JP7381865B2 - Zn-Al-Mg系溶融めっき鋼板 - Google Patents
Zn-Al-Mg系溶融めっき鋼板 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7381865B2 JP7381865B2 JP2019216686A JP2019216686A JP7381865B2 JP 7381865 B2 JP7381865 B2 JP 7381865B2 JP 2019216686 A JP2019216686 A JP 2019216686A JP 2019216686 A JP2019216686 A JP 2019216686A JP 7381865 B2 JP7381865 B2 JP 7381865B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot
- region
- dip
- plating layer
- phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 150
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 150
- 229910018134 Al-Mg Inorganic materials 0.000 title claims description 38
- 229910018467 Al—Mg Inorganic materials 0.000 title claims description 38
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 174
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 claims description 62
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 24
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 claims description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 11
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910017708 MgZn2 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 134
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 52
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 46
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 43
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 33
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 description 30
- 229910017706 MgZn Inorganic materials 0.000 description 27
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 25
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 25
- 238000013461 design Methods 0.000 description 21
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 16
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 description 13
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 13
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 9
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 9
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 8
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 8
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 8
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 8
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 8
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 8
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 7
- 229910019018 Mg 2 Si Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 6
- 239000002932 luster Substances 0.000 description 6
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 4
- 238000007739 conversion coating Methods 0.000 description 4
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910018571 Al—Zn—Mg Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N selanylidenegallium;selenium Chemical compound [Se].[Se]=[Ga].[Se]=[Ga] VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- -1 Al: 4 to 22% by mass Substances 0.000 description 1
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000655 Killed steel Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910009369 Zn Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007573 Zn-Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000007646 gravure printing Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000007645 offset printing Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Description
例えば、特許文献1は、キメが細かく、かつ平滑な光沢部が多い梨地状の外観を有するZn-Al-Mg系溶融めっき鋼板、すなわち、単位面積当たりの白色部の個数が多く、そして、光沢部の面積の割合が大きいという良好な梨地状の外観を有するZn-Al-Mg系溶融めっき鋼板が記載されている。また、特許文献1においては、好ましくない梨地の状態を、不定形な白色部と円形状の光沢部とが混在して表面に点在した表面外観を呈している状態であることが記載されている。
また、特許文献4は、Al/MgZn2/Znの三元共晶組織を微細化させることで、全体的にめっき層の光沢度が増し、外観均一性が向上した高耐食性溶融亜鉛めっき鋼板が記載されている。
しかしながら、めっき層の表面に文字等を現した場合に、その耐久性を向上させ、かつ、耐食性を低下させないようにする技術は、従来から知られていなかった。
[1] 鋼板と、
前記鋼板の表面に形成された溶融めっき層と、
を備え、
前記溶融めっき層は、
平均組成で、Al:4質量%以上25質量%未満、Mg:0質量%以上10質量%未満を含有し、残部がZnおよび不純物を含み、
金属組織として、Al相と、Al/Zn/MgZn2の三元共晶組織とを含み、
前記溶融めっき層の表面には、第一領域と第二領域とが存在しており、
前記第一領域および前記第二領域における前記溶融めっき層にはそれぞれ、前記Al相と、前記Al/Zn/MgZn 2 の三元共晶組織とが含まれ、
前記第一領域は、前記鋼板と前記溶融めっき層との界面において前記三元共晶組織が前記鋼板と接する長さLeが、前記界面の長さLに対して0.3超の領域であり、
前記第二領域は、前記鋼板と前記溶融めっき層との界面において前記三元共晶組織が前記鋼板と接する長さLeが、前記界面の長さLに対して0.3以下の領域であり、
前記第一領域または前記第二領域が、前記溶融めっき層の表面において、直線部、曲線部、図形、数字、記号、模様若しくは文字のいずれか1種またはこれらのうちの2種以上を組合せた意図的な形状であることを特徴とするZn-Al-Mg系溶融めっき鋼板。
[2] 前記溶融めっき層の表面における前記Al相の(200)面のX線回折強度I(200)と(111)面のX線回折強度I(111)の比I(200)/I(111)が0.8以上である、[1]に記載のZn-Al-Mg系溶融めっき鋼板。
[3] 前記溶融めっき層が、更に、平均組成で、Si:0.0001~2質量%を含有する、[1]または[2]に記載のZn-Al-Mg系溶融めっき鋼板。
[4] 前記溶融めっき層が、更に、平均組成で、Ni、Ti、Zr、Srのいずれか1種または2種以上を、合計で0.0001~2質量%含有する、[1]乃至[3]の何れか一項に記載のZn-Al-Mg系溶融めっき鋼板。
[5] 前記溶融めっき層が、更に、平均組成で、Sb、Pb、Sn、Ca、Co、Mn、P、B、Bi、Cr、Sc、Y、REM、Hf、Cのいずれか1種または2種以上を、合計で0.0001~2質量%含有する、[1]乃至[4]の何れか一項に記載のZn-Al-Mg系溶融めっき鋼板。
[6] 前記溶融めっき層の付着量が前記鋼板両面合計で30~600g/m2である、[1]乃至[5]の何れか一項に記載のZn-Al-Mg系溶融めっき鋼板。
本実施形態のZn-Al-Mg系溶融めっき鋼板は、鋼板と、鋼板の表面に形成された溶融めっき層とを備え、溶融めっき層は、平均組成で、Al:4質量%以上25質量%未満、Mg:0質量%超10質量%未満を含有し、残部がZnおよび不純物を含み、金属組織として、Al相と、Al/Zn/MgZn2の三元共晶組織とを含む。溶融めっき層の表面は、第一領域と第二領域とからなる。第一領域は、鋼板と溶融めっき層との界面において三元共晶組織が鋼板と接する長さLeが、界面の長さLに対して0.2超の領域であり、第二領域は、鋼板と溶融めっき層との界面において三元共晶組織が鋼板と接する長さLeが、界面の長さLに対して0.2以下の領域である。そして、第一領域または第二領域が、所定の形状となるように配置されている。
本実施形態のZn-Al-Mg系溶融めっき鋼板は、好ましくは、第一領域または第二領域が、直線部、曲線部、図形、数字、記号、模様若しくは文字のいずれか1種またはこれらのうちの2種以上を組合せた形状となるように配置されている。第一領域または第二領域は、意図的に形成されたものである。
溶融めっき層の下地として用いる鋼板の材質は、特に制限されない。詳細は後述するが、鋼板としては、一般鋼などを用いることができ、Alキルド鋼や一部の高合金鋼を用いることも可能である。また、鋼板の形状も特に制限されない。鋼板に対して後述する溶融めっき法を適用することで、本実施形態に係る溶融めっき層が形成される。
(化学成分)
次に、溶融めっき層の化学成分について説明する。
溶融めっき層は、平均組成で、Al:4質量%以上25質量%未満、Mg:0質量%超10質量%未満を含有し、残部としてZnおよび不純物を含む。溶融めっき層は、好ましくは、平均組成で、Al:4~22質量%、Mg:1~10質量%を含有し、残部としてZnおよび不純物からなる。
溶融めっき層は、平均組成で、Si:0.0001~2質量%を含有してもよい。溶融めっき層は、平均組成で、Ni、Ti、Zr、Srのいずれか1種または2種以上を合計で、0.0001~2質量%含有してもよい。溶融めっき層は、平均組成で、Sb、Pb、Sn、Ca、Co、Mn、P、B、Bi、Cr、Sc、Y、REM、Hfのいずれか1種または2種以上を合計で、0.0001~2質量%を含有してもよい。
溶融めっき層におけるAlの含有量は、平均組成で4質量%以上25質量%未満である。Alは、耐食性を確保するために必要な元素である。溶融めっき層中のAlの含有量が4質量%未満では、耐食性を向上させる効果が不十分であるため、また、〔Al相〕が十分に形成されなくなるため意匠性の確保にも好ましくなく、25質量%以上になると〔Al相〕が過剰に形成されるため意匠性の確保に好ましくない。溶融めっき層におけるAlの含有量は、耐食性の観点から、5~22質量%であってもよく、5~18質量%であってもよく、6~16質量%であってもよい。
溶融めっき層におけるMgの含有量は、平均組成で0質量%超、10質量%未満であり、好ましくは1質量%以上10質量%未満である。Mgは、耐食性を向上させるために添加する。溶融めっき層中のMgの含有量が1質量%以上になると、耐食性を向上させる効果がより十分となるので好ましい。また、Mgが10質量%以上になるとMg化合物が晶出するため意匠性の確保に好ましくなく、また、めっき浴でのドロス発生が著しくなり、安定的に溶融めっき鋼板を製造するのが困難となるため好ましくない。耐食性とドロス発生の抑制とのバランスの観点から、溶融めっき層におけるMgの含有量は、1.5~6質量%としてもよく、2~5質量%としてもよい。
Siを溶融めっき層に0.0001質量%以上含有させることで密着性を向上させる効果が発現するため、Siを0.0001質量%以上含有させることが好ましい。
一方、2質量%を超えて含有させてもめっき密着性を向上させる効果が飽和するため、溶融めっき層にSiを含有させる場合であっても、Siの含有量は2質量%以下とする。
めっき密着性の観点からは、溶融めっき層におけるSiの含有量は、0.0010~1質量%としてもよく、0.0100~0.8質量%としてもよい。
特に溶融めっき層の外観向上を目的として上述の元素を添加する場合、上述の元素の含有量は0.001~0.5質量%が好ましく、0.001~0.05質量%がより好ましく、さらに好ましくは0.002~0.01質量%である。
なお、REMは、周期律表における原子番号57~71の希土類元素の1種または2種以上を指す。
次に、溶融めっき層の金属組織について説明する。本実施形態に係る溶融めっき層は、金属組織として〔Al相〕と、〔Al/Zn/MgZn2の三元共晶組織〕とを含んでいる。
具体的には、本実施形態に係る溶融めっき層は、〔Al/Zn/MgZn2の三元共晶組織〕の素地中に、〔Al相〕が包含された形態を有している。
更に、〔Al/Zn/MgZn2の三元共晶組織〕の素地中に、〔MgZn2相〕や〔Zn相〕が含まれていてもよい。
また、Siを添加した場合には、〔Al/Zn/MgZn2の三元共晶組織〕の素地中に、〔Mg2Si相〕が含まれていてもよい。
ここで、〔Al/Zn/MgZn2の三元共晶組織〕とは、Al相と、Zn相と金属間化合物MgZn2相との三元共晶組織であり、この三元共晶組織を形成しているAl相は例えばAl-Zn-Mgの三元系平衡状態図における高温での「Al″相」(Znを固溶するAl固溶体であり、少量のMgを含む)に相当する。
この高温でのAl″相は、常温では通常は微細なAl相と微細なZn相とに分離して現れる。該三元共晶組織中のZn相は少量のAlを固溶し、場合によってはさらに少量のMgを固溶したZn固溶体である。該三元共晶組織中のMgZn2相は、Zn-Mgの二元系平衡状態図のZn:約84質量%の付近に存在する金属間化合物相である。
状態図で見る限りそれぞれの相にはその他の添加元素を固溶していないか、固溶していても極微量であると考えられる。しかしながら、その量は通常の分析では明確に区別できないため、この3つの相からなる三元共晶組織を本明細書では〔Al/Zn/MgZn2の三元共晶組織〕と表す。
本実施形態では、後述するように、鋼板と溶融めっき層との界面において三元共晶組織が鋼板と接する長さLeを、第一領域では界面の長さLに対して0.2超となる領域とし、第二領域では界面の長さLに対して0.3以下となる領域とする。
〔Al相〕とは、前記の三元共晶組織の素地中に明瞭な境界をもって島状に見える相であり、これは例えばAl-Zn-Mgの三元系平衡状態図における高温での「Al″相」(Znを固溶するAl固溶体であり、少量のMgを含む)に相当する。この高温でのAl″相は、めっき浴のAlやMg濃度に応じて、固溶するZn量やMg量が相違する。この高温でのAl″相は、常温では通常は微細なAl相と微細なZn相とに分離するが、常温で見られる島状の形状は高温でのAl″相の形状に起因すると考えられる。
状態図で見る限りこの相にはその他の添加元素を固溶していないか、固溶していても極微量であると考えられる。しかしながら、通常の分析では明確に区別できないため、この高温でのAl″相に由来し且つ形状的にはAl″相の形状に起因する相を本明細書では〔Al相〕と呼ぶ。
〔Al相〕は前記の三元共晶組織を形成しているAl相とは顕微鏡観察において明瞭に区別できる。
〔Zn相〕とは、前記の三元共晶組織の素地中に明瞭な境界をもって島状に見える相であり、実際には少量のAlや少量のMgを固溶していることがある。状態図で見る限り、この相にはその他の添加元素を固溶していないか、固溶していても極微量であると考えられる。
〔Zn相〕は、前記の三元共晶組織を形成しているZn相とは顕微鏡観察において明瞭に区別できる。本実施形態に係る溶融めっき層には、製造条件により〔Zn相〕が含まれる場合が有るが、〔Zn相〕に起因する耐食性への影響はほとんど見られなかった。そのため、溶融めっき層に〔Zn相〕が含まれても、特に問題は無い。
〔MgZn2相〕とは、前記の三元共晶組織の素地中に明瞭な境界をもって島状に見える相であり、実際には少量のAlを固溶していることがある。状態図で見る限り、この相にはその他の添加元素を固溶していないか、固溶していても極微量であると考えられる。
〔MgZn2相〕と前記の三元共晶組織を形成しているMgZn2相とは、顕微鏡観察において明瞭に区別できる。本実施形態に係る溶融めっき層には、製造条件により〔MgZn2相〕が含まれない場合も有るが、ほとんどの製造条件では溶融めっき層中に含まれる。
〔Mg2Si相〕とは、Siを添加しためっき層の凝固組織中に、明瞭な境界を持って島状に見える相である。状態図で見る限り、〔Mg2Si相〕にはZn、Al、その他の添加元素は固溶していないか、固溶していても極微量であると考えられる。〔Mg2Si相〕は、溶融めっき層中では顕微鏡観察において明瞭に他の相と区別できる。
溶融めっき層の化学成分(つまり、めっき浴の化学成分)によっては、〔Al/Zn/MgZn2の三元共晶組織〕の素地中に、〔Mg2Si相〕、〔MgZn2相〕または〔Zn相〕が形成される場合もある。
次に、溶融めっき層の第一領域及び第二領域について説明する。本実施形態に係る溶融めっき層(溶融めっき層の表面)には、第一領域と第二領域とが存在する。第一領域は、その表面の金属光沢が低く、白色若しくは灰色を示す領域である。第二領域は、その表面の金属光沢が高い領域である。このため、第一領域と第二領域は、肉眼、拡大鏡下または顕微鏡下で識別可能である。
第一領域または第二領域は、好ましくは20倍以下、さらに好ましくは10倍以下、より好ましくは5倍以下で識別可能である。
(a)第一領域は、鋼板と溶融めっき層との界面において三元共晶組織が鋼板と接する長さLeが、界面の長さLに対して0.2超の領域である。
(b)第二領域は、鋼板と溶融めっき層との界面において三元共晶組織が鋼板と接する長さLeが、界面の長さLに対して0.2以下の領域である。
本実施形態に係るZn-Al-Mg系溶融めっき鋼板は、溶融めっき層の表面に化成処理皮膜層や塗膜層を有してもよい。ここで、化成処理皮膜層や塗膜層の種類は特に限定されず、公知の化成処理皮膜層や塗膜層を用いることができる。
以下、本実施形態のZn-Al-Mg系溶融めっき鋼板の製造方法を説明する。本実施形態のZn-Al-Mg系溶融めっき鋼板は、鋼板に凝固核を所定のパターンになるように配置し、次いで鋼板を溶融めっき浴に浸漬させてから引き上げ、次いで冷却して溶融めっき層を凝固させることによって製造する。
また、溶融めっき層の付着量は、溶融めっき浴から引き上げられた鋼板に対してガスワイピング等の手段で調整すればよい。溶融めっき層の付着量は、鋼板両面の合計の付着量が30~600g/m2の範囲になるように調整することが好ましい。付着量が30g/m2未満の場合、溶融めっき鋼板の耐食性が低下するので好ましくない。付着量が600g/m2超の場合、鋼板に付着した溶融金属の垂れが発生して、溶融めっき層の表面を平滑にすることができなくなるため好ましくない。
また、Alが優先的に析出することも求められるので、本発明の場合は固相線の上に存在するAlに加えてMgZn2相が析出する温度(MgZn2相析出温度線とする)よりも高い温度で急速冷却を止めることがより望ましい。(MgZn2相析出温度+5)℃以上の温度まで冷却することで、Alの微細結晶のみが生成し、Alの結晶方位揃いやすくなる。その後は結晶成長させるため平均冷却速度10℃/秒未満の徐冷で300℃以下まで冷却する。
また、溶融めっき層の表面や化成処理層の表面に塗膜層を形成する場合には、溶融めっき層を形成した後、又は、化成処理層を形成した後の溶融めっき鋼板に対して、塗装処理を行う。塗装処理の種類は特に限定されず、公知の塗装処理を用いることができる。
格子状のパターンを施した試験板の、製造した直後の初期状態のものと、6ヶ月間屋外暴露した経時状態のものを対象に、下記の判定基準に基づいて目視評価した。初期状態、経時状態とも、◎~△を合格とした。
○:8m先からは格子状パターンを視認できないが、4m先からの視認性は高い。
△:4m先からは格子状パターンを視認できないが、1m先からの視認性は高い。
×:1m先から格子状パターンを視認できない。
試験板を150×70mmに切断し、JASO-M609に準拠した腐食促進試験CCTを30サイクル試験した後、錆発生状況を調査し、下記の判定基準に基づいて評価した。◎~△を合格とした。
◎:錆発生がなく、格子状パターンとそれ以外の領域がともに美麗な意匠外観を維持している。
○:錆発生はないが、格子状パターンとそれ以外の領域にごくわずかな意匠外観変化が認められる。
△:意匠外観がやや損なわれているが、格子状パターンとそれ以外の領域が目視で区別できる。
×:格子状パターンとそれ以外の領域の外観品位が著しく低下しており、目視で区別できない。
また、インクジェット法で格子状のパターンを印刷したNo.22は、6ヶ月間の屋外暴露によってパターンが薄くなり、意匠性が低下した。また、凝固核を付着しなかったため、第二領域が形成されなかった。
更に、研削によって格子状のパターンを形成したNo.23は、研削した箇所のめっき層の厚みが低下し、研削箇所での耐食性が低下した。また、凝固核を付着しなかったため、第二領域が形成されなかった。
なお、No.1~No.23の溶融めっき層には、Al相と、Al/Zn/MgZn2の三元共晶組織とを含んでいた。
本発明によれば、溶融めっき鋼板の表面に、文字やマークを意図的に表すことができるようになる。
Claims (6)
- 鋼板と、
前記鋼板の表面に形成された溶融めっき層と、
を備え、
前記溶融めっき層は、
平均組成で、Al:4質量%以上25質量%未満、Mg:0質量%以上10質量%未満を含有し、残部がZnおよび不純物を含み、
金属組織として、Al相と、Al/Zn/MgZn2の三元共晶組織とを含み、
前記溶融めっき層の表面には、第一領域と第二領域とが存在しており、
前記第一領域および前記第二領域における前記溶融めっき層にはそれぞれ、前記Al相と、前記Al/Zn/MgZn 2 の三元共晶組織とが含まれ、
前記第一領域は、前記鋼板と前記溶融めっき層との界面において前記三元共晶組織が前記鋼板と接する長さLeが、前記界面の長さLに対して0.3超の領域であり、
前記第二領域は、前記鋼板と前記溶融めっき層との界面において前記三元共晶組織が前記鋼板と接する長さLeが、前記界面の長さLに対して0.3以下の領域であり、
前記第一領域または前記第二領域が、前記溶融めっき層の表面において、直線部、曲線部、図形、数字、記号、模様若しくは文字のいずれか1種またはこれらのうちの2種以上を組合せた意図的な形状であることを特徴とするZn-Al-Mg系溶融めっき鋼板。 - 前記溶融めっき層の表面における前記Al相の(200)面のX線回折強度I(200)と(111)面のX線回折強度I(111)の比I(200)/I(111)が0.8以上である、請求項1に記載のZn-Al-Mg系溶融めっき鋼板。
- 前記溶融めっき層が、更に、平均組成で、Si:0.0001~2質量%を含有する、請求項1または請求項2に記載のZn-Al-Mg系溶融めっき鋼板。
- 前記溶融めっき層が、更に、平均組成で、Ni、Ti、Zr、Srのいずれか1種または2種以上を、合計で0.0001~2質量%含有する、請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載のZn-Al-Mg系溶融めっき鋼板。
- 前記溶融めっき層が、更に、平均組成で、Sb、Pb、Sn、Ca、Co、Mn、P、B、Bi、Cr、Sc、Y、REM、Hf、Cのいずれか1種または2種以上を、合計で0.0001~2質量%含有する、請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載のZn-Al-Mg系溶融めっき鋼板。
- 前記溶融めっき層の付着量が前記鋼板両面合計で30~600g/m2である、請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載のZn-Al-Mg系溶融めっき鋼板。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019216686A JP7381865B2 (ja) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | Zn-Al-Mg系溶融めっき鋼板 |
CN202080080847.9A CN114729437A (zh) | 2019-11-29 | 2020-07-02 | Zn-Al-Mg系热浸镀钢板 |
KR1020227016563A KR102658299B1 (ko) | 2019-11-29 | 2020-07-02 | Zn-Al-Mg계 용융 도금 강판 |
PCT/JP2020/025968 WO2021106260A1 (ja) | 2019-11-29 | 2020-07-02 | Zn-Al-Mg系溶融めっき鋼板 |
TW109131294A TWI815038B (zh) | 2019-11-29 | 2020-09-11 | Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019216686A JP7381865B2 (ja) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | Zn-Al-Mg系溶融めっき鋼板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021085089A JP2021085089A (ja) | 2021-06-03 |
JP7381865B2 true JP7381865B2 (ja) | 2023-11-16 |
Family
ID=76088361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019216686A Active JP7381865B2 (ja) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | Zn-Al-Mg系溶融めっき鋼板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7381865B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117280070B (zh) * | 2021-09-07 | 2024-04-19 | 日本制铁株式会社 | 热浸镀钢材 |
WO2023188792A1 (ja) * | 2022-03-29 | 2023-10-05 | Jfeスチール株式会社 | 熱間プレス部材および熱間プレス用鋼板 |
EP4296400A1 (en) * | 2022-04-20 | 2023-12-27 | Nippon Steel Corporation | Hot-dip galvanized steel material |
CN115948677A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-04-11 | 首钢集团有限公司 | 合金及其制备方法和应用 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001262305A (ja) | 2000-03-15 | 2001-09-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 加工性に優れた溶融Zn−Al系合金めっき鋼板とその製造方法 |
JP2003268517A (ja) | 2002-03-08 | 2003-09-25 | Nippon Steel Corp | 表面平滑性に優れる溶融めっき鋼材 |
WO2004038060A1 (ja) | 2002-10-28 | 2004-05-06 | Nippon Steel Corporation | 表面平滑性と成形性に優れる高耐食性溶融めっき鋼材と溶融めっき鋼材の製造方法 |
WO2011001662A1 (ja) | 2009-06-30 | 2011-01-06 | 新日本製鐵株式会社 | Zn-Al-Mg系溶融めっき鋼板とその製造方法 |
WO2013002358A1 (ja) | 2011-06-30 | 2013-01-03 | 新日鐵住金株式会社 | 外観均一性に優れた高耐食性溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
WO2016162982A1 (ja) | 2015-04-08 | 2016-10-13 | 新日鐵住金株式会社 | Zn-Al-Mg系めっき鋼板、及びZn-Al-Mg系めっき鋼板の製造方法 |
WO2019221193A1 (ja) | 2018-05-16 | 2019-11-21 | 日本製鉄株式会社 | めっき鋼材 |
-
2019
- 2019-11-29 JP JP2019216686A patent/JP7381865B2/ja active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001262305A (ja) | 2000-03-15 | 2001-09-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 加工性に優れた溶融Zn−Al系合金めっき鋼板とその製造方法 |
JP2003268517A (ja) | 2002-03-08 | 2003-09-25 | Nippon Steel Corp | 表面平滑性に優れる溶融めっき鋼材 |
WO2004038060A1 (ja) | 2002-10-28 | 2004-05-06 | Nippon Steel Corporation | 表面平滑性と成形性に優れる高耐食性溶融めっき鋼材と溶融めっき鋼材の製造方法 |
WO2011001662A1 (ja) | 2009-06-30 | 2011-01-06 | 新日本製鐵株式会社 | Zn-Al-Mg系溶融めっき鋼板とその製造方法 |
WO2013002358A1 (ja) | 2011-06-30 | 2013-01-03 | 新日鐵住金株式会社 | 外観均一性に優れた高耐食性溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
WO2016162982A1 (ja) | 2015-04-08 | 2016-10-13 | 新日鐵住金株式会社 | Zn-Al-Mg系めっき鋼板、及びZn-Al-Mg系めっき鋼板の製造方法 |
WO2019221193A1 (ja) | 2018-05-16 | 2019-11-21 | 日本製鉄株式会社 | めっき鋼材 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021085089A (ja) | 2021-06-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7381865B2 (ja) | Zn-Al-Mg系溶融めっき鋼板 | |
JP6648871B1 (ja) | Zn−Al−Mg系溶融めっき鋼板及びその製造方法 | |
CN110268087B (zh) | 镀覆钢材 | |
US9080231B2 (en) | Hot-dipped steel and method of producing same | |
EP1905859B1 (en) | HOT-DIP Sn-Zn SYSTEM COATED STEEL SHEET HAVING GOOD CORROSION RESISTANCE | |
JP7381864B2 (ja) | Zn-Al-Mg系溶融めっき鋼板 | |
JP7328543B2 (ja) | 溶融めっき鋼板 | |
WO2020261723A1 (ja) | めっき鋼材 | |
JP7328542B2 (ja) | 溶融めっき鋼板 | |
TWI815038B (zh) | Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板 | |
WO2021106259A1 (ja) | 溶融めっき鋼板 | |
KR102658299B1 (ko) | Zn-Al-Mg계 용융 도금 강판 | |
JP7328541B2 (ja) | 溶融めっき鋼板 | |
JP7339531B2 (ja) | 溶融めっき鋼板 | |
JP7410448B1 (ja) | 溶融めっき鋼板 | |
KR101168730B1 (ko) | Mg기 합금 도금 강재 | |
WO2023238941A1 (ja) | 溶融めっき鋼板 | |
TW202407117A (zh) | 熔融鍍敷鋼板 | |
JP7440819B1 (ja) | 溶融めっき鋼板 | |
JP2022124269A (ja) | 溶融めっき鋼板 | |
TW202405205A (zh) | 熔融鍍敷鋼板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220706 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230606 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230804 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231003 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231016 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7381865 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |