BR112019015349A2 - Produto de aço revestido metálico - Google Patents

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Ishida Yoshinari
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Abstract

a presente invenção refere-se a um produto de aço revestido metálico que é menos propenso a experimentar a formação de lme e bolhas de ar e é provável que exiba uma resistência à corrosão aprimorada nas zonas afetadas por calor de soldagem. o produto de aço revestido metálico é um produto de aço revestido metálico por imersão a quente que inclui um produto de aço e uma camada de revestimento que é fornecida sobre uma superfície do produto de aço e inclui uma camada de liga de zn-al-mg. em um corte transversal da camada de liga de zn-al-mg, uma fração de área de fase de mgzn2 é de 45 a 75%, uma fração de área total de fases de mgzn2 e al é não menor que 70%, e uma fração de área de estrutura eutética ternária de zn-al-mgzn2 é de 0 a 5%; e a camada de revestimento tem uma composição química predeterminada.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para PRODUTO DE AÇO REVESTIDO METÁLICO.
CAMPO TÉCNICO [0001] A presente invenção refere-se a um produto de aço revestido metálico.
ANTECEDENTES DA TÉCNICA [0002] Os produtos de aço revestidos com zinco são amplamente usados nas áreas de construção de edifícios, produção de automóveis e similares para aprimorar a resistência à corrosão de membros estruturais. Um método convencionalmente usado para aprimorar a resistência à corrosão de estruturas de engenharia civil inclui as etapas de soldar produtos de aço não revestidos metálicos e, então, imergir a estrutura resultante em um banho de zinco para revestir os produtos de aço e a superfície de área em torno de uma zona soldada e garantir a resistência à corrosão.
[0003] Nesse método, entretanto, um processo de soldagem é seguido de um processo de revestimento, o que resulta em produtividade insatisfatória e requisitos de equipamento, como banho de revestimento e, por sua vez, causa um aumento no custo de produção.
[0004] Para evitar esses problemas, um método de soldagem de produtos de aço revestidos com zinco (por exemplo, chapas de aço revestidas com zinco), que foi previamente preparado por produtos de aço de revestimento metálico, vem sendo cada vez mais aplicado à produção de estruturas.
[0005] Adicionalmente, os objetos estruturais soldados vêm sendo cada vez mais preparados por soldagem de produtos de aço revestidos com zinco (por exemplo, chapas de aço revestidos com liga de zinco), cujas superfícies são revestidas com liga de zinco (como liga de Zn-AI-Mg-Si ou liga de Al-Zn-Si) com um nível ainda mais alto de resistência à corrosão que aquela de produtos de aço revestidos com
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2/120 zinco convencionais, para aprimorar ainda mais a resistência à corrosão de membros estruturais (consultar, por exemplo, Documentos de
Patente 1 a 7).
[0006] Os problemas especificamente associados à preparação de objetos estruturais soldados por soldagem de produtos de aço revestidos com zinco ou produtos de aço revestidos com liga de zinco incluem fragilização por metais líquidos (mais adiante neste documento também chamada de LME) no metal de solda na zona afetada pelo calor do material de base que ocorre devido à imersão a quente do material de base, diminuem a resistência de união devido à formação de bolhas por evaporação térmica de Zn, e deterioração de resistência à corrosão em áreas em tomo e atrás das zonas soldadas (as áreas em torno e atrás de uma zona soldada mais adiante neste documento também são chamadas de zonas afetadas por calor de soldagem”) devido à evaporação térmica de Zn.
[0007] Por exemplo, a LME é considerada como principalmente causada por um componente de revestimento com zinco que permanece em uma forma fundida sobre a superfície da zona afetada por calor do material de base próximo a uma zona soldada e infiltrado em contornos de grão na zona soldada. Além disso, entende-se que a LME é mais pronunciada em uma camada de revestimento contendo metais como Al e Mg.
[0008] Para resolver esses problemas, por exemplo, foi proposto um método que inclui aplicar ou colocar um fluxo sólido em uma peça de solda prospective e, então, realizar uma operação de soldagem na peça de solda para soldagem de produtos de aço revestido com um revestimento de liga de Zn-AI-Mg (Documento de Patente 8).
[0009] Adicionalmente, foi proposto um método que inclui usar um arame tubular e converter elementos como Al e Mg em escória para tornar esses elementos inócuos ao processo de soldagem (Docu
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3/120 mento de Patente 9).
[0010] Adicionalmente, foi proposto um método incluindo o uso de um arame de soldagem inoxidável (Documento de Patente 10).
[0011] Adicionalmente, chapas de aço revestidas metálicas com soldabilidade ideal (Documentos de Não Patente 1 e 2) também foram propostas como produtos para resolver esses problemas.
[0012] Documento de Patente 1: Pedido de Patente Japonês aberto a inspeção pública n° 2000-064061 [0013] Documento de Patente 2: WO 2013/002358 [0014] Documento de Patente 3: Pedido de Patente Japonês aberto a inspeção pública n° 2006-193791 [0015] Documento de Patente 4: Pedido de Patente Japonês aberto a inspeção pública n° 2002-332555 [0016] Documento de Patente 5: WO 2010/082678 [0017] Documento de Patente 6: Pedido de Patente Japonês aberto a inspeção pública n° 2015-214747 [0018] Documento de Patente 7: WO 2014/059474 [0019] Documento de Patente 8: Pedido de Patente Japonês aberto a inspeção pública n° 2007-313535 [0020] Documento de Patente 9: Pedido de Patente Japonês aberto a inspeção pública n° 2005-230912 [0021] Documento de Patente 10: Pedido de Patente Japonês aberto a inspeção pública n° 2006-35293 [0022] Documento de Não Patente 1: Relatório técnico de Nisshin Steel, No. 92 (2011) pp. 39 a 47.
[0023] Documento de Não Patente 2: Shinnittetsu Sumikin giho, No. 398 (2014) pp. 79 a 82.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
PROBLEMA TÉCNICO [0024] Entretanto, é difícil reduzir a LME total, a formação de bo
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4/120 lhas devido à evaporação térmica de Zn, e a deterioração de resistência à corrosão nas zonas afetadas por calor de soldagem devido à evaporação térmica de Zn, mesmo que os meios descritos acima sejam empregados.
[0025] Dessa forma, um problema resolvido por um aspecto da presente divulgação é fornecer um produto de aço revestido metálico, que é menos propenso a experimentar a formação de LME e bolhas de ar e é provável que exiba uma resistência à corrosão aprimorada nas zonas afetadas por calor de soldagem.
SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA [0026] As medidas para solucionar os problemas descritos acima incluem os seguintes aspectos.
<1>
[0027] Um produto de aço revestido metálico que inclui um produto de aço e uma camada de revestimento que é fornecida sobre uma superfície do produto de aço e compreende uma camada de liga de Zn-AI-Mg, em que, em um corte transversal da camada de liga de ZnAI-Mg, uma fração de área de fase de MgZnz é de 45 a 75%, uma fração de área total de fases de MgZnz e Al é não menor que 70%, e uma fração de área de estrutura eutética ternária de Zn-AI-MgZn2 é de 0 a 5%, e em que a camada de revestimento tem uma composição química que consiste em, em massa:
Zn: de mais de 44,90% a menos de 79,90%;
Al: de mais de 15% a menos de 35%;
Mg: de mais de 5% a menos de 20%;
Ca: de 0,1% a menos de 3,0%
Si: de 0% a 1,0%;
B: de 0% a 0,5%;
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5/120
Y: de 0% a 0,5%;
La: de 0% a 0,5%;
Ce: de 0% a 0,5%;
Cr: de 0% a 0,25%;
Ti: de 0% a 0,25%;
Ni: de 0% a 0,25%;
Co: de 0% a 0,25%;
V: de 0% a 0,25%;
Nb: de 0% a 0,25%;
Cu: de 0% a 0,25%;
Mn: de 0% a 0,25%;
Sr: de 0% a 0,5%;
Sb: de 0% a 0,5%;
Pb: de 0% a 0,5%;
Sn: de 0% a 20,00%;
Bi: de 0% a 2,0%;
In: de 0% a 2,0%;
Fe: de 0% a 5,0%; e impurezas, em que, desde que um grupo de elementos A consista em Y, La, e Ce, um grupo de elementos B consista em Cr, Ti, Ni, Co, V, Nb, Cu e Mn, um grupo de elementos C consista em Sr, Sb e Pb, e um grupo de elementos D consista em Sn, Bi e In:
um teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos A varia de 0% a 0,5%;
um teor total de Ca e elementos selecionados a partir do grupo de elementos A varia de 0,1% a menos de 3,0%;
um teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos B varia de 0% a 0,25%;
um teor total de elementos selecionados a partir do grupo
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6/120 de elementos C varia de 0% a 0,5%; e um teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos D varia de 0% a 20,00%.
<2>
[0028] O produto de aço revestido metálico de acordo com <1>, em que a camada de liga de Zn-AI~Mg contém pelo menos uma fase de composto intermetálico selecionada a partir do grupo que consiste em fase de Mg2Si, fase de CazSi, fase de CaSi, fase de composto intermetálico de Ca-Zn-Ai e fase de composto intermetálico de Ca-Zn-AISi.
<3>
[0029] O produto de aço revestido metálico de acordo com <1> ou <2>, em que os teores de Al, Mg, Ca e Si respectivamente variam de mais de 22% a menos de 35%, de mais de 10% a menos de 20%, de 0,3% a menos de 3,0% e de 0,1% a 1,0%.
<4>
[0030] O produto de aço revestido metálico de acordo com <1> ou <2>, em que o teor do Al varia de mais de 15% a 22%.
<5>
[0031] O produto de aço revestido metálico de acordo com qualquer um dentre <1> a <3>, em que o teor de B varia de 0,05% a 0,5% em massa em um caso em que a camada de revestimento contém B;
o teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos A varia de 0,05% a 0,5% em massa em um caso em que a camada de revestimento contém elementos selecionados a partir do grupo de elementos A;
o teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos B varia de 0,05% a 0,25% em massa em um caso em que a camada de revestimento contém elementos selecionados a partir do grupo de elementos B; e
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7/120 o teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos C varia de 0,05% a 0,5% em massa em um caso em que a camada de revestimento contém elementos selecionados a partir do grupo de elementos C.
<6>
[0032] O produto de aço revestido metálico de acordo com qualquer um dentre <1> a <5>, em que a camada de liga de Zn-AI-Mg contém uma fase de composto intermetálíco de Ca-AI-B selecionada a partir do grupo que consiste em fase de AhCaBs e fases de composto derivadas da fase de AhCaBs com a substituição de alguns átomos por Zn e Mg, e em que a fase de composto intermetálíco de Ca-AI-B contém B em uma concentração não menor que 40% por átomo.
<7>
[0033] O produto de aço revestido metálico de acordo com qualquer um dentre <1> a <6>, em que o teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos D varia de 0,05% a 20% em massa em um caso em que a camada de revestimento contém elementos selecionados a partir do grupo de elementos D; e a camada de liga de Zn-AI-Mg contém pelo menos uma fase de composto intermetálíco selecionada a partir do grupo que consiste em fase de Mg2Sn, fase de MgsBíz e fase de Mgsln.
<8>
[0034] O produto de aço revestido metálico de acordo com qualquer um dentre <1> a <7>, em que a camada de revestimento contém uma camada de liga de Al-Fe entre o produto de aço e a camada de liga de Zn-AI-Mg.
EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO
Por meio da presente divulgação, pode ser fornecido um produto de aço revestido metálico, que é menos propenso a experimentar a formação de LME e bolhas de ar e é provável que exiba uma resistência
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8/120 à corrosão aprimorada nas zonas afetadas por calor de soldagem.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0036] A Figura 1 mostra uma imagem de elétrons retroespalhados
SEM que ilustra uma camada de revestimento de Zn-AI-Mg convencional (Zn: 11%; Al: 3%; Mg: 0,2%; Si).
[0037] A Figura 2 mostra uma imagem de elétrons retroespalhados SEM que ilustra um exemplo da camada de revestimento da presente divulgação (a camada de revestimento N° 18A no Exemplo A).
[0038] A Figura 3 mostra um diagrama de fase de Zn-AI (expresso em % em massa).
[0039] A Figura 4 mostra uma imagem de elétrons retroespalhados SEM que ilustra outro exemplo da camada de revestimento da presente divulgação (a camada de revestimento N° 8A no Exemplo A).
[0040] A Figura 5 mostra uma imagem de elétrons retroespalhados SEM de um corte transversal de uma camada de revestimento usada para explicar um método de identificação de fases de Al (fases α e β).
[0041] A Figura 6 mostra uma imagem ampliada da imagem de elétrons retroespalhados SEM da Figura 5.
[0042] A Figura 7 mostra uma imagem de elétrons retroespalhados SEM de um corte transversal de uma camada de revestimento para explicar métodos de determinação da estrutura eutética ternária de ZnAI-MgZn2 e de medição de cada fração de área.
DESCRIÇÃO DE MODALIDADES [0043] Agora, um exemplo da presente divulgação será descrito abaixo.
[0044] Na presente divulgação, a representação de % de cada elemento em uma composição química para indicar o teor refere-se ao teor do elemento em % em massa.
[0045] Adicionalmente, uma faixa numérica definida por valores baixos e altos ligados usando o termo a refere-se a uma faixa de nú
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9/120 meros incluindo os valores numéricos antes e depois de a como os limites inferiores e superiores, respectivamente.
[0046] Adicionalmente, em que o termo mais de” ou menos de respectivamente precede um valor mais baixo ou mais alto dos valores numéricos ligados usando o termo a para definir uma faixa numérica, a faixa numérica refere-se a qualquer faixa de números dentro daquela faixa, porém excluindo um ou ambos os valores numéricos como o limite inferior ou superior.
[0047] Adicionalmente, o teor de cada elemento em uma composição pode ser representado pela quantidade do elemento (por exemplo, a quantidade de Zn, Mg, ou similares) ou a concentração do elemento (por exemplo, a concentração de Zn, Mg, ou similares).
[0048] Adicionalmente, o termo etapa é usado não só para referir~se a etapas independentes como também para referir-se inclusivemente a qualquer etapa que não seja claramente distinguível de outras etapas desde que o propósito esperado da etapa seja alcançado.
[0049] Adicionalmente, o termo porção plana refere-se à porção inteira da superfície de uma chapa de aço exceto para uma zona afetada por calor de soldagem do produto de aço, e o termo área em torno de uma zona soldada refere-se a uma zona afetada por calor de um produto de aço durante um processo de soldagem, excluindo a própria zona soldada (porção metálica soldada), e o termo área atrás de uma zona soldada” refere-se a uma porção da superfície posterior de um produto de aço oposta a uma zona soldada fornecida sobre a superfície anterior do produto de aço.
[0050] O produto de aço revestido metálico da presente divulgação é uma chapa de aço revestida metálica por imersão a quente que inclui um produto de aço e uma camada de revestimento que é fornecida sobre uma superfície do produto de aço e inclui uma camada de liga de Zn-AI-Mg, em que em um corte transversal da camada de liga de
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Zn-AI-Mg, a fração de área de fase de MgZh2 é de 45 a 75%, a fração de área total de fases de MgZna e Al é não menor que 70%, e a fração de área de estrutura eutética ternária de Zn-AI-MgZn2 é de 0 a 5%; e a camada de revestimento tem uma composição química predeterminada.
[0051] O produto de aço revestido metálico da presente divulgação é um produto de aço revestido metálico por imersão a quente que é menos propenso a experimentar a formação de LME e bolhas de ar e é provável que exiba uma resistência à corrosão aprimorada nas zonas afetadas por calor de soldagem (áreas em torno e atrás das zonas soldadas) devido à composição descrita acima. O produto de aço revestido metálico da presente divulgação foi inventado pelas seguintes constatações.
[0052] Primeiramente, para aumentar a soldabilidade e a resistência à corrosão de um produto de aço revestido metálico, várias medidas de soldagem e também o aprimoramento do próprio metal de solda foram principalmente examinadas no passado.
[0053] Por outro lado, os inventores dedicaram grandes esforços para desenvolver uma camada de revestimento com uma estrutura que permita soldabilidade ideal sob condições de uso de um aparelho genérico ou um fio de aço inoxidável genérico como uma medida de soldagem ou um metal de solda, definindo a composição da camada de revestimento em um produto de aço revestido metálico. Até agora, tem havido pouco conhecimento sobre a estrutura de uma camada de revestimento inovadora com soldabilidade ideal, e a soldabilidade tem sido estudada apenas em produtos de aço revestido metálico para uso em produtos comerciais.
[0054] Então, os inventores encontraram os seguintes pontos: para um produto de aço revestido com liga de zinco por imersão a quente, uma seleção cuidadosa dos componentes Al e Mg em uma camada
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11/120 de revestimento e um controle de textura adicional de uma Hga resultante podem aumentar as frações de MgZna e fases de Al bem como reduzir as frações de estrutura eutética ternária de Zn-AI-MgZnz e da fase de Zn na camada de revestimento o máximo possível, que, por sua vez, permite a redução de LME mesmo em tal camada de revestimento contendo metais como Al e Mg, e adicionalmente permite a redução da quantidade de Zn evaporado, levando a uma resistência à corrosão aprimorada nas zonas afetadas por calor da soldagem sob redução da formação de bolhas.
[0055] Consequentemente, constatou-se que o produto de aço revestido metálico da presente divulgação é um produto de aço revestido metálico por imersão a quente que é menos propenso a experimentar a formação de LME e bolhas de ar e é provável que exiba uma resistência à corrosão aprimorada nas zonas afetadas por calor de soldagem.
[0056] Agora, o produto de aço revestido metálico da presente divulgação será descrito em detalhe.
[0057] Será descrito um produto de aço a ser revestido.
[0058] O produto de aço não se limita a um formato específico, e exemplos do produto de aço incluem produtos de aço moldados como tubos de aço, materiais de construção em aço (tubos de bueiros de aço, tubos corrugados, tampas de drenagem de aço, telas de aço de controle de areia, parafusos, cercas de tela de arame, barreiras de tráfego de aço, paredes de corte, etc.), peças e acessórios de eletrodomésticos (invólucros para unidades externas de condicionadores de ar, etc.) e peças e acessórios para automóveis (peças e acessórios para sistemas de suspensão), etc.), além de chapas de aço. Várias técnicas de deformação plástica como, por exemplo, prensagem, conformação em cilindro, e técnicas de flexão podem ser usadas para a moldagem.
[0059] O produto de aço não se limita a um material específico.
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Vários produtos de aço como, por exemplo, produtos de aço em geral, produtos de aço pré-revestidos com níquel, produtos de aço acalmados ao alumínio, produtos de aço com teor de carbono extra baixo, produtos de aço com alto teor de carbono, vários tipos de produtos de aço de alta tração e peças de produtos de aço com alta liga (como produtos de aço enriquecidos com elementos de liga como Ni e Cr) podem ser usados para o produto de aço.
[0060] O produto de aço é produzido sem quaisquer limites específicos em termos de métodos de produção de aço e condições de métodos de produção de chapa de aço (como método de laminação a quente, método de decapagem ácida, ou método de laminação a frio) e similares.
[0061] O produto de aço pode ser um produto de aço pré-revestido metálico foi previamente revestido.
[0062] A seguir, será descrita a camada de revestimento.
[0063] A camada de revestimento inclui uma camada de liga de Zn-AI-Mg. A camada de revestimento pode incluir uma camada de liga de Al-Fe além da camada de liga de Zn-AI-Mg. A camada de liga de Al-Fe existe entre o produto de aço e a camada de liga de Zn-AI-Mg.
[0064] Ou seja, a camada de revestimento pode ter uma estrutura de camada única que consiste em uma camada de liga de Zn-AI-Mg ou pode ter uma estrutura laminada que consiste em uma camada de liga de Zn-AI-Mg e uma camada de liga de Al-Fe. No caso de ter a estrutura laminada, a camada de liga de Zn-AI-Mg deve ser uma camada que constitui a superfície da camada de revestimento.
[0065] Entretanto, um filme de óxidos de elementos como componentes da camada de revestimento é formado com uma espessura de cerca de 50 nm sobre a superfície da camada de revestimento, porém a espessura do filme é muito fina em relação à espessura total da camada de revestimento e, consequentemente, o filme não é considerado coPetição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 19/132
13/120 mo o constituinte principal da camada de revestimento.
[0066] Nesse aspecto, a camada de Hga de Zn-AI-Mg deve ter, por exemplo, de 2 pm a 95 pm (de preferência, de 5 pm a 75 pm) de espessura.
[0067] Por outro lado, a espessura total da camada de revestimento é, por exemplo, não maior que cerca de 100 pm. Os limites superiores e inferiores da espessura total da camada de revestimento não se limitam a valores específicos, pois a espessura total da camada de revestimento varia dependendo das condições de revestimento usadas. Por exemplo, a espessura totai da camada de revestimento é afetada pela viscosidade e gravidade específica do banho de revestimento em métodos de revestimento por imersão a quente convencionais. Além disso, a espessura de revestimento é ajustada mudando a taxa de retirada de uma chapa de aço (chapa não revestida metálica original) e a resistência de força de limpeza. Dessa forma, o limite inferior da espessura total da camada de revestimento pode ser considerado em tomo de 2 pm.
[0068] Por outro lado, a espessura de uma camada de revestimento que é potencialmente formada por um método de revestimento por imersão a quente é aproximadamente 95 pm, dependendo da gravidade específica e da homogeneidade de um metal de revestimento.
[0069] Visto que a espessura de uma camada de revestimento pode ser livremente ajustada alterando-se a taxa de retirada de um banho de revestimento e as condições de limpeza, não é particularmente difícii formar uma camada de revestimento com uma espessura de 2 a 95 pm.
[0070] A seguir, será descrita a camada de liga de Al-Fe.
[0071] A camada de Hga de Al-Fe é formada sobre uma superfície do produto de aço (em particular, entre o produto de aço e a camada de Hga de Zn-AI-Mg) e é uma camada que tem uma estrutura que conPetição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 20/132
14/120 tém uma fase de AhFe como uma fase principal. A camada de liga de Al-Fe é formada por difusão atômica entre o aço triturado (um produto de aço) e um material de alumínio em um banho de revestimento. Nos casos em que um método de revestimento por imersão a quente é usado como um método de preparação, uma camada de revestimento contendo um elemento de Al é propensa à conversão em uma camada de liga de Al-Fe. Devido ao fato de a concentração de Al contida no banho de revestimento estar na ou acima de uma determinada concentração, uma fase de AhFe é mais gerada. Entretanto, a difusão atômica exige muito tempo e também faz com que a concentração de Fe aumente em algumas áreas próximas do aço triturado. Dessa forma, a camada de liga de Al-Fe pode conter parcialmente pequenas quantidades, por exemplo, de fases de AlFe, AhFe, e AlsFe2. Adicionalmente, a camada de liga de Al-Fe contém uma pequena quantidade de Zn, pois o banho de revestimento contém uma determinada concentração de Zn.
[0072] O nível de resistência à corrosão não é significativamente diferente entre as fases de AUFe, AhFe, AlFe e AlsFe2. A resistência à corrosão conforme descrito no presente documento refere-se à resistência à corrosão da camada de revestimento em áreas não afetadas por soldagem. A camada de liga de Al-Fe tem uma quantidade menor que aquela da camada de revestimento e também tem uma resistência à corrosão menor que aquela da camada de liga de Zn-AI-Mg, e a resistência à corrosão de toda a camada de revestimento, consequentemente, não varia sígnificatívamente mesmo que as frações daquelas fases sejam alteradas.
[0073] Nos casos em que a camada de revestimento contém Si, o Si pode ser facilmente incorporado partícularmente na camada de liga de Al-Fe para formar fases de compostos de Al-Fe-Si. A fase de AlFeSi é um do compostos identificados e isômeros do composto incluem,
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15/120 por exemplo, as fases ο-, β-, q1- e q2-AIFeSi. Dessa forma, as fases de AlFeSi, como aquelas descritas acima, podem ser detectadas na camada de liga de Al-Fe. Uma camada de liga de Al-Fe contendo, por exemplo, aquelas fases de AlFeSi também pode ser chamada de camada de liga de Al-Fe-Si.
[0074] Também, a camada de liga de Al-Fe-Si tem uma espessura menor que aquela da camada de liga de Zn-AI-Mg e, consequentemente, tem um efeito menor sobre a resistência à corrosão da camada de revestimento inteira.
[0075] Adicionalmente, nos casos em que um produto de aço prérevestido metálico é usado como um material de base para o produto de aço revestido metálico, a estrutura da camada de liga de Al-Fe pode variar dependendo da espessura da camada de pré-revestimento. Exemplos específicos da estrutura variada incluem uma estrutura em que uma camada de um metal puro ou metais puros usado(s) para o pré-revestimento é deixada em torno da camada de liga de Al-Fe, uma estrutura em que uma camada de liga de fases de composto intermetálico (como, por exemplo, fase de AhNi) é formada pela combinação de componentes da camada de liga de Zn-AI-Mg e a camada de prérevestimento, uma estrutura em que uma camada de liga de Al-Fe com a substituição de alguns átomos de Al e Fe é formada, e uma estrutura em que uma camada de liga de Al-Fe-Si com a substituição de alguns átomos de Al, Fe e Si é formada. Em qualquer estrutura, essas camadas de liga também têm uma espessura menor que aquela da camada de liga de Zn-AI-Mg e, consequentemente, têm um efeito menor sobre a resistência à corrosão da camada de revestimento inteira.
[0076] Ou seja, a camada de liga de Al-Fe inclui camadas de liga de acordo com os vários aspectos descritos acima, além da camada de liga contendo uma fase de ALFe como uma fase principal.
[0077] A camada de liga de Al-Fe tem, por exemplo, de 0 pm a 5
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16/120 pm (tipicamente, de 100 pm a 5 pm) de espessura.
[0078] Ou seja, a camada de liga de Al-Fe pode não ser formada. Entretanto, quando uma camada de revestimento for formada com uma composição de pré-revestimento definida na presente divulgação por um método de pré-revestimento por imersão a quente, uma camada de liga de Al-Fe que tem uma espessura não menor que 100 nm é tipicamente formada entre o produto de aço e a camada de liga de ZnAl-Mg. O limite inferior da espessura da camada de liga de Al-Fe não se limita a um valor específico, e verificou-se que a formação de uma camada de revestimento por imersão a quente contendo Al é necessariamente acompanhada pela formação de uma camada de liga de AlFe, e foi empiricamente determinado que a espessura de cerca de 100 nm é considerada a espessura de uma camada de liga de Al-Fe formada sob as condições mais repressivas e como uma espessura que garante uma adesão suficiente da camada de revestimento ao aço triturado (um produto de aço). A menos que medidas especiais sejam adotadas, é difícil preparar uma camada de liga de Al-Fe com uma espessura menor que 100 nm por um método de pré-revestimento por imersão a quente devido à alta concentração de Al. Entretanto, presume-se que as propriedades da camada de revestimento não sejam significativamente afetadas mesmo que a camada de liga de Al-Fe tenha uma espessura menor que 100 nm ou ainda nenhuma camada de liga de Al-Fe seja formada.
[0079] Por outro lado, nos casos em que a espessura da camada de liga de Al-Fe é 5 pm ou mais, uma camada de liga de Zn-AI-Mg formada sobre a camada de liga de Al-Fe tende a sofrer de escassez do componente de Al e, além disso, de extrema deterioração da adesividade e processabilidade da camada de revestimento resultante. Dessa forma, a camada de liga de Al-Fe se limita a não mais que 5 pm de espessura.
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17/120 [0080] Em geral, os objetos estruturais soldados são formas adequadas de estruturas produzidas usando o produto de aço revestido metálico da presente divulgação e não precisam necessariamente garantir a processabilidade da camada de revestimento. Dessa forma, o produto de aço revestido metálico da presente divulgação pode ser um produto de aço revestido metálico com soldabilidade melhor que aquela de produtos de aço revestidos com liga de Zn-AI-Mg existentes e produtos de aço revestidos com Zn por imersão a quente em aplicações limitadas.
[0081] Entretanto, uma vez que uma excelente processabilidade é obtida na camada de revestimento, o produto de aço revestido metálico pode ser formado em vários formatos, como formatos circulares ou curvos, e os produtos de aço revestidos metálicos resultantes podem ser usados como materiais de soldadura. Dessa forma, uma excelente processabilidade é, de preferência, obtida na chapa de aço revestida metálica. A processabilidade da camada de revestimento podería ser avaliada por prensagem de uma chapa de aço revestida metálica com excelentes propriedades de pré-revestimento em um formato em V durante o teste de flexão em V sob condições de trabalho a frio e quantificação da quantidade de pós formado no fundo da calha em V.
[0082] Devido ao fato de a camada de liga de Al-Fe geralmente conter uma fase de AIsFe como uma fase principal, uma composição incluindo Fe: 25 a 35%, Al: 65 a 75%, Zn: 5% ou menos, e impurezas: o saldo pode ser indicado como a composição química da camada de liga de Al-Fe.
[0083] Tipicamente, a espessura da camada de liga de Zn-AI-Mg sempre é maior que a da camada de liga de Al-Fe, e consequentemente, a camada de liga de Al-Fe contribui menos para a resistência à corrosão na porção plana de uma chapa de aço revestida metálica do que a camada de liga de Zn-AI-Mg. Entretanto, a camada de liga de Al
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Fe contém determinadas concentrações ou concentrações mais altas de elementos resistentes à corrosão, Al e Zn, como deduzido a partir do resultado da análise de componentes. Dessa forma, a camada de liga de Al-Fe tem determinados graus de efeito de proteção contra a corrosão sacrificial e efeito de barreira contra a corrosão sobre o aço triturado (um produto de aço).
[0084] Nesse aspecto, é difícil identificar a contribuição exclusiva da camada de liga de Al-Fe com uma espessura fina para a resistência à corrosão por medição quantitativa. Entretanto, nos casos, por exemplo, em que a camada de liga de Al-Fe tem uma espessura suficiente, a camada de liga de Zn-AI-Mg sobre a camada de liga de Al-Fe pode ser triturada e removida da superfície da camada de revestimento, por exemplo, por um processo de processo de fresagem de topo, e então submetida a um teste de corrosão para avaliar a resistência à corrosão atribuída à camada de liga de Al-Fe individualmente. Devido ao fato de que a camada de liga de Al-Fe contém o componente Al e uma pequena quantidade do componente Zn, a presença de uma camada de liga de Al-Fe causa a formação de manchas de ferrugem vermelha, que é diferente da formação de uma superfície totalmente coberta com ferrugem vermelha como visto em um aço triturado não revestido metálico (um produto de aço) sem uma camada de liga de Al-Fe.
[0085] Adicionalmente, quando um corte transversal da camada de revestimento pouco antes da formação de ferrugem vermelha no aço triturado (um produto de aço) no teste de corrosão, acredita-se que a camada de liga de Al-Fe permaneça intacta e impede a corrosão do aço triturado (um produto de aço) mesmo que ocorra a dissolução e ferrugem da camada de liga de Zn-AI-Mg superior. Isso se deve ao fato de que a camada de liga de Al-Fe é eletroquimicamente mais nobre que a camada de Zn-AI-Mg e menos nobre que o aço triturado (um produto de aço). Isso pode indicar que a camada de liga de Al-Fe tamPetição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 25/132
19/120 bém tem um determinado nível de resistência à corrosão.
[0086] Uma camada de liga de Al-Fe mais espessa é mais favorável em termos de corrosão e tem um efeito de atrasar a formação de ferrugem vermelha. Entretanto, uma espessura grande da camada de liga de Al-Fe causa uma deterioração significativa de processabilidade pré-revestimento e, dessa forma, a camada de liga de Al-Fe está, de preferência, em ou abaixo de uma determinada espessura.
[0087] A chapa de aço revestida metálica da presente divulgação pode ser formada em vários formatos antes de ser formada em objetos estruturais soldados (ou seja, antes da soldagem). Dessa forma, ainda prefere-se que a espessura da camada de liga de Al-Fe esteja em ou abaixo de uma determinada espessura com o propósito de garantir a processabilidade. A espessura ideal é identificada em termos de processabilidade e a camada de liga de Al-Fe é, de preferência, não mais de 5 pm de espessura, o que reduz a quantidade de trincas ou pós formados a partir da camada de liga de Al-Fe, por exemplo, em um teste de flexão em V, e adicionalmente, de preferência, não mais de 2 pm de espessura.
[0088] Em comparação com a camada de liga de Zn-AI-Mg, a camada de liga de Al-Fe tem uma espessura menor e um ponto de fusão mais alto, o que permite que o Al contido como uma substância constituinte principal seja protegido contra a evaporação em soldagem a arco e seja mantido e, dessa forma, é irrelevante para a quantidade de bolhas geradas ou LME. Adicionalmente, a espessura da camada de liga de Al-Fe pode ser aumentada por incorporação do componente Al da camada de liga de Zn-AI-Mg em zonas afetadas por calor de soldagem antes e depois da soldagem. Em particular, apenas a camada de liga de Al-Fe pode ser encontrada em áreas em que ocorre frequentemente a entrada de calor a partir de soldagem (como as áreas atrás das zonas soldadas). Nesse caso, a camada de liga de Al-Fe pode
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20/120 conter pequenas quantidades de elementos constituintes da camada de revestimento, como Zn e Sí, bem como contém Al, mantendo, ao mesmo tempo a estrutura de cristal da fase de composto intermetálico de Al-Fe. Nos casos em que a camada de liga de Zn-AI-Mg permanece lá, a esferoidização da fase de composto intermetálico de Al-Fe pode ser observada na camada de liga de Zn-AI-Mg, com o aumento na espessura da camada de Hga de Al-Fe.
[0089] A camada de liga de Al-Fe tem um determinado nível de resistência à corrosão, conforme descrito acima, e a seleção de uma camada de Zn-AI-Mg capaz de deixar a camada de Hga de Al-Fe intacta é, portanto, importante garantir a resistência à corrosão em áreas em tomo das zonas soldadas. Entretanto, a camada de liga de Al-Fe pode ser desenvolvida por entrada de calor de soldagem e não é necessário ter uma espessura grande previamente.
[0090] Em seguida, a composição química da camada de galvanização será descrita.
[0091] A composição da camada de liga de Zn-AI-Mg contida na camada de revestimento mantém quase as mesmas proporções de componente do banho de pré-revestimento. Devido ao fato de que a reação para formar uma camada de liga de Al-Fe por um método de pré-revestimento por imersão a quente ocorre em um banho de prérevestimento, é típico que a redução dos componentes Al e Zn na camada de Hga de Zn-AI-Mg devido à formação de uma camada de liga de Al-Fe dificilmente ocorra.
[0092] A camada de revestimento tem a seguinte composição química (nos casos em que a camada de revestimento tem uma estrutura de camada única que consiste em uma camada de liga de Zn-AIMg, a composição química da camada de liga de Zn-AI-Mg; nos casos em que a camada de revestimento tem uma estrutura laminada que consiste em uma camada de Hga de Al-Fe e uma camada de Hga de
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Zn-AI-Mg, a composição química total da camada de liga de Al-Fe e a camada de liga de Zn-AI-Mg) para impedir a formação de LME e bolhas e para aprimorar a resistência à corrosão nas zonas afetadas por calor de soldagem.
[0093] Ou seja, a camada de revestimento deve ter uma composição química que consiste em, em massa,
Zn: de mais de 44,90% a menos de 79,90%;
Al: de mais de 15% a menos de 35%;
Mg: de mais de 5% a menos de 20%;
Ca: de 0,1% a menos de 3,0%
Si: de 0% a 1,0%;
B: de 0% a 0,5%;
Y: de 0% a 0,5%;
La: de 0% a 0,5%:
Ce: de 0% a 0,5%;
Cr: de 0% a 0,25%;
Ti: de 0% a 0,25%;
Ni: de 0% a 0,25%;
Co: de 0% a 0,25%;
V: de 0% a 0,25%;
Nb: de 0% a 0,25%;
Cu: de 0% a 0,25%;
Mn: de 0% a 0,25%;
Sr: de 0% a 0,5%;
Sb: de 0% a 0,5%;
Pb: de 0% a 0,5%;
Sn: de 0% a 20,00%;
Bi: de 0% a 2,0%;
In: de 0% a 2,0%;
Fe: de 0% a 5,0%; e
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22/120 impurezas.
[0094] Entretanto, na composição química acima, um grupo de elementos A consiste em Y, La, e Ce, um grupo de elementos B consiste em Cr, Ti, Ni, Co, V, Nb, Cu e Mn, um grupo de elementos C consiste em Sr, Sb e Pb, e um grupo de elementos D consiste em Sn, Bi e In, e o teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos A varia de 0% a 0,5%;
o teor total de Ca e elementos selecionados a partir do grupo de elementos A varia de 0,1% a menos de 3,0%;
o teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos B varia de 0% a 0,25%;
o teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos C varia de 0% a 0,5%; e o teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos D varia de 0% a 20%.
[0095] Na composição química da camada de revestimento, Si, B, Y, La, Ce, Cr, Ti, Ni, Co, V, Nb, Cu, Mn, Sr, Sb, Pb, Sn, Bi, In e Fe são componentes opcionais. Ou seja, esses elementos podem não estar contidos na camada de revestimento. Nos casos em que esses elementos opcionais estão contidos, o teor de cada elemento opcional está, de preferência, dentro da faixa descrita abaixo.
[0096] Cada elemento na camada de revestimento será descrito abaixo.
[0097] <Zn: de mais de 44,90% a menos de 79,90%>
[0098] Zn é um elemento necessário para formar uma fase principal da camada de liga de Zn-AI-Mg e é necessário que esteja contido em ou acima de uma determinada concentração com o propósito de garantir a resistência à corrosão na porção plana e a resistência à corrosão em zonas afetadas por calor de soldagem (resistência à corroPetição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 29/132
23/120 são após a soldagem) de um produto de aço revestido metálico. Por outro lado, a concentração de Zn, que é a fase de Zn na camada de liga de Zn-AI-Mg, está estritamente relacionada à incidência de LME e a quantidade de bolhas de ar geradas.
[0099] Nos casos em que a concentração de Zn é não é mais de 44,9%, é difícil que a chapa de aço revestida metálica mantenha a resistência à corrosão nas áreas em torno das zonas soldadas. As regiões isentas de revestimento são formadas nas zonas afetadas por calor da soldagem (áreas em tomo e atrás das zonas soldadas) como resultado da evaporação da camada de revestimento por entrada de calor de soldagem. A formação de tais regiões é, de preferência, reduzida o máximo possível impedindo a evaporação da camada de revestimento. Exemplos de um método de impedir a evaporação da camada de revestimento incluem um método em que os elementos que têm uma alta capacidade de proteção contra a corrosão sacrificial e são capazes de converter a fase de Zn em outra fase de composto intermetálico menos evaporatlva são previamente incorporados na camada de revestimento (por exemplo, um método de impedir a corrosão nas regiões evaporadas da camada de revestimento com elementos com uma alta capacidade de proteção contra a corrosão sacrificial, como Mg e Ca), um método de proteção contra a corrosão em que elementos resistentes à corrosão são incorporados em óxidos formados durante a evaporação, um método em que uma fase de composto intermetálico com alta resistência à corrosão (por exemplo, uma fase gerada por combinação do elemento Fe e qualquer componente da camada de revestimento) é gerada usando a entrada de calor de soldagem, e similares. Nos casos em que a concentração de Zn é não é maior que 44,90%, a proteção contra corrosão sacrificial é impedida, o que dificulta a prevenção da formação de ferrugem nas áreas em torno das zonas soldadas. Dessa forma, a concentração mínima de Zn deve es
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24/120 tar acima de 44,90%. Com mais preferência, a concentração mínima de Zn está acima de 65,00%.
[00100] Por outro lado, nos casos em que a concentração de Zn é não menor que 74,90%, a fase de Zn é facilmente aumentada, o que faz com que ocorra, frequentemente, a formação de LME e bolhas e a soldabilidade tende a se deteriorar. Entretanto, mesmo nos casos em que a concentração de Zn está dentro da faixa de 74,90% a 79,90%, a formação de LME e bolhas pode ser reduzida atingindo um estado em que há fases de composto intermetálico de Ca-Zn-AI e Ca-Zn-AI-Si na camada de revestimento, conforme descrito a seguir. Consequentemente, a concentração máxima de Zn deve estar abaixo de 79,90%. [00101] Al: de mais de 15% a menos de 35% [00102] Al também é um elemento necessário para formar uma fase principal da camada de liga de Zn-AI-Mg e é necessário que esteja contido em ou acima de uma determinada concentração com o propósito de garantir a resistência à corrosão na porção plana e a resistência à corrosão em zonas afetadas por calor de soldagem (resistência à corrosão após a soldagem) de uma chapa de aço revestida metálica. A presença de Al aumenta a fase de Al e diminui a fase de Zn na camada de liga de Zn-AI-Mg. Dessa forma, um aumento da concentração de Al tende a fornecer melhor soldabilidade. Os efeitos de Al são impedir a evaporação da camada de revestimento por entrada de calor de soldagem e aprimorar a resistência à corrosão em áreas em tomo de zonas soldadas por geração de uma fase de composto intermetálico de Al-Fe (como fase de AlsFe, AIFe, AhFe ou AhFe) com um componente do aço triturado (um produto de aço). Particularmente, nos casos em que a espessura de um produto de aço é pequena, Al deve estar contido em uma camada de revestimento para garantir a resistência à corrosão em áreas atrás de zonas soldadas em que a camada de revestimento é completamente evaporada. Dessa forma, a concentração de
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Al deve estar acima de 20%. Nos casos em que a concentração de Al é não maior que 20%, uma grande quantidade do componente Al é dissolvida na fase de Fe do aço triturado por meio do auxilio de entrada de calor de soldagem e, consequentemente, a camada de liga de um composto intermetálico de Al-Fe se torna mais fina em áreas atrás das zonas soldadas, de tal modo que o efeito para aprimorar a resistência à corrosão nas áreas em tomo das zonas soldadas pode não ser esperado.
[00103] Entretanto, mesmo nos casos em que a concentração de Al está dentro da faixa de mais de 15 a 20%, o efeito para aprimorar a resistência à corrosão nas áreas atrás das zonas soldadas pode ser garantido mesmo que a camada de liga de Al-Fe se torne mais fina, atingindo um estado em que o composto intermetáiico de Ca-Zn-AI e as fases de composto de Ca-Zn-AI-Si existem na camada de liga de Zn-AI-Mg, conforme descrito a seguir.
[00104] Dessa forma, a concentração mínima de Al deve estar acima de 15%. Adicionalmente, o efeito descrito abaixo de conter Ca também é, de preferência, usado em combinação para garantir melhor resistência à corrosão do que aquela de produtos de aço revestidos com liga de Zn-AI-Mg existentes nas áreas atrás das zonas soldadas. [00105] Por outro lado, um aumento da concentração de Al causa extrema deterioração da resistência à corrosão nas áreas em torno das áreas soldadas. Dessa forma, a concentração máxima de Al deve estar abaixo de 35%. Em casos de atribuir importância à resistência à corrosão nas áreas em tomo das zonas soldadas, a concentração máxima de Al está adicionalmente, de preferência, abaixo de 30%.
[00106] Mg: de mais de 5% a menos de 20% [00107] Mg também é um elemento necessário para formar uma fase principal da camada de liga de Zn-AI-Mg e é necessário que esteja contido em ou acima de uma determinada concentração com o pro
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26/120 pósito de garantir a resistência à corrosão na porção plana e a resistência à corrosão em zonas afetadas por calor de soldagem (resistência à corrosão após a soldagem) de uma chapa de aço revestida metálica. Quando Mg estiver contido na camada de revestimento, um efeito similar àquele causado por Zn é exibido. Um aprimoramento de proteção contra a corrosão sacrificial devido à presença de Mg pode ser esperado.
[00108] Por outro lado, é, convencionalmente, considerado que a LME é mais pronunciada pela incorporação de Mg na camada de revestimento, pois magnésio é um metal com uma baixa pressão de vapor, similarmente a Zn. Adicionalmente, a incorporação de Mg resulta na redução de soldabilidade, e vários fios de fluxo foram desenvolvidos para abordar a redução da soldabilidade, conforme descrito acima. [00109] Entretanto, a seleção cuidadosa da concentração de Mg impede que a LME seja intensificada. Tipicamente, a LME é definitivamente intensificada pela presença de Mg a uma concentração dentro da faixa de 0 a 5%, porém a LME e também a formação de bolhas são mais reduzidas pela presença de Mg a uma concentração de mais de 5% que aquelas observadas em produtos de aço revestidos com Zn normais, resultando na formação de uma forma preferida de camada de revestimento. Uma concentração de Mg dentro da faixa de 0 a 3% faz com que o ponto de fusão da camada de revestimento diminua e uma fase líquida resultante se torne mais estável, enquanto uma concentração de Mg dentro da faixa de 3 a 5% faz com que o ponto de fusão da camada de revestimento comece a aumentar e, além disso, uma concentração de Mg de mais de 5% aumenta a taxa de aumento no ponto de fusão, o que impede a geração de uma fase líquida a partir da camada de revestimento e, além disso, a evaporação da camada de revestimento. Consequentemente, a fração de fase de MgZn2, que tem melhor soldabilidade que aquela da fase de Zn, é aumentada pela
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27/120 presença de Mg a uma concentração dentro da faixa de mais de 5 a menos de 20% e, consequentemente, a soldabilidade é aprimorada.
Ou seja, a LME e a formação de bolhas são reduzidas.
[00110] Em particular, uma concentração de Mg de mais de 10% é preferida, pois a tendência de formar facilmente um óxido pelo auxílio de entrada de calor de soldagem é usada para formar uma grande quantidade de MgO em áreas atrás das zonas soldadas e aprimorar a resistência à corrosão. Entretanto, uma concentração de Mg não menor que 20% causa um aumento na viscosidade do banho de revestimento e dificulta a formação da camada de revestimento, e também resulta em propriedades de revestimento comprometidas e na fácil separação da camada de revestimento. Consequentemente, a concentração máxima de Mg deve estar abaixo de 20%.
[00111] Ca: de 0,1% a menos de 3,0% [00112] Ca contido na camada de revestimento resulta em um aumento da geração de escória com aumento na concentração de Mg durante uma operação de revestimento e aumento da produtividade de revestimento. Particularmente quando a concentração de Mg for alta, a eficiência de operação de revestimento é geralmente insatisfatória; dessa forma, a concentração de Ca é, de preferência, modificada para satisfazer a expressão: 0,15 + 1/20 * Mg < Ca (entretanto, o símbolo para cada elemento na expressão representa o teor do elemento em porcentagem em massa) nos casos em que a concentração de Mg é acima de 7%.
[00113] Adicionalmente, o Ca contido na camada de revestimento gera uma fase de composto intermetálíco com Al e Zn. Nos casos em que Si está adicionalmente contido na camada de revestimento juntamente com Ca, o Ca gera uma fase de composto intermetálíco com o Si. Essas fases de composto intermetálíco têm, cada uma, uma estrutura estável com um alto ponto de fusão e, consequentemente, têm um
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28/120 efeito de impedir a evaporação térmica de Zn durante a soldagem, que é atribuído à presença de Ca. O efeito de Ca aparece a uma concentração não menor que 0,1%, resultando na redução de LME e da quantidade de bolhas geradas e também no aumento da camada de revestimento que permanece intacta nas áreas em torno das zonas soldadas. Nos casos em que Ca não está contido na camada de revestimento, a deterioração extrema de soldabilidade tende a ocorrer. Ou seja, a tendência de LME e formação de bolhas é pronunciada. Consequentemente, a concentração mínima de Ca deve ser não menor que 0,1%.
[00114] Óxido de cálcio é formado durante a soldagem de cada uma das fases de composto intermetálico contendo Ca, pois Ca é o elemento mais facilmente oxidado de todos os elementos constituintes da camada de revestimento. Uma camada de óxido contendo o óxido de cálcio permanece na camada de liga de Al-Fe em áreas atrás das zonas soldadas mantendo, ao mesmo tempo, um nível suficiente de adesão, e aprimora a resistência à corrosão nas áreas atrás das zonas soldadas. Tipicamente, óxidos e similares (traço de gases) formados em uma camada de revestimento não contendo Ca nas áreas atrás das zonas soldadas serão removidos e dificilmente deixados na camada de liga de Al-Fe quando limpados com um pano ou similares. Entretanto, nos casos em que óxido de cálcio está contido na camada de óxido, a camada de óxido não é facilmente removida, porém deixada sobre a camada de liga de Al-Fe em um estado denso. Adicionalmente, a camada de óxido contendo óxido de cálcio é relativamente insolúvel, por exemplo, em uma solução aquosa neutra ou básica.
[00115] Uma camada de óxido que permanece na camada de liga de Al-Fe após a soldagem contém, tipicamente, elementos como Zn e Mg, além de Ca, e às vezes, contém adicionalmente uma pequena quantidade de Si. A camada de óxido se apresenta como uma fase de
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29/120 composto desses óxidos. Para obter esses efeitos da camada de óxido restante, as fases de composto intermetálico de Ca-Zn-Al e Ca-Zn-AlSi devem ser formadas na camada de liga de Zn-AI-Mg. Para a geração dessas fases de composto intermetálico, é necessário que Ca esteja contido na camada de revestimento a uma concentração não menor que 0,1%. Quanto mais alta for a concentração de Ca, mais alta será a concentração de óxido de cálcio contido na camada de óxido. Óxido de cálcio tem um efeito sobre a adesão de uma camada de oxido, porém tem apenas um efeito significativo sobre a resistência à corrosão da camada de óxido.
[00116] Adicionalmente, nos casos em que Si está contido na camada de revestimento juntamente com Ca, uma fase de composto intermetálico de Ca-Zn-AI-Si pode ser gerada como uma fase contendo Si, além da geração de uma fase de composto intermetálico de Ca-Zn~ Al, e a resistência à corrosão tende a ser aprimorada. Entretanto, a presença de grandes quantidades de fases de composto intermetálico de Ca-Zn-Al e Ca-Zn-AI-Si na camada de revestimento faz com que uma tendência deteriore a resistência à corrosão mesmo na porção plana bem como deteriora a resistência à corrosão nas áreas em torno das zonas soldadas. Adicionalmente, a presença de tais compostos intermetálicos resulta em um aumento de impurezas e deterioração de propriedades de revestimento. Dessa forma, a concentração máxima de Ca deve estar abaixo de 3,0%.
[00117] Em seguida, os elementos opcionais na composição química da camada de revestimento serão descritos. A adoção dos vários elementos na camada de revestimento pode conferir soldabilidade e outras características à camada de revestimento.
[00118] <Si: de 0,1% a 1,0%>
[00119] Si contido na camada de revestimento gera uma fase de composto intermetálico com Mg (por exemplo, fase de Mg2Si). Adicio
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30/120 nalmente, nos casos em que Ca também está contido, as fases de composto intermetáiico de Ca-Si (fase de Ca2Si, fase de CaSi, e similares) também são geradas pela forte resistência de união entre Si e Ca. Entretanto, nos casos em que Si está contido a uma concentração mais alta que aquela de Ca, uma fase de MgzSi ainda é gerada. Adieionalmente, uma fase de composto intermetáiico de Mg-AI~Si, apesar de em pequena quantidade, pode ser gerada. Nos casos em que Ca e Si são usados em combinação, Ca está, de preferência, contido a uma concentração igual ou superior a duas vezes a concentração de Si. Quanto mais alta for a concentração de Ca, mais baixo será o teor do MgzSi gerado.
[00120] Adicionalmente, espera-se uma fase de composto intermetálico de Ca-Zn-AI-Si seja gerada em uma camada de revestimento contendo grandes quantidades de Al e Zn. Entretanto, o composto in~ termetálico não é especificamente identificado usando bancos de dados convencionais como JCPDS e os detalhes do composto intermetálico são desconhecidos. Si pode ser incorporado em um composto in~ termetálico de Ca-Zn-AI como ALCaZ^, sem a formação de uma estrutura de cristal rígida, para formar uma solução sólida íntersticial. O efeito da fase de composto intermetáiico de Ca-Zn-AI-Si, ou seja, o efeito de uso combinacional de Ca e Si, é aprimorar a resistência à corrosão nas áreas atrás das zonas soldadas. Esses efeitos dificilmente são obtidos a partir de uma fase de MgsSi ou fase de MgAISi. Então, a concentração mínima de Si é, de preferência, não menor que 0,1% em termos de obter esse efeito.
[00121] Os aumentos da fase de Mg2Si, da fase de MgAISi e da fase de composto intermetáiico de Ca-Zn-AI-Si acompanhados pela presença de Si em um banho de revestimento não são desejáveis em termos de eficiência de operação devido ao aumento na viscosidade do banho de revestimento. Adicionalmente, a interação entre átomos
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31/120 de Si e Ca resulta na geração de uma fase de composto intermetálico de Ca2Si, CaSi, ou Ca-Zn-AI-Si em uma grande quantidade. Consequentemente, o aprimoramento da eficiência de operação pela presença de Ca não é esperado e, dessa forma, excelentes propriedades de revestimento são dificilmente obtidas. Consequentemente, a concentração máxima de Si deve ser não mais de 1,0%.
[00122] <B: de 0,05% a 0,5%>
[00123] B contido na camada de revestimento tem um efeito de reduzir LME. Supõe-se que o B contido a uma concentração não menor que 0,05% reage com os elementos Zn, Al, Mg, e Ca na camada de revestimento para gerar várias fases de composto intermetálico. Em particular, boro tem uma forte afinidade com Ca, o que provoca uma tendência para gerar uma fase de composto intermetálico de Ca-AI-B, como a fase de ALCaBs (consultar a Figura 4). Então, a fase de composto intermetálico de Ca-AI-B gerada é considerada como tendo um efeito de reduzir LME. Consequentemente, a concentração mínima de B é, de preferência, não menor que 0,05%.
[00124] Os picos de compostos intermetálicos resultantes da presença de B são observados a 31,0°, 33,5° e 35,2° em padrões de difração de raios x a partir da superfície da camada de revestimento testada usando um alvo de Cu, apesar do fato de esses picos não serem encontrados nos dados de composto Intermetálico existentes (JCPDS). A partir do resultado de análise, um composto intermetálico de CaAI(2 a 4)B(5 a η que contém B a uma concentração não menor que 40% por átomo foi identificado como um exemplo do composto intermetálico. Adicionalmente, a partir dos sinais de Zn e Mg detectados ao mesmo tempo no espectro de EDS, o composto intermetálico também é considerado como um composto intermetálico de Ca-AI-B com a substituição de alguns átomos por Zn e Mg (por exemplo, um composto intermetálico de Ca-AI-B em que alguns átomos são substituídos por
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32/120 átomos de Mg e Zn, respectivamente). Também é considerado que o boro pode existir como Zn, produtos substituídos por Ca, como fases de MgEh, MgB4, MgBz, AI2B3, AIB2, AIB12, (AI,Mg)B2 e AIMgBu, além de uma fase de composto intermetálico de Ca-AI-B.
[00125] Adicionalmente, a presença de B é considerada como tendo um efeito de reduzir LME por difusão de B da camada de revestimento para 0 aço triturado e a mudança resultante na sensibilidade do produto de aço a LME através de endurecimento por contorno de grão. Adicionalmente, a presença de B é considerada como tendo efeitos para reduzir a conversão da fase de Zn em uma fase líquida e a evaporação subsequente pelo auxílio do ponto de fusão bastante alto do composto intermetálico gerado, além do efeito acima.
[00126] A presença de B em um banho de revestimento leva a um aumento acentuado no ponto de fusão da camada de revestimento e à deterioração da produtividade de revestimento, que, por sua vez, dificulta a produção de produtos de aço revestidos metálicos com excelentes propriedades de revestimento. Dessa forma, a concentração máxima de B deve ser não mais de 0,5%.
[00127] Grupo de elementos A (Y, La, Ce): de 0,05% a 0,5% [00128] Y, La e Ce no grupo de elementos A são elementos que exercem quase as mesmas funções que Ca. Isso se deve ao fato de que esses elementos têm raios atômicos próximos aos de Ca. Quando qualquer um desses elementos estiver contido na camada de revestimento, 0 elemento pode substituir as posições de Ca e ser detectado na mesma posição de Ca por análise de EDS. Mesmo após esses elementos serem oxidados para formar óxidos por soldagem, esses óxidos são detectados na mesma posição que CaO. Quando esses elementos estiverem contidos a uma concentração não menor que 0,05% no total, a resistência à corrosão nas áreas atrás das zonas soldadas é aprimorada. Isso indica que a resistência à corrosão des
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33/120 ses óxidos é mais alta que a de CaO. Consequentemente, o teor de cada elemento selecionado a partir do grupo de elementos A é, de preferência, não menos que 0,05%. Além disso, o teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos A também é, de preferência, não menos que 0,1% a menos de 0,05%;
[00129] Por outro lado, nos casos em que uma camada de revestimento contendo qualquer elemento do grupo de elementos A em uma quantidade excessiva é esperada, ocorrerá um aumento de viscosidade do banho de revestimento. Dessa forma, mesmo que a preparação de um banho de revestimento geralmente seja difícil quando a concentração total de elementos do grupo de elementos A for mais de 0,5%, o que dificulta a produção de produtos de aço revestidos metálicos com excelentes propriedades de revestimento. Consequentemente, o teor de cada elemento selecionado a partir do grupo de elementos A deve ser não mais de 0,5%. Além disso, o teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos A também deve ser não mais de 0,5%.
[00130] Os elementos do grupo de elementos A têm uma função principal como elementos substituintes de Ca e, consequentemente, é necessário que a concentração total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos A seja mais baixa que a concentração de Ca. Dessa forma, o teor total de Ca e elementos selecionados a partir do grupo de elementos A deve ser de 0,1% a menos de 3,0%.
[00131] Grupo de elementos B (Cr, Ti, Ni, Co, V, Nb, Cu, Mn): de 0,05% a 0,25% [00132] Quando elementos do grupo de elementos B estiverem contidos na camada de revestimento em um teor não menos que 0,05% no total, aqueles elementos são incorporados na camada de liga de Al-Fe durante a soldagem. A presença dos elementos do grupo de elementos B na camada de liga de Al-Fe aprimora a resistência à
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34/120 corrosão nas áreas atrás das zonas soldadas. A incorporação dos elementos do grupo de elementos B é considerada para aprimorar a propriedade de isolamento da camada de liga de Al-Fe. Consequentemente, o teor de cada elemento selecionado a partir do grupo de elementos B é, de preferência, não menos que 0,05%. Adicionalmente, o teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos B também é, de preferência, não menos que 0,1% a menos de 0,05%; [00133] Por outro lado, nos casos em que uma camada de revestimento contendo qualquer elemento do grupo de elementos B em uma quantidade excessiva é esperada, a geração de várias fases de composto intermetálico e um aumento de viscosidade ocorrerão. Devido a esse problema, mesmo que a preparação de um banho de revestimento geralmente seja difícil quando o teor de elementos do grupo de elementos B for individual ou coletivamente mais de 0,25%, o que dificulta a produção de chapas de aço revestidas metálicas com excelentes propriedades de revestimento. Consequentemente, o teor de cada elemento selecionado a partir do grupo de elementos B deve ser não mais de 0,25%. Além disso, o teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos B também deve ser não mais de 0,25%. [00134] Nos casos em que elementos dos grupos de elementos A e B são usados em combinação, é difícil determinar a qual grupo de elementos o efeito para aprimorar a resistência à corrosão nas áreas atrás das zonas soldadas é atribuído.
[00135] Grupo de elementos C (Sr, Sb, Pb): de 0,05% a 0,5% [00136] Quando os elementos do grupo de elementos C estiverem contidos na camada de revestimento em um teor não menor que 0,05% no total, a aparência da camada de revestimento resultante é alterada, em que a formação de flores e a aparência metálica aprimorada do brilho são observadas. Não ocorre alteração na soldabilidade. Consequentemente, o teor de cada elemento selecionado a partir do
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35/120 grupo de elementos C é, de preferência, não menos que 0,05%. O teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos C também é, de preferência, não menos que 0,1% a menos de 0,05%.
[00137] Por outro lado, nos casos em que uma camada de revestimento contendo qualquer elemento do grupo de elementos C em uma quantidade de mais de 0,5% é esperada, a geração de impurezas em um banho de revestimento será aumentada. Dessa forma, mesmo que a preparação de um banho de revestimento geralmente seja difícil, o que dificulta a produção de produtos de aço revestidos metálicos com excelentes propriedades de revestimento. Consequentemente, o teor de cada elemento selecionado a partir do grupo de elementos C deve ser não mais de 0,5%. Além disso, o teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos C também deve ser não mais de 0,5%.
[00138] Cd também é naturalmente um elemento incluído no grupo de elementos C e pode ser detectado como um traço de impureza (em um teor menor que 0,1%) em Zn e Pb, porém não foi confirmado se a presença desse elemento na camada de revestimento tem efeitos sobre a formação de flores e similares.
[00139] Grupo de elementos D (Sn, Bi, In): 0,05% a 20,00%; entretanto, Bi: de 0,05% a 2,0%, In: de 0,05% a 2,0% [00140] Quando os elementos do grupo de elementos D estiverem contidos na camada de revestimento em um teor não menor que 0,05% no total, novas fases de composto intermetálico como fases de MgzSn, Mg3BÍ2 e Mgsln são geradas e detectadas na detecção de camada de revestimento. Qualquer elemento do grupo de elementos D não gera qualquer fase de composto intermetálico com cada um dos elementos Zn e Al, que são os elementos constituintes da camada de revestimento, porém gera qualquer fase de composto intermetálico apenas com Mg. Devido ao fato de as novas fases de composto interPetição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 42/132
36/120 metálico serem geradas, aquelas são elementos que resultam e uma grande alteração na soldabilidade da camada de revestimento. Dentre esses elementos, Sn é um metal com um baixo ponto de fusão e pode estar contido sem comprometer as propriedades de um banho de revestimento. Quando os elementos do grupo de elementos D estiverem contidos a uma concentração mais alta, quantidades maiores dessas fases de composto intermetálico são geradas.
[00141] Primeiramente, qualquer uma das fases de composto intermetálico tem um alto ponto de fusão e, portanto, permanece como uma fase de composto intermetálico sem ser evaporada mesmo após a soldagem. Mg, que é originalmente propenso à oxidação para formar MgO por calor de soldagem, não é oxidado quando fases de composto intermetálico são geradas com Sn, Bi e In, e Mg nas fases de composto intermetálico resultantes é facilmente deixado na camada de revestimento. A presença desses elementos aumenta a resistência à corrosão/proteção contra a corrosão sacrificial e aprimora a resistência à corrosão nas áreas em torno das zonas soldadas. Embora MgZn2 seja similarmente um composto à base de Mg, esses compostos intermetálicos têm um efeito de proteção contra a corrosão melhor.
[00142] Consequentemente, o teor de cada elemento selecionado a partir do grupo de elementos D é, de preferência, não menos que 0,05%. Adicionalmente, o teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos D também é, de preferência, não menos que 0,1% a menos de 0,05%.
[00143] Por outro lado, qualquer elemento do grupo de elementos D, na maioria das vezes Sn, pode estar contido a uma concentração de até 20,00%. Nos casos em que a concentração de Sn é mais de 20,00%, a fração de fase de Mg2Sn é aumentada e a deterioração de resistência à corrosão ocorre acentuadamente após a soldagem. Adicionalmente, o mesmo ocorre quando o teor total de Sn, Bi e In for
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37/120 mais de 20,00%. Isso se deve ao fato de que o Zn originalmente presente sob a forma de fases de MgZn2 se transforma em uma fase de Zn com o aumento em Mg2Sn, que aumenta a formação de LME e bolhas. Consequentemente, o teor de Sn deve ser não mais de 20,00%. Adicionalmente, o teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos D também deve ser não mais de 20,00%.
[00144] Adicionalmente, uma camada de revestimento contendo Bi ou In em uma quantidade excessiva é frágil e é facilmente removida, resultando em propriedades de revestimento insatisfatórias. Além disso, a deterioração de resistência à corrosão ocorre acentuadamente após a soldagem. Dessa forma, os teores de Bi e In são, cada um, não mais que 2,0%.
[00145] Fe: de 0% a 5,0% [00146] Fe está incorporado na camada de revestimento como uma impureza quando a camada de revestimento for formada. Quanto mais espessa for a camada de liga de Al-Fe, mais alta tende a ser a concentração de Fe; o teor de Fe pode ser de até cerca de 5,0%. Nos casos em que a camada de revestimento é formada por um método de revestimento por imersão a quente típico, o teor de Fe é geralmente menor que 1%. Nos casos em que um novo banho de revestimento é preparado, a concentração de Fe no banho de revestimento é gradualmente aumentada pela aplicação de um produto não revestido metálico original (por exemplo, uma chapa não revestida metálica original). Consequentemente, o aumento gradual na concentração de Fe do banho de revestimento pode ser impedido pela adição de Fe ao banho de revestimento previamente a uma concentração supersaturada de cerca de 0,5%.
Impurezas [00147] As impurezas referem-se a componentes contidos em térias-primas ou contaminados durante o processo de produção, em que
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38/120 os componentes não se destinam a ser incorporados. Por exemplo, a difusão atômica entre o produto de aço (o aço triturado) e materiais no banho de revestimento pode resultar na camada de revestimento contendo quantidades-traço de componentes exceto Fe como impurezas.
Composição química preferida [00148] De preferência, na composição química da camada de revestimento, o teor de Al é de mais de 22% a menos de 35%, e o teor de Mg é de mais de 10% a menos de 20%, e o teor de Ca é de 0,3% a menos de 3,0%, e o teor de Si é de 0,1% a 1,0%. Adicionalmente, o teor de Ca é, de preferência, igual ou superior a duas vezes o teor de Si. Quando a concentração de cada um dos elementos Al, Mg, Ca e Si estiver dentro da faixa correspondente definida acima, as várias fases de composto intermetálico descritas acima são facilmente geradas e os efeitos para reduzir LME e a formação de bolhas e para aprimorar a resistência à corrosão nas zonas afetadas por calor de soldagem são aumentados.
[00149] Adicionalmente, o teor de Al pode ser de mais de 15% a 22%, ou de mais de 15% a 20%. Uma concentração de Al reduzida resulta no aprimoramento da resistência à corrosão após o revestimento.
[00150] Muitos objetos estruturais soldados são revestidos após a soldagem. Nos casos em que as zonas soldadas são expostas para fora, as áreas em torno das zonas soldadas são propensas à ferrugem vermelha precocemente, e qualquer revestimento é, dessa forma, de preferência, aplicado para garantir a resistência à corrosão nas zonas soldadas. Quando uma área em torno de uma zona soldada for revestida, por exemplo, por revestimento por eletrodeposição e o comportamento de formação de ferrugem vermelha que começa a partir da zona soldada é, então, observado, uma correlação é observada entre a concentração de Al e a resistência à corrosão após o revestimento. Nos casos
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39/120 em que uma zona soldada é revestida, um nível suficiente de resistência à corrosão após o revestimento é obtido na zona soldada mesmo que a concentração de Al seja mais de 22%. Entretanto, a partir da observação do comportamento da formação de ferrugem vermelha que começa a partir da área em torno da zona soldada, a concentração de Al é, de preferência, não mais de 22%, com mais preferência, não mais de 20%, em termos de impedir a formação de ferrugem vermelha em uma área em torno de zona soldada. Presume-se que isso se deva ao fato de a resistência à corrosão após o revestimento é afetada pela adesão da superfície metálica da camada de revestimento a um filme de revestimento e a preparação da superfície, o que afeta a adesão a um filme de revestimento, é mais eficaz em camada de revestimento que tem uma concentração de Al mais baixa.
[00151] A seguir, serão descritas as fases constituintes da camada de liga de Al-Fe.
[00152] A camada de liga de Zn-AI-Mg é uma camada principalmente composta de duas fases, ou seja, fases de MgZn2 e Al. A camada de liga de Zn-AI-Mg contém pouca ou nenhuma estrutura eutética ternária de Zn-AI-MgZn2. A camada de liga de Zn-AI-Mg pode conter adicionalmente uma fase de Zn, fases de composto intermetálíco, e similares.
[00153] Especificamente, em um corte transversal da camada de liga de Zn-AI-Mg, a fração de área de fase de MgZna é de 45 a 75%, a fração de área total de fases de MgZn2 e Al é não menor que 70%, e a fração de área de estrutura eutética ternária de Zn-AI-MgZn2 é de 0 a 5%. Além disso, a fração de área de fase de Zn é, de preferência, menor que 25%, com mais preferência, menor que 10%.
[00154] A razão para definir a fração de área de cada fase será descrita abaixo.
[00155] Primeiro, a fase de MgZn2 será descrita.
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40/120 [00156] Quando uma fase de MgZnz estiver contida na camada de Hga de Zn-AI-Mg, a resistência à corrosão da camada de liga de Zn-AIMg é aprimorada. A fase de MgZnz é um composto intermetálico com uma excelente propriedade de isolamento e, dessa forma, fornece uma resistência à corrosão maior que a da fase de Zn. Adicionalmente, devido ao fato de Mg estar contido como um elemento constituinte, a fase de MgZn2 tem um menor potencial de corrosão do que o da fase de Zn e exibe uma excelente capacidade de proteção contra corrosão sacrificial, e é favorável como uma fase que aprimora a resistência à corrosão nas áreas em torno das zonas soldadas. Adicionalmente, Mg dissolvido durante a corrosão tem um efeito de produzir um produto de corrosão em um estado denso, que tem um efeito para impedir a formação de ferrugem vermelha em um nível mais alto do que o de um produto de corrosão produzido pela fase de Zn individualmente, porém pode resultar na manutenção a longo prazo de ferrugem branca.
[00157] Para a soldabilidade, a fase de MgZn2 exerce uma função importante. Os átomos de Zn são propensos à evaporação nos casos em que esses átomos estão presentes como uma fase de Zn. Entretanto, os átomos de Zn são menos propensos à evaporação nos casos em que esses átomos estão presentes como uma fase de MgZm. Primeiramente, a fase de MgZn2 é evaporada em uma área (como uma área atrás de uma zona soldada) a uma temperatura acima de 1000°C e forma grandes quantidades de óxidos, MgO e ZnO. Esses compostos intermetálicos são depositados na camada de liga de Al-Fe na área atrás da zona soldada através do óxido de Ca, CaO, para aprimorar a resistência à corrosão na área atrás da zona soldada. Adicionalmente, a fase de MgZn2 é fundida em uma área (como uma área em tomo de uma zona soldada) a uma temperatura de 1000°C a 500°C, porém pode permanecer sem ser evaporada.
[00158] Adicionalmente, a fase de MgZn2 que permanece após a
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41/120 soldagem é uma fase de MgZns que existe originalmente em uma forma maciça na camada de Hga de Zn-AI-Mg. Convencionalmente, uma fase de MgZns está em uma camada de liga de Zn-AI-Mg. Entretanto, a concentração de Mg é baixa em cada caso e a fase de MgZn2 presente na camada de Hga de Zn-AI-Mg existe como uma estrutura eutética ternária de Zn-AI-MgZnz e a fração de fase de MgZns em uma forma maciça em uma estrutura seccional arbitrária da camada de Hga de Zn-AI-Mg é tão pequena quanto menos de 5% (consultar a Figura 1).
[00159] Ou seja, a fase de MgZn2 que permanece após a soldagem é diferente da fase de MgZn2 fino na estrutura eutética ternária de ZnAI-MgZnz precipitada por uma reação eutética. Em outras palavras, a fase de MgZn2 que permanece após a soldagem (uma fase de MgZn2 cuja fração de área é definida na presente divulgação) é uma fase de MgZn2 precipitada não sob a forma de estrutura eutética ternária de Zn-AI-MgZn2, porém como uma única fase sólida.
[00160] A estrutura eutética ternária de Zn-AI-MgZn2 é facilmente evaporada durante a soldagem e é incapaz de deixar elementos como Mg e Zn nas áreas em tomo das zonas soldadas. Por outro lado, uma fase de MgZn2 em uma forma maciça pode ser deixada nas áreas em tomo das zonas soldadas.
[00161] Uma imagem de elétrons retroespalhados SEM de um exemplo representativo da camada de revestimento da presente divulgação é mostrada na Figura 2. Conforme mostrado na Figura 2, muitos grãos maciços de fase de MgZn2 são observados na camada de Hga de Zn-AI-Mg, que são combinados para formar grãos grossos de fase de MgZn2. Nos casos em que uma quantidade aumentada da fase de MgZn2 que permanece após a soldagem é desejada, é mais preferível que os grãos de fase de MgZn2 sejam combinados para formar grãos grossos.
[00162] A presença de uma fase de MgZn2 sob uma forma maciça
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42/120 dificulta a evaporação de Zn e diminui a LME e a quantidade de bolhas geradas. Esses efeitos também estão relacionados à fração de fase de
Zn e os detalhes dos efeitos serão descritos abaixo.
[00163] Consequentemente, a fração de área de fase de MgZn2 deve ser de 45 a 75%, de preferência, de 55 a 75%, para reduzir a LME e a formação de bolhas.
[00164] A seguir, a fase de Al será descrita.
[00165] A fase de Al inclui uma fase α de Al (fase α típica) em que Zn é dissolvido a uma concentração de cerca de 0 a 3% e uma fase β de Al (fase β típica) em que uma fase de Zn (fase η) está contida a uma concentração de mais de 70% a 85% e a fase de Zn (fase η) é dissociada da fase α típica para formar microestruturas finas (consultar a Figura 2 e as Figuras 5 e 6).
[00166] Nesse aspecto, o diagrama de fase de Zn-AI é mostrado na Figura 3. De acordo com o diagrama de fase mostrado na Figura 3, a fase de Zn-AI é decomposta a 275°C na fase α em que Zn é dissolvido a uma concentração de 10% e a fase η (fase de Zn) em que pouco Al é dissolvido, por uma reação eutetoide sob condições de equilíbrio na reação de solidificação final.
[00167] Entretanto, um processo de solidificação para uma camada de revestimento inclui geralmente uma velocidade de resfriamento rápida, o que pode fazer com que uma situação que não segue o diagrama de fase ocorra. Por exemplo, no processo de solidificação de uma camada de revestimento, a reação eutetoide descrita acima não ocorre completamente e uma fase de Al termoestável contendo Zn a uma concentração de 0 a 85% geralmente permanece como uma solução sólida supersaturada de Zn.
[00168] Especificamente, a fase β observada a uma ampliação de 10.000 vezes ou mais indica que é composta de fases de Al e Zn finos, conforme mostrado, por exemplo, na Figura 6. Entretanto, as proprie
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43/120 dades das fases a e β, como resistência à corrosão e proteção contra a corrosão sacrificial, são geralmente indicativas daquelas da fase de
Al e são diferentes daquelas da fase de Zn. Dessa forma, a fase de Al da presente divulgação também inclui a fase β.
[00169] Por exemplo, na região indicada pelo sinal numérico 21 (fase β) na Figura 6, as áreas coloridas em branco e preto correspondem às fases de Zn e Al, respectivamente.
[00170] Adicionalmente, nos casos em que uma camada de revestimento é formada por resfriamento rápido, por exemplo, usando água ou similares, uma solução sólida supersaturada de Zn em uma fase de Al (uma fase de Al contendo qs mesmos componentes das fases o e β típicas, porém em concentrações diferentes) pode ser gerada. As fases α e β típicas são na maioria das vezes geradas a menos que o resfriamento rápido seja fornecido.
[00171] A solução sólida supersaturada de Zn em uma fase de Al é uma fase que não está eventualmente presente sob condições de resfriamento lento normais (sob as quais a fase o e a fase η são geradas) e refere-se às fases α e β com composições distorcidas.
[00172] Especificamente, uma solução sólida supersaturada de Zn em uma fase α é diferente da fase α típica de Al e é uma fase de Al em que Zn é dissolvido a uma concentração de mais de 3% a 70% a níveis de supersaturação. A solução sólida supersaturada de α-ΑΙ-Zn é frágil e causa a deterioração de processabilidade.
[00173] Uma solução sólida supersaturada de Zn em uma fase β é uma fase de Al que contém uma fase de Zn (fase η) a uma concentração de mais de 70% a 85% e tem microestruturas finas formadas por dissociação entre a fase de Zn (fase η) e uma fase α em que Zn é dissolvido a uma concentração de mais de 3% a 70% a níveis de supersaturação (uma solução sólida supersaturada de α-ΑΙ-Zn). A fase β na solução sólida supersaturada de β-ΑΙ-Zn também contém uma solução
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44/120 sólida supersaturada de a-AI-Zn e é, consequentemente, frágil e causa a deterioração de processabilidade.
[00174] Conforme observado acima, a solução sólida supersaturada de Zn em uma fase de Al é uma fase de Al contendo os mesmos componentes das fases α e β típicas, porém em concentrações diferentes e causa a deterioração de processabilidade e, dessa forma, não está incluída na fase de Al da presente divulgação.
[00175] Nesse aspecto, um método de determinação das identidades de fases de Al (fases α e β) é da seguinte forma.
[00176] Para determinar as identidades de fases de Al (fases α e β), uma imagem de elétrons retroespalhados SEM de um corte transversal de uma camada de revestimento (uma superfície cortada da camada de revestimento cortada na direção da espessura) é primeiramente capturada (consultar as Figuras 5 e 6).
[00177] Para a medição das frações de área de fases de Al (fases o e β) em um corte transversal da camada de liga de Zn-AI-Mg, a mesma imagem de elétrons retroespalhados SEM de um corte transversal da camada de revestimento (uma superfície cortada da camada de revestimento cortada na direção da espessura) para a medição da fração de área de cada fase é usada.
[00178] Entretanto, as Figuras 5 e 6 mostram imagens de elétrons retroespalhados SEM de uma superfície inclinada (em um ângulo de 4o) de uma camada de revestimento preparada cortando a camada de revestimento na direção da espessura e polindo obliquamente a superfície cortada em um ângulo de 4o a partir da superfície cortada, com propósitos ilustrativos.
[00179] A seguir, a fase α é identificada na imagem capturada de elétrons retroespalhados SEM (consultar a Figura 5) por análise de EDS ou similares. No processo de solidificação de uma camada de revestimento por imersão a quente, cada fase é precipitada de modo
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45/120 que uma fase α de núcleo seja circundada por uma fase β. Isso se deve ao fato de que a solidificação da camada de revestimento começa com a cristalização da fase de Al e Zn é, então, transferida a partir da fase de Al resultante que não pode mais conter Zn devido à redução na solubilidade sólida devido à solidificação para a fase de Al circundante.
[00180] Especificamente, quando a análise quantitativa de componente for realizada em uma determinada área (por exemplo, 1 pm x 1 pm) de uma fase de Al em uma imagem de elétrons retroespalhados SEM a uma ampliação de cerca de 1000 vezes (consultar a Figura 5), uma fase de Al em que Zn é dissolvido a uma concentração de 0 a 3% é identificada como uma fase o (fase α típica). Se uma fase que circunda a fase α (fase α típica) for uma fase de Al dissociada na fase α típica e na fase de Zn (fase η) para formar microestruturas finas, a fase é identificada como uma fase β (fase β típica).
[00181] Uma fase de Al em que Zn é dissolvido a uma concentração de mais de 3% a 70% a níveis de supersaturação é identificada como uma solução sólida supersaturada de α-ΑΙ-Zn. Adicionalmente, uma fase de Al em que uma solução sólida supersaturada de α-ΑΙ-Zn é dissociada de uma fase de Zn (fase η) para formar microestruturas finas é identificada como uma solução sólida supersaturada de β-ΑΙ-Ζη.
[00182] Na presente divulgação, Zn é um elemento encontrado na quantidade mais alta na camada de revestimento, e o teor de Al é limitado a mais de 15% a menos de 35%. Dessa forma, diferente das fases de Al nas chapas de aço revestidas com Al e revestidas com Al-Zn comumente usadas (denominadas chapa de aço Galvalume (marca registrada) com um teor de Al de principalmente 55%), a fase de Al na presente divulgação não é um componente principal e não forma uma estrutura de rede tridimensional na camada de liga de Zn-AI-Mg; frequentemente o teor de fase de MgZn2 é o maior e o teor de fase de Al
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46/120 é o segundo maior na organização estrutural. Em vez disso, uma estrutura peritética composta por um núcleo de fase de Al circundado por uma fase de MgZrc é predominante na camada de liga de Zn-AI-Mg e forma uma estrutura de rede tridimensional. Isso está relacionado à razão de combinação em concentração de Al e Mg na camada de revestimento.
[00183] Em geral, se a razão de concentração de Mg/AI for menor que 1/10, a ocupação de fase de Al na camada de liga de Zn-AI-Mg é aumentada em relação àquela de fase de MgZnz. Por outro lado, se a razão na concentração de Mg/AI for 1/10 ou mais, a ocupação de fase de MgZnz é aumentada, levando à falha na preparação de uma camada de liga de Zn-AI-Mg contendo uma fase de Al como um componente principal. Dessa forma, a resistência à corrosão, proteção contra a corrosão sacrificial e outras propriedades, por exemplo, em uma porção plana, porém não nas zonas soldadas estão próximas àquelas de chapas de aço revestidas com Zn, em vez daquelas de chapas de aço revestidas com Al e revestidas com Al-Zn.
[00184] Uma vez expostas ao calor a uma temperatura de 500°C ou mais inserido a partir da soldagem, fases de Al (fases α e β) reagem com Fe de um aço triturado (um produto de aço) e forma uma camada de liga de Al-Fe de uma fase de composto intermetálico de Al-Fe em uma forma esférica ou maciça. Por exemplo, as fases de AlFe, AhFe, AhFe, AkaFe, e AhFez são compostas quase das mesmas substâncias constituintes da camada de liga de Al-Fe descrita acima e formam fases de composto intermetálico em que alguns átomos de Al são substituídos por Zn dissolvido nas fases de Al. Adicionalmente, conforme descrito acima, a camada de liga de Ai-Fe e a fase de composto intermetálico de Al-Fe têm, cada uma, um determinado nível de resistência à corrosão para o aço triturado (um produto de aço). Particularmente nas áreas atrás das zonas soldadas, a maior parte de Zn e Mg
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47/120 é evaporada ou oxidada para formar óxidos, porém Al forma uma camada de liga de Al-Fe, que aprimora a resistência à corrosão nas áreas atrás das zonas soldadas. Por exemplo, nas áreas em torno das zonas soldadas, a geração de uma fase de composto intermetálíco de Al-Fe não é suficiente para formar uma camada, e a fase de composto intermetálíco geralmente exige uma forma maciça esférica. A camada de liga de Al-Fe e a fase de composto intermetálíco de Al-Fe são menos eficazes em resistência à corrosão do que a camada de liga de Zn-AI-Mg, porém produzem um determinado nível de contribuição para a resistência à corrosão.
[00185] Consequentemente, em termos de aprimorar a resistência à corrosão nas zonas afetadas por calor de soldagem, a fração de área total de fases de MgZn2 e Al deve ser não menor que 70%, de preferência, não menor que 80%, com mais preferência, não menor que 90% e, com a máxima preferência, não menor que 95%. A fração de área máxima total de fases de MgZn2 e Al é, de preferência, não maior que 98%, com mais preferência, não maior que 100%.
[00186] A presença de fases de MgZn2 e Al nessa fração de área no total promove a sobrevivência da camada de liga de Zn-AI-Mg nas zonas afetadas por calor de soldagem com uma temperatura de 500 a 1000°C, com isso um efeito de aprimoramento evidente sobre a resistência à corrosão nas áreas em torno das zonas soidadas pode ser observado. Nos casos em que a fração de área total é menor que 70%, a maior parte da camada de liga de Zn-AI-Mg é evaporada, resultando em uma resistência à corrosão insatisfatória nas áreas em torno das zonas soldadas.
[00187] A seguir, a estrutura eutética ternária de Zn-AI-MgZn2 será descrita.
[00188] A estrutura eutética ternária contém fases de Al, Zn e MgZn. A morfologia de cada fase é variável, pois o tamanho de cada
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48/120 fase varia dependendo da composição. Entretanto, devido ao fato de que a difusão atômica durante a solidificação é reduzida na transformação de uma estrutura eutética a uma temperatura constante, uma rede intrincada composta por essas fases é formada, em que cada fase é tipicamente precipitada para formar microestruturas finas (consultar a Figura 7).
[00189] Tipicamente, as fases de Zn são as maiores e têm formatos similares a ilhotas, e a fase de MgZn é a segunda maior e preenche lacunas entre as fases de Zn, e as fases de Al são geralmente distribuídas em um padrão pontual nas fases de MgZna. As fases que constituem a estrutura não são alteradas, porém uma fase que aparece em um formato de ilhota pode ser uma fase de MgZnz, fase de Al ou fase de MgZn2 dependendo da composição, indicando a dependência da relação posicionai da mudança na composição pouco antes da solidificação.
[00190] Um método de determinar a identidade de uma estrutura eutética ternária será descrito abaixo.
[00191] A presença de tal estrutura eutética ternária composta de fases finas promove a evaporação de Zn durante a soldagem e o aumento de LME e a quantidade de bolhas geradas.
[00192] Consequentemente, a fração de área de estrutura eutética ternária de Zn-AI-MgZn2 deve ser de 0 a 5%, de preferência, de 0 a 2%. A fração de área da estrutura eutética ternária é, com a máxima preferência, 0%.
[00193] A seguir, a fase de Zn será descrita.
Uma pequena quantidade de fase de Zn pode estar presente na camada de liga de Zn-AI-Mg (consultar a Figura 2). A presença de uma fase de Zn na camada de liga de Zn-AI-Mg é favorável em termos de resistência à corrosão e proteção contra a corrosão sacrificial, porém causa indesejavelmente a LME e formação de bolhas durante a solda
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49/120 gem. Adicionalmente, a resistência à corrosão não pode ser esperada nas zonas afetadas por calor de soldagem, pois a fases de Zn é facilmente evaporada. Dessa forma, o teor de fase de Zn também deve ser controlado. Nos casos em que a concentração de Zn é alta, uma fase de Zn é facilmente gerada; entretanto, nos casos em que a fração de área de fase de Zn na camada de liga de Zn-AI-Mg é não menor que 10%, LME e a quantidade de bolhas geradas são aumentadas.
[00195] Entretanto, mesmo nos casos em que a fração de área fase de Zn é não menor que 10%, e a formação de bolhas pode ser reduzida atingindo um estado em que há fases de composto intermetálico de Ca-Zn~AI e Ca-Zn-AI-Si na camada de liga de Zn-AI-Mg, conforme descrito a seguir.
[00196] Consequentemente, a fração de área de fase de Zn pode ser menor que 25%.
[00197] Entretanto, uma tendência a observar uma pequena quantidade de fase de Zn como favorável não é alterada em termos de soldabilidade.
[00198] Dessa forma, a fração de área de fase de Zn deve ser, de preferência, menor que 10%, com mais preferência, não maior que 5%, e com mais preferência ainda, não maior que 3%. Entretanto, a fração de área de fase de Zn é idealmente 0% e pode ser não menor que 2% em termos de fabricação.
[00199] A porção de solidificação final na camada de revestimento (420 a 380°C) é geralmente a fase de Zn, porém a precipitação de uma única fase de Zn pode ser inibida o máximo possível pela aplicação de qualquer ajuste de componente, adição de elemento, e ainda um método de solidificação para a redução fase de Zn.
[00200] A seguir, as fases de composto intermetálico serão descritas.
[00201] A presença de Ca na camada de revestimento pode causar
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50/120 a geração de uma fase de composto intermetálico de Ca-Zn-AI na camada de liga de Zn-AI-Mg. Isso se deve à natureza de Ca para promover a geração de fases de composto intermetálico com Al e Zn (como fases de CaZna, CaZns, CaZnn e ALCa). Nos casos em que a concentração de Ca é alta, uma fase de composto intermetálico em que o Ca é ligado àqueles elementos não é alocada a apenas uma dessas fases de composto intermetálico, pois Ca é muito propenso à segregação. A fase de composto intermetálico de Ca-Zn-AI é oxidada para formar CaO nas áreas atrás das zonas soldadas durante a soldagem e forma uma camada de óxido com excelente adesividade sobre a camada de liga de Al-Fe. A formação da camada de óxido aprimora a resistência à corrosão nas áreas atrás das zonas soldadas.
[00202] Nesse aspecto, a quantidade e o tamanho da fase de composto intermetálico de Ca-Zn-AI dependem da soldabilidade e da resistência à corrosão em zonas afetadas por calor de soldagem. Nos casos em que os tamanhos de grãos são grandes na fase de composto intermetálico de Ca-Zn-AI, a fase de composto intermetálico forma facilmente uma camada de óxido de CaO com excelente adesividade nas áreas atrás das zonas soldadas. Ou seja, o efeito para aprimorar a resistência à corrosão nas áreas atrás das zonas soldadas é aumentado. Adicionalmente, nos casos em que os tamanhos de grãos são grandes na fase de composto intermetálico de Ca-Zn-AI, a razão de ligação de Zn à fase de composto intermetálico de Ca-Zn-AI tende a aumentar, o que impede a evaporação da fase de Zn e também aprimora o efeito para reduzir a LME e a formação de bolhas.
[00203] Se qualquer tratamento for aplicado a uma camada de revestimento que tem originalmente um baixo teor de fase de Zn para formar grãos grossos de uma fase de composto intermetálico de CaZn-AI, uma tendência de que o efeito de reduzir a LME e formação de bolhas é difícil de detectar é observada.
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51/120 [00204] A fase de composto intermetálico de Ca-Zn-Al pode ter tipicamente vários formatos (como cúbico, semelhante a uma agulha, semelhante a uma haste, e formatos indefinidos) na camada de liga de Zn-AI-Mg. Quando uma fase de composto intermetálico de Ca-Zn-Al for formada em um formato cúbico, semelhante a uma agulha ou semelhante a uma haste”, o comprimento da linha mais longa (como linha diagonal) é determinado como o tamanho de grão da fase de composto intermetálico de Ca-Zn-Al. Quando uma fase de composto intermetálico de Ca-Zn-Al for formada em um formato indefinido excluindo formatos cúbicos, semelhantes a uma agulha e semelhantes a uma haste, o diâmetro do circulo correspondente com uma área equivalente é determinado como o tamanho de grão da fase de composto intermetálico de Ca-Zn-Al. Quando o tamanho médio de grão da fase de composto intermetálico de Ca-Zn-Al for 1 pm ou mais longo, a camada de revestimento é alterada nas propriedades. Embora todas as fases de composto intermetálico de Ca-Zn-Al detectadas tenham um tamanho de grão não menor que 1 pm, o efeito de aprimorar a resistência à corrosão nas áreas atrás das zonas soldadas tende a ser reduzido quando nenhuma fase de composto intermetálico de Ca-Zn-Al que tem um tamanho de grão não menor que 1 pm for detectada. Adicionalmente, o efeito de reduzir a LME e a formação de bolhas tende a ser reduzido.
[00205] Ou seja, a presença de uma fase de composto intermetálico de Ca-Zn-Al que tem um tamanho médio de grão não menor que 1 pm na camada de liga de Zn-AI-Mg aumenta os efeitos de aprimorar a resistência à corrosão nas áreas atrás das zonas soldadas e de reduzir a LME e a formação de bolhas. O tamanho médio de grão máximo da fase de composto intermetálico de Ca-Zn-Al não se limita a um valor específico, porém é, por exemplo, não maior que 100 pm.
[00206] A fase de composto intermetálico de Ca-Zn-Al é uma fase
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52/120 de composto intermetálico que tem um ponto de fusão muito alto e grãos da fase de composto Intermetálico são gerados logo após a solidificação da camada de revestimento e existem incontavelmente na camada de liga de Zn-AI-Mg. Adicionalmente, nos casos em que qualquer fase líquida está presente na camada de liga de Zn-AI-Mg durante a solidificação da camada de revestimento, a fase líquida combina as fases de composto intermetálico de Ca-Zn-AI adjacentes, o que reduz o número de fases de composto intermetálico de Ca-Zn-AI precipitado fino e promove o crescimento de fases de composto intermetálico de Ca-Zn-AI. Quando um método de revestimento típico ou uma técnica de resfriamento rápido for usado no processo de solidificação de uma camada de revestimento, grãos de fase de composto intermetálico de Ca-Zn-AI que têm tamanhos de grão finos (menores que 1 pm) estão incontavelmente presentes. Por outro lado, o resfriamento lento sob condições em que uma fase líquida está presente (até um ponto de fusão de cerca de 350°C) resulta em uma redução no número de grãos de fase de composto intermetálico de Ca-Zn-AI e um aumento no tamanho de grão, resultando em precipitação de grãos de fase de composto intermetálico de Ca-Zn-AI que têm tamanhos de grãos finos não menores que 1 pm na camada de liga de Zn-AI-Mg. O tamanho de um grão de fase de composto intermetálico de Ca-Zn-AI é facilmente aumentado quando as concentrações de Ca e Al forem altas, e pode ser aumentado por resfriamento lento nos casos em que aquelas concentrações são baixas.
[00207] Adicionalmente, a presença de uma alta concentração de Si na camada de revestimento pode resultar na geração de uma fase de Mg2Si na camada de liga de Zn-AI-Mg. Nos casos em que a concentração de Ca é alta, as fases de composto intermetálico de Ca2Si, CaSi, e Ca-Zn-AI-Si podem estar contidas. Quando essas fases de composto estiverem presentes na camada de liga de Zn-AI-Mg, o efeito de
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53/120 aprimorar a resistência à corrosão nas zonas afetadas por calor de soldagem é aumentado.
[00208] Em particular, a fase de composto intermetáiico de Ca-ZnAI-Si tem efeitos similares àqueles da fase de composto intermetáiico de Ca-Zn-AI (os efeitos de aprimorar a resistência à corrosão nas áreas atrás das zonas soldadas e reduzir a LME e a formação de bolhas). Além disso, a presença de uma fase de composto intermetáiico de Ca-Zn-AI-Si resulta na presença de Si em uma camada de óxido restante na camada de liga de Al-Fe após a soldagem, o que aumenta o efeito de aprimorar a resistência à corrosão nas áreas atrás das zonas soldadas.
[00209] Particularmente, nos casos em que grãos de fase de composto intermetáiico de Ca-Zn-AI-Si que tem um tamanho médio de grão não menor que 1 pm (ou 1 a 100 pm) estão presentes na camada de liga de Zn-AI-Mg, os efeitos de aprimorar a resistência à corrosão nas áreas atrás das zonas soldadas e de reduzir a LME e a formação de bolhas são aumentados, de modo similar ao caso da fase de composto intermetáiico de Ca-Zn-AI-Si.
[00210] Consequentemente, a camada de liga de Zn-AI-Mg contém, de preferência, pelo menos uma fase de composto intermetáiico selecionada a partir do grupo que consiste em fase de Mg2Si, fase de Ca2Si, fase de CaSi, fase de composto intermetáiico de Ca-Zn-AI e fase de composto intermetáiico de Ca-Zn-AI-Si.
[00211] Adicionalmente, a presença de B na camada de revestimento pode resultar na geração de uma fase de composto intermetálíco de Ca-AI-B na camada de liga de Zn-AI-Mg, em que a fase de composto intermetáiico de Ca-AI-B é selecionada a partir do grupo que consiste em fase de ALCaBs e fases de composto derivadas da fase de ALCaBs com a substituição de alguns átomos por Zn e Mg, e em que a fase de composto intermetáiico de Ca-AI-B contém B em uma
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54/120 concentração não menor que 40% por átomo.
[00212] A presença dessa fase de composto intermetálico de Ca-AIB na camada de liga de Zn-AI-Mg é favorável, pois a LME é reduzida.
[00213] Adicionalmente, a presença de elementos selecionados a partir do grupo de elementos D na camada de revestimento (especificamente, a presença de elementos selecionados a partir do grupo de elementos D em um teor de 0,05% a 20% no total) pode resultar na geração de pelo menos uma fase de composto intermetálico selecionada a partir do grupo que consiste em fases de MgzSn, MgsBÍ2 e Mgsln na camada de liga de Zn-AI-Mg.
[00214] A presença dessa fase de composto intermetálico na camada de liga de Zn-AI-Mg aprimora a resistência à corrosão nas áreas em torno das zonas soldadas.
[00215] No produto de aço revestido metálico da presente divulgação, a dureza da camada de revestimento está incluída em outras propriedades da camada de revestimento. Conforme descrito acima, a fase de MgZn2 contida em grande quantidade na camada de liga de Zn-AI-Mg é um composto intermetálico duro e outros compostos intermetálicos formados com elementos adicionados também são geralmente duros, o que resulta na camada de revestimento exibindo uma dureza não menor que 150 Hv.
[00216] A seguir, será descrito um exemplo de método para produzir o produto de aço revestido metálico da presente divulgação.
[00217] O produto de aço revestido metálico da presente divulgação é obtido formando a camada de revestimento sobre a superfície (uma ou ambas as superfícies) de um produto de aço (um produto não revestido metálico original como um aço não revestido metálico original) por um método de revestimento por imersão a quente.
[00218] Os metais puros ou ligas de uma composição predeterminada preparada usando, por exemplo, um forno de fusão a vácuo são
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55/120 usados e combinados em quantidades predeterminadas e dissolvidos sob condições atmosféricas para preparar um banho de revestimento com uma composição de interesse. Tipicamente, uma temperatura de operação igual ou acima do ponto de fusão dos metais é necessária para o revestimento por imersão a quente.
[00219] Para a produção de produtos de aço revestidos metálicos, os produtos de aço laminados por, por exemplo, laminador de Sendzimlr e reduzidos com hidrogênio sob condições de não oxidação a 800°C são diretamente imersos no banho de revestimento. O tempo de imersão afeta a espessura da camada de liga de Al-Fe na camada de revestimento, e um tempo de imersão de 0,5 segundo é tipicamente suficiente. A quantidade de depósito é ajustada por sopro de gás N2 após 0 processo de imersão.
[00220] No método de produção do produto de aço revestido metálico da presente divulgação, 0 controle de temperatura em um banho de revestimento e em um processo de solidificação é essencial para 0 controle de textura. Nos casos em que 0 controle de temperatura não é realizado, a precipitação de uma fase de Zn não pode ser reduzida.
[00221] Nos casos em que a composição da presente divulgação é adotada como a composição química de uma camada de revestimento, um produto de aço revestido metálico produzido, por exemplo, com incubação a uma temperatura de banho de revestimento (0 ponto de fusão de um banho de revestimento + 20°C) de 420°C ou mais durante um tempo de retenção de não mais que 5 segundos após 0 processo de revestimento (após a retirada do produto de aço do banho de revestimento) aumenta a quantidade de fase de Zn que permanece na camada de liga de Zn-AI-Mg, 0 que faz com que a porção de solidificação final na camada de liga de Zn-AI-Mg seja a estrutura eutética ternária de Zn-AI-MgZnz e tende a diminuir as quantidades de fases de Al e MgZn2, resultando em uma camada de revestimento com soldabiliPetição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 62/132
56/120 dade insatisfatória.
[00222] Também nos casos em que: 1) um revestimento é fixado no rolo superior, 2) resfriamento rápido usando um sistema de resfriamento por névoa é aplicado para evitar falha na formação de flores durante o curso de solidificação da camada de revestimento, ou 3) resfriamento a uma taxa de resfriamento de 30°C/seg ou mais alta é aplicado para reduzir a temperatura a partir da temperatura de banho de revestimento (o ponto de fusão de um banho de revestimento + 20°C) ou o ponto de fusão do banho de revestimento para 150°C após o processo de revestimento, uma solução sólida supersaturada de Zn em uma fase de Al (uma fase de Al contendo os mesmos componentes das fases α e β típicas, porém em concentrações diferentes) é formada na camada de liga de Zn-AI-Mg e a fase de MgZn2 é reduzida, o que causa um aumento anormal na quantidade de fase de Zn, resultando em uma camada de revestimento com processabilidade insatisfatório.
[00223] O processo de solidificação analisado em detalhe para a camada de revestimento que tem a composição química da presente divulgação é da seguinte forma.
[00224] Primeiramente, uma camada de liga de Al-Fe é formada logo após a imersão no banho de revestimento e, então, compostos intermetálicos que têm um ponto de fusão alto (como composto intermetálico de MgzSi, Ca2Si, CaSi, Ca-Zn-AI, e fases de composto intermetálico de Ca-AI-B) são primeiramente precipitados imediatamente após a temperatura cair abaixo de cada ponto de solidificação. Devido ao fato de que a quantidade dessas fases ser menor que 5% no total, a maior parte da camada de liga de Zn-AI-Mg ainda está sob a forma de fase líquida a uma temperatura imediatamente abaixo do ponto de fusão do banho de revestimento.
[00225] As fases de MgZnz, Al, e Zn são precipitadas a partir da fase líquida; nos casos em que um processo de solidificação comumente
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57/120 usado para uma camada de revestimento conforme descrito acima é usado, a taxa de resfriamento rápido do processo de solidificação faz com que a fase líquida seja mantida independentemente do diagrama de fase até a temperatura reduzir suficientemente, o que resulta na formação de uma estrutura eutética ternária de Zn-AI-MgZrc ou uma precipitação abundante de fase de Zn. Nos casos em que o resfriamento rápido é usado, uma solução sólida supersaturada de Zn em uma fase de Al (uma fase de Al contendo qs mesmos componentes das fases α e β típicas, porém em concentrações diferentes) é abundantemente precipitada. Como resultado, estruturas indesejáveis são aumentadas.
[00226] Por outro lado, na condição de resfriamento ideal, permitese que as fases de MgZn2 e Al se desenvolvam o suficiente por retenção a uma alta temperatura igual ou acima do ponto de fusão de Zn, 420°C. Como resultado, a fração de área de MgZn2 e fases de Al na camada de revestimento podem ser maximizadas.
[00227] A essa faixa de temperatura, a solidificação segue a reação eutética da fase de AI-MgZn2 (que também pode ser considerada como uma reação peritética, pois a fase de Al cristaliza-se um pouco mais rápido). Adicionalmente, a maximização da quantidade de fase de AI-MgZn2 podería minimizar simultaneamente a quantidade de fase de Zn.
[00228] Consequentemente, a incubação a uma temperatura de banho de revestimento (o ponto de fusão de um banho de revestimento + 20°C) de 420°C ou mais após o processo de revestimento (após a retirada do produto de aço do banho de revestimento) deve ser mantida durante mais de 5 segundos para obter a estrutura da camada de revestimento da presente divulgação (ou seja, a camada de liga de ZnAI-Mg). Ou seja, a incubação a uma temperatura de 420°C ou mais durante um tempo de retenção de mais de 5 segundos pode levar a
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58/120 garantir um período de tempo suficiente para precipitar as fases de MgZn2 e Al, que, por sua vez, reduz a precipitação de uma fase de Zn, uma estrutura eutética ternária de Zn-AI-MgZna, ou uma solução sólida supersaturada de Zn em uma fase de Al (uma fase de Al contendo os mesmos componentes das fases α e β típicas, porém em concentrações diferentes).
[00229] Especificamente, uma temperatura de banho de revestimento (o ponto de fusão de um banho de revestimento + 20°C) é usada, e a temperatura é reduzida a partir do ponto de fusão do banho de revestimento até 420°C a uma taxa de resfriamento de 5°C/seg ou menor após o processo de revestimento (após a retirada do produto de aço do banho de revestimento), e a incubação a uma temperatura de 420°C ou mais alta é mantida durante mais de 5 segundos. Entretanto, nos casos em que o ponto de fusão do banho de revestimento é 500°C ou mais alto, um período de tempo suficiente para precipitar as fases de MgZna e Al é garantido e nenhum problema é encontrado, mesmo que a temperatura caia do ponto de fusão do banho de revestimento para 420°C a uma taxa de resfriamento de 10°C/seg ou menos.
[00230] Quando a incubação a uma temperatura de 420°C ou mais alta for mantida durante menos de 5 segundos, a geração de uma solução sólida supersaturada de Zn em uma fase de Zn, estrutura eutética ternária de Zn-Ai-MgZn2, ou fase de Al é aumentada.
[00231] Adicionalmente, para o crescimento de compostos intermetálicos de Ca-Zn-AI e Ca-Zn-AI-Si, os tamanhos de grão desses compostos intermetálicos podem ser aumentados durante a solidificação resfriando gradualmente a camada de revestimento até uma temperatura (cerca de 350°C) à qual a fase líquida desaparece na camada de liga de Zn-AI-Mg. Em particular, uma baixa concentração de Ai na faixa da concentração de Al de mais de 15% a 20% resulta na exigência de um tempo mais longo para o crescimento desses compostos intermePetição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 65/132
59/120 tálicos, o que exige que a temperatura reduza a partir do ponto de fusão do banho de revestimento até 350°C a uma taxa de resfriamento menor que 5°C/seg.
[00232] Adicionalmente, a composição química da camada de revestimento contendo originalmente Mg resulta abundantemente em uma camada de revestimento dura, conforme descrito acima, e é inconveniente em termos de processabilidade e adesão de revestimento. Embora a maior parte das fases de MgZn2 e Al seja solidificada, uma reação eutética da fase de Al para a fase de Zn ocorre a uma temperatura abaixo de 420°C, ou seja, 275°C. Então, essa reação eutética é concluída antes de a temperatura atingir 250°C. Se a incubação continuar a temperaturas abaixo de 420°C durante um longo período de tempo com o propósito de fornecer uma processabilidade satisfatória à camada de revestimento, a solução sólida supersaturada de Zn em uma fase de Al (uma fase de Al contendo os mesmos componentes das fases α e β típicas, porém em concentrações diferentes) desaparece, que é uma condição favorável em termos de processabiHdade. Entretanto, a quantidade de uma fase de Zn precipitada na reação eutética é mutuamente aumentada, sugerindo uma leve deterioração da soldabilidade devido ao aumento da quantidade de fase de Zn. Por outro lado, o resfriamento rápido da camada de revestimento deixa a solução sólida supersaturada de Zn em uma fase de Al (uma fase de Al contendo os mesmos componentes das fases α e β típicas, porém em concentrações diferentes), o que é indesejável em termos de processabilidade.
[00233] Consequentemente, em consideração dessas propriedades, a taxa média de resfriamento aplicada a essa faixa de temperatura (a faixa de temperatura de 420°C a 250°C) está, de preferência, na faixa de 10 a 20°C/seg, de modo similar àquele para o processo de revestimento normal. O resfriamento a essa taxa de resfriamento pode
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60/120 resultar na formação de uma camada de liga de Zn-AI-Mg quase não contendo solução sólida supersaturada de Zn em uma fase de Al (uma fase de Al contendo os mesmos componentes das fases α e β típicas, porém em concentrações diferentes) sem o crescimento excessivo de fase de Zn.
[00234] Uma taxa média de resfriamento menor que 10°C/seg resulta em uma tendência de a quantidade de fase de Zn aumentar ligeiramente, o que é indesejável em termos de soldabilidade. Por outro lado, uma taxa média de resfriamento não menor que 20°C/seg resulta em uma tendência a formar uma solução sólida supersaturada de Zn em uma fase de Al.
[00235] O resfriamento a uma taxa média de resfriamento dentro da faixa descrita acima aplicada à faixa de temperatura de 420°C a 250°C é uma medida eficaz particularmente nos casos em que a concentração de Al é baixa e a concentração de Zn é alta.
[00236] No método de produção do produto de aço revestido metálico da presente divulgação, particularmente nos casos em que uma camada de revestimento contendo Al a uma concentração na faixa de mais de 15 a 20% é formada, um tempo mais longo é necessário para a precipitação de uma fase de Al devido a uma baixa concentração de Al. Consequentemente, para garantir uma fração de área total satisfatória de fases de MgZnz e Al, a incubação a uma temperatura de 420°C ou mais durante um tempo de retenção de mais de 5 segundos e o resfriamento a partir do ponto de fusão do banho de revestimento até 350°C (ou 250°C) a uma taxa de resfriamento menor que 5°C/seg são necessários.
[00237] A seguir, os métodos para medir várias propriedades da camada de revestimento serão descritos.
[00238] A composição química da camada de revestimento é medida pelo seguinte método.
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61/120 [00239] Primeiramente, a camada de revestimento é removida e dissolvida em uma solução ácida contendo um inibidor para a corrosão de um aço triturado (um produto de aço), para obter uma solução de amostra ácida. Então, a solução de amostra ácida obtida pode ser medida por análise de ICP para obter a composição química da camada de revestimento (nos casos em que a camada de revestimento tem uma estrutura de camada única que consiste em uma camada de liga de Zn-AI-Mg, a composição química da camada de liga de Zn-AI-Mg; nos casos em que a camada de revestimento tem uma estrutura laminada que consiste em uma camada de liga de Al-Fe e uma camada de liga de Zn-AI-Mg, a composição química total da camada de liga de AlFe e a camada de liga de Zn-AI-Mg). O tipo do ácido não se limita a um ácido específico desde que o mesmo possa dissolver a camada de revestimento. A composição química média é obtida como a composição química da camada de revestimento.
[00240] Adicionalmente, nos casos em que a composição química individual é determinada para camadas de liga de Al-Fe e Zn-AI-Mg, uma curva padrão para análise quantitativa é preparada para cada elemento por GDS (espectrofotometria de descarga luminescente de alta frequência). Então, a composição química da camada de revestimento em questão pode ser medida na direção de profundidade. Por exemplo, várias amostras de GDS de 30 mm quadrados são preparadas a partir de uma chapa de aço revestida metálica com amostra produzida. O bombardeamento iônico de argônio é usado para estudar a distribuição dos elementos na direção da profundidade da superfície da camada de revestimento e as intensidades de pico dos elementos são plotadas. Além disso, amostras padrão correspondentes aos elementos metálicos, como chapas de metal puro, são preparadas e usadas para obter previamente um gráfico das intensidades dos elementos, o que permite a conversão de intensidades em concentrações.
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Quando a GDS for usada para a análise da composição química, de preferência, a área de uma amostra analisada é igual ou acima da área de um círculo com um diâmetro de 4 mm, e a medida é replicada vezes, e a intensidade média correspondente a cada elemento constituinte em cada posição é adotada.
[00241] A taxa de bombardeamento iônico é, de preferência, de cerca de 0,04 a 0,1 pm/seg. Quando os valores dos componentes na camada de liga de Zn-AI-Mg analisados em cada posição de análise GDS forem adotados, a média das concentrações de cada elemento constituinte em profundidades de 1 a 10 pm (5 pm de largura) é, de preferência, adotada para eliminar a influência da camada oxidada mais externa, negligenciando os perfis dos elementos constituintes obtidos da superfície a uma profundidade de 1 pm.
[00242] Adicionalmente, quando a composição química da camada de liga de Al-Fe for medida, uma posição em que a intensidade do elemento Fe é medida para ser não menos que 95% da intensidade total de todos os elementos é definida como o limite entre o aço triturado (um produto de aço) e a camada de revestimento (ou seja, a camada de liga de Al-Fe) e a camada a partir da superfície da camada de revestimento até o limite são definidas como a camada de liga de Al-Fe. Fazendo referência à espessura da camada de liga de Al-Fe que foi independentemente obtida a partir da observação por SEM ou similares, a média das concentrações de cada elemento constituinte em profundidades que cobrem a espessura da camada de liga de AlFe é adotada.
[00243] Adicionalmente, as composições químicas individuais das camadas de liga de Al-Fe e Zn-AI-Mg podem ser facilmente determinadas a partir de valores obtidos por uma análise quantitativa usando ΕΡΜΑ.
[00244] Um método de determinação da identidade de cada fase na
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63/120 camada de liga de Zn-AI-Mg (entretanto, a estrutura eutética ternária de Zn-AI-MgZn2 é excluída) é como segue.
[00245] As identidades de fases na camada de liga de Zn-AI-Mg podem ser determinadas a partir de padrões de difração de raios x da superfície da camada de liga de Zn-AI-Mg. É necessário que as intensidades de difração de raios x sejam calculadas e modificadas para ângulos de difração de acordo com uma fonte de radiação de Cu, apesar de fontes de radiação como fontes de radiação de Cu e Co estarem disponíveis. De preferência, a faixa de varredura é de 5o a 90° com um tamanho de etapa de cerca de 0,01°. A intensidade (cps) em um ângulo de difração específico é obtida como a média das intensidades medidas na faixa de mais a menos de 0,05° do ângulo específico. Nos casos em que a quantidade de um componente adicionado é muito pequena, qualquer composto intermetálico relacionado ao elemento adicionado pode não ser detectado. Nesse caso, a identidade de um composto intermetálico traço encontrado em uma amostra de TEM que foi preparada a partir da camada de liga de Zn-AI-Mg pode ser determinada a partir do padrão de difração de elétrons.
[00246] Para a observação da estrutura da camada de liga de ZnAI-Mg, um corte transversal da camada de liga de Zn-AI-Mg é polido e examinado após ataque com nital para observar a estrutura, com isso as espessuras das camadas de liga de Al-Fe e Zn-AI-Mg podem ser medidas. O uso do processo de CP permite que a estrutura da camada de revestimento seja observada em mais detalhes. Uma FE-SEM é, de preferência, usada para a observação da camada de liga de Zn-AIMg.
[00247] A fração de área de cada fase na camada de liga de Zn-AIMg (entretanto, a estrutura eutética ternária de Zn-AI-MgZn2 é excluída) é medida pelo seguinte método.
[00248] Para medir a fração de área de cada fase na camada de
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64/120 liga de Zn-AI-Mg, uma FE-SEM ou TEM equipada com EDS (espectrômetro de raios x de dispersão de energia) é usada. Uma ΕΡΜΑ pode ser usada para a identificação de cada fase.
[00249] O processo de CP (polldor de corte transversal) é aplicado a um corte transversal arbitrário da camada de liga de Zn-AI-Mg (um corte transversal preparado por corte na direção da espessura) como um assunto de medição. Após o processo de CP, imagens de elétrons retroespalhados SEM do corte transversal da camada de liga de Zn-AIMg são obtidas. As imagens de elétrons retroespalhados SEM são definidas como imagens capturadas em três ou mais locais diferentes para a medição de áreas dentro de uma região arbitrária de cerca de 100 pm ou mais (na direção da espessura: um campo visual que cobre a camada de liga de Zn-AI-Mg é selecionado) x 2.000 pm (na direção paralela à superfície do produto de aço) a uma ampliação de 1000 vezes (tamanho de imagem: a espessura aproximada da camada de liga de Zn-AI-Mg em pm x cerca de 150 pm).
[00250] A seguir, o processo de FIB (feixe de íon focalizado) é aplicado ao mesmo corte transversal arbitrário da camada de liga de ZnAI-Mg (um corte transversal preparado por corte da camada de liga de Zn-AI-Mg na direção da espessura) como um assunto de medição. Após o processo de FIB, padrões de difração de elétrons TEM (microscopia eletrônica de transmissão) da estrutura seccional da camada de liga de Zn-AI-Mg são obtidos. Então, metais ou compostos intermetálicos contidos na camada de liga de Zn-AI-Mg são identificados.
[00251] Em seguida, as identidades das fases contidas na camada de liga de Zn-AI-Mg são determinadas nas imagens de elétrons retroespalhadas MEV comparando-se as imagens de elétrons retroespaIhadas MEV e os resultados da identificação dos padrões de difração de elétrons TEM. Na identificação das fases contidas na camada de liga de Zn-AI-Mg, a análise de mapeamento EDS pode ser realizada e
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65/120 os resultados da análise de mapeamento EDS podem ser comparados com os resultados da Identificação dos padrões de difração de elétrons
TEM.
[00252] A seguir, nas imagens de elétrons retroespalhados SEM em escala de cinza, três valores de brilho, matiz, e contraste são determinados para cada fase contida na camada de liga de Zn-AI-Mg. Devido ao fato de os três valores de brilho matiz e contraste correspondentes a cada fase refletirem o número atômico de cada elemento contido em cada fase, as fases contendo mais Al ou Mg, que são elementos com um número atômico baixo, que outros tendem a ser mais escuras e as fases contendo mais Zn que outros tendem a ser mais brilhantes nas imagens.
[00253] O processamento de imagens de computador é realizado para alterar as cores em apenas áreas com três valores que estão dentro das faixas indicadas acima por cada fase contida na camada de liga de Zn-AI-Mg, para ser compatível com as imagens de elétrons retroespalhados SEM, com base no resultado da comparação acima com EDS (por exemplo, a área de cada fase em um campo visual (em número de pixels) ou similares é calculada sob uma condição em que apenas uma fase específica é visualmente exibida em branco). Esse processamento de imagens é realizado para determinar a fração de área de cada fase contida na camada de liga de Zn-AI-Mg em cada imagem de elétrons retroespalhados SEM.
[00254] Além disso, a fração de área de cada fase da camada de liga de Zn-AI-Mg é definida como a média das frações de área de cada fase obtida em pelo menos três campos visuais em um corte transversal arbitrário da camada de liga de Zn-AI-Mg (um corte transversal preparado por corte da camada de liga de Zn-AI-Mg na direção da espessura) de acordo com a operação descrita acima.
[00255] Consequentemente, em imagens de elétrons retroespalhaPetição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 72/132
66/120 dos SEM a uma ampliação de 1000 vezes, as fases de MgZnz, Al e Zn presentes na estrutura eutética ternária de Zn-AI-MgZnz são indistinguíveis em termos de contornos e frações de área. Ou seja, as frações de área de fases de MgZn2, Al e Zn na estrutura eutética ternária de Zn-AI-MgZn2 descrita abaixo são excluídas das frações de área de fase de MgZn2, fase de Al e fase de Zn serão determinadas aqui. [00256] Entretanto, a fração de área de cada fase mesmo na estrutura eutética ternária deve ser determinada em imagens ampliadas a uma ampliação de cerca de 10.000 vezes e, dessa forma, é possível calcular a fração de cada fase no cristal eutético ternário sob as seguintes condições para o processamento de imagens.
[00257] Nesse aspecto, ambas as imagens SEM de cortes transversais da camada de liga de Zn-AI-Mg são imagens de elétrons retroespalhados e aquelas imagens são facilmente distinguíveis umas das outras, como mostrado nas Figuras 2 e 4, o que é atribuído às fases constitutivas da camada de liga de Zn-AI-Mg (como a fase de Al, fase de MgZnz e fases de Zn) tipicamente tendo uma diferença mais evidente em número atômico.
[00258] Outras fases de composto intermetálico (como composto intermetálico de Ca-Zn-AI) podem ter valores de contraste próximos daqueles de uma fase de MgZnz, porém têm aparências exclusivas. Dessa forma, essas fases de composto intermetálico também são distinguíveis de maneira relativamente fácil.
[00259] As fases de composto intermetálico contendo Si, um elemento com um número atômico, (como composto intermetálico de CaZn-AI-Si) também são distinguíveis de maneira relativamente fácil pelo baixo contraste.
[00260] As fases de composto intermetálico contendo B, um elemento com um número atômico, (como fase de composto intermetálico de Ca-AI-B) também são distinguíveis de maneira relativamente fácil
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67/120 pelo baixo contraste, de modo similar às fases de composto intermetálico contendo Si. Nos casos em que a discriminação é difícil, a difração de elétrons TEM será realizada.
[00261] O tamanho médio de grão de cada uma das fases de composto intermetálico de Ca-Zn-AI e Ca-Zn-AI-Si é determinado da seguinte forma.
[00262] Entre os grãos de cada fase do composto detectados na observação SEM descrita acima para medir a fração de área de cada fase, os cinco maiores tamanhos de grãos são selecionados em cada fase do composto. Então, essa operação é replicada para cinco campos visuais e a média aritmética dos tamanhos de grão do total de 25 grãos é definida como o tamanho médio de cada uma das fases de composto intermetálico de Ca-Zn-AI e Ca-Zn-AI-Si.
[00263] Uma estrutura eutética ternária de Zn-AI-MgZnz na camada de liga de Zn-AI-Mg é identificada e a fração de área da mesma é medida pelos seguintes métodos.
[00264] Primeiramente, uma estrutura eutética composta de fases de Al, Zn e MgZn2 é identificada em uma imagem de elétrons retroespalhados SEM pela mesma técnica usada para medir a fração de área de cada fase na camada de liga de Zn-AI-Mg. Uma parte da estrutura correspondente a um campo de visão retangular de 3 pm x 4 pm (comprimento de linha diagonal: 5 pm) é observada a uma ampliação de 30.000 vezes (consultar a Figura 7). Nos casos em que duas linhas diagonais dentro do campo de visão retangular são desenhadas e essas linhas diagonais passam individualmente através de uma fase de Zn e uma fase de MgZn2 ou Al, que se espalham em torno da fase de Zn, cinco vezes ou mais, a estrutura é determinada como uma estrutura eutética ternária. Essa determinação baseia-se na presença de uma estrutura composta de três fases dispersas finas, o que é específico para uma estrutura eutética ternária.
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68/120 [00265] Nos casos em que é improvável que a estrutura eutética temária correspondente a uma região de 3 pm x 4 pm seja observada devido a uma possível distribuição irregular da estrutura eutética temária ou da composição que dificulta a formação de uma estrutura eutética ternária, a estrutura é dividida em uma reticula de células quadradas de 1 pm. Se uma ou mais células contiverem todas as fases, a estrutura é determinada como uma estrutura eutética ternária.
[00266] A seguir, a operação descrita acima é repetida na mesma imagem de elétrons retroespalhados SEM usada para medir a fração de área de cada fase na camada de liga de Zn-AI-Mg (a imagem observada a uma ampliação de 1000 vezes e tendo um tamanho igual à espessura aproximada da camada de liga de Zn-AI-Mg em pm x cerca de 150 pm) para abranger o contorno (área) de uma estrutura eutética temária, confirmando a natureza contínua da estrutura eutética temária. Então, a fração de área da estrutura eutética temária na camada de liga de Zn-AI-Mg na imagem de elétrons retroespalhados SEM é determinada.
[00267] A fração de área da estrutura eutética temária é definida como a média das frações de área de cada fase obtida em pelo menos três campos visuais em um corte transversal arbitrário da camada de liga de Zn-AI-Mg (um corte transversal preparado por corte da camada de liga de Zn-AI-Mg na direção da espessura) de acordo com a operação descrita acima.
[00268] Para a dureza de camada de revestimento, a profundidade de um recorte feito com uma carga de 10 gf pode ser medido a partir da superfície da camada de revestimento para determinar a dureza Vickers. A dureza Vickers é, de preferência, determinada como a média de valores medidos em torno de 30 posições diferentes.
[00269] A processabilidade da camada de revestimento é, de preferência, avaliada analisando a formação de pó por uma prensa durante
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69/120 o teste de flexão em V. A tensão por compressão é aplicada e pós são formados no fundo do V em uma chapa de aço revestida metálica que exibe deformabilidade plástica insatisfatória. Nos casos em que a processabilidade é avaliada mais estritamente, a processabilidade é, de preferência, avaliada pelo teste de flexão por estritamente, em que o corpo de prova em forma de V é retornado plano e, então, avaliado pelo descolamento de fita.
[00270] Os pós-tratamentos que podem ser aplicados à chapa de aço revestida metálica da presente divulgação serão descritos abaixo.
[00271] Na chapa de aço revestida metálica da presente divulgação, um filme de revestimento pode ser preparado na camada de revestimento. O filme de revestimento pode ser uma única camada ou incluir duas ou mais camadas. Exemplos do filme de revestimento logo acima da camada de revestimento incluem filmes de revestimento de cromato, filmes de revestimento de fosfato e filmes de revestimento isentos de cromato. Quaisquer métodos conhecidos podem ser usados para realizar o revestimento por conversão de cromato, revestimento por conversão de fosfato, revestimento isento de cromato para a produção destes filmes de revestimento.
[00272] O revestimento de conversão de cromato inclui revestimento de conversão de cromato eletroiítico em que um filme de revestimento de cromato é formado por eletrólise, revestimento de conversão de cromato mediado por reação química em que um filme de revestimento é formado permitindo a reação de um líquido de revestimento com um material de revestimento e subsequentemente lavando uma quantidade excessiva do líquido de revestimento e o revestimento de conversão de cromato seco no local, em que um filme de revestimento é formado pela aplicação de um líquido de revestimento a um objeto de interesse e secagem do objeto sem lavagem. Qualquer um dos tratamentos pode ser adotado.
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70/120 [00273] O revestimento de conversão de cromato eletrolítico pode incluir vários tipos de revestimento de conversão de cromato eletrolítico usando ácido crômico, sol de silica, resinas (como fosfato, resina acrílica, resina de éster vinílico, emulsão de acetato de vinila-acrílico, látex de estireno-butadíeno carboxilado, resina epóxi modificada com di-isopropanol amina), e silica dura.
[00274] Exemplos do revestimento de conversão de fosfato incluem revestimento de conversão de fosfato de zinco, revestimento de conversão de fosfato de cálcio e zinco e revestimento de conversão de fosfato de manganês.
[00275] O revestimento isento de cromato, em particular, não impõe nenhuma carga ao ambiente e é favorável. O revestimento isento de cromato inclui revestimento isento de cromato eletrolítico em que um filme de revestimento isento de cromato é formado por eletrólise, revestimento isento de cromato mediado por reação química em que um filme de revestimento é formado permitindo a reação de um líquido de revestimento com um material de revestimento e subsequentemente lavando uma quantidade excessiva do líquido de revestimento e o revestimento isento de cromato seco no local, em que um filme de revestimento é formado pela aplicação de um líquido de revestimento a um objeto de interesse e secagem do objeto sem lavagem. Qualquer um dos tratamentos pode ser adotado.
[00276] Além disso, um filme de revestimento de resina orgânica composta por uma única camada ou duas ou mais camadas pode ser preparada no filme de revestimento imediatamente acima da camada de revestimento. A resina orgânica não se limita a um tipo específico de resina e inclui, por exemplo, resinas de poliéster, resinas de poliuretano, resinas epóxi, resinas acrílicas, resinas de poliolefina e derivados modificados destas resinas. Os derivados modificados referem-se a resinas resultantes da reação de qualquer grupo funcional reativo con
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71/120 tido nas estruturas destas resinas com outro grupo funcional que possa reagir com o primeiro grupo funcional e esteja contido na estrutura de outro composto (como um monômero ou agente de reticulação). [00277] Tais resinas orgânicas podem ser usadas em combinação com uma ou mais resinas orgânicas (resinas não modificadas), ou em combinação com uma ou mais resinas orgânicas produzidas pela modificação de pelo menos uma resina orgânica na presença de pelo menos uma outra resina orgânica. Além disso, qualquer pigmento de coloração ou pigmento preventivo de ferrugem pode estar contido no filme de revestimento de resina orgânica. Um pigmento aquoso preparado por dissolução ou dispersão do pigmento em água também pode ser usado.
EXEMPLOS [00278] Exemplos da presente divulgação serão descritos, porém as condições usadas nos exemplos são uma ilustração das condições adotadas para confirmar a viabilidade e os efeitos da presente divulgação, e a presente divulgação não será limitada pela ilustração das condições. Várias condições podem ser aplicadas à presente divulgação desde que o objetivo da presente divulgação seja alcançado sem que se afaste do espírito da presente divulgação.
(Exemplo A) [00279] Os banhos de revestimento foram preparados usando um fomo de fusão a vácuo e quantidades predeterminadas de lingotes de metal puro sob condições atmosféricas para obter camadas de revestimento tendo qualquer uma das composições químicas indicadas nas Tabelas 1-1 a 1-3. Um aparelho de revestimento por imersão a quente do tipo batelada foi usado para preparar chapas de aço revestidas metálicas.
[00280] Chapas de aço revestidas com Zn-AI-Mg e revestidas com Zn por imersão a quente comercialmente disponíveis foram usadas
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72/120 como os materiais comparativos Nos. 102 e 103. Ambos os materiais comparativos têm uma camada de revestimento com uma espessura de 20 pm.
[00281] Uma chapa não revestida metálica original, uma chapa de aço de carbono laminada a quente geral de 3,2 mm de espessura que tem um tamanho de 100 x 200 mm (C = 0,15%, Si ” 0,005%, Mn = 0,55%, P = 0,015%, S = 0,005%) foi usada e limpada pouco antes do revestimento por desengorduramento e decapagem ácida.
[00282] Na preparação de qualquer amostra, o mesmo método de redução foi conduzido na chapa não revestida metálica original no processo de imersão em um banho de revestimento para retirada do banho de revestimento. Ou seja, uma chapa de aço revestida metálica foi aquecida a partir da temperatura ambiente até 800°C por aquecimento elétrico em um ambiente de N2-H2 (5%) (em um ponto de orvalho de 40° ou menos; uma concentração de oxigênio menor que 25 ppm), mantida durante 60 segundos e, então, resfriada até uma temperatura da temperatura de banho de revestimento mais 10°C por sopro de gás Nz e, então, diretamente imersa em um banho de revestimento.
[00283] O tempo de imersão em um banho de revestimento foi definido como 0,2 segundo para a chapa não revestida metálica original em qualquer processo de revestimento. Cada chapa de aço revestida metálica foi preparada com 0 ajuste da pressão de gás em uma operação de limpeza de gás N2 de tal maneira que a espessura de uma camada de revestimento era 20 pm (±1 pm). O processo de imersão em um banho de revestimento até a conclusão da limpeza foi concluído dentro de um segundo pela execução em alta velocidade do aparelho de revestimento tipo batelada, e a temperatura foi imediatamente reduzida até 0 ponto de fusão de uma camada de revestimento resultante por sopro de gás N2.
[00284] Os seis seguintes processos de revestimento diferentes foPetição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 79/132
73/120 ram realizados.
[00285] Método A: A temperatura de banho de revestimento era ο ponto de fusão de um banho de revestimento mais 20°C. Após a retirada da chapa não revestida metálica original do banho de revestimento, a operação de limpeza foi concluída a uma temperatura logo acima do ponto de fusão de uma camada de revestimento resultante. A camada de revestimento foi obtida em um processo de resfriamento em que a temperatura diminuiu a partir do ponto de fusão do banho de revestimento para 250°C a uma taxa média de resfriamento de 15 (±5) °C/seg e de 250°C a 150°C a uma taxa média de resfriamento de 7,5 (±2,5) °C/seg. Entretanto, a temperatura é reduzida a partir do ponto de fusão do banho de revestimento para 420°C a uma taxa de resfriamento maior que 5°C/seg e a incubação a uma temperatura de 420°C ou mais é mantida durante menos de 5 segundos.
[00286] Método B: A temperatura de banho de revestimento era o ponto de fusão de um banho de revestimento mais 20°C. Após a retirada da chapa não revestida metálica original do banho de revestimento, a operação de limpeza foi concluída a uma temperatura logo acima do ponto de fusão de uma camada de revestimento resultante. A camada de revestimento foi obtida em um processo de resfriamento (resfriamento por névoa) em que a temperatura diminuiu a partir do ponto de fusão do banho de revestimento para 150°C a uma taxa média de resfriamento de 40 (±10) °C/seg). Entretanto, a temperatura é reduzida a partir do ponto de fusão do banho de revestimento para 420°C a uma taxa de resfriamento maior que 5°C/seg e a incubação a uma temperatura de 420°C ou mais é mantida durante menos de 5 segundos.
[00287] Método C: A temperatura de banho de revestimento era o ponto de fusão de um banho de revestimento mais 20°C. Após a retirada da chapa não revestida metálica original do banho de revestimen
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74/120 to, a operação de limpeza foi concluída a uma temperatura logo aclma do ponto de fusão do banho de revestimento. A camada de revestimento foi obtida em um processo de resfriamento em que a temperatura diminuiu a partir do ponto de fusão do banho de revestimento para 420°C a uma taxa média de resfriamento de 4 (±1) °C/seg (a incubação a uma temperatura de 420°C ou mais foi mantida durante mais de 5 segundos) e de 420°C a 250°C a uma taxa média de resfriamento de 15 (±5) °C/seg.
[00288] Método D: A temperatura de banho de revestimento era o ponto de fusão de um banho de revestimento mais 20°C. Após a retirada da chapa não revestida metálica original do banho de revestimento, a operação de limpeza foi concluída a uma temperatura logo acima do ponto de fusão do banho de revestimento. A camada de revestimento foi obtida em um processo de resfriamento em que a temperatura diminuiu a partir do ponto de fusão do banho de revestimento para 420°C a uma taxa média de resfriamento de 4 (±1) °C/seg (a incubação a uma temperatura de 420°C ou mais foi mantida durante mais de 5 segundos) e de 420°C a 250°C a uma taxa média de resfriamento de 30 (±5) °C/seg.
[00289] Método E: A temperatura de banho de revestimento era o ponto de fusão de um banho de revestimento mais 20°C. Após a retirada da chapa não revestida metálica original do banho de revestimento, a operação de limpeza foi concluída a uma temperatura logo acima do ponto de fusão do banho de revestimento. A camada de revestimento foi obtida em um processo de resfriamento em que a temperatura diminuiu a partir do ponto de fusão do banho de revestimento para 420°C a uma taxa média de resfriamento de 8 (±2) °C/seg (a incubação a uma temperatura de 420°C ou mais forma mantida durante mais de 5 segundos) e de 420°C a 250°C a uma taxa média de resfriamento de 15 (±5) °C/seg).
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75/120 [00290] Método F: A temperatura de banho de revestimento era o ponto de fusão de um banho de revestimento mais 20°C. Após a retirada da chapa não revestida metálica original do banho de revestimento, a operação de limpeza foi concluída a uma temperatura logo acima do ponto de fusão do banho de revestimento. A camada de revestimento foi obtida em um processo de resfriamento em que a temperatura diminuiu a partir do ponto de fusão do banho de revestimento para 420°C a uma taxa média de resfriamento de 8 (±2) °C/seg (a incubação a uma temperatura de 420°C ou mais foi mantida durante mais de 5 segundos) e de 420°C a 250°C a uma taxa média de resfriamento de 30 (±5) °C/seg.
Medição da Fração de Área de Cada Fase [00291] As peças de amostra contendo um corte transversal de uma camada de revestimento (um corte transversal da camada de revestimento cortada na direção da espessura) foram excisadas das chapas de aço revestidas metálicas obtidas. Então, as frações de área das seguintes fases presentes na camada de liga de Zn-AI-Mg foram medidas de acordo com qualquer método existente:
a fração de área de fase de MgZn2, a fração de área de fase de Al, a fração de área de fase de Zn, a fração de área de estrutura eutética ternária de Zn-AIMgZn2 (indicada nas tabelas por Estrutura eutética ternária), a fração de área de fase de composto intermetálico de CaAl-B (indicada nas tabelas por composto B): a fração de área total de fase de AlzCaBs e as fases de composto derivadas de fase de AbCaBs com a substituição de alguns átomos por Zn e Mg, a fração de área de fases de composto intermetálico de Mg com Sn, Bi ou In (indicados nas tabelas por composto Sn): a fração de área total de fases de Mg2Sn, Mg3BÍ2 e Mgaln
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76/120 a fração de área de outros compostos intermetálicos: a fração de área total de fase de Mg2Si, fase de CazSL fase de CaSi, fase de composto intermetáiico de Ca-Zn-AI (indicadas nas tabelas por CZA), e a fase de composto intermetáiico de Ca-Zn-AI-Si (indicada nas tabelas por CZAS) (entretanto, cada fase com a confirmação de sua presença é indicada por Ex sem mostrar a fração de área da fase).
Soldabilidade a Arco de uma Camada de revestimento [00292] As chapas de aço revestidas metálicas obtidas foram usadas para avaliar a soldabilidade a arco de uma camada de revestimento da seguinte forma.
[00293] Duas amostras de 100 mm quadrados foram preparadas e uma máquina de soldagem de CO2/MAG foi usada para soldar as mesmas em uma amostra de volta soldada em filete. As chapas de aço revestidas metálicas foram unidas umas às outras por soldagem a arco com uma largura de sobreposição de 10 mm ao longo de uma borda de cada chapa de aço revestida metálica e com uma lacuna de soldagem de 0 mm e um comprimento da perna de cerca de 6 mm. A velocidade de soldagem era 0,3 m/min; 0 arame de soldagem era 0 arame sólido YGW14, φ12; a taxa de fluxo de gás de blindagem CO2 era 15 i/min; a corrente de soldagem era de 150 a 250 (A); a tensão a arco era de 20 a 24 V; a soldagem consistia em dois passes. Os cordões de solda foram confirmados observando-se cordões de solda prospectivos da parte superior no teste de transmissão de raios x para determinar a ocupação da bolha Bs (%).
[00294] A ocupação de bolhas Bs das chapas de aço revestidas com liga de Zn-AI-Mg e revestidas com Zn era de cerca de 40%; uma ocupação de bolhas Bs não menores que 40% foi classificada como B, uma ocupação de bolhas Bs de 20 a 40% foi classificada como A e uma ocupação de bolhas Bs de menos de 20% foi classificada como
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S.
Avaliação de LME [00295] As chapas de aço revestidas metálicas obtidas foram usadas para avaliar a LME da seguinte forma.
[00296] Um fio de soldagem de aço inoxidável de φ1,2 mm (JIS Z3323 YF309LC) foi soldado no meio de cada chapa de aço revestida metálica que tem um tamanho de 70 mm x 150 mm de acordo com as condições de soldagem descritas acima (entretanto, um passe) por soldagem tipo bead-on-plate ao longo de um comprimento de 75 mm e uma largura de 3 a 5 mm para preparar um espécime de teste tipo bead-on-plate. Então, a presença ou ausência de qualquer trinca em cada amostra para teste foi confirmada pelo teste penetrante.
[00297] Nas chapas de aço revestidas com liga de Zn-AI-Mg e revestidas com Zn, a LME foi detectada em vários locais, mostrando trincas visualmente detectáveis com um comprimento não menor que 3 mm.
[00298] Então, a LME mostrando uma trinca visualmente detectável com um comprimento não menor que 5 mm foi classificada como B.
[00299] Em um caso em que nenhuma LME em uma zona soldada (metal de solda), porém um traço de marcador confirmado no limite entre o metal de solda e a zona afetada por calor de soldagem (HAZ) que tem um comprimento não menor que 5% do comprimento de circunferência foi detectado e, entretanto, a observação de ΕΡΜΑ de um corte transversal de uma trinca não indicou a presença de Zn em torno da trinca, o caso foi classificado como A.
[00300] Em um caso em que nenhuma trinca em uma área em torno de uma zona soldada (metal de solda) e nenhum traço de marcador foi detectado, o caso foi classificado como S.
[00301] Resistência à Corrosão em uma Área atrás de uma Zona soldada
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78/120 [00302] As chapas de aço revestidas metálicas obtidas foram usadas para avaliar a resistência à corrosão em uma área atrás de uma zona soldada da seguinte forma.
[00303] As amostras para teste tipo bead-on-plate foram obtidas da mesma maneira que na avaliação de LME. A superfície posterior de cada espécime foi avaliada quanto à formação de ferrugem vermelha sobre a superfície posterior de um cordão de solda após 90 a 180 ciclos do teste de corrosão acelerada (JASO M 609-91). Na chapa de aço revestida com liga de Zn-AI-Mg, manchas de ferrugem foram formadas na superfície posterior de um cordão de soida de 90 ciclos. Na chapa de aço revestida com Zn, uma superfície totalmente coberta de ferrugem vermelha foi formada.
[00304] A detecção de manchas de ferrugem vermelha sobre a superfície posterior de um cordão de solda após 90 ciclos foi classificada como B.
[00305] A detecção de manchas de ferrugem vermelha sobre a superfície posterior de um cordão de solda após 120 ciclos foi classificada como A.
[00306] A detecção de manchas de ferrugem vermelha sobre a superfície posterior de um cordão de solda após 150 ciclos foi classificada como AA.
[00307] A detecção de manchas de ferrugem vermelha sobre a superfície posterior de um cordão de solda após 180 ciclos foi classificada como AAA.
[00308] A detecção de nenhuma formação de ferrugem vermelha sobre a superfície posterior de um cordão de solda após 180 ciclos foi classificada como S.
[00309] Resistência à Corrosão em uma Área em tomo de uma Zona soldada [00310] As chapas de aço revestidas metálicas obtidas foram usa
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79/120 das para avaliar a resistência à corrosão em uma área em torno de uma zona soldada da seguinte forma.
[00311] As amostras para teste tipo bead-on-plate foram obtidas da mesma maneira que na avaliação de LME. A superfície de cada amostra para teste foi usada no teste de pulverização de sal (JIS Z 2371) durante 1000 a 1300 horas para avaliar a resistência à corrosão.
[00312] Na chapa de aço revestida de liga de Zn-AI-Mg, o gotejamento de água contendo ferrugem vermelha de uma área em tomo de uma zona soldada foi detectado após 1000 horas. Na chapa de aço revestida com Zn, uma superfície totalmente coberta de ferrugem vermelha foi formada.
[00313] A detecção de manchas de ferrugem vermelha em uma área em tomo de uma zona soldada após 1000 horas foi classificada como B.
[00314] A detecção de manchas de ferrugem vermelha em uma área em tomo de uma zona soldada após 1100 horas foi classificada como A.
[00315] A detecção de manchas de ferrugem vermelha em uma área em torno de uma zona soldada após 1200 horas foi classificada como AA.
[00316] A detecção de manchas de ferrugem vermelha em uma área em torno de uma zona soldada após 1300 horas foi classificada como AAA.
[00317] A detecção de nenhuma mancha vermelha de ferrugem em uma área em torno de uma zona soldada após 1300 horas foi classificada como S.
[00318] Processabilidade de uma Camada de revestimento [00319] As chapas de aço revestidas metálicas obtidas foram usadas para avaliar a processabilidade de uma camada de revestimento da seguinte forma.
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80/120 [00320] O ensaio de fiexão em V de 10R-900 foi realizado em cada chapa de aço revestida metálica e uma fita de celofane com uma largura de 24 mm foi fixada ao rebaixo em V e, então, descolada para detectar visualmente qualquer formação de pó no rebaixo.
[00321] A detecção de pós descolados fixados à fita foi classificada como B.
[00322] A detecção de nenhum pó descolado na fita foi classificada como A.
[00323] Os resultados do Exemplo A são resumidos nas Tabelas 11 a 1-6.
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Tabela 1-1-1
No. Categoria Ponto de fusão de um banho de revestimento Método de revestimento Componentes (% em massa)
Zn Al Mg Ca Fe B Grupo A Grupo B Grupo C Grupo D
Y La Ce Cr Ti Ni Co V Nb Cu Mn Sr Sb Pb Sn Bi In
IA c 460 Método C 73 20 6 0,5 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2A c 460 Método C 73 21 5 0,5 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3A E 460 Método C 72 21 6 0,5 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,05 0 0 0 0 0
4A c 460 Método A 72 21 6 0,5 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,05 0 0 0 0 0
5A c 460 Método B 12 21 6 0,5 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,05 0 0 0 0 0
6.A E 460 Método D 12 21 6 0,5 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,05 0 0 0 0 0
7.A E 460 Método C 69,9 22 6 0,5 0 0,5 0,1 0 0,1 0 0,1 0 0,1 0 0 0 0 0 0 0,2 0 0,5 0 0
8.A E 460 Método C 69,7 23 6 0,5 0 0,5 0,3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,05 0 0 0
9.A E 460 Método C 67,3 25 6 0,5 0,2 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,5 0 0 0 0 0
10A E 470 Método C 65,8 27 6 0,5 0,2 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
11A E 490 Método C 63,8 29 6 0,5 0,2 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
12A E 510 Método E 61,8 31 6 0,5 0,2 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
13A C 510 Método B 61,8 31 6 0,5 0,2 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
14A E 520 Método E 59,8 33 6 0,5 0,2 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
15A E 520 Método F 59,8 33 6 0,5 0,2 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
16A E 530 Método E 58,8 34 6 0,5 0,2 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
17A C 530 Método E 57,8 35 6 0,5 0,2 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
18A E 470 Método C 66 25 8 0,5 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
19A E 470 Método D 66 25 8 0,5 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
20A E 480 Método C 64 27 8 0,5 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
21A C 480 Método A 64 27 8 0,5 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
22A E 490 Método C 62 29 8 0,5 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
23A E 510 Método E 59,8 31 8 0,5 0,2 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
24A E 520 Método E 57,8 33 8 0,5 0,2 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
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No. Categoria Ponto de fusão de um banho de revestimento Método de revestimento Componentes (% em massa)
Zn Al Mg Ca Si Fe B Grupo A Grupo B Grupo C Grupo D
Y La Ce Cr Ti Ni Co V Nb Cu Mn Sr Sb Pb Sn Bi in
25A E 470 Método C 63,5 25 10 1 0 0.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
26A C 470 Método B 63,5 25 10 1 0 0.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
27A E 490 Método C 59,5 29 10 1 0 0.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
28A E 490 Método C 55,3 33 10 1 0,2 0.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
29A E 530 Método E 58 25 15 1,5 0 0.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
30A E 530 Método E 54 29 15 1,5 0 0.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
31A E 490 Método C 49,8 33 15 1,5 0,2 0.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
32A E 520 Método E 53,5 25 19 2 0 0.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
33A E 520 Método E 49,5 29 19 2 0 0.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
34A E 510 Método E 45,3 33 19 2 0,2 0.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
35A C 520 Método E 54 25 20 0,5 0 0.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
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Tabela 1-1-2
Componentes (% em massa)
Teor total de Grupo A Teor total de Ca + Grupo A Teor total de Grupo B Teor total de Grupo C Teor total de Grupo D
1A 0 0,5 0 0 0
2A 0 0,5 0 0 0
3A 0 0,5 0 0,05 0
4A 0 0,5 0 0,05 0
5A 0 0,5 0 0,05 0
6A 0 0,5 0 0,05 0,5
7A 0,1 0,6 0,2 0,2 0
8A 0 0,5 0 0,05 0
9A 0 0,5 0 0,5 0
10A 0 0,5 0 0 0
11A 0 0,5 0 0 0
12A 0 0,5 0 0 0
13A 0 0,5 0 0 0
14A 0 0,5 0 0 0
15A 0 0,5 0 0 0
16A 0 0,5 0 0 0
17A 0 0,5 0 0 0
18A 0 0,5 0 0 0
19A 0 0,5 0 0 0
20A 0 0,5 0 0 0
21A 0 0,5 0 0 0
22A 0 0,5 0 0 0
23A 0 0,5 0 0 0
24A 0 0,5 0 0 0
25A 0 1 0 0 0
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Componentes (% em massa)
Teor total de Grupo A Teor total de Ca + Grupo A Teor total de Grupo B Teor total de Grupo C Teor total de Grupo D
26A 0 1 0 0 0
27A 0 1 0 0 0
28A 0 1 0 0 0
29A 0 1,5 0 0 0
30A 0 1,5 0 0 0
31A 0 1,5 0 0 0
32A 0 2 0 0 0
33A 0 2 0 0 0
34A 0 2 0 0 0
35A 0 0,5 0 0 0
Petição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 91/132
Tabela 1-2-1
No. Categoria Ponto de fusão de um banho de revestimento Método de revestimento Componentes (% em massa)
Zn Al Mg Ca Si Fe B Grupo A Grupo B Grupo C Grupo D
Y La Ce Cr Ni Co V Nb Cu Mn Sr Sb Pb Sn Bi In
36A c 490 Método C 66,5 25 8 0 0 0.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
37A E 490 Método C 66,4 25 8 0,1 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
38A E 490 Método D 66,4 25 8 0,1 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
39A E 490 Método C 65,5 25 8 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
40A E 520 Método E 57,5 33 8 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
41A c 520 Método A 57,5 33 8 ή 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
42A E 520 Método F 57,5 33 8 ή 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
43A E 490 Método C 64,5 25 8 2 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
44A E 520 Método E 56,5 33 8 2 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
45A E 520 Método F 56,5 33 8 2 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Q 0 0 0 0 0 0
46A E 490 Método C 64 25 8 2,5 0 0.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
47A E 520 Método E 56 33 8 2,5 0 0.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
48A c 500 Método E 63,5 25 8 3 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
49A E 480 Método C 60,6 27 11 0,8 o,1 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
50A E 500 Método E 55,6 32 11 0,8 o,1 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
51A E 480 Método C 60,2 27 11 0,8 0 5 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
52A E 500 Método E 55,2 32 11 0,8 0 5 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
53A E 480 Método C 59,7 27 11 0,8 1 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
54A E 500 Método E 54,7 32 11 0,8 1 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
55A c 480 Método C 59,5 27 11 0,8 1,2 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Q 0 0 0 0 0 0
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Petição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 92/132
No, Categoria Ponto de fusão de um banho de revestimento Método de revestimento Componentes (% em massa)
Zn Al Mg Ca Si Fe Β Grupo A Grupo Β Grupo C Grupo D
Y La Ce Cr Ti Ni Co V Nb Cu Mn Sr Sb Pb Sn Bi !n
56A Ε 470 Método C 67 25 7 0,5 0 0,5 0,05 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
57A Ε 520 Método E 60,8 31 7 0,5 0 0,5 0,2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
58A Ε 510 Método E 61,4 25 12 Λ 0 0,5 0,1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
59A Ε 520 Método E 55,1 31 12 0,1 0,5 0,3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
60A Ε 520 Método E 60,1 25 13 0 0 5 0,4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
61A Ε 530 Método E 53,9 31 13 ή 0.1 0 5 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
62A Ε 530 Método E 57,7 25 15 1,5 0 0 5 0,3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
63A C 580 Método E 51,3 31 15 1,5 0.1 0,5 0,6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
64A Ε 470 Método C 67,6 22 g 0,9 0 0,5 0 0,05 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Q 0 0 0 0 0 0
65A Ε 490 Método C 61,5 28 g 0,9 0 0,5 0 0 0,1 0 0 0 0 0 0 0 0 Q 0 0 0 0 0 0
66A Ε 520 Método E 56,4 33 3 0,9 0 0,5 0 0 0 0,2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
67A. Ε 470 Método C 67,5 22 9 0,6 0 0,5 0 0,2 0,2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
68A. Ε 480 Método C 65,4 24 9 0,6 0 0,5 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
69A Ε 480 Método C 65,4 24 9 0,6 0 0,5 0,05 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
70A Ε 480 Método C 65,4 24 9 0,6 0 0 5 0,05 0 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
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Tabela 1-2-2
No. Componentes (% em massa)
Teor total de Grupo A Teor total de Ca + Grupo A Teor total de Grupo B Teor total de Grupo C Teor total de Grupo D
36A 0 0 0 0 0
37A 0 o,1 0 0 0
38A 0 0,1 0 0 0
39A 0 1 0 0 0
40A 0 1 0 0 0
41A 0 1 0 0 0
42A 0 1 0 0 0
43A 0 2 0 0 0
44A 0 2 0 0 0
45A 0 2 0 0 0
46A 0 2,5 0 0 0
47A 0 2,5 0 0 0
48A 0 3 0 0 0
49A 0 0,8 0 0 0
50A 0 0,8 0 0 0
51A 0 0,8 0 0 0
52A 0 0,8 0 0 0
53A 0 0,8 0 0 0
54A 0 0,8 0 0 0
55A 0 0,8 0 0 0
56A 0 0,5 0 0 0
57A 0 0,5 0 0 0
58A 0 1 0 0 0
59A 0 1 0 0 0
Petição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 94/132
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No. Componentes (% em massa)
Teor total de Grupo A Teor total de Ca + Grupo A Teor total de Grupo B Teor total de Grupo C Teor total de Grupo D
60A 0 1 0 0 0
61A 0 1 0 0 0
62A 0 1,5 0 0 0
63A 0 1,5 0 0 0
64A 0,05 0,95 0 0 0
65A 0,1 1 0 0 0
66A 0,2 1,1 0 0 0
67A 0,4 1 0 0 0
68A 0,5 1,1 0 0 0
69A 0,5 1,1 0 0 0
70A 0,5 1,1 0 0 0
Petição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 95/132
Tabela 1-3-1
No. Categoria Ponto de fusão de um banho de revestimento Método de revestimento Componentes (% em massa)
Zn Al Mg Ca Si Fe B Grupo A Grupo B Grupo C Grupo D
Y La Ce Cr H Ni Co V Nb Cu Mn Sr Sb Pb Sn Bi in
71A C 480 Método C 64,2 25 9 0,7 0 0,5 0 0,6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ° 0
72A C 480 Método C 64,2 25 9 0,7 0 0,5 0 0 0,6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
73A C 480 Método C 64,2 25 9 0,7 0 0,5 0 0 0 0,6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
74A C 480 Método C 64,5 25 9 0,4 0 0,5 0 0,2 0,2 0,2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
75 A C 500 Método E 60,5 29 7 2,6 0 0,5 0 0 0,2 0,2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
76A E 530 Método E 58,3 26 14 0,2 0,5 0 0 0 0 0,05 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
77A E 530 Método E 58,2 26 14 0,2 0,5 0 0 0 0 0 0,1 Q 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
78A E 530 Método F 58,2 26 14 0,2 0,5 0 0 0 0 0 0,1 Q 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
79A E 530 Método E 58,1 26 14 0,2 0,5 0 0 0 0 0 0 0,2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 o 0
SOA E 490 Método C 60,3 28 10 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0,25 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
81A C 490 Método C 60,2 28 10 0 0,5 0 0 0 0 0,3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ° 0
82A E 490 Método C 60,3 28 10 0 0,5 0 0 0 0 0,1 0 0,1 0 0,05 0 0 0 0 0 0 0 ° 0
83A E 490 Método C 62,6 29 7 0,5 0,2 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,1 0,1 0,05 0 0 0 0 0 0
84A C 490 Método A 62,6 29 7 0,5 0,2 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,1 0,1 0,05 0 0 0 0 0 0
85A C 490 Método C 62,5 29 7 0,5 0,2 0,5 0 0 0 0 0,1 0,1 0,1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
86A c 490 Método C 55,9 31 •í-í 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,6 0 0 0 0 0
87A E 490 Método C 56,1 31 11 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,2 0,2 0 0 0 0
88A c 490 Método C 55,9 31 11 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,2 0,2 0,2 0 0 0
89A E 460 Método C 71,8 21 6 0,5 0,2 0,5 0 0 0 0 0 0 Q 0 0 0 0 0 0 0 0 0,05 0 0
90A E 460 Método C 69,8 21 6 0,5 0,2 0,5 0 0 0 0 0 0 Q 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 ί 0
89/120
Petição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 96/132
No Categoria Ponto de fusão de urn banho de revestimento Método de revestimento Componentes (% em massa)
Zn Al Mg Ca Si Fe Β Grupo A Grupo B Grupo C Grupo D
Y La Ce Cr Ti Ni Co V Nb Cu Mn Sr Sb Pb Sn Bi In
91A E 460 Método C 66.8 21 6 0,5 0,2 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0
92A E 460 Método C 61,8 21 θ 0,5 0,2 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0 0
93A E 460 Método C 56,8 21 θ 0,5 0,2 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 15 0 0
94A E 460 Método C 51,8 21 6 0,5 0,2 0,5 0 0 0 0 0 0 Q 0 0 0 0 0 0 0 0 20 0 0
95A c 460 Método C 49,8 21 6 0,5 0,2 0,5 0 0 0 0 0 0 Q 0 0 0 0 0 0 0 0 22 0 0
96A E 470 Método C 62,5 23 11 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 o
97A E 470 Método C 62,5 23 11 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2
98A C 480 Método C 59 25 12 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2,5 0
99A c 480 Método C 59 25 12 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2,5
100A E 490 Método C 57 26 6 0,5 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 1 1
101A C 490 Método C 46 26 6 0,5 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 18 1,5 1,5
102A c Zn-AI-Mg 85,8 11 3 0 0,2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
103A c Revestimento com Zn por imersão a quente 99,8 0,2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 o
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Tabela 1-3-2
No. Componentes (% em massa)
Teor total de Grupo A Teor total de Ca + Grupo A Teor total de Grupo B Teor total de Grupo C Teor total de Grupo D
71A 0,6 1,3 0 0 0
72A 0,6 1,3 0 0 0
73A 0,6 1,3 0 0 0
74A 0,6 1 0 0 0
75A 0,4 3 0 0 0
76A 0 1 0,05 0 0
77A 0 1 0,1 0 0
78A 0 1 0,1 0 0
79A 0 1 0,2 0 0
80A 0 1 0,25 0 0
81A 0 1 0,3 0 0
82A 0 1 0,25 0 0
83A 0 0,5 0,25 0 0
84A 0 0,5 0,25 0 0
85A 0 0,5 0,3 0 0
86A 0 1 0 0,6 0
87A 0 1 0 0,4 0
88A 0 1 0 0,6 0
89A 0 0,5 0 0 0,05
90A 0 0,5 0 0 2
91A 0 0,5 0 0 5
92A 0 0,5 0 0 10
93A 0 0,5 0 0 15
94A 0 0,5 0 0 20
95A 0 0,5 0 0 22
96A 0 1 0 0 2
Petição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 98/132
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No, Componentes (% em massa)
Teor total de Grupo A Teor total de Ca + Grupo A Teor total de Grupo B Teor total de Grupo C Teor total de Grupo D
97A 0 1 0 0 2
98A 0 1 0 0 2,5
99A 0 1 0 0 2,5
100A 0 0,5 0 0 10
101A 0 0,5 0 0 21
102A 0 0 0 0 0
103A 0 0 0 0 0
Petição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 99/132
Tabela 1-4-1
No. Categoria Fases constituintes da camada de liga de Zn-AI-Mg (fração de área, %)
MgZn2 Al Zn A+B A+B + C Estrutura eutética ternária Composto B Composto Sn Outros compostos intermetálicos
A B C ! Otcil Mg2Si CaSi CZAS CZA
1A C 59 9 23 68 91 3 0 0 6 Ex
2A C 48 20 22 68 90 3 0 0 7 Ex
3A E 61 21 8 82 90 2 0 0 8 Ex
4A C 56 17 13 73 86 8 0 0 6 Ex
5A C 54 23 9 77 86 7 0 0 7 Ex
6A E 62 25 8 87 95 2 0 0 3 Ex
7A E 62 20 6 82 88 2 2 1 7 Ex
8A E 69 21 7 90 97 1 1 0 1 Ex
9A E 68 23 6 91 37 0 0 0 3 Ex Ex Ex Ex
10A E 67 27 3 94 37 0 0 0 3 Ex Ex Ex Ex
11A E 65 28 4 93 97 0 0 0 3 Ex Ex Ex Ex
12A E 63 31 4 94 98 0 0 0 2 Ex Ex Ex Ex
13A C 53 31 8 84 92 6 0 0 2 Ex Ex Ex Ex
14A E 62 33 3 95 98 0 0 0 2 Ex Ex Ex Ex
15A E 62 33 3 95 98 0 0 0 2 Ex Ex Ex Ex
16A E 60 35 1 95 96 0 0 0 4 Ex Ex Ex Ex
17A C 58 37 1 95 96 0 0 0 4 Ex Ex Ex Ex
18A E 66 26 6,5 92 98,5 0 0 0 1,5 Ex
19A E 60 26 5 86 91 0 0 0 9 Ex
20A E 64 26 5 90 35 0 0 0 5 Ex
93/120
Petição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 100/132
No. Categoria Fases constituintes da camada de liga de Zn-AI-Mg (fração de área, %)
MgZn2 Al Zn A* B A + B + C Estrutura eutética ternária Composto B Composto Sn Outros compostos iritermetálicos
A B 0 Total Mg2Si Ca2SI CaSi CZAS CZA
21A C 61 22 11 83 94 0 0 0 6 Ex
22A E 65 28 3 93 96 0 0 0 4 Ex
23A E 66 31 0 97 97 0 0 0 3 Ex Ex Ex Ex
24A E 66 32 0 98 98 0 0 0 2 Ex Ex Ex Ex
25A E 69 23 4 92 96 0 0 0 4 Ex
26A C 63 23 7 86 33 6 0 0 1 Ex
27A E 69 27 2 96 38 0 0 0 2 Ex
28A E 66 32 0 98 38 0 0 0 2 Ex Ex Ex Ex
29A E 75 20 2 95 97 0 0 0 3 Ex
30A E 73 23 2 96 98 0 0 0 2 Ex
31A E 70 27 0 97 97 0 0 0 3 Ex Ex Ex Ex
32A E 75 23 0 98 98 0 0 0 2 Ex
33A E 74 23 0 97 97 0 0 0 3 Ex
34A E 71 25 0 96 96 0 0 0 4 Ex Ex Ex Ex
35A C 76 23 0 99 39 0 0 0 1 Ex
94/120
Petição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 101/132
Tabela 1-4-2
No. ocupação de bolhas LME Resistência à corrosão em áreas atrás de juntas de soldagem Resistência à corrosão em áreas em tomo de juntas de soldagem processabilidade de flexão em V
1A B B B AAA A
2A B B A AAA A
3A A A A AAA A
4A B B A AAA A
5A B B A AAA B
6A A A A AAA B
7A A s AA s A
8A s s A AAA A
9A s A AA AAA A
10A s A AA AAA A
TIA s A AA AA A
12A s A AA A A
13A B B AA A B
14A s A AA A A
15A s A AA A B
16A s A AA A A
17A s A AA B A
18A s A A AAA A
19A s A A AAA B
20A s A A AA A
21A B B A AA A
22A S A A AA A
23A s A AA A A
24A s A AA A A
25A s A AA AA A
95/120
Petição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 102/132
No. ocupação de bolhas LME Resistência à corrosão em áreas atrás de juntas de soldagem Resistência à corrosão em áreas em tomo de juntas de soldagem processabilidade de flexão em V
26A B B AA AA B
27A S A AA AA A
28A S A AAA A A
29.A S A AA AA A
30A S A AA AA A
31A S A AAA A A
32A. s A AA AA. A
33A. s A AA AA. A
34A. s A AAA A A
35A. B B B B B
Tabela 1-5-1
No. Categoria Fases constituintes da camada de liga de Zn-Ai-Mg (fração de área, %)
MgZnz Al Zn A + B A+B + C Estrutura eutética ternária Composto B Composto Sn Outros compostos intermetálicos
A B C Total Mg2Si Ca2Si CaSi CZAS CZA
36A C 65 26 9 91 100 0 0 0 0
37A E 65 26 8 91 99 0 0 0 1 Ex
38A E 65 25 9 90 99 0 0 0 1 Ex
39A E 65 25 6 90 96 0 0 0 4 Ex
40A E 65 32 1 97 98 0 0 0 2 Ex
41A C 61 23 7 84 91 6 0 0 3 Ex
42A E 65 32 1 97 98 0 0 0 2 Ex
43A. E 65 25 4 90 94 0 0 0 6 Ex
44A. E 65 33 0 98 98 0 0 0 2 Ex
96/120
Petição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 103/132
No. Categoria Fases constituintes da camada de liga de Zn-AI-Mg (fração de área, %)
MgZn? Al Zn A + B A+B + C Estrutura eutética ternária Composto B Composto Sn Outros compostos iritermetáiicos
A B C Total Mg2Si Ca2SI CaSi CZAS CZA
45A E 65 33 0 98 98 0 0 0 2 Ex
46A E 67 26 2 93 95 0 0 0 5 Ex
47A E 66 32 0 98 98 0 0 0 2 Ex
48A C 62 24 0 86 86 0 0 0 14 Ex
49A E 72 23 0 95 95 0 0 0 5 Ex Ex Ex
50A E 70 28 0 98 98 0 0 0 2 Ex Ex Ex
51A E 72 22 0 94 94 0 0 0 6 Ex Ex Ex
52A E 71 27 0 98 98 0 0 0 2 Ex Ex Ex
53A E 73 23 0 96 96 0 0 0 4 Ex Ex Ex Ex Ex
54A E 70 28 0 98 98 0 0 0 2 Ex Ex Ex Ex Ex
55A C 72 23 0 95 95 0 0 0 5 Ex Ex Ex Ex Ex
56A E 65 24 8 89 97 0 1 0 2 Ex
57A E 64 28 6 92 98 0 1 0 1 Ex
58A E 65 27 4 92 96 0 1 0 3 Ex
59A E 67 29 0 96 96 0 1 0 3 Ex Ex Ex
60A E 68 24 3 92 95 0 1 0 4 Ex
61A E 67 29 0 96 96 0 1 0 3 Ex Ex Ex
62A E 69 23 3 92 95 0 1 0 4 Ex
63A c 68 29 1 97 98 0 1 0 1 Ex Ex Ex
64A E 70 22 1 92 93 3 0 0 4 Ex
65A E 68 27 2 95 97 0 0 0 3 Ex
97/120
Petição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 104/132
No. Categoria Fases constituintes da camada de liga de Zn-AI-Mg (fração de área, %)
MgZn? Al Zn A + B A+B + C Estrutura eutética ternária Composto B Composto Sn Outros compostos intermetáiicos
A B C Total Mg2Si Ca2SI CaSi CZAS CZA
66A E 66 32 0 98 98 0 0 0 2 Ex
67A E 69 22 4 91 95 3 0 0 2 Ex
68A E 71 23 3 94 97 1 0 0 2 Ex
69A E 70 23 3 93 96 1 1 0 2 Ex
70A E 70 24 3 94 97 1 1 0 1 Ex
Tabela 1-5-2
No. ocupação de bolha LME Resistência à corrosão em áreas atrás de juntas de soldagem Resistência à corrosão em áreas em torno de juntas de soldagem processabilidade de ftexão em V
36A B B B B A
37A s A A AAA B
38A s A A AAA A
39A s A A AAA A
40A s A A A A
41A B B A A A
42A S A A A B
43A s A A AA A
44A s A A A A
45A s A A A B
46A s A A AA A
47A s A A A A
48A B B B B B
98/120
Petição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 105/132
No. ocupação de bolha LME Resistência à corrosão em áreas atrás de juntas de soldagem Resistência à corrosão em áreas em torno de juntas de soldagem processabilidade de flexão em V
49A S A AAA AA A
50A s A AAA AA A
51A s A AAA AA A
52A s A AAA A A
53A s A AAA AA A
54A s A AAA A A
55A B B B B B
56A s s A AA. A
57A s s A A A
58A s s AA AA A
59A s s AAA A A
60A s s AA AA A
61A s s AAA A A
62A s s AA AA A
63A B B B B B
64A A A AA AAA A
65A S A AA AA A
66A s A AA A A
67A A A AA AAA A
68A S A AA AA. A
69A s s AA AA A
70A s s AA AA A
99/120
Petição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 106/132
Tabela 1-6-1
No. Categoria Fases constituintes da camada de liga de Zn-AI-Mg (fração de área, %)
MgZn2 Al Zn A+ B A + B + C Estrutura eutética ternária Composto B Composto Sn Outros compostos intermetálicos
A B c Total Mg2Si Ca2Si CaSi CZAS CZA
71A C 70 23 4 93 97 0 0 0 3 Ex
72A C 70 24 4 94 98 0 0 0 2 Ex
73A C 70 23 4 93 97 0 0 0 3 Ex
74A C 69 25 4 94 98 0 0 0 2 Ex
75A C 67 27 1 94 95 0 0 0 5 Ex
76A E 73 23 1 96 97 0 0 0 3 Ex Ex
77A E 72 23 1 95 96 0 0 0 4 Ex Ex
78A E 72 23 1 95 96 0 0 0 4 Ex Ex
79A E 73 24 1 97 98 0 0 0 2 Ex Ex
80A E 72 26 0 98 98 0 0 0 2 Ex
81A C 72 27 0 99 99 0 0 0 1 Ex
82A E 70 28 0 98 98 0 0 0 2 Ex
83A E 64 28 6 92 98 0 0 0 2 Ex Ex
84A C 58 21 10 79 89 6 0 0 5 Ex Ex
85A C 62 30 6 92 98 0 0 0 2 Ex Ex
86A c 66 31 0 97 97 0 0 0 3 Ex
87A E 65 32 0 97 97 0 0 0 3 Ex
88A c 67 30 0 97 97 0 0 0 3 Ex
89A E 63 24 8 87 95 2 0 1 2 Ex Ex
100/120
Petição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 107/132
No. Categoria Fases constituintes da camada de liga de Zn-AI-Mg (fração de área, %)
MgZn2 Al Zn A+ B A + B + C Estrutura eutética ternária Composto B Composto Sn Outros compostos intermetálicos
A B C Total Mg2Si Ca2Si CaSi CZAS CZA
90A E 64 23 7 87 94 3 0 •1 2 Ex Ex
91A E 60 21 6 81 87 2 0 2 9 Ex Ex
92A E 57 20 6 77 83 3 0 12 2 Ex Ex
93A E 54 20 7 74 81 2 0 15 2 Ex Ex
94A E 50 20 6 70 76 3 0 18 3 Ex Ex
95A C 46 22 7 68 75 2 0 21 2 Ex Ex
96A E 69 25 0 94 94 ή 0 0 5 Ex
97A E 70 24 1 94 95 ή 0 0 4 Ex
98A C 66 26 1 92 93 0 0 0 ! Ex
99A C 66 25 1 91 92 0 0 0 8 Ex
100A E 66 27 5 93 98 0 0 ·: 1 Ex
101A C 58 27 5 85 90 0 0 9 1 Ex
102A C 5 48 0 53 53 46 0 0 1 Ex
103A c 0 0 100 0 100 0 0 0 0
101/120
Petição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 108/132
Tabela 1-6-2
No. ocupação de bolha LME Resistência à corrosão em áreas atrás de juntas de soidagem Resistência à corrosão em áreas em torno de juntas de soldagem processabiiidade de flexão em V
71A B B B B A
72A B B B B A
73A B B B B A
74A B B B B A
75A B B B B B
76A S A S AA A
77A S A S AA A
78A s A s AA B
79A s A s AA A
80A s A AAA AA A
81A B B B B B
82A S A AAA AA A
83A S A AAA AA A
84A B B AAA AA A
85A B B B B B
86A B B B B B
102/120
Petição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 109/132
No. ocupação de bolha LME Resistência à corrosão em áreas atrás de juntas de soldagem Resistência à corrosão em áreas em torno de juntas de soldagem processabilidade de flexão em V
87A S A AA A A
88A B B B B B
89A A A AA S A
90A A A AA s A
91A A A AA s A
92A A A AA s A
93A A A AA s A
94A A A AA s A
95A A A AA B A
96A S A AA AAA A
97A s A AA AAA A
98A B B B B B
99A B B B B B
100A S A A AAA A
101A B B B B A
102A B B B B A
103A B B B B A
103/120
Petição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 110/132
104/120 (Exemplo Β) [00324] Os banhos de revestimento foram preparados usando um forno de fusão a vácuo e quantidades predeterminadas de lingotes de metal puro sob condições atmosféricas para obter camadas de revestimento tendo qualquer uma das composições químicas indicadas na Tabela 2-1. Um aparelho de revestimento por imersão a quente do tipo batelada foi usado para preparar chapas de aço revestidas metálicas.
[00325] Uma chapa não revestida metálica original, uma chapa de aço de carbono laminada a quente geral de 3,2 mm de espessura que tem um tamanho de 100 x 200 mm (C = 0,15%, Si = 0,005%, Mn = 0,55%, P ™ 0,015%, S “ 0,005%) foi usada e limpa pouco antes do revestimento por desengorduramento e decapagem ácida.
[00326] Na preparação de qualquer amostra, o mesmo método de redução foi conduzido na chapa não revestida metálica original no processo de imersão em um banho de revestimento para retirada do banho de revestimento. Ou seja, uma chapa de aço revestida metálica foi aquecida a partir da temperatura ambiente até 800°C por aquecimento elétrico em um ambiente de N2-H2 (5%) (em um ponto de orvalho de 40° ou menos; uma concentração de oxigênio menor que 25 ppm), mantida durante 60 segundos e, então, resfriada até uma temperatura da temperatura de banho de revestimento mais 10°C por sopro de gás N2 ,e, então, diretamente imersa em um banho de revestimento.
[00327] O tempo de imersão em um banho de revestimento foi definido como 0,2 segundo para a chapa não revestida metálica original em qualquer processo de revestimento. Cada chapa de aço revestida metálica foi preparada com 0 ajuste da pressão de gás em uma operação de limpeza de gás N2 de tal maneira que a espessura de uma camada de revestimento era 20 pm (±1 pm). O processo de imersão em um banho de revestimento até a conclusão da limpeza foi concluído dentro de um segundo pela execução em alta velocidade do aparelho
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105/120 de revestimento tipo batelada, e a temperatura foi imediatamente reduzida até o ponto de fusão do banho de revestimento por sopro de gás N2.
[00328] Os dois seguintes processos de revestimento diferentes foram realizados.
[00329] Método C (similar àquele no Exemplo A: A temperatura de banho de revestimento era o ponto de fusão de um banho de revestimento mais 20°C. Após a retirada da chapa não revestida metálica original do banho de revestimento, a operação de limpeza foi concluída a uma temperatura logo acima do ponto de fusão do banho de revestimento. A camada de revestimento foi obtida em um processo de resfriamento em que a temperatura diminuiu a partir do ponto de fusão do banho de revestimento para 420°C a uma taxa média de resfriamento de 4 (±1) °C/seg (a incubação a uma temperatura de 420°C ou mais foi mantida durante mais de 5 segundos) e de 420°C a 250°C a uma taxa média de resfriamento de 15 (±5) °C/seg.
[00330] Método G: A temperatura de banho de revestimento era o ponto de fusão de um banho de revestimento mais 20°C. Após a retirada da chapa não revestida metálica original do banho de revestimento, a operação de limpeza foi concluída a uma temperatura logo acima do ponto de fusão do banho de revestimento. A camada de revestimento foi obtida em um processo de resfriamento em que a temperatura diminuiu a partir do ponto de fusão do banho de revestimento para 350°C a uma taxa média de resfriamento de 4 (±1) °C/seg (a incubação a uma temperatura de 420°C ou mais foi mantida durante mais de 7 segundos) e de 350°C a 250°C a uma taxa média de resfriamento de 15 (±5) °C/seg.
[00331] Método Η: A temperatura de banho de revestimento era o ponto de fusão de um banho de revestimento mais 20°C. Após a retirada da chapa não revestida metálica original do banho de revestimenPetição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 112/132
106/120 to, a operação de limpeza foi concluída a uma temperatura logo aclma do ponto de fusão do banho de revestimento. A camada de revestimento foi obtida em um processo de resfriamento em que a temperatura diminuiu a partir do ponto de fusão do banho de revestimento para 250°C a uma taxa média de resfriamento de 4 (±2) °C/seg (a incubação a uma temperatura de 420°C ou mais forma mantida durante mais de 10 segundos).
[00332] As chapas de aço revestidas metálicas obtidas foram usadas de modo similar ao Exemplo A para determinar a fração de área de cada fase e avaliar várias propriedades.
[00333] Entretanto, quando a presença de fases de composto intermetálico de Ca-Zn-AI e Ca-Zn-AI for confirmada, o tamanho médio de grão de cada fase de composto foi medido de acordo com qualquer método existente. Então, os tamanhos médios de grão são mostrados nas tabelas. A unidade dos tamanhos médios de grão é pm.
[00334] Adicionalmente, as chapas de aço revestidas metálicas obtidas foram usadas para avaliar a resistência à corrosão após o revestimento da seguinte forma.
[00335] As amostras para teste tipo bead-on-plate foram preparadas da mesma maneira que na avaliação de LME realizada no Exemplo A. O condicionamento da superfície foi realizado à temperatura ambiente durante 20 segundos em cada amostra para teste usando um agente de tratamento de condicionamento da superfície (nome do produto: Prepalene-X) produzido pela Nihon Parkerizing Co., Ltd.
[00336] Em seguida, o revestimento por conversão de fosfato foi realizado usando uma solução de tratamento por conversão à base de fosfato de zinco (nome do produto: Palbond 3020) produzido pela Nihon Parkerizing Co., Ltd. Especificamente, o produto de aço laminado a quente foi imerso na solução de tratamento a 43°C durante 120 segundos. A imersão resultou na formação de um filme de revestimento
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107/120 por conversão de fosfato sobre a superfície do produto de aço.
[00337] Em seguida, a amostra para teste tipo bead-on-plate após o revestimento por conversão de fosfato foi pintada com uma tinta de eletrodeposição catiônica produzida pela Nipponpaint Co., Ltd., por revestimento de eletrodeposição com aplicação de declive de eletricidade a 160 V, e, então, assada a 170°C durante 20 minutos. A espessura média de filme de revestimento após o revestimento de eletrodeposição era 15 pm em qualquer espécime.
[00338] Em seguida, o espécime de teste foi submetido ao teste JASO (M609-91) para identificar a formação de ferrugem vermelha em tomo de um cordão após a pintura.
[00339] A detecção de manchas de ferrugem vermelha em um cordão de solda ou zona afetada por calor antes de até 90 ciclos foi classificada como B.
[00340] A detecção de manchas de ferrugem vermelha em um cordão de solda ou zona afetada por calor antes de até 120 ciclos foi classificada como A.
[00341] A detecção de manchas de ferrugem vermelha em um cordão de solda ou zona afetada por calor antes de até 150 ciclos foi classificada como AA.
[00342] A detecção de manchas de ferrugem vermelha em um cordão de solda ou zona afetada por calor antes de até 180 ciclos foi classificada como AAA.” [00343] Os resultados do Exemplo B são resumidos nas Tabelas 21 a 2-2
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Tabela 2-1-1
No. Categoria Ponto de fusão de um banho de revestimento Método de revestimento Componentes (% em massa)
Zn Al Mg Ca Si Fe B Grupo A Grupo B Grupo C Grupo D
Y La Ce Cr Ti Ni Co V Nb Cu Mn Sr Sb Pb Sn Bi In
1B C 460 Método C 73 20 6 0,5 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2B E 460 Método G 73 20 6 0,5 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3B E 460 Método H 73 20 6 0,5 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4B E 470 Método C 68 22 9 0,6 0 0,5 0 0,2 0,2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
5B E 460 Método G 68 22 9 0,6 0 0 5 0 0,2 0,2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
6B E 460 Método H 68 22 9 0,6 0 0 5 0 0,2 0,2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
7B E 460 Método C 70 23 6 0,5 0 0 5 0,3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,05 0 0 0
8B E 460 Método G 70 23 6 0,5 0 0,5 0,3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,05 0 0 0
9B E 460 Método H 70 23 6 0,5 0 0,5 0,3 0 0 0 0 0 0 0 0 Q 0 0 0 0 0,05 0 0 0
10B E 460 Método G 73 20 6 0,5 0,3 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
11B E 460 Método H 73 20 6 0,5 0,3 0,5 0 0 0 0 Q 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
12B E 460 Método G 74 19 6 0,5 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
13B E 460 Método H 74 19 6 0,5 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
14B E 460 Método G 74 19 6 0,5 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0,2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
15B E 460 Método H 14 19 6 0,5 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0,2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
16B E 460 Método G 74 19 6 0,5 0,3 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
17B E 460 Método H 74 19 6 0,5 0,3 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
18B E 460 Método G 74 18 6 0,5 0,3 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0
19B E 460 Método H 74 18 6 0,5 0,3 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0
20B E 460 Método G 75 18 6 0,5 0 0,5 0 0,2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
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No. Categoria Ponto de fusão de um banho de revestimento Método de revestimento Componentes (% em massa)
Zn Al Mg Ca Si Fe B Grupo A Grupo B Grupo C Grupo D
Y La Ce Cr Ti Ni Co V Nb Cu Mn Sr Sb Pb Sn Bi In
21B Ε 460 Método Η 75 18 6 0,5 0 0 5 0 0,2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
22B Ε 460 Método G 76 17 6 0,5 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
23B Ε 460 Método H 76 17 6 0,5 0 q 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
24B Ε 460 Método G 76 17 6 0,5 0,3 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
25B Ε 460 Método H 76 17 6 0,5 0,3 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
26B Ε 460 Método G 76 17 9 0,5 0,3 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
27B Ε 470 Método H 76 17 9 0,5 0,3 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
28B Ε 470 Método G 76 17 6 0,5 0,3 0,5 0,1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
29B Ε 460 Método H 76 17 6 0,5 0,3 0,5 0,1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
30B Ε 460 Método G 77 16 6 0,2 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
31B Ε 450 Método H 77 16 6 0,2 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
32B Ε 450 Método G 77 16 6 0,2 0,3 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
33B Ε 450 Método H 77 16 6 0,2 0,3 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
34B C 450 Método G 78 15 6 0,2 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
35B C 450 Método H 78 15 6 0,2 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
36B C 450 Método G 78 15 6 0,2 0,3 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
37B C 450 Método H 78 15 6 0,2 0,3 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
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Tabela 2-1-2
No. Componente (% em massa)
Teor total de Grupo A Teor total de Ca + Grupo A Teor total de Grupo B Teor total de Grupo C Teor total de Grupo D
1B 0 0,5 0 0 0
2B 0 0,5 0 0 0
3B 0 0,5 0 0 0
4B 0,4 1 0 0 0
5B 0,4 1 0 0 0
6B 0,4 1 0 0 0
7B 0 0,5 0 0,05 0
8B 0 0,5 0 0,05 0
9B 0 0,5 0 0,05 0
10B 0 0,5 0 0 0
11B 0 0,5 0 0 0
12B 0 0,5 0 0 0
13B 0 0,5 0 0 0
14B 0 0,5 0,2 0 0
15B 0 0,5 0,2 0 0
16B 0 0,5 0 0 0
17B 0 0,5 0 0 0
18B 0 0,5 0 0 1
19B 0 0,5 0 0 1
20B 0,2 0,7 0 0 0
110/120
Petição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 117/132
No. Componente (% em massa)
Teor total de Grupo A Teor total de Ca + Grupo A Teor total de Grupo B Teor total de Grupo C Teor total de Grupo D
21B 0,2 0,7 0 0 0
22 B 0 0,5 0 0 0
23B 0 0,5 0 0 0
24B 0 0,5 0 0 0
25B 0 0,5 0 0 0
26B 0 0,5 0 0 0
27B 0 0,5 0 0 0
28B 0 0,5 0 0 0
29B 0 0,5 0 0 0
30B 0 0,2 0 0 0
31B 0 0,2 0 0 0
32 B 0 0,2 0 0 0
33B 0 0,2 0 0 0
34B 0 0,2 0 0 0
35B 0 0,2 0 0 0
36B 0 0,2 0 0 0
37B 0 0,2 0 0 0
111/120
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Tabela 2-2-1
No. Categoria Fases constituintes da camada de liga de Zn-AI-Mg (fração de área, %)
MgZn2 Al Zn A+ B A + B + C Estrutura eutética ternária Composto B Composto Sn Outros compostos intermetálicos
A B C Total Mg2 Ca2Si CaSi CZAS CZA
1B C 59 9 23 68 91 β 0 0 6 0,5
2B E 60 16 9 76 85 4 0 0 11
3B E 60 16 11 76 87 4 0 0 9 1,1
4B E 69 22 4 91 95 3 0 0 2 0,5
5B E 70 21 3 91 94 3 2 0 1 1,1
6B E 70 21 3 91 94 3 2 0 1 1,1
7B E 69 21 7 90 97 1 1 0 1 0,5
8B E 68 22 7 90 97 1 1 0 1 1,1
9B E 68 22 7 90 97 1 1 0 1 1,1
10B E 60 16 9 76 85 4 0 0 11 1,1 1,1
11B E 60 16 11 76 87 4 0 0 9 1,1 1,1
12B E 60 14 10 74 84 4 0 0 12 1,1
13B E 60 14 12 74 86 4 0 0 10 1,1
14B E 60 14 10 74 84 4 0 0 12 1,1
15B E 60 14 12 74 86 4 0 0 10 1,1
16B E 60 14 10 74 84 4 0 0 12 1,1
17B E 60 14 12 74 86 4 0 0 10 1,1 1,1
18B E 58 11 9 69 78 5 0 1 16 1,1 1,1
19B E 58 11 11 69 80 5 0 1 14 1,1 1,1
20B E 58 12 9 70 79 5 0 0 16 1,1
112/120
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No. Categoria Fases constituintes da camada de liga de Zn-AI-Mg (fração de área, %)
MgZn2 Al Zn A + B A + B + C Estrutura eutética ternária Composto B Composto Sn Outros compostos intermetálicos
A B C Total Mg2Si Ca2 CaSi CZAS CZA
21B E 58 12 11 70 81 5 0 0 14 1,1
22B E 60 10 10 70 80 5 0 0 15 1,1
23B E 60 10 13 70 83 5 0 0 12 1,1
24B E 60 10 11 70 81 5 0 0 14 1,1 1,1
25B E 60 10 13 70 83 5 0 0 12 1,1 1,1
26B E 66 10 10 76 86 5 0 0 9 1,1 1,1
27B E 66 10 12 76 88 5 0 0 7 1,1 1,1
28B E 60 10 11 70 81 5 1 0 13 1,1 1,1
29B E 60 10 13 70 83 5 1 0 11 1J 1,1
30B E 59 8 13 67 80 κ 0 0 15 \
31B E 59 8 15 67 82 5 0 0 13
32B E 59 8 13 67 80 5 0 0 15 1,1 1,1
33B E 59 8 15 67 82 5 0 0 13 1,1 1,1
34B C 57 8 18 65 83 7 0 0 10 0,8
35B C 57 8 20 65 85 7 0 0 8 0,8
36B c 57 8 18 65 83 7 0 0 10 0,8
37B c 57 8 20 65 85 7 0 0 8 0,8 0,8
113/120
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Tabela 2-2-2
No. ocupação de bolha LME Resistência à corrosão em áreas atrás de juntas de soldagem Resistência à corrosão em áreas em tomo de juntas de soldagem processabilidade de flexão em V Resistência à corrosão após o revestimento
1B B B ..............................B.............................. AAA A AAA
2B A A A AAA A AAA
3B A A A AAA A AAA
4B A A AA AAA A AA
5B A A AA AAA A AA
6B A A AA AAA A AA
7B S S A AAA A A
8B S s A AAA A A
9B s s A AAA A A
10B A A Am AAA A AAA
11B A A AA AAA A AAA
12B A A A AAA A AAA
13B A A A AAA A AAA
14B A A AA AAA A AAA
15B A A AA AAA A AAA
16B A A Aa AAA A AAA
17B A A AA AAA A AAA
18B A A AA S A AAA
19B A A AA S A AAA
20B A A AA AAA A AAA
21B A A AA AAA A AAA
22B A A AA AAA A AAA
23B A A A AAA A AAA
24B A A A AAA A AAA
25B A A AA AAA A AAA
26B A A AA AAA A AAA
27B A A AA AAA A AAA
28B A AA AA AAA A AAA
114/120
Petição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 121/132
No. ocupação de bolha LME Resistência à corrosão em áreas atrás de juntas de soldagem Resistência à corrosão em áreas em tomo de juntas de soldagem processabilidade de flexão em V Resistência à corrosão após o revestimento
29B A AA AA AAA A AAA
30B A A A AAA A AAA
31B A A A AAA A AAA
32 B A A AA AAA A AAA
33B A A Am AAA A AAA
34B B B B AAA A AAA
35B B B B AAA A AAA
36B B B B AAA A AAA
37B B B B AAA A AAA
115/120
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116/120 [00344] Embora as modalidades preferencias da presente divulgação tenham sido descritas em detalhe com referência às figuras em anexo, a presente divulgação não se limita às mesmas. Obviamente, podem ocorrer várias alterações ou modificações dentro do espírito e escopo como definido nas reivindicações em anexo a um versado na técnica ao qual a presente divulgação pertence, e deve ser entendido que tais alterações ou modificações devem estar dentro do escopo técnico da presente divulgação.
[00345] Os objetos indicados por referências numéricas nas Figuras 1 a 5 são os seguintes.
1: Fase de Al (incluindo a fase de Zn fino)
2: Fase de MgZm (em uma forma maciça)
3: Estrutura eutética ternária de Zn-AI-MgZn2
4: Fase de MgZnz (em uma forma maciça)
5: Fase de Al (fase a)
6: Fase de Al (fase β)
7: Fase de Zn
8: Composto B de fase de composto intermetáiico de Ca-AIB (fase de AhCaBs: com uma razão atômica estimada por análise quantitativa de EDS)
9: Fase de Zn em estrutura eutética ternária de Zn-AIMgZn2
10: Fase de MgZna em estrutura eutética ternária de Zn-AI~ MgZn2
11: Fase de Al em estrutura eutética ternária de Zn-AIMgZn2
20: Fase α (fase α típica)
21: Fase β (fase β típica)
100: Camada de revestimento
100A: Camada de revestimento
Petição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 123/132
117/120
101: Camada de liga de Zn-AI-Mg
101 A: Camada de liga de Zn-AI-Mg
102: Camada de liga de Al-Fe
102A: Camada de liga de Al-Fe [00346] Os seguintes apêndices são adicionalmente descritos na presente divulgação.
(Apêndice 1) [00347] Uma chapa de aço revestida metálica por imersão a quente que inclui um produto de aço e uma camada de revestimento que é fornecida sobre uma superfície do produto de aço e inclui uma camada de liga de Zn-AI-Mg, em que em uma estrutura seccional arbitrária da camada de liga de Zn-AI-Mg a fração de área total de MgZn2 e das fases de Al é não menor que 70%, e a fração de área de fase de Zn é menor que 10%, sendo que cada fase tem um tamanho de grão não menor que 1 pm em termos do diâmetro do diâmetro correspondente;
em que a camada de liga de Zn-AI-Mg contém pelo menos uma fase de composto intermetálico selecionada a partir do grupo que consiste em fase de Mg2Si, fase de Ca2Si, fase de CaSi, fase de CaZn~AI e fase de Ca-Zn-AI~Si; e em que a camada de revestimento tem uma composição química que consiste em, em massa,
Zn: de mais de 44,9% a menos de 74,9%;
Al: de mais de 20% a menos de 35%;
Mg: de mais de 5% a menos de 20%;
Ca: de 0,1% a menos de 3,0%
Si: de 0% a 1%;
B: de 0% a 0,5%;
Y: de 0% a 0,5%;
La: de 0% a 0,5%;
Petição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 124/132
118/120
Ce: de 0% a 0,5%;
Cr: de 0% a 0,25%;
Ti: de 0% a 0,25%;
Ni: de 0% a 0,25%;
Co: de 0% a 0,25%;
V: de 0% a 0,25%;
Nb: de 0% a 0,25%;
Cu: de 0% a 0,25%;
Mn: de 0% a 0,25%;
Sr: de 0% a 0,5%;
Sb: de 0% a 0,5%;
Pb: de 0% a 0,5%;
Sn: de 0% a 20%;
Bi: de 0% a 2%;
In: de 0% a 2%;
Fe: de 0% a 5%; e impurezas, desde que um grupo de elemento A consiste em Y, La, e Ce, e um grupo de elementos B consista em Cr, Ti, Ni, Co, V, Nb, Cu, e Mn, e um grupo de elementos C consista em Sr, Sb e Pb, e um grupo de elementos D consista em Sn, Bi e In, e que o teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos A seja não maior que 0,5%; o teor total de Ca e elementos selecionados a partir do grupo de elementos A seja menor que 3,0%; o teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos B seja não maior que 0,25%; o teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos C seja não maior que 0,5%; e o teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos D seja nâo maior que 20%. (Apêndice 2) [00348] A chapa de aço revestida metálica por imersão a quente de acordo com o Apêndice 1, em que o teor de Al é de mais de 22% a
Petição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 125/132
119/120 menos de 35%, e o teor de Mg é de mais de 10% a menos de 20%, e o teor de Ca é de 0,3% a menos de 3,0%, e o teor de Si é de 0,1% a
1%.
(Apêndice 3) [00349] A chapa de aço revestida metálica por imersão a quente de acordo com o Apêndice 1 ou 2, em que a camada de revestimento contém pelo menos um selecionado a partir do grupo que consiste em B, um grupo de elementos A (Y, La, Ce), um grupo de elementos B (Cr, Ti, Ni, Co, V, Nb, Cu, Mn), e um grupo de elementos C (Sr, Sb, Pb); e o teor de B varia de 0,05% a 0,5% em massa nos casos em que a camada de revestimento contém B;
o teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos A varia de 0,05% a 0,5% em massa nos casos em que a camada de revestimento contém os elementos;
o teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos B varia de 0,05% a 0,25% em massa nos casos em que a camada de revestimento contém os elementos; e o teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos C varia de 0,05% a 0,5% em massa nos casos em que a camada de revestimento contém os elementos.
(Apêndice 4) [00350] A chapa de aço revestida metálica por imersão a quente de acordo com qualquer um dos Apêndices 1 a 3, em que a camada de liga de Zn-AI-Mg contém AI2CaB5 ou um composto Ca-AI-B com a substituição de alguns átomos por Zn e Mg, e em que a fase de composto intermetálico de Ca-AI-B contém B em uma concentração não menor que 40% por átomo.
(Apêndice 5) [00351] A chapa de aço revestida metálica por imersão a quente de
Petição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 126/132
120/120 acordo com qualquer um dos Apêndices 1 a 4, em que a camada de revestimento contém pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo de elementos D (Sn, Bi, In), e a camada de revestimento satisfaz a seguinte fórmula, em massa,
Sn + Bi + In = 0,05% a 20%, e a camada de revestimento contém adicionalmente pelo menos um composto intermetálico selecionado a partir do grupo que consiste em Mg2Sn, Mg3BÍ2 e Mgsln.
(Apêndice 6) [00352] A chapa de aço revestida metálica por imersão a quente de acordo com qualquer um dos Apêndices 1 a 5, em que a camada de revestimento contém adicionalmente uma camada de liga de Al-Fe, e a camada de liga de Al-Fe é formada sobre uma superfície do produto de aço, e a camada de liga de Zn-AI-Mg é formada sobre a camada de liga de Al-Fe.
[00353] A divulgação do Pedido de Patente Japonês n° 2017013259 está incorporada no presente documento a título de referência em sua totalidade.
[00354] Todas as publicações, pedidos de patente e normas técnicas descritas neste relatório descritivo estão incorporados a título de referência na mesma medida como se cada publicação individual, pedido de patente ou norma técnica tivesse sido específica e individualmente indicado para ser incorporado a título de referência.

Claims (8)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Produto de aço revestido metálico, caracterizado pelo fato de que inclui um produto de aço e uma camada de revestimento que é fornecida sobre uma superfície do produto de aço e compreende uma camada de Hga de Zn-Ai-Mg, em que, em um corte transversal da camada de Hga de ZnAI-Mg, uma fração de área de fase de MgZn2 é de 45 a 75%, uma fração de área total de fases de MgZn2 e Al é não menor que 70%, e uma fração de área de estrutura eutética ternária de Zn-AI-MgZnz é de 0 a 5%, e em que a camada de revestimento tem uma composição química que consiste em, em massa:
    Zn: de mais de 44,90% a menos de 79,90%;
    Al: de mais de 15% a menos de 35%;
    Mg: de mais de 5% a menos de 20%;
    Ca: de 0,1% a menos de 3,0%
    Si: de 0% a 1,0%;
    B: de 0% a 0,5%;
    Y: de 0% a 0,5%;
    La: de 0% a 0,5%;
    Ce: de 0% a 0,5%;
    Cr: de 0% a 0,25%;
    Ti: de 0% a 0,25%;
    Ni: de 0% a 0,25%;
    Co: de 0% a 0,25%;
    V: de 0% a 0,25%;
    Nb: de 0% a 0,25%;
    Cu: de 0% a 0,25%;
    Mn: de 0% a 0,25%;
    Sr: de 0% a 0,5%;
    Petição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 128/132
  2. 2/4
    Sb: de 0% a 0,5%;
    Pb: de 0% a 0,5%;
    Sn: de 0% a 20,00%;
    Bi: de 0% a 2,0%;
    In: de 0% a 2,0%;
    Fe: de 0% a 5,0%; e impurezas, em que, desde que um grupo de elementos A consista em Y, La, e Ce, um grupo de elementos B consista em Cr, Ti, Ni, Co, V, Nb, Cu e Mn, um grupo de elementos C consista em Sr, Sb e Pb, e um grupo de elementos D consista em Sn, Bi e In:
    um teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos A varia de 0% a 0,5%;
    um teor total de Ca e elementos selecionados a partir do grupo de elementos A varia de 0,1% a menos de 3,0%;
    selecionados um teor total de elementos partir do grupo de elementos B varia de 0% a 0,25%;
    um teor total de elementos de elementos C varia de 0% a 0,5%; e um teor total de elementos selecionados partir do grupo selecionados partir do grupo de elementos D varia de 0% a 20,00%.
    2. Produto de aço revestido metálico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada de liga de ZnAI-Mg contém pelo menos uma fase de composto intermetálico selecionada a partir do grupo que consiste em fase de Mg2Sí, fase de Ca2Si, fase de CaSi, fase de composto intermetálico de Ca-Zn-AI e fase de composto intermetálico de Ca-Zn-AI-Si.
  3. 3. Produto de aço revestido metálico, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que os teores de Al, Mg, Ca e Si respectivamente variam de mais de 22% a menos de 35%, de
    Petição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 129/132
    3/4 mais de 10% a menos de 20%, de 0,3% a menos de 3,0% e de 0,1% a
    1,0%.
  4. 4. Produto de aço revestido metálico, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o teor do Al varia de mais de 15% a 22%.
  5. 5. Produto de aço revestido metálico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o teor de B varia de 0,05% a 0,5% em massa em um caso em que a camada de revestimento contém B;
    o teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos A varia de 0,05% a 0,5% em massa em um caso em que a camada de revestimento contém elementos selecionados a partir do grupo de elementos A;
    o teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos B varia de 0,05% a 0,25% em massa em um caso em que a camada de revestimento contém elementos selecionados a partir do grupo de elementos B; e o teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos C varia de 0,05% a 0,5% em massa em um caso em que a camada de revestimento contém elementos selecionados a partir do grupo de elementos C.
  6. 6. Produto de aço revestido metálico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a camada de liga de Zn-AI-Mg contém uma fase de composto intermetálico de Ca-AI-B selecionada a partir do grupo que consiste em fase de AhCaBs e fases de composto derivadas da fase de AbCaBs com a substituição de alguns átomos por Zn e Mg, e em que a fase de composto intermetálico de Ca-AI-B contém B em uma concentração não menor que 40% por átomo.
  7. 7. Produto de aço revestido metálico, de acordo com qual-
    Petição 870190103790, de 15/10/2019, pág. 130/132
    4/4 quer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o teor total de elementos selecionados a partir do grupo de elementos D varia de 0,05% a 20% em massa em um caso em que a camada de revestimento contém elementos selecionados a partir do grupo de elementos D; e a camada de liga de Zn-AI-Mg contém pelo menos uma fase de composto intermetálico selecionada a partir do grupo que consiste em fase de MgzSn, fase de MgaBiz e fase de Mgaln.
  8. 8. Produto de aço revestido metálico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a camada de revestimento contém uma camada de liga de Al-Fe entre o produto de aço e a camada de liga de Zn-AI-Mg.
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