CN1708600A - 表面平滑性和成形性良好的耐蚀性熔融镀钢材及熔融镀钢材的制造方法 - Google Patents

表面平滑性和成形性良好的耐蚀性熔融镀钢材及熔融镀钢材的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可以获得优良的表面平滑性和成形性高耐蚀性熔融镀钢板，且提供一种表面平滑性和成形性优良的熔融镀钢材的制造方法，其特征在于：镀覆钢材在钢材的表面上具有包含Al：4～22质量％、Mg：1～5质量％、Ti：0.000001～0.1质量％、Si：0.000001～0.5质量％、且余量由Zn及不可避免的杂质构成的Zn合金镀覆层，其中所述镀覆层具有在[Al/Zn/Zn2Mg的三元共晶组织]的基体中混合存在[Mg2Si相]和[Al相]以及[Zn2Mg相]、[Zn相]的金属组织，而且在[Al相]及/或[Zn2Mg相]及/或[Zn相]的组织中含有Ti－Al系金属间化合物。

Description

表面平滑性和成形性良好的耐蚀性 熔融镀钢材及熔融镀钢材的制造方法
技术领域
本发明涉及镀覆钢板，更详细地说涉及具有优良的表面平滑性及成形性，可适用于各种用途，例如可以在家电、汽车、建材中适于用作钢板的耐蚀性镀覆钢材。
背景技术
作为耐蚀性良好的镀覆钢材，最常用的是锌系镀覆钢板。这些镀覆钢板可以在汽车、家电、建材领域等各种制造业中得以使用。除此之外，在镀覆钢线及热浸镀等各种领域中也使用镀覆钢材。
为了提高这样的锌系镀覆钢材的耐蚀性，本发明者公开了熔融Zn-Al-Mg-Si镀覆钢板(例如参照日本专利第3179446号公报)。
另外，为了提高锌系镀覆钢材的耐蚀性，尽管公开了通过在熔融Zn-Al镀覆钢板中添加Ti使之具有优良的耐经时黑变性的锌系镀覆钢板(例如，参照特开平5-125515号公报)，但是该公报没有考虑表面平滑性及成形性退化的问题。
另外，尽管公开了通过在熔融Zn-Al-Mg镀覆钢板中添加Ti、B、Si使之具有良好表面外观的锌系镀覆钢板(例如，参照特开2001-295015号公报)，但是，该公报以抑制导致表面外观退化的Zn11Mg2相的生成和生长为目的而添加了Ti和B，没有考虑表面平滑性及成形性退化的问题，也没有提及金属间化合物。
但是，上述及其他迄今公开的镀覆钢板不能充分确保表面平滑性及成形性。
在充分确保熔融镀时的镀层凝固速度的情况下，趁Al相还没有长大的时候镀层便发生了凝固，因而表面平滑性不成问题，但在镀层凝固速度小的情况下，这些Al相在先长大，由此镀层表面形成凸凹，出现表面平滑性及成形性退化的问题。
发明内容
本发明的目的在于：解决上述问题，提供一种表面平滑性及成形性优良的高耐蚀性镀覆钢材。
本发明者就表面平滑性及成形性优良的镀覆钢板的开发进行了潜心的研究，结果获得了如下新的见解，即通过使镀覆层具有在[Al/Zn/Zn2Mg的三元共晶组织]的基体中混合存在[Mg2Si相]、[Al相]、[Zn2Mg相]及[Zn相]之中的的1种、2种或更多种金属组织，同时在[Al相]、[Zn2Mg相]及[Zn相]之中的1种、2种或更多种中含有Ti-Al系金属间化合物，可以提高表面平滑性及成形性，从而完成了本发明。成为本发明宗旨的内容如下：
(1)一种表面平滑性和成形性优良的高耐蚀性熔融镀钢材，其特征在于：镀覆钢材在钢材的表面上具有包含Al：4～10质量％、Mg：1～5质量％、Ti：0.1质量％或以下、且余量由Zn及不可避免的杂质构成的Zn合金镀覆层，其中所述镀覆层具有在[Al/Zn/Zn2Mg的三元共晶组织]的基体中混合存在[Al相]、[Zn2Mg相]及[Zn相]之中的的1种、2种或更多种金属组织，而且在[Al相]、[Zn2Mg相]及[Zn相]之中的1种、2种或更多种中含有Ti-Al系金属间化合物。
(2)一种表面平滑性和成形性优良的高耐蚀性熔融镀钢材，其特征在于：镀覆钢材在钢材的表面上具有包含Al：4～22质量％、Mg：1～5质量％、Ti：0.1质量％或以下、Si：0.5质量％或以下、且余量由Zn及不可避免的杂质构成的Zn合金镀覆层，其中所述镀覆层具有在[Al/Zn/Zn2Mg的三元共晶组织]的基体中混合存在[Mg2Si相]、[Al相]及[Zn2Mg相]的金属组织，而且在[Al相]和[Zn2Mg相]之中的1种或2种中含有Ti-Al系金属间化合物。
(3)一种表面平滑性和成形性优良的高耐蚀性熔融镀钢材，其特征在于：镀覆钢材在钢材的表面上具有包含Al：4～22质量％、Mg：1～5质量％、Ti：0.1质量％或以下、Si：0.5质量％或以下、且余量由Zn及不可避免的杂质构成的Zn合金镀覆层，其中所述镀覆层具有在[Al/Zn/Zn2Mg的三元共晶组织]的基体中混合存在[Mg2Si相]、[Al相]、[Zn2Mg相]及[Zn相]的金属组织，而且在[Al相]、[Zn2Mg相]及[Zn相]之中的1种、2种或更多种中含有Ti-Al系金属间化合物。
(4)一种表面平滑性和成形性优良的高耐蚀性熔融镀钢材，其特征在于：镀覆钢材在钢材的表面上具有包含Al：4～22质量％、Mg：1～5质量％、Ti：0.1质量％或以下、Si：0.5质量％或以下、且余量由Zn及不可避免的杂质构成的Zn合金镀覆层，其中所述镀覆层具有在[Al/Zn/Zn2Mg的三元共晶组织]的基体中混合存在[Mg2Si相]、[Al相]及[Zn相]的金属组织，而且在[Al相]和[Zn相]之中的1种或2种中含有Ti-Al系金属间化合物。
(5)一种表面平滑性和成形性优良的高耐蚀性熔融镀钢材，其特征在于：前述(1)至(4)任一项所述的Ti-Al系金属间化合物是TiAl3。
(6)一种表面平滑性和成形性优良的高耐蚀性熔融镀钢材，其特征在于：前述(1)至(4)任一项所述的Ti-Al系金属间化合物是
Ti(Al1-xSix)3(其中X＝0～0.5)。
(7)如前述(1)至(6)任一项所述的表面平滑性和成形性优良的高耐蚀性熔融镀钢材，其特征在于：镀覆层中的[Al相]中所含有的Ti-Al系金属间化合物存在于富集有Zn相的Zn-Al共析反应组织中。
(8)如前述(1)至(7)任一项所述的表面平滑性和成形性优良的高耐蚀性熔融镀钢材，其特征在于：镀覆层中[Al相]的树枝状晶体的大小为500μm或以下。
(9)如前述(1)至(8)任一项所述的表面平滑性和成形性优良的高耐蚀性熔融镀钢材的制造方法，其特征在于：在镀浴中添加Ti-Zn系金属间化合物。
附图说明
图1(a)是关于本发明镀覆钢材的镀覆层的图示的显微镜照片(放大倍数1000倍)，图1(b)表示照片中各组织的分布状态。
图2(a)为图1中[Al″相]放大后的图示的显微镜照片(放大倍数3500倍)，图2(b)表示照片中各组织的分布状态。
具体实施方式
本发明涉及一种熔融镀钢材，其特征在于：镀覆钢板具有包含Al：4～10质量％、Mg：1～5质量％、Ti：0.1质量％或以下、且余量由Zn及不可避免的杂质构成的镀覆层、或者包含Al：4～22质量％、Mg：1～5质量％、Ti：0.1质量％或以下、Si：0.5质量％或以下、且余量由Zn及不可避免的杂质构成的镀覆层之中的任一种，其中所述镀覆层具有在[Al/Zn/Zn2Mg的三元共晶组织]的基体中混合存在[Mg2Si相]、[Al相]、[Zn2Mg相]及[Zn相]之中的的1种、2种或更多种金属组织，而且在[Al相]、[Zn2Mg相]及[Zn相]之中的1种、2种或更多种中含有Ti-Al系金属间化合物。
在Zn-Al-Mg-Ti系镀覆层中，将Al的含量限定在4～10质量％的原因在于：当Al含量超过10质量％时，可以看到镀层的附着力低下，因此，没有添加Si的镀层中的Al含量必须设定在10质量％或以下。另外，小于4质量％时，Al相不会作为初晶析出，因此没有平滑性降低的问题。
因此，在本发明的熔融镀钢材中，特别是在Al浓度高而超过10质量％的情况下，为了确保镀层附着力，必须在镀覆层中添加Si。
另外，在Zn-Al-Mg-Ti-Si系镀覆层中，将Al的含量限定在4～22质量％的原因在于：当小于4质量％时，Al相不会作为初晶析出，因此没有平滑性降低的问题。当超过22质量％时，提高耐蚀性的效果趋于饱和。
将Si的含量限定在0.5质量％或以下(但0质量％除外)的原因在于：尽管Si具有提高附着力的效果，但当超过0.5质量％时，其提高附着力的效果趋于饱和。优选的是0.00001～0.5质量％，进一步优选的是0.0001～0.5质量％。
Si的添加在Al含量超过10质量％的镀覆层中是必须的，但是，即使在Al含量为10质量％或以下的镀覆层中，镀层附着力提高的效果明显，因此，在用于加工条件苛刻的部件中等需要高镀层附着力的情况下，添加Si是有效的。另外，通过添加Si，在镀覆层的凝固组织中结晶析出[Mg2Si相]。该[Mg2Si相]因为具有提高加工部耐蚀性的效果，因而更优选增加Si的添加量，制成在镀覆层的凝固组织中混合存在有[Mg2Si相]的金属组织。
将Mg的含量限定在1～5质量％的原因在于：小于1质量％，提高耐蚀性的效果不明显，超过5质量％时，镀覆层变脆，附着力下降。
将Ti的含量限定在0.1质量％或以下(但0质量％除外)的原因在于：Ti的效果是析出Ti-Al系金属间化合物，提高表面平滑性和成形性，但是，当超过0.1质量％时，镀覆后的外观粗糙，出现外观不良。另外，当Ti含量超过0.1质量％时，Ti-Al系金属间化合物在镀层表面富集而使表面平滑性及成形性降低。优选的是0.00001～0.1质量％，更优选的是不低于0.00001质量％且不足0.01质量％。
基于本发明的镀覆钢材，其镀覆层可以形成在[Al/Zn/Zn2Mg的三元共晶组织]的基体中含有[Zn相]、[Al相]、[Zn2Mg相]、[Mg2Si相]、Ti-Al系金属间化合物之中的1种或更多种金属组织。
在此，所谓[Al/Zn/Zn2Mg的三元共晶组织]是指Al相、Zn相和金属间化合物Zn2Mg相的三元共晶组织，形成该三元共晶组织的Al相例如相当于Al-Zn-Mg三元平衡相图中高温下的[Al″相](固溶Zn相的Al固溶体，含有少量的Mg)。在该高温下的Al″相在常温下通常表现出分离为微细的Al相和微细的Zn相。另外，该三元共晶组织中的Zn相是固溶有少量Al、根据情况进一步固溶有少量Mg的Zn固溶体。该三元共晶组织中的Zn2Mg相是Zn-Mg二元平衡相图在Zn约为84重量％附近的金属间化合物相。只要在相图中可以看到，就可以认为在各自的相中没有固溶Si和Ti，或者即使固溶也是非常微量的，其量采用通常的分析方法不能明确加以分辨，因而将这3个相构成的三元共晶组织在本发明中表示为[Al/Zn/Zn2Mg的三元共晶组织]。
另外，所谓[Al相]是前述三元共晶组织的基体中具有明显的边界且看似岛状的相，例如，这相当于[Al-Zn-Mg三元平衡相图中高温下的[Al″相](固溶Zn相的Al固溶体，含有少量的Mg)。该高温下的Al″相中的Zn量及Mg量根据镀浴中Al及Mg浓度的不同而不同。该高温下的Al″相在常温下通常分离为微细的Al相和微细的Zn相，而常温下看到的岛状的形状可以看作是高温下的Al″相残留的形骸。只要在相图中可以看到，就可以认为在该相中没有固溶Si和Ti，或者即使固溶也是非常微量的，其量采用通常的分析方法不能明确加以分辨，因而将来源于该高温下的Al″相、且形状上残留有Al″相的形骸的相在本发明中称作[Al相]。该[Al相]和形成前述的三元共晶组织的Al相在显微镜观察中可以明显加以区分。
另外，所谓[Zn相]是前述三元共晶组织的基体中具有明显的边界且看似岛状的相，实际上有时也固溶少量的Al进而固溶少量的Mg。只要在相图中可以看到，就可以认为在该相中没有固溶Si和Ti，或者即使固溶也是非常微量的。该[Zn相]和形成前述的三元共晶组织的Zn相在显微镜观察中可以明显加以区分。
另外，所谓[Zn2Mg相]是前述三元共晶组织的基体中具有明显的边界且看似岛状的相，实际上有时也固溶少量的Al。只要在相图中可以看到，就可以认为在该相中没有固溶Si和Ti，或者即使固溶也是非常微量的。该[Zn2Mg相]和形成前述的三元共晶组织的Zn2Mg相在显微镜观察中可以明显加以区分。
另外，所谓[Mg2Si相]是镀覆层的凝固组织中具有明显的边界且看似岛状的相。只要在相图中可以看到，就可以认为没有固溶Zn、Al、Ti，或者即使固溶也是非常微量的。该[Mg2Si相]在镀层中利用显微镜观察可以明显加以区分。
另外，所谓Ti-Al系金属间化合物是镀覆层的凝固组织中具有明显的边界且看似岛状的相。只要在相图中可以看到，就可以认为是TiAl3。但是，当分析添加了Si的镀层中的Ti-Al系金属间化合物时，因为可以观察到Si，所以这样的镀覆层中的Ti-Al系金属间化合物可以认为是固溶有Si的TiAl3或Al的一部分置换成Si的Ti(Al1-xSix)3(其中X＝0～0.5)。
本发明的熔融镀钢材的特征在于：该Ti-Al系金属间化合物存在于[Al相]、[Zn2Mg相]、[Zn相]之中。将Ti-Al系金属间化合物的含有形态限定在[Al相]、[Zn2Mg相]、[Zn相]中的原因在于：在另外的位置存在的Ti-Al系金属间化合物不能提高表面平滑性和成形性。存在于[Al相]、[Zn2Mg相]、[Zn相]之中的Ti-Al系金属间化合物提高表面平滑性和成形性的原因一般认为是：Ti-Al系金属间化合物通过成为[Al相]、[Zn2Mg相]、[Zn相]的晶核，促进这些相的结晶的析出，形成大量细微的组织。也就是说，一般认为结晶变得微细时，镀覆层表面的凹凸得到抑制，表面变得平滑，且成形时的镀层的变形阻力得以减少，由此可以使摩擦系数得以降低，成形性得以提高。
该效果在[Al相]中特别显著。通过将[Al相]的树枝状结晶的大小控制在500μm或以下，便使表面变得平滑，摩擦系数降低。优选的是400μm或以下。进一步优选的是300μm或以下。
本发明者对大量的镀层中的金属组织进行了研究，结果从大部分的金属组织中观察到大小为数μm的金属间化合物。存在于[Al相]中的金属间化合物的一个实例如图1所示。图1(a)是本发明的镀覆钢材的镀覆层的显微镜照片(放大倍数1000倍)，图1(b)表示了该照片中的各组织的分布状态。从该图可知，借助于本发明的镀覆钢材的镀覆层的显微镜照片可以明确地特定各组织。
图1(a)在相当于Al-Zn-Mg三元平衡相图中高温下的[Al″]相的晶相中观察到Ti-Al系金属间化合物。该高温下的Al″相利用Al-Zn二元平衡相图中在277℃下发生的共析反应，在常温下通常表现出分离为微细的Al相和微细的Zn相。在此，当进行亚共析反应时，高温下析出的Al″相从Al-Zn-Mg三元平衡相图中的三元共晶温度开始析出Zn相，在相当于Al-Zn的二元平衡相图中的共析反应的温度下，残留的Al″相成为微细的Al相和微细的Zn相的共析组织。
图2(a)为图1中Al″相放大后的显微镜照片(放大倍数3500倍)，图2(b)表示该照片中各组织的分布状态。仔细观察Al″相，则观察到析出的富集有Zn相的共析组织存在于Al″相的外侧和Ti-Al系金属间化合物的周围。
本发明对金属间化合物的大小没有特别的限定，但本发明者观察到的是大小为10μm或以下。另外，镀层组织中的金属间化合物的存在比例也没有特别的限定，但优选在[Al相]、[Zn2Mg相]、[Zn相]的任一相中存在10％或以上。
金属间化合物的添加方法没有特别限定，可以适用将金属间化合物的微细粉末混合悬浊在镀浴中的方法以及将金属间化合物熔解在镀浴中的方法等。但在采用无氧化炉方式的熔融镀方法以连续生产线等进行生产时，适合采用在镀浴中熔解Ti的方法。作为在镀浴中溶解Ti的方法，添加Ti-Zn系金属间化合物的方法可以在低温、短时间内进行熔解，因而是有效的。作为添加的Ti-Zn系金属间化合物，有Zn15Ti、Zn10Ti、Zn5Ti、Zn3Ti、Zn2Ti、ZnTi等。当将这样的金属间化合物单独地或混合在Zn、Zn-Al、Zn-Al-Mg合金中向镀浴中添加时，熔解的Ti在镀层中作为Ti-Al系金属间化合物析出，使表面平滑性和成形性得以提高。
作为本发明的基底钢材，不仅可以使用钢板，而且线材、形钢、条钢、钢管等各种钢材也可以使用。作为钢板，热轧钢板、冷轧钢板都可以使用，钢种也可以适用Al镇静钢、添加Ti、Nb等元素的极低碳钢、以及在其中添加P、Si、Mn等强化元素的高强度钢、不锈钢等各种钢。
本发明制品的制造方法没有特别的限定，可以适用钢板的连续镀覆、钢材及线材的热浸镀等各种方法。
作为底层，预镀Ni时也可以适用通常进行的预镀方法。由本发明得到的镀覆制品即使在冷却速度慢的情况下，也可以得到表面平滑性良好的镀层，因此，在快速冷却难以获得的热浸镀以及对厚板板材实施的熔融镀中，其效果也是很明显的。
镀层的附着量没有特别的限定，但从耐蚀性的观点考虑，优选为10g/m2或以上，从加工性考虑，优选为350g/m2或以下。
在锌镀层中，除此以外，也可以单独地或以复合的形式含有0.5质量％以内的Fe、Sb、Pb、Sn。另外，即使含有总量为0.5质量％或以下的Ca、Be、Cu、Ni、Co、Cr、Mn、P、B、Nb、Bi及3族元素，也不会影响本发明的效果，根据其用量的不同，有时还会出现耐蚀性得到进一步改善等理想的情况。
实施例
(实施例1)
首先，准备厚度为0.85mm的冷轧钢板，在400～600℃下，在槽中的添加元素量发生变化的镀浴中将其熔融镀覆3秒钟，利用N2擦拭法(wipping)将镀层附着量调整至单面为140g/m2，以10℃/s或以下的冷却速度进行冷却。得到的镀覆钢板的镀层组成如表1所示。另外，利用SEM从断面观察镀覆钢板，观察到的镀覆层的金属组织的结果同样如表1所示。
以10度的倾角研磨镀覆钢板后，利用EPMA观察，观察到在[Al相]、[Zn2Mg相]、[Zn相]中有Ti-Al系金属间化合物的存在。
关于镀覆层中的[Al相]的树枝状结晶的大小，其测定方法是用CMA测绘(mapping)镀覆钢板的表面，使用得到的Al的测绘图，测定树枝状结晶的长径。测定在5×5cm的范围内进行，从大的晶粒开始依次测定5个树枝状结晶的长径，将其平均值作为[Al相]的树枝状结晶的大小。
关于平滑性，其测定方法是使用表面粗度形状测定机((株)东京精密制造)，在以下的测定条件下测定Ra、WCA。粗度测定的只是冷却凝固板的任意3个位置，将其平均值作为粗度的测定值。
测量触头：触针尖端5μmR
测定长度：25mm
截止(cut off)：Ra 0.8mm、WCA 0.8～8mm
驱动速度：0.3mm/s
滤光片(filter)：2CR滤光片
平滑性按以下所示的评分标准进行判定。评分为4定为合格。
4：Ra1μm或以下、WCA 1μm或以下
3：Ra超过1μm、WCA 1μm或以下
2：Ra 1μm或以下、WCA超过1μm
1：Ra超过1μm、WCA超过1μm
关于成形性，其测定方法是使用拉深压边筋(draw bead)试验，使用从以下测定条件得到的拉拔载荷，计算表观摩擦系数。
压边筋(bead)金属模：凸部圆形R 4mmR、肩R 2mmR
试样尺寸：30mm×300mm
滑动长度：110mm
拉拔速度：200mm/min
按压载荷：600、800、1000kgf
按以下所示的评分标准进行判定。评分为3定为合格。
3：小于0.20
2：不小于0.20但不足0.21
1：0.21或以上
关于耐蚀性，其测定方法是用5％、35℃的盐水喷雾1000小时后，结果没有出现红锈的定为合格，出现红锈的定为不合格。
评价的结果如表1所示。试样序号14因为不含Ti-Al系金属间化合物，故Al相得以成长，平滑性和成形性为不合格。试样序号15因Ti的含量过多，故Ti-Al系金属间化合物在表面富集，平滑性和成形性为不合格。序号16因为Mg、Al、Si、Ti在本发明的范围以外，耐蚀性为不合格。除此以外的试样都显示出良好的平滑性、成形性和耐蚀性。
                           表1
 试样序号                熔融Zn镀覆层组成(质量％)                               金属组织  Al相的大小  平滑性  成形性  耐蚀性  备注
Mg Al Si Ti Mg2Si相 三元共晶 Al相 Zn相 MgZn2相  Ti-Al系金属间化合物
  1  4  8  0.15  0.009  ○  ○  ○  ○  ○  ○  150μm  4  3  合格  本发明例
  2  5  10  0.2  0.009  ○  ○  ○  ○  ○  150μm  4  3  合格  ″
 3  5  15  0.45  0.009  ○  ○  ○  ○  ○  150μm  4  3  合格  ″
 4  3  6  0.05  0.009  ○  ○  ○  ○  ○  100μm  4  3  合格  ″
 5  1  19  0.5  0.009  ○  ○  ○  ○  ○  200μm  4  3  合格  ″
 6  1  4  0.005  0.009  ○  ○  ○  ○  ○  100μm  4  3  合格  ″
 7  3  11  0.2  0.009  ○  ○  ○  ○  ○  150μm  4  3  合格  ″
 8  3  11  0.2  0.001  ○  ○  ○  ○  ○  200μm  4  3  合格  ″
 9  3  11  0.2  0.0002  ○  ○  ○  ○  ○  300μm  4  3  合格  ″
 10  3  11  0.2  0.00005  ○  ○  ○  ○  ○  350μm  4  3  合格  ″
 11  3  11  0.2  0.000001  ○  ○  ○  ○  ○  450μm  4  3  合格  ″
 12  3  11  0.0002  0.009  ○  ○  ○  ○  ○  150μm  4  3  合格  ″
 13  3  11  0.000001  0.009  ○  ○  ○  ○  ○  150μm  4  3  合格  ″
 14  3  11  0.2  0  ○  ○  ○  ○ 1200μm  2  2  合格  比较例
 15  3  11  0.2  0.12  ○  ○  ○  ○  ○  200μm  3  2  合格  ″
 16  0  0.2  0  0  ○  -  4  3  不合格  ″
 17  3  6  0  0.01  ○  ○  ○  ○  ○  150μm  4  3  合格  本发明例
(实施例2)
首先，准备厚度为0.85mm的冷轧钢板，在520℃下，在槽中的添加元素量发生变化的镀浴中将其熔融镀覆3秒钟，利用N2擦拭法将镀层附着量调整至单面为140g/m2，以10℃/s或以下的冷却速度进行冷却。得到的镀覆钢板的镀层组成如表2所示。另外，利用SEM从断面观察镀覆钢板，观察到的镀覆层的金属组织的结果同样如表2所示。
以10度的倾角研磨镀覆钢板后，利用EPMA观察，观察到在[Al相]、[Zn2Mg相]、[Zn相]中有Ti-Al系金属间化合物的存在。另外，关于存在于[Al相]中的Ti-Al系金属间化合物，利用EPMA观察，观察是否存在于富集有析出的Zn相的Zn-Al的共析组织中。进一步进行Ti-Al系金属间化合物的EPMA的观察，观察Ti-Al系金属间化合物是否含有Si。
关于附着力，其试验方法是在进行过杜邦(Du Pont)冲击试验后的熔融镀钢板上张贴赛璐玢胶带，然后剥离，将镀层不剥离的情况设定为O，镀层剥离小于10％的情况设定为△，镀层剥离为10％或以上的情况设定为×。杜邦试验的进行是使用尖端具有1/2英寸的圆角的冲模，使1kg的法码从1m高处落下。
加工后耐蚀性评价按如下进行，对于进行过1T弯曲加工(在夹持1片原板的状态下进行180°的弯曲加工)的样品的弯曲部按以下所示的评分标准判定SST1000小时后红锈的产生状况。评分为3或以上定为合格。
5：小于5％
4：不低于5％但不超过10％
3：不低于10％但不超过20％
2：不低于20％但不超过30％
1：30％或以上
评价结果如表2所示。试样序号2因为Al、Si的添加量在本发明的范围之外，其附着力不合格。除此以外的试样结果都具有良好的附着力、加工后耐蚀性。特别是添加有Si的镀覆钢板，显示出良好的附着力及加工后耐蚀性。
                                      表2
试样序号          熔融Zn镀覆层组成(质量％)                             金属组织 Al相中的Ti-Al系金属间化合物的存在场所 附着力 加工后耐蚀性 备注
Mg Al Si Ti Mg2Si相 三元共晶 Al相 Zn相 MgZn2相 Ti-Al系金属间化合物
1 3 12 0.2 0.009 ○ ○ ○ ○ Ti(Al0.85Si0.15)3  富集有Zn相的Zn-Al共析组织中 ○ 5 本发明例
2 3 12 0 0.009 ○ ○ ○ TiAl3  富集有Zn相的Zn-Al共析组织中 × 3 比较例
3 3 6 0 0.01 ○ ○ ○ TiAl3  富集有Zn相的Zn-Al共析组织中 △ 4 本发明例
4 3 6 0.002 0.01 ○ ○ ○ ○ Ti(Al0.85Si0.15)3  富集有Zn相的Zn-Al共析组织中 ○ 5 ″
如上所述，根据本发明，即使在镀层凝固速度小的情况下，也可以制造表面不形成凹凸、表面平滑性和成形性优良的耐蚀性的镀覆钢材。

Claims (9)

1、一种表面平滑性和成形性优良的高耐蚀性熔融镀钢材，其特征在于：镀覆钢材在钢材的表面上具有包含Al：4～10质量％、Mg：1～5质量％、Ti：0.1质量％或以下、且余量由Zn及不可避免的杂质构成的Zn合金镀覆层，其中所述镀覆层具有在[Al/Zn/Zn2Mg的三元共晶组织]的基体中混合存在[Al相]、[Zn2Mg相]及[Zn相]之中的1种、2种或更多种金属组织，而且在[Al相]、[Zn2Mg相]及[Zn相]之中的1种、2种或更多种中含有Ti-Al系金属间化合物。
2、一种表面平滑性和成形性优良的高耐蚀性熔融镀钢材，其特征在于：镀覆钢材在钢材的表面上具有包含Al：4～22质量％、Mg：1～5质量％、Ti：0.1质量％或以下、Si：0.5质量％或以下、且余量由Zn及不可避免的杂质构成的Zn合金镀覆层，其中所述镀覆层具有在[Al/Zn/Zn2Mg的三元共晶组织]的基体中混合存在[Mg2Si相]、[Al相]及[Zn2Mg相]的金属组织，而且在[Al相]和[Zn2Mg相]之中的1种或2种中含有Ti-Al系金属间化合物。
3、一种表面平滑性和成形性优良的高耐蚀性熔融镀钢材，其特征在于：镀覆钢材在钢材的表面上具有包含Al：4～22质量％、Mg：1～5质量％、Ti：0.1质量％或以下、Si：0.5质量％或以下、且余量由Zn及不可避免的杂质构成的Zn合金镀覆层，其中所述镀覆层具有在[Al/Zn/Zn2Mg的三元共晶组织]的基体中混合存在[Mg2Si相]、[Al相]、[Zn2Mg相]及[Zn相]的金属组织，而且在[Al相]、[Zn2Mg相]及[Zn相]之中的1种、2种或更多种中含有Ti-Al系金属间化合物。
4、一种表面平滑性和成形性优良的高耐蚀性熔融镀钢材，其特征在于：镀覆钢材在钢材的表面上具有包含Al：4～22质量％、Mg：1～5质量％、Ti：0.1质量％或以下、Si：0.5质量％或以下、且余量由Zn及不可避免的杂质构成的Zn合金镀覆层，其中所述镀覆层具有在[Al/Zn/Zn2Mg的三元共晶组织]的基体中混合存在[Mg2Si相]、[Al相]及[Zn相]的金属组织，而且在[Al相]和[Zn相]之中的1种或2种中含有Ti-Al系金属间化合物。
5、一种表面平滑性和成形性优良的高耐蚀性熔融镀钢材，其特征在于：权利要求1至4任一项所述的Ti-Al系金属间化合物是TiAl3。
6、一种表面平滑性和成形性优良的高耐蚀性熔融镀钢材，其特征在于：权利要求1至4任一项所述的Ti-Al系金属间化合物是Ti(Al1-xSix)3，其中X＝0～0.5。
7、如权利要求1至6任一项所述的表面平滑性和成形性优良的高耐蚀性熔融镀钢材，其特征在于：镀覆层中的[Al相]中所含有的Ti-Al系金属间化合物存在于富集有Zn相的Zn-Al共析反应组织中。
8、如权利要求1至7任一项所述的表面平滑性和成形性优良的高耐蚀性熔融镀钢材，其特征在于：镀覆层中[Al相]的树枝状晶体的大小为500μm或以下。
9、如权利要求1至8任一项所述的表面平滑性和成形性优良的高耐蚀性熔融镀钢材的制造方法，其特征在于：在镀浴中添加Ti-Zn系金属间化合物。
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