MX2015005403A

MX2015005403A - Lamina de acero galvanizada.

Info

Publication number: MX2015005403A
Application number: MX2015005403A
Authority: MX
Inventors: Yasunobu Nagataki; Mai Miyata; Yoshitsugu Suzuki
Original assignee: Jfe Steel Corp
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2013-10-21
Publication date: 2015-08-05
Also published as: KR20150060904A; CN104755647A; CN104755647B; JP5825244B2; TWI511875B; WO2014068889A1; IN2015DN02531A; TW201434617A; MX348834B; KR101718469B1; JP2014088605A

Abstract

Se proporciona una lámina de acero galvanizada excelente en términos de adhesividad de recubrimiento después de la estampación, excelente resistencia a la corrosión después de pintar después de la estampación, y excelente aspecto después de pintar. Se forman compuestos intermetálicos que tienen propiedades especificadas entre la lámina de acero base y la capa de galvanización mediante el control de la estructura de la capa de galvanización, y se controlan la estructura de solidificación y la textura de superficie de la capa de galvanización. Específicamente, la capa de galvanización contiene en, % en masa, Al: 0.3% o más y 0.6% o menos, y los compuestos intermetálicos contienen 0.12 gm-2 o más y 0.22 gm-2 o menos de Al, y están compuestos de por lo menos uno de Fe2Al5 y FeAl3 que tienen un diámetro de grano promedio de 1 µm o menos.

Description

LÁMINA DE ACERO GALVANIZADA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una lámina de acero galvanizada que se puede utilizar preferiblemente para los paneles externos y los paneles internos de automóviles.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Hoy en día, las láminas de acero recubiertas, en las cuales se proporciona resistencia a la corrosión a las mismas, entre otras, las láminas de acero galvanizadas, que son excelentes en términos de resistencia a la corrosión, se están utilizando en los campos de, por ejemplo, automóviles, aparatos electrodomésticos y materiales para construcción. En particular, los fabricantes de automóviles en Europa y Estados Unidos han pensado en mejorar la resistencia a la corrosión mediante el uso de las láminas de acero galvanizadas cuyo espesor de recubrimiento se puede aumentar fácilmente. Adicionalmente, se espera una gran demanda de láminas de acero para automóviles en el este de Asia que muestra un crecimiento económico significativo.

En el caso de las láminas de acero para automóviles, las cuales necesitan tener estrictamente excelente formabilidad por prensado, no es posible mantener la durabilidad de los productos hechos a partir de las láminas de acero a menos que las láminas de acero tengan excelente adhesividad de recubrimiento después de la estampación y excelente resistencia a la corrosión después de pintar después de la estampación.

El Documento de Patente 1 describe un método para la fabricación de una lámina de acero galvanizada excelente en términos de capacidad de deslizamiento en la estampación, en donde la cantidad de Al en una capa recubierta y la cantidad de Al en la interfaz entre la capa recubierta y la lámina de acero base se especifican. Sin embargo, en el Documento de Patente 1, no se da suficiente consideración a la durabilidad de los productos con respecto a, por ejemplo, la adhesividad de recubrimiento después de la estampación y la resistencia a la corrosión después de la estampación. Por lo tanto, no se puede decir que no existan problemas relacionados con tales propiedades en el Documento de Patente 1.

Tal como se describió anteriormente, hasta la fecha, nunca ha habido una lámina de acero que sea excelente en términos de adhesividad de recubrimiento después de la estampación y en términos de resistencia a la corrosión después de pintar después de la estampación.

Adicionalmente, debido a que las láminas de acero galvanizadas se utilizan en los campos de, por ejemplo, automóviles, aparatos electrodomésticos, y materiales para construcción, también se necesita que las láminas de acero galvanizadas tengan un excelente aspecto después de pintar.

Lista de Citas Literatura de Patentes PTL 1: Publicación de Solicitud de Patente Japonesa sin Examinar No.2004—315965 BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Problema Téenico La presente invención se ha completado en vista de la situación descrita anteriormente, y un objetivo de la presente invención es proporcionar una lámina de acero galvanizada que tiene excelente adhesividad de recubrimiento después de la estampación, excelente resistencia a la corrosión después de pintar después de la estampación, y excelente aspecto después de pintar.

Solución al Problema Los presentes inventores realizaron diligentemente investigaciones con el fin de resolver los problemas descritos anteriormente, y como resultado, encontraron que es apropiado llevar a cabo un tratamiento de galvanización de manera que se formen compuestos intermetálicos que tienen propiedades especificadas entre una lámina de acero base y una capa de galvanización mediante el control de la estructura de la capa de galvanización en lugar de simplemente llevar a cabo un tratamiento de galvanización tal como es el caso convencional. Es preferible llevar a cabo un tratamiento de galvanización en el cual se controlan la estructura de solidificación y la textura de superficie de la capa de galvanización. Se encontró que mediante la realización de tal tratamiento de galvanización, es posible obtener una lámina de acero galvanizada que tiene excelente adhesividad de recubrimiento después de la estampación, excelente resistencia a la corrosión después de pintar después de la estampación, y excelente aspecto después de pintar. La presente invención proporciona la siguiente lámina de acero galvanizada.

La lámina de acero galvanizada de conformidad con la presente invención incluye; una lámina de acero base que tiene una composición química que consiste en, % en masa, C: 0.001% o más y 0.005% o menos, Si: 0.10% o menos, Mn: 0.70% o más y 1.50% o menos, P: 0.050% o más y 0.100% o menos, S: 0.01% o menos, N: 0.005% o menos, Al: 0.10% o menos, B: 0.0015% o menos, por lo menos uno seleccionado de Ti: 0.01% o más y 0.05% o menos y Nb: 0.01% o más y 0.05% o menos, y el resto siendo Fe e impurezas inevitables, y una microestructura compuesta sustancialmente de una sola fase de ferrita, una capa de galvanización que contiene en, % en masa, Al: 0.3 o más y 0.6% o menos, la cual se forma por lo menos en una porción de la superficie de la lámina de acero base, y compuestos intermetálicos que contienen 0.12 gm2 o más y 0.22 grrf2 o menos de Al y están compuestos de por lo menos uno de Fe2Al5 y FeAl3 que tienen un diámetro de grano promedio de 1 mm o menos los cuales están presentes entre la lámina de acero base y la capa de galvanización, en donde una tensión de fluencia (YS) es de 220 MPa o más y 320 MPa o menos.

Es preferible que la lámina de acero galvanizada de conformidad con la presente invención tenga una rugosidad de superficie Ra de la capa de galvanización de 0.8 pm o más y 16 pm o menos, un brillo (valor G) de la capa de galvanización de 550 o más, y 750 o menos, y una relación de la orientación del plano básico de zinc (Zn(002)/(004)) de la capa de galvanización de 60 o más y 90 o menos, en donde la relación de la orientación del plano básico de zinc (Zn(002)/(004)) es la relación del grado de orientación de cristal del plano (002) del cristal de Zn al grado de orientación de cristal del plano (004) del cristal de Zn.

Efectos Ventajosos de la Invención La lámina de acero galvanizada de conformidad con la presente invención tiene excelente adhesividad de recubrimiento después de la estampación, excelente resistencia a la corrosión después de pintar después de la estampación, y excelente aspecto después de pintar.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Descripción de Modalidades La presente invención será descrita con detalle en lo sucesivo. Aqui, la presente invención no se limita a las modalidades descritas a continuación.

La lámina de acero galvanizada de conformidad la presente invención tiene una lámina de acero base, una capa de galvanización la cual se forma por lo menos en una porción de la superficie de la lámina de acero base, y compuestos intermetálicos que están presentes entre la lámina de acero base y la capa de galvanización.

Lámina de acero base> La lámina de acero de base en la presente invención tiene una composición química que consiste en, % en masa, C: 0.001% o más y 0.005% o menos, Si: 0.10% o menos, Mn: 0.70% o más y 1.50% o menos, P: 0.050% o más y 0.100% o menos, S: 0.010% o menos, N: 0.005% o menos, Al: 0.10% o menos, B: 0.0015% o menos, por lo menos uno seleccionado de Ti: 0.01% o más y 0.05% o menos y Nb: 0.01% o más y 0.05% o menos, y el resto siendo Fe e impurezas inevitables. La composición química descrita anteriormente será explicada en lo sucesivo. Aquí, en esta descripción, "%" que se utiliza cuando se describe una composición química significa % en masa, a menos que se indique lo contrario.

C: 0.001% o más y 0.005% o menos En el caso en donde se aumenta el contenido de C, debido a que hay una disminución en la capacidad de embutición profunda y la ductilidad, es difícil proporcionar una excelente formabilidad por prensado que se requiere para que una lámina de acero sea utilizada para los paneles externos y los paneles internos de automóviles. Por lo tanto, el límite superior del contenido de C se establece para que sea de 0.005%. Por otra parte, en el caso en donde el contenido de C es de menos de 0.001%, debido a que hay un aumento anormal en el tamaño de grano de cristal, el deterioro de la superficie tiende a producirse en la estampación. Por lo tanto, el límite inferior del contenido de C se establece para que sea de 0.001%. Mediante el control del contenido de C para estar dentro del intervalo descrito anteriormente, la microestructura de la lámina de acero se compone sustancialmente de una sola fase de ferrita que es excelente en términos de formabilidad por prensado.

Adicionalmente, es preferible que el contenido de C sea de 0.001% o más y 0.004% o menos.

Si: 0.10% o menos En el caso en donde el contenido de Si es de más de 0.10%, tienden a producirse defectos de la superficie debido a cascarillas. Adicionalmente, en el caso en donde el contenido de Si es excesivamente grande, se puede suprimir la formación de compuestos intermetálicos descritos a continuación. Además, en el caso en donde el contenido de Si es excesivamente grande, debido a que hay un aumento anormal en el tamaño de grano de cristal debido a la nucleación de Si que se suprime, hay una disminución en la adhesividad de recubrimiento después de la estampación. Es preferible que el contenido de Si sea de 0.02% o menos.

Mn: 0.70% o más y 1.50% o menos En el caso en donde el contenido de Mn es de menos de 0.70%, no es posible obtener una lámina de acero que tenga suficiente resistencia. Aunque hay un aumento en la resistencia de la lámina de acero mediante el control del contenido de Mn para que sea grande, hay una disminución en la capacidad de embutición profunda en el caso en donde el contenido de Mn es excesivamente grande. Adicionalmente, en el caso en donde el contenido de Mn es excesivamente grande, se suprime la formación de compuestos intermetálicos descritos a continuación. Además, en el caso en donde el contenido de Mn es excesivamente grande, debido a que hay un aumento anormal en el tamaño de grano de cristal debido a la nucleación de Si que se suprime, hay una disminución en la adhesividad de recubrimiento después de la estampación. Por lo tanto, el limite superior del contenido de Mn se establece para que sea de 1.50%. Adicionalmente, es preferible que el contenido de Mn sea de 0.75% o más y 1.2% o menos.

P: 0.050% o más y 0.100% o menos En el caso en donde el contenido de P es de menos de 0.050%, no se obtiene suficiente formabilidad por prensado o las propiedades mecánicas tales como resistencia a la fluencia (YS) no satisfacen estándares requeridos. En el caso en donde el contenido de P es de más de 0.100%, hay una disminución en la tenacidad de una zona de soldadura o en la ductilidad. Es preferible que el contenido de P sea de 0.050% o más y 0.085% o menos.

S: 0.010% o menos En el caso en donde el contenido de S es grande, como en el caso en donde el contenido de P es grande, hay una disminución en la tenacidad de una zona de soldadura. Por lo tanto, el limite superior del contenido de S se establece para que sea de 0.010%. Es preferible que el contenido de S sea de 0.007% o menos.

N: 0.005% o menos y Al: 0.10% o menos El Al (Al sol.) y el N no perjudican los efectos de la presente invención siempre que el contenido de Al y el contenido de N estén dentro del intervalo de una lámina de acero común. Adicionalmente, N se combina con Ti para formar TiN y se combina con Al para formar A1N. Por lo tanto, el contenido de Al se establece para que sea de 0.10% o menos, y el contenido de N se establece para que sea de 0.005% o menos. En el caso en donde el contenido de Al es de más de 0.10%, se suprime la formación de los compuestos intermetálicos descritos a continuación. Adicionalmente, en el caso en donde el contenido de Al es de más de 0.10%, debido a que hay un aumento anormal en el tamaño de grano de cristal debido a la nucleación de Si que se suprime, hay una disminución en la adhesividad de recubrimiento en la estampación. Además, en el caso en donde el contenido de N es de más de 0.005%, debido a que los nitruros se dispersan en los granos de ferrita, hay una disminución en la relación de endurecimiento por trabajo. Es preferible que el contenido de Al sea de 0.04% o menos y que el contenido de N sea de 0.002% o menos.

B: 0.0015% o menos El B es un elemento químico que contribuye al endurecimiento de los límites de grano limpios como resultado de la formación de carburos. Es preferible que el límite inferior del contenido de B sea de 0.0003% desde el punto de vista del logro de este efecto. Sin embargo, en el caso en donde el contenido de B es de más de 0.0015%, hay una disminución en la relación de endurecimiento por trabajo debido al endurecimiento por solución sólida. Adicionalmente, el B promueve la oxidación selectiva de la superficie del acero en el recocido por recristalización. Por lo tanto, el limite superior del contenido de B se establece para que sea de 0.0015%. Adicionalmente, es preferible que el contenido de B sea de 0.0003% o más y 0.0010% o menos.

Por lo menos uno seleccionado de Ti: 0.01% o más y 0.05% o menos y Nb: 0.01% o más y 0.05% o menos El Ti y el Nb aumentan la relación de endurecimiento por trabajo de la lámina de acero como resultado de la formación de carburos (TiC y NbC) en los granos de ferrita. Sin embargo, en el caso en donde el contenido de Ti y el contenido de Nb son de menos de 0.01%, debido a que no es posible controlar el movimiento de dislocación debido a la insuficiente cantidad de carburos de Ti, y carburos de Nb, no es posible esperar un aumento suficiente en la relación de endurecimiento por trabajo. Por otra parte, en el caso en donde el contenido de Ti y el contenido de Nb son más de 0.05%, debido a que los carburos gruesos se precipitan, hay una disminución en la relación de endurecimiento por trabajo. Adicionalmente, en el caso en donde el contenido de Ti y el contenido de Nb son de más de 0.05%, ya que los compuestos intermetálicos crecen excesivamente debido a los limites de grano que están limpios en el tratamiento de galvanización, hay una disminución en la adhesividad de recubrimiento. Por lo tanto, por lo menos uno del contenido de Ti y del contenido de Nb se establece para que sea de 0.01% o más y 0.05% o menos independientemente de si Ti y Nb se utilizan en combinación o de forma separada. Es preferible que el contenido de Ti sea de 0.015% o más y 0.04% o menos y que el contenido de Nb sea de 0.01% o más y 0.03% o menos. Aquí, en el caso en donde tanto el Ti como el Nb se agregan, un caso en donde uno de estos contenidos está fuera del intervalo correspondiente descrito anteriormente está fuera del alcance de la presente invención.

Fe e impurezas inevitables El resto de la composición química diferente de los constituyentes descritos anteriormente consiste en Fe e impurezas inevitables. Aquí, ejemplos de las impurezas inevitables incluyen al 0 (oxígeno). El O es una típica impureza inevitable que se mezcla inevitablemente en. No hay ninguna limitación particular sobre los contenidos de las impurezas inevitables, y los contenidos aceptables de las impurezas inevitables dependen del tipo de impurezas inevitables. En el caso del O, no hay problema si el contenido de 0 es de 0.005% o menos.

Microestructura de lámina de acero La microestructura de lámina de acero se compone sustancialmente de una sola fase de ferrita. Mediante el control de la microestructura para que sea sustancialmente una sola fase de ferrita, una lámina de acero galvanizada tiene excelente formabilidad por prensado. Aquí, el significado de "que se compone sustancialmente de una sola fase de ferrita" incluye un caso en donde la fase de ferrita constituye el 95% o más de la microestructura además del caso en donde la fase de ferrita constituye la microestructura completa. Sin embargo, se considera que una fase diferente de la fase de ferrita no se forma en un caso común. Aquí, se confirma que la microestructura se compone sustancialmente de una sola fase de ferrita mediante la realización de una observación utilizando un microscopio óptico en la sección transversal de la lámina de acero que se ha grabado químicamente. <Capa de galvanización> "Capa de galvanización" en la presente invención se refiere a una capa de galvanización que se forma mediante la realización de un tratamiento de galvanización común. Adicionalmente, la capa de galvanización contiene en, % en masa; 0.3% o más y 0.6% o menos de Al. En la presente invención, los constituyentes diferentes de Zn y Al pueden estar contenidos en la capa de galvanización siempre que los efectos de la presente invención no sean afectados. Ejemplos de los constituyentes diferentes del Zn y Al incluyen Fe, Mg, y Cr.

En el caso en donde el contenido de Al es de menos de 0.3%, es necesario disminuir la concentración de Al en un baño de recubrimiento. En el caso en donde la concentración de Al mencionada anteriormente es pequeña, ya que se produce la elución del Fe, se produce el deterioro del aspecto debido a la escoria que se precipita y la escoria dura se dispersa en la capa de galvanización. En el caso en donde la escoria se dispersa en la capa de galvanización, hay una disminución en la formabilidad por prensado de la lámina de acero galvanizada. En el caso en donde el contenido de Al es de más de 0.6%, ya que se forma una gran cantidad de película de óxido de Al sobre la superficie de la capa de galvanización, hay una disminución en la capacidad de soldadura por puntos de la lámina de acero galvanizada.

Es preferible que una rugosidad de superficie Ra de la capa de galvanización sea de 0.8 qm o más y 1.6 gm o menos. En el caso en donde la rugosidad de superficie Ra es de menos de 0.8 g , ya que el aceite no se mantiene sobre la superficie de la capa de galvanización en la estampación, puede haber una disminución en la formabilidad por prensado. En el caso en donde la rugosidad de superficie Ra es de más de 1.6 qm, ya que hay una disminución en la nitidez después de pintar, no se puede obtener un excelente aspecto después de pintar. Aquí, la rugosidad de superficie Ra descrita anteriormente significa la rugosidad de superficie Ra que se determina utilizando el método descrito en los EJEMPLOS.

Es preferible que un brillo (valor G) de la capa de galvanización sea de 550 o más y 750 o menos. En el caso en donde el brillo (valor G) mencionado anteriormente es de menos de 550, ya que hay una disminución en la nitidez después de pintar, no se puede obtener un excelente aspecto después de pintar. El caso en donde el brillo (valor G) es de 750 o más, ya que el aceite no se mantiene sobre la superficie de la capa de galvanización debido a la superficie que es excesivamente lisa en la estampación, puede haber una disminución en la formabilidad por prensado. Aquí, el brillo (valor G) descrito anteriormente significa el brillo (valor G) que se determina utilizando el método descrito en los EJEMPLOS.

Es preferible que una relación de la orientación del plano básico de zinc (Zn(002)/(004)) de la capa de galvanización, que es la relación del grado de orientación de cristal en el plano (002) del cristal de Zn al grado de orientación de cristal en el plano (004) del cristal de Zn, sea de 60 o más y 90 o menos. En el caso en donde la relación de la orientación del plano básico de zinc es de menos de 60, ya que la orientación del cristal de Zn es comparativamente aleatoria, hay una disminución en el tamaño de cristal cuando el zinc se solidifica inmediatamente después de la galvanización. Por lo tanto, ya que el aceite no se mantiene sobre la superficie de la capa de galvanización debido a la superficie que es excesivamente lisa en la estampación, puede haber una disminución en la formabilidad por prensado. En el caso en donde la relación de la orientación del plano básico de zinc es de más de 90, los granos de cristal de zinc tienden a crecer excesivamente debido a la orientación del plano básico del cristal de Zn que es excesivamente alta, lo cual tiene como resultado el crecimiento de extremidades dendriticas. Por lo tanto, ya que hay una disminución en la nitidez después de pintar, se puede deteriorar el aspecto después de pintar de la lámina de acero galvanizada. Adicionalmente, en el caso en donde la relación de la orientación del plano básico de zinc es de más de 90, también puede haber una disminución en la resistencia a la corrosión.

[Ecuación Matemática 1] Orientación de un cristal de Zn en el plano (xyz) la orientación del plano básico de zinc (Zn(002)/(004)) expresa la relación del grado de orientación del plano (002) del cristal de Zn al grado de orientación del plano (004) del cristal de Zn. Aquí, I(xyZ) denota la intensidad de difracción de rayos X del plano (xyz) del cristal de Zn de la muestra, e Istd(xyz) denota la intensidad de difracción de rayos X del plano (xyz) del cristal de Zn de una muestra de Zn estándar (polvo de Zn puro).

Mediante la definición de la relación de la orientación del plano básico de zinc tal como se describió anteriormente, es posible determinar a qué grado se orientan los cristales aleatoriamente considerando que el Zn tiene una estructura hcp y tiende generalmente a orientarse en el plano básico. Este grado de la orientación de la estructura de solidificación tiene una influencia sobre el brillo, el tamaño de cristal, y la rugosidad de superficie. Por lo tanto, es importante controlar de forma precisa la relación de la orientación del plano básico de zinc no solamente para el control de la calidad de la superficie de la lámina de acero galvanizada sino también para el control de su formabilidad por prensado. Aquí, en el caso en donde la relación de la orientación del plano básico de zinc está dentro del intervalo descrito anteriormente, el brillo y la rugosidad de superficie Ra están dentro de los intervalos preferibles descritos anteriormente.

Adicionalmente, es apropiado que una capa de galvanización se forme por lo menos en una porción de la superficie de una lámina de acero base. Debido a que la capa de galvanización se forma sobre la superficie de la lámina de acero base utilizando un método en el cual la lámina de acero base se sumerge dentro de un baño de recubrimiento, la capa de galvanización se forma generalmente sobre la superficie entera de la lámina de acero base.

Adicionalmente, no hay ninguna limitación particular sobre el espesor de la capa de galvanización. El espesor de la capa de galvanización se puede ajustar mediante el control de un peso de recubrimiento en el tratamiento de galvanización. <Compuestos intermetálicos> Los compuestos intermetálicos se componen de por lo menos uno de Fe2l5 y FeAl3 que tienen un diámetro de grano promedio de 1 mm o menos y están presentes entre la lámina de acero base y la capa de galvanización.

Adicionalmente, los compuestos intermetálicos contienen 0.12 gm2 o más y 0.22 grrf2 o menos de Al. Como resultado de la presencia de los compuestos intermetálicos descritos anteriormente, se puede lograr una adhesividad de recubrimiento satisfactoria debido a que se evita la formación de una fase de aleación de FeZn. Tal efecto no se puede obtener en el caso de compuestos intermetálicos diferentes de los compuestos intermetálicos que están compuestos de por lo menos uno de Fe2Al5 y FeAl3. En el caso de compuestos intermetálicos diferentes de los compuestos intermetálicos que están compuestos de por lo menos uno de estos compuestos, ya que se pueden formar compuestos intermetálicos de FeZn duros y frágiles, hay una disminución en la adhesividad de recubrimiento. Aquí, se puede confirmar que los compuestos intermetálicos están presentes mediante el uso de un método en el cual los compuestos intermetálicos se detectan por un método de difracción de electrones en un campo microscópico electrónico de transmisión en la vecindad de la interfase entre la lámina de acero base y la capa de galvanización.

En el caso en donde el diámetro de grano promedio de Fe2Al5 y FeAl3 es de más de 1 mm, ya que esto significa que han crecido excesivamente los compuestos intermetálicos duros, hay una disminución en la resistencia al impacto de la lámina de acero galvanizada. Por lo tanto, el límite superior del diámetro de grano promedio descrito anteriormente se establece para que sea de 1 pm.

En el caso en donde el contenido de Al en los compuestos intermetálicos es de menos de 0.12 gnT2, es necesario controlar la concentración de Al en un baño de recubrimiento para que sea baja, ya que la escoria se precipita, hay una disminución en la calidad del aspecto y la formabilidad por prensado de la lámina de acero galvanizada. En el caso en donde el contenido de Al en los compuestos intermetálicos es de más de 0.22 gm2, es necesario controlar la concentración de Al en un baño de galvanización para que se alta, ya que una gran cantidad de película de óxido de Al se forma sobre la superficie de la capa de galvanización, hay una disminución en la capacidad de soldadura por puntos. <Propiedades físicas de la lámina de acero galvanizada> La lámina de acero galvanizada de conformidad con la presente invención es excelente en términos de la adhesividad de recubrimiento después de la estampación y en términos de la resistencia a la corrosión después de pintar después de la estampación. Adicionalmente, la lámina de acero galvanizada de conformidad con la presente invención es excelente en el aspecto después de pintar. Por lo tanto, la lámina de acero galvanizada de conformidad con la presente invención también se puede aplicar a productos tales como una puerta trasera y un capó que tienen porciones que se someten a estampación muy severa.

Adicionalmente, la lámina de acero galvanizada de conformidad con la presente invención tiene una tensión de fluencia (YS) de 220 MPa o más y 320 MPa o menos. En el caso en donde la tensión de fluencia está dentro del intervalo mencionado anteriormente, la lámina de acero galvanizada también se puede utilizar preferiblemente en aplicaciones principalmente tal como un panel externo en el cual se requieren formabilidad severa y capacidad de fijación de la forma. <Método para la fabricación de la lámina de acero galvanizada> Posteriormente, será descrito un método para la fabricación de la lámina de acero galvanizada. Por ejemplo, la lámina de acero galvanizada se puede fabricar mediante el uso del siguiente método. Después de que el acero que tiene la composición química descrita anteriormente se hace en una placa mediante el uso de un método de colada continua, la placa se calienta y se somete a descascarillado y laminación en bruto. Posteriormente, después de enfriamiento y laminación de acabado, la lámina de acero laminada en caliente se enfria y se enrolla, y se somete a decapado y laminación en frío. Posteriormente, la lámina de acero laminada en frío se somete a recocido y galvanización en una línea de galvanización continua. Posteriormente, se lleva a cabo tratamiento de aleación según sea necesario.

Por ejemplo, el tiempo de calentamiento y la temperatura de calentamiento cuando se calienta la placa, las condiciones de laminación en bruto, las condiciones de enfriamiento, las condiciones de laminación de acabado, y las condiciones de enrollado se pueden controlar utilizando conocimiento teenológico común.

Adicionalmente, las condiciones utilizadas para el recocido de la lámina de acero laminada en frió tienen una influencia sobre la tensión de fluencia de la lámina de acero galvanizada. En la presente invención, es preferible que la temperatura de calentamiento se controle para que sea de 780 °C o superior y 820 °C o inferior cuando el recocido se lleva a cabo con el fin de controlar la tensión de fluencia para que esté dentro del intervalo descrito anteriormente.

En la presente invención, es necesario utilizar condiciones especificadas para la galvanización de manera que se formen compuestos intermetálicos entre la lámina de acero base y la capa de galvanización mediante el control del contenido de Al en la capa de galvanización. Además, es necesario controlar las condiciones para la galvanización con el fin de controlar las propiedades de superficie (rugosidad de superficie Ra, brillo (Valor G), y la relación de la orientación del plano básico de zinc) de la capa de galvanización para que estén en los estados deseados. Las condiciones para la galvanización serán descritas en lo sucesivo.

No hay ninguna limitación particular sobre la temperatura de entrada de la lámina de acero que es la temperatura de la lámina de acero cuando la lámina de acero entra a un baño de recubrimiento después de recocido. En la presente invención, es preferible que la temperatura de entrada de la lámina de acero descrita anteriormente sea igual a o mayor de (la temperatura del baño de recubrimiento (temperatura de baño) -20 °C) e igual a o menor de (la temperatura de baño + 20 °C). En el caso en donde la temperatura de entrada de la lámina de acero está dentro del intervalo descrito anteriormente, ya que hay solamente un pequeño cambio en la temperatura de baño, es fácil llevar a cabo de forma continua el tratamiento de galvanización deseado.

Siempre que la composición química del baño de recubrimiento dentro del cual se mueve la lámina de acero después del recocido contenga Al en lugar de Zn, la composición química puede contener otros constituyentes según sea necesario. No hay ninguna limitación particular sobre la concentración de Al en el baño de recubrimiento. En la presente invención, es preferible que la concentración de Al mencionada anteriormente sea de 0.16% en masa o más y 0.25% en masa o menos. Esto es porque la formación de la fase de aleación de FeZn se evita como resultado de la fase de aleación de FeAl que se forma. El brillo se puede ajustar mediante el control de la concentración de Al en el baño de recubrimiento. En el caso en donde la concentración de Al en el baño de recubrimiento es baja, se forma una cantidad pequeña de la fase de aleación de FeZn en lugar de la fase de aleación de FeAl en la interfase entre la lámina de acero base y la capa de galvanización. Debido a que esta fase de aleación de FeZn se utiliza como un sitio de nucleación de la solidificación de Zn, se forma una gran cantidad de cristales de Zn, lo cual tiene como resultado en que haya una tendencia a que la relación de la orientación disminuya debido a la orientación de los cristales de zinc que se vuelve aleatoria. Como resultado, entre más baja sea la concentración de Al, es más probable que se evite el crecimiento dentritico de los cristales de zinc. Por lo tanto, hay una disminución en la aspereza de la superficie de modo que la superficie se vuelve lisa, lo cual tiene como resultado un aumento en el brillo. Es más preferible que la concentración de Al sea de 0.19% en masa o más y 0.22% en masa o menos.

No hay ninguna limitación particular sobre la temperatura del baño. En la presente invención, es preferible que la temperatura del baño sea de 440 °C o superior y 480 °C o inferior, porque es posible mantener de forma estable una temperatura del baño apropiada, y porque el Zn no se solidifica aun cuando se altere la distribución de la temperatura del baño. Adicionalmente, ya que la solubilidad de la fase de aleación de FeAl disminuye con la disminución de la temperatura del baño, hay una tendencia a que la cantidad de la fase de aleación de FeAl aumente. Es más preferible que la temperatura del baño sea de 450 °C o superior y 460 °C o inferior.

No hay ninguna limitación particular sobre el tiempo de inmersión durante el cual se sumerge la lámina de acero en el baño de recubrimiento. En la presente invención, es preferible que el tiempo de inmersión sea de 0.5 segundos o más y 3 segundos o menos. Mediante el control del tiempo de inmersión para que esté dentro del intervalo descrito anteriormente, es fácil formar la capa de galvanización deseada sobre la superficie de la lámina de acero base.

El peso de recubrimiento se ajusta utilizando, por ejemplo, un método de barrido por inyección de gas inmediatamente después de que la lámina de acero se ha sacado del baño de recubrimiento. En la presente invención, no hay ninguna limitación particular sobre el peso de recubrimiento. En la presente invención, es preferible que el peso de recubrimiento sea de 20 gm2 o más y 120 gm2 o menos. En el caso en donde el peso de recubrimiento es de menos de 20 gm2, puede ser difícil lograr suficiente resistencia a la corrosión. Por otra parte, en el caso en donde el peso de recubrimiento es de más de 120 gm2, puede haber una disminución en la adhesividad de recubrimiento.

Después de que el peso de recubrimiento se ha ajustado tal como se describió anteriormente, se lleva a cabo laminación de endurecimiento (tratamiento SK). No hay ninguna limitación particular sobre qué tipo de rodillos se utilizan para el tratamiento SK y, por ejemplo, se pueden utilizar rodillos de Textura de Electro-Descarga (rodillos EDT), rodillos de Textura de Haz de Electrones (rodillos EBBT), rodillos de granalla mate, o rodillos de Topocromo.

Tampoco hay ninguna limitación particular sobre la reducción de laminación de endurecimiento ((%) de reducción de laminación SK) en la laminación de endurecimiento. En la presente invención, es preferible que la reducción de laminación SK sea de 0.7% a 0.9%, porque es fácil controlar la rugosidad de superficie para que esté dentro del intervalo deseado descrito anteriormente. Adicionalmente, en el caso en donde la reducción de laminación SK está fuera del intervalo descrito anteriormente, ya que no se puede formar una ranura mate en la cual se mantenga el aceite de laminación, hay una disminución en la formabilidad por prensado y también puede haber una disminución en la tensión de fluencia.

Es preferible que la velocidad de enfriamiento ({(temperatura de detención de enfriamiento)-(temperatura de inicio de enfriamiento)}/tiempo de enfriamiento) después de que la lámina de acero se ha sacado del baño de recubrimiento sea de -5 °C/segundo o más y -30 °C/segundo o menos. No es preferible que la velocidad de enfriamiento sea de menos de -5 °C/segundo, porque puede haber un aumento excesivo en el tamaño de las estrellas, y adicionalmente, no es preferible que la velocidad de enfriamiento sea de más de -30 °C/segundo, porque puede haber una disminución en la eficiencia económica debido a la necesidad de enfriamiento rápido con el fin de obtener la velocidad de enfriamiento. Adicionalmente, en el caso en donde la velocidad de enfriamiento es baja, ya que se disuelve la fase de aleación de FeAl, hay una disminución en la cantidad en la cantidad de la fase de aleación de FeAl. Es más preferible que la velocidad de enfriamiento sea de -7 °C/segundo o más y -22 °C/segundo o menos. Aquí, "velocidad de enfriamiento" se refiere a una velocidad de enfriamiento promedio cuando el enfriamiento se lleva a cabo en un intervalo de temperatura de 420 °C a 400 °C.

Tal como anteriormente, se ha descrito la lámina de acero galvanizada de conformidad con la presente invención, y el uso de la lámina de acero galvanizada de conformidad con la presente invención será descrito en lo sucesivo.

Debido a que la lámina de acero galvanizada de conformidad con la presente invención es excelente en términos de resistencia a la corrosión después de pintar después de la estampación, es preferible que la lámina de acero galvanizada se utilice para aplicaciones en las cuales se forme una película pintada sobre la superficie de la capa de galvanización. Adicionalmente, aun cuando la lámina de acero galvanizada se utiliza para aplicaciones en las cuales se requiere una formabilidad por prensado severa, no hay una disminución marcada en la adhesividad de recubrimiento, la resistencia a la corrosión y las propiedades mecánicas. Ejemplos de aplicaciones en las cuales se requiere una formabilidad por prensado severa y en las cuales se forma la película pintada incluyen una aplicación tal como el panel externo y el panel interno de automóviles. No hay ninguna limitación particular sobre qué tipo de método se utiliza para la formación de la película pintada. En la presente invención, es preferible que un tratamiento de conversión química se lleve a cabo sobre la superficie de la capa de galvanización para formar una película de recubrimiento de conversión química y que la película pintada se forme después de eso sobre la película de recubrimiento de conversión química.

Entre las soluciones para el tratamiento de conversión química, se pueden utilizar tanto las soluciones de tipo de pintura como las soluciones de tipo de reactivo. Adicionalmente, no hay ninguna limitación particular sobre qué tipo de constituyentes están contenidos en las soluciones para el tratamiento de conversión química, y se puede utilizar una solución de tratamiento de cromato o una solución de tratamiento libre de cromato. Adicionalmente, la película de recubrimiento de conversión química puede ser una sola capa o una multicapa.

No hay ninguna limitación particular sobre qué tipo de método de pintado se utiliza para la formación de la película pintada. Ejemplos de los métodos de pintado incluyen pintado por electrodeposición, pintado por recubridor de rodillos, pintado por cortina de flujo, y pintado por pulverización. Adicionalmente, se pueden utilizar secado por aire caliente, secado por rayos infrarrojos, o calentamiento por inducción con el fin de secar la pintura.

EJEMPLOS La presente invención será descrita utilizando ejemplos en lo sucesivo. Aquí, la presente invención no está limitada a los ejemplos descritos a continuación.

Se eliminó cascarilla de la lámina de acero laminada en caliente que tiene una composición química proporcionada en la Tabla 1 mediante la realización de decapado, la lámina de acero decapada se laminó en frío a una reducción de laminación del 75%, la lámina de acero laminada en frío se sometió a pretratamiento de desgrasado en la entrada de una CGL (linea de galvanización continua), la lámina de acero desgrasada se recoció en una zona de recocido a la temperatura de recocido proporcionada en la Tabla 2, y a continuación la lámina de acero recocida se sometió a tratamiento de galvanización bajo las condiciones proporcionadas en la Tabla 2. También se determinó una velocidad de enfriamiento promedio en un intervalo de temperatura de 420 °C a 400 °C después de que se habían llevado a cabo galvanización y barrido y se proporcionan en la Tabla 2. Después de haber sacado la lámina de acero del baño de recubrimiento y ajustado el peso de recubrimiento utilizando un método de barrido por inyección de gas, el tratamiento SK se llevó a cabo bajo las condiciones proporcionadas en la Tabla 2 antes de que se llevó a cabo el enfriamiento.

Se confirmó que la microestructura de la lámina de acero estaba compuesta de una sola fase de ferrita mediante el uso del método descrito a continuación. Utilizando una pieza de ensayo que se había recolectado de la lámina de acero y cuya sección transversal en la dirección de laminación (sección transversal L) se había pulido y grabado químicamente utilizando una solución de nital, se llevó a cabo una observación de la microestructura utilizando un microscopio óptico (proporción de aumento: 50 a 400 veces) y se tomó una fotografía. A continuación, utilizando un aparato de análisis de imágenes, se identificaron los tipos de microestructuras y se determinaron sus fracciones (proporciones de área). Todas las láminas de acero se hicieron para estar compuestas sustancialmente de una sola fase de ferrita.

La composición química de los compuestos intermetálicos se identificó utilizando un método de difracción de rayos X sobre la superficie de la lámina de acero de la cual se eliminó la capa de galvanización utilizando ácido nítrico fumante. Disolviendo la superficie de los compuestos intermetálicos sobre la superficie de la lámina de acero que se había preparado de la forma similar a la descrita anteriormente con ácido clorhídrico diluido, se determinó la cantidad de compuestos intermetálicos mediante ICP. El contenido de Al de la capa de galvanización también se determinó mediante ICP utilizando la lámina de acero que se había disuelto utilizando ácido clorhídrico diluido.

El diámetro de grano de compuestos intermetálicos se determinó utilizando el método descrito a continuación. Mediante la recolección de una pieza de ensayo de la lámina de acero, y mediante la observación de una microestructura metalográfica en una sección transversal paralela a la dirección de laminación utilizando un microscopio electrónico de barrido (SEM) a un aumento de 5000 veces, se determinó el diámetro de grano promedio de los compuestos intermetálicos. Los resultados se proporcionan en la Tabla 2.

La rugosidad de superficie Ra de la capa de galvanización se determinó utilizando el método descrito a continuación. Una rugosidad promedio aritmética Ra se determinó utilizando un medidor de rugosidad de superficie de tipo trazador de conformidad con JIS B 0601. Los resultados se proporcionan en la Tabla 2.

El brillo (valor G) se determinó utilizando un medidor de brillo. Los resultados se proporcionan en la Tabla 2.

Mediante la determinación de un grado de orientación de cristal del plano (002) del cristal de Zn y un grado de orientación de cristal del plano (004) del cristal de Zn en la superficie de la capa de galvanización utilizando un difractómetro de rayos X, se derivó una relación de la orientación del plano básico de zinc (Zn(002)/(004)). Los resultados se proporcionan en la Tabla 2.

Produciendo una lámina de acero galvanizada sobre la cual se formó una película pintada mediante la realización de pintado general que consistió en tratamiento de conversión química, pintado por electrodeposición, recubrimiento medio, y recubrimiento superior sobre la lámina de acero galvanizada obtenida, se evaluó el aspecto después de pintar mediante la realización de un ensayo visual. Un caso en donde no hay aspecto deficiente causado por una variación en el recubrimiento se juzgó como satisfactorio, y un caso en donde hubo aspecto deficiente se juzgó como no satisfactorio. Los resultados se proporcionan en la Tabla 2.

Se evaluó la adhesividad de recubrimiento en una porción formada por prensado, mediante la realización de un ensayo de resistencia al impacto en el cual un punzón que tenía un peso de 1843 g y un diámetro de 5/8 de pulgada se dejó caer desde una altura de 1 m sobre la porción que se había sometido a abombamiento de cono truncado circular (correspondiente a estampación) bajo la condición de una proporción de disminución en el espesor de la lámina de acero del 10%, y mediante la realización de un ensayo de desprendimiento de cinta de celofán. Un caso en donde se produjo el desprendimiento se juzgó como el caso de adhesividad no satisfactoria (x), y un caso en donde no se produjo el desprendimiento se juzgó como el caso de adhesividad satisfactoria (o). Los resultados se proporcionan en la Tabla 2.

Utilizando una pieza de ensayo de tracción JIS No. 5 que se había recolectado de la lámina de acero galvanizada de modo que la dirección longitudinal de la pieza de ensayo estuviera a un ángulo de 90° con respecto a la dirección de laminación, se llevó a cabo un ensayo de tracción de acuerdo con JIS Z 2241 bajo la condición de una velocidad de cabezal transversal de 10 mm/min (constante). Un caso en donde la YS fue de 220 a 320 MPa se juzgó como satisfactorio. Los resultados se proporcionan en la Tabla 2.

NJ |\J O Cn O en Tabla 1 La unidad en la tabla es % en masa.

(? [\J Cn O en o en Tabla 2 ro l\) (_n o n o Ln Continuación de Tabla 2 Tal como se indica en la Tabla 2, queda claro que, en el caso de las láminas de acero galvanizadas de conformidad con la presente invención, no se produce el desprendimiento incluso después de la estampación, y adicionalmente, que la resistencia a la corrosión también es satisfactoria.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una lámina de acero galvanizada caracterizada porque comprende una lámina de acero base que tiene una composición química que consiste en, % en masa, C: 0.001% o más y 0.005% o menos, Si: 0.10% o menos, Mn: 0.70% o más y 1.50% o menos, P: 0.050% o más y 0.100% o menos, S: 0.010% o menos, N: 0.005% o menos, Al: 0.10% o menos, B: 0.0015% o menos, por lo menos uno seleccionado de Ti: 0.01% o más y 0.05% o menos y Nb: 0.01% o más y 0.05% o menos, y el resto siendo Fe e impurezas inevitables, y una microestructura compuesta sustancialmente de una sola fase de ferrita, una capa de galvanización que contiene % en masa, Al: 0.3% o más y 0.6% o menos, la cual se forma por lo menos en una porción de la superficie de la lámina de acero base, y compuestos intermetálicos que contienen 0.12 gm-2 o más y 0.22 grrf2 o menos de Al y que están compuestos de por lo menos uno de Fe2Als y FeAl3 que tienen un diámetro de grano promedio de 1 mm o menos, los cuales están presentes entre la lámina de acero base y la capa de galvanización, en donde una tensión de fluencia (YS) es de 220 MPa o más y 320 MPa o menos.

2. La lámina de acero galvanizada de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque tiene una rugosidad de superficie Ra de la capa de galvanización de 0.8 mm o más y 1.6 pm o menos, un brillo (valor G) de la capa de galvanización de 550 o más y 750 o menos, y una relación de la orientación del plano básico de zinc (Zn(002)/(004)) de la capa de galvanización de 60 o más y 90 o menos, en donde la relación de la orientación del plano básico de zinc (Zn(002)/(004)) es la relación del grado de orientación de cristal del plano (002) del cristal de Zn al grado de orientación de cristal del plano (004) del cristal de Zn.