UA119826C2

UA119826C2 - Листова сталь з нанесеним металевим покриттям, яке має в своїй основі алюміній і містить титан

Info

Publication number: UA119826C2
Application number: UAA201804777A
Authority: UA
Inventors: Крістіан Алелі; Кристиан Алели; Аморім Тіаґо Мачадо; АМОРИМ Тиаго МАЧАДО; Беріль Корлю; Бериль Корлю; Стрікер Йост де; Стрикер Йост де
Original assignee: Арселорміттал; Арселормиттал
Priority date: 2015-10-05
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2019-08-12
Also published as: ES2748660T3; PL3553201T3; HUE049670T2; EP3359704B1; KR102068916B1; EP3553201B1; PL3359704T3; WO2017060763A1; ES2797428T3; WO2017060745A1; JP2018535328A; JP6838072B2; CN108138298B; ZA201801779B; CA3000582C; CN108138298A; MX2018004142A; HUE045781T2; BR112018005593B1; CA3000582A1

Abstract

Даний винахід стосується листової сталі з нанесеним металевим покриттям, яке містить у мас. %: від 1,0 до 22,0 цинку, від 0,1 до 1,0 титану, від 1,6 до 15,0 кремнію, менш ніж 0,2 магнію, менш ніж 0,05 La чи Се або їх обох, менш ніж 0,2 Sn і необов'язково додаткові елементи, які вибираються з Sb, Pb, Са, Μn, Cr, Ni, Zr, In, Hf або Ві, при цьому рівень масового вмісту кожного додаткового елемента менше 0,3 мас. %, причому решта являє собою алюміній і необов'язково неминучі домішки та залишкові елементи, і в якому мікроструктура покриття не містить бінарних фаз Al-Zn.

Description

Цей винахід відноситься до листової сталі з нанесеним металевим покриттям, яке демонструє наявність жертовного захисту. Винахід є особливо добре придатним для використання при виготовленні автомобільних транспортних засобів.

У загальному випадку використовують покриття на цинковій основі, оскільки вони роблять можливим захист від корозії завдяки наявності бар'єрного захисту і катодного захисту.

Бар'єрний ефект одержують в результаті нанесення на поверхню сталі металевого покриття.

Таким чином, металеві покриття запобігають виникненню контакту між сталлю і корозійно- активною атмосферою. Бар'єрний ефект не залежить від природи покриття і підкладки.

Навпаки, жертовний катодний захист має в своїй основі той факт, що цинк являє собою метал, менш благородний у зіставленні зі сталлю. Таким чином, у разі виникнення корозії при співставленні зі сталлю переважно буде витрачатися цинк. Катодний захист є суттєвим у галузях, в яких сталь безпосередньо піддається дії корозійно-активної атмосфери, наприклад у обрізних крайок, на яких навколишній цинк буде витрачатися скоріше ніж сталь.

Однак, внаслідок низької температури плавлення цинку під час зварювання має місце ризик випаровування цинку. З метою вирішення даної проблеми можливим є зменшення товщини покриття, але при цьому також зменшується термін захисту від корозії. На додаток до цього, у разі здійснення технологічного процесу гартування під пресом стосовно таких листових сталей з нанесеним покриттям з цинку, наприклад, в результаті гарячого штампування, в сталі будуть спостерігатися мікротріщини, які поширюються в напрямку від покриття. Заключна стадія нанесення лакофарбового покриття на деякі загартовані деталі з нанесеним покриттям з цинку робить необхідним проведення операцій з піскоструминної обробки перед фосфуванням внаслідок наявності неміцного шару оксидів на поверхні деталі.

Іншими металевими покриттями, зазвичай використовуваними для виробництва автомобільного транспортного засобу, є покриття на основі алюмінію і кремнію. Завдяки наявності інтерметалічного шару АІ-5і-Ре у разі здійснення технологічного процесу гартування під пресом в сталі не з'являться ніякі мікротріщини. Крім цього, вони демонструють хорошу придатність для нанесення лакофарбового покриття. Вони роблять можливим захист, який є наслідком наявності бар'єрного ефекту і можуть бути піддані зварюванню. Однак, вони не дозволяють здійснювати катодний захист або вони демонструють наявність дуже низького катодного захисту.

У патентній заявці ЕР 1225246 розкривається матеріал, плакований сплавом 2п-АІ-Ма-5і, в якому покриття містить, у Уб(мас.) АІ: від, щонайменше, 45 95 до не більш, ніж 70 95, Ма: від щонайменше З 95 до менш ніж 10 95, Зі: від щонайменше З 95 до менш ніж 10 95, при цьому решта являє собою 7п і неминучі домішки, і в якому відношення АЇ/2п знаходиться в діапазоні 0,89-2,75, а шар плакування містить об'ємну фазу Мог5і. В ній також розкривається матеріал сталі, плакований сплавом 2п-АІ-Мо-5і, в якому покриття містить, У(мас.), АЇІ: від, щонайменше, 4595 до не більш, ніж 70 95, Мод: від щонайменше 1 95 до менш ніж 5 95, 5і: від щонайменше 0,595 до менш ніж 395, при цьому решта являє собою 2п і неминучі домішки, в якому відношення АЇ/2п знаходиться в діапазоні 0,89-2,75, а шар плакування містить лускату фазу

Мазі. Наведені конкретні покриття демонструють стійкість до корозії без нанесення лакофарбового покриття і опір повзучості крайок в секціях обрізних крайок після нанесення лакофарбового покриття.

Матеріал сталі, плакований сплавом 2п-АІ-Ма-зі, може, крім того, містити один або декілька представників з числа Іп: 0,01-1,0 95, би: 0,1-10,0 965, Са: 0,01-0,5 95, Ве: 0,01-0,2 95, Ті: 0,01- 0,2 де, би: 0,1-1,0 Фо, Мі: 0,01-0,2 95, бо: 0,01-0,3 95, Ст: 0,01-0,2 95, Мп: 0,01-0,5 95, Ре: 0,01-3,0 95 і г: 0,01-0,5 95. Мета додавання одного або декількох даних елементів полягає у додатковому покращенні стійкості до корозії при плакуванні. Дійсно, як відомо, додавання даних елементів додатково покращує пасивування плівки, утвореної на поверхні планування.

Однак, виготовлення конкретних фаз Мог5і (лускатої або об'ємної) є складним. Дійсно, воно має враховувати розмір і співвідношення між середнім розміром короткого діаметра і довгим діаметром фаз Модг5і згідно спостереженню, з використанням 52-ного відполірованого поперечного перерізу. Крім цього, виготовлення фаз Мог5і залежить від кількості Ма і 5Іі.

З промислової точки зору внаслідок даних критеріїв специфічних особливостей може виявитися складним одержання фаз Маог5і. Тому має місце ризик не отримати бажаної фази Моргоі.

Завдання винаходу полягає в тому, щоб запропонувати легко формовану листову сталь з нанесеним покриттям, яка демонструє наявність посиленого захисту від корозії, тобто, жертовного катодного захисту, на додаток до бар'єрного захисту до і після формування.

Стосовно до жертовного захисту від корозії електрохімічний потенціал повинен бути, 60 щонайменше, на 50 мВ більш негативним у співставленні з потенціалом для сталі, тобто,

відповідати максимальному потенціалу - 0,78 по відношенню до потенціалу для насиченого каломельного електрода (НКЕ). Переважно не зменшувати потенціал до значення 1,4 В/НКЕ, навіть 1,25 В/НКЕ, оскільки це задіє швидке витрачання і кінець кінцем, буде зменшувати період захисту сталі.

Цього досягають в результаті пропонування листової сталі з нанесеним металевим покриттям, яке відповідає пункту 1 формули винаходу. Листова сталь з нанесеним покриттям також може містити будь-які характеристики з пунктів від 2 до 15 формули винаходу, взяті окремо або в комбінації.

Винахід також охоплює деталі з нанесеним металевим покриттям, які демонструють наявність жертовного катодного захисту і які відповідають пункту 16 формули винаходу.

Винахід також охоплює використання деталі з нанесеним покриттям для виготовлення автомобільного транспортного засобу, відповідно до пункту 17 формули винаходу.

Для ілюстрування винаходу будуть описуватися різні варіанти здійснення і проби для не обмежувальних прикладів, зокрема, при зверненні до наступної фігури:

Фігура 1 ілюструє один цикл корозії тривалістю 168 годин за нормативом МОА 233-102.

Виходячи з подальшого докладного опису винаходу стануть очевидними і інші характеристики і переваги винаходу.

В рамках винаходу у вигідному випадку може бути використана будь-яка сталь. Однак, у разі потреби у сталі, яка характеризується високою механічною міцністю, зокрема, для деталей конструкції автомобільного транспортного засобу, може бути використана сталь, яка характеризується опором на розтяг, який перевищує 500 МПа, у вигідному випадку знаходиться в діапазоні від 500 до 2000 МПа, до або після термообробки. Масовий склад листової сталі переважно є таким: 0,03 95 х С «0,50 90; 0,3 90 сх Мп ох 3,0 90; 0,05 90 х Бі 0,8 965 0,015 95 «х Ті « 02 бо; 0,005 чок АЇ « 01 бо; 096 «Сг 2,50 бо; Ок 0,05 бо; ОР 0,1 бо; Осо «В 0,010 бо; Обох Мі с 2,5 бо; Обох Мо « 0,7 бо; О бо «х МО «с 0,15 бо; Об М 0,015 о; 096 х Си к 01595; 095 х Са х 0,01 96; 0 о с ММ х 0,35 95, при цьому решта являє собою залізо і неминучі домішки при виготовленні сталі.

Наприклад, листова сталь являє собою продукт 22МиВ5, який має наступний склад: 020960 х0,259550,15 95 х Бі 5 0,35 95; 1,10 95 с Мп х 1,40 95; 0 96 х Ст х 0,30 90; 0 96 х Мо

Зо 0,35955 095 х Р х 0,025 95; 0 о с 5 х 0,005 95; 0,020 95 х Ті х 0,060 90; 0,020 96 х А! « 0,060 95; 0,002 бо х В х 0,004 95, при цьому решта являє собою залізо і неминучі домішки при виготовленні сталі.

Листова сталь може являти собою продукт О5іроке2000, який має наступний склад: 0,24 95-х 0,38 95; 0,40 96 х Мп х 3 965 0,10 96 х Бі 0,70 955 0,015 95 х АЇ х 0,070 95; 0 док Ср 2 У; 0,25 90 хх Мі х 2 95; 0,020 95 «х Ті х 0,10 95; 0 ую хх МО х 0,060 95; 0,0005 95 х В «х 0,0040 Фо; 0,003 Зо с М - 0,010 96; 0,0001 95 - 5 «5 0,005 95; 0,0001 95 х Р х 0,025 95; при цьому необхідно розуміти те, що рівні вмісти титану та азоту задовольняють співвідношенню Ті/М » 3,42; і те, що рівні вмісту вуглецю, марганцю, хрому і кремнію задовольняють співвідношенню: звести ' 5,313 15577 , причому склад необов'язково містить один або декілька з наведених далі представників: 0,05 95 - Мо х 0,65 95; 0,001 У хх ММ х 0,30 90; 0,0005 95 х ба х 0,005 95, при цьому решта являє собою залізо і неминучі домішки при виготовленні сталі.

Наприклад, листова сталь являє собою продукт ЮисіїбогО500, який має наступний склад: 0,040 96-х С «0,100 95; 0,80 95 х Мп ох 2,00 95; 0 У х БІ х 0,30 955 095 х 5 5 000595: 090 Р 0,030 90; 0,010 95 х АЇ «х 0,070 95; 0,015 95 х МО х 0,100 905; 0,030 95 х Ті х 0,08095;5 095 х М « 0,009 95; 0 до с би 0,100 95; 0 9 с Мі «0,100 96; 0 95 х Су х 0,100 95; 0 96 с Мо х 0,100 905; 0 96 с

Са «х 0,006 95, при цьому решта являє собою залізо і неминучі домішки при виготовленні сталі.

Листова сталь може бути одержана гарячим вальцюванням і, необов'язково, холодним вальцюванням в залежності від бажаної товщини, яка може, наприклад, знаходитися в діапазоні від 0,7 до 3,0 мм.

Винахід відноситься до листової сталі з нанесеним металевим покриттям, яке містить від 1,0 до 22,0 9Уо(мас.) цинку, від 0,1 до 1,0 9б(мас.) титану, від 1,6 до 15,0 9о(мас.) кремнію, менш ніж 0,5 Уб(мас.) магнію, менш ніж 0,05 Уб(мас.) їа чи Се або їх обох, менш ніж 0,2 Уб(мас.) Зп і необов'язково додаткові елементи, які обираються з 560, РБЬ, Са, Мп, Ст, Мі, 2г, Іп, НГ або Ві, при цьому рівень масового вмісту кожного додаткового елемента менше 0,3 95(мас.), причому решта являє собою алюміній і необов'язково неминучі домішки і залишкові елементи, і в якому мікроструктура покриття не містить бінарних фаз АІ-2п. Металеві покриття, відповідні винаходу, демонструють наявність високого рівня жертовного захисту. Дійсно, як це можна собі уявити без бажання пов'язувати себе будь-якою теорією, титан, в комбінації з цинком, алюмінієм і кремнієм виконує функцію елемента, який депасивує алюміній. Дійсно, титан послаблює шар оксиду алюмінію, який природним чином утворюється на поверхні покриття, і тому полегшує контакт між металевим покриттям і навколишнім середовищем, переважно водяною плівкою. В результаті електрохімічний потенціал покриття стає більш негативним, і здатність покриття забезпечувати наявність жертовного захисту сталі збільшується.

Покриття містить від 0,1 до 1,0 95, у вигідному випадку від 0,15 до 1,0 95, більш переважно від0,15 до 0,5 95, переважно від 0,15 до 0,30 95, більш переважно від 0,20 до 0,30 95 або від 0,21 до 0,30 Уо(мас.) титану. Дійсно, у разі перевищення титаном кількості 1,095 не буде спостерігатися високий рівень бажаної стійкості до корозії. На додаток до цього, як це можна собі уявити без бажання пов'язувати себе будь-якою теорією, у випадку потрапляння даної кількості титану в межі даних діапазонів утворення червоної іржі буде зведене до мінімуму, і тому захист від корозії буде високим.

Покриття містить від 1 до 22 95, переважно від 5,0 до 20 95, більш переважно від 10,0 до 20,0 95, а у вигідному випадку від 10,0 до 15,0 9б(мас.) цинку. Як це можна собі уявити без бажання пов'язувати себе будь-якою теорією, цинк, в комбінації з титаном, робить можливим зменшення потенціалу пари покриття/сталь у середовищі, яке містить або не містить хлорид- іони. Таким чином, покриття, відповідні цьому винаходу, роблять можливим жертовний катодний захист.

У вигідному випадку покриття, відповідні цьому винаходу, містять від 2,05 до 11,0 95, переважно від 5,0 до 11,0 95, а більш переважно від 7,0 до 11,0 9Уо(мас.) кремнію. Кремній, крім усього іншого, уможливлює високу стійкість листової сталі з нанесеним покриттям до високих температур. Таким чином, листові сталі з нанесеними покриттями можуть бути використані аж до 6502С за відсутності ризику відлущування покриття. Крім цього, кремній запобігає утворенню товстого шару інтерметалічної системи залізо-цинк при реалізації гальванізації зануренням у розплав, згаданий шар може зменшувати адгезію ії формованість покриття.

Зо Переважно покриття містить менш ніж 0,2 до(мас.) магнію. Більш переважно покриття не містить Ма.

Переважно покриття не містить і а, Се або їх обох.

Переважно покриття не містить зп.

Зазвичай в покриттях, які містять кремній, алюміній і цинк, мікроструктура містить твердий розчин 2п у фазі АЇ, бінарні фази А1І-7п ї фази, збагачені на 5і. У цьому винаході мікроструктура покриття містить твердий розчин 2п у фазі АЇ, фази, збагачені на 5і, і не містить бінарних фаз

АІ-27п. Дійсно, вважається, що титан модифікує мікроструктуру покриття. Мікроструктура покриття є дрібнодисперсною і вона стає більш гомогенною. На додаток до цього, цинк є більш стабілізованим у фазі алюмінію. На закінчення, як це можна сказати без бажання пов'язувати себе з будь-якою теорією, у покритті є менше фаз і тому менше гальванічних пар, таким чином, деталь з нанесеним покриттям характеризується кращою стійкістю до корозії.

Кінець кінцем, решта у покритті являє собою алюміній. Алюміній робить можливим захист від корозії в результаті наявності бар'єрного ефекту. Він також збільшує температуру плавлення і температуру випаровування покриття, що, тим самим, полегшує втілення, зокрема, в результаті гарячого штампування в широкому діапазоні температур і часу.

Покриття може бути осаджене з використанням будь-яких способів, відомих фахівцям у відповідній галузі техніки, наприклад, технологічного процесу гальванізації зануренням у розплав, технологічного процесу електрогальванізації, фізичного осадження з парової фази, як- то струменеве нанесення покриття при осадженні з парової фази або магнетронне розпилювання. Переважно покриття осаджують шляхом здійснення технологічного процесу гальванізації зануренням у розплав.

Ванна містить цинк, кремній та алюміній. Вона може містити додаткові елементи, які обираються з 560, РО, Са, Мп, Ст, Мі, 2тг, Іп, НГ або Ві, при цьому рівень масового вмісту кожного додаткового елемента становить менш ніж 0,3 95(мас.), переважно менш ніж 0,1 9о, у вигідному випадку менш ніж 0,05 90о(мас.). Дані додаткові елементи, окрім всього іншого, можуть покращувати пластичність, адгезію покриття на листовій сталі. Фахівці у відповідній галузі техніки знають про вплив таких сполук на металеве покриття і повинні знати, як їх використовувати в залежності від бажаних властивостей.

Ванна також може містити і неминучі домішки і залишкові елементи від зливків підживлення або від проходження листової сталі крізь ванну з розплавом. Залишковий елемент може являти собою залізо при рівні змісту, який доходить до 5,0 95, переважно аж до З 9б(маб.).

Товщина покриття зазвичай знаходиться в діапазоні між 5 і 50 мкм, переважно між 10 і 35 мкм, у переважному випадку між 12 і 18 мкм або між 26 і 31 мкм. Температура ванни зазвичай знаходиться в діапазоні від 580 до 66026.

Після осадження покриття листову сталь зазвичай омивають з обох боків сталевого листа з нанесеним покриттям при використанні газу, який виходить із сопел. Після цього листову сталь з нанесеним покриттям охолоджують. Переважно швидкість охолодження є більшою або рівною 159Сб с" між початком затвердіння і кінцем затвердіння. У вигідному випадку швидкість охолодження між початком і кінцем затвердіння перевищує або дорівнює 202С с7.

Після цього може бути реалізоване вальцювання у кліті дресирування, що уможливлює гартування листової сталі з нанесеним покриттям і надає їй шорсткість, яка полегшує подальше профілювання. З метою поліпшення, наприклад, адгезійного зчеплення або стійкості до корозії можуть бути використані знежирення і обробка поверхні.

Після цього листова сталь з нанесеним покриттям, яка відповідна винаходу, може бути профільована з використанням будь-якого способу, відомого для фахівців у відповідній галузі техніки, наприклад, в результаті холодного формування і/або гарячого формування.

В одному варіанті здійснення деталь одержують в результаті холодного формування, переважно в результаті холодного штампування. В даному випадку листову сталь з нанесеним покриттям піддають різанню для одержання заготовки, а після цього піддають холодному штампуванню для одержання деталі.

У ще одному переважному варіанті здійснення деталь з нанесеним покриттям одержують у результаті здійснення технологічного процесу гартування під пресом, який включає гаряче формування. В даному випадку даний спосіб включає такі послідовні стадії:

А) одержання листової сталі з попередньо нанесеним металевим покриттям, яке містить від 1,0 до 22,0 9о(мас.) цинку, від 0,1 до 1,0 9о(мас.) титану, від 1,6 до 15,0 Фо(мас.) кремнію, менш ніж 0,5 У(мас.) магнію, менш ніж 0,05 9У5(мас.) Га чи Се або їх обох, менш ніж 0,2 9Уб(мас.) 5п і необов'язково додаткові елементи, які обираються з 560, РБ, Са, Мп, Ст, Мі, 2г, Іп, НІ або Ві, при

Зо цьому рівень масового вмісту кожного додаткового елемента менший 0,3 9о(мас.), причому решта являє собою алюміній і необов'язково неминучі домішки і залишкові елементи, а мікроструктура покриття не містить бінарних фаз АІ-7п,

В) різання листової сталі з нанесеним покриттям для одержання заготовки,

С) термічну обробку заготовки при температурі в діапазоні від 840 до 9502С для одержання сталі повністю аустенітної мікроструктури, р) переведення заготовки у пресовий штамп,

Е) гаряче формування заготовки для одержання деталі,

Е) охолодження деталі, одержаної на стадії Е), для одержання в сталі мікроструктури, яка є мартенситною або мартенситно-бейнітною або утвореною з, щонайменше, 75 95 рівноосного фериту, від 5 до 20 95 мартенситу і бейніту у кількості, меншій або рівній 10 95.

Дійсно, після одержання листової сталі з попередньо нанесеним металевим покриттям, яка відповідає цьому винаходу, листову сталь піддають різанню для одержання заготовки. Для термічної обробки заготовки використовують печі з незахищеною атмосферою при температурі аустенізації Тт зазвичай в діапазоні від 840 до 9502С, переважно від 880 до 9302С. У вигідному випадку згадану заготовку витримують протягом часу перебування їт від 1 до 12 хвилин, переважно від З до 9 хвилин. Під час термічної обробки перед гарячим штампуванням покриття формує шар сплаву, який характеризується високою стійкістю до корозії, стирання, зносу і втоми.

Потім після термічної обробки заготовку переводять у пристрій для гарячого штампування і піддають гарячому штампуванню при температурі в діапазоні від 600 до 8302С. Гаряче формування включає гаряче штампування і роликове формування. Переважно заготовку піддають гарячому штампуванню. Після цього деталь охолоджують у пристрої гарячого штампування або після переведення у спеціальний пристрій для охолодження.

Швидкість охолодження контрольованим чином регулюють в залежності від композиції сталі таким чином, щоб кінцева мікроструктура після гарячого штампування містила головним чином мартенсит, переважно містила б мартенсит або мартенсит і бейніт, або була утворена з, щонайменше 75 95 рівноосного фериту, від 5 до 20 95 мартенситу і бейніту у кількості, меншій або рівній 10 95.

Таким чином, деталь з нанесеним покриттям відповідно винаходу, може бути одержана в результаті холодного або гарячого формування, але також і з застосуванням будь-якої зручної для використання комбінації холодного штампування і гарячого формування.

Для застосування в автомобільній галузі після стадії фосфатування, деталь занурюють у ванну для нанесення електроосаджуваного покриття. Зазвичай товщина шару фосфату знаходиться в діапазоні від 1 до 2 мкм, а товщина шару електроосаджуваного покриття знаходиться в діапазоні від 15 до 25 мкм, переважно є меншою або рівною 20 мкм.

Катафоретичний шар забезпечує додатковий захист від корозії.

Після стадії нанесення електроосаджуваного покриття можуть бути осаджені і інші шари лакофарбового покриття, наприклад, грунтувальне покриття для лакофарбового покриття, шар покриття основи і шар покривного покриття.

Перед нанесенням на деталь електроосаджуваного покриття деталь спочатку піддають знежиренню і фосфатуванню з метою забезпечення адгезії при катафорезі.

Тепер винахід буде роз'яснений на прикладі проб, реалізованих лише для інформації. Вони не є обмежувальними.

Приклади

Для всіх зразків використовувані листові сталі являють собою продукт 22МпВ5. Склад сталі являє собою нижче наведене: С-0,2252 95; Мп-1,1735 90; Р-0,0126 95; 5-0,0009 95; М-0,0037 Фо; зі-0,2534 у0; Сби-0,0187 90; Мі-0,0197 95; Сі-0,180 905; Зп-0,004 95; АІ-0,0371 о; МЬ-0,008 95; ті-0,0382 95; 8-0,0028 до; Мо-0,0017 95; А5-0,0023 95 і М-0,0284 95.

Всі покриття осаджували шляхом здійснення технологічного процесу гальванізації зануренням у розплав.

Приклад 1. Випробування на електрохімічну поведінку:

Проби від 1 до 5 отримували й піддавали випробуванню на електрохімічний потенціал.

Спочатку після осадження покриття проби від 1 до 4 піддавали різанню для одержання заготовки. Після цього заготовки нагрівали при температурі 9002С протягом 5 хвилин. Заготовки переводили у пресовий штамп і піддавали штампуванню для одержання деталей. Деталі охолоджували для одержання загартування в результаті мартенситного перетворення.

Після цього для всіх проб реалізували випробування, яке полягало у вимірюванні

Зо електрохімічного потенціалу поверхні листової сталі з нанесеним покриттям. Листові сталі і покриття розділяли і занурювали у розчин, який містив 5 9о(мас.) хлориду натрію з рН 7.У розчин занурювали також і насичений каломельний електрод (НКЕ). Вимірювали потенціал пари для поверхні у часі. Результати продемонстровані у наведеній далі таблиці 1:

Таблиця 1

Товщина Потенціал пари 71711809 | 9 | 710 | 0 1 25 | -102 2. 2 18051 9 | 710 | 05 | щ 25 | -102 8 | 3 17091 9 | 20 | 0 1 ющ ю25 | -106 411 14 17051 9 | 20 | 05 | Юющ 25 | -106 5 | 5 102 | - | 9958 | - | 10 | -ї00 |/ "; приклади, відповідні винаходу.

Проби від 1 до 4 демонструють наявність жертовного захисту таким чином, як у випадку цинкового покриття. Потенціали пар у відповідності до вимог складають менш ніж 0,78 В/НКЕ.

Приклад 2. Випробування на корозію:

Приклад 2а

Проби від 6 до 9 піддавали випробуванню на корозію для оцінки захисту листових сталей з нанесеними покриттями.

Після осадження покриття всі проби продряпували. Їх піддавали дії 1, а після цього 6 циклам корозії у відповідності до нормативів МОА 233-102, що наведене на фігурі 1. З цією метою проби вміщували в камеру, в якій на пробах випарювали водний розчин хлориду натрію при 1 9Уб(мас.) при витраті З мл.год.-". Температура варіювалася в діапазоні від 50 до - 152С, відносна вологість варіювалася в діапазоні від 50 до 100 95. Фігура 1 ілюструє один цикл, відповідний 168 годинам, тобто, одному тижню.

Наявність корозії листової сталі з нанесеним покриттям спостерігали неозброєним оком: 0 позначає "чудово", інакше кажучи, має місце слабка корозія або відсутня будь-яка корозія, а 5 означає "дуже погано", інакше кажучи, має місце значна корозія. Результати продемонстровані у наведеній далі таблиці га:

Таблиця 2а

Товщина 76 | 6 | 9 19-11 - | 2г5 | 1! | 2 77 | 7 | 7191201 - | 2г5 | 0 | з 8 | з |7091|9|20 0 25 | 0 | т 8 | 4 |7051|9|20105| 25 | 0 | т / "; приклади, відповідні винаходу.

Проби 8 і 9 демонструють наявність чудового захисту від корозії навіть після 6 циклів корозії.

Приклад 26

Проби від 10 до 13 піддавали випробуванню на корозію для оцінювання захисту у листових сталей з нанесеними покриттями.

Після осадження покриття проби 6, 8 і 9 піддавали різанню для одержання заготовки. Після цього заготовки нагрівали при температурі 9002С протягом 5 хвилин. Заготовки переводили у пресовий штамп і піддавали штампуванню для одержання деталі. Деталі охолоджували для одержання загартування в результаті мартенситного перетворення.

Після цього всі проби продряпували на ширину 0,5, 1 і 2 мм. Їх піддавали дії 1, а після цього 6 циклам корозії у відповідності до нормативів МОА 233-102, що наведено на Фігурі 1.

Наявність корозії листової сталі з нанесеним покриттям спостерігали неозброєним оком: 0 позначає "чудово", інакше кажучи, має місце маленька корозія або відсутня будь-яка корозія, а 5 означає "дуже погано", інакше кажучи, має місце значна корозія. Результати продемонстровані у наведеній далі таблиці 260:

Таблиця 26 0 Її 76 19 19 - | - | 2 | 4 11311709 .1..9 1 20 | 01 6 щ фщ0 | 2 127 | 4 1 7051 южщж9 | 20 |05| 0 | 2 13 ЇЇ 5 102 1 - | 958 | - | 0 | 1 "; приклади, відповідні винаходу.

Проби 11 їі 12 демонструють наявність гарного захисту від корозії навіть після б циклів корозії.

Приклад 2с

Проби від 14 до 15 піддавали випробуванню на корозію для оцінювання захисту листових сталей з нанесеними покриттями.

Після осадження покриття їх піддавали дії 6 циклів корозії у відповідності до нормативу МОА 233-102, що представлено на Фігурі 1.

По закінченні випробування вимірювали приріст сухої маси і втрату маси. Приріст маси позначає масу проби разом з продуктами корозії, які утворилися під час випробування. Чим

Зо більший приріст маси листа з нанесеним покриттям, тим більшою мірою він був підданий корозії. Втрата маси позначає масу покриття, споживану під час випробування на корозію.Результати продемонстровані у наведеній далі таблиці 2с:

Таблиця 2с

Втрата

Товщина |Приріст маси 17 | 8 1 8759 | 2 | 102 | бі | 2 | м | 9 15 | 5 | 02 | - | 9958 | - | 2 | 7154 | 169 / "; приклади, відповідні винаходу.

Як можуть бачити заявники, проба 14 була значно менш піддана корозії у співставленні з пробою 15.

Приклад 3. Випробування обрізної крайки:

Приклад За. Випробування на потенціал обрізної крайки

Проби від 16 до 18 отримували й піддавали випробовуванню на електрохімічний потенціал.

Проби обрізних крайок отримували при використанні зразка покриття товщиною 1 мм і чотирьох пластин сталі товщиною 2,4 мм Покриття і сталеві пластини розділяли з використанням плівки пластмаси. Дріт, який прикріплювався до кожної пластини, уможливлював гальванічне з'єднання між ними і спостереження гальванічного струму. Проби для обрізних крайок випробовували за нормативом М-МОА протягом 1 тижня. Гальванічний струм, виміряний у наноамперах (нА), реєстрували на трьох ступенях циклу:

Ї. при 35 2С і відносній вологості 95 95 (1,3,4,6 і 7 діб),

І. при 502С і відносній вологості 90 95 (1 ї 4 доби) і

І. при 352С під час впливу сольового туману (1 добу).

Результати продемонстровані у наведеній далі таблиці За:

Таблиця За 16 | 9 19798202) - | - | 1700 17 | 8 |8759 1600 6000 18 | 5 | 02 | - | 998 | - | 500 | 1800 "; приклади, відповідні винаходу.

Як це можна бачити, в пробі 17 покриття має тенденцію до збільшення струму, тобто, активний елемент, який являє собою титан, збільшує захист сталі. Проба 17 забезпечує одержання чудових експлуатаційних характеристик по відношенню до проб 16 і 18.

Приклад 30. Випробування на корозію обрізної кромки

Для всіх проб від 16 до 18 ступінь корозії оцінювали по закінченні випробування, реалізованого в прикладі За. Наявність відшаровування на пробах спостерігали неозброєним оком: 1 означає відсутність корозії, 2 означає наявність часткової корозії, а З означає наявність повної корозії. Результати продемонстровані у наведеній далі таблиці 30:

Таблиця ЗБ 7716.7..7.17.ЙШМЮю9 1 9798 | 202 | - | - | з 1777 717111718 1178759 718777 177175 | 02 | - | 9958 | - | з "; приклад, відповідний винаходу.

Зо Має місце зменшення ступеню корозії сталі проби 17.

Claims

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Листова сталь з нанесеним металевим покриттям, яке містить у мас. 90: від 1,0 до 22,0 цинку, від 0,1 до 1,0 титану, від 1,6 до 15,0 кремнію, містить менше ніж 0,2 мас. 9о магнію, не містить І а Б чи Се або їх обох, не містить 5п, причому решта являє собою алюміній і неминучі домішки та залишкові елементи, а мікроструктура покриття не містить бінарних фаз А1І-2п.

2. Листова сталь за п. 1, покриття якої містить від 5,0 до 20,0 мас. 95 цинку.

3. Листова сталь за п. 2, покриття якої містить від 10,0 до 20,0 мас. 95 цинку.

4. Листова сталь за п. 3, покриття якої містить від 10,0 до 15,0 мас. 95 цинку.

5. Листова сталь за будь-яким з пп. 1-4, металеве покриття якої містить від 0,15 до 1,0 мас. 95 титану.

6. Листова сталь за п. 5, покриття якої містить від 0,15 до 0,50 мас. 95 титану.

7. Листова сталь за п. 6, покриття якої містить від 0,15 до 0,30 мас. 95 титану.

8. Листова сталь за п. 7, покриття якої містить від 0,20 до 0,30 мас. 95 титану.

9. Листова сталь за п. 8, покриття якої містить від 0,21 до 0,30 мас. 95 титану.

10. Листова сталь за будь-яким з пп. 1-9, металеве покриття якої містить від 2,05 до 11,0 мас. 95 кремнію.

11. Листова сталь за п. 10, покриття якої містить від 5,0 до 11,0 мас. 95 кремнію.

12. Листова сталь за п. 11, покриття якої містить від 7,0 до 11,0 мас. 95 кремнію.

13. Листова сталь за будь-яким з пп. 1-12, покриття якої містить додаткові елементи, вибрані з ЗБ, РЬ, Са, Ми, Ст, Мі, 2, Ій, НІ або Ві, при цьому рівень масового вмісту кожного додаткового елемента менший 0,3 мас. 95.

14. Листова сталь за будь-яким з пп. 1-13, мікроструктура покриття якої містить твердий розчин 7п у АІ фазі і фази, збагачені на 51.

15. Листова сталь за будь-яким з пп. 1-14, товщина металевого покриття якої знаходиться в діапазоні від 5 до 50 мкм.

16. Деталь з нанесеним металевим покриттям, одержана з листової сталі з нанесеним покриттям за будь-яким з пп. 1-15 в результаті гарячого формування або холодного формування або здійснення обох цих технологій. Зо

17. Застосування деталі за п. 16 для виготовлення автомобільного транспортного засобу. Ж рас р ше ни ше ми ж М м і Б же ПИ ло ШИЯ ки шани не с ше не и п и и п и в лі Її Ї рий і ЩІ Боді : : ь і я Гу ЕН ; рі ! «ії Ще ще ЩІ! НИЙ їх М г - Е | ; я ; | Н се й ; зо : У ! Т г і х Ї ВІ і | і ЩІ Ж й й Її й

В. за 48 73 я 120 34 ІБ ск Бемпература ТО «ан Болегість ГКІ ЩА Сопровий тумам Мас 135 З млява 0 КомпютернаверсткаВ. Юкін. (00000000 Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601