CN109154058A - 熔融Al系镀钢板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种在镀层的表面稳定且充分形成有微小锌花的表面外观美丽的熔融Al系镀钢板及其制造方法。熔融Al系镀钢板在基材钢板的表面具有组成是平均B浓度为0.005质量%以上且平均K浓度为0.0004质量%以上的熔融Al系镀层。
Description
技术领域
本发明涉及熔融Al系镀钢板及其制造方法。详细而言,涉及锌花尺寸微小且表面外观美丽的熔融Al系镀钢板及其制造方法。
背景技术
熔融铝系镀钢板(熔融Al系镀钢板)为了使钢板所具有的耐腐蚀性、耐热性提高,利用熔融法对钢板的表层实施以铝为主成分的镀敷,以汽车排气构件、燃烧设备构件等耐热用途为中心被广泛使用。
不过,熔融Al系镀钢板在镀层的表面出现由作为铝的凝固组织的树枝状晶体(树枝状晶)导致的锌花花纹。锌花花纹是独特的几何学花纹或花卉花纹,形成锌花花纹的各个区域(锌花)由上述树枝状晶体形成。
锌花在镀敷后铝发生凝固的过程中生长。其生长是首先生成锌花核然后由锌花核生长一次枝晶臂接着由一次枝晶臂产生二次枝晶臂来进行。相邻的锌花彼此碰撞而使枝晶臂的生长停止,镀层中的锌花核越多则锌花的个数越多,每1个的锌花尺寸为微小。
该锌花的存在并不会对熔融Al系镀钢板的耐腐蚀性等品质造成任何不良影响,但市场上需要具有锌花尺寸微小且锌花花纹不起眼的表皮的熔融Al系镀钢板。
因此,例如提出了如下制造方法:在镀层为铝-锌合金的熔融铝-锌镀钢板中,以形成微小锌花为目的,为了增加作为锌花核起作用的物质,在镀浴中添加Ti、Zr、Nb、B、硼化铝(AlB2、AlB12)等硼化物、碳化钛(TiC)、硼化钛(TiB2)、或铝化钛(TiAl3)。关于这样的制造方法,记载于例如专利文献1~3中。
现有技术文献
专利文献1:日本公开专利公报“日本特开2004-115908号公报(2004年4月15日公开)”
专利文献2:日本公开专利公报“日本特开2006-22409号公报(2006年1月26日公开)”
专利文献3:日本公开专利公报“专利第3751879号公报(2005年12月16日发行)”
专利文献4:日本公开专利公报“专利第5591414号公报(2014年9月17日发行)”。
发明内容
然而,在将上述的方法用于熔融Al系镀钢板的情况下,会有以下的问题。
即,铝(比重:2.7)在金属中为轻质,与作为和锌(比重:7.1)的合金的铝-锌合金相比,熔融铝的比重更低一些。因此,Ti、碳化钛(TiC)、硼化钛(TiB2)、及铝化钛(TiAl3)等比重高于熔融Al系镀浴的物质,向浴底的沉降性高,难以在镀浴中均匀分散。因此,在像工业上的连续操作那样连续制作熔融Al系镀钢板的情况下,会有所谓难以在熔融Al系镀钢板的表面稳定形成微小锌花的问题。
另外,就B及硼化铝(AlB2、AlB12)而言,与铝浴的比重差小,向浴底的沉降性少。但是,会有所谓与TiB2等相比得不到充分的微小化效果的问题。
例如,作为含有B的熔融Al系镀钢板,专利文献4中公开B含量为0.002~0.080质量%的熔融Al系镀钢板。但是,该文献所公开的技术是在熔融Al系镀钢板的镀层的表面有B分布不均,提高镀层和模具的滑动性,改善镀层的耐磨损性。专利文献4中对于形成微小锌花使熔融Al系镀层的表面外观美丽没有任何记载。
本发明是鉴于上述以往的问题点而完成的发明,其目的在于,提供在熔融Al系镀钢板中在镀层的表面稳定且充分地形成有微小锌花的表面外观美丽的熔融Al系镀钢板及其制造方法。
本发明人等进行了深入研究,结果发现使用有适量的B(硼)及K(钾)共存的熔融Al系镀浴得到熔融Al系镀钢板时,能够体现出比B或硼化铝(AlB2、AlB12)的单独添加、或硼化钛(TiB2)及铝化钛(TiAl3)的添加更优异的锌花微小化效果,从而完成了本发明。
即,本发明中的熔融Al系镀钢板,其特征在于,在基材钢板的表面具有组成是平均B浓度为0.005质量%以上且平均K浓度为0.0004质量%以上的熔融Al系镀层。
根据本发明,具有所谓能够提供在镀层的表面稳定且充分地形成有微小锌花的表面外观美丽的熔融Al系镀钢板及其制造方法的效果。
附图说明
图1是表示在本发明的实施方式中的熔融Al系镀钢板中研磨极表面而使树枝状晶体组织可以观察后的光学显微镜照片的图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行说明。予以说明,以下的记载仅用于使发明的宗旨被更好理解,只要没有特别指定,就不对本发明进行限定。另外,在本申请中,“A~B”是指A以上B以下。
在以下的说明中,在对本发明的实施方式中的熔融Al系镀钢板及其制造方法进行说明之前,对本发明的见解进行简要说明。
(发明的见解的简要说明)
如前所述,在熔融Al系镀层的表面通常会出现由树枝状晶体导致的锌花花纹。作为对该锌花花纹的处置,目前为止进行了各种研究。例如,有所谓在镀敷后进行多道次次数的表皮光轧的、进行作为后处理的表面加工的方法。但是,这样的方法需要大规模的装置或特别的工序,使制造成本增大。
因此,考虑了通过使各个锌花的尺寸为微小尺寸而使上述锌花花纹不起眼的方法。为了使锌花尺寸为微小尺寸,只要提高在锌花的生长初期形成的锌花核的密度即可。即,考虑使锌花核进行异相成核。
例如,已知有使基材钢板浸渍于镀浴并使其通过后从镀浴提出来后对未凝固状态的镀层表面进行细雾或金属氧化物粉末的喷雾的技术。但是,在这些方法中,就连续式熔融铝镀敷线而言,因钢板的抖动而无法稳定进行微小化,或者需要进行喷雾处理的装置及监控该处理的装置。
因此,如前所述,提出了在镀浴中添加作为锌花核起作用的物质的技术。由此,将基材钢板浸渍于对成分进行了调整的镀浴并使其通过由此来得到微小锌花,所以成本低,便利性高。然而,就这些技术而言,在用于熔融铝镀钢板的情况下,存在如前所述的问题。
因此,在这样的状况中,本发明人等对能添加到镀浴中的各种成分给熔融Al系镀钢板的微小锌花造成的影响进行了详细调查,结果发现通过使B和K在镀浴中共存能够体现优异的锌花微小化效果。即,通过使B和K共存,与单独添加了B或K的熔融Al系镀钢板相比,在镀层的表面形成的锌花核的密度增高。特别是在使用B浓度为0.005质量%以上且K浓度为0.0004质量%以上的熔融Al系镀浴得到熔融Al系镀钢板时,可以明确与B或硼化铝(AlB2、AlB12)的单独添加、或硼化钛(TiB2)及铝化钛(TiAl3)的添加相比,体现出更优异的锌花微小化效果。
关于通过使B和K共存而锌花微小化效果增高的机制的详细情况,虽尚不清楚,但与镀浴中单独添加B或硼化铝的情况相比,在并用添加K的情况下,即便B及K的添加量为微量,也会得到显著高的微小化效果。目前为止已知B在镀层的表面浓化(分布不均),但仅通过硼则锌花微小化效果不充分。由此认为其机制例如是B和K形成团簇且该团簇在镀层的表面分布不均,作为锌花核发挥功能。
另外,即便将B及K共同添加到镀浴中,在K的添加量不是过剩的情况下,基于熔融Al系镀层的钢板的耐腐蚀性(耐红锈性)改善效果、Al镀层本来的加工性,与未共同添加B及K的情况一样被维持。
这样的本发明的见解,在熔融Al系镀钢板中是前所未有的新观点,在以下的方面存在优势。根据本发明的一个实施方式,通过对熔融Al镀浴的组成进行调整,可以容易且稳定地制造使锌花尺寸充分微小化并具有美丽的表皮的熔融Al系镀钢板。进而,B及K并不是稀有金属、重金属,所以在自然界中大量存在且对人体无害。另外,B及K在熔融Al系镀浴中向浴底的沉降性低,该熔融Al系镀钢板可以通过工业上的连续操作被稳定地制造。因此,在另一方面,根据本发明的一个实施方式,可以提供制造成本低且工业上非常适合实用的、锌花尺寸微小且表面外观美丽的熔融Al系镀钢板及其制造方法。
至此对本发明的见解进行了简要说明。接着,对本发明的实施方式中的熔融Al系镀钢板进行说明。
(熔融Al系镀钢板)
关于本发明的实施方式中的熔融Al系镀钢板,边参照图1边进行说明。图1是表示对本发明的实施方式中的熔融Al系镀钢板在研磨极表面使树枝状晶体组织可以观察之后的光学显微镜照片的图。
关于熔融Al系镀钢板,大致来说,在以铝为主成分的熔融Al系镀浴中浸渍基材钢板并使其通过,在基材钢板的表面形成熔融Al系镀层来制造。此时,在上述基材钢板的钢坯和熔融Al系镀层之间(界面),通过Al和Fe的相互扩散而形成Al-Fe合金层。在熔融Al系镀层的表面,如图1所示,存在由锌花晶核生长的树枝状晶体。关于熔融Al系镀层的表面中的该锌花晶核的密度,如后所述。
[基材钢板〕
基材钢板可以对应于用途从以往通常使用的各种基材钢板中进行选择。在重视耐腐蚀性的用途中,使用不锈钢板即可。基材钢板的板厚可以为例如0.4~2.0mm。另外,在本说明书中,基材钢板包括基材钢带的意思。
〔Al-Fe合金层〕
Al-Fe合金层以Al-Fe系金属间化合物为主体。在这里,优选在上述熔融Al系镀浴中添加Si,在由含有Si的Al系镀浴形成的Al-Fe系合金层中,含有大量Si。本说明书中将不含Si的Al-Fe系合金层和所谓含有Si的Al-Fe-Si系合金层一并称为Al-Fe系合金层。
Al-Fe系合金层是由较脆的金属间化合物构成,所以如果其厚度增大,则镀层的密合性降低,成为妨碍冲压加工性的主要原因。从冲压加工性的观点出发,Al-Fe系合金层的厚度越薄越优选,但过薄会增大工序负荷而不经济。通常Al-Fe系合金层的平均厚度为0.5μm以上的范围即可。
〔熔融Al系镀层的组成〕
熔融Al系镀层的化学组成与镀浴组成大致相同。因此,镀层的组成可以通过调整镀浴组成来控制。
另外,熔融Al系镀层是指在基材钢板的表面形成的镀层,包括A1-Fe系合金层。关于熔融Al系镀钢板的最外表面的氧化铝层,是非常薄的层,所以尤其没有问题,不过包括在熔融Al系镀层中。予以说明,在熔融Al系镀钢板的表面例如进一步形成有机被膜等被膜层作为后处理时,该被膜层当然不含于熔融Al系镀层中。
因此,在本说明书中,熔融Al系镀层的“平均浓度”是指在熔融Al系镀钢板中将从基材钢板的表面至熔融Al系镀层的外表面的深度方向加以平均得到的浓度。具体而言,如后所述,平均浓度是将全部溶解了熔融Al系镀层得到的溶液作为测定溶液进行浓度分析来测定得到的浓度。即,关于像B那样在熔融Al系镀层表面浓化的元素,平均B浓度是指作为没有该浓化的浓度加以平均化时的熔融Al系镀层中的B浓度。进一步来说,熔融Al系镀浴中的B浓度由镀敷后的熔融Al系镀层中的平均B浓度来反映。
熔融Al系镀层以Al为主成分,至少含有B及K,但可以存在除其之外的元素。
Si是为了抑制熔融镀敷时Al-Fe合金层的生长而必需的添加元素。另外,如果在Al系镀浴中添加Si,镀浴的熔点降低,所以对于镀敷温度的降低是有效的。在镀浴中的Si含量低于1.0质量%的情况下,熔融镀敷时通过Al和Fe的相互扩散使A1-Fe系合金层生成得较厚,在冲压成型等加工时成为发生镀敷剥离的原因。另一方面,在超过12.0质量%的Si含量的情况下,镀层硬化而无法抑制弯曲加工部的镀敷裂缝,弯曲加工部的耐腐蚀性降低。因此,镀浴中的Si含量优选为1.0~12.0质量%。特别是在Si含量低于3.0质量%时,在镀层凝固时生成的Si相的量减少,且初晶Al相进行软质化,在重视弯曲加工性的用途中更为有效。
在熔融Al系镀浴中,有Fe从基材钢板、熔融镀敷槽的构成构件等混入,通常,熔融Al系镀层的Fe含量为0.05质量%以上。Fe含量最高允许为3.0质量%,但更优选为2.5质量%以下。
作为上述以外的元素,在熔融Al系镀浴中根据需要有意添加Sr、Na、Ca、Sb、P、Mg、Cr、Mn、Ti、Zr、V等元素,另外也会从原料等混入。在本发明中,就成为对象的熔融Al镀钢板而言,即便含有这些以往通常被允许的元素也没有问题。具体而言,例如可以例示以质量%计Sr:0~0.2%、Na:0~0.1%、Ca:0~0.1%、Sb:0~0.6%、P:0~0.2%、Mg:0~5.0%、Cr:0~1.0%、Mn:0~2.0%、Ti:0~0.5%、Zr:0~0.5%、V:0~0.5%的含量范围。
以上的元素以外的余量,为Al及不可避免的杂质即可。
如前所述,本发明的实施方式中的熔融Al系镀钢板,其特征在于,在基材钢板的表面具有组成是平均B浓度为0.005质量%以上且平均K浓度为0.0004质量%以上的熔融Al系镀层。
在B含量及K含量为上述规定范围时,在熔融Al系镀层的每1cm2表面积存在的锌花晶核可以为100个以上。由此,可以成为在镀层的表面充分形成微小锌花的表面外观美丽的熔融Al系镀钢板。另外,该熔融Al系镀钢板可以是对镀浴中的B浓度及K浓度进行调整并使基材钢板在该镀浴中通板而得到,所以可以稳定形成微小锌花而得到。
在这里,再次参照图1,对锌花晶核的密度进行说明。如图1所示,各锌花的尺寸并不恒定,并不规则。但是,例如在用光学显微镜观察的情况下,可以区分锌花晶核。
因此,如果对在某视野面积存在的锌花晶核的个数进行测量,可知每单位该视野面积的锌花晶核的个数。基于此,可以换算成熔融Al系镀层的每1cm2表面积的锌花晶核的大致个数。不过,该测量方法是一个例子,也不除外通过其他的方法进行测量。
在这里,在熔融Al系镀层的平均B浓度低于0.005质量%的情况下,无法得到充分的锌花微小化效果。另外,熔融Al系镀层的平均B浓度超过0.50质量%时,锌花微小化效果是饱和的,所以即便增加平均B浓度为其以上,也不认为其显著性(统计学)。
另外,熔融Al系镀层的平均B浓度超过3.0%时,耐腐蚀性可以降低。因此,若从熔融Al系镀钢板的耐腐蚀性的观点来看,熔融Al系镀层的平均B浓度优选为0.005~3.0质量%。
在熔融Al系镀层的平均K浓度低于0.0004质量%的情况下,无法获得充分的锌花微小化效果。另一方面,熔融Al系镀层的平均K浓度超过0.05质量%时,锌花微小化效果是饱和的。另外,熔融Al系镀层的平均K浓度为0.03质量%以上时,耐腐蚀性降低。因此,从熔融Al系镀钢板的耐腐蚀性的观点来看,熔融Al系镀层的平均K浓度优选为0.0004~0.02质量%。
如此,从熔融Al系镀钢板的耐腐蚀性的观点来看,熔融Al系镀层的平均B浓度优选为0.005~3.0质量%。另外,熔融Al系镀层的平均K浓度优选为0.0004~0.02质量%。由此,可以成为表面外观美丽且耐腐蚀性优异的熔融Al系镀钢板。
予以说明,如上所述,就熔融Al系镀层的平均B浓度及平均K浓度而言,在浓度有某种程度的增大时锌花微小化效果是饱和的,所以本发明的一个实施方式中没有必要设置浓度的上限。
另外,优选熔融Al系镀层的平均B浓度为0.02质量%以上且平均K浓度为0.0008质量%以上。由此,在熔融Al系镀层的每1cm2表面积存在的锌花晶核可以为200个以上。其结果,可以成为表面外观更美丽的熔融Al系镀钢板。
予以说明,熔融Al系镀钢板的熔融Al系镀层并不限于设置在双面,只要设置在基材钢板的至少一面即可。
(熔融Al系镀钢板的制造方法)
本发明的实施方式中的熔融Al系镀钢板,可以使用对B及K的浓度进行了调整的镀浴,通过熔融法来制造。例如,可以通过实验线来制造,以及通过一般的连续Al镀敷制造工序(制造装置)来制造。除此之外,可以在本领域技术人员周知的任意熔融Al镀钢板的制造方法中应用本发明,来制造本发明的实施方式中的熔融Al系镀钢板。
本发明的实施方式中的熔融Al系镀钢板的制造方法,包括在以铝为主成分的熔融Al系镀浴中浸渍基材钢板并使其通过的镀敷工序,上述熔融Al系镀浴的B浓度为0.005质量%以上且K浓度为0.0004质量%以上。
熔融Al系镀浴的组成,与上述镀敷工序后的熔融Al系镀层的各成分的平均浓度大致相同,所以通过该构成,可以制造具有组成是平均B浓度为0.005质量%以上且平均K浓度为0.0004质量%以上的熔融Al系镀层的熔融Al系镀钢板。
于是,由此,上述熔融Al系镀浴的组成与熔融Al系镀钢板一样,优选B浓度为0.02质量%以上且K浓度为0.0008质量%以上。另外,上述熔融Al系镀浴的组成优选B浓度为0.005~3.0质量%。另外,上述熔融Al系镀浴的组成优选K浓度为0.0004~0.02质量%。
至少在上述镀敷工序之前,对熔融Al系镀浴中的各元素的浓度进行调整,进行调整熔融Al系镀浴的组成的组成调整工序。该组成调整工序中熔融Al系镀浴的组成调整可以如下所示进行。
上述熔融Al系镀浴的B浓度优选添加含有B的铝母合金进行调整。由此,可以在熔融Al系镀浴中适当分散B。或者,上述熔融Al系镀浴的B浓度,例如可以通过单独添加B或添加AlB2或AlB12等硼化铝这样的硼化物来进行调整,对浓度的调整方法并无特别限定。在使用了这些原料的情况下,在熔融Al系镀浴中均匀分散B的处理成为必需。
关于上述熔融Al系镀浴的K浓度,也同样优选添加含有K的铝母合金进行调整。由此,可以在熔融Al系镀浴中适当分散K。或者,上述熔融Al系镀浴的K浓度,例如可以通过单独添加K或添加KF、KBF4、或K2AlF6AlB2这样的化合物进行调整,对浓度的调整方法并无特别限定。在使用了这些原料的情况下,在熔融Al系镀浴中均匀分散K的处理成为必需。
另外,上述熔融Al系镀浴的B浓度及K浓度,更优选添加B及K的铝母合金进行调整。由此,通过添加该铝母合金,可以容易地在上述熔融Al系镀浴中适当分散B及K。此时,铝母合金中的B浓度和K浓度之比,与熔融Al系镀浴的B浓度和K浓度之比大致一致。或者,也可以添加B及K的含量互不相同的多种铝母合金,将熔融Al系镀浴调整成所希望的B浓度及K浓度。这可以如下所示进行整理。熔融Al系镀钢板的制造方法,进一步包括对上述熔融Al系镀浴的组成进行调整的组成调整工序,上述组成调整工序优选包括添加含有B及K的铝母合金。
另外,在上述熔融Al系镀浴中含有Si的情况下,Si浓度优选添加含有Si的铝母合金进行调整。另外,关于可以在上述熔融Al系镀浴中含有的元素,使用已知的方法添加来调整浓度即可。
在这里,如果考虑工业上的连续Al镀敷制造装置,则使基材钢板在熔融Al系镀浴中连续通板,可以连续制造熔融Al系镀钢板。此时,熔融Al系镀浴中的各成分减少的量是镀敷到基材钢板的量。因此,关于熔融Al系镀浴的该减少量,需要通过某方法进行补充。
如上所述,熔融Al系镀浴的B浓度及K浓度,可以添加含有B及K的铝母合金进行调整。因此,使用含有希望量的B及K的铝母合金,或使用B及K的含量不同的多种铝母合金,可以容易地补充上述的减少量。予以说明,在熔融Al系镀浴含有Si的组成的情况下,同时添加含有Si的铝母合金即可。与上述镀敷工序平行,通过如此平行进行上述组成调整工序,可以连续稳定地制造表面外观美丽的熔融Al系镀钢板。
如上所示,本发明的一个实施方式中的熔融Al系镀钢板,其特征在于,在基材钢板的表面具有组成是平均B浓度为0.005质量%以上且平均K浓度为0.0004质量%以上的熔融Al系镀层。
另外,本发明的一个实施方式中的熔融Al系镀钢板,其特征在于,在上述熔融Al系镀层的表面存在的锌花晶核,在该熔融Al系镀层的每1cm2表面积为100个以上。
进而,本发明的一个实施方式中的熔融Al系镀钢板,优选上述镀层的组成中的平均B浓度为0.02质量%以上且平均K浓度为0.0008质量%以上。
本发明的一个实施方式中的熔融Al系镀钢板的制造方法,其特征在于,包含在以铝为主成分的熔融Al系镀浴中浸渍基材钢板并使其通过的镀敷工序,上述熔融Al系镀浴的B浓度为0.005质量%以上且K浓度为0.0004质量%以上。
进而,本发明的一个实施方式中的熔融Al系镀钢板的制造方法,优选上述熔融Al系镀浴的B浓度为0.02质量%以上且K浓度为0.0008质量%以上。
进而,本发明的一个实施方式中的熔融Al系镀钢板的制造方法,优选进一步含有对上述熔融Al系镀浴的组成进行调整的组成调整工序,上述组成调整工序包括添加含有B及K的铝母合金。
本发明并不限于上述的各实施方式,可以在技术方案所示的范围内进行各种变更,关于不同的实施方式适当组合各公开的技术手段得到的实施方式,也包含在本发明的技术的范围内。
【实施例】
将具有表1所示的化学组成的板厚0.8mm的冷轧退火钢板作为基材钢板,使用镀敷实验设备,按照以下说明将准备的熔融Al系镀浴浸渍于基材钢板并提出来,以规定的冷却速度使镀层凝固,由此用实验线制作了熔融Al系镀钢板(供试材料)。
熔融Al系镀浴如下所示进行制备而准备了各种组成的熔融Al系镀浴。
使用Al-20质量%Si母合金,使镀浴中的Si浓度为0~14.0质量%,向该镀浴中添加规定量的Al-4质量%B母合金,将镀浴中的B浓度调整为0~3.0质量%。另外,向镀浴中添加规定量的KF,将镀浴中的K浓度调整为0.0001~0.05质量%。另外,假定在镀浴中有Fe在连续生产时不可避免地从基材钢板、釜(pot)的构成构件等混入,与基材钢板一样使冷轧退火钢板在镀浴中溶解,将镀浴中的Fe浓度调整为2.0质量%。镀浴的余量是Al及不可避免的杂质。
镀浴温度为650~680℃,基材钢板在镀浴中的镀浴浸渍时间为2sec,从镀浴提出来后的冷却速度为13℃/sec。将各例的Si、B、及K的含量示于表2中。每一面的镀敷厚度为约20μm。
【表1】
化学组成(质量%)
C | Si | Mn | P | S | Al | O | N |
0.033 | <0.01 | 0.23 | <0.01 | 0.013 | 0.01 | 0.0027 | 0.0025 |
对得到的镀钢板进行以下的调查。
(镀层中成分的ICP的分析)
为了对镀层的成分进行定量,首先通过以下的步骤使镀层溶解。
将使用上述各种组成的熔融Al系镀浴制作的各供试材料切成规定的大小,制作了各供试材料的切片。将该各供试材料的切片分别投入到浓度25%的NaOH溶液(10ml)中,静置,加热使镀层完全溶解于溶液。确认了镀层全部溶解之后,将镀层被溶解除去的切片从溶液中取出。接着,进一步加热该溶液,使液体蒸干,得到了蒸干物。将该蒸干物使用混酸(硝酸40ml和盐酸10ml的混合溶液)边加热边溶解,添加超纯水定容成250ml。如此将从各供试材料的切片得到的定容后的溶液分别作为各供试材料的组成测定溶液。
之后,关于该各供试材料的组成测定溶液,分别进行以下的2种方式的定量分析求出镀层的组成。
通过电感耦合等离子体发射光谱分析法(ICP-AES法)进行了Si、B、Fe的定量分析。另外,通过电感耦合等离子体质谱分析法(ICP-MS法)进行了K的定量分析。
(镀层表面的锌花晶核的个数)
对各供试材料的表面进行抛光,使从镀层的表面起深度达5μm的极表层进行平滑化,由此使树枝状晶体组织可以观察。此外,通过光学显微镜算出镀层的每1cm2表面积存在的锌花晶核的个数。按照以下的基准进行评价,评价为○以上的为合格。
◎:镀层的每1cm2表面积存在的锌花晶核为200个以上
○:镀层的每1cm2表面积存在的锌花晶核为100个以上且低于200个
×:镀层的每1cm2表面积存在的锌花晶核为50个以上且低于100个
××:镀层的每1cm2表面积存在的锌花晶核低于50个
(镀层的耐腐蚀性)
关于各供试材料的未处理的熔融Al系镀层,进行由JIS Z2371:2000规定的中性盐水喷雾试验(NSS试验),对白锈发生面积比进行测定。按照以下的基准对镀层的耐腐蚀性进行评价,评价为○的判定是合格。
○:白锈发生面积比为0%以上且低于5%
△:白锈发生面积比为5%以上且低于20%
×:白锈发生面积比为20%以上。
将以上的结果示于表2。
【表2】
如表2的No.1~19所示,在镀层中的平均B浓度及平均K浓度为本发明的范围内的实施例中,镀层的每1cm2表面积存在的锌花晶核为100个以上,示出良好的锌花微小化效果。根据本实施例可知,通过本发明得到在镀层的表面稳定且充分地形成有微小锌花的表面外观美丽的熔融Al系镀钢板。
另外,由No.4、5、10~19的实施例可知,镀层中的平均B浓度为0.02质量%以上,且平均K浓度为0.0008质量%以上,镀层的每1cm2表面积存在的锌花晶核为200个以上,进而得到表面外观美丽的熔融Al系镀钢板。
另外,由No.1~17的实施例可知,镀层中的平均K浓度为0.0004~0.02质量%,示出良好的耐腐蚀性,得到表面外观美丽且耐腐蚀性优异的熔融Al系镀钢板。
与此相对,在镀层中的平均B浓度及平均K浓度为本发明的范围外(低于下限)的比较例No.20~29中,镀层的每1cm2表面积存在的锌花晶核低于100个,示出锌花微小化效果不充分,并且仅得到表面外观差的熔融Al系镀钢板。
予以说明,如表2的No.1~29所示,镀层中的平均Si浓度对本发明效果没有特殊影响。
Claims (6)
1.一种熔融Al系镀钢板,其特征在于,
在基材钢板的表面具有组成是平均B浓度为0.005质量%以上、且平均K浓度为0.0004质量%以上的熔融Al系镀层。
2.根据权利要求1所述的熔融Al系镀钢板,其特征在于,
在所述熔融Al系镀层的表面存在的锌花晶核,在该熔融Al系镀层的每1cm2表面积为100个以上。
3.根据权利要求1或2所述的熔融Al系镀钢板,其特征在于,
所述熔融Al系镀层的组成中平均B浓度为0.02质量%以上,且平均K浓度为0.0008质量%以上。
4.一种熔融Al系镀钢板的制造方法,其特征在于,
包括在以铝为主成分的熔融Al系镀浴中浸渍基材钢板并使其通过的镀敷工序,
所述熔融Al系镀浴是B浓度为0.005质量%以上且K浓度为0.0004质量%以上。
5.根据权利要求4所述的熔融Al系镀钢板的制造方法,其特征在于,
所述熔融Al系镀浴是B浓度为0.02质量%以上且K浓度为0.0008质量%以上。
6.根据权利要求4或5所述的熔融Al系镀钢板的制造方法,其特征在于,
还包括对所述熔融Al系镀浴的组成进行调整的组成调整工序,
所述组成调整工序包括添加含有B及K的铝母合金。
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