BR112018005593B1

BR112018005593B1 - Chapa de aço e peça revestida com um revestimento metálico e uso de uma peça

Info

Publication number: BR112018005593B1
Application number: BR112018005593-0A
Authority: BR
Inventors: Christian Allely; Tiago Machado Amorim; Beril Corlu; Joost DE STRYCKER
Original assignee: Arcelormittal
Priority date: 2015-10-05
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2021-08-03
Also published as: ZA201801779B; JP2018535328A; CN108138298A; ES2797428T3; MA47700B1; MX2018004142A; KR20180050699A; WO2017060763A1; EP3359704B1; BR112018005593A2; US10947608B2; HUE049670T2; RU2689824C1; ES2748660T3; PL3359704T3; UA119826C2; HUE045781T2; CA3000582A1; KR102068916B1; US20180274062A1

Abstract

chapa de aço e peça revestida com um revestimento metálico e uso de uma peça. a presente invenção se refere a uma chapa de aço revestida com um revestimento metálico compreendendo de 1,0 a 22,0% em peso de zinco, de 0,1 a 1,0% em peso de titânio, de 1,6 a 15,0% em peso de silício, menos de 0,5% em peso de magnésio, menos de 0,05% em peso de la ou ce ou ambos, menos de 0,2% em peso de sn e, opcionalmente, elementos adicionais escolhidos a partir de sb, pb, ca, mn, cr, ni, zr, in, hf ou bi, o teor em peso de cada elemento adicional sendo inferior a 0,3% em peso, o resto sendo alumínio e, opcionalmente, elementos residuais e impurezas inevitáveis e em que a microestrutura do revestimento não compreende fases binárias de al-zn.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

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

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Os revestimentos à base de zinco são geralmente utilizados porque permitem uma proteção contra corrosão graças à proteção de barreira e proteção catódica. O efeito de barreira é obtido pela aplicação de um revestimento metálico sobre a superfície de aço. Assim, 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 de sacrifício é baseada no fato de que o zinco é um metal menos nobre que o aço. Assim, se ocorrer corrosão, o zinco é consumido preferencialmente ao aço. A proteção catódica é essencial em áreas onde o aço é diretamente exposto à atmosfera corrosiva, como bordas cortadas (cut edges), onde o zinco circundante será consumido antes do aço.

[003] No entanto, devido ao baixo ponto de fusão do zinco, durante a soldagem, existe o risco de o zinco evaporar. Para resolver este problema, é possível reduzir a espessura do revestimento, mas o tempo de proteção contra a corrosão também é reduzido. Além disso, quando o processo de têmpera de prensa é realizado em chapas de aço revestidas com zinco, por exemplo, por estampagem a quente, microfissuras são observadas no aço que se espalha a partir do revestimento. Finalmente, a etapa de pintura de algumas peças temperadas revestidas com zinco requer operações de lixamento antes da fosfatização devido à presença de uma camada fraca de óxidos na superfície da peça.

[004] Outros revestimentos metálicos geralmente utilizados para a produção de veículos automotivos são revestimentos à base de alumínio e silício. Não há microfissura em aço quando o processo de têmpera de prensa é realizado devido à presença de uma camada intermetálica Al-Si-Fe. Além disso, eles têm uma boa aptidão para pintar. Eles permitem uma proteção por efeito de barreira e podem ser soldados. No entanto, eles não permitem uma proteção catódica ou possuem uma proteção catódica muito baixa.

[005] O pedido de patente EP 1225246 revela um material revestido com liga de Zn-Al-Mg-Si em que o revestimento compreende, em termos de % em peso, Al: pelo menos 45% e não superior a 70%, Mg: pelo menos 3% e inferior a 10%, Si: pelo menos 3% e menos de 10%, com o restante sendo Zn e impurezas inevitáveis, em que a relação Al/Zn é de 0,892,75 e a camada de revestimento contém uma fase volumosa de Mg2Si. Descreve também um material de aço revestido com liga de Zn-Al-Mg-Si em que o revestimento compreende, em termos de % em peso, Al: pelo menos 45% e não superior a 70%, Mg: pelo menos 1% e menos de 5%, Si: pelo menos 0,5% e menos de 3%, com o restante sendo Zn e impurezas inevitáveis, em que a relação Al/Zn é de 0,89-2,75 e a camada de revestimento contém uma fase de Mg2Si escamosa. Esses revestimentos específicos mostram resistência à corrosão não pintada e resistência à fluência (creep) das bordas nas seções de borda cortada após a pintura.

[006] Um material de aço revestido com liga de Zn-Al-Mg-Si pode ainda compreender um ou mais de entre In: 0,01-1,0%, Sn: 0,1-10,0%, Ca: 0,01-0,5%, Be: 0,01-0,2%, Ti: 0,01-0,2%, Cu: 0,1-1,0%, Ni: 0,01-0,2%, Co: 0,01-0,3%, Cr: 0,01-0,2%, Mn: 0,01-0,5%, Fe: 0,01-3,0% e Sr: 0,01-0,5%. O objetivo de adicionar um ou mais desses elementos é melhorar ainda mais a resistência à corrosão do revestimento. Na verdade, acredita-se que a adição desses elementos promove ainda mais a passivação do filme produzido na superfície do revestimento.

[007] No entanto, a fabricação de fases específicas de Mg2Si, escamosas ou volumosas, é complexa. De fato, deve-se respeitar o tamanho e a proporção do tamanho médio de diâmetro curto em relação ao diâmetro longo das fases Mg2Si, conforme observado com uma seção transversal polida de 5°. Além disso, a fabricação de fases Mg2Si depende da quantidade de Mg e Si.

[008] Do ponto de vista industrial, as fases Mg2Si podem ser difíceis de obter por causa desses critérios específicos. Portanto, existe o risco de não ser obtida a fase Mg2Si desejada.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[009] O objetivo da invenção é proporcionar uma chapa de aço revestida, fácil de moldar, tendo uma proteção reforçada contra a corrosão, isto é, uma proteção catódica de sacrifício além da proteção de barreira, antes e depois da moldagem.

[010] Em termos de corrosão protetora de sacrifício, 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 preferível não diminuir o potencial em um valor de -1,4 V/SCE, mesmo -1,25 V/SCE, o que implicaria um consumo rápido e, finalmente, diminuiria o período de proteção do aço.

[011] Isto é conseguido proporcionando uma chapa de aço revestida com um revestimento metálico de acordo com a reivindicação 1. A chapa de aço revestida também pode compreender quaisquer características das reivindicações 2 a 15 tomadas sozinhas ou em combinação.

[012] A invenção também abrange peças revestidas com um revestimento metálico com uma proteção catódica de sacrifício de acordo com a reivindicação 16.

[013] A invenção abrange também o uso de uma peça revestida para a fabricação de um veículo automotivo, de acordo com a reivindicação 17.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[014] Para ilustrar a invenção, serão descritas várias formas de realização e ensaios de exemplos não limitativos, particularmente com referência à seguinte figura:

[015] A Figura 1 ilustra um ciclo de corrosão correspondente a 168 horas da norma VDA 233-102.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[016] Outras características e vantagens da invenção se tornarão evidentes a partir da descrição detalhada a seguir da invenção.

[017] Qualquer aço pode ser vantajosamente utilizado na estrutura da invenção. No entanto, no caso de ser necessário aço com alta resistência mecânica, em particular para peças da estrutura de veículo automotivo, pode ser usado aço com uma resistência à tração superior a 500 MPa, vantajosamente entre 500 e 2000 MPa antes ou depois do tratamento térmico. A composição em peso de chapa de aço é de preferência como segue: 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%, o resto sendo ferro e impurezas inevitáveis da fabricação de aço.

[018] Por exemplo, a chapa de aço é 22MnB5 com a seguinte composição: 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%, o resto sendo ferro e impurezas inevitáveis da fabricação de aço.

[019] A chapa de aço pode ser Usibor®2000 com a seguinte composição: 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%; entendendo-se que os teores de titânio e nitrogênio satisfazem Ti/N > 3,42; e que os teores de carbono, manganês, cromo e silício satisfazem:

a composição compreendo , mente, um ou mais dos seguintes: 0,05% < Mo < 0,65%; 0,001% < W < 0,30%; 0,0005% < Ca < 0,005%, o resto sendo ferro e impurezas inevitáveis da fabricação de aço.

[020] Por exemplo, a chapa de aço é Ductibor®500 com a seguinte composição: 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%, o resto sendo ferro e impurezas inevitáveis da fabricação de aço.

[021] A chapa de aço pode ser obtida por laminagem a quente e, opcionalmente, laminagem a frio, dependendo da espessura desejada, que pode ser, por exemplo, entre 0,7 e 3,0 mm.

[022] A invenção se refere a uma chapa de aço revestida com um revestimento metálico compreendendo de 1,0 a 22,0% em peso de zinco, de 0,1 a 1,0% em peso de titânio, de 1,6 a 15,0% em peso de silício, menos de 0,5% em peso de magnésio, menos de 0,05% em peso de La ou Ce ou ambos, menos de 0,2% em peso de Sn e, opcionalmente, elementos adicionais escolhidos a partir de Sb, Pb, Ca, Mn, Cr, Ni, Zr, In, Hf ou Bi, o teor em peso de cada elemento adicional sendo inferior a 0,3% em peso, o resto sendo alumínio e, opcionalmente, elementos residuais e impurezas inevitáveis e em que a microestrutura do revestimento não compreende fases binárias de Al-Zn. Os revestimentos metálicos de acordo com a invenção possuem uma alta proteção de sacrifício. Na verdade, sem querer estar vinculado por qualquer teoria, parece que o titânio, em combinação com zinco, alumínio e silício, atua como elemento de depassivação de alumínio. De fato, o titânio enfraquece a camada de alumina naturalmente presente na superfície do revestimento e, portanto, facilita o contato entre o revestimento metálico e o ambiente, de preferência o filme de água. Como resultado, o potencial eletroquímico do revestimento torna-se mais negativo e a capacidade do revestimento para trazer proteção de sacrifício de aço é aumentada.

[023] O revestimento compreende de 0,1 a 1,0%, vantajosamente de 0,15 a 1,0%, mais preferencialmente de 0,15 a 0,5%, de preferência de 0,15 a 0,30%, mais preferencialmente de 0,20 a 0,30% ou de 0,21 a 0,30% em peso de titânio. De fato, quando a quantidade de titânio é superior a 1,0%, o alto nível de resistência à corrosão desejado não é observado. Além disso, sem querer estar vinculado por qualquer teoria, parece que, quando essa quantidade de titânio está dentro desses intervalos, o aparecimento da ferrugem vermelha é minimizado e, portanto, a proteção contra a corrosão é alta.

[024] O revestimento compreende de 1 a 22%, de preferência de 5,0 a 20%, mais preferencialmente de 10,0 a 20,0% e vantajosamente de 10,0 a 15,0% em peso de zinco. Sem querer estar vinculado por qualquer teoria, parece que o zinco, em combinação com titânio, permite uma diminuição do potencial de acoplamento de revestimento/aço, em meio contendo ou que não contém íons cloreto. Assim, os revestimentos de acordo com a presente invenção permitem uma proteção catódica de sacrifício.

[025] Vantajosamente, os revestimentos de acordo com a presente invenção compreendem de 2,05 a 11,0%, de preferência de 5,0 a 11,0% e mais preferencialmente de 7,0 a 11,0% em peso de silício. O silício permite, entre outras, alta resistência da chapa de aço revestida a altas temperaturas. Assim, as chapas de aço revestidas podem ser utilizadas até 650 °C sem risco de descamação do revestimento. Além disso, o silício evita a formação de uma camada espessa de ferro-zinco intermetálico quando a galvanização por imersão a quente é realizada, dita camada que pode reduzir a adesão e a capacidade de moldagem do revestimento.

[026] De preferência, o revestimento compreende menos de 0,2% em peso de magnésio. Mais preferencialmente, o revestimento não compreende Mg.

[027] De preferência, o revestimento não compreende La, Ce ou ambos.

[028] De preferência, o revestimento não compreende Sn.

[029] Normalmente, em revestimentos que compreendem silício, alumínio e zinco, a microestrutura compreende solução sólida de Zn em fase de Al, fases binárias de Al-Zn e fases ricas em Si. Na presente invenção, a microestrutura do revestimento compreende solução sólida de Zn em fase de Al, fases ricas em Si e não compreende fases binárias de Al-Zn. Na verdade, considera-se que o titânio modifica a microestrutura do revestimento. A microestrutura do revestimento é refinada, torna-se mais homogênea. Além disso, o zinco é mais estabilizado em fase de alumínio. Finalmente, sem querer estar vinculado por qualquer teoria, há menos fases no revestimento e, portanto, menor acoplamento galvânico, de modo que a peça revestida possui uma melhor resistência à corrosão.

[030] Finalmente, o resto do revestimento é alumínio. O alumínio permite uma proteção contra corrosão por efeito de barreira. Também aumenta a temperatura de fusão e a temperatura de evaporação do revestimento, para assim implementar com mais facilidade, em particular por estampagem a quente em uma ampla faixa de temperatura e tempo.

[031] O revestimento pode ser depositado por qualquer método conhecido do técnico no assunto, por exemplo processo de galvanização por imersão a quente, processo de eletrogalvanização, deposição física em fase vapor, tal como deposição em fase vapor a jato ou magnetron de pulverização catódica. De preferência, o revestimento é depositado por processo de galvanização por imersão a quente.

[032] O banho compreende zinco, silício e alumínio. Pode compreender elementos adicionais escolhidos a partir de Sb, Pb, Ca, Mn, Cr, Ni, Zr, In, Hf ou Bi, sendo o teor em peso de cada elemento adicional inferior a 0,3%, de preferência inferior a 0,1%, vantajosamente inferior a 0,05% em peso. Esses elementos adicionais podem melhorar, entre outros, ductilidade, adesão de revestimento na chapa de aço. O técnico no assunto conhece o efeito de tais compostos no revestimento metálico e saberia como usá-los dependendo das propriedades desejadas.

[033] O banho também pode conter impurezas inevitáveis e elementos residuais de lingotes de alimentação ou da passagem da chapa de aço no banho fundido. O elemento residual pode ser ferro com um teor de até 5,0%, de preferência até 3% em peso.

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

[035] Após a deposição do revestimento, a chapa de aço é geralmente limpa com bocais ejetando gás em ambos os lados da chapa de aço revestida. A chapa de aço revestida é então arrefecida. De preferência, a velocidade de arrefecimento é superior ou igual a 15 °C.s-1 entre o início da solidificação e o fim da solidificação. Vantajosamente, a velocidade de arrefecimento entre o início e o fim da solidificação é superior ou igual a 20 °C.s-1.

[036] Em seguida, uma passagem final a frio (skin-pass) pode ser realizada e permite o trabalho de têmpera da chapa de aço revestida e conferindo-lhe uma rugosidade que facilita a posterior moldagem. Um tratamento de desengorduramento e um de superfície podem ser aplicados para melhorar, por exemplo, a ligação adesiva ou a resistência à corrosão.

[037] Em seguida, a chapa de aço revestida de acordo com a invenção pode ser moldada por qualquer método conhecido do técnico no assunto, por exemplo moldagem a frio e/ou moldagem a quente.

[038] Em uma forma de realização preferida, a peça é obtida por moldagem a frio, de preferência por estampagem a frio. Neste caso, a chapa de aço revestida é cortada para obter uma peça em bruto (blank) e, em seguida, estampada a frio para obter uma peça.

[039] Em outra forma de realização preferida, a peça revestida é obtida por um processo de têmpera de prensa incluindo a moldagem a quente. Neste caso, este método compreende as seguintes etapas: A) a provisão de uma chapa de aço pré-revestida com um revestimento metálico compreendendo de 1,0 a 22,0% em peso de zinco, de 0,1 a 1,0% em peso de titânio, de 1,6 a 15,0% em peso de silício, menos de 0,5% peso de magnésio, menos de 0,05% em peso de La ou Ce ou ambos, menos de 0,2% em peso de Sn e, opcionalmente, elementos adicionais escolhidos a partir de Sb, Pb, Ca, Mn, Cr, Ni, Zr, In, Hf ou Bi, o teor em peso de cada elemento adicional sendo inferior a 0,3% em peso, o resto sendo alumínio e, opcionalmente, elementos residuais e impurezas inevitáveis, em que a microestrutura do revestimento não compreende fases binárias de Al-Zn; B) o corte da chapa de aço revestida para obter uma peça em bruto; C) o tratamento térmico da peça em bruto a uma temperatura entre 840 e 950 °C para obter uma microestrutura completamente austenítica no aço; D) a transferência da peça em bruto para uma ferramenta de prensa; E) a moldagem a quente da peça em bruto para obter uma peça; F) o arrefecimento da peça obtida na etapa (E) para obter uma microestrutura em aço que seja martensítica ou martensita-bainítica ou feita de pelo menos 75% de ferrita equiaxial (equiaxed), de 5 a 20% de martensita e bainita em quantidade inferior a ou igual a 10%.

[040] Na verdade, após o fornecimento de chapa de aço pré- revestida com o revestimento metálico de acordo com a presente invenção, a chapa de aço é cortada para obter uma peça em bruto. Um tratamento térmico é aplicado na peça em bruto em um forno sob atmosfera não protetora a uma temperatura de austenitização Tm usualmente entre 840 e 950 °C, de preferência 880 a 930 °C. Vantajosamente, dita peça em bruto é mantida durante um tempo de espera tm entre 1 a 12 minutos, de preferência entre 3 a 9 minutos. Durante o tratamento térmico antes da moldagem a quente, o revestimento forma uma camada de liga com alta resistência à corrosão, abrasão, desgaste e fadiga.

[041] Após o tratamento térmico, a peça em bruto é então transferida para uma ferramenta de moldagem a quente e é moldada a quente a uma temperatura entre 600 e 830 °C. A moldagem a quente compreende a estampagem a quente e a laminação (roll-forming). De preferência, a peça em bruto é estampada a quente. A peça é então arrefecida na ferramenta de moldagem a quente ou após a transferência para uma ferramenta de resfriamento específica.

[042] A velocidade de arrefecimento é controlada dependendo da composição de aço, de tal forma que a microestrutura final após a moldagem a quente compreende principalmente martensita, de preferência contém martensita, ou martensita e bainita, ou é feita de pelo menos 75% de ferrita equiaxial, de 5 a 20% de martensita e bainita em quantidade inferior ou igual a 10%.

[043] Uma peça revestida de acordo com a invenção pode assim ser obtida por moldagem a frio ou a quente, mas também por qualquer combinação adequada de estampagem a frio e moldagem a quente.

[044] Para a aplicação automotiva, após a etapa de fosfatização, a peça é imersa em um banho de eletrodeposição. Normalmente, a espessura da camada de fosfato está entre 1 e 2 μm e a espessura da camada de revestimento por eletrodeposição está entre 15 e 25 μm, de preferência inferior ou igual a 20 μm. A camada de cataforese garante uma proteção adicional contra a corrosão.

[045] Após a etapa de revestimento por eletrodeposição, outras camadas de pintura podem ser depositadas, por exemplo, uma camada preparatória (primer) de pintura, uma camada de camada base e uma camada de revestimento de acabamento.

[046] Antes de aplicar o revestimento por eletrodeposição na peça, a peça é previamente desengordurada e fosfatada de modo a garantir a adesão da cataforese.

[047] A invenção será agora explicada em ensaios realizados apenas para informação. Eles não são limitantes.

EXEMPLOS

[048] Para todas as amostras, as chapas de aço utilizadas são 22MnB5. A composição do aço é a seguinte: 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%.

[049] Todos os revestimentos foram depositados por processo de galvanização por imersão a quente.

EXEMPLO 1: TESTE DE COMPORTAMENTO ELETROQUÍMICO

[050] Os ensaios 1 a 5 foram preparados e submetidos a um teste de potencial eletroquímico.

[051] Em primeiro lugar, após a deposição do revestimento, os ensaios 1 a 4 foram cortados para obter uma peça em bruto. As peças em bruto foram então aquecidas a uma temperatura de 900 °C durante um tempo de espera de 5 minutos. As peças em bruto foram transferidas para uma ferramenta de prensa e estampadas a quente para obter peças. As peças foram arrefecidas para obter uma têmpera por transformação martensítica.

[052] Em seguida, realizou-se um teste consistindo na medição do potencial eletroquímico da chapa de superfície de aço revestida para todos os ensaios. As chapas de aço e os revestimentos foram separados e imersos em uma solução compreendendo 5% em peso de cloreto de sódio a pH 7. Um eletrodo de calomelano saturado (SCE) também foi imerso na solução. O potencial de acoplamento da superfície foi medido ao longo do tempo. Os resultados são apresentados na Tabela 1 a seguir:

* : exemplos de acordo com a invenção.

[053] Os ensaios 1 a 4 são de sacrifício, tais como revestimento de zinco. Os potenciais de acoplamento estão abaixo de -0,78V/SCE, conforme necessário.

EXEMPLO 2: TESTE DE CORROSÃO EXEMPLO 2A

[054] Os ensaios 6 a 9 foram submetidos a um teste de corrosão para avaliar a proteção das chapas de aço revestidas.

[055] Após a deposição do revestimento, todos os ensaios foram marcados. Eles foram submetidos a 1 e depois 6 ciclos de corrosão de acordo com a norma VDA 233-102 representada na Figura 1. Para este fim, os 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 taxa de fluxo de 3mL.h-1. A temperatura variou de 50 a -15 °C e a taxa de umidade variou de 50 a 100%. A Figura 1 ilustra um ciclo que corresponde a 168 horas, isto é, uma semana.

[056] A presença de corrosão na chapa de aço revestida foi observada a olhos nus: 0 significa excelente, ou seja, há pouca ou nenhuma corrosão e 5 significa muito ruim, ou seja, há muita corrosão. Os resultados são apresentados na Tabela 2a a seguir:

* : exemplos de acordo com a invenção.

[057] Os ensaios 8 e 9 mostram excelente proteção contra corrosão mesmo após 6 ciclos de corrosão.

EXEMPLO 2B

[058] Os ensaios 10 a 13 foram submetidos a um teste de corrosão para avaliar a proteção das chapas de aço revestidas.

[059] Após a deposição do revestimento, os ensaios 6, 8 e 9 foram cortados de modo a obter uma peça em bruto. As peças em bruto foram então aquecidas a uma temperatura de 900 °C durante um tempo de espera de 5 minutos. As peças em bruto foram transferidas para uma ferramenta de prensa e estampadas a quente para obter aa peças. As peças foram arrefecidas para obter uma têmpera por transformação martensítica.

[060] Então, todos os ensaios foram marcados em uma largura de 0,5, 1 e 2 mm. Eles foram submetidos a 1 e depois 6 ciclos de corrosão de acordo com a norma VDA 233-102 representada na Figura 1.

[061] A presença de corrosão na chapa de aço revestida foi observada a olhos nus: 0 significa excelente, ou seja, há pouca ou nenhuma corrosão e 5 significa muito ruim, ou seja, há muita corrosão. Os resultados são apresentados na Tabela 2b a seguir:

* : exemplos de acordo com a invenção.

[062] Os ensaios 11 e 12 mostram uma boa proteção contra a corrosão, mesmo após 6 ciclos de corrosão.

EXEMPLO 2C

[063] Os ensaios 14 e 15 foram submetidos a um teste de corrosão para avaliar a proteção das chapas de aço revestidas.

[064] Após a deposição do revestimento, foram submetidos a 6 ciclos de corrosão de acordo com a norma VDA 233-102 representada na Figura 1.

[065] O ganho de massa seca e perda de massa foram medidos após o final do teste. O ganho de massa significa o peso de ensaios com produtos de corrosão formados durante o teste. Quanto maior ganho de massa da chapa revestida, mais ela foi corroída. Perda em massa significa a massa de revestimento consumida durante o teste de corrosão.

[066] Os resultados são mostrados na Tabela 2c a seguir:

*: exemplos de acordo com a invenção.

[067] Podemos ver que o ensaio 14 foi significativamente menos corroído do que o ensaio 15.

EXEMPLO 3: TESTE DE BORDA CORTADA EXEMPLO 3A: TESTE DE POTENCIAL BORDA CORTADA

[068] Os ensaios 16 a 18 foram preparados e submetidos a um teste de potencial eletroquímico.

[069] Os ensaios de borda cortada foram preparados usando um pedaço de revestimento de 1 mm de espessura e quatro chapas de aço de 2,5 mm de espessura. Revestimentos e chapas de aço foram separados com uma folha de plástico. Os fios ligados a cada chapa permitiam conexão galvânica entre eles e monitoramento de corrente galvânica. Os ensaios de borda cortada foram expostos ao teste da norma N-VDA por 1 semana. A corrente galvânica medida em nano-ampere (nA) foi registrada em três estágios do ciclo: I. a 35 °C e 95% UR (dia 1, 3, 4, 6 e 7); II. a 50 °C e 90% de UR (dia 1 e 4); e III. a 35 °C durante a aplicação de pulverização salina (dia 1).

[070] Os resultados são apresentados na Tabela 3a a seguir.

*: exemplos de acordo com a invenção.

[071] Pode-se observar que no ensaio 17, o revestimento tende a aumentar a corrente, isto é, o elemento ativo, sendo o titânio, aumenta a proteção do aço. O ensaio 17 fornece excelente desempenho em relação aos ensaios 16 e 18.

EXEMPLO 3B: TESTE DE CORROSÃO DE BORDA CORTADA

[072] Para todos os ensaios 16 a 18, a extensão da corrosão foi avaliada no final do teste realizado no Exemplo 3a. A presença de corrosão em ensaios foi observada a olhos nus: 1 significa que não há corrosão, 2 significa que há uma corrosão parcial e 3 significa que há corrosão total. Os resultados são mostrados na Tabela 3b a seguir.

*: exemplo de acordo com a invenção.

[073] Há uma redução na extensão de corrosão do aço para o ensaio 17.

Claims

1. CHAPA DE AÇO REVESTIDA COM UM REVESTIMENTO METÁLICO, caracterizada por compreender de 1,0 a 22,0% em peso de Zn, de 0,1 a 1,0% em peso de Ti, de 1,6 a 15,0% em peso de Si, menos de 0,5% em peso de Mg, menos de 0,05% em peso de La ou Ce ou ambos, menos de 0,2% em peso de Sn e, opcionalmente, elementos adicionais escolhidos a partir de Sb, Pb, Ca, Mn, Cr, Ni, Zr, In, Hf ou Bi, o teor em peso de cada elemento adicional sendo inferior a 0,3% em peso, o resto sendo Al e, opcionalmente, elementos residuais e impurezas inevitáveis e em que a microestrutura do revestimento é isenta de fases binárias de Al-Zn.

2. CHAPA DE AÇO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo revestimento compreender de 5,0 a 20,0% em peso de Zn.

3. CHAPA DE AÇO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo revestimento compreender de 10,0 a 20,0% em peso de Zn.

4. CHAPA DE AÇO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo revestimento compreender de 10,0 a 15,0% em peso de Zn.

5. CHAPA DE AÇO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo revestimento compreender de 0,15 a 1,0% em peso de Ti.

6. CHAPA DE AÇO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo revestimento compreender de 0,15 a 0,50% em peso de Ti.

7. CHAPA DE AÇO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo revestimento compreender de 0,15 a 0,30% em peso de Ti.

8. CHAPA DE AÇO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo revestimento compreender de 0,20 a 0,30% em peso de Ti.

9. CHAPA DE AÇO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo revestimento compreender de 0,21 a 0,30 em peso de Ti.

10. CHAPA DE AÇO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo revestimento compreender de 2,05 a 11,0% em peso de Si.

11. CHAPA DE AÇO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo revestimento compreender de 5,0 a 11,0% em peso de Si.

12. CHAPA DE AÇO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo revestimento compreender de 7,0 a 11,0% em peso de Si.

13. CHAPA DE AÇO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo revestimento compreender menos de 0,2% em peso de Mg.

14. CHAPA DE AÇO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada pela microestrutura do revestimento compreender solução sólida de Zn em fase de Al e fases ricas em Si.

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

16. PEÇA REVESTIDA COM UM REVESTIMENTO METÁLICO obtenível a partir da chapa de aço revestida, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizada por ser por moldagem a quente ou moldagem a frio ou ambas.

17. USO DE UMA PEÇA, conforme definida na reivindicação 16, caracterizado por ser para a fabricação de veículos automotivos.