ES2347435T3 - Chapa de acero recubierta en caliente con cinc aleado y metodo para su produccion. - Google Patents
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Abstract
Una chapa de acero recubierta en caliente con cinc aleado, caracterizada por comprender una chapa de acero que incluye, en % en peso: C: de 0,05 a 0,40%, Si: de 0,2 a 3,0%, y Mn: de 0,1 a 2,5%, y que incluye además al menos uno o dos o más seleccionados de P: de 0,001 a 0,05%, S: de 0,001 a 0,05%, Al: de 0,01% a 2%, B: de 0,0005% a menos de 0,01%, Ti: de 0,01% a menos de 0,1%, V: de 0,01% a menos de 0,3%, Cr: de 0,01% a menos de 1%, Nb: de 0,01% a menos de 0,1%, Ni: de 0,01% a menos de 2,0%, Cu: de 0,01% a menos de 2,0%, Co: de 0,01% a menos de 2,0%, y Mo: de 0,01% a menos de 2,0%, con el equilibrio que consiste en Fe e impurezas inevitables, que tiene en su superficie una capa de recubrimiento de aleación de Zn que contiene Fe en una concentración de 7 a 15% en peso, Al en una concentración de 0,01 a 1% en peso, y el equilibrio de Zn e impurezas inevitables, dicha capa de recubrimiento contiene partículas de óxido de al menos un tipo de óxido seleccionado de óxido de Al, óxido de Si, óxido de Mn, óxido complejo de Al y Si, óxido complejo de Al y Mn, óxido complejo de Si y Mn, y óxido complejo de Al, Si, y Mn solos o en combinación, en una densidad de 1x108 partículas/cm2 a 1x1011 partículas/cm2, y un diámetro promedio del tamaño de partícula de dicho óxido es de 0,01 - 1 μm.
Description
Chapa de acero recubierto en caliente con cinc
aleado y método para su producción.
La presente invención se refiere a una chapa de
acero recubierta en caliente con cinc aleado, de resistencia
elevada, apta para ser utilizada como parte de un automóvil, de
materiales para la construcción o de electrodomésticos y a un
procedimiento para producir la misma.
En la industria automovilística, ha aparecido la
demanda de chapa de acero dotada de las propiedades tanto de poder
ser moldeada como de elevada resistencia para conseguir tanto pesos
más ligeros de los chasis para tratar problemas medioambientales,
como seguridad en las colisiones.
Para atender estas necesidades, el documento
JP-A-5-59429
describe chapa de acero que tienen como estructura de la chapa de
acero una mezcla del las tres fases, la fase de ferrita, la fase de
bainita, y la fase de austenita, y que transforma la austenita
residual en martensita en el momento de moldeo para utilizar la
plasticidad inducida por la transformación que presenta una elevada
ductilidad.
Este tipo de chapa de acero forma, por ejemplo,
una estructura compleja por la adición, en % en peso, de C: de 0,05
a 0,4%, Si: de 0,2 a 3,0%, y Mn: de 0,1 a 2,5% en el acero y
controlando el patrón de temperatura en el procedimiento de
recocido en la zona de dos fases, enfriando después y se caracteriza
porque las propiedades deseadas se pueden resaltar sin el uso de
elementos caros para la aleación.
Cuando se recubre con cinc esta chapa de acero
mediante un sistema de recubrimiento en caliente con cinc,
normalmente la superficie de la chapa de acero se desengrasa, se
limpia la superficie, después, con el propósito de formar la
estructura mencionada anteriormente, la chapa se calienta en un
horno no oxidante para formar una capa de óxido de hierro de un
espesor de 50 nm a 1 \mum más o menos en la superficie de la chapa
de acero, se recuece la chapa en un horno reductor para reducir la
capa de óxido de hierro, después se sumerge la chapa en un baño de
recubrimiento de cinc fundido para recubrirla con el cinc, la chapa
de acero se sumerge en un baño de recubrimiento en esa etapa,
después se mantiene a una temperatura de 400 a 600ºC más o menos
para alear el cinc y el hierro y convertir la capa de recubrimiento
en una fase de aleación de Fe y Zn que constituye la fase
\delta1.
La chapa de acero contiene, sin embargo, grandes
cantidades de elementos fácilmente oxidables, tales como Si y Mn,
comparada con la chapa de acero laminada en frío estampada en
profundidad corriente etc., así que existe el problema de que se
forman fácilmente óxidos de Si, óxidos de Mn u óxidos complejos de
Si y Mn en la superficie de la chapa de acero en el tratamiento con
calor realizado en la serie de etapas anteriores. Sin embargo, en
los sistemas a escala industrial, es difícil reducir el oxígeno
potencial de la atmósfera en la etapa de calentamiento hasta un
nivel en el que el Si o el Mn no se oxiden, así que la formación de
óxidos de Si y Mn en la superficie de la chapa de acero es
básicamente inevitable. Además, si la superficie de la chapa de
acero se forma con una capa de óxido de Si o una capa de óxido de
Mn, existe el problema de que se inhiba la aleación de Zn y Fe en
la etapa de aleación en el momento de la producción de la chapa
recubierta en caliente con cinc aleado y permanezcan partes en las
que la fase de aleación de Fe-Zn no se ha formado
aún.
Un método fácilmente concebible como un medio de
resolver estos problemas es fijar la temperatura de tratamiento con
la aleación ligeramente elevada para estimular la aleación de Fe y
Zn. Sin embargo, a una temperatura de tratamiento con la aleación
de 450 a 600ºC, se da en la chapa de acero la trasformación
austenítica, de forma que si se fija la temperatura del tratamiento
con la aleación ligeramente elevada, dependiendo del tiempo que se
mantenga, la estructura de la chapa de acero no se convertirá en la
estructura mixta deseada de una mezcla de las tres fases, la fase
de ferrita, la fase de bainita, y la fase de austenita. Como
resultado, existe el problema de que la capacidad de ser moldeada y
la resistencia pretendidas para la chapa de acero no se puedan
asegurar en algunos
casos.
casos.
Para tratar este problema, el documento
JP-A-55-122865
describe el método de formar una capa de óxido de hierro de 40 a
1.000 nm en la superficie de una chapa de acero en una etapa de
tratamiento con calor mediante un horno no oxidante en una etapa de
recubrimiento continuo en caliente con cinc para evitar la difusión
hacia afuera del Si o el Mn en la etapa de reducción, suprimir la
formación de la capa de óxido de Si, y mejorar las propiedades de
recubrimiento. Con este método, sin embargo, si el tiempo de
reducción es demasiado largo para el grosor de la capa de óxido de
hierro, el Si se volverá denso en la superficie de la chapa de acero
y se formará una capa de óxido de Si, mientras que si el tiempo de
reducción es demasiado corto, el óxido de hierro se mantendrá en la
superficie de la chapa de acero y perjudicará las propiedades del
recubrimiento, es decir, la formación de partes en las que no
existe fase de aleación de Fe-Zn. Además, en
sistemas recientes de recubrimiento continuo en caliente con cinc,
los sistemas de recocido que usan hornos de calentamiento del tipo
radiante en vez de hornos no oxidantes se están convirtiendo en los
dominantes. En tales sistemas, existía el problema de que el método
anterior no se podía usar.
Además, el documento
JP-A-2000-309824
describe como un método para evitar la oxidación selectiva del Si o
el Mn en el momento del recocido, el método de laminar en caliente
de la chapa de acero, tratarla después con calor en el estado con
la escala de piel negra aún unida en una atmósfera en la que la
reducción básicamente no ocurrirá y en un intervalo de temperatura
de 650 a 950ºC para formar una capa interna suficiente de óxido en
la base de la superficie de la capa de hierro. Con este método, sin
embargo, además de la etapa de recubrimiento continuo en caliente
con cinc convencional, se hacen necesarias una etapa de tratamiento
con calor para formar la capa interna de óxido y una etapa de
tratamiento de decapado, así que existía el problema de que se
provocara una elevación de los costes de producción.
Además, la chapa de acero recubierta que tiene
la capa interna de óxido tenía el problema de un pelado fácil de la
capa de recubrimiento.
El documento
JP-A-2000-290730
describe un método para producir una chapa de acero galvanizada en
caliente por inmersión, de elevada resistencia, con un equilibrio
excelente de resistencia y ductilidad, método que contiene las
etapas de (a) formar el óxido interior después de la CAL (por sus
siglas en inglés, línea de recocido en continuo), (b) eliminar
concentrados superficiales que contienen Si y Mn en una cantidad de
0,05 - 5 g/m^{2} en la etapa de decapado, y (c) recocer de nuevo
en la línea de galvanizado en caliente por inmersión.
El documento
US-A-2002-0160221
describe una chapa de acero galvanizada en caliente por inmersión de
elevada resistencia, con una adhesión excelente con una capa de
cinc galvanizado en caliente por inmersión, en la que los óxidos
contienen Si y/o Mn dispersados de forma discontinua en las
cercanías de la interfaz entre la chapa de acero base y la capa de
recubrimiento de hierro.
El documento
EP-A-1149928 describe una chapa de
acero galvanizada en caliente por inmersión con un equilibrio
excelente de resistencia y ductilidad y de adhesión entre el acero y
la capa de recubrimiento, en la que el contenido de C correcto en
la porción de la capa superficial del acero base bajo una capa de
recubrimiento no es mayor de 0,02% en masa, la estructura de acero
base contiene no menos de 50% de fase martensita, que incluye tanto
la fase de martensita templada como la fase de martensita de tamaño
fino, y la partes restante está formada por fase de ferrita y fase
residual de austenita, en la que la cantidad de O contenido en la
superficie de la chapa de acero es 1 - 200 ppm en masa convertido en
la cantidad de oxígeno.
El documento
US-A-2001/31377 describe una chapa
de acero galvanizada en caliente por inmersión, en la que una chapa
de acero base contiene Si: 0,2 - 3%, Mn: 0,2 - 3% y se forma una
capa de galvanizado de cinc en caliente por inmersión en las
cercanías de la interfaz en una zona no menor de 50 \mum en la
sección transversal perpendicular a la interfaz entre la chapa de
acero base y la capa de galvanizado de cinc en caliente por
inmersión.
En vista de los problemas anteriores, la
presente invención tiene como su objeto la provisión de una chapa
de acero recubierta en caliente con cinc aleado en la que el área de
las partes de fase de aleación de Fe-Zn no formada
en la capa de recubrimiento es menor de 10% del área total de la
chapa de acero y en la que la resistencia y la capacidad de ser
moldeada son superiores. Además, tiene como su objeto la provisión
de un procedimiento para la producción de la chapa de acero
recubierta en caliente con cinc aleado a un bajo coste sin
modificar el sistema o las etapas de adición en un sistema
convencional de producción de recubrimiento continuo en caliente
con cinc.
Para resolver el problema anterior, los
inventores se comprometieron en estudios intensivos y como resultado
descubrieron recientemente que incluyendo en la capa de
recubrimiento partículas de óxido de al menos un tipo seleccionado
de un óxido de Al, óxido de Si, óxido de Mn, óxido complejo de Al y
Si, óxido complejo de Al y Mn, óxido complejo de Si y Mn, y óxido
complejo de Al, Si, y Mn solos o en combinación, la aleación de la
capa de recubrimiento se estimula y se obtiene una aleación uniforme
en toda la superficie de la chapa de acero y hace posible
proporcionar una chapa de acero recubierta en caliente con cinc
aleado en la que el área de las partes de aleación de
Fe-Zn no formada en la capa de recubrimiento es
menor de 10% del área total de la chapa de acero y en la que la
resistencia y capacidad de ser moldeada son superiores.
La razón fundamental de por qué la adición de
partículas de óxido en la capa de recubrimiento causa la
estimulación de la aleación de la capa de recubrimiento y que se
obtenga una capa de aleación uniforme en toda la chapa de acero no
está clara, pero los inventores continuaron con sus estudios
intensivos y como resultado descubrieron que haciendo la capa de
recubrimiento con la estructura anterior, la capa de aleación de
Fe-Zn se daba uniformemente en toda la superficie
de la chapa de acero.
Además, los inventores descubrieron que la chapa
de acero recubierta en caliente con cinc aleado anterior se puede
obtener ajustando la relación PH_{2}O/PH_{2} de la presión
parcial de vapor y la presión parcial de hidrógeno de la atmósfera
en el horno reductor en la etapa de recristalización por recocido de
un sistema de recubrimiento continuo en caliente con cinc entre
1,4x10^{-10}T^{2}-1,0x10^{-7}T+5,0x10^{-4} y
6,4x10^{-7}T^{2}+1,7x10^{-4}T-0,1 con
respecto a la temperatura de calentamiento T (ºC), formando óxido
interno en una zona desde la superficie de la chapa de acero hasta
una profundidad de 1,0 \mum, realizando después sucesivamente
tratamiento de recubrimiento con cinc y tratamiento de aleación.
De esta forma, el objeto anterior se puede
conseguir mediante las características especificadas en las
reivindicaciones.
La capa contiene partículas de al menos un tipo
de óxido seleccionado de óxido de Al, óxido de Si, óxido de Mn,
óxido complejo de Al y Si, óxido complejos de Al y Mn, óxido
complejo de Si y Mn, y óxido complejo de Al, Si, y Mn solos o en
combinación, y un diámetro promedio del tamaño de partícula de dicho
óxido es de 0,01 - 1 \mum.
\newpage
(2) Una chapa de acero recubierta en caliente
con cinc aleado como se definió en (1), caracterizada porque dichas
partículas de óxido se comprenden de al menos uno de óxido de
silicio, óxido de manganeso, óxido de aluminio, silicato de
aluminio, silicato de manganeso, óxido de manganeso y aluminio, y
silicato de manganeso y aluminio.
(3) Una chapa de acero recubierta en caliente
con cinc aleado como se definió en (1) o (2), caracterizada porque
la estructura de dicha chapa de acero tiene una estructura compleja
de fase de ferrita, fase de bainita, y fase residual de
austenita.
(4) Un procedimiento de producción de una chapa
de acero recubierta en caliente con cinc aleado que comprende los
ingredientes descritos en (1) mediante un sistema de recubrimiento
continuo en caliente con cinc, dicho procedimiento de producción de
una chapa de acero recubierta en caliente con cinc aleado
caracterizado por hacer calentamiento a una temperatura T en una
etapa de recristalización por recocido en un horno reductor de
dicho sistema de 650ºC a 900ºC, pasando la chapa de acero a través
de una atmósfera en la que una relación PH_{2}O/PH_{2} de la
presión parcial de vapor PH_{2}O y la presión parcial de hidrógeno
PH_{2} de la atmósfera de dicho horno reductor es de
1,4x10^{-10}T^{2}-1,0x10^{-7}T+5,0x10^{-4} a
6,4x10^{-7}T^{2}+1,7x10^{-4}T-0,1, formando
óxido interno en un área desde la superficie de la chapa de acero
hasta una profundidad de 1,0 \mum, realizando después
sucesivamente el tratamiento de recubrimiento en caliente con cinc y
el tratamiento de aleación.
(5) Un procedimiento de producción de un...
La invención se describe detalladamente
conjuntamente con el dibujo, en el que:
La Fig. 1 es una vista esquemática de un ejemplo
de la sección transversal de una chapa de acero recubierta en
caliente con cinc aleado de la presente invención.
La chapa de acero recubierta en caliente con
cinc aleado de la presente invención se caracteriza por estar
provista tanto de una formabilidad por presión como de una
resistencia superiores y por tener un área ocupada por las partes
en las que la fase de aleación de Fe-Zn no se ha
formado en la capa de recubrimiento de menos de 10% del área total
de la chapa de acero.
Para conferir este rasgo característico,
primero, para asegurar la ductilidad y resistencia de la chapa de
acero misma, los ingredientes de los que se hace la chapa de acero,
en % en peso, son C: de 0,05 a 0,40%, Si: de 0,2 a 3,0%, Mn: de 0,1
a 2,5%, y el equilibrio de Fe e impurezas inevitables, mientras que
la estructura de se hace la chapa de acero es una estructura de
fase compleja que incluye la fase de ferrita, la fase de bainita, y
la fase de austenita. Téngase en cuenta que los contenidos de la
composición de acero definida en la presente invención están todos
en % en
peso.
peso.
La razón para la adición de aditivos al material
base de la chapa de acero de la chapa de acero recubierta en
caliente con cinc aleado usada en la presente invención se explica a
continuación.
El C es un elemento que se añade para
estabilizar la fase de austenita de la chapa de acero. Si el
contenido de C es menor de 0,05%, no se cuenta con su efecto.
Además, si está por encima de 0,40% la capacidad de unión se
degrada y de hecho se obtiene un efecto perjudicial cuando se usa la
chapa de acero recubierta en caliente con cinc aleado de la
presente invención, así que el contenido se hace de 0,05% a
0,4%.
El Si es un elemento requerido cuando se crea
una presencia estable de una fase de austenita incluso a temperatura
ambiente debido a la acción de un aumento de la concentración de C
en la fase de austenita. Si el contenido es menor de 0,2%, no se
cuenta con su efecto, mientras que por encima de 0,3% la película de
óxido interno se forma de manera densa - lo que provoca un pelado
del recubrimiento, así que el contenido de Si se hace de 0,2% a
3,0%.
El Mn es un elemento requerido para evitar que
la austenita se transforme en perlita en la etapa de tratamiento
con calor. Si el contenido es menor de 0,1%, su efecto es
inexistente, mientras que por encima de 2,5% las partes unidas se
rompen y hay otros efectos perjudiciales en el uso real de la chapa
de acero recubierta en caliente con cinc aleado de la presente
invención, así que la concentración de Mn se hace de 0,1 a 2,5%.
El material básico de la chapa de acero de la
presente invención contiene básicamente los elementos anteriores,
pero los elementos añadidos no están limitados sólo a estos
elementos. También es posible incluir elementos ya conocidos para
tener el efecto de mejorar las propiedades de la chapa de acero, por
ejemplo, el Al tiene el efecto de mejorar la formabilidad por
presión. La cantidad de Al requerida para mejorar la formabilidad
por presión de la chapa de acero es, preferentemente, de al menos
0,01%. Una adición excesiva de Al provocaría la degradación de las
propiedades del recubrimiento y un aumento de las inclusiones, así
que el contenido de Al no es, preferentemente, mayor de 2%.
Además, es posible añadir P: de 0,001 a 0,05% y
S: de 0,001 a 0,05%. El P es un elemento requerido para dar
resistencia al acero en una cantidad de acuerdo con la resistencia
requerida. Si se añade una cantidad en exceso de P, el P se segrega
en los bordes de los granos y deteriora el alargamiento. Por tanto,
el límite superior de adición de P se restringe preferentemente a
0,05%. Por otra parte, el límite inferior de adición de P se
restringe preferentemente a 0,001% debido a la consideración del
aumento de los costes de refinado en el procedimiento de
fabricación del acero.
El S es un elemento desfavorable por deteriorar
el alargamiento y soldabilidad locales del acero debido a la
formación de MnS. Por lo tanto, el límite superior de adición de S
se restringe preferentemente a 0,05%. Por otra parte, el límite
inferior de adición de S se restringe preferentemente a 0,001%
debido a la consideración del aumento de los costes de refinado en
el procedimiento de fabricación del acero, por la misma razón que
el P.
Además es posible también añadir, por ejemplo,
uno o dos o más de B, Ti, V, Cr, y Nb que tienen el efecto de
mejorar el templado en una cantidad de B de 0,0005% a menos de
0,01%, Ti de 0,01% a menos de 0,1%, V de 0,01% a menos de 0,3%, Cr
de 0,01% a menos de 1%, y Nb de 0,01% a menos de 0,1%. Estos
elementos se añaden con la pretensión de mejorar el templado de la
chapa de acero, así que si se añade menos de los contenidos
anteriores, no se dará el efecto esperado de mejora del templado.
Además, es posible la inclusión de una cantidad por encima del
límite superior del contenido anterior, pero el efecto se convierte
en saturado y ya no se puede esperar el efecto de mejora de la
capacidad de templado proporcional al coste.
Además es también posible incluir, por ejemplo,
Ni, Cu, Co, Mo, y otros elementos que tienen el efecto de aumentar
la resistencia en cantidades de 0,01% a menos de 2,0%. Estos
elementos se añaden con la pretensión del efecto de mejora de la
resistencia. Por otra parte, un contenido excesivo de Ni, Cu, Co, o
Mo conduce a una resistencia excesiva o a una elevación de los
costes de aleación. Además, la chapa puede contener también N y
otros elementos generalmente inevitables.
La chapa de acero recubierta en caliente con
cinc de la presente invención se hace de una estructura de fase
compleja que comprende las tres fases de una fase de ferrita, una
fase de austenita, y una fase de bainita para conferir una
capacidad de procesado y resistencia superiores mediante una
transformación inducida por el proceso a temperatura ambiente.
La composición de la capa de recubrimiento de la
chapa de acero recubierta en caliente con cinc aleado según la
presente invención se hace, en % en peso, de una concentración de Fe
de 7 a 15%, una concentración de Al de 0,01 a 1%, y un equilibrio
de Zn e impurezas inevitables.
La razón es que, para el Fe, si la concentración
de Fe de la capa de recubrimiento es menor de 7%, el tratamiento de
conversión química se vuelve pobre, mientras que si está por encima
del 15% se da un pelado del recubrimiento debido al proceso. Para
el Al, si el contenido de Al en la capa de recubrimiento es menor de
0,01%, la aleación de Fe y Zn se convierte en excesiva, mientras
que si está por encima de 1% la resistencia a la corrosión se
degrada. Además, el peso base del recubrimiento no está
especialmente limitado.
A continuación se explicará la estructura de una
capa de recubrimiento de la chapa de acero recubierta en caliente
con cinc aleado de la presente invención.
La Fig. 1 muestra un ejemplo de una vista
esquemática de la sección transversal de una chapa de acero
recubierta en caliente con cinc aleado de la presente invención. La
chapa de acero recubierta en caliente con cinc aleado de la
presente invención es de una estructura que contiene al menos
partículas de al menos uno de óxido de Al, óxido de Si, óxido de
Mn, óxido complejo de Al y Si, óxido complejo de Al y Mn, óxido
complejo de Si y Mn, y óxido complejo de Al, Si, y Mn contenidos en
la capa de recubrimiento, solos o en combinación. Haciendo la capa
de recubrimiento de tal estructura, se estimula la aleación de Fe y
Zn mediante las partículas de óxido de la capa de recubrimiento, la
aleación uniforme se da a través de toda la superficie de la chapa
de acero, y las partes en las que la fase de aleación
Fe-Zn no se ha formado se convierten en menos de 10%
del área total de la chapa de acero.
La extensión de la aleación de
Fe-Zn de la capa de recubrimiento se evalúa mediante
la elección al azar de puntos de análisis en la chapa de acero,
ensayando los ingredientes de la capa de recubrimiento, y juzgando
los casos en los que la composición de la capa de recubrimiento está
en el intervalo de la presente invención, es decir, en los que la
concentración de Fe está en el intervalo de 7 a 15% en peso, como
conformes. El método de análisis no está particularmente limitado.
Los ejemplos de los métodos de análisis y evaluación siguientes no
limitan tampoco la presente patente. Como método de análisis es
posible usar, por ejemplo, el método de valorar las concentraciones
de Fe en la capa de recubrimiento mediante espectrometría óptica de
emisión de descarga luminiscente, análisis de fluorescencia de
rayos X, microanálisis por rayos X, o microscopía de transmisión
electrónica o analizar químicamente la capa de recubrimiento
disolviéndola en una disolución. El tamaño de cada punto de
análisis debería fijarse al tamaño óptimo conforme al método de
análisis usado. Además, el número de puntos de análisis por chapa
de acero no están tampoco limitado, pero para obtener una evaluación
muy representativa de resultados se analizan varias localizaciones
para una chapa de acero y se confirma que las localizaciones en las
que la composición de la capa de recubrimiento está en el intervalo
de la presente invención, es decir, en las que la concentración de
Fe está en el intervalo de 7 a 15% en peso, suman al menos 90% del
total de las localizaciones analizadas. Con este propósito, como
número de puntos de análisis es deseable analizar al menos cinco
localizaciones seleccionadas al azar para una chapa de acero.
Es posible usar, por ejemplo, el siguiente
método de evaluación. Es decir, la extensión de la aleación de
Fe-Zn de la capa de recubrimiento se evalúa
seleccionando al azar 10 puntos de análisis de una chapa de acero y
valorando la concentración de Fe en la capa de recubrimiento
mediante espectrometría óptica de emisión de descarga luminiscente.
En este momento, el tamaño de cada punto de análisis se hace de un
tamaño constante de 5 mm. Se juzgan como conformes casos en los que
al menos nueve localizaciones que tienen concentraciones de Fe en
la capa de recubrimiento de 7 a 15% en peso y se juzgan como no
conformes otros casos. Casos en los que hay dos o más
localizaciones en las que la concentración de Fe en la capa de
recubrimiento es menor de 7% en peso se juzgan como
insuficientemente aleados y por lo tanto no conformes, mientras que
casos en los que hay dos o más localizaciones en las que la
concentración está por encima de 15% en peso se juzgan como
excesivamente aleadas.
El óxido de Al, óxido de Si, óxido de Mn, óxido
complejo de Al y Si, óxido complejo de Al y Mn, óxido complejo de
Si y Mn, y óxido complejo de Al, Si, y Mn contenidos en la capa de
recubrimiento son respectivamente óxido de silicio, óxido de
manganeso, óxido de aluminio, silicato de aluminio, silicato de
manganeso, óxido de manganeso y aluminio, y silicato de manganeso y
aluminio. El Si, Mn, y Al son elementos añadidos como ingredientes
de la chapa de acero. Estos se convierten en óxidos en la capa
superficial de la chapa de acero en la etapa de tratamiento con
calor de la chapa de acero. Pueden incluirse fácilmente en la capa
de recubrimiento para formar óxido de silicio, óxido de manganeso,
óxido de aluminio, silicato de aluminio, silicato de manganeso,
óxido de manganeso y aluminio, y silicato de manganeso y aluminio.
El método para incluir las partículas de óxido en la capa de
recubrimiento se explicará más adelante.
Téngase en cuenta que las partículas de óxido
que estarán contenidas en la capa de recubrimiento para estimular
la aleación de Fe y Zn de la capa de recubrimiento pueden ser
también óxidos distintos de los óxido de silicio, óxido de
manganeso, óxido de aluminio, silicato de aluminio, silicato de
manganeso, óxido de manganeso y aluminio, y silicato de manganeso y
aluminio anteriores.
...costes de producción.
El tamaño promedio de las partículas contenidas
en la capa de recubrimiento es un diámetro promedio de 0,01 a 1
\mum. La razón es que si el diámetro promedio de las partículas de
óxido es menor de 0,01 \mum baja el efecto de causar una aleación
uniforme de Fe-Zn en la capa de recubrimiento. Si se
hace el diámetro promedio de las partículas de óxido mayor de 1
\mum, en el momento del procesamiento de la chapa de acero
recubierta en caliente con cinc aleado, las partículas de óxido se
convierten fácilmente en puntos de comienzo de fractura y la
resistencia a la corrosión de las partes procesadas se degrada, es
decir, se dan fácilmente efectos perjudiciales cuando se lleva a la
práctica el uso la chapa de acero recubierta en caliente con
cinc.
Téngase en cuenta que la terminología
"diámetro promedio" de las partículas de óxido definida en la
presente invención indica el diámetro circular equivalente promedio
de las partículas de óxido detectadas por observación de la sección
transversal de la capa de recubrimiento. La forma de las partículas
de óxido puede ser esférica, aplanada, o cónica.
Como método de medida del diámetro promedio de
las partículas de óxido, se puede mencionar el método de pulir la
sección transversal de la chapa de acero recubierta en caliente con
cinc aleado o usar FIB (por sus siglas en inglés, sistema de
procesamiento de haz iónico focalizado) para procesar la chapa para
exponer la sección transversal y, de esta manera, preparar una
muestra, analizándola después mediante observación con un
microscopio electrónico de barrido, análisis en el plano por
microanálisis de rayos X, o análisis en el plano por espectroscopia
electrónica de Auger. Además, es posible procesar la sección
transversal de la chapa de acero en una pieza delgada para incluir
la capa de recubrimiento, a continuación se observa esta mediante un
microscopio del tipo de transmisión electrónica. En la presente
invención, los datos de imagen obtenidos mediante estos métodos de
análisis se analizan para calcular el diámetro circular equivalente
de las partículas de óxido. El valor promedio debería ser de 0,01
\mum a 1 \mum. En la zona observada pueden estar incluidas
también partículas de menos de 0,01 \mum y partículas de más de 1
\mum.
Además, respecto al contenido de las partículas
de óxido en la capa de recubrimiento, la capa de recubrimiento
contiene las partículas en una densidad de 1x10^{8}
partículas/cm^{2} a 1x10^{11} partículas/cm^{2}. Si el
contenido de las partículas de óxido es menor de 1x10^{8}
partículas/cm^{2}, a veces se estimula el efecto de la aleación
del Fe y el Zn de la capa de recubrimiento y no se puede esperar el
efecto de que se dé la aleación uniforme a través de toda la
superficie de la chapa de acero. Por otra parte, un exceso de
partículas de óxido de más de 1x10^{11} partículas/cm^{2} se
convierte en una causa de pelado de la capa de recubrimiento.
A continuación se explicará el procedimiento de
producción de la chapa de acero recubierta en caliente con cinc
aleado de la presente invención.
En la presente invención se usa un sistema de
recubrimiento continuo en caliente con cinc para el recubrimiento
en caliente con cinc aleado de la chapa de acero de elevada
resistencia anterior.
En el procedimiento de producción de una chapa
de acero recubierta en caliente con cinc aleado de la presente
invención, el patrón de calentamiento se fija para que la chapa de
acero se convierta en la estructura deseada anteriormente en la
etapa de recristalización por recocido del sistema de recubrimiento
continuo en caliente con cinc. Es decir, se usa un horno reductor
para recocer la chapa de acero en una zona en la que coexisten dos
fases de 650 a 900ºC durante de 30 segundos a 10 minutos. La
atmósfera en el horno reductor se hace de gas nitrógeno que incluye
gas hidrógeno en un intervalo de 1 a 70% en peso. El interior del
horno se ajusta a una relación (PH_{2}O/PH_{2}) de la presión
parcial de vapor y la presión parcial de hidrógeno de la atmósfera
introduciendo vapor. En la presente invención, la relación
PH_{2}O/PH_{2} de la presión parcial de vapor y la presión
parcial de hidrógeno de la atmósfera del horno reductor se ajusta de
1,4x10^{-10}T^{2}-1,0x10^{-7}T+5,0x10^{-4}
a 6,4x10^{-7}T^{2}+1,7x10^{-4}T-0,1 con
respecto a la temperatura de calentamiento T(ºC) en la etapa de
recristalización por recocido.
La razón de la limitación de la relación
PH_{2}O/PH_{2} de la presión parcial de vapor y la presión
parcial de hidrógeno de la atmósfera del horno reductor al
intervalo anterior es como sigue. Es decir, en la presente
invención, ya que la chapa de acero contiene Si en una cantidad de
al menos 0,2% en peso y Mn en al menos 0,1% en peso, si
PH_{2}O/PH_{2} es menor de
1,4x10^{-10}T^{2}-1,0x10^{-7}T+5,0x10^{-4},
se forma una película externa de óxido en la superficie de la chapa
de acero y se da una unión pobre del recubrimiento. Además, en la
presente invención el Si añadido a la chapa de acero no es más de
3,0% en peso y el Mn no más de 2,5% en peso, así que si
PH_{2}O/PH_{2} supera
6,4x10^{-7}T^{2}+1,7x10^{-4}T-0,1 se forman
fayalita y otros óxidos de Fe y aparecen huecos en el
recubrimiento. Recociendo mediante el método anterior es posible
formar una zona desde la superficie de la chapa de acero hasta una
profundidad de 1,0 \mum con una estructura que tiene al menos un
tipo de óxido interno de óxido de silicio, óxido de manganeso, óxido
de aluminio, silicato de aluminio, silicato de manganeso, óxido de
manganeso y aluminio, y silicato de manganeso y aluminio solos o en
combinación.
A continuación, en la etapa de recubrimiento, la
chapa de acero se enfría a una velocidad de enfriamiento de 2 a
200ºC por segundo a un intervalo de temperatura de 250 a 500ºC, se
mantiene ahí durante de 5 segundos a 20 minutos, después se recubre
sumergiéndola en un baño de recubrimiento con cinc fundido que
contiene Al en una cantidad de 0,01% en peso a 1% en peso con el
equilibrio de Zn e impurezas inevitables. La temperatura y el
tiempo de inmersión en el baño de recubrimiento en este momento no
están particularmente limitados. Además, el ejemplo de los patrones
de calentamiento y enfriado en la etapa de recubrimiento no limita
la presente invención.
Después del recubrimiento en caliente con cinc
anterior, en la etapa de aleación, la chapa de acero se mantiene a
una temperatura de 450 a 600ºC durante de 5 segundos a 2 minutos
para provocar una reacción de aleación de Fe y Zn y para provocar
que el óxido interno formado en la superficie de la chapa de acero
en la etapa de recocido en el horno reductor migre a la capa de
recubrimiento para formar las características de la chapa de acero
recubierta en caliente con cinc aleado de la presente invención, es
decir, la estructura de la capa de recubrimiento que contiene
partículas de óxido en una capa de recubrimiento.
En el caso de la formación de la estructura de
la capa de recubrimiento mencionada anteriormente, todas las
partículas de óxido formadas en la superficie de la chapa de acero
no se mueven siempre en la capa de recubrimiento, pero algunas de
las partículas de óxido pueden permanecer en la chapa de acero.
En la presente invención, la aleación de Fe y Zn
se estimula por la acción de las partículas de óxido contenidas en
la capa de recubrimiento. Si la temperatura de calentamiento y el
tiempo que se mantiene están en el intervalo anterior en la etapa
de aleación, es posible una aleación suficientemente uniforme. Por
lo tanto, es posible terminar el tratamiento de aleación mientras
no se reduce la fase de austenita en la chapa de acero. Por
consiguiente, se puede obtener la chapa de acero que tiene la
mezcla de estructuras deseada de fase de ferrita, fase de bainita,
y fase de austenita.
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A continuación se explicará la presente
invención con detalle mediante ejemplos, pero la presente invención
no está limitada por estos ejemplos.
Las chapas de acero de prueba mostradas en la
Tabla 1 se trataron por recristalización por recocido,
recubrimiento, y aleación mediante un sistema de recubrimiento
continuo en caliente con cinc conforme con las condiciones que se
muestran en la Tabla 2.
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\vskip1.000000\baselineskip
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(Tabla pasa a página
siguiente)
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\vskip1.000000\baselineskip
El baño de recubrimiento de cinc fundido se
ajustó a una temperatura del baño de 500ºC y una composición del
baño de Al de 0,1% en peso y el equilibrio de Zn e impurezas
inevitables. La atmósfera del horno reductor se ajustó a una
relación de la presión parcial de vapor y la presión parcial de
hidrógeno (PH_{2}O/PH_{2}) introduciendo en el vapor gas
N_{2} al que se le añadió gas H_{2} en una cantidad de 10% en
peso para ajustar la cantidad de introducción de vapor. La
temperatura de recocido y la relación PH_{2}O/PH_{2} se
ajustaron a los valores que se muestran en la Tabla 2, cada una de
las chapas de acero que se muestran en la Tabla 1 se
recristalizaron por recocido, después se sumergieron en el baño de
recubrimiento. La cantidad de recubrimiento se ajustó a 60
g/m^{2} secando con gas nitrógeno. El tratamiento de aleación se
realizó calentando la chapa de acero en gas N_{2} a 500ºC y
manteniéndola durante 30 segundos.
La resistencia de las chapas de acero se evaluó
mediante JIS Z 2201. Se juzgó como conforme una medida de 490 MPa o
más. El alargamiento de las chapas de acero se evaluó obteniendo una
pieza tracción de prueba JIS 5 y realizando una prueba de tracción
a temperatura ordinaria a un grosor de calibre de 50 mm y una
velocidad de tracción de 10 mm/min. Una chapa que mostraba un
alargamiento de 30% o más se juzgó como conforme.
Las partículas de óxido de la capa de
recubrimiento se evaluaron puliendo la sección transversal de la
capa de recubrimiento para exponerla y observarla y capturar una
imagen de las partículas de óxido mediante un microscopio de
barrido electrónico (SEM, por sus siglas en inglés). La imagen
capturada mediante el SEM se digitalizó y las partes con una
luminosidad correspondiente a los óxidos se extrajeron mediante
análisis de imagen para preparar una imagen digital. La imagen
digital preparada se limpió de ruido, después se midieron los
diámetros circulares equivalentes de las partículas y se encontró el
valor promedio de los diámetros circulares equivalentes para las
partículas como un todo detectado en el campo observado.
La extensión de aleación de
Fe-Zn de la capa de recubrimiento se evaluó
seleccionando al azar 10 puntos de análisis en capa chapa de acero
y cuantificando la concentración de Fe en la capa de recubrimiento
mediante espectrometría óptica de emisión de descarga luminiscente.
Se hizo el tamaño de cada punto de análisis de un diámetro
constante de 5 mm. Una chapa se juzgó como conforme cuando había al
menos nueve localizaciones en las que la concentración de Fe en la
capa de recubrimiento era de 7 a 15% en peso, mientras que en otros
casos se juzgó como no conforme. Cuando hubo dos o más
localizaciones en las que la concentración de Fe en la capa de
recubrimiento era menor de 7% en peso, se juzgó que la aleación era
insuficiente y la chapa de acero era no conforme, mientras que
cuando hubo dos o más localizaciones en las que la concentración
estaba por encima de 15% en peso, se juzgó que la aleación era
excesiva y la chapa era no conforme.
La Tabla 3 muestra los resultados de la
evaluación. En la Tabla 3, los materiales de prueba sometidos al
recubrimiento en caliente con cinc aleado que fueron conformes en
resistencia, alargamiento, y grado de aleación son todos ejemplos
de la presente invención. Los ejemplos comparativos también fueron
conformes en resistencia y alargamiento, pero fueron no conformes
en grado de aleación o fueron conformes en alargamiento y grado de
aleación, pero fueron no conformes en resistencia. Además, se
confirmó que las capas de recubrimiento en los materiales de prueba
sometidos a recubrimiento en caliente con cinc aleado de los
ejemplos de la presente invención contenían partículas de óxido de
al menos un tipo de óxidos que comprenden un óxido de Al, óxido de
Si, óxido de Mn, óxido complejo de Al y Si, óxido complejo de Al y
Mn, óxido complejo de Si y Mn, u óxido complejo de Al, Si y Mn.
La chapa de acero recubierta en caliente con
cinc aleado de la presente invención es una chapa de acero que
contiene partículas de óxido en la capa de recubrimiento, a través
de las cuales el área de las partes no formada de la fase de
aleación de Fe-Zn se convierte en menos de 10% del
área total de la chapa de acero y la resistencia y formabilidad se
convierten en superiores. Conforme al procedimiento de producción de
la presente invención, es posible producir esto a un bajo coste
cambiando solamente las condiciones de operación de un sistema de
producción existente de recubrimiento continuo con cinc.
Claims (5)
1. Una chapa de acero recubierta en caliente con
cinc aleado, caracterizada por comprender una chapa de acero
que incluye, en % en peso:
C: de 0,05 a 0,40%,
Si: de 0,2 a 3,0%, y
Mn: de 0,1 a 2,5%, y
que incluye además al menos uno o dos o más
seleccionados de
P: de 0,001 a 0,05%,
S: de 0,001 a 0,05%,
Al: de 0,01% a 2%,
B: de 0,0005% a menos de 0,01%,
Ti: de 0,01% a menos de 0,1%,
V: de 0,01% a menos de 0,3%,
Cr: de 0,01% a menos de 1%,
Nb: de 0,01% a menos de 0,1%,
Ni: de 0,01% a menos de 2,0%,
Cu: de 0,01% a menos de 2,0%,
Co: de 0,01% a menos de 2,0%, y
Mo: de 0,01% a menos de 2,0%,
con el equilibrio que consiste en Fe e impurezas
inevitables, que tiene en su superficie una capa de recubrimiento
de aleación de Zn que contiene Fe en una concentración de 7 a 15% en
peso, Al en una concentración de 0,01 a 1% en peso, y el equilibrio
de Zn e impurezas inevitables, dicha capa de recubrimiento contiene
partículas de óxido de al menos un tipo de óxido seleccionado de
óxido de Al, óxido de Si, óxido de Mn, óxido complejo de Al y Si,
óxido complejo de Al y Mn, óxido complejo de Si y Mn, y óxido
complejo de Al, Si, y Mn solos o en combinación, en una densidad de
1x10^{8} partículas/cm^{2} a 1x10^{11} partículas/cm^{2}, y
un diámetro promedio del tamaño de partícula de dicho óxido es de
0,01 - 1 \mum.
2. Una chapa de acero recubierta en caliente con
cinc aleado como se definió en la reivindicación 1,
caracterizada porque dichas partículas de óxido comprenden
al menos uno de óxido de silicio, óxido de manganeso, óxido de
aluminio, silicato de aluminio, silicato de manganeso, óxido de
manganeso y aluminio, y silicato de manganeso y aluminio.
3. Una chapa de acero recubierta en caliente con
cinc aleado como se definió en la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada porque la estructura de dicha chapa de acero
tiene una estructura compleja de fase de ferrita, fase de bainita,
y fase residual de austenita.
4. Un procedimiento de producción de una chapa
de acero recubierta en caliente con cinc aleado que comprende los
ingredientes descritos en la reivindicación 1, mediante un sistema
de recubrimiento continuo en caliente con cinc,
caracterizado dicho procedimiento de producción de una chapa
de acero recubierta en caliente con cinc aleado por calentar a una
temperatura T en una etapa de recristalización por recocido en un
horno reductor de dicho sistema de 650ºC a 900ºC, pasar la chapa de
acero a través de una atmósfera en la que una relación
PH_{2}O/PH_{2} de la presión parcial de vapor PH_{2}O y la
presión parcial de hidrógeno PH_{2} de la atmósfera de dicho
horno reductor es de
1,4x10^{-10}T^{2}-1,0x10^{-7}T+5,0x10^{-4} a
6,4x10^{-7}T^{2}+1,7x10^{-4}T-0,1, formar
óxido interno en una zona desde la superficie de la chapa de acero
hasta una profundidad de 1,0 \mum, realizar después sucesivamente
el tratamiento de recubrimiento en caliente con cinc y el
tratamiento de aleación en el que el óxido interno migra a la capa
de recubrimiento, en la que dichas partículas de óxido se comprenden
de al menos uno de óxido de silicio, óxido de manganeso, óxido de
aluminio, silicato de aluminio, silicato de manganeso, óxido de
manganeso y aluminio, y silicato de manganeso y aluminio, y un
diámetro promedio del tamaño de partícula de dicho óxido es de 0,01
a 1 \mum.
5. Un procedimiento de producción de una chapa
de acero recubierta en caliente con cinc aleado como se definió en
la reivindicación 4, caracterizada porque la estructura de
dicha chapa de acero tiene una estructura compleja de una fase de
ferrita, fase de bainita, y fase residual de austenita.
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| EP1612288B9 (en) * | 2003-04-10 | 2010-10-27 | Nippon Steel Corporation | A method for producing a hot-dip zinc coated steel sheet having high strength |
| WO2007048883A1 (fr) | 2005-10-27 | 2007-05-03 | Usinor | Procede de fabrication d'une piece a tres hautes caracteristiques mecaniques a partir d'une tole laminee et revetue |
| BRPI0621421B8 (pt) * | 2006-01-30 | 2019-05-21 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | chapa de aço galvanizada por imersão a quente, chapa de aço galvanizada e recozida e métodos de produção das mesmas |
| JP5058769B2 (ja) * | 2007-01-09 | 2012-10-24 | 新日本製鐵株式会社 | 化成処理性に優れた高強度冷延鋼板の製造方法および製造設備 |
| JP4411326B2 (ja) * | 2007-01-29 | 2010-02-10 | 株式会社神戸製鋼所 | リン酸塩処理性に優れた高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
| JP5272547B2 (ja) * | 2007-07-11 | 2013-08-28 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 降伏強度が低く、材質変動の小さい高強度溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
| KR100957981B1 (ko) * | 2007-12-20 | 2010-05-19 | 주식회사 포스코 | 가공성이 우수한 고강도 냉연강판, 용융도금 강판 및 그제조방법 |
| JP2010126757A (ja) * | 2008-11-27 | 2010-06-10 | Jfe Steel Corp | 高強度溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
| JP5663833B2 (ja) | 2008-11-27 | 2015-02-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
| ES2730891T3 (es) * | 2009-08-31 | 2019-11-13 | Nippon Steel Corp | Lámina de acero recocido y galvanizado de alta resistencia |
| ES2876258T3 (es) | 2009-12-29 | 2021-11-12 | Posco | Partes prensadas en caliente con chapadas con zinc y procedimiento de producción de las mismas |
| CA2840816C (en) * | 2011-07-29 | 2016-05-31 | Hiroyuki Kawata | High-strength steel sheet excellent in impact resistance and manufacturing method thereof, and high-strength galvanized steel sheet and manufacturing method thereof |
| TWI489000B (zh) * | 2011-07-29 | 2015-06-21 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | An alloyed molten zinc plating layer and a steel sheet having the same, and a method for producing the same |
| WO2013031984A1 (ja) * | 2011-09-01 | 2013-03-07 | 株式会社神戸製鋼所 | 熱間プレス成形品およびその製造方法 |
| BR112014007500A2 (pt) | 2011-09-30 | 2017-04-04 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | folha de aço galvanizada por imersão a quente e método de fabricação da mesma |
| KR101607786B1 (ko) * | 2011-09-30 | 2016-03-30 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 인장 강도 980㎫ 이상 갖는 도금 밀착성, 성형성과 구멍 확장성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판 및 고강도 합금화 용융 아연 도금 강판과 그 제조 방법 |
| US9551055B2 (en) * | 2011-09-30 | 2017-01-24 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Process for producing high-strength hot-dip galvanized steel sheet |
| PL2803744T3 (pl) | 2012-01-13 | 2018-11-30 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Blacha stalowa cienka walcowana na zimno i sposób jej wytwarzania |
| PL2803746T3 (pl) | 2012-01-13 | 2019-09-30 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Stal wytłaczana na gorąco i sposób jej wytwarzania |
| JP5789208B2 (ja) * | 2012-03-08 | 2015-10-07 | 株式会社神戸製鋼所 | 化成処理性と延性に優れた高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板とその製造方法 |
| WO2014002428A1 (ja) * | 2012-06-25 | 2014-01-03 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐パウダリング性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
| WO2014037627A1 (fr) * | 2012-09-06 | 2014-03-13 | Arcelormittal Investigación Y Desarrollo Sl | Procede de fabrication de pieces d'acier revêtues et durcies a la presse, et tôles prerevêtues permettant la fabrication de ces pieces |
| WO2014073520A1 (ja) * | 2012-11-06 | 2014-05-15 | 新日鐵住金株式会社 | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板とその製造方法 |
| JP5626324B2 (ja) | 2012-12-11 | 2014-11-19 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
| TWI519650B (zh) * | 2013-05-01 | 2016-02-01 | 新日鐵住金股份有限公司 | 鍍鋅鋼板及其製造方法 |
| CN109440017A (zh) | 2013-05-01 | 2019-03-08 | 新日铁住金株式会社 | 点焊性优异的高强度低比重钢板 |
| UA116262C2 (uk) * | 2013-08-01 | 2018-02-26 | Арселорміттал | Сталевий лист з цинковим покриттям |
| UA117592C2 (uk) | 2013-08-01 | 2018-08-27 | Арселорміттал | Пофарбований оцинкований сталевий лист та спосіб його виготовлення |
| WO2016187577A1 (en) | 2015-05-21 | 2016-11-24 | Ak Steel Properties, Inc. | High manganese 3rd generation advanced high strength steels |
| JP2017039974A (ja) * | 2015-08-19 | 2017-02-23 | 株式会社神戸製鋼所 | 被覆鋼材及びその製造方法 |
| KR101819345B1 (ko) * | 2016-07-07 | 2018-01-17 | 주식회사 포스코 | 균열전파 저항성 및 연성이 우수한 열간성형 부재 및 이의 제조방법 |
| KR101786377B1 (ko) * | 2016-08-22 | 2017-10-18 | 주식회사 포스코 | 내골링성, 성형성 및 실러 접착성이 우수한 용융 아연도금 강판 및 그 제조방법 |
| CN111492075B (zh) | 2017-12-15 | 2021-10-12 | 日本制铁株式会社 | 钢板、热浸镀锌钢板和合金化热浸镀锌钢板 |
| WO2019122963A1 (en) * | 2017-12-19 | 2019-06-27 | Arcelormittal | Cold rolled and heat treated steel sheet and a method of manufacturing thereof |
| EP4261294A4 (en) * | 2021-01-14 | 2025-01-15 | Nippon Steel Corporation | HOT STAMPING ELEMENT |
| CN116162823B (zh) * | 2023-03-03 | 2025-12-12 | 山东钢铁集团日照有限公司 | 一种镀层热成形钢的热冲压零部件及其制造方法 |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55122865A (en) | 1979-03-12 | 1980-09-20 | Nippon Steel Corp | Molten zinc plating method for difficult plating steel sheet |
| SU1724722A1 (ru) * | 1990-03-26 | 1992-04-07 | Череповецкий Металлургический Комбинат Им.50-Летия Ссср | Коррозионно-стойка сталь |
| JP2601581B2 (ja) | 1991-09-03 | 1997-04-16 | 新日本製鐵株式会社 | 加工性に優れた高強度複合組織冷延鋼板の製造方法 |
| JP3728767B2 (ja) | 1995-04-19 | 2005-12-21 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶融めっき性に優れた高張力冷延鋼板及びそれを用いた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
| JP3956550B2 (ja) * | 1999-02-02 | 2007-08-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 強度延性バランスに優れた高強度溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法 |
| CN1170954C (zh) | 1999-02-25 | 2004-10-13 | 川崎制铁株式会社 | 钢板、热镀钢板和合金化热镀钢板的制备方法 |
| JP3835083B2 (ja) | 1999-02-25 | 2006-10-18 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 冷延鋼板および溶融めっき鋼板ならびにそれらの製造方法 |
| TW504519B (en) | 1999-11-08 | 2002-10-01 | Kawasaki Steel Co | Hot dip galvanized steel plate excellent in balance of strength and ductility and in adhesiveness between steel and plating layer, and method for producing the same |
| JP2001200352A (ja) | 2000-01-20 | 2001-07-24 | Nkk Corp | 耐パウダリング性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
| JP2001288550A (ja) | 2000-01-31 | 2001-10-19 | Kobe Steel Ltd | 溶融亜鉛めっき鋼板 |
| JP2001279412A (ja) * | 2000-03-29 | 2001-10-10 | Nippon Steel Corp | 耐食性の良好なＳｉ含有高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板とその製造方法 |
| EP1195447B1 (en) | 2000-04-07 | 2006-01-04 | JFE Steel Corporation | Hot rolled steel plate, cold rolled steel plate and hot dip galvanized steel plate being excellent in strain aging hardening characteristics, and method for their production |
| JP2001323355A (ja) * | 2000-05-11 | 2001-11-22 | Nippon Steel Corp | めっき密着性と塗装後耐食性の良好なＳｉ含有高強度溶融亜鉛めっき鋼板と塗装鋼板およびその製造方法 |
| BR0107195B1 (pt) * | 2000-09-12 | 2011-04-05 | chapa de aço imersa a quente de alta resistência à tração e método para produzì-la. | |
| JP4886118B2 (ja) * | 2001-04-25 | 2012-02-29 | 株式会社神戸製鋼所 | 溶融亜鉛めっき鋼板 |
| BR0210265B1 (pt) * | 2001-06-06 | 2013-04-09 | folha de aÇo galvanizado ou galvanelado com imersço a quente. | |
| JP3898923B2 (ja) * | 2001-06-06 | 2007-03-28 | 新日本製鐵株式会社 | 高加工時のめっき密着性および延性に優れた高強度溶融Ｚｎめっき鋼板及びその製造方法 |
| JP3991860B2 (ja) | 2002-12-25 | 2007-10-17 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
| CN1985016B (zh) * | 2003-01-15 | 2011-09-14 | 新日本制铁株式会社 | 高强度热浸镀锌钢板及其制备方法 |
| EP1612288B9 (en) * | 2003-04-10 | 2010-10-27 | Nippon Steel Corporation | A method for producing a hot-dip zinc coated steel sheet having high strength |
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