ES2734456T3 - Inorganic functional layer on hot dipped galvanized steel to aid shaping - Google Patents

Inorganic functional layer on hot dipped galvanized steel to aid shaping Download PDF

Info

Publication number
ES2734456T3
ES2734456T3 ES13004572T ES13004572T ES2734456T3 ES 2734456 T3 ES2734456 T3 ES 2734456T3 ES 13004572 T ES13004572 T ES 13004572T ES 13004572 T ES13004572 T ES 13004572T ES 2734456 T3 ES2734456 T3 ES 2734456T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
layer
steel sheet
galvanized steel
suspension
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES13004572T
Other languages
Spanish (es)
Inventor
Achim Losch
Jahn Meinrad
Frank Beier
Wibke Geist
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuchs SE
Original Assignee
Fuchs Petrolub SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuchs Petrolub SE filed Critical Fuchs Petrolub SE
Application granted granted Critical
Publication of ES2734456T3 publication Critical patent/ES2734456T3/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/73Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process
    • C23C22/74Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process for obtaining burned-in conversion coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/60Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using alkaline aqueous solutions with pH greater than 8
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/68Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous solutions with pH between 6 and 8
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/82After-treatment
    • C23C22/83Chemical after-treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

Procedimiento para la producción con ahorro de tiempo de una chapa de acero galvanizado (1) con una capa auxiliar de conformación a base de, al menos, una capa funcional inorgánica (2), que comprende las etapas de: - Preparación de una solución acuosa, sin hidruro de silicio (L) o una suspensión a base de, al menos, un proveedor de carbonato o una solución acuosa, sin hidruro de silicio (L) o una suspensión a base de, al menos, un proveedor de carbonato y, al menos, un proveedor de hidróxido, en la que al menos un proveedor de carbonato se selecciona entre bicarbonato de amonio, carbonato de amonio, bicarbonatos de metales alcalinos, carbonatos de metales alcalinos y carboxilatos de metales alcalinos y, al menos, un proveedor de hidróxido se selecciona entre hidróxidos de metales alcalinos, óxidos de metales alcalinos, alcoholatos de metales alcalinos, hidróxidos de magnesio y óxido de magnesio, en la que una concentración de, al menos, un proveedor de carbonato se sitúa en un rango de 1 a 5 % en peso respecto al peso total de la solución (L) o suspensión, - ajuste del pH de la solución (L) o suspensión en un rango de 8 a 12, - aplicación de la solución acuosa (L) o la suspensión a, al menos, una cara de la chapa de acero galvanizado (1) y producción de una película húmeda (2') con un espesor predeterminado, que se ajusta en función de la concentración de la solución de tratamiento de 1 a 20 μm. - secado de la película húmeda (2') sin llevar a cabo una etapa de enjuague para obtener un peso de la capa de sustancia seca de 25 a 200 mg/m2 de superficie, en el que el peso de la capa de sustancia seca se determina por el espesor de la película húmeda (2') y la concentración, y en la que se obtiene como capa funcional inorgánica (2) una capa de conversión de zinc y sales de zinc (2), que son, al menos parcialmente, carbonatos.Procedure for the time-saving production of a galvanized steel sheet (1) with an auxiliary forming layer based on at least one inorganic functional layer (2), comprising the steps of: - Preparation of an aqueous solution , without silicon hydride (L) or a suspension based on at least one carbonate supplier or an aqueous solution, without silicon hydride (L) or a suspension based on at least one carbonate supplier and, at least one hydroxide supplier, in which at least one carbonate supplier is selected from ammonium bicarbonate, ammonium carbonate, alkali metal bicarbonates, alkali metal carbonates and alkali metal carboxylates and at least one supplier of hydroxide is selected from alkali metal hydroxides, alkali metal oxides, alkali metal alcoholates, magnesium hydroxides and magnesium oxide, in which a concentration of at least one carbonate supplier is located a in a range of 1 to 5% by weight with respect to the total weight of the solution (L) or suspension, - adjustment of the pH of the solution (L) or suspension in a range of 8 to 12, - application of the aqueous solution (L) or the suspension to at least one side of the galvanized steel sheet (1) and production of a wet film (2 ') with a predetermined thickness, which is adjusted according to the concentration of the treatment solution from 1 to 20 μm. - drying of the wet film (2 ') without carrying out a rinsing step to obtain a dry substance layer weight of 25 to 200 mg / m2 of surface, in which the weight of the dry substance layer is determined by the thickness of the wet film (2 ') and the concentration, and in which an inorganic functional layer (2) is obtained a conversion layer of zinc and zinc salts (2), which are, at least partially, carbonates

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Capa funcional inorgánica sobre acero galvanizado por inmersión en caliente como ayuda para la conformación Inorganic functional layer on hot dipped galvanized steel to aid shaping

La presente invención se refiere a una chapa de acero galvanizado con una capa funcional inorgánica y a un procedimiento para producir la chapa de acero galvanizado revestida. Además, la invención se refiere al uso de la chapa de acero para la producción de componentes para vehículos de motor.The present invention relates to a galvanized steel sheet with an inorganic functional layer and to a process for producing the coated galvanized steel sheet. In addition, the invention relates to the use of the steel plate for the production of components for motor vehicles.

Desde mediados de la década de 1980 hasta nuestros días, el galvanizado electrolítico y el galvanizado por inmersión en caliente de chapa fina se ha establecido como un pilar esencial de la protección contra la corrosión para las carrocerías de automóviles de alta calidad. En la actualidad, las superficies protegidas con zinc aseguran una resistencia a la corrosión tan alta que la vida útil de todo el vehículo ya no está limitada de manera decisiva por la corrosión.From the mid-1980s to the present day, electrolytic galvanizing and hot-dip galvanizing of thin sheet metal has established itself as an essential pillar of corrosion protection for high-quality car bodies. Currently, zinc-protected surfaces ensure corrosion resistance so high that the life of the entire vehicle is no longer decisively limited by corrosion.

El acero galvanizado electrolíticamente se ha utilizado durante años en el sector de la carrocería de automóviles. En este proceso, el acabado de la superficie se aplica antes de la galvanización («temperado»). La capa de zinc más suave se deposita posteriormente de manera uniforme por electrólisis sobre el metal base duro. Para mejorar la conformabilidad, es posible fosfatar la tira galvanizada mediante electrolisis. Este proceso, llamado «prefosfatado», actúa como un lubricante sólido, reduce la fricción y evita que el zinc se funda en la herramienta. En el caso de chapas prefosfatadas, se utilizan principalmente aceites de prelubricación. Las tiras y las placas a menudo se lavan con aceites de prelubricación de baja viscosidad. Una relubricación con aceites de trefilado solo es necesaria en casos excepcionales. Otra posibilidad para mejorar la conformabilidad es el recubrimiento con lubricante seco (Drylube, Hotmelt) en lugar de con aceites de prelubricación.Electrolytically galvanized steel has been used for years in the car body sector. In this process, the surface finish is applied before galvanizing ("tempering"). The softer zinc layer is subsequently deposited uniformly by electrolysis on the hard base metal. To improve the formability, it is possible to phosphate the galvanized strip by electrolysis. This process, called "prefosphating," acts as a solid lubricant, reduces friction and prevents zinc from melting on the tool. In the case of pre-phosphate sheets, mainly pre-lubrication oils are used. Strips and plates are often washed with low viscosity pre-lubrication oils. Relubrication with wire drawing oils is only necessary in exceptional cases. Another possibility to improve the formability is the coating with dry lubricant (Drylube, Hotmelt) instead of with pre-lubrication oils.

En los últimos años, la proporción de chapas galvanizadas en caliente en la industria automotriz ha aumentado considerablemente. En el caso del galvanizado por inmersión en caliente, la tira solo se puede someter a temperado posteriormente al galvanizado. De este modo, a diferencia de la tira galvanizada electrolíticamente, se realza la textura en la capa de zinc blando. Debido a las características del procedimiento, el baño de inmersión de zinc contiene una cierta cantidad de aluminio, que se acumula en la superficie como óxido de aluminio. Durante la conformación, las chapas galvanizadas en caliente tienden a traspasar el zinc blando a la herramienta. La fricción y el desgaste aumentan. Este efecto también se conoce como «desgaste de aplicación» o galling. A diferencia de lo que ocurre con el acero galvanizado electrolíticamente, en el caso del acero galvanizado por inmersión en caliente, los aceites de trefilado y los hotmelts no pueden reducir lo suficiente este fenómeno. Debido a las características del procedimiento, en chapas galvanizadas por inmersión en caliente no es rentable llevar a cabo un fosfatado similar al prefosfatado realizado en el acero galvanizado electrolíticamente.In recent years, the proportion of hot galvanized sheets in the automotive industry has increased considerably. In the case of hot-dip galvanizing, the strip can only be subjected to tempering after galvanizing. Thus, unlike the electrolytically galvanized strip, the texture in the soft zinc layer is enhanced. Due to the characteristics of the process, the zinc immersion bath contains a certain amount of aluminum, which accumulates on the surface as aluminum oxide. During forming, hot galvanized sheets tend to transfer soft zinc to the tool. Friction and wear increase. This effect is also known as "application wear" or galling. In contrast to electrolytically galvanized steel, in the case of hot dipped galvanized steel, wire drawing oils and hotmelts cannot reduce this phenomenon sufficiently. Due to the characteristics of the process, in hot-dip galvanized sheets it is not profitable to carry out a phosphating similar to the pre-phosphating performed in electrolytically galvanized steel.

Dado que las superficies de zinc, que en comparación con el acero son muy dúctiles, provocan un aumento de la abrasión en herramientas de prensado que puede conducir fácilmente a defectos en la superficie visualmente perceptibles, en piezas visibles inicialmente se usaba una chapa galvanizada de un solo lado, dejando sin galvanizar el lado visible lacado. Las continuas mejoras en la cadena de procesos ahora permiten producir piezas visibles con superficie galvanizada en ambos lados.Since zinc surfaces, which in comparison to steel are very ductile, cause an increase in abrasion in pressing tools that can easily lead to visually perceptible surface defects, in galvanized parts initially a galvanized sheet of a single side, leaving the visible side lacquered without galvanizing. Continuous improvements in the process chain now allow to produce visible parts with galvanized surface on both sides.

A la hora de producirlas, así como en el caso de las piezas de difícil conformación, además de la lubricación con medios líquidos o semisólidos, es ventajoso usar capas de separación ancladas en la superficie de la pieza o herramienta metálica. Además del efecto tribológico, que se basa al menos en una separación mecánica suficientemente fuerte de las superficies metálicas de la herramienta y la pieza, se busca alcanzar que sea completamente compatible con la cadena de procesos de la construcción de carrocerías en bruto.When producing them, as well as in the case of difficult-to-form parts, in addition to lubrication with liquid or semi-solid media, it is advantageous to use separation layers anchored on the surface of the metal part or tool. In addition to the tribological effect, which is based at least on a sufficiently strong mechanical separation of the metal surfaces of the tool and the part, it is sought to be fully compatible with the process chain of the construction of raw bodies.

Para que se puedan utilizar en la industria automotriz, las capas tribológicas o de separación aplicadas a la superficie del acero galvanizado deben ser compatibles con los adhesivos utilizados en la carrocería en bruto. A partir del documento WO 2005/071140 A1 se sabe que el uso de una solución de tratamiento acuosa que contiene iones de sulfato en una concentración de al menos 0,01 mol/l reduce el daño al recubrimiento ocasionado a la superficie de una chapa de acero galvanizado durante la conformación, y mejora temporalmente la protección contra la corrosión. In order for them to be used in the automotive industry, the tribological or separation layers applied to the galvanized steel surface must be compatible with the adhesives used in the raw bodywork. From WO 2005/071140 A1 it is known that the use of an aqueous treatment solution containing sulfate ions in a concentration of at least 0.01 mol / l reduces the damage to the coating caused to the surface of a metal sheet. galvanized steel during forming, and temporarily improves corrosion protection.

ArcelorMittal ha desarrollado este tipo de capa tribológica para chapas de zinc galvanizadas por inmersión en caliente y lo ha lanzado al mercado con el nombre de «NIT». Esta capa se caracteriza por una muy buena reducción de la fricción con una buena adherencia de los materiales adhesivos.ArcelorMittal has developed this type of tribological layer for hot dipped galvanized zinc sheets and has launched it on the market under the name "NIT". This layer is characterized by a very good friction reduction with good adhesion of the adhesive materials.

En el caso de la chapa fina galvanizada electrolíticamente, cuyo recubrimiento exterior a menudo es rugoso debido a las características de su producción, se ha demostrado que además de engrasar es conveniente realizar un fosfatado tricatiónico. Esto es similar a lo que se aplicó posteriormente en el fosfatado tricatiónico en la línea de lacado.In the case of electrolytically galvanized thin sheet, whose outer coating is often rough due to the characteristics of its production, it has been shown that in addition to greasing it is convenient to perform a tricationic phosphate. This is similar to what was subsequently applied in tricationic phosphate in the lacquer line.

En la industria automotriz hasta ahora no se ha consolidado el uso de este tipo de fosfatado tricatiónico en tiras de chapa galvanizada por inmersión en caliente, así como tampoco se han consolidado procesos similares de fosfatado «sin enjuague» y no cristalino, como lo ofrece, por ejemplo, la empresa Salzgitter Ag con la marca pPhos®. Este consiste en una capa de conversión inorgánica con un espesor de aproximadamente 300 nm como ayuda para la conformación de chapas galvanizadas por inmersión en caliente.In the automotive industry so far the use of this type of tricationic phosphate has not been consolidated in hot dipped galvanized sheet strips, as well as similar "rinsing" and non-crystalline phosphating processes have not been consolidated, as it offers, for example, the company Salzgitter Ag with the pPhos® brand. This consists of an inorganic conversion layer with a thickness of approximately 300 nm as an aid to the hot dipped galvanized sheet forming.

El documento DE 102008016050 A1 describe una imprimación para producir una capa de conformación, sustratos metálicos recubiertos con esta imprimación y el uso de la imprimación y los sustratos recubiertos. Los imprimadores contienen aglutinantes, aditivos, pigmentos anticorrosivos, agentes de reticulación y disolventes. Como aglomerante se pueden usar resinas de poliéster ramificadas u otras resinas, y los pigmentos anticorrosivos pueden ser pigmentos de sílice modificados con calcio, fosfatos de zinc, fosfatos de aluminio, trifosfatos de aluminio, pigmentos y mezclas de sílice y magnesio.DE 102008016050 A1 describes a primer to produce a forming layer, metal substrates coated with this primer and the use of the primer and the coated substrates. The primers contain binders, additives, anti-corrosive pigments, crosslinking agents and solvents. Branched polyester resins or other resins can be used as binder, and the anti-corrosive pigments can be calcium modified silica pigments, zinc phosphates, aluminum phosphates, aluminum triphosphates, pigments and mixtures of silica and magnesium.

Estas capas ofrecen una buena reducción de la fricción, pero no son compatibles con todos los adhesivos, por lo que su uso para la carrocería en bruto en la industria automotriz estaría limitado.These layers offer a good friction reduction, but are not compatible with all adhesives, so their use for the raw bodywork in the automotive industry would be limited.

El documento WO 2004/050808 A1 da a conocer una lámina metálica recubierta de lubricante con propiedades de conformación mejoradas. El lubricante de recubrimiento es un aceite anticorrosivo, un llamado «aceite de prelubricación» y/o un lubricante seco (Drylube, Dry Film Lubricant), y la lámina metálica comprende una capa que se forma en la superficie de la chapa al aplicar una solución que contiene un éster de ácido fosfórico orgánico. Para producir la lámina metálica recubierta con lubricante, se aplica una solución que contiene el éster de ácido fosfórico orgánico en la parte superior y/o inferior de la chapa, y luego se aplica el lubricante a la chapa con este recubrimiento. La solución se puede aplicar por inmersión, pulverización, cepillado o recubrimiento con cuchilla. Sin embargo, la compatibilidad insuficiente del proceso constituye un uso aún limitado en la industria automotriz.WO 2004/050808 A1 discloses a metal sheet coated with lubricant with improved forming properties. The coating lubricant is an anticorrosive oil, a so-called "pre-lubrication oil" and / or a dry lubricant (Drylube, Dry Film Lubricant), and the metal sheet comprises a layer that forms on the surface of the sheet when applying a solution which contains an organic phosphoric acid ester. To produce the metal sheet coated with lubricant, a solution containing the organic phosphoric acid ester is applied to the top and / or bottom of the sheet, and then the lubricant is applied to the sheet with this coating. The solution can be applied by immersion, spraying, brushing or knife coating. However, the insufficient compatibility of the process constitutes an even limited use in the automotive industry.

El documento EP 2570515 A2 presenta un procedimiento de tratamiento sin cromato para sustratos de aluminio para producir una capa de conversión en la que se utiliza una solución de tratamiento acuosa y alcalina que contiene iones Li, fosfato, iones hidróxido e iones de carbonato, y tiene un pH mayor a 10. La solución de tratamiento se aplica al sustrato metálico para producir una película húmeda de cualquier espesor, según los requisitos de la aplicación. Sin que sea necesario realizar una etapa de enjuague, la película húmeda se seca con un tiempo de exposición variable según el tipo y el espesor de la capa de conversión que se desea obtener.EP 2570515 A2 presents a chromate-free treatment procedure for aluminum substrates to produce a conversion layer in which an aqueous and alkaline treatment solution containing Li ions, phosphate, hydroxide ions and carbonate ions is used, and has a pH greater than 10. The treatment solution is applied to the metal substrate to produce a wet film of any thickness, according to the requirements of the application. Without it being necessary to perform a rinsing step, the wet film dries with a variable exposure time depending on the type and thickness of the conversion layer to be obtained.

En el documento US 5660707 A se describe un procedimiento para mejorar la conformabilidad y la soldabilidad de una chapa de acero galvanizado mediante la constitución de una capa de óxido de zinc sobre la superficie de la chapa de acero como capa auxiliar de conformación. Para este propósito, se utiliza una solución de tratamiento acuosa y alcalina con peróxido de hidrógeno como agente oxidante. La solución de tratamiento se amortigua con NaOH y NaHCO3 a un pH en un rango de 7 a 11, y se aplica a la chapa de acero galvanizado para formar una película húmeda que se deja actuar durante un período de tiempo predeterminado a una temperatura predeterminada, y luego se enjuaga para obtener una capa de óxido de zinc con al menos 150 mg/m2.In US 5660707 A a method is described for improving the formability and weldability of a galvanized steel sheet by forming a layer of zinc oxide on the surface of the steel sheet as an auxiliary forming layer. For this purpose, an aqueous and alkaline treatment solution with hydrogen peroxide is used as the oxidizing agent. The treatment solution is buffered with NaOH and NaHCO3 at a pH in a range of 7 to 11, and applied to the galvanized steel sheet to form a wet film that is allowed to act for a predetermined period of time at a predetermined temperature, and then rinsed to obtain a layer of zinc oxide with at least 150 mg / m2.

La documentación US 6231 686 B1 describe un procedimiento para el tratamiento de una chapa de acero galvanizado para mejorar la conformabilidad. Este consiste en producir una capa auxiliar de conformación sobre la superficie de la chapa de acero que comprende una capa de conversión de carbonatos de zinc. La solución de tratamiento acuosa utilizada presenta de 1 a 150 g/l de bicarbonato de amonio o bicarbonato de metal alcalino, lo que resulta en un pH de la solución en un rango de 6 a 9. La solución de tratamiento acuosa se aplica a la chapa de acero galvanizado y se forma una película húmeda que se deja actuar durante un período de tiempo predeterminado a una temperatura predeterminada dependiendo de la concentración de la solución. Posteriormente, la película húmeda se enjuaga y la capa de conversión resultante tiene un peso de capa de 10 a 100 mg/m2 de superficie, que se determina en función del tiempo de actuación y la concentración de la solución.US 6231 686 B1 describes a procedure for the treatment of a galvanized steel sheet to improve the formability. This consists in producing an auxiliary forming layer on the surface of the steel sheet comprising a zinc carbonate conversion layer. The aqueous treatment solution used has 1 to 150 g / l of ammonium bicarbonate or alkali metal bicarbonate, resulting in a pH of the solution in a range of 6 to 9. The aqueous treatment solution is applied to the Galvanized steel sheet and a wet film is formed that is allowed to act for a predetermined period of time at a predetermined temperature depending on the concentration of the solution. Subsequently, the wet film is rinsed and the resulting conversion layer has a layer weight of 10 to 100 mg / m2 of surface, which is determined based on the time of action and the concentration of the solution.

Con base en esta técnica anterior, la presente invención tiene el objetivo de producir una capa de conversión sobre la superficie de una chapa de acero galvanizado en un proceso de trabajo simplificado y acelerado sin afectar las etapas de proceso posteriores. En particular, esto debería permitir la producción de una chapa de acero galvanizado con una capa funcional significativamente mejor en términos de conformabilidad en comparación con las superficies que solo han sido lubricadas, especialmente a altas presiones de contacto y altas temperaturas, que se pueda aplicar de a bajo coste y gran escala, que sea segura en términos de medio ambiente, salud y seguridad, que ahorre tiempo y se pueda integrar en los procesos de producción existentes, especialmente en la industria automotriz.Based on this prior art, the present invention aims to produce a conversion layer on the surface of a galvanized steel sheet in a simplified and accelerated work process without affecting the subsequent process steps. In particular, this should allow the production of a galvanized steel sheet with a significantly better functional layer in terms of formability compared to surfaces that have only been lubricated, especially at high contact pressures and high temperatures, which can be applied in at low cost and large scale, it is safe in terms of environment, health and safety, it saves time and can be integrated into existing production processes, especially in the automotive industry.

Este objetivo se consigue mediante un procedimiento con las características de la reivindicación 1.This objective is achieved by a method with the characteristics of claim 1.

Otro objetivo es la obtención de una chapa de acero galvanizado con una capa funcional que presente mejoras significativas en términos de conformabilidad en comparación con las superficies que solo han sido engrasadas, especialmente a altas presiones de contacto y altas temperaturas. Además, la capa funcional debe ser insoluble o compatible con la posterior aplicación por pulverización de aceite lubricante. La capa funcional también debe mostrar una buena adhesión de adhesivos para carrocería en bruto y debe ser adecuada para pretratar carrocerías (procesos de fosfatado y sin fosfato) así como ser compatible con KTL.Another objective is to obtain a galvanized steel sheet with a functional layer that presents significant improvements in terms of formability compared to surfaces that have only been greased, especially at high contact pressures and high temperatures. In addition, the functional layer must be insoluble or compatible with the subsequent application by spray of lubricating oil. The functional layer should also show good adhesion of raw body adhesives and should be suitable for pretreating bodies (phosphate and phosphate free processes) as well as being compatible with KTL.

Este objetivo se consigue mediante una chapa de acero recubierta con las características de la reivindicación 8. This objective is achieved by a steel plate coated with the features of claim 8.

La reivindicación 12 da a conocer el uso de chapas de acero galvanizado recubiertas en la industria automotriz. Claim 12 discloses the use of coated galvanized steel sheets in the automotive industry.

Las variantes de los objetos se describen en las respectivas reivindicaciones secundarias.Variants of the objects are described in the respective secondary claims.

Un procedimiento según la invención para producir con ahorro de tiempo una chapa de acero galvanizado que presenta una capa funcional inorgánica sobre la superficie que forma una capa auxiliar de conformación o es parte de una capa auxiliar de conformación comienza con la preparación de una solución acuosa, sin hidruro de silicio (sin silano) o suspensión que contiene, al menos, un carbonato o, al menos, un proveedor de carbonato y, al menos, un proveedor de hidróxido.A process according to the invention for producing a galvanized steel sheet with a time saving feature that has an inorganic functional layer on the surface that forms an auxiliary forming layer or is part of an auxiliary forming layer begins with the preparation of an aqueous solution, without silicon hydride (without silane) or suspension containing at least one carbonate or at least one carbonate supplier and at least one hydroxide supplier.

En el presente documento, los términos «proveedor de carbonato» y «proveedor de hidróxido» se refieren a sales que son al menos parcialmente solubles en un medio acuoso y se disocian formando por reacción química en la solución acuosa de tratamiento o suspensión las sales de zinc que se desea obtener en la superficie galvanizada. El/Los proveedor(es) de carbonato se seleccionan entre bicarbonato de amonio, carbonato de amonio, bicarbonato de metal alcalino, carbonato de metal alcalino y carboxilatos de metal alcalino, y el/los proveedor(es) de hidróxido se selecciona(n) entre hidróxido de metal alcalino, óxidos de metales alcalinos, alcoholatos de metales alcalinos e hidróxido de magnesio u óxido de magnesio.Here, the terms "carbonate supplier" and "hydroxide supplier" refer to salts that are at least partially soluble in an aqueous medium and dissociate by forming, by chemical reaction in the aqueous treatment or suspension solution, the salts of zinc that is desired to obtain on the galvanized surface. The carbonate supplier (s) are selected from ammonium bicarbonate, ammonium carbonate, alkali metal bicarbonate, alkali metal carbonate and alkali metal carboxylates, and the hydroxide supplier (s) is selected between alkali metal hydroxide, alkali metal oxides, alkali metal alcoholates and magnesium hydroxide or magnesium oxide.

Por lo tanto, dependiendo del tipo de proveedor de carbonato, es posible obtener la ventaja de prescindir de un proveedor de hidróxido adicional si el proveedor de carbonato se disuelve con la formación de iones hidróxido en un medio acuoso, como ocurre, por ejemplo, con bicarbonatos de metales alcalinos y carbonatos de metales alcalinos. Therefore, depending on the type of carbonate supplier, it is possible to obtain the advantage of dispensing with an additional hydroxide supplier if the carbonate supplier is dissolved with the formation of hydroxide ions in an aqueous medium, as, for example, with alkali metal bicarbonates and alkali metal carbonates.

La concentración del proveedor o de los proveedores de carbonato en la solución o suspensión necesaria para formar la capa de conversión está en un rango de 1 a 5 % en peso, preferentemente de 3 a 5 % en peso.The concentration of the carbonate supplier or suppliers in the solution or suspension necessary to form the conversion layer is in the range of 1 to 5% by weight, preferably 3 to 5% by weight.

El pH de la solución acuosa o suspensión se sitúa en un rango de 8 a 12. Se ha constatado que un pH de (9 ± 0,5) proporciona capas de conversión particularmente adecuadas. Dependiendo del tipo de proveedores de carbonato o hidróxido seleccionados, el pH de la solución de tratamiento o suspensión puede estar ya dentro del rango establecido. Sin embargo, si se desea o si fuera necesario, puede añadirse hidróxido de sodio y/o hidróxido de potasio para ajustar el pH.The pH of the aqueous solution or suspension is in the range of 8 to 12. It has been found that a pH of (9 ± 0.5) provides particularly suitable conversion layers. Depending on the type of carbonate or hydroxide suppliers selected, the pH of the treatment or suspension solution may already be within the established range. However, if desired or if necessary, sodium hydroxide and / or potassium hydroxide may be added to adjust the pH.

La solución acuosa o suspensión se aplica a, al menos, una cara de la chapa de acero galvanizado, y así se forma una película húmeda con un espesor predeterminado, que se ajusta según la concentración de la solución de tratamiento de 1 a 20 pm para que se produzca en la superficie una reacción química del recubrimiento metálico con los proveedores de carbonato o los proveedores de hidróxido al menos parcialmente disueltos y disociados en el medio acuoso para formar sales de zinc. Una vez que la película húmeda se ha secado sin que se lleve a cabo una etapa de enjuague, se obtiene como capa funcional inorgánica una capa de conversión a partir de sales de zinc, que son, al menos parcialmente, carbonatos. El peso de la capa de la sustancia seca tras haberse secado la película húmeda se calcula en función del espesor de la película húmeda y de la concentración y, la ventaja consiste en que se encuentra en un rango de 25 a 200 mg/m2 de superficie, preferentemente de 40 a 90 mg/m2 y, por lo tanto, es adecuada para el procesamiento adicional que se desea realizar.The aqueous solution or suspension is applied to at least one side of the galvanized steel sheet, and thus a wet film with a predetermined thickness is formed, which is adjusted according to the concentration of the treatment solution from 1 to 20 pm for that a chemical reaction of the metallic coating with the carbonate suppliers or the hydroxide suppliers at least partially dissolved and dissociated in the aqueous medium to form zinc salts occur on the surface. Once the wet film has dried without a rinsing step being carried out, a conversion layer from zinc salts, which are at least partially carbonates, is obtained as an inorganic functional layer. The weight of the dry substance layer after the wet film has dried is calculated based on the thickness of the wet film and the concentration and, the advantage is that it is in a range of 25 to 200 mg / m2 of surface , preferably from 40 to 90 mg / m2 and, therefore, is suitable for the additional processing that is desired.

De esta manera, por ejemplo, en el caso de una superficie que contiene únicamente zinc y óxido de zinc, y se desea tratar con una solución de tratamiento que contiene bicarbonato de sodio como proveedor de carbonato, se obtiene una sustancia seca depositada de 40 a 90 mg/m2 de superficie, que se convierte en hidrocincita. En estas condiciones, el peso de la capa de la capa de conversión se sitúa en un rango de 190 a 340 mg/m2 y, por lo tanto, tiene una resistencia favorable y adecuada para el propósito previsto.Thus, for example, in the case of a surface containing only zinc and zinc oxide, and it is desired to treat with a treatment solution containing sodium bicarbonate as a carbonate supplier, a dry substance deposited from 40 to 90 mg / m2 of surface area, which is converted into hydrocycite. Under these conditions, the weight of the layer of the conversion layer is in the range of 190 to 340 mg / m2 and, therefore, has a favorable and adequate strength for the intended purpose.

Con este procedimiento sin enjuague, se pueden producir a gran escala y bajo coste, en poco tiempo y con pocos equipos chapas de acero galvanizado por inmersión en caliente o galvanizado electrolíticamente con la capa funcional. With this procedure without rinsing, they can be produced on a large scale and low cost, in a short time and with few equipment hot-dip galvanized steel sheets or electrolytically galvanized with the functional layer.

Esta solución de tratamiento o suspensión presenta la ventaja de que no contiene metales pesados ni compuestos orgánicos o disolventes. Los riesgos asociados con el uso de soluciones alcalinas son conocidos y pueden ser manejados sin problema. No es necesario tomar grandes medidas de protección contra las quemaduras químicas. Además, esta capa de conversión es resistente al aceite y soluble solo en ácidos. La capa de conversión muestra una buena adhesión de los adhesivos utilizados en la construcción en bruto y es adecuada para el tratamiento previo de carrocerías y compatible con KTL.This treatment or suspension solution has the advantage that it does not contain heavy metals or organic compounds or solvents. The risks associated with the use of alkaline solutions are known and can be handled without problem. It is not necessary to take large protective measures against chemical burns. In addition, this conversion layer is oil resistant and soluble only in acids. The conversion layer shows good adhesion of the adhesives used in the raw construction and is suitable for the pretreatment of bodyworks and compatible with KTL.

Desde luego que cualquier elemento alcalino se puede usar generalmente como un catión de los proveedores de carbonato e hidróxido, pero principalmente por razones económicas y de disponibilidad, preferentemente se usa sodio y/o potasio. Particularmente preferidos como proveedores de carbonato son el bicarbonato y/o el carbonato de potasio y/o de sodio, y como proveedores de hidróxido se usa hidróxido de sodio o de potasio. Una solución de tratamiento o suspensión con estos componentes logra capas de conversión con una combinación óptima de comportamiento de fricción y adhesividad.Of course, any alkaline element can generally be used as a cation of carbonate and hydroxide suppliers, but mainly for economic and availability reasons, sodium and / or potassium are preferably used. Particularly preferred as carbonate suppliers are bicarbonate and / or potassium and / or sodium carbonate, and sodium or potassium hydroxide is used as hydroxide suppliers. A treatment or suspension solution with these components achieves conversion layers with an optimal combination of friction behavior and adhesiveness.

Con el fin de poder verificar el espesor de la capa de conversión producida, en una realización del procedimiento, durante la preparación de la solución de tratamiento o suspensión se puede añadir un sistema de trazadores que se pueda detectar en el análisis de fluorescencia de rayos X y que presenteIn order to be able to verify the thickness of the conversion layer produced, in one embodiment of the process, during the preparation of the treatment or suspension solution a system of tracers can be added which can detect in the x-ray fluorescence analysis and present

- fosfato de potasio y/o de sodio o pirofosfato y/o trifosfato de potasio y/o de sodio, o- potassium and / or sodium phosphate or pyrophosphate and / or potassium and / or sodium triphosphate, or

- bicarbonato de potasio, o- potassium bicarbonate, or

- sulfato de potasio y/o de sodio, o- potassium and / or sodium sulfate, or

- silicato de potasio y/o de sodio, metasilicato de potasio sodio y/o de sodio, o una dispersión de SiO2 que contenga sodio- potassium and / or sodium silicate, sodium and / or sodium potassium metasilicate, or a dispersion of SiO2 containing sodium

- un compuesto de estaño- a tin compound

o titanio. Para el sistema de trazadores se puede seleccionar una concentración en el rango de 1 a 30 % en peso, preferentemente de 10 a 20 % en peso, más preferentemente de 15 % en peso respecto al contenido de proveedores de carbonato e hidróxido.or titanium For the plotter system, a concentration in the range of 1 to 30% by weight, preferably 10 to 20% by weight, more preferably 15% by weight with respect to the content of carbonate and hydroxide suppliers can be selected.

La aplicación de la solución acuosa o suspensión en la chapa de acero galvanizado generalmente se puede realizar mediante pulverización sin escurrir ni rociar, y eliminar el excedente con rodillos de compresión sin tracción. Sin embargo, preferentemente la solución acuosa o suspensión se aplica pasando un rodillo continuamente sobre una tira de chapa de acero galvanizado. Para este propósito, se puede utilizar un rodillo de revestimiento (rollcoater), que generalmente actúa por cada lado de recubrimiento con dos o tres rodillos (rodillo de cuchara, rodillo de aplicación y, dado el caso, rodillo de regulación), haciendo girar la tira por el rodillo de contrapresión.The application of the aqueous solution or suspension in the galvanized steel sheet can generally be done by spraying without draining or spraying, and removing the excess with compression rollers without traction. However, preferably the aqueous solution or suspension is applied by continuously passing a roller over a strip of galvanized steel sheet. For this purpose, a coating roller ( rollcoater) can be used , which generally acts on each side of the coating with two or three rollers (spoon roller, application roller and, if necessary, regulation roller), by rotating the pull by the back pressure roller.

Sorprendentemente se ha constatado que de una manera simple y por lo tanto preferida es posible ahorrar tiempo en la aplicación de la solución acuosa o suspensión mediante dos rodillos de compresión entre los que se hace pasar la chapa de acero galvanizado por inmersión en caliente o la tira de acero.Surprisingly it has been found that in a simple and therefore preferred way it is possible to save time in the application of the aqueous solution or suspension by means of two compression rollers between which the hot dipped galvanized steel sheet or the strip is passed of steel.

Como parte de este proceso, la solución acuosa o suspensión se rocía hasta que chorree sobre los rodillos de compresión dispuestos a ambos lados de la chapa de acero galvanizado, y el exceso de solución o suspensión que gotea desde la chapa o los rodillos se recoge y se conduce hacia un depósito recolector. Los rodillos de compresión se colocan a presión contra las superficies de la chapa de acero galvanizado, eliminando así la solución acuosa o suspensión de las superficies de la chapa de acero galvanizado. El espesor de la película húmeda se ajusta en un rango de 1 a 20 pm seleccionando la presión de ajuste, la dureza del revestimiento de goma de los rodillos de compresión, la velocidad de los rodillos de compresión y la velocidad de la chapa de acero y, por lo tanto, la velocidad relativa de los rodillos de compresión respecto a la chapa de acero.As part of this process, the aqueous solution or suspension is sprayed until it drips onto the compression rollers arranged on both sides of the galvanized steel sheet, and the excess solution or suspension dripping from the sheet or rollers is collected and It leads to a collection tank. The compression rollers are placed under pressure against the surfaces of the galvanized steel sheet, thus eliminating the aqueous solution or suspension from the surfaces of the galvanized steel sheet. The thickness of the wet film is adjusted in a range of 1 to 20 pm by selecting the set pressure, the hardness of the rubber coating of the compression rollers, the speed of the compression rollers and the speed of the steel sheet and , therefore, the relative speed of the compression rollers relative to the steel plate.

En una etapa adicional del procedimiento, se puede aplicar un aceite anticorrosivo y/o un aceite de prelubricación o un lubricante seco (Hotmelt, Dry Film Lubricant, Drylube) a la capa de conversión a fin de obtener una capa de aceite lubricante con un gramaje de 0,2 a 3,0 g/m2.At an additional stage of the process, an anticorrosive oil and / or a pre-lubrication oil or a dry lubricant (Hotmelt, Dry Film Lubricant, Drylube) can be applied to the conversion layer in order to obtain a lubricating oil layer with a grammage from 0.2 to 3.0 g / m2.

Una chapa de acero galvanizado por inmersión en caliente producida según la invención presenta en la superficie una capa funcional inorgánica que forma una capa auxiliar de conformación o forma parte de una capa auxiliar de conformación. La capa funcional inorgánica según la invención se basa en una base química alternativa. Se trata de una capa de conversión formada por zinc y sales de zinc, que son al menos parcialmente carbonatos. La capa de conversión se obtiene aplicando un medio de tratamiento a la superficie de la chapa de acero galvanizado, que es una solución acuosa sin hidruro de silicio o una suspensión que contiene, al menos, un proveedor de carbonato pero que preferentemente contiene al menos un proveedor de carbonato y adicionalmente al menos un proveedor de hidróxido. Las sales de zinc de la capa de conversión pueden incluir además hidróxidos de zinc y óxidos de zinc. La capa de conversión puede así presentar preferentemente una estructura mineral similar a la hidrocincita que se forma a partir de la sustancia seca depositada por el procedimiento según la invención mediante la aplicación y secado de una película húmeda con un peso de capa de 25 a 200 mg / m2 superficie.A hot dipped galvanized steel sheet produced according to the invention has an inorganic functional layer on the surface that forms an auxiliary forming layer or is part of an auxiliary forming layer. The inorganic functional layer according to the invention is based on an alternative chemical base. It is a conversion layer formed by zinc and zinc salts, which are at least partially carbonates. The conversion layer is obtained by applying a treatment medium to the surface of the galvanized steel sheet, which is an aqueous solution without silicon hydride or a suspension containing at least one carbonate supplier but preferably containing at least one carbonate supplier and additionally at least one hydroxide supplier. The zinc salts of the conversion layer may further include zinc hydroxides and zinc oxides. The conversion layer can thus preferably have a mineral structure similar to hydrocycite that is formed from the dry substance deposited by the process according to the invention by applying and drying a wet film with a layer weight of 25 to 200 mg. / m2 surface.

La capa de conversión con un procedimiento según la invención se constituye como una ventaja que permite ahorrar tiempo.The conversion layer with a method according to the invention is constituted as an advantage that saves time.

Si el peso de la capa de la sustancia seca que conduce a la formación de la capa de conversión presenta una superficie de 25 a 200 mg/m2, preferentemente de 40 a 90 mg/m2, se garantiza una conformabilidad suficientemente buena. Para poder comprobar el espesor de la capa de conversión, se puede prever un sistema de trazadores en la capa de conversión que se puede detectar mediante análisis de fluorescencia de rayos X y se selecciona entre compuestos de potasio, fósforo, silicio o incluso estaño o titanio.If the weight of the dry substance layer leading to the formation of the conversion layer has a surface area of 25 to 200 mg / m2, preferably 40 to 90 mg / m2, a sufficiently good formability is guaranteed. In order to check the thickness of the conversion layer, a plotter system can be provided in the conversion layer that can be detected by X-ray fluorescence analysis and selected from potassium, phosphorus, silicon or even tin or titanium compounds. .

Para lograr resultados de conformación óptimos, la capa auxiliar de conformación de la chapa de acero galvanizado por inmersión en caliente presenta además una capa de aceite lubricante, que se aplica a la capa de conversión, que de por sí sola muestra solamente escasos efectos anticorrosivos y lubricantes. Esta capa de aceite lubricante presenta un gramaje de 0,2 a 3,0 g/m2, típicamente de 1,0-1,5 g/m2, y por lo tanto cumple con las instrucciones de entrega actuales para la tira de acero lubricada.To achieve optimum forming results, the auxiliary forming layer of the hot dipped galvanized steel sheet also has a lubricating oil layer, which is applied to the conversion layer, which alone shows only few anticorrosive effects and lubricants This layer of lubricating oil presents a weight of 0.2 to 3.0 g / m2, typically 1.0-1.5 g / m2, and therefore complies with the current delivery instructions for the lubricated steel strip.

Se ha constatado que la capa de conversión es compatible con el aceite anticorrosivo o el aceite de prelubricación o los lubricantes secos aplicados posteriormente, y que no se ve afectada su aptitud para ser usada en las etapas de proceso posteriores, como pueden ser la unión con adhesivo o la capacidad de eliminación en las carrocerías en bruto para automóviles. La aplicación de protección contra la corrosión o aceite de prelubricación o de un lubricante seco es necesaria para la protección contra la corrosión y la lubricación durante la conformación. Al combinar la capa de aceite con la capa funcional inorgánica, se puede lograr una mejora significativa en las propiedades de lubricación. En el presente documento, los términos «capa de conversión» y «capa funcional» se utilizan como sinónimos. Mientras que el término «capa de conversión» se usa más en el contexto de la composición química y el proceso de conformación, es más probable que el término «capa funcional» se asocie con el efecto de esta capa (en etapas de proceso posteriores).It has been found that the conversion layer is compatible with anticorrosive oil or pre-lubrication oil or dry lubricants applied subsequently, and that its ability to be used in subsequent process steps is not affected, such as the union with Adhesive or the ability to dispose of raw car bodies. The application of corrosion protection or pre-lubrication oil or a dry lubricant is necessary for corrosion protection and lubrication during shaping. By combining the oil layer with the inorganic functional layer, a significant improvement in the lubrication properties can be achieved. In this document, the terms "conversion layer" and "functional layer" are used as synonyms. While the term "conversion layer" is used more in the context of the chemical composition and the forming process, the term "functional layer" is more likely to be associated with the effect of this layer (in subsequent process steps) .

Una chapa de acero galvanizado recubierta según la invención se puede usar para la producción de componentes para vehículos motorizados, en la que la chapa de acero se somete a una o más etapas de conformación. La capa de conversión aplicada a la chapa de acero galvanizado como capa tribológica es adecuada para su uso en la industria automotriz; y además la aplicación de la solución de tratamiento se puede implementar industrialmente en la producción a gran escala.A galvanized steel sheet coated according to the invention can be used for the production of components for motorized vehicles, in which the steel sheet is subjected to one or more forming steps. The conversion layer applied to the galvanized steel sheet as a tribological layer is suitable for use in the automotive industry; and also the application of the treatment solution can be industrially implemented in large-scale production.

Otras ventajas serán presentadas en la siguiente descripción con referencia a las imágenes adjuntas. La referencia a las figuras en la descripción se hace a los efectos de facilitar la descripción y la comprensión del tema. Se muestra: Other advantages will be presented in the following description with reference to the attached images. The reference to the figures in the description is made for the purpose of facilitating the description and understanding of the subject. It shows:

En la fig. 1 una ilustración meramente esquemática desde una vista lateral de una instalación para la producción de chapas de acero recubiertas según la invención.In fig. 1 a merely schematic illustration from a side view of an installation for the production of coated steel sheets according to the invention.

En la fig. 2 un gráfico de los resultados de las pruebas de extensión de tiras planas en chapas tratadas según la invención en comparación con chapas sin tratar.In fig. 2 a graph of the results of the flat strip extension tests on treated sheets according to the invention compared to untreated sheets.

En la fig. 3 un gráfico de los resultados de las pruebas de ahuecamiento en varias chapas tratadas según la invención en comparación con chapas sin tratar.In fig. 3 a graph of the results of the cupping tests on several treated plates according to the invention compared to untreated plates.

En la fig. 4 un gráfico de los resultados de las pruebas de ahuecamiento en varias chapas tratadas según la invención con diferentes valores de pH en comparación con chapas sin tratar.In fig. 4 a graph of the results of the cupping tests on several plates treated according to the invention with different pH values compared to untreated plates.

En general, para reducir la fricción en estado sólido, los sólidos con una estructura reticular deberían ser particularmente adecuados, en la que la combinación entre las capas formadoras de estructura es significativamente más débil en una dirección en el espacio que en el plano de la capa. Esta propiedad se encuentra, por ejemplo, en el grafito, el disulfuro de molibdeno (MoS2) o en el nitruro de boro hexagonal (h-BN). Sin embargo, este tipo de sólidos generalmente no son adecuados para uso en superficies chapa para carrocerías de automóviles, ya que ejercen un efecto de separación sobre los adhesivos utilizados en carrocerías en bruto. Además, las sustancias mencionadas anteriormente presentan niveles de energía superficial bajos y son insolubles en los baños de tratamiento utilizados para limpiar y pretratar la chapa de carrocería, lo que daría lugar a resultados deficientes en la estructura del lacado. In general, to reduce friction in the solid state, solids with a reticular structure should be particularly suitable, in which the combination between the structure-forming layers is significantly weaker in one direction in space than in the plane of the layer . This property is found, for example, in graphite, molybdenum disulfide (MoS2) or hexagon boron nitride (h-BN). However, these types of solids are generally not suitable for use on sheet metal surfaces for car bodies, since they exert a separation effect on the adhesives used in raw bodies. In addition, the substances mentioned above have low surface energy levels and are insoluble in the treatment baths used to clean and pretreat the body plate, which would lead to poor results in the lacquered structure.

Por el contrario, serían adecuados los compuestos con una composición estructural similar y una composición química que no cause ninguna interacción negativa más adelante en la cadena de procesos. Un mineral adecuado es la brucita, que está formado por hidróxido de magnesio, Mg (OH)2. Este forma una estructura reticulada de capas del tipo Cdl2 (donde los iones yoduro forman un empaquetamiento esférico hexagonal compacto, los huecos octaédricos cada dos espacios de la capa intermedia están completamente llenos de iones de cadmio) con escisión pronunciada en una dirección del espacio pero a diferencia del grafito, el disulfuro de molibdeno o el nitruro de boro hexagonal no presenta niveles de energía superficial considerablemente bajos y es soluble en baños de tratamiento debido a su carácter de enlace predominantemente iónico. Su nivel de solubilidad en agua es bajo, lo que dificulta la aplicación continua de una película húmeda de secado.On the contrary, compounds with a similar structural composition and a chemical composition that do not cause any negative interaction later in the process chain would be suitable. A suitable mineral is brucite, which is formed by magnesium hydroxide, Mg (OH) 2. This forms a reticulated structure of layers of the Cdl2 type (where the iodide ions form a compact hexagonal spherical packing, the octahedral holes every two spaces of the intermediate layer are completely filled with cadmium ions) with pronounced cleavage in one direction of space but at Unlike graphite, molybdenum disulfide or hexagonal boron nitride has no significantly low surface energy levels and is soluble in treatment baths due to its predominantly ionic bonding character. Its level of water solubility is low, which makes it difficult to continuously apply a wet drying film.

Las investigaciones muestran que las superficies erosionadas de chapa galvanizada presentan coeficientes de fricción significativamente más bajos que las superficies sin erosionar. Al colocarse a la intemperie, debido a la acción del agua y el dióxido de carbono en las superficies de zinc se forma hidrocincita, Zn5 [(OH)6|(CO3)2], que presenta similitudes estructurales con la brucita.Research shows that the eroded surfaces of galvanized sheet have significantly lower coefficients of friction than surfaces without eroding. When placed outdoors, due to the action of water and carbon dioxide on zinc surfaces, hydrocincite, Zn5 [(OH) 6 | (CO3) 2], is formed, which presents structural similarities with brucite.

Sin embargo, con solo unos segundos de exposición a la acción del agua y el CO2 no se logran las superficies erosionadas en el contexto del proceso de galvanizado continuo o no sería rentable ni sostenible debido a la longitud que requiere la instalación. En resumen: la exposición a la intemperie se considera un procedimiento que requiere demasiado tiempo.However, with only a few seconds of exposure to the action of water and CO2, the eroded surfaces are not achieved in the context of the continuous galvanizing process or it would not be profitable or sustainable due to the length required by the installation. In summary: exposure to the weather is considered a procedure that takes too much time.

Sin embargo, se ha constatado que mediante la acción de soluciones acuosas de bicarbonatos de metales alcalinos (AHCO3), carbonatos de metales alcalinos (A2CO3), hidróxidos de metales alcalinos (AOH), óxidos de metales alcalinos (A2O), alcoholatos de metales alcalinos (AO-R) y carboxilatos de metales alcalinos (AOOC-R) y óxido de magnesio y/o hidróxido de magnesio en superficies galvanizadas se forman capas de conversión con un efecto similar. However, it has been found that through the action of aqueous solutions of alkali metal bicarbonates (AHCO3), alkali metal carbonates (A2CO3), alkali metal hydroxides (AOH), metal oxides Alkali (A2O), alkali metal alcoholates (AO-R) and alkali metal carboxylates (AOOC-R) and magnesium oxide and / or magnesium hydroxide on galvanized surfaces conversion layers are formed with a similar effect.

La capa funcional o de conversión que se producirá en la superficie de acero galvanizado garantiza la reducción de la fricción durante la conformación de la chapa de acero. La capa de conversión se forma por la reacción de la solución secada en la superficie descrita anteriormente con la superficie del metal. El espesor de la capa de conversión resulta, por lo tanto, de la concentración de la solución de tratamiento y del espesor de la película húmeda aplicada. El gramaje de la sustancia seca es de 25 a 200 mg/m2, preferentemente de 40 a 90 mg/m2.The functional or conversion layer that will be produced on the galvanized steel surface guarantees the reduction of friction during the forming of the steel sheet. The conversion layer is formed by the reaction of the dried solution on the surface described above with the metal surface. The thickness of the conversion layer therefore results from the concentration of the treatment solution and the thickness of the wet film applied. The weight of the dry substance is 25 to 200 mg / m2, preferably 40 to 90 mg / m2.

El pH de la solución de tratamiento o suspensión debe ser de 8 a 12. En general, las soluciones o suspensiones de los proveedores de carbonato o hidróxido pueden contener cationes de los elementos litio, sodio, potasio, rubidio, cesio, sin embargo, contienen preferentemente sodio y potasio, e hidróxido u óxido de magnesio.The pH of the treatment or suspension solution should be 8 to 12. In general, the solutions or suspensions of the carbonate or hydroxide suppliers may contain cations of the elements lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, however, they contain preferably sodium and potassium, and hydroxide or magnesium oxide.

Además, la solución de tratamiento puede contener como aditivo un sistema de trazadores que, aunque no es necesario para obtener el efecto tribológico, sirve como indicador para la detección cuantitativa de la cantidad aplicada y no impide la formación de la capa de conversión. Para este propósito, se pueden utilizar sustancias de los siguientes elementos: potasio, fósforo, silicio, estaño o titanio. Estos elementos se pueden detectar mediante el análisis de fluorescencia de rayos X (RFA, por sus siglas en alemán) más fácilmente que el sodio. Preferiblemente, para este propósito se pueden usar los compuestos carbonato/bicarbonato de potasio, fosfato de Na/K o pirofosfato/trifosfato de Na/K, silicato alcalino (especialmente silicato de sodio, silicato de potasio) carbonato de estaño/bicarbonato. La solución de tratamiento puede contener de 0,01 a 1,5 % en peso del sistema de trazadores respectivo, preferentemente de 0,05 a 1 % en peso.In addition, the treatment solution may contain as an additive a plotter system that, although not necessary to obtain the tribological effect, serves as an indicator for the quantitative detection of the amount applied and does not prevent the formation of the conversion layer. For this purpose, substances of the following elements can be used: potassium, phosphorus, silicon, tin or titanium. These elements can be detected by X-ray fluorescence analysis (RFA) more easily than sodium. Preferably, for this purpose the potassium carbonate / bicarbonate, Na / K phosphate or Na / K pyrophosphate / triphosphate compounds, alkali silicate (especially sodium silicate, potassium silicate) tin / bicarbonate carbonate can be used. The treatment solution may contain from 0.01 to 1.5% by weight of the respective plotter system, preferably from 0.05 to 1% by weight.

La aplicación de la solución o suspensión generalmente se puede realizar mediante inmersión, pulverización, pulverización/escurrido, rodillo de revestimiento (rollcoater) o combinaciones de estos procesos con posterior secado natural o asistido térmicamente. En combinación con un aceitado de 0,2 a 3,0 g/m2 por lado, la chapa de acero galvanizado recubierta según la invención presenta un coeficiente de fricción reducido, en el que además se evita el comportamiento stick-slip o al menos se reduce. Además, se reduce la transferencia de material de la pieza a la herramienta y la formación de abrasión metálica. Por otro lado, se conserva la capacidad de lacado y la adhesividad de la superficie. La chapa de acero galvanizado recubierta según la invención es resistente al lavado con aceites de lavado, mientras que la capa de conversión se puede humedecer fácilmente con agua.The application of the solution or suspension can generally be done by immersion, spraying, spraying / draining, coating roller ( rollcoater) or combinations of these processes with subsequent natural drying or thermally assisted. In combination with an oil of 0.2 to 3.0 g / m2 per side, the galvanized steel sheet coated according to the invention has a reduced coefficient of friction, in which the stick-slip behavior is avoided or at least reduce. In addition, the transfer of material from the piece to the tool and the formation of metal abrasion are reduced. On the other hand, the lacquering capacity and surface adhesiveness are preserved. The galvanized steel sheet coated according to the invention is resistant to washing with washing oils, while the conversion layer can be easily moistened with water.

La fig. 1 muestra un procedimiento simple preferido para producir una chapa de acero galvanizado recubierta según la invención con reducción de fricción. El bosquejo de la instalación para llevar a cabo el procedimiento se puede dividir a grandes rasgos en tres etapas: rociado, escurrido y secado. Fig. 1 shows a simple preferred process for producing a galvanized steel sheet coated according to the invention with friction reduction. The outline of the installation to carry out the procedure can be broadly divided into three stages: sprayed, drained and dried.

La tira de acero galvanizado 1 se mueve en la dirección de avance y se hace pasar entre los rodillos de compresión 10 recubiertos de goma, que se encuentran por encima y por debajo de la tira de acero 1. Por medio de dispositivos de aplicación adecuados 12, la solución de tratamiento L (o suspensión) se rocía hasta que chorree sobre el revestimiento de goma 11 de los rodillos de compresión 10. El exceso de la solución de procesamiento L en el rodillo de compresión 10 sobre la tira de chapa de acero 1 corre primero sobre la tira de acero 1, luego a través del borde de la tira cae en el depósito recolector 13, mientras que el exceso de la solución de tratamiento L en el rodillo de compresión 10 por debajo de la tira de chapa de acero 1 vuelve a caer directamente desde el rodillo de compresión 10 en el depósito recolector 13. La solución de tratamiento L se suministra desde el depósito recolector 13 a los dispositivos de aplicación 12 a través de las líneas de suministro 14 correspondientes.The galvanized steel strip 1 moves in the forward direction and is passed between the rubber-coated compression rollers 10, which are located above and below the steel strip 1. By means of suitable application devices 12 , the treatment solution L (or suspension) is sprayed until it drips onto the rubber coating 11 of the compression rollers 10. The excess of the processing solution L in the compression roller 10 on the steel sheet strip 1 it runs first on the steel strip 1, then through the edge of the strip it falls into the collecting tank 13, while the excess of the treatment solution L in the compression roller 10 below the sheet steel strip 1 it falls back directly from the compression roller 10 into the collection tank 13. The treatment solution L is supplied from the collection tank 13 to the application devices 12 through the supply lines ro 14 corresponding.

Los rodillos de compresión autopropulsados 10 se colocan con presión neumática o hidráulica sobre las superficies de la tira de chapa de acero 1 y eliminan el exceso de solución de tratamiento L que queda sobre ellas. El rodillo de arriba sirve como apoyo para el rodillo de abajo y viceversa. Al seleccionar la presión de ajuste, la dureza del revestimiento de goma 11, la velocidad relativa de los rodillos de compresión 10, que rotan con una velocidad b respecto a la tira de chapa de acero 1 la velocidad a de la tira de chapa de acero 1, se pueden producir películas húmedas 2' de 1 a 20 pm, sin embargo, se prefiere que sean de 2 a 3 pm. Se pueden preferir películas húmedas más finas ya que permiten recorridos más cortos del secador, temperaturas de tira más bajas o velocidades de tira más rápidas.The self-propelled compression rollers 10 are placed with pneumatic or hydraulic pressure on the surfaces of the steel sheet strip 1 and remove excess treatment solution L that remains on them. The top roller serves as a support for the bottom roller and vice versa. When selecting the set pressure, the hardness of the rubber coating 11, the relative speed of the compression rollers 10, which rotate with a speed b with respect to the steel sheet strip 1 the speed a of the steel sheet strip 1, 2 'wet films can be produced from 1 to 20 pm, however, it is preferred that they be from 2 to 3 pm. Thinner wet films may be preferred as they allow shorter dryer travels, lower strip temperatures or faster strip speeds.

La película húmeda 2' se seca en un secador de aire circulante 15 para obtener así la capa funcional 2 sobre la superficie de la tira de acero galvanizado por inmersión en caliente. La tira de acero 1 se tensa sin soporte entre los rodillos de compresión 10 de salida y el secador de aire con circulación de salida 15.The wet film 2 'is dried in a circulating air dryer 15 to thereby obtain the functional layer 2 on the surface of the hot dip galvanized steel strip. The steel strip 1 is tensioned without support between the exit compression rollers 10 and the air dryer with outlet circulation 15.

En general, la película húmeda también se puede secar al aire.In general, the wet film can also be air dried.

La construcción y la disposición del dispositivo de aplicación pueden diferir del ejemplo que se muestra.The construction and arrangement of the application device may differ from the example shown.

Por lo tanto, como alternativa al ejemplo ilustrado, también es posible concebir la aplicación por medio de un rodillo de revestimiento (rollcoater) con dos o tres rodillos, que permiten una mayor libertad en el diseño de la película húmeda independientemente de la velocidad de la tira. En muchas instalaciones, los rodillos de revestimiento (rollcoater) también forman parte del equipo estándar, especialmente para el revestimiento en línea de la impresión antifinger. Sin embargo, dado que los rodillos de revestimiento (rollcoater) están asociados a costes de inversión, mantenimiento y funcionamiento significativamente mayores, no se utilizan con tanta frecuencia en tratamientos posteriores simples como se muestra en la aplicación de la solución de tratamiento según la invención.Therefore, as an alternative to the illustrated example, it is also possible to conceive the application by means of a coating roller ( rollcoater) with two or three rollers, which allow greater freedom in the design of the wet film regardless of the speed of the strip. In many installations, the coating rollers ( rollcoater) They are also part of the standard equipment, especially for in-line coating of antifinger printing . However, since the coating rollers ( rollcoater) are associated with significantly higher investment, maintenance and operating costs, they are not used as frequently in simple post treatments as shown in the application of the treatment solution according to the invention.

Además, también es posible concebir el rociado de una película húmeda sin escurrido (por ejemplo, en una cámara de niebla) o el rociado y la eliminación con rodillos de compresión sin tracción y el arrastre a través de un baño de inmersión.In addition, it is also possible to conceive the spraying of a wet film without draining (for example, in a fog chamber) or spraying and removing with compression rollers without traction and dragging through an immersion bath.

Como sustrato, por ejemplo, se pueden utilizar las siguientes chapas:As a substrate, for example, the following sheets can be used:

- chapa galvanizada por inmersión en caliente (hot dip galvanized) (chapa «Z»), según las propiedades características del Centro de Información del Acero CM095 Edición 2010, ISSN 0175-2006, que constituye una chapa fina de acero revestida con zinc mediante inmersión en caliente «Z» con un recubrimiento de zinc de 50 a 600 g/m2, preferentemente de 50 a 140 g/m2, laminada en frío y texturizada con una rugosidad media Ra = de 0,7 a 1,6 pm y un RPc máximo = de 60 a 140/cm y un nivel de temperado de 0,2 % a 2, 5 %.- hot dip galvanized sheet (“Z” sheet), according to the characteristic properties of the CM095 Steel Information Center Edition 2010, ISSN 0175-2006, which constitutes a thin sheet of zinc coated steel by immersion "Z" hot with a zinc coating of 50 to 600 g / m2, preferably 50 to 140 g / m2, cold rolled and textured with an average roughness Ra = 0.7 to 1.6 pm and an RPc maximum = from 60 to 140 / cm and a tempering level of 0.2% to 2.5%.

- chapa galvanizada por inmersión en caliente (hot dip galvanized) (chapa «Z»), según las propiedades características del Centro de Información del Acero CM095 Edición 2010, ISSN 0175-2006, que constituye una chapa fina de acero revestida con zinc y magnesio mediante inmersión en caliente «ZM» con un recubrimiento de zinc y magnesio de 40 a 350 g/m2, preferentemente de 50 a 140 g/m2, laminada en frío y texturizada con una rugosidad media Ra = de 0,7 a 1,6 pm y un RPc máximo = de 60 a 140/cm y un nivel de temperado de 0,2 % a 2, 5 %.- hot dip galvanized sheet («Z» sheet), according to the characteristic properties of the CM095 Steel Information Center Edition 2010, ISSN 0175-2006, which constitutes a thin sheet of zinc and magnesium coated steel by hot dipping «ZM» with a zinc and magnesium coating of 40 to 350 g / m2, preferably 50 to 140 g / m2, cold rolled and textured with an average roughness Ra = from 0.7 to 1.6 pm and a maximum RPc = from 60 to 140 / cm and a tempering level of 0.2% to 2.5%.

- chapa galvanizada por electrólisis (electro-galvanized) (chapa «ZE»), según las propiedades características del Centro de Información del Acero CM092 Edición 2008, ISSN 0175-2006, que constituye una chapa fina de acero laminada en frío, relaminada en frío y texturizada con una rugosidad media Ra = de 0,7 a 1,6 pm y un RPc máximo = de 60 a 140/cm y un revestimiento electrolítico continuo con recubrimiento de zinc «ZE» y un espesor de capa de zinc de 2,5 a 10 pm por cara, preferentemente de 5 a 7,5 pm por cara.- electrolysis galvanized ( electro-galvanized) sheet («ZE» sheet), according to the characteristic properties of the CM092 Steel Information Center Edition 2008, ISSN 0175-2006, which constitutes a cold rolled cold rolled steel sheet and textured with an average roughness Ra = from 0.7 to 1.6 pm and a maximum RPc = from 60 to 140 / cm and a continuous electrolytic coating with zinc coating «ZE» and a zinc layer thickness of 2, 5 to 10 pm per face, preferably 5 to 7.5 pm per face.

Como agentes activos en las soluciones de tratamiento que se mencionan a modo de ejemplo, se seleccionan preferentemente carbonato y bicarbonato de sodio y potasio o bicarbonato e hidróxido de sodio y potasio con una concentración total de la solución de tratamiento de 3 a 5 % en peso y el pH definido en un rango de 7 a 13, preferentemente de 8 a 12, más preferentemente de 9.As active agents in the treatment solutions mentioned by way of example, sodium and potassium carbonate and bicarbonate and sodium and potassium hydroxide with a total concentration of the treatment solution of 3 to 5% by weight are preferably selected and the pH defined in a range of 7 to 13, preferably 8 to 12, more preferably 9.

Si se usa un sistema de trazadores para detectar el espesor de la capa, su concentración se sitúa en un rango de 1 a 30 % en peso, preferentemente de 10 a 20 % en peso y más preferentemente en 15 % en peso respecto al contenido de agente activo, si el sistema de trazadores se selecciona entre los siguientes:If a plotter system is used to detect the thickness of the layer, its concentration is in a range of 1 to 30% by weight, preferably 10 to 20% by weight and more preferably 15% by weight with respect to the content of active agent, if the plotter system is selected from the following:

- Fosfato de Na/K o pirofosfato/trifosfato de Na/K- Na / K phosphate or Na / K pyrophosphate / triphosphate

- Bicarbonato de K- K bicarbonate

- Sulfato de Na/K- Na / K sulfate

- Silicatos de Na/K, metasilicatos de Na/K, dispersión de SiO2 que contiene Na- Na / K silicates, Na / K metasilicates, SiO2 dispersion containing Na

- Compuestos de estaño o titanio- Tin or titanium compounds

Incluso con un sistema de trazadores, el pH de la solución de tratamiento debe situarse en un rango de 8 a 12, más preferentemente alrededor de 9, y llegado el caso se ajusta, preferentemente con NaOH o KOH.Even with a plotter system, the pH of the treatment solution should be in a range of 8 to 12, more preferably around 9, and if necessary adjust, preferably with NaOH or KOH.

El procedimiento que se describe en el presente a modo de ejemplo para formar capas de conversión por la acción de carbonatos o bicarbonatos básicos de metales alcalinos sobre superficies de acero galvanizado proporciona la formación de estructuras que se asemejan a la hidrocincita Zn5[(OH)6|(CO3)2] sobre zinc puro por corrosión en presencia del CO2 en el aire como el carbonato de zinc básico junto con otros hidróxidos, carbonatos y óxidos de zinc. A diferencia de las superficies de zinc puro, las superficies de las tiras de acero galvanizado por inmersión en caliente contienen no solo zinc sino también aluminio (chapas Z y chapas ZM) o magnesio (chapas ZM) en menor proporción. En estas superficies, la capa de conversión que se forma por la corrosión también contiene compuestos de aluminio o magnesio (hidróxidos, carbonatos, óxidos). La capa de corrosión que forman es amorfa y no se constituye una composición química exacta ni una estructura cristalina. A continuación, las capas de carbonato/hidróxido de zincaluminio básico (chapa «Z»), carbonato/hidróxido de zinc/magnesio-aluminio básico (chapa «ZM») o carbonato/hidróxido de zinc básico (chapa «ZE») se describen como la capa de conversión o la capa funcional. La película húmeda aplicada a la superficie metálica según la invención se seca y posteriormente no se enjuaga con agua. Por lo tanto, todos los componentes no volátiles permanecen en la superficie. El peso de la capa de la sustancia seca si sitúa en el rango de 25 a 200 mg/m2 de superficie, preferentemente de 40 a 90 mg/2. El peso de la capa de la capa de conversión que se forma es proporcionalmente mayor debido a la corrosión y a la adición de zinc, aluminio o magnesio a la superficie de la chapa.The process described herein by way of example to form conversion layers by the action of alkali metal carbonates or basic bicarbonates on galvanized steel surfaces provides the formation of structures that resemble hydrocycite Zn5 [(OH) 6 | (CO3) 2] on pure zinc by corrosion in the presence of CO2 in the air such as basic zinc carbonate together with other zinc hydroxides, carbonates and oxides. Unlike pure zinc surfaces, hot-dip galvanized steel strip surfaces contain not only zinc but also aluminum (Z sheets and ZM sheets) or magnesium (ZM sheets) in smaller proportion. On these surfaces, the conversion layer that is formed by corrosion also contains aluminum or magnesium compounds (hydroxides, carbonates, oxides). The corrosion layer they form is amorphous and does not constitute an exact chemical composition or a crystalline structure. Next, the basic zincaluminium carbonate / hydroxide layers ("Z" sheet), basic zinc / magnesium aluminum carbonate / hydroxide ("ZM" sheet) or basic zinc carbonate / hydroxide ("ZE" sheet) are described such as the conversion layer or the functional layer. The wet film applied to the metal surface according to the invention is dried and subsequently not rinsed with water. Therefore, all non-volatile components remain on the surface. The weight of the substance layer dry if it is in the range of 25 to 200 mg / m2 of surface area, preferably 40 to 90 mg / 2. The weight of the layer of the conversion layer that is formed is proportionally greater due to corrosion and the addition of zinc, aluminum or magnesium to the surface of the sheet.

El peso de la capa de la sustancia seca se puede determinar con base en el espesor de la película húmeda en función de la concentración de la solución de tratamiento. Por ejemplo, para alcanzar el gramaje preferido de sustancia seca de 40 a 90 mg/m2 se debe aplicar una película húmeda de 1,3 a 3,0 pm de espesor a una solución al 3 %. El espesor de la capa se puede verificar mediante un análisis de fluorescencia de rayos X de lo que se ha añadido a la solución y de los elementos trazadores de potasio, fósforo, azufre o silicio, estaño, titanio presentes en la sustancia seca. The weight of the dry substance layer can be determined based on the thickness of the wet film depending on the concentration of the treatment solution. For example, to achieve the preferred weight of dry substance of 40 to 90 mg / m2, a wet film of 1.3 to 3.0 pm thickness should be applied to a 3% solution. The thickness of the layer can be verified by an X-ray fluorescence analysis of what has been added to the solution and of the trace elements of potassium, phosphorus, sulfur or silicon, tin, titanium present in the dry substance.

El efecto de reducción de la fricción de la capa de conversión se puede comprobar, por ejemplo, mediante pruebas de trefilado de tiras basadas en VDA 230-213 y mediante pruebas de ahuecamiento, como se muestra a continuación con referencia a las figuras 2 a 4.The friction reduction effect of the conversion layer can be checked, for example, by strip drawing tests based on VDA 230-213 and by recessing tests, as shown below with reference to Figures 2 to 4 .

En la tabla a continuación se enumeran las soluciones de tratamiento utilizadas para tratar las chapas para las pruebas de extensión de tiras y las pruebas de ahuecamiento.The table below lists the treatment solutions used to treat the sheets for strip extension tests and cupping tests.

T l 1: E m l l i n r mi n :T l 1: E m l l i n r mi n:

Figure imgf000009_0001
Figure imgf000009_0001

De esta manera se obtiene la solución de tratamiento al 5 % en peso con un pH de 9 para el ejemplo de NC. Se disuelven 50 g de NaHCO3 en 950 g de agua desmineralizada y luego el pH de la solución con solución de hidróxido de sodio (por ejemplo, con 50 % en peso de NaOH) se ajusta a 9.In this way the 5% by weight treatment solution is obtained with a pH of 9 for the NC example. 50 g of NaHCO3 are dissolved in 950 g of demineralized water and then the pH of the solution with sodium hydroxide solution (for example, with 50% by weight of NaOH) is adjusted to 9.

La fig. 2 muestra en un gráfico en el que el coeficiente de fricción se grafica respecto a la presión de contacto, los resultados de las pruebas de extensión de tiras de chapas planas realizadas en una chapa NC tratada con una solución acuosa de NaHCOa / NaOH al 5 % en peso (pH 9) y en una chapa KC tratada con una solución acuosa de KHCO3/KOH al 5 % en peso (pH 9) (ver Tabla 1) y a los efectos de la comparación en una chapa NO sin tratar según VDA 230-213. (Material de la herramienta GJS-700-2 (GGG 70L), temperatura de la herramienta 40 °C, dimensión de la herramienta 74 x 144 mm2, tipo de chapa = DX54D Z100, ancho de chapa 100 mm, largo de chapa 1500 mm, espesor de chapa = 1 mm, velocidad de extensión 10 mm/s). Todas las chapas de prueba posteriormente al tratamiento de conversión y antes de la prueba de extensión de la tira se engrasaron con 1,1 a 1,3 g/m2 de aceite de prelubricación Anticorit PL 3802-39S de Fuchs Europe GmbH, Mannheim (Alemania). Las chapas NC y KC tratadas según la invención presentan coeficientes de fricción significativamente reducidos en comparación con la chapa NO sin tratar, y además se evita el efecto stickslip (comportamiento de fricción de deslizamiento) que se produce en la chapa NO sin tratar. Además, se puede observar que las capas de conversión de la chapa NC producida con NaHCO3 / NaOH tienden a presentar coeficientes de fricción más bajos que las capas de conversión de las chapas KC producidas con KHCO3 / KOH. Fig. 2 shows in a graph in which the coefficient of friction is plotted with respect to the contact pressure, the results of the tests of flat strip strips carried out on an NC sheet treated with a 5% NaHCOa / NaOH aqueous solution by weight (pH 9) and in a KC sheet treated with a 5% by weight aqueous solution of KHCO3 / KOH (pH 9) (see Table 1) and for the purpose of comparison in an untreated NO sheet according to VDA 230- 213 (Tool material GJS-700-2 (GGG 70L), tool temperature 40 ° C, tool dimension 74 x 144 mm2, sheet type = DX54D Z100, sheet width 100 mm, sheet length 1500 mm , sheet thickness = 1 mm, extension speed 10 mm / s). All test plates after the conversion treatment and before the strip extension test were greased with 1.1 to 1.3 g / m2 of Anticorit PL 3802-39S pre-lubrication oil from Fuchs Europe GmbH, Mannheim (Germany ). The NC and KC plates treated according to the invention have significantly reduced coefficients of friction compared to the untreated NO sheet, and also the stickslip effect (slip friction behavior) that occurs in the untreated NO sheet is avoided. Furthermore, it can be seen that the conversion layers of the NC sheet produced with NaHCO3 / NaOH tend to have lower coefficients of friction than the conversion layers of the KC sheets produced with KHCO3 / KOH.

La fig. 3 muestra los resultados de las pruebas de ahuecamiento con una chapa HDG de 0,8 mm de espesor (Presse BUP 200 de la empresa Zwick Roell, Ulm, Alemania, material de la herramienta punzón e hilera de trefilado = 1.2510, material de la herramienta pisador = 1.0503, temperatura de la herramienta 25 °C, copa cilindrica, diámetro del punzón = 50 mm, radio del punzón = 5 mm, diámetro del disco = 100 mm, radio de la hilera de trefilado = 5 mm, ranura de trefilado = 1,3 mm, proporción de trefilado = 2,0, fuerza del pisador = 30 kN, tipo de chapa = DX54D Z100, espesor de la chapa = 0,8 mm, velocidad de trefilado 10 mm/s). El gráfico de barras muestra la fuerza máxima de punzonado en la chapa NO sin trata en comparación con las chapas de prueba sometidas a los diferentes tratamientos, según la Tabla 1. También en este caso, posteriormente al tratamiento de conversión, todos los paneles de prueba se lubricaron con 1,1 a 1,3 g/m2 de aceite de prelubricación Anticorit PL 3802-39S. Las chapas tratadas con soluciones de tratamiento con NaHCO3 (NC, NC+Kc , NC+PH, NC+S, NC+Si, NC+SiO2) permiten una fuerza máxima de punzonado significativamente menor que la chapa NO sin tratar. Se puede ver que incluso una capa de conversión, que se obtiene de una reacción de una superficie galvanizada con vapor de agua (chapa de prueba H2O), da como resultado una fuerza de máxima de punzonado reducida en la prueba de ahuecamiento y, por lo tanto, muestra un comportamiento tribológico mejorado. Fig. 3 shows the results of the cupping tests with a 0.8 mm thick HDG plate (Presse BUP 200 from the company Zwick Roell, Ulm, Germany, tool material punch and wire drawing = 1.2510, tool material tracer = 1.0503, tool temperature 25 ° C, cylindrical cup, punch diameter = 50 mm, punch radius = 5 mm, disc diameter = 100 mm, wire drawing radius = 5 mm, wire drawing groove = 1.3 mm, drawing ratio = 2.0, tracer force = 30 kN, sheet type = DX54D Z100, sheet thickness = 0.8 mm, drawing speed 10 mm / s). The bar graph shows the maximum punching force in the non-treated NO sheet compared to the test plates subjected to the different treatments, according to Table 1. Also in this case, after the conversion treatment, all the test panels were lubricated with 1.1 to 1.3 g / m2 of Anticorit PL 3802-39S pre-lubrication oil. The plates treated with NaHCO3 treatment solutions (NC, NC + K c , NC + PH, NC + S, NC + Si, NC + SiO2) allow a maximum punching force significantly less than the untreated NO sheet. It can be seen that even a conversion layer, which is obtained from a reaction of a galvanized surface with water vapor (H2O test plate), results in a reduced maximum punching force in the cupping test and, therefore, Therefore, it shows improved tribological behavior.

Sin embargo, hasta ahora el tratamiento con vapor de agua, que permite producir una capa de conversión efectiva, no se puede realizar desde el punto de vista de la tecnología de proceso con las instalaciones que habitualmente se utilizan en la industria del acero, ya que el tratamiento con vapor requiere tiempos de tratamiento considerablemente más extensos que los procesos completamente continuos. Por lo tanto, a una temperatura de 40 °C las capas de conversión efectiva se forman solamente tras 1 hora e incluso a una temperatura de 95 °C tarda 2 minutos. A una velocidad de tira típica en un laminador de 200 metros por minuto, los tiempos de tratamiento de, por ejemplo, 2 minutos requieren una línea de tratamiento en la instalación de producción de 400 metros. Por lo tanto, los tiempos de tratamiento de segundos de duración requeridos por el proceso de fabricación para alcanzar la productividad necesaria de las instalaciones hasta ahora no se han podido lograr con vapor de agua.However, until now water vapor treatment, which allows to produce an effective conversion layer, cannot be performed from the point of view of process technology with the facilities that are commonly used in the steel industry, since steam treatment requires considerably longer treatment times than completely continuous processes. Therefore, at a temperature of 40 ° C the effective conversion layers form only after 1 hour and even at a temperature of 95 ° C it takes 2 minutes. At a typical strip speed in a laminator of 200 meters per minute, treatment times of, for example, 2 minutes require a treatment line in the production facility of 400 meters. Therefore, the treatment times of seconds of duration required by the manufacturing process to achieve the necessary productivity of the facilities so far have not been achieved with water vapor.

Para la efectividad de una capa funcional según la invención en términos de reducción de fricción, no se requiere la presencia de trazadores. Sin embargo, los ejemplos presentados muestran que los diferentes sistemas de trazadores tienen cierta influencia en la fricción de la capa general, aunque en menor medida. Por lo tanto, las capas de conversión de soluciones de tratamiento con sistemas de trazadores, en particular con fosfato (NC+PH) y dióxido de silicio (NC+SiO2), permiten las fuerzas de punzonado más bajas. Esto indica que la presencia de ciertos componentes trazadores promueve la formación de una capa de conversión más eficiente o que ciertos componentes trazadores contribuyen a una mejor eficacia tribológica y, por ejemplo, se incorporan ellos mismos a la capa de conversión. Por este motivo los fosfatos se conocen como componentes lubricantes, y a la dispersión de SiO2 también se le atribuyen efectos lubricantes. Opcionalmente, ambos efectos se pueden tomar en consideración.For the effectiveness of a functional layer according to the invention in terms of friction reduction, the presence of tracers is not required. However, the examples presented show that the different plotter systems have some influence on the friction of the general layer, although to a lesser extent. Therefore, the conversion layers of treatment solutions with tracer systems, in particular with phosphate (NC + PH) and silicon dioxide (NC + SiO2), allow the lowest punching forces. This indicates that the presence of certain tracer components promotes the formation of a more efficient conversion layer or that certain tracer components contribute to a better tribological efficiency and, for example, incorporate themselves into the conversion layer. For this reason phosphates are known as lubricating components, and the dispersion of SiO2 is also attributed lubricating effects. Optionally, both effects can be taken into consideration.

En el gráfico de barras de la fig. 4 se muestran los resultados de las pruebas de ahuecamiento con la chapa HDG de 1,0 mm de espesor y se compara la chapa NO sin tratar con una chapa con pH 11,5 tratada con Na2CO3 y una a un pH de 8,6 tratada con NaHCO3 (NC pH 11,5 y NC pH 8,6, véase Tabla 1). (Parámetros de las pruebas: Material de la herramienta de punzonado e hilera de trefilado = 1.2510, material de la herramienta pisador = 1.0503, temperatura de la herramienta 25 °C, copa cilíndrica, diámetro = 50 mm, diámetro del disco = 100 mm, proporción de trefilado = 2,0, fuerza del pisador = 30 kN, tipo de chapa = DX54D Z100, espesor de la chapa = 1,0 mm, velocidad de trefilado 10 mm/s). A continuación del tratamiento, las chapas de prueba se lubricaron con 1,1 a 1,3 g/m2 de aceite de prelubricación Anticorit PL 3802-39S.In the bar graph of fig. 4 the results of the recessing tests are shown with the 1.0 mm thick HDG sheet and the untreated sheet is compared with a sheet with pH 11.5 treated with Na2CO3 and one with a pH of 8.6 treated with NaHCO3 (NC pH 11.5 and NC pH 8.6, see Table 1). (Test parameters: Punching tool material and wire drawing line = 1.2510, tooling tool material = 1.0503, tool temperature 25 ° C, cylindrical cup, diameter = 50 mm, disc diameter = 100 mm, drawing ratio = 2.0, tracer force = 30 kN, sheet type = DX54D Z100, sheet thickness = 1.0 mm, drawing speed 10 mm / s). Following the treatment, the test plates were lubricated with 1.1 to 1.3 g / m2 of Anticorit PL 3802-39S pre-lubrication oil.

Sorprendentemente, ambas chapas tratadas NC con pH 11,5 y NC pH 8,6 requieren una fuerza máxima de ahuecamiento significativamente reducida en comparación con la chapa NO sin tratar, y a un pH 8,6 la chapa tratada NC presenta resultados incluso mejores con un pH 8,6 que a un pH 11,5 la chapa tratada NC con un pH 11,5, lo que da como resultado que a un pH 8,6, se produce la formación de hidrocincita Zn5[(OH)6(CO3)2], que se prefiere desde el punto de vista termodinámico por ser tribológicamente eficaz, mientras que a un pH 11,5 tiene lugar la formación del óxido de zinc e hidróxido, que son menos eficaces.Surprisingly, both NC treated plates with pH 11.5 and NC pH 8.6 require a significantly reduced maximum cupping strength compared to the untreated NO sheet, and at pH 8.6 the NC treated sheet shows even better results with a pH 8.6 that at a pH 11.5 the NC treated sheet with a pH 11.5, which results in a pH 8.6, the formation of hydrocycite Zn5 [(OH) 6 (CO3) 2], which is thermodynamically preferred because it is tribologically effective, while at pH 11.5 zinc oxide and hydroxide formation takes place, which are less effective.

Sorprendentemente, se ha visto además que la capa de conversión es compatible con un proceso de fabricación posterior de carrocerías en bruto para automóviles: En la práctica, la protección temporal anticorrosión de la chapa de acero es indispensable para el almacenamiento y el transporte de bobinas de acero, así como de piezas prensadas aún sin pintar. Esto se logra normalmente mediante la aplicación de aceites anticorrosivos o prelubricantes o lubricantes cerosos de fusión en caliente en el laminador. La prueba de las propiedades de protección anticorrosión se puede llevar a cabo a modo de ejemplo mediante una prueba de clima de agua condensada, como se describe en la especificación de prueba VDA 230-213.Surprisingly, it has also been seen that the conversion layer is compatible with a subsequent manufacturing process for raw bodies for automobiles: In practice, temporary corrosion protection of the steel sheet is indispensable for the storage and transport of coils. steel, as well as pressed parts not yet painted. This is normally achieved by applying anticorrosive or pre-lubricating oils or hot melting waxy lubricants in the mill. The corrosion protection properties test can be carried out by way of example by means of a condensed water climate test, as described in the VDA 230-213 test specification.

Para la prueba de clima de agua condensada, se pretrataron cinco chapas según la Tabla 1 (NO, NC, KC, NC+KC, NC+PH, NC+S, NC+Si, NC+SiO2), se lubricaron con 1,1 a 1,3 g/m2 de Anticorit PL 3802-39 S y se expusieron a una atmósfera corrosiva según VDA 230-213 (5.4.8) durante 30 ciclos. De esta manera se ha demostrado que el efecto protector de las chapas tratadas (NC, KC, NC+KC, NC+PH, NC+S, NC+Si, NC+SO2) corresponde al efecto de las chapas de referencia que solo se habían lubricado y no tenían capa de conversión (NO). El aceite de prelubricación Anticorit PL 3802-39 S utilizado para la lubricación se ha utilizado durante años para la lubricación de bobinas en la industria automotriz y del acero alemana. Por lo tanto, se puede suponer que las capas de conversión son adecuadas para la protección temporal anticorrosión de bobinas y piezas prensadas.For the condensed water climate test, five sheets were pretreated according to Table 1 (NO, NC, KC, NC + KC, NC + PH, NC + S, NC + Si, NC + SiO2), lubricated with 1, 1 to 1.3 g / m2 of Anticorit PL 3802-39 S and were exposed to a corrosive atmosphere according to VDA 230-213 (5.4.8) for 30 cycles. In this way it has been shown that the protective effect of the treated plates (NC, KC, NC + KC, NC + PH, NC + S, NC + Si, NC + SO2) corresponds to the effect of the reference plates that only be They had lubricated and had no conversion layer (NO). The Anticorit PL 3802-39 S pre-lubrication oil used for lubrication has been used for years for coil lubrication in the German automotive and steel industry. Therefore, it can be assumed that the conversion layers are suitable for temporary corrosion protection of coils and pressed parts.

Además, una buena adherencia de los adhesivos utilizados es esencial para las carrocerías en bruto de automóviles. La compatibilidad de la capa de conversión con este tipo de adhesivos estructurales utilizados en la carrocería en bruto se puede investigar a modo de ejemplo con una prueba de cordón adhesivo. Esta consiste en aplicar una hebra (cordón) de adhesivo aún líquido a la chapa de prueba pretratada y lubricada con 2,8 a 3,2 g/m2 de Anticorit PL 380239 S y fraguada posteriormente por medios térmicos. Una vez que se enfría, el cordón adhesivo se despega mecánicamente y se examinan las superficies de la chapa y el cordón despegado. Si en la superficie de metal permanecen restos de adhesivo significa que presenta una buena adhesión entre el adhesivo y el metal. Esta buena adhesión está acompañada por una superficie rugosa y, por lo tanto, blanquecina del cordón adhesivo. Los adhesivos utilizados a modo de ejemplo fueron los productos Betamate™ 1496 F y Betamate™ 1040 de la empresa Dow Automotive.In addition, good adhesion of the adhesives used is essential for car bodywork. The compatibility of the conversion layer with this type of structural adhesives used in the raw body can be investigated by way of example with an adhesive cord test. This consists of applying a strand (cord) of still liquid adhesive to the pre-treated and lubricated test sheet with 2.8 to 3.2 g / m2 of Anticorit PL 380239 S and subsequently set by thermal means. Once it cools, the adhesive cord detaches mechanically and the surfaces of the sheet and the detached cord are examined. If adhesive remains remain on the metal surface, it means that it has good adhesion between the adhesive and the metal. This good adhesion is accompanied by a rough surface and, therefore, whitish of the adhesive cord. The adhesives used as examples were Betamate ™ 1496 F and Betamate ™ 1040 products from Dow Automotive.

Se pudo demostrar que las propiedades de adhesión de las chapas de prueba con capa de conversión (NC, KC, NC+KC, NC+PH, NC+S, NC+Si, NC+SO2) presentan ventajas respecto a aquellos sin este tipo de pretratamiento (NO). En todos los casos se logró un patrón de fractura cohesivo (CF) o aproximadamente cohesivo a la superficie (SCF).It was possible to demonstrate that the adhesion properties of the test plates with conversion layer (NC, KC, NC + KC, NC + PH, NC + S, NC + Si, NC + SO2) have advantages over those without this type Pretreatment (NO). In all cases a cohesive (CF) or approximately cohesive surface fracture (SCF) pattern was achieved.

En un experimento adicional, los cordones de adhesivo fraguados sobre las chapas se sometieron a corrosión antes de quitarlas. Para este propósito, se sometió a humedad a modo de ejemplo durante un período de 504 horas a 50 °C y 95 % de humedad relativa. Se vio que el patrón de fractura tras la exposición a la corrosión también es cohesivo (CF) o aproximadamente cohesivo a la superficie (SCF). Estos resultados sugieren la aptitud de las capas de conversión según la invención para los procesos de adhesión en la producción de carrocerías de automóviles.In a further experiment, the strings of adhesive set on the sheets were subjected to corrosion before being removed. For this purpose, it was subjected to moisture by way of example for a period of 504 hours at 50 ° C and 95% relative humidity. It was found that the fracture pattern after exposure to corrosion is also cohesive (CF) or approximately surface cohesive (SCF). These results suggest the suitability of the conversion layers according to the invention for adhesion processes in the production of automobile bodies.

Antes de lacar las carrocerías de automóviles, es necesario eliminar capas aceitosas y capas que puedan afectar negativamente la adhesión del lacado. Esto se hace mediante una limpieza alcalina acuosa. La eliminación sin dejar restos de este tipo de capas se constata por la impermeabilidad total de la superficie. La prueba de capacidad de eliminación puede consistir, por ejemplo, en la prueba de capacidad de eliminación según v Da 230-213 (5.10). Before lacquering car bodies, it is necessary to remove oily layers and layers that can adversely affect the adhesion of lacquered. This is done by an aqueous alkaline cleaning. The elimination without leaving remains of this type of layers is confirmed by the total impermeability of the surface. The elimination capacity test may consist, for example, in the elimination capacity test according to v Da 230-213 (5.10).

Se ha constatado que tanto las chapas sin tratar (NO) como con capa de conversión (NC, KC, NC+KC, NC+PH, NC+S, NC+Si, NC+SO2), tras la prueba de capacidad de eliminación, presentan la ventaja de ser completamente impermeables al agua. Por lo tanto, se postula que las capas de conversión son aptas para el pretratamiento o lacado de carrocerías de automóviles. It has been found that both the untreated (NO) and the conversion layer (NC, KC, NC + KC, NC + PH, NC + S, NC + Si, NC + SO2), after the elimination capacity test , have the advantage of being completely waterproof. Therefore, it is postulated that the conversion layers are suitable for pretreatment or lacquering of car bodies.

Claims (12)

REIVINDICACIONES 1. Procedimiento para la producción con ahorro de tiempo de una chapa de acero galvanizado (1) con una capa auxiliar de conformación a base de, al menos, una capa funcional inorgánica (2),1. Procedure for the time-saving production of a galvanized steel sheet (1) with an auxiliary forming layer based on at least one inorganic functional layer (2), que comprende las etapas de:which comprises the stages of: - Preparación de una solución acuosa, sin hidruro de silicio (L) o una suspensión a base de, al menos, un proveedor de carbonato o una solución acuosa, sin hidruro de silicio (L) o una suspensión a base de, al menos, un proveedor de carbonato y, al menos, un proveedor de hidróxido, en la que al menos un proveedor de carbonato se selecciona entre bicarbonato de amonio, carbonato de amonio, bicarbonatos de metales alcalinos, carbonatos de metales alcalinos y carboxilatos de metales alcalinos y, al menos, un proveedor de hidróxido se selecciona entre hidróxidos de metales alcalinos, óxidos de metales alcalinos, alcoholatos de metales alcalinos, hidróxidos de magnesio y óxido de magnesio, en la que una concentración de, al menos, un proveedor de carbonato se sitúa en un rango de 1 a 5 % en peso respecto al peso total de la solución (L) o suspensión,- Preparation of an aqueous solution, without silicon hydride (L) or a suspension based on at least one carbonate supplier or an aqueous solution, without silicon hydride (L) or a suspension based on at least a carbonate supplier and at least one hydroxide supplier, wherein at least one carbonate supplier is selected from ammonium bicarbonate, ammonium carbonate, alkali metal bicarbonates, alkali metal carbonates and alkali metal carboxylates and, at least one hydroxide supplier is selected from alkali metal hydroxides, alkali metal oxides, alkali metal alcoholates, magnesium hydroxides and magnesium oxide, in which a concentration of at least one carbonate supplier is at a range of 1 to 5% by weight with respect to the total weight of the solution (L) or suspension, - ajuste del pH de la solución (L) o suspensión en un rango de 8 a 12,- pH adjustment of the solution (L) or suspension in a range of 8 to 12, - aplicación de la solución acuosa (L) o la suspensión a, al menos, una cara de la chapa de acero galvanizado (1) y producción de una película húmeda (2') con un espesor predeterminado, que se ajusta en función de la concentración de la solución de tratamiento de 1 a 20 pm.- application of the aqueous solution (L) or the suspension to at least one side of the galvanized steel sheet (1) and production of a wet film (2 ') with a predetermined thickness, which is adjusted according to the concentration of the treatment solution from 1 to 20 pm. - secado de la película húmeda (2') sin llevar a cabo una etapa de enjuague para obtener un peso de la capa de sustancia seca de 25 a 200 mg/m2 de superficie, en el que el peso de la capa de sustancia seca se determina por el espesor de la película húmeda (2') y la concentración, y en la que se obtiene como capa funcional inorgánica (2) una capa de conversión de zinc y sales de zinc (2), que son, al menos parcialmente, carbonatos.- drying of the wet film (2 ') without carrying out a rinsing step to obtain a dry substance layer weight of 25 to 200 mg / m2 of surface, in which the weight of the dry substance layer is determined by the thickness of the wet film (2 ') and the concentration, and in which an inorganic functional layer (2) is obtained a conversion layer of zinc and zinc salts (2), which are, at least partially, carbonates 2. Procedimiento según la reivindicación 1,2. Method according to claim 1, en el quein which la concentración de, al menos, un proveedor de carbonato se sitúa en un rango de 3 a 5 % en peso respecto al peso total de la solución (L) o suspensión, y/othe concentration of at least one carbonate supplier is in a range of 3 to 5% by weight with respect to the total weight of the solution (L) or suspension, and / or el peso de la capa de la sustancia seca de la película húmeda (2') es de 40 a 90 mg/m2, y/oThe weight of the dry substance layer of the wet film (2 ') is 40 to 90 mg / m2, and / or - el pH de la solución (L) o la suspensión se ajusta a 9 ± 0,5, llegado el caso, mediante la adición de hidróxido de sodio y/o hidróxido de potasio.- the pH of the solution (L) or the suspension is adjusted to 9 ± 0.5, where appropriate, by the addition of sodium hydroxide and / or potassium hydroxide. 3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2,3. Method according to claim 1 or 2, en el quein which el metal alcalino es sodio o potasio, y preferentemente, al menos, un proveedor de carbonato es bicarbonato y/o carbonato de sodio y/o potasio, y, al menos, un proveedor de hidróxido es hidróxido de sodio y/o potasio.The alkali metal is sodium or potassium, and preferably, at least one carbonate supplier is bicarbonate and / or sodium and / or potassium carbonate, and at least one hydroxide supplier is sodium and / or potassium hydroxide. 4. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 3,4. Method according to at least one of claims 1 to 3, que comprende la etapa de:which includes the stage of: - Adición de un sistema de trazadores que se puedan detectar con el análisis de fluorescencia de rayos X para detectar el espesor de la capa mediante análisis de fluorescencia de rayos X durante la preparación de la solución acuosa, sin hidruro de silicio (L) o suspensión, y presente- Addition of a trace system that can be detected with the X-ray fluorescence analysis to detect the thickness of the layer by X-ray fluorescence analysis during the preparation of the aqueous solution, without silicon hydride (L) or suspension and present - fosfato de potasio y/o de sodio o pirofosfato y/o trifosfato de potasio y/o de sodio, o- potassium and / or sodium phosphate or pyrophosphate and / or potassium and / or sodium triphosphate, or - bicarbonato de potasio, carbonato de potasio o- potassium bicarbonate, potassium carbonate or - sulfato de potasio y/o de sodio, o- potassium and / or sodium sulfate, or - silicatos de potasio y/o de sodio, metasilicatos de potasio y/o de sodio o una dispersión de SiO2 que contiene sodio y/o compuestos de estaño o titanio con una concentración en el rango de 1 a 30 % en peso, preferentemente de 10 a 20 % en peso, y más preferentemente de 15 % en peso respecto al contenido de proveedores de carbonato e hidróxido que presenten. - potassium and / or sodium silicates, potassium and / or sodium metasilicates or a dispersion of SiO2 containing sodium and / or tin or titanium compounds with a concentration in the range of 1 to 30% by weight, preferably of 10 to 20% by weight, and more preferably 15% by weight with respect to the content of carbonate and hydroxide suppliers they present. 5. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 4,5. Method according to at least one of claims 1 to 4, en el que la aplicación tiene lugar mediante in which the application takes place by - inmersiónimmersion - pulverización sin escurrido o- spray without draining or - pulverización y eliminación con rodillos de compresión sin tracción o- spraying and removing with compression rollers without traction or - rodado de rodillo de revestimiento (rollcoater) o preferentemente mediante dos rodillos de compresión (10) entre los que se hace pasar la chapa de acero galvanizado- Rolled casing roll ( rollcoater) or preferably by means of two compression rollers (10) between which the galvanized steel sheet is passed (1).(one). 6. Procedimiento según la reivindicación 5,6. Method according to claim 5, en el que el rodado mediante dos rodillos (10) comprende las etapas de: in which the roll by two rollers (10) comprises the steps of: - rociado de la solución acuosa (L) o la suspensión aplicada en exceso sobre los rodillos de compresión (10) dispuestos a ambos lados de la chapa de acero galvanizado (1), y la posterior recolección y conducción del exceso de solución o suspensión hacia un depósito recolector (13),- Spraying the aqueous solution (L) or the suspension applied excessively on the compression rollers (10) arranged on both sides of the galvanized steel sheet (1), and the subsequent collection and conduction of the excess solution or suspension towards a collection tank (13), - ajuste a presión de los rodillos de compresión (10) sobre las superficies de la chapa de acero galvanizado (1) y eliminación de la solución acuosa (L) o la suspensión remanente en las superficies de la chapa de acero galvanizado (1) y- pressure adjustment of the compression rollers (10) on the surfaces of the galvanized steel sheet (1) and removal of the aqueous solution (L) or the remaining suspension on the surfaces of the galvanized steel sheet (1) and - ajuste del espesor de la película húmeda (2') en un rango de 1 a 20 p m seleccionando la presión de ajuste, la dureza del revestimiento de goma (11) de los rodillos de compresión (10), la velocidad (b) de los rodillos de compresión (10) y la velocidad (a) de la chapa de acero.- adjustment of the thickness of the wet film (2 ') in a range of 1 to 20 pm by selecting the adjustment pressure, the hardness of the rubber coating (11) of the compression rollers (10), the speed (b) of the compression rollers (10) and the speed (a) of the steel sheet. 7. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 6,7. Method according to at least one of claims 1 to 6, que comprende las etapas de:which comprises the stages of: - aplicación de un aceite anticorrosivo y/o un aceite de prelubricación y/o un lubricante seco a la capa de conversión (2) para obtener una capa de aceite lubricante con un gramaje de 0,2 a 3,0 g/m2- application of an anticorrosive oil and / or a pre-lubrication oil and / or a dry lubricant to the conversion layer (2) to obtain a lubricating oil layer with a weight of 0.2 to 3.0 g / m2 8. Chapa de acero galvanizado recubierta (1) cuya superficie tiene una capa auxiliar de conformación de, al menos, una capa funcional inorgánica (2),8. Galvanized coated steel sheet (1) whose surface has an auxiliary forming layer of at least one inorganic functional layer (2), caracterizada porquecharacterized because la capa funcional inorgánica (2) es una capa de conversión de zinc y sales de zinc que tienen una estructura mineral similar a la hidrocincita que se forma a base de una sustancia seca por el procedimiento según, al menos, una de las reivindicaciones 1 a 7 mediante la aplicación y secado de una película húmeda (2') con un peso de capa de25 a 200 mg/m2 de superficie.the inorganic functional layer (2) is a conversion layer of zinc and zinc salts having a mineral structure similar to hydrocycite that is formed from a dry substance by the process according to at least one of claims 1 to 7 by applying and drying a wet film (2 ') with a layer weight of 25 to 200 mg / m2 of surface. 9. Chapa de acero galvanizado (1) según la reivindicación 8,9. Galvanized steel sheet (1) according to claim 8, caracterizada porquecharacterized because la chapa de acero galvanizado (1) es una chapa de acero galvanizado por inmersión en caliente (1).The galvanized steel sheet (1) is a hot dipped galvanized steel sheet (1). 10. Chapa de acero galvanizado (1) según la reivindicación 8 o 9,10. Galvanized steel sheet (1) according to claim 8 or 9, caracterizada porque la capa de conversión (2) presenta un sistema de trazadores para detectar el espesor de la capa, que es detectable por análisis de fluorescencia de rayos X y se selecciona entre compuestos de potasio, fósforo, azufre, silicio, estaño o titanio. characterized in that the conversion layer (2) has a plotter system to detect the thickness of the layer, which is detectable by X-ray fluorescence analysis and is selected from potassium, phosphorus, sulfur, silicon, tin or titanium compounds. 11. Chapa de acero galvanizado (1) según, al menos, una de las reivindicaciones 8 a 10,11. Galvanized steel sheet (1) according to at least one of claims 8 to 10, caracterizada porquecharacterized because la capa auxiliar de conformación comprende una capa de aceite lubricante aplicada a la capa de conversión (2), prefiriéndose la capa de aceite lubricante the auxiliary forming layer comprises a layer of lubricating oil applied to the conversion layer (2), the lubricating oil layer being preferred - comprende un aceite anticorrosivo y/o un aceite de prelubricación y/o un lubricante seco, y- comprises an anticorrosive oil and / or a pre-lubrication oil and / or a dry lubricant, and - presenta un gramaje de 0,2 a 3,0 g/m2, preferentemente de 1,0 a 1,5 g/m2- has a weight of 0.2 to 3.0 g / m2, preferably 1.0 to 1.5 g / m2 12. Uso de una chapa de acero galvanizado recubierta (1) según, al menos, una de las reivindicaciones 8 a 11 para producir componentes de vehículo a motor realizando al menos una etapa de conformación. 12. Use of a coated galvanized steel sheet (1) according to at least one of claims 8 to 11 to produce motor vehicle components performing at least one forming step.
ES13004572T 2013-09-19 2013-09-19 Inorganic functional layer on hot dipped galvanized steel to aid shaping Active ES2734456T3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13004572.7A EP2851452B1 (en) 2013-09-19 2013-09-19 Inorganic functional coating on hot-dip galvanised steel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2734456T3 true ES2734456T3 (en) 2019-12-10

Family

ID=49236989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES13004572T Active ES2734456T3 (en) 2013-09-19 2013-09-19 Inorganic functional layer on hot dipped galvanized steel to aid shaping

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2851452B1 (en)
ES (1) ES2734456T3 (en)
PL (1) PL2851452T3 (en)
WO (1) WO2015039762A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2692361C2 (en) 2014-06-27 2019-06-24 Хенкель Аг Унд Ко. Кгаа Solid lubricant for galvanized steel
KR20180102163A (en) 2016-01-19 2018-09-14 티센크루프 스틸 유럽 악티엔게젤샤프트 METHOD FOR MANUFACTURING A STEEL PRODUCT WITH A ZINC COATING AND A TIRE TECNOLOGY ACTIVE LAYER APPLIED ON THE COATING, AND A METALLICALLY PRODUCED STEEL PRODUCT
EP3601632B1 (en) 2017-03-30 2021-05-05 Tata Steel IJmuiden B.V. Aqueous acidic composition for treating metal surfaces, treating method using this composition and use of treated metal surface
DE102018216216A1 (en) 2018-09-24 2020-03-26 Thyssenkrupp Ag Process for improving the phosphatability of metallic surfaces, which are provided with a temporary pretreatment or aftertreatment

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2175105C (en) * 1995-05-23 1999-09-21 C. Ramadeva Shastry Process for improving the formability and weldability properties of zinc coated steel sheet
US6231686B1 (en) * 1997-11-10 2001-05-15 Ltv Steel Company, Inc. Formability of metal having a zinc layer
DE10256639A1 (en) 2002-12-03 2004-06-24 Thyssenkrupp Stahl Ag Lubricant-coated metal sheet with improved forming properties
WO2004105080A1 (en) 2003-05-20 2004-12-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Sputter ion pump, process for manufacturing the same, and image display with sputter ion pump
FR2864552B1 (en) 2003-12-24 2006-07-21 Usinor SURFACE TREATMENT WITH HYDROXYSULFATE
US20050259683A1 (en) 2004-04-15 2005-11-24 International Business Machines Corporation Control service capacity
DE102008016050A1 (en) 2007-12-24 2009-06-25 Voest-Alpine Stahl Gmbh Primer useful for coating metal substrates comprises binder, additives, pigments, fillers and corrosion inhibitors, crosslinker and solvent
US10876211B2 (en) * 2011-09-16 2020-12-29 Prc-Desoto International, Inc. Compositions for application to a metal substrate

Also Published As

Publication number Publication date
EP2851452A1 (en) 2015-03-25
WO2015039762A1 (en) 2015-03-26
EP2851452B1 (en) 2019-04-17
PL2851452T3 (en) 2019-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2734456T3 (en) Inorganic functional layer on hot dipped galvanized steel to aid shaping
KR101720751B1 (en) Flat steel product, method for producing a flat steel product, and method for producing a component
CN102753728B (en) Composition for the alkaline passivation of zinc surfaces
US7947333B2 (en) Method for coating of metallic coil or sheets for producing hollow articles
CA2958500C (en) Use of a sulphate, and method for producing a steel component by forming in a forming machine
ES2698392T3 (en) Galvanized steel sheet
JP6675314B2 (en) Method for producing low undulation components from electrogalvanized metal sheets, corresponding components and vehicles
AU2003289934B2 (en) Lubricant coated sheet metal with improved deformation properties
CN101784699A (en) Galvanized steel sheet
BR102014017368B1 (en) PROCESS FOR PASSIVE BLACK SHEET IN THE FORM OF STRIPS
CN104357858A (en) Steel surface treating agent and preparation method thereof
CN104060282A (en) Spring rust cleaning liquid and rust cleaning process
Kukhar et al. Analysis of galvanized steel sheets fabrication in cold rolling shop and identification of local impacts contributing to corrosion of metal-products
KR100968333B1 (en) Surface treatment agent for aluminum alloy and surface treatment method of aluminum alloy
JP5276263B2 (en) Aluminum alloy material for automobiles with excellent surface stability
US10914009B2 (en) Method for manufacturing non-phosphate coated metal material for cold heading-plastic working process
CN108474118B (en) Method for producing a steel product with a Zn coating and a friction layer applied thereto, and corresponding resulting steel product
US20170016119A1 (en) Two-stage pre-treatment of aluminum comprising pickling and passivation
JP2012511101A5 (en)
JP5700919B2 (en) Surface-treated steel sheet, method for producing the same, and coating method using the same
JP4344219B2 (en) Inorganic organic composite-treated zinc-coated steel sheet with excellent corrosion resistance after electrodeposition coating
MXPA95002921A (en) Method for lubricating steel strip for cold laminate, particularly hardening by lamination in f
JP5211735B2 (en) Manufacturing method of hot-dip galvanized steel sheet with excellent degreasing properties
EP3108036A1 (en) Pretreatment of magnesium substrates
JP2010116599A (en) Surface-treated galvanized steel sheet and method for manufacturing the same