JP2010255084A - 溶融Zn系めっき鋼板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】鋼板の少なくとも一方の表面に、Al:1.0〜10質量%、Mg:0.2〜1.0質量%、Ni:0.005〜0.2質量%を含有し、残部がZnおよび不可避的不純物からなるめっき層を有する溶融Zn系めっき鋼板であって、前記めっき層と下地鋼板の界面にNi濃化層を有する。めっき層が優れた加工性を有し、加工部でのクラック発生が抑えられるとともに、めっき下地の腐食が抑制される優れた加工部耐食性を有する。
【選択図】図1
Description
この溶融Zn系めっき鋼板では、近年の高耐久性要求により、さらに耐食性を高める技術が検討されており、例えば、特許文献1には、めっき層組成がAl:4.0〜10質量%、Mg:1.0〜4.0質量%、残部がZnおよび不可避的不純物からなる溶融Zn−Al−Mgめっき鋼板が示されている。
また、特許文献2には、溶融Zn−Al−Mg−Niめっき鋼板であって、めっき表面にNiを濃化させたものが示されている。
また、特許文献2の溶融Zn系めっき鋼板は、Niがめっき表面に濃化しているため耐黒変性の改善効果はあるが、めっき層の加工部における赤錆発生の抑制効果は小さい。
したがって本発明の目的は、めっき層が優れた加工性(耐クラック性)を有するとともに、めっき下地の腐食が生じにくい溶融Zn系めっき鋼板を提供することにある。
本発明は、このような知見に基づきなされたもので、その要旨は、鋼板の少なくとも一方の表面に、Al:1.0〜10質量%、Mg:0.2〜1.0質量%、Ni:0.005〜0.2質量%を含有し、残部がZnおよび不可避的不純物からなるめっき層を有する溶融Zn系めっき鋼板であって、前記めっき層と下地鋼板の界面にNi濃化層を有することを特徴とする溶融Zn系めっき鋼板である。
本発明めっき鋼板のめっき層中のAl含有量が1.0質量%未満では、めっき層と下地鋼板界面にFe−Zn系合金層が厚く形成し、加工性が低下する。一方、Al含有量が10質量%を超えるとZnの犠牲防食作用が低下し、端面部等の耐食性が劣る。また、Alが10質量%を超えるめっき層を得ようとすると、めっき浴中にAlを主体としたトップドロスが発生しやすくなり、めっき外観を損なうという問題も生じる。以上の理由から、めっき層中のAl含有量は1.0〜10質量%、好ましくは3〜6質量%とする。
Ni含有量が0.005質量%未満では耐食性の向上効果が少なく、一方、Niが0.2質量%を超えるとめっき層の表面が過剰に活性化され、腐食しやすくなり、初期に白錆が出やすくなる。以上の理由から、めっき層中のNi含有量は0.005〜0.2質量%、好ましくは0.02〜0.1質量%とする。
本発明めっき鋼板のめっき付着量は特に制限はないが、通常は片面当たり30〜300g/m2程度である。
めっき組成がAl:4.5質量%、Mg:0.6質量%、Ni:0.04質量%、残部Znおよび不可避的不純物で、片面当たりのめっき付着量:90g/m2のめっき層を有する本発明の溶融Zn系めっき鋼板を製造した。この溶融Zn系めっき鋼板のめっき層断面の走査型電子顕微鏡写真を図1に、同じくめっき層断面のEPMA分析によるNi分析結果を図2に示す。
図1に示すように、本発明の溶融Zn系めっき鋼板のめっき層には、初晶Zn、Zn−Al2元共晶、Zn−Al−MgZn23元共晶が発生している。
図2の写真において明るい部分がNi濃度が高い部分であり(なお、実際の写真はNiの濃度がカラーで示され、黒色→青色→緑色→黄色→オレンジ色→赤色の順でNi濃度が高いことを示す)、めっき層と鋼板の界面部分にNiが濃化していることが判る。
板厚0.5mmの未焼鈍冷延鋼板を種々のめっき浴組成で溶融めっきし、片面めっき付着量:90g/m2の溶融Zn系めっき鋼板を製造した。これらの溶融Zn系めっき鋼板について、めっき層−鋼板界面でのNi濃化層の有無を調べるとともに、耐赤錆性を評価した。それらの結果を、めっき組成とともに表1に示す。Ni濃化層の有無の判定方法と耐赤錆性の評価方法を以下に示す。
(1)Ni濃化層の有無の判定
めっき層断面をEPMA分析し、下記基準でNi濃化層の有無を判定した。
あり:Ni濃化ピークが認められる。
なし:Ni濃化ピークが認められない。
4辺をテープでシールし、カッターで下地鋼板まで到達するクロスカット傷を入れた平板試験片(75mm×150mm)と内R:0.5mmφで180度曲げ加工した試験片を用い、下記の腐食試験条件(合計8h)を1サイクルとして、350サイクルのサイクル腐食試験を行い、試験後のクロスカット部および曲げ加工部の赤錆発生面積率をそれぞれ目視で判定し、下記の評価基準で評価した。
SST(35℃×2h:5%食塩水)
↓
乾燥(60℃×4h:30%RH)
↓
湿潤(50℃×2h:95%RH)
・評価基準
評点5:赤錆発生無
評点4:赤錆発生面積率1〜10%
評点3:赤錆発生面積率11〜25%
評点2:赤錆発生面積率26〜50%
評点1:赤錆発生面積率51%以上
Claims (1)
- 鋼板の少なくとも一方の表面に、Al:1.0〜10質量%、Mg:0.2〜1.0質量%、Ni:0.005〜0.2質量%を含有し、残部がZnおよび不可避的不純物からなるめっき層を有する溶融Zn系めっき鋼板であって、
前記めっき層と下地鋼板の界面にNi濃化層を有することを特徴とする溶融Zn系めっき鋼板。
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