ES3055889T3 - Plated steel material - Google Patents

Plated steel material

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ES3055889T3
ES3055889T3 ES21894710T ES21894710T ES3055889T3 ES 3055889 T3 ES3055889 T3 ES 3055889T3 ES 21894710 T ES21894710 T ES 21894710T ES 21894710 T ES21894710 T ES 21894710T ES 3055889 T3 ES3055889 T3 ES 3055889T3
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coating
steel material
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Kotaro Ishii
Kohei Tokuda
Yoshinari Ishida
Yasuto Goto
Mamoru Saito
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Nippon Steel Corp
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Abstract

Este material de acero chapado tiene un material de acero y una capa de chapado dispuesta sobre una superficie del material de acero, y se caracteriza porque la capa de chapado tiene una composición química promedio prescrita, cuando el contenido de Mg se expresa como %Mg, y el contenido de Al se expresa como %Al, la relación %Mg/%Al es 0,80 o mayor, y la estructura metálica en un campo visual que totaliza 25000 μm2 en una sección transversal vertical en la dirección del espesor de la capa de chapado incluye 10-40 % de área de una fase MgZn2, 10-30 % de área de una fase Al-Zn que tiene una relación de contenido de Zn de 10 % o mayor, 0-15 % de área de una fase Al que tiene una relación de contenido de Zn de menos de 10 % y 25 % de área o más de una estructura eutéctica de tres componentes Al/MgZn2/Zn. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Material de acero revestido
[0003] Campo técnico
[0004] La presente invención se refiere a un material de acero revestido. Se reivindica prioridad sobre la Solicitud de Patente Japonesa n.º 2020-191503, presentada el 18 de noviembre de 2020.
[0005] Técnica anterior
[0006] Las estructuras de acero se usan en diversos campos porque garantizan refuerzo a un coste relativamente bajo. Se construyen estructuras de acero combinando diversos materiales, como hojas, varillas y alambres, mediante procesamiento, soldadura o similares. Para la soldadura de materiales se aplican diversos métodos, por ejemplo, la soldadura por arco, la soldadura por puntos y la soldadura láser. Entre estos, se ha dado especial importancia a la soldadura por puntos. Esto se debe a que la soldadura por puntos no requiere agente solubilizante, la velocidad de soldadura es alta, la cantidad de escoria y humos es pequeña, ahorra mano de obra, no se ve fácilmente afectada por la habilidad de los operarios, permite una soldadura puntual, con poco efecto térmico alrededor de la parte soldada, y permite unir diferentes tipos de materiales. Sin embargo, al realizar la soldadura por puntos, es necesario considerar las propiedades del material que se va a soldar, un valor de corriente adecuado para cada material que se va a soldar y la selección de los electrodos.
[0007] Además, dado que muchas estructuras de acero requieren cierta resistencia a la corrosión, muchas de ellas se revisten. Existen dos métodos para obtener una estructura de acero revestida. Uno consiste en sumergir la estructura de acero en un baño de revestimiento tras moldear y soldar una hoja de acero o similar para formar la estructura de acero. En adelante, este método se denominará método de revestimiento por inmersión para mayor claridad. Otro método consiste en producir una estructura de acero mediante el moldeo y la soldadura de una hoja de acero revestida con una superficie sobre la que se forma, con antelación, la capa de revestimiento. En adelante, este método se denominará método de prerrevestimiento para mayor claridad. En el primer método de revestimiento por inmersión, puede aparecer distorsión por calentamiento después del moldeo, defectos de aspecto durante la solidificación de la capa de revestimiento y, para la inmersión directa de las estructuras de acero en los baños de revestimiento, pueden requerirse instalaciones a gran escala y mayores costes. Por lo tanto, en muchos casos en que las estructuras de acero se pueden producir automáticamente, se suele usar este último método de prerrevestimiento.
[0008] En el método de prerrevestimiento, la soldadura por puntos se suele usar como método de soldadura, pero la capa de revestimiento de la hoja de acero revestida puede dificultar la soldadura por puntos. La primera razón es que la capa de revestimiento es más delgada que una hoja de acero base y se disuelve fácilmente durante la soldadura por puntos, y, en particular, en el caso de una hoja de acero revestida con un grosor de capa de revestimiento de más de 10 µm, es necesario abordar la disolución de la capa de revestimiento durante la soldadura, lo que dificulta la soldadura por puntos. La segunda razón es que, cuando la capa de revestimiento se engrosa, la conducción eléctrica y térmica se vuelven inestables, la corriente se vuelve inestable y puede no obtenerse un diámetro de pepita de soldadura adecuado. Es decir, se reduce el intervalo de corriente adecuado. La tercera razón es que, cuando un electrodo de soldadura entra en contacto con la capa de revestimiento durante la soldadura, metales como el Zn y el Al contenidos en la capa de revestimiento pueden reaccionar con el Cu, un componente principal del electrodo de soldadura, provocando el desgaste de este. Por estas razones, la soldadura por puntos de la hoja de acero revestida es difícil.
[0009] Por lo tanto, por ejemplo, en el sector automotriz, la soldadura por puntos se usa para hojas de acero revestidas con una variación relativamente pequeña en sus propiedades y un grosor de hoja relativamente pequeño, como las hojas de acero galvanizadas recocidas y las hojas de acero galvanizadas. No obstante, es difícil establecer las condiciones de soldadura cuando se realiza la soldadura por puntos en otros materiales de revestimiento. Por lo tanto, por ejemplo, la soldadura por puntos de las hojas de acero revestidas a base de aleación descritas en los Documentos de Patente 1 y 2 solo se ha usado en aplicaciones limitadas.
[0010] En el Documento de Patente 3 se divulga un acero revestido para usar en automóviles, electrodomésticos, materiales de construcción y similares y, más específicamente, un acero revestido con aleación de zinc con excelente resistencia a la corrosión y suavidad de superficie, y un método para fabricarlo.
[0011] Lista de citas
[0012] [Documento de Patente]
[0013] [Documento de Patente 1] Publicación de la Solicitud de Patente Japonesa n.º H10-226865
[0014] [Documento de Patente 2] WO 2000/71773
[0015] [Documento de Patente 3] EP 3733920 A1
[0016] Sumario de la invención
[0017] Problemas que la invención resolvería
[0018] La presente invención se ha hecho en vista de las circunstancias anteriores, y un objeto de la presente invención es proporcionar un material de acero revestido que tenga excelentes propiedades de punteo continuo durante la soldadura por puntos, permita ampliar un intervalo de corriente adecuado durante la soldadura por puntos y tenga una excelente resistencia a la corrosión alrededor de una parte soldada.
[0019] Medios para resolver el problema
[0020] Para hacer frente a los problemas anteriores, la presente invención proporciona el material de acero revestido como se define en las reivindicaciones adjuntas y se repite en lo que sigue.
[0021] [1] Un material de acero revestido que incluye un material de acero y una capa de revestimiento proporcionada sobre la superficie del material de acero,
[0022] en donde la capa de revestimiento tiene una composición química promedio que incluye, en porcentaje en masa,
[0023] Al: más del 4.0 % y menos del 15.0 %,
[0024] Mg: más del 3.2 % y menos del 12.5 %,
[0025] Sn: el 0 % o más y menos del 3.00 %,
[0026] Bi: el 0 % o más y menos del 1.00 %,
[0027] In: el 0 % o más y menos del 1.00 %,
[0028] Ca: el 0 % o más y menos del 2.00 %,
[0029] Y: el 0 % o más y menos del 0.50 %,
[0030] La: el 0 % o más y menos del 0.50 %,
[0031] Ce: el 0 % o más y menos del 0.50 %,
[0032] Sr: el 0 % o más y menos del 0.50 %,
[0033] Si: el 0 % o más y menos del 2.50 %,
[0034] B: el 0 % o más y menos del 0.50 %,
[0035] P: el 0 % o más y menos del 0.50 %,
[0036] Cr: el 0 % o más y menos del 0.25 %,
[0037] Ti: el 0 % o más y menos del 0.25 %,
[0038] Ni: el 0 % o más y menos del 1.0 %,
[0039] Co: el 0 % o más y menos del 0.25 %,
[0040] V: el 0 % o más y menos del 0.25 %,
[0041] Nb: el 0 % o más y menos del 0.25 %,
[0042] Cu: el 0 % o más y menos del 0.40 %,
[0043] Mn: el 0 % o más y menos del 0.25 %,
[0044] Fe: el 0 % o más y menos del 5.00 %,
[0045] Sb: el 0 % o más y menos del 0.5 %, y
[0046] Pb: el 0 % o más y menos del 0.5 %,
[0047] siendo el resto más del 50.00 % de Zn e impurezas,
[0048] en donde, en porcentaje en masa, cuando la cantidad de Mg es %Mg y la cantidad de Al es %Al, %Mg/%Al es 0.80 o más, y
[0049] en donde una estructura metálica en un campo de visión total de 25000 µm<2>en una sección transversal vertical que es una sección transversal en una dirección de grosor de la capa de revestimiento incluye del 10 % al 40 % de área de una fase MgZn<2>, del 10 % al 30 % de área de una fase Al-Zn con un contenido de Zn del 10 % o más, del 0 % al 15 % de área de una fase Al con un contenido de Zn de menos del 10 %, y del 25 % de área o más de una estructura eutéctica ternaria Al/MgZn<2>/Zn, y en donde el diámetro equivalente de círculo promedio de las partículas del 80 % más arriba de la fase MgZn<2>que tienen el diámetro equivalente de círculo más grande entre las partículas de la fase MgZn<2>de la estructura metálica en un campo de visión total de 25000 µm<2>en una sección transversal vertical que es una sección transversal en una dirección de grosor de la capa de revestimiento es de 30 µm o más.
[0050] [2] El material de acero revestido según [1],
[0051] en donde, en la composición química promedio de la capa de revestimiento, la cantidad de al menos uno o dos o más de Ca, Y, La, Ce y Sr es el 0.01 % en masa o más.
[0052] Efectos de la invención
[0053] Según los aspectos anteriores de la presente invención, es posible proporcionar un material de acero revestido que tiene excelentes propiedades de punteo continuo durante la soldadura por puntos, puede ampliar un intervalo de corriente adecuado durante la soldadura por puntos y tiene una excelente resistencia a la corrosión alrededor de una parte soldada.
[0054] Breve descripción de los dibujos
[0055] La figura 1 muestra una imagen electrónica reflejada de SEM de una estructura transversal vertical de una capa de revestimiento de la prueba n.º 6 (ejemplo).
[0056] La figura 2 es una imagen ampliada de la figura 1.
[0057] La figura 3 muestra una imagen electrónica reflejada de SEM de una estructura transversal vertical de una capa de revestimiento de la prueba n.° 21 (ejemplo).
[0058] Realización(es) para implementar la invención
[0059] Como se describió anteriormente, una capa de revestimiento a base de Zn-Al-Mg es una capa de revestimiento a base de aleación de Zn y convencionalmente es difícil de soldar. Por otro lado, una capa de revestimiento a base de Zn-Al-Mg presenta una resistencia a la corrosión más alta que la de una capa de revestimiento de Zn convencional. Por lo tanto, un material de acero revestido con una capa de revestimiento a base de Zn-Al-Mg será un material prometedor de acero revestido para estructuras de acero, siempre que se puedan mejorar las propiedades de soldadura por puntos de la capa de revestimiento.
[0060] Los autores efectuaron estudios exhaustivos para mejorar la soldabilidad y la resistencia a la corrosión de un material de acero revestido, y descubrieron que una fase Al con un tamaño promedio de partícula cristalina de 1 µm o más (con una concentración de Zn de menos del 10 %) presente en una masa en una capa de revestimiento es un factor que provoca la inestabilidad de las propiedades de soldadura por puntos. Cuando se genera una gran cantidad de una fase Al con una concentración de Zn de menos del 10 %, se estrecha el intervalo de corriente adecuado durante la soldadura. Por otro lado, se ha descubierto que, cuando se reduce la cantidad de fase Al, se amplía el intervalo de corriente adecuado y la capa de revestimiento se vuelve más fácil de soldar. Además, se ha descubierto que, cuando se incorporan elementos como Mg y Ca en la capa de revestimiento, el valor adecuado de la corriente se amplía. Además, se ha descubierto que, cuando es adecuada la cantidad contenida de Mg y Ca, estos elementos forman una capa de óxido a base de Ca-Mg o similar en la superficie de un electrodo de Cu durante la soldadura por puntos, este revestimiento de óxido inhibe la reacción entre el electrodo de Cu y Al en la capa de revestimiento y se mejora la vida útil del electrodo.
[0061] Además, el material de acero revestido según la presente invención presenta una resistencia a la corrosión particularmente excelente. Esto se debe a que, al aumentar el tamaño promedio de partícula cristalina de las partículas de fase MgZn<2>que ocupan una gran fracción del volumen de la capa de revestimiento, se dificulta su reacción con el electrodo de Cu durante la soldadura. Esto dificulta la disolución de la propia capa de revestimiento, minimiza los daños alrededor de la parte soldada de la capa de revestimiento, aumenta la cantidad restante de la capa de revestimiento y, de ese modo, mejora la resistencia a la corrosión de la parte soldada. Así, una estructura de acero producida mediante soldadura por puntos del material de acero revestido según la presente invención presenta una excelente resistencia a la corrosión.
[0063] En adelante, se describirá un material de acero revestido según una realización de la presente invención.
[0064] El material de acero revestido de la presente realización es un material de acero revestido que incluye un material de acero y una capa de revestimiento proporcionada sobre la superficie del material de acero, y la capa de revestimiento tiene una composición química promedio que incluye, en porcentaje en masa, Al: más del 4.0 % y menos del 15.0 %, Mg: más del 3.2 % y menos del 12.5 %, Sn: el 0 % o más y menos del 3.00 %, Bi: el 0 % o más y menos del 1.00 %, In: el 0 % o más y menos del 1.00 %, Ca: el 0 % o más y menos del 2.00 %, Y: el 0 % o más y menos del 0.50 %, La: el 0 % o más y menos del 0.50 %, Ce: el 0 % o más y menos del 0.50 %, Sr: el 0 % o más y menos del 0.50 %, Si: el 0 % o más y menos del 2.50 %, B: el 0 % o más y menos del 0.50 %, P: el 0 % o más y menos del 0.50 %, Cr: el 0 % o más y menos del 0.25 %, Ti: el 0 % o más y menos del 0.25 %, Ni: el 0 % o más y menos del 1.0 %, Co: el 0 % o más y menos del 0.25 %, V: el 0 % o más y menos del 0.25 %, Nb: el 0 % o más y menos del 0.25 %, Cu: el 0 % o más y menos del 0.40 %, Mn: el 0 % o más y menos del 0.25 %, Fe: el 0 % o más y menos del 5.00 %, Sb: el 0 % o más y menos del 0.5 %, Pb: el 0 % o más y menos del 0.5 %, y siendo el resto más del 50.00 % de Zn e impurezas. Además, en el material de acero revestido de la presente realización, cuando la cantidad de Mg es %Mg y la cantidad de Al es %Al, la relación %Mg/%Al es 0.80 o más. En este caso, el material de acero revestido de la presente realización es un material de acero revestido cuya estructura metálica, en un campo de visión total de 25000 µm² en una sección transversal vertical (la sección transversal en la dirección del grosor de la capa de revestimiento), incluye del 10 % al 40 % del área de una fase MgZn₂, del 10 % al 30 % del área de una fase Al-Zn con un contenido de Zn del 10 % o más, del 0 % al 15 % del área de una fase Al con un contenido de Zn de menos del 10 %, y del 25 % del área o más de una [estructura eutéctica ternaria Al/MgZn₂/Zn].
[0066] Además, en el material de acero revestido de la presente realización, la composición química promedio de la capa de revestimiento contiene preferiblemente el 0.01 % en masa o más de al menos uno o dos o más de Ca, Y, La, Ce y Sr.
[0068] Además, el diámetro equivalente circular promedio del 80 % más arriba de las partículas de la fase MgZn<2>que tienen el diámetro equivalente circular más grande entre las partículas de la fase MgZn<2>de la estructura metálica en un campo de visión total de 25000 µm<2>en una sección transversal vertical que es una sección transversal en una dirección de grosor de la capa de revestimiento es de 30 µm o más.
[0070] En la siguiente descripción, la cantidad «%» de cada elemento en la composición química significa «% en masa». Además, cuando se indica un intervalo de valores numéricos con «a», este intervalo incluye los valores numéricos indicados antes y después de «a» como un valor límite más bajo y un valor límite superior. En este caso, cuando se añade «más de» o «menos de» a los valores numéricos indicados antes y después de «a» significa un intervalo que no incluye estos valores numéricos como valor límite más bajo ni valor límite superior.
[0071] La «resistencia a la corrosión» es una propiedad de la propia capa de revestimiento. Dado que la capa de revestimiento a base de Zn tiene una acción anticorrosiva de sacrificio sobre el material de acero, la capa de revestimiento se corroe y se oxida antes de que el material de acero se corroa. Una vez que desaparece la oxidación blanca de la capa de revestimiento, el material de acero se corroe y se produce oxidación roja, proceso que afecta a la hoja de acero revestida.
[0073] «Intervalo de corriente adecuado» es un término de soldadura y, por ejemplo, es una diferencia entre un valor de corriente en el que el diámetro de la pepita formada en la parte central de dos hojas de acero laminadas que
[0074] se sueldan por puntos es y un valor de corriente hasta la aparición de polvo cuando el grosor de la base de la hoja de acero revestida es de t mm. Cuando el intervalo de corriente adecuado es más grande, el material se considera más fácil de soldar, y cuando es más estrecho, el material se considera más difícil de soldar porque no se forman pepitas del tamaño adecuado. Esto se determina mediante la denominada curva de la envoltura de soldadura.
[0076] En cuanto a la propiedad de punteo continuo en la soldadura por puntos, cuando se suelda de manera continua sin sustituir el electrodo, con un valor mediano de un intervalo de corriente adecuado como corriente de soldadura, a medida que se hace más grande el número de veces que no se puede obtener un diámetro de pepita predeterminado en la soldadura, mejora la propiedad de punteo continuo. Un material de acero revestido con excelentes propiedades de punteo continuo ofrece ventajas en términos de coste de producción.
[0077] En primer lugar, se describirá un material de acero que se va a revestir.
[0078] La conformación del material de acero no está particularmente limitada siempre que el material de acero se pueda usar como material de una estructura de acero moldeada por soldadura, como tuberías de acero, materiales de construcción e ingeniería civil (cercas, tuberías corrugadas, tapas de drenaje, hojas de prevención de arena, pernos, redes de alambre, barandillas, muros de corte de agua, etc.), materiales de techo/pared de vivienda/prefabricados, componentes de electrodomésticos (como carcasas para unidades exteriores de aires acondicionados), paneles exteriores de automóviles y partes distintas de hojas de acero (componentes de suspensión, etc.).
[0079] El material de acero no está particularmente limitado. Por ejemplo, se pueden aplicar diversos materiales de acero, como aceros convencionales, aceros prerrevestidos con Ni, aceros calmados con Al, aceros de contenido ultrabajo en carbono, aceros de alto contenido en carbono, diversos aceros extensibles y algunos aceros de alta aleación (como aceros con elementos de refuerzo como Ni y Cr). Además, el material de acero no está particularmente limitado en cuanto a condiciones como el método de producción del material de acero y el método de producción de la hoja de acero (rodadura en caliente, decapado, rodadura en frío, etc.). Además, para el material de acero, se puede usar un material de acero en el que se haya formado una película metálica o de aleación de menos de 1 µm, como Zn, Ni, Sn o una aleación de estos.
[0080] A continuación, se describirá la capa de revestimiento. Esta capa, según la presente realización, incluye una capa de aleación Zn-Al-Mg. Además, la capa de revestimiento puede incluir una capa de aleación Al-Fe. La capa de aleación Zn-Al-Mg, en la que se añaden elementos de aleación como Al y Mg al Zn, mejora la resistencia a la corrosión en comparación con una capa de revestimiento de Zn convencional. Por ejemplo, la capa de aleación Zn-Al-Mg tiene una resistencia a la corrosión equivalente a la de la capa de revestimiento de Zn, incluso si su grosor es aproximadamente la mitad del de una capa de revestimiento de Zn convencional. Por lo tanto, la capa de revestimiento de la presente realización también tiene una resistencia a la corrosión igual que la de la capa de revestimiento de Zn o más alta.
[0081] La capa de aleación Zn-Al-Mg está hecha de una aleación Zn-Al-Mg. Esta aleación es una aleación ternaria que contiene Zn, Al y Mg.
[0082] La capa de aleación Al-Fe es una capa de aleación de interfaz entre el material de acero y la capa de aleación Zn-Al-Mg.
[0083] Es decir, la capa de revestimiento, según la presente realización, puede tener una estructura monocapa de aleación Zn-Al-Mg o una estructura laminada con una capa de aleación Zn-Al-Mg y una capa de aleación Al-Fe. En el caso de una estructura laminada, la capa de aleación Zn-Al-Mg puede constituir la superficie de la capa de revestimiento. Sin embargo, se forma una película de óxido de elementos que constituye la capa de revestimiento con un grosor de aproximadamente menos de 1 µm en la superficie externa de la capa de revestimiento. No obstante, esta película es más delgada que el grosor de toda la capa de revestimiento y, así, suele ser insignificante en relación con el cuerpo principal de la capa de revestimiento.
[0084] El grosor de toda la capa de revestimiento es preferiblemente de 5 µm a 70 µm. Convencionalmente, el grosor de la capa de revestimiento afecta la soldabilidad en la soldadura por puntos, y una capa de revestimiento de normalmente 20 µm o más no es adecuada para la soldadura. Sin embargo, en el material de acero revestido de la presente realización se puede ampliar el intervalo de corriente adecuado durante la soldadura por puntos, de modo que la soldadura es posible incluso con un grosor máximo de la capa de revestimiento de 70 µm. Por lo tanto, el grosor de la capa de revestimiento es preferiblemente de 70 µm o menos. Además, si el grosor de la capa de revestimiento es de menos de 5 µm, debido a que la resistencia a la corrosión es más baja, el grosor de la capa de revestimiento puede ser de 5 µm o más.
[0085] El valor del grosor de la capa de aleación Al-Fe cuando la capa de revestimiento incluye la capa de aleación Al-Fe es de aproximadamente varias decenas de nanómetros a 5 micrómetros, que es un valor más bajo que el del grosor que sea aproximadamente 1/10 del grosor de la capa superior de aleación Zn-Al-Mg. La capa de aleación Al-Fe mejora la resistencia al desprendimiento de la capa de revestimiento al combinar el material de acero y la capa de aleación a base de Zn-Al-Mg. El grosor de la capa de aleación de interfaz (capa de aleación Al-Fe) se puede controlar arbitrariamente según una temperatura del baño de revestimiento y un tiempo de inmersión en el baño de revestimiento cuando se produce el material de acero revestido. Normalmente, dado que el punto de fusión de la capa de aleación Al-Fe es más alto que el de la capa superior de aleación de Zn-Al-Mg, la influencia en la soldabilidad general es pequeña y no hay problema en formar una capa de aleación Al-Fe con tal grosor.
[0086] En este caso, dado que el grosor de toda la capa de revestimiento depende de las condiciones de revestimiento, este grosor no se limita a un intervalo de 5 µm a 70 µm. En un método convencional de revestimiento por inmersión en caliente, el grosor de toda la capa de revestimiento se ve afectado por la viscosidad y la densidad específica del baño de revestimiento. Después, el grosor de toda la capa de revestimiento se ajusta en función de la velocidad de estirado del material de acero (hoja base de revestimiento) y la intensidad del barrido. La capa de aleación Al-Fe se forma sobre la superficie del material de acero (específicamente, entre este y la capa de aleación Zn-Al-Mg) y es una capa cuya fase principal es la fase Al<5>Fe como estructura. La capa de aleación Al-Fe se forma por difusión atómica mutua entre el hierro base (material de acero) y el baño de revestimiento. Cuando se usa como método de producción el método de revestimiento por inmersión en caliente, se forma fácilmente una capa de aleación Al-Fe en la capa de revestimiento que contiene el elemento Al. Dado que el baño de revestimiento contiene Al en una determinada concentración o en más concentración, se forma la fase Al<5>Fe con la proporción más grande. Sin embargo, la difusión atómica requiere cierto tiempo y existen partes con una alta concentración de Fe en partes cerca del hierro base. Por lo tanto, la capa de aleación Al-Fe puede contener parcialmente una pequeña cantidad de una fase AlFe, una fase Al<5>Fe, una fase Al<5>Fe<2>o similar. Además, dado que el baño de revestimiento contiene Zn en una concentración determinada, la capa de aleación Al-Fe también contiene una pequeña cantidad de Zn.
[0087] Cuando la capa de revestimiento contiene Si, es particularmente probable que este se incorpore a la capa de aleación Al-Fe, pudiendo formar una fase de compuesto intermetálico Al-Fe-Si. La fase de compuesto intermetálico identificada incluye una fase AlFeSi, y las fases α, β, q1 y q2-AlFeSi, y similares, están presentes como isómeros. Por lo tanto, en la capa de aleación Al-Fe, pueden detectarse estas fases AlFeSi y similares. La capa de aleación Al-Fe que contiene estas fases AlFeSi y similares también se denomina capa de aleación Al-Fe-Si.
[0088] A continuación, se describirá la composición química promedio de la capa de revestimiento. Cuando la capa de revestimiento tiene una estructura monocapa de aleación Zn-Al-Mg, la composición química promedio de toda la capa de revestimiento es la composición química promedio de la capa de aleación Zn-Al-Mg. Además, cuando la capa de revestimiento es una estructura laminada de una capa de aleación Al-Fe y una capa de aleación Zn-Al-Mg, la composición química promedio de toda la capa de revestimiento es la composición química promedio del total de una capa de aleación Al-Fe y una capa de aleación Zn-Al-Mg.
[0089] Normalmente, en el método de revestimiento por inmersión en caliente, la composición química de la capa de aleación Zn-Al-Mg es casi la misma que la del baño de revestimiento, ya que la reacción de formación de la capa de revestimiento casi se completa en el baño de revestimiento. Además, en el método de revestimiento por inmersión en caliente, la capa de aleación Al-Fe se forma y crece instantáneamente tras la inmersión en el baño de revestimiento. Asimismo, la capa de aleación Al-Fe completa su reacción de formación en el baño de revestimiento, y su grosor suele ser suficientemente más pequeño que el de la capa de aleación Zn-Al-Mg. Por lo tanto, a menos que se realice un tratamiento térmico especial, como un tratamiento de aleación térmica, después del revestimiento, la composición química promedio de toda la capa de revestimiento es sustancialmente igual a la de la capa de aleación Zn-Al-Mg, y componentes como la capa de aleación Al-Fe son insignificantes.
[0090] En adelante, se describirán los elementos contenidos en la capa de revestimiento.
[0091] Según la selección de los elementos en la capa de revestimiento, se determina el punto de fusión del baño de revestimiento, es decir, su facilidad de fusión, y también la resistencia a la corrosión del propio revestimiento. Además, las propiedades de los respectivos elementos determinan la conductividad eléctrica y térmica relacionadas con las propiedades de soldadura por puntos, y se determina un intervalo de corriente aproximado adecuado según la combinación de estos elementos. En consecuencia, es necesario examinar a fondo la selección de elementos y el intervalo de concentraciones de su composición para determinar la soldabilidad. Zn: más del 50.00 %
[0092] El Zn es un metal con un punto de fusión bajo y está presente en la fase principal de la capa de revestimiento del material de acero. La soldabilidad del material de acero revestido es peor que la de un material de acero sin capa de revestimiento porque el Zn reacciona con el electrodo y provoca un cambio en el estado de la corriente entre este y la capa de revestimiento. Normalmente, los electrodos de cobre se suelen usar como electrodos de soldadura por puntos, y cuando el Zn y el cobre (Cu) se exponen a un calor intenso, aparece una reacción. Esta reactividad es débil en comparación con el caso del Cu y el Al. Se especula que esto se debe a la relación entre el Al y el Cu en la formación de una composición eutéctica. Por otro lado, el Zn es un elemento necesario para asegurar la resistencia a la corrosión y obtener una acción anticorrosión de sacrificio en el material de acero. Si la cantidad de Zn es del 50.00 % o menos, el cuerpo principal de la estructura metálica de la capa de aleación Zn-Al-Mg es una fase Al, y la fase Zn que presenta una resistencia a la corrosión de sacrificio es insuficiente. Por lo tanto, la cantidad de Zn se establece en más del 50.00 %. Más preferiblemente, es del 65.00 % o más o del 70.00 % o más. En este caso, el límite superior de la cantidad de Zn es la cantidad de elementos excluyendo el Zn y el resto, excepto impurezas.
[0093] Al: más del 4.0 % y menos del 15.0 %
[0094] Al igual que el Zn, el Al constituye el cuerpo principal de la capa de revestimiento. El Al tiene una débil acción anticorrosiva de sacrificio, y cuando la capa de revestimiento contiene Al, se mejora la resistencia a la corrosión de la parte plana. Además, dado que el Mg no se puede retener de forma estable en el baño de revestimiento si no hay Al, se añade Al al baño de revestimiento como elemento esencial para la producción.
[0095] El Al contenido en la capa de revestimiento reacciona con el electrodo de cobre durante la soldadura por puntos. El producto de la reacción se convierte en un compuesto intermetálico a base de Al-Cu, lo que deteriora la conductividad y acorta la vida útil del electrodo. En la presente realización, para minimizar la influencia del Al, se disuelve una cantidad relativamente grande de Zn en la fase Al en la estructura metálica de la capa de revestimiento para formar una fase Al-Zn o se baja la reactividad con el electrodo de cobre aumentando el tamaño de partícula cristalina de la fase MgZn₂. Abajo, se describen estos detalles.
[0096] La cantidad de Al se establece en más del 4.0 % porque es necesario contener una gran cantidad de Mg que se describirá abajo o para asegurar la resistencia a la corrosión hasta cierto punto. Si la cantidad de Al es igual a este contenido o es más baja, es difícil construir un baño como un baño de revestimiento y es difícil asegurar la resistencia a la corrosión después de la soldadura por puntos. Además, la cantidad de Al se establece en menos del 15.0 % porque, si la cantidad de Al excede de este nivel, la concentración de la fase Al en la capa de revestimiento aumenta, la conductividad eléctrica y la conductividad térmica aumentan, y, adicionalmente, se forma fácilmente Al<2>O<3>en la superficie de la capa de revestimiento. Cuando se forma Al<2>O<3>en la superficie de la capa de revestimiento, la reactividad con el electrodo se vuelve activa durante la soldadura por puntos, el valor de la corriente puede volverse inestable y existe el riesgo de que se estreche el intervalo de corriente adecuado. Por lo tanto, en consideración de la reacción con el electrodo durante la soldadura por puntos, el límite superior es menos del 15.0 %. Más preferiblemente, la cantidad de Al es el 5.0 % o más y menos del 15.0 %, y puede ser más del 5.0 % y el 10.0 % o menos o el 6.0 % o más y el 8.0 % o menos.
[0097] Mg: más del 3.2 % y menos del 12.5 %
[0098] El Mg es un elemento que posee un efecto anticorrosión de sacrificio y mejora la resistencia a la corrosión de la capa de revestimiento. Si contiene una cierta cantidad o más de Mg, se forma una fase MgZn<2>en la capa de revestimiento. Si la cantidad de Mg en la capa de revestimiento es más grande, se forma una cantidad más grande de la fase MgZn<2>. El punto de fusión de la fase MgZn<2>es una temperatura más alta que el punto de fusión de la fase Zn, y si la capa de revestimiento contiene una gran cantidad de la fase MgZn<2>, la reactividad entre el Zn y el electrodo se vuelve pobre. Es decir, como el Zn unido al Mg tiene un punto de fusión más alto, la reactividad con el electrodo baja por consiguiente. Por lo tanto, se prolonga la vida útil del electrodo. Además, como el Mg se oxida fácilmente, el Mg ligeramente fundido durante la soldadura por puntos se oxida inmediatamente para formar un óxido de MgO con un cierto grosor. Esta tendencia a la oxidación es más fuerte que la del Al y el Zn. Por lo tanto, al realizar soldadura por puntos en varios puntos de la capa de revestimiento con una cantidad adecuada de Mg, la superficie del electrodo se cubre con una delgada película de óxido, lo que permite una constante estabilidad de la corriente y la conexión entre la capa de revestimiento y el electrodo. Además, esta película de óxido actúa como barrera para la soldadura reactiva y la reacción entre el electrodo y la capa de revestimiento, lo que puede mejorar significativamente la vida útil del electrodo de cobre.
[0099] La cantidad de Mg se establece en más del 3.2 % porque es necesario inactivar el Zn en la capa de revestimiento durante la soldadura. Si la cantidad de Mg es del 3.2 % o menos, la reactividad entre el Zn y el electrodo de cobre se activa y el valor de corriente adecuado se estrecha. Por otro lado, si la cantidad de Mg es excesiva, ya que se vuelve difícil producir la capa de revestimiento, el límite superior es más bajo que el 12.5 %. Más preferiblemente, la cantidad de Mg es más del 5.0 % y menos del 12.5 %, y puede ser más del 5.0 % y el 10.0 % o menos o del 5.0 % o más y el 8.0 % o menos. Además, la cantidad de Mg es preferiblemente del 6.0 % o más. Si la cantidad de Mg es del 6.0 % o más, es posible mejorar aún más la resistencia a la corrosión.
[0100] [Mg]/[Al] ≥ 0.80
[0101] En porcentaje en masa, cuando la cantidad de Mg es [Mg] (o %Mg) y la cantidad de Al es [Al] (o %Al), existe una relación adecuada para [Mg]/[Al] (o %Mg/%Al) que es una relación de la cantidad de Al y la cantidad de Mg. Si se satisface [Mg]/[Al] ≥ 0.80, es improbable que la fase Al precipite como una estructura de coagulación de la capa de revestimiento durante la producción. Si la relación [Mg]/[Al] es menos de 0.80, la fase Al precipita en la capa de revestimiento, la reactividad con el electrodo aumenta y el valor de corriente adecuado se reduce. Por lo tanto, [Mg]/[Al] es 0.80 o más. En este caso, [Mg] y [Al] en [Mg]/[Al] son la composición promedio (% de masa) de cada elemento en la capa de revestimiento. [Mg]/[Al] puede ser 1.00 o más o 1.10 o más.
[0102] Grupo de elementos A
[0103] Sn: el 0 % o más y menos del 3.00 %
[0104] Bi: el 0 % o más y menos del 1.00 %
[0105] In: el 0 % o más y menos del 1.00 %
[0106] La capa de revestimiento puede contener elementos del grupo A. Los efectos de Sn, Bi e In en el grupo de elementos A durante la soldadura por puntos no son fuertes. Por otro lado, estos elementos tienen la función de mejorar la resistencia a la corrosión alrededor de la parte soldada por puntos. Sin embargo, dado que estos elementos tienden a unirse más fuertemente con Mg que con Zn y el efecto del Mg contenido se reduce, existen límites superiores para el contenido de estos elementos. Si se excede del límite superior, la cantidad de escoria adherida y similares aumenta, y la soldabilidad también tiende a deteriorarse. Por lo tanto, la cantidad de Sn es el 0 % o más y menos del 3.00 % y más preferiblemente el 0.01 % o más y menos del 3.00 %. La cantidad de Sn puede ser el 2.50 % o menos. La cantidad de Bi es el 0 % o más y menos del 1.00 % y más preferiblemente el 0.01 % o más y menos del 1.00 %. La cantidad de Bi debe ser del 0.80 % o menos. La cantidad de In debe ser del 0 % o más y menos del 1.00 % y, más preferiblemente, del 0.01 % o más y menos del 1.00 %. La cantidad de In puede ser del 0.80 % o menos.
[0107] Grupo de elementos B
[0108] Ca: el 0 % o más y menos del 2.00 %
[0109] Y: el 0 % o más y menos del 0.50 %
[0110] La: el 0 % o más y menos del 0.50 %
[0111] Ce: el 0 % o más y menos del 0.50 %
[0112] Sr: el 0 % o más y menos del 0.50 %
[0113] La capa de revestimiento puede contener elementos del grupo B. Ca, Y, La, Ce y Sr, pertenecientes al grupo B, son los que más contribuyen al rendimiento de la soldadura por puntos. El Ca es el elemento más oxidable en la atmósfera. Al igual que el Mg, una pequeña cantidad de Ca fundido forma inmediatamente una película de óxido que cubre la superficie del electrodo de cobre. Por lo tanto, el Ca actúa como barrera para la reacción entre las fases Zn y Al en la capa de revestimiento, y el intervalo de corriente adecuado tiende a ser más amplio. Al igual que el Ca, el Y, el La, el Ce y el Sr también se oxidan en la atmósfera. Para que se produzca preferiblemente dicho efecto, es más preferible que la cantidad de estos elementos sea más del 0 % y, más preferiblemente, del 0.01 % o más. En particular, si la cantidad de Ca es del 0.01 % o más, se forma fácilmente un compuesto a base de Al-Ca-Si o Ca-Al-Zn. Estos compuestos se convierten en núcleos cristalinos durante la coagulación de la capa de revestimiento, sirven como puntos de partida para el crecimiento de la fase MgZn₂ y promueven la formación de la fase MgZn₂ gruesa. Y, La, Ce y Sr producen compuestos similares (compuestos sustituidos con Ca) y tienen el mismo efecto. Sin embargo, existen límites superiores para el contenido de los respectivos elementos, y si se exceden de los límites superiores del contenido, tiende a ser difícil construir un baño de revestimiento. Además, la cantidad de escoria adherida y similares aumenta, y la soldabilidad también tiende a deteriorarse. Por lo tanto, el contenido de Ca es el 0 % o más y menos del 2.00 %, preferiblemente más del 0 % y menos del 2.00 %, y más preferiblemente el 0.01 % o más y menos del 2.00 %. La cantidad de Ca es preferiblemente menos del 1.00 %. La cantidad de Ca es más preferiblemente el 0.95 % o menos. Además, la cantidad de cada uno de Y, La, Ce y Sr es el 0 % o más y menos del 0.50 %, preferiblemente más del 0 % y menos del 0.50 %, y más preferiblemente el 0.01 % o más y menos del 0.50 %. La cantidad de cada uno de Y, La, Ce y Sr puede ser el 0.40 % o menos.
[0114] Grupo de elementos C
[0115] Si: el 0 % o más y menos del 2.50 %
[0116] B: el 0 % o más y menos del 0.50 %
[0117] P: el 0 % o más y menos del 0.50 %
[0118] La capa de revestimiento puede contener elementos del grupo C. El Si, el B y el P en el grupo de elementos C pertenecen a los semimetales. Estos elementos convencionalmente forman compuestos intermetálicos que contienen Zn y Al en la capa de revestimiento. Como resultado, la capa de revestimiento se vuelve difícil de fundir y su reactividad con el electrodo baja. Es decir, el intervalo de corriente adecuado tiende a ser más amplio. Sin embargo, estos elementos, a diferencia del Mg y el Ca, no forman un recubrimiento sobre la superficie del electrodo. Existen límites superiores para el contenido de los respectivos elementos, y si se exceden, la cantidad de escoria adherida y similares aumenta, y la soldabilidad también tiende a deteriorarse. Por lo tanto, la cantidad de Si es del 0 % o más y menos del 2.50 %, y preferiblemente es el 0.01 % o más y menos del 2.50 %. La cantidad de Si puede ser el 2.00 % o menos. La cantidad de cada uno de B y P es preferiblemente el 0 % o más y menos del 0.50 %. Más preferiblemente, la cantidad de cada uno de B y P es del 0.01 % o más y menos del 0.50 %. La cantidad de cada uno de B y P puede ser del 0.40 % o menos. Grupo de elementos D
[0119] Cr: el 0 % o más y menos del 0.25 %
[0120] Ti: el 0 % o más y menos del 0.25 %
[0121] Ni: el 0 % o más y menos del 1.0 %
[0122] Co: el 0 % o más y menos del 0.25 %
[0123] V: el 0 % o más y menos del 0.25 %
[0124] Nb: el 0 % o más y menos del 0.25 %
[0125] 0
[0126] Cu: el 0 % o más y menos del 0.40 %
[0127] Mn: el 0 % o más y menos del 0.25 %
[0128] Fe: el 0 % o más y menos del 5.00 %
[0129] La capa de revestimiento puede contener elementos del grupo D. Cr, Ti, Ni, Co, V, Nb, Cu, Mn y Fe del grupo D son elementos metálicos. Al incorporarlos a la capa de revestimiento, se forma una solución sólida sustitutiva y un nuevo compuesto intermetálico con un alto punto de fusión. Por lo tanto, la capa de revestimiento se vuelve difícil de fundir y su reactividad con el electrodo de cobre baja. Es decir, el intervalo de corriente adecuado tiende a ser más amplio.
[0130] Sin embargo, estos elementos, a diferencia del Mg y el Ca, no tienen un efecto de formación de un recubrimiento en la superficie del electrodo y presentan un efecto más débil en la mejora de las propiedades de soldadura por puntos que el Mg y el Ca. En particular, cuando hay al menos un elemento del grupo de elementos B, no se puede confirmar un efecto claro. Por otro lado, cuando se usan juntos los elementos de los grupos B, C y D, el intervalo de corriente adecuado durante la soldadura por puntos se amplía aún más. Existen límites superiores para el contenido de los respectivos elementos, y si se exceden de los límites superiores de los contenidos, la cantidad de escoria adherida y similares aumenta, y la soldabilidad también tiende a deteriorarse. Por lo tanto, la cantidad de cada uno de Cr, Ti, Co, V, Nb y Mn es el 0 % o más y menos del 0.25 % y preferiblemente el 0.01 % o más y menos del 0.25 %. La cantidad de cada uno de Cr, Ti, Co, V, Nb y Mn puede ser el 0.23 % o menos. La cantidad de Ni es el 0 % o más y menos del 1.0 % y preferiblemente más del 0 % y menos del 1.0 %. La cantidad de Ni puede ser el 0.01 % o más. La cantidad de Ni puede ser el 0.8 % o menos. La cantidad de Cu es el 0 % o más y menos del 0.40 %, y preferiblemente más del 0 % y menos del 0.40 %. La cantidad de Cu puede ser el 0.01 % o más. La cantidad de Cu puede ser el 0.35 % o menos. Además, el Fe puede estar inevitablemente contenido en la capa de revestimiento. Esto se debe a que el Fe puede difundirse desde el hierro base hacia la capa de revestimiento durante la producción de revestimiento. Por lo tanto, la cantidad de Fe es el 0 % o más y menos del 5.00 % y puede ser más del 0 % y menos del 5.00 %. La cantidad de Fe puede ser el 0.01 % o más. La cantidad de Fe puede ser el 4.50 % o menos.
[0131] Grupo de elementos E
[0132] Sb: el 0 % o más y menos del 0.5 %
[0133] Pb: el 0 % o más y menos del 0.5 %
[0134] La capa de revestimiento puede contener elementos del grupo E. El Sb y el Pb del grupo E tienen propiedades similares a las del Zn. Por lo tanto, cuando estos elementos están contenidos, apenas se observan efectos especiales en las propiedades de soldadura por puntos. Sin embargo, estos elementos tienen efectos como facilitar la formación de un patrón floreado en el aspecto del revestimiento. Sin embargo, si estos elementos están contenidos en exceso, la resistencia a la corrosión después de la soldadura por puntos puede disminuir. Por lo tanto, la cantidad de Sb y Pb es el 0 % o más y menos del 0.5 %, y preferiblemente el 0.01 % o más y menos del 0.5 %. La cantidad de Sb y Pb puede ser el 0.40 % o menos.
[0135] Resto: más del 50.00 % de Zn e impurezas
[0136] Del resto, el Zn es el descrito anteriormente. Además, las impurezas en la capa de revestimiento son componentes contenidos en las materias primas o componentes que se mezclan durante los procesos de producción, los cuales se incorporan accidentalmente. Por ejemplo, en la capa de revestimiento, una cantidad muy pequeña de componentes distintos del Fe se mezcla como impurezas debido a la difusión atómica mutua entre el material de acero (hierro base) y el baño de revestimiento.
[0137] Para identificar la composición química promedio de la capa de revestimiento, se obtiene una solución ácida mediante el desprendimiento y la disolución de la capa de revestimiento con un ácido que contiene un inhibidor que minimiza la corrosión del hierro base (material de acero). A continuación, la composición química se puede obtener midiendo la solución ácida obtenida mediante un método de espectrometría de emisión óptica ICP o un método ICP-MS. El tipo de ácido no está particularmente limitado, siempre que sea un ácido capaz de disolver la capa de revestimiento. Si se miden el área y el peso antes y después del desprendimiento, se puede obtener simultáneamente la cantidad de revestimiento adherido (g/m²).
[0138] A continuación, se describirá la estructura de la capa de revestimiento.
[0139] La proporción y el tamaño de las fases contenidas en la capa de revestimiento influyen considerablemente en las propiedades de soldadura por puntos de dicha capa de revestimiento. Incluso si las capas de revestimiento tienen la misma composición de componentes, la fase o estructura contenida en la estructura metálica varía en función del método de producción, lo que resulta en diferentes propiedades. La estructura metálica de la capa de revestimiento se puede confirmar fácilmente con un microscopio electrónico de barrido (SEM-EDS) mediante un espectrómetro de rayos X de energía dispersiva. En una sección transversal vertical arbitraria (dirección del grosor) de la capa de revestimiento con acabado espejo, por ejemplo, al obtener una imagen de electrones reflejados, se puede confirmar el estado aproximado de la estructura metálica de la capa de revestimiento. Dado que el grosor de la capa de revestimiento de la presente realización es de aproximadamente 5 µm a 70 µm, es preferible confirmar la estructura metálica con un SEM en un campo de visión de 500 a 5000 aumentos. Por ejemplo, al observar una capa de revestimiento con un grosor de 25 µm con un aumento de 25000 veces, se puede confirmar la sección transversal de la capa de revestimiento en un área de 25 µm (grosor del revestimiento) x 40 µm (ancho del campo de visión del microscopio electrónico de barrido) = 1000 µm² por campo de visión. En la presente realización, dado que se puede observar un campo de visión local para el campo de visión del microscopio electrónico de barrido de la capa de revestimiento, para obtener información promedio de la capa de revestimiento, se puede obtener esta información promedio seleccionando 25 puntos de campo de visión de una sección transversal arbitraria. Es decir, se puede observar la estructura metálica en un campo de visión total de 25000 µm² y determinar la fracción de área y el tamaño de la fase o estructura que constituye la estructura metálica de la capa de revestimiento.
[0140] Es preferible obtener una imagen de electrones reflejados mediante SEM, ya que la fase o estructura contenida en la capa de revestimiento se puede determinar fácilmente. Dado que un elemento con un número atómico pequeño, como el Al, se visualiza en negro y uno con un número atómico alto, como el Zn, en blanco, las proporciones de estas estructuras se pueden leer fácilmente.
[0141] Para confirmar cada fase, en el análisis EDS, la composición de la fase puede confirmarse con precisión, y la fase puede determinarse leyendo sustancialmente la misma fase componente de la correspondencia de elementos. El análisis LDS puede usarse para determinar la fase con una composición casi idéntica mediante la correspondencia de elementos. Si se puede determinar una fase con una composición casi idéntica, es posible identificar un área de la fase cristalina en el campo de observación. Una vez conocida el área, el tamaño promedio de las partículas cristalinas puede calcularse determinando el diámetro equivalente al círculo mediante cálculo. El diámetro equivalente al círculo se refiere al diámetro de un círculo perfecto correspondiente al área.
[0142] Además, es posible obtener la proporción del área de cada fase en el campo de observación. La fracción de área de una fase específica en la capa de revestimiento corresponde a la fracción de volumen de la fase en la capa de revestimiento.
[0143] En adelante, se describirá la fase y la estructura de la capa de revestimiento. Las figuras 1, 2 y 3 muestran imágenes de la estructura metálica de una capa de revestimiento representativa de la presente invención. Cuando se observa la estructura metálica de la capa de revestimiento de la presente realización bajo el microscopio electrónico de barrido (SEM) en un campo de visión total de 25000 µm<2>, contiene del 10 % al 40 % de área de una fase MgZn<2>, del 10 % al 30 % de área de una fase Al-Zn con un contenido de Zn del 10 % o más, del 0 % al 15 % de área de una fase Al con un contenido de Zn de menos del 10 % y un 25 % de área o más de una estructura eutéctica compuesta por una fase Al, una fase MgZn<2>y una fase Zn.
[0144] [Estructura eutéctica ternaria Al/MgZn<2>/Zn]. Las fases y estructuras anteriores constituyen la fase principal de la capa de revestimiento y ocupan el 90 % o más de la fracción de área de dicha capa.
[0146] Fase MgZn<2>
[0148] La fase MgZn₂, según la presente realización, es un área de la capa de revestimiento con un 16 % en masa (±5 %) de Mg y un 84 % en masa (±5 %) de Zn. La fase MgZn₂ suele visualizarse en gris, un color intermedio entre el del Al y el Zn en la imagen de electrones reflejados por SEM. En la imagen de electrones reflejados por SEM, la fase MgZn₂ se puede distinguir claramente de la fase Al-Zn y de la fase Al, la [estructura eutéctica ternaria Al/MgZn₂/Zn], y similares, y es una fase indicada con el número de referencia 3 en las figuras 1 y 2.
[0149] En la composición de la capa de revestimiento de la presente realización, aumenta la cantidad de fase MgZn₂ masiva. Cuando la cantidad de fase de MgZn₂ es grande, el intervalo de corriente adecuado tiende a aumentar durante la soldadura por puntos. Con una cantidad grande de fase de MgZn₂, la proporción de fase Zn contenida en la estructura eutéctica ternaria Al/MgZn₂/Zn se reduce relativamente, lo que permite reducir la reactividad entre la capa de revestimiento y el electrodo de la máquina de soldadura por puntos. Además, durante la soldadura por puntos, se disuelve una pequeña cantidad de fase MgZn₂ y el Mg se oxida en la atmósfera para formar una capa de óxido a base de Mg sobre la superficie del electrodo de cobre. Este recubrimiento se forma en los primeros 10 puntos del electrodo, al estabilizarse el valor de corriente adecuado, y se dificulta la reacción del electrodo.
[0151] La fracción de área de la fase MgZn₂ en la capa de revestimiento es del 10 % o más. A medida que aumenta la cantidad de Mg en la capa de revestimiento, aumenta la fracción de volumen de la fase MgZn₂ y mejoran las propiedades de soldadura por puntos. Se prefieren más valores del 15 % o más, el 20 % o más o el 30 % o más. El límite superior de la fracción de área de la fase MgZn₂ es del 40 % o menos. Dentro del intervalo de la composición química promedio de la capa de revestimiento, es difícil aumentar la fracción de área de la fase MgZn₂ a más del 40 %. En este caso, en la presente realización, el MgZn₂ contenido en la [estructura eutéctica ternaria Al/MgZn₂/Zn] no se incluye en la fracción de área de la fase MgZn₂.
[0153] Cuando la fase MgZn₂ en la capa de revestimiento crece a un tamaño más grande, es posible mejorar aún más la propiedad de punteo continuo entre las propiedades de soldadura por puntos de la capa de revestimiento. Además, dado que la fase con excelente resistencia a la corrosión se mantiene incluso después de la soldadura por puntos, también se mejora la resistencia a la corrosión. Para el crecimiento de la fase MgZn₂, es preferible contener uno o más elementos seleccionados del grupo de elementos B, y el efecto de crecimiento de la fase MgZn₂ se puede confirmar por el hecho de que la cantidad de al menos uno o dos o más elementos del grupo de elementos B es el 0.01 % o más. La fase MgZn₂ con un tamaño de grano grande es preferible a la fase MgZn₂ con un tamaño de grano fino porque es menos probable que se disuelva con el calor de entrada durante la soldadura por puntos y menos probable que reaccione con el electrodo.
[0155] Al observar la capa de revestimiento en un campo de visión total de 25000 µm² con un microscopio electrónico, si el tamaño promedio de grano cristalino del 80 % más arriba de las partículas de la fase MgZn₂ masiva, con el tamaño más grande de partícula cristalina como diámetro equivalente circular promedio, es de 30 µm o más, la fase MgZn₂ finamente presente en la capa de revestimiento y la fase MgZn₂ presente en la [estructura eutéctica ternaria Al/MgZn₂/Zn] tienden a agregarse o a disminuir. Por lo tanto, se mejoran las propiedades de la soldadura por puntos. Además, tras la soldadura por puntos, una gran cantidad de la capa de revestimiento permanece alrededor de la parte soldada, lo que mejora también su resistencia a la corrosión. Es decir, cuando la fracción de área de la fase MgZn₂ es grande, el tamaño promedio de partícula cristalina es grande y, adicionalmente, cuando se usan elementos del grupo A en combinación, la resistencia a la corrosión alrededor de la parte soldada por puntos mejora significativamente. En este caso, el 80 % anterior es el porcentaje numérico con respecto al número total de fases de MgZn₂ contabilizadas. Es decir, cuando el número de fases de MgZn₂ medidas es N, el diámetro circular equivalente promedio de las 0.8 x N (80 %) partículas de fase de MgZn₂ con el tamaño más grande de partícula cristalina en orden descendente es de 30 µm o más.
[0157] Fase Al
[0159] La fase Al en la presente realización es un área de la capa de revestimiento en la que la cantidad de Al es del 90 % en masa o más y preferiblemente más del 90 % en masa. El área indicada por el número de referencia 4 en la Fig.3 es la fase Al. La fase Al puede contener Zn, pero la cantidad de Zn es menos del 10 %. La fase Al se puede distinguir claramente de otras fases y estructuras en la imagen de electrones reflejados SEM. Es decir, la fase Al suele mostrarse en el color más negro en la imagen de electrones reflejados SEM. En la presente realización, la fase Al tiene varias formas, como una conformación de bloque, o aparece como una sección transversal dendrítica, como una conformación circular o plana en una sección transversal arbitraria. La fase Al es la fase indicada por el número de referencia 4 en la Fig.3. En este caso, en la presente realización, el Al contenido en la [estructura eutéctica ternaria Al/MgZn<2>/Zn] no se incluye en la fracción de área de la fase Al.
[0160] La fase Al reduce las propiedades de la soldadura por puntos. Cuando la fase Al aparece en la superficie de la capa de revestimiento, forma una delgada película aislante, como Al₂O₃, que reduce el intervalo de corriente adecuado, reacciona también con el electrodo de cobre y forma un compuesto intermetálico a base de Al-Cu con el electrodo, lo que reduce significativamente su vida útil y deteriora la propiedad de soldadura por puntos continua. Si la fracción de área de la fase Al es del 15 % o menos, la vida útil del electrodo tiende a ser más larga en la soldadura por puntos y, así, la fracción de área de la fase Al es el 15 % o menos. La fracción de área es preferiblemente el 10 % de área o menos, más preferiblemente el 5 % de área o menos, y aún más preferiblemente el 0 % de área.
[0162] En este caso, dado que el efecto de mejora de la propiedad de punteo continuo es débil solo al reducir la fase Al, es preferible establecer la fracción de área de la fase Al en un 15 % de área o menos y la fracción de área de la fase MgZn<2>en un 10 % de área o más.
[0164] Fase Al-Zn
[0166] La fase Al-Zn en la presente realización contiene un 10 % en masa o más de Zn y Al. Esta fase Al-Zn es un agregado de una fase fina de Zn con un tamaño de grano de aproximadamente 1 µm (en adelante, fase fina de Zn) y una fase fina de Al con un tamaño de grano de menos de 1 µm (en adelante, fase fina de Al). Se indica con el número de referencia 2 en las figuras 1 y 2. En la capa de revestimiento fundido, el Al presenta una estructura diferente a la cristalina a temperatura ambiente, pudiendo disolver una gran cantidad de fase Zn y presentándose como una fase estable a alta temperatura que contiene aproximadamente un 50 % de Zn. Por otro lado, a temperatura ambiente, la cantidad de fase Zn en la fase estable a alta temperatura es extremadamente reducida, y el Al y el Zn se encuentran en equilibrio y se presentan como una fase Al-Zn que contiene una fase fina de Al y una fase fina de Zn. La fase Al-Zn contiene del 10 % al 80 % en masa de una fase fina de Zn. Dado que esta fase Al-Zn posee propiedades diferentes a las de la fase Al y la fase Zn contenida en la capa de revestimiento, se distingue en la imagen SEM de electrones reflejados y en la difracción de rayos X de ángulo amplio. En la difracción de rayos X de ángulo amplio, por ejemplo, se dice que presenta picos de difracción específicos como Al<0.403>Zn<0.597>(JCODF n.° 00-052-0856) y Al<0.71>Zn<0.29>(PDF n.° 00-019-0057). Por lo tanto, en la presente realización, la fase que contiene del 90 % al 20 % en masa de un componente de Al y del 10 % al 80 % en masa de un componente de Zn es una fase Al-Zn. Cuando el área de la fase Al-Zn está rodeada por un espacio cerrado, también es posible definir el tamaño cristalino de la fase Al-Zn.
[0168] La fase Al es altamente reactiva al electrodo de soldadura, lo que hace que la soldabilidad sea extremadamente inestable. Por otro lado, al incluirse en la fase Al-Zn como una fase fina de Al junto con una fase fina de Zn, no se forma un recubrimiento delgado, como una película de óxido de Al₂O₃, que afecta negativamente la soldabilidad sobre la superficie de la capa de revestimiento, lo que mejora la soldabilidad.
[0170] En la presente realización, dado que la capa de revestimiento contiene Al en una cierta concentración o en más concentración, dependiendo de las condiciones de producción, se forma del 10 % al 30 % o más de una fase Al. No obstante, es posible inhibir la formación de una fase Al masiva o dendrítica seleccionando cuidadosamente el método de producción y permitiendo que se presente como una fase Al-Zn. Es decir, si la cantidad de la fase Al-Zn aumenta, la cantidad de la fase Al se puede reducir. Además, en comparación con la fase Al, la fase Al-Zn tiene menos probabilidad de reaccionar con el electrodo de cobre y tiende a ampliar el intervalo de corriente adecuado. Por lo tanto, considerando la soldabilidad, es más conveniente incorporar Zn en la fase Al tanto como sea posible para formar una fase Al-Zn que permitir que la fase Al permanezca en la capa de revestimiento.
[0172] La fracción de área de la fase Al-Zn en la capa de revestimiento es del 10 % al 30 % de área. Si esta fracción de área es menos del 10 % de área, la fracción de área de la fase de Al con un contenido de Zn de menos del 10 % en masa aumenta relativamente, lo que deteriora la propiedad de punteo continuo durante la soldadura por puntos y estrecha el intervalo de corriente adecuado. Por otro lado, dentro del intervalo de la composición química promedio de la capa de revestimiento, dado que es difícil aumentar la fracción de área de la fase Al-Zn a más del 30 %, el límite superior de la fracción de área de la fase Al-Zn es del 30 % de área o menos.
[0173] Estructura eutéctica ternaria Al/MgZn<2>/Zn
[0175] La estructura eutéctica ternaria Al/MgZn₂/Zn es una estructura eutéctica compuesta por una fase Al, una fase MgZn₂ y una fase Zn, y se distingue claramente de la fase MgZn₂, que es la fase principal de la capa de revestimiento, y de la fase Al anterior en la imagen de SEM con electrones reflejados. La [estructura eutéctica ternaria Al/MgZn₂/Zn] es la estructura indicada con el número de referencia 1 en las figuras 1 y 2.
[0177] La [estructura eutéctica ternaria Al/MgZn₂/Zn] contiene una fase Zn. Esta fase Zn es un área con una concentración de Zn del 95 % en masa o más. La fase Zn en la [estructura eutéctica ternaria Al/MgZn₂/Zn] suele visualizarse con mayor claridad en la imagen de electrones reflejados por SEM. En la composición de los componentes de la presente realización, la [estructura eutéctica ternaria Al/MgZn₂/Zn] se forma mediante una reacción eutéctica, y la mayoría de la fase Zn se coagula en dicha reacción, de modo que está presente en la estructura eutéctica. La fase Zn tiene una influencia mas pequeña que la fase Al, pero reacciona con el electrodo de cobre durante la soldadura por puntos, lo que afecta negativamente a la vida útil del punto continuo.
[0179] Por otro lado, si la fracción de área de la [estructura eutéctica ternaria Al/MgZn₂/Zn] es menos del 25 % del área, la fase Zn disminuye a medida que disminuye la fracción de área, lo que disminuye la resistencia a la corrosión de sacrificio de la capa de revestimiento y no se puede mantener la resistencia a la corrosión. Por lo tanto, es necesario establecer la fracción de área de la [estructura eutéctica ternaria Al/MgZn₂/Zn] en un 25 % de área o más. Es decir, si existe un cierto nivel de [estructura eutéctica ternaria Al/MgZn₂/Zn] que contenga una fase Zn, se asegura la resistencia a la corrosión de sacrificio y se mejora la resistencia a la corrosión alrededor de la parte soldada. Además, el Al de la capa de revestimiento se incorpora a la [estructura eutéctica ternaria Al/MgZn₂/Zn], lo que reduce la fracción de área de la fase Al no contenida en la [estructura eutéctica ternaria Al/MgZn₂/Zn] y mejora la propiedad de punteo continuo. El límite superior de la fracción de área de la [estructura eutéctica ternaria Al/MgZn₂/Zn] no está particularmente limitado y puede ser el 80 % de área o menos, el 75 % de área o menos, el 70 % de área o menos, o el 65 % de área o menos.
[0181] En la capa de revestimiento de la presente realización, la fracción de área de la fase cuasicristalina es preferiblemente del 4 % o menos. En este caso, la fase cuasicristalina se define como una fase en la que la cantidad de Mg, la cantidad de Zn y la cantidad de Al satisface, en porcentaje atómico, 0.5 ≤ Mg/(Zn+Al) ≤ 0.83. Es decir, se define como una fase cuasicristalina en la que Mg:(Zn+Al), que es la relación entre los átomos de Mg y el total de átomos de Zn y átomos de Al, es de 3:6 a 5:6. Como relación teórica, Mg:(Zn+Al) se considera 4:6. Los componentes químicos de la fase cuasicristalina se calculan preferiblemente mediante análisis cuantitativo mediante espectroscopía de rayos X por dispersión de energía con microscopio electrónico de transmisión (TEM-EDX) o mediante correspondencia con microanalizador de sonda electrónica (EPMA). En este caso, no es fácil definir un cuasicristal mediante una fórmula química exacta, como un compuesto intermetálico. Esto se debe a que, en la fase cuasicristalina, las unidades reticulares repetidas no pueden definirse como las redes unitarias de los cristales, y, adicionalmente, es difícil determinar las posiciones atómicas de Zn y Mg.
[0183] La fase cuasicristalina es una estructura cristalina hallada por Daniel Shuchtmann en 1982, con una disposición atómica icosaédrica. Esta estructura cristalina es aperiódica y posee una simetría rotacional única, por ejemplo, quíntuple, que no se puede obtener con metales y aleaciones convencionales. Se conoce como una estructura cristalina equivalente a una estructura aperiódica, representada por un patrón tridimensional de Penrose. Para identificar esta sustancia metálica, normalmente se confirma por obtención de una imagen de difracción de haz de electrones de un decágono regular radial, debido a la estructura icosaédrica de la fase, mediante observación por haz de electrones mediante TEM.
[0185] A continuación, se describe un método para medir la fracción de área de la fase cuasicristalina en la capa de revestimiento. Se obtiene una imagen electrónica reflejada por SEM de la capa de revestimiento. Con base en los resultados experimentales obtenidos mediante observación separada con microscopio electrónico de transmisión (TEM), se determina la fase cuasicristalina en la imagen electrónica reflejada por SEM. En un campo de visión predeterminado, se determina una imagen de correspondencia de componentes, la parte de la misma composición de componentes que la fase cuasicristalina en la capa de revestimiento, y la fase cuasicristalina en la capa de revestimiento se determina mediante procesamiento de imágenes. Usando un dispositivo de análisis de imágenes, se prepara una imagen en la que se selecciona el intervalo de la fase de área cuasicristalina, y se puede medir la proporción de la fase cuasicristalina en la capa de revestimiento.
[0186] Las fases y estructuras anteriores constituyen la fase principal de la capa de revestimiento y ocupan el 90 % o más de la fracción de área de la capa de revestimiento. Por otro lado, se forman otras fases metálicas cuando la capa de revestimiento contiene elementos distintos de Zn, Mg y Al. Por ejemplo, el Si forma una fase Mg₂Si o similar, y el Ca forma una fase Al-Zn-Ca o similar. Los componentes típicos de la estructura residual incluyen una fase Mg₂Si, una fase AlZnCa y una fase AlCaSi. Aunque algunas de estas son eficaces para mejorar la soldabilidad y la resistencia a la corrosión, su efecto no es significativo. En base a la composición de la capa de revestimiento, dado que es difícil que la fracción de área de estas sea más del 10 % de área en total, la fracción de área puede ser del 10 % de área o menos.
[0188] A continuación, se describirá un caso en el que el material de acero revestido de la presente realización se produce mediante un método de revestimiento por inmersión en caliente. El material de acero revestido de la presente realización puede producirse mediante un método de revestimiento por inmersión (por lotes) o un método de revestimiento continuo.
[0190] El tamaño, la conformación, la forma superficial y similares del material de acero que hay que recubrir no tienen limitaciones particulares. Se pueden aplicar materiales de acero convencionales, como acero extensible, acero inoxidable y similares, siempre que sean materiales de acero. Las tiras de acero de estructura convencional son las más preferibles. Previamente, se puede realizar un acabado superficial mediante granallado, pulido con cepillo o similar, sin problema alguno incluso si el revestimiento se realiza después de adherir a la superficie una película metálica o de aleación de 3 g/m² o menos, como Ni, Fe, Zn, Sn. Además, como pretratamiento del material de acero, es preferible lavarlo lo suficiente mediante desengrasado y decapado.
[0192] Tras calentar y reducir suficientemente la superficie del material de acero con un gas reductor como H₂, se sumerge el material de acero en un baño de revestimiento preparado con componentes predeterminados. En aceros extensibles y similares, es común humidificar la atmósfera durante el recocido, usar un método de oxidación interna, y similares, y asegurar la adhesión del revestimiento a aceros con alto contenido de Si y Mn y similares. Con este tratamiento, los materiales de acero revestidos con menos puntos desnudos y defectos de aspecto pueden revestirse, normalmente de la misma manera que los materiales de acero convencionales. En estos materiales de acero, se observa una superficie con un tamaño de grano cristalino fino y una capa interna de recubrimiento de óxido en el lado del hierro base, pero esto no afecta al rendimiento de la presente invención.
[0194] En el caso del método de revestimiento por inmersión en caliente, los componentes de la capa de revestimiento se pueden controlar mediante los componentes de un baño de revestimiento que se prepara. Este baño se prepara mezclando cantidades predeterminadas de metales puros y, por ejemplo, se produce una aleación de los componentes del baño de revestimiento mediante un método de disolución en atmósfera inerte.
[0196] Cuando un material de acero con superficie reducida se sumerge en un baño de revestimiento mantenida a una concentración predeterminada, se forma una capa de revestimiento con sustancialmente los mismos componentes que el baño. Si el tiempo de inmersión se prolonga o la coagulación completa tarda mucho tiempo, dado que la formación de la capa de aleación de interfaz se activa, la concentración de Fe puede aumentar. A temperaturas más bajas que 500 °C, dado que la reacción con la capa de revestimiento se ralentiza rápidamente, la concentración de Fe en la capa de revestimiento es normalmente menos del 5.00 %.
[0198] Para la formación de una capa de revestimiento por inmersión en caliente, es preferible mantener el baño de revestimiento a una temperatura de 500 °C a 550 °C. Si la temperatura del baño de revestimiento es más baja que 500 ºC, la formación de la capa de aleación se vuelve insuficiente y la adhesión del revestimiento durante el procesamiento se vuelve insuficiente. Por lo tanto, la temperatura del baño de revestimiento es de 500 °C o más alta. Después, es preferible sumergir el material de acero reducido durante unos segundos. En la superficie del material de acero reducido, en algunos casos, el Fe se difunde en el baño de revestimiento y reacciona con el baño de revestimiento para formar una capa de aleación de interfaz (principalmente una capa de compuesto intermetálico a base de Al-Fe) en la interfaz del material de acero entre la capa de revestimiento y el material de acero. Cuando se forma la capa de aleación de interfaz, el material de acero debajo de la capa de aleación de interfaz y la capa de revestimiento sobre la capa de aleación de interfaz se unen metaloquímicamente con más firmeza.
[0200] Tras sumergir el material de acero en el baño de revestimiento durante un tiempo predeterminado, se extrae del baño y, una vez fundido el metal adherido a la superficie, se realiza un barrido con N₂ para ajustar la capa de revestimiento a un grosor predeterminado. Es preferible ajustar el grosor de la capa de revestimiento a un valor de 3 µm a 80 µm. La cantidad convertida de capa de revestimiento adherida es de 10 g/m² a 500 g/m² (un lado). Además, el grosor de la capa de revestimiento puede ajustarse a un valor de 5 µm a 70 µm. La cantidad de adhesión convertida es de aproximadamente 20 g/m² a 400 g/m² (un lado).
[0202] Tras ajustar la adhesión de la capa de revestimiento, el metal fundido adherido se coagula. Un método de enfriamiento durante la solidificación de la capa de revestimiento puede ser mediante pulverización de nitrógeno, aire o una mezcla de hidrógeno y helio, enfriamiento por nebulización o inmersión en agua. Es preferible el enfriamiento por nebulización, especialmente el enfriamiento por nebulización con agua contenida en nitrógeno. La velocidad de enfriamiento puede ajustarse según el contenido de agua.
[0204] En la presente realización, las condiciones de solidificación de la capa de revestimiento en condiciones convencionales de operación son, por ejemplo, las siguientes: cuando el enfriamiento se realiza a una velocidad promedio de 5 ºC/s a 20 ºC/s desde la temperatura del baño de revestimiento hasta 150 °C, el rendimiento predeterminado puede no alcanzarse debido a la imposibilidad de controlar la estructura en algunos casos. Por lo tanto, abajo se describe un proceso de enfriamiento que permite obtener la capa de revestimiento de la presente realización.
[0206] Velocidad promedio de enfriamiento entre la temperatura del baño y 380 °C
[0208] El intervalo entre la temperatura del baño y 380 °C se considera un intervalo en el que se forma la fase MgZn₂. En este intervalo de temperatura, la coagulación de la capa de revestimiento comienza gradualmente. En el caso de la composición promedio de la capa de revestimiento en la presente realización, el núcleo que primero se coagula de la capa de revestimiento por inmersión en caliente es la fase MgZn₂, excluyendo una cantidad muy pequeña de la fase de compuesto intermetálico, que normalmente se convierte en el cristal primario. Cerca de 380 °C, la fase MgZn₂ es la fase principal, y otras fases como la fase Al-Zn, la fase Al y la fase Zn apenas se forman. Por otro lado, si la velocidad de enfriamiento es alta y se produce una coagulación fuera de equilibrio, incluso en la composición de revestimiento según la presente invención, se forma una pequeña cantidad de la fase Al con un contenido de Zn de menos del 10 % en masa. En particular, si el contenido de Al de la capa de revestimiento es alto, tiende a formarse la fase Al y el exceso de fase Al perjudica la soldabilidad como se describió anteriormente.
[0210] Si el enfriamiento se realiza a una velocidad promedio de 10 °C/s o más, aparece la fase Al y se deteriora la soldabilidad de la capa de revestimiento. Por otro lado, si el enfriamiento se realiza a 380 °C a una velocidad promedio de menos de 10 °C/s, y más preferiblemente menos de 5 °C/s, la solidificación de la capa de revestimiento se aproxima a la coagulación de equilibrio y la fase Al desaparece. Si la velocidad promedio de enfriamiento durante este período es de 10 °C/s o más, la fase MgZn₂ no crece, su proporción en la estructura eutéctica ternaria aumenta y las propiedades de soldadura por puntos se deterioran.
[0212] Para mejorar las propiedades de soldadura por puntos, como se describió anteriormente, es preferible hacer crecer la fase MgZn<2>y hacer que la velocidad de enfriamiento promedio entre la temperatura del baño y 380 °C sea lo más pequeña posible.
[0214] Tiempo de retención entre 400 °C y 380 °C
[0216] Además, si el tiempo durante el cual la temperatura de la capa de revestimiento se mantiene entre 400 °C y 380 °C se establece en 10 segundos o más, dado que la fase MgZn<2>en la capa de revestimiento se vuelve gruesa, el tiempo requerido para que la temperatura caiga de 400 °C a 380 °C es deseablemente 10 segundos o más.
[0218] Además, durante el enfriamiento entre 400 °C y 380 °C, al pulverizar un gas a alta temperatura que contiene partículas finas de ZnO o Al₂O₃ con un diámetro de 0.5 µm o menos, se forma el núcleo de coagulación de MgZn<2>, lo que promueve el crecimiento de la fase MgZn<2>. Por lo tanto, el diámetro equivalente circular promedio del 80 % más arriba de las partículas de la fase MgZn₂ con el diámetro equivalente circular más grande entre las partículas de la fase MgZn₂ puede ser de 30 µm o más.
[0220] Velocidad promedio de enfriamiento entre 380 °C y 300 °C
[0222] Entre 380 °C y 300 °C, aparece una reacción eutéctica ternaria de Al/MgZn₂/Zn desde la fase líquida, la cual desaparece y la capa de revestimiento se coagula completamente. Según la cantidad de Al en la capa de revestimiento, la velocidad promedio de enfriamiento entre 380 °C y 300 °C se regula de la siguiente manera.
[0223] (Si la cantidad de Al en la capa de revestimiento es del 8 % o menos)
[0225] Si la cantidad de Al en la capa de revestimiento es del 8 % o menos, la fase Al tiende a ser difícil de precipitar. En un intervalo de temperatura entre 380 °C y 300 °C, el Al se libera de la fase Zn, la fracción volumétrica de la fase Al-Zn como fase estable a alta temperatura aumenta y la fracción volumétrica del eutéctico ternario de la fase Zn-Al-MgZn₂ se reduce. Por lo tanto, para mejorar aún más la resistencia a la corrosión, se debe aumentar la velocidad promedio de enfriamiento en el intervalo de temperatura entre 380 °C y 300 °C, y, específicamente, es deseable que sea de más de 20 °C/s. Si la velocidad de enfriamiento es de 20 °C/s o menos, la fracción volumétrica del eutéctico ternario de la fase Zn-Al-MgZn₂ disminuye.
[0227] (Si la cantidad de Al en la capa de revestimiento es de más del 8 %)
[0229] Si la cantidad de Al en la capa de revestimiento es de más del 8 %, la fase Al tiende a precipitar. En un intervalo de temperatura entre 380 °C y 300 °C, la fase Al cambia a la fase Al-Zn, que es una fase estable a alta temperatura. Es decir, la fase Zn formada como la [estructura eutéctica ternaria Al/MgZn₂/Zn] se incorpora de nuevo a la fase Al precipitada hasta alcanzar la máxima cantidad de Al. Por lo tanto, es mejor dejarla en un intervalo de temperatura entre 380 °C y 300 °C durante el mayor tiempo posible. Para que la fracción de volumen de la fase Al con un contenido de Zn de menos del 10 % en masa sea del 15 % o menos, la velocidad de enfriamiento promedio debe ser de al menos 20 °C/s o menos. Más preferiblemente, la velocidad de enfriamiento promedio es de 5 °C/s o menos, y es más preferible dejarlo en un intervalo de temperatura entre 380 °C y 300 °C durante 20 segundos o más (una velocidad de enfriamiento promedio de 4 °C/s o menos).
[0230] Velocidad promedio de enfriamiento entre 300 °C y 150 °C
[0232] En un intervalo de temperatura entre 300 °C y 150 °C, existe el riesgo de que la fase fina de Zn incorporada a la fase Al-Zn se descargue rápidamente de esta última. Dado que los átomos se mueven con mayor actividad a mayor temperatura, es preferible hacer descender rápidamente este intervalo de temperatura. Si la velocidad de enfriamiento entre 300 °C y 150 °C es de 20 °C/s o menos, la fase Al-Zn se separa en una fase fina de Al y una fase fina de Zn. En particular, esta tendencia se acentúa si la concentración de Al es más alta. Para reducir la aparición de una fase Al masiva o dendrítica a partir de la fase fina de Al y establecer la fracción volumétrica de la fase Al con un contenido de Zn de menos del 10 % en masa al 15 % o menos, la velocidad de enfriamiento promedio entre 300 °C y 150 °C debe ser de 10 °C/s o más, más preferiblemente más de 20 °C/s y aún más preferiblemente más de 50 °C/s.
[0233] Intervalo de temperatura por debajo de 150 °C
[0234] Dado que la velocidad de enfriamiento en el intervalo de temperatura por debajo de 150 °C en un procedimiento de coagulación no afecta la fase de configuración en la capa de revestimiento, no es necesario limitar las condiciones de enfriamiento y se puede realizar un enfriamiento natural.
[0235] Tras enfriar la capa de revestimiento, se pueden realizar diversos tratamientos químicos y de pintura. Además, para mejorar aún más la resistencia a la corrosión, se puede aplicar pintura de retoque para reparación, un tratamiento de pulverización, y similares, a la parte soldada, la parte procesada, y similares.
[0236] En el material de acero revestido de la presente realización, se puede formar un revestimiento sobre la capa de revestimiento. Se pueden formar una, dos o más capas de revestimiento. Entre los tipos de recubrimiento directamente sobre la capa de revestimiento se incluyen el recubrimiento de cromato, el recubrimiento de fosfato y el recubrimiento sin cromato. Para la formación de estos recubrimientos, se pueden realizar tratamientos con cromato, con fosfato y sin cromato mediante métodos conocidos. Sin embargo, la mayoría de los tratamientos con cromato pueden deteriorar la soldabilidad de la superficie de la capa de revestimiento, por lo que, para que el efecto de mejora de la soldabilidad se manifieste lo suficiente en la capa de revestimiento, es preferible que el grosor sea de menos de 1 µm.
[0237] El tratamiento con cromato incluye un tratamiento electrolítico con cromato, en el que se forma un recubrimiento de cromato por electrólisis; un tratamiento reactivo con cromato, en el que se forma un recubrimiento mediante una reacción con un material y el exceso de líquido de tratamiento se elimina después por lavado; y un tratamiento de cromato de tipo recubrimiento, en el que se aplica un líquido de tratamiento al objeto que se va a recubrir y se seca sin lavar con agua para formar un recubrimiento. Cualquiera de estos tratamientos puede usarse.
[0238] Los ejemplos de tratamientos con cromato electrolíticos incluyen tratamientos con cromato electrolíticos usando ácido crómico, sol de sílice, una resina (ácido fosfórico, una resina acrílica, una resina de éster de vinilo, una emulsión acrílica de acetato de vinilo, un látex de estireno-butadieno carboxilado, una resina epoxídica modificada con diisopropanolamina, etc.) y sílice dura.
[0239] Los ejemplos de tratamientos con fosfato incluyen un tratamiento con fosfato de zinc, un tratamiento con fosfato de zinc y calcio y un tratamiento con fosfato de manganeso.
[0240] El tratamiento sin cromato es particularmente apropiado porque no perjudica al medio ambiente. Este tratamiento incluye un tratamiento electrolítico sin cromato, en el que se forma un recubrimiento sin cromato por electrólisis; un tratamiento reactivo sin cromato, en el que se forma un recubrimiento mediante una reacción con un material y el exceso de líquido de tratamiento se elimina después por lavado; y un tratamiento sin cromato de tipo recubrimiento, en el que se aplica un líquido de tratamiento al objeto que se va a recubrir y se seca sin lavar con agua para formar el recubrimiento. Cualquiera de estos tratamientos puede usarse.
[0241] Además, sobre el recubrimiento directamente sobre la capa de revestimiento, se pueden colocar una o más capas de recubrimiento de resina orgánica. La resina orgánica no se limita a un tipo específico, y entre sus ejemplos se incluyen resinas de poliéster, resinas de poliuretano, resinas epoxídicas, resinas acrílicas, resinas de poliolefina y componentes modificados de estas resinas. En este caso, el componente modificado es una resina que se obtiene mediante la reacción de un grupo funcional reactivo contenido en la estructura de estas resinas con otro compuesto (un monómero, agentes de reticulación, etc.) que contiene un grupo funcional que puede reaccionar con dicho grupo funcional en la estructura.
[0242] Como resina orgánica, se puede usar una mezcla de una o más resinas orgánicas (sin modificar) o una mezcla de una o más resinas orgánicas obtenidas modificando al menos otra resina orgánica en presencia de al menos una resina orgánica. Además, el recubrimiento de resina orgánica puede contener cualquier pigmento de color o antioxidante. También se puede usar un componente a base de agua obtenido disolviéndolo o dispersándolo en agua.
[0243] A continuación, se describirá un método para evaluar las propiedades de soldadura por puntos de un material de acero revestido y un método para evaluar la resistencia a la corrosión alrededor de la parte soldada por puntos.
[0244] <Evaluación del intervalo de corriente adecuado>
[0245] Se preparan varias probetas para evaluar el intervalo de corriente adecuado de la corriente de soldadura para la soldadura por puntos. Como probeta, se prefiere un material de acero revestido, que incluye una hoja de acero dulce con un grosor de 0.8 mm, ya que facilita la evaluación de la soldabilidad de la propia capa de revestimiento. Si se forma una película de tratamiento químico sobre la superficie de la capa de revestimiento, la parte que se va a soldar se pule con papel de lija o similar y se retira dicha película de tratamiento químico. Es preferible que la adhesión o el grosor de la capa de revestimiento en cada muestra sean constantes, y cuando el grosor de la capa de revestimiento es de aproximadamente 20 µm, es más probable que se produzcan diferencias en las propiedades de soldadura por puntos, por lo que el grosor de la capa de revestimiento se establece en 20 µm. Como muestra, se usa una hoja de acero con una capa de revestimiento formada por ambos lados. Como muestra, se corta una probeta con un tamaño de 30 mm x 50 mm del material de acero revestido.
[0247] A continuación, en una máquina de soldadura por puntos, se buscan las condiciones de soldadura recomendadas. El material del electrodo es una aleación a base de Cu-Cr. La conformación del electrodo es una cúpula. Se ajustan el tiempo de soldadura, la presión, la capacidad de enfriamiento, el tiempo cuadrado, el tiempo de actividad, el tiempo de inactividad, y similares. El ajuste se realiza para cada muestra, y se buscan las condiciones básicas de soldadura en las que es posible la soldadura por puntos. En cuanto a las condiciones básicas de soldadura, es preferible buscar condiciones de soldadura que sean lo más constantes posible incluso si se cambia la hoja de acero revestida. Una vez encontradas las condiciones básicas de soldadura, primero, para que el estado de la superficie del electrodo sea constante, se realiza una soldadura temporal en 10 puntos y después se suelda mientras se cambia el valor de la corriente de soldadura del lado bajo al lado alto. Es preferible aumentar el valor de la corriente en incrementos de 0.1 kA. Después de la soldadura por puntos en cada corriente de soldadura, las probetas superpuestas se incrustan en la resina y se mide el diámetro de la pepita en el centro de la parte soldada por puntos. Un valor de corriente que satisface un diámetro
[0248] de pepita de (t = grosor de la hoja de acero revestida usada), que es un valor especificado, se establece como el valor límite más bajo del intervalo de corriente adecuado. Además, el valor de corriente al que aparece polvo se establece como el valor límite superior del intervalo de corriente adecuado. La diferencia entre el valor límite superior y el valor límite más bajo es el intervalo de corriente adecuado. Cuando una hoja de acero revestida tiene un intervalo de corriente adecuado más amplio, la soldadura por puntos se realiza fácilmente; por otro lado, cuando una hoja de acero revestida tiene un intervalo de corriente adecuado más estrecho, la soldadura por puntos es difícil.
[0250] <Evaluación de la propiedad de punteo continuo>
[0252] La vida útil del electrodo de soldadura por puntos también depende del material de acero revestido. Es decir, si la soldadura por puntos se puede realizar muchas veces con el valor de corriente dentro del intervalo adecuado sin reemplazar la superficie del electrodo, es posible reducir el coste y el tiempo de producción, y se puede decir que es un material de acero revestido más preferible. Específicamente, el valor mediano del intervalo de corriente adecuado se establece como la corriente de soldadura, y la soldadura por puntos se realiza continuamente. Si la soldadura por puntos se realiza repetidamente, Ca, Mg, Al, Zn y similares, que son elementos metálicos en la superficie de la capa de revestimiento, reaccionan con el electrodo y la conformación del electrodo cambia. La conformación del electrodo se puede medir fácilmente con papel sensible a la presión o similar durante la soldadura por puntos. A medida que se realiza la soldadura por puntos un mayor número de veces, el diámetro de la pepita de soldadura por puntos disminuye gradualmente. El número de puntos cuando un caso en el que el diámetro de la pepita es de menos de (t es el grosor de la hoja del material de acero) aparece continuamente tres veces se define como el número de puntos continuos. Se puede decir que, a medida que este valor se hace más grande, el electrodo se desgasta menos y el material de acero revestido tiene una mejor propiedad de punteo continuo.
[0254] <Resistencia a la corrosión alrededor de la parte soldada por puntos>
[0256] Se producen dos hojas de acero revestidas con un tamaño de 70 mm x 150 mm y un tamaño de 30 mm x 75 mm, y sus partes centrales se hacen para superponerse para formar dos partes soldadas por puntos en posiciones a 20 mm de las partes centrales. El diámetro de la pepita se ajusta a 4√t o más (T es el grosor de la hoja del material de acero). Por consiguiente, se produce una probeta superpuesta. Una hoja de acero revestida con un tamaño de 70 mm x 150 mm se repara con una pintura de resina de base epoxídica solo en la parte final y se coloca directamente en una máquina para ensayos de corrosión. Después de que haya transcurrido un tiempo predeterminado en la máquina de ensayos de corrosión, la corrosión aparece lo más fácilmente en la parte superpuesta y, por lo tanto, el estado de aparición de óxido rojo se verifica de manera dividida. Si el período hasta que aparece óxido rojo es más largo, se determina que la resistencia a la corrosión alrededor de la parte soldada es alta y la muestra es más adecuada como material de soldadura por puntos.
[0258] Ejemplos
[0260] Como se muestra en la Tabla 1A a la Tabla 4B, se produjeron materiales de acero revestidos y se evaluó el rendimiento. El área de MgZn₂, el área de la fase Al-Zn, el área de la fase Al, el área de la fase cuasicristalina y el área residual se muestran en la Tabla 4A y la Tabla 4B se evaluaron mediante los métodos de medición anteriores. Además, el diámetro equivalente circular promedio que se muestra en la Tabla 4A y la Tabla 4B es el diámetro equivalente circular promedio del 80 % más arriba de las partículas de la fase MgZn₂ que tienen el diámetro equivalente circular más grande entre las partículas de la fase MgZn₂ de la estructura metálica en un campo de visión total de 25000 µm<2>en una sección transversal vertical que es una sección transversal en la dirección del grosor de la capa de revestimiento. Además, el diámetro equivalente circular promedio se midió mediante el método descrito anteriormente. En este caso, el diámetro equivalente circular de la fase MgZn₂ es el diámetro de un círculo perfecto correspondiente al área de la fase MgZn₂.
[0262] El baño de revestimiento se preparó mezclando metales puros. Para el revestimiento de componentes de aleación, se añadió polvo de Fe tras la construcción del baño, y la concentración de Fe no aumentó durante el ensayo. En cuanto a los componentes del baño de revestimiento, se disolvió en ácido una pieza metálica obtenida mediante coagulación del baño de revestimiento, y la solución se sometió a análisis de componentes mediante ICP. Además, los componentes de la hoja de acero revestida se quitaron con ácido clorhídrico al que se añadió un inhibidor, y se confirmaron mediante análisis de componentes tras quitar el revestimiento. A excepción del componente de Fe, la mayoría de los componentes coincidieron con el valor del componente del baño de revestimiento (±0.5 %).
[0264] La hoja base del material de acero revestido se cortó a partir de una hoja de acero enrollada en frío con un grosor de 0.8 mm a un tamaño de 180 mm x 100 mm. Todos los materiales de acero eran SS400 (acero convencional). Usando un simulador de revestimiento por inmersión en caliente por lotes (disponible comercialmente en Rhesca Co., Ltd.), se conectó un termopar K a una parte de la hoja de acero en una atmósfera reductora de N₂ con un 5 % de H₂, se realizó un recocido a 800 °C. La superficie de la hoja de acero se redujo lo suficiente y la muestra se sumergió después en un baño de revestimiento durante 3 segundos. Después, se sacó y el grosor del revestimiento se ajustó a 20 µm (±1 µm) mediante barrido con gas N₂. El grosor del revestimiento en la parte frontal y posterior fue el mismo. Después de sacarse del baño de revestimiento, los materiales de acero revestidos se produjeron bajo las siguientes condiciones de enfriamiento A a I. Además, con respecto a los patrones de enfriamiento C a H, las condiciones en las que un gas de alta temperatura que contenía ϕ0.5 µm de Al<2>O<3>se sopló a una temperatura entre 400 °C y 380 °C durante el enfriamiento se definieron como C# a H#.
[0266] Condición A (condición comparativa): después de sacar el material de acero del baño de revestimiento, la velocidad de enfriamiento promedio entre la temperatura del baño y 150 °C fue constantemente de 5 ºC/s o menos.
[0268] Condición B (condición comparativa): después de sacar el material de acero del baño de revestimiento, la velocidad de enfriamiento promedio entre la temperatura del baño y 150 °C fue constantemente de 20 °C/s o más.
[0270] Condición C: después de sacar la hoja de acero del baño de revestimiento, la velocidad de enfriamiento promedio entre la temperatura del baño y 380 °C fue de menos de 10 °C/s, y la hoja de acero pasó a una temperatura entre 400 °C y 380 °C durante 10 segundos o más, se enfrió a una velocidad de enfriamiento promedio de menos de 5 °C/s entre 380 °C y 300 °C, y se enfrió a una velocidad de enfriamiento promedio de 10 °C/s o más a una temperatura entre 300 °C y 150 °C.
[0272] Condición D: después de sacar la hoja de acero del baño de revestimiento, la velocidad de enfriamiento promedio entre la temperatura del baño y 380 °C fue de menos de 10 °C/s, y la hoja de acero pasó a una temperatura entre 400 °C y 380 °C durante menos de 10 segundos, se enfrió a una velocidad de enfriamiento promedio de más de 5 °C/s y 20 °C/s o menos entre 380 °C y 300 °C, y se enfrió a una velocidad de enfriamiento promedio de 10 °C/s o más entre 300 °C y 150 °C.
[0274] Condición E (condición comparativa): después de sacar la hoja de acero del baño de revestimiento, la velocidad de enfriamiento promedio entre la temperatura del baño y 380 °C fue de menos de 10 °C/s y la hoja de acero pasó a una temperatura entre 400 °C y 380 °C durante 10 segundos o más, se enfrió a una velocidad de enfriamiento promedio de más de 20 °C/s y menos de 50 °C/s a una temperatura entre 380 °C y 300 °C, y se enfrió a una velocidad de enfriamiento promedio de 10 °C/s o más a una temperatura entre 300 °C y 150 °C.
[0275] Condición F: después de sacar la hoja de acero del baño de revestimiento, la velocidad de enfriamiento promedio entre la temperatura del baño y 380 °C fue de menos de 10 °C/s, y la hoja de acero pasó a una temperatura entre 400 °C y 380 °C durante menos de 10 segundos, se enfrió a una velocidad de enfriamiento promedio de más de 20 °C/s y menos de 50 °C/s a una temperatura entre 380 °C y 300 °C, y se enfrió a una velocidad de enfriamiento promedio de 10 °C/s o más a una temperatura entre 300 °C y 150 °C.
[0277] Condición G: después de sacar la hoja de acero del baño de revestimiento, la velocidad de enfriamiento promedio entre la temperatura del baño y 380 °C fue de menos de 10 °C/s, y la hoja de acero pasó a una temperatura entre 400 °C y 380 °C durante 10 segundos o más, se enfrió a una velocidad de enfriamiento promedio de más de 5 °C/s y 20 °C/s o menos entre 380 °C y 300 °C, y se enfrió a una velocidad de enfriamiento promedio de 10 °C/s o más a una temperatura entre 300 °C y 150 °C.
[0278] Condición H: después de sacar la hoja de acero del baño de revestimiento, la velocidad de enfriamiento promedio entre la temperatura del baño y 380 °C fue de menos de 10 °C/s, y la hoja de acero pasó a una temperatura entre 400 °C y 380 °C durante 10 segundos o más, se enfrió a una velocidad de enfriamiento promedio de menos de 5 °C/s a una temperatura entre 380 °C y 300 °C y se enfrió a una velocidad de enfriamiento promedio de 10 °C/s o más a una temperatura entre 300 °C y 150 °C.
[0279] Condición I: después de sacar la hoja de acero del baño de revestimiento, la velocidad de enfriamiento promedio entre la temperatura del baño y 350 °C fue de menos de 5 °C/s, y la hoja de acero pasó a una temperatura entre 400 °C y 380 °C durante menos de 10 segundos, se enfrió a una velocidad de enfriamiento promedio de 10 °C/s o más a una velocidad entre 350 °C y 250 °C, y se enfrió a una velocidad de enfriamiento promedio de 10 °C/s o más a una temperatura entre 250 °C y 150 °C.
[0280] Se cortaron una muestra de evaluación de soldadura por puntos y una muestra de ensayo de corrosión después de la soldadura por puntos de cada una de las hojas de acero revestidas producidas.
[0281] (Condiciones de soldadura por puntos)
[0282] Se usó una máquina de soldadura por puntos estacionaria con servopresión (tipo aire comprimido). La fuente de alimentación era monofásica de CA. La frecuencia de la fuente de alimentación era de 50 Hz. Se usó un electrodo de cromo-cobre tipo domo 40R (φ 6 mm). Las condiciones básicas fueron una presión de 250 kg, un tiempo de compresión de 30 ciclos, una pendiente ascendente de 10 ciclos, un tiempo de conducción de 10 ciclos, un tiempo de retención de 10 ciclos y un caudal de agua de enfriamiento de 15 L/min. El número de ciclos respectivos se ajustó y se cambió a ±10 ciclos según fuera necesario. Se creó una curva de envoltura de soldadura con los incrementos necesarios de 0.2 kA. Se realizó un cebado temporal con antelación en 10 puntos a 10 kA.
[0283] Se produjeron dos probetas soldadas por puntos superpuestas y se incrustaron en la resina y el ancho del valor de corriente desde que el diámetro de la pepita fue = 3.58 o más hasta que apareció la oxidación se definió como el intervalo de corriente adecuado.
[0284] El intervalo de corriente adecuado se evaluó de la siguiente manera. «B» fue insatisfactorio y «A» a «S» fueron satisfactorios.
[0285] menos de 1.2 kA: «B»
[0286] menos de 2 kA a 1.5 kA: «A»
[0287] menos de 5 kA a 1.7 kA: «AA»
[0288] menos de 7 kA a 1.9 kA: «AAA»
[0289] 9 kA o más: «S»
[0290] (Propiedad de punteo continuo de soldadura por puntos)
[0291] Se usó la mediana del intervalo de corriente adecuado y se realizó la evaluación hasta que el diámetro de la pepita descendió por debajo de 2 El número de puntos continuos se definió como el número de puntos cuando el diámetro de la pepita era tres veces seguidas menos de 2x Cada 50 puntos, la hoja superpuesta se incrustó en la resina y se confirmó el diámetro de la pepita.
[0292] La propiedad de punteo continuo se evaluó según el número de puntos, de la siguiente manera. «B» fue insatisfactoria y «A» a «S» fueron satisfactorias.
[0293] menos de 150 marcas: «B»
[0294] 150 a menos de 250 marcas: «A»
[0295] 250 a menos de 500 marcas: «AA»
[0296] 500 a menos de 750 marcas: «AAA»
[0297] 750 marcas o más: «S»
[0298] (Evaluación de la resistencia a la corrosión alrededor de la parte soldada por puntos)
[0299] Se fabricaron dos hojas de acero revestidas de 70 mm x 150 mm y 30 mm x 75 mm, superpuestas en las partes centrales y soldadas por puntos a 20 mm del centro en dos puntos (el diámetro de la pepita era de 4√t o más) para producir una probeta superpuesta. La muestra se introdujo en una máquina de ensayos de corrosión de ciclo combinado y se sometió a un ensayo de corrosión según la norma JASO M609-91. A partir del ciclo 150, cada 30 ciclos, se retiró la parte superpuesta y se confirmó la aparición de óxido rojo (aparición de óxido rojo con una fracción de área de óxido rojo del 1 % o más). La resistencia a la corrosión se evaluó de la siguiente manera: «B» fue insatisfactoria y «A» a «S» fueron satisfactorias.
[0300] Se observó la aparición de óxido rojo en menos de 150 ciclos: «B»
[0301] El óxido rojo apareció en 150 a 180 ciclos: «A»
[0302] El óxido rojo apareció en 210 a 240 ciclos: «AA»
[0303] El óxido rojo apareció en 270 a 300 ciclos: «AAA»
[0304] El óxido rojo no apareció en 300 ciclos: «S»
[0305] Se preparó una hoja de acero revestida de 20 mm x 70 mm y se sometió a una flexión de 0º a 180° para preparar un material de muestra. Se fijó una cinta de celofán a una parte flexionada del material de muestra y se retiró, confirmando así la adhesión del revestimiento. En concreto, se observó la proporción del área del revestimiento que se pegó y se retiró. A partir de la cinta de celofán retirada se calculó el área de la cinta de celofán unida a la parte flexionada.
[0306] La adhesión se evaluó de la siguiente manera: «B» fue insatisfactoria y «A» a «S» fueron satisfactorias. Área de revestimiento retirada de más del 3 %: «B»
[0307] Área de revestimiento retirada del 1 % al 3 %: «A»
[0308] Área de revestimiento retirada de menos del 1 %: «S»
[0309] Como se muestra en las Tablas 1A a 5B, en los ejemplos 3, 4, 7, 8, 11 a 15, 19, 21 a 26, 32, 38, 39, 42, 45, 50 y 54, el componente químico y la estructura metálica de la capa de revestimiento se encontraban dentro del alcance de la presente invención, y el intervalo de corriente adecuado durante la soldadura por puntos, la propiedad de punteo continuo y la resistencia a la corrosión eran buenos. Los ejemplos de referencia 2, 5, 6, 18, 29, 30, 34, 35, 37, 41, 47, 52 y 53 quedan fuera del alcance de la reivindicación.
[0310] Como se muestra en la Tabla 1A a la Tabla 5B, en los números 1, 27, 28, 31, 33, 36, 40, 43, 44, 46, 48, 49 y 51, dado que el componente químico de la capa de revestimiento estaba fuera del alcance de la presente invención y las condiciones de producción estaban fuera de los intervalos preferibles, todo el intervalo de corriente adecuado durante la soldadura por puntos, la propiedad de punteo continuo y la resistencia a la corrosión se deterioraron.
[0311] Como se muestra en la Tabla 1A a la Tabla 5B, en los números 9, 10, 16, 17, 20, 55, 56, 57 y 58, dado que las condiciones de producción estaban fuera de los intervalos preferibles y la estructura de la capa de revestimiento estaba fuera del alcance de la presente invención, todo el intervalo de corriente adecuado durante la soldadura por puntos, la propiedad de punteo continuo y la resistencia a la corrosión se deterioraron.
[0312] [Tabla 1A
[0315]
[0316]
[0318] Las partes subrayadas indican partes fuera del alcance de la presente invención o fuera de intervalos de condiciones de producción preferibles.
[0319] [T l 1B
[0321]
[0322] 58 Ejemplo comparativo 500 I 81.80 9.0 8.0 Las partes subrayadas indican partes fuera del alcance de la presente invención o fuera de intervalos de condiciones de producción preferibles.
[0325]
[0327] Las partes subrayadas indican partes fuera del alcance de la presente invención o fuera de intervalos de condiciones de producción preferibles.
[0329] [T l 2B
[0332]
[0333]
[0335] Las partes subrayadas indican partes fuera del alcance de la presente invención o fuera de intervalos de condiciones de producción preferibles.
[0336] T l A
[0338]
[0340] Las partes subrayadas indican partes fuera del alcance de la presente invención o fuera de intervalos de condiciones de producción preferibles.
[0341] [T l B
[0343]
[0344]
[0346] Las partes subrayadas indican partes fuera del alcance de la presente invención o fuera de intervalos de condiciones de producción preferibles.
[0347] [T l 4A
[0349]
[0350]
[0352] Las partes subrayadas indican partes fuera del alcance de la presente invención o fuera de intervalos de condiciones de producción preferibles.
[0354] [T l 4B
[0357]
[0359] Las partes subrayadas indican partes fuera del alcance de la presente invención o fuera de intervalos de condiciones de producción preferibles.
[0360] [Tabla 5A
[0362]
[0364] Las partes subrayadas indican partes fuera del alcance de la presente invención o fuera de intervalos de condiciones de producción preferibles.
[0365] [T l B
[0367]
[0368]
[0370] Las partes subrayadas indican partes fuera del alcance de la presente invención o fuera de intervalos de condiciones de producción preferibles.
[0371] Breve descripción de los símbolos de referencia
[0372] 1 [Estructura eutéctica ternaria Al/MgZn<2>/Zn]
[0373] 2 Fase Al-Zn
[0374] 3 Fase MgZn<2>
[0375] 4 Fase Al

Claims (2)

1. REIVINDICACIONES
1. Un material de acero revestido que comprende:
un material de acero, y
una capa de revestimiento proporcionada sobre la superficie del material de acero,
en donde la capa de revestimiento tiene una composición química promedio que incluye, en porcentaje en masa,
Al: más del 4.0 % y menos del 15.0 %,
Mg: más del 3.2 % y menos del 12.5 %,
Sn: el 0 % o más y menos del 3.00 %,
Bi: el 0 % o más y menos del 1.00 %,
In: el 0 % o más y menos del 1.00 %,
Ca: el 0 % o más y menos del 2.00 %,
Y: el 0 % o más y menos del 0.50 %,
La: el 0 % o más y menos del 0.50 %,
Ce: el 0 % o más y menos del 0.50 %,
Sr: el 0 % o más y menos del 0.50 %,
Si: el 0 % o más y menos del 2.50 %,
B: el 0 % o más y menos del 0.50 %,
P: el 0 % o más y menos del 0.50 %
Cr: el 0 % o más y menos del 0.25 %,
Ti: el 0 % o más y menos del 0.25 %,
Ni: el 0 % o más y menos del 1.0 %,
Co: el 0 % o más y menos del 0.25 %,
V: el 0 % o más y menos del 0.25 %,
Nb: el 0 % o más y menos del 0.25 %,
Cu: el 0 % o más y menos del 0.40 %,
Mn: el 0 % o más y menos del 0.25 %,
Fe: el 0 % o más y menos del 5.00 %,
Sb: el 0 % o más y menos del 0.5 %, y
Pb: el 0 % o más y menos del 0.5 %,
siendo el resto más del 50.00 % de Zn e impurezas,
en donde, en % en masa, cuando la cantidad de Mg es %Mg y la cantidad de Al es %Al, %Mg/%Al es 0.80 o más,
en donde una estructura metálica en un campo de visión total de 25000 µm<2>en una sección transversal vertical que es una sección transversal en una dirección de grosor de la capa de revestimiento incluye del 10 % al 40 % de área de una fase de MgZn<2>, del 10 % al 30 % de área de una fase Al-Zn con un contenido de Zn del 10 % o más, del 0 % al 15 % de área de una fase Al con un contenido de Zn de menos del 10 % y del 25 % de área o más de una estructura eutéctica ternaria Al/MgZn<2>/Zn,
el diámetro equivalente circular promedio del 80 % más arriba de las partículas de la fase MgZn<2>que tienen el diámetro equivalente circular más grande entre las partículas de la fase MgZn<2>de la estructura metálica en un campo de visión total de 25000 µm<2>en una sección transversal vertical que es una sección transversal en una dirección de grosor de la capa de revestimiento es de 30 µm o más, y
en donde la composición química promedio de la capa de revestimiento, la estructura del metal y el diámetro equivalente circular promedio del 80 % más arriba de las partículas de la fase MgZn<2>se miden como se describe en la descripción.
2. El material de acero revestido según la reivindicación 1,
en donde, en la composición química promedio de la capa de revestimiento, la cantidad de al menos uno o dos o más de Ca, Y, La, Ce y Sr es el 0.01 % en masa o más.
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