BRPI1011191A2 - chapa de aço galvanizada e recozida tendo excelente capacidade de conformação e resistência à esfoliação após a aderência e método de produção da mesma - Google Patents

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BRPI1011191A2
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Noriyuki Suzuki
Yoichi Ikematsu
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Nippon Steel Corporation
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Abstract

CHAPA DE AÇO GALVANIZADA E RECOZIDA - TENDO EXCELENTE CAPACIDADE DE CONFORMAÇÂO E RESISTÊN- CIA À ESFOLIAÇÃO APÓS A ADERÊNCIA E MÉTODO DE PRODUÇÃO, DA MESMA. A presente invenção refere-se a uma chapa de aço galvanizada e recozida que inclui: uma chapa de aço; uma camada galvanizada e recozi- da que é formada em pelo menos uma superfície da chapa de aço e contém incluída uma quantidade igual a ou maior que 0,05% em massa e igual a ou 10 menor que 0,5% em massa de AI, uma quantidade igual a ou maior que 6°/, e igual a ou menor que 12°4 em massa de Fe, e opcionalmente uma quantidade igual a ou menor que 2 °/0 em massa de pelo menos um tipo de elemento entre Pb, Sb, Si, Fe, Sn, Mg, Mn, Ni, Cr, Co, Ca, Cu, Li, Ti, Be, Bi, e elementos terras raras conforme necessário, e o saldo composto de Zn e as 15 inevitáveis impurezas; e uma camada mista que é formada na superfície da camada galvanizada e recozida e inclui um óxido composto de Mn, Zn e P e um composto aquoso de P, em que o óxido composto contém incluída uma quantidade igual a ou maior que 0,1 mg/ni2 e igual a ou menor que 100 mg/m2 de Mn, uma quantidade igual a ou maior que 1 mg/m2 e igual a oumenor que 100 mg/m2 de P, e Zn, e de forma que a razão PMn seja igual a ou maior que 0,3 e igual a ou menor que 50, e onde o tamanho total da área da camada mista na qual a quantidade incluída de P e de aderência de P incluído é igual a ou maior que 20 mg/m2 é igual a ou maior que 20% e igual a ou menor que 8O°/j da área de superfície da camada mista.

Description

""""m "I ,~« - 1/57 " Relatório Descritivo da Patente de lnvenção para "CHAPA DE
AÇO GALVANIZADA E RECOZIDA TENDO EXCELENTE CAPACIDADE + DE CONFORMAÇÃO E RESISTÊNCIA À ESFOLIAÇÃO APÓS A ADE- . RÊNCIA E MÉTODO DE PRODUÇÃO DA MESMA". 5': ANTECEDENTES DA INVENÇÃO Campo da lnvenção A presente invenção refere-se a uma chapa de aço galvanizada e recozida tendo excelente capacidade de conformação e resistência à esfo- liação após a aderência e a um método para produção da mesma. 10 É reivindicada prioridade sobre o Pedido de Patente Japonesa n° 2009-245872, depositada em 26 de outubro de 2009, cujo teor está aqui incorporado como referência. Descrição da Técnica Relacionada Uma chapa de aço galvanizada e recozida é excelente em ca- 15 racteristicas tais como aderência do revestimento, resistência à corrosão após o revestimento, capacidade de soldagem e similares, e assim é am- plamente usada para automóveis, aparelhos eletrodomésticos, materiais de construção, e similares. A chapa de aço galvanizada e recozida é produzida executando-se a galvanização por imersão a quente na superfície uma cha- pa de aço e imediatamente após aquecer e manter a chapa de aço galvani- zada a uma temperatura igual a ou maior que o ponto de fusão do zinco e difundindo o Fe da chapa de aço no zinco formando assim uma liga Zn-Fe. Aqui, uma vez que a taxa de ligação varia significativamente dependendo da composição e da estrutura da chapa de aço, para controlar o processo de produção, são necessárias técnicas altamente avançadas. Em adição, uma chapa de aço para automóveis que é prensada em uma forma complexa re- quer uma capacidade de conformação muito alta. Recentemente, como a demanda pela resistência à corrosão em automóveis tem aumentado, au- mentaram também os casos em que o galvannealing é aplicado às chapas de aço em automóveis. À medida que as formas dos corpos de automóveis se tornam complexas, a demanda pela capacidade de conformação das chapas de aço
% " se tornou mais rigorosa. Consequentemente, é necessária uma capacidade 6 de conformação tal como capacidade de estampagem profunda melhor que
F a que existe nas chapas de aço atuais para as chapas de aço galvanizadas e recozidas. /1 5- Por exemplo, no Pedido de Patente Japonesa não examinado, Primeira Publicação n° 59-74231 e no Pedido de Patente Japonesa não e- xaminado, Primeira Publicação n° 59-190332, são descritos métodos de produção que definem as composições de uma chapa de aço, a condição de Iaminação a quente, e a condição de recozimento, que produzem uma chapa 10 de aço que tenha alta ductilidade e um alto valor r, e executando-se a imer- são a quente na superfície da chapa de aço. Em adição, pode haver o caso em que para aumentar a capacidade de conformação por prensagem e a capacidade de estampagem profunda de uma chapa de aço galvanizada e recozida, uma camada de óxido que inclua fósforo pode ser formada tratan- 15 do-se a superfície galvanizada e recozida da chapa de aço usando-se um líquido de tratamento que inclua ãcido fosfórico provendo assim a chapa de aço com lubricidade e com uma propriedade de prevenção da aderência ao molde.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO Entretanto, de acordo com as aplicações da chapa de aço gal- vanizada e recozida, pode haver o caso em que é aplicado um adesivo a uma superfície galvanizada e recozida da chapa de aço galvanizada e reco- zida de modo a ser aderida a outro membro. Consequentemente, quando uma camada de óxido incluindo P é formada na superfície galvanizada e re- cozida com o propósito de aumentar a capacidade de conformação da chapa de aço galvanizada e recozida, pode haver o caso em que a capacidade de aderência diminui dependendo da condição de formação da camada de óxi- do. A presente invenção é concebida em vista das circunstâncias a- cima descritas e um objetivo da presente invenção é fornecer um a chapa de aço galvanizada e recozida que tenha uma excelente capacidade de con- formação e de aderência e um método para sua produção.
Para cumprir o objetivo anteriormente mencionado, cada aspec- to da presente invenção inclui os elementos a seguir- . (1) De acordo com um aspecto da presente invenção, a chapa " de aço galvanizada e recozida inclui: uma chapa de aço, uma camada gal- 5 , vanizada e recozida que é formada em pelo menos uma superfície da chapa de aço, e inclui uma quantidade igual a ou maior que 0,05% em massa de Al, uma quantidade igual a ou maior que 6% em massa e igual a ou menor que " 12% em massa de Fe, e opcionalmente uma quantidade igual a ou menor qUe 2°/0 em massa de pelo menos um elemento entre Pb, Sb, Si, Fe, Sn, Mg, ü
10 Mn, Ni, Cr, Co, Ca, Cu, Li, Ti, Be, Bi, e elementos terrosos raros, e o saldo sendo composto de Zn e as inevitáveis impurezas, e uma camada mista que é formada em uma superficie da camada galvanizada e recozida e inclui um óxido composto de MN, Zn e P e um composto aquoso de P, onde o óxido composto inclui uma quantidade igual a ou maior que 0,1 mg/m2 e igual a ou
15 menor que 100 mg/m' de Mn, uma quantidade igual a ou maior que 1 mg/m2 e igual a ou menor que 100 mg/m' de P, e Zn, e tem uma razão P/Mn igual a ou maior que 0,3 e igual a ou menor que 50, e em que é igual a ou maior que 2Ó°/o e igual a ou menor que 80% da área de superfície da camada mis- ta. -20 (2) Na chapa de aço galvanizada e recozida descrita no item (1), o tamanho total da área da camada mista na qual a razão PIMN pode ser " igual a ou maior que 3 é igual a ou maior que i°/o e igual a ou menor que 5O°/j da área de superfície da camada mista. (3) Na chapa de aço galvanizada e recozida descrita no item (1), 25 a camada mista pode incluir pelo menos um tipo entre grupo ácido fosfórico, grupo ácido fosforoso e grupo ácido hipofosforoso. (4) Na chapa de aço galvanizada e recozida descrita no item (1), a razão do composto aquoso de P na camada mista pode ser igual a ou maior que 1°/0 em massa e igual a ou menor que 50% em massa. 30 (5) Na chapa de aço galvanizada e recozida descrita no item (1), quando a intensidade de difração de raio-x de d=3,13 de uma chapa padrão Si é definida como sendo ISi: a intensidade de difração de raio-x de d=1,237 zvtm da camada galvanizada e recozida é definida como sendo Irj; a intensidade de difração de raio-x de d=1,26 da camada galvanizada e recozida é definida " como sendo 1¢: e a intensidade de difração de raio-x de d=1,222 da camada " galvanizada e recozida é definida como sendo ir, lq/lSis0,0006, 5 . lG/lSizO,0005, e Il"/lSisO,004, podem ser satisfeitas. (6) Na chapa de aço galvanizada e recozida descrita no item (1), a chapa de aço pode conter, em massa: uma quantidade igual a ou maior " que 0,0001 a 0,004°/o de C; uma quantidade igual a ou maior que 0,001 e igual a ou menor que 0,15% de Si; uma quantidade igual a ou maior que
N 10 0,01 e igual a ou menor que 1°/0 de Mn; uma quantidade iguaí a ou maior que 0,001 e igual a ou menor que 0,1% de P: uma quantidade igual a ou menor que 0,015% de S; uma quantidade igual a ou maior que 0,001 e igual a ou menor que 0,1% de Al; uma quantidade igual a ou maior que 0,002 e igual a ou menor que 0,1O°/o de Ti; uma quantidade igual a ou maior 0,0005 15 e igual a ou menor que 0,0045% de N; e o saldo sendo composto de Fe e as inevitáveis impurezas. (7) Na chapa de aço galvanizada e recozida descrita no item (6), a chapa de aço pode também conter uma quantidade igual a ou maior que 0,002% e igual a ou menor que 010% em massa de Nb. - 20 (8) Na chapa de aço galvanizada e recozida descrita no item (6), a chapa de aço pode também conter uma quantidade igual a ou maior que " , O,OOO1°/o e igual a ou menor que 0,003% em massa de 8- (9) Na chapa de aço galvanizada e recozida descrita no item (1), a chapa de aço pode conter, em °/0 em massa: uma quantidade maior que 25 0,004% e igual a ou menor que 0,3% de C; uma quantidade igual a ou maior que 0,001°/o e igual a ou menor que 2°/0 de Si; uma quantidade igual a ou maior que 0,01% e igual a ou menor que 4,Õ°/o de Mn; uma quantidade igual a ou maior que 0,001% e igual a ou menor que 0,15% de P: uma quantidade igual a ou menor que 0,015% de S: uma quantidade igual a ou menor que 30 2% de Al; uma quantidade igual a ou maior que 0,0005% e igual a ou menor que 0,004% de N: e o saldo sendo composto de Fe e as inevitáveis impure- zas.
(10) Na chapa de aço galvanizada e recozida descrita no item (1), a espessura da camada mista pode ser igual a ou maior que 0,1 nm e menor que 10 nm. (11) Na chapa de aço galvanizada e recozida descrita no item 5 . (1), o composto óxido de Mn, Zn, e P pode conter principalmente um com- posto amorfo. (12) Na chapa de aço galvanizada e recozida descrita no item " (1), a distribuição da concentração da aplicação pode ser formada na cama- da mista pela primeira parte aplicada e a segunda parte aplicada pode ter m
10 uma forma de listra. (13) Chapa de aço galvanizada e recozida descrita no item (1), a distribuição da concentração da aplicação pode ser formada na camada mis- ta pela primeira parte aplicada e a segunda parte aplicada tem uma forma de Iistra, a forma de listra sendo ou perpendicular ou paralela à direção de 15 transporte da chapa de aço. (14) De acordo com outro aspecto da presente invenção, o mé- todo de produção de uma chapa de aço galvanizada e recozida inclui: exe- cutar uma galvanização por imersão a quente em uma chapa de aço, execu- tar uma ligação e formar uma camada galvanizada e recozida incluindo uma -20 quantidade igual a ou maior que 0,05% e igual a ou menor que 0,5% de Al e uma quantidade igual a ou maior que 6°/0 e igual a ou menor que 12°6 de Fe; " executar uma laminação de acabamento e encruamento superficial a uma razão de alongamento igual a ou maior que 0,3%; aplicar um líquido de tra- tamento em uma superfície da camada galvanizada e recozida usando um 25 cilindro revestidor tendo protuberâncias e recessos em uma superfície, e deixando o líquido de tratamento reagir com a superfície imediatamente a- pós a aplicação para formar uma camada mista incluindo um composto óxi- do de Mn, Zn, e P e um composto aquoso de P: em que na formação da ca- mada mista: uma primeira parte aplicada é formada na camada mista usan- 30 do as protuberâncias do cilindro revestidor; a segunda parte aplicada tendo uma quantidade incluída de P igual ou mais que 20 mg/m2 , uma área de su-
perfície da segunda parte aplicada sendo igual a ou maior que 2Ó°/o e igual a ou menor que 8Ó°/o da área de superfície da camada mista. (15) No método de produção de uma chapa de aço galvanizada " e recozida descrito no item (14), o tamanho total da segunda parte aplicada " pode ser ajustado ajustando-se a forma das protuberâncias ou recessos do 5 . cilindro revestidor e a pressão de mordida do cilindro revestidor. De acordo com os aspectos da presente invenção, é possÍvel fomecer a chapa de aço galvanizada e recozida tendo tanto excelente capacidade de " conformação quanto excelente resistência à esfoliação após a aderência. De acordo com os aspectos da presente invenção, é possÍvel
EZ 10 fornecer a chapa de aço galvanizada e recozida tendo tanto excelente capa- cidade de conformação quanto excelente resistência à esfoliação após a a- derência.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A figura 1A é um diagrama esquemático mostrando um exemplo 15 de uma chapa de aço galvanizada e recozida antes da formação de uma porção plana. A figura 1B é um diagrama esquemático mostrando um exemplo de chapa de aço galvanizada e recozida após a porção plana ter sido forma- da. -20 A figura lC é um diagrama esquemático mostrando um exemplo da chapa de aço galvanizada e recozida conforme uma configuração da pre- ' sente invenção. A figura 2A é uma vista esquemática de um cilindro revestidor para produzir a chapa de aço galvanizada e recozida conforme a configura- 25 ção da presente nvenção. A figura 2B é uma vista ampliada de uma parte de retenção da solução do cilindro revestidor da FlG 2A. A figura 3A é uma vista esquemática de outro cilindro revestidor para produzir a chapa de aço galvanizada e recozida conforme a configura- 30 ção da presente invenção- A figura 3B é uma vista parcial ampliada da seção transversal A- A da parte de retenção da solução do cilindro revestidor da figura 3A.
DESCRIÇÃO DAS CONFIGURAÇÕES Os inventores examinaram vários métodos para aumentar a ca- pacidade de conformação sem diminuir a força de aderência de uma chapa " de aço galvanizada. Como resultado, os inventores descobriram que a capa- 5 , cidade de conformação pode ser significativamente aumentada sem uma re- dução na força de aderência quando uma camada de óxido composto de Mn, Zn e P é formada em uma superfície galvanizada, pela Iimitação do tamanho " da área que tenha incluída uma quantidade relativamente grande de P a
W uma determinada razão para a área total da camada de óxido composto. 10 Doravante sera descrita em detalhes uma chapa de aço galvani- zada e recozida conforme uma configuração da presente invenção. A chapa de aço galvanizada e recozida inclui: uma chapa de a- ço: uma camada galvanizada e recozida formada em pelo menos uma su- perfície da chapa de aço. A camada galvanizada e recozida contém uma 15 quantidade igual a ou maior que 0,05% em massa e igual a ou menor que 0,5% em massa de Al, uma quantidade igual a ou maior que 6% em massa e igual a ou menor que 12% em massa de Fe, e o saldo sendo composto de Zn e as inevitáveis impurezas. A chapa de aço galvanizada e recozida tam- bém inclui uma camada mista que é formada em uma superfície da camada · 20 ga|vanizada e recozida e inclui um óxido composto de Mn, Zn, e P e um composto aquoso de P. O óxido composto contém uma quantidade igual a
W ou maior que 0,1 mg/m2 e igual a ou menor que 100 mg/m2 de Mn, uma quantidade igual a ou maior que 1 mg/m2 e igual a ou menor que 100 mg/m2 de P, e Zn. A razão P/Mn do óxido composto é igual a ou maior que 0,3 e 25 igual a ou menor que 50. O tamanho total da área da camada mista na qual a quantidade incluída de P é igual a ou maior que 20 mg/m2 e igual a ou maior que 2Õ°/o e igual a ou menor que 80% da área de superfície da cama- da mista. Nessa modalidade, a composição de Al da camada galvanizada 30 e recozida 2 é limitada a 0,05 a 0,5%. Quando a composição de Al é menor que 0,05°/o, durante a ligação, a ligação Zn-Fe prossegue por muito tempo, e uma camada de liga frágil é superdesenvolvida na interface entre o substrato de aço (chapa de aço 1) e a camada galvanizada e recozida (camada galva- nizada e recozida 2). Consequentemente, a aderência do revestimento dete- riora.
Por outro iado, quando a con1posjção de Al é maior que 0,5%, uma " camada de barreira muito espessa à base de Fe-Al-Zn é formada de tal for- 5 ma que a Iigação não prossegue durante o tratamento de ligação.
Conse- . quentemente, a camada galvanizada e recozida não pode alcançar um teor almejado de ferro.
A composição de Al é preferivelmente 0,1 a 0,4°/o e mais " preferivelmente 0,15 a 0,35°/o, Uma composição de Fe da camada galvanizada e recozida é li- . 10 mitada a 6 a 12%. Quando a composição de Fe é menor que 6°/0, a Iigação Zn-Fe não prossegue suficientemente na superflcie galvanizada e recozida e a capacidade de conformação por pressão é consideravelmente reduzida.
Quando a colmposição de Fe é maior que 12%, uma camada frágil de Iiga é superdesenvolvida na interface entre a camada galvanizada e recozida e a 15 chapa de aço e assim a aderência do revestimento deteriora.
Para o propósi- to anteriormente mencionado, a composição de Fe é preferivelmente 8 a 12% e a composição de Fe é mais preferivelmente 9 a 11.5%. Nessa modalidade, na camada galvanizada e recozida 2, dife- rentes fase de ligas chamadas fase rj, fase ç; fase Õj, fase r, e fase r1 exis- -20 tem dependendo do teor de Fe durante a Iigação.
Aqui, a fase rj é macia e assim adere ao molde durante a conformação por prensagem, e resulta em " uma esfoliação chamada descamação.
A descamação é um fenômeno no qual a fase macia tendo um alto coeficiente de fricção e, portanto, tendo más propriedades de deslizamento, adere a um molde e provoca a esfoliação da 25 camada galvanizada e recozida.
Por outro lado, a fase r e a fase L são du- ras e frágeis e, portanto, tendem a provocar uma esfoliação chamada pulve- rização durante processamento.
Essa pulverização é um fenômeno no qual a fase dura e frágil se torna um pó e se separa durante o processamento.
Portanto, a fase rj, a fase r, e a fase lb são reduzidas tanto quanto possÍvel, 30 e uma ou ambas entre a fase G e a fase õ1 estão contidas como componen- tes principais na camada galvanizada e recozida, obtendo-se assim uma camada galvanizada e recozida tendo excelente capacidade de conformaçâo e aderência.
Nessa modalidade, a fase rj é uma fase Zn hexagonal tendo constantes de treliça de a=2,66 Â e C=4,94 A.
Nessa modalidade, a fase 'G " se refere a um composto ir)termetá|ico monoclínico tendo constantes de tre- 5 H liça de a=13,4 À, b=7,6 Â, C=5,06 Â, e Í3=127,3°. O composto intermetálico da fase G é considerado ser FeZn13. Nessa modalidade, a fase Õj se refere a um composto intermetálico hexagonal tendo constantes de treliça de a=12,8 " A e c=57,4 A O composto intermetálico da fase iSj é considerado ser FeZn7. Nessa modalidade, a fase ["j se refere a um composto intermetálico cúbico m
10 de face centralizada tendo uma constante de treliça de a=17,96 Â.
O com- posto intermetálico da fase Í"j é considerado ser Fe5Zn21 ou FeZn4. Nessa modalidade, a fase r se refere a um composto intermetálico cúbico de corpo centralizada tendo uma constante de treliça de a=8,97 Â.
O composto inter- metálico da fase r é considerado ter a composição de Fe3Zn10. 15 Nessa modalidade, a galvanização por imersão a quente é exe- cutada na chapa de aço 1 e então é aquecida e submetida à ligação para difundir Fe na camada galvanizada e recozida, produzindo assim uma chapa de aço galvanizada e recozida 10. Devido à difusão de Fe, os compostos in- termetálicos Fe-Zn são gerados e desenvolvidos, na ordem de fase C, fase - 20 Cij, fase ["j, e fase r, e a fase n desaparece.
Quando uma ligação é continu- ada após a fase rj desaparecer, o Fe é também difundido, a fase C desapa- - rece, e a fase Ój, a fase L, e a fase [' se desenvolvem.
Entretanto, quando a fase r é engrossada, a pulverização tende a ocorrer durante o processamento.
Portanto, é preferível que a ligação seja 25 executada de forma que a fase rj desapareça e a fase r não seja desenvol- vida.
Especificamente, conforme descrito abaixo, é preferível controlar a razão (quantidade de cada fase de liga) da intensidade do cristal de raio-x de cada fase de liga para a intensidade de difração de raio-x (lSi) de d=3,13 30 Â de uma chapa padrão Si. lsto é, são considerados hj/lSi, lG/lSi, e T/lSi, que são razões das intensidades de difração de raio-x Irj, lG, e ir de d=1,237 A, d=1,26 A,, e D=1,222 A representanto a fase rj, a fase L e a fase r para a lSi. É preferível que as razões satisfaçam 0£|l1/lSig0,0006, 0sT/lSiíO,004, e l¢ASiz0,0005. Uma vez que é dificil distinguir entre a fase r e a fase R na difração de raio-x, a fase í"j e a fase r são combinadas e a combinação é " tratada como fase r.
5. Quando lrj/lSi é igual a ou menor que 0,0006, uma quantidade extremamente pequena da fase n existe, de forma que a redução da ade- rência do revestimento devido à descamação não é observada. Consequen- " temente, essa condição é preferlvel, e é mais preferivel que lq/lSi seja igual m a ou menor que 0,0004. 10 Em adição, em um caso em que T/lSi é igual a ou menor que 0,004, a fase r é suficientemente fina, de forma que a redução da aderência do revestimento devido à pulverização não é observada. Consequentemen- te, a condição é preferível, e é mais preferível quando T/lSi é igual a ou me- nor que 0,002. 15 Particularmente, para chapas de aço que tenham uma alta taxa de ligação tal como aço IF com carbono ultrabaixo, é preferível submeter a chapa de aço até um grau adequado de ligação de forma que a fase n desa- pareça enquanto a fase G permanece, para alcançar uma razão T/lSi igual a ou menor que 0,004. Quando a razão lG/lSi é igual a ou maior que 0,0005, o - 20 grau do processo de ligação é adequado, resultando na espessura adequa- da da fase r. Portanto, a redução da aderência do revestimento devido à " pulverização não ocorre. Consequentemente, a razão IG/lSi é preferivelmen- te igual a ou maior que 0,0005, e mais preferivelmente igual a ou maior que 0,001. 25 Nessa modalidade, o estado da fase 61 não é particularmente limitada. Entretanto, a fase iSj apresenta melhor desempenho que outras fa- ses de liga para suprimir a descamação e a pulverização. Portanto, quando há uma alta necessidade de supressão da descamação e da pulverização, uma grande quantidade da fase Õj é preferível. Especificamente, é preferível 30 que a razão |i51/|Si, que é a razão da intensidade de difração de raio-x |cj1 de d=1,279 representando a fase iSj, até uma intensidade de difração de raio-x lSi de d=3,13 da chapa padrão Si, satisfaz li5,/iSiz0,0O1.
Em adição, nes'sa modalidade, o efêito da presente invenção não é afetado quando uma quantidade igual a ou menor que 2% em massa de pelo menos um tipo de elemento entre Pb, Sb, Si, Fe, Sn, Mg, Mn, Ni, Cr, " Co, Ca, Cu, Li, Ti, Be, Bi, e elementos terrosos raros estiverem contidos ou 5 W contaminados na camada galvanizada e recozida. Os elementos acima mencionados podem ser úteis para a melhoria da resistência à corrosão ou similar dependendo da quantidade. A quantidade de camada galvanizada e " recozida incluída não é particularmente limitada. Quando uma maior resis- tência à corrosão é necessária, a quantidade de camada galvanizada e re- lO cozida incluída é preferivelmente igual a ou maior que 20 g/m', e mais prefe- rivelmente igual a ou maior que 25 g/m2. Em adição, quando uma maior efi- ciência econômica é necessária, a quantidade de camada galvanizada e re- cozida incluída é preferivelmente igual a ou menor que 150 g/m2, e mais pre- ferivelmente igual a ou menor que 100 g/m2.
15 Além disso, nessa modalidade, para aumentar a capacidade de conformação da chapa de aço galvanizada e recozida, uma camada de óxi- do composto 5 (pehcula de óxido composto) é formada na superfície da ca- mada galvanizada e recozida 2. Aqui uma condição de reação adequada é empregada de forma que um composto aquoso de P em adição ao óxido - 20 composto é incluído na camada de óxido composto 5. Consequentemente, a camada de óxido composto 5 se torna uma camada mista incluindo tanto o " óxido composto quanto o composto aquoso de P. A camada de óxido composto 5 contém 0,1 a 100 mg/m2 de Mn, 1 a 100 mg/m' de P, e Zn. A razão P/Mn da camada de óxido composto 5 é 25 0,3 a 50. A camada de óxido composto 5, coforme descrito acima, pode ser formada controlando-se a composição da película para fazer a camada gal- vanizada e recozida 2 tendo um baixo teor de Fe reagir diretamente com o Mn. Portanto, a camada de óxido composto 5 contém um composto amorfo. Esse composto amorfo suprime a aderência da camada galvanizada e reco- 30 zida formada na superfície da chapa de aço galvanizada e recozida, aumen- tando assim a lubricidade. Além disso, óxidos diferentes tendo uma forte es- trutura de cristal (cristalina), o composto amorfo tem flexibilidade e assim se-
gue facilmente a deformação. Consequentemente, mesmo com uma camada fina de óxido composto, uma nova superfície é menos passivel de ser for- mada durante o processamento. Quando o teor de Mn é menor que 0,1 mg/m2, a aderência da 5 P camada galvanizada e recozida a um molde não pode ser suficientemente suprimida, resultando em uma baixa capacidade de conformação. Quando o teor de Mn é maior que 100 mg/m2, o efeito de supressão da aderência da " camada galvanizada e recozida é saturado. Consequentemente, o teor de Mn na camada de óxido composto 5 de Mn, Zn e P é limitado a 0.1 a 100 - 10 mg/m'. Em adição, quando o teor de P é menor que 1 mg/m2, o efeito lubrifi- cante da camada de óxido composto 5 não é suficiente, resultando em uma baixa capacidade de conformação. Quando o teor de P é maior que 100 mg/m2, o efeito lubrificante da camada de óxido composto 5 é saturado.
Consequentemente, o teor de P da camada de óxido composto 5 de Mn, Zn 15 e P é limitado a 1 a 100 mg/m2, Quando é necessária uma capacidade de conformação particularmente alta, é preferivel que o teor de Mn seja 0,5 a 100 mg/m2 e o teor de P seja 2 a 100 mg/m', e é mais preferível que o teor deMnseja2a70mg/m'eoteordePseja1Oa70mg/m'.
Em adição, quando a razão P/Mn (razão de massa) é maior que - 20 50, a força de aderência da camada de óxido composto 5 se torna baixa, Quando a razão P/Mn é menor que 0,3 , a camada de óxido composto dese- jada não pode ser obtida. Consequentemente, a razão P/Mn é limitada a 0,3 a 50. Em particular, quando um adesivo com menor força de aderência está sendo usado, a razão P/Mn da camada de óxido composto 5 é preferivel- 25 mente 0,3 a 30 e mais preferivelmente 0,5 a 20. A área de reação aumenta a aderência entre a camada galvanizada e recozida 2 e a camada de óxido composto 5 e aumenta a lubricidade uma vez que ela existe na superficie da camada de óxido composto 5. Um teor de Zn da camada de óxido composto 5 de Mn, Zn e P 30 não tem um efeito significativo na capacidade de conformação da chapa de aço galvanizada e recozida 10 e assim não é particularmente limitado. Para suprimir os custos de produção da chapa de aço galvanizada e recozida 10,
é preferivel que o teor de Zn seja 0,1 a 300 mg/m2 e a razão Zn/Mn é igual a ou menor que 20. É preferível que a espessura da camada de óxido composto 5 " seja igual a ou maior que 0,1 nm e menor que 100 nm. Quando a espessura 5 . da camada de óxido composto 5 é igual a ou maior que 0,1 nm, um efeito de supressão da aderência e um efeito lubrificante suficientes podem ser ob- tidos, aumentando, portanto, a capacidade de conformação. Quando a es- " pessura da camada de óxido composto 5 é menor que 100 nm, a área do composto (área de reação) na qual a camada galvanizada e recozida 2 e o
W 10 Mn reagem diretamente entre si é feita permanecer com segurança na su- perfície da camada de óxido composto 5. Consequentemente, sem saturar o efeito de aumento da capacidade de conformação, os custos podem ser a- dequadamente reduzidos. Quando é necessária uma maior capacidade de conformação, é preferível que a espessura da camada de óxido composto 5 15 seja igual a ou maior que 1 nm. Em adição, quando as economias de custo são mais importantes, é mais preferível que a espessura da camada de óxi- do composto 5 seja igual a ou menor que 50 nm. Além disso, para a área do composto (área de reação) na super- fície da camada de óxido composto 5, na qual a camada galvanizada e reco- - 20 zida 2 e o Mn reagem diretamente entre si, para apresentar o efeito lubrifi- cante máximo, é mais preferível que a espessura do óxido composto seja influenciada pela razão de área e pela aspereza de superfície de uma por- ção plana 3 da camada galvanizada que será descrita mais tarde. Particu- larmente, quando a aspereza da porção plana 3 é menor que 0,5 µm, a mai- 25 oria da área de reação do óxido composto igual a ou maior que 0,1 nm e menor que 10 nm pode entrar diretamente em contato com o molde. Conse- quentemente, mesmo com óleo Iubrificante insuficiente, um efeito lubrificante suficiente pode ser obtido pelo óxido composto. Em adição, conforme sera descrito mais tarde, para aumentar a 30 capacidade de conformação enquanto se suprime a redução da capacidade de aderência, é preferível que o composto aquoso de P esteja contido na camada de óxido composto 5.
O óxido composto de Mn, Zn e P na camada de óxido composto 5 pode ser um composto amorfo gerado reagindo Mn ou Íons de um dos seus óxidos, Zn ou Íons de um de seus óxidos, e um composto feito de um ° oxido de P entre si.
É preferível que pelo menos um tipo de grupo ácido fos- 5 . fórico, grupo ácído fosforoso, e grupo ácido hipofosforoso seja incluído no composto arnmorfo (camada de óxido compsto 5). Nesse caso, uma alta ca- pacidade de conformação pode ser obtida mesmo com uma película fina. " Quando a superficie externa da camada de óxido composto 5 inclui um composto gerado reagindo-se o Mn com pelo menos um tipo de ácido fosfó- lO rico, grupo ácido fosforoso, e grupo ácido hipofosforoso, uma maior capaci- dade de conformação pode ser obtida.
Quando é formada uma película na camada galvanizada, o Zn é também reagido com o Mn e o pelo menos um tipo de ácido fosfórico, grupo de ácido fosforoso, e grupo de ácido hipofosfo- roso reduzindo assim os custos de produção.
O composto gerado reagindo- 15 se Mn com P e Zn tem lubricidade muito alta, de modo que é preferível que o composto seja incluído na superfície da camada de óxido composto 5. Em adição, em um caso em que um ou mais tipos de elementos incluindo Li, Be, C, F, Na, Mg, Si, Cl, K, Ca, Ni, Mo, V, W, Ti, Fe, Rb, Sr, Y, Nb, Cs, Ba, e lantanoides são incorporados até um certo grau (igual a ou - 20 menor que cerca de 10% na película) na forma de Íons, óxido, hidróxido, fos- fato, fosfito, hipofosfito, sulfato, nitrato, ou similares, os elementos não têm " um efeito adverso na lubricidade, na capacidade de tratamento por conver- são quimica, compatibilidade adesiva (aderência), e similares da chapa de aço galvanizada e recozida 10. Em adição, uma pequena quantidade (igual a 25 ou menor que cerca de 1°/0 no total da película) de Cr, Cd, Pb, Sn, e As não tem quase nenhuim efeito adverso tal como redução da capacidade de tra- tamento por conversão química e contaminação de um líquido de tratamento de conversão química.
Portanto, uma pequena quantidade dos elementos acima mencionados pode ser inciuida na camada de óxido composto 5. 30 Na chapa de aço galvanizada e recozida 10 nessa modalidade, o óxido composto de Mn, Zn e P (camada de óxido composto 5) formada na camada galvanizada e recozida inclui o composto aquoso de P.
Consequen-
temente, a camada de óxido composto 5 se torna uma camada mista do óxi- do composto de P e do composto aquoso de P.
Devido ao efeito dessa ca- mada mista, a resistência ao afluxo em uma parte sob alta pressão de super- " fície é reduzida, e assim a capacidade de conformação é aumentada.
Con- 5 . sequentemente, na chapa de aço galvanizada e recozida 10, como a quanti- dade de camada mista incluida é aumentada, o efeito de aumento da capa- cidade de conformação é aumentado.
Por outro lado, um aumento na quan- " tidade de camada mista induída resulta em uma redução da aderência.
Por- tanto, para apresentar tanto alta capacidade de conformação quanto ade- lO rência, o tamanho total da área na qual a quantidade incluída de P é igual a ou maior que 20 mg/m' é limitada a uma faixa de 20 a 80'4 em relaçâo à á-
rea ocupada pela camada mista.
Quando o tamanho total da área na qual a quantidade incluída de P é igual a ou maior que 20 mg/m2 e é igual a ou maior que 2Õ°/o da área
15 ocupada pela camada mista, há um efeito de aumentar suficientemente a capacidade de conformação.
Em adição, quando o tamanho total da área na qual a quantidade incluída de P é igual a ou menor que 80°6 da área ocupa- da pela camada mista, uma força de aderência suficiente pode ser obtida por menos para muitos adesivos comuns.
Quando é usado um adesivo com ca- - 20 pacidade de aderência particularrnente baixa, a razão de área pode ser limi- tada a 20 a 60%, e é mais preferivelmente limitada a 30 a 60%. Um método para ajustar a razão de área será descrito mais tarde,
Em adição, uma vez que o P é altamente eficaz em aumentar a lubricidade, o efeito de aumentar a capacidade de conformação é também 25 aumentado pelo aumento da razão P/Mn.
Por outro lado, a aderência é au- mentada à medida que a razão P/Mn é reduzida.
Consequentemente, para apresentar tanto alta capacidade de conformação e aderência, o tamanho total da área na qual a razão P/Mn é igual a ou maior que 3 está preferivel- mente na faixa de 1 a 50% da área da camada mista, está mais preferivel- 30 mente na faixa de 2 a 40%, e ainda mais preferivelmente nafaixa de 5 a 30%. A razão porque o tamanho total da área na qual a razão P/Mn é igual a ou maior que 3 é limitada a ser igual a ou maior que 1°/0 da área ocu- pada pela camada mista é que o efeito de aumentar a capacidade de con- formação não é suficiente quando o tamanho total da área na qual a razão " P/Mn é igual a ou maior que 3 é menor que 1°6 dessa camada.
Em adição, a 5 U razão porque o tamanho total da área na qual a razão P/Mn é igual a ou maior que 3 é limitada a ser igual a ou menor que 50% da área ocupada pela camada mista é que a força de aderência é insuficiente quando o tamanho " total da área em que a razão P/Mn é igual a ou maior que 3 é maior que 5Õ°/o.
Em adição, quando uma quantidade predeterminada de P existe 10 na camada de óxido composto 5 como um composto aquoso de P não rea- gido ao invés de se tornar o óxido composto de Mn, Zn e P, o efeito de tam- bém melhorar a capacidade de conformação pode ser obtido pelas ações descritas abaixo, e portanto é possÍvel apresentar tanto alta capacidade de conformação quanto alta aderência.
Quando o composto aquoso de P -não 15 reagido existe, durante a conformação por prensagem, a camada mista na qual a quantidade incluída de P é alta e a razão P/Mn é aita contribui para o aumento da capacidade de conformação. lsto é, tanto o óxido composto quanto o composto aquoso de P contribuem para a melhoria da capacidade de conformação.
Posteriormente, durante a aderência, o composto aquoso - 20 de P não reagido é absorvido por um adesivo juntamente com o óIeo resis- tente à ferrugem e removido da camada de óxido composto 5. Nessa etapa, na camada de óxido composto 5, apenas a camada de óxido composto de Mn, Zn, e P permanece, na qual a quantidade incluída de P e a razão P/Mn são relativamente baixas.
Consequentemente, é possÍvel suprimir a redução 25 na força de aderência.
A razão do composto aquoso de P remanescente é preferivel- mente 1 a 50% em massa do peso total da camada mista do óxido composto de Mn, Zn, e P e do composto aquoso de P.
Quando a razão do composto aquoso de P é menor que i°/o em massa, o efeito de aumentar a capacidade 30 de conformação é insuficiente.
Quando a sua razão é maior que 50% em massa, o efeito de suprimir a redução na aderência não é suficiente.
Quando uma capacidade de conformação e uma aderência particularmente altas são ambas necessarias, a razão do composto aquoso de P é preferivelmente 10 a 45%, e mais preferivelmente 15 a 40% em massa.
Nessa modalidade, a camada de óxido composto 5 de Mn, Zn, e " P suprime a aderência da camada galvanizada e recozida ao molde e preju- 5 . dica a lubricidade, aumentando assim a capacidade de conformação da chapa de aço galvanizada e recozida 10. Aqui, quando a camada galvaniza- da e recozida é significativamente deformada na conformação por prensa- " gem para formar uma nova superfície e a nova superfície entra em contato com o molde, o efeito de melhoria da capacidade de conformação da cama- lO " da de óxido composto 5 não pode ser apresentada.
Conforme ilustrado na figura 1A, uma vez que a irregularidade (superficie áspera) ocorre na cama- da galvanizada e recozida 2 durante a reação de ligação, quando a camada galvanizada e recozida 2 entra em contato com o molde a uma alta pressão de superfície, o estresse é concentrado em uma porção protuberante 23 na 15 conformação por pressão e a camada galvanizada e recozida é significati- vamente deformada.
Consequentemente, é difícil apresentar suficientemente o efeito de melhoria da capacidade de conformação da camada de composto óxido 5 na conformação por prensagem a uma alta pressão de superfície.
Portanto, de acordo com a modalidade, conforme ilustrado na figura 1B, a - 20 porção protuberante é deformada para se tornar uma porção plana 3 previ- amente (por exemplo, submetendo-se a uma laminaçâo de "skin pass" cor- respondente à Iinha tracejada na figura IA) de forma que a camada de óxido composto 5 de Mn, Zn e P seja formada na camada galvanizada e recozida deformada 2. 25 Especificamente, a superfície da camada galvanizada e recozida 2 tem a porção pIana 3 e a porção áspera 4 (porção com recessos) formada em uma posição (posição relativamente baixa) mais próxima da chapa de aço 1 que da porção plana 3. A razão da área ocupada pela porção plana 3 é de 10 a 7Õ°/o, e a camada de óxido composto de Mn, Zn e P é formada na 30 porção plana 3. Na conformação por prensagem, a porção plana 3 entra em contato com o molde e é aplicada com pressão de superfície do molde.
Con- sequentemente, quando a razão de área da porção plana 3 é igual a ou mai-
or que 10%, a pressão de superfície do molde pode ser reduzida e, simulta- neamente, o efeito de aumento da capacidade de conformação do óxido composto pode ser suficientemente apresentado. Quando a razão de área " da porção plana 3 é menor que 1O°/j, a pressão de superfície aplicada à por- 5 ção plana 3 é menor que 10%. Quando a razão de área da porção plana 3 é
O menor que 10°/o, a pressão de superfície aplicada à porção plana 3 pelo molde é muito grande, a camada galvanizada e recozida é deformada e as- " sim a sua capacidade de conformação diminui. Portanto, a razão de área da porção plana 3 da camada galvanizada e recozida 2 é igual a ou maior que 10 10°/o. À medida que a área da porção plana 3 é aumentada, o efeito de aumento da capacidade de conformação da chapa de aço galvanizada e re- cozida 10 pode ser obtido a uma maior pressão de superfície (força de pro- cessamento mais forte). Consequentemente, uma maior área da porção pla- 15 na 3 é mais preferíve!. Entretanto, para obter uma porção pIana 3 tendo uma razão de área maior que 70%, a chapa de aço galvanizada e recozida tem que ser submetida a uma deformação bastante significativa, e ao mesmo tempo a qualidade da própria chapa de aço é deteriorada. Portanto, em con- sideração do desempenho compreensivo da chapa de aço galvanizada e re- - 20 cozida 10, a razão de área da porção plana é igual a ou menor que 70%.
Particularmente, quando a conformação por prensagem é executada a um alto grau de deformação com o molde tendo alta pressão de superfície, para suprimir a formação de uma nova superfície, a razão de área da porção pla- na 3 é preferivelmente igual a ou maior que 20% e mais preferivelmente i- 25 gual a ou maior que 30%. Em adição, para garantir com segurança as pro- priedades do material base (chapa de aço base 1) da chapa de aço galvani- zada e recozida 10, a razão de área da porção plana 3 é preferivelmente i- gual a ou menor que 5O°/, e mais preferivelmente igual a ou menor que 4O°/o.
Em adição, na modalidade, é preferivel que a aspereza de su- 30 perfície Ra da porção plana 3 seja menor que 0,5 µm. Quando a aspereza da superflcie é menor que 0,5 µm, uma área na qual a área de reação acima mencionada e o molde estão em contato entre si possa ser aumentada, su-
primindo assim a deformação da camada galvanizada e recozida da porção plana 3 na conformação por prensagem.
Consequentemente, não ocorre o problerna do contato entre a superfície recém-formada e o molde, e assim " pode ser obtido um efeito suficiente de melhoria da capacidade de confor- 5 P mação do óxido composto.
Em adição, para também aumentar a área de contato entre a área de reação acima mencionada e o molde, uma aspereza de superfície inferior da porção plana 3 é mais preferível.
Particularmente, " quando é executada uma conformação por prensagem a um aito grau de de- formação com o molde tendo uma alta pressão de superfície, para também
10 aumentar a área de contato da área de reação acima mencionada e o mol- de, a aspereza de superfície da porção pIana 3 é preferivelmente inferior a 0,3 µm, e mais preferivelmente inferior a 0,1 µm.
Entretanto, a aspereza de superfície que pode se facilmente controlada industrialmente é igual a ou maior que 0,01 µm.
Consequenteniente, o limite inferior da aspereza de su- 15 perfície é preferivelmente 0,01 µm, e mais preferivelmente 0,05 µm.
À medi- da que a aspereza de superfície da porção plana 3 é reduzida, a maioria da área de reação do óxido composto entra diretamente em contato com o mol- de.
Portanto, enquanto a aspereza de superfície Ra da porção pIana 3 for controlada para ser inferior a 0,5 µm, um efeito lubrificante suficiente pode
- 20 ser obtido da camada de óxido composto até mesmo a uma pequena espes-
sura.
Em adição, na modalidade, a porção áspera 4 (porção com re- cesso) que é formada em uma posição relativamente inferior que a porção plana 3 é uma porção da camada galvanizada e recozida que tem uma es- 25 pessura relativamente menor que a porção plana 3 quando observada na direção perpendicular à direção da espessura da chapa de aço.
A aspereza de superfície Ra da porção áspera 4 é preferivelmente igual a ou maior que 0,5 µm e igual a ou menor que 10 µm, e mais preferivelmente igual a ou maior que 1 µm e igual a ou menor que 5 µm.
A aspereza de superfície da
30 porção áspera 4 é determinada pela condição de ligação da camada galva- nizada.
Sob uma condição de ligação na qual a aspereza de superfície da porção áspera 4 é maior que 10 µm, uma camada de liga frágil é desenvol-
vida na interface entre a camada galvanizada e a chapa de aço 1, resultando em uma aderência de revestimento diminuída.
Consequentemente, a aspe- reza de superfície da porção áspera 4 é preferivelmente igual a ou menor " que 10 µm, e mais preferivelmente igual a ou menor que 5 µm.
Em adição, 5 . sob uma condição de ligação na qual a aspereza de superfície da porção áspera 4 é igual a ou maior que 0,5 µm, a Iigação Zn-Fe é suficientemente executada na superfície da camada galvanizada e assim uma capacidade de " conformação por prensagem suficiente pode ser garamtida.
Consequente- mente, a aspereza de superficie da porção áspera 4 é preferivelmente igual
10 a ou níaior que 0,5 µm, e rnais preferivelmente igual a ou maior que 1 µm.
Como chapa de aço base, pode ser usada qualquer chapa de aço laminada a quente ou chapa de aço laminada a frio. lndependentemente do tipo de chapa de aço base, a porção plana 3 que garante uma razão de área igual a ou maior que 1O°/o e igual a ou menor que 70% é formada na
15 superfície da camada galvanizada e recozida, e a camada de óxido compos- to 5 de Ma, Zn, e P é formada na porção plana 3, de forma que seja possÍvel aumentar a sua capacidade de conformação.
Especificamente, a relação en- tre o valor de Lankford r (valor r) da chapa de aço e a limitação da razão de estampagem R obtida por um teste TZP pode satisfazer a fórmula (1) como
- 20 segue: RzO,>r+1,74 (1) " Quando a camada de óxido composto 5 de Mn, Zn e P é forma- da na superficie da camada galvanizada e recozida 2, a capacidade de es- tampagem profunda da chapa de aço galvanizada e recozida 10 é aumenta-
25 da.
É considerado que isto é porque a resistência ao afluxo do material cha- pa à porção de parede vertical do molde a partir de uma porção de retenção da amostra é reduzida pelo efeito da camada de óxido composto 5 de Mn, Zn e P (aumento da lubricidade). Nesse caso, quando a razão de área da porção plana 3 é pequena, a pressão de superfície aplicada à porção plana
30 3 pelo molde se torna muito alta.
Consequentemente, quando a camada gal- vanizada e recozida é deformada e uma superfície recém-formada devida à deformação entra em contato com o molde, o efeito da camada de óxido wtm composto 5 de Mn, Zn e P (aumento da lubricidade) não pode ser exibido.
Portanto, é considerado que a capacidade de estampagem profunda sob alta pressão de superfície é significativamente aumentada pela formação da ca- " mada de óxido composto 5 de Mn, Zn e P na superfície da camada galvani- 5 . zada e recozida 2 na qual a razão de área da porção plana 3 é de 10 a 70%. O efeito de melhoria da capacidade de conformação da presente modalidade é aumentado à medida que a capacidade de estampagem pro- " funda da chapa de aço base é aumentada, por um efeito de sinergia.
Con- sequentemente, é preferível um maior valor-r da chapa de aço base.
Portan-
lO to, é preferível que para um componente que tenha uma forma complexa que requeira alta capacidade de conformação, é preferível que o teor de C da chapa de aço base seja reduzido a un nível extremamente baixo para aumentar o valor-r da chapa de aço base.
Particularmente é preferível usar uma chapa de aço com carbo-
15 no ultrabaixo contendo uma quantidade igual a ou maior que 0,0001% e i- gual a ou menor que 0,004% de C, uma quantidade igual a ou maior que 0,001% e igual a ou menor que 0,15°6 de Si, uma quantidade igual a ou maior que 0,01% e igual a ou menor que 1,O°/o de Mn, uma quantidade igual a ou maior que 0,001% e igual a ou menor que 0,1% de P, uma quantidade
- 20 igual a ou menor que 0,015% de S, uma quantidade igual a ou maior que 0,001% e igual a ou menor que 0,1% de Al, uma quantidade igual a ou maior que 0,002% e igual a ou menor que 0,10°4 de Ti, uma quantidade igual a ou maior que 0,0005% e igual a ou menor que 0,004% de N, e o saldo sendo composto de Fe e as inevitáveis impurezas. 25 A razão da faixa preferivel de cada elemento na chapa de aço de carbono ultrabaixo ser limitada conforme a modalidade é explicada a se-
guir.
C é um elemento que aumenta a resistência do aço, e é preferí- vel conter uma quantidade igual a ou maior que 0,0001% de C e conter uma
30 quantidade igual a ou maior que 0,0005% de C é mais preferivei.
Entretanto, com um aumento no teor de C, a resistência é aumentada e a capacidade de conformação diminui.
Consequentemente, para apresentar tanto uma resis-
tência suficiente quanto uma capacidade de colnformação suficiente, é pre- ferível que o limite superior do teor de c seja 0,004%. Quando é necessária uma capacidade de conformação particularmente alta, é mais preferível que " o teor de C seja igual a ou menor que 0,003%. Quando é necessária uma 5 . conformação por prensagem particularmente complexa, é mais preferível que o teor de c seja igual a ou menor que 0,002'6. Si é também um elemento que aumenta a resistência do aço, e " uma quantidade igual a ou maior que 0,001% de Si é contida.
Entretanto, com um aumento no teor de Si, a capacidade de conformação e a proprie- lO dade de galvanização por imersão a quente da chapa de aço base é diminu- Ída.
Consequentemente, para garantir resistência, capacidade de conforma- ção e propriedades de galvanização por imersão a quente suficientes, é pre- ferivel que o limite superior do teor de Si seja 0,15%. Quando é necessária uma capacidade de conformação particularmente alta, o teor de Si é mais 15 preferivelmente igual a ou menor que 0,10%, e mais preferivelmente igual a ou menor que 0,05%. Mn é um elemento também para aumentar a resistência do aço e assim degrada a capacidade de conformação.
Para garantir uma capaci- dade de colnformação suficiente, o limite superior do teor de Mn é preferi- - 20 velmente i,O°/o, e mais preferivelmente 0,5%. Com uma redução no teor de Mn, a capacidade de conformação da chapa de aço é aumentada.
Entretan- " to, para perrnitir que o teor de Mn seja menor que 0,01%, são necessários grandes custos de refino.
Consequentemente, o menor linite do teor de Mn é preferivelmente 0,01%, e mais preferivelmente 0,03%. 25 P é também um elemento que aumenta a resistência do aço e assim diminui a capacidade de conformação.
Para garantir uma capacidade de conformação suficiente, o limite superior do teor de P é preferivelmente O,i°/o.
Com uma redução do teor de P, a capacidade de conformação da chapa de aço é aumentada.
Portanto, quando é necessária uma capacidade 30 de conformação particularmente alta, é mais preferlvel que o teor de p seja igual a ou menor que 0,010%. Entretanto, para limitar o teor de P para ser menos de 0,001%, são necessários custos muito altos de refino.
Conse-
quentemente, o menor limite do teor de P é preferivelmente 0,001°6. Em consideração ao equilibrio entre resistência, capacidade de conformação e custos, o teor de P é mais preferivelmente 0,003 a 0,O10°/,. e
S é um elemento que degrada a capacidade de trabalho a quente 5 . e a resistência à corrosão do aço.
Consequentemente, é preferível um menor teor de S.
Portanto, é preferível que o limite superior do teor de S seja 0,015. Em adição, é mais preferível que o teor de S seja igual a ou menor que " 0,010%. Aqui, para reduzir o teor de S no aço de carbono ultrabaixo, são ne- cessários altos custos de refino.
Em adição, em vista da capacidade de con- .. 10 formação e da aderência de revestimento, não é necessário reduzir excessi- vamente o teor de S.
Consequentemente, o teor de S deve ser reduzido até um nível necessário para as propriedades da chapa de aço tais como capaci- dade de trabalho a quente e resistência à corrosão.
Uma vez que é difícil re- mover completamente o S, a faixa de teores possÍveis de S não inclui 0. 15 Al é um elemento desoxidante do aço e precisa estar contido em uma quantidade predeterminada ou maior.
Para executar suficientemente a desoxidação do aço, o teor de Al é preferivelmente igual a ou maior que 0,001%, e mais preferivelmente igual a ou maior que 0,005%. Entretanto, quando uma quantidade excessiva de Al está contida, é gerada uma inclu- - 20 são não metálica bruta e assim a capacidade de conformação pode ser re- duzida.
Para evitar a geração de uma inclusão não metálica bruta, é preferi- " vel que o limite superior do teor de Al seja 0,1%. Em adição, em vista da boa qualidade da chapa de aço, é mais preferível que o teor de Al seja igual a ou menor que 0,070°6. 25 Para fixar o C e o N no aço como carboneto e nitreto, é preferí- vel que uma quantidade igual a ou maior que 0,002% de Ti seja adicionada.
Uma vez que o Ti é um elemento que aumenta o valor-r da chapa de aço, uma maior quantidade de adição de Ti é preferível.
Para aumentar suficien- temente o valor-r da chapa de aço, é mais preferível que uma quantidade 30 igual a ou maior que 0,010% de Ti esteja contida.
Por outro lado, quando mais de 0,10% de Ti é adicionado, o efeito de aumentar o valor-r da chapa de aço é reduzido.
Consequentemente, para suprimir os custos necessários para adicionar ligas, é preferível que o limite superior do teor de Ti seja 0,10°6. Para garantir a capacidade de conformação da chapa de aço e a qualidade de superfície pela limitação da quantidade de Ti soluto, é mais " preferível que o teor de Ti seja igual a ou menor que 0,050%. 5 N é um elemento que aumenta a resistência do aço e assim di- . minui a capacidade de conformação.
Para garantir uma capacidade de con- formação suficiente, o Iimite superior do teor de N é preferivelmente " 0,0045%. Quando é necessária uma capacidade de conformação particu- larmente alta, o teor de N é mais preferivelmente igual a ou menor que 10 0,003°/o, e mais preferivelmente igual a ou menor que 0,002%. Uma quanti- dade inferior de N é preferivel em vista da capacidade de conformação da chapa de aço.
Entretanto, para reduzir o teor de N para ser menor que 0,0005%, são necessários custos excessivos.
Consequentemente, o limite inferior do teor de N é preferivelmente 0,0005%. 15 Na modalidade, em adição às composições descritas acima, pa- ra fixar o C e o N no aço como carbonetos e nitretos, Nb pode também ser adicionado sob a adição de Ti descrita acima, para fixar C e N no aço como um composto adicional.
Para apresentar suficientemente o efeito de fixação de C e N devido à adição de Nb, a adição de uma quantidade igual a ou - 20 maior que 0,002% de Nb é preferível, e conter uma quantidade igual a ou maior que 0,005% de Nb é mais preferível.
Quando é adicionado mais de " 0,10% de Nb, o efeito de fixação de C e N é reduzido.
Consequentemente, para suprimir os custos de aditivos de ligas, é preferível que o limite superior do teor de Nb seja 0,10%. Para limitar um aumento na temperatura de recris- 25 talização da chapa de aço e garantir a produtividade de uma linha de produ- ção de galvanização por imersão a quente, é mais preferível que o teor de Nb seja igual a ou menor que 0,050°6. Na modalidade, como um composto adicional para melhorar a capacidade de trabalho secundário, 0,0001 a 0,003% de B podem estar con- 30 tidos na chapa de aço. lsto é, para melhorar suficientemente a capacidade de trabalho secundário, é preferível que o teor de b seja igual a ou maior que 0,0001%. Quando é adicionado mais de 0,003% de B, pode ser o caso em que o efeito de melhorar a capacidade de trabalho secundário seja redu- zido e assim a capacidade de conformação é diminuida.
Consequentemente, quando B é adicionado, é preferivel que o teor de b seja igua) a ou menor " que 0,003%. Particularmente, quando é necessária uma alta capacidade de 5 , estampagem profunda, é mais preferível que o teor de B seja igual a ou mennor que 0,0015%. Na modalidade, o teor de O (oxigênio) na chapa de aço não é " particularmente Iimitado.
Entretanto, pode haver o caso em que o O gera uma inclusão à base de óxido e assim reduz a capacidade de conformação e - 10 a resistência à corrosão do aço.
Consequentemente, é preferível que o teor de O seja igual a ou menor que 0,007%. É preferível um teor menor de O em vista da capacidade de conformação e da resistência à corrosão do aço.
Em adição, com o propósito de também melhorar a resistência à corrosão e a capacidade de trabalho a quente da própria chapa de aço, ou 15 como impureza inevitável de materiais auxiliaries tais como sucata, a chapa de aço na modalidade pode conter, em adição às composições acima men- cionadas, outros elementos de liga.
Como elementos de ligas, há Cu, Ni, Cr, Mo, W, Co, Ca, Y, Ce, La, Nd, Pr, Sm, V, Zr, Ta, Hf, Pb, Sn, Zn, Mg, As, Sb, é Bi.
Por exemplo, quando o teor total de tais outros elementos de Iiga é i- - 20 gual a ou menor que 1°/0 (incluindo 0°/0), a capacidade de conformação da chapa de aço é suficiente.
Portanto, quando uma quantidade igual a ou me- nor que 1°/j dos outros elementos de liga é incluida na chapa de aço, tal ca- so não é excluído do escopo da presente invenção.
É preferível que o valor-r da chapa de aço de carbono ultrabaixo 25 seja 1,6 a 2,2. Quando o valor-r é igual a ou maior que 1,6, uma anisotropia plástica suficiente é apresentada, e assim uma capacidade de estampagem profunda da própria chapa de aço é boa.
Consequentemente, é preferivel que o valor-r seja igual a ou maior que 1,6. Em adição, em consideração dos custos necessários para produção e às dificuldades da produçao industrial, o 30 valor-r pode ser igual a ou menor que 2,2. Por outro lado, em uma chapa de aço de alta resistência, o teor de C contido no aço é geralmente alto, e assim a deformação em torno das fases duras incluldas no aço é irregular, de forma que é difícil obter um va- lor-r alto. Como método para melhorar a capacidade de estampagem pro- funda e a capacidade de conformação de uma chapa de aço que tenha tal " valor-r baixo, é eficaz formar a camada de óxido composto 5 de Mn, Zn e P 5 . na camada galvanizada e recozida 2, Pela formação da camada de óxido composto 5 de Mn, Zn e P na chapa de aço galvanizada e recozida de alta resistência, a chapa de aço de alta resistência pode ser usada para um " componente que tenha uma forma complexa e que não podia ser aplicada com uma chapa de aço de alta resistência até hoje.
N 10 Especificamente, é preferível usar uma chapa de aço contendo, em °/0 em massa, uma quantidade de mais de 0,0O4°/o e igual a ou menor que 0,3% de C, uma quantidade igual a ou maior que 0,001% e igual a ou menor que 2°/0 de Si, uma quantidade igual a ou maior que 0,01% e igual a ou menor que 4,0°/o de Mn, uma quantidade igual a ou maior que 0,001% e 15 igual a ou menor que 0,15% de P, uma quantidade igual a ou menor que 0,015% de S, uma quantidade igual a ou maior que 0,001% e igual a ou me- nor que 2°6 de Al, uma quantidade igual a ou maior que 0,0005% e igual a ou menor que 0,004% de N, e um saldo composto de Fe e as inevitáveis im- purezas. - 20 Conforme descrito acima, a razão da faixa preferivel de cada composto na chapa de aço de alta resistência ser limitada é como segue. C é um elemento que aumenta a resistência do aço, e é preferí- vel que mais de 0,004% de C esteja contido com o propósito de aumentar a resistência à tração da chapa de aço. Como a quantidade de C adicionada é 25 aumentada, a razão da estrutura dura na chapa de aço é aumentada, e a resistência é também aumentada, de modo que uma maior quantidade adi- cionada de C é preferlvel. À medida que a quantidade adicionada de C é amentada, a razão da estrutura dura na chapa de aço é aumentada, e a re- sistência é também aumentada, de forma que uma maior quantidade adicio- 30 nada de C é preferivel. Entretanto, para garantir a capacidade de conforma- ção, o limite superior do teor de C e preferivelmente 0,3°/), e mais preferi- velmente 0,2%.
Si é um elemento que aumenta a resistência sem diminuir signi- ficativamente a capacidade de conformação, e particularmente o alongamen- to, da chapa de aço, e é preferível que uma quantidade igual a ou maior que " 0,O01°/o de Si seja adicionada. Em adição, com um aumento no teor de Si, a 5 resistência é aumentada, e assim a ductillidade é diminuída. Particularmen- . te, quanto o teor de Si é maior que 2,0°/o, o efeito de aumentar a resistência é saturado, e ocorre apenas uma diminuição na ductilidade, Consequente- " mente, para aumentar a resistência e garantir a ductilidade, é preferível que o limite superior do teor de Si seja 2,0%. Em consideração ao equilíbrio entre 10 " a resistência e a ductilidade, é preferível que o teor de Si seja igual a ou maior que 0,1% e igual a ou menor que 2,Õ°/o. Mn é adicionado para aumentar a resistência da chapa de aço.
Entretanto, quando o teor de Mn é excessivo, ocorrem facilmente fraturas na placa, e a capacidade de soldagem por pontos também deteriora. Conse- 15 quentemente, o limite superior do teor de Mn é preferivelmente 4,Ó°/o, e mais preferivelmente 3,0%. Em adição, como o teor de Mn é reduzido, uma me- lhor capacidade de conformação é exibida. Entretanto, para limitar o teor de Mn para ser menor que 0,01%, são consumidos custos de refino extrema- mente altos. Consequentemente, é preferivel que o limite inferior do teor de - 20 Mn seja 0,01%. Em adição, para obter uma chapa de aço tendo tanto resis- tência quanto capacidade de conformação, tal como uma chapa de aço com estrutura composta, é preferível que o teor de Mn seja igual a ou maior que 1 ,5°/,. P é adicionado como um elemento que aumenta a resistência 25 sem diminuir significativamente a capacidade de conformação e, particular- mente, o alongamento da chapa de aço. Aqui, quando P é adicionado ex- cessivamente, ocorre a fragilização intergranular devido à segregação inter- granular e à deterioração da capacidade de soldagem. Consequentemente, é preferível que a faixa adequada do teor de P seja igual a ou menor que 30 0,15%. Para reduzir o teor de P para ser menor que 0,001% são consumidos custos de refino extremamente aitos. Consequentemente, é preferível que o limite inferior do teor de P seja 0,001%. Em termos de equilíbrio entre resis-
tência, capacidade de conformação e custos, é mais preferivel que o teor de pseja 0,02aO.1°6. S é um elemento que diminui a capacidade de trabalho a quente " e a resistência à corrosão do aço.
Consequentemente, é preferivel um me- 5 , nor teor de S.
Portanto, é preferível que o limite superior do teor de S seja 0,015%. Em adição, é mais preferivel que o teor de S seja igual a ou menor que 0,010%. Aqui, para reduzir o teor de S no aço de baixo carbono (aço de " alta resistência), são consumidos altos custos de refino.
Em adição, tendo em vista a capacidade de conformação e a aderência do revestimento, não 10 há necessidade de reduzir excessivamente o teor de S.
Consequentemente, o teor de S pode ser reduzido a um nível necessário para as propriedades da chapa de aço tais como capacidade de trabalho a quente e resistência à corrosão.
Al acelera a formação de ferrita em uma estrutura de aço e as- 15 sim melhora a ductilidade.
Entretanto, quando o Al é adicionado excessiva- mente, o efeito acima descrito é saturado, e a quantidade de inclusões se torna muito alta, de forma que a capacidade de expansão de furo é deterio- rada.
Consequentemente, é preferível que o limite superior do teor de Al seja 2,Ô°/o.
O limite inferior do teor de Al não é particularmente limitado.
Uma vez - 20 que é difícil limitar o teor de AI para ser menor que 0,0005%, o limite inferior do teor de Al deve ser 0,0005°6. Em adição, para se aplicar Al como material desoxidante, o limite inferior do teor de Al deve ser igual a ou maior que 0,001%. N forma nitretos brutos e deteriora a capacidade de aglutinação 25 e a capacidade de expansão de furo.
Consequentemente, há a necessidade de suprimir o teor de N.
Especificarnente, para suprimir a formação de nitre- tos brutos e garantir a capacidade de aglutinação e a capacidade de expan- são de furo, é preferível que a faixa do teor de N seja igual a ou menor que 0,004%. Além disso, N é uma causa da geração de bolhas de gás na solda- 30 gem, de forma que uma menor quantidade de N é preferível.
O limite inferior do teor de N não influencia o efeito da invenção, e assim não é particular- mente limitado.
Quando o teor de N é menor que 0,0005%, pode ser o caso em que os custos de produção são aumentados significativamente.
Conse- quentermente, o limite inferior do teor de N pode ser 0,0005°/o.
Em adição, com o propósito de também melhorar a resistência à " corrosão e a capacidade de trabalho a quente da própria chapa de aço, ou 5 _ como inevitáveis impurezas de materiais auxiliares tais como sucata, a cha- pa de aço de alta resistência na modalidade pode conter, assim como os compostos acima mencionados, outros elementos de liga- Como elemenbtos " de liga, há Ti, Nb, B, Cu, Ni, Cr, Mo, W, Co, Ca, Y, Ce, La, Nd, Pr, Sm, V, Zr, Ta, Hf, Pb, Sn, Zn, Mg, As, Sb, e Bi.
Por exemplo, quando o teor total de tais
10 outros elementos de liga é igual a ou menor que 1°6 (incluindo 0°/0), a capa- cidade de conformação da chapa de aço é suficiente.
Portanto, quando uma quantidade igual a ou menor que 1°/0 dos outros elementos de liga acima mencionados é incluída na chapa de aço, a chapa de aço não sai do escopo da presente invenção. 15 A chapa de aço 1 (chapa de aço base) conforme a modalidade pode ser produzida aplicando-se um processo de produção típico para uma chapa de aço Iaminada a quente (tira a quente) ou uma chapa de aço Iami- nada a frio (tira a frio). A chapa de aço 1 conforme a modalidade, que é quaiquer uma entre uma chapa de aço laminada a frio e uma chapa de aço
- 20 laminada a quente, apresenta suficientemente o efeito de aumentar a capa- cidade de estampagem profunda, e assim não é grandemente mudada pela " história (processo de produção) da chapa de aço.
Em adição, quanto às condições de produção tais como condições de laminação a quente, condi- ções de laminação a frio, e condições de recozimento, condições predeter-
25 minadas podem ser selecionadas em resposta às dimensões da chapa de aço 1 e à resistência necessária.
O efeito vantajoso do aumento da capaci- dade de estampagem profunda ou similar não é comprometido pelas condi- ções de produção tais como a condição de laminação a quente, a condição de laminação a frio e a condição de recozimento. 30 Além disso, a espessura da chapa de aço 1 não resulta em limi- tações da modalidade.
Uma chapa de aço tendo uma espessura que seja tipicamente permitida pode ser aplicada na modalidade.
O método de conformação da camada galvanizada não é parti- cularmente Iimitado. Por exemplo, para formar a camada galvanizada por imersão a quente, pode ser aplicada uma galvanização típica por imersão a " quente usando um sistema de forno de não oxidação ou um sistema total- 5 mente radiante. Em adição, as condições de ligação não são particularmente limitadas. Nas condições de ligação, por exemplo, faixas de uma temperatu- ra de tratamento de 460 a 600 °C e um tempo de tratamento de 10 a 90 se- " gundos são adequados em operações práticas. A chapa de aço galvanizada e recozida após ser submetida à li- lO gação é submetida à laminação de "skin pass" com o propósito de suprimir a geração de nervuras de distensão. Na laminação de "skin pass", a porção protuberante 23 que é uma porção da superficie galvanizada e recozida é submetida à deformação compressive por um cilindro de laminação, e con- forme ilustrado na figura 1B, a porção plana 3 é formada na porção protube- 15 rante 23 que é parte da superflcie galvanizada e recozida. Além disso, uma parte com recesso que é uma porção da superfície galvanizada e recozida não é submetida à deforrnação compressiva, e assim permanence na sLlper- fície galvanizada e recozida como a porção áspera 4. Para permitir que a ra- zão de área da porção plana 3 na superfície galvanizada e recozida seja igual - 20 a ou maior que 1O°/j, é preferível que um cilindro tendo um diâmetro de traba- lho de igual a ou menor que 700 mm seja usado para executar a laminação de
F "skin pass" a uma razão de alongamento de igual a ou maior que 0,3%. A razão de área da porção plana é determinada de acordo com a quantidade de redução de laminação por unidade de área. Entretanto, a 25 quantidade de redução de laminação por unidade de área é reduzida à me- dida que o diâmetro do cilindro de trabalho é aumentado sob uma força de Iaminação constante. Consequentemente, quando o diâmetro do cilindro de trabalho é maior que 700 mm, é necessária uma alta força de laminação pa- ra obter uma razão de área almejada, e assim a qualidade da chapa de aço 30 galvanizada e recozida deteriora. Portanto, é preferivel que o diâmetro do ciiindro de trabalho seja igual a ou menor que 700 mm. Em adição, à medida que o diâmetro do cilindro de trabalho é reduzido, a quantidade de redução de laminação por unidade de área é aumentada, e assim a porção plana que tem uma maior razão de área pode ser obtida sob a mesma força de lamina- ção.
Consequentemente, um menor diâmetro do cilindro de trabalho é prefe- rível, e um diâmetro do cilindro de trabalho igual a ou menor que 600 mm é 5 mais preferível.
Da mesma maneira, para obter a porção plana 3 tendo uma ra- zão de área igual a ou maior que 1O°/o, é preferível que a razão de alonga- " mento (na laminação de "skin pass", para aumentar a precisão da espessura " da chapa, a razão de alongamento é usada em vez da razão de redução de 10 . Iaminação como grau de deformação) seja igual a ou maior que 0,3%. Por outro lado, quando a razão 2R/t do diâmetro do cilindro de trabalho (2R) para a espessura (t) de uma tira de aço (a chapa de aço gal- va'nizada e recozida) é menor que 400, um perfil de superfície desejado não pode ser obtido.
Portanto, o diâmetro do cilindro de trabalho é ajustado para 15 serigual a ou maior que 300 mm.
Em adição, quando a razão de alongamento é muito alta, o ma- terial da chapa de aço galvanizada e recozida deteriora, de forma que é pre- ferível que a razão de alongamento seja igual a ou menor que 2,Ó°/o.
O tipo de cilindro não é particularmente Iimitado.
Para obter fa- - 20 cilmente uma superficie galvanizada e recozida plana, é usado preferivel- mente um cilindro brilhante em vez de um cilindro fosco.
Particularmente, " quando é usado um cilindro brilhante tendo uma aspereza menor que 0,5 µm, uma porção plana 3 tendo uma aspereza de superfície Ra menor que 0,5 µm pode ser facilmente produzida.
Consequentemente, um cilindro bri- 25 lhante tendo uma aspereza menor que 0,5 µm é mais preferivelmente usado.
Posteriormente, a camada de óxido composto 5 de Mn, Zn e P é formada na superfície (uma superfície ou todas as superficies) da camada galvanizada e recozida, Para formar a camada de óxido composto 5 confor- me a configuração, permanganato de potássio e pelo menos um entre ácido 30 fosfórico, ácido fosforoso e ácido hipofosforoso são combinados com o líqui- do de tratamento, e o líquido de tratamento resultante pode ser deixado rea- gir com a chapa de aço galvanizada e recozida.
Devido à reação entre a
SZXN chapa de aço galvanizada e recozida e o líquido de tratamento, ocorrem a dissolução de Zn e a reducão de íons de permanganato, e assirn o pH na 3 interface da reação aumenta rapidamente.
Uma película contendo principal- mente óxido de Mn ou hidróxido de Mn é formada na interface de reação, o 5 pH na interface de reação é diminuído devido à formação da pelicula, e a película formada é hidrolizada.
Devido à hidrólise, o óxido de Mn ou o hidró- xido de Mn é mudado em fosfato, fosfito ou hipofosfito tendo uma soIubilida- " de menor, e a película é reformada.
Essa repetição (ciclos de reação de dis- " solução, redução e hidrólise, ou similares) ocorre dentro de um curto tempo 10 obtendo-se assim a camada de óxido composto 5 de Mn, Zn e P.
Em adição, para executar a aplicação do líquido de tratamento, pode ser usado um cilindro revestidor.
Em comparação com um método de aplicação típico diferente, quando é executada a aplicação usando um cilin- dro revestidor, a instalação de um equipamento de aplicação é fácil e requer 15 um custo baixo.
Em adição, o ajuste para aplicação de uma quantidade ade- quada do líquido de tratamento para alcançar uma dktribuição adequada de superfície pode ser executada com precisão e com facilidade.
Em adição, após a aplicação do Iíquido de tratamento, um processo de lavagem e remo- ção do líquido de tratamento remanescente ou similar não é necessariamen- - 20 te preciso.
Em adição, logo após a aplicação do líquido de tratamento, a rea- ção entre o Iíquido de tratamento e a superfície da camada galvaniz-ada é iniciada, de forma que a reação possa ser terminada dentro de um tempo curto.
Em adição, uma vez que urn processo tal como lavagem não é neces- sariamente preciso, o composto aquoso de P pode facilmente permanecer 25 na camada de óxido composto 5. Nesse caso, ajustando-se o líquido de tra- tamento e as condições de reação, a quantidade residual do composto a- quoso de P pode ser ajustada com precisão.
Em um método de produção da chapa de aço galvanizada e re- cozida conforme a modalidade, por exemplo, cilindros revestidores conforme 30 ilustrado nas figuras 2A, 2B, 3A, e 3B podem ser usados para aplicar trata- mento liquido.
O cilindro revestidor 20 da figura 2A inclui uma parte de re- tenção da solução 21 no centro da sua direção longitudinal.
A parte de re-
tenção da solução 21 é configurada enrolando-se, por exemplo, um forro de borracha em torno do membro da base cillndrica.
Na parte de retenção da sotução 21, uma pluralidade de peças de contato de aço 23 (porção protube- rante) é alinhada a inteNajos iguais ao longo da sua direção longitudina!. A
5 peça de contato de aço 23 corresponde a uma parte mais externa de uma direção radial na parte de retenção da solução 21. Uma porção em recesso 24 é formada entre as peças de contato de aço 23 que são adjacentes ao " longo da direção longitudinal do cilindro revestidor 20. À medida que a parte " de retenção da solução 21 entra em contato com o líquido de tratamento co-
lO locado em uma panela revestidora que não é mostrada, o líquido de trata- mento é anexado à parte de retenção da solução 21. Aqui, a quantidade do líquido de tratamento anexada ao cilindro revestidor 20 não é uniforme ao longo da direção longitudinal, e uma quantidade maior do líquido de trata- mento é anexada à vizinhança da porção em recesso 24 do que à vizinhan-
15 ça da parte de contato de aço 23. O cilindro revestidor 20 ao qual o líquido de tratamento é anexa- do é prensado por uma chapa de aço (tira) a uma pressão de mordida pres- crita enquanto gira em torno de seu eixo.
Simultaneamente, a chapa de aço é transportada até um lado posterior.
Aqui, cada peça de contato de aço 23
- 20 do clindro revestidor 20 entra em contato com a chapa de aço, e assim o lí- quido de tratamento de toda a parte de retenção da solução 21 é aplicado à " chapa de aço.
Quando a vizinhança de uma parte da superfície da chapa de aço que entra em contato com a peça de contato de aço 23 é referida como 25 a primeira parte aplicada, uma pluralidade das primeiras partes aplicadas, cada uma em forma de tira, é distribuída ao longo da direção de transporte da chapa de aço em uma forma de tira.
Em adição, uma segunda parte apli- cada é formada na superfície da chapa de aço entre as primeiras partes a- plicadas.
O líquido de tratamento anexado à vizinhança da porção em reces- 30 so 24 do cilindro revestidor 20 é aplicado à segunda parte aplicada.
Ajustan- do-se a pressão de mordida do cilindro revestidor 20, os tamanhos das pri- meira e segunda partes aplicadas e a quantidade de líquido de tratamento aplicada a cada parte aplicada podem ser ajustados- Em adição, para ajustar a quantidade do líquido de tratamento aplicada, por exemplo, pode ser ajus- tada a Iargura ou a profundidade da porção em recesso 24 do cilindro reves- tidor 20. 5 A figura 3A ilustra um cilindro revestidor 30 de outra modalidade. O cilindro revestidor 30 tem uma parte de retenção da solução 31 na parte central da direção longitudinal. A parte de retenção da solução 31 é formada, " por exemplo, executando-se um processo de cortar sulcos na superfície de ". um corpo principal cilíndrico do cilindro revestidor ao longo da direção axial a 10 intervalos iguais de uma direção circunferencial. A figura 3B é uma vista de seção transversal tomada ao longo da superfície A-A que é perpendicular à direção axial do cilindro revestidor
30. Como resultado do propcesso de corte de sulcos, uma pluralidade de peças de contato de aço 33 (porções de recesso) é alinhada a intervalos i- 15 guais na superfície da parte de retenção da solução 31 do cilindro revestidor 30 ao longo da direção circunferencial. Uma porção em recesso 34 é forma- da entre as partes de contato de aço 33 que são adjacentes na direção cir- cunferencial. Como no caso em que é usado o cilindro revestidor 30 da figura - 20 2A, a aplicação é executada a uma pressão de mordida prescrita. Quando a vizinhança de uma parte da superfície da chapa de aço que entra em contato com as partes de contato de aço 33 é referida co- mo uma primeira parte aplicada, uma pluralidade de primeiras partes aplica- das, cada uma em forma de tira, é distribuída em forma de uma faixa que é 25 perpendicular à direção de transporte da chapa de aço. Em adição, uma se- gunda parte aplicada é formada na superfície da chapa de aço entre as pri- meiras peças aplicadas. O líquido de tratamento anexado à vizinhança da porção em recesso 34 do cilindro revestidor 30 é aplicado à segunda parte aplicada. 30 Por exemplo, a largura da parte de contato de aço 33 ao longo da direção circunferencial é ajustada para 0,7 mm, a largura da porção em recesso 34 é ajustada para 0,3 mm, e a pressão de mordida é ajustada ade-
quadamente, de forma que o tamanho total da área na qual a quantidade anexada de P é igual a ou maior que 20 mg/m2 na camada mista do material de aço galvanizado e recozido possa ser cerca de 30°6 da área de superficie da camada mista. 5 Quando um dos cilindros revestidores 20 ou 30 é usado, geral- mente, em muitos casos, uma maior quantidade do líquido de tratamento é aplicada à segunda parte aplicada que a primeira parte aplicada.
Aqui, ajus- " tando-se a pressão de mordida, a profundidade do sulco, e a viscosidade do ' líquido de tratarnento, ao contrário do caso acima, pode ser feito o ajuste pa-
lO ra a aplicação de uma maior quantidade do Ílquido de tratamento à primeira parte aplicada que à segunda parte aplicada.
Em qualquer caso, uma aplica- ção de uma distribuição de concentração em uma forma de faixa substanci- almente regular é formada na superficie da chapa de aço.
E.m adição, a camada de óxido composto 5 de Mn, Zn e P pode 15 também ser formada na superfície da chapa de aço galvanizada e recozida por um método de contato tal como imersão ou apiicação ou um método ele- troquímico tal como eletrólise executada a uma densidade de corrente de 5 a 60 Ndm2. Em adição, conforme necessário, antes de formar um óxido inor- gânico (óxido composto), a chapa de aço galvanizada e recozida pode ser - 20 submetida a processamento por um método químico usando um alcali, um ácido, ou similar, ou um método físico usando uma escova ou similar.
Permitindo-se que uma quantidade adequada do composto a- quoso P no liquido de tratamento permaneça no óxido composto de Mn., Zn e P, torna-se possível formar uma camada rnista almejada do óxido compos- 25 to de Mn, Zn e P e o composto aquoso de P.
Além disso, após o galvannealing, ou após a formação da ca- mada mista do óxido colmposto de Mn, Zn e P e do composto aquoso de P, uma laminação de "skin pass" típica ou similar, pode ser executada- Coletivamente, a chapa de aço galvanizada e recozida 10 pode 30 ser produzida pelo método a seguir. lsto é, a chapa de aço 1 é submetida à galvanização por imersão a quente e à ligação para formar a camada galva- nizada e recozida 2 incluindo uma quantidade igual a ou maior que 0,O5°/o e igual a ou menor que 0,5% de Al e uma quantidade igual a ou maior que 6°/0 e menor que ou igual a 12% de Fe.
Após a laminação de "skin pass" a uma razão de alongamento igual a ou maior que 0,3%, a camada de óxido com- posto 5 de Mn, Zn e P é formada na superficie da camada galvanizada e re- 5 cozida 2 controlando-se o líquido de tratamento de forma que a camada de óxido composto 5 de Mn, Zn e P inclua uma quantidade igual a ou maior que 0,1 mg/m2 e igual a ou menor que 100 mg/m' de Mn, uma quantidade igual a " ou maior que 1 mg/m2 e igual a ou menor que 100 mg/m2 de P e a razão *" P/Mn é 0,3 a 50. Aqui, é preferível que a laminação de "skin pass" seja exe-
lO cutada para alcançar uma razão de alongamento igual a ou maior que 0,3°/o e igual a ou menor que 2,0°/o usando o cilindro tendo um diâmetro de traba- lho do clindro igual a ou maior que 300 mm e igual a ou menor que 700 mm.
Em adição, é preferível que o cilindro brilhante tendo uma aspereza menor que 0,5 µm seja usado na laminação de "skin pass". É preferível que o líqui
15 do de tratamento inclua permanganato de potássio e pelo menos um tipo de ácido fosfórico, ácido fosforoso e ácido hipofosforoso.
Além disso, é preferí- vei que o líquido de tratamento seja aplicado na superfície da camada gal- vanizada e recozida 2 usando-se um cilindro revestidor- Exemplos - 20 Doravante a chapa de aço galvanizada e recozida 10 conforme a modalidade e o seu método de produção serão descrito em detalhes em e- xemplos.
Exemplo 1 Uma placa tendo a colmposição da tabela 1 foi aquecida até 25 1150°C e submetida à laminação a quente a uma temperatura de acaba- mento de 910 a 930"C para produzir uma tira de aço laminada a quente de 4 mm, e a tira de aço laminada a quente foi enrolada a 680 a 720°C.
Após a execução da lavagem ácida na tira de aço laminada a quente, a Iaminação a frio foi executada para produzir uma tira de aço laminada a frio de 0,8 mm. 30 Além disso, usando-se um equipamento de galvanização contínua por imer- são a quente em um sistema de recozimento em linha, recozimento, galvani- zação por imersão a quente, e ligação foram executados na tira de aço lami-
nada a frio produzindo assim uma chapa de aço galvanizada e recozida.
Du- rante a galvannealing, a atmosfera de recozimento foi um gás misto de 5°/0 em volume de hidrogênio e 95°/o em volume de nitrogênio, a temperatura de recozimento foi 800 a 840 °C, e o tempo de recozimento foi 90 segundos. 5 Como banho de galvanização por imersão a quente, foi usado um banho de galvanização por imersão a quente tendo uma concentração efetiva de Al de 0,105% (concentração de Al que pode ser usada como metal) no banho, e a " quantidade anexada de zinco foi ajustada para 50 g/m2 usando-se um lava- : dor de gás.
Durante o aquecimento na ligação, o equipamento de aqueci- - 10 mento em um sistema de aquecimento por indução foi usado para executar a ligação a 440 até 550°C.
A chapa de aço galvanizada e recozida produzida foi cortada em uma pluralidade de chapas, e soluções de tratamento nas quais diferentes concentrações de permanganato de potássio e de ácido fosfórico foram apli- 15 cadas às chapas cortadas para reagir com a superfície galvanizada e reco- zida, produzindo assim cada amostra de teste.
O cilindro revestidor foi usado para aplicar os líquidos de tratamento, e a distribuição das quantidades ane- xadas de P foi mudada pela mudança do intervalo entre os sulcos do cilindro revestidor. - 20 Para obter °/) de Fe e °/) de Al na camada galvanizada e recozi- da, e a colncentração de P e a concentração de Mn na camada mista do ó- . xido composto de Mn, Zn, e P e o composto aquoso de P, a chapa de aço galvanizada e recozida foi dissolvida usando-se cloridrato incluindo um inibi- dor.
Nas amostras, foi executada a medição conforme um método lCP 25 (Plasma lndutivamente Acoplado). A amostra foi cortada em uma forma ten- do urn diâmetro de 50 mm de forma que a camada galvanizada e recozida foi dissolvida para ser usada para a medição- Uma quantidade de cada fase (fase rj, fase ç; e fase 1") na ca- mada galvanizada e recozida da chapa de aço galvanizada e recozida foi 30 avaliada pela medição da intensidade de difração de raio-x de cada fase pe- la difratometria de raio-x e usando a razão a razão (lq/lSi, lG/lSi, e Il"/lSi) da intensidade de difração de raio-x de cada fase para a intensidade de difração
~ -µy 22- "" ' =F-""&: ,í -"""' " "' g , W%- . ' XW & " ' "M " W' ' "' _· ' "G' de raio-x lSi de d=3,13 A de uma chapa padrão de pó de Si. Além disso, conforme descrito acima, a intensidade de difração de raio-x lq de d=1,237 Â foi usada para a fase rj, a intensidade de difração de raio-x IG de d=1,26 A foi usada para a fase G, e a intensidade de difração 5 de raio-x ir de d=1,222 À foi usada para a fase r. Em relação aos tipos de composto de P na camada mista da camada de óxido composto de Mn, Zn, e P e ao composto aquoso de P, a " existência de PO43" foi confirmada usando-se um método fósforo molibdênio m " azul para medir propriedades qualitativas. < 10 O teor do colmposto aquoso de P foi obtido pela imersão das amostras em água fervente por 30 minutos, e medindo-se a diferença entre as quantidades de aderência de P antes e depois da imersão. Um equipa- mento de medição de raio-x fluorescente foi usado para medir a quantidade anexada, e uma curva de calibração foi gerada previamente usando-se uma 15 amostra padrão. Uma área tendo um diâmetro de 20 mm foi medida em três pontos e um valor médio dos resultados foi usado como valor representativo. Uma distribuição das quantidades de aderência de P foi obtida medindo-se uma faixa de 10 x 10 mm usando-se um Microanalisador de Sonda Eletrônico (EPMA) tendo um diâmetro de sonda de 1 µm ou um CMA.
- 20 A quantidade de P anexada foi calculada a partir da intensidade de raio-x. Foi obtida uma área tendo uma quantidade anexada de P igual a ou maior " que 20 mg/m'. E esse valor foi dividido pela mediçào total da área, obtendo- se assim uma razão de área. Dez pontos arbitrários na amostra foram medi- dos, e o valor médio foi usado como um valor representativo. 25 A distribuição de P/Mn foi similarmente obtida medindo-se uma faixa de 10 x 10 mm usando-se um EPMA tendo um diâmetro de sonda de 1 µm. A quantidade de P anexada e a quantidade de Mn anexada foram obti- das a partir das intensidades de raio-x e foram calculadas áreas nas quais as suas razões são iguais a ou maiores que 3. A razão foi obtida dividindo- 30 se esse valor pela medida total da área. Dez pontos arbitrários na amostra foram medidos, e o valor médio foi usado como valor representativo. Em relação à capacidade de conformação, executando-se um teste TZP tendo as condições a seguir, um diâmetro de amostra na qual a margem de conformação T da fõrmula (1) a seguir se tornou 0 foi avaliada como razão de Iimitação de estampagem (LDR). Diârnetro da amostra (Do): 090 to 0125 mm 5 Tamanho da ferramenta: Diâmetro do punção (D0): 050 mm, raio do rebordo do punção: 5 mm Diâmetro do furo do molde: 051.6 mm, raio do rebordo do molde: 5 mm ^ BHF (força de retenção da amostra): : Na medição da carga de conformação (P): 25 KN m
10 Na medição da carga de fratura (Pf): 200 KN Òleo lubrificante: óleo resistente à ferrugem Valor avaliado: Tolerância de conformação T T=(PrP)/Pf (1) A capacidade de conformação foi comparada à razão de limita- 15 ção da estampagem de uma chapa de aço não tratada e avaliada mas clas- sificações a seguir.
No caso da classificação C e D, a capacidade de con- formação da amostra foi avaliada como Falha.
A: a razão de limitação de estampagem aumentada por igual a ou maior que 0,10 - 20 B: a razão de limitação de estampagem aumentada por igual a ou maior que 0,06 e menor que 0,10 " C: a razão de limitação de estampagem aumentada por igual a ou maior que
0,01 e menor que 0,06 D: a razão de limitação de estampagem aumentada por menos de 0,01 25 Um teste de aderência foi executado como segue: a amostra foi cortada em 150x25 mm, e um adesivo foi aplicado para ser aderido a uma área de aderência de 25M2.5 mm, o cozimento foi executado a 170 °C por 20 minutos, e posteriormente foi executado um teste de cisalhamento.
Como adesivo, foram usados um adesivo de construção à base de epóxi e um a- 30 desivo mástique à base de PVC e avaliados nas classificações a seguir.
A classificação D foi avaliada como falha na aderência.
A: esfoliação de interface na interface entre a camada galvanizada e recozi-
""'""'"+ ' " ·' 4 " m%-R=bE«'»=m=^,". "_é"·@iz, 40/57 da e a chapa de aço B: igual a ou maior que 90% de falha coesiva do adesivo, igual a ou menor que 1O°/o de esfoiiação de interface na interface entre a camada galvanizada e recozida e o adesivo 5 C: maior que 1O°/o e menor que 90%, maior que 1O°/o e menor que 9Õ°/o de esfoliação de interface na interface entre a camada galvanizada e recozida e o adesivo " D: igual a ou menor que 10% de falha coesiva do adesivo, igual a ou maior
N : que 90% de esfoliação de interface na interface entre a camada galvanizada 10 e recozida e o adesivo. Os resul'tados do teste de aderência estão mostrados nas tabe- las 2 e 3. Nos n°' 1, 8, 14, 20, 26, 33, 39, 45, e 51, as razões da área na qual a quantidade anexada de P é igual a ou maior que 20 mg/m2 foram menores que a faixa da presente modalidade, de forma que o aumento da capacidade 15 de conformação foi insuficiente. Nos n°' 7, 13, 19, 25, 32, 38, 44, 50, e 56, as razões da área na qual a quantidade anexada de P é igual a ou maior que 20 mg/m2 foram maiores que a faixa da presente modalidade, de forma que uma redução na aderência pode ser obseNada. Produtos conforme a moda- lidade diferentes daqueles números puderam aumentar a capacidade de " 20 conformação sem diminuir a aderência.
Tabela 1 Sím- Componente quimico (°/0 em massa) bolo C Si Mn P S AI Ti Nb N IB A 0,0018 0,002 0,06 0,011 0,007 0,027 0,033 0,0022 0,0002 B 0,0006 0,002 0,06 0,010 0,004 0,048 0,024 0,0016 - C 0,0010 0,003 0,07 0,004 0,007 0,028 0,032 0,009 0,0017 - D 0,0009 0,006 0,03 0,005 0,004 0,032 0,011 0,027 0,0014 0,0004 E 0,0005 0,009 0,02 0,004 0,006 0,026 0,025 0,009 0,0018 - F 0,0025 0,004 0,11 0,010 0,006 0,031 0,029 0,01 0,0039 - G 0,0014 0,008 0,16 0,016 0,005 0,027 0,027 0,029 0,0014 - H 0,0018 0,130 0,05 0,009 0,006 0,027 0,021 0,038 0,0022 - I 0,0032 0,009 0,08 0,013 , 0,007 0,033 0,012 0,007 0,0042 -
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[Exemplo 2] Uma placa tendo uma composição do SÍmbolo C da tabela 1 foi
Y aquecida até 1150°C e submetida à laminação a quente a uma temperatura de acabamento de 910 a 930°C para produzir uma tira de aço laminada a 5 .. quente de 4 mm, e a tira de aço laminada a quente foi enrolada a 680 a 720°C. Após executar a lavagem ácida na tira de aço laminada a quente, foi executada a laminação a frio para produzir uma tira de aço laminada a frio de 0,8 mm. Posteriormente, usando-se um equipamento de galvanização continua por imersão a quente em um sistema de recozimento em Iinha, foi 10 produzida uma chapa de aço galvanizada e recozida. Durante a galvannea- ling, a atmosfera de recozimento foi uma atmosfera com um gás misto de 5°/0 em volume de hidrogênio e 95% em volume de nitrogênio, a temperatura de recozimento foi de 800 a 840°C, e o tempo de recozimento foi de 90 se- gundos. Como banho de galvanização por imersão a quente, foi usado um 15 banho de galvanização por imersão a quente tendo uma concentração efeti- va de Al de 0,105% no banho, e a quantidade anexada de zinco foi ajustada para 50 g/m2 usando um lavador de gás. Durante o aquecimento na ligação, o equipamento de aquecimento em um sistema de aquecimento por indução foi usado para executar a ligação a 440 a 550°C. " 20 A chapa de aço galvanizada e recozida produzida foi cortada em uma pluralidade de chapas cortadas, e soluções de tratamento nas quais a m concentração de permanganato de potássio e a concentração de ácido fos- fórico foram diferentes foram aplicadas às chapas cortadas para reagirem com a superfície galvanizada e recozida, produzindo assim cada amostra de 25 teste. O cilindro revestidor foi usado para aplicar os líquidos de tratamento, e uma distribuição da quantidade anexada de P foi trocada pela troca dos in- tervalos dos sulcos no cilindro revestidor. A °/) de Fe e a °/) de Al na camada galvanizada e recozida, a concentração de P e a concentração de Mn na camada de óxido composto 30 de Mn, Zn e P, e a espessura da camada de óxido composto de Mn, Zn e P foram medidas como no exemplo 1. Em relação aos tipos de compostos de P na camada de óxido composto de Mn, Zn e P, a existência de PO43" foi examinada usando-se um método de fosfato molibdênio Para as amostras nas quais PO43" não foi de-
tectado, a existência de oxoácido de fósforo foi detectada usando-se TOF- . SIMS Em relação aos tipos de compostos de P, quando PO4'" foi detectado
5 - usando-se o método de molibdênio fósforo, o composto de P foi determinado ser pO,3". Quando o PO,'" não foi detectado e o oxoácido de P foi detectado, o composto de P foi determinado ser PO32" ou PÕ2". lrj/lSi, lG/lSi, e T/lSi foram medidos como no exemplo 1. O teor do composto aquoso de P, a distribuição da quantidade anexada de P, e a
10 distribuição de P/Mn foram também medidas como no exemplo 1. A capaci- dade de estampagem profunda e a aderência foram avaliadas sob as mes- mas condições que no exemplo 1. Os resultados estão mostrados na tabela 4. No n° 63, a razão de área na qual a quantidade anexada de P é igual a ou maior que 20 mg/m2 foi
15 menor que a faixa da modalidade, de forma que o aumento da capacidade de conformação foi insuficiente.
No n° 68, a razão da área na qual a quanti- dade anexada de P é igual a ou maior que 20 mg/m2 foi maior que a faixa da modalidade, de forma que foi observada a redução na aderência.
Produtos conforme a modalidade de números diferentes daqueles puderam aumentar
"" 20 a capacidade de conformação sem diminuir a aderência.
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Exemplo 3 Uma pIaca tendo uma composição de Simbolo D da tabela 1 foi aquecida até 1150°C e submetida à laminação a quente a uma temperatura de acabamento de 910 a 930 °C para produzir uma tira de aço laminada a 5 . quente de 4 mm, e a tira de aço laminada a quente foi bobinada a 680 a 720 °C.
Após executar a lavagem ácida na tira de aço Iaminada a quente, foi e- xecutada a laminação a frio para produzir uma tira de aço laminada a frio de 0,8 mm.
Posteriormente, usando um equipamento de galvanização contínua por imersão a quente em um sistema com recozimento na linha, foi produzi- lO da uma chapa de aço galvanizada e recozida.
Durante o processo de gal- vannealing, a atmosfera de recozimento foi um gás misto de 5°/0 em volume de hidrogênio e 95°6 em volume de nitrogênio, a temperatura de recozimen- to foi de 800 a 840 °C, e o tempo de recozimento foi de 90 segundos.
Como banho de galvanização por imersão a quente, foi usado um banho de galva- 15 nização por imersão a quente tendo uma concentração efetiva de Al de 0,105%, e a quantidade anexada de zinco foi ajustada para 50 g/m2 usando-
se um lavador de gás.
Durante o aquecimento na ligação, o equipamento de aquecimento em um sistema de aquecimento por indução foi usado para e- xecutar a ligação a 440 a 550 °C. " 20 A chapa de aço galvanizada e recozida produzida foi cortada em uma pluralidade de chapas cortadas, e soluções de tratamento nas quais a concentração de permanganato de potássio e a concentração de ácido fos- fórico eram diferentes foram aplicadas às chapas cortadas para reagirem com a superfície galvanizada e recozida, produzindo assim cada amostra de 25 teste.
O cilindro revestidor foi usado para aplicar os tratamentos líquidos, e a distribuição da quantidade anexada de P foi mudada pela mudança do inter- valo dos sulcos do cilindro revestidor.
O °/) de Fe e o °/) de Al na chapa de aço galvanizada e recozida, a concentração de P e a concentração de Mn na camada de óxido composto 30 de Mn, Zn e P, e a espessura da camada de óxido composto de Mn, Zn e P foram medidas como no exemplo 1. Os tipos de compostos de P na camada de óxido composto de
- Mn, Zn e P foram medidos como no exemplo 2, hj/lSi, lG/lSi, e T/lSiforam medidos como no exemplo 1. O teor do composto aquoso de P, a distribuição da quantidade ·%
anexada de P, e a distribuição de P/Mn foram tambe.m medidas como no e- 5 - xemplo 1. A capacidade de estampagem profunda e a aderência foram a- valiadas sob as mesmas condições do exemplo 1. Os resultados estão mostrados na tabela 5. No n° 76, o °/) de Fe% na camada galvanizada e recozida e lG/lSi não estavam nas faixas des- lO sa modalidade, provocando uma avaliação da resistência à descamação como falha.
M adição, no n° 79, o °/) de Fe na camada galvanizada e recozi- da e T/lSi não estavam nas faixas da modalidade, provocando uma avalia- ção da resistência à pulverização como falha.
Produtos conforme a modali- dade com números diferentes daqueles puderam aumentar a capacidade de
15 conformação sem diminuir a aderência.
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Exemplo 4 Uma placa tendo a composição da tabela 6 foi aquecida até 1150°C e submetida à laminação a quente a uma temperatura de acaba- mento de 910 a 930°C para produzir uma tira de aço laminada a quente de 4 5 - mm, e a tira de aço laminada a quente foi bobinada a 500 a 600 °C.
Após a execução da lavagem ácida na tira de aço laminada a quente, foi executada a laminação a frio para produzir uma tira de aço laminada a frio de 0,8 mm.
Posteriormente, usando-se um equipamento de galvanização continua por imersão a quente em um sistema com recozimento na Iinha, foi produzida 10 uma chapa de aço gaivanizada e recozida.
Durante o processo de galvan- nealing, a atmosfera de recozimento foi um gás misto de 5°/0 em volume de hidrogênio e 95% em voiume de nitrogênio, a temperatura de recozimento foi de 800 a 840 °C, e o tempo de recozimento foi de 90 segundos.
Como banho de galvanização por imersão a quente foi usado um banho de galva- 15 nização por imersão a quente tendo uma concentração efetiva de Al de 0,103% no banho, e a quantidade de zinco anexada foi ajustada para 50 g/m2 usando-se um lavador de gás.
Durante o aquecimento na ligação, o equipamento de aquecimento em um sistema de aquecimento por indução foi usado para executar a Íigação a 440 a 550 °C. " 20 A chapa de aço galvanizada e recozida produzida foi cortada em uma pluralidade de chapas cortadas, e soluções de tratamento nas quais a concentração de permanganato de potássio e a concentração de ácido fos- fórico foram variadas foram aplicadas para reagirem com a superfície galva- nizada e recozida, produzindo assim as amostras de teste.
O cilindro reves- 25 ' . tidor foi usado para aplicar os Iíquidos de tratamento, e a distribuição da quantidade anexada de P foi mudada mudando-se o intervalo dos sulcos do cilindro revestidor.
O °/0 de Fe e o °/0 de Al na chapa de aço galvanizada e recozida, a concentração de P e a concentração de Mn na camada de óxido composto 30 de Mn, Zn e P, e a espessura da camada de óxido composto de MN, Zn e P foram medidos como no exemplo 1. Os tipos de compostos de P na camada de óxido composto de
- Mn, Zn e P foram medidos como no exemplo 1. lq/lSi, lG/lSi, e ll"/lSi foram medidos como no exemplo 1. O teor do composto aquoso de P, a distribuição da quantidade anexada de P, e a distribuição de P/Mn foram também medidos como no e- 5 . xemplo 1. A capacidade de estampagem profunda e a aderência foram a- valiadas sob a mesma condição do exemplo 1. Os resultados estão mostrados na tabela 7. Nos n°' 81, 87, 93, e 99, as razões da área na qual a quantidade anexada de P é igual a ou maior 10 que 20 mg/m2 foram menores que a faixa da configuração, de forma que o aumento na capacidade de conformação foi insuficiente.
Nos n°" 86, 92, e 98, a razão da área na qual a quantidade ane- xada de P é igual a ou rnaior que 20 mg/m' foi maior que a faixa da modali-
dade, de forma que foi observada a redução na aderência.
Produtos confor- 15 me a modalidade diferentes desses números podem aumentar a capacidade de conformação sem diminuir a aderência Tabela 6 SÍmbolo Composição química (°/0 em massa)
C I Si I Mn I P ! S i Al I N J 0,07 0,43 I 2,18 0,011 0,002 0,035 0,0028
K 0,07 0,71 2,08 0,004 0,002 0,031 0,0030
L 0,07 1,14 1,95 0,007 0,003 0,037 0,0027
M 0,08 1,65 1,80 0,008 0,003 0,027 0,0035
N 0,18 0,94 2,77 0,018 0,004 0,037 0,0039
O 0,08 1,83 2,35 0,004 0,005 0,063 0,0030
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- APLICABILlDADE INDUSTRIAL De acordo com os aspectos da presente invenção, é possÍvel fornecer uma chapa de aço galvanizada e recozida que seja excelente tanto em capacidade de conformação quanto em resistência à esfoliação após a 5 . aderência.
LISTA DE REFERÊNCIAS 1 chapa de aço 2 camada galvanizada e recozida 3 porção plana 10 4 porção áspera 5 camada de óxido composto 10 chapa de aço galvanizada e recozida 20 cilindro revestidor 21 peça de retenção da solução 15 23 peça de contato de aço 24 porção em recesso 30 cilindro revestidor 31 peça de retenção da solução 33 peça de contato de aço " 20 34 porção em recesso

Claims (10)

t il j . U 1/5 i REIVINDICAÇÕES
1. Chapa de aço galvanizada e recozida, compreendendo: uma chapa de aço: uma camada galvanizada e recozida que é formada em pelo menos uma superfície da chapa de aço e inclui uma quantidade igual a ou 5 maior que 0,05% em massa e igual a ou menor que 0,5% em massa de Al, uma quantidade igual a ou maior que 6% em massa e igual a ou menor que 12% em massa de Fe, e opcionalmente uma quantidade igual a ou menor que 2°/0 em massa de pelo menos um elernento entre Pb, Sb, Si, Fe, Sn, Mg, Mn, Ni, Cr, Co, Ca, Cu, Li, Ti, Be, Bi, e elementos terras raras, e o saldo 10 sendo composto de Zn e as inevitáveis impurezas; e uma camada mista que é formada na superfície da camada gal- vanizada e recozida e inclui um óxido composto de Mn, Zn, e P e um com- . posto aquoso de P, em que o óxido composto inclui uma quantidade igual a ou maior 15¶ que 0,1 mg/m2 e igual a ou menor 100 mg/m' de Mn, uma quantidade igual a ou maior que 1 mg/m2 e igual a ou menor que 100 mg/m2 de P, e Zn, e tem uma razão P/Mn igual a ou maior que 0.3 e igual a ou menor que 50, e em que a camada mista inclui uma primeira parte aplicada e uma segunda parte aplicada, a quantidade anexada de P na segunda parte - 20 aplicada sendo maior que a quantidade anexada de P na primeira parte apli- cada, a quantidade anexada de P na segunda parte aplicada sendo igual a " ou maior que 20 rng/m2, e a área total de superfície da segunda parte aplicada é igual a ou maior que 20% e igual a ou menor que 80% da área de superfície da cama- 25 da mista.
2. Chapa de aço galvanizada e recozida, de acordo com a rei- vindicação 1, em que o tamanho total de uma área da camada mista na qual a razão P/Mn é igual a ou maior que 3 e igual a ou maior que i°/o e igual a ou menor que 50% da área de superfície da camada mista. 30
3. Chapa de aço galvanizada e recozida, de acordo com a reivindi- cação 1, em que a camada mista incui pelo menos um tipo de grupo ácido fos- fórico, um grupo de ácido fosforoso, e um grupo de ácido hipofosforoso.
4. Chapa de aço galvanizada e recozida, de acordo com a rei- vindicação 1, em que a razão do composto aquoso de P na camada mista é igual a ou maior que i°/o em massa e igual a ou menor que 5O°/j em massa-
5. Chapa de aço galvanizada e recozida, de acordo com a reivi- 5 dicação 1, em que, quando: a intensidade de difração de raio-x de d=3,13 de uma chapa pa- drão Si é definida como sendo lSi; a intensidade de difração de raio-x de d=1,237 da camada gal- vannelaed é definida como sendo lq; 10 a intensidade de difração de raio-x de d=1,26 da camada galva- nizada e recozida é definida como sendo IG; e a intensidade de difração de raio-x de d=1,222 da camada gal- + vanizada e recozida é definida como sendo ir, lq/lSisO,0006, 15 r l¢/lSizO,0005, e ll"/lSisO,004, são satisfeitas.
6. Chapa de aço galvanizada e recozida, de acordo com a rei- vindicação 1, em que a chapa de aço contém, em °/) em massa, - 20 uma quantidade igual a ou maior que 0,0001 a 0,004% de C; uma quantidade igual a ou maior que 0,001 e igual a ou menor " que 0,15% de Si; uma quantidade igual a ou maior que 0,01 e igual a ou menor que 1°/0 em massa de Mn; 25 uma quantidade igual a ou maior que 0,001 e igual a ou menor queO,1%de p; uma quantidade igual a ou menor que 0,015% de S: uma quantidade igual a ou maior que 0,001 e igual a ou menor queO,1%deAl; 30 uma quantidade igual a ou maior que 0,002 e igual a ou menor que 0,10% de Ti; uma quantidade igual a ou maior que 0,0005 e igual a ou menor que 0,0045% de N; e o saldo composto de Fe e as inevitáveis impurezas.
7. Chapa de aço galvanizada e recozida, de acordo com a rei- vindicação 6, em que a chapa de aço a chapa de aço também contém uma 5 quantidade igual a ou maior que 0,002% e igual a ou menor que 0,10% de Nb em massa.
8. Chapa de aço gaivanizada e recozida, de acordo com a rei- vindicação 6, em que a chapa de aço também contém uma quantidade igual a ou maior que 0,0001% e igual a ou menor que 0,003°/o de B em massa. 10
9. Chapa de aço galvanizada e recozida, de acordo com a rei- vindicação 1, em que a chapa de aço contém em °/) em massa: uma quantidade de mais de 0,004% e igual a ou menor que 0,3% de C; uma qantidade igua a ou maior que 0,0O1°/o e igua a ou menor 15 d que 2°/0 de Si: uma quantidade igual a ou maior que 0,01% e igual a ou menor que 4.0°/o de Mn; uma quantidade igual a ou maior que 0,001% e igual a ou menor queO,15%deP; - 20 uma quantidade igual a ou menor que 0,015°4 de S; uma qujantidade igual a ou menor que 2% de Al; b- uma quantidade igual a ou maior que 0,0005% e igual a ou mneor que 0,004% de N: e o saldo sendo composto de Fe e as inevitáveis impurezas 25
10. Chapa de aço galvanizada e recozida, de acordo com a rei- vindicação 1, em que a espessura da camada mista é igual a ou maior que 0,1 nm e menor que 10 nm.
11. Chapa de aço galvanizada e recozida, de acordo com a rei- vindicação 1, em que o óxido composto de Mn, Zn e P contém principalmen- 30 te um composto amorfo.
12. Chapa de aço galvanizada e recozida, de acordo com a rei- vindicação 1, em que a distribuição da concentração da aplicação formada na camada mista pela primeira parte aplicada e pela segunda parte aplicada tem a forma de uma faixa.
13. Chapa de aço galvanizada e recozida, de acordo com a rei- vindicação 1, em que a distribuição da concentração da aplicação formada 5 na camada mista pela primeira parte aplicada e pela segunda parte aplicada tem a fornía de uma faixa, a forma de faixa sendo ou perpendicular ou para- lela à direção de transporte da chapa de aço..
14. Método de produção de uma chapa de aço galvanizada e re- cozida compreendendo: 10 executar a galvanização por imersão a quente em uma chapa de aço; executar uma ligação e formar uma camada galvanizada e reco- zida incluindo uma quantidade igual a ou maior que 0,05% e igual a ou me- . nor que 0,5% de Al e uma quantidade igual a ou maior que 6°/0 e igual a ou 15'n menor que 12°/o de Fe; executar a laminação de "skin pass" a uma razão de alongamen- to igual a ou maikor que 0,3%; aplicar um líquido de tratamento em uma superfície da camada galvanizada e recozida usando um cilindro revestidor tendo protuberâncias e k 20 recessos em uma superfície, e permitindo que o líquido de tratamento reaja com a superfície imediatamente após a aplicação para formar urna camada " mista inclindo um óxido composto de Mn,. Zn e P e um composto aquoso de P, onde na formação de uma camada mista: 25 uma primeira parte aplicada é formada na camada rnista usando as protuberâncias do cilindro revestidor, e uma segunda parte é formada na camada mista usando os re- cessos do cilindro revestidor; a segunda parte aplicada tendo uma quantida- de anexada de P igual a ou maior que 20 mg/m2, a área de superfície da se- 30 gujnda parte aplicada sendo igual a ou maior que 2Õ°/o e igual a ou menor que 8Ô°/o da área de superfície da camada mista.
15. Método de produção de uma chapa de aço galvanizada e re-
m· 5/5 cozida, de acordo com a reivindicação 14, em qüe o tamanho total da se- gunda parte aplicada é ajustado pelo ajuste da forma das protuberâncias e dos recessos do cilindro revestidor e a pressão de mordida do cilindro reves- tidor.
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