ES2713752T3 - Procedimiento de preparación de una chapa revestida que comprende la aplicación de una solución acuosa que comprende un aminoácido y el uso asociado para mejorar la resistencia a la corrosión - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de preparación de una chapa (1) que comprende al menos las etapas de: - suministrar un sustrato de acero (3) donde al menos una cara (5) está revestida con un revestimiento metálico (7) que comprende al menos un 40 % en peso de zinc, - aplicación sobre la superficie exterior (15) del revestimiento metálico (7) de una solución acuosa que comprende un aminoácido seleccionado de entre alanina, arginina, ácido aspártico, cisteína, glutamina, lisina, metionina, prolina, serina, treonina y una mezcla de los mismos, donde cada aminoácido se encuentra en forma neutra o salina, donde la solución acuosa está libre de compuestos que comprenden un metal del grupo IIIB o del grupo IVB y el porcentaje de masa en extracto seco del aminoácido en forma neutra o salina o de la mezcla de aminoácidos en forma neutra o salina en la solución acuosa es mayor o igual a un 75 %, preferentemente mayor o igual a un 90 %.
Description
DESCRIPCION
Procedimiento de preparacion de una chapa revestida que comprende la aplicacion de una solucion acuosa que comprende un aminoacido y el uso asociado para mejorar la resistencia a la corrosion
[0001] La presente invention se refiere a una chapa que comprende un sustrato de acero que tiene dos caras, de las que al menos una esta revestida con un revestimiento metalico que comprende al menos un 40 % en peso de zinc, a su procedimiento de preparacion y al uso de un aminoacido para mejorar la resistencia a la corrosion de las chapas revestidas con revestimiento a base de zinc.
[0002] La invencion se refiere a una chapa de acero revestida. Antes de ser utilizadas, las chapas de acero revestidas se someten generalmente a diversos tratamientos superficiales.
[0003] La solicitud US 2010/0261024 describe la aplicacion de una solucion acuosa de glicina o acido glutamico en forma neutra o salina sobre una chapa de acero revestida con un revestimiento a base de zinc para mejorar la resistencia a la corrosion de la chapa.
[0004] La solicitud WO 2008/076684 describe la aplicacion sobre una chapa de acero revestida de zinc, sobre una chapa de acero electrocincada o sobre una chapa de acero galvanizada de una composicion de pretratamiento que consiste en una solucion acuosa que comprende un compuesto que comprende un metal del grupo IIIB (Sc, Y, La, Ac) o del grupo IVB (Ti, Zr, Hf, Rf) y un compuesto a base de cobre, por ejemplo, aspartato o glutamato de cobre, seguido de la aplicacion de una composition que comprende una resina filmogena y un compuesto a base de itrio. La adicion de cobre a una solucion que comprende un metal del grupo IIIB o del grupo IVB se describe como una mejora de la resistencia a la corrosion de la chapa.
[0005] La solicitud EP 2 458 031 describe la aplicacion sobre una chapa de acero galvanizado GI o galvanizado aleado GA de una solucion de tratamiento de conversion que comprende un compuesto (A) seleccionado entre los compuestos de titanio o de circonio solubles en agua y un compuesto organico (B) que puede ser particularmente glicina, alanina, asparagina, acido glutamico o acido aspartico en forma neutra o salina. De acuerdo con esta solicitud, el compuesto (A) forma sobre la chapa una pellcula de conversion que mejora la compatibilidad de la chapa con los revestimientos aplicados posteriormente tales como pinturas cataforeticas, y su resistencia a la corrosion. El compuesto (B) se describe como estabilizante del compuesto (A).
[0006] La solicitud US2014/0360630 describe un proceso de pretratamiento de superficies a base de zinc que se realiza antes de la aplicacion de un revestimiento anticorrosivo, que puede aplicarse en la fabrication de piezas de automoviles. Este procedimiento de pretratamiento es un procedimiento de “ferrizacion” mediante la formation de una capa homogenea de oxido de hierro y/o de hierro en la superficie para mejorar la resistencia a la corrosion.
[0007] Estas chapas de acero revestidas estan destinadas, por ejemplo, al sector de la automocion. Los revestimientos metalicos que estan compuestos principalmente de zinc han sido tradicionalmente utilizados por su buena protection contra la corrosion.
[0008] Uno de los objetivos de la invencion es proporcionar un procedimiento de preparacion de una chapa de acero revestida con un revestimiento metalico que comprende zinc que tiene mayor resistencia a la corrosion.
[0009] Para este proposito, la invencion se refiere a un procedimiento segun la reivindicacion 1.
[0010] El procedimiento tambien puede comprender las caracterlsticas de las reivindicaciones 2 a 14, tomadas por separado o combinadas.
[0011] La invencion tambien se refiere a una chapa segun la reivindicacion 15 a 17 y los usos segun las reivindicaciones 18 y 19.
[0012] La invencion se ilustrara ahora mediante ejemplos que se proporcionan solo con fines informativos, no limitativos y con referencia a la figura adjunta que es una vista esquematica seccional que ilustra la estructura de una chapa 1 obtenida a partir de un procedimiento segun la invencion.
[0013] La chapa 1 de la figura comprende un sustrato de acero revestido 3 sobre cada una de las dos caras 5 mediante un revestimiento metalico 7. Se observara que los espesores relativos del sustrato 3 y de los revestimientos 7 que lo cubren no se han respetado en la figura para facilitar la representation.
[0014] Los revestimientos 7 presentes en ambas caras 5 son analogos y solo uno sera descrito detalladamente mas adelante. En una variante (no representada) solo una de las caras 5 tiene un revestimiento metalico 7.
[0015] El revestimiento metalico 7 comprende mas del 40 % en peso de zinc, especialmente mas del 50 % en peso de zinc, preferentemente mas del 70 % en peso de zinc, mas preferentemente mas del 90 %, preferentemente mas del 95 %, preferentemente mas del 99 %. El complemento puede estar formado por los elementos metalicos Al, Mg, Si, Fe, Sb, Pb, Ti, Ca, Sr, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Ni o Bi, tomados por separado o en combinacion. La medida de la composicion de un revestimiento se realiza generalmente mediante la disolucion qulmica del revestimiento. El resultado obtenido corresponde a un contenido medio a lo largo de la capa.
[0016] El revestimiento metalico 7 puede comprender varias capas sucesivas de diferentes composiciones, comprendiendo cada una de estas capas mas del 40 % en peso de zinc (o mas, como se ha definido anteriormente). El revestimiento metalico 7 o alguna de sus capas constituyentes, tambien puede tener un gradiente de concentracion en un elemento metalico determinado. Cuando el revestimiento metalico 7 o alguna de sus capas constituyentes, tiene un gradiente de concentracion de zinc, la proporcion promedio de zinc en el revestimiento metalico 7 o en esta capa constituyente, es de mas del 40 % en peso de zinc (o mas, como se ha definido anteriormente).
[0017] Para realizar la chapa 1, se puede proceder, por ejemplo, de la siguiente manera.
[0018] El procedimiento puede comprender una etapa previa de preparation del sustrato de acero 3 que tiene dos caras 5, de las que al menos una esta revestida con un revestimiento metalico 7 que comprende al menos un 40 % en peso de zinc. Se utiliza un sustrato de acero 3 obtenido, por ejemplo, mediante lamination en caliente y despues en frlo. El revestimiento metalico 7 que comprende mas del 40 % en peso de zinc se puede depositar sobre el sustrato 3 mediante cualquier procedimiento de deposition conocido, en particular por electrocincado, deposito en fase de vapor (“physical vapor deposition", PVD en ingles), deposito por chorro de vapor sonico (“Jet Vapor Deposition", JVD en ingles) o galvanization por inmersion en caliente.
[0019] Segun una primera alternativa, el sustrato de acero 3 que tiene dos caras 5, de las que al menos una esta revestida por un revestimiento metalico 7 que comprende al menos un 40 % en peso de zinc se obtiene mediante electrocincado del sustrato de acero 3. La aplicacion del revestimiento puede tener lugar en una cara (la chapa 1 solo comprende un revestimiento metalico 7) o en ambas caras (la chapa 1 comprende entonces dos revestimientos metalicos 7).
[0020] Segun una segunda alternativa, el sustrato de acero 3 que tiene dos caras 5, de las que al menos una esta revestida por un revestimiento metalico 7 que comprende al menos un 40 % en peso de zinc, se obtiene mediante galvanizacion en caliente del sustrato de acero 3.
[0021] Generalmente, el sustrato 3 tiene la forma de una lamina que se desplaza en un bano para depositar el revestimiento metalico 7 mediante inmersion en caliente. La composicion del bano varla en funcion de si la chapa deseada 1 es una chapa de acero galvanizado GI (“galvanized steel sheet" en ingles), GA (aleada galvanizada o “galvannealed steel sheet" en ingles) o una chapa revestida con una aleacion de zinc y magnesio, una aleacion de zinc y de aluminio o una aleacion de zinc, magnesio y aluminio. El bano tambien puede contener hasta un 0,3 % en peso de elementos opcionales adicionales tales como Si, Sb, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Ni o Bi. Estos diferentes elementos adicionales pueden permitir en particular, la mejora de la ductilidad o la adherencia del revestimiento de metal 7 sobre el sustrato 3. El experto en la materia, que conoce sus efectos sobre las caracterlsticas del revestimiento metalico 7, sabra utilizarlos en funcion del objetivo complementario buscado. El bano puede contener, por ultimo, elementos residuales de los lingotes de alimentation o resultantes del paso del sustrato 3 por el bano, fuente de impurezas inevitables en el revestimiento metalico 7.
[0022] En una realization, el sustrato de acero 3 que tiene dos caras 5, de las que al menos una esta revestida con un revestimiento metalico 7 que comprende al menos un 40 % en peso de zinc es una chapa de acero galvanizado GI. El revestimiento metalico 7 es, por lo tanto, un revestimiento de zinc GI. Dicho revestimiento comprende mas de un 99 % en peso de zinc.
[0023] En otra realizacion, el sustrato de acero 3 que tiene dos caras 5, de las que al menos una esta revestida con un revestimiento metalico 7 que comprende al menos un 40 % en peso de zinc es una chapa de acero galvanizado Ga. El revestimiento metalico 7 es, por lo tanto, un revestimiento de zinc GA. Una chapa de acero galvanizado GA se obtiene mediante recocido (“annealing" en ingles) de una chapa de acero galvanizado GI. En este caso, el procedimiento comprende, por lo tanto, una etapa de galvanizado por inmersion en caliente del sustrato de acero 3, y luego una etapa de recocido. El recocido provoca la emision del hierro a partir del sustrato de acero 3 en el revestimiento metalico 7. El revestimiento metalico 7 de una chapa GA comprende normalmente entre un 10 % y un 15 % en peso de hierro.
[0024] En otra realizacion, el revestimiento metalico 7 es una aleacion de zinc y aluminio. El revestimiento metalico 7 puede comprender, por ejemplo, un 55 % en peso de aluminio, un 43,5 % en peso de zinc y un 1,5 % en peso de silicio, como el Aluzinc® vendido por ArcelorMittal.
[0025] En otra realizacion, el revestimiento metalico 7 es una aleacion de zinc y magnesio, que comprende preferentemente mas de un 70 % en peso de zinc. A los revestimientos metalicos que comprenden zinc y magnesio, en general, se hara referencia aqul con el termino de revestimientos de zinc-magnesio o ZnMg. La adicion de magnesio al revestimiento metalico 7 aumenta significativamente la resistencia a la corrosion de estos revestimientos, lo que puede permitir reducir su espesor o aumentar la garantla de protection contra la corrosion a lo largo del tiempo.
[0026] El revestimiento metalico 7 puede ser especialmente una aleacion de zinc, magnesio y aluminio, que comprende preferentemente mas de un 70 % en peso de zinc. A los revestimientos metalicos que comprenden zinc, magnesio y aluminio, en general, se hara referencia aqul con el termino revestimientos de zinc-aluminio-magnesio o ZnAlMg. La adicion de aluminio (normalmente del orden del 0,1 % en peso) a un revestimiento a base de zinc y magnesio permite tambien mejorar la resistencia a la corrosion y hacer que la chapa revestida sea mas facil de moldear. Por lo tanto, los revestimientos metalicos que comprenden principalmente zinc compiten en la actualidad con los revestimientos que comprenden zinc, magnesio y opcionalmente aluminio.
[0027] Normalmente, el revestimiento metalico de tipo ZnMg o ZnAlMg 7 comprende entre un 0,1 y un 10 % en peso, normalmente entre un 0,3 y un 10 % en peso, especialmente entre un 0,3 y un 4 % en peso de magnesio. Por debajo del 0,1 % en peso de Mg, la chapa revestida es menos resistente a la corrosion y por encima del 10 % en peso de Mg, el revestimiento de ZnMg o ZnAlMg se oxida demasiado y no se puede utilizar.
[0028] En el marco de la presente solicitud, cuando se describe un rango de numeros entre un llmite bajo y un llmite alto, se sobreentiende que estos llmites estan incluidos. Por ejemplo, un revestimiento que comprende un 0,1 % o un 10 % en peso de magnesio esta incluido cuando se utiliza la expresion “El revestimiento metalico 7 comprende entre un 0,1 y un 10 % en peso de magnesio”.
[0029] El revestimiento metalico del tipo ZnAlMg 7 comprende aluminio, normalmente entre un 0,5 y un 11 % en peso, especialmente entre un 0,7 y un 6 % en peso, preferentemente entre un 1 y un 6 % en peso de aluminio. Normalmente, la relation de masa entre magnesio y aluminio en el revestimiento metalico del tipo ZnAlMg 7 es estrictamente menor o igual a 1 , preferentemente estrictamente menor que 1 , y mas preferentemente estrictamente menor que 0,9.
[0030] La impureza inevitable mas comun presente en el revestimiento metalico 7 y que resulta del paso del sustrato por el bano es hierro, que puede presentarse en una cantidad de hasta un 3 % en peso, generalmente inferior o igual a 0,4 % en peso, normalmente entre un 0,1 y un 0,4 % en peso con respecto al revestimiento metalico 7.
[0031] Las impurezas inevitables de los lingotes de alimentation para los banos ZnAlMg, son generalmente el plomo (Pb), presente en una cantidad inferior al 0,01 % en peso con respecto al revestimiento metalico 7, el cadmio (Cd), presente en una cantidad inferior al 0,005 % en peso con respecto al revestimiento metalico 7 y el estano (Sn), presente en una cantidad inferior al 0,001 % en peso con respecto al revestimiento metalico 7.
[0032] Elementos adicionales seleccionados de entre Si, Sb, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Ni o Bi pueden estar presentes en el revestimiento metalico 7. El contenido en peso de cada elemento adicional es generalmente inferior a un 0,3 %.
[0033] El revestimiento metalico 7 tiene generalmente un espesor menor o igual a 25 pm y esta disenado convencionalmente para proteger el sustrato de acero 3 contra la corrosion.
[0034] Despues del deposito del revestimiento metalico 7, el sustrato 3 se centrifuga, por ejemplo, mediante boquillas que proyectan un gas a cada lado del sustrato 3.
[0035] El revestimiento metalico 7 se deja enfriar seguidamente de manera controlada para que se solidifique. El enfriamiento controlado del recubrimiento metalico 7 esta garantizado a una velocidad preferentemente mayor o igual a 15 ° C/s o incluso mayor que a 20 ° C/s entre el inicio de la solidification (es decir, cuando el revestimiento metalico 7 cae justo por debajo de la temperatura del llquido) y el final de la solidificacion (es decir, cuando el revestimiento metalico 7 alcanza la temperatura de solidus).
[0036] De manera alternativa, el centrifugado puede adaptarse para retirar el revestimiento metalico 7 colocado sobre una cara 5 de modo que solo una de las caras 5 de la chapa 1 sea revestida finalmente con un revestimiento metalico 7.
[0037] La lamina as! tratada se puede someter luego a una etapa llamada de skin-pass que permite trabajar el laminado en frlo y que le confiere una rugosidad que facilita su posterior moldeo.
[0038] La superficie exterior 15 del revestimiento metalico 7 se somete a una etapa de tratamiento superficial
que consiste en aplicar una solucion acuosa que comprende un aminoacido seleccionado de entre alanina, arginina, acido aspartico, cistelna, glutamina, lisina, metionina, prolina, serina, treonina y una mezcla de los mismos. Cada aminoacido puede estar en forma neutra o salina. En el contexto de la solicitud, un aminoacido es uno de los 22 aminoacidos proteinogenicos (isomero L) o uno de sus isomeros, particularmente sus isomeros D. El aminoacido es preferentemente un aminoacido L por razones de coste.
[0039] La invencion se apoya en el descubrimiento inesperado de que la aplicacion sobre la superficie exterior 15 del revestimiento metalico 7 de una solucion acuosa que comprende un aminoacido de la lista antes mencionada permite mejorar la resistencia a la corrosion de la chapa obtenida. Esta mejora no se aprecia independientemente del aminoacido utilizado. Por ejemplo, la resistencia a la corrosion no ha mejorado al aplicar la valina sobre una chapa revestida con un revestimiento metalico 7 que comprende al menos un 40 % en peso de zinc. Todavla no se ha presentado ninguna teorla para explicar por que algunos aminoacidos pueden mejorar la resistencia a la corrosion y no otros.
[0040] La solucion acuosa aplicada puede comprender un aminoacido seleccionado de entre alanina, arginina, acido aspartico, cistelna, glutamina, lisina, metionina, prolina, serina, treonina y una mezcla de los mismos, donde cada aminoacido se encuentra en forma neutra o salina.
[0041] La solucion acuosa aplicada puede comprender un aminoacido seleccionado de entre alanina, arginina, acido aspartico, glutamina, lisina, metionina, prolina, serina, treonina y una mezcla de los mismos, donde cada aminoacido se encuentra en forma neutra o salina. La solucion acuosa aplicada puede comprender en particular un aminoacido seleccionado de entre alanina, acido aspartico, cistelna, glutamina, metionina, prolina, serina, treonina y una mezcla de los mismos, donde cada aminoacido se encuentra en forma neutra o salina.
[0042] La solucion acuosa aplicada puede comprender, por ejemplo, un aminoacido seleccionado de entre alanina, acido aspartico, glutamina, metionina, prolina, serina, treonina y una mezcla de los mismos, donde cada aminoacido se encuentra en forma neutra o salina.
[0043] Preferentemente, en la primera alternativa en la que la chapa 1 es una chapa de acero electrocincado, el aminoacido de la solucion acuosa aplicada se selecciona de entre acido aspartico, cistelna, metionina, prolina y treonina y una mezcla de los mismos, donde cada aminoacido se encuentra en forma neutra o salina, particularmente de entre acido aspartico, metionina, prolina y treonina y una mezcla de los mismos, donde cada aminoacido se encuentra en forma neutra o salina.
[0044] Preferentemente, en la segunda alternativa en la que la chapa 1 es una chapa obtenida por galvanizacion en caliente del sustrato de acero 3, el aminoacido de la solucion acuosa aplicada se selecciona de entre alanina, arginina, glutamina, lisina, metionina, prolina, serina, treonina y una mezcla de los mismos, donde cada aminoacido se encuentra en forma neutra o salina. Por ejemplo, el aminoacido de la solucion acuosa aplicada se selecciona de entre alanina, glutamina, metionina, prolina, serina, treonina y una mezcla de los mismos, donde cada aminoacido se encuentra en forma neutra o salina.
[0045] Preferentemente, en la tercera alternativa en la que la chapa1 es indistintamente una chapa de acero electrocincada o una chapa obtenida por galvanizacion en caliente del sustrato de acero 3, el aminoacido de la solucion acuosa aplicada se selecciona de entre metionina, prolina y treonina y una mezcla de los mismos, donde cada aminoacido se encuentra en forma neutra o salina.
[0046] El aminoacido se selecciona especialmente de entre prolina en forma neutra o salina, cistelna en forma neutra o salina y una mezcla de las mismas. La prolina es particularmente efectiva para mejorar la resistencia a la corrosion. La cistelna permite ventajosamente determinar la cantidad de aminoacido depositado en la superficie gracias a su funcion de tiol, por ejemplo, mediante espectrometrla de fluorescencia X (SFX).
[0047] Preferentemente, el aminoacido se selecciona de entre prolina en forma neutra o salina, treonina en forma neutra o salina y una mezcla de las mismas. La prolina y la treonina no solo permiten mejorar la resistencia a la corrosion de la chapa sino tambien mejorar la compatibilidad de la superficie con un adhesivo y mejorar las propiedades tribologicas de la superficie de la chapa (lo que permite la correcta adaptation a su posterior moldeo, en particular por estampacion).
[0048] La mejora de la compatibilidad de la superficie de la chapa con un adhesivo puede implementarse, por ejemplo, realizando pruebas de traction en muestras de chapas metalicas ensambladas mediante un adhesivo y ocasionalmente envejecidas, hasta la ruptura del conjunto y midiendo la fuerza de traccion maxima y la naturaleza de la ruptura. Por ejemplo, la mejora de las propiedades tribologicas se puede demostrar midiendo el coeficiente de friction (p) en funcion de la presion de contacto (MPa), por ejemplo, de 0 a 80 MPa.
[0049] Es particularmente sorprendente que la treonina y/o la prolina permitan mejorar estas tres propiedades a la vez. En las condiciones probadas, los otros aminoacidos no permitieron una mejora de estas tres propiedades
en cualquier tipo de revestimiento metalico que comprenda al menos un 40 % en peso de zinc (en el mejor de los casos, los otros aminoacidos evidenciaron una mejora en dos de estas propiedades, pero no en las tres).
[0050] La solucion acuosa aplicada generalmente comprende de 1 a 200 g/l, en particular de 5 g/l a 150 g/l, especialmente de 5 g/l a 100 g/l, por ejemplo, de 10 a 50 g/l de aminoacido en forma neutra o salina o de mezcla de aminoacidos en forma neutra o salina. La mejora mas significativa en la resistencia a la corrosion del revestimiento metalico 7 de la chapa 1 se observo utilizando una solucion acuosa que comprendla de 5 g/l a 100 g/l, en particular de 10 a 50 g/l de aminoacido o de mezcla de aminoacidos.
[0051] La solucion acuosa aplicada comprende generalmente de 10 a 1750 mmol/l, especialmente de 40 mmol/l a 1300 mmol/l, normalmente de 40 mmol/l a 870 mmol/l, por ejemplo, de 90 a 430 mmol/l de aminoacido en forma neutra o salina o de mezcla de aminoacidos en forma neutra o salina. La mejora mas importante de la resistencia a la corrosion del revestimiento metalico 7 de la chapa 1 se observo utilizando una solucion acuosa que comprende de 40 mmol/l a 870 mmol/l, particularmente de 90 a 430 mmol/l de aminoacido o de mezcla de aminoacidos.
[0052] Por supuesto, la proporcion de masa y molar del aminoacido (o de cada uno de los aminoacidos cuando se utiliza una mezcla de aminoacidos) en la solucion acuosa no puede ser mayor que las proporciones correspondientes al llmite de solubilidad del aminoacido a la temperatura a la que se aplica la solucion acuosa. El porcentaje de masa en extracto seco del aminoacido en forma neutra o salina o de mezcla de aminoacidos en forma neutra o salina en la solucion acuosa es mayor o igual al 75 %, especialmente mayor o igual al 90 %, preferentemente mayor o igual al 95 %. Asimismo, generalmente, el porcentaje molar en extracto seco del aminoacido en forma neutra o salina en la solucion acuosa es mayor o igual al 75 %, especialmente mayor o igual al 90 %, preferentemente mayor o igual al 95 %.
[0053] La solucion acuosa puede comprender sulfato de zinc y/o sulfato de hierro. La proporcion de sulfato de zinc en la solucion acuosa es generalmente menor que 80 g/l, preferentemente menor que 40 g/l. Preferentemente, la solucion acuosa esta libre de sulfato de zinc y de sulfato de hierro.
[0054] Generalmente, la solucion acuosa que comprende un aminoacido que comprende menos de 10 g/l, normalmente menos de 1 g/l, generalmente menos de 0,1 g/l, especialmente menos de 0,05 g/l, por ejemplo, menos de 0,01 g/l de iones de zinc. Preferentemente, la solucion acuosa esta libre de iones de zinc (exceptuando las trazas inevitables, que podrlan provenir, por ejemplo, de la contaminacion, por el sustrato, del bano de solucion acuosa).
[0055] La solucion acuosa que comprende un aminoacido comprende generalmente menos de 0,005 g/l de iones de hierro. La solucion acuosa que comprende un aminoacido comprende generalmente pocos iones metalicos distintos de potasio, sodio, calcio y zinc, normalmente menos de 0,1 g/l, particularmente menos de 0,05 g/l, por ejemplo, menos de 0,01 g/l, preferentemente menos de 0,005 g/l de iones metalicos distintos de potasio, sodio, calcio y zinc. Normalmente, la solucion acuosa esta libre de iones metalicos distintos de zinc, calcio, sodio y potasio. La solucion acuosa que comprende un aminoacido comprende normalmente pocos iones metalicos distintos de zinc, normalmente menos de 0,1 g/l, particularmente menos de 0,05 g/l, por ejemplo, menos de 0,01 g/l, preferentemente menos de 0,005 g/l de iones metalicos distintos de zinc. Normalmente, la solucion acuosa esta libre de iones metalicos diferentes del zinc. En particular, la solucion acuosa que comprende un aminoacido comprende generalmente pocos iones de cobalto y/o nlquel, normalmente menos de 0,1 g/l, principalmente menos de 0,05 g/l, por ejemplo, menos de 0,01 g/l de iones de cobalto y/o nlquel. Preferentemente, la solucion acuosa esta libre de iones cobalto y/o libre de iones de nlquel y/o libre de iones de cobre y/o libre de iones de cromo. La solucion acuosa esta libre de compuestos que comprenden un metal del grupo IIIB (Sc, Y, La, Ac) o del grupo IVB (Ti, Zr, Hf, Rf). Preferentemente, esta libre de iones metalicos (exceptuando las impurezas metalicas inevitables, que podrlan provenir, por ejemplo, de la contaminacion, por el sustrato, del bano de solucion acuosa).
[0056] En general, la ausencia de iones metalicos en la solucion acuosa permite evitar alterar la accion del principio activo que es el aminoacido o la mezcla de aminoacidos.
[0057] Ademas, la solucion acuosa que comprende un aminoacido comprende generalmente menos de 0,1 g/l, especialmente menos de 0,05 g/l, por ejemplo, menos de 0,01 g/l de compuestos que comprenden cromo VI, o mas generalmente cromo. Generalmente, esta libre de compuestos que comprenden cromo VI, o mas generalmente cromo.
[0058] Ademas, la solucion acuosa esta generalmente libre de agentes oxidantes.
[0059] Ademas, la solucion acuosa esta generalmente libre de resina, en particular de resina organica. Una resina es un pollmero (natural, artificial o sintetico) que es una materia prima utilizada en la fabricacion, por ejemplo, de plasticos, textiles, pinturas (llquidas o en polvo), adhesivos, barnices, espumas de pollmeros. Puede ser termoplastica o termoestable. De forma mas general, la solucion acuosa esta generalmente libre de pollmeros.
[0060] La ausencia de resina permite obtener una delgada capa de tratamiento y por lo tanto facilita su eliminacion durante el desengrasado previo a la fosfatacion y la pintura. Una resina tiene, en estas condiciones, tendencia a dejar residuos que alteran la fosfatacion.
[0061] El pH de la solucion acuosa aplicada generalmente comprende de un pH igual al [punto isoelectrico del aminoacido - 3] a un pH igual al [punto isoelectrico del aminoacido 3], especialmente de un pH igual al [punto isoelectrico del aminoacido - 2] a un pH igual al [punto isoelectrico del aminoacido 2], preferentemente de un pH igual al [punto isoelectrico del aminoacido - 1] a un pH igual al [punto isoelectrico del aminoacido 1]. Por ejemplo, cuando el aminoacido es prolina cuyo punto isoelectrico es 6,3, el pH de la solucion acuosa es generalmente de 3,3 a 9,3, especialmente de 4,3 a 8,3, preferentemente de 5,3 a 7,3.
[0062] El pH de la solucion acuosa aplicada generalmente comprende de un pH igual al [punto isoelectrico del aminoacido - 3] a un pH igual al [punto isoelectrico del aminoacido 1], preferentemente de un pH igual al [punto isoelectrico del aminoacido - 3] a un pH igual al [punto isoelectrico del aminoacido - 1 ], especialmente de un pH igual al [punto isoelectrico del aminoacido - 2,5] a un pH igual al [punto isoelectrico del aminoacido - 1,5], normalmente un pH igual al [punto isoelectrico del aminoacido - 2]. Por ejemplo, cuando el aminoacido es prolina cuyo punto isoelectrico es 6,3, el pH de la solucion acuosa es preferentemente de 3,3 a 5,3, especialmente de 3,8 a 4,8, normalmente del orden de 4,0, como 4,3. Dicho pH permite en efecto favorecer el enlace entre el aminoacido y el revestimiento metalico 7. En particular, un proceso llevado a cabo con una solucion que tiene dicho pH permite obtener una chapa que conserva sus propiedades mejoradas de resistencia a la corrosion, incluso al someterse a un tratamiento de lavado/reengrasado. Generalmente, una vez que la chapa haya sido preparada de acuerdo con la invention, puede ser cortada segun su formato antes de ser moldeada, normalmente por estampacion. Para eliminar las impurezas que se depositan sobre la chapa como resultado de este corte, se puede aplicar un tratamiento de lavado/reengrasado. Este consiste en aplicar sobre las superficies de la chapa un aceite de baja viscosidad, luego cepillar y posteriormente aplicar un aceite de mayor viscosidad. Sin querer estar vinculados a una teorla en particular, se supone que una solucion con dicho pH permite obtener el aminoacido en forma protonada (NH3+), lo que favorece el enlace entre el aminoacido y el revestimiento metalico 7 y, por lo tanto, el mantenimiento del aminoacido en la superficie a pesar del tratamiento de lavado/reengrasado. A diferentes pH y en especial mas altos que el [punto isoelectrico del aminoacido - 1 ], la amina del aminoacido esta poco o no protonada: los enlaces entre el aminoacido y el revestimiento metalico 7 serlan menos fuertes y serla mas probable que el aminoacido se disolviera en el aceite utilizado durante el tratamiento de lavado/reengrasado, lo que conlleva a su eliminacion al menos parcial, y por lo tanto a propiedades de resistencia a la corrosion menos favorables.
[0063] El experto en la materia sabe como adaptar el pH de la solucion acuosa, agregando una base si se desea aumentar el pH, o un acido, como el acido fosforico, si desea reducirlo. De acuerdo con esta solicitud, una base o un acido se encuentran indistintamente en forma neutra y/o salina. Generalmente, la proportion de acido es menor a 10 g/l, especialmente 1 g/l en la solucion. Preferentemente, el acido fosforico se anade conjuntamente en forma neutra y en forma salina (por ejemplo, sodio, calcio o potasio) por ejemplo en una mezcla H3PO4/NaH2PO4. El acido fosforico ofrece la ventaja de dosificar la cantidad de solucion acuosa (y, por lo tanto, aminoacido) depositado en la superficie gracias al fosforo y/o al sodio, por ejemplo, mediante espectrometrla de fluorescencia X (SFX).
[0064] En una realization, la solucion acuosa consiste en una mezcla de agua, aminoacido en forma neutra o salina o una mezcla de aminoacidos en forma neutra o salina independientemente, y opcionalmente en una base o una mezcla de bases, o de un acido o de una mezcla de acidos. La base o el acido se utilizan para ajustar el pH de la solucion acuosa. El aminoacido confiere la propiedad de mejorar la resistencia a la corrosion. La base o el acido pueden aumentar este efecto. No se requiere la adicion de otros compuestos.
[0065] En el procedimiento descrito en la invencion, la solucion acuosa que comprende un aminoacido se puede aplicar a una temperatura de entre 20 y 70 °C. La duration de la aplicacion de la solucion acuosa puede estar entre 0,5 s y 40 s, preferentemente entre 2 s y 20 s.
[0066] La solucion acuosa que comprende un aminoacido se puede aplicar por inmersion, pulverization o cualquier otro sistema.
[0067] La aplicacion de la solucion acuosa sobre la superficie exterior 15 del revestimiento metalico 7 puede realizarse por cualquier medio, por ejemplo, por inmersion, por pulverizacion (“spray" en ingles) o por recubrimiento con rodillo (“roll coat’’ en ingles). Se prefiere esta ultima tecnica porque facilita el control de la cantidad de solucion acuosa aplicada asegurando una distribution homogenea de la solucion acuosa sobre la superficie. Generalmente, el espesor de la pellcula humeda constituida por la solucion acuosa aplicada sobre la superficie exterior 15 del revestimiento metalico 7 es de 0,2 a 5 pm, normalmente entre 1 y 3 pm.
[0068] Por “aplicacion sobre la superficie exterior 15 del revestimiento metalico 7 de una solucion acuosa que comprende un aminoacido” se entiende que la solucion acuosa que comprende un aminoacido se pone en contacto con la superficie exterior 15 del revestimiento metalico 7. Por lo tanto, se entiende que la superficie exterior 15 del revestimiento metalico 7 no esta cubierta por una capa intermedia (una pellcula, revestimiento o solucion) que
impida el contacto con la solucion acuosa que comprende un aminoacido con la superficie exterior 15 del revestimiento metalico 7.
[0069] Normalmente, el procedimiento comprende, despues de la etapa de aplicacion sobre la superficie exterior 15 del revestimiento metalico 7 de una solucion acuosa que comprende un aminoacido, una etapa de secado, que permite obtener en la superficie exterior 15 del revestimiento metalico 7 una capa que comprende (o que consiste en) un aminoacido (en forma neutra o salina) o una mezcla de aminoacidos (en forma neutra o salina independientemente). Esta puede realizarse sometiendo la chapa 1 a una temperatura de entre 70 y 120 °C, por ejemplo, entre 80 y 100 °C, generalmente durante de 1 a 30 segundos, especialmente de 1 a 10 segundos, por ejemplo 2 s. En particular, un procedimiento implementado con dicha etapa de secado permite obtener una chapa que conserva sus propiedades mejoradas de resistencia a la corrosion, incluso cuando se somete a un tratamiento de lavado/reengrasado.
[0070] El revestimiento metalico 7 de la chapa obtenida 1 se reviste normalmente con una capa que comprende de 0,1 a 200 mg/m2, especialmente de 25 a 150 mg/m2, particularmente de 50 a 100 mg/m2, por ejemplo, de 60 a 70 mg/m2 de aminoacido (en forma neutra o salina) o una mezcla de aminoacidos (en forma neutra o salina independientemente). La cantidad de aminoacido depositado sobre la superficie exterior 15 del revestimiento metalico 7 se puede determinar dosificando la cantidad de aminoacido depositado (por ejemplo, por infrarrojos), o dosificando la cantidad de aminoacido restante en la solucion acuosa (por ejemplo, mediante dosificacion acidobasica y/o por conductometrla), ya que se conoce la concentracion inicial de aminoacidos de la solucion acuosa. Ademas, cuando el aminoacido o uno de los aminoacidos es cistelna, la cantidad de cistelna depositada sobre la superficie se puede determinar mediante espectrometrla de fluorescencia de rayos X (SFX).
[0071] Generalmente, la capa que comprende un aminoacido (en forma neutra o salina) o una mezcla de aminoacidos (en forma neutra o salina independientemente) que adquiere el revestimiento metalico 7 de la chapa 1 obtenida comprende de 75 a 100 % en peso, normalmente de 90 a 100 % en peso de aminoacido (en forma neutra o salina) o de mezcla de aminoacidos (en forma neutra o salina independientemente).
[0072] El procedimiento puede comprender (o estar libre de) otra(s) etapa(s) de tratamiento de superficie ademas de la que consiste en aplicar una solucion acuosa que comprende un aminoacido (por ejemplo, un tratamiento de superficie por oxidacion alcalina y/o tratamiento de conversion qulmica). Cuando esta(s) etapa(s) de tratamiento(s) de superficie conlleva(n) a la formacion de una capa sobre el revestimiento metalico 7, esta(s) otra(s) etapa(s) del tratamiento de superficie es (son) realizada(s) simultaneamente o despues de la etapa de aplicacion de una solucion acuosa que comprende un aminoacido sobre la superficie exterior 15 del revestimiento metalico 7, de modo que no haya una capa intermedia entre la superficie exterior 15 del revestimiento metalico 7 y la solucion acuosa que comprende un aminoacido. Estas posibles etapas de tratamiento de superficie mencionadas pueden comprender otras subetapas de enjuague, secado, etc.
[0073] Despues de haber aplicado la solucion acuosa que comprende un aminoacido, generalmente se aplica una pellcula de grasa o aceite sobre la superficie exterior 15 del revestimiento metalico 7 revestido con una capa que comprende un aminoacido o una mezcla de aminoacidos para protegerlo contra la corrosion.
[0074] De manera opcional, la lamina puede enrollarse antes de ser almacenada. Normalmente, antes de moldear la pieza, se corta la lamina. Nuevamente puede aplicarse una pellcula de grasa o aceite sobre la superficie exterior 15 del revestimiento metalico 7 revestido con una capa que comprende un aminoacido o una mezcla de aminoacidos antes de moldearla.
[0075] Preferentemente, el proceso esta exento de la etapa de desengrasado (se realiza normalmente aplicando una solucion acuosa basica de pH generalmente mayor que 9 sobre la superficie exterior 15 del revestimiento metalico 7) antes de moldearla. De hecho, el tratamiento con una solucion acuosa basica sobre la superficie exterior 15 del revestimiento metalico 7 revestido con una capa que comprende un aminoacido o una mezcla de aminoacidos podrla producir la eliminacion parcial o total del (de los) aminoacido(s) que se ha(n) depositado sobre la superficie exterior 15 del revestimiento metalico 7, algo que se trata de evitar.
[0076] La chapa puede luego ser moldeada mediante cualquier procedimiento adaptado a la estructura y a la forma de las piezas que se fabricaran, preferentemente por estampacion como, por ejemplo, estampacion en frlo. De este modo, la chapa 1 moldeada corresponde a una pieza, por ejemplo, una pieza de automovil.
[0077] Una vez que la chapa 1 ha sido moldeada, el procedimiento puede incluir (o estar exento de):
- una etapa de desengrasado, normalmente realizada mediante la aplicacion de una solucion acuosa basica sobre la superficie exterior 15 del revestimiento metalico 7, y/u
- otra(s) etapa(s) de tratamiento de superficie, por ejemplo, una etapa de fosfatacion, y/u
- una etapa de cataforesis.
[0078] La publication tambien se refiere a la chapa 1 que puede obtenerse mediante el procedimiento. Dicha chapa comprende al menos una parte de al menos una superficie exterior 15 del revestimiento metalico 7 revestida con una capa que comprende de 0,1 a 200 mg/m2, especialmente de 25 a 150 mg/m2, particularmente de 50 a 100 mg/m2, por ejemplo, de 60 a 70 mg/m2 de aminoacido en forma neutra o salina.
[0079] La publication tambien se refiere al uso de una solution acuosa que comprende un aminoacido seleccionado de entre alanina, arginina, acido aspartico, cistelna, glutamina, lisina, metionina, prolina, serina, treonina y una mezcla de los mismos, donde cada aminoacido se encuentra en forma neutra o salina, la solution acuosa esta libre de compuestos que comprenden un metal del grupo IIIB o del grupo IVB, para mejorar la resistencia a la corrosion de una superficie exterior 15 de un revestimiento metalico 7 que reviste al menos una de las caras 5 de un sustrato de acero 3, donde el revestimiento metalico 7 comprende al menos un 40 % en peso de zinc.
[0080] Las realizaciones preferidas descritas anteriormente para la solucion acuosa, las condiciones de aplicacion de la solution acuosa y el revestimiento metalico 7 son, por supuesto, aplicables.
[0081] La publication tambien se refiere a un procedimiento para mejorar la resistencia a la corrosion de una superficie exterior 15 de un revestimiento metalico 7 que reviste al menos una cara 5 de un sustrato de acero 3, que comprende al menos las etapas de:
- suministrar un sustrato de acero 3 que tiene dos caras 5, donde al menos una esta revestida con un revestimiento metalico 7 que comprende al menos un 40 % en peso de zinc,
- aplicar en la superficie exterior 15 del revestimiento metalico 7 una solution acuosa que comprende un aminoacido seleccionado de entre alanina, arginina, acido aspartico, cistelna, glutamina, lisina, metionina, prolina, serina, treonina y una mezcla de los mismos, donde cada aminoacido se encuentra en forma neutra o salina y la solution esta libre de compuestos acuosos que comprenden un metal del grupo IIIB o del grupo IVB.
[0082] Las realizaciones preferidas descritas anteriormente para la solution acuosa, las condiciones de aplicacion de la solution acuosa, el revestimiento metalico 7 y cualquier etapa adicional en el procedimiento tambien pueden ser aplicables.
[0083] La publication tambien se refiere al uso de una solution acuosa que comprende un aminoacido seleccionado de entre prolina, treonina y una mezcla de las mismas, donde la prolina y la treonina se encuentran independientemente en forma neutra o salina y la solution acuosa esta libre de compuestos que comprenden un metal del Grupo IIIB o Grupo IVB, para:
- mejorar la compatibilidad, con un adhesivo 13, de al menos una parte de una superficie exterior 15 de un revestimiento metalico 7 que reviste al menos una cara 5 de un sustrato de acero 3,
- mejorar la resistencia a la corrosion de la superficie exterior 15 del revestimiento metalico 7, que reviste al menos una cara 5 del sustrato de acero 3, y
- mejorar las propiedades tribologicas de la superficie exterior 15 del revestimiento metalico 7 que reviste al menos una cara 5 del sustrato de acero 3,
donde el revestimiento metalico 7 comprende al menos un 40 % en peso de zinc.
[0084] Las realizaciones preferidas descritas anteriormente para la solution acuosa, las condiciones de aplicacion de la solution acuosa y el revestimiento metalico 7 tambien pueden ser aplicables. La publication tambien se refiere a un procedimiento para:
- mejorar la compatibilidad, con un adhesivo 13 de al menos parte de una superficie exterior 15 de un revestimiento metalico 7 que reviste al menos una cara 5 de un sustrato de acero 3,
- mejorar la resistencia a la corrosion de la superficie exterior 15 del revestimiento metalico 7 que reviste al menos una cara 5 del sustrato de acero 3, y
- mejorar las propiedades tribologicas de la superficie exterior 15 del revestimiento metalico 7 que reviste al menos una cara 5 del sustrato de acero 3,
comprendiendo dicho procedimiento al menos las etapas de:
- suministrar un sustrato de acero 3 que tiene dos caras 5, donde al menos una esta revestida con un revestimiento metalico 7 que comprende al menos un 40 % en peso de zinc,
-aplicar en la superficie exterior 15 del revestimiento metalico 7 una solution acuosa que comprende un aminoacido seleccionado de entre prolina, treonina y una mezcla de las mismas, donde la prolina y la treonina se encuentran independientemente en forma neutra o salina y la solution acuosa esta libre de compuestos que comprenden un metal del grupo IIIB o del grupo IVB.
[0085] Las realizaciones preferidas descritas anteriormente para la solucion acuosa, las condiciones de aplicacion de la solucion acuosa, el revestimiento metalico 7 y cualquier otra etapa adicional en el procedimiento tambien son aplicables.
Ejemplo 1: Pruebas de resistencia a la corrosion.
[0086] Para ilustrar la invencion, se llevaron a cabo pruebas de resistencia a la corrosion segun las normas ISO 6270-2 de 2005 y/o VDA 230-213 de 2008 sobre chapas de acero 1 revestidas con un revestimiento metalico 7 que comprende aproximadamente un 99 % de zinc (chapa de acero GI) o muestras de chapa de acero electrocincada 1 que comprenden 100 % de zinc (chapa de acero EG), a las que se aplico:
- una solucion acuosa de aminoacido como se ha definido anteriormente cuyo pH posiblemente se ajusto de manera opcional mediante la adicion de H3PO4 y luego
- aceite Fuchs® 3802-39S en una cantidad de 3 g/m2,
- siendo luego estampadas.
[0087] Al parecer, las chapas 1 obtenidas mediante un procedimiento segun la invencion tienen una mejor resistencia a la corrosion. Las demas propiedades de las chapas 1 obtenidas mediante el procedimiento segun la invencion (propiedades mecanicas, compatibilidad con la(s) etapa(s) posterior(es) de cataforesis y/o fosfatacion y/o pintura) no fueron alteradas.
Ejemplo 2: Pruebas para medir el coeficiente de friccion (p) en funcion de la presion de contacto (MPa) y pruebas de traccion para los aminoacidos prolina y treonina
2.1. Pruebas de traccion
[0088] Se realizaron pruebas de traccion y se describen a modo de ejemplos no limitativos.
[0089] Se utilizaron muestras de chapas de acero 1 revestidas con un revestimiento metalico 7 que comprende aproximadamente un 99 % de zinc (chapa de acero GI) o muestras de chapa de acero electrocincada 1 que comprende el 100 % de zinc (chapa de acero EG).
[0090] Cada probeta 27 se preparo de la siguiente manera. Se cortaron las lenguetas 29 de la chapa 1 que se evaluara. Estas lenguetas 29 tenlan unas dimensiones de 25 mm x 12,5 mm x 0,2 mm.
[0091] Las lenguetas 29 se sumergieron durante un tiempo de inmersion de 20 s a una temperatura de 50 °C en una solucion acuosa de prolina o treonina cuyo pH se habla ajustado agregando H3PO4 con la excepcion de la chapa de referencia (Ref) que no fue sometida a ningun tratamiento con aminoacidos.
[0092] Se aplico aceite de Fuchs® 3802-39S a las lenguetas 29 en una cantidad de 3 g/m2.
[0093] Se pegaron dos lenguetas 29 con un sello adhesivo 31 BM1496V, BM1440G o BM1044, que son pegamentos llamados “crash" a base de epoxi y comercializados por Dow® Automotive. Estos adhesivos fueron seleccionados porque son adhesivos que tradicionalmente han provocado rupturas adhesivas antes del envejecimiento y/o despues del envejecimiento del adhesivo.
[0094] La probeta 27 formada de este modo se elevo luego a 180 °C y se mantuvo a esta temperatura durante 30 minutos, lo que permite cocer el pegamento.
[0095] Se realizaron pruebas de envejecimiento con las probetas 27, cuyas lenguetas 29 estaban pegadas con el pegamento BM1044. El envejecimiento natural del adhesivo se simulo mediante el envejecimiento en cataplasma humeda a 70 °C durante de 7 o 14 dlas.
[0096] El ensayo de traccion se realizo luego a una temperatura ambiente de 23 °C imponiendose una velocidad de traccion de 10 mm/min en una lengueta 29, paralela a la misma, mientras que la otra lengueta 29 de la probeta 27 fue fijada. El ensayo continuo hasta la ruptura de la probeta 27.
[0097] Al final del ensayo, se observo la fuerza de traccion maxima y se evaluo visualmente la propiedad de ruptura (ruptura cohesiva, si la ruptura se produce en el espesor del adhesivo - ruptura adhesiva, si la ruptura se produce en una de las interfaces entre la chapa y el adhesivo - ruptura cohesiva superficial, si la ruptura se produce en el adhesivo proximo a una interfaz entre las lenguetas y la chapa) (sabiendo que en la industria automovillstica, se intenta evitar las rupturas adhesivas que resultan en una mala compatibilidad del adhesivo con la chapa).
[0098] En la tabla 1 se agrupan los resultados de la chapa GI.
[0099] En la tabla 2 se agrupan los resultados de la chapa electrocincada (EG). RCS significa ruptura
cohesiva superficial.
[0100] Como se ilustra en las tablas 1 y 2 a continuation, las chapas 1 que han sido tratadas con una solution acuosa que comprende prolina o treonina favorecen la aparicion de rupturas cohesivas superficiales, a diferencia de las chapas de referencia en las que se han observado mas rupturas adhesivas.
[0101] En particular, en las chapas GI (tabla 1):
- con el adhesivo BM1496V, los perfiles de ruptura observados en los ensayos con prolina o treonina son solo rupturas cohesivas superficiales a diferencia de la referencia no tratada (Ref 1) donde se observa un 30 % de ruptura adhesiva.
- con el adhesivo BM1440G, los perfiles de ruptura observados en los ensayos con prolina o treonina tambien estan formados unicamente por rupturas cohesivas superficiales, a diferencia de la referencia no tratada (Ref 2) donde se observa un 20 % de ruptura adhesiva,
- con el adhesivo BM1044 se observa que la adherencia del adhesivo sobre las chapas con prolina o treonina (ensayos 7A a 7C) envejecen mejor que en la referencia, despues de 7 y 14 dlas de cataplasma humeda.
[0102] En particular, en las chapas electrocincadas (tabla 2), con el adhesivo BM1496V, los perfiles de ruptura observados en los ensayos 8A a 9B con prolina o treonina consisten principalmente en rupturas cohesivas superficiales a diferencia de la referencia no tratada (Ref 6) donde se observa un 40 % de ruptura adhesiva.
Tabla 1: Fuerzas de traction maxima y propiedades de la ruptura de las probetas a base de chapas GI probadas.
Tabla 2: Fuerzas de traccion maxima y propiedades de la ruptura de las probetas a base de chapas electrocincadas probadas
2.2 Pruebas de medicion del coeficiente de friccion (p) en funcion de la presion de contacto (MPa)
[0103] Se realizaron pruebas para medir el coeficiente de friccion (p) en funcion de la presion de contacto (MPa) y se describen a modo de ejemplos no limitativos.
[0104] Se utilizaron muestras de chapas de acero 1 revestidas con un revestimiento metalico 7 que comprende aproximadamente un 99 % de zinc (chapa de acero GI, calidad DX56D, espesor 0,7 mm), muestras de chapa de acero electrocincada 1 cuyo revestimiento comprende 100 % de zinc (chapa de acero EG, calidad DC06, espesor 0,8 mm), muestras de chapa de acero Fortiform® electrocincada 1 cuyo revestimiento comprende 100 % de zinc (7,5 pm en ambas caras) o bien muestras de chapa de acero 1 revestidas mediante deposito de chorro de vapor sonico (Zn JVD) cuyo revestimiento comprendla el 100 % de zinc (7,5 pm en ambas caras).
[0105] De estas chapas de acero se cortaron muestras cuyas dimensiones eran de 450 mm x 35 mm x espesor (0,7 mm para GI y 0,8 mm para EG). Las muestras se sumergieron durante un tiempo de inmersion de 20 s a una temperatura de 50 °C en una solucion acuosa de prolina o treonina cuyo pH fue opcionalmente ajustado por adicion de H3PO4. Se aplico aceite de Fuchs® 3802-39S (en una cantidad de 3 g/m2), Fuchs® 4107S (de rechazo) o QUAKER 6130 (de rechazo) sobre una cara de las muestras.
[0106] Luego se midio el coeficiente de friccion (p) en funcion de la presion de contacto (MPa) variando la presion de contacto de 0 a 80 MPa:
- sobre la muestra de la chapa tratada con la solucion acuosa de prolina o treonina preparada de este modo y - sobre una muestra de chapa revestida no tratada con aminoacidos (control).
[0107] Se realizaron varias fases de prueba (fases A, B y C en la tabla 3 a continuacion).
[0108] Como se ilustra en la tabla 3 a continuacion, se ha observado que la aplicacion de una solucion acuosa de prolina o treonina permite:
- reducir el coeficiente de friccion con respecto a una chapa revestida sin tratar con dicha solucion (control) y/o - evitar una friccion repentina o vibracion (“stick slip" en ingles), mientras que, a ciertas presiones, se observan vibraciones en el caso de una chapa revestida no tratada con dicha solucion (control),
- conservar las propiedades tribologicas mejoradas, aunque la chapa revestida tratada haya sido tratada mediante lavado/reengrasado.
Tabla 3: Propiedades tribologicas (observation de vibration y coeficiente de friction (p) en funcion de la presion ri r l m r ^h nliz .
Claims (19)
1. Procedimiento de preparacion de una chapa (1) que comprende al menos las etapas de:
5 - suministrar un sustrato de acero (3) donde al menos una cara (5) esta revestida con un revestimiento metalico (7) que comprende al menos un 40 % en peso de zinc,
- aplicacion sobre la superficie exterior (15) del revestimiento metalico (7) de una solucion acuosa que comprende un aminoacido seleccionado de entre alanina, arginina, acido aspartico, cistelna, glutamina, lisina, metionina, prolina, serina, treonina y una mezcla de los mismos, donde cada aminoacido se encuentra en forma neutra o salina, donde la solucion acuosa esta libre de compuestos que comprenden un metal del grupo IIIB o del grupo IVB y el porcentaje de masa en extracto seco del aminoacido en forma neutra o salina o de la mezcla de aminoacidos en forma neutra o salina en la solucion acuosa es mayor o igual a un 75 %, preferentemente mayor o igual a un 90 %.
5 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1 que comprende una etapa previa de preparacion del sustrato de acero (3) donde al menos una cara (5) esta revestida con un revestimiento metalico (7) seleccionado de entre galvanizado en caliente, deposito por chorro de vapor sonico y electrocincado del sustrato de acero (3).
3. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, donde el revestimiento metalico (7) se 0 selecciona de entre un revestimiento de zinc GI, un revestimiento de zinc GA, una aleacion de zinc y aluminio, una aleacion de zinc y magnesio y una aleacion de zinc, magnesio y aluminio, preferentemente el revestimiento metalico (7) es una aleacion de zinc y magnesio que comprende entre el 0,1 y el 10 % en peso de Mg y, opcionalmente, entre el 0,1 y el 20 % en peso de Al, siendo el resto del revestimiento metalico Zn, las impurezas inevitables y opcionalmente uno o varios elementos adicionales seleccionados de entre Si, Sb, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Ni 5 o Bi.
4. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, donde el aminoacido se selecciona de entre alanina, acido aspartico, cistelna, glutamina, metionina, prolina, serina, treonina y una mezcla de los mismos, donde cada aminoacido se encuentra en forma neutra o salina, preferentemente el aminoacido se selecciona de 0 entre la prolina en forma neutra o salina, la cistelna en forma neutra o salina y una mezcla de las mismas, preferentemente la prolina en forma neutra o salina.
5. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 o 4, donde el sustrato de acero (3) del que al menos una cara (5) esta revestida con un revestimiento metalico (7) se ha preparado mediante electrocincado 5 y el aminoacido se selecciona de entre acido aspartico, cistelna, metionina, prolina y treonina y una mezcla de los mismos, donde cada aminoacido se encuentra en forma neutra o salina.
6. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde el sustrato de acero (3) del que al menos una cara (5) esta revestida con un revestimiento metalico (7) se ha preparado mediante galvanization por 0 inmersion en caliente y el aminoacido se selecciona de entre alanina, arginina, glutamina, lisina, metionina, prolina, serina, treonina y una mezcla de los mismos, donde cada aminoacido se encuentra en forma neutra o salina.
7. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde el aminoacido es treonina en forma neutra o salina o una mezcla de prolina y treonina, donde la prolina y la treonina se encuentran en forma 5 neutra o salina.
8. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la solucion acuosa comprende de 1 a 200 g/l de aminoacido en forma neutra o salina o una mezcla de aminoacidos en forma neutra o salina, o de 10 a 1750 mmol/l de aminoacido en forma neutra o salina o una mezcla de aminoacidos en forma neutra 0 o salina.
9. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, donde la solucion acuosa tiene un pH comprendido entre un pH igual al [punto isoelectrico del aminoacido - 3] y un pH igual al [punto isoelectrico del aminoacido 1], preferentemente entre un pH igual al [punto isoelectrico del aminoacido - 3] y un pH igual al [punto 5 isoelectrico del aminoacido - 1].
10. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, donde la solucion acuosa se aplica a una temperatura comprendida entre 20 y 70 °C y/o donde la solucion se aplica durante un periodo comprendido entre 0,5 s y 40 s sobre la superficie exterior (15) del revestimiento metalico (7).
0 11. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, donde la solucion se aplica mediante recubrimiento con rodillo.
12. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, que comprende, despues de la etapa de aplicacion sobre la superficie exterior (15) del revestimiento metalico (7) de una solucion acuosa que comprende un 5 aminoacido, una etapa de secado, preferentemente realizada sometiendo la chapa (1) a una temperatura
comprendida entre 70 y 120 °C durante de 1 a 30 segundos.
13. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, que comprende, despues de la etapa de aplicacion sobre la superficie exterior (15) del revestimiento metalico (7) de una solucion acuosa que comprende un aminoacido y la etapa opcional de secado, una etapa de aplicacion de una pellcula de grasa o aceite sobre la superficie exterior (15) del revestimiento (7) revestido de una capa que comprende un aminoacido o una mezcla de aminoacidos.
14. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, que comprende, despues de la etapa de aplicacion sobre la superficie exterior (15) del revestimiento metalico (7) de una solucion acuosa que comprende un aminoacido, la etapa opcional de secado y la etapa opcional de aplicacion de una pellcula de grasa o aceite, una etapa de moldeo de la chapa (1 ), preferentemente realizada por estampacion.
15. Chapa (1) capaz de obtenerse mediante un procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14.
16. Chapa (1) segun la reivindicacion anterior, de la cual al menos una parte de al menos una superficie exterior (15) del revestimiento metalico (7) esta revestida con una capa que comprende de 0,1 a 200 mg/m2 de aminoacido en forma neutra o salina o una mezcla de aminoacidos en forma neutra o salina.
17. Chapa (1) segun la reivindicacion 15 o 16, de la cual al menos una parte de al menos una superficie exterior (15) del revestimiento metalico (7) esta revestida con una capa que comprende del 75 al 100 % en peso de aminoacido en forma neutra o salina o de mezcla de aminoacidos en forma neutra o salina.
18. El uso de una solucion acuosa que comprende un aminoacido seleccionado de entre alanina, arginina, acido aspartico, cistelna, glutamina, lisina, metionina, prolina, serina, treonina y una mezcla de los mismos, donde cada aminoacido se encuentra en forma neutra o salina, donde la solucion acuosa esta libre de compuestos que comprenden un metal del grupo IIIB o del grupo IVB, y el porcentaje de masa en extracto seco del aminoacido en forma neutra o salina o de la mezcla de aminoacidos en forma neutra o salina en la solucion acuosa es mayor o igual a un 75 %, para mejorar la resistencia a la corrosion de una superficie exterior (15) de un revestimiento metalico (7) que reviste al menos una cara (5) de un sustrato de acero (3), donde el revestimiento metalico (7) comprende al menos un 40 % en peso de zinc.
19. El uso de una solucion acuosa que comprende un aminoacido seleccionado de entre prolina, treonina y una mezcla de las mismas, donde la prolina y la treonina se encuentran independientemente en forma neutra o salina, donde la solucion acuosa esta libre de un compuesto que comprende un metal del grupo IIIB o del grupo IVB, para:
- mejorar la compatibilidad, con un adhesivo 13, de al menos una parte de una superficie exterior (15) de un revestimiento metalico (7) que reviste al menos una cara (5) de un sustrato de acero (3),
- mejorar la resistencia a la corrosion de la superficie exterior (15) del revestimiento metalico (7) que reviste al menos una cara (5) del sustrato de acero (3), y
- mejorar las propiedades tribologicas de la superficie exterior (15) del revestimiento metalico (7) que reviste al menos una cara (5) del sustrato de acero (3),
donde el revestimiento metalico (7) comprende al menos un 40 % en peso de zinc.
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