MX2012009298A - Laminas de acero revestidas con zinc por inmersion en caliente. - Google Patents

Abstract

Se describen láminas de acero revestidas con zinc por inmersión en caliente con una lámina de acero y una capa de revestimiento aplicada a la superficie de la lámina de acero mencionada anteriormente. La capa de revestimiento mencionada anteriormente contiene, en la capa superficial de la misma, una película amorfa que contiene un óxido metálico y un oxoato inorgánico, la capa de revestimiento mencionada anteriormente tiene una fase ? y una fase d1, la capa de revestimiento mencionada anteriormente contiene al menos 8% en masa y ni más de 13% en masa de Fe, el Zn contenido en el óxido metálico mencionado anteriormente se presenta hasta la capa más externa de la película amorfa mencionada anteriormente, el valor de la relación de intensidad de difracción de rayos X, la cual es la intensidad de difracción de rayos X después de la substracción de fondo a una separación de la red cristalina de 0.126 nm de la fase ? mencionada anteriormente dividida entre la intensidad de difracción de rayos X después de la substracción del fondo a una separación de la red cristalina de 0.127 nm de la fase d1 mencionada anteriormente, es al menos de 0.06 y no mayor a 0.35.

Description

LÁMINAS DE ACERO REVESTIDAS CON ZINC POR INMERSIÓN EN CALIENTE CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a láminas de acero galvanizadas.

TÉCNICA ANTECEDENTE Las láminas de acero galvanizadas y recocidas (GA) , las cuales son excelentes con relación a la soldadura por puntos y en su resistencia a la corrosión después del pintado, se usan en una gran cantidad como láminas de acero para automóviles. Las láminas de acero galvanizadas y, galvanizadas y recocidas inicialmente tenían problemas de "pulverizado" el cual es un fenómeno en que una capa rígida de galvanizado se tritura en forma de polvo y se desprende durante el conformado por prensa en un caso en que la capa de galvanizado está demasiado aleada (es decir, en un caso en que la fase G que incluye cristales de red cubica centrada en el cuerpo de compuestos intermetálico de Zn y Fe (Fe3Zn10) con 20-28% en masa de Fe es abundante) haciendo que la capa de galvanizado se vuelva rígida. Además, en cuanto al daño a la capa de galvanizado, había muchos problemas de "flanqueo" el cual es un fenómeno en que la capa de galvanizado está flanqueada y se desprende durante el conformado por prensa, bajo una presión superficial alta, en un caso en que la capa de galvanizado está aleada de forma insuficiente (es decir, en un caso en que la fase ? que incluye cristales monoclinicos de compuesto intermetálico de Zn y Fe (FeZni3) con 5.5-6.2 % en masa de Fe, es abundante) para inducir una adhesión entre la capa de galvanizado y el molde o el troquel. Sin embargo. Debido a la avanzada tecnología de control de la capa de galvanizado y la tecnología de prensado, las láminas de acero galvanizadas, y galvanizadas y recocidas se están usando sin problemas significativos. Con el fin de aumentar la resistencia al pulverizado, la generación de la fase G en la interfase entre la capa de galvanizado y el substrato de acero se reduce en cantidad. Entretanto, con fin de aumentar la resistencia al flanqueo, la fase ? en la superficie de galvanizado se reduce usualmente en cantidad.

El Documento de Patente 1 describe láminas de acero galvanizadas y, galvanizadas y recocidas que tienen 10 µ?? o menos de la fase Ten la interfase entre la capa de galvanizado y el substrato de acero, la capa de galvanizado que tiene una capa superficial de galvanizado la cual no incluye una fase ?, la cual es una fase de Zn hexagonal que un incluye no más de 0.003% en masa de Fe, o la fase ? mencionada anteriormente.

El Documento de Patente 2 describe láminas de acero galvanizadas y, galvanizadas y recocidas que tienen una fase G con un espesor no mayor a 0.5 µ?a, y que tiene una capa de galvanizado la cual no incluye la fase ? o la fase ? en la capa superficial de galvanizado.

El Documento de Patente 3 describe láminas de acero galvanizadas y, galvanizadas y recocidas que tienen una capa de galvanizado sobre una superficie de las láminas de acero y que tienen una rugosidad superficial Rmax no mayor a 8 µp?.

El Documento de Patente 4 describe láminas de acero galvanizadas y, galvanizadas y recocidas en donde la cobertura superficial de la fase ? y la relación de intensidad de difracción de rayos X entre la fase ? y las otras fases se determina para estar en rangos específicos.

Otro enfoque para mejorar la conformabilidad por prensa en una serie de técnicas mediante las cuales se proporciona un revestimiento de lubricación sobre una superficie de las láminas de acero galvanizadas en lugar de controlar la capa de galvanizado como se describe anteriormente.

El Documento de Patente 5 describe láminas de acero galvanizadas que incluyen los revestimientos I y II sobre la capa superficial de galvanizado, en donde el revestimiento I tiene una función de prevención de la adhesión y tiene uno o más óxidos/hidróxidos metálicos seleccionados de entre Mn, Mo, Co, Ni, Ca, Cr, V, W, Ti, Al y Zn como componentes principales, y en donde, el revestimiento II tiene una función de lubricación del laminado y tienen uno o dos tipos de oxácidos seleccionados de entre P y B como los componentes principales. La concentración del revestimiento II aumenta gradualmente hacia la interfase con la capa de galvanizado, y la concentración del revestimiento II aumenta hacia la superficie de las láminas.

El Documento de Patente 6 describe láminas de acero galvanizadas y, galvanizadas recocidas que tienen una porción plana sobre la superficie de una capa de galvanizado de aleación de fierro-zinc, la porción plana se provee con una capa de óxido el cual incluye: un óxido basado en Zn como un componente principal; el espesor es no menor a 8 nm y no mayor a 200 nm; y una anchura de la interfase no menor a 25 nm y no mayor a 500 nm.

El Documento de Patente 7 describe láminas de acero galvanizadas, las cuales incluyen un revestimiento fosfatado cristalino formado sobre una superficie.

Documentos de la Técnica Relacionada Documentos de Patente [Documento de Patente 1] Solicitud de Patente Japonesa No Examinada, Primera Publicación No. H01-0 68456 [Documento de Patente 2] Solicitud de Patente Japonesa No Examinada, Primera Publicación No. H04-0 13855 [Documento de Patente 3] Solicitud de Patente Japonesa No Examinada, Primera Publicación No. H03-1 91045 [Documento de Patente 4] Solicitud de Patente Japonesa No Examinada, Primera Publicación No. H08-0 92714 [Documento de Patente 5] Solicitud de Patente Japonesa No Examinada, Primera Publicación No. H04-176878 [Documento de Patente 6] Solicitud de Patente Japonesa No Examinada, Primera Publicación No. 2003-171751 [Documento de Patente 7] Solicitud de Patente Japonesa No Examinada, Primera Publicación No. 2007-217784 DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Problema a ser resuelto por la Invención Sin embargo, en las láminas de acero galvanizadas, y galvanizadas y recocidas, descritas en el Documento de Patente 1 y el Documento de Patente 2, no existe no la fase ? no la fase ? en la capa superficial del galvanizado y el espesor de la fase G es pequeño. Estas capas de galvanizado se forman por lo tanto por una fase d? sustancialmente única que incluye cristales hexagonales de compuesto intermetálico de Zn y Fe (FeZn7) con 7-11.4% en masa de Fe. Aunque estas láminas de acero descritas tienen una estructura ideal de la capa de galvanizado para controlar tanto la resistencia a la pulverizado y la resistencia al flanqueo, capacidad de deslizamiento durante el conformado por prensa es menor que la de las láminas de acero descritas en el Documento de Patente 5, el Documento de Patente 6, y el Documento de Patente 7, el cual incluye un revestimiento de lubricación sobre la superficie de las láminas de acero galvanizadas.

Las láminas de acero galvanizadas y, galvanizadas y recocidas descritas en el Documento de Patente 3 incluyen la fase ? que existe cerca de la capa superficial de galvanizado y tienen cierta rugosidad impartida a la capa superficial de galvanizado con el fin de compensar la resistencia al flanqueo reducida. El efecto, sin embargo, es limitado. Las láminas de acero galvanizadas y, galvanizadas y recocidas descritas en el Documento de Patente 4 también incluyen la fase ? con el fin de mejorar la tratabilidad por conversión química y la capacidad de revestimiento por electrodeposición . En términos tanto de la resistencia a la pulverizado y la resistencia la al flanqueo, sin embargo, las láminas de acero galvanizadas y, galvanizadas y recocidas descritas en el Documento de Patente 4, no tienen la estructura ideal de la estructura de la capa de galvanizado. Las láminas de acero galvanizadas y, galvanizadas y recocidas descritas en el Documento de Patente 4 son inferiores a aquellas descritas en el Documento de Patente 5, el Documento de Patente 6, y el Documento de Patente 7 en cuanto a su capacidad de deslizamiento durante la conformación por prensado.

Entretanto, en cuanto a las láminas de acero galvanizadas y, galvanizadas y recocidas descritas en el Documento de Patente 5, las láminas de acero galvanizadas y recocidas a las cuales se proporciona un revestimiento de lubricación sobre la capa superficial de las láminas de acero galvanizadas pueden lograr una capacidad de deslizamiento preferible durante el conformado por prensa independientemente de si existe la fase ? en la superficie de galvanizado. Como resultado, la aparición de fracturas se suprime aun si una gran fuerza de supresión de imperfecciones (fuerza de retención de piezas en blanco, BHF) se aplica en el momento del conformado por prensa. Sin embargo, al mismo tiempo, se requiere una gran fuerza de supresión de imperfecciones para eliminar la aparición de imperfecciones. Es decir, aun si aumenta el límite inferior de la BHF con la cual aparecen las fracturas, aumenta el límite inferior de la fuerza de supresión de imperfecciones la cual se requiere para eliminar las imperfecciones. Por lo tanto, el rango de BHF en el cual no aparecen ni imperfecciones no fracturas, es decir, el rango para lograr el conformado por prensa aun sigue siendo el mismo que en la técnica relacionada.

Las láminas de acero galvanizadas y, galvanizadas y recocidas descritas en el Documento de Patente 6 y el Documento de Patente 7 pueden lograr la capacidad de deslizamiento preferida durante el conformado por prensa, independientemente de si la fase ? existe en la capa superficial de galvanizado. El efecto, sin embargo es menor que aquel para las láminas de acero descritas en el Documento de Patente 5. El rango para lograr el conformado por prensa sigue siendo el mismo que para la técnica relacionada.

Como se describe anteriormente, las técnicas relacionadas son excelentes tanto en la resistencia al pulverizado y la resistencia al a formar hojuelas, o la capacidad de deslizamiento durante el conformado por prensa, pero no extienden el rango de la BHF (fuerza de supresión de imperfecciones) que se puede emplear, es decir, el rango para lograr el conformado por prensa. Por lo tanto es deseable mejorar adicionalmente la conformabilidad por prensa, es decir, extender el rango de BHF (fuerza de supresión de imperfecciones) que es el rango para lograr el conformado por prensa en el cual no aparecen ni imperfecciones ni fracturas.

Medios para Resolver el Problema Para resolver los problemas anteriores, la presente invención emplea lo siguiente. (1) Un primer aspecto de la presente invención son láminas de acero galvanizadas que incluyen: láminas de acero; y una capa de galvanizado en una cantidad no menor a 20 g/m2 y no mayor a 100 g/m2, la capa de galvanizado que se proporciona sobre una superficie de las láminas de acero y que contiene Zn como el componente principal; en donde la capa de galvanizado incluye una capa de revestimiento amorfa que tiene una sal de oxácido inorgánico y óxidos metálicos sobre la capa superficial de la capa de galvanizado; la capa de galvanizado incluye una fase ? y una fase d?,* la capa de galvanizado incluyen, en masa, 8 a 13% de Fe; el Zn el óxido metálico existe hasta la capa superficial más externa de la capa amorfa; y una relación de intensidad de difracción de Rayos X 0, la cual se obtiene al dividir la intensidad de la difracción de rayos X de la fase ? a d=0.126, después de eliminar la intensidad de fondo, entre una intensidad de difracción de rayos X de la fase d? a d=0.126, después de eliminar la intensidad de fondo, es de 0.06 a 0.35. (2) En las láminas de acero galvanizadas de acuerdo con el punto (1), la capa de galvanizado puede incluir una fase G que tiene un espesor promedio de 1.5 µ? o menos. (3) En las láminas de acero galvanizadas de acuerdo con el punto (1), la capa de galvanizado puede incluir Al en una cantidad no menor a 0.10 g/m2 y no mayor a 0.25 g/m2. (4) En las láminas de acero galvanizadas de acuerdo con el punto (1), la capa de galvanizado puede incluir Ni en una cantidad mayor a 0 g/m2 y no mayor a 0.40 g/m2. (5) En las láminas de acero galvanizadas de acuerdo con (4), la capa de galvanizado incluye Al en una cantidad no menor a 0.15 g/m2 y no mayor a 0.45 g/m2. (6) En las láminas de acero galvanizadas de acuerdo con cualquiera de los puntos (1) a (5), la sal de oxácido inorgánico puede incluir al menos uno de P y B. (7) En las láminas de acero galvanizadas de acuerdo con cualquiera de los puntos (1) a (5), el óxido metálico puede incluir al menos uno de los óxidos metálicos de Mn y Al . (8) En las láminas de acero galvanizadas de acuerdo con cualquiera de los puntos (1) a (5), la cantidad total de P y B en la sal inorgánica de oxácido puede ser no menos a 1 mg/m2 y no mayor a 250 mg/m2; y la cantidad total de Mn, Co, Ni, Ca, V, W, W, Ti, y De en el óxido metálico que incluye Zn puede ser no menor a 1 mg/m2 y no mayor a 250 mg/m2. (9) En las láminas de acero galvanizadas de acuerdo con cualquiera de los puntos (1) a (5), el Zn existe en la capa más externa de la capa de revestimiento amorfa, se proporciona de modo tal que un compuesto químico de un oxácido que contiene fosforo y el zinc se vuelven los componentes principales .

EFECTOS DE LA INVENCIÓN De acuerdo con la configuración descrita en el punto (2), un componente con una función de prevención de la adhesión, una sal inorgánica oxácido con una función de lubricación del laminado, y un óxido metálico, existen en una manera mezclada uniformemente en la capa de revestimiento amorfa. Además, en cuanto a la estructura de la capa de galvanizado, se hace que en la capa superficial exista una cantidad predeterminada de la fase ?. El efecto sinérgico generado por el revestimiento de lubricación y la estructura de la capa de galvanizado puede proporcionar láminas de acero galvanizadas por inmersión en caliente, que son excelentes en su lubricidad y tratabilidad con conversión química. Las láminas de acero también tienen un rango extendido para lograr el conformado por prensa en comparación con aquellas de la técnica relacionada. Entonces, se puede obtener un mayor rendimiento en el conformado por prensa de las láminas de acero para carrocerías de automóviles de forma más eficiente que en la técnica relacionada. Además, la posibilidad de que el diseño del molde y el troquel puedan ser expandidos para producir artículos conformados por prensa, diseñados de forma diversa. Por lo tanto, puede ser aumentado el valor comercial de los automóviles.

De acuerdo con la configuración descrita en el punto (2), se pueden proporcionar láminas de acero galvanizadas que tengan la resistencia al pulverizado preferida.

De acuerdo con la configuración descrita en el punto (3), ya que la estructura de la capa de galvanizado de acuerdo con el punto (1) puede ser obtenida fácilmente, se pueden obtener láminas de acero galvanizadas que tienen un rango extendido para lograr el conformado por prensa.

De acuerdo con las configuraciones descritas en (4) y (5) , ya que la generación de la fase ? en la capa de galvanizado puede ser controlada adicionalmente, se pueden proporcionar láminas de acero galvanizadas que tienen un rango extendido adicionalmente para lograr el conformado por prensa.

De acuerdo con las configuraciones descritas en los puntos (6) y (8), ya que la estructura de la capa de galvanizado de acuerdo con el punto (1) puede ser obtenida fácilmente, se pueden proporcionar láminas de acero galvanizadas que tienen un rango extendido adicionalmente para lograr el conformado por prensa.

De acuerdo con la configuración descrita en el punto (9) , ya que se obtiene la lubricidad apropiada, se pueden proporcionar láminas de acero galvanizadas que tienen un rango extendido para lograr el conformado por prensa.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Fig. 1 es una gráfica que ilustra la eliminación de la intensidad de fondo durante la obtención del valor de I sobre la base del resultado del análisis de difracción de rayos X de una lámina de acero galvanizada, usando la ecuación de la relación de intensidad de difracción de rayos X de la fase ? y la fase d? en una capa de galvanizado.

La Fig. 2A es una gráfica que ilustra los resultados del análisis de profundidad por espectroscopia de electrones AUGER de un revestimiento de lubricación de una lámina de acero galvanizada de acuerdo con una primera modalidad de la presente invención.

La Fig. 2B es una gráfica que ilustra los resultados del análisis de profundidad por medio de espectroscopia de electrones AUGER de un revestimiento de lubricación de una lámina de acero galvanizada de acuerdo con una segunda modalidad de la presente invención.

La Fig. 3 es una imagen de SEM en la cual el área donde se analiza el revestimiento de lubricación a la dirección de la profundidad, se representa por un recuadro con linea blanca.

La Fig. 4 son espectros de Zn a nivel 3s y de P a nivel 2p durante un análisis de estado de la superficie del revestimiento en la dirección de la profundidad por medio de espectroscopia fotoelectrónica de rayos X.

La Fig. 5 es un espectro de Zn de nivel 2p durante un análisis de estado de la superficie del revestimiento en la dirección de la profundidad por espectroscopia fotoelectrónica de rayos X.

La Fig. 6 es un diagrama esquemático que ilustra la estructura de las láminas de acero galvanizadas.

La Fig. 7 muestra ejemplos de la presente invención y ejemplos comparativos de la Tabla 3, con el eje horizontal que representa la relación de intensidad de difracción de rayos X, I, de la fase ? y la fase d?, con respecto a la relación de la fase ? y la fase d? en la capa de galvanizado, y el eje vertical que representa el valor obtenido al dividir el limite inferior de la fuerza de supresión de imperfecciones (ß) con la cual ocurren las fracturas entre el limite inferior de la fuerza de supresión de imperfecciones (a) la cual se requiere para eliminar las imperfecciones.

La Fig. 8 muestra los ejemplos de la presente invención y los ejemplos comparativos de la Tabla 4, con el eje horizontal que representa la relación de intensidad de difracción de rayos X, I, de la fase ? y la fase d? con aspecto a la relación de la fase ? y la fase d? en la capa de galvanizado, y el eje vertical que representa el valor obtenido al dividir el limite inferior de la fuerza de supresión de irregularidades (ß) con la cual ocurren las fracturas, entre el limite inferior de la fuerza de supresión de imperfecciones (a) la cual se requiere para eliminar las imperfecciones.

MODALIDAD DE LA INVENCIÓN Los presentes inventores han estudiado una técnica para proporcionar un revestimiento de lubricación sobre una superficie de las láminas de acero galvanizadas como se describe en el Documento de Patente 5, con el fin de resolver los problemas de la técnica relacionada. En la técnica relacionada, se consideró, como la condición adecuada para proporcionar un rango de compresión extendido para lograr el conformado por prensa, que las láminas de acero tuvieran un revestimiento con una función de prevención de la adhesión, la concentración de cual aumenta gradualmente hacia la interfase con una capa de galvanizado, y un revestimiento con una función de lubricación del laminado la concentración de la cual aumenta gradualmente hacia la superficie de la capa del revestimiento, es decir, hacia la superficie externa de la capa de galvanizado. Si el concepto de la técnica relacionada se aplica a láminas de acero galvanizadas y galvanizadas y recocidas, las láminas de acero tienen mayor capacidad de deslizamiento aunque la estructura de la capa de galvanizado sea desventajosa para la capacidad de deslizamiento. Por lo tanto, se ha considerado que la estructura de la capa de galvanizado no tiene influencia sobre la capacidad de deslizamiento. Los inventores han estudiado, en lugar de adherirse a estos dos conceptos de la técnica previa, sobre la estructura ideal de la estructura de la capa de galvanizado y la estructura ideal del revestimiento para proporcionar un rango extendido de la fuerza de supresión de imperfecciones, es decir, el rango para lograr el conformado por prensa puede ser extendido por medio de un efecto sinérgico del revestimiento de lubricación y la estructura de la capa de galvanizado, en donde el revestimiento de lubricación tiene un componente con una función de prevención de la adhesión y un componente con una función de lubricación del laminado los cuales se mezclan, y en donde la estructura de la capa de galvanizado incluye una cantidad predeterminada de la fase ? en la capa superficial.

La estructura adecuada de la estructura del revestimiento de la técnica relacionada exhibe gran lubricidad aun cuando se aplica poca presión superficial, debido la superficie de lubricación que incluye un componente de lubricación del laminado muy concentrado y debido a una inferíase de deslizamiento proporcionada entre el componente de lubricación del laminado y el componente de prevención de la adhesión. La técnica relacionada tiene por lo tanto la deficiencia de que es probable que aparezcan imperfecciones. Esta deficiencia se alúmina distribuyendo tanto el componente de lubricación de laminado y el componente de prevención de la adhesión en el revestimiento de lubricación. Sin embargo, como se describe en el Documento de Patente 5, solamente con tal contramedida, existe el problema de que la presión superficial limite para la aparición del desgaste por adhesión se vuele baja cuando se trabaja bajo alta presión superficial, lo cual puede ser desventajoso para la aparición de fracturas durante el proceso de conformado por prensa. Entonces, los inventores estudiaron la impartición de una función de prevención de la adhesión haciendo más rígido el revestimiento que aquel de la técnica previa. Como resultado, se descubrió que la presión superficial límite para la aparición del desgaste por adhesión se mejora y el límite inferior de la fuerza (ß) con el cual ocurren las fracturas durante el conformado por prensa se incrementa haciendo que una cierta cantidad de la fase ? que tiene una reactividad relativamente alta, exista en la capa superficial de galvanizado y teniendo una gran cantidad de Zn en el revestimiento de lubricación usando una reacción de disolución del Zn desde la capa superficial del galvanizado de modo tal que el Zn existe aun en la capa más externa de la capa de revestimiento. De este conocimiento, los inventores descubrieron que junto con la reducción del límite de la fuerza de supresión de imperfecciones (a) mencionado anteriormente, el cual se requiere para la eliminación de las imperfecciones, puede ser logrado el objetivo inicial de extender el rango de compresión para lograr la conformación por prensa. También se ha descubierto que el Zn en la capa más externa del revestimiento la cual incluye un compuesto químico de oxácido que contiene fosforo y zinc como el componente principal, puede proporcionar lubricidad adecuada adicional. Es importante controlar apropiadamente la cantidad de la fase ? restante, ya que una cantidad excesivamente grande de la fase ? restante puede deteriorar la capacidad de deslizamiento y puede provocar fracturas.

Los inventores estudiaron y descubrieron además que, con el fin de hacer que una cierta cantidad de la fase ? exista en la capa superficial de galvanizado, se prefiriere emplear un patrón de calentamiento para "calentamiento rápido a una temperatura alta y después enfriamiento por enfriamiento natural o enfriamiento por gas-agua" en un proceso de galvanizado y recocido (aleación) . Los inventores también descubrieron que, con el fin de hacer que el componente con la función de prevención de la adhesión, el componente con la función de lubricación del laminado y Zn existen en un estado mezclado en la capa de revestimiento y hacer que Zn exista en la capa más externa de la capa de revestimiento, preferiblemente se forma un revestimiento con una solución de tratamiento que contiene una al inorgánica de oxácido y un óxido metálico. Los inventores han descubierto además, que era ventajoso formar el revestimiento por medio de revestimiento por rodillo en tanto que se controla apropiadamente la concentración en la solución de tratamiento y la temperatura de las láminas justo inmediatamente antes del proceso.

De aquí en adelante se describirán en detalle las modalidades de la presente invención.

Primero se describirán en detalle los componentes de las láminas de acero galvanizadas de acuerdo con la primera modalidad de la presente invención. La capa de galvanizado de acuerdo con la presente invención incluye Zn como el componente principal, y Fe en un contenido no menor a 8% y no mayor a 13% en masa. Aquí, "incluye Zn como el componente principal" significa un estado en el cual el Zn se incluye en una cantidad no menor a 50% en masa.

Si el contenido de Fe en la capa de galvanizado es menor a 8% en masa, debido a la formación insuficiente de aleación, la resistencia a la corrosión después de la pintura se vuelve deficiente y una cantidad excesivamente grande de la fase ? puede deteriorar la capacidad de deslizamiento para generar flanqueo durante el conformado por prensa. Por otro lado, si el contenido de Fe excede el 13% en masa, la fase G se vuelve gruesa para deteriorar la resistencia. Con el fin de proporcionar una mayor resistencia al flanqueo, resistencia a al pulverizado y resistencia a la corrosión después del pintado, el contenido de Fe se mantiene preferiblemente a no más de 8.5% en masa y no más de 12.5, más preferiblemente, no más de 95 en masa y no más de 12% en masa.

Si las láminas de acero se usan para automóviles, la cantidad de la capa de galvanizado es preferiblemente no menor a 20 g/m2 y no mayor a 100 g/m2 para una superficie. Si la cantidad de la capa de galvanizado es menor a 20 g/m2, la resistencia a la corrosión se vuelve insuficiente, y 30 g/m2 es más preferible. Si la cantidad de la capa de galvanizado excede 100 g/m2, la soldabilidad por puntos continua se vuelve baja, y 70g/m2 o menos es más preferible.

Con el fin de mantener una resistencia satisfactoria al pulverizado, el espesor de la fase G es preferiblemente no mayor a 1.5 µp?, más preferiblemente no mayor a 1 µ??, y aun más preferiblemente de 0.8 µp\.

Si la cantidad de la capa de galvanizado es no menor a 20 g/m y no mayor a 100 g/m , la concentración total de Al en el baño de galvanizado estaría en un rango no menor a 0.11% en masa y no mayor a 0.15% en masa para alear apropiadamente la capa de revestimiento. Si la concentración total de Al en el baño de galvanizado es menor a 0.115 en masa, el proceso de aleación queda fuera de control y lleva a un sobre aleación. Si la concentración total de Al en el baño de galvanizado es mayor a 0.15% en masa, el aleación retardado puede provocar el deterioro de la eficiencia de fabricación. Con las condiciones anteriores, la cantidad total de Al en la capa de galvanizado, es decir la cantidad total de Al derivada de las condiciones de la capa de barrera y del baño de galvanizado del aleación inicial, está dentro de un rango no menor a 0.10 g/m2 y no mayor a 0.25 g/m2. La cantidad de Al en la capa de galvanizado se control preferiblemente para ser no menor a 0.13 g/m2 y no mayor a 0.22 g/m2 y más preferiblemente, no menor a 0.15% g/m2 y no mayor a 0.20 g/m2.

Con respecto a la relación de la fase ? y la fase d? en la capa de galvanizado, la relación de intensidad de difracción de rayos X, I, de esta fase ? y la fase d? se fija para estar en un rango no menor a 0.06 y no mayor a 0.35, cuando la relación de intensidad de difracción de rayos X, I, se representa por la siguiente Ecuación (1). ?=?(?=0.126 nm) /d? (d=0.0127 nm) (1) En la ecuación (1), ? (d=0.126 nm) representa el valor de la intensidad de difracción de rayos X de la fase ? cuando la distancia de separación interplanar (d) es de 0.126. Además, d? (d=0.127 nm) representa el valor de la intensidad de difracción de rayos X de la fase d? cuando la distancia de separación interplanar (d) es de 0.127 nm.

Ya que la fase ? contiene una gran cantidad de zinc en comparación con la de la fase d?, un valor pequeño de la relación de intensidad de difracción de rayos X, I, significa que la cantidad de zinc en la capa de galvanizado es pequeña, y como resultado, la adhesión a un molde o un troquel puede ser reducida y mejora la capacidad de deslizamiento. Si la relación de intensidad de difracción de rayos X, I, es menor a 0.06, la capacidad de deslizamiento es excesivamente alta y aumenta el limite inferior de la fuerza de supresión de imperfecciones (a) requerido para eliminar las imperfecciones, y al mismo tiempo, se reduce la cantidad de Zn retenida en la capa de revestimiento amorfa que incluye una sal inorgánica de oxácido y un óxido metálico al disolverse desde la capa superficial del galvanizado, por lo tanto, se reduce el limite de la fuerza de supresión de imperfecciones con el cual se reduce la aparición de fracturas, por lo cual se estrecha el rango para lograr el conformado por prensa. Si la relación de intensidad de difracción de rayos X, I, es mayor a 0.35, la capacidad de deslizamiento es insuficiente y se reduce el limite e inferior de la fuerza de supresión de imperfecciones (a) el cual se requiere para eliminar las imperfecciones, pero al mismo tiempo, el limite inferior de la fuerza de retención de imperfecciones (ß) con la cual se generan las fracturas también se reduce, por lo tanto, el rango para lograr el conformado por prensa también se estrecha en este caso. Es preferible que la relación de intensidad de difracción de rayos X, este en un rango no menor las 0.10 y no mayor a 0.25, y más preferiblemente, en un rango no menor a 0.15 y no mayor a 0.30.

La intensidad de la difracción de rayos X de ? (d=0.126) y la relación de intensidad de difracción de rayos X de d? (d=0.127 nm) son los valores después de la eliminación de la intensidad de fondo. Un proceso para la eliminación de la intensidad de fondo se ilustrará en la Fig. 1. En la Fig. 1, el eje horizontal representa el ángulo de incidencia de los rayos X y el eje vertical representa la intensidad de la difracción .

En la Fig. 1, Kl es una linea que representa la intensidad de fondo que tiene un pico correspondiente a la fase d? y K2 es una linea que representa la intensidad de fondo que tiene un pico 20 correspondiente a la fase ?. Además, L es una linea que representa la intensidad de d? (d=0.127 nm) después de la eliminación de la intensidad de fondo en la fase d? y M es una linea que representa la intensidad de ? (d=0.126 nm) después de la eliminación de la intensidad de fondo en la fase ?.

Enseguida se describirán en detalle los componentes de las láminas de acero galvanizadas de acuerdo con una segunda modalidad de la presente invención. La capa de galvanizado de acuerdo con la presente modalidad incluye Zn como el componente principal, Fe en un contenido no menor a 8% y no mayor a 13% en masa, Al en una cantidad no menor a 0.15 g/m2 y no mayor a 0.45 g/m2, y Ni en una cantidad mayor a 0 g/m2 y no mayor a 0.40 g/m2.

En la segunda modalidad, las láminas de acero se someten previamente a enchapado con una pequeña cantidad de Ni y después se sumergen en un baño de galvanizado por inmersión en caliente con una concentración de Al mayor a aquellas de la primera modalidad para galvanizar las mismas. Las láminas de acero se galvanizan asi con el fin de controlar adicionalmente la generación de la fase ?. De acuerdo con un diagrama de fases de la aleación ternaria de Zn-Al-Fe, es probable que no se genere la fase ? y es probable que se genere la fase d? en una solución de galvanizado con una concentración de Al más alta. Si la concentración de Al en el baño de galvanizado simplemente aumenta, se pueden genera muchas capas de barra de Fe-Al en una interfase con el substrato de acero y por lo tanto el proceso de aleación se retarda, reduciéndose por ello la eficiencia de fabricación. Con el fin de evitar este fenómeno, las láminas de acero se someten previamente a enchapado con una pequeña cantidad de Ni y después se sumergen en un baño de galvanizado en el cual el Ni y el Al pre-enchapados se hacen reaccionar entre si en el baño cerca de la interfase con la lámina de acero. De esta forma, la concentración de Al cerca de la interfase se reduce y la C cantidad de la capa de barrera de Fe-Al generada en la interfase se controla para no ser excesivamente grande. Ya que la concentración de Al en la capa de galvanizado depositada es alta, es probable que no se genere la fase ? durante la aleación.

La cantidad de Ni en la capa de galvanizado se determina para ser mayor a 0 g/m2 y no mayor a 0.40 g/m2 sobre la base de un rango apropiado de la cantidad de Ni a ser pre-enchapado. La cantidad adecuada de Ni para el pre-enchapado es no menor a 0.10 g/m2 y no mayor a 0.50 g/m2. Cuando las láminas de acero pre-enchapadas se sumergen en un baño de galvanizado por inmersión en aliente, el pre-enchapado se disuelve parcialmente en el baño de galvanizado y se elimina. Por lo tanto, cuando se determina que la cantidad de Ni que permanece en la capa de galvanizado, es mayor a 0 g/m2, o más, preferiblemente, mayor a 0.07 g/m2, y no mayor a 0.40 g/m2. Se debe notar que si la cantidad del Ni pre-enchapado es mayor a 0.10 g/m2, la generación de las porciones no enchapadas puede ser eliminada. Entretanto, si la cantidad del Ni de pre-enchapado excede a 0.50 g/m2, la reacción del Ni y el Al en el baño desafortunadamente sucede excesivamente rápido y como resultado, se forma una capa de barrera irregular para deteriorar la apariencia de la aleación producida.

La cantidad de Al en la capa de galvanizado se determina para ser no menor a 0.15 g/m2 y no mayor a 0.45 g/m2 sobre la base de un rango apropiado de la concentración de Al en el baño de galvanizado. Si la cantidad de Ni de pre-enchapado es no menor a 0.10 g/m2 y no mayor a 0.50 g/m2, la concentración total de Al en el baño de galvanizado debe estar en un rango no menor a 0.16% en masa y no mayor a 0.20 % en masa. Si la concentración de al en el baño de galvanizado es menor a 0.16% en masa, el proceso de aleación se vuelve fuera de control y lleva a un sobre aleación. Si la concentración de Al en el baño de galvanizado es menor a 0.20% en masa, el aleación retardado puede provocar el deterioro en la eficiencia de fabricación. Si la cantidad de la capa de galvanizado es no menor a 20 g/m2 y no mayor a 100 g/m2, la cantidad total de Al en la capa de galvanizado, es decir, la cantidad total de Al derivada de la capa de barrera y el baño de galvanizado del aleación inicial está en un rango no menor a 0.15 g/m2 y no mayor a 0.45 g/m2.

En la segunda modalidad, en comparación con la primera modalidad, la concentración total de Al en el baño de galvanizado puede ser aumentada como se describe anteriormente, y ya que es difícil que la fase ? sea generada y el probable que se genera la fase d?, el valor de la relación de intensidad de difracción de rayos X, I, puede ser controlado para ser más bajo.

Enseguida se describirán en detalle los componentes del revestimiento de lubricación. Tanto en la primera y la segunda modalidades, el revestimiento de lubricación formado sobre la superficie de la capa de galvanizado es una capa de revestimiento amorfa de una sal inorgánica de oxoácido y un óxido metálico.

Los ejemplos de una sal inorgánica de oxoácido que pueden ser usados para formar el revestimiento en la primera y la segunda modalidades incluye un oxoácido u ácido de oxigeno que contiene P y una sal del mismo. Los ejemplos de otros materiales incluyen ácido bórico, el cual es un oxoácido que contiene B, y una sal del mismo. Estos pueden ser usados individualmente o en una mezcla de los mismos. La mezcla preferiblemente incluye el oxoácido que contiene P. Además, la mezcla puede incluir coloides de óxidos de Si, Al, Ti y los similares. Se considera que estos materiales logran la función de lubricación, básicamente debido a las partículas rodantes trituradas en el momento del conformado por prensa.

Entretanto, el óxido metálico puede ser un óxido u hidróxido de Zn, Al, Ni, Mn, Mo, Co, Ni, Ca, V, , Ti, Ce y los similares. Entre estos componentes agregados a una solución de reacción, el Zn, Al y el Ni se introducen en el revestimiento de lubricación cuando el Zn, el Al y el Ni se disuelven desde la capa de galvanizado a la solución de reacción. El Zn es un componente especialmente importante para reforzar la función para evitar que la capa de galvanizado se adhiera al moldeo y el troquel. Estos componentes introducidos en el revestimiento de lubricación son detectables en el análisis atómico direccional de profundidad por espectroscopia electrónica AUGER. La existencia del Zn en la capa más externa del revestimiento puede ser detectada, sin sublimación catódica, a través de la detección del Zn por análisis elemental sobre la superficie de una muestra por espectroscopia electrónica AUGER y espectroscopia fotoeléctrica de rayos X.

La cantidad de cada componente de la sal inorgánica de oxácido como los contenidos totales de P y B, y el óxido metálico como los contenidos totales de Zn, Al, Ni, o, Co, Ni, Va, V, , Ti y Ce es idealmente no menor a 1 mg/m2 y no mayor a 250 mg/m2. Si la cantidad de cada componente es menor a 1 mg/m2, los efectos del componente son insuficientes. Si la cantidad de cada componente es mayor a 250 mg/m2, y se produce un efecto adverso para la tratabilidad por conversión química. Una cantidad más preferida de cada componente es no menor las 3 mg/m2 y no mayor a 150 mg/m2.

El revestimiento de lubricación difiere significativamente de la técnica relacionada en que la sal inorgánica de oxácido y el óxido metálico el cual incluye Zn, existen en el revestimiento de lubricación y que los óxidos de Zn se proporcionan aun en la capa más externa de la capa de revestimiento .

En la técnica adecuada descrita en el Documento de Patente 5, un componente que contiene P con una función de lubricación del laminado, tiene una concentración aumentada hacia la superficie de la capa de revestimiento, y un componente que contiene Mn con una función de prevención de la adhesión tiene una concentración más fuerte en la inferíase con el substrato de acero en la capa de revestimiento. Los resultados del análisis de espectroscopia por descarga luminiscente, se ilustran en un dibujo.

En comparación con la técnica relacionada, los resultados del análisis de profundidad por análisis de espectroscopia electrónica AUGER correspondiente a la primera y la segunda modalidades se ilustran en las Figs. 2A y 2B. Se compararán os resultados del análisis relacionados con la técnica descrita en el Documento de Patente 5 y los resultados del análisis de acuerdo con la primera y la segunda modalidades. Primero, en la técnica descrita en el Documento de Patente 5 de la técnica relacionada el componente que contiene P y el componente que contiene Mn tienen picos en posiciones explícitamente distintas. El Zn existe solo en la capa interna del revestimiento de lubricación. Por otro lado, la presente invención incluye Zn en el revestimiento de lubricación en una cantidad significativamente más alta que la de la técnica relacionada e incluye el Zn que existe aun en la capa más externa del revestimiento de lubricación.

Es decir, las láminas de cero galvanizadas de acuerdo con la presente modalidad difieren de la técnica relacionada en que el componente Zn existe aun en la capa más externa del revestimiento de lubricación. Con esta configuración del revestimiento, el rango para lograr el conformado por prensa puede ser expandido.

Aqui, el Zn en el revestimiento de lubricación puede ser generado de modo tal que el compuesto químico de oxácido que contiene fosforo y el Zn se vuelven los componentes principales (50% o más) . En otras palabras, el Zn en la capa más externa puede ser generado en su mayoría (50% o más) para estar presente en un estado de un compuesto químico de oxácido que contiene fosforo y zinc (sal) . El estado del Zn en el revestimiento se identifica por espectroscopia foto electrónica de rayos X. El análisis espectroscópico se llevó a cabo usando un espectrómetro fotoelectrónico de rayos X PHI5600 disponible en Ulvac-Phi Inc., que somete la superficie a pulverización catódica en 2 nm (en términos del SÍO2) un minuto en el área de análisis que tiene un diámetro de 0.8 mm a una presión de la de 10"2 Pa y un voltaje de aceleración de 4 kV. Los resultados del análisis espectroscópico con un analizador hemisférico electrostático usando un aparato de rayos X de Alka como la fuente de rayos X en tanto que se varía el tiempo de pulverización por iones se ilustran en las Figs. 4 y 5. La Fig. 4 ilustra los espectros 2p de P y los espectros 3s de Zn en una región desde la capa más externa a una profundidad de 18 nm. El eje horizontal representa la energía de enlace (eV) . Se entiende que el componente principal es un compuesto químico de oxácido que contiene fosforo y zinc en una región desde la capa más externa a una profundidad de 2 nm, es una mezcla de sustancialmente la misma cantidad de fosfato de zinc, un compuesto químico de oxácido que contiene fosforo y zinc, y un óxido de zinc y zinc metálico tienen substancialmente la misma cantidad a la profundidad de 4 nm, y el componente principal es un óxido de zinc y zinc metálico en una región desde una profundidad de 6 nm a 18 nm. La Fig. 5 ilustra un espectro 2p de Zn de la misma muestra. El eje horizontal representa la energía de enlace (eV) . De forma similar, se entiende que el componente principal es un compuesto químico de oxácido que contiene fosforo y zinc en una región desde la capa más externa a una profundidad de 2 nm, un compuesto químico de oxácido que contiene fosforo y zinc, un óxido de zinc y zinc metálico, tienen sustancialmente la misma cantidad a la profundidad de 4 nm, y el componente principal es un óxido de zinc y zinc metálico en una región desde una profundidad de 6 nm a 18 nm.

Enseguida se describirán las condiciones de fabricación de las láminas de acero galvanizadas de acuerdo con las modalidades de la presente invención. Primero se describirán las condiciones con respecto a la capa de galvanizado.

En esta modalidad, se hace que una cantidad predeterminada de la fase ? exista en la capa de galvanizado. El espesor de la fase G se determina para no ser mayor a 1.5 µp\ y preferiblemente no mayor a 1 µp?, y además preferiblemente no mayor a 0.8 µ?t?.

El primer aspecto es emplear un patrón de calentamiento de "calentamiento rápido a una temperatura alta usando un calentador por inducción eléctrica o los similares y después enf iamiento natural, enfriamiento por gas-agua, o los similares" durante el proceso de aleado con la concentración total de Al en el baño de galvanización que no es menos a 0.11% en masa y no mayor a 0.15% en masa. Es efectivo que la temperatura superior para el aleación sea mayor que la temperatura peritéctica de la fase ? y se vuelve menor que la temperatura peritéctica durante el enfriamiento natural. Aunque la temperatura peritéctica de la fase ? es de 530°C en el diagrama de fases binario de Zn-Fe, es probable que la fase ? no se genere como cristales primarios en un baño que contiene Al a una temperatura no menor a 500°C.

Se prefiere, desde el punto de vista de la supresión del crecimiento de la fase G para acortar el tiempo de retención después del calentamiento, y para el enfriamiento rápidamente. En particular, la temperatura de aleación no es menor a 470° y no mayor a 600°C y más preferiblemente no menor a 500°C y no mayor a 530°C. El tiempo de retención es no mayor a 25 segundos, más preferiblemente no mayor a 5 segundos. La velocidad de enfriamiento durante el enfriamiento natural no se mayor a 25°C/seg, más preferiblemente no menor a 4°C/seg a no mayor a 8°C/seg. La capa de galvanizado se enfria preferiblemente a aproximadamente 350°C.

Como un segundo aspecto, las láminas de acero pueden ser pre-enchapadas con Ni en una cantidad no menor a 0.10 g/m2 y no mayor a 0.50 g/m2, y después, un patrón de calentamiento de "calentamiento rápidamente a una temperatura alta usando un calentador de inducción eléctrica o los similares y después enfriamiento natural, enfriamiento por gas-agua o los similares" se puede emplear durante el proceso de aleación con la concentración total de Al en el baño de galvanizado que es no menor a 0.16% en masa y no mayor a 0.20% en más. Ya que la concentración de Al en el baño es alta, se prefiere que la temperatura de aleación se determine para ser no menor a 510°C y no mayor a 560°C, el tiempo de retención se determina para ser no mayor a 3 segundos, la velocidad de enfriamiento durante el enfriamiento natural se determina para ser no menor a 2°C/seg y no mayor a 4°C/seg y se enfrian a aproximadamente 450°C, y después se enfrian por niebla. De acuerdo con el segundo aspecto, en comparación con el primer aspecto, aun si la fase G es equivalente en si espesor, puede ser reducida la cantidad de la fase ?. Por lo tanto, se puede proporcionar un rango extendido para lograr el conformado por prensa donde no se presenten ni imperfecciones ni fracturas.

En cualquier aspecto, es importante emplear un patrón de calentamiento de calentamiento rápidamente a una temperatura alta y después enfriamiento natural, enfriamiento por gas-agua o los similares. Un patrón de calentamiento indeseable en el cual las láminas se calientan a una temperatura baja y se mantienen a tal temperatura por un momento, puede producir láminas con una relación indeseable de la fase G y la fase ?, por ejemplo, la fase se vuelve excesivamente gruesa sin fase ? remanente, o la fase G está delgada, con una cantidad excesivamente grande de la fase ?.

Enseguida se describirán las condiciones de fabricación del revestimiento de lubricación de las láminas de acero galvanizadas de acuerdo con las modalidades de la invención. El revestimiento de lubricación de acuerdo con las modalidades de la invención incluye la sal inorgánico de oxácido y el óxido mezclado en un estado mezclado. Tal con figuración del revestimiento se establece mediante revestimiento por rodillo usando una solución de tratamiento la cual incluye los componentes de una sal inorgánica de oxácido y un óxido metálico en tanto que se controla la concentración y la temperatura de las láminas de acero galvanizadas a un rango adecuado. Alternativamente se puede emplear un revestimiento por rodillo invertido.

Como los ejemplos preferidos de los componentes los cuales generan la sal inorgánica de oxácido, se pueden usar los oxácidos que contiene P (ácido fosfórico, ácido fosforoso, ácido hipofosforoso o los similares, ácido bórico o los similares y las sales de los mismos. Puede ser agregado un coloide de óxido de Si, Al Ti u otros elementos. Como los ejemplos preferidos de los componentes los cuales generan el óxido metálico, por ejemplo, con relación al Mn, se puede usar una sal inorgánica de sulfato de manganeso, nitrato o permanganato de manganeso. Además, se pueden agregar óxidos o hidróxidos de Zn, Al, Ni, Mo, Co, Ni, Ca, V, W, Ti, o Ce, y para generar tales óxidos o hidróxidos, se pueden usar sales metálicas de nitrato, sales de carbonato, sales de amonio o sales de ácido sulfúrico. Además, si es necesario se puede agregar ácido sulfúrico, ácido nítrico o los similares, para aumentar la estabilidad de la solución de tratamiento.

La concentración total de la solución de tratamiento es no menor a 5 g/1 y no mayor a 30 g/1. Aquí la concentración total es la suma de la concentración de P, B, Zn, Mn, y los similares sin incluir el oxígeno. Si la concentración total es menor a 5 g/1, la eficiencia de producción del revestimiento de lubricación se vuelve deficiente lo cual reduce la velocidad de roscado. Si la concentración total excede 30 g/1, es probable que se forme una distribución excesivamente irregular en el revestimiento lubricante. La temperatura de la solución de tratamiento es preferiblemente no menor a 10°C y no mayor a 50°C. La temperatura de las láminas de acero galvanizadas inmediatamente antes que se forme el revestimiento es no menor a 30°C y no mayor a 70°C. Tal rango de temperatura es ventajoso para disolver el Zn cuando las láminas entren en contacto con la solución de tratamiento y durante la formación de un revestimiento y el secado del revestimiento formado. Si la temperatura es menor a 30°C, se exhibirán menos efectos. Si la temperatura excede los 70°C, la cantidad de Zn disuelto se volverá excesivamente grande, lo cual debilita el revestimiento de lubricación.

Con el fin de hacer que un compuesto químico del oxácido que contiene fosforo y zinc sea el componente principal de Zn en la capa más externa del revestimiento, se desea aumentar la concentración del oxácido que contiene P en la solución de tratamiento, reducir la temperatura de secado del revestimiento tanto como sea posible, y acortar el tiempo de secado. Preferiblemente, la concentración del oxácido que contiene P es no menor a 10 g/1 y el revestimiento se seca a una temperatura no menor a 60°C por no menos de 5 segundos. Si no se aplican las condiciones anteriores, aumenta la cantidad del óxido se zinc a ser generada.

Las láminas de acero que pueden ser usadas en las modalidades de la invención no deben estar limitadas, sin embargo, si se requiere una mucha conformabilidad por prensa para las láminas de acero, se prefieren particularmente láminas de acero con contenido de carbono extremadamente bajo que son excelentes en su capacidad de incrustación profunda y expandibilidad o capacidad de expansión. Por ejemplo, se pueden usar láminas de acero en las cuales el Ti o el Nb se agregan para eliminar el C soluto, se usan apropiadamente, y si es necesario, las láminas de acero que contienen P, Mn, Si, B u otros elementos, para reforzar las mismas. Tales láminas de acero pueden lograr los efectos de la presente invención son ningún problema. Además, las láminas de acero pueden incluir inevitablemente elementos de trampa, tales como Cr, Cu, Ni, y Sn.

Las láminas de acero de acuerdo con las modalidades de la presente invención pueden lograr los efectos sinérgicos de la estructura del revestimiento de lubricación la cual incluye los componentes con la función de prevención de la adhesión y los componentes con la función de lubricación de la laminación en un estado mezclado y una estructura de la capa de galvanizado en la cual existe una cantidad predeterminada de la fase ?, en la superficie. Por lo tanto, en comparación con las láminas de acero de la técnica relacionada, el rango de la fuerza de supresión de imperfecciones que se puede emplear, es decir, el rango para lograr el conformado por prensa puede ser extendido. Como resultado, se pueden obtener láminas de acero en las cuales el valor obtenido al dividir el limite inferior de la fuerza de supresión del imperfecciones (ß) con la cual ocurren las fracturas, entre el limite inferior de la fuerza de supresión de imperfecciones (a) la cual se requiere para eliminar las imperfecciones, es preferiblemente mayor a 1.21, más preferiblemente mayor a 1.21, más preferiblemente mayor a 1.27, y más preferiblemente mayor a 1.30.

Ejemplo 1 Enseguida, la invención se describirá con referencia a los ejemplos. La invención sin embargo no se limita a estos ej emplos.

La composición de las láminas de acero de muestra se muestra en la Tabla 1. Se usaron láminas de acero laminadas en frió, con un espesor de 0.7 mm. (2) Condiciones del Galvanizado Los especímenes de prueba se desengrasaron, se calentaron a 800°C en una atmosfera de 4% H2-N2, dejadas por 60 s. Entonces los especímenes de prueba se enfriaron por aire a 470°C, se sumergieron en un baño de galvanizado por inmersión en caliente de 460°C por 3 s, y se limpiaron con un palo para controlar la cantidad. Los especímenes de prueba obtenidos se calentaron y se sometieron a aleación bajo las condiciones mostradas en la Tabla 2, las cuales se describirán más adelante, se enfriaron por aire a 350°C, se enfriaron por niebla y después se sacaron. (3) Análisis de la capa de galvanizado Las cantidades de Zn, Fe y Al en la capa de galvanizado se midieron por plasma acoplado inductivamente (espectrometría de emisión atómica ICP) después que la capa de galvanizado se disolvió con ácido clorhídrico que contiene inhibidor a la cual se agregó 0.6% de hexametilentetramina fabricada por WAKO Corporation Limited. Estas cantidades se sumaron para obtener la cantidad total. El valor de la Ecuación mencionada anteriormente que relaciona la relación de intensidad de difracción de rayos Xr I, de la fase ? y la fase d? en la capa de galvanizado se calculó después que se eliminó la intensidad de fondo por el método ilustrado en la Fig. 1, del resultado obtenido por la difracción de rayos X. El espesor de la capa G se obtuvo atacando químicamente la sección transversal de la capa de galvanizado con, por ejemplo, nital (una solución de ataque químico que consiste de alcohol y ácido nítrico) y observando los alrededores de la interfase con el substrato de acero por medio de un microscopio óptico. Para cada muestra N=3, se observaron diez campos visuales normales separados lo suficiente, y los espesores de los mismos se midieron para proporcionar el espesor promedio de la fase G. (4) Condiciones para la formación del revestimiento Se usaron las soluciones de tratamiento que tienen la composición mostrada en la Tabla 2. Las láminas de acero galvanizadas se pre-calentaron a una temperatura predeterminada y después se trataron de cualquiera de las siguientes formas: RC: revestimiento por rodillo y después secado (temperatura de las láminas: 50°C) ; Dip: Inmersión, enjuagado y secado (temperatura de las láminas 50°C) ; y EC: tratamiento electrolítico, enjuagado y secado (temperatura de las láminas: 50°C) . (5) Análisis del revestimiento Después que se disolvió el revestimiento en una solución de ácido crómico, la cantidad de cada elemento se determinó por plasma acoplado inductivamente (espectrometría de emisión atómica ICP) . La cantidad de la sal inorgánica de oxácido mostrada en la Tabla 3 es la suma de las cantidades de P y B, y la cantidad del óxido metálico mostrada en la Tabla 3 es la suma de las cantidades de Mn, Zn, Al, Ce y Ti.

La estructura del revestimiento se sometió a análisis de profundidad en una región a una profundidad de 10 nm desde la capa superficial en un área seleccionada de aproximadamente 3 µp? x 2 µ?t? en una porción plana sin cavidades y crestas significativas de la capa superficial de galvanizado como se ilustra en la Fig. 3. Al mismo tiempo, el análisis elemental para cada evento de pulverización por iones (cada uno de 0.1 min) se llevó a cabo por medio de espectroscopia electrónica AUGER a una velocidad de pulverización por iones de aproximadamente 10 nm/min. El estado en el cual el P, Mn, y Zn se incluyen en una mezcla uniforme sin irregularidades intencionales como se ilustra en las Figs. 2A y 2B existe aun en la .superficie de la capa de revestimiento, se conoce aquí como el tipo A. El estado en el cual, como se ilustra en el Quinto dibujo del Documento de Patente 5, el componente que contiene P tiene un pico en el lado de la capa superficial y el componente que contiene Mn tiene un pico en el lado de la capa interna, los cuales picos son explícitamente distintos en su posición, y no existe Zn en la superficie de la capa de revestimiento, se conoce aquí como el tipo B.

Con relación al Zn en la capa más externa del revestimiento, se obtuvieron los espectros ilustrados en las Figs. 4 y 5, por medio de espectroscopia foto electrónica de rayos X y después se examino si existía el Zn aun en la capa más externa del revestimiento y si el Zn en la capa más externa es principalmente un compuesto químico de oxácido que contiene fosforo y zinc (P-Zn) o basado en óxido de zinc (ZnO) . (6) Coeficiente de fricción Las muestras con el revestimiento formado sobre las mismas se cortaron en fragmentos de 17 mm de anchura y 300 mm de longitud. Se aplicó Nox-Rust 550HN (disponible de Parker Industries Inc) a cada fragmento, en una cantidad de 1 g/m2. Después se llevó a cabo una prueba de reborde estirado a una velocidad de estirado de 500 mm/min. La fuerza de estirado se midió mientras se variaba la fuerza de presión de 200 kgf -800 kgf (es decir, de 1.96 x 103 N - 7.84 x 103 N) . Se obtuvo una inclinación con la fuerza de presión graficada en el eje horizontal y el valor obtenido se multiplicó por 1/2 para proporcionar el coeficiente de fricción. (7) Limite de generación de imperfecciones y limite de generación de fracturas Las muestras con el revestimiento formado sobre las mismas se perforaron a un diámetro de 90 mm y después se sometió a una prueba de conformación con forma de cilindro con un diámetro de troquel de 50 mm (4R) y un diámetro del molde de 54 mm (4R) . La fuerza limite inferior (a) con la cual se eliminan las imperfecciones y la fuerza límite inferior (ß) con la cual se forman las fracturas, se obtuvieron mientras que se variable la fuerza de supresión de imperfecciones (fuerza del sujetador de piezas en blanco) de 3 toneladas a 7 toneladas (es decir, de 2.94 x 104 N a 6.93 x 104 N) . (8) Tratabilidad por conversión química Las muestras con el revestimiento formado sobre las mismas se desengrasaron y se sometió a control de superficial como se prescribe usando una solución de tratamiento por conversión química disponible comercialmente (SD5000 disponible de Nippon Paint Co., Ltd.). Posteriormente, las muestras se sometieron a un tratamiento de conversión química. Las muestras se observaron por medio de SEM, y se determinaron como "buenas" si tenían un revestimiento uniforme y se determinaron como "regulares" si tenían una porción no revestida en una sección de un porcentaje de área no mayores a 10%. (9) Material comparativo Se prepararon materiales comparativos que no tenían revestimiento sobre los mismos (32 y 33 en la Tabla 3) y un material comparativo que tenía, en lugar del revestimiento, 3 g/m2 de revestimiento electrolítico de Fe-Zn (Fe:80%) (34 en la Tabla 3) .

Tabla 1 Tabla 2 Los resultados de la evaluación de desempeño se muestran en la Tabla 3. En la Tabla 3, los artículos 1 a 24 se refieren a láminas de acero galvanizadas de acuerdo con una modalidad de la invención y los artículos 25 a 34 se refieren a láminas de acero galvanizadas de acuerdo con los ejemplos comparativos. La Fig. 7 muestra ejemplos de la presente invención y los ejemplos comparativos en la Tabla 3, con el eje horizontal que representa la relación de intensidad de difracción de rayos X, I, de la fase ? y la fase d? que se refiere a la relación de la fase ? y la fase d? en la capa de galvanizado, y el eje vertical que representa el valor obtenido al dividir el limite inferior de la fuerza de supresión de imperfecciones (ß) con la cual ocurren las fracturas entre el limite inferior de la fuerza de supresión de imperfecciones (a) la cual se requiere para eliminar las imperfecciones . labia 3 Las láminas de acero galvanizadas de acuerdo con la invención tienen un coeficiente de fricción bajo, capacidad de deslizamiento excelente y tratabilidad de conversión química satisfactoria. En comparación con la técnica relacionada, las láminas de acero galvanizadas de acuerdo con la invención tienen un rango extendido para lograr el conformado por prensa, definido entre el límite de generación de imperfecciones y el límite de generación de fracturas.

Por el contrario, las estructuras de revestimiento de los revestimientos de lubricación de los ejemplos comparativos 25, 26, 27, y 29 son de tipo B. Por consiguiente, el límite de generación de imperfecciones es alto y por lo tanto el rango para lograr el conformado por prensa es más estrecho que el de ¾ las láminas de acero de acuerdo con una modalidad de la invención. Entretanto, los ejemplos comparativos 28, 30 y 31, que tienen una estructura de revestimiento de tipo A, las capas de galvanizado de estos ejemplos comparativos 28, 30 y 31, tienen tratabilidad por conversión química pequeña debido a una gran cantidad de revestimiento, o no satisfacen la ecuación con relación a la relación de intensidad de difracción de rayos X, I, de la fase ? y la fase d? en la capa de galvanizado de acuerdo con la invención. Por consiguiente, el límite de generación de fracturas es bajo y por lo tanto el rango para lograr el conformado por prensa sea más estrecho que el de las láminas de acero de acuerdo con una modalidad de la invención.

Ejemplo 2 Enseguida se describirá el Ejemplo 2 que difiere del Ejemplo 1 en el proceso de galvanizado. (1) Especímenes de prueba La composición de las láminas de acero de muestra se muestra en la Tabla 1. Se usaron láminas de acero laminadas en frío, con un espesor de 0.7 mm. (2) Proceso de galvanizado Los especímenes de prueba se desengrasaron, se lavaron con ácido, y se pre-enchaparon con Ni por medio de revestimiento electrolítico, en un baño de Watt. Los especímenes de prueba se calentaron entonces a 470°C en una atmosfera de 4% H2-N2, se sumergieron en un baño de galvanizado por inmersión en caliente de 460°C por 3 s, después se limpiaron con un paño para controlar la cantidad. Los especímenes de prueba se calentaron entonces y se sometieron a aleación bajo las condiciones mostradas en la Tabla 4 a 450°C, posteriormente se enfriaron mediante niebla y se sacaron. (3) Análisis de la capa de galvanizado Las cantidades de Zn, Fe, Al y Ni en la capa de galvanizado se midieron mediante plasma acoplado inductivamente (espectrometría por emisión atómica ICP) después que la capa de galvanizado se disolvió con ácido clorhídrico que contenía inhibidor al cual se agregó 0.6% de hexametilentetramina fabricada por WAKO Corporation Limited.

Las cantidades de Zn, Fe, Al, Ni se sumaron para obtener la cantidad total. Las otras condiciones fueron las mismas que para el Ejemplo 1. (4) Condiciones para la formación del revestimiento y análisis del revestimiento Las condiciones para la formación del revestimiento y el proceso de análisis del revestimiento fueron las mismas que para el Ejemplo 1. (5) Prueba de evaluación de desempeño El coeficiente de fricción los límites de generación de imperfecciones y de fracturas y la tratabilidad por conversión química se evaluaron de forma similar como en el Ejemplo 1.

Los resultados de evaluación de desempeño se muestran en la Tabla 4. En la Tabla 4, 4, 35, a 50 se refieren a las láminas de acero galvanizadas de acuerdo con una modalidad de la invención y 51 a 57 se refieren a láminas de acero galvanizadas de acuerdo con los ejemplos comparativos. La Fig. 8 muestra los ejemplos de la presente invención y los ejemplos comparativos de la Tabla 4, con el eje horizontal que representa la relación de intensidad de difracción de rayos X, I, de la fase ? y la fase d?, con respecto a la relación de la fase ? y la fase d? en la capa de galvanizado, y el eje vertical que representa el valor obtenido al dividir el límite inferior de la fuerza de supresión de imperfecciones (ß) con la cual ocurren las fracturas entre el límite inferior de la fuerza de supresión de imperfecciones (a) la cual se requiere para eliminar las imperfecciones. Tabla 4 Las láminas de acero galvanizadas de acuerdo con la invención tiene un coeficiente de fricción bajo, excelente capacidad de deslizamiento y tratabilidad por conversión química satisfactoria, en comparación con los ejemplos comparativos (es decir, la técnica relacionada) , las láminas de acero galvanizadas de acuerdo con la invención tiene un rango extendido para lograr el conformado por prensa, definido entre el límite de generación de imperfecciones y el límite de generación de fracturas. En comparación con las láminas de acero galvanizadas de acuerdo con una modalidad de la invención mostrada en la Tabla 3 (Ejemplo 1), las láminas de acero galvanizadas del Ejemplo 2 tienen un rango extendido para lograr el conformado por prensa.

APLICABILIDAD INDUSTRIAL En la presente invención, tanto el componente que tiene la función de prevención de la adhesión y el componente que tiene la función de lubricación del laminado se mezclan en el revestimiento de lubricación completo aun en la capa más exoterma del mismo, y además, el Zn en el revestimiento de lubricación se proporciona aun en la capa más externa. Se hace que exista una cantidad predeterminada de la fase ? sobre la superficie de la capa de galvanizado. El efecto sinérgico generado por el revestimiento de lubricación y la capa de galvanizado puede extender el rango para el cual se pueden conformar por prensa las láminas de acero galvanizadas. Como resultado, se puede obtener un mayor rendimiento en el conformado por prensa de las láminas de acero para carrocerías de automóviles y las láminas de acero pueden ser producidas de forma más eficiente que en la técnica relacionada. Además, la posibilidad de que el diseño del molde y el troquel pueda ser expandido para producir artículos conformados por prensa diseñados de forma diversa, proporcionando por ello automóviles con valor comercial aumentado. Por consiguiente, la presente invención tiene una amplia aplicabilidad industrial .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS SÍMBOLOS DE REFERENCIA Kl : línea que representa la intensidad de fondo que tiene el pico 19 correspondiente a la fase d? K2 : línea que representa la intensidad de fondo que tiene el pico 20 correspondiente a la fase ? L: línea que representa la intensidad de d? (d=0.127 nm) después de la eliminación de la intensidad de fondo en la fase d? M: línea que representa la intensidad de ? (d=0.126 nm) después de la eliminación de la intensidad de fondo en la fase ? 1: lámina de acero galvanizada 2: lámina de acero 3: capa de galvanizado 4: capa de revestimiento amorfa (capa de lubricación) .

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Una lámina de acero galvanizada que comprende: Una lámina de acero; y Una capa de galvanizado en una cantidad no menor a 20 g/m2 y no mayor a 100 g/m2, la capa de galvanizado que se proporciona sobre una superficie de la lámina de acero y que contiene Zn como de componente principal, caracterizada porque la capa de galvanizado incluye una capa de revestimiento amorfa que tiene una sal inorgánica de oxoácido y un óxido metálico sobre una capa superficial de la capa de galvanizado; la capa de galvanizado incluye una fase ? y una fase d?; la capa de galvanizado incluye, en masa, 8 a 13% de Fe; el Zn en el óxido metálico existe hasta una capa superficial más externa de la capa amorfa; y la relación de intensidad de difracción de rayos X, I, la cual se obtiene al dividir la intensidad de difracción de rayos X de la fase ? a d=0.126, después de eliminar la intensidad de fondo, entre la intensidad de difracción de rayos X de la fase d? a d=0.126, después de eliminar la intensidad de fondo, es de 0.06 a 0.35.

2. La lámina de acero galvanizada de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque, la capa de galvanizado incluye una fase G que tiene un espesor promedio de 1.5 \im o menos .

3. La lámina de acero galvanizada de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque, la capa de galvanizado incluye Al en una cantidad no menor a 0.10 g/m2 y no mayor a 0.25 g/m2.

4. La lámina de acero galvanizada de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque, la capa de galvanizado incluye Ni en una cantidad mayor a 0 g/m2 y no mayor a 0.40 g/m2.

5. La lámina de acero galvanizada de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque, la capa de galvanizado incluye Al en una cantidad no menor a 0.15 g/m2 y no mayor a 0.45 g/m2.

6. La lámina de acero galvanizada de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque, la sal inorgánica de oxoácido incluye al menos P y B.

7. La lámina de acero galvanizada de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque, el óxido metálico incluye al menos uno de los óxidos metálicos de Mn y Al.

8. La lámina de acero galvanizada de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque : la cantidad total de P y B en la sal inorgánica de oxácido es no menor a 1 mg/m2 y no mayor a 250 mg/m2; y la cantidad total de Mn, Mo, Co, Ni, Ca, V, W, W, Ti, y Ce, en el óxido metálico que incluye Zn, es no menor a 1 mg/m2 y no mayor a 250 mg/m2.

9. La lámina de acero galvanizada por inmersión en caliente y galvanizada recocida de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque, el Zn que existe en la capa más externa de la capa de revestimiento amorfa se proporciona de modo tal que un compuesto químico de un oxácido que contiene fósforo y zinc se vuelven los componentes principales. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Se describen láminas de acero revestidas con zinc por inmersión en caliente con una lámina de acero y una capa de revestimiento aplicada a la superficie de la lámina de acero mencionada anteriormente. La capa de revestimiento mencionada anteriormente contiene, en la capa superficial de la misma, una película amorfa que contiene un óxido metálico y un oxoato inorgánico, la capa de revestimiento mencionada anteriormente tiene una fase ? y una fase d?, la capa de revestimiento mencionada anteriormente contiene al menos 8% en masa y ni más de 13% en masa de Fe, el Zn contenido en el óxido metálico mencionado anteriormente se presenta hasta la capa más externa de la película amorfa mencionada anteriormente, el valor de la relación de intensidad de difracción de rayos X, la cual es la intensidad de difracción de rayos X después de la substracción de fondo a una separación de la red cristalina de 0.126 nm de la fase ? mencionada anteriormente dividida entre la intensidad de difracción de rayos X después de la substracción del fondo a una separación de la red cristalina de 0.127 nm de la fase d? mencionada anteriormente, es al menos de 0.06 y no mayor a 0.35.