JP6922858B2 - 溶融Al−Zn系めっき鋼板及びその製造方法 - Google Patents
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Description
まず、本発明に係る溶融Al−Zn系めっき鋼板の構成について説明する。
本発明に係る溶融Al−Zn系めっき鋼板の製造方法は、本発明に係る溶融Al−Zn系めっき鋼板を製造する際、Al:40%以上90%以下、Si:0.2%以上3%以下、Fe:2%以下、Cu:0.05%以上3%以下、Mg,Ca,Ti,Mnの中から選ばれる1種以上の元素を合計で10%以下の範囲内含有し、残部がZn及び不可避的不純物からなり、温度が580℃以上620℃以下の範囲内にある溶融金属浴に鋼板を浸漬した後、鋼板を取り出し、570℃から500℃までの平均冷却速度を10℃/s以上として急速冷却を施すステップを含む。
サンプルとなる全ての溶融Al−Zn系めっき鋼板について、常法で製造した板厚0.8mmの冷延鋼板を下地鋼板として用い、溶融めっき設備において、めっき浴の浴温を600℃、鋼板の浸入温度を620℃、ラインスピード60mpm、浸漬時間2秒で、めっき浴の組成を種々の条件に変化させ、各サンプルの溶融Al−Zn系めっき鋼板を製造した。なお、めっき浴の組成は、サンプルの製造に用いためっき浴から約2gを採取し、化学分析によって確認した。各サンプルのめっき浴の組成を以下の表1に示す。また、めっき浴浸漬後の窒素ガスによる冷却の570℃から500℃までの冷却速度を以下の表1に示す。さらに、界面合金層及びめっき層の組成としては、各サンプルの溶融Al−Zn系めっき鋼板から任意の3断面を剪断加工により切り出し、カーボン樹脂に埋め込んだ上でSEM−EDX観察を行い、界面合金層及びめっき層のうち任意の5点でEDXにより測定した半定量分析値の平均値を用いた。各サンプルの界面合金層及びめっき層の組成を以下の表1に示す。
Al相[111]の回折強度{I(Al)}に対するAl2Cu相[222]の回折強度{I(Al2Cu)}のメインピーク強度の比率Y=I(Al2Cu)/I(Al)は、Cu−Kα線を使用したX線回折装置により回折図形を測定し判定した。
市販の化成処理薬剤(日本パーカライジング株式会社製パルボンドSX−35)を用いて、浴温:35℃、フリーフッ素濃度:200質量ppm、処理時間:120秒の条件で鋼板の化成処理を行った後、めっき鋼板の表面を走査型電子顕微鏡にて1000倍で10視野観察した。結晶の形態については、面積率98%以上の均一な化成結晶が10視野全てにおいて生成しているものを優(◎)、面積率98%未満の視野が1視野認められるものを良(○)、面積率98%未満の視野が2視野認められるものを可(△)とし、面積率98%未満の視野が3視野以上認められるものを不可(×)として評価した。なお、ここでいう隙間とは、均一な化成結晶が生成していない箇所のことを指し、反射電子像を2値化することにより空隙の面積率を算出した。また、結晶の付着量については、化成処理試験後の試料3点を20g/Lの重クロム酸アンモニウム水溶液に15分間浸漬し、前後の重量差から試験片面積当たりの値として算出した。結晶の付着量は、3点すべてにおいて2.0g/m2以上のものを優(◎)、1.8g/m2以上2.0g/m2未満のものを良(○)、1.5g/m2以上1.8g/m2未満のものを可(△)、1.5g/m2未満のものが1点でも認められるものを不可(×)として評価した。
各サンプルの溶融Al−Zn系めっき鋼板について、JIS Z2371−2000に準拠した塩水噴霧試験を行った。各サンプルの赤錆が発生するまでの時間を測定し、以下の基準により裸耐食性を評価した。評価結果を以下の表1に示す。
○:300時間≦赤錆発生時間<600時間
△:150時間≦赤錆発生時間<300時間
×:赤錆発生時間<150時間
各サンプルの溶融Al−Zn系めっき鋼板について、それぞれ70mm×80mmのサイズに剪断後、自動車外板用塗装処理と同様に化成処理としてリン酸亜鉛処理を行った後、電着塗装を施した。ここで、リン酸亜鉛処理及び電着塗装は以下の条件で行った。
○:2.5mm<最大塗膜膨れ幅≦4.0mm
△:4.0mm<最大塗膜膨れ幅≦5.0mm
×:最大塗膜膨れ幅>5.0mm
Claims (4)
- 鋼板の表面に形成された、少なくともAl,Si,及びFeを含有する合金層と、前記合金層の表面に形成された、少なくともAl,Zn,Si,及びCuを含有するめっき層と、を有し、前記めっき層のAl含有率が原子%濃度で40%以上90%以下の範囲内にあり、前記めっき層のSi含有率が原子%濃度で0.2%以上3%以下の範囲内にあり、前記めっき層のCu含有率が原子%濃度で1.00%以上3%以下の範囲内にあることを特徴とする溶融Al−Zn系めっき鋼板。
- 前記めっき層がMg,Ca,Ti,Mnの中から選ばれる1種以上の元素をそれぞれの原子%濃度の合計で10%以下の範囲内含有することを特徴とする請求項1に記載の溶融Al−Zn系めっき鋼板。
- X線回折で得られるAl相[111]の回折強度{I(Al)}に対するAl2Cu相[222]の回折強度{I(Al2Cu)}のメインピーク強度の比率Y=I(Al2Cu)/I(Al)が0.02以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の溶融Al−Zn系めっき鋼板。
- 請求項1〜3のうち、いずれか1項に記載の溶融Al−Zn系めっき鋼板の製造方法であって、いずれも原子%濃度でAl:40%以上90%以下、Si:0.2%以上3%以下、Fe:2%以下、Cu:1.00%以上3%以下、Mg,Ca,Ti,Mnの中から選ばれる1種以上の元素を合計で10%以下の範囲内含有し、残部がZn及び不可避的不純物からなり、温度が580℃以上620℃以下の範囲内にある溶融金属浴に前記鋼板を浸漬した後、570℃から500℃までの平均冷却速度を10℃/s以上として急速冷却を施すステップを含むことを特徴とする溶融Al−Zn系めっき鋼板の製造方法。
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