BRPI0820986B1

BRPI0820986B1 - chapa ou peça de aço revestida, uso de uma chapa ou peça de aço revestida e processo para esmaltar uma chapa ou peça de aço

Info

Publication number: BRPI0820986B1
Application number: BRPI0820986A
Authority: BR
Inventors: Gonzales Jiménez Javier; Duprez Lode; Leveaux Marc; Gousselot Philippe
Original assignee: Arcelormittal France
Priority date: 2007-12-13
Filing date: 2008-10-23
Publication date: 2019-02-05
Also published as: PT2229468T; ES2621216T3; KR20100100881A; US20110070425A1; ZA201003643B; EA201000987A1; EP2071056A1; UA100713C2; US20180245220A1; SI2229468T1; EP2229468B1; EP2229468A1; DK2229468T3; PL2229468T3; WO2009074854A1; HUE031615T2; EA018482B1; CA2707073A1; KR101225907B1; MX2010006235A

Description

CHAPA OU PEÇA DE AÇO REVESTIDA, USO DE UMA CHAPA OU PEÇA DE AÇO REVESTIDA E PROCESSO PARA ESMALTAR UMA CHAPA OU PEÇA DE AÇO

Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se a uma chapa ou peça de aço cuja composição é adequada para esmaltagem, e que é revestida em um ou em ambos os lados com um revestimento consistindo em uma matriz de polímero na qual partículas de cerâmica não-óxida são dispersas homogeneamente, e ao uso dessa chapa ou peça de aço revestida para produzir uma chapa ou peça de aço esmaltada.

[002] A presente invenção também se refere a um processo para produzir uma chapa ou peça de aço revestida com uma camada de esmalte de revestimento granulado e também uma camada opcional de um revestimento de esmalte branco ou de cor clara que tenha uma alta aderência em relação à chapa.

Antecedentes da Invenção [003] A proteção das superfícies metálicas pela aplicação de uma camada de esmalte é bem-conhecida, e é amplamente usada devido à sua resistência à alta temperatura e porque dá à superfície uma proteção contra agressão química.

[004] Produtos esmaltados são assim amplamente usados em diferentes aplicações tais como em máquinas de lavar, louça sanitária, utensílios de cozinha, utensílios domésticos, bem como materiais de construção externos.

[005] O processo convencional para produzir chapa de aço esmaltada com uma alta aderência entre a chapa de aço e o revestimento de esmalte compreende a aplicação à chapa de aço de uma camada de esmalte contendo óxidos que promovem a aderência tais como óxidos de cobalto,

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2/16 níquel, cobre, ferro, manganês, antimônio ou molibdênio. Esse tipo de esmalte é chamado esmalte de revestimento granulado.

[006] A aderência do esmalte de revestimento granulado no aço é obtida queimando-se de 780 a 860°C durante 3 a 8 minutos, através da reação química de oxirredução entre os elementos do aço, tais como o carbono, e os óxidos promotores da aderência do esmalte de revestimento granulado.

[007] Entretanto, o tempo e a temperatura necessários para queimar o esmalte não se adaptam mais às necessidades industriais atuais.

[008] O propósito da presente invenção é, portanto, remediar as desvantagens anteriormente ditas e fornecer um processo para produzir uma chapa ou peça de aço esmaltada, que permita uma redução do consumo de energia pela diminuição da temperatura de queima de 10 a 40°C comparado com as temperaturas de queima convencionais, e um aumento da produtividade pela diminuição do tempo de queima de 1 a 3 minutos comparado com tempos de queima convencionais, enquanto mantém tanto uma boa aderência quanto um bom aspecto de superfície da camada esmaltada.

Descrição da Invenção [009] O objeto da invenção é, portanto, um processo para esmaltagem de uma chapa ou peça de aço compreendendo as etapas que consistem em:

- aplicar a um ou a ambos os lados de uma chapa de aço cuja composição seja adequada para esmaltagem uma camada com a fórmula compreendendo 0,008 a 5% em peso de partículas cerâmicas não-óxidas cujo ponto de fusão esteja acima de 600°C, um solvente opcional, o saldo sendo um polímero que, quando aquecido da temperatura ambiente até 800°C ao ar, queimase a mais de 80% em peso a 440°C e é completamente queimado a 600°C,

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- curar a dita camada de modo a obter um revestimento polimérico no qual as partículas de cerâmica não-óxida sejam dispersas homogeneamente,

- opcionalmente submeter a dita chapa de aço revestida a uma operação de conformação para se obter uma peça,

- aplicar ao dito revestimento polimérico uma camada de esmalte de revestimento granulado, e opcionalmente outra camada de esmalte de revestimento granulado ranço ou de cor clara, e então

- submeter o dito esmalte de revestimento granulado e o dito revestimento de cobertura opcionalmente branco ou de cor clara a uma queima para se obter uma chapa ou peça de aço esmaltada.

[0010] O processo conforme a invenção é vantajoso não apenas porque uma diminuição na temperatura de queima e no tempo é alcançada, mas também porque uma preparação ambiental não amigável da chapa de aço, antes e depois da aplicação da fórmula, e antes da esmaltagem, tal decapagem intensiva com soluções ácidas e/ ou niquelagem não é necessária.

[0011] Uma chapa ou peça de aço cuja composição seja adequada para esmaltagem é definida de acordo com a European Standard EM 10209, e é caracterizada por um baixo teor de carbono, geralmente menos de 0,08% em peso, de modo a evitar a formação de bolhas durante a queima do esmalte. Assim, um aço de baixo grau com um teor de carbono de menos de 0,08% em peso, aço de carbono ultrabaixo com um teor de carbono de menos de 0,005% em peso e aço livre de Ti intersticial com um teor de carbono de menos de 0,02% em peso podem ser considerados para execução da presente invenção.

[0012] Um segundo objeto da invenção é uma chapa ou peça de aço revestida em um ou em ambos os lados com um revestimento consistindo em uma matriz de polímero na qual as partículas de cerâmica não-óxida são

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4/16 dispersas homogeneamente, o peso de revestimento das ditas partículas estando entre 0,001 e 0,250 g/m2, o ponto de fusão da dita cerâmica não-óxida estando acima de 600°C, a composição da dita chapa ou peça de aço sendo adequada para esmaltagem, e o dito polímero, quando aquecido da temperatura ambiente até 800°C ao ar, ficando queimado a mais de 80% em peso a 440°C e sendo completamente queimado a 600°C.

[0013] Finalmente, um terceiro objeto da invenção é o uso da dita chapa ou peça de aço revestida para produzir uma chapa ou peça de aço esmaltada.

[0014] Após a laminação a quente e a laminação a frio, uma chapa de aço cuja composição é adequada para esmaltagem é desengraxada simplesmente para remover todos os traços de lubrificante, e é revestida em um ou em ambos os lados com uma camada de formulação compreendendo 0,008% a 5% em peso de partículas de cerâmica não-óxida cujo ponto de fusão está acima de 600°C, um solvente opcional, o saldo sendo um polímero que, quando aquecido da temperatura ambiente até 800°C ao ar, se queima em mais de 80% em peso a 440°C e é completamente queimado a 600°C.

[0015] A aplicação da dita formulação pode ser executada de uma maneira convencional, por exemplo, por imersão, revestimento com cilindros, ou pulverização.

[0016] Então, a dita chapa de aço revestida com a dita camada de formulação é curada de modo a se obter uma chapa de aço revestida com um revestimento polimérico no qual as partículas de cerâmica não-óxida são dispersas homogeneamente.

[0017] O dito polímero pode ser, por exemplo, poliéster, poliacrílico, poliuretano, polietileno, polipropileno, ou misturas dos mesmos.

[0018] Em uma configuração da invenção, o polímero pode ser um polímero de radiação curável, e a formulação é isenta de solvente.

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5/16 [0019] A cura do dito polímero de radiação curável é assim executada pela exposição da camada de formulação à ionização ou à radiação actínica.

[0020] A radiação de ionização pode ser um raio de elétrons, e a radiação actínica pode ser uma luz ultravioleta.

[0021] Em outra configuração da invenção, o polímero pode ser um polímero termicamente curável. Nesse caso, a formulação compreende um solvente. De acordo com a invenção, o solvente não desempenha nenhum papel ativo durante a formação do revestimento polimérico, e nenhum elemento estrutural do solvente é incorporado ao polímero.

[0022] O teor de solvente e polímero na formulação é selecionado para se obter uma formulação fluida que possa ser facilmente aplicada à chapa de aço.

[0023] Em adição, o solvente torna mais fácil o controle da espessura do revestimento. Sem dúvida, uma formulação isenta de solvente compreendendo um polímero termicamente curável seria sólido à temperatura ambiente, e deveria ser aplicado à chapa de aço como líquido fundido ou por preaquecimento e pulverização do mesmo na superfície da dita chapa de aço, ou friccionando-se o mesmo contra a chapa de aço preaquecida. Nessas condições, seria difícil ter uma distribuição homogênea de partículas e manter uma espessura constante e fina.

[0024] Assim, a dita formulação compreende preferivelmente 0,008 a 5% em peso das ditas partículas de cerâmica não-óxida, 10 a 70% em peso do dito polímero termicamente curável, o saldo da composição sendo um solvente.

[0025] Quando a chapa de aço é revestida com a dita camada de formulação, ela é submetida a um tratamento térmico de modo a curar o polímero, e evaporar completamente o solvente.

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6/16 [0026] O solvente tem que ser completamente removido do revestimento polimérico, caso contrário será difícil evitar que a superfície do revestimento se suje, e a aderência do esmalte com a chapa de aço será reduzida ou mesmo evitada.

[0027] O tratamento térmico é executado pelo aquecimento da dita chapa de aço da temperatura ambiente até a temperatura T1, e mantê-la a essa temperatura T1 por um tempo t1. Ele pode ser alcançado pela cura por indução ou pelo sopro de ar quente.

[0028] Preferivelmente a temperatura T1 está entre 50 e 220°C, e o tempo t1 entre 5 e 60 s. Acima de 220°C, o polímero pode começar a queimar antes da aplicação do esmalte de revestimento granulado, e há o risco de que as partículas de cerâmica não-óxida não estejam mais embutidas no polímero e não sejam distribuídas homogeneamente na superfície da chapa de aço, levando a uma redução menor do tempo de queima e da temperatura.

[0029] Se o tempo t1 for acima de 60 s ou se a temperatura T1 estiver abaixo de 50°C, o processo não é compatível com os requisitos industriais de produtividade. Entretanto, se o tempo t1 estiver abaixo de 5 s, a secagem e a cura da camada será insuficiente.

[0030] O solvente pode ser um solvente orgânico, um solvente hidro-orgânico, ou preferivelmente água devido a propósitos ambientais.

[0031] Em ambas as modalidades, uma redução do tempo de queima e da temperatura da camada de esmalte e a aderência melhorada do esmalte em toda a superfície da chapa de aço podem apenas ser alcançadas se:

1) a quantidade de partículas de não-óxido aplicada à chapa de aço for suficiente para reagir com os óxidos que promovem a aderência do esmalte de revestimento granulado como será visto mais tarde. Sem dúvida, é essencial que o peso do revestimento das ditas partículas de cerâmica não-óxida seja de mais de 0,001 g/m² Entretanto, o peso de revestimento é limitado a 0,250 g/m², porque a

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7/16 aderência do esmalte não é mais melhorada acima de 0,250 g/m², e o custo aumenta. Mais preferivelmente, o peso do revestimento das ditas partículas de cerâmica não-óxida está entre 0,01 a 0,10 g/m².

2) As partículas de cerâmica não-óxida são distribuídas homogeneamente na superfície da chapa de aço. O papel do polímero é manter as partículas de cerâmica não-óxida homogeneamente distribuídas na superfície de aço antes da aplicação do esmalte.

[0032] Preferivelmente, o peso do revestimento do revestimento polimérico, após o tratamento térmico ou a exposição à ionização ou à radiação actínica, é suficiente para prover a chapa de aço com uma proteção contra a corrosão efetiva temporária antes da aplicação do esmalte de revestimento granulado, mas que seja suficientemente baixa de forma que o polímero se queime facilmente durante a queima do esmalte.

[0033] Assim, o peso de revestimento do dito revestimento polimérico está preferivelmente entre 0,5 e 10,0 g/m2, o que corresponde a uma quantidade de partículas de cerâmica não-óxida entre 0,08 e 10% em peso. Mais preferivelmente o peso do revestimento do polímero está entre 2,0 e 6,0 g/m2.

[0034] A dita formulação pode também conter aditivos bemconhecidos na técnica para também aumentar sua propriedades: por exemplo, tensoativos para promover o umedecimento da superfície da chapa de aço a ser tratada, antiespumantes, inibidores de corrosão, pigmentos ou bactericidas. Todos esses aditivos são geralmente usados em quantidades relativamente pequenas, geralmente menos de 3% em peso em relação à formulação.

[0035] Após o tratamento térmico ou a exposição à radiação, e antes da esmaltagem, a chapa de aço pode ser submetida à operação de conformação por estampagem, estiramento ou dobramento de modo a se obter uma peça.

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8/16 [0036] Preferivelmente, o revestimento polimérico é suficientemente lubrificado para evitar a aplicação de outro lubrificante antes da etapa de conformação opcional. Nesse caso, não há necessidade de desengraxar a peça revestida de polímero antes da aplicação do esmalte.

[0037] Entretanto, se o revestimento polimérico em si não for suficientemente lubrificado, um lubrificante pode ser adicionado à formulação na faixa de 0,3 a 5% em peso, em relação ao polímero. Abaixo de 0,3% em peso o efeito lubrificante não será suficiente para formar a chapa de aço sem uma operação de lubrificação anterior, por exemplo, por oleamento, mas acima de 5% em peso há o risco de que o revestimento tenha uma aparência gordurosa.

[0038] O lubrificante pode ser, por exemplo, uma cera de hidrocarboneto, uma cera vegetal tal como cera de carnaúba, um óleo mineral ou sintético, ésteres de ácidos graxos contendo óleo vegetal ou animal, ou ácidos graxos.

[0039] Após o tratamento térmico ou a exposição à radiação e a etapa opcional de conformação, uma camada de esmalte de revestimento granulado é aplicada ao revestimento polimérico, e é submetida à queima.

[0040] Um esmalte de revestimento granulado é um vidro cujos componentes estão na forma de um pó. Geralmente, ele compreende 40 a 50% em peso de sílica, 10 a 20% em peso de ácido bórico, 2 a 10% em peso de óxido de alumínio, 0,5 a 4% em peso de óxidos metálicos de transição, tais como óxidos de cobalto, níquel, ferro, manganês, antimônio e molibdênio, o saldo da composição sendo óxidos alcalinos e óxidos alcalinoterrosos. Os óxidos metálicos de transição são chamados óxidos de promoção de aderência, porque eles podem reduzir os elementos do aço tais como o carbono, e assim fazer a ligação entre a chapa de aço e o esmalte.

[0041] A camada de esmalte de revestimento granulado pode ser

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9/16 aplicada diretamente na forma de pó pela pulverização eletrostática seca, ou na forma úmida após a mistura com água, por pulverização ou imersão.

[0042] Nesse último caso, a água é preferivelmente completamente evaporada antes da etapa de queima, pelo aquecimento da camada de esmalte da temperatura ambiente até a temperatura T2, e mantendo-se a mesma a essa temperatura T2 por um tempo t2.

[0043] O tempo t2 está preferivelmente abaixo de 60 s para ser compatível com os requisitos industriais de produtividade. Esta é a razão porque o limite inferior para a temperatura T2 é preferivelmente acima de 80°C. O tempo t2 é preferivelmente acima de 5 s para garantir a evaporação completa da água durante a secagem do esmalte. Caso contrário, se a camada de esmalte não for completamente seca antes da queima, a água evaporará durante a etapa de queima, e a ligação do esmalte com a chapa de aço será prejudicada.

[0044] A temperatura T2 é preferivelmente limitada a 120°C, para evitar a formação de bolhas no esmalte durante a evaporação de água, que também prejudicaria a ligação do esmalte dentro da chapa de aço.

[0045] A secagem do esmalte na forma úmida pode ser executada pelo sopro de ar quente.

[0046] Após a secagem do esmalte na forma úmida, e antes da queima do dito esmalte seco, o esmalte pode ser resfriado à temperatura ambiente. Entretanto, é preferível submetê-lo à queima quando ele ainda estiver à dita temperatura T2 para economizar energia.

[0047] Em ambos os casos, antes de ser queimada, a camada de esmalte é porosa e contém geralmente 30 a 60% em volume de ar.

[0048] A queima do esmalte de revestimento granulado compreende várias etapas, durante as quais a chapa de aço é submetida ao aquecimento a partir da temperatura ambiente ou a partir da temperatura T2.

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10/16 [0049] Acima de 240°C, o polímero começa a queimar. Isto significa que ele é progressivamente degradado pela combinação de calor e oxigênio que vem do ar contido na camada de esmalte, em dióxido de carbono e vapor d'água que são liberados na atmosfera ambiente.

[0050] Os inventores notaram que é essencial que mais de 80% em peso do polímero se queimem a 440°C, porque se mais de 20% em peso de polímero não forem degradados antes que o esmalte se torne um líquido viscoso, há o risco de problemas de aderência do esmalte na chapa de aço, e da formação de crateras devido à grande liberação de bolhas de gás durante a queima do esmalte, levando a um mau aspecto de superfície do revestimento de esmalte.

[0051] A uma temperatura T3 que está convencionalmente entre 450 e 600°C, o esmalte de revestimento granulado começa a amolecer e tornase um líquido viscoso. A camada de esmalte é assim progressivamente mudada de uma camada porosa em uma película contínua, levando a uma redução de troca gasosa. Esta é a razão porque o polímero tem que ser completamente queimado a 600°C, de modo a evitar a formação de crateras no revestimento de esmalte devido à liberação de bolhas de gás, e a problemas de aderência do esmalte.

[0052] Então como a temperatura continua a aumentar, as partículas de cerâmica não-óxida e de carbono que vêm do aço reduzem os óxidos metálicos de transição que são os óxidos mais termodinamicamente instáveis do esmalte, e dá a aderência do esmalte à superfície do aço. A ação do carbono é assim reforçada pelas partículas de cerâmica não-óxida, que têm a capacidade de compensar a falta de carbono de alguns tipos de aço, ou a quase ausência se for considerado aço de carbono ultrabaixo, ou fortemente ligado ao titânio se o aço livre de titânio intersticial for considerado. Conforme será mostrado nos exemplos adicionais, foi observado que a temperatura e o

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11/16 tempo de queima poderiam ser significativamente reduzidos se comparados com a técnica anterior.

[0053] Finalmente, a chapa de aço esmaltada é solidificada pelo resfriamento até a temperatura ambiente.

[0054] Uma cerâmica não-óxida é uma formulação refratária composta de um metal que é combinado com carbono, nitrogênio, boro, silício ou enxofre.

[0055] De acordo com a invenção, o ponto de fusão da cerâmica não-óxida tem que estar acima de 600°C, e preferivelmente acima de 700°C, porque é essencial preservar a capacidade de redução das partículas de cerâmica não-óxida durante a etapa de queima do esmalte de revestimento granulado. Na verdade, à dita temperatura T3, uma cerâmica não-óxida tendo um ponto de fusão abaixo de 600°C começaria a fundir e ser oxidada pelo ar contido na camada de esmalte, e perderia assim sua capacidade de reduzir os óxidos metálicos de transição.

[0056] As partículas de cerâmica não-óxida podem assim ser selecionadas do grupo consistindo em nitretos, boretos, silicetos, sulfetos, carbonetos, e misturas dos mesmos, tendo um ponto de fusão acima de 600°C.

[0057] Elas podem ser, por exemplo, nitreto de silício (Si3N4), nitreto de boro (BN), nitreto de alumínio (AlN), carboneto de silício (SiC), carboneto de boro (B4C), boreto de magnésio (MgB2), boreto de titânio (TiB2), boreto de zircônio (ZrB2), siliceto de molibdênio (MoSi2) ou sulfeto de tungstênio (WS2).

[0058] O diâmetro médio D50 das ditas partículas de cerâmica não-óxida está preferivelmente entre 0,01 e 3 μm, porque quando o diâmetro médio D50 é de mais de 3 μm, a reatividade da cerâmica não-óxida na direção dos óxidos metálicos de transição não é tão alta, e a redução do tempo e da temperatura de queima será insuficiente. Por outro lado, abaixo de 0,01 μm,

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12/16 eles são difíceis de implementar.

[0059] Se um aspecto de superfície branco ou de cor clara for necessário, outra camada de esmalte de revestimento de cobertura branca ou de cor clara pode ser aplicada à superfície do esmalte de revestimento granulado. A queima das camadas de esmalte de revestimento granulado e de esmalte de revestimento de cobertura branco ou de cor clara pode ser executada ou subsequentemente ou simultaneamente sob as mesmas condições de temperatura e tempo de queima ditas acima.

[0060] A composição do esmalte de revestimento de cobertura branco ou de cor clara é similar àquela do esmalte de revestimento granulado, exceto que ela não compreende óxidos metálicos de transição.

[0061] No sistema C.I.E. L.a.b adotado pela CIE e, 1976, uma cor é representada por 3 números, que especificam sua posição em um volume tridimensional. O primeiro número, o valor L da clareza, vai de 0 (preto) a 100 (branco), e define quão clara ou escura a cor é. Os outros números, a e b, dão informação acerca da cor de verde à vermelha, e da azul à amarela.

[0062] De acordo com a invenção, a clareza L do esmalte de revestimento de cobertura branca ou de cor clara está acima de 60.

[0063] Após a queima, a espessura da camada de esmalte de revestimento granulado pode estar, por exemplo, entre 80 e 150 pm se nenhuma outra camada de esmalte de revestimento de cobertura branca ou de cor clara for aplicada, e entre 20 e 60 pm se uma outra camada de esmalte de revestimento de cobertura branca ou de cor clara for aplicada, a espessura da dita outra camada sendo capaz de estar entre 80 e 120 pm.

[0064] A queima do esmalte de revestimento granulado, e o outro esmalte de revestimento de cobertura branco ou de cor clara pode ser executada em um forno de túnel convencional que tenha meios para vapores de extração.

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13/16 [0065] A invenção será ilustrada agora por exemplos dados como forma de indicação não-limitativa.

[0066] Tentativas foram executadas usando-se amostras vindas de uma chapa de aço adequada para esmaltagem, referida como DC03ED conforme a norma EN10209 (também conhecida como Solfer®).

[0067] O objetivo é comparar a aderência de amostras que foram esmaltadas conforme a invenção com amostras que foram esmaltadas convencionalmente.

- Produção de chapas de aço esmaltadas convencionalmente [0068] Após a eliminação do óleo protetor da superfície das amostras pelo desengorduramento alcalino convencional, uma camada de esmalte de revestimento granulado convencional referido PP 12189 produzida pela Pemco International é aplicada a um lado de uma amostra, a fim de pegar uma camada esmaltada cuja espessura é 110 pm após a queima, que é de cerca de 400 g/m2.

[0069] As amostras esmaltadas são queimadas em um forno convencional para esmaltar a diferentes temperaturas e tempos de queima, e o nível de aderência da camada de esmalte é estimado conforme a norma EN 10209, que define uma escala de 5 cotações, de 1 para uma excelente aderência a 5 para má aderência. Os resultados estão mostrados na tabela I.

TABELA I

Tempo de queima (min)	Temperatura de queima (°C)
800	810	820	830	840	860
2	5	4	4	3	2	1
2,5	4	3	3	2	1	-
3	4	3	3	2	1	-
3,5	3	2	2	1	-	-
4	3	2	1	1	-	-
4,5	2	2	1	-	-	-

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Tempo de queima (min)	Temperatura de queima (°C)
800	810	820	830	840	860
5	1	1	-	-	-	-

(-): não testado

- Produção de chapas de aço esmaltadas conforme a invenção [0070] Antes da esmaltagem, as amostras são convencionalmente desengorduradas pela solução alcalina convencional a fim de eliminar o óleo protetor da superfície.

[0071] Então, uma camada de formulação conforme a invenção é aplicada a um dos lados das amostras.

[0072] A dita formulação é preparada misturando-se água desmineralizada, uma dispersão polímera acrílica aquosa, referida como Prox AM355 da Protex-Sunthron, e diferentes tipos de partículas de cerâmica nãoóxida da H. C. Starck GmbH, como mostrado na tabela II. O teor de água (inclusive a água que vem do Prox AM355), o polímero acrílico e a cerâmica não-óxida são expressos em % em peso em relação à formulação.

Tabela II

	Cerâmica não-óxida
Si3N4	TiB2	SiC	B4C	BN	AIN	MoSi2	WS2
% de polímero acrílico	14,24	14,24	14,27	14,25	14,27	14,26	14,19	14,11
% de cerâmica	0,33	0,33	0,11	0,26	0,11	0,18	0,64	1,2
% de água	85,43	85,43	85,62	85,49	85,62	85,56	85,17	84,69
Total	100	100	100	100	100	100	100	100

[0073] O peso de revestimento da formulação aplicada às amostras é de 4 g/m2, úmido.

[0074] A camada de formulação é curada e completamente seca pelo aquecimento da temperatura ambiente até 90°C, e mantendo a 90°C por 30 s. Quando a água for completamente removida da camada, o peso do revestimento polimérico é então de 0,6 g/m2.

[0075] Então, uma camada do mesmo esmalte de revestimento

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15/16 granulado convencional referido PP 12189, usado previamente para produzir chapa de aço esmaltada convencional, é aplicada ao revestimento polimérico compreendendo as partículas de cerâmica não-óxida. A aplicação é executada de modo a alcançar uma camada esmaltada cuja espessura é 110 um após a queima, que é de cerca de 400 g/m2.

[0076] As amostras esmaltadas conforme a invenção são queimadas em um forno convencional para esmaltagem a diferentes tempos e temperaturas de queima, e o nível de adesão da camada de esmalte é estimado de acordo com a norma EM 10209. Os resultados estão mostrados na tabela III.

[0077] O aspecto de superfície de cada amostra esmaltada conforme a invenção é verificado visualmente por um operador e comparado com o aspecto de superfície das amostras esmaltadas convencionalmente. Nenhuma mudança é observada, o aspecto de superfície é bom para cada amostra esmaltada conforme a invenção.

Tabela III

Tipo de cerâmica usada	Tempo de queima (min)	Temperatura de queima (°C)
800	810	820	830
Si3N4	2	-	-	3	-
2,5	-	-	2	-
3	-	2	2	-
3,5	-	2	-	-
TiB2	2	-	-	1	-
2,5	-	-	1	-
SiC	2,5	-	-	-	1
3	-	1	-	-
B4C	2	-	-	-	1
3	-	-	2	-
3,5	2	-	-	-
BN	3	-	-	1	-
3,5	1	-	-	-

Petição 870180146765, de 31/10/2018, pág. 30/35

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Tipo de cerâmica usada	Tempo de queima (min)	Temperatura de queima (°C)
800	810	820	830
AlN	2,5	-	-	2	1
MoSi2	3	-	-	1	-
3,5	1	-	-	-
WS2	2,5	-	-	2	-
3	-	2	-	-
4	1	-	-	-

(-): não testado [0078] Da comparação das tabelas I e III, pode ser observado que o uso de cerâmica não-óxida conforme a invenção permite uma diminuição da temperatura e do tempo de queima.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. CHAPA OU PEÇA DE AÇO REVESTIDA em um ou em ambos os lados com um revestimento consistindo em uma matriz de polímero na qual partículas de cerâmica não-óxida são dispersas homogeneamente, caracterizada pelo peso de revestimento das partículas estar entre 0,001 e 0,250 g/m², o ponto de fusão da cerâmica não-óxida ser acima de 600°C, em que o diâmetro médio D50 das ditas partículas está entre 0,01 e 3 pm, a composição da dita chapa ou peça de aço compreende um teor de carbono inferior a 0,08% e o dito polímero, quando aquecido da temperatura ambiente até 800°C no ar, ficando queimado a mais de 80% em peso a 440°C e sendo completamente queimado a 600°C.
2. CHAPA OU PEÇA DE AÇO REVESTIDA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o peso de revestimento das ditas partículas de cerâmica não-óxida está entre 0,01 e 0,10 g/m².
3. CHAPA OU PEÇA DE AÇO REVESTIDA, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o ponto de fusão da dita cerâmica não-óxida está acima de 700°C.
4. CHAPA OU PEÇA DE AÇO REVESTIDA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que as ditas partículas de cerâmica não-óxida são selecionadas do grupo consistindo em nitretos, boretos, silicetos, sulfetos, carbonetos.
5. CHAPA OU PEÇA DE AÇO REVESTIDA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o peso do revestimento polimérico está entre 0,5 e 10,0 g/m².
6. CHAPA OU PEÇA DE AÇO REVESTIDA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o polímero é um poliéster, poliacrílico, poliuretano, polietileno, polipropileno, ou misturas dos mesmos.

Petição 870180146765, de 31/10/2018, pág. 32/35

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7. USO DE UMA CHAPA OU PEÇA DE AÇO REVESTIDA conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de ser para produzir uma chapa ou peça de aço esmaltada.
8. PROCESSO PARA ESMALTAR UMA CHAPA OU PEÇA DE AÇO, caracterizado por compreender as etapas consistindo em:

- aplicar a um ou a ambos os lados de uma chapa de aço cuja composição compreende um teor de carbono inferior a 0,08% uma camada de uma formulação compreendendo 0,008 a 5% em peso de partículas de cerâmica não-óxida cujo ponto de fusão está acima de 600°C, em que o diâmetro médio D50 das ditas partículas está entre 0,01 e 3 μm, um solvente opcional, o saldo sendo um polímero que, quando aquecido da temperatura ambiente até 800°C no ar, se queima a mais de 80% em peso a 440°C e é completamente queimado a 600°C,

- curar a dita camada de modo a obter um revestimento polimérico no qual as partículas de cerâmica não-óxida são dispersas homogeneamente, o peso de revestimento das ditas partículas estando entre 0,001 e 0,250 g/m²

- opcionalmente submeter a dita chapa de aço revestida a uma operação de conformação para se obter uma peça,

- aplicar ao dito revestimento polimérico uma camada de esmalte de revestimento granulado, e opcionalmente uma outra camada de esmalte de revestimento de cobertura branco ou de cor clara, então,

- submeter o dito esmalte de revestimento granulado e o dito esmalte de revestimento branco ou de cor clara a uma queima para obter uma chapa ou peça de aço esmaltada.
9. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o polímero é um polímero curável com radiação, a formulação não compreende solvente.
10. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado

Petição 870180146765, de 31/10/2018, pág. 33/35

3/3 pelo fato de que o dito polímero é curado pela exposição à ionização ou à radiação actínica.
11. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a formulação compreende um solvente, e o polímero é um polímero curável termicamente.
12. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a dita formulação compreende 0,008 a 5% em peso das ditas partículas de cerâmica não-óxida, 10 a 70% em peso do dito polímero, o saldo da formulação sendo um solvente.
13. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 12, caracterizado pelo fato de que a dita chapa de aço revestida com a dita camada de formulação é submetida a um tratamento térmico aquecendose a mesma da temperatura ambiente até a temperatura T1, e mantendo-a à dita temperatura T1 por um tempo t1, de modo a evaporar completamente o solvente e curar o polímero.
14. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por dita temperatura T1 está entre 50° e 220°C, e o dito tempo t1 está entre 5 e 60 s.