PT2290133E - Método para a produção de um componente de aço com um revestimento metálico anti-corrosão e um componente de aço - Google Patents

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DESCRIÇÃO "MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE UM COMPONENTE DE AÇO COM UM REVESTIMENTO METÁLICO ΑΝΤΙ-CORROSÃO E UM COMPONENTE DE AÇO" A invenção diz respeito a um método para a produção de um componente de aço que compreende um revestimento metálico que confere protecção contra corrosão, por meio da formação de um produto de aço achatado constituído por um aço que contém Mn, ao qual é aplicado um revestimento com uma liga de ZnNi, antes da formação do componente de aço.

No contexto presente, quando se refere "produtos de aço achatados", tal pretende designar aros de aço, folhas de aço, placas de aço ou varões e semelhantes provenientes destes produtos.

Para se obter a combinação com um peso reduzido, uma resistência máxima e uma acção protectora necessárias para a construção actual de carroçaria para veículos, são agora utilizados nas áreas de carroçaria para veículos, as quais podem ser expostas a forças elevadas no caso de acidentes, componentes de aços com resistência elevada formados por compactação a quente.

No endurecimento por compactação a quente, os varões de aço provenientes de aros de aço enrolados a quente ou a frio são aquecidos até uma temperatura de moldagem, a qual é normalmente superior à temperatura de austenização de um determinado aço, sendo colocadas no molde de uma prensa de moldagem neste estado aquecido. Durante a realização da moldagem, os varões de aço ou as placas de material, ou então o componente formado a partir destas, é submetido a um arrefecimento suave como resultado do contacto com o 2 molde frio. Neste caso, as taxas de arrefecimento são determinadas de um modo tal que o componente apresente uma microestrutura endurecida.

Um exemplo típico de um aço que é adequado para moldagem a quente é o aço designado por "22MnB5", o qual pode ser encontrado nas referências de aço de 2004, sob o número de material 1.5528.

Na prática, as vantagens de aços MnB conhecidos que são particularmente adequados para endurecimento por moldagem a quente são prejudicadas pela desvantagem dos aços que contêm manganês, os quais não são normalmente resistentes a corrosão húmida e são difíceis de passivar. Tal corrosão, embora apenas local, é pesada, e a tendência para que esta ocorra quando exposta a concentrações elevadas de iões de cloro é elevada em comparação com aços com teores inferiores em ligas metálicas, em que esta tendência faz com que seja difícil a utilização dos aços que pertençam à categoria de materiais designados por aços com folhas de liga elevadas na área da construção da carroçaria para veículos. Os aços que contêm manganês também apresentam a tendência para a ocorrência de corrosão local, sendo este também um factor que restringe o campo de utilização destes aços.

Assim sendo, mantém-se a procura por novos métodos para a produção de aços que contêm manganês que possuam um revestimento metálico que proteja estes aços contra a corrosão.

No documento EP 1 143 029 BI encontra-se descrito um método para a produção de componentes por endurecimento por compactação a quente, no qual se obtém inicialmente uma folha ou placa de aço com um revestimento de zinco e, antes 3 da moldagem a quente, é aquecida de um modo tal que, durante o aquecimento, se forme um composto intermetálico no produto de aço liso, como resultado da transformação do revestimento na folha ou placa de aço. Este composto intermetálico deverá proteger a folha ou placa de aço contra a corrosão e descarburização e apresentar uma função lubrificante durante a moldagem a quente no molde de compactação.

Tornaram-se evidentes diversos problemas quando foram realizadas tentativas para implementar na prática o procedimento proposto no documento EP 1 143 029. Assim sendo, concluiu-se que é difícil aplicar o revestimento de zinco ao substrato de aço de modo que, após a formação do composto intermetálico, possa ser garantido que o revestimento adira de um modo suficientemente satisfatório ao substrato de aço, que o revestimento apresente um revestimento susceptível de acabamento por pintura subsequente e que o próprio revestimento e o substrato de aço possuam uma resistência adequada contra a formação de fracturas durante a moldagem a quente.

No documento EP 1 630 244 AI encontra-se descrita uma proposta sobre como preparar revestimentos de zinco sobre aros de aço aos quais pode ser aplicado particularmente bem um revestimento orgânico. De acordo com esta proposta, uma camada de Zn que contém até 20% em peso de Fe é aplicada a uma folha ou placa de aço, a qual é depois processada electroliticamente ou por meio de um outro processo de revestimento conhecido. A folha ou placa de aço assim revestida é então aquecida desde a temperatura ambiente até 850°C-950°C e é moldada por moldagem a quente a 700°C-950°C. Neste caso, a deposição electrolítica é referida 4 como sendo particularmente adequada para a produção da camada de Zn. Neste método conhecido, a camada de Zn também pode assumir a forma de uma camada de liga. No documento EP 1 630 244 AI como possíveis constituintes para esta camada são referidos Mn, Ni, Cr, Co, Mg, Sn e Pb, sendo também referidos como constituintes suplementares da liga Be, B, Si, P, S, Ti, V, W, Mo, Sb, Cd, Nb, Cu e Sr.

De acordo com o documento EP 1 630 244 AI é essencial para o método descrito que o revestimento de Zn com espessura de 1 a 50 pm presente compreenda uma solução de fase sólida de ferro-zinco e que possua uma camada de óxido de zinco cuja espessura esteja restringida, em média, a um valor máximo de 2 pm. Para este propósito, no método conhecido, as condições de recozimento no momento do aquecimento até à temperatura necessária para a moldagem por compactação a quente são selecionadas de modo a produzirem, pelo menos, uma formação controlada do óxido, ou então, após a moldagem a quente, a camada de óxido presente no componente de aço obtido seja pelo menos parcialmente removida por meio de máquinas ou por meio de um processo de remoção de partículas suficientes para que a camada de óxido seja mantida na espessura máxima referida no documento EP 1 630 244 AI. Assim, este procedimento conhecido requer, por um lado, medidas dispendiosas e complicadas para garantir que o revestimento de Zn possua o efeito anti-corrosão desejado e, por outro lado, garantir uma boa capacidade de revestimento e aderência para a tinta, as quais são necessárias para a operação de pintura que tem lugar após a moldagem a quente.

No documento DE 32 09 559 AI encontra-se descrito um outro método pelo qual um revestimento com uma liga de 5 zinco-níquel é depositada electroliticamente num aro de aço. De acordo com este método, o aro que se pretende revestir é submetido, antes da deposição do revestimento com ZnNi, a um pré-tratamento não eléctrico intensivo para produzir sobre este uma camada primária fina que contém zinco e niquel. Após este passo, é então aplicado o revestimento de zinco-níquel por via electrolítica. De modo a que a deposição electrolítica do revestimento com a liga seja efectuada de um modo constante com uma composição pré-determinada, são utilizados ânodos separados cada um deles contendo apenas um elemento da liga. Estes ânodos são ligados a circuitos separados para permitir a fluxo de corrente através deles e assim libertar o metal determinado no electrólito, sendo este efectuado do modo desejado.

No documento WO 2005/021822 AI encontram-se descritos os resultados de avaliações sistemáticas das propriedades de revestimentos com ligas de zinco sobre uma folha de aço, constituída por aço endurecível. Neste caso, o revestimento era constituído essencialmente por zinco, contendo ainda um ou vários elementos com uma afinidade para oxigénio numa quantidade total compreendida entre 0,1% e 15% em peso como percentagem da totalidade do revestimento. Neste caso, como elementos com uma finidade para oxigénio refere-se Mg, Al, Ti, Si, Ca, B e Mn. Fez-se então aumentar a temperatura da folha de aço revestida deste modo atá à temperatura necessária para o endurecimento, alimentando em simultâneo oxigénio atmosférico. Durante este tratamento com calor, deu-se a formação de uma camada superficial de óxido do elemento ou dos elementos com afinidade para oxigénio.

De acordo com um dos ensaios descritos no documento WO 2005/021822 Al, produziu-se um revestimento de ZnNi por 6 deposição electrolítica de zinco e níquel numa folha metálica com uma composição não especificada. A proporção em peso entre zinco e níquel na camada anti-corrosão era de cerca de 90:10 para uma espessura de camada de 5 pm. A folha revestida deste modo foi submetida a recozimento durante 270 segundos a 900°C na presença de oxigénio atmosférico. Como resultado da difusão do aço na camada de zinco, tal produziu uma camada de difusão fina constituída por zinco, níquel e ferro. Em simultâneo, a maior parte do zinco sofreu oxidação em óxido de zinco.

De acordo com as conclusões apresentadas no documento WO 2005/021822 Al, é evidente que o revestimento com ZnNi obtido de acordo com o método descrito antes proporcionou uma protecção de barreira pura e não apresentou qualquer efeito catódico anti-corrosão. A sua superfície apresentava uma aparência verde em escamas com pequenas áreas locais, nas quais a camada de óxido não tinha aderido ao aço. De acordo com o documento WO 2005/021822, tal deve-se ao facto de o próprio revestimento não conter quaisquer elementos com uma afinidade suficientemente elevada para oxigénio.

Assim sendo, o objecto subjacente à invenção consiste em especificar um método fácil de executar na prática, que permitiria, com custos e complicações comparativamente inferiores, a produção de um componente de aço com um revestimento metálico que apresente uma boa aderência e que apresenta uma protecção contra a corrosão fiável. Além disso, pretende-se ainda descrever um componente de aço obtido deste modo.

No que diz respeito a este método, este objecto é atingido, de acordo com uma primeira variante da invenção, 7 seguindo os passos do método conforme descritos na reivindicação 1 para a produção de um componente de aço.

Uma variante alternativa do método de acordo com a invenção que satisfaz o objecto supramencionado de um modo correspondente encontra-se descrita na reivindicação 2. A primeira variante do método de acordo com a invenção compreende a moldagem do componente de aço pelo designado método "directo", ao passo que a segunda variante do método compreende a moldagem do componente de aço pelo designado método "indirecto".

Formas de realização vantajosas das variantes do método de acordo com a invenção são apresentadas nas reivindicações, nas quais é referida a reivindicação 1 ou 2, e as quais serão a seguir apresentadas.

No que diz respeito ao componente de aço, o modo pelo qual o objecto supramencionado é alcançado de acordo com a invenção consiste no facto de um componente deste tipo possuir as caracteristicas especificadas na reivindicação 13. Como variantes vantajosas do componente de aço de acordo com a invenção refere-se as especificadas nas reivindicações, nas quais é referida a reivindicação 13, e que serão a seguir apresentadas.

No método de acordo com a invenção para a produção de um componente de aço que possui um revestimento metálico que confere protecção contra a corrosão, um produto de aço liso, isto é, um aro de aço, uma folha de aço ou uma placa de aço, é produzida a partir de um material de aço endurecivel com uma elevada resistência, o qual contém entre 0,3% e 3% em peso de manganês. Este material de aço possui um limite de elasticidade de 150-1100 MPa e uma resistência à tracção de 300-1200 MPa.

Tipicamente, o material de aço pode ser um aço de MnB de elevada resistência com uma composição que é conhecida per se. Assim sendo, o aço que é processado de acordo com a invenção pode conter ferro e impurezas não evitáveis, tais como (em % em peso) 0,2% - 0,5% de C, 0,5% - 3,0% de Mn, 0, 002% - 0, 004% de B e, facultativamente, um ou vários elementos do conjunto constituído por Si, Cr, Al, Ti, nas quantidades seguintes: 0,1% - 0,3% de Si, 0,1% - 0,5% de Cr, 0,02% - 0,05% de Al, 0,025% - 0,04% de Ti. O método de acordo com a invenção é adequado para a produção de componentes de aço a partir de aros, folhas ou placas enroladas a quente apenas preparadas do modo convencional e a partir de aros, folhas ou placas de aço preparadas a frio do modo convencional. 0 produto de aço liso assim obtido e disponibilizado é revestido com um revestimento anti-corrosão, em que este revestimento compreende, de acordo com a invenção, um revestimento com uma liga de zinco-níquel, que compreende uma fase γ-ZnNi individual, que é aplicado por via electrolítica ao substrato de aço. Este revestimento com a liga de ZnNi pode, ele próprio, formar o revestimento anti-corrosão por si só ou pode ser suplementado com outras camadas protectoras aplicadas sobre este revestimento. É crucial que a fase de γ-zinco-níquel do revestimento com a liga de ZnNi sobre o substrato de aço tenha sido já produzida por revestimento electrolítico. Tal significa que, ao contrário dos processos de revestimento nos quais uma camada de liga apenas é formada como resultado do aquecimento até à temperatura necessária para a subsequente moldagem a quente e endurecimento e como resultado dos processos de difusão assim colocados em movimento, no 9 procedimento de acordo com a invenção uma camada da liga com uma determinada composição e estrutura constituída por zinco e níquel está já presente no produto de aço liso mesmo antes do aquecimento. As proporções entre Zn e Ni e as condições de deposição durante a produção da camada da liga de ZnNi são seleccionadas de um modo tal neste caso que a camada da liga de ZnNi assuma a forma de um revestimento de fase individual, constituído pela fase Ni5Zn21, a qual possui uma estrutura de rede cúbica. Durante a deposição a partir de um electrólito, esta camada de γ-ZnNi não atinja os valores estequiométricos da composição mas apresente teores em níquel compreendidos entre 7% e 15%, sendo obtidas propriedades de revestimento particularmente boas para teores em níquel até 13% em peso e, em particular, entre 9% e 11% em peso.

Como características agrupadas na expressão "condições de deposição" supramencionada estão, por exemplo, a natureza do fluxo de incidência no substrato que se pretende revestir, do caudal de electrólito, da proporção entre Ni:Zn no electrólito, da orientação do fluxo de electrólito em relação ao substrato de aço que se pretende revestir para cada caso, da densidade de corrente e dos valores de temperatura e pH do electrólito. De acordo com a invenção, estes factores influenciadores deverão ser adaptados entre si de modo que o revestimento de fase individual de ZnNi pretendido apresente os teores de Ni desejados de acordo com a invenção. Para este propósito, cada um dos parâmetros referidos pode variar do modo seguinte como função dos sistemas de engenharia disponíveis para cada caso: 10 - natureza do fluxo contra o substrato que se pretende revestir: laminar ou turbulento; são obtidos bons resultados no processo de revestimento tanto quando o fluxo do electrólito contra o produto de aço liso que se pretende revestir é laminar como quando o fluxo é turbulento. No entanto, em muitas instalações de revestimento disponíveis na prática é preferível o fluxo turbulento uma vez que se verifica ma permuta mais viqorosa entre o electrólito e o substrato de aço; - velocidade do fluxo do electrólito: 0,1-6 m/s; - proporção entre Ni:Zn no electrólito: 0,4-4; orientação do fluxo de electrólito em relação ao substrato de aço que se pretende revestir para cada caso: o revestimento do substrato de aço pode ser efectuado em células com uma orientação vertical ou horizontal; - densidade de corrente: 10-140 A/dm2; - temperatura do electrólito: 30°C-70°C; - pH do electrólito: 1-3,5.

Uma vantagem particular do revestimento, efectuado de um modo electrolítico de acordo com a invenção, do produto de aço liso com uma camada de liga de ZnNi com a composição exacta pré-determinada e estrutura também reside no facto de o revestimento assim produzido possuir uma superfície baça e áspera, cuja reflectividade é inferior à dos revestimentos produzidos a partir de métodos conhecidos de moldagem por compactação a quente. Assim sendo, os produtos de aço lisos revestidos deste modo de acordo com a invenção possuem uma capacidade aumentada para a absorção de calor, pelo que o subsequente aquecimento para a temperatura do componente pode ser efectuada de um modo mais rápido e com um gasto reduzido de energia. Os tempos de retenção mais 11 reduzidos em fornos e a poupança energética assim obtidos fazem com que o método de acordo com a invenção seja particularmente económico. A partir do produto liso de aço revestido de acordo com a invenção, forma-se então uma peça em bruto de aço. Tal pode ser retirado a partir de um determinado aro de aço, placa de aço ou folha de aço de um modo conhecido per se. No entanto, também é admitido que o produto liso de aço esteja já sob a forma necessária para a subsequente moldagem no componente, durante o momento do revestimento, isto é, que este corresponda à peça em bruto. A peça em bruto de aço assim proporcionado com um revestimento de fase individual de liga de ZnNi de acordo com a invenção é então aquecido, em conformidade com a primeira variante do método de acordo com a invenção, até uma temperatura não inferior a 800°C e o componente de aço é então formado a partir da peça em bruto anteriormente aquecida. Por outro lado, em conformidade com a segunda variante do método, o componente de aço é pelo menos pré-formado a partir da peça em bruto e apenas após este passo é efectuado o aquecimento até à temperatura do componente pelo menos de 800°C.

Durante o aquecimento até à temperatura do componente pelo menos de 800°C, tem início uma substituição parcial de átomos na camada da liga de ZnNi aplicada ao substrato de aço, mesmo para temperaturas inferiores a 700°C, em que a fase intermetálica γ-zinco-níquel (Ni5Zn21) se rearranja para uma fase Γ-zinco-ferro (Fe3Znl0).

Independentemente da variante particular do método da presente invenção o revestimento produzido no produto liso de aço e no componente de aço finalizado é sempre 12 intermetálico de fase cúbica: no estado inicial do produto liso de aço de acordo com a invenção revestido com γ-ZnNi e após o aquecimento e moldagem a quente no componente de aço finalizado revestido com γ-ZnNi e Γ-ZnFe.

De acordo com a primeira variante do método de acordo com a invenção, a peça em bruto aquecida de acordo com a invenção até uma temperatura pelo menos de 800°C é moldado para se obter um componente de aço. Tal pode ser efectuado, por exemplo, por alimentação da peça em bruto ao molde que é utilizado, no caso determinado, imediatamente após o aquecimento. No percursos até ao molde, é geralmente impossível de evitar que tenha lugar um arrefecimento da peça em bruto, o que significa que, no caso de uma operação de moldagem a quente deste tipo após o aquecimento, a temperatura da peça em bruto quanto este entra no molde é normalmente inferior à temperatura da peça em bruto à saída do forno. No molde de formação, a peça em bruto de aço é moldada para se obter o componente de aço de um modo conhecido per se.

No caso da moldagem ser efectuada a temperaturas suficientemente elevadas para se dar a formação de microestruturas endurecidas e temperadas, então o componente de aço obtido pode ser arrefecido, a partir da determinada temperatura e a uma taxa de arrefecimento suficiente para que as microestruturas temperadas ou endurecidas sejam incorporadas no substrato de aço. É particularmente vantajoso que este processo tenha lugar no próprio molde de formação.

Devido à insensibilidade do produto liso de aço que foi revestido em conformidade com o método de acordo com a invenção a fracturas no substrato de aço e a abrasão, o 13 método de acordo com a invenção é assim particularmente adequado para moldagem por compactação a quente num único passo, na qual a moldagem a quente e o seu arrefecimento, utilizando o calor proveniente da operação de aquecimento até à temperatura da peça em bruto efectuada antes, são efectuadas num passo individual e num único molde.

De acordo com a segunda variante do método, a peça em bruto é formada em primeiro lugar e depois o componente de aço é formado a partir desta peça em bruto na ausência de qualquer intervenção de calor. Tipicamente, a moldagem do componente de aço é efectuada, neste caso, por meio de um processo de moldagem a frio, no qual são efectuadas uma ou mais operações de moldagem a frio. Neste caso, o grau de moldagem a frio pode ser suficientemente elevado para que o componente de aço obtido seja formado num estado praticamente finalizado. No entanto, também poderá ser concebível que a primeira operação de moldagem seja efectuada como uma operação de pré-moldagem e que o componente de aço seja transformado no seu estado finalizado numa moldagem de formação após o aquecimento. Esta moldagem de acabamento pode ser combinada com o processo de endurecimento efectuando o endurecimento por meio de endurecimento por compactação num molde de compactação adequado. Neste caso, o componente de aço é colocado num molde que lhe confere a sua forma final e é arrefecido de um modo suficientemente rápido para que se dê a formação da microestrutura endurecida ou temperada desejada. Assim, o endurecimento por compactação faz com que seja possível que o componente de aço mantenha a sua forma de um modo particularmente adequado. A alteração de 14 forma durante o endurecimento por compactação é normalmente pequena para este caso.

Independentemente de qual das duas variantes do método de acordo com a invenção é utilizado, a moldagem não tem de ser efectuada de um modo especial que seja diferente da técnica anterior, assim como o arrefecimento necessário para a formação da microestrutura endurecida ou temperada. Em vez disso, é possível utilizar métodos e aparelhos existentes conhecidos para este propósito. Uma vez que foi já produzido um revestimento com uma liga, de um modo de acordo com a invenção, na peça em bruto que se pretende formar, não existe o risco de qualquer amolecimento do revestimento durante a moldagem a quente ou a moldagem a uma temperatura elevada e assim observar-se uma aderência do material de revestimento às superfícies do molde com o qual entram em contacto. 0 teor em Mn no substrato de aço processado de acordo com a presente invenção de 0,3% - 3% em peso e, em particular de 0,5% - 3% em peso assume uma importância particular em combinação com o revestimento de liga de γ-ZnNi de fase individual formado no produto liso de aço produzido de acordo com invenção. Assim, o Mn presente no substrato de aço no caso do componente de aço que é produzido de acordo com a invenção dá uma contribuição importante para a boa aderência do revestimento com a liga de zinco-níquel.

Antes do aquecimento até à temperatura da peça em bruto ou componente, o revestimento anti-corrosão que é aplicado de acordo com a invenção contêm, em cada caso, uma quantidade inferior a 0,1% em peso de manganês. No aquecimento subsequente até à temperatura da placa ou do 15 componente, observa-se uma difusão do manganês presente no substrato de aço até à superfície livre do revestimento anti-corrosão, que é aplicado de acordo com a invenção.

Os átomos de Mn que se difundem para a camada da liga de ZnNi ao longo do aquecimento provocam, por um lado, uma forte ligação do revestimento ao substrato de aço.

Por outro lado, uma proporção substancial do Mn chega à superfície do revestimento anti-corrosão, produzido de acordo com a invenção, acumulando-se aqui sob uma forma metálica ou oxidada. A espessura da camada que contém Mn presente deste modo no revestimento produzido de acordo com a invenção - camada essa que contém Mn que irá ser a seguir designada, para fins de simplicidade, simplesmente como "camada de óxido de Mn" - está tipicamente compreendida entre 0,1 e 5 pm. Neste caso, os efeitos positivos da camada de óxido de Mn serão evidentes de um modo particularmente fiável caso a sua espessura seja pelo menos de 0,2 pm e, em particular, pelo menos de 0,5 pm. Nesta camada que contém Mn junto à superfície, que contorna a superfície, o teor em Mn do revestimento anti-corrosão está compreendido entre 1% e 18% em peso e, em particular, entre 4% e 7% em peso.

Tal como a ligação descrita antes ao substrato de aço, a camada de óxido de Mn que está presente no revestimento produzido de acordo com a invenção também garante uma aderência particularmente boa a revestimentos orgânicos que sejam aplicados ao revestimento anti-corrosão. Assim, o procedimento de acordo com a invenção é particularmente adequado para a produção de partes da carroçaria de veículos, os quais após a sua formação são ainda submetidos a um acabamento com pintura. 16

Ao contrário da técnica anterior, apresentada na introdução, não é absolutamente necessário que a camada de óxido obtida de acordo com a invenção seja removida. Em vez disso, de acordo com uma forma de realização das variantes do método de acordo com a invenção correcta para os requisitos da prática, que a camada de óxido obtida pelo procedimento de acordo com a invenção seja mantida deliberadamente em vez do revestimento anti-corrosão uma vez que esta camada de óxido não garante apenas uma revestibilidade particularmente boa para os componentes de aço produzidos e obtidos de acordo com a invenção, mas também garante, devido à sua condutividade comparativamente superior, uma boa moldabilidade.

No caso de se utilizar aços que possuem um teor em Mn inferior a 0,3% em peso, então obtém-se como resultado um revestimento com uma coloração amarelada, que indica que está presente no revestimento uma camada de óxido que é constituída principalmente por ZnO. De um modo idêntico ao descrito no ensaio referido no documento WO 2005/012822, o revestimento produzido deste modo apresente esfoliações locais e escamações após a moldagem a quente. Por outro lado, um revestimento produzido de acordo com a invenção num aço que contém pelo menos 0,3% em peso de Mn possui uma superfície acastanhada que está isente de escamações e esfoliações. O revestimento de ZnNi depositado de acordo com a invenção no produto liso de aço é aplicado, na prática, com uma espessura de 0,5 a 20 pm. Um efeito protector particularmente adequado no que diz respeito ao revestimento de ZnNi produzido de acordo com a invenção é obtido no caso de o revestimento ser depositado no produto 17 liso de aço com uma espessura superior a 2 pm. Os valores típicos para a espessura de um revestimento produzido de acordo com a invenção estão compreendidos entre 2 e 20 pm e, em particular, entre 5 e 10 pm. É possível obter uma proteção mais optimizada contra a corrosão para o componente de aço produzido de acordo com a invenção utilizando um revestimento anti-corrosão que compreende, para além da liga de ZnNi de revestimento que é aplicada ao produto liso de aço, uma camada de Zn que também é aplicada a camada de ZnNi antes do passo de aquecimento. Assim, no produto liso de aço preparado para processamento suplementar no componente de acordo com a invenção, antes do aquecimento até à temperatura da peça em bruto ou do componente, está presente um revestimento anti-corrosão pelo menos com duas camadas, cuja primeira camada é formada pela camada da liga de ZnNi produzida de acordo com a invenção, e cuja segunda camada é formada pela camada de Zn colocada sobre esta, a qual é constituída apenas por Zn. A camada de Zn aplicada de um modo suplementar, a qual possui uma espessura típica compreendida entre 2,5 e 12,5 pm, está presente no componente de aço acabado de acordo com a invenção como uma camada rica em Zn, na qual o Mn e o Fe do substrato de aço e o Ni da camada de ZnNi podem ter migrado, formando uma liga. Neste caso, alguma quantidade de Zn reage para óxido de Zn e forma, com o Mn do material de substrato, a camada que contém Mn que está sobre o revestimento anti-corrosão produzido de acordo com a invenção. A aplicação de uma camada suplementar de Zn para o revestimento anti-corrosão antes do aquecimento para a 18 moldagem a quente permite assim obter uma nova melhoria na protecção anti-corrosão catódica.

Neste caso, concluiu-se que no estado moldado e endurecido a quente acabado, a camada de óxido de Mn descrita antes está presente mesmo no caso de a camada de Zn suplementar estar presente na superfície do revestimento anti-corrosão. Exactamente tal como no caso de um revestimento anti-corrosão combinado com uma camada de ZnNi e uma camada de Zn, esta camada de óxido de Mn garante uma boa moldabilidade para um componente de aço produzido e obtido de acordo com a invenção, sendo também adequada para receber um acabamento por pintura. A camada suplementar de Zn para o revestimento anti-corrosão pode ser depositado electroliticamente tal como a camada de ZnNi aplicada anteriormente. Para este fim, por exemplo, num arranjo multi-etapa para o revestimento electrolitico cuja progressão tem lugar em fluxo contínuo, o revestimento com uma liga de ZnNi pode ser depositado no substrato de aço determinado nas primeiras etapas e a camada de Zn pode ser depositada sobre a camada de ZnNi nas etapas subsequentes a estas.

Tal como descrito antes, é produzido um componente de aço de acordo com a invenção por moldagem de compactação a quente e que possui um substrato de aço que compreende um aço que contém 0,3% - 3% em peso de manganês e um revestimento anti-corrosão aplicado sobre o seu topo que compreende uma camada de revestimento, a qual é uma camada de liga de ZnNi depositada electroliticamente que é constituída por γ-ZnNi e Γ-ZnFe, e na sua superfície livre uma camada que contém Mn, em que o Mn está presente num forma metálica ou oxidada. 19

Além disso, o revestimento anti-corrosão pode, do modo já descrito antes, compreender uma camada de Zn sobre a camada de ZnNi, estando também presente, neste caso, a camada que contém Mn no revestimento anti-corrosão.

Para garantir um resultado óptimo pelo processo de revestimento electrolitico, o produto liso de aço pode ser submetido, de um modo conhecido per se e antes do revestimento electrolitico, a pré-tratamento em que a superfície do substrato de aço é tratada de um modo tal que esta superfície se encontre num estado que é preparada num modo óptimo para o revestimento com a camada anti-corrosão que terá lugar depois. Para este fim, poderá realizar-se um ou vários dos passos de pré-tratamento a seguir apresentados. - Desengorduramento alcalino do produto liso de aço num banho de desengorduramento. Tipicamente, o banho de desengorduramento contém 5 - 150 g/L e, em particular, 10 - 20 g/L de um agente de limpeza tensioactivo. Neste caso, a temperatura do banho de desengorduramento está compreendida entre 20°C e 85°C, obtendo-se uma eficácia particularmente boa para uma temperatura de banho compreendida entre 65°C e 75°C. Tal é particularmente verdadeiro quando o desengorduramento é efectuado electroliticamente, sendo alcançados, neste caso, resultados particularmente bons com a limpeza caso pelo menos um ciclo tenha lugar em que a amostra apresente uma polaridade anódica ou catódica. Na limpeza alcalina, poderá ser vantajoso que o desengoduramento por imersão electrolítica bem como a limpeza por pulverização/ /pincelagem com meio alcalino sejam efectuados antes da limpeza electrolítica. 20

Enxaguamento do produto liso de aço, em que tal enxaguamento é efectuado com água corrente ou com água desionizada. - Decapagem do produto liso de aço. Na decapagem, faz-se passar os produtos lisos de aço através de um banho ácido que remove a camada de óxido sem atacar a superfície do próprio produto liso de aço. O passo executado deliberadamente de decapagem permite controlar a remoção de óxido de um modo tal que a superfície obtida é preparada favoravelmente para a remoção por galvanização electrolítica. Após a decapagem, poderá ser útil enxaguar o produto liso de aço novamente para remover quaisquer quantidades residuais do ácido utilizado para a decapagem a partir do produto liso de aço. - No caso de se efectuar o enxaguamento do produto liso de aço, então o produto liso de aço pode ser pincelado mecanicamente durante este passo para permitir a remoção de partículas firmemente depositadas na sua superfície. - Quaisquer líquidos ainda presentes no produto liso de aço pré-tratado são normalmente removidos por meio de rolos compressores antes de entrarem no banho com electrólitos.

As variantes seguintes podem ser referidas como bons exemplos práticos de pré-tratamentos que produzem resultados particularmente bons a partir de revestimento electrolítico.

Exemplo 1

Uma banda de rolos arrefecidos e recozidos é desengordurada com uma pulverização alcalina e é também desengordurada electroliticamente. O banho de desengorduramento contém um agente de limpeza 21 comercialmente disponível, numa concentração de 15 g/L, que pode ser obtido sob a designação "Ridoline C72" e que contém uma quantidade superior a 25% de hidróxido de sódio, entre 1% e 5% de um éter de álcool gordo e entre 5% e 10% de um álcool (C12-18) etoxilado, propoxilado e metoxilado. A temperatura de banho é de 65°C. O tempo de retenção para o desengorduramento por pulverização é de 5 segundos. Após este passo, efectua-se a limpeza por pincelagem. À medida que o processo continua, a banda é desengordurada durante um período de retenção de 3 segundos com uma polaridade anódica e catódica e com uma densidade de corrente de 15 A/dm2. Depois enxagua-se em múltiplas etapas com água desionizada à temperatura ambiente, sendo utilizados pincéis. O tempo de residência do enxaguamento é de 3 segundos. De seguida a banda prossegue para a decapagem com ácido clorídrico (20 g/L, temperatura de 35°C-38°C) com um tempo de residência de 11 segundos. Após enxaguamento com água desionizada durante 8 segundos, transfere-se a folha ou placa para a célula de electrólise, após passagem por um arranjo de rolos de compressão. O revestimento de acordo com a invenção da banda, folha ou placa de aço tem lugar na célula de electrólise de um modo que será descrito a seguir mais minuciosamente por referência às reivindicações. O produto liso de aço que sai da linha de revestimento electrolítico pode ser enxaguado com água e com água desionizada à temperatura ambiente em diversas etapas. O tempo de retenção total de enxaguamento é de 17 segundos. Após este passo, faz-se então passar o produto liso de aço através de uma secção de secagem. 22

Exemplo 2

Uma banda de rolos quentes (decapada) de qualidade 22MnB5 (1.5528) é desengordurada com uma pulverização alcalina e é desenqordurada electroliticamente. Além disso a banda é submetida a limpeza por pincelagem ao longo do desengorduramento com a pulverização alcalina. 0 banho de desengorduramento contém um agente de limpeza comercialmente disponível, numa concentração de 20 g/1, o qual pode ser obtido sob a designação "Ridoline 1893", que contém entre 5% e 10% de hidróxido de sódio e entre 10% e 20% de hidróxido de potássio. A temperatura do banho é de 75 °C. O tempo de retenção do desengorduramento por pulverização é de 2 segundos. À medida que o processo continua, a banda é desengordurada electroliticamente durante um período de residência de 4 segundos com polaridade anódica e catódica e com uma densidade de corrente de 15 A/dm2. Depois enxagua-se em múltiplas etapas com água desionizada à temperatura ambiente, sendo utilizada pincelagem num ponto a montante. 0 tempo de residência é de 3 segundos. Seguidamente, a banda é submetida a decapagem com ácido clorídrico (90 g/L; temperatura máx. 40°C) com um tempo de residência de 7 segundos. Após enxaguamento em cascata com cinco etapas com água desionizada, transfere-se a folha ou placa para uma célula de electrólise após passagem por um arranjo de rolos compressores, e, na célula de electrólise, aplica-se um revestimento anti-corrosão de acordo com a invenção, conforme a seguir descrito mais minuciosamente por referência às reivindicações. Saindo do sistema de revestimento electrolítico, o produto liso de aço, agora revestido de acordo com a invenção, é enxaguado com água 23 desionizada em três etapas a 50°C. Após esta amostra passar através de uma secção de secagem utilizando um secador de recirculação de ar, em que a temperatura do ar é superior a 100°C.

Exemplo 3:

Uma banda de rolos arrefecidos e recozidos de qualidade 22MnB5 (1.5528) é desengordurada com uma pulverização alcalina e é também desengordurada electroliticamente. 0 banho de desengorduramento contém um agente de limpeza, numa concentração de 20 g/L, que contém entre 1% e 5% de éter butilico de polietileno-glicol de álcool gordo (cl2-C18) e entre 0,5% e 2% de hidróxido de potássio. A temperatura de banho é de 75°C. O tempo de retenção para o enxaguamento por pulverização horizontal é de 12 segundos. Depois efectua-se dois ciclos de limpeza por pincelagem. À medida que o processo progride, a banda é desengordurada durante um período de retenção de 9 segundos com polaridade anódica e catódica e com uma densidade de corrente de 10 A/dm2. Depois enxagua-se em múltiplas etapas com água desionizada à temperatura ambiente, sendo utilizados pincéis. O tempo de residência é de 3 segundos. De seguida a banda prossegue para a decapagem com ácido clorídrico (100 g/L, temperatura ambiente) com um tempo de residência de 27 segundos. Após enxaguamento combinado com pincelagem e pulverização de água fresca, transfere-se a folha ou placa para a célula de electrólise, após passagem através de um arranjo de rolos compressores. Na célula de electrólise, tem lugar a deposição electrolítica de acordo com a invenção do revestimento anti-corrosão de acordo com um método a seguir descrito mais minuciosamente por 24 referência às reivindicações. Após o revestimento electrolitico, o produto liso de aço, que foi assim revestido de acordo com a invenção, é enxaguado com água e com água desionizada em duas etapas a 40 °C. O tempo de residência total é de 18 segundos. Depois faz-se passar esta amostra através de uma secção de secagem utilizando um ventilador de ar de recirculação, em que o ar é recirculado a uma temperatura de 75°C. O processo obtém resultados óptimos no caso de a tempo da peça em bruto ou do componente for, de um modo conhecido per se, inferior a 920°C e, em particular, estiver compreendida entre 830°C e 905°C. Tal é particularmente verdadeiro no caso da moldagem do componente de aço ter lugar por moldagem a quente após aquecimento até à temperatura da peça em bruto ou do componente, de um modo tal que uma determinada perda de temperatura seja aceitável quando a peça em bruto aquecida (método "directo) ou o componente de aço aquecido (método "indirecto") seja colocado no molde de compactação utilizado para o caso particular. Qualquer que seja a moldagem a quente que tenha lugar como operação de finalização para cada caso, esta pode ser efectuada com fiabilidade no caso de a temperatura da peça em bruto ou do componente estar compreendida entre 850 °C e 880 °C. O aquecimento até à temperatura da peça em bruto ou do componente pode ser efectuado de um modo conhecido per se através da passagem de um forno de aquecimento continuo. Neste caso, os tempos de recozimento típicos estão compreendidos entre 3 e 15 minutos. No entanto, como alternativa é possível efectuar o aquecimento por meio de dispositivos de aquecimento por indução ou por condução. 25

Tal permite que o aquecimento até uma temperatura qualquer necessária para cada caso seja efectuado de um modo particularmente rápido e preciso. A invenção será a seguir descrita por referência às variantes. Nas figuras: a fig. 1 mostra os resultados de uma medição GDOS de um revestimento de acordo com a invenção após moldagem a quente, para os elementos 0, Mn, Zn, Ni e Fe; a fig. 2 mostra os resultados medidos apresentados na fig. 1 para o elemento Mn, isolado.

As amostras A - Z do material em banda passado através de rolos e recristalizado por recozimento enrolado a frio -a seguir designado por simplicidade como "amostras A - V2" - foram preparadas, às quais tinha sido aplicada uma camada de liga de zinco-niquel numa linha de galvanização electrolitica através da qual passaram de um modo contínuo. A amostra "Z" também foi revestida por imersão num material fundido para comparação.

Os teores em Mn são significativos nos presentes casos e são apresentados na coluna "teor em Mn" no quadro 2, para cada uma das amostras A - Z, constituídas por um aço endurecível. 0 quadro mostra que as amostras A - Q e Z apresentavam teores em Mn superiores a 0,3% em peso, ao passo que os teores em Mn para as amostras VI e V2 eram inferiores ao nível limite de 0,3% em peso.

Em primeiro lugar, fez-se passar cada uma das amostras A - V2 sob a forma de banda através de um tratamento de limpeza, passando através dos passos de operação seguintes sucessivamente.

Em primeiro lugar, submeteu-se uma amostra A - V2 a limpeza por pulverização, utilizando pincéis, num banho 26 alcalino de agente de limpeza a uma temperatura de 60 °C e com um tempo de residência de 6 segundos.

Efectuou-se então o desengorduramento electrolitico a uma densidade de corrente de 15 A/dm2 durante 3 segundos.

Depois enxaguou-se duas vezes com água limpa, utilizando pincéis. Cada um destes tratamentos de enxaguamento foi de 3 segundos.

Depois submeteu-se a decapagem com ácido clorídrico numa concentração de 150 g/L à temperatura ambiente durante 8 segundos.

Por fim, efectuou-se o enxaguamento em três etapas com água.

As amostras A - V2 que tinham sido submetidas a pré-tratamento deste modo foram submetidas a revestimento electrolitico numa célula de electrólise. Os parâmetros de operação seguintes, conforme utilizados respectivamente para as amostras A - V2, estão agrupados no quadro 1: "Zn" = teor em Zn do electrólito em g/L; "Ni" = teor em Ni do electrólito em g/L, "Na2S042 = teor em Na2S04 do electrólito em g/L, "pH" = valor de pH do electrólito, "T" = temperatura do electrólito em °C, "tipo de célula" = orientação do fluxo de incidência na banda produzida pelo electrólito, "velocidade do fluxo" = velocidade do fluxo de electrólito em m/s e "densidade de corrente" = densidade de corrente em A/dm2. A amostra Z foi galvanizada a quente de um modo convencional, para comparação.

No quadro 2 são apresentados os teores em Mn das amostras respectivas A - V2, bem como as propriedades dos revestimentos de ZnNi que foram depositados electroliticamente sob as condições descritas antes, é 27 possível observar que o revestimento de fase individual γ-ZnNi de acordo com a invenção foi obtido nas variantes A -H e N - P, ao passo que no caso das variantes I - K estavam presentes η-Ζη, isto é, zinco elementar, e γ-ZnNi juntos.

Do caso das variantes L e M, antes de se aplicar a camada de ZnNi, aplicou-se uma camada fina de níquel puro (designada por "níquel-flash") ao substrato de aço. Esta última camada implicou depósitos de níquel puro localizados por baixo do revestimento de fase individual γ-ZnNi. Uma estrutura multi-camada deste tipo não apresenta qualquer efeito positivo sobre as propriedades que se pretende alcançar e, devido a este facto, estas variantes foram designadas como "não estando de acordo com a invenção", bem como as amostras obtidas nas variantes I - K. 0 teor em Ni da amostra Q era demasiado elevado, pelo que também esta amostra foi considerada como "não estando de acordo com a invenção".

As amostras VI e V2 foram produzidas a partir de um aço que possuía um teor em Mn demasiado baixo. Assim, também estas amostras foram consideradas como "não estando de acordo com a invenção", mesmo possuindo um revestimento γ-ZnNi de acordo com a invenção. À luz da estrutura de fase individual do seu revestimento com a liga de ZiNi, as amostras A - H revestidas electroliticamente e N - P foram consideradas como "estando de acordo com a invenção" e as peças em bruto 1 a 23 foram obtidas a partir destas.

Além disso, as peças em bruto 31 - 35 foram obtidas a partir das amostras L e M, as quais apresentavam um revestimento em duas camadas de ZnNi com níquel-flash, uma peça em bruto foi obtida a partir da amostra Q, a qual 28 também pode ser considerada como "estando de acordo com a invenção" devido ao teor em Ni excessivamente elevado do seu revestimento, e as peças em bruto 37 a 40 foram obtidas a partir das amostras VI e V2, as quais foram produzidas para comparação e a peça em bruto 41 foi obtida a partir da amostra Z de comparação.

As peças em bruto 1 a 41 foram então aquecidas até à temperatura de peças em bruto, "T do forno", apresentada no quadro 3 para um tempo de recozimento, "t de recozimento", sendo então, cada uma delas, transformadas num componente de aço numa etapa individual num molde convencional para endurecimento por compactação a quente e foram arrefecidas suficientemente rápido para se formar uma microestrutura endurecida no substrato de aço.

Para cada um dos componentes de aço produzidos a partir das peças em bruto 1 a 41, o comportamento durante a moldagem a quente foi avaliado, verificando-se a existência de qualquer fractura no substrato de aço ao longo da moldagem por compactação a quente. Os resultados desta avaliação e verificação também estão apresentados no quadro 3.

Os componentes de aço formados a partir das peças em bruto 1 a 36 e 41 foram então submetidos a um ensaio de pulverização de sal de acordo com a norma DIN EN ISO 9227. Neste ensaio, caso se tenha observado qualquer corrosão do substrato metálico decorridas 72 horas ou 144 horas, tal é apresentado no quadro 3 nas colunas designadas por "corrosão do substrato metálico após 72h" e "corrosão do substrato metálico após 144h".

Concluiu-se que os componentes de aço que foram produzidos a partir das pelas em bruto 9 a 23 e que 29 possuíam teores em Ni entre 9% e 13% em peso no seu revestimento aplicado inicialmente de liga de ZnNi apresentaram um comportamento óptimo e também resistências superiores à corrosão. É verdade que se obteve um bom comportamento quando moldada a quente para o componente de aço formado a partir da peça em bruto 41 revestida convencionalmente a partir da amostra Z. No entanto, tal não satisfez os requisitos para evitar fracturas do seu substrato de aço. A esfoliação do revestimento e uma resistência inadequada à corrosão nas suas partes foi observada para os componentes de aço produzidos a partir das peças em bruto 37 a 40 obtidas a partir das amostras de comparação VI e V2. Uma vez que tal constitui um critério para a exclusão, não foram efectuadas mais avaliações nestes componentes de aço. O processo de medição GDOS (GDOS = espectrometria e emissão óptica de perda de brilho) constitui um processo padrão para a detecção rápida de um perfil de concentrações para revestimentos. Encontra-se descrito, por exemplo, na obra VDI-Lexikon Werkstofftechnik, editada por Hubert Gráfen, VDI-Verlag GmbH, Dusseldorf 1993.

Na fig. 1 mostra-se um resultado típico de uma medição de GDOS do revestimento anti-corrosão de um componente de aço produzido e obtido de um modo de acordo com a invenção. Nesta figura, os teores em Mn (linha com traços curtos), O (linha a tracejado), Zn (linha com traços longos), Fe (linha a tracejado e de traços) e Ni (linha a sólido) estão representados graficamente contra a espessura da camada de revestimento. É possível observar que na superfície do revestimento há uma concentração elevada de Mn que se 30 difundiu a partir do substrato de aço através do revestimento para a superficie deste último, tendo ai oxidado com o oxigénio ambiente. Por outro lado, na camada que contém Zn do revestimento o teor em Mn é consideravelmente inferior e apenas aumenta novamente quando se atinge o substrato de aço. Tal pode ser observado mais evidentemente na fig. 2. Por outro lado, o teor em Ni do revestimento é praticamente constante ao longo de toda a espessura.

Num outro testem a banda enrolada a frio recristalizada foi, em primeiro lugar, revestida electroliticamente coim um revestimento de fase individual da liga de ZnNi constituído pela fase γ-ZnNi, de um modo idêntico às amostras de acordo com a invenção, conforme explicado antes, a espessura da camada do revestimento com liga de γ-ZnNi foi de 7 pm com um teor em Ni de 10%. Uma camada de Zn com uma espessura de 5 pm constituída por zinco puro foi então aplicada a este revestimento com liga de ZnNi, também ele electroliticamente.

Foram retiradas peças em bruto da banda enrolada a frio preparada com um revestimento em camada dupla anti-corrosão, obtido deste modo, e submeteu-se a aquecimento até à temperatura de peça em bruto de 880°C ao longo de 5 minutos. Após a moldagem e endurecimento a quente, obteve-se o componente de aço com uma camada anti-corrosão. Observou-se também uma camada pronunciada de óxido de Mn presente na superfície desta camada, por baixo da qual estava presente uma camada rica em Zn, por baixa da qual estava por sua vez presente uma camada de ZnNi sobre o substrato de aço. 31

Quadro 1

Amostra Zn tg/i] Ni [g/i] Na2S04 [g/i] Valor de pH Temp. [°C] Tipo de célula Velocidade do fluxo [m/ s] Densidade decorrente [A/dm2] A 42 126 28 1,6 65 horizontal 0,3 10 B 42 126 28 1,6 65 horizontal 0,3 10 c 42 126 28 1,6 65 horizontal 0, 3 10 D 75 70 23 1,4 60 vertical 4 40 E 75 79 23 1,4 60 vertical 4 40 F 75 75 23 1,4 60 vertical 4 40 G 75 85 23 1,4 60 vertical 4 40 H 75 90 25 1,4 63 vertical 4 40 I 75 79 23 1,4 60 horizontal 3, 5 40 J 105 75 23 1,4 60 horizontal 4,4 40 K 75 79 23 1,4 60 horizontal 3,5 40 L 42 126 28 1,6 65 vertical 3,5 40 M 42 126 28 1,6 65 vertical 3,5 40 N 62 75 27 1,6 65 horizontal 0,5 20 0 62 75 27 1,6 65 horizontal 0,5 20 P 62 75 27 1,6 65 horizontal 0,5 20 Q 36 144 25 1,5 69 horizontal 0,3 10 VI 75 70 23 1, 4 60 vertical 4 40 V2 75 79 23 1, 4 60 vertical 4 40

Revestimento por imersão em material fundido/imersão a quente galvenizado de acordo com o modo convencional

Quadro 2

Amostra Teor em Mn no substrato metálico [% em massa] Revestimento De acordo com a invenção? Espessura da camada de Ni [μτη] Espessura do revestimento de ZnNi [μτη] Teor em Ni do revestimento de ZnNi [% em massa] Estrutura cristalográfica do revestimento de ZnNi A 1,3 - 6 Y sim B 1,3 - 8 14 Y sim C 1,3 - 10 Y sim D 1 - 10 9 Y sim E 2 - 10 12 Y sim F 1 - 15 11 Y sim G 1,4 - 8 12 Y sim H t—1 - 7 13 Y sim I 1,5 - 5 10 0+Y não 32

Amostra Teor em Mn no substrato metálico [% em massa] Revestimento De acordo com a invenção? Espessura da camada de Ni [pm] Espessura do reve s t iment o de ZnNi [pm] Teor em Ni do reve s t iment o de ZnNi [% em massa] Estrutura cristalográfica do revestimento de ZnNi J 1,5 - 8 9 η+γ não K 1,5 - 10 11 η+γ não L 1,5 1 8 14 Y não M 1,25 2 7 Y não N 1,25 - 6 13 Υ sim 0 1,25 - 8 Υ sim P 2,2 - 9 Υ sim Q 1,3 - 8 16 Υ não VI 0,1 - 10 9 Υ não V2 0,2 - 10 12 Υ não z 1,2 η não 33

Quadro

34

REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO Ά presente listagem de referências citadas pela requerente é apresentada meramente por razões de conveniência para o leitor. Não faz parte da patente de invenção europeia. Embora se tenha tomado todo o cuidado durante a compilação das referências, não é possível excluir a existência de erros ou omissões, pelos quais o EPO não assume nenhuma responsabilidade.

Patentes de invenção citadas na descrição • EP 1143029 BI [0008] [0009] • EP 1630244 AI [0010] [0011] • DE 3209559 AI [0012] • WO 2005021822 AI [0013] [0014] [0015] • WO 2005021822 A [0015] • WO 2005012822 A [0044]

Claims (19)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Método para a produção de um componente de aço que é proporcionado com um revestimento metálico que confere protecção contra corrosão, o qual compreende os passos operacionais seguintes: a) disponibilizar um produto liso de aço que é produzido a partir de um material de aço que contém entre 0,3% e 3% em peso de manganês, material de aço esse que possui um limite de elasticidade de 150-1100 MPa e uma resistência à tracção de 300 - 1200 MPa, b) revestir o produto liso de aço com um revestimento anti-corrosão que compreende um revestimento com uma liga de ZnNi que compreende uma fase individual de γ-ZnNi que é depositada electroliticamente sobre o produto liso de aço e que contém, para além de zinco e impurezas inevitáveis, 7% a 15% em peso de níquel, c) aquecer uma platina em bruto formada a partir do produto liso de aço até uma temperatura da platina em bruto de pelo menos de 800°C, d) moldar o componente de aço a partir da platina em bruto num molde por compactação e e) endurecimento do componente de aço por arrefecimento a partir de uma temperatura para a qual o componente de aço está num estado adequado para a formação de uma microestrutura temperada ou endurecida, a uma taxa de arrefecimento que seja suficiente para a formação de uma microestrutura temperada ou endurecida.

2. Método para a produção de um componente de aço que é proporcionado com um revestimento metálico que confere 2 protecção contra corrosão, o qual compreende os passos operacionais seguintes: a) disponibilizar um produto liso de aço que é produzido a partir de um material de aço que contém entre 0,3% e 3% em peso de manganês, material de aço esse que possui um limite de elasticidade de 150-1100 MPa e uma resistência à tracção de 300 - 1200 MPa, b) revestir o produto liso de aço com um revestimento anti-corrosão que compreende um revestimento com uma liga de ZnNi que compreende uma fase individual de γ-ZnNi que é depositada electroliticamente sobre o produto liso de aço e que contém, para além de zinco e impurezas inevitáveis, 7% a 15% em peso de niquel, c) moldar o componente de aço a partir de uma platina em bruto formada a partir do produto liso de aço num molde por compactação, d) aquecer o componente de aço até uma temperatura do componente pelo menos de 800°C, e) endurecimento do componente de aço por arrefecimento a partir de uma temperatura para a qual o componente de aço está num estado adequado para a formação de uma microestrutura temperada ou endurecida, a uma taxa de arrefecimento que seja suficiente para a formação de uma microestrutura temperada ou endurecida.

3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo facto de a moldagem do componente de aço (passo operacional c) ) ser efectuada como pré-moldagem e pelo facto de o componente de aço ser moldado para um estado acabado antes do aquecimento (passo operacional d)). 3

4. Método de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de o revestimento com a liga de ZnNi no componente de aço acabado ser constituído por γ-ZnNi e Γ-ZnFe.

5. Método de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de, no caso do componente de aço acabado, uma camada que contém Mn, na qual está presente Mn sob uma forma metálica ou oxídica, estar presente no revestimento anti-corrosão.

6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo facto de a camada que contém Mn possuir uma espessura compreendida entre 0,1 e 5 pm.

7. Método de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo facto de o teor em Mn na camada que contém Mn estar compreendido entre 0,1% e 18% em peso.

8. Método de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de, antes da moldagem do componente de aço, o revestimento anti-corrosão compreender uma camada suplementar de Zn, a qual também é aplicada ao revestimento com liga de ZnNi antes da moldagem do componente de aço.

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo facto de a camada de Zn possuir uma espessura compreendida entre 2,5 e 12,5 pm. 4

10. Método de acordo com uma qualquer das reivindicações 8 e 9, caracterizado pelo facto de o revestimento anti-corrosão do componente de aço acabado compreender uma camada rica em Zn sobre o revestimento com a liga que contém níquel.

11. Método de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de a moldagem do componente de aço ser efectuada como moldagem a quente e a moldagem e o arrefecimento do componente de aço serem efectuados numa única operação num molde para moldagem a quente.

12. Método de acordo com uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo facto de a moldagem do componente de aço e o endurecimento serem efectuados sucessivamente em dois passos em separado.

13. Componente de aço que possui um substrato de aço que compreende um aço que contém entre 0,3% e 3% em peso de manganês e que possui um revestimento anti-corrosão aplicado ao substrato de aço que compreende um revestimento depositado electroliticamente de uma liga de ZnNi que está sobre o substrato de aço, e que é constituído por γ-ZnNi e Γ-ZnFe, e que possui na sua superfície livre uma camada que contém Mn, em que o Mn está presente sob uma forma metálica ou oxídica.

14. Componente de aço de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo facto de o revestimento com a liga de ZnNi possuir uma espessura superior a 2 pm. 5

15. Componente de aço de acordo com uma das reivindicações 13 e 14, caracterizado pelo facto de o revestimento com a liga de ZnNi conter entre 1% e 15% em peso de Ni.

16. Componente de aço de acordo com uma das reivindicações 13 a 15, caracterizado pelo facto de o teor em Mn da camada que contém Mn estar compreendido entre 1% e 18% em peso.

17. Componente de aço de acordo com uma das reivindicações 13 a 16, caracterizado pelo facto de a espessura da camada que contém Mn estar compreendida entre 0,1 e 5 pm.

18. Componente de aço de acordo com uma das reivindicações 13 a 17, caracterizado pelo facto de o revestimento anti-corrosão compreender uma camada rica em zinco sobre o revestimento com a liga de ZnNi.

19. Componente de aço de acordo com uma das reivindicações 13 a 18, caracterizado pelo facto de ser aplicado um revestimento orgânico à camada que contém Mn.