ES2909851T3

ES2909851T3 - Lámina de acero laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn altamente resistente a la corrosión y procedimiento de fabricación de la misma

Info

Publication number: ES2909851T3
Application number: ES11852648T
Authority: ES
Inventors: Sang-Heon Kim; Young-Sool Jin; Min-Suk Oh; Su-Young Kim; Bong-Hwan Yoo
Original assignee: Posco Co Ltd
Current assignee: Posco Holdings Inc
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2011-12-26
Publication date: 2022-05-10
Anticipated expiration: 2031-12-26
Also published as: JP5764672B2; US20130183541A1; EP2659017A2; JP2014501334A; EP3954800A3; WO2012091385A3; KR20120075235A; EP2659017A4; CN103282533B; US9302449B2; WO2012091385A2; CN103282533A; EP3954800A2; EP2659017B1

Abstract

Una lámina de acero laminado galvanizado por inmersión en caliente (Zn) altamente resistente a la corrosión que comprende: una lámina de acero subyacente; y una capa de laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn, en la que una composición de la capa de laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn incluye de aproximadamente 1 % a aproximadamente 3 % en peso de aluminio (Al), de aproximadamente 1,5 % a aproximadamente 4,0 % en peso de magnesio (Mg), y Zn e impurezas inevitables como resto, en la cual Al + Mg está en un intervalo de aproximadamente 2,5 % en peso a aproximadamente 7,0 % en peso y Al:(Al + Mg) está en un intervalo de aproximadamente 0,38 a aproximadamente 0,48, en la que la capa de laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn comprende una estructura de laminado en la cual se dispersa una estructura eutéctica binaria de Zn-MgZn2 en una matriz de una estructura eutéctica ternaria de Zn-Al-MgZn2, se incluye una estructura monofásica de Zn con una fracción de área en una estructura de sección transversal de la capa de laminado de aproximadamente 10% o menos, y se incluye una estructura de MgZn2 como resto, y en la que el fósforo (P) se adhiere a una superficie de la capa de laminado y un contenido de la misma está en un intervalo de aproximadamente 0,01 mg/m2 a aproximadamente 500 mg/m2.

Description

DESCRIPCIÓN

Lámina de acero laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn altamente resistente a la corrosión y procedimiento de fabricación de la misma

La presente invención se refiere a una lámina de acero laminado de aleación galvanizada por zinc (Zn) utilizada en materiales de construcción, electrodomésticos o automóviles, y más en particular, a una lámina de acero laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn que tiene una excelente resistencia a la corrosión y cualidades superficiales, y a un procedimiento de fabricación de la misma mediante el uso de un baño de laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn que contiene aluminio (Al), magnesio (Mg), y similares.

La demanda de láminas de acero galvanizado por inmersión en caliente Zn se ha ampliado en los campos de los materiales de construcción, los electrodomésticos o los automóviles, ya que su procedimiento de fabricación es más sencillo y su precio es inferior al de las láminas de acero electrogalvanizado. En particular, de acuerdo con un reciente aumento del precio del Zn, se han desarrollado técnicas relacionadas con una lámina de acero laminado galvanizado por inmersión en caliente con zinc-aluminio (en adelante en la presente memoria, sistema Zn-AI) o con una lámina de acero laminado galvanizado por inmersión en caliente con zinc-aluminio-magnesio (en adelante en la presente memoria, sistema Zn-Al-Mg) que tiene una mejor resistencia a la corrosión con un menor peso de revestimiento en comparación con una lámina de acero laminado galvanizado por inmersión en caliente con Zn, y ha aumentado la demanda de los sistemas Zn-AI y Zn-Al-Mg.

Un producto típico del sistema Zn-AI puede ser una lámina de acero laminado en Zn-55% Al. Sin embargo, dado el contenido de aluminio en una capa de laminado, existen limitaciones en cuanto a que la capacidad de protección contra la corrosión de sacrificio disminuye y la corrosión se produce preferentemente en una parte que expone el metal subyacente, tal como una superficie de corte. Además, con respecto al laminado galvanizado por inmersión en caliente de Zn-55% de Al, la generación de escoria en un baño de laminado puede ser severa, porque la temperatura del baño de laminado puede ser alta, de aproximadamente 600°C, la trabajabilidad del laminado puede disminuir y la vida útil de una instalación puede acortarse, debido a la erosión de los componentes de la instalación en el baño de laminado, tal como un rodillo de fregado.

Con respecto al sistema Zn-Al-Mg, fue sugerida la Patente de los Estados Unidos Núm. 3505043, y posteriormente fueron sugeridas la Publicación de Solicitud de Patente Japonesa Núm. 64-8702, Publicación de Solicitud de Patente Japonesa Núm. 64-11112, Publicación de Solicitud de Patente Japonesa Núm. 8 60324, Publicación Expuesta al Público de Solicitud de Patente Japonesa Núm. 10-226865y Patente japonesa Núm.

3201469. Las patentes japonesas anteriores desvelaron que los contenidos totales de aluminio y magnesio en las capas de laminado se encontraban en un intervalo de 9 % en peso a 14 % en peso, y las capas de laminado mostraban características de calidad apropiadas para los materiales de construcción debido a la excelente resistencia a la corrosión. Sin embargo, el uso de las capas de laminado para los automóviles puede ser difícil porque las cualidades superficiales de las mismas pueden deteriorarse debido a los altos niveles de componentes de aleación, tal como el aluminio y el magnesio, en las capas de laminado. Otro documento anterior relevante es el documento JP2004-360056A.

También existe una técnica en Europa, en la que el contenido total de aluminio y magnesio en una capa de laminado puede controlarse a un nivel inferior en comparación con los de Japón. Sin embargo, en este caso, la resistencia a la corrosión puede disminuir ligeramente.

Mientras tanto, en términos de fabricación, cuando los contenidos de aluminio y magnesio se controlan a niveles bajos, una temperatura de inicio de solidificación de una capa de laminado de aleación de Zn-Al-Mg puede estar en un intervalo de 400°C a 420°C, aunque la temperatura puede diferir ligeramente de acuerdo con los contenidos de aluminio y magnesio. Una temperatura final de terminación de la solidificación de una estructura eutéctica ternaria de Zn-Al-Mg es de aproximadamente 340°C y las cualidades superficiales de la misma pueden deteriorarse debido a la generación de marcas de ondulación causadas por una oxidación selectiva del magnesio en un intervalo de temperatura de fase líquida-fase sólida. Es decir, el aluminio y el magnesio se concentran en una piscina de metal fundido sin consolidar durante un procedimiento de solidificación de la capa de laminado. Cuanto mayor sea la concentración de magnesio, más fácil será la oxidación y menos uniforme será la fluidez.

Por lo tanto, se requiere una técnica para una lámina de acero laminado con el sistema Zn-Al-Mg por inmersión en caliente, que pueda asegurar una excelente resistencia a la corrosión y unas cualidades superficiales uniformes mientras se controla que el contenido de aluminio y magnesio en una capa de laminado sea lo más bajo posible.

Divulgación de la invención

Problema técnico

Un aspecto de la presente invención proporciona una lámina de acero laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn con una excelente resistencia a la corrosión y cualidades superficiales, fabricada mediante el uso de un baño de laminado del sistema Zn-AI-Mg por inmersión en caliente, y un procedimiento de fabricación de la lámina de acero laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn.

Solución al problema

La invención se define en las reivindicaciones adjuntas.

Efectos ventajosos de la invención

La presente invención proporciona un baño de laminado que permite la fabricación de una lámina de laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn que tiene una estructura laminada, en la que una estructura eutéctica binaria de Zn-MgZn2 se dispersa principalmente en una matriz de una estructura eutéctica ternaria de Al-Zn-MgZn2, y un procedimiento de fabricación de la lámina de laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn, y también proporciona una lámina de laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn que tiene un aspecto superficial fino, así como una excelente resistencia a la corrosión mediante el procedimiento. Por lo tanto, se puede anticipar un material de alta aplicabilidad, como una lámina de acero a prueba de óxido para materiales de construcción, electrodomésticos y automóviles.

Breve descripción de los dibujos

Los aspectos anteriores y otros aspectos, características y otras ventajas de la presente invención se comprenderán más claramente a partir de la siguiente descripción detallada tomada conjuntamente con los dibujos adjuntos, en los que:

La FIG. 1 es una vista esquemática que ilustra una capa de laminado de acuerdo con los cambios de aluminio (Al) y magnesio (Mg);

La FIG. 2 es un gráfico que muestra variaciones de rugosidad de superficie de una lámina de acero laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente (Zn) de acuerdo con el cambio de AI/(AI+Mg); y

La FIG. 3 es un gráfico que muestra los resultados del ejemplo 1.

Mejor modo de llevar a cabo la invención

En adelante en la presente memoria, se describirá más específicamente la presente invención.

En primer lugar, se describe en detalle un baño de laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente de zinc (Zn) utilizado en la presente invención.

El baño de laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn utilizado en la presente invención incluye de 1 % en peso a 3 % en peso de aluminio (Al), de 1,5 % en peso a 4,0 % en peso de magnesio (Mg), y Zn e impurezas inevitables como resto, en el que Al Mg está en un intervalo de 2,5 % en peso a 7,0 % en peso y Al:(Al Mg) está en un intervalo de 0,38 a 0,48.

Cuando el contenido de Al es menor que 1 % en peso, el efecto sobre la mejora de la resistencia a la corrosión puede ser insuficiente y el efecto sobre la prevención de la oxidación en una parte de la superficie del baño de laminado, que se vuelve grave debido a la adición de Mg, puede ser insuficiente. Cuando el contenido de Al es mayor que 3 % en peso, la disolución del hierro (Fe) de una lámina de acero subyacente puede aumentar y la soldabilidad y fosfatabilidad de una capa de laminado puede deteriorarse. Por lo tanto, el contenido de Al está en un intervalo de 1 % en peso a 3 % en peso.

Cuando el contenido de Mg es menor que 1,5% en peso, el efecto sobre la mejora de la resistencia a la corrosión puede ser insuficiente, y cuando el contenido de Mg es mayor que 4,0% en peso, la gestión del baño de laminado puede ser difícil porque la oxidación del baño de laminado y la generación de escoria aumentan en un intervalo de temperatura del baño de laminado que se describirá más adelante. Por lo tanto, el contenido de Mg está en un intervalo de 1,5 % en peso a 4,0 % en peso.

Tanto el aluminio como el magnesio son elementos que mejoran la resistencia a la corrosión de una capa de laminado, y cuanto mayor sea la suma de estos elementos, mayor será la mejora de la resistencia a la corrosión en la capa de laminado. Sin embargo, cuando la suma de los porcentajes en peso (% en peso) de aluminio y magnesio en el baño de laminado es menor que 2,5 % en peso, el efecto sobre la mejora de la resistencia a la corrosión puede ser insuficiente, y cuando la suma es mayor que 7,0 % en peso, la generación de grietas de trabajo puede verse facilitada debido a un aumento de la dureza de la capa de laminado, y aunque la resistencia a la corrosión mejora, la capacidad de soldadura y pintura pueden deteriorarse o puede ser necesario mejorar un procedimiento de tratamiento. Por lo tanto, la suma de los porcentajes en peso de aluminio y magnesio está en un intervalo de 2,5 % en peso a 7,0 % en peso.

Los presentes inventores han descubierto, a través de la experimentación, que se forman tres tipos de estructuras de laminado y que la resistencia a la corrosión de las capas de laminado puede cambiarse de acuerdo con una relación AI:(AI+Mg) determinada por una relación de concentración de Mg:AI en los intervalos de Al y Mg anteriores, y tres ejemplos de ello se esquematizan en la FIG. 1.

Una estructura cristalina, que puede generarse en los intervalos de composición anteriores de la presente invención, puede incluir una fase única de Zn, una fase única de MgZn2, una estructura eutéctica binaria de Zn-MgZn2, o una estructura eutéctica binaria de Zn-AI en una matriz de estructura eutéctica ternaria de Zn-Al-MgZn2. Los anteriores tipos de estructura de capa de laminado por aleación pueden ser diferentes de las proporciones de composición de los componentes del baño de laminado y de los procedimientos de enfriamiento, y pueden generarse diferencias en la resistencia a la corrosión según los distintos tipos estructurales.

La FIG. 1(a) muestra que se forma una estructura monofásica gruesa de Zn en una matriz de una estructura eutéctica ternaria de Zn-Al-MgZn2 cuando la composición del baño de laminado es Zn-2AI-2Mg, en la que Mg+AI=4 % en peso, y Al:(Mg+Al)=0,5. La FIG. 1(b) muestra que también se forma una estructura eutéctica binaria Zn-AI porque el contenido de aluminio es ligeramente superior al de la composición de la FIG. 1(a), cuando la composición del baño de laminado es Zn-3AI-2Mg, en el que Mg Al=5 % en peso, y AI:(Mg Al) = 0,6. Por otro lado, la FIG. 1(c) muestra que se observa una estructura monofásica de Zn con una fracción de área en una estructura transversal de la capa de laminado menor que 10%, una porción de MgZn2 en el baño de laminado puede incluirse inevitablemente en la capa de laminado, y se forma una estructura eutéctica binaria Zn-MgZn2 en una matriz de una estructura eutéctica ternaria Zn-Al-MgZn2, cuando la composición del baño de laminado es Zn-2AI-3Mg, en la que Mg Al = 5 % en peso, y Al(Mg+Al) = 0m,4. La estructura laminada de la FIG. 1(c) se forma cuando Al:(Mg+Al) está en un intervalo de 0,38 a 0,48.

En el caso de (c), en el que Al:(Mg+Al) satisface el intervalo de 0,38 a 0,48, en comparación con el caso en el que se forma una fase primaria de Zn como en la FIG. 1(a) o el caso en el que se forma una estructura eutéctica binaria de Zn-AI como en la FIG. 1(b), la resistencia a la corrosión es excelente cuando se forma MgZn2, y Mg en la capa de laminado promueve la formación de simoncoleita (Zn5(OH)sCl2), un producto de corrosión denso, y por lo tanto, la resistencia a la corrosión puede mejorarse.

Cuando Al:(Mg+Al) es menor que 0,38, la oxidación del baño de laminado puede ser grave, pueden generarse defectos en la capa de laminado debido a la flotación de partículas intermetálicas de MgZn2 que tienen una forma de escoria en el baño de laminado, y también una superficie de laminado puede ser rugosa debido a la formación de una fase gruesa de MgZn2 en la capa de laminado. Además, cuando Al:(Mg+Al) es mayor que 0,48, la resistencia a la corrosión puede deteriorarse debido a la formación de una gran cantidad de una fase única de Zn en la capa de laminado, como se muestra en las FIGS. 1(a) y 1(b).

Un baño de laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn de la presente invención puede incluir uno o más seleccionados del grupo que consiste en silicio (Si), litio (Li), titanio (Ti), lantano (La), cerio (Ce), boro (B) y fósforo (P) en una cantidad de 0,1% o menos. Cuando se añade una cantidad mínima de los componentes anteriores, la estructura cristalina de la capa de laminado se refina y se densifica de manera que la rugosidad de la superficie puede disminuir y se puede obtener una rugosidad superficial uniforme en el intervalo de AI:(AI+Mg) limitado en la presente invención. El contenido de los elementos aditivos anteriores puede estar en el intervalo de 0,005% a 0,1%. Cuando su contenido es menor que 0,005%, es posible que no se obtengan los efectos de la adición, y cuando su contenido es mayor que 0,1%, es posible que se formen materias flotantes en el baño de laminado o que no se obtenga ningún otro efecto. Por lo tanto, el contenido de los elementos aditivos anteriores puede estar en el intervalo de 0,005% a 0,1%.

En adelante en la presente memoria, se describirá en detalle una lámina de acero laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn de la presente invención.

La lámina de acero laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn de la presente invención incluye una lámina de acero subyacente y una capa de laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn. Una composición de la capa de laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn incluye de 1 a 3 % en peso de Al, de 1,5 a 4,0 % en peso de Mg, y Zn e impurezas inevitables como resto, en la que Al Mg está en un intervalo de aproximadamente 2,5 a aproximadamente 7,0 % en peso y AI:(AI Mg) está en un intervalo de aproximadamente 0,38 a aproximadamente 0,48.

En la lámina de acero laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn de la presente invención, las fases de aleación de la capa de laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn pueden incluir una estructura eutéctica ternaria de Zn-Al-MgZn2 y una estructura eutéctica binaria de Zn-MgZn2 como estructura principal, y puede incluirse una estructura monofásica de Zn que tenga una fracción de área en una estructura de sección transversal de la capa de laminado del 10% o menos y puede incluirse una estructura de MgZn2 como resto.

El zinc puede formar productos de corrosión, tal como la zincita (ZnO), la hidrozincita (Zn5(CO3)2(OH)6) y la simoncoleita (Zn5(OH)sCl2), en un entorno corrosivo, y la simoncoleita como producto de corrosión denso tiene un excelente efecto de inhibición de la corrosión. Dado que el Mg en la capa de laminado de una lámina de acero laminado con el sistema Zn-Al-Mg promueve la generación de simoncoleita para mejorar la resistencia a la corrosión de la capa de laminado, la presente invención controla que se incluya una estructura monofásica de Zn con una fracción de área en una estructura transversal de la capa de laminado del 10% o menos. Cuando se forma la estructura monofásica de Zn con una fracción de área en una estructura transversal de la capa de laminado mayor que 10%, la resistencia a la corrosión puede deteriorarse debido a la disminución de la generación de simoncoleita en un entorno corrosivo.

En un procedimiento de inmersión en caliente, generalmente se proporciona una rugosidad adecuada a una superficie mediante la realización de una pasada en frío después del laminado. La rugosidad de la superficie de una placa de acero es un factor importante que afecta a la mejora de la trabajabilidad durante el conformado de la prensa y a la claridad de la imagen después del revestimiento, y debe ser controlada.

Para este propósito, se utiliza un rodillo con una rugosidad superficial apropiada para realizar la pasada en frío de tal manera que la rugosidad puede ser proporcionada a la superficie de una hoja de acero mediante la transferencia de la rugosidad del rodillo. Cuando la superficie de una capa de laminado es rugosa, es difícil transferir uniformemente la rugosidad del rodillo a la lámina de acero y, por lo tanto, la rugosidad de la superficie también puede ser no uniforme después de realizar la pasada en frío. Es decir, cuanto más lisa sea la superficie de la capa de laminado, más fácil será que la rugosidad del rodillo de paso en frío se transfiera uniformemente a la lámina de acero. Por lo tanto, la rugosidad de la capa de laminado antes de realizar la pasada en frío puede controlarse para que sea lo más pequeña posible. Por lo tanto, la rugosidad de la superficie (Ra) de la lámina de acero laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn de la presente invención puede controlarse hasta una cantidad de 2pm o menos.

La FIG. 2 muestra los resultados de la comparación de las rugosidades de las capas de laminado de acuerdo con los cambios de Al:(Mg Al), y puede comprenderse que la rugosidad de la superficie de la capa de laminado puede ser demasiado áspera cuando el valor de AI:(Mg Al) es menor que 0,38, y el control de la rugosidad de la superficie también puede ser difícil debido a los elementos aditivos del baño de laminado y a la velocidad de enfriamiento.

El fósforo (P) se adhiere a la superficie de la lámina de acero laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn de la presente invención en un intervalo de 0,01 mg/m2 a 500 mg/m2. El fósforo puede adherirse mediante la pulverización de una solución acuosa de fosfato durante el enfriamiento en un procedimiento de fabricación de la lámina de acero laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn que se describirá más adelante. Puede haber un efecto de mejora de la capacidad de enfriamiento durante el enfriamiento de acuerdo con el fósforo adherido, pero pueden generarse defectos superficiales cuando su contenido es mayor que 500 mg/m2. Por lo tanto, su límite superior es de 500 mg/m2.

A continuación, se describe en detalle un procedimiento de fabricación de un acero laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn.

El procedimiento de fabricación del acero laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn de la presente invención incluye:

preparar el baño de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn anterior;

sumergir una lámina de acero subyacente en el baño de laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn para fabricar una lámina de acero laminado realizando el laminado; y

enfriar la lámina de acero laminado después de la limpieza con gas.

El laminado puede realizarse en un baño de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn a una temperatura de 420°C a 450°C. En general, la reacción de solidificación de una capa de laminado de Zn por inmersión en caliente termina a una temperatura de aproximadamente 420°C. Por otra parte, dado que la solidificación de la capa de laminado del acero laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn en la presente invención comienza a una temperatura de 400°C o menos y termina a una temperatura de aproximadamente 350°C, la capa de laminado del acero laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn puede tener un amplio intervalo de temperaturas de solidificación y una velocidad de enfriamiento en el intervalo de temperaturas de solidificación puede afectar a la estructura y a las cualidades de la superficie de la capa de laminado. Por lo tanto, la temperatura del baño de laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn de la presente invención puede establecerse dentro de un intervalo de 420°C a 450°C, menor que el de un baño de laminado típico.

El peso de revestimiento se ajusta mediante un tratamiento de limpieza con gas después del laminado. El tratamiento de limpieza con gas puede realizarse utilizando aire o nitrógeno y, por ejemplo, puede utilizarse nitrógeno. La razón es que pueden generarse defectos superficiales en la capa de laminado por la oxidación preferente del magnesio en la superficie de la capa de laminado cuando se utiliza el aire. La limpieza con gas sirve para controlar el peso del revestimiento y su procedimiento no está particularmente limitado.

El enfriamiento puede realizarse a una velocidad de enfriamiento de 10°C/s o más. El enfriamiento puede realizarse hasta que finalice la solidificación inmediatamente después de la limpieza con gas. En un procedimiento desvelado pero no reivindicado, el enfriamiento puede realizarse mediante la pulverización de aire. Cuando la velocidad de enfriamiento es menor que 10°C/s, la estructura cristalina de la capa de laminado es gruesa y la resistencia a la corrosión y la calidad de la superficie se deterioran debido a la formación de una fase única de Zn. Por lo tanto, el enfriamiento se realiza a una velocidad de enfriamiento de 10°C/s o más.

En este momento, una presión del aire pulverizado puede ser de 0,03 MPa o menor. Esto sirve para evitar que se dañe la capa de laminado durante un procedimiento de solidificación, en el que coexisten las fases líquidas y sólidas.

Mientras tanto, en las realizaciones el enfriamiento se lleva a cabo al pulverizar en conjunto una solución acuosa de fosfato y aire durante el enfriamiento. La razón de esto es que se puede obtener una capa de laminado con un aspecto superficial fino si se aumenta la velocidad de enfriamiento a 12°C/s o más mediante la pulverización de la solución acuosa de fosfato. Una reacción para la polimerización de un componente de fosfato, adherido a la lámina de acero mediante la solución acuosa de fosfato pulverizada, a través de una reacción de condensación, es una reacción endotérmica y, por lo tanto, la velocidad de enfriamiento puede aumentar.

El fosfato utilizado en este momento puede ser hidrógeno fosfato de amonio, fosfato de calcio de amonio o fosfato de sodio de amonio, y una concentración del fosfato en la solución acuosa puede estar en un intervalo de 0,01% a 5,0%. Como se ha descrito anteriormente, esto es para controlar el contenido del fosfato adherido a la superficie en un intervalo de 0,01 Mg/M2- a 500 mg/m2.

Un procedimiento de pulverización de aire y solución acuosa de fosfato utiliza una boquilla de pulverización de dos fluidos, una presión de pulverización de la solución acuosa de fosfato en un intervalo de 0,3 kgf/cm2 a 5,0 kgf/cm2, y una presión de pulverización del aire en un intervalo de 0,5 kgf/cm2 a 7,0 kgf/cm2. La razón de esto es que la pulverización de la solución es insuficiente cuando las presiones de pulverización son menores que los intervalos adecuados, y cuando las presiones de pulverización son mayores que los intervalos adecuados, la presión de impacto de una gota se incrementa de tal manera que pueden generarse defectos de picadura con forma de punto en la capa de laminado.

Mientras tanto, las gotas de la solución acuosa de fosfato pulverizada pueden cargarse electrostáticamente al pasarlas por un electrodo de tipo malla cargado en un intervalo de -1 KV a -40Kv . El intervalo anterior es para obtener una gota uniforme y fina. Cuando la tensión es de -1 KV o menos, pueden generarse marcas de picaduras en la capa de laminado porque no se puede obtener un efecto de atomización de la gota y quedan gotas grandes, y cuando la tensión aplicada es alta, de -40 KV o más, pueden generarse chispas eléctricas entre el electrodo cargado y la lámina de acero. Por lo tanto, la gota puede ser cargada en un intervalo de -1 KV a -40KV.

Modo para la invención

En adelante en la presente memoria, se describen con más detalle ejemplos de la presente invención. Los siguientes ejemplos se proporcionan simplemente para permitir una comprensión más clara de la presente invención, y no para limitar su alcance.

Ejemplo 1

En un aparato de laminado por inmersión en caliente para el laminado continuo de una banda de acero, se realizó el laminado por aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn en las siguientes condiciones, utilizando una lámina de acero laminado en frío de bajo carbono de 0,8 mm de espesor como lámina de acero subyacente. En ese momento, se utilizaba gas nitrógeno para la limpieza con gas para fabricar una lámina de acero laminado con distintos pesos de revestimiento. Se midió el tiempo transcurrido hasta que un área de generación de óxido en una superficie de la muestra fue de 5% a través de una prueba de pulverización salina (una prueba estándar de pulverización salina equivalente a la KS-C-0223), y los resultados de la misma se presentan en la FIG.3.

- Condiciones del horno de reducción continua: temperatura máxima de la lámina de acero 780°C, temperatura del punto de rocío -40°C

- Composición del baño de laminado Tabla 1

- Temperatura del baño de laminado y tiempo de inmersión: 440°C, 3 segundos

- Velocidad de enfriamiento de la lámina de acero tras el laminado: 10 °C/s (pulverización de aire)

Tabla 1

[Tabla 1]

Ejemplo 2

Mientras tanto, el Ejemplo 2 se llevó a cabo para confirmar la resistencia a la corrosión de una lámina de acero laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn a través de la relación entre la composición del baño de laminado y la estructura del laminado.

En un aparato de laminado por inmersión en caliente para el laminado continuo de una banda de acero, se realizó el laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn del Ejemplo 2 bajo las siguientes condiciones, utilizando una lámina de acero laminado en frío de bajo carbono de 0,8 mm de espesor como lámina de acero subyacente. En esta ocasión, se utilizó gas nitrógeno para la limpieza con gas para fabricar una lámina de acero laminado con un peso de revestimiento de una cara de 60 g/m2. Se midió el tiempo transcurrido hasta que un área de generación de óxido en una superficie de la muestra fue de 5% a través de una prueba de pulverización salina (una prueba estándar de pulverización salina equivalente a la KS-C-0223), y los resultados de la misma se presentan en la Tabla 2.

- Composición del baño de laminado: Tabla 1

- Temperatura del baño de laminado y tiempo de inmersión: 440°C, 3 segundos

Mientras tanto, un área ocupada por una fase única de Zn en una estructura transversal de la capa de laminado se presentó en la Tabla 2, y la presencia de otras fases metálicas se expresó mediante O/X.

Tabla 2

Como se muestra en la Tabla 2, puede entenderse que la capa de laminado que satisface la composición del baño de laminado de la presente invención estaba compuesta principalmente por estructuras eutécticas de fase binaria de Zn-MgZn2 y de fase ternaria de Zn-Al-MgZn2, y en este momento se mejoró la resistencia a la corrosión.

Los Ejemplos comparativos pertenecen al caso en el que se incluye una estructura monofásica de Zn que tenía una fracción de área en una estructura de sección transversal de la capa de laminado mayor que 10% y puede confirmarse que las resistencias a la corrosión de la misma eran inferiores. Aunque se obtuvo una resistencia a la corrosión satisfactoria con respecto al Ejemplo comparativo 2-7 cuando las concentraciones respectivas de Al y Mg eran de 2,3 % en peso y 5 % en peso, la rugosidad de la superficie puede ser áspera porque existían fases simples gruesas de MgZn2 en la capa de laminado cuando la relación AI:(concentración de Mg concentración de Al) era menor que 0,38, lo que se sugiere en la presente invención. Por lo tanto, el Ejemplo comparativo 2-7 se clasificó como uno de los Ejemplos comparativos.

En particular, con respecto a los Ejemplos 2-6 a 2-9 en los que se utilizaron aditivos, puede comprenderse que un efecto de mejora de la resistencia a la corrosión aumentó porque las estructuras eutécticas de fase binaria Zn-MgZn2 de los Ejemplos Inventivos 2-6 a 2-9 eran más finas en comparación con las de los Ejemplos Inventivos sin los aditivos.

Ejemplo 3

En el Ejemplo 3, a diferencia del Ejemplo 2 anterior, se realizaron experimentos utilizando una lámina de acero enrollado en caliente de bajo contenido en carbono de 2,6 mm de espesor como lámina de acero subyacente. Las condiciones del procedimiento, excepto la composición del baño de laminado, fueron las mismas que las del Ejemplo 2, y en el Ejemplo 3 se fabricó una lámina de acero laminado por una cara con un peso de revestimiento 90 g/m2.

Mientras tanto, se observaron las estructuras cristalinas que constituyen la capa de laminado y se midió el tiempo transcurrido hasta que un área de generación de óxido en una superficie de muestra fue de 5% mediante una prueba de pulverización salina, y los resultados de la misma se comparan en la Tabla 3.

Tabla 3

Como se muestra en la Tabla 3, a partir de los resultados de la Tabla 3 obtenidos mediante el uso de una lámina de acero enrollado en caliente de bajo contenido en carbono, similares a los resultados de la Tabla 2 obtenidos mediante el uso de una lámina de acero enrollado en frío, se puede confirmar que se obtuvo una excelente resistencia a la corrosión cuando se satisfizo la composición del baño de laminado de la presente invención.

Ejemplo 4

En el Ejemplo 4, se realizaron experimentos para descubrir los efectos sobre la velocidad de enfriamiento después del laminado.

En un aparato de laminado por inmersión en caliente para el laminado continuo de una banda de acero, se eliminaron las escamas de una banda de acero enrollado en caliente de bajo contenido en carbono de 2,6 mm de espesor mediante un procedimiento como el decapado y a continuación se llevó a cabo el laminado de aleación por inmersión en caliente Zn del Ejemplo 4 en las siguientes condiciones con una composición de laminado constante. El peso del revestimiento de una cara se ajustó a una cantidad de 60 g/m2, y a continuación se varió la velocidad de enfriamiento de la lámina de acero en un intervalo de solidificación de la capa de laminado en un intervalo de 1 °C/s a 15 °C/s utilizando sólo el enfriamiento de tipo pulverización de aire o tanto la cámara de enfriamiento de tipo pulverización de aire como la pulverización de solución acuosa de fosfato de tipo de carga electrostática. Se midieron las calidades superficiales de la lámina de acero laminado y el tiempo transcurrido hasta que una zona de generación de óxido en una superficie de la muestra fue del 5% mediante un ensayo de pulverización salina (un ensayo estándar de pulverización salina equivalente al KS-C-0223), y sus resultados se presentan en la Tabla 4.

- Condiciones del horno de reducción continua: temperatura máxima de la lámina de acero 550°C, punto de rocío -40°C

- Composición del baño de laminado/ temperatura/ tiempo de inmersión: 2,5 % en peso de Al, 3,5 % en peso de Mg / 450°C/ 3 segundos

- Condiciones de pulverización de la solución acuosa de fosfato: presión de pulverización de la solución acuosa de fosfato 2,0 kgf/cm2, presión de pulverización de aire 3,0 kgf/cm2, fuerza de alta tensión aplicada -20 KV

Tabla 4

Tabla 4

Como se muestra en la Tabla 4, puede comprenderse que la resistencia a la corrosión tiende a disminuir cuando la velocidad de enfriamiento es menor que 10 °C/s, que es más lenta que la de la presente invención, y la resistencia a la corrosión mejora cuando la velocidad de enfriamiento es de 10 °C/s o mayor. Por lo tanto, se puede confirmar que la velocidad de enfriamiento en la presente invención puede ser de 10 °C/s o mayor.

Ejemplo 5

El ejemplo 5 se realizó para confirmar las condiciones deseables durante el enfriamiento mediante la pulverización de una solución acuosa de fosfato. El laminado por aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn del Ejemplo 5 se llevó a cabo en las siguientes condiciones, utilizando una banda de acero enrollado en frío de bajo contenido en carbono de 0,8 mm de espesor, y una lámina de acero laminado con un peso de revestimiento en una cara de 60 g/m2 fabricada mediante limpieza con gas. Se midió el aspecto de la superficie del acero laminado y el ennegrecimiento de la capa de laminado, y los resultados se presentan en la Tabla 5.

- Condiciones del horno de reducción continua: temperatura máxima de la lámina de acero 780°C, punto de rocío -40°C

- Composición del baño de laminado: 2 % en peso de Al, 3 % en peso de Mg

- Temperatura del baño de laminado y tiempo de inmersión: 440°C, 3 segundos

- Condiciones de pulverización de soluciones y de alta tensión: véase la Tabla 5

El aspecto de la superficie se observó visualmente, y una superficie uniforme sin marcas de ondulación o rayas externas de la capa de laminado se denotó por O, las marcas de ondulación o rayas finas se denotaron por A y las marcas de ondulación o rayas aparentes se denotaron por X. Además, el ennegrecimiento se determinó midiendo la blancura de una capa de laminado tras la fabricación de la capa de laminado y la blancura después de que hubieran transcurrido 3 meses después de la fabricación de la capa de laminado. Cuando su diferencia era menor que 2, la resistencia al ennegrecimiento se denotó por O, la resistencia al ennegrecimiento se denotó por A cuando la diferencia estaba en un intervalo de 2 a 5, y la resistencia al ennegrecimiento se denotó por X cuando la diferencia era mayor que 5.

Tabla 5

Como se muestra en la Tabla 5, los Ejemplos Inventivos, que satisfacen el requisito de concentración de fosfato, la fuerza de alto voltaje aplicada y las condiciones de pulverización de la solución de la presente invención, tienen aspectos superficiales finos. Por otro lado, en los Ejemplos comparativos que tienen condiciones más allá de los intervalos de la presente invención, se puede confirmar que los aspectos de la superficie de las capas de laminado eran pobres dado que se observaban marcas de ondulación o similares y las resistencias al ennegrecimiento también eran inferiores.

Si bien la presente invención se ha mostrado y descrito en relación con las realizaciones ejemplares, será evidente para los expertos en la técnica que se pueden realizar modificaciones y variaciones dentro de la invención tal y como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una lámina de acero laminado galvanizado por inmersión en caliente (Zn) altamente resistente a la corrosión que comprende:

una lámina de acero subyacente; y

una capa de laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn,

en la que una composición de la capa de laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn incluye de aproximadamente 1 % a aproximadamente 3 % en peso de aluminio (Al), de aproximadamente 1,5 % a aproximadamente 4,0 % en peso de magnesio (Mg), y Zn e impurezas inevitables como resto, en la cual Al Mg está en un intervalo de aproximadamente 2,5 % en peso a aproximadamente 7,0 % en peso y Al:(Al Mg) está en un intervalo de aproximadamente 0,38 a aproximadamente 0,48,

en la que la capa de laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn comprende una estructura de laminado en la cual se dispersa una estructura eutéctica binaria de Zn-MgZn2 en una matriz de una estructura eutéctica ternaria de Zn-Al-MgZn2, se incluye una estructura monofásica de Zn con una fracción de área en una estructura de sección transversal de la capa de laminado de aproximadamente 10% o menos, y se incluye una estructura de MgZn2 como resto, y

en la que el fósforo (P) se adhiere a una superficie de la capa de laminado y un contenido de la misma está en un intervalo de aproximadamente 0,01 mg/m2 a aproximadamente 500 mg/m2.

2. La lámina de acero laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn altamente resistente a la corrosión de la reivindicación 1, en la que la capa de laminado comprende además uno o más seleccionados del grupo que consiste en silicio (Si), litio (Li), titanio (Ti), lantano (La), cerio (Ce), boro (B) y fósforo (P) en una cantidad de aproximadamente 0,1% en peso o menos en total.

3. La lámina de acero laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn altamente resistente a la corrosión de la reivindicación 1, en la que una rugosidad superficial (Ra) de la lámina de acero laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn es de aproximadamente 2 pm o menos.

4. Un procedimiento de fabricación de una lámina de acero laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn altamente resistente a la corrosión con una capa de laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn que comprende una estructura laminada, en la cual se dispersa una estructura eutéctica binaria de Zn-MgZn2 en una matriz de una estructura eutéctica ternaria de Zn-Al-MgZn2, se incluye una estructura monofásica de Zn que tiene una fracción de área en una estructura de sección transversal de la capa de laminado de aproximadamente el 10% o menos, y se incluye una estructura de MgZn2 como resto, comprendiendo el procedimiento,

preparar un baño de laminado de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn que incluye de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 % en peso de aluminio (Al), de aproximadamente 1,5 a aproximadamente 4 % en peso de magnesio (Mg), y Zn e impurezas inevitables como resto, en el cual Al Mg está en un intervalo de aproximadamente 2,5 a aproximadamente 7,0 % en peso y Al:(Al Mg) está en un intervalo de aproximadamente 0,38 a aproximadamente 0,48;

enfriar la lámina de acero laminado después de la limpieza con gas,

en el que el enfriamiento comprende pulverizar en conjunto aire y una solución acuosa de fosfato,

en el que un contenido de fósforo en la solución acuosa de fosfato está en un intervalo de aproximadamente 0,01 % en peso a aproximadamente 5,0 % en peso, y

en el que el enfriamiento utiliza una boquilla de pulverización de dos fluidos que pulveriza en conjunto aire y la solución acuosa de fosfato, una presión de pulverización de la solución acuosa de fosfato está en un intervalo de aproximadamente 29,4 kPa (0,3 kgf/cm2) a aproximadamente 490,3 kPa (5,0 kgf/cm2), y una presión de pulverización del aire está en un intervalo de aproximadamente 49,0 kPa (0,5 kgf/cm2) a aproximadamente 686,5 kPa (7,0 kgf/cm2).

5. El procedimiento de la reivindicación 4, en el que el laminado se realiza en un intervalo de temperatura de baño de aleación galvanizada por inmersión en caliente Zn de aproximadamente 420°C a aproximadamente 450°C.

6. El procedimiento de la reivindicación 4, en el que un gas utilizado durante la limpieza con gas es nitrógeno.

7. El procedimiento de la reivindicación 4, en el que el enfriamiento se realiza a una tasa de enfriamiento de 10 °C/seg. o más.

8. El procedimiento de la reivindicación 4, en el que una gota de la solución acuosa de fosfato pulverizada se carga electrostáticamente al pasarla por un electrodo de tipo malla cargado en un intervalo de aproximadamente -1 KV a aproximadamente -40KV.