ES2784915T3 - Lámina de acero aluminizada por inmersión en caliente y método para producir la misma - Google Patents
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Abstract
Lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente, que comprende: una lámina de acero de sustrato; y una capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que se forma sobre una superficie de la lámina de acero de sustrato y que contiene boro a una concentración promedio no inferior al 0,005% en masa y contiene potasio a una concentración promedio no inferior al 0,0004% en masa.
Description
DESCRIPCIÓN
Lámina de acero aluminizada por inmersión en caliente y método para producir la misma
La invención se refiere a una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente y un método de producción de la lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente. Más específicamente, la presente invención se refiere a (i) una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que tiene floreados que presentan un tamaño diminuto y tiene un bonito aspecto superficial debido a tales floreados, y (ii) un método de producción de una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente de este tipo.
Antecedentes
Una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente (a continuación, denominada en el presente documento “lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente”) incluye una lámina de acero cuya superficie está revestida con una aleación, que contiene aluminio (Al) como componente principal, mediante un método por inmersión en caliente de modo que la lámina de acero puede tener una elevada resistencia a la corrosión y/o una elevada resistencia al calor. De manera general, se ha usado una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente de este tipo principalmente para elementos que se requiere que tengan una determinada resistencia al calor, tales como elementos de gas de escape de automóviles y elementos de dispositivos de combustión.
Obsérvese que la lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente tiene una capa revestida que tiene una superficie en la que aparece un patrón de floreado, formándose el patrón de floreado debido a las dendritas, que son estructuras obtenidas mediante solidificación de Al. El patrón de floreado es un patrón geométrico característico o un patrón de flores, y cada región (es decir, floreado) del patrón de floreado está constituida por dendritas.
Un floreado crece durante la solidificación de Al tras el revestimiento. El crecimiento del floreado avanza de la siguiente manera. En primer lugar, se produce el núcleo de floreado (es decir, el núcleo floreado). A continuación, crece un brazo de dendrita principal desde el núcleo de floreado. Posteriormente, se desarrolla un brazo de dendrita secundario desde el brazo de dendrita principal. El crecimiento de tales brazos de dendritas se detiene debido a una colisión entre floreados adyacentes. A continuación, la presencia de más núcleos de floreado en la capa revestida provoca un aumento en el número de floreados. Esto provoca que cada floreado tenga un tamaño diminuto.
La presencia de un floreado de este tipo no afecta de manera adversa a la calidad (por ejemplo, resistencia a la corrosión) de la lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente. Obsérvese, sin embargo, que, en el mercado, se prefiere una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que presente floreados que tengan un tamaño diminuto y, por tanto, tenga un recubrimiento superficial que presente un patrón de floreado discreto.
Según las circunstancias, se propone, por ejemplo, un método de producción de una lámina de acero con revestimiento de aleación de aluminio-zinc por inmersión en caliente que incluye una capa revestida realizada de una aleación de aluminio-zinc. Según este método, con el fin de formar floreados finos, se añade titanio (Ti), circonio (Zr), niobio (Nb), boro (B), un boruro tal como boruro de aluminio (AlB2 o AlB12), carburo de titanio (TiC), boruro de titanio (TiB2), o aluminuro de titanio (TiAb) a un baño de revestimiento de modo que se obtienen más sustancias, actuando cada una como un núcleo floreado. Un método de este tipo se da a conocer en, por ejemplo, los documentos de patente 1 y 2 (publicación de solicitud de patente japonesa Tokukai n.° 2004-115908, fecha de publicación: 15 de abril de 2004, correspondiente al documento CA 2 413 521 A; la publicación de solicitud de patente japonesa Tokukai n.° 2006-22409, fecha de publicación: 26 de enero de 2006, concedida como patente japonesa n.° 3751879, fecha de publicación: 16 de diciembre de 2005, correspondiente al documento WO 01/27343 A).
Sumario
Obsérvese, sin embargo, que el uso del método anterior para producir una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente presenta los siguientes problemas.
Específicamente, dado que el aluminio (que tiene una gravedad específica de 2,7) es uno de los metales ligeros, el aluminio fundido presenta una menor gravedad específica que una aleación de aluminio-zinc (que tiene una gravedad específica de 7,1). Por tanto, cualquiera de las sustancias, tales como Ti, carburo de titanio (TiC), boruro de titanio (TiB2), y aluminuro de titanio (TiAb), que tienen una mayor gravedad específica que un baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente, se precipita fácilmente en la parte inferior del baño, de modo que resulta difícil que una sustancia de este tipo se disperse de manera uniforme en el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente. Esto provoca un problema de complejidad para la formación estable de floreados finos en las superficies de láminas de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que se producen de manera continua tal como en una operación industrial continua.
Mientras tanto, B y boruro de aluminio (AIB2 o AIB12) son menos diferentes en cuanto a gravedad específica de un baño de aluminio y, por tanto, es menos probable que se precipiten en una parte inferior del baño. Obsérvese, sin embargo, que, en comparación con, por ejemplo, TiB2 , B y boruro de aluminio (AlB2 o AlB12) producen, por desgracia, un efecto menos satisfactorio de floreados más finos.
Por ejemplo, el documento de patente 3 (patente japonesa n.° 5591414, fecha de publicación: 17 de septiembre de 2014, correspondiente al documento CA 2947403 A) da a conocer, como una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que contiene B, una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que contiene B a una concentración del 0,002% en masa al 0,080% en masa. Obsérvese, sin embargo, que según la técnica dada a conocer en el documento de patente 3, B que se distribuye de manera no uniforme sobre una superficie de una capa revestida de una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente permite que la capa revestida pueda deslizarse más contra un molde, y, por consiguiente, permite que la capa revestida sea más resistente a excoriación. De ello se desprende que el documento de patente 3 falla al dar a conocer que se formen los floreados finos de modo que una capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente presente un bonito aspecto superficial.
La invención se ha realizado en vista de los problemas, y un objeto de la presente invención es proporcionar (i) una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que incluye una capa revestida que tiene una superficie en la que se forman floreados finos de manera estable y suficiente y que tiene un bonito aspecto superficial debido a los floreados finos formados, por tanto, sobre la superficie de la capa revestida, y (ii) un método de producción de una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente de este tipo.
Los inventores de la invención llevaron a cabo un diligente estudio y, finalmente, lograron la presente invención encontrando que, en comparación con una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente obtenida con el uso de un baño de revestimiento al que se añade solo B o boruro de aluminio (AlB2 o AlB12) o se añaden boruro de titanio (TiB2) y aluminuro de titanio (TiAl3), una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente obtenida con el uso de un baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que contiene tanto boro (B) como potasio (K) en cantidades apropiadas muestra un efecto más destacable de floreados más finos.
Es decir, una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente según una realización de la presente invención incluye: una lámina de acero de sustrato; y una capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que se forma sobre una superficie de la lámina de acero de sustrato y que contiene boro a una concentración promedio no inferior al 0,005% en masa y contiene potasio a una concentración promedio no inferior al 0,0004% en masa.
La invención produce un efecto de proporcionar (i) una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que incluye una capa revestida que tiene una superficie en la que se forman floreados finos de manera estable y suficiente y que tiene un bonito aspecto superficial debido a los floreados finos formados, por tanto, sobre la superficie de la capa revestida, y (ii) un método de producción de una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente de este tipo.
Breve descripción de realizaciones adicionales
La figura 1 es una fotomicrografía óptica de un estado en el que se ha pulido la superficie más exterior de una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente según una realización de la invención de modo que se hace visible una estructura de dendrita.
La siguiente descripción comentará una realización de la invención. Obsérvese que, a menos que se especifique lo contrario, la presente invención no se limita a la siguiente descripción, que se proporciona con el fin de una mejor comprensión del contenido de la presente invención. Obsérvese, asimismo, que una expresión numérica tal como “A a B” tal como se usa en el presente documento significa “no inferior a A y no superior a B”.
En primer lugar, la siguiente descripción comentará, esquemáticamente, el conocimiento de la invención antes de comentar una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente según una realización de la presente invención y un método de producción de tal lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente.
(Descripción esquemática del conocimiento de la presente invención)
Tal como se describió anteriormente, un patrón de floreado formado debido a dendritas aparece, habitualmente, sobre una superficie de una capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente. Con el fin de que tal patrón de floreado se realice discreto, se han tomado diversos enfoques. El patrón de floreado puede realizarse discreto, por ejemplo, mediante un método de llevar a cabo un tratamiento de superficie como tratamiento posterior, por ejemplo, llevando a cabo laminación de endurecimiento muchas veces después del revestimiento. Sin embargo, un método de este tipo requiere llevarse a cabo con el uso de un gran aparato o mediante un
procedimiento especial. Esto da como resultado un aumento en el coste de producción.
En vista al problema anterior, se ha propuesto un método en el que el patrón de floreado se realiza discreto provocando que cada floreado tenga un tamaño diminuto. Con el fin de provocar que los floreados tengan un tamaño diminuto, solo resulta necesario provocar que los núcleos de floreado que se forman en una etapa temprana de crecimiento de los floreados sean altamente densos. Es decir, los floreados pueden tener un tamaño diminuto mediante la nucleación heterogénea de los núcleos de floreado.
Por ejemplo, se conoce una técnica en la que una lámina de acero de sustrato se sumerge en y se saca de un baño de revestimiento, y, entonces, se pulveriza un polvo de óxido de metal fino o fina bruma sobre una superficie de una capa revestida no solidificada. Obsérvese, sin embargo, que una técnica de este tipo puede (i) impedir, debido a una sacudida de una lámina de acero en una línea de revestimiento con aluminio por inmersión en caliente continua, que los floreados se realicen más finos de manera estable y/o (ii) necesitar un aparato para llevar a cabo un procedimiento de pulverización y un aparato para monitorizar el procedimiento de pulverización.
En vista de los problemas anteriores, tal como se describió anteriormente, se ha propuesto una técnica en la que una sustancia que actúa como un núcleo floreado se añade a un baño de revestimiento. Según esta técnica, los floreados finos se obtienen sumergiendo una lámina de acero de sustrato en un baño de revestimiento cuyos componentes se han ajustado. Por tanto, esta técnica presenta un coste bajo y es altamente conveniente. Obsérvese, sin embargo, que el uso de una técnica de este tipo para producir una lámina de acero con revestimiento de aluminio por inmersión en caliente provoca tales problemas tal como se describió anteriormente.
Según estas circunstancias, los inventores de la presente invención llevaron a cabo una investigación detallada sobre cómo diversos componentes que pueden añadirse a un baño de revestimiento influyen en los floreados finos de una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente. Como resultado, los inventores encontraron que un baño de revestimiento que contiene tanto B como K produce un efecto destacable de floreados más finos. Es decir, en comparación con una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente obtenida con el uso de un baño de revestimiento que contiene solo B o K, una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente obtenida con el uso de un baño de revestimiento que contiene tanto B como K permite que los núcleos de floreado formados sobre una superficie de una capa revestida sean más densos. En particular, la investigación reveló que, en comparación con una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente obtenida con el uso de un baño de revestimiento al que se añade solo B o boruro de aluminio (AlB2 o AlB12) o se añaden boruro de titanio (TiB2) y aluminuro de titanio (TiAb), una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente obtenida con el uso de un baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que contiene B a una concentración no inferior al 0,005% en masa y K a una concentración no inferior al 0,0004% en masa muestra un efecto más destacable de floreados más finos.
Todavía no está del todo claro un mecanismo específico por el que un baño de revestimiento que contiene tanto B como K mejora un efecto de floreados más finos. Sin embargo, resulta evidente que, en comparación con un baño de revestimiento al que solo se añade B o boruro de aluminio, un baño de revestimiento que contiene tanto B como K incluso en cantidades muy pequeñas produce un efecto más destacable de floreados más finos. Se conoce que B está enriquecido (distribuido de manera no uniforme) sobre una superficie de una capa revestida. Sin embargo, un baño de revestimiento que contiene solo B es insuficiente para producir un efecto satisfactorio de floreados más finos. En vista de lo anterior, ejemplos del mecanismo por el que un baño de revestimiento que contiene tanto B como K mejora el efecto de floreados más finos incluyen un mecanismo en el que B y K forman agrupaciones y las agrupaciones se distribuyen de manera no uniforme sobre una superficie de una capa revestida para servir cada uno de núcleo floreado.
Mientras tanto, en un caso en el que un baño de revestimiento contiene tanto B como K pero una cantidad en la que el baño de revestimiento contiene K no es excesiva, se mantienen (i) un efecto, producido por una capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente, de mejorar la resistencia a la corrosión (resistencia frente al óxido rojo) de una lámina de acero y (ii) funcionalidad intrínseca de una capa con revestimiento de aluminio tal como en el caso de un baño de revestimiento que no contiene tanto B como K.
El conocimiento anterior de la presente invención es novedoso en el campo de las láminas de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente, y el conocimiento es significativo en cuanto a los siguientes puntos. Según una realización de la presente invención, mediante el ajuste de una composición de un baño de revestimiento de aluminio por inmersión en caliente, es posible producir de manera fácil y estable una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que tiene floreados cuyo tamaño se ha realizado lo suficientemente diminuto y que tiene un bonito recubrimiento de superficie debido a tales floreados. Además, B y K, que no son ni metales raros ni metales pesados, son abundantes en el mundo natural y no son dañinos para el cuerpo humano. Además, es menos probable que B y K se precipiten en la parte inferior de un baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente. Esto hace posible producir de manera estable las láminas de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente mediante una operación industrial continua. Por tanto, en otro aspecto, una realización de la presente invención hace posible proporcionar (i) una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en
caliente que puede producirse a bajo coste, que es altamente adecuada para un uso tanto industrial como práctico, y que presente floreados que tengan un tamaño diminuto y presenta un bonito aspecto superficial debido a tales floreados, y (ii) un método de producción de tal lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente.
La descripción anterior ha comentado esquemáticamente el conocimiento de la presente invención. A continuación, se comentará una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente según una realización de la presente invención.
(Lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente)
A continuación, se comentará la lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente según una realización de la presente invención con referencia a la figura 1. La figura 1 es una fotomicrografía óptica de un estado en el que se ha pulido la superficie más exterior de la lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente según una realización de la presente invención de modo que se hace visible una estructura de dendrita.
Esquemáticamente, la lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente se produce sumergiendo una lámina de acero de sustrato en un baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente, que contiene aluminio como componente principal, para formar una capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente sobre una superficie de la lámina de acero de sustrato. Durante la producción, Al y hierro (Fe) se interdifunden, de modo que también se forma una capa con revestimiento de aleación de Al-Fe entre (en un límite entre) (i) un material a base de acero de la lámina de acero de sustrato y (ii) la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente. Sobre una superficie de la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente, se encuentran presentes las dendritas que han crecido a partir de los núcleos de cristal de floreado (véase la figura 1). Más adelante, se comentará la densidad de los núcleos de cristal de floreado presentes sobre la superficie de la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente.
[Lámina de acero de sustrato]
La lámina de acero de sustrato puede seleccionarse de láminas de acero de sustrato usadas de manera habitual según el fin para el que se usa la lámina de acero de sustrato. En un caso en el que se usa la lámina de acero de sustrato al tiempo que la resistencia a la corrosión se considera importante, puede aplicarse una lámina de acero inoxidable. La lámina de acero de sustrato puede tener un grosor, por ejemplo, de 0,4 mm a 2,0 mm. La lámina de acero de sustrato tal como se usa en el presente documento alberga una banda de acero de sustrato.
[Capa de aleación de Al-Fe]
La capa de aleación de Al-Fe se realiza principalmente a partir de un compuesto intermetálico a base de Al-Fe. Obsérvese, en este caso, que el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente contiene, preferiblemente, silicio (Si). Una capa de aleación a base de Al-Fe formada con el uso de un baño de revestimiento de aleación a base de aluminio que contiene silicio contiene una gran cantidad de Si. Tanto una capa de aleación a base de Al-Fe sin Si como una denominada capa de aleación a base de Al-Fe-Si que contiene Si se denominan de manera conjunta en el presente documento capa de aleación a base de Al-Fe.
En un caso en el que la capa de aleación a base de Al-Fe, que se realiza de un compuesto intermetálico frágil, presente un mayor grosor, la capa revestida se realiza menos adhesiva. Esto conlleva una inhibición de trabajabilidad de prensa. Desde el punto de vista de la trabajabilidad de prensa, la capa de aleación a base de Al-Fe tiene, preferiblemente, un grosor que es lo más pequeño posible. Sin embargo, una técnica de una reducción demasiado grande de grosor de la capa de aleación a base de Al-Fe aumenta la carga de procesamiento, y una técnica de este tipo resulta costosa. Generalmente, la capa de aleación a base de Al-Fe solo necesita tener un grosor promedio no inferior a 0,5 mm.
[Composición de capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente]
La capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente tiene una composición química que es sustancialmente idéntica a la composición del baño de revestimiento. La composición de la capa revestida puede controlarse, por tanto, ajustando la composición del baño de revestimiento.
Obsérvese que la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente, que se refiere a una capa revestida formada sobre la superficie de la lámina de acero de sustrato, alberga la capa de aleación a base de Al-Fe. Una capa de óxido de aluminio formada en la superficie más superior de la lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente no provoca ningún problema particular porque la capa de óxido de aluminio es muy delgada. Por tanto, se presupone que la capa de óxido de aluminio está albergada en la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente. En un caso en el que, por ejemplo, una capa de película tal como una película orgánica se forme adicionalmente sobre la superficie de la lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente mediante un
tratamiento posterior, una capa de película de este tipo no está albergada, por norma general, en la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente.
Como tal, la “concentración promedio” de una sustancia contenida en la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente tal como se usa en el presente documento se refiere a un promedio de concentraciones de la sustancia, concentraciones que se miden, en una dirección en la que la profundidad de la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente se extiende, desde la superficie de la lámina de acero de sustrato de la lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente hasta la superficie exterior de la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente de la lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente. Específicamente, tal como se describirá más adelante, la concentración promedio de una sustancia se mide llevando a cabo un análisis de concentración con respecto a una disolución de medición en la que toda la capa de aleación de revestimiento a base de aluminio por inmersión en caliente se ha fundido. Es decir, la concentración promedio de B, que es un elemento enriquecido sobre la superficie de la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente, se refiere a la concentración de B contenida en la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente, obteniéndose la concentración realizando el promedio de las concentraciones de B presuponiendo que no se enriquece B sobre la superficie de la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente. Además, la concentración de B contenida en el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente se refleja en la concentración promedio de B contenida en la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente formada a través del revestimiento.
La capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente contiene al menos B y K mientras que contiene Al como componente principal. Obsérvese, sin embargo, que la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente puede contener otro(s) elemento(s).
Si es un elemento aditivo que es necesario para la inhibición de crecimiento de la capa de aleación de Al-Fe durante el revestimiento por inmersión en caliente. El baño de revestimiento de aleación a base de aluminio al que se añade Si tiene un punto de fusión más bajo. Esto resulta eficaz para reducir una temperatura a la que se lleva a cabo el revestimiento. En un caso en el que el baño de revestimiento contiene Si a una concentración inferior al 1,0% en masa, la capa de aleación a base de Al-Fe se forma gruesa durante el revestimiento por inmersión en caliente debido a la interdifusión de Al y Fe. Esto provoca desconchadura en la capa revestida durante el procesamiento tal como estampación.
Mientras tanto, en un caso en el que el baño de revestimiento contiene Si a una concentración superior al 12,0% en masa, la capa revestida se cura. Esto hace que resulte imposible impedir el agrietado en una parte plegada de la capa revestida y por consiguiente provoca que la parte plegada tenga una menor resistencia a la corrosión. Por tanto, el baño de revestimiento preferiblemente contiene Si a una concentración del 1,0% en masa al 12,0% en masa. En particular, el baño de revestimiento que contiene Si a una concentración inferior al 3,0% en masa (i) permite que se forme una fase de Si en una cantidad más pequeña durante la solidificación de la capa revestida y (ii) permite el ablandamiento de una fase de Al de cristal principal. Un baño de revestimiento de este tipo es, por tanto, más eficaz en aplicaciones en las que se considera importante la trabajabilidad de plegado.
En el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente, se mezcla Fe que procede de la lámina de acero de sustrato y/o elemento(s) constitutivo(s) de un depósito de revestimiento por inmersión en caliente. Generalmente, la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente contiene Fe a una concentración no inferior al 0,05% en masa. Obsérvese que se permite que Fe esté contenido en la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente a una concentración de hasta el 30% en masa, pero más preferiblemente no superior al 2,5% en masa.
Además de los elementos anteriores, elemento(s) (tal como estroncio (Sr), sodio (Na), calcio (Ca), antimonio (Sb), fósforo (P), magnesio (Mg), cromo (Cr), manganeso (Mn), Ti, Zr, y/o vanadio (V)) pueden añadirse de manera intencional al baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente según sea necesario, o el/los elemento(s) anterior(es) procedentes de, por ejemplo, una materia prima pueden mezclarse en el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente. La lámina de acero con revestimiento de aluminio por inmersión en caliente según una realización de la presente invención también puede contener un elemento de este tipo que se ha permitido comúnmente de manera convencional. Específicamente, por ejemplo, la lámina de acero con revestimiento de aluminio por inmersión en caliente puede contener Sr a una concentración que se encuentra dentro del intervalo entre el 0% en masa y el 0,2% en masa, Na a una concentración que se encuentra dentro del intervalo entre el 0% en masa y el 0,1% en masa, Ca a una concentración que se encuentra dentro del intervalo entre el 0% en masa y el 0,1% en masa, Sb a una concentración que se encuentra dentro del intervalo entre el 0% en masa y el 0,6% en masa, P a una concentración que se encuentra dentro del intervalo entre el 0% en masa y el 0,2% en masa, Mg a una concentración que se encuentra dentro del intervalo entre el 0% en masa y el 5,0% en masa, Cr a una concentración que se encuentra dentro del intervalo entre el 0% en masa y el 1,0% en masa, Mn a una concentración que se encuentra dentro del intervalo entre el 0% en masa y el 2,0 % en masa, Ti a una concentración que se encuentra dentro del intervalo entre el 0% en masa y el 0,5% en masa, Zr a una concentración que se encuentra dentro del intervalo entre el 0% en masa y el 0,5% en masa, y/o V a una
concentración que se encuentra dentro del intervalo entre el 0% en masa y el 0,5% en masa.
El resto, diferente de los elementos anteriores, del baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente puede constituirse por Al e impurezas inevitables.
Tal como se describió anteriormente, una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente según una realización de la presente invención incluye: una lámina de acero de sustrato; y una capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que se forma sobre una superficie de la lámina de acero de sustrato y que contiene boro a una concentración promedio no inferior al 0,005% en masa y contiene potasio a una concentración promedio no inferior al 0,0004% en masa.
En un caso en el que la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que contiene B a una concentración que se encuentra dentro del intervalo anterior y contiene K a una concentración que se encuentra dentro del intervalo anterior, pueden estar presentes no menos de 100 núcleos de cristal de floreado por un área de superficie de centímetro cuadrado de la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente. Esto hace que sea posible producir una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que incluye una capa revestida que tiene una superficie sobre la que se forman suficientemente floreados finos y que tiene un bonito aspecto superficial debido a los floreados finos formados, por tanto, sobre la superficie de la capa revestida. Una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente de este tipo puede obtenerse (i) ajustando las concentraciones respectivas de B y K que están contenidas en el baño de revestimiento y (ii) sumergiendo la lámina de acero de sustrato en el baño de revestimiento. Esto hace que sea posible lograr la lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente en la que se forman floreados finos de manera estable.
Haciendo referencia a la figura 1 de nuevo, la siguiente descripción comentará la densidad de núcleos de cristal de floreado. Tal como se ilustra en la figura 1, los floreados son no uniformes y de tamaño irregular. Sin embargo, pueden seguir distinguiéndose núcleos de cristal de floreado cuando se observan a través de, por ejemplo, un microscopio óptico.
Por tanto, el número de núcleos de cristal de floreado por zona de campo visual pueden comprenderse contando el número de núcleos de cristal de floreado presentes en esa zona de campo visual. A partir del número de núcleos de cristal de floreado por zona de campo visual, es posible calcular de manera aproximada el número de núcleos de cristal de floreado presentes por área de superficie de centímetro cuadrado de la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente. Obsérvese que un método de conteo de este tipo tal como se describió anteriormente es simplemente un ejemplo, y el número de núcleos de cristal de floreado puede contarse mediante cualquier otro método.
La capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que contiene B a una concentración promedio inferior al 0,005% en masa hace posible lograr un efecto satisfactorio de floreados más finos. Mientras tanto, la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que contiene B a una concentración promedio superior al 0,50% en masa provoca que el efecto de floreados más finos alcance un máximo, y no se muestra superioridad por la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente en la que la concentración promedio de B aumenta adicionalmente.
La capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que contiene B a una concentración promedio superior al 3,0% puede provocar una disminución de la resistencia a la corrosión. Por tanto, desde el punto de vista de la resistencia a la corrosión de la lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente, la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente contiene B, preferiblemente, a una concentración promedio del 0,005% en masa al 3,0% en masa.
La capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que contiene K a una concentración promedio inferior al 0,0004% en masa hace imposible lograr un efecto satisfactorio de floreados más finos. Mientras tanto, la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que contiene K a una concentración promedio superior al 0,05% en masa provoca que el efecto de floreados más finos alcance el máximo. La capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que contiene K a una concentración promedio no inferior al 0,03% en masa provoca una disminución de la resistencia a la corrosión. Por tanto, desde el punto de vista de la resistencia a la corrosión de la lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente, la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente contiene K, preferiblemente, a una concentración promedio del 0,0004% en masa al 0,02 % en masa.
Desde el punto de vista de resistencia a la corrosión de la lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente, la capa de aleación de revestimiento a base de aluminio por inmersión en caliente está configurada, preferiblemente, para contener B a una concentración promedio del 0,005% en masa al 3,0% en masa y contener K a una concentración promedio del 0,0004% en masa al 0,02% en masa. La configuración hace posible producir una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que tiene un bonito aspecto superficial y una excelente resistencia a la corrosión. Tal como se
describió anteriormente, el efecto de floreados más finos alcanza el máximo en un caso en el que las concentraciones promedio respectivas de B y K que están contenidas en la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente aumentan en alguna medida. Por tanto, según una realización de la presente invención, resulta innecesario establecer límites superiores respectivos de esas concentraciones.
La capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente está configurada, preferiblemente, para contener B a una concentración promedio no inferior al 0,02% en masa y contener K a una concentración promedio no inferior al 0,0008% en masa. La configuración permite que estén presentes no menos de 200 núcleos de cristal de floreado por área de superficie de centímetro cuadrado de la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente.
Esto hace que sea posible producir una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que tenga un aspecto superficial más bonito.
La capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente de la lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente no necesariamente requiere proporcionarse a ambos lados de la lámina de acero de sustrato, y solo requiere proporcionarse en al menos un lado de la lámina de acero de sustrato.
(Método de producción de lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente)
Una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente según una realización de la presente invención puede producirse mediante un método por inmersión en caliente con el uso de un baño de revestimiento que contiene B y K a concentraciones ajustadas respectivas. Por ejemplo, la lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente puede producirse en una línea experimental y mediante un procedimiento de producción de revestimiento de aluminio continuo común (aparato de producción). Alternativamente, la lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente según una realización de la presente invención puede producirse aplicando la presente invención a cualquier método, conocido por un experto en la técnica, de producción de una lámina de acero con revestimiento de aluminio por inmersión en caliente.
Un método de producción de una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente según una realización de la presente invención incluye una etapa de revestimiento de sumergir una lámina de acero de sustrato en un baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que contiene aluminio como componente principal, conteniendo el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente boro a una concentración no inferior al 0,005% en masa y conteniendo potasio a una concentración no inferior al 0,0004% en masa.
La concentración promedio de cada componente contenida en la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente formada a través de la etapa de revestimiento es sustancialmente idéntica a la composición del baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente (es decir, la concentración de cada componente contenida en el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente). La configuración hace posible producir una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que incluye una capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que contiene B a una concentración promedio no inferior al 0,005% en masa y que contiene K a una concentración promedio no inferior al 0,0004% en masa.
A partir de lo anterior, se prefiere que, tal como con la lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente, el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente contenga B a una concentración no inferior al 0,02% en masa y contenga K a una concentración no inferior al 0,0008% en masa. Obsérvese que el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente contiene B, preferiblemente, a una concentración del 0,005% en masa al 3,0% en masa. Asimismo, obsérvese que el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente contiene K, preferiblemente, a una concentración del 0,0004% en masa al 0,02% en masa.
Al menos antes de la etapa de revestimiento, se lleva a cabo una etapa de ajuste de composición de ajuste de una composición del baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente ajustando concentraciones respectivas de elementos contenidos en el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente. En la etapa de ajuste de composición, la composición del baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente puede ajustarse de la siguiente manera.
La concentración de B contenida en el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente está configurada, preferiblemente, para ajustarse añadiendo una aleación maestra de aluminio que contiene B. la configuración permite una dispersión adecuada de B en el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente. La concentración de B contenida en el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente puede ajustarse, alternativamente, añadiendo solo B o un boruro tal como boruro de aluminio (AlB2 o AlB12), y un método de ajuste de la concentración no se limita a cualquier método
particular. El baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que contiene una materia prima de este tipo requiere someterse a un procedimiento para dispersar de manera uniforme B en el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente.
De manera similar, la concentración de K contenida en el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente está configurada, preferiblemente, para ajustarse añadiendo una aleación maestra de aluminio que contiene K. La configuración permite una dispersión adecuada de K en el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente. La concentración de K contenida en el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente puede ajustarse, alternativamente, añadiendo solo K o un compuesto tal como KF, KBF4 , o K2AF 6A F 2, y un método de ajuste de la concentración no se limita a cualquier método particular. El baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que contiene una materia prima de este tipo requiere someterse a un procedimiento para dispersar de manera uniforme K en el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente.
Las concentraciones respectivas de B y K que están contenidas en el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente están configuradas, preferiblemente, para ajustarse añadiendo una aleación maestra de aluminio que contiene B y K. Con la configuración, la adición de una aleación maestra de aluminio de este tipo permite la dispersión fácil y adecuada de B y K en el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente. En este caso, las concentraciones respectivas de B y K que están contenidas en la aleación maestra de aluminio tienen una proporción que es sustancialmente igual a una proporción entre las concentraciones respectivas de B y K que están contenidas en el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente. Alternativamente, las concentraciones respectivas de B y K que están contenidas en el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente pueden configurarse para ajustarse según se desee añadiendo una pluralidad de aleaciones maestras de aluminio que se diferencian una con respecto a otra en la cantidad de B contenida y en la cantidad de K contenida. La configuración puede resumirse de la siguiente manera. Preferiblemente, el método de producción de la lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente incluye, además, una etapa de ajuste de composición de ajuste de una composición del baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente, incluyendo la etapa de ajuste de composición la adición de una aleación maestra de aluminio que contiene boro y potasio.
En un caso en el que el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente contiene Si, la concentración de Si se ajusta, preferiblemente, añadiendo una aleación maestra de aluminio que contiene Si. Además, solo es necesario que otro(s) elemento(s) que puedan estar contenidos en el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente se añadan mediante un método que se conoce bien de modo que se ajusta(n) la(s) concentración/concentraciones del/de los elemento(s).
Obsérvese, en este caso, que un aparato de producción de revestimiento de aluminio continuo industrial está configurado de manera que las láminas de acero de sustrato se sumergen de manera continua en un baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente de modo que se producen láminas de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente de manera continua. Durante la producción, cada componente contenido en el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente se reduce gradualmente por una cantidad en la que las láminas de acero de sustrato se revisten con cada componente. Esto hace que resulte necesario compensar la reducción en el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente mediante cualquier método.
Tal como se describió anteriormente, las concentraciones respectivas de B y K que están contenidas en el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente pueden ajustarse añadiendo una aleación maestra de aluminio que contiene B y K. Esto hace que sea posible compensar fácilmente la reducción en el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente usando una aleación maestra de aluminio que contiene B y K en cantidades deseadas, o usando una pluralidad de aleaciones maestras de aluminio que se diferencian una con respecto a otra en la cantidad de B contenida y en la cantidad de K contenida. En un caso en el que el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente contiene Si, solo es necesario añadir simultáneamente una aleación maestra de aluminio que contiene Si. Al llevar a cabo, por tanto, la etapa de ajuste de composición de manera simultánea con la etapa de revestimiento, es posible producir produce láminas de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente de manera continua y estable, teniendo cada una un bonito aspecto superficial.
Tal como se describió anteriormente, una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente según una realización de la presente invención incluye: una lámina de acero de sustrato; y una capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que se forma sobre una superficie de la lámina de acero de sustrato y que contiene boro a una concentración promedio no inferior al 0,005% en masa y que contiene potasio a una concentración promedio no inferior al 0,0004% en masa.
La lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente según una realización de la presente invención está configurada de manera que están presentes no menos de 100 núcleos de cristal de floreado sobre una superficie de la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente por área de superficie de centímetro cuadrado de la capa con revestimiento de aleación a base de
aluminio por inmersión en caliente.
La lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente según una realización de la presente invención está configurada, preferiblemente, de manera que la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente contiene boro a una concentración promedio no inferior al 0,02% en masa y contiene potasio a una concentración promedio no inferior al 0,0008% en masa.
Un método de producción de una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente según una realización de la presente invención incluye una etapa de revestimiento de sumergir una lámina de acero de sustrato en un baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que contiene aluminio como componente principal, conteniendo el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente boro a una concentración no inferior al 0,005% en masa y conteniendo potasio a una concentración no inferior al 0,0004% en masa.
El método de producción de la lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente según una realización de la presente invención está configurado, preferiblemente, de manera que el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente contiene boro a una concentración no inferior al 0,02% en masa y contiene potasio a una concentración no inferior al 0,0008% en masa.
El método de producción de la lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente según una realización de la presente invención incluye, además, preferiblemente, una etapa de ajuste de composición de ajuste de una composición del baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente, incluyendo la etapa de ajuste de composición añadir una aleación maestra de aluminio que contiene boro y potasio.
La presente invención no se limita a las realizaciones, pero puede alterarse por un experto en la técnica dentro del alcance de las reivindicaciones. La presente invención también alberga, en su alcance técnico, cualquier realización derivada combinando medios técnicos dados a conocer en diferentes realizaciones.
Se produjo una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente (muestra de prueba) de la siguiente manera en una línea experimental con el uso de equipos de revestimiento experimental usando, como lámina de acero de sustrato, una lámina de acero recocida laminada en frío que tiene un grosor de 0,8 mm y que tiene la composición química mostrada en la tabla 1. Específicamente, la lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente se produjo (i) sumergiendo la lámina de acero de sustrato en un baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente preparado tal como se describirá más adelante, (ii) sacando la lámina de acero de sustrato sumergida, por tanto, y (iii) solidificando una capa revestida a una tasa de enfriamiento dada.
Tal como el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente, los baños de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que tienen diversas composiciones se prepararon de la siguiente manera.
Se ajustó la concentración de Si contenida en el baño de revestimiento del 0% en masa al 14,0% en masa con el uso de una aleación maestra de Al con un 20% en masa de Si (una aleación maestra de Al que contiene Si a una concentración del 20% en masa). Entonces, se ajustó la concentración de B contenida en el baño de revestimiento del 0% en masa al 3,0% en masa añadiendo, al baño de revestimiento, una cantidad dada de una aleación maestra de Al con un 4% en masa de B (una aleación maestra de Al que contiene B a una concentración del 4% en masa). Además, se ajustó la concentración de K contenida en el baño de revestimiento del 0,0001% en masa al 0,05% en masa añadiendo una cantidad dada de KF al baño de revestimiento. Presuponiendo que se mezclaron de manera inevitable el Fe que procede de la lámina de acero de sustrato y/o elemento(s) constitutivo(s) de un recipiente durante una producción continua en el baño de revestimiento, se ajustó la concentración de Fe contenida en el baño de revestimiento al 2,0% en masa fundiendo, en el baño de revestimiento, la lámina de acero recocida laminada en frío que servía de lámina de acero de sustrato. El resto del baño de revestimiento estaba constituido por Al e impurezas inevitables.
Se sumergió la lámina de acero de sustrato en el baño de revestimiento, ajustado a una temperatura de 650°C a 680°C, durante dos segundos, se sacó del baño de revestimiento, y entonces se enfrió a una tasa de enfriamiento de 13°C/s. En la tabla 2, se muestran cantidades respectivas (concentraciones) de Si, B, y K que estaban contenidas en la capa revestida de cada ejemplo. El revestimiento tenía, por superficie del mismo, un grosor de aproximadamente 20 |im.
Tabla 1
(Análisis de componentes de capa revestida por ICP)
En primer lugar, se fundió la capa revestida mediante el siguiente procedimiento de modo que se cuantificó cada componente de la capa revestida.
Se cortó cada una de las muestras de prueba producidas con el uso de los baños de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente anteriores que tienen diversas composiciones para dar una pieza que tuviera un tamaño dado, de modo que se preparó una pieza de muestra de prueba. Se introdujo la pieza de muestra de prueba en una disolución de NaOH (10 ml) a una concentración del 25%, se dejó reposar, y entonces se calentó de modo que la capa revestida se fundió completamente en la disolución. Después de haberse confirmado que la capa revestida se había fundido completamente, se sacó la pieza de muestra de prueba, a partir de la que se había extraído la capa revestida mediante fusión, de la disolución. Posteriormente, se calentó adicionalmente la disolución de modo que se evaporó el líquido hasta sequedad. Se disolvió un producto obtenido como resultado de la evaporación hasta sequedad en un ácido mezclado (una disolución mezclada de 40 ml de ácido nítrico y 10 ml de ácido clorhídrico) al tiempo que se calentó, y se añadió agua ultrapura a una disolución resultante de modo que se ajustó el volumen de la disolución a un volumen constante de 250 ml. Se usó la disolución que se había obtenido a partir de la pieza de muestra de prueba y cuyo volumen, por tanto, se había hecho constante como disolución para usarse en la medición de la composición de cada muestra de prueba.
A continuación, se sometió la disolución para usarse en la medición de la composición de cada muestra de prueba a los siguientes dos tipos de análisis cuantitativos de modo que se encontró la composición de la capa revestida. Se llevó a cabo el análisis cuantitativo de Si, B, y Fe mediante un método de espectometría de emisión atómica con plasma acoplado inductivamente (método de ICP-AES). Se llevó a cabo el análisis cuantitativo de K mediante un método de espectometría de masa con plasma acoplado inductivamente (método de ICP-MS).
(Número de núcleos de cristal de floreado sobre la superficie de capa revestida)
Se hizo visible una estructura de dendrita puliendo la superficie de cada muestra de prueba para alisar más la capa de superficie más exterior que se extiende desde la superficie de la capa revestida hasta la profundidad de 5 |im. Entonces, se calculó el número de núcleos de cristal de floreado presentes por área de superficie de centímetro cuadrado de la capa revestida con el uso de un microscopio óptico. Se evaluó la capa revestida basándose en los siguientes criterios, y se consideró la capa revestida evaluada como “buena” o “excelente” como aceptable.
Excelente: estuvieron presentes no menos de 200 núcleos de cristal de floreado por área de superficie de centímetro cuadrado de la capa revestida.
Buena: estuvieron presentes no menos de 100 y menos de 200 núcleos de cristal de floreado por área de superficie de centímetro cuadrado de la capa revestida.
Mala: estuvieron presentes no menos de 50 y menos de 100 núcleos de cristal de floreado por área de superficie de centímetro cuadrado de la capa revestida.
Muy mala: estuvieron presentes menos de 50 núcleos de cristal de floreado por área de superficie de centímetro cuadrado de la capa revestida.
(Resistencia a la corrosión de la capa revestida)
Se sometió una capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente sin tratar de cada muestra de prueba a una prueba de pulverizado con sal neutra (prueba NSS), especificada por JIS Z2371:2000, de modo que una se midió una relación de una zona de formación de óxido blanco con respecto a toda la capa revestida. Se evaluó la resistencia a la corrosión de la capa revestida basándose en los siguientes criterios, y se consideró la capa revestida evaluada como “buena” como aceptable.
Buena: la relación de la zona de formación de óxido blanco con respecto a toda la capa revestida fue de no menos del 0% y de menos del 5%.
Razonable: la relación de la zona de formación de óxido blanco con respecto a toda la capa revestida fue de no
menos del 5% y de menos del 20%.
Mala: la relación de la zona de formación de óxido blanco con respecto a toda la capa revestida fue de no menos del 20%.
Los resultados de las pruebas anteriores se muestran en la tabla 2.
Tabla 2
Tal como se muestra en los n.°s 1 a 19 de la tabla 2, según los ejemplos en cada uno de los que la capa revestida contenía B y K a concentraciones promedio respectivas que se encuentran dentro de los intervalos definidos por una realización de la presente invención, estuvieron presentes no menos de 100 núcleos de cristal de floreado por área de superficie de centímetro cuadrado de la capa revestida. Esto produjo un buen efecto de floreados más finos. Ejemplos de la presente invención revelan que una realización de la presente invención hace posible obtener una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que incluye una capa revestida que tiene una superficie en la que se forman floreados finos de manera estable y suficiente y que tiene un bonito aspecto superficial debido a los floreados finos formados, por tanto, sobre la superficie de la capa revestida. Los ejemplos de los n.°s 4, 5, y 10 a 19 revelan (i) que estuvieron presentes no menos de 200 núcleos de cristal de floreado por área de superficie de centímetro cuadrado de la capa revestida que contenían B a una concentración promedio no inferior al 0,02% en masa y contenían K a una concentración promedio del 0,0008% en masa y (ii) que una capa revestida de este tipo hace posible obtener una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que tiene un aspecto superficial más bonito.
Los ejemplos de n. °s 1 a 17 revelan que la capa revestida que contenía K a una concentración promedio del 0,0004% en masa al 0,02% en masa tuvo una buena resistencia a la corrosión y hace posible obtener una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que tiene un bonito aspecto superficial y presenta una excelente resistencia a la corrosión.
Por el contrario, según los ejemplos comparativos n.°s 20 a 29 en cada uno de los que la capa revestida contenía B y K a concentraciones promedio respectivas fuera de (menores de los límites inferiores de) los intervalos definidos por una realización de la presente invención, estuvieron presentes menos de 100 núcleos de cristal de floreado por área de superficie de centímetro cuadrado de la capa revestida. Esto (i) reveló que el efecto de floreados más finos no fue lo suficientemente bueno y (ii) dio como resultado la obtención de las láminas de acero con revestimiento de aleación a base de acero por inmersión en caliente, teniendo cada una un mal aspecto superficial.
Obsérvese que, tal como se muestra en los n.°s 1 a 29 de la tabla 2, la concentración promedio de Si contenida en la capa revestida no afectó particularmente a la presente invención.
Claims (6)
1. Lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente, que comprende: una lámina de acero de sustrato; y
una capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que se forma sobre una superficie de la lámina de acero de sustrato y que contiene boro a una concentración promedio no inferior al 0,005% en masa y contiene potasio a una concentración promedio no inferior al 0,0004% en masa.
2. Lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente según la reivindicación 1, en la que están presentes no menos de 100 núcleos de cristal de floreado sobre una superficie de la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente por área de superficie de centímetro cuadrado de la capa con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente.
3. Lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente según la reivindicación 1 o 2, en la que la capa de aleación con revestimiento a base de aluminio por inmersión en caliente contiene boro a una concentración promedio no inferior al 0,02% en masa y contiene potasio a una concentración promedio no inferior al 0,0008% en masa.
4. Método de producción de una lámina de acero con revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente, que comprende:
una etapa de revestimiento de sumergir una lámina de acero de sustrato en un baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente que contiene aluminio como componente principal, conteniendo el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente boro a una concentración no inferior al 0,005% en masa y conteniendo potasio a una concentración no inferior al 0,0004% en masa.
5. Método según la reivindicación 4, en la que el baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente contiene boro a una concentración no inferior al 0,02% en masa y contiene potasio a una concentración no inferior al 0,0008% en masa.
6. Método según la reivindicación 4 o 5, que comprende, además:
una etapa de ajuste de composición de ajuste de una composición del baño de revestimiento de aleación a base de aluminio por inmersión en caliente, incluyendo la etapa de ajuste de composición la adición de una aleación maestra de aluminio que contiene boro y potasio.
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