JP7097491B2 - Surface-treated steel sheet - Google Patents

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本発明は、安定的に優れた耐食性及び耐白錆性、並びに、良好な表面外観性を有する表面処理鋼板に関するものである。 The present invention relates to a surface-treated steel sheet having stable and excellent corrosion resistance and white rust resistance, as well as good surface appearance.

55%Al-Zn系に代表される溶融Al-Zn系めっき鋼板は、Znの犠牲防食性とAlの高い耐食性とが両立できているため、溶融亜鉛めっき鋼板の中でも高い耐食性を示すことが知られている。そのため、溶融Al-Znめっき鋼板は、その優れた耐食性から、長期間屋外に曝される屋根や壁等の建材分野、ガードレール、配線配管、防音壁等の土木建築分野を中心に使用されている。特に、大気汚染による酸性雨や、積雪地帯での道路凍結防止用融雪剤の散布、海岸地域開発等の、より厳しい使用環境下での、耐食性に優れる材料や、メンテナンスフリー材料への要求が高まっていることから、近年、溶融Al-Zn系めっき鋼板の需要は増加している。 It is known that hot-dip Al-Zn-based plated steel sheets represented by 55% Al-Zn-based steel sheets exhibit high corrosion resistance among hot-dip galvanized steel sheets because they have both the sacrificial corrosion resistance of Zn and the high corrosion resistance of Al. Has been done. Therefore, due to its excellent corrosion resistance, hot-dip Al-Zn plated steel sheets are mainly used in the field of building materials such as roofs and walls that are exposed to the outdoors for a long period of time, and in the field of civil engineering and construction such as guard rails, wiring pipes, and soundproof walls. .. In particular, there is an increasing demand for materials with excellent corrosion resistance and maintenance-free materials under harsher usage environments such as acid rain due to air pollution, spraying of snowmelt to prevent road freezing in snowy areas, and coastal area development. Therefore, in recent years, the demand for molten Al-Zn-based plated steel sheets has been increasing.

溶融Al-Zn系めっき鋼板のめっき皮膜は、Znを過飽和に含有したAlがデンドライト状に凝固した部分(α-Al相)と、デンドライト間隙(インターデンドライト)に存在するZn-Al共晶組織から構成され、α-Al相がめっき皮膜の膜厚方向に複数積層した構造を有することが特徴である。このような特徴的な皮膜構造により、表面からの腐食進行経路が複雑になるため、腐食が容易に進行しにくくなり、溶融Al-Zn系めっき鋼板はめっき皮膜厚が同一の溶融亜鉛めっき鋼板に比べ優れた耐食性を実現できることも知られている。 The plating film of the molten Al-Zn-based plated steel sheet is composed of the portion where Al containing Zn in hypersaturation is solidified into a dendrite (α-Al phase) and the Zn-Al co-crystal structure existing in the dendrite gap (interdendrite). It is characterized by having a structure in which a plurality of α-Al phases are laminated in the film thickness direction of the plating film. Due to such a characteristic film structure, the corrosion progress path from the surface becomes complicated, so that the corrosion does not easily proceed, and the hot-dip Al-Zn-based plated steel sheet becomes a hot-dip galvanized steel sheet having the same plating film thickness. It is also known that better corrosion resistance can be achieved.

このような溶融Al-Zn系めっき鋼板に対して、さらに長寿命化を図ろうとする試みがなされており、Mgを添加した溶融Al-Zn-Si-Mg系めっき鋼板が実用化されている。
このような溶融Al-Zn-Si-Mg系めっき鋼板としては、例えば特許文献1に、めっき皮膜中にMgを含むAl-Zn-Si合金を含み、該Al-Zn-Si合金が、45~60重量%の元素アルミニウム、37~46重量%の元素亜鉛及び1.2~2.3重量%のSiを含有する合金であり、該Mgの濃度が1~5重量%である、溶融Al-Zn-Si-Mg系めっき鋼板が開示されている。
また、特許文献2には、めっき皮膜中に2~10%のMg、0.01~10%のCaの1種以上を含有させることで耐食性の向上を図るとともに、下地鋼板が露出した後の保護作用を高めることを目的とした溶融Al-Zn-Si-Mg系めっき鋼板が開示されている。
さらに、特許文献3には、質量%で、Mg:1~15%、Si:2~15%、Zn:11~25%を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなる被覆層を形成し、めっき皮膜中に存在するMg2Si相やMgZn2相などの金属間化合物の大きさを10μm以下とすることで、平板及び端面の耐食性の改善を図った溶融Al-Zn-Si-Mg系めっき鋼板が開示されている。
Attempts have been made to further extend the life of such hot-dip Al-Zn-based plated steel sheets, and molten Al-Zn-Si-Mg-based plated steel sheets to which Mg has been added have been put into practical use.
As such a molten Al-Zn-Si-Mg-based plated steel sheet, for example, Patent Document 1 contains an Al-Zn-Si alloy containing Mg in a plating film, and the Al-Zn-Si alloy is 45 to An alloy containing 60% by weight elemental aluminum, 37-46% by weight elemental zinc and 1.2-2.3% by weight Si, wherein the Mg concentration is 1-5% by weight, molten Al-Zn-Si-. Mg-based plated steel sheets are disclosed.
Further, in Patent Document 2, the plating film contains at least one of 2 to 10% Mg and 0.01 to 10% Ca to improve corrosion resistance and protect the base steel sheet after it is exposed. A hot-dip Al-Zn-Si-Mg-based plated steel sheet for the purpose of enhancing the above is disclosed.
Further, in Patent Document 3, Mg: 1 to 15%, Si: 2 to 15%, Zn: 11 to 25% are contained in mass%, and the balance forms a coating layer composed of Al and unavoidable impurities. , Molten Al-Zn-Si-Mg system with improved corrosion resistance of flat plate and end face by reducing the size of intermetallic compounds such as Mg 2 Si phase and Mg Zn 2 phase present in the plating film to 10 μm or less. Plated steel plates are disclosed.

上述した溶融Al-Zn系めっき鋼板は、白い金属光沢のスパングル模様を有する美麗な外観であることから、塗装を施さない状態で使用されることも多く、その外観に対する要求も強いのが実状である。そのため、溶融Al-Zn系めっき鋼板の外観を改善するような技術も開発されている。
例えば特許文献4には、めっき皮膜中に0.01~10%のSrを含有させることで、しわ状の凹凸欠陥を抑制した溶融Al-Zn-Si-Mg系めっき鋼板が開示されている。
さらに、特許文献5にも、めっき皮膜中に500~3000ppmのSrを含有させることで、まだら欠陥を抑制した溶融Al-Zn-Si-Mg系めっき鋼板が開示されている。
また、特許文献6には、めっき皮膜中に0.001~1.0%のSrを含有させることで、表面外観性と耐食性を両立させた溶融Al-Zn-Si-Mg系めっき鋼板が開示されている。
さらに、特許文献7にも、めっき皮膜中に0.001~1.0%のSrを含有させることで、表面外観性と平板部と加工部の耐食性を両立させた溶融Al-Zn-Si-Mg系めっき鋼板が開示されている。
さらにまた、特許文献8にも、めっき皮膜中に0.01~0.2%のSrを含有させることで、表面外観性と耐食性を両立させた溶融Al-Zn-Si-Mg系めっき鋼板が開示されている。
また、特許文献9には、めっき皮膜中のSiとMg濃度を特定の比率で制御することで、耐食性を向上させた溶融Al-Zn-Si-Mg系めっき鋼板が開示されている。
Since the above-mentioned molten Al-Zn-based plated steel sheet has a beautiful appearance with a spangle pattern of white metallic luster, it is often used without painting, and the actual situation is that there is a strong demand for its appearance. be. Therefore, techniques for improving the appearance of hot-dip Al-Zn-based plated steel sheets have also been developed.
For example, Patent Document 4 discloses a molten Al-Zn-Si-Mg-based plated steel sheet in which wrinkle-like unevenness defects are suppressed by containing 0.01 to 10% Sr in the plating film.
Further, Patent Document 5 also discloses a molten Al-Zn-Si-Mg-based plated steel sheet in which mottled defects are suppressed by containing 500 to 3000 ppm of Sr in the plating film.
Further, Patent Document 6 discloses a molten Al-Zn-Si-Mg-based plated steel sheet in which 0.001 to 1.0% of Sr is contained in the plating film to achieve both surface appearance and corrosion resistance.
Further, Patent Document 7 also describes a molten Al-Zn-Si-Mg-based plated steel sheet in which 0.001 to 1.0% of Sr is contained in the plating film to achieve both surface appearance and corrosion resistance between the flat plate portion and the processed portion. Is disclosed.
Furthermore, Patent Document 8 also discloses a molten Al-Zn-Si-Mg-based plated steel sheet that achieves both surface appearance and corrosion resistance by containing 0.01 to 0.2% Sr in the plating film. ..
Further, Patent Document 9 discloses a molten Al-Zn-Si-Mg-based plated steel sheet having improved corrosion resistance by controlling the Si and Mg concentrations in the plating film at a specific ratio.

なお、上述した溶融Al-Zn系めっき鋼板については、厳しい腐食環境で使用された場合、めっき皮膜の腐食に伴う白錆が発生するという問題があった。この白錆は、鋼板の外観性低下を招くため、耐白錆性の改善を図っためっき鋼板の開発が行われている。
例えば特許文献10には、加工部の耐白錆性を改善させることを目的として、Si-Mg相中のMgの、めっき層中のMg全量に対する質量比率を適正化した溶融Al-Zn-Si-Mg系めっき鋼板が開示されている。
また、特許文献11には、溶融Al-Zn-Si-Mg系めっき鋼板のめっき皮膜上にウレタン樹脂を含有する化成皮膜を形成することで、耐黒変性や耐白錆性の改善を図った技術が開示されている。
The above-mentioned molten Al-Zn-based plated steel sheet has a problem that white rust is generated due to corrosion of the plating film when used in a severe corrosive environment. Since this white rust causes deterioration of the appearance of the steel sheet, a plated steel sheet with improved white rust resistance has been developed.
For example, Patent Document 10 describes molten Al-Zn-Si in which the mass ratio of Mg in the Si-Mg phase to the total amount of Mg in the plating layer is optimized for the purpose of improving the white rust resistance of the processed portion. -Mg-based plated steel sheets are disclosed.
Further, in Patent Document 11, blackening resistance and white rust resistance are improved by forming a chemical conversion film containing a urethane resin on the plating film of a molten Al-Zn-Si-Mg-based plated steel sheet. The technology is disclosed.

特許第5020228号公報Japanese Patent No. 5020228 特許第5000039号公報Japanese Patent No. 5000039 特開2002-12959号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-12959 特許第3983932号公報Japanese Patent No. 3983932 特表2011-514934号公報Special Table 2011-514934 国際公開第2020/179147号International Publication No. 2020/179147 国際公開第2020/179148号International Publication No. 2020/179148 特開2020-143370号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2020-143370 国際公開第2016/140370号International Publication No. 2016/140370 特許第5751093号公報Japanese Patent No. 5751093 特開2019-155872号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-155872

しかしながら、特許文献1~3に開示されたような、めっき皮膜中へMgを含有させる技術が、一意的に耐食性の向上をもたらすとは限らない。
特許文献1~3に開示された溶融Al-Zn-Si-Mg-Sr系めっき鋼板では、めっき成分にMgを含有させることのみで耐食性の向上を図っているが、めっき皮膜を構成する金属相・金属間化合物相の特徴については考慮されておらず、耐食性の優劣について一律に語ることができなかった。そのため、同じめっき浴組成を用いて溶融Al-Zn-Si-Mg-Sr系めっき鋼板を製造した場合でも、腐食促進試験を実施するとその耐食性にばらつきが存在し、Mgを添加しないAl-Zn系めっき鋼板に対して必ずしも優位にはならない、という問題があった。
同様に、めっき外観性の改善においても、めっき皮膜中にSrを添加したのみでは、必ずしもシワ状の凹凸欠陥を消滅させることができる訳ではなく、特許文献4~8に開示された溶融Al-Zn-Si-Mg-Sr系めっき鋼板についても、耐食性と外観を両立できていない場合があった。
However, the technique of containing Mg in the plating film as disclosed in Patent Documents 1 to 3 does not always bring about the improvement of corrosion resistance uniquely.
In the molten Al-Zn-Si-Mg-Sr-based plated steel sheets disclosed in Patent Documents 1 to 3, the corrosion resistance is improved only by containing Mg in the plating component, but the metal phase constituting the plating film is formed. -The characteristics of the intermetallic compound phase were not taken into consideration, and it was not possible to uniformly talk about the superiority or inferiority of corrosion resistance. Therefore, even when a molten Al-Zn-Si-Mg-Sr-based plated steel sheet is manufactured using the same plating bath composition, the corrosion resistance varies when the corrosion acceleration test is carried out, and the Al-Zn-based steel sheet to which Mg is not added is present. There was a problem that it was not always superior to the plated steel sheet.
Similarly, in improving the plating appearance, simply adding Sr to the plating film does not necessarily eliminate the wrinkle-like unevenness defects, and the molten Al-disclosed in Patent Documents 4 to 8 can be eliminated. In some cases, the Zn-Si-Mg-Sr-based plated steel sheet could not achieve both corrosion resistance and appearance.

また、溶融Al-Zn-Si浴にMgを添加した浴で鋼板にめっきを施した場合、めっき皮膜中にはα-Al相に加え、Mg2Si相、MgZn2相、Si相が析出することが知られている。しかしながら、各相の析出量や存在比率が耐食性に及ぼす影響については殆ど明らかとされていなかった。
特許文献9に開示された溶融Al-Zn-Si-Mg系めっき鋼板では、SiとMgの濃度を特定の比率で管理し、めっき皮膜中のSi相の析出を無くすことで耐食性の改善を図っているが、必ずしもSi相の抑制ができるとは言えず、めっき皮膜中におけるSi相の形成を抑制できた場合においても優れた耐食性が得られない場合がある等、技術的に不完全なものであった。
In addition, when the steel sheet is plated with a bath in which Mg is added to the molten Al-Zn-Si bath, Mg 2 Si phase, Mg Zn 2 phase, and Si phase are deposited in the plating film in addition to the α-Al phase. It is known. However, the effect of the precipitation amount and abundance ratio of each phase on the corrosion resistance has not been clarified.
In the molten Al-Zn-Si-Mg-based plated steel sheet disclosed in Patent Document 9, the concentration of Si and Mg is controlled at a specific ratio, and the corrosion resistance is improved by eliminating the precipitation of the Si phase in the plating film. However, it cannot always be said that the Si phase can be suppressed, and even if the formation of the Si phase in the plating film can be suppressed, excellent corrosion resistance may not be obtained, which is technically incomplete. Met.

さらに、耐白錆性については、いずれの技術についても十分に改善を図ることができなかった。特許文献10の溶融Al-Zn-Si-Mg系めっき鋼板については、加工部及び加熱後の平板部における耐白錆性の改善が述べられているものの、未加熱の平板部における耐白錆性については考慮されておらず、安定した耐白錆性の実現は依然として課題であった。また、特許文献11の溶融Al-Zn-Si-Mg系めっき鋼板についても、安定的に優れた耐食性や耐白錆性が得られるとは限られず、さらなる改善が望まれていた。 Furthermore, regarding the white rust resistance, it was not possible to sufficiently improve any of the techniques. Regarding the molten Al-Zn-Si-Mg-based plated steel sheet of Patent Document 10, although the improvement of the white rust resistance in the processed portion and the flat plate portion after heating is described, the white rust resistance in the unheated flat plate portion is described. Was not taken into consideration, and the realization of stable white rust resistance was still an issue. Further, the molten Al-Zn-Si-Mg-based plated steel sheet of Patent Document 11 is not always stable and excellent in corrosion resistance and white rust resistance, and further improvement has been desired.

本発明は、かかる事情に鑑み、安定的に優れた耐食性及び耐白錆性、並びに、良好な表面外観性を有する表面処理鋼板を提供することを目的とする。 In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide a surface-treated steel sheet having stable and excellent corrosion resistance and white rust resistance, as well as good surface appearance.

本発明者らは、上記の課題を解決すべく検討を行った結果、溶融Al-Zn-Si-Mg-Sr系めっき鋼板のめっき皮膜中に形成するMg2Si相、MgZn2相、及びSi相について、めっき皮膜における各成分のバランスや、めっき皮膜の形成条件によって析出量が増減し、その存在比率が変化し、組成のバランスによってはいずれかの相が析出しない場合もあることがわかった。また、溶融Al-Zn-Si-Mg-Sr系めっき鋼板の耐食性が、これらの相の存在比率によって変化し、特にMg2Si相に比べてSi相が少ない場合に耐食性が安定的に向上することを究明した。
ただし、これらのMg2Si相及びSi相については、一般的な手法、例えば走査型電子顕微鏡を活用し、めっき皮膜を表面または断面から二次電子像あるいは反射電子像などの観察を実施しても相の違いを判別することは非常に困難であることが知られている。より詳細な解析ができる手法として、透過型電子顕微鏡を用いて観察を行うことでミクロな情報を得ることは可能であるが、耐食性や外観といったマクロな情報を左右するMg2Si相及びSi相の存在比率まで把握することはできなかった。
そのため、本発明者らはさらに鋭意研究を重ねた結果、X線回折法に着目し、Mg2Si相及びSi相について特定の回折ピークの強度比を利用することによって、相の存在比率を定量的に規定できること、さらに、めっき皮膜中にMg2Si相とSi相が特定の存在比率を満足すると安定的に優れた耐食性を実現できることを見出した。
また、本発明者らは、溶融Al-Zn-Si-Mg-Sr系めっき鋼板の、Mg2Si相、Si相等の存在比率を制御した上で、浴中のSr濃度を制御することで、シワ状の凹凸欠陥の発生を確実に抑え、表面外観性に優れためっき鋼板が得られることも知見した。
As a result of studies to solve the above problems, the present inventors have made Mg 2 Si phase, Mg Zn 2 phase, and Si formed in the plating film of the molten Al-Zn-Si-Mg-Sr-based plated steel sheet. Regarding the phase, it was found that the amount of precipitation increases or decreases depending on the balance of each component in the plating film and the formation conditions of the plating film, the abundance ratio changes, and one of the phases may not precipitate depending on the balance of the composition. .. In addition, the corrosion resistance of the molten Al-Zn-Si-Mg-Sr-based plated steel sheet changes depending on the abundance ratio of these phases, and the corrosion resistance is stably improved especially when the Si phase is smaller than that of the Mg 2 Si phase. I found out that.
However, for these Mg 2 Si phase and Si phase, a general method such as a scanning electron microscope is used to observe the secondary electron image or backscattered electron image of the plating film from the surface or cross section. It is known that it is very difficult to distinguish the difference between the phases. As a method for more detailed analysis, it is possible to obtain microscopic information by observing with a transmission electron microscope, but Mg 2 Si phase and Si phase that influence macroscopic information such as corrosion resistance and appearance. It was not possible to grasp the abundance ratio of.
Therefore, as a result of further diligent research, the present inventors focused on the X-ray diffraction method and quantified the phase abundance ratio by using the intensity ratio of specific diffraction peaks for the Mg 2 Si phase and the Si phase. Furthermore, it was found that stable and excellent corrosion resistance can be realized when the Mg 2 Si phase and the Si phase satisfy a specific abundance ratio in the plating film.
In addition, the present inventors controlled the abundance ratio of Mg 2 Si phase, Si phase, etc. in the molten Al-Zn-Si-Mg-Sr-based plated steel sheet, and then controlled the Sr concentration in the bath. It was also found that a plated steel sheet with excellent surface appearance can be obtained by reliably suppressing the occurrence of wrinkle-like uneven defects.

さらに、本発明者らは、前記めっき皮膜上に形成された化成皮膜についても検討を行い、化成皮膜を、特定の樹脂と、特定の金属化合物とから構成することによって、化成皮膜のめっき皮膜との親和性や、防錆効果等を高め、耐白錆性の安定的な改善が向上になることも見出した。 Furthermore, the present inventors have also studied the chemical conversion film formed on the plating film, and by forming the chemical conversion film from a specific resin and a specific metal compound, the plating film of the chemical conversion film can be obtained. It was also found that the affinity of the white rust and the rust preventive effect were enhanced, and the stable improvement of the white rust resistance was improved.

本発明は、以上の知見に基づきなされたものであり、その要旨は以下の通りである。
1.めっき皮膜と、該めっき皮膜上に形成された化成皮膜と、を備える表面処理鋼板であって、
前記めっき皮膜は、Al:45~65質量%、Si:1.0~4.0質量%、Mg:1.0~10.0質量%及びSr:0.01~1.0質量%を含有し、残部がZn及び不可避的不純物からなる組成を有し、
前記めっき皮膜中のSi 及びMg2SiのX線回折による回折強度が、以下の関係(1)を満足し、
Si (111)/Mg2Si (111)≦0.8 ・・・(1)
Si (111):Siの(111)面(面間隔d=0.3135nm)の回折強度、
Mg2Si (111):Mg2Siの(111)面(面間隔d=0.3668nm)の回折強度
前記化成皮膜は、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、アクリルシリコン樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアルキレン樹脂、アミノ樹脂及びフッ素樹脂から選択される少なくとも一種の樹脂と、P化合物、Si化合物、Co化合物、Ni化合物、Zn化合物、Al化合物、Mg化合物、V化合物、Mo化合物、Zr化合物、Ti化合物及びCa化合物から選択される少なくとも一種の金属化合物と、を含有することを特徴とする、表面処理鋼板。
The present invention has been made based on the above findings, and the gist thereof is as follows.
1. 1. A surface-treated steel sheet comprising a plating film and a chemical conversion film formed on the plating film.
The plating film contains Al: 45 to 65% by mass, Si: 1.0 to 4.0% by mass, Mg: 1.0 to 10.0% by mass and Sr: 0.01 to 1.0% by mass, and the balance is composed of Zn and unavoidable impurities. Have,
The diffraction intensity of Si and Mg 2 Si in the plating film by X-ray diffraction satisfies the following relationship (1).
Si (111) / Mg 2 Si (111) ≤ 0.8 ・ ・ ・ (1)
Si (111): Diffraction intensity of Si (111) plane (plane spacing d = 0.3135 nm),
Mg 2 Si (111): Diffraction strength of Mg 2 Si (111) plane (plane spacing d = 0.3668 nm) The chemical conversion film is made of epoxy resin, urethane resin, acrylic resin, acrylic silicon resin, alkyd resin, polyester resin, etc. At least one resin selected from polyalkylene resin, amino resin and fluororesin, P compound, Si compound, Co compound, Ni compound, Zn compound, Al compound, Mg compound, V compound, Mo compound, Zr compound, Ti A surface-treated steel sheet containing at least one metal compound selected from a compound and a Ca compound.

2.前記めっき皮膜中の前記SiのX線回折による回折強度が、以下の関係(2)を満足することを特徴とする、前記1に記載の表面処理鋼板。
Si (111)=0 ・・・(2)
Si (111):Siの(111)面(面間隔d=0.3135nm)の回折強度
2. 2. The surface-treated steel sheet according to 1 above, wherein the diffraction intensity of Si in the plating film due to X-ray diffraction satisfies the following relationship (2).
Si (111) = 0 ・ ・ ・ (2)
Si (111): Diffraction intensity of Si (111) plane (plane spacing d = 0.3135 nm)

3.前記めっき皮膜中のAlの含有量が、50~60質量%であることを特徴とする、前記1又は2に記載の表面処理鋼板。 3. 3. The surface-treated steel sheet according to 1 or 2, wherein the content of Al in the plating film is 50 to 60% by mass.

4.前記めっき皮膜中のSiの含有量が、1.0~3.0質量%であることを特徴とする、前記1~3のいずれかに記載の表面処理鋼板。 4. The surface-treated steel sheet according to any one of 1 to 3, wherein the content of Si in the plating film is 1.0 to 3.0% by mass.

5.前記めっき皮膜中のMgの含有量が、1.0~5.0質量%であることを特徴とする、前記1~4のいずれかに記載の表面処理鋼板。 5. The surface-treated steel sheet according to any one of 1 to 4, wherein the content of Mg in the plating film is 1.0 to 5.0% by mass.

本発明によれば、安定的に優れた耐食性及び耐白錆性、並びに、良好な表面外観性を有する表面処理鋼板を提供できる。 According to the present invention, it is possible to stably provide a surface-treated steel sheet having excellent corrosion resistance and white rust resistance, as well as good surface appearance.

日本自動車規格の複合サイクル試験(JASO-CCT)の流れを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the flow of the Japanese Automotive Standards Organization compound cycle test (JASO-CCT).

本発明の表面処理鋼板は、鋼板表面にめっき皮膜と、該めっき皮膜上に形成された化成皮膜と、を備える。 The surface-treated steel sheet of the present invention includes a plating film on the surface of the steel sheet and a chemical conversion film formed on the plating film.

(めっき皮膜)
本発明の表面処理鋼板では、前記めっき皮膜が、Al:45~65質量%、Si:1.0~4.0質量%、Mg:1.0~10.0質量%及びSr:0.01~1.0質量%を含有し、残部がZn及び不可避的不純物からなる組成を有する。
(Plating film)
In the surface-treated steel sheet of the present invention, the plating film contains Al: 45 to 65% by mass, Si: 1.0 to 4.0% by mass, Mg: 1.0 to 10.0% by mass and Sr: 0.01 to 1.0% by mass, and the balance is It has a composition consisting of Zn and unavoidable impurities.

前記めっき皮膜中のAl含有量は、耐食性と操業面のバランスから、45~65質量%であり、好ましくは50~60質量%である。これは、前記めっき皮膜中のAl含有量が少なくとも45質量%あれば、Alのデンドライト凝固が生じ、α-Al相のデンドライト凝固組織を主体にするめっき皮膜構造を得ることができるためである。該デンドライト凝固組織がめっき皮膜の膜厚方向に積層する構造を取ることで、腐食進行経路が複雑になり、めっき皮膜自体の耐食性が向上する。またこのα-Al相のデンドライト部分が、多く積層するほど、腐食進行経路が複雑になり、腐食が容易に下地鋼板に到達しにくくなるので、耐食性が向上するため、Alの含有量を50質量%以上とすることが好ましい。一方、前記めっき皮膜中のAl含有量が65質量%を超えると、Znの殆どがα-Al中に固溶した組織に変化し、α-Al相の溶解反応が抑制できず、Al-Zn-Si-Mg-Sr系めっきの耐食性が劣化する。このため、前記めっき皮膜中のAl含有量は65質量%以下であることを要し、好ましくは60質量%以下である。 The Al content in the plating film is 45 to 65% by mass, preferably 50 to 60% by mass, in view of the balance between corrosion resistance and operational aspects. This is because if the Al content in the plating film is at least 45% by mass, dendrite solidification of Al occurs, and a plating film structure mainly composed of the dendrite solidified structure of the α-Al phase can be obtained. By adopting a structure in which the dendrite solidified structure is laminated in the film thickness direction of the plating film, the corrosion progress path becomes complicated and the corrosion resistance of the plating film itself is improved. Further, the more the dendrite portions of the α-Al phase are laminated, the more complicated the corrosion progress path becomes, and the more difficult it is for corrosion to reach the base steel sheet. Therefore, the corrosion resistance is improved, and the Al content is 50 mass. % Or more is preferable. On the other hand, when the Al content in the plating film exceeds 65% by mass, most of Zn changes to a structure that is solid-dissolved in α-Al, and the dissolution reaction of the α-Al phase cannot be suppressed, so that Al-Zn -The corrosion resistance of Si-Mg-Sr plating deteriorates. Therefore, the Al content in the plating film needs to be 65% by mass or less, preferably 60% by mass or less.

前記めっき皮膜中のSiは主に下地鋼板との界面に生成するFe-Al系及び/又はFe-Al-Si系の界面合金層の成長を抑制し、めっき皮膜と鋼板の密着性を劣化させない目的で添加される。実際に、Siを含有したAl-Zn系めっき浴に鋼板を浸漬させると、鋼板表面のFeと浴中のAlやSiが合金化反応し、Fe-Al系及び/又はFe-Al-Si系の金属間化合物層が下地鋼板/めっき皮膜界面に生成するが、このときFe-Al-Si系合金はFe-Al系合金よりも成長速度が遅いので、Fe-Al-Si系合金の比率が高いほど、界面合金層全体の成長が抑制される。そのため、前記めっき皮膜中のSi含有量は1.0質量%以上とすることを要する。一方、前記めっき皮膜中のSi含有量が4.0質量%を超えると、前述した界面合金層の成長抑制効果が飽和するだけでなく、めっき皮膜中に過剰なSi相が存在することで腐食が促進されるため、Si含有量は4.0%以下とする。さらに、前記めっき皮膜中のSiの含有量は、過剰なSi相の存在抑制の観点から、好ましくは3.0%以下とする。なお、後述するMgの含有量との関係で、後述の(1)の関係式を満たしやすい観点からも、前記Siの含有量を1.0~3.0質量%とすることが好ましい。 Si in the plating film mainly suppresses the growth of Fe-Al-based and / or Fe-Al-Si-based interfacial alloy layers generated at the interface with the underlying steel sheet, and does not deteriorate the adhesion between the plating film and the steel sheet. Added for the purpose. When the steel plate is actually immersed in an Al-Zn-based plating bath containing Si, Fe on the surface of the steel plate and Al or Si in the bath undergo an alloying reaction, and Fe-Al-based and / or Fe-Al-Si-based. The metal-metal compound layer is formed at the base steel plate / plating film interface. At this time, the Fe-Al-Si alloy has a slower growth rate than the Fe-Al alloy, so the ratio of the Fe-Al-Si alloy is high. The higher the value, the more the growth of the entire interfacial alloy layer is suppressed. Therefore, the Si content in the plating film needs to be 1.0% by mass or more. On the other hand, when the Si content in the plating film exceeds 4.0% by mass, not only the growth suppressing effect of the above-mentioned interfacial alloy layer is saturated, but also the presence of an excess Si phase in the plating film promotes corrosion. Therefore, the Si content should be 4.0% or less. Further, the content of Si in the plating film is preferably 3.0% or less from the viewpoint of suppressing the presence of an excessive Si phase. The Si content is preferably 1.0 to 3.0% by mass from the viewpoint of easily satisfying the relational expression (1) described later in relation to the Mg content described later.

前記めっき皮膜は、Mgを1.0~10.0%含有する。前記めっき皮膜中にMgを含有することで、上述したSiをMg2Si相の金属間化合物の形で存在させることができ、腐食の促進を抑制することができる。
また、前記めっき皮膜中にMgを含有すると、めっき皮膜中に金属間化合物であるMgZn2相も形成され、より耐食性を向上させる効果が得られる。前記めっき皮膜中のMg含有量が1.0質量%未満の場合、前記金属間化合物(Mg2Si、MgZn2)の生成よりも、主要相であるα-Al相への固溶にMgが使用されるため、十分な耐食性が確保できない。一方、前記めっき皮膜中のMg含有量が多くなると、耐食性の向上効果が飽和することに加え、α-Al相の脆弱化に伴い加工性が低下するため、含有量は10.0%以下とする。さらに、前記めっき皮膜中のMg含有量は、めっき形成時のドロス発生を抑制し、めっき浴管理を容易にする観点から、5.0質量%以下とすることが好ましい。なお、前記Siの含有量との関係で、後述の(1)の関係式を満たしやすい観点からは、前記Mgの含有量を3.0質量%とすることが好ましく、ドロス抑制との両立性を考慮すると、前記Mgの含有量を3.0~5.0質量%とすることがより好ましい。
The plating film contains 1.0 to 10.0% of Mg. By containing Mg in the plating film, the above-mentioned Si can be present in the form of an intermetallic compound of Mg 2 Si phase, and the promotion of corrosion can be suppressed.
Further, when Mg is contained in the plating film, MgZn 2 phase, which is an intermetallic compound, is also formed in the plating film, and the effect of further improving the corrosion resistance can be obtained. When the Mg content in the plating film is less than 1.0% by mass, Mg is used for solid solution to the α-Al phase, which is the main phase, rather than the formation of the intermetallic compound (Mg 2 Si, MgZn 2 ). Therefore, sufficient corrosion resistance cannot be ensured. On the other hand, when the Mg content in the plating film is large, the effect of improving the corrosion resistance is saturated and the workability is lowered due to the weakening of the α-Al phase, so the content is set to 10.0% or less. Further, the Mg content in the plating film is preferably 5.0% by mass or less from the viewpoint of suppressing the generation of dross during plating formation and facilitating the management of the plating bath. From the viewpoint of easily satisfying the relational expression (1) described later in relation to the Si content, the Mg content is preferably 3.0% by mass, and compatibility with dross suppression is taken into consideration. Then, it is more preferable to set the Mg content to 3.0 to 5.0% by mass.

そして、本発明の表面処理鋼板では、前記めっき皮膜中のSi 及びMg2SiのX線回折法による回折強度が、以下の関係(1)を満足することを要する。
Si (111)/Mg2Si (111)≦0.8 ・・・(1)
Si (111):Siの(111)面(面間隔d=0.3135nm)の回折強度、Mg2Si (111):Mg2Siの(111)面(面間隔d=0.3668nm)の回折強度
In the surface-treated steel sheet of the present invention, the diffraction intensities of Si and Mg 2 Si in the plating film by the X-ray diffraction method need to satisfy the following relationship (1).
Si (111) / Mg 2 Si (111) ≤ 0.8 ・ ・ ・ (1)
Si (111): Diffraction intensity of Si (111) plane (plane spacing d = 0.3135 nm), Mg 2 Si (111): Diffraction strength of Mg 2 Si (111) plane (plane spacing d = 0.3668 nm)

上記のように、本発明ではMgやSiの含有によってめっき皮膜中に生成するMg2Si相及びSi相の存在比率を、特定の割合に制御することが重要である。これらが耐食性に及ぼす影響については現在調査を継続しており不明な点も多いが、以下のようなメカニズムが推定される。 As described above, in the present invention, it is important to control the abundance ratio of the Mg 2 Si phase and the Si phase generated in the plating film due to the inclusion of Mg and Si to a specific ratio. The effects of these on corrosion resistance are currently being investigated and there are many unclear points, but the following mechanisms are presumed.

表面処理鋼板が腐食環境に曝された場合、上記の金属間化合物は、α-Al相よりも優先的に溶解する結果、形成される腐食生成物の近傍はMgが豊富な環境となる。このようなMgリッチの環境下においては、形成される腐食生成物が分解されにくく、その結果としてめっき皮膜の保護作用効果が高まると推定している。また、このめっき皮膜の保護作用向上効果は、めっき皮膜中のSiがSi相ではなくMg2Si相として存在する場合により確実に発現することから、Mg2Si相に対するSi相の存在比率を下げることが有効であると考えられる。 When the surface-treated steel sheet is exposed to a corrosive environment, the above-mentioned intermetallic compound dissolves preferentially over the α-Al phase, resulting in an environment rich in Mg in the vicinity of the corrosive product formed. It is estimated that in such an Mg-rich environment, the corrosion products formed are less likely to be decomposed, and as a result, the protective effect of the plating film is enhanced. In addition, the effect of improving the protective effect of the plating film is more reliably expressed when Si in the plating film exists as the Mg 2 Si phase instead of the Si phase, so that the abundance ratio of the Si phase to the Mg 2 Si phase is lowered. Is considered to be effective.

前記めっき皮膜中のMg2SiとSiとの存在比率は、X線回折法により得られた回折ピーク強度を用いて、関係(1):Si (111)/Mg2Si (111)≦0.8を満たすことを要するが、前記めっき皮膜中のMg2Si及びSiの存在比率が関係(1)を満たさない、つまり、Si (111)/Mg2Si (111)>0.8の場合には、前記めっき皮膜中に存在するSi相が多くなるため、前述したMgが豊富な環境を、腐食生成物の近傍で得ることができず、前記めっき皮膜の保護作用向上効果が得られにくくなる。同様の観点から、Mg2Siに対するSiの存在比率(Si (111)/Mg2Si (111))は、0.5以下であることが好ましく、0.3以下であることからより好ましく、0.2以下であることが特に好ましい。
なお、前記めっき皮膜中のMg2SiとSiとの存在比率については、仮にめっき皮膜の組成が本発明の範囲を満たす(Al:45~65質量%、Si:1.0~4.0質量%、Mg:1.0~10.0質量%及びSr:0.01~1.0質量%を含有し、残部がZn及び不可避的不純物からなる)場合であっても、Mg2Si及びSiの存在比率が関係(1)を満たさない場合には、本発明によるめっき皮膜の保護作用向上効果を十分に得ることができない。
The abundance ratio of Mg 2 Si and Si in the plating film has a relationship (1): Si (111) / Mg 2 Si (111) ≤ 0.8 using the diffraction peak intensity obtained by the X-ray diffractometry. It is necessary to satisfy, but when the abundance ratio of Mg 2 Si and Si in the plating film does not satisfy the relationship (1), that is, when Si (111) / Mg 2 Si (111)> 0.8, the plating is performed. Since the amount of Si phase present in the film increases, the above-mentioned environment rich in Mg cannot be obtained in the vicinity of the corrosion product, and it becomes difficult to obtain the effect of improving the protective effect of the plating film. From the same viewpoint, the abundance ratio of Si to Mg 2 Si (Si (111) / Mg 2 Si (111)) is preferably 0.5 or less, more preferably 0.3 or less, and 0.2 or less. Is particularly preferable.
Regarding the abundance ratio of Mg 2 Si and Si in the plating film, the composition of the plating film tentatively satisfies the range of the present invention (Al: 45 to 65% by mass, Si: 1.0 to 4.0% by mass, Mg: Even if it contains 1.0 to 10.0% by mass and Sr: 0.01 to 1.0% by mass, and the balance consists of Zn and unavoidable impurities), the abundance ratio of Mg 2 Si and Si does not satisfy the relationship (1). However, the effect of improving the protective effect of the plating film according to the present invention cannot be sufficiently obtained.

ここで、前記関係(1)において、Si (111)は、Siの(111)面(面間隔d=0.3135nm)の回折強度であり、Mg2Si (111)は、Mg2Siの(111)面(面間隔d=0.3668nm)の回折強度である。
前記X線回折によりSi (111)及びMg2Si (111)を測定する方法としては、前記めっき皮膜の一部を機械的に削り出し、粉末にした状態でX線回折を行うこと(粉末X線回折測定法)で算出することができる。回折強度の測定については、面間隔d=0.3135nmに相当するSiの回折ピーク強度、面間隔d=0.3668nmに相当するMg2Siの回折ピーク強度を測定し、これらの比率を算出することでSi (111)/Mg2Si (111)を得ることができる。
なお、粉末X線回折測定を実施する際に必要なめっき皮膜の量(めっき皮膜を削り出す量)は、精度良くSi (111)及びMg2Si (111)を測定する観点から、0.1g以上あればよく、0.3g以上あることが好ましい。また、前記めっき皮膜を削り出す際に、めっき皮膜以外の鋼板成分が粉末に含まれる場合もあるが、これらの金属間化合物相はめっき皮膜のみに含まれるものであり、また前述したピーク強度に影響することはない。さらに、前記めっき皮膜を粉末にしてX線回折を行うのは、めっき鋼板に形成されためっき皮膜に対してX線回折を行うと、めっき皮膜凝固組織の面方位の影響を受け正しい相比率の計算を行うことが困難なためである。
Here, in the above relationship (1), Si (111) is the diffraction intensity of the (111) plane of Si (plane spacing d = 0.3135 nm), and Mg 2 Si (111) is (111) of Mg 2 Si. ) Diffraction intensity of the plane (plane spacing d = 0.3668 nm).
As a method of measuring Si (111) and Mg 2 Si (111) by the X-ray diffraction, a part of the plating film is mechanically scraped off and X-ray diffraction is performed in a powdered state (powder X). It can be calculated by the line diffraction measurement method). For the measurement of the diffraction intensity, the diffraction peak intensity of Si corresponding to the surface spacing d = 0.3135 nm and the diffraction peak intensity of Mg 2 Si corresponding to the surface spacing d = 0.3668 nm are measured, and these ratios are calculated. Si (111) / Mg 2 Si (111) can be obtained.
The amount of plating film (amount to scrape off the plating film) required for powder X-ray diffraction measurement is 0.1 g or more from the viewpoint of accurately measuring Si (111) and Mg 2 Si (111). It may be sufficient, preferably 0.3 g or more. Further, when the plating film is scraped off, steel plate components other than the plating film may be contained in the powder, but these intermetallic compound phases are contained only in the plating film, and the above-mentioned peak strength can be obtained. It has no effect. Further, the reason why the plating film is powdered and X-ray diffraction is performed is that when X-ray diffraction is performed on the plating film formed on the plated steel sheet, it is affected by the plane orientation of the solidification structure of the plating film and has the correct phase ratio. This is because it is difficult to perform the calculation.

また、本発明の表面処理鋼板では、より安定的に耐食性を向上させることができる点から、前記めっき皮膜中のSiのX線回折法による回折強度が、以下の関係(2)を満たすことが好ましい。
Si (111)=0 ・・・(2)
Si (111):Siの(111)面(面間隔d=0.3135nm)の回折強度
一般的に、Al合金の水溶液中への溶解反応においては、Si相がカソードサイトとして存在することで周辺のα-Al相の溶解を促進することが知られていることから、Si相を少なくすることはα-Al相の溶解を抑制する観点でも有効であり、その中でも関係(2)のようにSi相が存在しない皮膜とすること(前記Si(111)の回折ピーク強度をゼロとすること)が耐食性の安定化のために最も優れている。
なお、X線回折によりSiの(111)面の回折ピーク強度の測定方法は、上述した通りである。
Further, in the surface-treated steel sheet of the present invention, the diffraction intensity of Si in the plating film by the X-ray diffraction method can satisfy the following relationship (2) from the viewpoint that the corrosion resistance can be improved more stably. preferable.
Si (111) = 0 ・ ・ ・ (2)
Si (111): Diffractive intensity of Si (111) plane (plane spacing d = 0.3135 nm) Generally, in the dissolution reaction of Al alloy in an aqueous solution, the Si phase is present as a cathode site, so that the surrounding area is Since it is known to promote the dissolution of the α-Al phase, reducing the Si phase is also effective from the viewpoint of suppressing the dissolution of the α-Al phase, and among them, Si as described in the relationship (2). A phase-free film (setting the diffraction peak intensity of Si (111) to zero) is the most excellent for stabilizing corrosion resistance.
The method for measuring the diffraction peak intensity of the (111) plane of Si by X-ray diffraction is as described above.

ここで、上述した関係(1)や関係(2)を満たすための方法については、特に限定はされない。例えば、関係(1)や関係(2)を満たすためには、前記めっき皮膜中のSiの含有量、Mgの含有量及びAlの含有量のバランスを調整することによって、Mg2Si及びSiの存在比率(Mg2Si (111)及びSi (111)の回折強度)を制御できる。なお、前記めっき皮膜中のSiの含有量、Mgの含有量及びAlの含有量のバランスは、必ずしも一定の含有割合に設定すれば関係(1)や関係(2)を満たせるという訳ではなく、例えばSiの含有量(質量%)によってMg及びAlの含有比率を変える必要がある。
また、前記めっき皮膜中のSiの含有量、Mgの含有量及びAlの含有量のバランスを調整する他にも、めっき皮膜形成時の条件(例えば、めっき後の冷却条件)を調整することによって、関係(1)や関係(2)を満たすように、Mg2Si (111)及びSi (111)の回折強度を制御できる。
Here, the method for satisfying the above-mentioned relationship (1) and relationship (2) is not particularly limited. For example, in order to satisfy the relationship (1) and the relationship (2), the balance between the Si content, the Mg content and the Al content in the plating film is adjusted to obtain Mg 2 Si and Si. The abundance ratio (diffraction intensity of Mg 2 Si (111) and Si (111)) can be controlled. It should be noted that the balance between the Si content, the Mg content and the Al content in the plating film does not necessarily satisfy the relationship (1) and the relationship (2) if the content ratio is set to a certain level. For example, it is necessary to change the content ratio of Mg and Al depending on the content of Si (% by mass).
In addition to adjusting the balance between the Si content, Mg content, and Al content in the plating film, the conditions for forming the plating film (for example, cooling conditions after plating) can be adjusted. , The diffraction intensity of Mg 2 Si (111) and Si (111) can be controlled so as to satisfy the relationship (1) and the relationship (2).

また、本発明の表面処理鋼板では、前記めっき皮膜が、0.01~1.0質量%のSrを含有する。前記めっき皮膜がSrを含有することで、シワ状の凹凸欠陥等の表面欠陥の発生をより確実に抑制することができ、良好な表面外観性を実現できる。
なお、前記シワ状欠陥とは、前記めっき皮膜の表面に形成されたシワ状の凹凸になった欠陥であり、前記めっき皮膜表面において白っぽい筋として観察される。このようなシワ状欠陥は、前記めっき皮膜中にMgを多く添加した場合に、発生しやすくなる。そのため、前記溶融めっき鋼板では、前記めっき皮膜中にSrを含有させることによって、前記めっき皮膜表層においてSrをMgよりも優先的に酸化させ、Mgの酸化反応を抑制することで、前記シワ状欠陥の発生を抑えることが可能となる。
Further, in the surface-treated steel sheet of the present invention, the plating film contains 0.01 to 1.0% by mass of Sr. When the plating film contains Sr, it is possible to more reliably suppress the occurrence of surface defects such as wrinkle-like uneven defects, and it is possible to realize good surface appearance.
The wrinkle-like defect is a wrinkle-like uneven defect formed on the surface of the plating film, and is observed as a whitish streak on the surface of the plating film. Such wrinkle-like defects are likely to occur when a large amount of Mg is added to the plating film. Therefore, in the hot-dip plated steel sheet, by containing Sr in the plating film, Sr is preferentially oxidized over Mg in the surface layer of the plating film, and the oxidation reaction of Mg is suppressed, thereby causing the wrinkle-like defect. It is possible to suppress the occurrence of.

前記めっき皮膜は、0.01~1.0質量%のSrを含有するが、前記めっき皮膜中のSr含有量が0.01質量%未満である場合には、外観改善効果が得られず、前記めっき皮膜中のSr含有量が1.0質量%を超える場合には、Srが界面合金層に過剰に取り込まれ、めっき密着性等に悪影響を及ぼすためである。同様の観点から、前記めっき皮膜中のSr含有量は、0.05~0.5質量%であることが好ましく、0.1~0.4質量%であることがより好ましい。
そして、本発明の表面処理鋼板では、上述した前記めっき皮膜中のSi及びMg2Siの存在比率が関係(1)を満足し、且つ、前記めっき皮膜が0.01~1.0質量%のSrを含有する。これにより、上述したSrによる表面外観性向上の効果をより享受することができる。この原因については明確ではないが、前記めっき皮膜中のSiが多くなると、めっき表層の酸化がそもそも抑制されにくく、Srを添加したときの外観の改善効果に影響を及ぼすためであると推定される。
The plating film contains 0.01 to 1.0% by mass of Sr, but when the Sr content in the plating film is less than 0.01% by mass, the appearance improving effect cannot be obtained, and the Sr in the plating film is not obtained. This is because when the content exceeds 1.0% by mass, Sr is excessively incorporated into the interfacial alloy layer, which adversely affects the plating adhesion and the like. From the same viewpoint, the Sr content in the plating film is preferably 0.05 to 0.5% by mass, more preferably 0.1 to 0.4% by mass.
In the surface-treated steel sheet of the present invention, the abundance ratios of Si and Mg 2 Si in the above-mentioned plating film satisfy the relationship (1), and the plating film contains 0.01 to 1.0% by mass of Sr. .. Thereby, the effect of improving the surface appearance by the above-mentioned Sr can be further enjoyed. Although the cause of this is not clear, it is presumed that when the amount of Si in the plating film increases, the oxidation of the plating surface layer is difficult to be suppressed in the first place, which affects the effect of improving the appearance when Sr is added. ..

なお、本発明の表面処理鋼板は、Zn及び不可避不純物を含有する。
このうち、前記不可避的不純物はFeを含有する。このFeは、鋼板や浴中機器がめっき浴中に溶出することで不可避的に含まれるものと界面合金層の形成時に下地鋼板からの拡散によって供給される結果、前記めっき皮膜中に不可避的に含まれることとなる。前記めっき皮膜中のFe含有量は、通常0.3~2.0質量%程度である。その他の不可避的不純物としては、Cr、Ni、Cu等が挙げられる。前記不可避的不純物の総含有量については、特に限定はされないが、過剰に含有した場合、めっき鋼板の各種特性に影響を及ぼす可能性があるため、合計で5.0質量%以下であることが好ましい。
The surface-treated steel sheet of the present invention contains Zn and unavoidable impurities.
Of these, the unavoidable impurity contains Fe. This Fe is inevitably contained in the plating bath due to elution of the steel sheet and the equipment in the bath, and is supplied by diffusion from the base steel sheet at the time of forming the interfacial alloy layer, and as a result, it is inevitably contained in the plating film. Will be included. The Fe content in the plating film is usually about 0.3 to 2.0% by mass. Other unavoidable impurities include Cr, Ni, Cu and the like. The total content of the unavoidable impurities is not particularly limited, but if it is excessively contained, it may affect various characteristics of the plated steel sheet, so that the total content is preferably 5.0% by mass or less.

また、前記めっき皮膜は、上述したMgと同様に腐食生成物の安定性を向上させ、腐食の進行を遅延させる効果を奏することができる点から、合計で0.01~10質量%の、Cr、Mn、V、Mo、Ti、Ca、Ni、Co、Sb及びBのうちから選択される一種又は二種以上を、さらに含有することが好ましい。上述した成分の合計含有量を0.01~10質量%としたのは、十分な腐食遅延効果を得ることができるとともに、効果が飽和することもないためである。 Further, since the plating film can improve the stability of the corrosion product and delay the progress of corrosion in the same manner as the above-mentioned Mg, Cr and Mn in total of 0.01 to 10% by mass. , V, Mo, Ti, Ca, Ni, Co, Sb and B are preferably selected from one or more. The total content of the above-mentioned components is set to 0.01 to 10% by mass because a sufficient corrosion delay effect can be obtained and the effect is not saturated.

なお、前記めっき皮膜の付着量は、各種特性を満足する観点から、片面あたり45~120 g/m2であることが好ましい。前記めっき皮膜の付着量が45g/m2以上の場合には、建材などの長期間耐食性が必要となる用途に対しても十分な耐食性が得られ、また、前記めっき皮膜の付着量が120g/m2以下の場合には、加工時のめっき割れ等の発生を抑えつつ、優れた耐食性を実現できるためである。同様の観点から、前記めっき皮膜の付着量は、45~100g/m2であることがより好ましい。 The amount of the plating film adhered is preferably 45 to 120 g / m 2 per side from the viewpoint of satisfying various characteristics. When the adhesion amount of the plating film is 45 g / m 2 or more, sufficient corrosion resistance can be obtained even for applications that require long-term corrosion resistance such as building materials, and the adhesion amount of the plating film is 120 g / m / m. This is because when m 2 or less, excellent corrosion resistance can be realized while suppressing the occurrence of plating cracks during processing. From the same viewpoint, the amount of the plating film adhered is more preferably 45 to 100 g / m 2 .

前記めっき皮膜の付着量については、例えば、JIS H 0401:2013年に示される塩酸とヘキサメチレンテトラミンの混合液で特定面積のめっき皮膜を溶解剥離し、剥離前後の鋼板重量差から算出する方法で導出することができる。この方法で片面あたりのめっき付着量を求めるには、非対象面のめっき表面が露出しないようにテープでシーリングしてから前述した溶解を実施することで求めることができる。 The amount of the plating film adhered is calculated from, for example, the difference in the weight of the steel sheet before and after peeling by dissolving and peeling the plating film of a specific area with a mixed solution of hydrochloric acid and hexamethylenetetramine shown in JIS H 0401: 2013. Can be derived. In order to determine the amount of plating adhesion per one surface by this method, it can be determined by sealing with tape so that the plating surface of the non-target surface is not exposed, and then performing the above-mentioned dissolution.

また、前記めっき皮膜の成分組成は、例えば、めっき皮膜を塩酸等に浸漬して溶解させ、その溶液をICP発光分光分析や原子吸光分析等で確認することができる。この方法はあくまでも一例であり、めっき皮膜の成分組成を正確に定量できる方法であればどのような方法でも良く、特に限定するものではない。 Further, the component composition of the plating film can be confirmed, for example, by immersing the plating film in hydrochloric acid or the like to dissolve the plating film, and confirming the solution by ICP emission spectroscopic analysis, atomic absorption spectroscopy or the like. This method is merely an example, and any method can be used as long as the component composition of the plating film can be accurately quantified, and the method is not particularly limited.

なお、本発明により得られた表面処理鋼板のめっき皮膜は、全体としてはめっき浴の組成とほぼ同等となる。そのため、前記めっき皮膜の組成の制御は、めっき浴組成を制御することにより精度良く行うことができる。 The plating film of the surface-treated steel sheet obtained by the present invention has almost the same composition as the plating bath as a whole. Therefore, the composition of the plating film can be controlled accurately by controlling the composition of the plating bath.

また、本発明の表面処理鋼板を構成する下地鋼板については、特に限定はされず、要求される性能や規格に応じて、冷延鋼板や熱延鋼板等を適宜使用することができる。 Further, the base steel sheet constituting the surface-treated steel sheet of the present invention is not particularly limited, and a cold-rolled steel sheet, a hot-rolled steel sheet, or the like can be appropriately used according to the required performance and specifications.

さらに、前記下地鋼板を得る方法についても、特に限定はされない。例えば、前記熱延鋼板の場合、熱間圧延工程、酸洗工程を経たものを使用することができ、前記冷延鋼板の場合には、さらに冷間圧延工程を加えて製造できる。さらに、鋼板の特性を得るために溶融めっき工程の前に、再結晶焼鈍工程等を経ることも可能である。 Further, the method for obtaining the base steel plate is not particularly limited. For example, in the case of the hot-rolled steel sheet, a steel sheet that has undergone a hot-rolling step and a pickling step can be used, and in the case of the cold-rolled steel sheet, it can be manufactured by further adding a cold-rolling step. Further, in order to obtain the characteristics of the steel sheet, it is possible to go through a recrystallization annealing step or the like before the hot-dip plating step.

なお、本発明の表面処理鋼板を製造する際のめっき皮膜形成条件については、特に限定はされない。例えば、連続式溶融めっき設備で、前記下地鋼板を、洗浄、加熱、めっき浴浸漬することによって製造できる。鋼板の加熱工程においては、前記下地鋼板自身の組織制御のために再結晶焼鈍などを施すとともに、鋼板の酸化を防止し且つ表面に存在する微量な酸化膜を還元するため、窒素-水素雰囲気等の還元雰囲気での加熱が有効である。 The conditions for forming the plating film when producing the surface-treated steel sheet of the present invention are not particularly limited. For example, it can be manufactured by washing, heating, and immersing the base steel sheet in a plating bath in a continuous hot-dip plating facility. In the heating step of the steel sheet, recrystallization baking is performed to control the structure of the base steel sheet itself, and in order to prevent oxidation of the steel sheet and reduce a trace amount of oxide film existing on the surface, a nitrogen-hydrogen atmosphere, etc. It is effective to heat in the reducing atmosphere of.

また、前記めっき皮膜を形成する際に用いるめっき浴については、上述したように、前記めっき皮膜の組成が全体としてはめっき浴の組成とほぼ同等となることから、Al:45~65質量%、Si:1.0~4.0質量%、Mg:1.0~10.0質量%及びSr:0.01~1.0質量%を含有し、残部がZn、Fe及び不可避的不純物からなる組成を有するものを用いることができる。 As for the plating bath used for forming the plating film, as described above, the composition of the plating film as a whole is almost the same as the composition of the plating bath. Therefore, Al: 45 to 65% by mass. Those containing Si: 1.0 to 4.0% by mass, Mg: 1.0 to 10.0% by mass and Sr: 0.01 to 1.0% by mass, and the balance having a composition of Zn, Fe and unavoidable impurities can be used.

さらに、前記めっき浴の浴温は、特に限定はされないが、(融点+20℃)~650℃の温度範囲とすることが好ましい。
前記浴温の下限を、融点+20℃としたのは、溶融めっき処理を行うためには、前記浴温を凝固点以上にすることが必要であり、融点+20℃とすることで、前記めっき浴の局所的な浴温低下による凝固を防止するためである。一方、前記浴温の上限を650℃としたのは、650℃を超えると、前記めっき皮膜の急速冷却が難しくなり,めっき皮膜と鋼板との間に形成する界面合金層が厚くなるおそれがあるためである。
Further, the bath temperature of the plating bath is not particularly limited, but is preferably in the temperature range of (melting point + 20 ° C.) to 650 ° C.
The lower limit of the bath temperature is set to a melting point of + 20 ° C., because the bath temperature must be equal to or higher than the freezing point in order to perform the hot-dip plating treatment. This is to prevent coagulation due to a local decrease in bath temperature. On the other hand, the upper limit of the bath temperature is set to 650 ° C. If the temperature exceeds 650 ° C, rapid cooling of the plating film becomes difficult, and the interfacial alloy layer formed between the plating film and the steel sheet may become thick. Because.

また、めっき浴に浸入する下地鋼板の温度(浸入板温)についても、特に限定はされないが、連前記続式溶融めっき操業におけるめっき特性の確保や浴温度の変化を防ぐ観点から、前記めっき浴の温度に対して±20℃以内に制御することが好ましい。 Further, the temperature of the base steel plate that penetrates into the plating bath (penetration plate temperature) is not particularly limited, but from the viewpoint of ensuring the plating characteristics and preventing the change in the bath temperature in the continuous hot-dip plating operation, the plating bath is described. It is preferable to control the temperature within ± 20 ° C.

さらに、鋼板の前記めっき浴中の浸漬時間については、0.5秒以上である。これは0.5秒未満の場合、前記下地鋼板の表面に十分なめっき皮膜を形成できないおそれがあるためである。浸漬時間の上限については特に限定はされないが、浸漬時間を長くするとめっき皮膜と鋼板との間に形成する界面合金層が厚くなるおそれもあることから、8秒以内とすることが好ましい。 Further, the immersion time of the steel sheet in the plating bath is 0.5 seconds or more. This is because if it takes less than 0.5 seconds, a sufficient plating film may not be formed on the surface of the base steel sheet. The upper limit of the dipping time is not particularly limited, but it is preferably within 8 seconds because the interfacial alloy layer formed between the plating film and the steel sheet may become thicker if the dipping time is lengthened.

さらにまた、前記めっき後の冷却過程では、板温を520°Cから500°Cになるまで3秒以上かけて冷却することが好ましい。前記めっき皮膜中での単体Si相及びMg2Siの析出開始温度は、単体Si相が500~490°C、Mg2Siが520~500°Cである。そのため、前記Mg2Siのみが析出する520~500°Cの温度域の滞在時間を増加させることで、Mg2Siの析出が促進され、単体Si相の析出が抑制されるため、上記(1)の関係を満たしやすくなるためである。 Furthermore, in the cooling process after plating, it is preferable to cool the plate over 3 seconds or more from 520 ° C to 500 ° C. The precipitation start temperature of the simple substance Si phase and Mg2Si in the plating film is 500 to 490 ° C for the simple substance Si phase and 520 to 500 ° C for Mg2Si. Therefore, by increasing the residence time in the temperature range of 520 to 500 ° C where only Mg2Si precipitates, the precipitation of Mg2Si is promoted and the precipitation of the simple substance Si phase is suppressed. This is because it is easier to fill.

(化成皮膜)
本発明の表面処理鋼板は、上述しためっき皮膜上に化成皮膜が形成されている。
なお、前記化成皮膜は、表面処理鋼板の少なくとも片面に形成されればよく、用途や要求される性能に応じて、表面処理鋼板の両面に形成することもできる。
(Chemical film)
In the surface-treated steel sheet of the present invention, a chemical conversion film is formed on the above-mentioned plating film.
The chemical conversion film may be formed on at least one side of the surface-treated steel sheet, and may be formed on both sides of the surface-treated steel sheet depending on the application and required performance.

そして、本発明の表面処理鋼板では、前記化成皮膜は、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、アクリルシリコン樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアルキレン樹脂、アミノ樹脂及びフッ素樹脂のうちから選択される少なくとも一種の樹脂と、P化合物、Si化合物、Co化合物、Ni化合物、Zn化合物、Al化合物、Mg化合物、V化合物、Mo化合物、Zr化合物、Ti化合物及びCa化合物のうちから選択される少なくとも一種の金属化合物と、を含有することを特徴とする。
上述した化成皮膜をめっき皮膜上に形成することよって、めっき皮膜との親和性を高め、前記めっき皮膜上に化成皮膜を均一に形成することが可能になることに加え、化成皮膜の防錆効果やバリア効果を高めることができる。その結果、本発明の表面処理鋼板の安定的な耐食性及び耐白錆性の実現が可能となる。
In the surface-treated steel plate of the present invention, the chemical conversion film is at least selected from epoxy resin, urethane resin, acrylic resin, acrylic silicon resin, alkyd resin, polyester resin, polyalkylene resin, amino resin and fluororesin. One kind of resin and at least one kind of metal selected from P compound, Si compound, Co compound, Ni compound, Zn compound, Al compound, Mg compound, V compound, Mo compound, Zr compound, Ti compound and Ca compound. It is characterized by containing a compound and.
By forming the above-mentioned chemical conversion film on the plating film, the affinity with the plating film is enhanced, the chemical conversion film can be uniformly formed on the plating film, and the rust preventive effect of the chemical conversion film is achieved. And the barrier effect can be enhanced. As a result, stable corrosion resistance and white rust resistance of the surface-treated steel sheet of the present invention can be realized.

ここで、前記化成皮膜を構成する樹脂については、耐食性向上の観点から、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、アクリルシリコン樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアルキレン樹脂、アミノ樹脂及びフッ素樹脂のうちから選択される少なくとも一種が用いられる。同様の観点から、前記樹脂は、ウレタン樹脂及びアクリル樹脂のうちの少なくとも一種を含有することが好ましい。なお、前記化成皮膜を構成する樹脂については、上述した樹脂の付加重合物も含まれる。 Here, the resin constituting the chemical conversion film is selected from among epoxy resin, urethane resin, acrylic resin, acrylic silicon resin, alkyd resin, polyester resin, polyalkylene resin, amino resin and fluororesin from the viewpoint of improving corrosion resistance. At least one selected is used. From the same viewpoint, the resin preferably contains at least one of urethane resin and acrylic resin. The resin constituting the chemical conversion film also includes an addition polymer of the above-mentioned resin.

前記エポキシ樹脂については、例えば、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ノボラック型等のエポキシ樹脂をグリシジルエーテル化したもの、ビスフェノールA型のエポキシ樹脂に、プロピレンオキサイド、エチレンオキサイド若しくはポリアルキレングリコールを付加し、グリシジルエーテル化したもの、脂肪族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ポリエーテル系エポキシ樹脂等を用いることができる。 The epoxy resin is, for example, a glycidyl etherified epoxy resin such as bisphenol A type, bisphenol F type, or novolak type, or a bisphenol A type epoxy resin to which propylene oxide, ethylene oxide, or polyalkylene glycol is added. A glycidyl etherified product, an aliphatic epoxy resin, an alicyclic epoxy resin, a polyether epoxy resin, or the like can be used.

前記ウレタン樹脂については、例えば、油変性ポリウレタン樹脂、アルキド系ポリウレタン樹脂、ポリエステル系ポリウレタン樹脂、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂等を用いることができる。 As the urethane resin, for example, an oil-modified polyurethane resin, an alkyd polyurethane resin, a polyester polyurethane resin, a polyether polyurethane resin, a polycarbonate polyurethane resin and the like can be used.

前記アクリル樹脂については、例えば、ポリアクリル酸及びその共重合体、ポリアクリル酸エステル及びその共重合体、ポリメタクリル酸及びその共重合体、ポリメタクリル酸エステル及びその共重合体、ウレタン-アクリル酸共重合体(またはウレタン変性アクリル樹脂)、スチレン-アクリル酸共重合体等が挙げられ、さらにこれらの樹脂を他のアルキド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等によって変性させたものを用いることができる。 Regarding the acrylic resin, for example, polyacrylic acid and its copolymer, polyacrylic acid ester and its copolymer, polymethacrylic acid and its copolymer, polymethacrylic acid ester and its copolymer, urethane-acrylic acid. Examples thereof include copolymers (or urethane-modified acrylic resins) and styrene-acrylic acid copolymers, and those obtained by modifying these resins with other alkyd resins, epoxy resins, phenol resins and the like can be used.

前記アクリルシリコン樹脂としては、例えば、主剤としてのアクリル系共重合体の側鎖又は末端に加水分解性アルコキシシリル基を有する樹脂に、硬化剤を添加したもの等が挙げられる。また、アクリルシリコン樹脂を用いた場合には、耐食性に加えて、優れた耐候性が期待できる。 Examples of the acrylic silicon resin include a resin having a hydrolyzable alkoxysilyl group at the side chain or the end of an acrylic copolymer as a main agent, to which a curing agent is added. Further, when an acrylic silicone resin is used, excellent weather resistance can be expected in addition to corrosion resistance.

前記アルキド樹脂については、例えば、油変性アルキド樹脂、ロジン変性アルキド樹脂、フェノール変性アルキド樹脂、スチレン化アルキド樹脂、シリコン変性アルキド樹脂、アクリル変性アルキド樹脂、オイルフリーアルキド樹脂、高分子量オイルフリーアルキド樹脂等を挙げることができる。 Regarding the alkyd resin, for example, an oil-modified alkyd resin, a rosin-modified alkyd resin, a phenol-modified alkyd resin, a styrene-modified alkyd resin, a silicon-modified alkyd resin, an acrylic-modified alkyd resin, an oil-free alkyd resin, a high-molecular-weight oil-free alkyd resin, etc. Can be mentioned.

前記ポリエステル樹脂については、多価カルボン酸とポリアルコールとを、脱水縮合してエステル結合を形成させることによって合成された重縮合体であり、多価カルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸等が用いられ、ポリアルコールとしては、例えば、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。具体的には、前記ポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等が挙げられる。また、これらのポリエステル樹脂をアクリル変性したものを用いることもできる。 The polyester resin is a polycondensate synthesized by dehydrating and condensing a polyvalent carboxylic acid and a polyalcohol to form an ester bond. Examples of the polyvalent carboxylic acid include terephthalic acid, 2, 6-Naphthalenedicarboxylic acid and the like are used, and examples of the polyalcohol include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol and the like. Specifically, examples of the polyester include polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polybutylene naphthalate. Further, acrylic-modified polyester resins can also be used.

前記ポリアルキレン樹脂については、例えば、エチレン-アクリル酸共重合体、エチレン-メタクリル酸共重合体、カルボキシル変性ポリオレフィン樹脂などのエチレン系共重合体、エチレン-不飽和カルボン酸共重合体、エチレン系アイオノマー等が挙げられ、さらに、これらの樹脂を他のアルキド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等によって変性させたものを用いることができる。 Regarding the polyalkylene resin, for example, an ethylene-based copolymer such as an ethylene-acrylic acid copolymer, an ethylene-methacrylic acid copolymer, and a carboxyl-modified polyolefin resin, an ethylene-unsaturated carboxylic acid copolymer, and an ethylene-based ionomer. Further, those obtained by modifying these resins with other alkyd resins, epoxy resins, phenol resins and the like can be used.

前記アミノ樹脂については、アミンあるいはアミド化合物とアルデヒドの反応によって生成する熱硬化性樹脂であり、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、チオ尿素樹脂等が挙げられるが、耐食性や耐侯性、密着性等の観点から、メラミン樹脂を用いることが好ましい。メラミン樹脂としては、特に限定はされないが、例えば、ブチル化メラミン樹脂、メチル化メラミン樹脂、水性メラミン樹脂等が挙げられる。 The amino resin is a thermosetting resin produced by the reaction of an amine or an amide compound with an aldehyde, and examples thereof include melamine resin, guanamine resin, and thiourea resin, but from the viewpoint of corrosion resistance, weather resistance, adhesion, and the like. , It is preferable to use a melamine resin. The melamine resin is not particularly limited, and examples thereof include a butylated melamine resin, a methylated melamine resin, and an aqueous melamine resin.

前記フッ素樹脂については、フルオロオレフィン系重合体や、フルオロオレフィンと、アルキルビニルエーテル、シンクロアルキルビニルエーテル、カルボン酸変性ビニルエステル、ヒドロキシアルキルアリルエーテル、テトラフルオロプロピルビニルエーテル等との共重合体が挙げられる。これらのフッ素樹脂を用いた場合には、耐食性だけでなく、優れた耐候性と優れた疎水性も期待できる。 Examples of the fluororesin include fluoroolefin polymers and copolymers of fluoroolefins with alkyl vinyl ethers, synchroalkyl vinyl ethers, carboxylic acid-modified vinyl esters, hydroxyalkylallyl ethers, tetrafluoropropyl vinyl ethers and the like. When these fluororesins are used, not only corrosion resistance but also excellent weather resistance and excellent hydrophobicity can be expected.

さらに、耐食性や加工性の向上を狙いとして、特に硬化剤を用いることが好ましい。硬化剤としては、尿素樹脂(ブチル化尿素樹脂等)、メラミン樹脂(ブチル化メラミン樹脂、ブチルエーテル化メラミン樹脂等)、ブチル化尿素・メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等のアミノ樹脂、ブロックイソシアネート、オキサゾリン化合物、フェノール樹脂等を適宜用いることができる。 Further, it is particularly preferable to use a curing agent for the purpose of improving corrosion resistance and processability. Examples of the curing agent include urea resin (butylated urea resin, etc.), melamine resin (butylated melamine resin, butyl etherified melamine resin, etc.), butylated urea / melamine resin, amino resin such as benzoguanamine resin, blocked isocyanate, and oxazoline compounds. A phenol resin or the like can be appropriately used.

また、前記化成皮膜を構成する金属化合物については、P化合物、Si化合物、Co化合物、Ni化合物、Zn化合物、Al化合物、Mg化合物、V化合物、Mo化合物、Zr化合物、Ti化合物及びCa化合物のうちから選択される少なくとも一種が用いられる。同様の観点から、前記金属化合物は、P化合物、Si化合物及びV化合物のうちの少なくとも一種を含有することが好ましい。 Regarding the metal compounds constituting the chemical conversion film, among P compounds, Si compounds, Co compounds, Ni compounds, Zn compounds, Al compounds, Mg compounds, V compounds, Mo compounds, Zr compounds, Ti compounds and Ca compounds. At least one selected from is used. From the same viewpoint, the metal compound preferably contains at least one of a P compound, a Si compound and a V compound.

ここで、前記P化合物は、前記化成皮膜中に含まれることで、耐食性や、耐汗性を向上させることができる。前記P化合物とは、Pを含有する化合物であり、例えば、無機リン酸、有機リン酸及びこれらの塩、のうちから選択される1又は2以上を含有することができる。 Here, the P compound can be contained in the chemical conversion film to improve corrosion resistance and sweat resistance. The P compound is a compound containing P, and can contain, for example, one or two or more selected from inorganic phosphoric acid, organic phosphoric acid and salts thereof.

前記無機リン酸、有機リン酸及びこれらの塩としては、特に限定されることなく任意の化合物を用いることができる。例えば、前記無機リン酸としては、リン酸、第一リン酸塩、第二リン酸塩、第三リン酸塩、ピロリン酸、ピロリン酸塩、トリポリリン酸、トリポリリン酸塩、亜リン酸、亜リン酸塩、次亜リン酸、次亜リン酸塩のうちから選択される1つ以上を用いることが好ましい。また、前記有機リン酸としては、ホスホン酸(ホスホン酸化合物)を用いることが好ましい。さらに、前記ホスホン酸としては、ニトリロトリスメチレンホスホン酸、ホスフォノブタントリカルボン酸、メチルジホスホン酸、メチレンホスホン酸、およびエチリデンジホスホン酸のうちから選択される1つ以上を用いることが好ましい。
なお、前記P化合物が塩である場合、当該塩は、周期表における第1族~第13族元素の塩であることが好ましく、金属塩であることがより好ましく、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩のうちから選択される1つ以上であることが好ましい。
As the inorganic phosphoric acid, the organic phosphoric acid and salts thereof, any compound can be used without particular limitation. For example, the inorganic phosphoric acid includes phosphoric acid, primary phosphate, secondary phosphate, tertiary phosphate, pyrophosphoric acid, pyrophosphate, tripolyphosphoric acid, tripolyphosphate, phosphite, and subphosphoric acid. It is preferable to use one or more selected from acid salt, hypophosphite, and hypophosphite. Further, as the organic phosphoric acid, it is preferable to use phosphonic acid (phosphonic acid compound). Further, as the phosphonic acid, it is preferable to use one or more selected from nitrilotris methylenephosphonic acid, phosphonobtantricarboxylic acid, methyldiphosphonic acid, methylenephosphonic acid, and ethylidene diphosphonic acid.
When the P compound is a salt, the salt is preferably a salt of a Group 1 to Group 13 element in the periodic table, more preferably a metal salt, and an alkali metal salt and an alkaline earth. It is preferably one or more selected from among the metal salts.

上記P化合物を含む化成処理液を、溶融Al-Zn-Si-Mg系めっき鋼板に塗付すると、該P化合物の作用によりめっき皮膜表面がエッチングされ、めっき皮膜の構成元素であるAl、Zn、Si及びMgが取り込まれた濃化層が化成皮膜の前記めっき皮膜側に形成される。前記濃化層が形成されることにより、化成皮膜とめっき皮膜表面との結合が強固となり、化成皮膜の密着性が向上する。
前記化成処理液中のP化合物の濃度は、特に限定はされないが、0.25質量%~5質量%とすることができる。前記P化合物の濃度が0.25質量%未満では、エッチング効果が不足してめっき界面との密着力が低下し、平面部耐食性が低下するだけでなく、欠陥部、切断端面部、加工などで生じるめっきや皮膜の損傷部の耐食性、耐汗性も低下するおそれがある。同様の観点から、P化合物の濃度は、好ましくは0.35質量%以上、より好ましくは0.50質量%以上である。一方、前記P化合物の濃度が5質量%を超えると化成処理液の寿命が短くなるだけでなく、皮膜を形成した際の外観が不均一になりやすく、また、化成皮膜からのPの溶出量が多くなり、耐黒変性が低下するおそれもある。同様の観点から、P化合物の濃度は、好ましくは3.5質量%以下、より好ましくは2.5質量%以下である。前記化成皮膜中のP化合物の含有量については、例えば、P化合物の濃度を0.25質量%~5質量%とした化成処理液を、塗布、乾燥することにより、乾燥後の化成皮膜におけるPの付着量を5~100mg/m2とすることができる。
When the chemical conversion treatment liquid containing the above P compound is applied to a molten Al-Zn-Si-Mg-based plated steel plate, the surface of the plating film is etched by the action of the P compound, and Al, Zn, which are constituent elements of the plating film, A concentrated layer in which Si and Mg are incorporated is formed on the plating film side of the chemical conversion film. By forming the concentrated layer, the bond between the chemical conversion film and the surface of the plating film is strengthened, and the adhesion of the chemical conversion film is improved.
The concentration of the P compound in the chemical conversion treatment liquid is not particularly limited, but may be 0.25% by mass to 5% by mass. If the concentration of the P compound is less than 0.25% by mass, the etching effect is insufficient and the adhesion to the plating interface is lowered, not only the corrosion resistance of the flat surface portion is lowered, but also the plating generated in the defective portion, the cut end face portion, the processing, etc. Corrosion resistance and sweat resistance of damaged parts of the film may also decrease. From the same viewpoint, the concentration of the P compound is preferably 0.35% by mass or more, more preferably 0.50% by mass or more. On the other hand, when the concentration of the P compound exceeds 5% by mass, not only the life of the chemical conversion treatment liquid is shortened, but also the appearance when the film is formed tends to be uneven, and the amount of P eluted from the chemical conversion film. There is a possibility that the amount of blackening will increase and the blackening resistance will decrease. From the same viewpoint, the concentration of the P compound is preferably 3.5% by mass or less, more preferably 2.5% by mass or less. Regarding the content of P compound in the chemical conversion film, for example, by applying and drying a chemical conversion treatment liquid having a concentration of P compound of 0.25% by mass to 5% by mass, P adheres to the chemical conversion film after drying. The amount can be 5 to 100 mg / m 2 .

前記Si化合物は、前記樹脂とともに化成皮膜を形成する骨格となる成分であり、前記めっき皮膜との親和性を高め、化成皮膜を均一に形成することができる。前記Si化合物は、Siを含有する化合物であり、例えば、シリカ、トリアルコキシシラン、テトラアルコキシシラン、及びシランカップリング剤のうちから選択される1つ以上を含有することが好ましい。 The Si compound is a component that serves as a skeleton for forming a chemical conversion film together with the resin, and can enhance the affinity with the plating film and uniformly form the chemical conversion film. The Si compound is a compound containing Si, and preferably contains, for example, one or more selected from silica, trialkoxysilane, tetraalkoxysilane, and a silane coupling agent.

前記シリカとしては、とくに限定されず任意のものを用いることができる。前記シリカとしては、例えば、湿式シリカ及び乾式シリカのうちの少なくとも1つを用いることができる。前記湿式シリカの一種であるコロイダルシリカとしては、例えば、日産化学(株)製のスノーテックスO、C、N、S、20、OS、OXS、NS等を好適に用いることができる。また、前記乾式シリカとしては、例えば、日本アエロジル(株)製のAEROSIL50、130、200、300、380等を好適に用いることができる。 The silica is not particularly limited and any silica can be used. As the silica, for example, at least one of wet silica and dry silica can be used. As the colloidal silica which is a kind of the wet silica, for example, Snowtex O, C, N, S, 20, OS, OXS, NS and the like manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. can be preferably used. Further, as the dry silica, for example, AEROSIL 50, 130, 200, 300, 380 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. can be preferably used.

前記トリアルコキシシランとしては、とくに限定されることなく任意のものを用いることができる。例えば、一般式:R1Si(OR2)3(式中、R1は水素又は炭素数1~5のアルキル基であり、R2は同一のまたは異なる炭素数1~5のアルキル基である)で表されるトリアルコキシシランを用いることが好ましい。このようなトリアルコキシシランとしては、例えば、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン等が挙げられる。 As the trialkoxysilane, any one can be used without particular limitation. For example, the general formula: R 1 Si (OR 2 ) 3 (in the formula, R 1 is a hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 2 is an alkyl group having the same or different carbon atoms of 1 to 5 carbon atoms. ) Is preferably used. Examples of such trialkoxysilanes include trimethoxysilane, triethoxysilane, and methyltriethoxysilane.

前記テトラアルコキシシランとしては、とくに限定されることなく任意のものを用いることができる。例えば、一般式:Si(OR)4(式中、Rは同一のまたは異なる炭素数1~5のアルキル基である)で表されるテトラアルコキシシランを用いることが好ましい。このようなテトラアルコキシシランとしては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン等が挙げられる。 As the tetraalkoxysilane, any one can be used without particular limitation. For example, it is preferable to use a tetraalkoxysilane represented by the general formula: Si (OR) 4 (where R is an alkyl group having the same or different carbon atoms 1 to 5). Examples of such tetraalkoxysilanes include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, and tetrapropoxysilane.

前記シランカップリング剤としては、とくに限定されることなく任意のものを用いることができる。例えば、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、およびγ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。 As the silane coupling agent, any one can be used without particular limitation. For example, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, γ-Aminopropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, and γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ- Examples thereof include isocyanate propyltriethoxysilane.

なお、前記Si化合物を化成皮膜に含有させることにより、該Si化合物が脱水縮合して、腐食因子を遮蔽するバリア効果の高いシロキサン結合を有する非晶質の化成皮膜が形成される。また、上述した樹脂と結合することで、より高いバリア性を有する化成皮膜が形成される。さらに、腐食環境下において、欠陥部や加工などで生じるめっきや皮膜の損傷部には緻密で安定な腐食生成物が形成され、前記めっき皮膜との複合効果によって下地鋼板の腐食を抑制する効果もある。安定な腐食生成物を形成する効果が高いという観点からは、前記Si化合物として、コロイダルシリカ及び乾式シリカのうちの少なくとも1つを用いることが好ましい。 By including the Si compound in the chemical conversion film, the Si compound is dehydrated and condensed to form an amorphous chemical conversion film having a siloxane bond having a high barrier effect that shields a corrosive factor. Further, by binding with the above-mentioned resin, a chemical conversion film having a higher barrier property is formed. Furthermore, in a corroded environment, dense and stable corrosion products are formed in the defective parts and damaged parts of the plating and film caused by processing, and the combined effect with the plating film also has the effect of suppressing the corrosion of the underlying steel sheet. be. From the viewpoint of having a high effect of forming a stable corrosion product, it is preferable to use at least one of colloidal silica and dry silica as the Si compound.

前記化成皮膜を形成するための化成処理液における前記Si化合物の濃度は、0.2質量%~9.5質量%とする。前記化成処理液におけるSi化合物の濃度が0.2質量%以上であれば、シロキサン結合によるバリア効果を得ることができ、その結果、平面部耐食性に加え、欠陥部、切断部及び加工等に起因した損傷部における耐食性、並びに、耐汗性が向上する。また、前記Si化合物の濃度が9.5質量%以下であれば、化成処理液の寿命を長くすることができる。Si化合物の濃度を0.2質量%~9.5質量%とした化成処理液を、塗布、乾燥することにより、乾燥後の化成皮膜におけるSi付着量を2~95mg/m2とすることができる。 The concentration of the Si compound in the chemical conversion treatment liquid for forming the chemical conversion film is 0.2% by mass to 9.5% by mass. When the concentration of the Si compound in the chemical conversion treatment liquid is 0.2% by mass or more, the barrier effect due to the siloxane bond can be obtained, and as a result, in addition to the corrosion resistance of the flat surface portion, the damage caused by the defective portion, the cut portion, the processing and the like can be obtained. Corrosion resistance and sweat resistance in the part are improved. Further, when the concentration of the Si compound is 9.5% by mass or less, the life of the chemical conversion treatment liquid can be extended. By applying and drying a chemical conversion treatment liquid having a Si compound concentration of 0.2% by mass to 9.5% by mass, the amount of Si adhered to the chemical conversion film after drying can be adjusted to 2 to 95 mg / m 2 .

前記Co化合物及び前記Ni化合物は、前記化成皮膜中に含まれることで、耐黒変性を向上させることができる。これは、CoやNiが、腐食環境下における水溶性成分の皮膜からの溶出を遅らせる効果を有するためであると考えられる。また、前記Co及び前記Niは、Al、Zn、Si及びMg等に比べて酸化されにくい元素である。そのため、前記Co化合物及び前記Ni化合物のうちの少なくとも一方を、前記化成皮膜と前記めっき皮膜との界面に濃化させる(濃化層を形成する)ことにより、濃化層が腐食に対するバリアとなる結果、耐黒変性を改善することができる。 By including the Co compound and the Ni compound in the chemical conversion film, blackening resistance can be improved. It is considered that this is because Co and Ni have the effect of delaying the elution of the water-soluble component from the film in a corrosive environment. Further, the Co and the Ni are elements that are less likely to be oxidized than Al, Zn, Si, Mg and the like. Therefore, by concentrating at least one of the Co compound and the Ni compound at the interface between the chemical conversion film and the plating film (forming a concentrated layer), the concentrated layer becomes a barrier against corrosion. As a result, blackening resistance can be improved.

前記Co化合物を含んだ化成処理液を用いることにより、Coを、前記化成皮膜中に含有させ、前記濃化層中に取り込ませることができる。前記Co化合物としては、コバルト塩を用いることが好ましい。前記コバルト塩としては、硫酸コバルト、炭酸コバルト及び塩化コバルトのうちから選択される1又は2以上を用いることがより好ましい。
また、前記Ni化合物を含む化成処理液を用いることにより、Niを、前記化成皮膜中に含有させ、前記濃化層中に取り込ませることができる。前記Ni化合物としては、ニッケル塩を用いることが好ましい。前記ニッケル塩としては、硫酸ニッケル、炭酸ニッケル及び塩化ニッケルのうちから選択される1又は2以上を用いることがより好ましい。
By using a chemical conversion treatment liquid containing the Co compound, Co can be contained in the chemical conversion film and incorporated into the concentrated layer. It is preferable to use a cobalt salt as the Co compound. As the cobalt salt, it is more preferable to use 1 or 2 or more selected from cobalt sulfate, cobalt carbonate and cobalt chloride.
Further, by using a chemical conversion treatment liquid containing the Ni compound, Ni can be contained in the chemical conversion film and incorporated into the concentrated layer. It is preferable to use a nickel salt as the Ni compound. As the nickel salt, it is more preferable to use 1 or 2 or more selected from nickel sulfate, nickel carbonate and nickel chloride.

前記化成処理液中のCo化合物及び/又はNi化合物の濃度は、特に限定はされないが、合計で0.25質量%~5質量%とすることができる。前記Co化合物及び/又はNi化合物の濃度が0.25質量%未満では界面濃化層が不均一になり、平面部の耐食性が低下するだけでなく、欠陥部、切断端面部、加工等に起因しためっきや皮膜損傷部の耐食性も低下するおそれがある。同様の観点から、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは0.75質量%以上である。一方、前記Co化合物及び/又はNi化合物の濃度が5質量%を超えると皮膜を形成した際の外観が不均一になりやすく、耐食性が低下するおそれがある。同様の観点から、好ましくは4.0質量%以下、より好ましくは3.0質量%以下である。前記Co化合物及び/又はNi化合物の濃度の合計が0.25質量%~5質量%である化成処理液を塗布、乾燥することにより、乾燥後の化成皮膜におけるCo及びNiの合計付着量を5~100mg/m2とすることができる。 The concentration of the Co compound and / or the Ni compound in the chemical conversion treatment liquid is not particularly limited, but may be 0.25% by mass to 5% by mass in total. When the concentration of the Co compound and / or the Ni compound is less than 0.25% by mass, the interfacial concentrated layer becomes non-uniform, and not only the corrosion resistance of the flat surface portion is lowered, but also the plating caused by the defective portion, the cut end face portion, the processing, etc. And the corrosion resistance of the damaged part of the film may also decrease. From the same viewpoint, it is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 0.75% by mass or more. On the other hand, if the concentration of the Co compound and / or the Ni compound exceeds 5% by mass, the appearance when the film is formed tends to be non-uniform, and the corrosion resistance may decrease. From the same viewpoint, it is preferably 4.0% by mass or less, more preferably 3.0% by mass or less. By applying and drying a chemical conversion treatment solution having a total concentration of the Co compound and / or Ni compound of 0.25% by mass to 5% by mass, the total amount of Co and Ni adhered to the dried chemical conversion film is 5 to 100 mg. Can be / m 2 .

前記Al化合物、前記Zn化合物及び前記Mg化合物については、化成処理液に含有させることで、前記化成皮膜のめっき皮膜側に、Al、Zn及びMgのうちの少なくとも一種を含む濃化層を形成できる。形成された濃化層は、耐食性を向上させることができる。
なお、前記Al化合物、前記Zn化合物及び前記Mg化合物は、それぞれ、Al、Zn及びMgを含有する化合物のことであれば、特に限定されないが、無機化合物であることが好ましく、塩、塩化物、酸化物又は水酸化物であることが好ましい。
By containing the Al compound, the Zn compound and the Mg compound in the chemical conversion treatment liquid, a concentrated layer containing at least one of Al, Zn and Mg can be formed on the plating film side of the chemical conversion coating. .. The formed concentrated layer can improve the corrosion resistance.
The Al compound, the Zn compound, and the Mg compound are not particularly limited as long as they are compounds containing Al, Zn, and Mg, respectively, but are preferably inorganic compounds, and salts, chlorides, and the like. It is preferably an oxide or a hydroxide.

前記Al化合物としては、例えば、硫酸アルミニウム、炭酸アルミニウム、塩化アルミニウム、酸化アルミニウム及び水酸化アルミニウムのうちから選択される1つ以上が挙げられる。
前記Zn化合物としては、例えば、硫酸亜鉛、炭酸亜鉛、塩化亜鉛、酸化亜鉛及び水酸化亜鉛のうちから選択される1つ以上が挙げられる。
前記Mg化合物としては、例えば、硫酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、塩化マグネシウム、酸化マグネシウム及び水酸化マグネシウムのうちから選択される1つ以上が挙げられる。
Examples of the Al compound include one or more selected from aluminum sulfate, aluminum carbonate, aluminum chloride, aluminum oxide and aluminum hydroxide.
Examples of the Zn compound include one or more selected from zinc sulfate, zinc carbonate, zinc chloride, zinc oxide and zinc hydroxide.
Examples of the Mg compound include one or more selected from magnesium sulfate, magnesium carbonate, magnesium chloride, magnesium oxide and magnesium hydroxide.

前記化成皮膜を形成するための化成処理液中のAl化合物、Zn化合物及び/又はMg化合物の濃度は、合計で0.25質量%~5質量%であることが好ましい。前記合計濃度が0.25質量%以上であれば、前記濃化層をより効果的に形成することができ、その結果、耐食性をさらに向上させることができる。一方、前記合計濃度が5質量%以下であれば、化成皮膜の外観がより均一となり、平面部や欠陥部、加工などで生じるめっきや皮膜の損傷部の耐食性がさらに向上する。 The total concentration of the Al compound, Zn compound and / or Mg compound in the chemical conversion treatment liquid for forming the chemical conversion film is preferably 0.25% by mass to 5% by mass. When the total concentration is 0.25% by mass or more, the concentrated layer can be formed more effectively, and as a result, the corrosion resistance can be further improved. On the other hand, when the total concentration is 5% by mass or less, the appearance of the chemical conversion film becomes more uniform, and the corrosion resistance of the flat surface portion, the defective portion, the damaged portion of the plating or the film caused by processing, etc. is further improved.

前記V化合物は、前記化成皮膜中に含まれることで、腐食環境下においてVが適度に溶出し、同じく腐食環境下で溶出するめっき成分の亜鉛イオン等と結合し、緻密な保護皮膜を形成する。形成された保護皮膜によって、鋼板の平面部だけでなく、欠陥部、加工に起因して生じるめっき皮膜の損傷部、切断端面から平面部に進行する腐食、等に対する耐食性をさらに高めることができる。 When the V compound is contained in the chemical conversion film, V is appropriately eluted in a corrosive environment and combined with zinc ions and the like of plating components that are also eluted in a corrosive environment to form a dense protective film. .. The formed protective film can further enhance the corrosion resistance not only to the flat surface portion of the steel sheet but also to the defective portion, the damaged portion of the plating film caused by processing, the corrosion progressing from the cut end face to the flat surface portion, and the like.

前記V化合物については、Vを含有する化合物であり、例えば、メタバナジン酸ナトリウム、硫酸バナジル及びバナジウムアセチルアセトネートのうちから選択される1つ以上が挙げられる。 The V compound is a compound containing V, and examples thereof include one or more selected from sodium metavanadate, vanadyl sulfate, and vanadium acetylacetonate.

前記化成皮膜を形成するための化成処理液中のV化合物は、0.05質量%~4質量%であることが好ましい。前記V化合物の濃度が0.05質量%以上であれば、腐食環境下で溶出して保護皮膜を形成しやすくなり、欠陥部、切断端面部、加工に起因して生じるめっき皮膜の損傷部の耐食性が向上する。一方、前記V化合物の濃度が4質量%を超えると化成皮膜を形成した際の外観が不均一になりやすく、耐黒変性も低下する。 The V compound in the chemical conversion treatment liquid for forming the chemical conversion film is preferably 0.05% by mass to 4% by mass. When the concentration of the V compound is 0.05% by mass or more, it is easy to elute in a corrosive environment to form a protective film, and the corrosion resistance of the defective part, the cut end face part, and the damaged part of the plating film caused by processing is improved. improves. On the other hand, when the concentration of the V compound exceeds 4% by mass, the appearance when the chemical conversion film is formed tends to be non-uniform, and the blackening resistance is also lowered.

前記Mo化合物は、前記化成皮膜中に含まれることで、表面処理鋼板の耐黒変性を高めることができる。前記Mo化合物は、Moを含有する化合物であり、化成処理液にモリブデン酸及びモリブデン酸塩の一方または両方を添加することにより得ることができる。
なお、前記モリブデン酸塩としては、例えば、モリブテン酸ナトリウム、モリブテン酸カリウム、モリブテン酸マグネシウム及びモリブテン酸亜鉛のうちから選択される1つ以上が挙げられる。
By containing the Mo compound in the chemical conversion film, it is possible to enhance the blackening resistance of the surface-treated steel sheet. The Mo compound is a compound containing Mo and can be obtained by adding one or both of molybdic acid and molybdate to the chemical conversion treatment liquid.
Examples of the molybdate include one or more selected from sodium molybdate, potassium molybdate, magnesium molybdate, and zinc molybdate.

前記化成皮膜を形成するための化成処理液中のMo化合物の濃度は、0.01質量%~3質量%であることが好ましい。前記Mo化合物の濃度が0.01質量%以上であれば、酸素欠乏型酸化亜鉛の生成がさらに抑制され、耐黒変性を一層向上できる。一方、前記Mo化合物の濃度が3質量%以下であれば、化成処理液の寿命がさらに長くなることに加え、耐食性を一層向上できる。 The concentration of the Mo compound in the chemical conversion treatment liquid for forming the chemical conversion film is preferably 0.01% by mass to 3% by mass. When the concentration of the Mo compound is 0.01% by mass or more, the formation of oxygen-deficient zinc oxide is further suppressed, and the blackening resistance can be further improved. On the other hand, when the concentration of the Mo compound is 3% by mass or less, the life of the chemical conversion treatment liquid is further extended, and the corrosion resistance can be further improved.

前記Zr化合物及び前記Ti化合物は、前記化成皮膜中に含まれることで、化成皮膜がポーラスになるのを防ぎ、皮膜を緻密化させることができる。その結果、腐食因子が前記化成皮膜を透過しにくくなり、耐食性を高めることができる。 By containing the Zr compound and the Ti compound in the chemical conversion film, it is possible to prevent the chemical conversion film from becoming porous and to densify the film. As a result, the corrosion factor is less likely to permeate the chemical conversion film, and the corrosion resistance can be improved.

前記Zr化合物については、Zrを含有する化合物であり、例えば、酢酸ジルコニル、硫酸ジルコニル、炭酸ジルコニルカリウム、炭酸ジルコニルナトリウム及び炭酸ジルコニルアンモニウムのうちから選択される1つ以上を用いることができる。これらの中でも、有機チタンキレート化合物は、化成処理液を乾燥して皮膜を形成する際、皮膜を緻密化し、より優れた耐食性が得られるため、好適である。 The Zr compound is a Zr-containing compound, and for example, one or more selected from zirconyl acetate, zirconyl sulfate, potassium zirconyl carbonate, sodium zirconyl carbonate, and ammonium zirconyl carbonate can be used. Among these, the organic titanium chelate compound is suitable because when the chemical conversion treatment liquid is dried to form a film, the film is densified and more excellent corrosion resistance can be obtained.

前記Ti化合物については、Tiを含有する化合物であり、例えば、硫酸チタン、塩化チタン、水酸化チタン、チタンアセチルアセトナート、チタンオクチレングリコレート及びチタンエチルアセトアセテートのうちから選択される1つ以上を用いることができる。 The Ti compound is a compound containing Ti, and is one or more selected from, for example, titanium sulfate, titanium chloride, titanium hydroxide, titanium acetylacetonate, titanium octylene glycolate, and titanium ethylacetoacetate. Can be used.

前記化成皮膜を形成するための化成処理液中のZr化合物及び/又はTi化合物の濃度は、合計で0.2量%~20質量%であることが好ましい。前記Zr化合物及び/又はTi化合物の合計濃度が0.2質量%以上であれば、腐食因子の透過抑制効果が高まり、平面部耐食性だけでなく、欠陥部、切断端面部、加工に起因しためっき皮膜損傷部の耐食性をより向上させることができる。一方、前記Zr化合物及び/又はTi化合物の合計濃度が20質量%以下であれば、前記化成処理液寿命をさらに延ばすことができる。 The concentration of the Zr compound and / or the Ti compound in the chemical conversion treatment liquid for forming the chemical conversion film is preferably 0.2% by mass to 20% by mass in total. When the total concentration of the Zr compound and / or the Ti compound is 0.2% by mass or more, the effect of suppressing the permeation of the corrosive factor is enhanced, and not only the corrosion resistance of the flat surface portion but also the defect portion, the cut end face portion, and the plating film damage due to processing are damaged. The corrosion resistance of the part can be further improved. On the other hand, when the total concentration of the Zr compound and / or the Ti compound is 20% by mass or less, the life of the chemical conversion treatment liquid can be further extended.

前記Ca化合物は、前記化成皮膜中に含まれることで、腐食速度を低下させる効果を発現させることができる。 When the Ca compound is contained in the chemical conversion film, the effect of lowering the corrosion rate can be exhibited.

前記Ca化合物については、Caを含有する化合物であり、例えば、Caの酸化物、Caの硝酸塩、Caの硫酸塩、Caを含有する金属間化合物等が挙げられる。より具体的には、前記Ca化合物として、CaO、CaCO3、Ca(OH)2、Ca(NO3)2・4H2O、CaSO4・2H2O等が挙げられる。前記化成皮膜中の前記Ca化合物の含有量は、特に限定はされない。 The Ca compound is a compound containing Ca, and examples thereof include an oxide of Ca, a nitrate of Ca, a sulfate of Ca, and an intermetallic compound containing Ca. More specifically, examples of the Ca compound include CaO, CaCO 3 , Ca (OH) 2 , Ca (NO 3 ) 2.4H 2 O, CaSO 4.2H 2 O and the like. The content of the Ca compound in the chemical conversion film is not particularly limited.

なお、前記化成皮膜は、必要に応じて、塗料分野で通常使用されている公知の各種成分を含有することができる。例えば、レベリング剤、消泡剤等の各種表面調整剤、分散剤、沈降防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤等の各種添加剤、着色顔料、体質顔料、光輝材等の各種顔料、硬化触媒、有機溶剤、潤滑剤などが挙げられる。 The chemical conversion film can contain various known components usually used in the paint field, if necessary. For example, various surface conditioners such as leveling agents and defoamers, dispersants, anti-settling agents, ultraviolet absorbers, light stabilizers, silane coupling agents, various additives such as titanate coupling agents, coloring pigments, and extender pigments. , Various pigments such as bright materials, curing catalysts, organic solvents, lubricants and the like.

なお、本発明の表面処理鋼板では、前記化成皮膜が6価クロム、3価クロム、フッ素等の有害な成分を含有しないことが好ましい。前記化成皮膜を形成するための化成処理液中に、これらの有害成分が含有しないため、安全性が高くや環境への小さくなるためである。 In the surface-treated steel sheet of the present invention, it is preferable that the chemical conversion film does not contain harmful components such as hexavalent chromium, trivalent chromium and fluorine. This is because the chemical conversion treatment liquid for forming the chemical conversion film does not contain these harmful components, so that the safety is high and the amount is small to the environment.

また、前記化成皮膜の付着量は、特に限定はされない。例えば、より確実に耐食性を確保しつつ、化成皮膜の剥離等を防ぐ観点からは、前記化成皮膜の付着量を0.1~3.0g/m2とすることが好ましく、0.5~2.5g/m2とすることがより好ましい。前記化成皮膜の付着量を0.1 g/m2以上とすることで、より確実に耐食性を確保でき、前記化成皮膜の付着量を3.0g/m2以下とすることで、化成皮膜の割れや剥離を防ぐことができる。
前記化成皮膜付着量は、皮膜を蛍光X 線分析して予め皮膜中の含有量が分かっている元素の存在量を測定する方法のような、既存の手法から適切に選択した方法で求めればよい。
Further, the amount of the chemical conversion film adhered is not particularly limited. For example, from the viewpoint of preventing the chemical conversion film from peeling off while ensuring corrosion resistance more reliably, the adhesion amount of the chemical conversion film is preferably 0.1 to 3.0 g / m 2 , preferably 0.5 to 2.5 g / m 2 . It is more preferable to do so. Corrosion resistance can be ensured more reliably by setting the adhesion amount of the chemical conversion film to 0.1 g / m 2 or more, and cracking or peeling of the chemical conversion film by setting the adhesion amount of the chemical conversion film to 3.0 g / m 2 or less. Can be prevented.
The amount of the chemical conversion film adhered may be obtained by a method appropriately selected from existing methods such as a method of measuring the abundance of an element whose content in the film is known in advance by fluorescent X-ray analysis of the film. ..

なお、前記化成皮膜を形成するための方法は、特に限定はされず、要求される性能や、製造設備等に応じて適宜選択することができる。例えば、前記めっき皮膜上に、化成処理液をロールコーター等により連続的に塗布し、その後、熱風や誘導加熱等を用いて、60~200℃程度の到達板温(Peak Metal Temperature:PMT)で乾燥させることで形成することができる。前記化成処理液の塗布には、ロールコーター以外にも、エアレススプレー、静電スプレー、カーテンフローコーター等の公知の手法を適宜採用することができる。さらに、前記化成皮膜は、前記樹脂及び前記金属化合物を含むものであれば、単層膜又は複層膜のいずれであってもよく、特に限定されるものではない。 The method for forming the chemical conversion film is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the required performance, manufacturing equipment, and the like. For example, a chemical conversion treatment liquid is continuously applied onto the plating film with a roll coater or the like, and then, using hot air or induction heating, the plate temperature reaches about 60 to 200 ° C. (Peak Metal Temperature: PMT). It can be formed by drying. For the application of the chemical conversion treatment liquid, a known method such as an airless spray, an electrostatic spray, a curtain flow coater or the like can be appropriately adopted in addition to the roll coater. Further, the chemical conversion film may be either a single-layer film or a multi-layer film as long as it contains the resin and the metal compound, and is not particularly limited.

また、本発明の表面処理鋼板は、必要に応じて、前記化成皮膜上に塗膜を形成することもできる。 Further, the surface-treated steel sheet of the present invention can also form a coating film on the chemical conversion film, if necessary.

(サンプル1~112)
(1)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、(株)レスカ製の溶融めっきシミュレーターで、焼鈍処理、めっき処理を行うことで、表2及び3に示すめっき皮膜条件の溶融めっき鋼板のサンプルを作製した。
なお、溶融めっき鋼板製造に用いためっき浴の組成については、表1に示す各サンプルのめっき皮膜の組成となるように、めっき浴の組成をAl:30~75質量%、Si:0.5~4.5質量%、Mg:0~10質量%、Sr:0.00~0.15質量%の範囲で種々変化させた。また、めっき浴の浴温は、Al:30~60質量%の場合は590℃、Al:60質量%超の場合は630℃とし、下地鋼板のめっき浸入板温がめっき浴温と同温度となるように制御した。さらに、板温が520~500℃の温度域に3秒で冷却する条件でめっき処理を実施した。
また、めっき皮膜の付着量は、サンプル1~82、95~112では、片面あたり85±5g/m2、サンプル83~94では、片面あたり51~125g/m2となるように制御した。
(2)その後、作製した溶融めっき鋼板の各サンプルのめっき皮膜上に、バーコーターで化成処理液を塗布し、熱風炉で乾燥(昇温速度:60℃/s、PMT:120℃)させることで化成皮膜を形成し、表2及び3に示す表面処理鋼板の各サンプルを作製した。
なお、化成処理液は、各成分を溶媒としての水に溶解させた表面処理液A~Fを調製した。表面処理液に含有する各成分(樹脂、金属化合物)の種類については、以下のとおりである。
(樹脂)
ウレタン樹脂:スーパーフレックス130、スーパーフレックス126(第一工業製薬株式会社)
アクリル樹脂:ボンコートEC-740EF(DIC株式会社)
(金属化合物)
P化合物:トリポリリン酸二水素アルミニウム
Si化合物:シリカ
V化合物:メタバナジン酸ナトリウム
Mo化合物:モリブデン酸
Zr化合物:炭酸ジルコニルカリウム
調製した化成処理液A~Fの組成及び形成された化成皮膜の付着量を表1に示す。なお、本明細書の表1における各成分の濃度は、固形分の濃度(質量%)である。
(Samples 1-112)
(1) Plating shown in Tables 2 and 3 is performed by using a cold-rolled steel sheet with a thickness of 0.8 mm manufactured by a conventional method as a base steel sheet and performing an annealing treatment and a plating treatment with a hot-dip plating simulator manufactured by Resuka Co., Ltd. A sample of a hot-dip plated steel sheet with film conditions was prepared.
Regarding the composition of the plating bath used for manufacturing the hot-dip plated steel sheet, the composition of the plating bath was Al: 30 to 75% by mass and Si: 0.5 to 4.5 so as to be the composition of the plating film of each sample shown in Table 1. It was varied in the range of% by mass, Mg: 0 to 10% by mass, and Sr: 0.00 to 0.15% by mass. The bath temperature of the plating bath is 590 ° C when Al: 30 to 60% by mass and 630 ° C when Al: more than 60% by mass, and the plating penetration plate temperature of the base steel sheet is the same as the plating bath temperature. It was controlled to be. Furthermore, the plating treatment was carried out under the condition that the plate temperature was cooled to a temperature range of 520 to 500 ° C. in 3 seconds.
The amount of the plating film adhered was controlled to be 85 ± 5 g / m 2 per side for samples 1 to 82 and 95 to 112, and 51 to 125 g / m 2 per side for samples 83 to 94.
(2) After that, a chemical conversion treatment liquid is applied on the plating film of each sample of the prepared hot-dip plated steel sheet with a bar coater, and dried in a hot air furnace (heating rate: 60 ° C / s, PMT: 120 ° C). A chemical conversion film was formed in 1 and each sample of the surface-treated steel sheet shown in Tables 2 and 3 was prepared.
As the chemical conversion treatment liquid, surface treatment liquids A to F in which each component was dissolved in water as a solvent were prepared. The types of each component (resin, metal compound) contained in the surface treatment liquid are as follows.
(resin)
Urethane resin: Superflex 130, Superflex 126 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)
Acrylic resin: Boncoat EC-740EF (DIC Corporation)
(Metal compound)
P compound: aluminum dihydrogen dihydrogen tripolyphosphate
Si compound: silica
V compound: sodium metavanadate
Mo compound: molybdic acid
Zr compound: Zirconyl potassium carbonate Table 1 shows the composition of the prepared chemical conversion treatment liquids A to F and the amount of the formed chemical conversion film adhered. The concentration of each component in Table 1 of the present specification is the concentration of solid content (mass%).

Figure 0007097491000001
Figure 0007097491000001

(評価)
上記のように得られた溶融めっき鋼板及び表面処理鋼板の各サンプルについて、以下の評価を行った。評価結果を表2及び3に示す。
(evaluation)
The following evaluations were performed on each sample of the hot-dip galvanized steel sheet and the surface-treated steel sheet obtained as described above. The evaluation results are shown in Tables 2 and 3.

(1)めっき皮膜の構成(付着量、組成、X線回折強度)
溶融めっき鋼板の各サンプルについて、100mmφを打ち抜き、非測定面をテープでシーリングした後、JIS H 0401:2013に示される塩酸とヘキサメチレンテトラミンの混合液でめっきを溶解剥離し、剥離前後のサンプルの質量差から、めっき皮膜の付着量を算出した。算出の結果、得られためっき皮膜の付着量を表2及び3に示す。
その後、剥離液をろ過し、ろ液と固形分をそれぞれ分析した。具体的に、ろ液をICP発光分光分析することで、不溶Si以外の成分を定量化した。
また、固形分は650℃の加熱炉内で乾燥・灰化した後、炭酸ナトリウムと四ホウ酸ナトリウムを添加することで融解させた。さらに、塩酸で融解物を溶解し、溶解液をICP発光分光分析することで、不溶Siを定量化した。めっき皮膜中のSi濃度は、ろ液分析によって得た可溶Si濃度に、固形分分析によって得た不溶Si濃度を加算したものである。算出の結果、得られためっき皮膜の組成を表2及び3に示す。
さらに、各サンプルについて、100mm×100mmのサイズに剪断後、評価対称面のめっき皮膜を下地鋼板が現れるまで機械的に削り出し、得られた粉末をよく混ぜ合わせた後、0.3gを取出し、X線回折線装置(株式会社リガク製「SmartLab」)を用いて、使用X線:Cu-Kα(波長=1.54178Å)、Kβ線の除去:Niフィルター、管電圧:40kV、管電流:30mA、スキャニング・スピード:4°/min、サンプリング・インターバル:0.020°、発散スリット:2/3°、ソーラースリット:5°、検出器:高速一次元検出器(D/teX Ultra)の条件で、上記粉末の定性分析を行った。各ピーク強度からベース強度を差し引いた強度を各回折強度(cps)とし、Mg2Siの(111)面(面間隔d=0.3668nm)の回折強度、及び、Siの(111)面(面間隔d=0.3135nm)の回折強度を測定した。測定結果を、表2及び表3に示す。
(1) Composition of plating film (adhesion amount, composition, X-ray diffraction intensity)
For each sample of hot-dip plated steel sheet, 100 mmφ is punched out, the non-measurement surface is sealed with tape, and then the plating is melted and peeled off with a mixed solution of hydrochloric acid and hexamethylenetetramine shown in JIS H 0401: 2013. The amount of adhesion of the plating film was calculated from the mass difference. As a result of the calculation, the amount of adhesion of the obtained plating film is shown in Tables 2 and 3.
Then, the stripping solution was filtered, and the filtrate and solid content were analyzed respectively. Specifically, components other than insoluble Si were quantified by ICP emission spectroscopic analysis of the filtrate.
The solid content was dried and incinerated in a heating furnace at 650 ° C., and then melted by adding sodium carbonate and sodium tetraborate. Furthermore, insoluble Si was quantified by dissolving the melt with hydrochloric acid and ICP emission spectroscopic analysis of the solution. The Si concentration in the plating film is the sum of the soluble Si concentration obtained by the filtrate analysis and the insoluble Si concentration obtained by the solid content analysis. The composition of the plating film obtained as a result of the calculation is shown in Tables 2 and 3.
Furthermore, for each sample, after shearing to a size of 100 mm × 100 mm, the plating film on the evaluation symmetric plane is mechanically scraped until the underlying steel plate appears, the obtained powder is mixed well, and then 0.3 g is taken out and X is taken out. Using a line diffraction line device (“SmartLab” manufactured by Rigaku Co., Ltd.), X-ray used: Cu-Kα (wavelength = 1.54178Å), Kβ ray removal: Ni filter, tube voltage: 40kV, tube current: 30mA, scanning・ Speed: 4 ° / min, sampling interval: 0.020 °, divergence slit: 2/3 °, solar slit: 5 °, detector: high-speed one-dimensional detector (D / teX Ultra), under the conditions of the above powder A qualitative analysis was performed. The intensity obtained by subtracting the base intensity from each peak intensity is defined as each diffraction intensity (cps), and the diffraction intensity of the (111) plane (plane spacing d = 0.3668 nm) of Mg 2 Si and the (111) plane (plane spacing) of Si. The diffraction intensity of d = 0.3135 nm) was measured. The measurement results are shown in Tables 2 and 3.

(2)耐食性評価
溶融めっき鋼板及び表面処理鋼板の各サンプルについて、120mm×120mmのサイズに剪断後、評価対象面の各エッジから10mmの範囲、及び、サンプルの端面と評価非対象面をテープでシーリングし、評価対象面を100mm×100mmのサイズで露出させた状態のものを、評価用サンプルとして用いた。なお、該評価用サンプルは同じものを3つ作製した。
上記のように作製した3つの評価用サンプルに対して、いずれも図1に示すサイクルで腐食促進試験を実施した。腐食促進試験を湿潤からスタートし、300サイクル後まで行った後、各サンプルの腐食減量をJIS Z 2383及びISO8407に記載の方法で測定し、下記の基準で評価した。評価結果を表2及び3に示す。
◎:サンプル3個の腐食減量が全て30g/m2以下
○:サンプル3個の腐食減量が全て50g/m2以下
×:サンプル1個以上の腐食減量が50g/m2越え
(2) Corrosion resistance evaluation After shearing each sample of hot-dip plated steel sheet and surface-treated steel sheet to a size of 120 mm × 120 mm, the range of 10 mm from each edge of the surface to be evaluated, and the end face and non-target surface of the sample are taped. The sample to be evaluated was used after sealing and exposing the surface to be evaluated in a size of 100 mm × 100 mm. Three identical evaluation samples were prepared.
Corrosion acceleration tests were carried out in the cycle shown in FIG. 1 for all three evaluation samples prepared as described above. The corrosion acceleration test was started from wetting and continued until after 300 cycles, and then the corrosion weight loss of each sample was measured by the method described in JIS Z 2383 and ISO 8407, and evaluated according to the following criteria. The evaluation results are shown in Tables 2 and 3.
⊚: Corrosion weight loss of 3 samples is all 30 g / m 2 or less ○: Corrosion weight loss of 3 samples is 50 g / m 2 or less ×: Corrosion weight loss of 1 sample or more exceeds 50 g / m 2

(3)耐白錆性
溶融めっき鋼板及び表面処理鋼板の各サンプルについて、120mm×120mmのサイズに剪断後、評価対象面の各エッジから10mmの範囲、及び、サンプルの端面と評価非対象面をテープでシーリングし、評価対象面を100mm×100mmのサイズで露出させた状態のものを、評価用サンプルとして用いた。
上記評価用サンプルを用いて、JIS Z 2371に記載の塩水噴霧試験を90時間実施し、下記の基準で評価した。評価結果を表2及び3に示す。
◎:平板部に白錆なし
○:平板部の白錆発生面積10%未満
×:平板部の白錆発生面積10%以上
(3) White rust resistance For each sample of hot-dip plated steel sheet and surface-treated steel sheet, after shearing to a size of 120 mm × 120 mm, the range of 10 mm from each edge of the surface to be evaluated, and the end face and non-target surface of the sample are examined. The sample to be evaluated was used after sealing with tape and exposing the surface to be evaluated in a size of 100 mm × 100 mm.
Using the above evaluation sample, the salt spray test described in JIS Z 2371 was carried out for 90 hours and evaluated according to the following criteria. The evaluation results are shown in Tables 2 and 3.
◎: No white rust on the flat plate ○: White rust area on the flat plate is less than 10% ×: White rust area on the flat plate is 10% or more

(4)表面外観性
溶融めっき鋼板の各サンプルについて、目視によって、めっき皮膜の表面を観察した。
そして、観察結果を、以下の基準に従って評価した。評価結果を表2及び3に示す。
◎:シワ状欠陥が全く観察されなかった
○:エッジから50mmの範囲のみにシワ状欠陥が観察された
×:エッジから50mmの範囲以外でシワ状欠陥が観察された
(4) Surface appearance The surface of the plating film was visually observed for each sample of the hot-dip galvanized steel sheet.
Then, the observation results were evaluated according to the following criteria. The evaluation results are shown in Tables 2 and 3.
⊚: No wrinkle-like defect was observed ○: Wrinkle-like defect was observed only in the range of 50 mm from the edge ×: Wrinkle-like defect was observed in the range other than 50 mm from the edge.

(5)加工性
溶融めっき鋼板の各サンプルについて、70mm×150mmのサイズに剪断後、同板厚の板を内側に8枚挟んで180°曲げの加工(8T曲げ)を施した。折り曲げ後の曲げ部外面にセロテープを強く貼りつけた後、引き剥がした。曲げ部外面のめっき皮膜の表面状態、及び、使用したテープの表面におけるめっき皮膜の付着(剥離)の有無を目視で観察し、下記の基準で加工性を評価した。評価結果を表2及び3に示す。
〇:めっき皮膜にクラックと剥離が共に認められない
△:めっき皮膜にクラックがあるが、剥離が認められない
×:めっき皮膜にクラックと剥離が共に認められる
(5) Workability Each sample of the hot-dip galvanized steel sheet was sheared to a size of 70 mm × 150 mm, and then subjected to 180 ° bending (8T bending) by sandwiching eight plates of the same thickness inside. After the cellophane tape was strongly attached to the outer surface of the bent portion after bending, it was peeled off. The surface condition of the plating film on the outer surface of the bent portion and the presence or absence of adhesion (peeling) of the plating film on the surface of the used tape were visually observed, and the workability was evaluated according to the following criteria. The evaluation results are shown in Tables 2 and 3.
〇: Both cracks and peeling are not observed in the plating film △: There are cracks in the plating film, but peeling is not observed ×: Both cracks and peeling are observed in the plating film

(5)浴安定性
溶融めっき時、めっき浴の浴面の状態を目視で確認し、溶融Al-Zn系めっき鋼板を製造する際に用いるめっき浴の浴面(Mg含有酸化物のない浴面)と比較した。評価は、以下の基準で行い、評価結果を表2及び3に示す。
〇:溶融Al-Zn系めっき浴(55質量%Al-残部Zn-1.6質量%浴)と同程度
△:溶融Al-Zn系めっき浴(55質量%Al-残部Zn-1.6質量%浴)に比べて白色酸化物が多い
×:めっき浴中に黒色酸化物の形成が認められる
(5) Bath stability During hot-dip plating, the condition of the hot-dip bath surface is visually confirmed, and the hot-dip Al-Zn-based plated steel sheet is used to manufacture the hot-dip Al-Zn-based plated steel sheet. ). The evaluation is performed according to the following criteria, and the evaluation results are shown in Tables 2 and 3.
〇: Similar to the molten Al-Zn-based plating bath (55% by mass Al-remaining Zn-1.6% by mass bath) △: For the molten Al-Zn-based plating bath (55% by mass Al-remaining Zn-1.6% by mass) Compared to more white oxide ×: Formation of black oxide is observed in the plating bath

Figure 0007097491000002
Figure 0007097491000002

Figure 0007097491000003
Figure 0007097491000003

表2及び3の結果から、本発明例の各サンプルは、比較例の各サンプルに比べて、耐食性、耐白錆性、表面外観性、加工性及び浴安定性のいずれについてもバランスよく優れていることがわかる。
また、表3の結果から、化成処理A~Dを実施した各サンプルの耐白錆性が優れた結果を示すことがわかる。
From the results of Tables 2 and 3, each sample of the example of the present invention is superior in balance in corrosion resistance, white rust resistance, surface appearance, processability and bath stability as compared with each sample of the comparative example. You can see that there is.
Further, from the results in Table 3, it can be seen that the white rust resistance of each sample subjected to the chemical conversion treatments A to D is excellent.

本発明によれば、安定的に優れた耐食性及び耐白錆性、並びに、良好な表面外観性を有する表面処理鋼板を提供できる。 According to the present invention, it is possible to stably provide a surface-treated steel sheet having excellent corrosion resistance and white rust resistance, as well as good surface appearance.

Claims (5)

めっき皮膜と、該めっき皮膜上に形成された化成皮膜と、を備える表面処理鋼板であって、
前記めっき皮膜は、Al:45~65質量%、Si:1.0~4.0質量%、Mg:1.0~10.0質量%及びSr:0.01~1.0質量%を含有し、残部がZn及び不可避的不純物からなる組成を有し、
前記めっき皮膜中のSi 及びMg2Siの、前記めっき皮膜の一部を下地鋼板が現れるまで機械的に削り出して粉末にした状態で測定した、X線回折法による回折強度が、以下の関係(1)を満足し、
Si (111)/Mg2Si (111)≦0.8 ・・・(1)
Si (111):Siの(111)面(面間隔d=0.3135nm)の回折強度、
Mg2Si (111):Mg2Siの(111)面(面間隔d=0.3668nm)の回折強度
前記化成皮膜は、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、アクリルシリコン樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアルキレン樹脂、アミノ樹脂及びフッ素樹脂から選択される少なくとも一種の樹脂と、P化合物、Si化合物、Co化合物、Ni化合物、Zn化合物、Al化合物、Mg化合物、V化合物、Mo化合物、Zr化合物、Ti化合物及びCa化合物から選択される少なくとも一種の金属化合物と、を含有することを特徴とする、表面処理鋼板。
A surface-treated steel sheet comprising a plating film and a chemical conversion film formed on the plating film.
The plating film contains Al: 45 to 65% by mass, Si: 1.0 to 4.0% by mass, Mg: 1.0 to 10.0% by mass and Sr: 0.01 to 1.0% by mass, and the balance is composed of Zn and unavoidable impurities. Have,
The diffraction intensities of Si and Mg 2 Si in the plating film, which were measured in a state where a part of the plating film was mechanically cut into powder until the underlying steel plate appeared, had the following relationship. Satisfy (1)
Si (111) / Mg 2 Si (111) ≤ 0.8 ・ ・ ・ (1)
Si (111): Diffraction intensity of Si (111) plane (plane spacing d = 0.3135 nm),
Mg 2 Si (111): Diffraction strength of Mg 2 Si (111) plane (plane spacing d = 0.3668 nm) The chemical conversion film is made of epoxy resin, urethane resin, acrylic resin, acrylic silicon resin, alkyd resin, polyester resin, etc. At least one resin selected from polyalkylene resin, amino resin and fluororesin, P compound, Si compound, Co compound, Ni compound, Zn compound, Al compound, Mg compound, V compound, Mo compound, Zr compound, Ti A surface-treated steel sheet containing at least one metal compound selected from a compound and a Ca compound.
前記めっき皮膜中の前記SiのX線回折法による回折強度が、以下の関係(2)を満足することを特徴とする、請求項1に記載の表面処理鋼板。
Si (111)=0 ・・・(2)
The surface-treated steel sheet according to claim 1, wherein the diffraction intensity of the Si in the plating film by the X-ray diffraction method satisfies the following relationship (2).
Si (111) = 0 ・ ・ ・ (2)
前記めっき皮膜中のAlの含有量が、50~60質量%であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の表面処理鋼板。 The surface-treated steel sheet according to claim 1 or 2, wherein the Al content in the plating film is 50 to 60% by mass. 前記めっき皮膜中のSiの含有量が、1.0~3.0質量%であることを特徴とする、請求項1~3のいずれか1項に記載の表面処理鋼板。 The surface-treated steel sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the content of Si in the plating film is 1.0 to 3.0% by mass. 前記めっき皮膜中のMgの含有量が、1.0~5.0質量%であることを特徴とする、請求項1~4のいずれか1項に記載の表面処理鋼板。 The surface-treated steel sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein the content of Mg in the plating film is 1.0 to 5.0% by mass.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011514934A (en) 2008-03-13 2011-05-12 ブルースコープ・スティール・リミテッド Metal coated steel strip
CN105483594A (en) 2016-01-14 2016-04-13 上海大学 Method for plating surface of steel with Al-Zn-Mg-Si alloy plating layer in continuous hot-dipping manner
JP2016166414A (en) 2015-03-02 2016-09-15 Jfe鋼板株式会社 MOLTEN Al-Zn-Mg-Si PLATED SHEET STEEL AND PRODUCTION METHOD THEREOF
WO2020067678A1 (en) 2018-09-27 2020-04-02 주식회사 포스코 Highly corrosion-resistant plated steel sheet having excellent plating adhesion and resistance to liquid metal embrittlement
JP6715399B1 (en) 2019-03-01 2020-07-01 Jfe鋼板株式会社 Molten Al-Zn-Mg-Si-Sr plated steel sheet and method for producing the same
JP6715400B1 (en) 2019-03-01 2020-07-01 Jfe鋼板株式会社 Molten Al-Zn-Mg-Si-Sr plated steel sheet and method for producing the same

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7335960B2 (en) * 2018-12-18 2023-08-30 ポスコ カンパニー リミテッド Alloy-coated steel sheet and manufacturing method thereof
JP2021150578A (en) * 2020-03-23 2021-09-27 株式会社カネカ Solar cell and manufacturing method for solar cell

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011514934A (en) 2008-03-13 2011-05-12 ブルースコープ・スティール・リミテッド Metal coated steel strip
JP2016166414A (en) 2015-03-02 2016-09-15 Jfe鋼板株式会社 MOLTEN Al-Zn-Mg-Si PLATED SHEET STEEL AND PRODUCTION METHOD THEREOF
CN105483594A (en) 2016-01-14 2016-04-13 上海大学 Method for plating surface of steel with Al-Zn-Mg-Si alloy plating layer in continuous hot-dipping manner
WO2020067678A1 (en) 2018-09-27 2020-04-02 주식회사 포스코 Highly corrosion-resistant plated steel sheet having excellent plating adhesion and resistance to liquid metal embrittlement
JP6715399B1 (en) 2019-03-01 2020-07-01 Jfe鋼板株式会社 Molten Al-Zn-Mg-Si-Sr plated steel sheet and method for producing the same
JP6715400B1 (en) 2019-03-01 2020-07-01 Jfe鋼板株式会社 Molten Al-Zn-Mg-Si-Sr plated steel sheet and method for producing the same

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