BRPI0612003A2

BRPI0612003A2 - chapa de aço revestida com um sistema sn-zn por imersão a quente tendo excelente resistência à corrosão

Info

Publication number: BRPI0612003A2
Application number: BRPI0612003-2A
Authority: BR
Inventors: Yasuto Goto; Masao Kurosaki; Toshinori Mizuguchi
Original assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2005-07-05
Filing date: 2006-07-05
Publication date: 2010-10-13
Also published as: WO2007004671A1; KR20080019265A; BRPI0612003A8; US20090047542A1; JPWO2007004671A1; BRPI0612003B1; US7981463B2; EP1905859A1; CN101208448A; JP2012001818A; US20100151117A1; CN101208448B; EP1905859A4; CA2611439A1; RU2387735C2; KR101085290B1; CA2611439C; EP1905859B1; KR20100123781A; RU2007149548A

Abstract

CHAPA DE AçO REVESTIDA COM UM SISTEMA SN-ZN POR IMERSãO A QUENTE TENDO EXCELENTE RESISTêNCIA à CORROSãO. A presente invenção refere-se a chapa de aço revestida com o sistema Sn-Zn que inclui: uma chapa de aço; e uma camada de revestimento por imersão a quente que é formada em uma superfície da chapa de aço e contém 1 a 8,8% em massa de Zn e o restante incluindo 91,2 a 99% em massa de Sn e as inevitáveis impurezas, em que a razão de um valor endo- térmico do calor de fusão gerado pelos cristais eutéticos de Sn-Zn e um valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristais primários de Sn na camada de revestimento por imersão a quente satisfaz a seguinte fórmula: (valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristais primários de Sn)/{(valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristais primários de Sn)+(valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristais eutéticos de Sn-Zn)} > 0,3 , e a temperatura de um pico endotérmico gerado pela fusão dos cristais primários de Sn é 200 C ou mais e 230 C ou menos, e a tempe- ratura de um pico endotérmico gerado pela fusão dos cristais eutéticos de Sn-Zn é de 198 C ou mais e menor que 200 C.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CHAPA DE AÇO REVESTIDA COM UM SISTEMA SN-ZN POR IMERSÃO A QUENTETENDO EXCELENTE RESISTÊNCIA À CORROSÃO".

CAMPO TÉCNICO

A presente invenção refere-se a uma chapa de aço revestidacom um sistema Sn-Zn por imersão a quente tendo excelente resistência àcorrosão, capacidade de soldagem e capacidade de conformação, que sejaadaptada para materiais para tanques de combustível de veículos, aparelhoseletrodomésticos, maquinário industrial, e similares.

Esta aplicação exige prioridade da Japanese Patent Application Ne 2005-196192 registrada em 5 de julho de 2005, cujo teor está incorporado aquicomo referência.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

Na técnica relativa, chapas de aço revestidas com liga Pb-Sntendo excelente resistência à corrosão, capacidade de conformação, capaci-dade de soldagem (soldabilidade), e similar foram usadas principalmentepara materiais para tanques de combustível, e foram amplamente usadospara tanques de combustível de veículos.

Chapas de aço revestidas com ligas de Sn-Zn foram, produzidosprincipalmenté por meio de um método de eletrogalvanização para eletrolisaruma chapa de aço sem revestimento em uma solução aquosa contendo íonsde Zn e Sn, por exemplo conforme descrito no Documento de Patente 1.Chapas de aço revestidas com liga Sn-Zn tendo Sn como componente prin-cipal foram amplamente usados para peças eletrônicas devido à sua exce-lente resistência à corrosão e capacidade de soldagem. Essas chapas deaço revestidas com liga de Sn-Zn foram conhecidas como tendo excelentespropriedades para uso em tanques de combustível de veículos, e chapas deaço revestidas com um sistema Sn-Zn por imersão a quente foram descritasnos Documentos de Patente 2-4 a seguir.

Embora chapas de aço revestidas com liga de Pb-Sn tenhamsido amplamente usadas para materiais para tanques de combustível deveículos devido às suas excelentes propriedades (por exemplo, capacidadede conformação, resistência à corrosão, capacidade de soldagem, e simila-res), as coisas estão tendendo na direção de isenção de Pb com o recenteaumento do reconhecimento para o ambiente global.

Chapas de aço revestidas com liga elétrica de Sn-Zn foram usa-das para peças eletrônicas necessitando principalmente capacidade de sol-dagem sob ambiente baixo corrosivo.

As chapas de aço revestidas com sistema Sn-Zn por imersão aquente mencionadas acima têm resistência à corrosão, capacidade de con-formação e capacidade de soldagem confiavelmente excelentes. Entretanto,há uma necessidade recente de também melhorar a resistência à corrosão.

Em alguns casos, uma corrosão localizada devido à segregação do Zn ocor-re mesmo em uma porção plana não processada de uma chapa de aço re-vestida com um sistema Sn-Zn. Particularmente, como leva um curto tempopara produzir ferrugem vermelha em um teste de pulverização de sal sobambientes danificados pelo sal, não pode ser dito que há suficiente resistên-cia à corrosão em ambientes danificados pelo sal. A quantidade de adiçãode Zn pode aumentar para também melhorar um efeito de resistência à cor-rosão sacrificial. Entretanto, se a quantidade de adição de Zn for excessiva,um componente principal de uma camada de revestimento muda de Sn paraZn, e assim o Zn é eluído ainda mais que o Sn, o que pode resultar na dete-rioração da resistência à corrosão da camada de revestimento.

(Documento de Patente 1) Japanese Patent Application Ns S52-130438

(Documento de Patente 2) Japanese Patent Nq 3126622

(Documento de Patente 3) Japanese Patent N2 3126623

(Documento de Patente 4) PCT International Publication WO 96/30560

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

Problemas a serem resolvidos pela Invenção

É um objetivo da presente invenção superar os problemas acimae fornecer uma chapa de aço revestida com o sistema Sn-Zn por imersão aquente tendo excelente resistência à corrosão, capacidade de conformaçãoe capacidade de soldagem com um bom equilíbrio entre elas, sem usar Pb.

MEIOS PARA SOLUCIONAR OS PROBLEMAS

Uma microestrutura de revestimento Sn-Zn por imersão a quenteé provável de se tornar uma microestrutura solidificada tendo uma misturade cristais primários de Sn e células eutéticas binárias Sn-Zn1 e Zn cujo iní-cio de corrosão é provável de ser segregado em um limite de grão de umacélula de cristal eutético. Assim, muitos estudos foram feitos para suprimir ocrescimento das células de cristal eutético enquanto ativavam o crescimentodos cristais primários de Sn. Como resultado, foi descoberto que uma cama-da de revestimento tendo cristais primários de Sn suficientemente cristaliza-dos e uma camada de revestimento tendo células eutéticas de Sn-Zn cresci-das mostram um respectivo comportamento de fusão único e o valor endo-térmico do calor de fusão gerado pelos cristais primários de Sn mostram umcomportamento de fusão único em uma análise térmica.

Esta descoberta leva ao espírito da invenção de que a segrega-ção do Zn é suavizada ajustando-se a razão de um valor endotérmico decalor de fusão gerado pelos cristais primários de Sn e o valor endotérmicodo calor de fusão gerado pelos cristais eutéticos de Sn-Zn e uma região es-pecificada.

Um primeiro aspecto de uma chapa de aço revestida de um sis-tema Sn-Zn por imersão a quente da presente invenção inclui: uma chapa deaço; e uma camada de revestimento por imersão a quente que é formadaem uma superfície da chapa de aço e contém 1 a 8,8% em massa de Zn e orestante incluindo 91,2 a 99,0% em massa de Sn e as inevitáveis impurezas.

A razão do valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristais eutéti-cos Sn-Zn e o valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristais pri-mários de Sn na camada de revestimento por imersão a quente satisfaz afórmula a seguir.

(valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristais primá-rios de Sn)/{(valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristais primá-rios de Sn)+(valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristais euté-ticos de Sn-Zn)} > 0,3A temperatura de um pico endotérmico gerado pela fusão doscristais primários de Sn é de 200°C ou mais e 230°C ou menos, e a tempe-ratura de um pico endotérmico gerado pela fusão dos cristais eutéticos deSn-Zn é de 198°C ou mais e menor que 200°C.

Um segundo aspecto de uma chapa de aço revestida com umsistema Sn-Zn por imersão a quente da presente invenção inclui: uma chapade aço; e uma camada de revestimento por imersão a quente que é formadaem uma superfície da chapa de aço e contém 4 a 8,8% em massa de Zn e orestante incluindo 91,2 a 96,0% em massa de Sn e as inevitáveis impurezas.A razão de um valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristais eu-téticos de Sn-Zn e do valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cris-tais primários na camada de revestimento por imersão a quente satisfaz afórmula a seguir.

(valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristais primá-rios de Sn)/{(Valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristais pri-mários de Sn) + (valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristaiseutéticos de Sn-Zn)} >0,3

A temperatura de um pico endotérmico gerado pela fusão doscristais primários de Sn é de 200°C ou mais e 230°C ou menos, e uma tem-peratura de um pico endotérmico gerado pela fusão dos cristais eutéticos deSn-Zn é de 198°C ou mais e menor que 200°C.

Os valores endotérmicos se referem a valores medidos à tempe-ratura de um pico endotérmico gerado pela fusão dos cristais primários deSn e a temperatura de um pico endotérmico gerado pela fusão dos cristaiseutéticos de Sn-Zn usando-se um calorímetro de varredura diferencial (DSC).

EFEITOS DA INVENÇÃO

As chapas de aço revestidas com o sistema Sn-Zn por imersão aquente da presente invenção são úteis como chapas de aço para prevençãode ferrugem isentos de Pb para tanque de combustível, que tem excelentesresistência à corrosão, capacidade de conformação e capacidade de solda-gem e também durabilidade de longo prazo contra gasolina deteriorada esimilar. Conseqüentemente, as chapas de aço revestidas com o sistema Sn-Zn por imersão a quente têm propriedades adequadas a materiais para tan-ques de gasolina sem o uso de Pb.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A figura. 1 é um gráfico mostrando uma curva calorimétrica devarredura diferencial de uma camada de revestimento conforme a presenteinvenção.

A figura. 2 é um gráfico mostrando uma curva calorimétrica devarredura diferencial de uma camada de revestimento conforme um exemplocomparativo.

DESCRIÇÃO DOS NUMERAIS DE REFERÊNCIA

a... temperatura de um pico endotérmico de cristais eutéticos de Sn-Zn

b... temperatura de um pico endotérmico de temperatura dos415 cristais primários de Sn

MELHOR FORMA DE EXECUÇÃO DA INVENÇÃO

Doravante a presente invenção será descrita em detalhes.Uma chapa de aço revestida com um sistema Sn-Zn por imersãoa quente de acordo com uma configuração da presente invenção inclui umachapa de aço ê uma camada de revestimento por imersão a quente formadaem uma superfície da chapa de aço. Exemplos de chapa de aço podem in-cluir uma chapa de aço recozida ou um material laminado, e a chapa de açorecozida é obtida submetendo-se uma peça de aço fundido a uma série deprocessos incluindo laminação a quente, decapagem ácida, laminação a frio,recozimento, laminação de encruamento, e similares. A chapa de aço preci-sa ter componentes para permitir que um tanque de combustível seja pro-cessado em uma forma complicada, permitir que uma camada de liga nainterface com uma camada de revestimento de aço seja tornada fina, permi-tir evitar que o revestimento seja descascado, e permitir que seja evitadoque corrosões dentro do tanque de combustível e no ambiente externos a-vancem. Em particular, uma vez que o tanque de combustível é uma porçãoque requer um alto nível de capacidade de conformação, é preferível aplicar-se ao aço IF (átomo intersticial livre) tendo excelente capacidade de confor-mação, e é também preferível usar-se uma chapa de aço adicionada comvárias ppm de B para garantir uma propriedade de impermeabilidade da sol-da, capacidade de conformação secundária e similares. Tipicamente, com-ponentes do aço IF têm preferivelmente a seguinte faixa: C < 0,003% emmassa, Si < 0,01% em massa. Mn: 0,10% em massa a 0,20% em massa, P< 0,025% em massa, S: 0,005% em massa a 0,02% em massa; Ti: 0,040%em massa a 0,060% em massa, e o restante: Fe e as inevitáveis impurezas.

Adicionalmente o aço IF contém mais preferivelmente cerca de 5 ppm de B.

Por exemplo, o aço IF pode conter os seguintes componentes: C: 0,003%em massa, Si: 0,01% em massa, Mn: 0,20% em massa, P: 0,01% em mas-sa, S: 0,01% em massa, Ti: 0,06% em massa, e o restante sendo Fe e asinevitáveis impurezas. Na laminação a quente, uma placa é aquecida a cer-ca de 1150°C, e então é laminada a quente até cerca de 3 a 6 mm. E então,o aço laminado é submetido à decapagem ácida, e posteriormente à lamina-ção a frio até cerca de 0,5 a 1,5 mm. A seguir, são removidos o óleo de la-minação, o pó de ferro e similares de sua superfície por eletrólise alcalina, eentão o aço laminado é recozido. O recozimento é preferivelmente recozi-mento contínuo considerando-se o aspecto de custo, mas pode também serrecozimento em caixa. Posteriormente o aço laminado é submetido à lami-nação de encruamento, revestimento preliminar por imersão a quente de N1ou de uma liga de Fe-Ni1 e revestimento por imersão a quente por um méto-do de revestimento que é geralmente chamado de método de fluxo.

Na presente invenção, o revestimento de liga Sn-Zn é basica-mente formado por um método de revestimento por imersão a quente. A ra-zão principal para empregar-se o método de revestimento por imersão aquente é garantir o peso de revestimento suficiente. Um método de eletro-galvanização é antieconômico embora possa garantir peso de revestimentosuficiente através da longa eletrólise. Nba presente configuração, a faixa depeso de revestimento almejada é de 10 a 150 g/m2 (em um único lado dasuperfície), que é uma região de peso de revestimento relativamente pesa-do. Portanto, o método de revestimento por imersão a quente é preferido.Em adição, uma vez que é difícil controlar-se adequadamente a composiçãoda liga Sn-Zn se a diferença potencial entre os elementos de revestimentofor grande, o método de revestimento por imersão a quente é usado maispreferivelmente para a liga Sn-Zn.

A camada de revestimento Sn-Zn por imersão a quente contém1 a 8,8% em massa de Zn e o restante inclui 91,2 a 99,0% em massa de Sne as inevitáveis impurezas. O Zn na composição de revestimento é limitadoem consideração ao equilíbrio da resistência à corrosão nas superfícies in-terna e externa de um tanque de combustível. A superfície externa do tan-que de combustível requer capacidade de prevenção à ferrugem, e assim érevestida com tinta após o tanque de ser conformado. Conseqüentemente, aespessura da pintura tem um efeito na capacidade de prevenção à ferrugem;entretanto, em relação ao material de revestimento, o efeito da resistência àcorrosão de uma camada de revestimento reprime a ocorrência de ferrugemvermelha. Em particular, o efeito da resistência à corrosão da camada derevestimento é muito importante para uma camada que não seja bem-revestida. O potencial da camada de revestimento é diminuído pela adiçãode Zn ao revestimento à base de Sn; portanto a capacidade de resistência àcorrosão sacrificial é dada à camada de revestimento. Para fazer assim, aadição de 1%sem massa ou mais de Zn é necessária. Uma adição excessivade mais de 8,8% em massa de Zn, que corresponde a um ponto eutéticobinário Sn-Zn, aumenta o ponto de fusão; promovendo, portanto, o cresci-mento de cristais brutos de Zn. Isto faz com que a camada de composto in-termetálico (a assim chamada camada de liga) de uma camada base de re-vestimento cresça excessivamente. Por esta razão, o teor de Zn tem que ser8,8% em massa ou menos. Embora os cristais brutos de Zn não tenhamproblema pelo fato de que a capacidade de resistência à corrosão sacrificialde Zn pode ser ainda mostrada, a corrosão seletiva é provável de ocorrernos cristais brutos de Zn. Em adição, uma vez que o composto intermetálicoé muito frágil, fraturas no revestimento são prováveis de ocorrer na confor-mação por prensagem devido ao crescimento à camada do composto inter-metálico da camada base de revestimento, o que pode resultar na deteriora-ção do efeito da resistência à corrosão da camada de revestimento.

Por outro lado, a corrosão na superfície interna do tanque decombustível não se torna um problema apenas para gasolina normal. Entre-tanto, há a possibilidade de que a superfície interna do tanque de combustí-vel possa ser exposta a um ambiente de corrosão severo devido à misturade água ou íons de cloro na gasolina, a geração de ácido carboxílico orgâni-co produzido pela deterioração oxidativa da gasolina e similares. Se a gaso-lina vazar do tanque de combustível devido à corrosão perfurada, ela podelevar a um sério acidente, e assim é necessário evitar completamente que asuperfície interna do tanque de combustível seja corroída. Foi produzida ga-solina deteriorada contendo os componentes promotores de corrosão acimamencionados, e foram examinadas as propriedades sob várias condições.

Como resultado, foi revelado que uma liga de revestimento de Sn-Zn quecontenha 8,8% em massa ou menos de Zn tem excelente resistência à cor-rosão.

Se a camada de revestimento contém apenas Sn sem nenhumZn ou contém Sn e menos de 1% em massa de Zn, a camada de revesti-mento não tem capacidade de resistência à corrosão sacrificial para umachapa de aço não revestida (material a ser revestido) a partir de um estágioinicial quando a camada de revestimento é exposta a um ambiente de corro-são. Por esta razão, a superfície interna do tanque de combustível tem umproblema de corrosão localizada em uma porção de orifício revestida e asuperfície externa do tanque de combustível tem um problema de ocorrênciaprematura de ferrugem vermelha.

Por outro lado, se a camada de revestimento contiver mais de8,8% em massa de Zn, o Zn é fundido primeiramente, produzindo, portanto,uma pluralidade de produtos de corrosão em curto prazo. Isto pode causarentupimento de um carburador para um motor quando a chapa de aço reves-tida com um sistema Sn-Zn for usada para o tanque de combustível. Em adi-ção, do aspecto de performance exceto para a resistência à corrosão, a me-dida que o teor de Zn aumenta, a capacidade de conformação da camada derevestimento torna-se deteriorada, deteriorando, portanto, a capacidade deconformação por prensagem que é uma característica do revestimento àbase de Sn. Em adição, com o aumento do teor de Zn1 a capacidade de sol-dagem torna-se significativamente deteriorada devido aos óxidos de Zn e aoaumento do ponto de fusão da camada de revestimento.

Conseqüentemente, na presente configuração, o teor de Zn norevestimento da liga Sn-Zn é preferivelmente de 1 a 8,8% em massa, e émais preferivelmente 4,0 a 8,8% em massa para se obter um efeito de resis-tência à corrosão sacrificial mais suficiente.

A seguir, será descrito o comportamento de fusão da camada derevestimento. O comportamento de fusão é o fator mais importante na pre-sente invenção e é definido por um equilíbrio da resistência à corrosão nasuperfície interna e na superfície externa do tanque de combustível e na ca-pacidade de produção.

Na presente concretização, a razão para um valor endotérmicodo calor de fusão gerado pelos cristais eutéticos de Sn-Zn e um valor endo-térmico do calor de fusão gerado pelos cristais primários de Sn na camadade revestimento por imersão a quente satisfaz a seguinte fórmula:

(valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristais primá-rios de Sn)/{(valor endotérmico do valor de fusão gerado pelos cristais primá-rios de Sn) + (Valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristais euté-ticos de Sn-Zn)} > 0,3

A razão para tal definição da razão do valor endotérmico é queuma microestrutura da camada de revestimento de Sn-Zn muda grandemen-te nos limites do (valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristaisprimários de Sn)/{(valor endotérmico do valor de fusão gerado pelos cristaisprimários de Sn) + (valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristaiseutéticos de Sn-Zn)} = 0,3.

Em uma microestrutura de revestimento que apresenta um com-portamento de análise térmica de (valor endotérmico do calor de fusão gera-do pelos cristais primários de Sn)/{(valor endotérmico do valor de fusão ge-rado pelos cristais primários de Sn) + (valor endotérmico do calor de fusãogerado pelos cristais eutéticos de Sn-Zn)} < 0,3, as células de cristais eutéti-cos Sn-Zn são crescidas sobre toda a superfície, e é capaz de produzir asegregação de Zn passando através da camada de revestimento na direçãoda profundidade em um limite de grãos da célula de cristal eutético Sn-Zn -célula de cristal eutético.

Por outro lado, em uma microestrutura de revestimento que a-presenta um comportamento de análise térmica de (valor endotérmico docalor de fusão gerado pelos cristais primários de Sn)/{(valor endotérmico dovalor de fusão gerado pelos cristais primários de Sn) + (valor endotérmico docalor de fusão gerado pelos cristais eutéticos de Sn-Zn)} > 0,3, os cristaisprimários de Sn cuja quantidade é suficiente para evitar que as células decristais eutéticos de Sn-Zn sejam solidificadas, são cristalizadas. Isto permiteque a segregação do Zn seja significativamente reduzida. Como resultado, aresistência à corrosão da camada de revestimento é rapidamente aumenta-da. Da descrição acima, na composição da liga binária Sn-Zn que constitui acamada de revestimento por imersão a quente da presente concretização, arazão do valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristais eutéticosde Sn-Zn e do valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristais pri-mários de Sn é definido pela seguinte fórmula:

A razão para tal definição da razão do valor endotérmico serádescrita doravante em maiores detalhes.

Conforme descrito acima, uma capacidade de resistência à cor-rosão sacrificial é dada à camada de revestimento pelo teor de Zn no reves-timento à base de Sn que reveste a camada de revestimento por imersão aquente. Esse efeito é usado para controlar a corrosão nas superfícies internae externa de um tanque de combustível. Entretanto, em um ambiente de cor-rosão, uma vez que o Zn é inerentemente eluído a uma alta velocidade, seas porções de Zn segregado existem na camada de revestimento, essasporções são preferencialmente eluídos, e assim é provável a formação defuros pela corrosão perfurada nas porções segregadas de Zn.

Na faixa da composição da camada de revestimento por imersãoa quente da presente concretização, a microestrutura do revestimento Sn-Znpor imersão a quente é passível de tornar-se uma microestrutura solidificadatendo uma mistura de cristais primários de Sn e cristais binários das célulaseutéticas de Sn-Zn e, nesse momento, o Zn é passível de ser segregado nacélula de cristal eutético-limite dos grãos da célula de cristal eutético. Embo-ra a razão para a alta possibilidade de segregação de Zn na célula de cristaleutético-limite dos grãos da célula de cristal eutético não seja aparente, arazão pode ser suposta como segue:

(a) efeito de uma pequena quantidade de impurezas quetenha alta afinidade com o Zn;

(b) que a microestrutura de uma célula de cristal eutético-limite dos grãos da célula de cristal eutético de uma porção solidificada finalé passível de tornar-se bruta; e

(c) que, uma vez que o Zn é uma fase antecedente da soli-dificação de cristal eutético de Sn-Zn, as fases antecedentes de Zn de dife-rentes células de cristal eutético-limite dos grãos da célula de cristal eutéticosão aglutinadas em conjunto.

O Zn segregado na célula de cristal eutético-limite dos grãos dacélula de cristal eutético torna-se um ponto de partida da corrosão e é passí-vel de produzir corrosão seletiva, conforme descrito acima.

É possível aliviar-se tal segregação de Zn desenvolvendo-seativamente os cristais primários de Sn enquanto se evita que as células decristal eutético de Sn cresçam. Uma vez que o Sn é cristalizado como cris-tais primários na faixa de composição da camada de revestimento por imer-são a quente da presente concretização, quando o dendrito de Sn na formade uma rede se espalha sobre a camada de revestimento de um estágio ini-cial de solidificação, as células eutéticas binárias de Sn-Zn desenvolvidaspor uma reação de cristal eutético são evitadas de serem também desenvol-vidas devido a um braço do dendrito de Sn. Conseqüentemente, célulasgrandes de cristal eutético não colidem entre si, e assim nenhum Zn é se-gregado na célula de cristal eutético-limite dos grãos da célula de cristal eu-tético, melhorando, portanto, assim a resistência à corrosão das superfíciesinterna e externa do tanque de combustível.

Para desenvolver ativamente os cristais primários de Sn, os pon-tos de partida do crescimento (locais de nucleação) do Sn pode ser estendi-do. No procedimento de solidificação do revestimento por imersão a quente,uma vez que muito calor é eliminado do lado da chapa de aço, a solidifica-ção é progredida a partir de uma interface entre o revestimento e a chapa deaço não revestida. Conseqüentemente, quando uma pequena irregularidadeé formada em uma camada base de liga da camada de revestimento porimersão a quente ou na chapa de aço não revestida, é possível formar pon-tos de partida de desenvolvimento (locais de nucleação) do dendrito de cris-tal primário de Sn.

O método mais eficaz para fornecer locais de nucleação é con-trolar a forma da fase de liga (gerada pela chapa de aço não revestida e i-mersão a quente de metal) da camada base da camada de revestimento porimersão a quente. Para ter um efeito na nucleação do Sn, pequenas irregula-ridades são eficazes e um método para gerar a fase de liga pode ser contro-lado. Isto é, locais onde a fase de liga está sendo gerada tornam-se proje-ções, e locais onde a fase de liga está sendo suprimida tornam-se depres-sões. Tal controle é possível pelo controle da temperatura do banho de re-vestimento por imersão a quente, e o tempo de imersão do revestimento porimersão a quente, e se a chapa de aço for submetida a um pré-revestimentoantes do revestimento por imersão a quente, tal controle é também possívelpelo posterior controle do tipo e do peso de revestimento do pré-revestimento adicional.

Vários fatores usados para gerar a fase de liga serão descritosdoravante em maiores detalhes.

(Tipo e peso de revestimento do pré-revestimento)

(a) elemento Ni

O Sn-Zn metálico e o Fe (chapa de aço não revestida) são evitadosde serem ligados em locais revestidos com Ni pelo pré-revestimento no pro-cesso de solidificação do revestimento por imersão a quente. Por outro lado,o Sn-Zn metálico e o Fe (chapa de aço não revestida) são ligados a locaisnão revestidos com Ni. Como resultado, uma fase de liga tendo pequenasirregularidades é gerada. Quando o peso do pré-revestimento cai dentro deuma faixa de 0,01 a 0,3 g/m2 para um único lado da superfície, uma camadade pré-revestimento não é revestida uniformemente (tendo porções de nãorevestimento da ordem de micrômetros observáveis por SEM (cerca de5000-fold)); portanto, a fase de liga tendo pequenas irregularidades é geradapela diferença de crescimento de uma fase de liga conforme descrito acima.

O peso do pré-revestimento é preferivelmente 0,01 a 0,24 g/m2, mais prefe-rivelmente 0,01 a 0,09 g/m2 de modo a garantir estavelmente os locais denucleação. O revestimento de Ni é suficiente com um banho de Watt usadocomumente. Para referência, a composição típica do banho de Watt inclui240 a 350 g/l de sulfato de níquel, 30 a 60 g/l de cloreto de níquel e 30 a 45g/l de ácido bórico, e as condições de revestimento são 2,5 a 4,5 de pH, 40 a60° de temperatura do banho, e 2 a 10 A/dm2 de densidade de corrente,(b) Liga Fe-Ni

Embora sobrepondo a descrição em relação ao elemento Ni, os com-portamentos da liga de Fe e Ni com o Sn-Zn metálico parecem diferentesuns dos outros. Isto é, o Fe é ligado com o Sn-Zn metálico enquanto o Ni éevitado de ser ligado com o Sn-Zn metálico. Como resultado, uma fase deliga tendo pequenas irregularidades é gerada. Conseqüentemente, o pré-revestimento da liga de Fe-Ni também fornece os mesmos efeitos. A compo-sição de pré-revestimento de liga Fe-Ni é opcional já que não é extremamen-te induzida a qualquer um entre Fe e Ni. Por exemplo, a composição de pré-revestimento não tem influência em uma faixa de Fe - 10% em massa de Nia Fe - 80% em massa de Ni. A composição do pré-revestimento está prefe-rivelmente em uma faixa de Fe - 21% em massa de Ni a Fe - 70% em mas-sa de Ni, na qual os cristais primários de Sn podem ser gerados mais esta-velmente. Como um banho de revestimento de Fe-Ni, pode ser usado o ba-nho de revestimento de Watt contendo Ni descrito acima com 30 a 200 g/l desulfato de ferro adicionados. Diferentemente do elemento Ni, a liga Fe-Ninão precisa ser revestida uniformemente. Portanto, o limite superior de pesodo pré-revestimento não precisa ser ajustado. Entretanto, de um ponto devista econômico, o peso do pré-revestimento é, preferivelmente, 0,01 a 2,0g/m2 para um único lado.

(Temperatura do banho de imersão a quente e tempo de imersão)

A temperatura do banho de revestimento por imersão a quente e otempo de imersão têm efeito no crescimento da fase de liga.

A fase de liga não é desenvolvida se a temperatura do banho de re-vestimento por imersão a quente for muito baixa,enquanto é desenvolvidaquando a temperatura do banho é muito alta. Do ponto de vista de capaci-dade de produção, em muitos casos, o limite inferior da temperatura do ba-nho de revestimento por imersão a quente é ajustada para ser a temperaturado metal líquido de imersão a quente + 10 a 50°C, enquanto seu limite supe-rior é ajustado para ser a temperatura do metal líquido + 100°C no máximo.Se a temperatura do banho de revestimento por imersão a quente for baixa,há o risco de solidificação do metal de imersão a quente devido à irregulari-dade da temperatura do banho em um forno de revestimento por imersão aquente. Por outro lado, se a temperatura do banho de revestimento por i-mersão a quente for alta, há desvantagens de que a fase de liga seja exces-sivamente desenvolvida, que a solidificação seja necessária para ser resfria-da após o revestimento por imersão a quente, e que o revestimento por i-mersão a quente seja antieconômico. No revestimento por um sistema Sn-Zn da camada de revestimento por imersão a quente da presente concreti-zação, em consideração à faixa de composição de Sn-Zn, a temperatura dobanho de revestimento por imersão a quente está preferivelmente em umafaixa de 240 - 300°C, na qual é possível gerar-se uma fase de liga tendopequenas irregularidades por uma combinação dos pré-revestimentos des-critos acima e o tempo de imersão será descrito abaixo.

Em geral, há uma tendência de que a fase de liga seja desenvolvidainsuficientemente se o tempo de imersão for curto, enquanto seja desenvol-vida excessivamente se o tempo de imersão for longo. Na presente concreti-zação, a fase de liga já é desenvolvida por uma imersão por um segundo, eo desenvolvimento da fase de liga é lentamente saturada mesmo com umaimersão por um longo período. Em um revestimento por imersão a quentecontínuo atual, o tempo de imersão é de pelo menos 2 segundos. Tipica-mente, em consideração do tamanho do forno de revestimento por imersão aquente, não há caso onde a camada de revestimento por imersão a quente éimersa por 15 segundos ou mais. Um tempo de imersão mais longo significauma menor produtividade e é antieconômico. Quando o tempo de imersãoestá em uma faixa de 2 a 15 segundos, é possível gerar-se uma fase de ligatendo pequenas irregularidades por uma combinação com o pré-revestimento acima descrito e a temperatura do banho de revestimento porimersão a quente.

(Irregularidade da chapa de aço)

Uma vez que as irregularidades se tornam locais de nucleação,pequenas irregularidades formadas mecanicamente na chapa de aço têm omesmo efeito que as irregularidades na fase de liga. Exemplos de métodospara formar pequenas irregularidades na chapa de aço podem incluir ummétodo de transferência usando um cilindro de laminação tendo pequenasirregularidades, um método de jateamento de areia usando pó rígido mínimo,e similar.

Em adição, em relação à condição para desenvolvimento doscristais primários de Sn, o efeito de uma taxa de resfriamento após a limpezacom gás executada para controlar o peso do revestimento deve ser tambémconsiderado. Embora os cristais primários sejam solidificados primeiro namicroestrutura que tenha cristais primários de Sn e cristais eutétiços bináriosde Sn-Zn, é preferível diminuir-se a taxa de resfriamento para desenvolversuficientemente os cristais primários de Sn. Quando a camada de revesti-mento de Sn-Zn por imersão a quente é produzida por uma combinação como método de pré-revestimento acima descrito, a taxa de resfriamento da ca-mada de revestimento de Sn-Zn por imersão a quente é preferivelmente30°C/s ou menos. Embora seu limite inferior não seja particularmente defini-do, uma vez que a produtividade é reduzida se a taxa de resfriamento formuito baixa, a taxa de resfriamento é preferivelmente 10°C/s ou mais naprodução atual.

A camada de revestimento Sn-Zn tendo uma microestrutura desolidificação na qual os cristais primários de Sn são cristalizados positiva-mente, conforme descrito acima mostra um único comportamento de fusão,e uma razão do valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristaiseutéticos de Sn-Zn e um valor endotérmico do calor de fusão gerado peloscristais primários de Sn na camada de revestimento por imersão a quentesatisfaz a seguinte fórmula:

<formula>formula see original document page 17</formula>

(valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristais primá-rios de Sn)/{(valor endotérmico do valor de fusão gerado pelos cristais primá-rios de Sn) + (valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristais euté-ticos de Sn-Zn)} >0,3

Na presente concretização, em relação ao comportamento desolidificação da composição de liga binária Sn-Zn da camada de revestimen-to por imersão a quente, os cristais primários de Sn são cristalizados em umestado de equilíbrio. Entretanto, em um processo de revestimento de Sn-Znpor imersão a quente atual, se os meios para fazer positivamente os cristaisprimários de Sn cristalizarem-se conforme descrito acima não forem forneci-dos, o revestimento de Sn-Zn por imersão a quente é passível de ser super-resfriado, o que pode resultar em uma microestrutura de revestimento tendoapenas células de cristal eutético Sn-Zn sobre uma ampla faixa de composi-ção a partir de um ponto de cristal eutético até um baixo teor de Zn em % emmassa. Entretanto, através da análise térmica para a camada de revestimen-to, os presentes inventores descobriram que aparece uma diferença definidanos valores endotérmicos do calor de fusão gerado pelos cristais primáriosde Sn entre a camada de revestimento tendo células desenvolvidas do cris-tal eutético de Sn-Zn e a camada de revestimento na qual os cristais primá-rios de Sn são suficientemente cristalizados. Usando-se tal diferença, é pos-sível distinguir-se entre as microestruturas. Isto é, a camada de revestimentotendo células de cristais eutéticos de Sn-Zn desenvolvidas quase não mostraum valor endotérmico de calor de fusão gerado pelos cristais primários deSn enquanto na maioria das vezes apresenta um valor endotérmico do calorgerado pelos cristais eutéticos de Sn-Zn.

Por outro lado, a camada de revestimento na qual os cristaisprimários de Sn são suficientemente cristalizados apresentam aparentemen-te um valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristais primários deSn, e uma vez que a composição binária de liga Sn-Zn da camada de reves-timento por imersão a quente da presente concretização satisfaz a fórmula aseguir, ela é identificável. Conseqüentemente, na presente concretização, arazão do valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristais eutéticosde Sn-Zn e do valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristais pri-mários de Sn é definida pela seguinte fórmula:

(valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristais pri-mários de Sn)/{(valor endotérmico do valor de fusão gerado pelos cristaisprimários de Sn) + (valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristaiseutéticos de Sn-Zn)} > 0,3

Em adição, na composição da camada de revestimento por i-mersão a quente da presente concretização, a temperatura de um pico en-dotérmico, b, gerado pelos cristais primários de Sn fundindo-se a 200°C oumais e a 230°C ou menos, e a temperatura de um pico endotérmico, a, ge-rado pela fusão dos cristais eutéticos de Sn-Zn fundindo-se a 198°C ou maise abaixo de 200°C. Entre vários métodos para examinar o comportamentoda fusão, através de calorimetria de varredura diferencial (DSC) que é umdos métodos para análise térmica, os presentes inventores descobriram quehá uma correlação entre o resultado da análise térmica pela DSC e a resis-tência à corrosão de uma chapa de aço de revestimento. O DSC é um méto-do para aquecer um material de referência e uma amostra simultaneamente,adicionando a energia necessária para cancelar uma diferença de tempera-tura entre o material de referência e a amostra, e medindo a variação tempo-ral da energia necessária (variação do teor de calor) e a temperatura do ma-terial de referência. Uma curva calorimétrica de varredura diferencial obtidapelas medidas fornece um sinal para uma reação endotérmica e uma reaçãoexotérmica a qualquer temperatura (obtém-se um pico). Nesse método, umavez que a energia térmica é fornecida como calor de eletricidade em Joule, épossível medir-se o calor da reação quantitativamente.

Na presente concretização, DSC7 (disponibilizado pela Perki-nElmer Co., Ltd.) é usado como calorímetro de varredura diferencial. Comouma amostra a ser medida, uma chapa de aço revestida pelo sistema Sn-Znpor imersão a quente (tendo espessura de 0,5 mm a 2,0 mm) é perfuradopara ter um diâmetro de 6 mm 0 e então selado em uma panela de alumínio.

A taxa de aquecimento é tipicamente selecionada a partir de uma faixa de2°C/min a 20°C/min. O resultado da medição depende da taxa de aqueci-mento. Com o aumento da taxa de aquecimento, todo o comportamento defusão é trocado para alta temperatura, e a resolução de pico é diminuída.

Entretanto, uma vez que a variação por hora aumenta, a sensibilidade daaparência externa é aumentada, o que é vantajoso para a detecção de pe-quenos picos. Em adição, uma vez que o comportamento de fusão almejadopode depender da taxa de aquecimento, há a necessidade de fazer-se me-dições a várias taxas de aquecimento.

Na presente concretização, uma curva calorimétrica de varredura diferencialeficiente e ótima pode ser obtida a uma taxa de aquecimento de 2.5°C/min.Nesta taxa de aquecimento, é possível separar um pico endotérmico emuma faixa de 198°C ou mais até menor que 200°C a partir de um pico endo-térmico em uma faixa de 200°C ou maior a 230°C ou menor.

Na presente concretização, a temperatura de um pico endotér-mico indica mais alta temperatura do pico endotérmico (temperatura de topodo pico) descrita pela curva calorimétrica de varredura diferencial. Um valorendotérmico é obtido a partir de uma área definida por uma linha base e acurva.

Na presente concretização, a perfeita resistência à corrosão éesperada ser obtida através de um pós-tratamento de revestimento de umasuperfície da camada de revestimento com outra camada de revestimentocontendo um composto inorgânico ou um de seus compostos. Esse trata-mento é muito compatível com a camada de revestimento Sn-Zn e tem efei-tos de revestir uma porção com defeito tais como furos microscópicos, dis-solvendo a camada de revestimento para restaurar os furos, e similares; me-lhorando, portanto, grandemente a resistência à corrosão.

EXEMPLOS

EXEMPLOS DA PRESENTE INVENÇÃO SERÃO DESCRITOS A SEGUIR.

(EXEMPLO 1)

Chapas de aço com 0,8 mm de espessura recozidas e encrua-das foram revestidas com 0,1 g/m2 de Ni (com 50°C de temperatura do ba-nho e 10A/dm2 de densidade de corrente por superfície única de um dos la-dos) usando-se um banho de Watt (240 g/l de sulfato de níquel, 45 g/l decloreto de níquel, 30 g/l de ácido bórico, e pH = 4,0) por um método de ele-trogalvanização. Então, essas chapas de aço foram revestidas com fluxo derevestimento contendo cloreto de zinco, cloreto de amônio e ácido clorídrico,e foram então introduzidas em banhos de revestimento de Sn-Zn por imer-são a quente a 280°C. Após reagir o banho com uma superfície da chapa deaço por 5 segundos, as chapas de aço foram retiradas dos banhos de reves-timento e então o peso do revestimento (peso total do revestimento de Sn +Zn) foi controlado para ser 40 g/m2 (por cada único lado da superfície) usan-do-se um método de limpeza de gás. Após a limpeza do gás, a taxa de res-friamento foi variada usando-se um resfriador de jato de ar para solidificar acamada de revestimento por imersão a quente.

Uma curva calorimétrica de varredura diferencial para a chapade aço com revestimento de Sn-Zn obtida foi medida usando-se DSC7 (dis-ponível da PerkinEImer Co., Ltd.). Como uma amostra para ser medida.achapa de aço com revestimento de Sn-Zn foi perfurada para ter um diâmetrode 6 0 mm e foi então selada em uma panela de alumínio. Com a taxa deaquecimento ajustada em 2,5°C/min, a medição da amostra foi conduzidaem uma faixa a partir da temperatura normal até 250°C. Temperaturas depicos endotérmicos, a e b, foram obtidas a partir das temperaturas mais altasdos picos endotérmicos (temperaturas de topo de picos) descritas pela curvacalorimétrica de varredura diferencial, e valores endotérmicos foram obtidosa partir de áreas definidas por uma linha base e pela curva.

A resistência à corrosão da superfície externa de um tanque decombustível sob um ambiente danificado por sal foi avaliada com uma razãode área de ferrugem vermelha após SST960 horas. O caso no qual a razãode área de ferrugem vermelha foi de 10% ou menos foi avaliada como umbom resultado.

A resistência à corrosão da superfície interna do tanque de com-bustível foi avaliada como segue. Um líquido corrosivo foi preparado adicio-nando-se 10% em volume de água a uma gasolina forçadamente deteriora-da que tenha sido deixada a 100°C durante 24 hs em um recipiente de pres-são. Foi conduzido um teste de corrosão no qual uma chapa de aço revesti-da foi conformada com dobramento e redobramento de flange (taxa de redu-ção da espessura da chapa de 14% e 30x35 mm de selo da borda e da facetraseira) foi corroída a 45°C por três semanas em 350 ml de líquido corrosi-vo, e então os tipos e a quantidade de precipitação dos íons metálicos preci-pitados no teste de corrosão foram medidos. O caso no qual a quantidade deprecipitação de íons metálicos foi de menos de 200 ppm em termos da quan-tidade total de metal foi avaliado como um bom resultado.

A figura. 1 mostra uma curva calorimétrica de varredura diferen-cial para a amostra n9 1. A Tabela 1 mostra os resultados obtidos da avalia-ção. Exemplos da invenção das amostras nos 1 a 5 mostradas na Tabela 1têm durabilidade suficiente para serem usadas. As amostras nos 1 a 3 sãoamostras preparadas para examinar os efeitos da taxa de resfriamento. Em-bora a razão do valor endotérmico diminuído (Isto é, cristais primários de Sndiminuídos) com aumento da taxa de resfriamento, a amostra nQ 3 estava emum nível de uso prático. O exemplo comparativo da amostra nõ 6 era baixoem seu teor de Zn (% em massa), e assim um efeito de resistência à corro-são sacrificial suficiente não foi obtido e a resistência à corrosão de sua su-perfície externa foi um pouco deteriorada. Os exemplos comparativos nos 7 e8 foram altos em seus teores de Zn (% em massa), baixos em sua razão devalor endotérmico, e os cristais primários de Sn não aparecem. Uma vez quea segregação de Zn no limite do grão da célula do cristal eutético e o desen-volvimento de cristais brutos de Zn foram promovidos, a resistência à corro-são das superfícies interna e externa dos tanques de combustível deteriora-ram-se.Aqui, o resultado da avaliação compreensiva em cada amostrafoi indicada como segue:

A: Bom, excelente resistência à corrosão

B: Regular, utilizável

C: Ruim, não utilizável<table>table see original document page 23</column></row><table>(EXEMPLO 2)

Foi usada uma chapa de aço laminada a frio com espessura de0.8 mm e com rugosidade de 1,5 μιτι em RMS dada por um cilindro de traba-lho. Após a laminação o óleo foi removido da chapa por calor usando-se ummétodo Sendzimir, uma superfície da chapa de aço foi desoxidada, e entãoa chapa de aço foi introduzida em um banho de revestimento de Sn - 8% emmassa de Zn a 300°C. O RMS usado aqui significa a raiz quadrada média darugosidade obtida dividindo-se o valor integral do quadrado de uma curva dedureza em qualquer intervalo de comprimento pelo intervalo de comprimen-to, e calculando-se a raiz quadrada do valor da divisão.

Após reagir o banho de revestimento com a superfície da chapade aço por 3 segundos, a chapa de aço foi retirada do banho de revestimen-to, e então o peso do revestimento (peso do revestimento total de Sn-Zn) foicontrolado para ser 40 g/m2 (para um único lado da superfície) usando-seum método de limpeza com gás.

Os resultados obtidos da avaliação estão mostrados na Tabela1. Conforme mostrado na amostra n9 9 na tabela 1, foi confirmado que oscristais primários de Sn foram desenvolvidos suficientemente. A resistência àcorrosão da superfície externa de um tanque de combustível em um ambien-te danificado pelo sal foi bom, sem ferrugem vermelha embora ferrugembranca tenha ocorrido após SST960 horas. A resistência à corrosão da su-perfície interna do tanque de combustível foi também boa embora uma pe-quena quantidade de Zn da camada de revestimento tenha sido precipitadacomo íons de metal precipitados, e a quantidade de precipitação foi de 15 ppm.

(EXEMPLO 3)

Chapas de aço recozidas e revenidas com 0,8 mm de espessuraforam revestidas e uniformemente com 0,5 g/m2 de Ni (com temperatura debanho de 50°C e 10A/dm2 de densidade de corrente para um lado único dasuperfície) usando-se um banho de Watt (240 g/l de sulfato de níquel, 45 g/lde cloreto de níquel, e 30 g/l de ácido bórico, e pH = 4,0) por um método deeletrogalvanização. Então, essas chapas de aço foram revestidas com umfluxo de revestimento contendo cloreto de zinco, cloreto de amônio e ácidoclorídrico e então foram introduzidos em banhos de revestimento por imer-são a quente de Sn-Zn a 280°C. Após reagir o banho de revestimento comuma superfície das chapas de aço por 5 segundos, as chapas de aço foramretiradas do banho de revestimento, e então o peso do revestimento (pesototal do revestimento de Sn + Zn) foi controlado para ser 40 g/m2 (para umúnico lado da superfície) usando-se um método de limpeza com gás.

A figura. 2 mostra uma curva calorimétrica de varredura diferen-ciai para a amostra nQ 10. A Tabela 2 mostra o resultado obtido da avaliação.A amostra nQ 10 na tabela 2 tem principalmente cristais eutéticos de Sn-Znenquanto poucos cristais primários de Sn foram cristalizados. Foi reconheci-do que essa amostra tinha segregação de Zn no limite do grão da célula decristal eutético através da observação de um microscópio ótico. Em relaçãoà resistência à corrosão da superfície externa de um tanque de combustível,a razão de área da ferrugem vermelha que ocorre após SST960 horas foi de80%, e ocorreu uma pluralidade de furos de corrosão. Em relação á resis-tência à corrosão da superfície interna do tanque de combustível, Zn e Feforam precipitados como íons metálicos precipitados, e a quantidade de pre-cipitação foi de 1800 ppm, e ocorreram os furos por corrosão. Em compara-ção com a amostra ne 10, as amostras nos 11 a 13 tiveram maior razão devalor endotérmico do calor de aquecimento gerado pelos cristais primáriosde Sn. Mas não excedendo 0,3 , e a resistência à corrosão não foi, portanto,melhorada.<table>table see original document page 26</column></row><table>(EXEMPLO 4)

Chapas de aço recozidas e revenidas com 0,8 mm de espessuraforam revestidas com 1,0 g/m2 de Ni-Iiga de Ni tendo várias composições(com 50°C de temperatura do banho e 10 A/dm2 de densidade de correntepara um único lado da superfície) usando-se banhos de revestimento de Fe-Ni (240 g/l de sulfato de níquel, 30 g/l de cloreto de níquel, 30 g/l de ácidobórico, (15), 30, 50, 100, 150, 200 e (250) g/l de sulfato de ferro, e pH = 2,5)por um método de eletrogalvanização. Então essas chapas de aço foramrevestidas com um fluxo de revestimento contendo cloreto de zinco, cloretode amônio e ácido clorídrico, e então foram introduzidas nos banhos de re-vestimento por imersão a quente de Sn-Zn tendo várias composições a 250,300, 350 e 400°C. Após reagir o banho de revestimento com uma superfícieda chapa de aço por 2, 5, 10, 15 e 20 segundos, as chapas de aço foramretiradas dos banhos de revestimento, e então o peso do revestimento (pesototal do revestimento de Sn+Zn) foi controlado para ser 40 g/m2 (para umúnico lado da superfície) usando-se um método de limpeza com gás. As Ta-belas 3 e 4 mostram os resultados da avaliação.<table>table see original document page 28</column></row><table><table>table see original document page 29</column></row><table><table>table see original document page 30</column></row><table><table>table see original document page 31</column></row><table>As amostras nos 14 a 20 foram preparadas para examinar o efeito de umapré-composição de Fe-Ni. No Fe-10% em massa de Ni a Fe-80% em massade Ni das amostras nos 15 a 19, os cristais primários de Sn foram suficiente-mente gerados e a razão do valor endotérmico foi 0,3 ou maior, e mostraramexcelente resistência à corrosão. Entretanto, nas amostras nos 14 e 29 com acomposição prejudicada para Fe ou Ni, os cristais primários de Sn foraminsuficientemente gerados e a razão do valor endotérmico foi menor que 0,3e mostrou resistência à corrosão pobre.

As amostras nos21 a 24 foram preparadas para examinar o efei-to de uma composição de Sn-Zn. Uma vez que a amostra ng 21 teve umaquantidade insuficiente de Zn, a capacidade de corrosão sacrificial foi insufi-ciente, e apresentou uma resistência à corrosão pobre na superfície externa.Por outro lado, uma vez que a amostra n9 24 teve uma quantidade excessivade Zn, a quantidade de precipitação de metal tornou-se notavelmente gran-de. As amostras nos 22 e 23 tiveram capacidade de resistência à corrosãosacrificial, suprimiram a precipitação excessiva de Zn, e mostraram uma re-sistência à corrosão equilibrada e excelente.

As amostras nos 25 a 27 foram preparadas para examinar o efei-to da temperatura do banho de revestimento por imersão a quente, e as a-mostras nos 28 a 31 foram preparadas para examinar o efeito do tempo deimersão no banho de revestimento por imersão a quente. Todas essas a-mostras apresentaram bons resultados enquanto têm pouco efeito na razãode valor endotérmico nas faixas de uso prático.

As amostras nos 32 a 33 foram preparadas para examinar o efei-to da taxa de resfriamento. Embora a razão de valor endotérmico tenha di-minuído (isto é, os cristais primários de Sn diminuíram) com um aumento dataxa de resfriamento, mesmo a amostra n9 33 estava a um nível de uso prático.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

A chapa de aço revestida com o sistema Sn-Zn por imersão aquente da presente invenção tem excelente resistência à corrosão, capaci-dade de conformação e capacidade de soldagem e também durabilidade delongo prazo contra gasolina deteriorada e similar. Conseqüentemente, achapa de aço revestida com o sistema Sn-Zn por imersão a quente é útil so-bre uma ampla faixa incluindo materiais para tanques de combustível semusar Pb, e similares.

Claims

1. Chapa de aço revestido com o sistema Sn-Zn por imersão aquente compreendendo:uma chapa de aço; euma camada de revestimento por imersão a quente que é for-mada em uma superfície da chapa de aço e contém 1 a 8,8% em massa deZn e o restante incluindo 91,2 a 99,0% em massa de Sn e as inevitáveis im-purezas,em que a razão de um valor endotérmico do calor de fusão ge-rado pelos cristais eutéticos de Sn-Zn e um valor endotérmico do calor defusão gerado pelos cristais primários de Sn na camada de revestimento porimersão a quente satisfaz a seguinte fórmula:(valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristais pri-mários de Sn)/{(valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristaisprimários de Sn)+(valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristaiseutéticos de Sn-Zn)} > 0,3 , ea temperatura de um pico endotérmico gerado pela fusão doscristais primários de Sn é 200°C ou mais e 230°C ou menos, e a temperatu-ra de um pico endotérmico gerado pela fusão dos cristais eutéticos de Sn-Zné de 198°C ou mais e menor que 200°C.

2.

Chapa de aço revestida com o sistema Sn-Zn por imersão aquente, compreendendo:uma chapa de aço; euma camada de revestimento por imersão a quente que é for-mada em uma superfície da chapa de aço e contém de 4 a 8,8% em massade Zn e o restante incluindo 91,2 a 96,0% em massa de Sn e as inevitáveisimpurezas,em que a razão de um valor endotérmico do calor de fusão ge-rado pelos cristais eutéticos de Sn-Zn e o valor endotérmico do calor de fu-são gerado pelos cristais primários de Sn na camada de revestimento porimersão a quente satisfaz a seguinte fórmula:(valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristais prima-rios de Sn)/{(valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristais primá-rios de Sn)+(valor endotérmico do calor de fusão gerado pelos cristais eutérticos de Sn-Zn)} > 0,3 , ea temperatura de um pico endotérmico gerado pela fusão doscristais primários de Sn é 200°C ou mais e 230°C ou menos, e a temperatu-ra de um pico endotérmico gerado pela fusão dos cristais eutéticos de Sn-Zné de 198°C ou mais e menor que 200°C.