ES2632618T3

ES2632618T3 - Acero recubierto adecuado para galvanización por inmersión en caliente

Info

Publication number: ES2632618T3
Application number: ES14705976.0T
Authority: ES
Inventors: Robert Bleeker; Marga Josina ZUIJDERWIJK
Original assignee: Tata Steel Ijmuiden BV
Current assignee: Tata Steel Ijmuiden BV
Priority date: 2013-02-12
Filing date: 2014-02-12
Publication date: 2017-09-14
Anticipated expiration: 2034-02-12
Also published as: CN104981346A; WO2014124749A1; EP2956296A1; EP2956296B1; CN104981346B

Abstract

Un sustrato de acero recubierto para galvanización por inmersión en caliente, que comprende una banda de acero, lámina o sustrato blanco que contiene uno o más de Al, Si, Cr y Mn como elementos de aleación y una capa tenue metálica en esta, en el que la capa tenue metálica 5 comprende: · una primera capa tenue adyacente al sustrato de acero para reducir segregación de elementos de aleación, la primera capa tenue comprende Cu como el constituyente principal, y · una segunda capa tenue para retener la primera capa tenue durante galvanización por inmersión en caliente, la segunda capa tenue contiene Fe como el constituyente principal.

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

DESCRIPCION

Acero recubierto adecuado para galvanizacion por inmersion en caliente

La invencion se refiere a un sustrato de lamina recubierto adecuado para galvanizacion por inmersion en caliente y a un metodo para la fabricacion del mismo.

Los aceros de alta resistencia tal como los aceros de fase doble (DP), los aceros de alta resistencia avanzados (AHSS) o aceros de ultra alta resistencia (UHSS) se caracterizan por tener un llmite elastico muy alto y una alta capacidad de alargamiento. Por esta razon, el uso de dichos aceros en la fabricacion de vehlculos automotores ha aumentado en anos recientes en respuesta a las demandas colocadas a la industria automotriz para reducir el peso de los vehlculos automotores sin sacrificar la seguridad de los pasajeros.

Con el fin de proteger dichos aceros de alta resistencia de la corrosion, normalmente se aplica un recubrimiento de zinc o de aleacion de zinc mediante galvanizacion por inmersion en caliente. En razon a que los aceros de alta resistencia normalmente contienen un alto contenido de elementos de aleaciones, por ejemplo, Al, Si, Cr y Mn, se sabe que se forman oxidos metalicos en la superficie del acero durante el tratamiento de recocido que procede a la galvanizacion por inmersion en caliente. Desafortunadamente, estos oxidos metalicos reducen la adhesion del zinc y/o humectacion del zinc en una medida en que el recubrimiento galvanizado obtenido es de un nivel inaceptable.

Un metodo para reducir la formacion de oxidos metalicos en la superficie del acero es controlar la atmosfera en el horno de recocido. Esto se puede alcanzar al controlar primero la atmosfera dentro de un horno de fuego directo (DFF) con el fin de obtener una capa de oxido de hierro adyacente a la superficie del acero que sea capaz de inhibir la segregacion de los elementos de aleacion. La capa de oxido de hierro puede luego ser reducida en un horno de tubos radiantes (RTF) para promover la formacion de una capa metalica de hierro que este substancialmente libre de oxidos metalicos, y que presente caracterlsticas de adhesion de zinc y/o humectacion de zinc mejoradas. Sin embargo, este proceso es diflcil de implementar y el exito del proceso depende en gran medida del tipo de acero de alta resistencia que se utilice.

Otro metodo es decapar el acero recocido para retirar los oxidos metalicos antes de galvanizacion por inmersion en caliente. Esto generalmente implica las etapas de sumergir el acero en una solucion de decapado acido y despues calentar el acero decapado a una temperatura justo por encima de la temperatura del bano de zinc. El acero caliente y decapado se galvaniza en caliente. Aunque este metodo resulta en general en un recubrimiento galvanizado de un nivel de calidad aceptable, este proceso de “calor para recubrir” es laborioso y costoso.

Un metodo adicional para reducir la ocurrencia de oxidos metalicos en la superficie del acero es aplicar electrollticamente una capa (tenue) de estano de Fe adyacente al acero de alta resistencia antes de recocido. Este metodo ha mostrado reducir la ocurrencia de oxidos de Mn, Al y Si en la superficie del acero, pero solo cuando se aplica la capa tenue de Fe como una capa gruesa, haciendo este metodo prohibitivamente costoso. Mas aun, este metodo no es adecuado para evitar que los oxidos metalicos se formen en todos los tipos de acero de alta resistencia. Las capas tenues de Fe son menos adecuadas para reducir la ocurrencia de oxidos Mn en la superficie del acero.

Tambien se sabe proporcionar capas tenues de cobre sobre laminas de alta resistencia para reducir la segregacion de Al, Mn y Si, pero este metodo tiene la desventaja de que el cobre se puede disolver en el bano de zinc. Esto no solo conduce a la contaminacion del bano propiamente dicho, sino que el cobre tambien puede impedir la formacion de una capa inter metalica de Fe-Al que se forma durante la galvanizacion por inmersion en caliente, y que normalmente es necesaria para obtener buena adhesion del zinc. Adicionalmente, se sabe que las capas tenues de cobre que son recocidas antes de galvanizacion por inmersion en caliente presentan pobre humectacion de zinc.

El documento US 2012/100391 A1 divulga aceros de alta resistencia galvanizados por inmersion en caliente.

Es un objeto de la invencion proporcionar un acero recubierto que evite o por lo menos reduce la disolucion de capas tenues metalicas tal como cobre durante galvanizacion por inmersion en caliente.

Es otro objeto de la invencion proporcionar un acero recubierto para evitar o por lo menos reducir la segregacion de elementos de aleacion durante la galvanizacion por inmersion en caliente.

Aun es otro objeto de la invencion proporcionar un sustrato de acero galvanizado por inmersion en caliente que tiene propiedades de soldabilidad mejoradas.

Es un objeto adicional de la invencion evitar o por lo menos reducir el alcance de contaminacion de un bano de galvanizacion durante la galvanizacion por inmersion en caliente de substratos de aceros recubiertos.

Tambien es un objeto de la invencion proporcionar un acero recubierto que presente humectacion en zinc mejorada durante galvanizacion por inmersion en caliente.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Uno o mas de estos objetivos se alcanzan de acuerdo con un primer aspecto de la invencion en el que se proporciona un sustrato de acero recubierto adecuado para galvanizacion por inmersion en caliente, que comprende una banda de acero, sustrato blanco o lamina que contiene uno o mas de Al, Si, Cr y Mn como elementos de aleacion y una capa tenue metalica sobre esta, caracterizado porque la capa tenue metalica comprende:

- una primera capa tenue adyacente al substrato de acero para reducir la segregacion de elementos de aleacion, la primera capa tenue comprende Cu como el constituyente principal

y

- una segunda capa tenue para retener la primera capa tenue durante galvanizacion por inmersion en caliente, la segunda capa tenue contiene Fe como el constituyente principal.

Se ha encontrado que el sustrato de acero recubierto de la invencion es muy adecuado para galvanizacion por inmersion en caliente debido a que la presencia de la primera capa tenue reduce la segregacion de superficie de los elementos de aleacion en el acero que reduce la adhesion del zinc y/o humectacion de zinc, mientras que la segunda capa tenue permite la retencion mejorada de la primera capa tenue de tal manera que se puede reducir la contaminacion del bano de zinc fundido con uno o mas metales de la primera capa tenue. Tambien se obtiene buena humectacion de zinc. La contribucion de la segunda capa tenue en la reduccion de la segregacion de oxido es solamente marginal.

Cuando el sustrato de acero recubierto solo comprende la segunda capa tenue por ejemplo una capa tenue de Fe, los oxidos que se forman despues de recocidos sobre la capa tenue de Fe o en la superficie del sustrato de acero no se retiran durante galvanizacion por inmersion en caliente, lo que resulta en reduccion de adhesion y/o humectacion de zinc. Cuando la primera capa, por ejemplo, una capa tenue de Cu se proporciona adyacente a la superficie de sustrato de acero, los oxidos se forman aun sobre la capa tenue de Fe pero no como una capa homogenea. De esta manera, durante la galvanizacion por inmersion en caliente el zinc fundido reacciona con Cu mediante difusion a traves de partes no oxidadas de la capa tenue de Fe. El Zinc fundido tambien reacciona con Cu al difundirse a traves de los poros de la capa tenue de Fe en regiones en donde el alcance de la oxidacion de la superficie de capa tenue de Fe es baja. Como consecuencia, la capa tenue de Fe y los oxidos sobre esta se tomaran como partlculas pequenas en el recubrimiento de zinc, lo que permite que el Fe en el acero reaccione con Al en zinc para proporcionar una capa de inhibicion que comprende Fe y Al que tiene muy buenas propiedades de adhesion de zinc y/o humectacion de zinc.

En una realizacion preferida la primera capa tenue comprende Cu como el constituyente principal. Se ha encontrado que la primera capa tenue es particularmente efectiva en reducir la segregacion de superficie de Al y Si cuando la primera capa tenue comprende Cu como un constituyente principal. El termino constituyente principal significa una capa tenue que tiene un contenido de mas de 50% en peso de un metal por ejemplo Cu o Fe. Tambien se ha encontrado que la segunda capa tenue reduce la disolucion de Cu en zinc, lo que se atribuye al hierro en la segunda capa tenue que inhibe el Indice de reaccion entre Cu y zinc en el bano de zinc. Esto tiene la ventaja de que la primera capa tenue es retenida en una mayor medida. La segunda capa tenue tambien resulta en buena humectacion de zinc.

Preferiblemente la primera capa tenue contiene por lo menos 90% en peso de Cu.

En una realizacion preferida la primera capa tenue consiste de Cu. Cuando la primera capa tenue consiste de Cu, la superficie de segregacion de Al y Si se reduce aun mas con relacion a las primeras capas tenues que contienen cobre y otro metal.

En una realizacion preferida la segunda capa tenue se proporciona adyacente a la primera capa tenue. Preferiblemente la segunda capa tenue consiste de Fe.

En una realizacion preferida la primera capa tenue tiene un peso de recubrimiento entre 0.5 y 6.0 g/m2. Las primeras capas tenues que tienen un peso de recubrimiento de menos de 0.5 g/m2 se encuentran que son menos efectivas en la prevencion de la segregacion de superficie de los elementos de aleacion tal como Al, Si, Cr y Mn, mientras que un primer recubrimiento de capa tenue pesa por encima de 6.0 g/m2 lo que es menos preferido en vista de los costes adicionales implicados en la produccion de dichas capas. Preferiblemente la primera capa tenue tiene un peso de recubrimiento entre 1.0 y 3.0 g/m2.

En una realizacion preferida la segunda capa tenue tiene un peso de recubrimiento entre 1.0 y 6.0 g/m2. Se encontro que un segundo peso de recubrimiento de capa tenue de menos de 1.0 g/m2 era menos adecuado para retener la primera capa tenue, particularmente cuando la primera capa tenue comprende o consiste de Cu. Se prefiere no exceder un segundo peso de recubrimiento de capa tenue de 6.0 g/m2 de otra forma los costes asociados con proporcionar dichas capas son muy altos. Preferiblemente la primera capa tenue tiene un peso de recubrimiento entre 1.0 y 3.0 g/m2.

En una realizacion preferida de la invencion el sustrato de acero se selecciona de acero de fase doble (DP), acero de plasticidad inducida por transformacion (TRIP), acero de fase doble asistida por TRIP (TADP), acero de plasticidad inducida por Maclaje (TWIP), acero electrico y substratos de acero de boro.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

En una realizacion preferida el sustrato de acero contiene en porcentaje en % peso:: 0.01-1 % C, 0.15-15 % Mn, 0.0053.5 % Si, 0.01-2 % Al, 0.01-2 % Cr, 0.01-0.5 % Mo, 5 a 1000 ppm N, a lo sumo 0.1 % P, a lo sumo 0.15 % S, opcionalmente uno o mas de 0.01-0.1% Nb, 0.002-0.15 % Ti, 0.02-0.2 % V, 0.1-60 ppm B, el resto es hierro e impurezas inevitables. Dicho sustrato de acero es adecuado para el recubrimiento tenue.

En una realizacion de la invencion el sustrato de acero contiene por lo menos un 1.0 % en peso de Si, preferiblemente entre 1.0 y 2.0% en peso de Si.

En otra realizacion de la invencion el sustrato de acero contiene por lo menos 10% de Mn, preferiblemente entre 12 y 15% en peso de Mn.

En una realizacion preferida de la invencion el sustrato de acero contiene 0.01-2% en peso de Al.

En una realizacion preferida el sustrato de acero esta en una condicion completamente dura.

En una realizacion preferida el sustrato de acero recubierto comprende adicionalmente un recubrimiento galvanizado o galvanizado recocido. El recubrimiento con zinc o aleacion de zinc proporcionado por la galvanizacion por inmersion en caliente o por galvanizacion recocido protege el sustrato de acero de la corrosion durante almacenamiento y/o uso posterior. Dichos sustratos de acero galvanizados o galvanizados recocidos tambien presentan propiedades de soldabilidad mejoradas con relacion a los sustratos de acero galvanizados o galvanizados recocidos sin la primera capa tenue. Para las primeras capas tenues que contienen Cu, la mejora en la soldabilidad se atribuye a una capa inter metalica de FeAl que contiene Cu que se forma en la superficie del acero, que extiende la vida del electrodo y promueve mejor la transferencia de calor. Esto reduce el efecto negativo de las partlculas de zinc en la degradacion de los electrodos.

En una realizacion preferida el recubrimiento galvanizado o galvanizado recocido comprende una aleacion de zinc, comprende una aleacion de zinc 0.3-6% en peso de Al y 0.3-5% en peso de Mg, el resto es zinc e impurezas inevitables. Se encuentra que dichos recubrimientos exhiben muy buenas propiedades de proteccion contra la corrosion y son compatibles con el sustrato de acero con recubrimiento tenue. La adicion de aluminio y magnesio tambien mejora la dureza del recubrimiento galvanizado, lo que significa mejores propiedades anti grietas y por lo tanto menos contaminacion de las herramientas.

Preferiblemente el recubrimiento de aleacion de zinc comprende 1.0-3.5% en peso de Al y 1.0-3.5 % en peso de Mg. Dichos recubrimientos presentan buena compatibilidad con el sustrato con recubrimiento tenue. Estas cantidades tambien resultan en un recubrimiento de aleacion de zinc que presenta buena resistencia a la corrosion y soldabilidad. Al proporcionar un recubrimiento de aleacion de zinc que comprende 1.4-2.2% en peso de Al y 1.4-2.2% en peso de Mg, se obtiene buena proteccion contra la corrosion mientras que se puede mejorar la soldabilidad del recubrimiento de aleacion de zinc. Adicionalmente, mas aun dichos recubrimientos son menos costosos de fabricar.

El recubrimiento de aleacion de zinc Zn-Al-Mg tambien puede comprender uno o mas elementos adicionales seleccionados del grupo que consiste Pb, Sb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Ni, Zr, Bi, Si y Fe. Preferiblemente la cantidad total del elemento es a lo sumo 0,2% en peso.

De acuerdo con un segundo aspecto de la invencion se proporciona un metodo para fabricar un sustrato de lamina recubierto, que comprende las etapas de proporcionar una banda de acero, lamina o sustrato blanco que contiene uno o mas de Al, Si, Cr y Mn como elementos de aleacion y proporciona una capa tenue metalica sobre esta, en el que la capa tenue metalica se proporciona al:

- depositar una primera capa tenue metalica adyacente al substrato de acero para reducir la segregacion de los elementos de aleacion, la primera capa tenue metalica comprende Cu como el constituyente principal

y

- depositar una segunda capa tenue metalica para retener la primera capa tenue metalica durante la galvanizacion por inmersion en caliente, la segunda capa tenue metalica contiene la Fe como el constituyente principal.

Preferiblemente la primera capa tenue metalica y/o la segunda capa tenue metalica se depositan utilizando deposicion electrolltica en razon a que dichas capas presentan muy buena adherencia y baja porosidad haciendolos adecuados a los sustratos para etapas de procesamiento posterior.

En una realizacion preferida la primera capa tenue metalica y/o la segunda capa tenue metalica se depositan utilizando tecnicas de deposicion no electrolltica tal como deposicion de vapor flsica o deposicion de vapor qulmico. El uso de tecnicas de deposicion no electrollticas en lugar de deposicion electrolltica resulta en un proceso de fabricacion menos costoso. Tambien es posible proporcionar una primera capa tenue por inmersion, pero generalmente resulta en recubrimientos mas gruesas que son menos preferidos.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

En una realizacion preferida el metodo comprende la etapa adicional de galvanizar en caliente o galvanizacion recosido del sustrato de acero con recubrimiento tenue. Preferiblemente, el substrato de acero con recubrimiento tenue esta provisto con un recubrimiento por inmersion en caliente de aleacion zinc, mas preferiblemente un recubrimiento de aleacion de zinc que comprende 0.3-6% en peso de Al y 0.3-5% en peso de Mg, el resto es zinc e impurezas inevitables.

Ejemplos

La invencion se aclarara ahora por via de ejemplo. Estos ejemplos estan destinados a permitir a aquellos expertos en la tecnica practicar la invencion y no limitar el alcance de la invencion en ninguna forma como se define por las reivindicaciones.

Ejemplo 1: Composition de acero

Se galvaniza en calor una variedad de aceros que tienen alto contenido de elementos de aleacion. Estos aceros y sus composiciones se muestran en la tabla 1 adelante.

Tabla 1: Composiciones de acero

: Elemento (% en peso)

Acero: C Mn Si Al Cr Cu Ni Ti B

Electrico: 0.07 0.26 3.2 0.02 0.02 0.16 0.05 0.03 -

TWIP: 0.4 14 0.25 1.9 0.1 0.04 0.08 - -

Boro: 0.1 0.06 1.2 0.06 0.3 0.05 - - 0.003

Ejemplo 2: Preparation de un acero recubierto que comprende una capa tenue de Cu no electrolltica y una capa tenue de Fe sobre esta.

Se proporciona un sustrato de acero que tiene un alto contenido de elementos de aleacion (vease tabla 1) y posteriormente se sumerge en una solution de decapado acido por 15 segundos a 80° C. Para aplicar la capa tenue de Cu, el acero de capado se enjuaga con agua desmineralizada y luego se sumerge en una solucion de CuSO4.5H2O (25 g/l; pH2) a presion y temperatura ambiente. Finalmente, el acero con recubrimiento tenue Cu se enjuaga con etanol y se seca utilizando aire caliente. Para aplicar la capa tenue de Fe electrolltica, se sumerge el acero con recubrimiento tenue Cu en una solucion de H2SO4 (98%, 50 g/l), se enjuaga con agua desmineralizada y luego se sumerge en una solucion de FeSO4.7H2O (240 g/l; pH3, 50° C). Se aplica una densidad de corriente de 500 A/dm2 durante 7 o 21 segundos para proporcionar una capa tenue de Fe electrolltico de 1 o 3 g/m2 respectivamente. Finamente, el acero recubierto se enjuaga con etanol y se seca utilizando aire caliente.

Ejemplo 3: La preparacion de un acero recubierto que comprende una capa tenue de Cu electrolltica y una capa tenue de Fe electrolltica sobre esta.

Un sustrato de acero que tiene un alto contenido de elementos de aleacion se sumerge en una solucion de H2SO4 (98%, 50 g/l), se enjuaga con agua desmineralizada y luego se sumerge en una solucion de CuSO4.5H2O (190 g/l) que contiene 80 g/l H2SO4(98%). Se aplica una densidad de corriente de 500 A/dm2 durante 6 o 18 segundos para proporcionar una capa tenue de Cu aplicada electrollticamente de 1 o 3 g/m2 sobre el sustrato de acero respectivamente. Este substrato se enjuaga con agua desmineralizada y luego se sumerge en una solucion de FeSO4.7H2O (240 g/l; pH3, 50° C). Se aplica una densidad de corriente de 500 A/dm2 durante 7 o 21 segundos para proporcionar una capa tenue de Fe aplicada electrollticamente de 1 o 3 g/m2 respectivamente sobre la capa tenue de Cu. Finalmente, el acero recubierto se enjuaga con etanol y se seca utilizando aire caliente.

Ejemplo 4: Galvanizacion por inmersion en caliente

Para proporcionar un recubrimiento galvanizado por inmersion en caliente sobre el substrato de acero con recubrimiento tenue de acuerdo con el ejemplo 2 o el ejemplo 3, se somete un sustrato de acero con recubrimiento tenue al siguiente tratamiento:

Etapa 1: El sustrato de acero con recubrimiento tenue se caliente de RT a 670° C en 168 segundos en atmosfera HNX que contiene 83% N2 y 7% de gas H2;

Etapa 2: En 67 segundos s caliente el sustrato de acero con recubrimiento tenue de 670° C a 820° C en la misma atmosfera;

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Etapa 3: En 48 segundos se enfrla el sustrato de acero con recubrimiento tenue de 820° C a 680° C en la misma atmosfera que en la etapa 3;

Etapa 4: En 55 segundos se enfrla el sustrato de acero con recubrimiento tenue de 680° C a la temperatura de entrada de banda (SET), usualmente 465° C, en la misma atmosfera que en la etapa 1;

Etapa 5: Sumergir el sustrato de acero con recubrimiento tenue en una aleacion de zinc llquida que contiene 1.6% en peso de Mg, 1.6% en peso de Al y zinc, usualmente a 460° C durante 2 segundos y limpiar la capa de zinc en el panel de acero con 100% N2 para regular el peso del recubrimiento;

Etapa 6: enfriar del sustrato de acero galvanizado en 60 segundos a 80° C en 100% de N2.

El espesor del recubrimiento galvanizado estaba entre 5 y 10 pm.

Ejemplo 5: Analisis GDOES

Se utiliza espectroscopia de emision optica de descarga de brillo (GDOES) para analizar los sustratos de acero tratados con capa tenue con el fin de investigar la composicion qulmica de las capas tenues aplicadas como una funcion del espesor de capa de recubrimiento despues de galvanizacion por inmersion en caliente (figuras 1-4) y despues de recocido (figuras 5-8). Los sustratos se analizan utilizando un espectrometro de descarga de brillo JY 5000 RF (30 W, 3.0 mbar).

La figura 1 muestra el perfil Cu GDOES de una lamina de boro tratada con capa tenue despues de galvanizado por inmersion en caliente. En este ejemplo se proporciona una capa tenue de Cu (3 g/m2) sobre el acero de boro y se proporciona una capa tenue de Fe (3 g/m2) sobre la capa tenue de Cu. La capa tenue de Cu se proporciona mediante deposition sin electrolisis, mientras que la capa tenue de Fe se proporciona mediante deposition electrolltica. De la figura 1 se puede observar que ~ 0.35% en peso de Cu permanece en la capa tenue de Cu despues de galvanizacion por inmersion en caliente y que la capa tenue de Fe es muy adecuada para retener Cu en la capa tenue de Cu.

La figura 2 muestra el perfil Cu GDOES de un acero al boro tratado con capa tenue despues de galvanizado por inmersion en caliente. En este ejemplo se proporciona una capa tenue de Cu (1 g/m2) sobre un acero de boro utilizando una tecnica de deposicion sin electrolisis y despues de eso se proporciona una capa tenue de Fe (3 g/m2) mediante deposicion electrolltica. De la figura 2, se puede observar que ~ 0.2% en peso de Cu permanece en la capa tenue de Cu despues galvanizado por inmersion en caliente.

La figura 3 muestra el perfil Cu GDOES de un acero de boro tratado con capa tenue de Cu despues de galvanizado por inmersion en caliente. En este ejemplo se proporciona la capa tenue de Cu (1 g/m2) sobre el acero de boro utilizando una tecnica de deposicion no electrolltica. De la figura 3 se puede observar que ~ 0.1% en peso de Cu permanece en la capa tenue de Cu despues de galvanizacion por inmersion en caliente.

Los resultados mostrados en la figura 1 y 2 demuestran el efecto beneficioso de proporcionar la capa tenue de Fe sobre la capa tenue de Cu en la reduction de la disolucion de Cu en zinc y la captation de Cu en el bano de zinc.

La figura 4 muestra un perfil de Al GDOES de un acero de boro tratado con capa tenue despues galvanizacion por inmersion en caliente. En este ejemplo se proporciona el acero de boro con una capa tenue de Cu (3 g/m2) y una capa tenue de Fe (3 g/m2) sobre esta. Tanto las capas tenues Cu como Fe estan provistas por deposicion electrolltica. De la figura 4 se puede observar que algo del Cu se capta en la capa de inhibition rica en Al que forma una superficie de acero durante la galvanizacion por inmersion en caliente. Como consecuencia, se reduce la resistencia electrica de la capa de inhibicion Fe-Al durante procedimiento de soldadura. Una reduccion en la resistencia electrica tiene el efecto de reducir la cantidad de calor que se acumula en la superficie del acero durante procedimiento de la soldadura. Mas aun, al reducir la acumulacion de calor, en la que se reduce el electrodo se reduce debido a una disminucion en el Indice de reaction entre el electrodo y el zinc que permanece en la capa de inhibicion.

La figura 5 muestra un perfil Si GDOES de acero electrico tratado con capa tenue despues de recocido. En este ejemplo el acero electrico, que contiene 3.2% en peso de Si, esta provisto de una capa tenue de Cu no electrolltica (1 g/m2) y una capa tenue de Fe electrolltica (3 g/m2) sobre esto. De la figura 5 se puede observar que la combination de la capa tenue de Cu y la capa tenue de Fe es particularmente efectiva en reducir la segregation de Si durante recocido. (~ 2% en peso de Si). Del mismo modo, la figura 6 muestra el perfil Si GDOES de un acero electrico tratado con capa tenue que comprende una capa tenue de Cu aplicada electrollticamente (3 g/m2) y una capa tenue de Fe aplicada electrollticamente (3 g/m2). El acero tratado con capa tenue de la figura 6 tambien es muy efectivo en reducir la segregacion Si durante recocido (~ 1% en peso de Si).

Una comparacion de la figura 6 y la figura 5 muestra que el acero electrico tratado de la figura 6, que tiene un espesor (3 g/m2), aplica electrollticamente la capa tenue de Cu, exhibe una nueva reduccion adicional en la segregacion de Si con relation al acero tratado de la figura 5 que tiene una capa tenue de Cu mas delgada (1 g/m2) que se aplica utilizando

5

10

15

20

25

una tecnica de deposicion no electrolltica. La reduccion adicional en la segregacion de Si se entiende que es en grande debido a la naturaleza mas homogenea de la capa tenue de Cu aplicada electrollticamente con relacion a la capa tenue de Cu mas porosa que se obtiene cuando se utilizan tecnicas de deposicion no electrollticas como se muestra en las figuras 9A y 9B.

La figura 7 y la figura 8 muestran perfiles GDOES de Si y Al respectivamente para aceros TWIP tratados con capa tenue que contiene 0.25% de Si y 1.9% de Al. Para ambos ejemplos, se proporciona una capa tenue de Cu (1 g/m2) utilizando deposicion no electrolltica, mientras que se proporciona la capa tenue de Fe (1 g/m2) utilizando una tecnica de deposicion electrolltica. Tanto la figura 7 y como la figura 8 muestran que el acero tratado con capa tenue de Cu/Fe es muy adecuado para reducir segregacion de Si y Al incluso cuando las capas tenues se caracterizan por pesos de recubrimiento relativamente bajos por ejemplo (1 g/m2).

Las figuras 9A y 9B muestran fotograflas de contraste de material de una capa tenue de Cu que se deposita utilizando una tecnica de deposicion no electrolltica sobre acero (9A) electrico y una capa tenue de Cu que se deposita en el acero electrico mediante deposicion electrolltica (9B). Las fotograflas muestran que la capa tenue de Cu depositada mediante deposicion electrolltica tiene menos superficie no cubierta con relacion a la capa tenue de Cu proporcionada por la deposicion no electrolltica.

La figura 10A y 10B muestran respectivamente la humectacion de zinc del acero electro de placas Cu no electrolltico Cu (1 g/m2) y de acero electrico Cu no electrico (1 g/m2) que se trato adicionalmente con una capa tenue de Fe (3 g/m2). Se puede observar de la figura 10A y 10B que la humectacion pobre en zinc se aprecia cuando se proporciona zinc en una capa tenue de Cu. En contraste, la figura 10 muestra una buena humectante de zinc cuando se aprecia que se proporciona sobre un substrato tratado con capa tenue que comprende tanto la capa tenue de Cu como la capa tenue de Fe.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

REIVINDICACIONES

1. Un sustrato de acero recubierto para galvanizacion por inmersion en caliente, que comprende una banda de acero, lamina o sustrato blanco que contiene uno o mas de Al, Si, Cr y Mn como elementos de aleacion y una capa tenue metalica en esta, en el que la capa tenue metalica comprende:

• una primera capa tenue adyacente al sustrato de acero para reducir segregacion de elementos de aleacion, la primera capa tenue comprende Cu como el constituyente principal, y

• una segunda capa tenue para retener la primera capa tenue durante galvanizacion por inmersion en caliente, la segunda capa tenue contiene Fe como el constituyente principal.
2. El sustrato de acero recubierto de acuerdo con la reivindicacion 1 o reivindicacion 2, en el que la primera capa tenue consiste de Cu.
3. El sustrato de acero recubierto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que la primera capa tenue tiene un peso de recubrimiento de entre 0.5 y 6.0 g/m2, preferiblemente entre 1.0 y 3.0 g/m2.
4. El sustrato de acero recubierto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la segunda capa tenue tiene un peso de recubrimiento de entre 1.0 y 6.0 g/m2, preferiblemente entre 1.0 y 3.0 g/m2.
5. El sustrato de acero recubierto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el sustrato de acero contiene por lo menos 1% en peso de Si.
6. El sustrato de acero recubierto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que el sustrato de acero contiene por lo menos 10% en peso de Mn.
7. El sustrato de acero recubierto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el sustrato de acero contiene en % en peso: 0.01-1% C, 0.15-15% Mn, 0.005-3.5% Si, 0.01-2% Al, 0.01-2% Cr, 0.01-0.5% Mo, 5 a 1.000 ppm N, a lo sumo 0.1% P, a lo sumo 0.15% S, opcionalmente uno o mas de 0.01-0.1% Nb, 0.002-0.15% de Ti, 0.02-0.2% V, 0.1-60 ppm B, el resto es hierro e impurezas inevitables.
8. El sustrato de acero recubierto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el sustrato de acero esta en una condicion completamente dura.
9. El sustrato de acero recubierto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el sustrato de acero recubierto comprende adicionalmente un recubrimiento galvanizado o galvanizado recocido.
10. El sustrato de acero recubierto de acuerdo con la reivindicacion 9, en el que el recubrimiento galvanizado o galvanizado recocido comprende una aleacion de zinc y la aleacion de zinc comprende 0.3 -6 % en peso de Al y 0.3-5% en peso de Mg, el resto es zinc e impurezas inevitables.
11. Metodo para fabricar un sustrato de acero recubierto, que comprende las etapas de proporcionar una banda de acero, lamina o sustrato blanco que contiene uno o mas de Al, Si, Cr y Mn como elementos de aleacion y proporcionar una capa tenue metalica sobre esta, en el que la capa tenue metalica se proporciona al:

• depositar una primera capa tenue metalica adyacente al sustrato de acero para reducir la segregacion de los elementos de aleacion, la primera capa tenue comprende Cu como el constituyente principal, y

• depositar una segunda capa tenue metalica para retener la primera capa tenue metalica durante galvanizacion por inmersion en caliente, la segunda capa tenue metalica contiene Fe como el constituyente principal.
12. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 11, en el que la primera capa tenue metalica y/o la segunda capa tenue metalica se depositan utilizando deposicion electrolltica.
13. Metodo de acuerdo con la reivindicacion 11 o reivindicacion 12, en el que la primera capa tenue metalica y/o la segunda capa tenue metalica se depositan utilizando tecnicas de deposicion no electrolltica tal como deposicion de vapor flsico o deposicion de vapor qulmico.
14. Metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11-13, que comprende la etapa adicional de galvanizacion por inmersion en caliente o galvanizacion recocido del sustrato de acero recubierto.