JP2020122198A - 複層めっき鋼板およびその製造方法 - Google Patents
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本発明者らは、塗膜を表面に形成した場合における耐エッジクリープ性に優れる複層めっき鋼板(複層めっき鋼板)について種々検討を行った。上記塗膜としては、例えば、複層めっき鋼板の表面に化成処理を行った後、カチオン型電着塗装を施すことにより該表面上に形成したものが挙げられる。但し、塗膜の具体的な態様はこれに限定されない。以下の説明において、塗膜を表面に形成した複層めっき鋼板を塗膜形成めっき鋼板と称することがある。また、複層めっき鋼板における、基材鋼板に接して形成された第1のめっき層を下層と称し、第1のめっき層の上に形成された第2のめっき層を上層と称することがある。
以下の説明において、基材鋼板を溶融Al系めっき浴に浸漬して、基材鋼板の表面に溶融Al系めっき層を形成することを第1の溶融めっきと称することがある。そして、上記第1の溶融めっき後の鋼板を溶融Zn系めっき浴に浸漬して、表面に溶融Zn系めっき層を形成することを第2の溶融めっきと称することがある。
以下、本発明の一実施形態における複層めっき鋼板について説明する。図1は、本発明の一実施形態における複層めっき鋼板10のめっき層断面の一例を示す電子顕微鏡写真である。
めっき原板となる基材鋼板としては、一般に、Zn系めっき鋼板やAl系めっき鋼板の基材として使用されている各種鋼板が適用可能である。
本明細書において「下層」とは、第1の溶融めっきおよび第2の溶融めっきを施した後の複層めっき層中に存在する、第1の溶融めっきにより形成された溶融Al系めっき層に由来する層(後述の中間層を除く部分)をいう。
本明細書において「上層」とは、第1の溶融めっきおよび第2の溶融めっきを施した後の複層めっき層中に存在する、第2の溶融めっきにより形成されたZn系めっき層に由来する層(後述の中間層を除く部分)をいう。この上層は、Alを随意的に含有するZn系めっき層であり、主として基材鋼板(鋼素地)に対する犠牲防食作用を担う。また、上層は、Mgを含有することが好ましい。上層は、AlまたはMgを含有したZn系腐食生成物の形成によるめっき面の保護作用およびMgを含有したZn系腐食生成物による鋼素地露出部の保護作用を担う。
本発明の一態様における複層めっき鋼板は、基材鋼板の表面に、第1の溶融めっき(溶融Al系めっき)を施し(第1のステップ)、その上に第2の溶融めっき(溶融Zn系めっき)を施す(第2のステップ)ことによって製造することができる。具体的には、連続溶融めっきラインで第1の溶融めっきを施すことによって中間製品とし、その中間製品に対して連続溶融めっきラインで第2の溶融めっきを施せばよい。或いは、1つの連続ラインの中に、第1の溶融めっき浴と第2の溶融めっき浴とを直列に設置し、1パスで複層めっき鋼板に仕上げることもできる。
得られためっき鋼板のそれぞれから試験片を切り出して、切断面のめっき層が観察可能となるように前処理を行った。前処理後の試験片断面を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察し、以下の基準で評価した。
○:上層と下層との境界面での相互拡散がごくわずかであり、明瞭な複層めっき構造が認められる。
×:上層と下層とが相互に拡散し、複層めっき構造が不明瞭となっている。
得られためっき鋼板のそれぞれに2R90°の曲げ加工を施した後、曲げ加工部に粘着テープを貼付した。図2は、2R90°の曲げ加工(曲率半径が2mm)を施した試験片20の様子の一例を示す図である。
○:テープに上層の付着なし。
×:テープに剥離した上層の付着あり。
表1の各めっき鋼板を用いて、耐エッジクリープ性を以下の手順で評価した。
5:膨れ幅1mm以下
4:膨れ幅1mm超え3mm以下
3:膨れ幅3mm超え5mm以下
2:膨れ幅5mm超え10mm以下
1:膨れ幅10mm超え。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、上記説明において開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
Claims (5)
- 基材鋼板と、
上記基材鋼板の表面に施された、質量%でSi:0〜12%およびZn:0〜1%を含む溶融Al系めっき層と、
上記溶融Al系めっき層の上に施された、質量%でAl:0〜3%を含む溶融Zn系めっき層と、
を有することを特徴とする複層めっき鋼板。 - 上記溶融Zn系めっき層は、質量%でMg:0〜8%を含むことを特徴とする請求項1に記載の複層めっき鋼板。
- 上記溶融Al系めっき層は、75質量%以上のAlを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の複層めっき鋼板。
- 質量%でSi:0〜12%、Zn:0〜1%を含む溶融Al系めっき浴に基材鋼板を浸漬して、該基材鋼板の表面に溶融Al系めっき層を形成する第1のステップと、
上記第1のステップにより形成された第1のめっき鋼板を、質量%でAl:0〜3%を含む溶融Zn系めっき浴に浸漬して、上記溶融Al系めっき層の上に溶融Zn系めっき層を施す第2のステップと、を含むことを特徴とする複層めっき鋼板の製造方法。 - 上記第2のステップでは、上記第1のめっき鋼板を、当該鋼板の温度が360℃以上に調整された状態で上記溶融Zn系めっき浴に浸漬させることを特徴とする請求項4に記載の複層めっき鋼板の製造方法。
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