PRODUCTO DE ACERO RECUBIERTO CON UNA ALEACIÓN DE ZN-AL-MG-SI QUE TIENE EXCELENTE RESISTENCIA A LA CORROSIÓN.

Producto de acero recubierto con una aleación de Zn-Al-Mg-Si que tiene excelente resistencia a la corrosión La presente invención se refiere a un material muy resistente a la corrosión de acero recubierto con una aleación de Al-Zn-Mg-Si y a un proceso para su producción. El recubrimiento de superficies de acero con Zn para mejorar su resistencia a la corrosión es ampliamente conocido en la técnica anterior y actualmente se producen en cantidad materiales con recubrimientos de Zn. Incluso se han propuesto recubrimientos con aleaciones de Zn-Al como medio de mejorar más la resistencia a la corrosión. Este recubrimiento con aleación de Zn-Al ha sido propuesto en la patente japonesa número 617.971. Específicamente, dicha patente describe un recubrimiento con una aleación que comprende 25-75% de Al, un contenido de Si de 0,5% o más del contenido de Al y consistiendo el resto sustancialmente en Zn. Esta aleación de Zn-Al exhibe excelente resistencia a la corrosión así como adherencia satisfactoria a chapas de acero y una apariencia exterior atractiva. Los recubrimientos con esta aleación de Zn-Al proporcionan una resistencia a la corrosión especialmente excelente en comparación con recubrimientos convencionales de Zn. Sin embargo, la situación actual es que cuando se cortan chapas de acero recubierto con Zn-Al fabricadas de esta manera, la resistencia a la corrosión exhibida en los bordes cortados es insuficiente. Esto sucede porque, aunque la corrosión de las secciones de la chapa de acero expuestas en los bordes cortados se evita por el efecto de protección sacrificial del Zn, el componente Zn se pierde de las secciones segregadas de Zn de la capa del recubrimiento de aleación de Zn-Al, disminuyendo así la resistencia a la corrosión. También, cuando la capa de recubrimiento se recubre a su vez con pintura o con una película de plástico, el producto de corrosión resultante de la corrosión selectiva de Zn se acumula creando ampollas en la película o la denominada deformación de los bordes y reduciendo así notablemente el valor del producto. Como medio de mejorar la resistencia a la corrosión de los bordes cortados en recubrimientos pintados de aleaciones de Zn-Al, la patente japonesa número 1.330.504 describe un recubrimiento con una aleación que contiene 0,01-1,0% de Mg en una capa de la aleación de Zn-Al y, aunque se exhibe un ligero efecto, la técnica no proporciona una solución completa al problema de corrosión en los bordes. Una técnica similar se describe en la publicación de patente japonesa examinada HEI número 3-21627, que describe un recubrimiento que comprende 3­ 20% de Mg, 3-15% de Si y el resto de Al y Zn con una proporción de Al/Zn de 1-1,5, y que se caracteriza por tener una estructura con cristales dendríticos ricos en Al así como cristales dendríticos ricos en Zn y una fase de un compuesto intermetálico que comprende Mg2Si, MgZn2, SiO2 y Mg32(Al,Zn)49. Los resultados de experimentos realizados por los presentes inventores han revelado que, aunque chapas de acero recubiertas con recubrimientos descritos en la técnica anterior exhiben a veces una resistencia a la corrosión sumamente mejor que chapas de acero recubiertas con aleaciones de Zn-Al que no contienen Mg ni Si, la aptitud de mecanización de los recubrimientos difiere dependiendo del contenido de Mg y Si y de la proporción, forma y tamaño de la fase de Mg2Si depositado, de modo que hay una variación considerable en cuanto a resistencia a la corrosión. Particularmente en lo referente al tamaño de la fase de Mg2Si, el tamaño observado difiere también dependiendo del método de observar la estructura y especialmente del ángulo de embutición de la muestra cuando se observa la composición de la sección transversal, habiéndose encontrado que es importante realizar la medición del tamaño por un método más preciso cuando se controla el tamaño. También se ha encontrado que si el contenido de la fase de Mg2Si depositado se mantiene por encima de cierto valor, incluso fuera del intervalo descrito en la técnica anterior antes mencionada, existe un intervalo en el que la resistencia a la corrosión se mejora considerablemente en comparación con la de chapas de acero recubiertas de Zn-Al convencionales. Otro ejemplo de la técnica anterior de controlar la cantidad de fase de Mg2Si en la capa de recubrimiento se encuentra en la patente de Estados Unidos número 3.026.606, que describe una técnica con la que se controla la fase de Mg2Si en la capa del recubrimiento de Al en un intervalo de 4-25% y se minimiza el espesor de la fase de la aleación producida en la interfaz entre la capa de recubrimiento y el sustrato de hierro. Sin embargo, la fase de Mg2Si no se utiliza como medio para mejorar la resistencia a la corrosión. La patente de Estados Unidos número 4.401.727 describe un artículo ferroso recubierto, con mejor resistencia a la corrosión y buena apariencia, en el que el artículo tiene un sustrato ferroso y un recubrimiento dúctil, adherente y resistente a la corrosión compuesto de una aleación unida metalúrgicamente al sustrato. El recubrimiento tiene una capa fina de una aleación intermetálica intermedia entre el sustrato y la aleación superpuesta y la aleación superpuesta consiste esencialmente en 3 a 20% en peso de magnesio, 3 a 15% en peso de silicio y el resto de aluminio y zinc con una proporción de Al/Zn de 1 a 1,5, y la estructura metalúrgica de la capa superpuesta es una mezcla de (1) dendritas centrales ricas en aluminio que tienen una distancia entre brazos de dendritas menor que 10 m, (2) regiones interdendríticas ricas en cinc y (3) fases intermetálicas de cinc, aluminio, magnesio y silicio. La presente invención proporciona una chapa muy resistente a la corrosión de un acero recubierto con una aleación de Zn-Al-Mg-Si, que tiene un contenido controlado de Mg y Si añadidos a un recubrimiento basado en Zn-Al y una 2 ES 2 365 694 T3 cantidad depositada y forma de deposición controladas de la fase de Mg2Si, que exhibe un efecto de mejora de la resistencia a la corrosión, así como un proceso para su producción. Como resultado de investigaciones diligentes dirigidas a resolver los problemas antes descritos, los presentes inventores han completado la presente invención después de encontrar que, añadiendo Mg y Si en un intervalo apropiado a una aleación de Zn-Al y controlando la estructura de ésta, es posible proporcionar un recubrimiento con dicha aleación no sólo con resistencia a la corrosión sin pintar sino también con excepcional resistencia a la deformación en los bordes de las secciones de bordes cortados después de pintar, que no se había conseguido con la técnica anterior. El objeto anterior se puede conseguir por las características especificadas en las reivindicaciones. A continuación se describe la invención en detalle conjuntamente con los dibujos, en los que: la figura 1 muestra la sección transversal de un ejemplo de estructura pulimentada con una inclinación de 5º de una chapa de acero recubierta, con una fase de Mg2Si voluminoso en la capa de recubrimiento, de acuerdo con la presente invención, la figura 2 muestra la sección transversal de un ejemplo de estructura pulimentada con una inclinación de 5º de una chapa de acero recubierta, con una fase de Mg2Si escamoso en la capa de recubrimiento, la figura 3 muestra la sección transversal de un ejemplo de estructura pulimentada perpendicularmente de una chapa de acero recubierta, con una fase de Mg2Si voluminoso en la capa de recubrimiento, de acuerdo con la presente invención, y la figura 4 muestra la sección transversal de un ejemplo de estructura pulimentada perpendicularmente de una chapa de acero recubierta, con una fase de Mg2Si escamoso en la capa de recubrimiento. La capa de recubrimiento basada en una aleación de Al-Zn-Mg-Si de acuerdo con la invención se caracteriza por tener una estructura de aleación específica, pero primero se explicará la composición básica de recubrimiento de la chapa de acero recubierta. El Mg en la fase de recubrimiento proporciona un efecto de mejora de la resistencia a la corrosión del material de acero recubierto. La adición de Mg en una cantidad de 0,5% o mayor (en toda la presente memoria, los porcentajes dados para la adición de elementos en la composición de la aleación son porcentajes en peso, salvo que se especifique lo contrario) proporciona un efecto de mejora de la resistencia a la corrosión en medios salinos pero, para exhibir una resistencia estable a la corrosión y evitar eficazmente deformación de los bordes después de aplicar una pintura incluso en medios expuestos a la atmósfera exterior, es necesario añadir 1% o más. Aunque la resistencia a la corrosión se mejora aumentando la adición de Mg, el efecto de mejora de la resistencia a la corrosión se satura con la adición de Mg en una cantidad superior al... [Seguir leyendo]

1. Un material de acero recubierto con una aleación de Zn-Al-Mg-Si, con excelente resistencia a la corrosión, caracterizado porque el recubrimiento de aleación de Zn-Al-Mg-Si comprende (porcentajes en peso): Al por lo menos 45% y no más de 70% Mg por lo menos 3% y menos de 10% Si por lo menos 3% y menos de 10% y opcionalmente uno o más elementos seleccionados del grupo que consiste en In 0,01-1,0% Sn 0,1-10,0% Ca 0,01-0,5% Be 0,01-0,2% Ti 0,01-0,2% Cu 0,1-1,0% Ni 0,01-0,2% Co 0,01-0,3% Cr 0,01-0,2% Mn 0,01-0,5% Fe 0,01-3,0% Sr 0,01-0,5% siendo el resto Zn e impurezas inevitables, en el que la proporción de Al/Zn es 0,89-2,75 y la capa de recubrimiento contiene una fase de Mg2Si voluminoso que tiene una relación del diámetro corto al diámetro largo que es por lo menos 0,4, observado en una sección transversal pulimentada con una inclinación de 5º. 2. Un material de acero recubierto con una aleación de Zn-Al-Mg-Si, con excelente resistencia a la corrosión, caracterizado porque la fase de Mg2Si voluminoso de la reivindicación 1 tiene un tamaño medio del diámetro largo de 3-50 m, la proporción de la superficie de partículas con un diámetro largo superior a 100 m es no mayor que el 10% de la superficie de la fase de Mg2Si voluminoso. 3. Un material de acero recubierto con una aleación de Zn-Al-Mg-Si, con excelente resistencia a la corrosión, de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el contenido total de las fases de Mg2Si voluminoso y escamoso en la capa de recubrimiento es 10-30% cuando la proporción de la superficie se observa en una sección transversal pulimentada con una inclinación de 5º y la proporción de la superficie de la fase de Mg2Si voluminoso con respecto a la fase de Mg2Si total es por lo menos 1%, en el que la fase de Mg2Si escamoso tiene una relación del diámetro corto al diámetro largo menor que 0,4, observado en una sección transversal pulimentada con una inclinación de 5º. 4. Un material de acero recubierto con una aleación de Zn-Al-Mg-Si, con excelente resistencia a la corrosión, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por tener una capa de prerrecubrimiento que contiene uno o más elementos seleccionados de Ni, Co, Zn, Sn, Fe y Cu y/o una fase de un compuesto intermetálico que comprende dos o más elementos seleccionados de Ni, Co, Zn, Sn, Fe y Cu, en la interfaz entre la capa de recubrimiento y el material de acero. 5. Un material de acero recubierto con una aleación de Zn-Al-Mg-Si, con excelente resistencia a la corrosión, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el gramaje de recubrimiento es 20­ 130 g/m 2 por cara recubierta. 17 ES 2 365 694 T3 18 ES 2 365 694 T3 19