JP7448786B2 - 複層めっき鋼板およびその製造方法 - Google Patents
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Description
前述したように、特許文献1に記載された発明においては、下層の表面のスパングル模様が上層の表面に浮かび上がるため、複層めっき鋼板の表面外観を十分に良好にすることが困難であった。このようなスパングル模様は、Alの凝固組織であるデンドライドに起因する。
以下の説明において、基材鋼板を溶融Al系めっき浴に浸漬して、基材鋼板の表面に溶融Al系めっき層を形成することを第1の溶融めっき処理と称することがある。そして、前記第1の溶融めっき処理後の鋼板を溶融Zn系めっき浴に浸漬して、表面に溶融Zn系めっき層を形成することを第2の溶融めっき処理と称することがある。
図1は、本発明の実施形態に係る複層めっき鋼板10の構成を示す模式図である。図1に示すように、複層めっき鋼板10は、基材鋼板1と、下層2(第1の溶融めっき層)と、上層3(第2の溶融めっき層)と、を備えている。
本明細書において「下層」とは、第1の溶融めっき処理および第2の溶融めっき処理を施した後の複層めっき層中に存在する、第1の溶融めっき処理により形成された溶融Al系めっき層に由来する層をいう。
本明細書において「上層」とは、第1の溶融めっき処理および第2の溶融めっき処理を施した後の複層めっき層中に存在する、第2の溶融めっき処理により形成されたZn系めっき層に由来する層をいう。上層3は、第1の溶融めっき処理に対して施されている。この上層3は、AlおよびMgを随意的に含有するZn系めっき層である。上層3は、主として犠牲防食作用、並びにAl、Mgを含有したZn系腐食生成物の形成によるめっき面の保護作用およびMgを含有したZn系腐食生成物による保護作用を担う。
本発明の一態様における複層めっき鋼板10は、溶融Al系めっき浴、および溶融Zn系めっき浴の組成を調整した上で、基材鋼板1を溶融Al系めっき浴に浸漬して基材鋼板1の表面に、下層2を形成し(第1のステップ)、下層2が施された溶融Al系めっき鋼板を400~450℃の範囲に加熱した状態で、溶融Zn系めっき浴に浸漬して、該溶融Al系めっき基材鋼板1の表面に上層3を形成する(第2のステップ)ことによって製造することができる。具体例としては、まず、溶融Al系めっき浴の組成を調整した上で、連続溶融めっきラインで下層2を形成することによって溶融Al系めっき鋼板を作成する。次に、作成した溶融Al系めっき鋼板を炉で400~450℃の範囲に加熱した状態で、溶融Zn系めっき浴の組成を調整した上で、溶融Zn系めっき浴に浸漬して、該溶融Al系めっき基材鋼板1の表面に上層3を形成する。これにより、溶融Zn系めっき層3に不めっきまたはめっきハジキが発生することを低減できる。
下層2のみ形成した供試材のめっき表面、および上層3を形成した後の上層3の表面におけるろ波うねり曲線の平均高さを測定した。具体的には、(株)小坂研究所製SURFCORDER ET4000Aを用いて、以下の測定条件で、JIS B0610-1987によって規定されるろ波うねり曲線の平均高さを測定した。
評価長さ:25mm
カットオフ値:0.8mm
送り速さ:0.5mm/s
ろ波うねり曲線を抽出するためのフィルタ:ガウシアン(位相補償)
「評価長さ」とは、実際に評価する区間の長さを意味する。「送り速さ」とは、測定時における測定針と供試材との相対速度である。
供試材の板厚方向に平行な断面を走査型電子顕微鏡(SEM)にて観察する方法により、基材鋼板1と下層2との間に形成される合金層の平均厚さを求めた。
供試材に対して2t180°曲げ加工を行い、加工部に対する粘着テープ剥離試験を行い、試験後の下層2の残存状態を評価した。「2t180°曲げ加工」とは、供試材を、加工部の両側が供試材の厚さtの2倍だけ離隔して対向するように、180°曲げる加工である。表1および表2においては、下層2に剥離がないものを○、下層2に剥離があるものを×として示している。
溶融Zn系めっき浴の状態を観察した。表1および表2においては、溶融Zn系めっき浴の表面に異常がないものを○、溶融Zn系めっき浴の表面に酸化ドロスの生成が大きいものを×として示している。
上層3を形成したあとの表面外観を目視により評価した。表1および表2においては、表面外観にムラなどが無く良好なものを○、表面外観に下層のスパングル模様が浮かび上がるものを×として示している。
供試材の平坦部に対して複合腐食試験(CCT JASO-M609-91)を600サイクル行い、試験後の赤錆発生面積率により平坦部耐食性を評価した。表1および表2においては、赤錆発生面積率がなしのものを◎、赤錆発生面積率が10%未満のものを〇、赤錆発生面積率が10%以上20%未満のものを△、赤錆発生面積率が20%以上のものを×として示している。
供試材の2t180°曲げ加工を行った部分に対して複合腐食試験(CCT JASO-M609-91)を100サイクル行い、試験後の赤錆発生面積率により加工部耐食性を評価した。表1および表2においては、赤錆発生面積率がなしのものを◎、赤錆発生面積率が10%未満のものを〇、赤錆発生面積率が10%以上20%未満のものを△、および赤錆発生面積率が20%以上のものを×として示している。
下層2(溶融Al系めっき層)のみ形成した供試材の表面をバフ研磨して、そのアルミめっき鋼板の表面(下層2の表面)から深さ5μmまでの極表層を平滑化することにより、下層2に形成されたデンドライト組織を観察可能にした。そして、光学顕微鏡により、下層2の表面における1cm2あたりに存在するスパングル結晶核の個数を算出した。
2 下層(第1の溶融めっき層)
3 上層(第2の溶融めっき層)
10 複層めっき鋼板
Claims (2)
- 基材鋼板と、
前記基材鋼板の表面に施された、質量%でB:0.005~0.5%を含む第1の溶融めっき層と、
前記第1の溶融めっき層に対して施された第2の溶融めっき層と、を有し、
前記第1の溶融めっき層は、質量%でB:0.005~0.5%、Si:0.1~12%、および各種の添加元素を含み、残部がAl及び不可避不純物からなり、
前記第2の溶融めっき層は、質量%でAl:3~22%、Mg:0.1~10%、および各種の添加元素を含み、残部がZn及び不可避不純物からなり、
前記第2の溶融めっき層の表面におけるろ波うねり曲線の平均高さが10μm未満であることを特徴とする複層めっき鋼板。 - 溶融Al系めっき浴に基材鋼板を浸漬して、該基材鋼板の表面に第1の溶融めっき層を形成する第1のステップと、
前記第1のステップにより前記基材鋼板の表面に前記第1の溶融めっき層が施された溶融Al系めっき基材鋼板を、400~450℃の範囲に加熱した状態で、溶融Zn系めっき浴に浸漬して、該溶融Al系めっき基材鋼板の表面に第2の溶融めっき層を形成する第2のステップと、を含むことを特徴とし、
前記第1の溶融めっき層は、質量%でB:0.005~0.5%、Si:0.1~12%、および各種の添加元素を含み、残部がAl及び不可避不純物からなり、
前記第2の溶融めっき層は、質量%でAl:3~22%、Mg:0.1~10%、および各種の添加元素を含み、残部がZn及び不可避不純物からなる、複層めっき鋼板の製造方法。
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