriada. Preferencialmente, a velocidade de resfriamento é acima de ou igual a 15°C.s-1 entre o início da solidificação e o final da solidificação. Vantajosamente, a velocidade de resfriamento entre o início e o final da solidificação é superior ou igual a 20°C.s-1.

[0035] Então, uma passagem de película pode ser realizada e permite o trabalho de endurecimento da chapa de aço revestida e lhe dá uma rugosidade que facilita a moldagem subsequente. Um desengorduramento e um tratamento superficial podem ser aplicados para aperfeiçoar, por exemplo, ligação adesiva ou resistência à corrosão.

[0036] Então, a chapa de aço revestida de acordo com a invenção pode ser conformada por qualquer método conhecido pelo indivíduo versado na técnica, por exemplo, estampagem a frio e/ou conformação a quente.

[0037] Em uma realização preferencial, a peça é obtida por estampagem a frio. Nesse caso, a chapa de aço revestida é cortada para obter um bloco bruto e, então, estampada a frio a fim de obter uma peça.

[0038] Em uma outra realização preferencial, a peça revestida é obtida por um processo de endurecimento por prensagem que inclui a conformação a quente. Nesse caso, esse método compreende as etapas a seguir: A) a provisão de uma chapa de aço pré-revestida com um revestimento metálico que compreende a partir de 2,0 a 24,0% em peso de zinco, a partir de 7,1 a 12,0% em peso de silício, opcionalmente, a partir de 1,1 a 8,0% em peso de magnésio e, opcionalmente, elementos adicionais escolhidos a partir de Pb, Ni, Zr, ou Hf, em que o teor em peso de cada elemento adicional é menos que 0,3% em peso, em que o saldo é alumínio e impurezas inevitáveis e elementos residuais, em que a relação Al/Zn é acima de 2,9; B) o corte da chapa de aço revestida para obter um bloco bruto; C) o tratamento térmico do bloco bruto a uma temperatura entre 840 e 950°C para obter a microestrutura completamente austenítica no aço; D) a transferência do bloco bruto para dentro de uma ferramenta de prensagem; E) a conformação a quente do bloco bruto para obter uma peça; e F) o resfriamento da peça obtida na etapa E) a fim de obter uma microestrutura em aço que é martensítica ou martensito-bainítica ou feita de pelo menos 75% de ferrita equiaxial, a partir de 5 a 20% de martensita e bainita em quantidade menor que ou igual a 10%.

[0039] De fato, após a provisão da chapa de aço pré-revestida com o revestimento metálico de acordo com a presente invenção, o corte para obter um bloco bruto. Um tratamento térmico é aplicado ao bloco bruto em uma fornalha sob atmosfera não-protetora em uma temperatura de austenitização Tm, normalmente entre 840 e 950°C, preferencialmente 880 a 930°C. Vantajosamente, o dito bloco bruto é mantido durante um tempo de amostragem tm entre 1 a 12 minutos, preferencialmente entre 3 a 9 minutos. Durante o tratamento térmico antes da conformação a quente, o revestimento forma uma camada de liga que tem a resistência elevada à corrosão, abrasão, desgaste e fadiga.

[0040] Após o tratamento térmico, o bloco bruto é então transferido para uma ferramenta de conformação a quente e formado a quente a uma temperatura entre 600 e 830°C. A conformação a quente compreende a estampagem a quente e a conformação por rolos. Preferencialmente, o bloco bruto é estampado a quente. A peça é então resfriada na ferramenta de conformação a quente ou após a transferência para uma ferramenta de resfriamento específica.

[0041] A velocidade de resfriamento é controlada em função da composição do aço, de tal modo que a microestrutura final após a conformação a quente compreende principalmente martensita, preferencialmente contém martensita, ou martensita e bainita, ou é feita de pelo menos 75% de ferrita equiaxial, a partir de 5 a 20% de martensita e bainita em quantidade menor que ou igual a 10%.

[0042] A peça revestida de acordo com a invenção pode ser, portanto, obtida por conformação a quente ou a frio, porém, também por qualquer combinação adequada de estampagem a frio e conformação a quente.

[0043] Em uma realização preferencial, a peça é uma peça de aço endurecida por prensagem que tem uma espessura variável, isto é, a peça de aço endurecida por prensagem da invenção pode ter uma espessura que não é uniforme, porém, que pode variar. De fato, é possível atingir o nível de resistência mecânica desejado nas zonas que são as mais submetidas a pressões externas, e poupar peso nas outras zonas da peça endurecida por prensagem que contribui, portanto, para a redução de peso do veículo. Em particular, as peças com espessura não-uniforme podem ser produzidas por laminação flexível contínua, isto é, por um processo em que a espessura de chapa obtida após a laminação é variável na direção de laminação, em relação com a carga que foi aplicada através dos laminadores à chapa durante o processo de laminação.

[0044] Portanto, dentro das condições da invenção, é possível fabricar vantajosamente peças de veículo com espessura que varia a fim de obter, por exemplo, um bloco bruto laminado adaptado. Especificamente, a peça pode ser um trilho frontal, um membro transversal de apoio, um membro de soleira lateral, um membro transversal de painel de instrumentos, um reforço de piso frontal, um membro transversal de piso traseiro, um trilho traseiro, um pilar-B, um anel de porta ou uma espingarda.

[0045] Para a aplicação automotiva, após a etapa de fosfatação, a peça é imersa em um banho de eletrorrevestimento. Normalmente, a espessura da camada de fosfato é entre 1 e 2 μm e a espessura da camada de eletrorrevestimento é entre 15 e 25 μm, preferencialmente, inferior ou igual a 20 μm. A cataforese camada assegura uma proteção adicional contra corrosão.

[0046] Depois da etapa de eletrorrevestimento, outras camadas de tinta podem ser depositadas, por exemplo, um primeiro revestimento de tinta, uma camada de base e uma camada de revestimento superior.

[0047] Antes de aplicar o eletrorrevestimento na peça, a peça é previamente desengordurada e fosfatada, de modo a assegurar a adesão da cataforese.

[0048] A invenção será agora explicada em ensaios conduzidos apenas por informações. Não são limitantes.

EXEMPLOS

[0049] Para todas as amostras, chapas de aço usadas são 22MnB5. A composição do aço é como a seguir: C = 0,2252%; Mn = 1,1735%; P = 0,0126%, S = 0,0009%; N = 0,0037%; Si = 0,2534%; Cu = 0,0187%; Ni = 0,0197%; Cr = 0,180%; Sn = 0,004%; Al = 0,0371%; Nb = 0,008%; Ti = 0,0382%; B = 0,0028%; Mo = 0,0017%; As = 0,0023% e V = 0,0284%.

[0050] Todos os revestimentos foram depositados por um processo de galvanização por imersão a quente. Todos os revestimentos têm uma espessura de 15 μm.

EXEMPLO 1: TESTE DE POTENCIAL DE BORDA CORTADA:

[0051] Os ensaios 1 a 4 foram preparados e submetidos a um teste de potencial eletroquímico.

[0052] Um teste que consiste em medir o potencial de bordas cortadas da chapa de aço revestida foi realizado. Para esse fim, cada chapa de aço foi imersa em uma solução que compreende 2,43% em peso de sulfato de sódio e 0,1% em peso de cloreto de sódio. Um eletrodo de calomelano saturado (SCE) foi também imerso dentro da solução. O potencial de acoplamento das bordas cortadas foi medido. Os resultados são mostrados na Tabela 1 a seguir:

*: exemplos de acordo com a invenção.

[0053] Os ensaios de acordo com a invenção (Ensaios 1 a 3) tem um potencial de acoplamento menor que um revestimento que compreende alumínio e 9% em peso de silício. Os potenciais de acoplamento dos Ensaios 1 a 3 estão sob -0,78V/SCE conforme exigido.

EXEMPLO 2: TESTE DE CORROSÃO DE BORDA CORTADA:

[0054] Os ensaios 5 a 12 foram preparados e submetidos a um teste de corrosão para avaliar a proteção de borda cortada das chapas de aço revestidas.

[0055] Todos os ensaios foram imersos em uma solução que compreende 2,43% em peso de sulfato de sódio e 0,1% em peso de cloreto de sódio durante 50 horas. A presença de corrosão nas bordas cortadas da chapa de aço revestida foi observada a olho nu: 0 significa excelente, em outras palavras, existe pouca ou nenhuma corrosão e 5 significa muito ruim, em outras palavras, existe muita corrosão nas bordas cortadas. Os resultados são mostrados na Tabela 2 a seguir:

*: exemplos de acordo com a invenção.

[0056] Os ensaios 5 a 11 têm muito boa proteção contra corrosão nas bordas cortadas da chapa de aço revestida. Em contraste, o Ensaio 12 não mostra resistência suficiente à corrosão nas bordas cortadas.

EXEMPLO 3: TESTE DE COMPORTAMENTO ELETROQUÍMICO:

[0057] Os ensaios 13 a 16 foram preparados e submetidos a um teste de potencial eletroquímico.

[0058] Um teste que consiste em medir o potencial eletroquímico da chapa de superfície de aço revestida foi realizado. Revestimentos e chapas de aço foram separados e imersos em uma solução que compreende 5% em peso de cloreto de sódio com pH 7. Um eletrodo de calomelano saturado (SCE) foi também imerso dentro da solução. O potencial de acoplamento da superfície foi medido ao longo do tempo. Os resultados são mostrados na Tabela 3 a seguir:

*: exemplos de acordo com a invenção.

[0059] Os ensaios 13 a 15 são sacrificiais tal como revestimento de zinco. O potencial de acoplamento está sob -0,78V/SCE conforme exigido.

EXEMPLO 4: TESTE DE CORROSÃO:

[0060] Os ensaios 17 a 20 foram preparados e submetidos a um teste de corrosão para avaliar a proteção das chapas de aço revestidas.

[0061] Um teste, que consiste em submeter a chapa de aço revestida a ciclos de corrosão de acordo com a norma VDA 233-102, foi realizado. Nesse fim, ensaios foram colocados em uma câmara em que uma solução aquosa de cloreto de sódio de 1% em peso foi vaporizada em ensaios com uma velocidade de fluxo de 3mL.h-1. A temperatura varia a partir de 50 a - 15°C e a taxa de umidade varia a partir de 50 a 100%. A Figura 1 ilustra um ciclo que corresponde a 168 horas, isto é, uma semana.

[0062] A presença de corrosão na chapa de aço revestida foi observada a olho nu: 0 significa excelente, em outras palavras, existe pouca ou nenhuma corrosão e 5 significa muito ruim, em outras palavras, existe muita corrosão. Os resultados são mostrados na Tabela 4 a seguir:

*: exemplos de acordo com a invenção, ND: não feito.

[0063] Os ensaios 17 a 19 mostraram proteção excelente contra corrosão, em particular, quando o revestimento compreende magnésio (ensaios 18 e 19).

EXEMPLO 5: TESTE DE CORROSÃO EM ENSAIOS ARRANHADOS:

[0064] Os ensaios 21 a 24 foram preparados e submetidos a um teste de corrosão para avaliar a proteção das chapas de aço revestidas.

[0065] Primeiramente, todos os ensaios foram arranhados em uma largura de 0,5, 1 e 2mm. Então, todos os ensaios foram submetidos a ciclos de corrosão de acordo com a norma VDA 233-102 representada na Figura 1.

[0066] A presença de corrosão na chapa de aço revestida ao redor de arranhaduras foi observada a olho nu: 0 significa excelente, em outras palavras, existe pouca ou nenhuma corrosão ao redor de arranhadura e 5 significa muito ruim, em outras palavras, existe muita corrosão ao redor de arranhadura. Os resultados são mostrados na Tabela 5 a seguir:

*: exemplos de acordo com a invenção.

[0067] Os ensaios de acordo com a invenção (ensaios 21 a 23) têm uma proteção excelente contra corrosão, em particular, quando o revestimento compreende magnésio (Ensaio 22 e 23).

EXEMPLO 6: TESTE DE CORROSÃO EM ENSAIOS TRATADOS A QUENTE E ARRANHADOS:

[0068] Os ensaios 25 a 28 foram preparados e submetidos a um teste de corrosão para avaliar a proteção das chapas de aço revestidas após tratamento de austenitização.

[0069] Todos os ensaios foram cortados a fim de obter um bloco bruto. Os blocos brutos foram então aquecidos a uma temperatura de 900°C durante um tempo de amostragem que varia entre 5 e 10 minutos. Os blocos brutos foram transferidos para dentro de uma ferramenta de prensagem e estampados a quente a fim de obter as peças. Então, as peças foram resfriadas para obter um endurecimento por transformação martensítica. Todos os ensaios foram submetidos a 6 ciclos de corrosão de acordo com a norma VDA 233-102 representada na Figura 1.

[0070] A presença de corrosão na chapa de aço revestida ao redor de arranhaduras foi observada a olho nu: 0 significa excelente, em outras palavras, existe pouca ou nenhuma corrosão ao redor de arranhadura e 5 significa muito ruim, em outras palavras, existe muita corrosão ao redor de arranhadura. Os resultados são mostrados na Tabela 6 a seguir:

*: exemplos de acordo com a invenção.

[0071] Os ensaios 25 a 27 mostram boa proteção contra a corrosão comparados ao revestimento que compreende alumínio e silício (Ensaio 28).

EXEMPLO 7: TESTE DE COMPORTAMENTO ELETROQUÍMICO:

[0072] Os ensaios 29 a 40 foram preparados e submetidos a um teste de potencial eletroquímico após tratamento de austenitização.

[0073] Todos os ensaios foram cortados a fim de obter um bloco bruto. Os blocos brutos foram então aquecidos a uma temperatura de 900°C durante um tempo de amostragem de 5 minutos. Os blocos brutos foram transferidos para dentro de uma ferramenta de prensagem e estampados a quente a fim de obter as peças. Então, as peças foram resfriadas para obter um endurecimento por transformação martensítica.

[0074] Um teste que consiste em medir o potencial eletroquímico da chapa de superfície de aço revestida foi realizado. Revestimentos e chapas de aço foram separados e imersos em uma solução que compreende 5% em peso de cloreto de sódio com pH 7. Um eletrodo de calomelano saturado (SCE) foi também imerso dentro da solução. A potência de proteção sacrificial, também chamada de acoplamento galvânico, foi medida ao longo do tempo. Em outras palavras, foi avaliado por quanto tempo o revestimento permanece sacrificial nessas condições. Os resultados são mostrados na Tabela 7 a seguir:

*: exemplos de acordo com a invenção.

[0075] Os ensaios 32 a 39 de acordo com a presente invenção são e permanecem proteção sacrificial ao longo do tempo.

Claims

1. CHAPA DE AÇO REVESTIDA COM UM REVESTIMENTO METÁLICO, caracterizada por compreender 2,0 a 24,0% em peso de zinco, 7,1 a 12,0% em peso de silício, opcionalmente 1,1 a 8,0% em peso de magnésio e opcionalmente elementos adicionais escolhidos de Pb, Ni, Zr, ou Hf, em que o teor em peso de cada elemento adicional é inferior a 0,3% em peso, em que o saldo é alumínio e opcionalmente impurezas inevitáveis e elementos residuais, em que a relação Al/Zn é acima de 2,9.

2. CHAPA DE AÇO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pela relação Al/Zn ser abaixo de ou igual a 8,5.

3. CHAPA DE AÇO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pela relação Al/Zn ser entre 3,0 e 7,5.

4. CHAPA DE AÇO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pela relação Al/Zn ser entre 4,0 e 6,0.

5. CHAPA DE AÇO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pela microestrutura de revestimento metálico compreender uma fase de Al-Zn.

6. CHAPA DE AÇO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo revestimento compreender 10,0 a 20,0% em peso de zinco.

7. CHAPA DE AÇO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo revestimento compreender 10,0 a 15,0% em peso de zinco.

8. CHAPA DE AÇO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo revestimento compreender 8,1 a 10,0% em peso de silício.

9. CHAPA DE AÇO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo revestimento compreender 3,0 a 8,0% em peso de magnésio.

10. CHAPA DE AÇO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo revestimento compreender 3,0 a 5,0% em peso de magnésio.

11. CHAPA DE AÇO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pela microestrutura do revestimento compreender uma fase de Mg2Si.

12. CHAPA DE AÇO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pela microestrutura do revestimento compreender uma fase de MgZn2.

13. CHAPA DE AÇO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pela quantidade de alumínio ser acima de 71% em peso.

14. CHAPA DE AÇO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada pela quantidade de alumínio ser acima de 76% em peso.

15. CHAPA DE AÇO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizada pela espessura do revestimento ser entre 5 e 50 μm.

16. CHAPA DE AÇO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pela espessura ser entre 10 e 35 μm.

17. CHAPA DE AÇO, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pela espessura ser entre 12 e 18 μm.

18. CHAPA DE AÇO, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pela espessura ser entre 26 e 31 μm.

19. CHAPA DE AÇO, de acordo com qualquer umas das reivindicações 1 a 18, caracterizada pelo revestimento não compreender elementos selecionados dentre Cr, Mn, Ti, Ce, La, Nd, Pr, Ca, Bi, In, Sn e Sb ou suas combinações.

20. PEÇA REVESTIDA COM UM REVESTIMENTO METÁLICO, caracterizada por ser obtida a partir da chapa de aço revestida conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 19 por conformação a quente, estampagem a frio ou ambos.

21. PEÇA, de acordo com a reivindicação 20, caracterizada por ser uma peça de aço endurecida por prensagem que tem uma espessura variável.

22. PEÇA, de acordo com a reivindicação 21, caracterizada pela espessura variável ser produzida por um processo de laminação flexível contínua.

23. PEÇA, de acordo com qualquer umas das reivindicações 20 a 22, caracterizada por ser um bloco bruto laminado adaptado.

24. PEÇA, de acordo com qualquer umas das reivindicações 20 a 23, caracterizada por ser um trilho frontal, um membro transversal de apoio, um membro de soleira lateral, um membro transversal de painel de instrumentos, um reforço de piso frontal, um membro transversal de piso traseiro, um trilho traseiro, um pilar-B, um anel de porta ou uma espingarda.