Un material de acero revestido con material compuesto que tiene una capa de recubrimiento electrolítico que contiene cinc,

en el que el material de acero revestido tiene mejores resistencia a la corrosión, resistencia al ennegrecimiento, adherencia del revestimiento y resistencia a los álcalis, caracterizado porque tiene un revestimiento de material compuesto formado al revestir y secar sobre la superficie de un material de acero chapado una solución de tratamiento que contiene un compuesto básico de circonio, un compuesto que contiene vanadilo (VO2+), un compuesto de ácido fosfórico, un compuesto de cobalto, un ácido orgánico y agua, y con un pH de 7 a 14, conteniendo el revestimiento de material compuesto, con respecto al elemento Zr .como 100% en masa, V en una cantidad de 10 a 45% en masa, P en una cantidad de 5 a 100% en masa, Co en una cantidad de 0,1 a 20% en masa y un ácido orgánico en una cantidad de 10 a 90% en masa.

Material de acero chapado que contiene cinc revestido con material compuesto que tiene excelentes características de resistencia a la corrosión, resistencia al ennegrecimiento, adherencia del revestimiento y resistencia a los álcalis.

Campo de la técnica

La presente invención se refiere a un material de acero chapado revestido con material compuesto constituido por un material de acero chapado usado sin pintar o pintado y proporcionado con mejores resistencia a la corrosión, resistencia al ennegrecimiento, adherencia del revestimiento y resistencia a los álcalis. Más particularmente, la presente invención se refiere a un material de acero chapado que contiene cinc completamente exento de cromo que comunica mejores resistencia a la corrosión, resistencia al ennegrecimiento, adherencia del revestimiento y resistencia a los álcalis a un artículo conformado fabricado usando un acero chapado que contiene cinc, por ejemplo, un artículo conformado usado para tejado, pared, u otra parte de una construcción o una parte de un automóvil, máquina, electrodoméstico, etc., o una bobina de lámina.

Antecedentes de la técnica

Los materiales de acero chapado que contienen cinc y otros materiales de acero chapado están siendo ampliamente usados como materiales de construcción y partes de automóviles, electrodomésticos, etc., debido a la gran función preventiva de la corrosión del metal de la capa de recubrimiento electrolítico. Sin embargo, en los materiales de acero chapado, surge a veces el fenómeno de la oxidación debido a las sales y otros electrolitos contenidos en el aire y en el oxígeno y humedad presentes en medioambientes de elevada temperatura y humedad, y la consiguiente formación de herrumbre blanca y corrosión. Además, en ciertos entornos de elevada temperatura y humedad, surge el fenómeno del material de acero chapado que se decolora y parece ennegrecerse. Ambos de estos fenómenos se deben al deterioro del metal de la capa de recubrimiento electrolítico y a veces se consideran un problema desde el punto de vista de la calidad y de la estética cuando el material se monta en varios de los productos anteriores.

Además, incluso cuando se usa pintado, la penetración de oxígeno o humedad conduce a veces al despegado de la película de pintura debido a la formación o acumulación de productos de corrosión en la capa de recubrimiento electrolítico bajo la película de pintura. A veces se origina un problema desde el punto de vista estético y de su uso práctico.

Además, a veces un material de acero chapado es limpiado con un agente desengrasante alcalino después de ser conformado. En este caso, si el material no es resistente frente a los álcalis, se decolorará o acabará corroyéndose enseguida durante su uso.

Como medio para impedir tal corrosión, ennegrecimiento o despegado de la pintura de los materiales de acero chapado, hace un tiempo las superficies eran tratadas mediante varias técnicas que ponían en contacto las soluciones de tratamiento que contienen cromo, como las soluciones de ácido crómico-cromato o de ácido fosfóricocromato, con las superficies de los materiales de acero chapado. Al formar lo que generalmente se denomina

“revestimiento de reacción tipo cromato” en la superficie de un material de acero chapado, se evitan los problemas

anteriores. Los revestimientos de cromato obtenidos por estos tratamientos están comprendidos principalmente de cromo trivalente. Aunque la cantidad del lavado del, particularmente tóxico, cromo hexavalente es pequeña, no puede decirse que la característica de impedir la corrosión sea suficiente. En particular, cuando el daño a un revestimiento debido al conformado o a los arañazos que alcanzan el hierro base es grande, disminuye la resistencia a la corrosión del material de acero chapado.

Por otra parte, en el tratamiento de revestimiento de tipo cromato en el que una solución de tratamiento que contiene cromo hexavalente reviste mediante una revestidora de rodillo, etc., sobre un material y se seca, el revestimiento formado contendrá una gran cantidad de cromo hexavalente. Por tanto, incluso si el revestimiento de cromato es dañado debido a ser mecanizado o a arañazos, etc., el material tendrá superior resistencia a la corrosión, pero a veces el cromo hexavalente será extraído por lixiviación del revestimiento de cromato. Los revestimientos de tratamiento de cromato que contienen cromo hexavalente tienen un efecto perjudicial sobre el cuerpo humano por la acumulación debido a su toxicidad. Como se ha explicado anteriormente, el revestimiento se extrae por lixiviación fácilmente por naturaleza. Por tanto, puede decirse que el problema estará relacionado con la protección medioambiental de las sustancias de carga del entorno medioambiental que salen del sistema.

De esta forma, el tratamiento de cromato realizado sobre materiales de acero chapado en el pasado con el propósito de impedir la formación de herrumbre blanca se está volviendo un problema en lo que se refiere a seguridad e impacto medioambiental debido al cromo hexavalente. Para solucionar este conflicto, se ha estudiado la tecnología para reemplazar el tratamiento de cromato.

Como publicación que describe la técnica que reemplaza el cromato al revestir con una solución de tratamiento exenta de cromato sobre la superficie de un material de acero chapado puede mencionarse la JP 2002-332574 A. Esta publicación propone la técnica de revestir con una solución de tratamiento que contiene iones complejos de carbonato de circonio e iones de vanadilo, ácido dimercaptosuccínico, etc. y calentarla hasta secarla para formar un revestimiento de una densa estructura tridimensional y obtener una mayor resistencia a la corrosión debido a la gran capacidad de adsorción sobre el metal de la superficie. Además, la JP 2002-030460 A describe agentes de tratamiento de la superficie del metal que contiene un compuesto de vanadio y un compuesto que contiene al menos un metal seleccionado de circonio, titanio, molibdeno, tungsteno, manganeso, y cerio y materiales metálicos tratados en la superficie del metal. Además, la JP nº 2004-183015 A describe agentes de tratamiento de la superficie del metal que contienen un compuesto de vanadio y un compuesto de metal que contiene al menos un metal seleccionado de cobalto, níquel, cinc, magnesio, aluminio, etc., y materiales tratados en la superficie del metal.

Descripción de la invención

Sin embargo, cada tecnología de reemplazo de cromato es insuficiente en resistencia a la corrosión, resistencia al ennegrecimiento y adherencia del revestimiento. Este es el problema que se solucionará con la presente invención.

Los autores de la invención acometieron estudios en profundidad sobre los medios para solucionar el problema anterior y como resultado descubrieron que al usar una solución acuosa de una composición específica para tratar un material de acero chapado que contiene cinc, un material de acero chapado que contiene cinc revestido con material compuesto que tenga mejores resistencia a la corrosión, resistencia al ennegrecimiento, adherencia del revestimiento y resistencia a los álcalis puede obtenerse y de ese modo completarse la presente invención.

Es decir, la presente invención se refiere a un material de acero chapado que contiene cinc revestido de material compuesto de mejores resistencia a la corrosión, resistencia al ennegrecimiento, adherencia del revestimiento y resistencia a los álcalis caracterizado por que tiene un revestimiento de material compuesto formado al revestir y secar, sobre la superficie de un material de acero chapado, una solución de tratamiento que contiene un compuesto básico de circonio, un compuesto que contiene vanadilo (VO2+) , un compuesto de ácido fosfórico, un compuesto de cobalto, ácido orgánico y agua, y con un pH de 7 a 14, conteniendo el revestimiento de material compuesto, con respecto al elemento Zr como 100% en masa, V en una cantidad de 10 a 45% en masa, P en una cantidad de 5 a 100% en masa, Co en una cantidad de 0, 1 a 20% en masa y un ácido orgánico en una cantidad de 10 a 90% en masa.

En la presente invención, el revestimiento de material compuesto tiene, preferiblemente, una masa de revestimiento total de 50 a 2000 mg/m2. Particularmente preferible es que tenga una masa de revestimiento total de 100 a 1500 mg/m2 ya que mejora la resistencia a la corrosión, resistencia al ennegrecimiento, adherencia del revestimiento y resistencia a los álcalis.

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1. Un material de acero revestido con material compuesto que tiene una capa de recubrimiento electrolítico que contiene cinc, en el que el material de acero revestido tiene mejores resistencia a la corrosión, resistencia al ennegrecimiento, adherencia del revestimiento y resistencia a los álcalis, caracterizado porque tiene un revestimiento de material compuesto formado al revestir y secar sobre la superficie de un material de acero chapado una solución de tratamiento que contiene un compuesto básico de circonio, un compuesto que contiene vanadilo (VO2+) , un compuesto de ácido fosfórico, un compuesto de cobalto, un ácido orgánico y agua, y con un pH de 7 a 14, conteniendo el revestimiento de material compuesto, con respecto al elemento Zr .como 100% en masa, V en una cantidad de 10 a 45% en masa, P en una cantidad de 5 a 100% en masa, Co en una cantidad de 0, 1 a 20% en masa y un ácido orgánico en una cantidad de 10 a 90% en masa.

2. Un material de acero revestido con material compuesto que tiene una capa de recubrimiento electrolítico que contiene cinc, en el que el material de acero revestido tiene mejores resistencia a la corrosión, resistencia al ennegrecimiento, adherencia del revestimiento y resistencia a los álcalis como se expone en la reivindicación 1, caracterizado porque dicho revestimiento de material compuesto tiene una masa de revestimiento total de 50 a 2000 mg/m2.

3. Un material de acero revestido con material compuesto que tiene una capa de recubrimiento electrolítico que contiene cinc, en el que el material de acero revestido tiene mejores resistencia a la corrosión, resistencia al ennegrecimiento, adherencia del revestimiento y resistencia a los álcalis como se expone en la reivindicación 2, caracterizado porque dicho revestimiento de material compuesto tiene una masa de revestimiento total de 100 a 1500 mg/m2.

4. Un material de acero revestido con material compuesto que tiene una capa de recubrimiento electrolítico que contiene cinc, en el que el material de acero revestido tiene mejores resistencia a la corrosión, resistencia al ennegrecimiento, adherencia del revestimiento y resistencia a los álcalis como se expone en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el material de acero chapado tiene una capa de revestimiento electrolítico comprendida por una composición de Zn e impurezas inevitables.

5. Un material de acero revestido con material compuesto que tiene una capa de recubrimiento electrolítico que contiene cinc, en el que el material de acero revestido tiene mejores resistencia a la corrosión, resistencia al ennegrecimiento, adherencia del revestimiento y resistencia a los álcalis como se expone en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el material de acero chapado tiene una capa de revestimiento electrolítico comprendida por una composición que contiene, además de cinc e impurezas inevitables, uno o más de entre Al en un 60% en masa o menos, Mg en un 10% en masa o menos y Si en un 2% en masa o menos.