JP5649181B2 - 耐食性に優れた溶融Zn−Al系合金めっき鋼板およびその製造方法 - Google Patents
耐食性に優れた溶融Zn−Al系合金めっき鋼板およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5649181B2 JP5649181B2 JP2011174017A JP2011174017A JP5649181B2 JP 5649181 B2 JP5649181 B2 JP 5649181B2 JP 2011174017 A JP2011174017 A JP 2011174017A JP 2011174017 A JP2011174017 A JP 2011174017A JP 5649181 B2 JP5649181 B2 JP 5649181B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel sheet
- plating layer
- alloy
- chemical conversion
- molten
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 91
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 91
- 229910007570 Zn-Al Inorganic materials 0.000 title claims description 61
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims description 42
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims description 42
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 14
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 146
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 53
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 45
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 40
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 40
- 229910018134 Al-Mg Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 229910018467 Al—Mg Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 claims description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 21
- MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N molybdate Chemical compound [O-][Mo]([O-])(=O)=O MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 11
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000007739 conversion coating Methods 0.000 claims description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 10
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 4
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 3
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 2
- KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L chromic acid Substances O[Cr](O)(=O)=O KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 150000001869 cobalt compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000004453 electron probe microanalysis Methods 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- AWJWCTOOIBYHON-UHFFFAOYSA-N furo[3,4-b]pyrazine-5,7-dione Chemical compound C1=CN=C2C(=O)OC(=O)C2=N1 AWJWCTOOIBYHON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 150000002816 nickel compounds Chemical class 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001163841 Albugo ipomoeae-panduratae Species 0.000 description 1
- 229910018571 Al—Zn—Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910018605 Ni—Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002932 luster Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229910002059 quaternary alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 silane compound Chemical class 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
- C23C2/06—Zinc or cadmium or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/26—After-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/40—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates
- C23C22/42—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates containing also phosphates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/40—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates
- C23C22/44—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates containing also fluorides or complex fluorides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
- C23C28/321—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer with at least one metal alloy layer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
- C23C28/345—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer
- C23C28/3455—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer with a refractory ceramic layer, e.g. refractory metal oxide, ZrO2, rare earth oxides or a thermal barrier system comprising at least one refractory oxide layer
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
しかし、例えば、建築分野では、溶融Zn系めっき鋼板を所定形状に成形加工して、屋根、壁、あるいは構造体などの構造部材として使用している。このような用途では、耐食性に優れていることに加えて、加工性に優れること、さらには加工部の耐食性に優れることが要求され、加工部を含む素材の耐食性がその構造部材の耐久性を決定する重要な要素となっている。このため、構造部材の耐久性向上の観点から、素材として使用される溶融Zn系めっき鋼板の耐食性向上が強く要望されている。この場合には、外観の均一性や耐黒変性にも優れることが要求されている。
このような要望に対して、例えば、特許文献1には、連続溶融Zn−Al−Mgめっき鋼板が記載されている。特許文献1に記載された技術は、Al:4.0〜10%、Mg:1.0〜4.0%、残部がZnおよび不可避的不純物からなるめっき層を鋼板表面に形成した連続溶融Zn−Al−Mgめっき鋼板であり、めっき後の冷却速度を0.5℃/s以上に制御して、めっき層をAl/Zn/Zn2Mgの三元共晶組織の素地中に初晶Al相が混在した金属組織を有する層とすることにより、良好な耐食性と表面外観を有するめっき鋼板となるとしている。
本発明は、かかる従来技術の問題を解決し、耐黒変性および耐食性に優れる溶融Zn-Al系合金めっき鋼板およびその製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、このような知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。すなわち、本発明の要旨は次のとおりである。
(1)基板である鋼板の少なくとも一方の表面に、溶融Zn-Al系合金めっき層を形成し、さらに該溶融Zn-Al系合金めっき層の上層として化成処理被膜を形成してなる溶融Zn-Al系合金めっき鋼板であって、前記溶融Zn-Al系合金めっき層が、質量%で、Al:3.0〜6.0%、Mg:0.2〜1.0%、Ni:0.01〜0.10%を含有し、残部Znおよび不可避的不純物からなる組成を有するめっき層であり、該めっき層の表面組織が、Zn-Al-Mg系三元共晶を面積率で1〜50%含む組織であり、前記化成処理被膜が、モリブデン酸塩を含有する化成処理皮膜であることを特徴とする耐黒変性と耐食性に優れた溶融Zn-Al系合金めっき鋼板。
(2)(1)において、前記モリブデン酸塩を含有する化成処理皮膜の片面当たりの付着量が、0.05〜1.5g/m2であることを特徴とする溶融Zn-Al系合金めっき鋼板。
(3)基板となる鋼板を、質量%で、Al:3〜6%、Mg:0.2〜1.0%、Ni:0.01〜0.10%を含み、残部Znおよび不可避的不純物からなる組成の溶融Zn−Al系合金めっき浴中に侵入させたのち、引き上げて冷却して、該鋼板表面に溶融Zn-Al系合金めっき層を形成し、さらに化成処理を施して、該溶融Zn-Al系合金めっき層の上層として、化成処理皮膜を形成する、溶融Zn-Al系合金めっき鋼板の製造方法であって、前記溶融Zn−Al系合金めっき浴の温度を420℃〜520℃、前記溶融Zn−Al系合金めっき浴中に侵入する前記鋼板の温度を420〜600℃の範囲の温度で、かつ前記鋼板の温度を前記溶融Zn−Al系めっき浴の温度以上となるように調整して、前記溶融Zn−Al系合金めっき浴中に侵入させ、前記溶融Zn−Al系めっき浴から引き上げたのちの冷却を、前記鋼板の表面温度で、350℃までの平均で1〜100℃/sである冷却とし、前記化成処理を、モリブデン酸塩を含有する化成処理液を用いる化成処理とすることを特徴とする耐黒変性と耐食性に優れた溶融Zn-Al系合金めっき鋼板の製造方法。
(4)(3)において、前記したモリブデン酸塩を含有する化成処理液のpHが2〜6であることを特徴とする溶融Zn-Al系合金めっき鋼板の製造方法。
まず、めっき層の組成限定理由について説明する。なお、以下、組成における質量%は単に%で記す。
めっき層中に含まれるAlが、3.0%未満では、めっき層と下地鋼板との界面にFe-Al系合金層が厚く形成するため、加工性が低下する。一方、Alが6.0%を超えて多量に含有されると、Znの犠牲防食作用が小さくなり、耐食性が低下するとともに、耐黒変性が低下する。またZn-Al-Mgの3元共晶の形成が多くなり、化成処理性が不安定となるうえ、めっき層の加工性も低下する。このため、めっき層中のAlは3.0〜6.0%の範囲に限定した。
Mgは、耐食性向上のためにめっき層中に含有させるが、めっき層中に含まれるMgが、0.2%未満では耐食性の向上効果が少なく、一方、Mgが1.0%を超えて多量に含有すると、Zn-Al-Mg系3元共晶の形成が多くなり、めっき層の加工性が低下する。このようなことから、めっき層中のMgは0.2〜1.0%の範囲に限定した。
Niは、耐食性と耐黒変性向上のためにめっき層中に含有させるが、めっき層中に含まれるNiが、0.01%未満では耐食性と耐黒変性の向上効果が少なく、一方、Niが0.10%を超えて多量に含有されると、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。このため、めっき層中のNiは0.01〜0.10%の範囲に限定した。
上記した以外の残部は、Znおよび不可避的不純物からなる。
本発明めっき鋼板のめっき層は、表面に、Zn-Al-Mg系3元共晶が面積率で1〜50%露出した、表面組織を有する。めっき層表面に所定量のZn-Al-Mg系3元共晶を存在(露出)させることにより、耐食性と加工性を兼備させることができる。
めっき層の上層として形成される化成処理皮膜は、モリブデン酸塩を含有するものであり、このモリブデン酸塩とZn-Al-Mg系三元共晶との組み合わせにより、耐黒変性と耐食性をよくするものである。なお、モリブデン酸塩としては、化成処理中に溶解するものであればよく、特に限定されるものではない。モリブデン酸塩の種類としては、例えばアンモニウム、ナトリウム等の塩が例示できる。化成処理皮膜中のモリブデン酸塩の含有量は、特に限定されるものではない。
つぎに、本発明めっき鋼板の好ましい製造方法について説明する。
基板として使用する鋼板は、その種類、組成について、とくに限定する必要はなく、用途に応じて、公知の熱延鋼板、冷延鋼板のなかから適宜選択することができる。
鋼板が侵入する、溶融Zn−Al系合金めっき浴の組成は、質量%で、Al:3〜6%、Mg:0.2〜1.0%、Ni:0.01〜0.10%を含み、残部Znおよび不可避的不純物からなる組成とする。また、めっき浴の浴温は、420℃〜520℃とする。めっき浴の浴温が420℃未満では、浴温が低すぎて、めっき浴が一部凝固する場合があり、所定のめっき処理ができなくなる。一方、520℃を超えて高温となると、めっき浴の酸化が著しくなり、ドロスの発生が増加する。このため、めっき浴の浴温は420℃〜520℃の範囲の温度に限定した。
本発明では、上記しためっき浴を上記した範囲の浴温とし、さらにめっき浴に侵入する鋼板の温度(板温)を、420〜600℃の範囲の温度に調整したうえ、さらにめっき浴に侵入する鋼板の温度(板温)を、めっき浴の浴温以上となるように調整する。これにより、めっき浴と鋼板表面との界面で合金元素の拡散が生じ、めっき層と鋼板(基板)との界面にNi濃化層の形成が促進される。Ni濃化層の形成により、めっき層に基板に到達するような傷が生じた場合にも、あるいは加工によりめっき層にクラックが生じた場合にも、耐食性を向上できる。
本発明で行う化成処理で使用する化成処理液は、水等の溶媒に、モリブデン酸塩を、好ましくはpH:2〜6に調整した液を用いる。なお、化成処理液には、モリブデン酸塩に加えて、クロム酸、リン酸塩、あるいは、Ti、Zr、V、Mn、Ni、Coなどのフッ化物もしくは塩、シラン化合物、金属キレート剤、水性樹脂、シリカゾルなどの酸化物ゾルを含有してもよいことは言うまでもない。
上記した化成処理液を、常温で、めっき層表面に塗布したのち、好ましくは鋼板温度として60〜120℃に加熱し乾燥して溶媒を蒸発させ、めっき層の上層である化学処理皮膜を形成する。塗布方法は、とくに限定されないが、通常公知の塗布方法である、ロールコート、シャワーリンガー、ディップ気体絞りなど連続的に処理する方法がいずれも適用できる。また、乾燥方法は、通常公知の方法である、熱風炉、電熱炉、誘導加熱等がいずれも適用できる。
(1)めっき層表面の組織観察
得られた溶融Zn−Al系合金めっき鋼板から組織観察用試験片を採取し、走査型電子顕微鏡(倍率:1000倍)を用いて、めっき層表面の組織を観察した。また、EPMAを用いて、めっき層表面についてMgを分析し、その分析結果を画像解析して白黒の2階調化して、ヒストグラムより、Zn-Al-Mg系三元共晶の面積率を算出した。
ついで、得られた溶融Zn−Al系合金めっき鋼板について、耐黒変性試験を実施し、耐黒変性を評価した。試験方法は次のとおりである。
(2)耐黒変性試験
得られた溶融Zn−Al系合金めっき鋼板から試験片(平板:50×50mm)を採取し、該試験片を、温度:80℃、相対湿度:95%の恒温恒湿槽内に24時間保持する試験を実施し、試験片表面の明度Lを試験の前後で測定し、明度Lの差ΔLを求め、耐黒変性を評価した。評価基準は、下記のとおりとした。
評価2:ΔL:8超〜15未満(若干の黒変が発生している状態)
評点1:ΔL:15以上(著しい黒変が発生している状態)
また、得られた溶融Zn−Al系合金めっき鋼板について、加工後の耐食性試験を実施し、加工部の耐食性を評価した。試験方法は次のとおりとした。
(3)加工部の耐食性試験
得られた溶融Zn−Al系合金めっき鋼板から曲げ試験片を採取し、JIS G 3317の規定に準拠して、内1.6mmR−180°曲げを付与したのち、JIS Z 2371の規定に準拠して塩水噴霧試験を実施した。塩水噴霧条件は、噴霧液:5質量%食塩水、温度:35℃、試験時間:2000hとした。試験後、試験片表面をデジタルカメラで観察し、撮像して、画像処理により、赤錆発生率(面積率)を求め、加工部の耐食性を評価した。評価の基準は次のとおりとした。
評価2:赤錆発生あり、赤錆発生率50%以下
評点1:赤錆発生あり、赤錆発生率50%超
得られた結果を表2に示す。
Claims (4)
- 基板である鋼板の少なくとも一方の表面に、溶融Zn-Al系合金めっき層を形成し、さらに該溶融Zn-Al系合金めっき層の上層として化成処理被膜を形成してなる溶融Zn-Al系合金めっき鋼板であって、
前記溶融Zn-Al系合金めっき層が、質量%で、
Al:3.0〜6.0%、 Mg:0.2〜1.0%、
Ni:0.01〜0.10%
を含有し、残部Znおよび不可避的不純物からなる組成を有するめっき層であり、該めっき層の表面組織が、Zn-Al-Mg系三元共晶を面積率で1〜50%含む組織であり、前記化成処理被膜が、モリブデン酸塩を含有する化成処理皮膜であることを特徴とする耐黒変性と耐食性に優れた溶融Zn-Al系合金めっき鋼板。 - 前記モリブデン酸塩を含有する化成処理皮膜の片面当たりの付着量が、0.05〜1.5g/m2であることを特徴とする請求項1に記載の溶融Zn-Al系合金めっき鋼板。
- 基板となる鋼板を、質量%で、Al:3〜6%、Mg:0.2〜1.0%、Ni:0.01〜0.10%を含み、残部Znおよび不可避的不純物からなる組成の溶融Zn−Al系合金めっき浴中に侵入させたのち、引き上げて冷却して、該鋼板表面に溶融Zn-Al系合金めっき層を形成し、さらに化成処理を施して、該溶融Zn-Al系合金めっき層の上層として、化成処理皮膜を形成する、溶融Zn-Al系合金めっき鋼板の製造方法であって、
前記溶融Zn−Al系合金めっき浴の温度を420℃〜520℃、前記溶融Zn−Al系合金めっき浴中に侵入する前記鋼板の温度を420〜600℃の温度で、かつ前記鋼板の温度を前記溶融Zn−Al系めっき浴の温度以上となるように調整して、前記溶融Zn−Al系合金めっき浴中に侵入させ、
さらに前記溶融Zn−Al系めっき浴から引き上げたのちの冷却を、前記鋼板の表面温度で、350℃までの平均で1〜100℃/sである冷却とし、
前記化成処理を、モリブデン酸塩を含有する化成処理液を用いる化成処理とすることを特徴とする耐黒変性と耐食性に優れた溶融Zn-Al系合金めっき鋼板の製造方法。 - 前記したモリブデン酸塩を含有する化成処理液のpHが2〜6であることを特徴とする請求項3に記載の溶融Zn-Al系めっき鋼板の製造方法。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011174017A JP5649181B2 (ja) | 2011-08-09 | 2011-08-09 | 耐食性に優れた溶融Zn−Al系合金めっき鋼板およびその製造方法 |
SG2014007579A SG2014007579A (en) | 2011-08-09 | 2012-08-08 | Molten zn-al alloy-plated steel sheet and manufacturing method thereof |
KR1020147002993A KR101615459B1 (ko) | 2011-08-09 | 2012-08-08 | 용융 Zn―Al계 합금 도금 강판 및 그 제조 방법 |
PCT/JP2012/070719 WO2013022118A1 (ja) | 2011-08-09 | 2012-08-08 | 溶融Zn-Al系合金めっき鋼板およびその製造方法 |
MYPI2014000320A MY165649A (en) | 2011-08-09 | 2012-08-08 | Molten zn-al alloy-plated steel sheet and manufacturing method thereof |
CN201280038542.7A CN103732780B (zh) | 2011-08-09 | 2012-08-08 | 熔融Zn-Al合金镀覆钢板及其制造方法 |
AU2012293118A AU2012293118B2 (en) | 2011-08-09 | 2012-08-08 | Molten Zn-Al alloy-plated steel sheet and manufacturing method thereof |
TW101128834A TWI534293B (zh) | 2011-08-09 | 2012-08-09 | 熱浸鍍Zn-Al系合金鋼板及其製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011174017A JP5649181B2 (ja) | 2011-08-09 | 2011-08-09 | 耐食性に優れた溶融Zn−Al系合金めっき鋼板およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013036094A JP2013036094A (ja) | 2013-02-21 |
JP5649181B2 true JP5649181B2 (ja) | 2015-01-07 |
Family
ID=47668615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011174017A Active JP5649181B2 (ja) | 2011-08-09 | 2011-08-09 | 耐食性に優れた溶融Zn−Al系合金めっき鋼板およびその製造方法 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5649181B2 (ja) |
KR (1) | KR101615459B1 (ja) |
CN (1) | CN103732780B (ja) |
AU (1) | AU2012293118B2 (ja) |
MY (1) | MY165649A (ja) |
SG (1) | SG2014007579A (ja) |
TW (1) | TWI534293B (ja) |
WO (1) | WO2013022118A1 (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6165529B2 (ja) * | 2013-07-12 | 2017-07-19 | 日新製鋼株式会社 | 化成処理鋼板の製造方法および製造装置 |
KR101568474B1 (ko) * | 2013-10-30 | 2015-11-11 | 주식회사 포스코 | 내흑변성 및 표면외관이 우수한 용융아연합금 도금강판 및 그 제조방법 |
KR101758529B1 (ko) * | 2014-12-24 | 2017-07-17 | 주식회사 포스코 | 인산염 처리성과 스폿 용접성이 우수한 아연합금도금강판 및 그 제조방법 |
WO2016105157A1 (ko) * | 2014-12-24 | 2016-06-30 | 주식회사 포스코 | 인산염 처리성과 스폿 용접성이 우수한 아연합금도금강판 및 그 제조방법 |
KR101767788B1 (ko) | 2015-12-24 | 2017-08-14 | 주식회사 포스코 | 내마찰성 및 내백청성이 우수한 도금 강재 및 그 제조방법 |
WO2018070350A1 (ja) * | 2016-10-11 | 2018-04-19 | Jfeスチール株式会社 | 亜鉛系めっき鋼板用表面処理液、表面処理皮膜付き亜鉛系めっき鋼板の製造方法、及び表面処理皮膜付き亜鉛系めっき鋼板 |
JP6515973B2 (ja) * | 2016-10-11 | 2019-05-22 | Jfeスチール株式会社 | 亜鉛系めっき鋼板用表面処理液、表面処理皮膜付き亜鉛系めっき鋼板の製造方法、及び表面処理皮膜付き亜鉛系めっき鋼板 |
KR101879093B1 (ko) | 2016-12-22 | 2018-07-16 | 주식회사 포스코 | 내부식성 및 표면 품질이 우수한 합금도금강재 및 그 제조방법 |
JP6753369B2 (ja) * | 2017-06-29 | 2020-09-09 | Jfeスチール株式会社 | 溶融Zn系めっき鋼板及びその製造方法 |
WO2021038102A1 (en) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | Rijksuniversiteit Groningen | Characterization method of formability properties of zinc alloy coating on a metal substrate |
CN111155044B (zh) * | 2019-12-13 | 2021-09-21 | 首钢集团有限公司 | 一种提高锌铝镁镀层钢表面质量的方法、锌铝镁镀层 |
CN111733410B (zh) * | 2020-07-07 | 2022-08-02 | 奎克化学(中国)有限公司 | 一种用于锌铝镁钢板的无铬钝化液及其制备方法 |
CN114472860B (zh) * | 2021-12-30 | 2024-07-16 | 深圳市中金岭南有色金属股份有限公司韶关冶炼厂 | 一种提高锌铝镁合金质量的梯度冷却方法 |
CN116377360A (zh) * | 2023-03-27 | 2023-07-04 | 鞍钢股份有限公司 | 表面多共晶组织的低铝低镁系锌铝镁镀层钢板及制造方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5735671A (en) * | 1980-08-11 | 1982-02-26 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Continuously galvanizing method for strip |
JP3179401B2 (ja) * | 1996-12-13 | 2001-06-25 | 日新製鋼株式会社 | 耐食性および表面外観の良好な溶融Zn−Al−Mgめっき鋼板およびその製造法 |
JP2001262303A (ja) * | 2000-03-21 | 2001-09-26 | Kawasaki Steel Corp | 溶融めっき性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板および合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
JP2002371345A (ja) * | 2001-06-13 | 2002-12-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶融Zn−Al−Mg合金めっき鋼板の製造方法 |
JP3927167B2 (ja) * | 2003-11-14 | 2007-06-06 | 日新製鋼株式会社 | 耐食性,耐黒変性に優れた溶融Mg含有亜鉛合金めっき鋼板 |
JP2005146339A (ja) * | 2003-11-14 | 2005-06-09 | Nisshin Steel Co Ltd | 耐黒変性に優れた溶融Al含有亜鉛合金めっき鋼板 |
JP5101249B2 (ja) * | 2006-11-10 | 2012-12-19 | Jfe鋼板株式会社 | 溶融Zn−Al系合金めっき鋼板およびその製造方法 |
JP5317516B2 (ja) * | 2007-04-27 | 2013-10-16 | Jfeスチール株式会社 | 表面処理溶融Zn−Al系合金めっき鋼板 |
JP5600398B2 (ja) * | 2009-04-28 | 2014-10-01 | Jfe鋼板株式会社 | 溶融Zn系めっき鋼板 |
-
2011
- 2011-08-09 JP JP2011174017A patent/JP5649181B2/ja active Active
-
2012
- 2012-08-08 KR KR1020147002993A patent/KR101615459B1/ko active IP Right Grant
- 2012-08-08 MY MYPI2014000320A patent/MY165649A/en unknown
- 2012-08-08 WO PCT/JP2012/070719 patent/WO2013022118A1/ja active Application Filing
- 2012-08-08 AU AU2012293118A patent/AU2012293118B2/en active Active
- 2012-08-08 SG SG2014007579A patent/SG2014007579A/en unknown
- 2012-08-08 CN CN201280038542.7A patent/CN103732780B/zh active Active
- 2012-08-09 TW TW101128834A patent/TWI534293B/zh active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI534293B (zh) | 2016-05-21 |
CN103732780B (zh) | 2016-01-20 |
AU2012293118A1 (en) | 2014-02-20 |
SG2014007579A (en) | 2014-03-28 |
TW201307612A (zh) | 2013-02-16 |
KR20140043471A (ko) | 2014-04-09 |
AU2012293118B2 (en) | 2015-08-27 |
KR101615459B1 (ko) | 2016-04-25 |
WO2013022118A1 (ja) | 2013-02-14 |
JP2013036094A (ja) | 2013-02-21 |
MY165649A (en) | 2018-04-18 |
CN103732780A (zh) | 2014-04-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5649181B2 (ja) | 耐食性に優れた溶融Zn−Al系合金めっき鋼板およびその製造方法 | |
JP4584179B2 (ja) | 耐食性および加工性に優れた溶融Zn−Al合金めっき鋼板の製造方法 | |
TWI447261B (zh) | 熔融Al-Zn系鍍敷鋼板 | |
JPWO2020179147A1 (ja) | 溶融Al−Zn−Mg−Si−Srめっき鋼板及びその製造方法 | |
JP5825244B2 (ja) | 溶融亜鉛めっき鋼板 | |
KR101719947B1 (ko) | 고강도 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법 | |
KR101721483B1 (ko) | 프레스 가공용 용융 아연 도금 강판 | |
JP5672178B2 (ja) | 外観均一性に優れた高耐食性溶融亜鉛めっき鋼板 | |
EP2957648A1 (en) | HOT-DIP Al-Zn ALLOY COATED STEEL SHEET AND METHOD FOR PRODUCING SAME | |
TWI724674B (zh) | 熔融Al-Zn-Mg-Si-Sr鍍覆鋼板及其製造方法 | |
JPWO2014155944A1 (ja) | 溶融Al−Zn系めっき鋼板及びその製造方法 | |
JP2020143370A (ja) | 溶融Al−Zn−Mg−Si系めっき鋼板及びその製造方法、並びに、塗装鋼板及びその製造方法 | |
TWI484068B (zh) | 耐蝕性與加工性優異之熔融Zn-Al系合金鍍覆鋼板及其製造方法 | |
KR101568474B1 (ko) | 내흑변성 및 표면외관이 우수한 용융아연합금 도금강판 및 그 제조방법 | |
KR101621631B1 (ko) | 도장 후 내식성이 우수한 합금화 용융 아연 도금 강판 | |
TW201132797A (en) | Metal coated steel strip | |
CN116685706B (zh) | 镀覆钢材 | |
JP7497339B2 (ja) | 溶融めっき鋼板及びその製造方法 | |
KR20220089027A (ko) | 내식성 및 표면 품질이 우수한 도금 강판 및 이의 제조방법 | |
JP6337711B2 (ja) | 溶融Al系めっき鋼板 | |
KR20220089028A (ko) | 내식성 및 내열성이 우수한 도금 강판 및 이의 제조방법 | |
TW202138592A (zh) | 熔融Al-Zn-Mg-Si系的鍍覆鋼板的製造方法及塗裝鋼板的製造方法 | |
JP2020139224A (ja) | 溶融Al−Zn−Mg−Si系めっき鋼板の製造方法及び塗装鋼板の製造方法 | |
JP2010156030A (ja) | 外観品位に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20130904 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140212 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20140411 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20141105 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141107 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5649181 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |