(57)【要約】  本発明は、１．０重量％から２２．０重量％までの亜鉛、０．１重量％から１．０重量％までのチタン、１．６重量％１５．０重量％までのケイ素、０．５重量％未満のマグネシウム、０．０５重量％未満のＬａもしくはＣｅまたはこれらの両方、０．２重量％未満のＳｎ、および任意に、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｉｎ、ＨｆまたはＢｉから選択されるさらなる元素を含み、各さらなる元素の重量による含量が、０．３重量％未満であり、残部が、アルミニウムならびに任意の不可避的な不純物および残留元素である、金属コーティングによってコーティングされた鋼板であって、コーティングの微細構造が、Ａｌ−Ｚｎ二元相を含まない、鋼板に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１．０重量％から２２．０重量％までの亜鉛、０．１重量％から１．０重量％までのチタン、１．６重量％１５．０重量％までのケイ素、０．５重量％未満のマグネシウム、０．０５重量％未満のＬａもしくはＣｅまたはこれらの両方、０．２重量％未満のＳｎ、および任意に、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｉｎ、ＨｆまたはＢｉから選択されるさらなる元素を含み、各さらなる元素の重量による含量が、０．３重量％未満であり、残部が、アルミニウムならびに任意の不可避的な不純物および残留元素である、金属コーティングによってコーティングされた鋼板であって、前記コーティングの微細構造が、Ａｌ−Ｚｎ二元相を含まない、鋼板。
【請求項２】
コーティングが、５．０重量％から２０．０重量％までの亜鉛を含む、請求項１に記載の鋼板。
【請求項３】
コーティングが、１０．０重量％から２０．０重量％までの亜鉛を含む、請求項２に記載の鋼板。
【請求項４】
コーティングが、１０．０重量％から１５．０重量％までの亜鉛を含む、請求項３に記載の鋼板。
【請求項５】
コーティングが、０．１５重量％から１．０重量％までのチタンを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の鋼板。
【請求項６】
コーティングが、０．１５重量％から０．５０重量％までのチタンを含む、請求項５に記載の鋼板。
【請求項７】
コーティングが、０．１５重量％から０．３０重量％までのチタンを含む、請求項６に記載の鋼板。
【請求項８】
コーティングが、０．２０重量％から０．３０重量％までのチタンを含む、請求項７に記載の鋼板。
【請求項９】
コーティングが、０．２１から０．３０までの重量のチタンを含む、請求項８に記載の鋼板。
【請求項１０】
コーティングが、２．０５重量％から１１．０重量％までのケイ素を含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の鋼板。
【請求項１１】
コーティングが、５．０重量％から１１．０重量％までのケイ素を含む、請求項１０に記載の鋼板。
【請求項１２】
コーティングが、７．０重量％から１１．０重量％までのケイ素を含む、請求項１１に記載の鋼板。
【請求項１３】
コーティングが、０．２重量％未満のマグネシウムを含む、請求項１２に記載の鋼板。
【請求項１４】
コーティングの微細構造が、Ａｌ相に取り込まれたＺｎの固溶体およびＳｉに富んだ相を含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の鋼板。
【請求項１５】
コーティングの厚さが、５μｍから５０μｍの間である、請求項１から１４のいずれか一項に記載の鋼板。
【請求項１６】
熱間成形もしくは冷間成形またはこれらの両方によって、請求項１から１５のいずれか一項に記載のコーティング付き鋼板から得ることができる、金属コーティングによってコーティングされた部品。
【請求項１７】
自動車の製造のための、請求項１６に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、犠牲防食を有する金属コーティングによってコーティングされた、鋼板に関する。本発明は、自動車の製造に特に適している。
【背景技術】
【０００２】
亜鉛ベースコーティングは、バリア防食および陽極防食によって腐食に対する保護を可能にするため、一般に使用されている。バリア効果は、鋼表面上への金属コーティングの装着によって得られる。＾従って、金属コーティングは、鋼と腐食性雰囲気との接触を防止する。バリア効果は、コーティングおよび基材の性質とは無関係である。対照的に、陽極犠牲防食は、亜鉛が、鋼より卑な金属であることに基づく。従って、腐食が起きた場合、亜鉛は、鋼より優先的に消費される。周囲の亜鉛が鋼より先に消費されるカットエッジのような、鋼が腐食性雰囲気に直に晒されている領域において、陽極防食は必須である。
【０００３】
しかしながら、亜鉛の低い融点のため、溶接中に亜鉛が蒸発する危険性がある。この課題を解決するために、コーティングの厚さを減少させることができるが、腐食に対する保護時間も短縮される。さらに、プレス硬化工程が、このような亜鉛コーティング付き鋼板を対象にして、例えばホットスタンピングによって実施された場合、鋼中には、コーティングから広がってきたマイクロクラックが観察される。最後に、亜鉛によってコーティングされた一部の硬化済み部品を塗装するステップは、弱い酸化物層が部品表面に存在するため、リン酸塩処理前にサンディング操作を必要とする。
【０００４】
自動車の製造のために通常使用される他の金属コーティングは、アルミニウムおよびケイ素をベースとしたコーティングである。プレス硬化工程が実施され場合、金属間化合物層Ａｌ−Ｓｉ−Ｆｅの存在のため、鋼中には、マイクロクラックが存在しない。さらに、上記コーティングは、塗装のための良好な適性を有する。上記コーティングは、バリア効果によって防食を可能にし、溶接されることも可能である。しかしながら、上記コーティングは、陽極防食を可能にせず、または非常に弱い陽極防食を有する。
【０００５】
特許出願ＥＰ１２２５２４６は、コーティングが、重量％により、少なくとも４５％で７０％以下のＡｌ、少なくとも３％で１０％未満のＭｇ、少なくとも３％で１０％未満のＳｉを含み、残り部分が、Ｚｎおよび不可避的な不純物であり、Ａｌ／Ｚｎ比が、０．８９から２．７５までであり、めっき処理層が、かさ高いＭｇ２Ｓｉ相を含有する、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき材料を開示している。特許出願ＥＰ１２２５２４６は、コーティングが、重量％により、少なくとも４５％で７０％以下のＡｌ、少なくとも１％で５％未満のＭｇ、少なくとも０．５％で３％未満のＳｉを含み、残り部分が、Ｚｎおよび不可避的な不純物である、Ａｌ／Ｚｎ比が、０．８９から２．７５までであり、めっき処理層が、スケール状のＭｇ２Ｓｉ相を含有する、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき鋼材料も開示している。これらの特定のコーティングは、無塗装状態で耐食性を示し、塗装後のカットエッジ区域においては、耐エッジクリープ性を示す。
【０００６】
Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき鋼材料は、０．０１％から１．０％までのＩｎ、０．１％から１０．０％までのＳｎ、０．０１％から０．５％までのＣａ、０．０１％から０．２％までのＢｅ、０．０１％から０．２％までのＴｉ、０．１％から１．０％までのＣｕ、０．０１％から０．２％までのＮｉ、０．０１％から０．３％までのＣｏ、０．０１％から０．２％までのＣｒ、０．０１％から０．５％までのＭｎ、０．０１％から３．０％までのＦｅおよび０．０１％から０．５％までのＳｒの１種以上をさらに含んでもよい。１種以上のこれらの元素を添加する目的は、めっき処理における耐食性をさらに改善することである。実際、これらの元素の添加が、めっき処理表面上に製造されたフィルムの不動態化をさらに促進すると考えられている。
【０００７】
しかしながら、スケール状であるかまたはかさ高い特定のＭｇ２Ｓｉ相の製作は、複雑である。実際、５°の研磨断面を対象にして観察したときの、Ｍｇ２Ｓｉ相の長径に対する短径のサイズおよび比には、留意しなければならない。さらに、Ｍｇ２Ｓｉ相の製作は、ＭｇおよびＳｉの量に依存する。
【０００８】
工業的な観点からは、上記の特定の判断基準を理由として、Ｍｇ２Ｓｉ相は、入手が困難なこともある。従って、所望のＭｇ２Ｓｉ相が得られない危険性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１２２５２４６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、成形が容易であり、成形の前後において、強化された腐食に対する保護を有する、即ち、バリア防食に加えて陽極犠牲防食も有する、コーティング付き鋼板を提供することである。
【００１１】
犠牲防食による腐食に関して、電気化学的ポテンシャルは、鋼の電位より少なくとも５０ｍＶマイナスでなければならず、即ち、飽和カロメル電極（ＳＣＥ）に対して−０．７８Ｖの最大電位でなければならない。速い消費を伴い、最終的には鋼の防食期間を短縮することになる、−１．４Ｖ／ＳＣＥ、さらには−１．２５Ｖ／ＳＣＥの値にして、電位を低下させないことが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
これは、請求項１による金属コーティングによってコーティングされた鋼板を用意することによって、達成される。コーティング付き鋼板は、単独で利用されるかまたは組合せとして利用される請求項２から１５の任意の特徴をさらに備えてもよい。
【００１３】
本発明は、請求項１６による陽極犠牲防食を有する金属コーティングによってコーティングされた、部品も包含する。
【００１４】
本発明は、請求項１７による自動車の製造のための、コーティング付き部品の使用も包含する。
【００１５】
本発明を説明するために、非限定的な例に関する様々な実施形態および試行が、下記の図を参照しながら記述される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】規格ＶＤＡ２３３−１０２の１６８時間に対応する、１回の腐食サイクルを示している、図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に関する他の特徴および利点は、本発明に関する下記の詳細な記述から明らかになる。
【００１８】
有利なことに、本発明の枠組みにおいては、任意の鋼を使用することができる。しかしながら、特に自動車の構造の部品のために高い機械的強度を有する鋼が必要とされる場合、熱処理の前または後に５００ＭＰａ超、有利には５００ＭＰａから２０００ＭＰａの間の引張抵抗性を有する鋼を使用することができる。鋼板の重量組成は好ましくは、０．０３％≦Ｃ≦０．５０％、０．３％≦Ｍｎ≦３．０％、０．０５％≦Ｓｉ≦０．８％、０．０１５％≦Ｔｉ≦０．２％、０．００５％≦Ａｌ≦０．１％、０％≦Ｃｒ≦２．５０％、０％≦Ｓ≦０．０５％、０％≦Ｐ≦０．１％、０％≦Ｂ≦０．０１０％、０％≦Ｎｉ≦２．５％、０％≦Ｍｏ≦０．７％、０％≦Ｎｂ≦０．１５％、０％≦Ｎ≦０．０１５％、０％≦Ｃｕ≦０．１５％、０％≦Ｃａ≦０．０１％、０％≦Ｗ≦０．３５％であり、残部が、鉄および鋼の製造から出た不可避的な不純物である。
【００１９】
例えば、鋼板は、０．２０％≦Ｃ≦０．２５％、０．１５％≦Ｓｉ≦０．３５％、１．１０％≦Ｍｎ≦１．４０％、０％≦Ｃｒ≦０．３０％、０％≦Ｍｏ≦０．３５％、０％≦Ｐ≦０．０２５％、０％≦Ｓ≦０．００５％、０．０２０％≦Ｔｉ≦０．０６０％、０．０２０％≦Ａｌ≦０．０６０％、０．００２％≦Ｂ≦０．００４％の組成を有し、残部が、鉄および鋼の製造から出た不可避的な不純物である、２２ＭｎＢ５を有する。
【００２０】
鋼板は、０．２４％≦Ｃ≦０．３８％、０．４０％≦Ｍｎ≦３％、０．１０％≦Ｓｉ≦０．７０％、０．０１５％≦Ａｌ≦０．０７０％、０％≦Ｃｒ≦２％、０．２５％≦Ｎｉ≦２％、０．０２０％≦Ｔｉ≦０．１０％、０％≦Ｎｂ≦０．０６０％、０．０００５％≦Ｂ≦０．００４０％、０．００３％≦Ｎ≦０．０１０％、０．０００１％≦Ｓ≦０．００５％、０．０００１％≦Ｐ≦０．０２５％の組成を有する、Ｕｓｉｂｏｒ（Ｒ）２０００であってよいが、チタンおよび窒素の含量がＴｉ／Ｎ＞３．４２を満足し、炭素、マンガン、クロムおよびケイ素の含量が
【００２１】
【数１】
2018535328.tif 000003
を満足すると理解されており、組成が任意に、０．０５％≦Ｍｏ≦０．６５％、０．００１％≦Ｗ≦０．３０％、０．０００５％≦Ｃａ≦０．００５％の１種以上を含み、残部が、鉄および鋼の製造から出た不可避的な不純物である。
【００２２】
例えば、鋼板は、０．０４０％≦Ｃ≦０．１００％、０．８０％≦Ｍｎ≦２．００％、０％≦Ｓｉ≦０．３０％、０％≦Ｓ≦０．００５％、０％≦Ｐ≦０．０３０％、０．０１０％≦Ａｌ≦０．０７０％、０．０１５％≦Ｎｂ≦０．１００％、０．０３０％≦Ｔｉ≦０．０８０％、０％≦Ｎ≦０．００９％、０％≦Ｃｕ≦０．１００％、０％≦Ｎｉ≦０．１００％、０％≦Ｃｒ≦０．１００％、０％≦Ｍｏ≦０．１００％、０％≦Ｃａ≦０．００６％の組成を有し、残部が、鉄および鋼の製造から出た不可避的な不純物である、Ｄｕｃｔｉｂｏｒ（Ｒ）５００である。
【００２３】
鋼板は、所望の厚さに応じて、熱間圧延および任意の冷間圧延によって得ることが可能であり、所望の厚さは、例えば、０．７ｍｍから３．０ｍｍの間であってよい。
【００２４】
本発明は、１．０重量％から２２．０重量％までの亜鉛、０．１重量％から１．０重量％までのチタン、１．６重量％１５．０重量％までのケイ素、０．５重量％未満のマグネシウム、０．０５重量％未満のＬａもしくはＣｅまたはこれらの両方、０．２重量％未満のＳｎおよび任意にＳｂ、Ｐｂ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｉｎ、ＨｆまたはＢｉから選択されるさらなる元素を含み、各さらなる元素の重量による含量が、０．３重量％未満であり、残部が、アルミニウムならびに任意の不可避的な不純物および残留元素である、金属コーティングによってコーティングされた鋼板であって、コーティングの微細構造が、Ａｌ−Ｚｎ二元相を含まない、鋼板に関する。本発明による金属コーティングは、強力な犠牲防食を有する。実際、理論に拘束されることを望むわけではないが、亜鉛、アルミニウムおよびケイ素と組み合わせたチタンは、アルミニウムを脱不動態化する元素として作用するように思われる。実際、チタンは、コーティングの表面上に自然に存在するアルミナ層を弱体化し、従って、金属コーティングと環境、好ましくは水膜との接触をより容易にする。この結果、コーティングの電気化学的ポテンシャルは、よりマイナスになり、鋼に犠牲防食を付与するコーティングの能力が増大する。
【００２５】
コーティングは、０．１重量％から１．０重量％まで、有利には０．１５重量％から１．０重量％まで、より好ましくは０．１５重量％から０．５重量％まで、好ましくは０．１５重量％から０．３０重量％まで、より好ましくは０．２０重量％から０．３０重量％までまたは０．２１重量％から０．３０重量％までのチタン。実際、チタンの量が１．０％超である場合、所望される高いレベルの耐食性が観察されない。さらに、理論に拘束されることを望むわけではないが、上記チタン量が上記範囲に収まっている場合、赤さびの発生が最小化されており、従って、腐食に対する保護が強力であるように思われる。
【００２６】
コーティングは、１重量％から２２重量％まで、好ましくは５．０重量％から２０重量％まで、より好ましくは１０．０重量％から２０．０重量％まで、有利には１０．０重量％から１５．０重量％までの亜鉛を含む。理論に拘束されることを望むわけではないが、チタンと組み合わせた亜鉛は、塩化物イオンを含有するまたは含有しない媒体中において、コーティング／鋼の結合ポテンシャルの低下を可能にするように思われる。従って、本発明によるコーティングは、陽極犠牲防食を可能にする。
【００２７】
有利には、本発明によるコーティングは、２．０５重量％から１１．０重量％、好ましくは５．０重量％から１１．０重量％まで、より好ましくは７．０重量％から１１．０重量％までのケイ素を含む。ケイ素は、とりわけ、高温におけるコーティング付き鋼板の高い抵抗性を可能にする。従って、コーティング付き鋼板は、コーティングのスケーリングの危険性を伴うことなく、６５０℃まで使用することができる。さらに、溶融亜鉛めっきが達成されると、ケイ素は、コーティングの付着性および成形加工性を低下させる可能性がある層である、鉄と亜鉛との金属間化合物からできた厚い層の形成を防止する。
【００２８】
好ましくは、コーティングは、０．２重量％未満のマグネシウムを含む。より好ましくは、コーティングは、Ｍｇを含まない。
【００２９】
好ましくは、コーティングは、Ｌａ、Ｃｅまたはこれらの両方を含まない。
【００３０】
好ましくは、コーティングは、Ｓｎを含まない。
【００３１】
通常、ケイ素、アルミニウムおよび亜鉛を含むコーティングにおいて、微細構造は、Ａｌ相に取り込まれたＺｎの固溶体、Ａｌ−Ｚｎ二元相およびＳｉに富んだ相を含む。本発明において、コーティングの微細構造は、Ａｌ相に取り込まれたＺｎの固溶体と、Ｓｉに富んだ相とを含むが、Ａｌ−Ｚｎ二元相を含まない。実際、チタンは、コーティングの微細構造を改変すると考えられている。コーティングの微細構造が純化されると、より均一な状態になる。さらに、亜鉛は、アルミニウム相中では、より安定化されている。最後に、理論に拘束されることを望むわけではないが、コーティング中に存在する相の数が少なくなっており、従って、ガルバニカップリング（ｇａｌｖａｎｉｃ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ）が減じており、この結果、コーティング付き部品は、より良好な耐腐食性を有する。
【００３２】
最後に、コーティングの残部は、アルミニウムである。アルミニウムは、バリア効果によって防食を可能にする。さらに、アルミニウムは、コーティングの融点および蒸発温度も上昇させ、これにより、コーティングの実装を、特にホットスタンピングによって、多種多様な温度および時間で行うことがより容易になる。
【００３３】
コーティングは、当業者に公知の任意の方法、例えば溶融亜鉛めっき法、電気亜鉛めっき法、ジェット気相成長またはスパッタリングマグネトロン等の物理気相成長によって堆積させることができる。好ましくは、コーティングは、溶融亜鉛めっき法によって堆積される。
【００３４】
浴は、亜鉛、ケイ素およびアルミニウムを含む。浴は、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｉｎ、ＨｆまたはＢｉから選択されるさらなる元素を含んでもよく、各さらなる元素の重量による含量は、０．３重量％未満、好ましくは０．１重量％、有利には０．０５重量％未満である。これらのさらなる元素は、とりわけ、延性、鋼板へのコーティングの付着性を改善することができる。当業者は、金属コーティングに及ぼされるこのような化合物の効果を知っており、所望の特性に応じて、このような化合物をどのように使用するかについても知っているはずである。
【００３５】
浴は、供給インゴットから出た、または鋼板が溶融浴中を通過することから出た不可避的な不純物および残留元素をさらに含み得る。残留元素は、含量が最大５．０重量％、好ましくは最大３重量％の鉄であり得る。
【００３６】
コーティングの厚さは、通常５μｍから５０μｍの間、好ましくは１０μｍから３５μｍの間、有利には１２μｍから１８μｍの間または２６μｍから３１μｍの間である。浴温度は通常、５８０℃から６６０℃の間である。
【００３７】
コーティングの堆積後、鋼板は通常、ノズルが噴出するガスによって、コーティング付き鋼板の両面をぬぐい去られる。次いで、コーティング付き鋼板が冷却される。好ましくは、冷却速度は、固化の開始から固化の終了までの間で、１５℃．ｓ−１以上である。有利には、固化の開始から固化の終了までの間の冷却速度は、２０℃．ｓ−１以上である。
【００３８】
次いで、スキンパスを達成することが可能であるが、スキンパスは、コーティング付き鋼板を加工硬化し、後続の整形を容易にする粗さにすることができる。例えば付着結合または耐食性を改善するために、脱脂および表面処理を施してもよい。
【００３９】
次いで、本発明によるコーティング付き鋼板は、当業者に公知の任意の方法、例えば冷間成形および／または熱間成形によって整形することができる。
【００４０】
好ましい一実施形態において、部品は、冷間成形、好ましくは冷間スタンピングによって得られる。この場合、コーティング付き鋼板を切削して、ブランクを得、次いで、部品を得るために冷間スタンピングする。
【００４１】
別の好ましい実施形態において、コーティング付き部品は、熱間成形を含むプレス硬化工程によって得られる。この場合、本方法は、
Ａ）１．０重量％から２２．０重量％までの亜鉛、０．１重量％から１．０重量％までのチタン、１．６重量％１５．０重量％までのケイ素、０．５重量％未満のマグネシウム、０．０５重量％未満のＬａもしくはＣｅまたはこれらの両方、０．２重量％未満のＳｎおよび任意にＳｂ、Ｐｂ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｉｎ、ＨｆまたはＢｉから選択されるさらなる元素を含み、各さらなる元素の重量による含量が、０．３重量％未満であり、残部が、アルミニウムならびに任意の不可避的な不純物および残留元素である、金属コーティングによって予備コーティングされた鋼板であって、コーティングの微細構造が、Ａｌ−Ｚｎ二元相を含まない、鋼板を用意するステップ、
Ｂ）コーティング付き鋼板を切削して、ブランクを得るステップ、
Ｃ）８４０℃から９５０℃の間の温度でブランクを熱処理して、完全にオーステナイト型である鋼の微細構造を得るステップ、
Ｄ）ブランクをプレス工具の中に移送するステップ、
Ｅ）ブランクを熱間成形して、部品を得るステップ、
Ｆ）マルテンサイト型もしくはマルテンサイト−ベイナイト型である、または少なくとも７５％の等軸フェライト、５％から２０％までのマルテンサイトおよび１０％以下の量のベイナイトから作り上げられている鋼の微細構造を得るために、ステップＥ）で得られた部品を冷却するステップ
を含む。
【００４２】
実際、本発明による金属コーティングによって予備コーティングされた鋼板を用意した後、鋼板を切削して、ブランクを得る。炉内では、保護作用のない雰囲気中で、８４０℃から９５０℃の間、好ましくは８８０℃から９３０℃の間のオーステナイト化温度Ｔｍにおいて、熱処理をブランクに施す。有利には、前記ブランクは、１分から１２分の間、好ましくは３分から９分の間の滞留時間ｔｍにわたって維持される。熱間成形前の熱処理中、コーティングは、腐食、被削、摩耗および疲労に対する高い抵抗性を有する合金層を形成する。
【００４３】
熱処理の後には次いで、ブランクを熱間成形工具に移送し、６００℃から８３０℃の間の温度で熱間成形する。熱間成形は、ホットスタンピングおよび圧延成形を含む。好ましくは、ブランクは、ホットスタンピングされる。次いで、部品は、熱間成形工具の中で冷却され、または特定の冷却工具への移送後に冷却される。
【００４４】
冷却速度は、熱間成形後の最終的な微細構造が、マルテンサイトを主に含み、好ましくは、マルテンサイトもしくはマルテンサイトおよびベイナイトを含有し、または、少なくとも７５％の等軸フェライト、５％から２０％までのマルテンサイトおよび１０％以下の量のベイナイトから作り上げられるような態様で、鋼の組成に応じて制御される。
【００４５】
従って、本発明によるコーティング付き部品は、冷間成形または熱間成形によって得ることができるが、冷間スタンピングと熱間成形との任意の適切な組合せによって得ることも可能である。
【００４６】
自動車用途の場合、リン酸塩処理ステップの後、部品は、電着塗装浴中に浸漬される。通常、リン酸塩層の厚さは、１μｍから２μｍの間であり、電着塗装層の厚さは、１５μｍから２５μｍの間、好ましくは２０μｍ以下である。電気泳動層により、さらなる腐食に対する保護が確保される。
【００４７】
電着塗装ステップの後、他の塗料層、例えば塗料のプライマーコート、ベースコート層およびトップコート層が堆積されてもよい。
【００４８】
電着塗装を部品に実施する前に、部品は、あらかじめ脱脂およびリン酸塩処理され、電気泳動における付着を確保する。
【００４９】
次に、情報のためにのみ実施された試行により、本発明を説明する。これらの試行品は、限定されないものではない。
【実施例】
【００５０】
すべての試料に関して、使用された鋼板は、２２ＭｎＢ５である。鋼の組成は、Ｃ＝０．２２５２％、Ｍｎ＝１．１７３５％、Ｐ＝０．０１２６％、Ｓ＝０．０００９％、Ｎ＝０．００３７％、Ｓｉ＝０．２５３４％、Ｃｕ＝０．０１８７％、Ｎｉ＝０．０１９７％、Ｃｒ＝０．１８０％、Ｓｎ＝０．００４％、Ａｌ＝０．０３７１％、Ｎｂ＝０．００８％、Ｔｉ＝０．０３８２％、Ｂ＝０．００２８％、Ｍｏ＝０．００１７％、Ａｓ＝０．００２３％およびＶ＝０．０２８４％である。
【００５１】
すべてのコーティングは、溶融亜鉛めっき法によって堆積された。
【００５２】
［実施例１］
電気化学的挙動の試験
試行品１から５を調製し、電気化学的ポテンシャル試験に供した。
【００５３】
最初に、コーティングの堆積後、試行品１から４を切削し、ブランクを得た。次いで、５分の滞留時間中に、ブランクを９００℃の温度で加熱した。ブランクをプレス工具の中に移送し、ホットスタンピングし、部品を得た。部品を冷却して、マルテンサイト変態による硬化を行った。
【００５４】
次いで、コーティング付き鋼表面シートの電気化学的ポテンシャルを測定するものである試験を、すべての試行品を対象にして達成した。鋼板とコーティングとを分離し、５重量％の塩化ナトリウムを含むｐＨ７の溶液に浸した。飽和カロメル電極（ＳＣＥ）も溶液に浸漬した。表面の結合ポテンシャルを、経時的に測定した。結果は、下記の表１に示されている。
【００５５】
【表１】
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【００５６】
試行品１から４は、亜鉛コーティングのように犠牲的な作用のあるものである。結合ポテンシャルは、必要に応じて、−０．７８Ｖ／ＳＣＥを下回る。
【００５７】
［実施例２］
腐食試験
［実施例２ａ］
試行品６から９を腐食試験に供して、コーティング付き鋼板の防食を評価した。
【００５８】
コーティングの堆積後、すべての試行品にスクラッチを付けた。これらの試行品は、図１に提示の規格ＶＤＡ２３３−１０２に従って、１回の腐食サイクルおよび後続する６回の腐食サイクルに供された。この目的のために、３ｍＬ．ｈ−１の流量により１重量％の塩化ナトリウムの水溶液が試行品上で気化するチャンバの中に試行品を入れた。温度は、５０℃から−１５℃までであり、湿度率は、５０％から１００％までだった。図１は、１６８時間、即ち、１週間に相当する１回のサイクルを示している。
【００５９】
コーティング付き鋼板上の腐食の存在を、肉眼によって観察した。０は、優れていることを意味し、言い換えると、腐食がわずかであるかまたは腐食がないことを意味し、５は、非常に悪いことを意味し、言い換えると、多量の腐食が存在することを意味する。結果は、下記の表２ａに示されている。
【００６０】
【表２】
2018535328.tif 000005
【００６１】
試行品８および９は、６回の腐食サイクル後でさえ、優れた腐食に対する保護を示している。
【００６２】
［実施例２ｂ］
試行品１０から１３を腐食試験に供して、コーティング付き鋼板の防食を評価した。
【００６３】
コーティングの堆積後、試行品６、８および９を切削し、ブランクを得た。次いで、５分の滞留時間中に、ブランクを９００℃の温度で加熱した。ブランクをプレス工具の中に移送し、ホットスタンピングし、部品を得た。部品を冷却して、マルテンサイト変態による硬化を達成した。
【００６４】
次いで、すべての試行品に、０．５ｍｍ、１ｍｍおよび２ｍｍの幅でスクラッチを付けた。これらの試行品は、図１に提示の規格ＶＤＡ２３３−１０２に従って、１回の腐食サイクルおよび後続する６回の腐食サイクルに供された。
【００６５】
コーティング付き鋼板上の腐食の存在を、肉眼によって観察した。０は、優れていることを意味し、言い換えると、腐食がわずかであるかまたは腐食がないことを意味し、５は、非常に悪いことを意味し、言い換えると、多量の腐食が存在することを意味する。結果は、下記の表２ｂに示されている。
【００６６】
【表３】
2018535328.tif 000006
【００６７】
試行品１１および１２は、６回の腐食サイクル後でさえ、良好な腐食に対する保護を示している。
【００６８】
［実施例２ｃ］
試行品１４および１５を腐食試験に供して、コーティング付き鋼板の防食を評価した。
【００６９】
コーティングの堆積後、試行品１４および１５を、図１に提示の規格ＶＤＡ２３３−１０２に従って、６回の腐食サイクルに供した。
【００７０】
乾燥質量増加および質量損失を、試験の終了後に測定した。質量増加は、試験中に形成された腐食生成物と一緒になった試行品の重量を意味する。コーティング付きシートの質量増加が増すほど、コーティング付きシートがより多く腐食した。質量損失は、腐食試験中に消費されたコーティングの質量を意味する。
【００７１】
結果は、下記の表２ｃに示されている。
【００７２】
【表４】
2018535328.tif 000007
【００７３】
試行品１４は、試行品１５より腐食が著しく少なかったことを見てとることができる。
【００７４】
［実施例３］カットエッジ試験
［実施例３ａ］
カットエッジ電位試験
試行品１６から１８を調製し、電気化学的ポテンシャル試験に供した。
【００７５】
厚さが１ｍｍのコーティングの小片および厚さが２．５ｍｍの４枚の鋼のプレートを使用して、カットエッジ試行品を調製した。コーティングと鋼プレートを、プラスチックホイルによって分離した。各プレートに取り付けられたワイヤーは、これらのワイヤー間でのガルバニ接続およびガルバニ電流のモニタリングが可能になっていた。カットエッジ試行品は、１週間にわたって規格Ｎ−ＶＤＡ試験を受けた。ナノアンペア（ｎＡ）により測定されるガルバニ電流を、
Ｉ．３５℃および９５％のＲＨの状態（１日目、３日目、４日目、６日目および７日目）、
ＩＩ．５０℃および９０％のＲＨ（１日目および４日目）の状態ならびに
ＩＩＩ．塩水噴霧の適用中に３５℃の状態（１日目）
というサイクルの３つの段階で記録した。
【００７６】
結果は、下記の表３ａに示されている。
【００７７】
【表５】
2018535328.tif 000008
【００７８】
試行品１７において、コーティングは、電流を増大させる傾向があることが分かり、即ち、活性元素であるチタンは、鋼防食を増進することが分かる。試行品１７は、試行品１６および１８に比べて優れた性能をもたらしている。
【００７９】
［実施例３ｂ］
カットエッジ腐食試験
実施例３ａで実施された試験が終了したときに、試行品１６から１８のすべてを対象にして、腐食の程度を査定した。試行品上の腐食の存在を、肉眼によって確認した。１は、腐食がないことを意味し、２は、部分的な腐食が存在することを意味し、３は、腐食が完全な腐食であることを意味する。結果は、下記の表３ｂに示されている。
【００８０】
【表６】
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【００８１】
試行品１７に関しては、鋼の腐食の程度が低減されている。
【図１】
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【国際調査報告】
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