JPH09137267A - 耐食性に優れた合金化Ｚｎ−Ｍｇ系めっき鋼板及び製造方法 - Google Patents
耐食性に優れた合金化Ｚｎ−Ｍｇ系めっき鋼板及び製造方法Info
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- JPH09137267A JPH09137267A JP31595195A JP31595195A JPH09137267A JP H09137267 A JPH09137267 A JP H09137267A JP 31595195 A JP31595195 A JP 31595195A JP 31595195 A JP31595195 A JP 31595195A JP H09137267 A JPH09137267 A JP H09137267A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐食性，加工性に優れた合金化Ｚｎ−Ｍｇ系
めっき鋼板を得る。 【解決手段】 この合金化Ｚｎ−Ｍｇ系めっき鋼板は、
第１層としてＺｎ−Ｍｇ−Ｆｅ合金層，第２層としてＺ
ｎ2 Ｍｇ層が鋼表面に順次積層しためっき層をが形成さ
れており、めっき層のＭｇ含有率が０．１〜２０重量
％，Ｆｅ含有率が３〜２０重量％である。第２層の上
に、更に第３層としてＺｎ層を積層しても良い。めっき
層中のＦｅ分は、鋼板にＺｎ，Ｍｇ及びＺｎを順次蒸着
した後、めっき層中のＦｅ含有量が３〜２０重量％とな
るように下地鋼からめっき層中にＦｅを拡散させること
により確保される。
めっき鋼板を得る。 【解決手段】 この合金化Ｚｎ−Ｍｇ系めっき鋼板は、
第１層としてＺｎ−Ｍｇ−Ｆｅ合金層，第２層としてＺ
ｎ2 Ｍｇ層が鋼表面に順次積層しためっき層をが形成さ
れており、めっき層のＭｇ含有率が０．１〜２０重量
％，Ｆｅ含有率が３〜２０重量％である。第２層の上
に、更に第３層としてＺｎ層を積層しても良い。めっき
層中のＦｅ分は、鋼板にＺｎ，Ｍｇ及びＺｎを順次蒸着
した後、めっき層中のＦｅ含有量が３〜２０重量％とな
るように下地鋼からめっき層中にＦｅを拡散させること
により確保される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐食性，加工性，塗装
性等に優れたＺｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板及びその製造方
法に関する。
性等に優れたＺｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板及びその製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼板の耐食性を向上させるため、従来か
ら種々の表面処理が採用されている。たとえば、耐食材
料として代表的なＺｎめっき鋼板は、主として溶融めっ
き法，電気めっき法等で製造されている。しかし、使用
環境の苛酷化に伴って耐食材料に要求される特性がます
ます厳しくなってきている傾向に対応して、溶融めっき
法，電気めっき法等で種々の改良が提案されている。溶
融めっき法でＺｎめっき鋼板の耐食性を向上させようと
する場合、Ｚｎめっき層の付着量増加が先ず考えられ
る。しかし、製造面から付着量の上限が制約されるた
め、付着量の増加によって耐食性の向上を図ることには
限界がある。また、付着量の増加、換言すればめっき層
の厚膜化は、めっき鋼板をプレス成形するときにカジ
リ，フレーキング等の欠陥を発生させる原因となり易
い。
ら種々の表面処理が採用されている。たとえば、耐食材
料として代表的なＺｎめっき鋼板は、主として溶融めっ
き法，電気めっき法等で製造されている。しかし、使用
環境の苛酷化に伴って耐食材料に要求される特性がます
ます厳しくなってきている傾向に対応して、溶融めっき
法，電気めっき法等で種々の改良が提案されている。溶
融めっき法でＺｎめっき鋼板の耐食性を向上させようと
する場合、Ｚｎめっき層の付着量増加が先ず考えられ
る。しかし、製造面から付着量の上限が制約されるた
め、付着量の増加によって耐食性の向上を図ることには
限界がある。また、付着量の増加、換言すればめっき層
の厚膜化は、めっき鋼板をプレス成形するときにカジ
リ，フレーキング等の欠陥を発生させる原因となり易
い。
【０００３】電気めっき法で同様に厚膜のめっき層を形
成しようとすると、ラインスピードを遅くしたり、セル
数を増加させることが必要となり、生産性が著しく損な
われる。そこで、電気めっき法では、Ｚｎ−Ｎｉ系等の
Ｚｎ合金めっきを施すことによって耐食性の向上を図っ
ている。しかし、Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき層は、硬質で脆
いため、プレス成形等の成形加工時にめっき層に割れ，
欠け等の欠陥を発生させ易い。このような欠陥がめっき
層に発生すると、下地鋼が欠陥部を介して露出するた
め、めっき層本来の性能が発揮されず、欠陥部を起点と
した腐食が進行する。
成しようとすると、ラインスピードを遅くしたり、セル
数を増加させることが必要となり、生産性が著しく損な
われる。そこで、電気めっき法では、Ｚｎ−Ｎｉ系等の
Ｚｎ合金めっきを施すことによって耐食性の向上を図っ
ている。しかし、Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき層は、硬質で脆
いため、プレス成形等の成形加工時にめっき層に割れ，
欠け等の欠陥を発生させ易い。このような欠陥がめっき
層に発生すると、下地鋼が欠陥部を介して露出するた
め、めっき層本来の性能が発揮されず、欠陥部を起点と
した腐食が進行する。
【０００４】このような背景から、高耐食性のＺｎ系合
金めっき鋼板を蒸着法で製造することが試みられてい
る。なかでも、Ｚｎ−Ｍｇ合金めっきは、優れた防食作
用を呈するものとして注目されている。たとえば、特開
昭６４−１７８５３号公報は、０．５〜４０重量％のＭ
ｇを含むＺｎ−Ｍｇ合金めっき層を形成することを紹介
している。特開平２−１４１５８８号公報では、Ｚｎ−
Ｍｇ合金めっき層と下地鋼との間にＺｎ，Ｎｉ，Ｃｕ，
Ｍｇ，Ａｌ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｔｉ等の中間層を介在させる
とき、めっき層の密着性及び加工性が向上することが報
告されている。また、特開平２−３０５９７５号公報で
は、０．１〜１５重量％のＭｇ及び６〜１５重量％のＦ
ｅを含ませたＺｎ−Ｍｇ−Ｆｅ合金めっき鋼板が耐食性
に優れた材料として紹介されている。
金めっき鋼板を蒸着法で製造することが試みられてい
る。なかでも、Ｚｎ−Ｍｇ合金めっきは、優れた防食作
用を呈するものとして注目されている。たとえば、特開
昭６４−１７８５３号公報は、０．５〜４０重量％のＭ
ｇを含むＺｎ−Ｍｇ合金めっき層を形成することを紹介
している。特開平２−１４１５８８号公報では、Ｚｎ−
Ｍｇ合金めっき層と下地鋼との間にＺｎ，Ｎｉ，Ｃｕ，
Ｍｇ，Ａｌ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｔｉ等の中間層を介在させる
とき、めっき層の密着性及び加工性が向上することが報
告されている。また、特開平２−３０５９７５号公報で
は、０．１〜１５重量％のＭｇ及び６〜１５重量％のＦ
ｅを含ませたＺｎ−Ｍｇ−Ｆｅ合金めっき鋼板が耐食性
に優れた材料として紹介されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき
層は、従来の溶融めっき又は電気めっきによって形成さ
れためっき層と異なり、その層構造によって大きく特性
が変化する。本発明者等は、特性変化に影響を与えるＺ
ｎ−Ｍｇ合金めっき層の層構造について種々の観点から
調査検討した。その結果、めっき層の中央部に高Ｍｇ濃
度層を形成し、その上下に低Ｍｇ層を形成することによ
って耐パウダリング性，耐食性，スポット溶接性，密着
性，耐変色性等が改善されることを見い出し、特定され
た層構造をもつＺｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板を特願平６−
２４３３５８号として出願した。本発明は、先願のＺｎ
−Ｍｇ合金めっき層の特性を更に改善すべく案出された
ものであり、拡散処理によってＺｎ−Ｍｇめっき層中に
所定量のＦｅを含ませると共に、Ｚｎ2 Ｍｇ層を形成さ
せることにより、耐食性，加工性，塗装性等の総合評価
で優れた合金化Ｚｎ−Ｍｇ系めっき鋼板を提供すること
を目的とする。
層は、従来の溶融めっき又は電気めっきによって形成さ
れためっき層と異なり、その層構造によって大きく特性
が変化する。本発明者等は、特性変化に影響を与えるＺ
ｎ−Ｍｇ合金めっき層の層構造について種々の観点から
調査検討した。その結果、めっき層の中央部に高Ｍｇ濃
度層を形成し、その上下に低Ｍｇ層を形成することによ
って耐パウダリング性，耐食性，スポット溶接性，密着
性，耐変色性等が改善されることを見い出し、特定され
た層構造をもつＺｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板を特願平６−
２４３３５８号として出願した。本発明は、先願のＺｎ
−Ｍｇ合金めっき層の特性を更に改善すべく案出された
ものであり、拡散処理によってＺｎ−Ｍｇめっき層中に
所定量のＦｅを含ませると共に、Ｚｎ2 Ｍｇ層を形成さ
せることにより、耐食性，加工性，塗装性等の総合評価
で優れた合金化Ｚｎ−Ｍｇ系めっき鋼板を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の合金化Ｚｎ−Ｍ
ｇ系めっき鋼板は、その目的を達成するため、第１層と
してＺｎ−Ｍｇ−Ｆｅ合金層，第２層としてＺｎ2 Ｍｇ
層が鋼表面に順次積層しためっき層が形成されており、
めっき層のＭｇ含有率が０．１〜２０重量％，Ｆｅ含有
率が３〜２０重量％であることを特徴とする。第２層で
あるＺｎ2 Ｍｇ層の上に、更にＺｎ層を第３層として積
層してもよい。第１層のＺｎ−ＭｇＦｅ合金層は、鋼板
にＺｎ，Ｍｇ及びＺｎを順次蒸着した後、めっき層中の
Ｆｅ含有量が３〜２０重量％となるように下地鋼からめ
っき層中にＦｅを拡散させる加熱処理を施すことにより
形成される。このときの加熱条件は、たとえば温度２７
０℃で２５時間加熱、又は昇温速度２０℃／秒で到達温
度３８０〜５２０℃に加熱し、保持なしで１０℃／秒で
冷却するパターンが採用される。
ｇ系めっき鋼板は、その目的を達成するため、第１層と
してＺｎ−Ｍｇ−Ｆｅ合金層，第２層としてＺｎ2 Ｍｇ
層が鋼表面に順次積層しためっき層が形成されており、
めっき層のＭｇ含有率が０．１〜２０重量％，Ｆｅ含有
率が３〜２０重量％であることを特徴とする。第２層で
あるＺｎ2 Ｍｇ層の上に、更にＺｎ層を第３層として積
層してもよい。第１層のＺｎ−ＭｇＦｅ合金層は、鋼板
にＺｎ，Ｍｇ及びＺｎを順次蒸着した後、めっき層中の
Ｆｅ含有量が３〜２０重量％となるように下地鋼からめ
っき層中にＦｅを拡散させる加熱処理を施すことにより
形成される。このときの加熱条件は、たとえば温度２７
０℃で２５時間加熱、又は昇温速度２０℃／秒で到達温
度３８０〜５２０℃に加熱し、保持なしで１０℃／秒で
冷却するパターンが採用される。
【０００７】
【作用】本発明に従って合金化されたＺｎ−Ｍｇ系めっ
き層は、Ｚｎ−Ｍｇ−Ｆｅ合金層の第１層の上にＺｎ2
Ｍｇの第２層が積層した構造をもっている。第２層のＺ
ｎ2 Ｍｇ層は、めっき鋼板が湿潤雰囲気に曝されたとき
Ｍｇを溶出させ、強固な腐食生成物を形成する。この腐
食生成物は、腐食抑制剤として働き、下層にあるＺｎ−
Ｍｇ−Ｆｅ合金層の侵食を抑制する。Ｚｎ2 Ｍｇ層が消
失した後でも、Ｍｇを含むＺｎ−Ｍｇ−Ｆｅ合金層が下
層にあるため、通常の合金化Ｚｎめっき鋼板に比較して
格段に優れた耐食性を示す。Ｚｎ2 Ｍｇ層の上に更にＺ
ｎ層を形成させると、塗装性が改善される。このＺｎ層
は、合金化処理後のＺｎ蒸着によって形成することがで
きる。このめっき鋼板は、めっき層にＭｇが含まれてい
るので、高度の耐食性を呈する。しかし、過剰のＭｇ含
有は、コスト高になるばかりでなく耐食性が低下するこ
とから好ましくない。この点で、めっき層中のＭｇ含有
量を０．１〜２０重量％に規制することが必要である。
き層は、Ｚｎ−Ｍｇ−Ｆｅ合金層の第１層の上にＺｎ2
Ｍｇの第２層が積層した構造をもっている。第２層のＺ
ｎ2 Ｍｇ層は、めっき鋼板が湿潤雰囲気に曝されたとき
Ｍｇを溶出させ、強固な腐食生成物を形成する。この腐
食生成物は、腐食抑制剤として働き、下層にあるＺｎ−
Ｍｇ−Ｆｅ合金層の侵食を抑制する。Ｚｎ2 Ｍｇ層が消
失した後でも、Ｍｇを含むＺｎ−Ｍｇ−Ｆｅ合金層が下
層にあるため、通常の合金化Ｚｎめっき鋼板に比較して
格段に優れた耐食性を示す。Ｚｎ2 Ｍｇ層の上に更にＺ
ｎ層を形成させると、塗装性が改善される。このＺｎ層
は、合金化処理後のＺｎ蒸着によって形成することがで
きる。このめっき鋼板は、めっき層にＭｇが含まれてい
るので、高度の耐食性を呈する。しかし、過剰のＭｇ含
有は、コスト高になるばかりでなく耐食性が低下するこ
とから好ましくない。この点で、めっき層中のＭｇ含有
量を０．１〜２０重量％に規制することが必要である。
【０００８】また、めっき層に含まれるＦｅは、後述す
る実施例からも明らかなように更に耐食性を改善し、加
工性，溶接性等を改善させる作用も呈する。Ｆｅ含有量
が６〜１５重量％の範囲にあるとき、第１層にＺｎ−Ｍ
ｇ−Ｆｅ合金層，第２層にＺｎ2 Ｍｇ層が形成される。
６重量％に達しないＦｅ含有量では、第２層にＺｎ2Ｍ
ｇ層が形成されず、耐食性の向上がみられない。逆に１
５重量％を超える多量のＦｅ含有量では、Ｚｎ−Ｍｇ−
Ｆｅの単層構造になり、耐食性が低下する。めっき層中
のＦｅ分は、蒸着めっき後の鋼板を加熱することによ
り、下地鋼からめっき層中にＦｅを拡散させることによ
り供給される。このときの熱処理条件としては、たとえ
ば急速加熱の場合には３８０〜５２０℃の温度範囲に調
整される。加熱温度が５２０℃を超えると、めっき層が
Ｚｎ−Ｍｇ−Ｆｅの単層構造になる。逆に３８０℃に満
たない加熱温度では、第２層としてＺｎ2 Ｍｇ層が形成
されない。
る実施例からも明らかなように更に耐食性を改善し、加
工性，溶接性等を改善させる作用も呈する。Ｆｅ含有量
が６〜１５重量％の範囲にあるとき、第１層にＺｎ−Ｍ
ｇ−Ｆｅ合金層，第２層にＺｎ2 Ｍｇ層が形成される。
６重量％に達しないＦｅ含有量では、第２層にＺｎ2Ｍ
ｇ層が形成されず、耐食性の向上がみられない。逆に１
５重量％を超える多量のＦｅ含有量では、Ｚｎ−Ｍｇ−
Ｆｅの単層構造になり、耐食性が低下する。めっき層中
のＦｅ分は、蒸着めっき後の鋼板を加熱することによ
り、下地鋼からめっき層中にＦｅを拡散させることによ
り供給される。このときの熱処理条件としては、たとえ
ば急速加熱の場合には３８０〜５２０℃の温度範囲に調
整される。加熱温度が５２０℃を超えると、めっき層が
Ｚｎ−Ｍｇ−Ｆｅの単層構造になる。逆に３８０℃に満
たない加熱温度では、第２層としてＺｎ2 Ｍｇ層が形成
されない。
【０００９】
【実施例】めっき原板として、Ｃ：０．００５重量％，
Ｓｉ：０．０４重量％，Ｍｎ：０．３３重量％，Ｐ：
０．００８重量％，Ｓ：０．００３重量％，Ｔｉ：０．
０４重量％，Ａｌ：０．０４６重量％の組成を持ち、板
厚０．５ｍｍの鋼板を使用した。このめっき原板をＮ2
−５０％Ｈ2 ガス雰囲気中で還元加熱することにより表
面の酸化膜を除去した後、真空室に導入した。なお、真
空室は、窒素雰囲気にするため、ポンプで排気しながら
露点−６０℃のＮ2 ガスを導入し、真空度を５×１０-2
トールに維持した。この真空室内で、Ｚｎ蒸着→Ｍｇ蒸
着→Ｚｎ蒸着の順番で蒸着した。合計付着量が片面当り
２０ｇ／ｍ2 となるように、初めのＺｎ蒸着量を１１．
７ｇ／ｍ2，Ｍｇ蒸着量を０．６ｇ／ｍ2 ，後のＺｎ蒸
着量を７．７ｇ／ｍ2 に設定した。蒸着終了後の鋼板
を、昇温速度２０℃／秒で到達温度３６０〜５２０℃に
加熱し、保持なしで１０℃／秒で冷却することにより、
下地鋼からめっき層中にＦｅを拡散させた。
Ｓｉ：０．０４重量％，Ｍｎ：０．３３重量％，Ｐ：
０．００８重量％，Ｓ：０．００３重量％，Ｔｉ：０．
０４重量％，Ａｌ：０．０４６重量％の組成を持ち、板
厚０．５ｍｍの鋼板を使用した。このめっき原板をＮ2
−５０％Ｈ2 ガス雰囲気中で還元加熱することにより表
面の酸化膜を除去した後、真空室に導入した。なお、真
空室は、窒素雰囲気にするため、ポンプで排気しながら
露点−６０℃のＮ2 ガスを導入し、真空度を５×１０-2
トールに維持した。この真空室内で、Ｚｎ蒸着→Ｍｇ蒸
着→Ｚｎ蒸着の順番で蒸着した。合計付着量が片面当り
２０ｇ／ｍ2 となるように、初めのＺｎ蒸着量を１１．
７ｇ／ｍ2，Ｍｇ蒸着量を０．６ｇ／ｍ2 ，後のＺｎ蒸
着量を７．７ｇ／ｍ2 に設定した。蒸着終了後の鋼板
を、昇温速度２０℃／秒で到達温度３６０〜５２０℃に
加熱し、保持なしで１０℃／秒で冷却することにより、
下地鋼からめっき層中にＦｅを拡散させた。
【００１０】めっき層の層構造は、加熱拡散の温度に応
じて図１に示すように変化した。すなわち、拡散処理し
ないめっき層は、Ｚｎ（第１層），Ｚｎ2 Ｍｇ，Ｚｎ
（第２層），Ｚｎ（第３層）の３層構造をもっていた。
このときのめっき層は、ＡＥＳによる分析の結果、Ｚ
ｎ，Ｍｇの濃度が図２（ａ）に示す深さ方向分布をもっ
ていた。また、めっき層の結晶構造をＸ線回折したとこ
ろ、図２（ｂ）に示すようにＺｎ，Ｚｎ11Ｍｇ2 ，Ｚｎ
2 Ｍｇ等が検出された。３６０℃で加熱拡散処理しため
っき層は、図１に示すようにＺｎ11Ｍｇ2 が大きく成長
しており、めっき層界面にＺｎ−Ｆｅのδ1 層が観察さ
れた。このときのめっき層は、ＡＥＳによる分析の結
果、Ｚｎ，Ｍｇの濃度が図３（ａ）に示す深さ方向分布
をもっていた。また、めっき層の結晶構造をＸ線回折し
たところ、図２（ｂ）に示すようにＺｎ11Ｍｇ2 に高い
ピークがみられた。
じて図１に示すように変化した。すなわち、拡散処理し
ないめっき層は、Ｚｎ（第１層），Ｚｎ2 Ｍｇ，Ｚｎ
（第２層），Ｚｎ（第３層）の３層構造をもっていた。
このときのめっき層は、ＡＥＳによる分析の結果、Ｚ
ｎ，Ｍｇの濃度が図２（ａ）に示す深さ方向分布をもっ
ていた。また、めっき層の結晶構造をＸ線回折したとこ
ろ、図２（ｂ）に示すようにＺｎ，Ｚｎ11Ｍｇ2 ，Ｚｎ
2 Ｍｇ等が検出された。３６０℃で加熱拡散処理しため
っき層は、図１に示すようにＺｎ11Ｍｇ2 が大きく成長
しており、めっき層界面にＺｎ−Ｆｅのδ1 層が観察さ
れた。このときのめっき層は、ＡＥＳによる分析の結
果、Ｚｎ，Ｍｇの濃度が図３（ａ）に示す深さ方向分布
をもっていた。また、めっき層の結晶構造をＸ線回折し
たところ、図２（ｂ）に示すようにＺｎ11Ｍｇ2 に高い
ピークがみられた。
【００１１】これに対し４２０℃で加熱拡散処理しため
っき層は、図１に示すようにＺｎ−Ｍｇ−Ｆｅ層が大き
く成長しており、その上にＺｎ2 Ｍｇ層が形成されてい
た。そのため、めっき層のＦｅ含有量は、１３〜１５重
量％の高い値を示した。このときのめっき層は、ＡＥＳ
による分析の結果、Ｚｎ，Ｍｇの濃度が図４（ａ）に示
す深さ方向分布をもっていた。また、めっき層の結晶構
造をＸ線回折したところ、図４（ｂ）に示すようにＺｎ
2 Ｍｇに高いピークがみられた。図１〜４から明らかな
ように、めっき層に拡散するＦｅ量は、加熱条件によっ
て調節することができる。そこで、加熱条件を種々変更
してめっき層のＦｅ含有量を変化させ、Ｆｅ含有量がめ
っき鋼板の耐食性に及ぼす影響を調査した。なお、腐食
試験では、試験面積５０ｍｍ×１００ｍｍの平板サンプ
ルを使用し、ＪＩＳ Ｚ２３７１に準拠した塩水噴霧試
験による重量減で耐食性を評価した。調査結果を示す表
１にみられるように、Ｆｅ含有量を３〜２０重量％の範
囲に収めるとき、耐食性が著しく改善されていた。ま
た、Ｆｅ含有量に応じて、めっき層は、図５に示すよう
に層構造を変えていた。この結果から、めっき層のＦｅ
含有量を３〜２０重量％の範囲に制御し、且つＺｎ−Ｍ
ｇ−Ｆｅ層（第１層）とＺｎ2 Ｍｇ層（第２層）の積層
構造にするとき、優れた耐食性が得られることが確認さ
れた。
っき層は、図１に示すようにＺｎ−Ｍｇ−Ｆｅ層が大き
く成長しており、その上にＺｎ2 Ｍｇ層が形成されてい
た。そのため、めっき層のＦｅ含有量は、１３〜１５重
量％の高い値を示した。このときのめっき層は、ＡＥＳ
による分析の結果、Ｚｎ，Ｍｇの濃度が図４（ａ）に示
す深さ方向分布をもっていた。また、めっき層の結晶構
造をＸ線回折したところ、図４（ｂ）に示すようにＺｎ
2 Ｍｇに高いピークがみられた。図１〜４から明らかな
ように、めっき層に拡散するＦｅ量は、加熱条件によっ
て調節することができる。そこで、加熱条件を種々変更
してめっき層のＦｅ含有量を変化させ、Ｆｅ含有量がめ
っき鋼板の耐食性に及ぼす影響を調査した。なお、腐食
試験では、試験面積５０ｍｍ×１００ｍｍの平板サンプ
ルを使用し、ＪＩＳ Ｚ２３７１に準拠した塩水噴霧試
験による重量減で耐食性を評価した。調査結果を示す表
１にみられるように、Ｆｅ含有量を３〜２０重量％の範
囲に収めるとき、耐食性が著しく改善されていた。ま
た、Ｆｅ含有量に応じて、めっき層は、図５に示すよう
に層構造を変えていた。この結果から、めっき層のＦｅ
含有量を３〜２０重量％の範囲に制御し、且つＺｎ−Ｍ
ｇ−Ｆｅ層（第１層）とＺｎ2 Ｍｇ層（第２層）の積層
構造にするとき、優れた耐食性が得られることが確認さ
れた。
【００１２】
【００１３】耐食性は、めっき層に含まれるＭｇの含有
量によっても、図６に示すように変化した。なお、表６
は、めっき付着量を２０ｇ／ｍ2 とし、めっき層のＦｅ
含有量を１０重量％の一定値にしたときのＭｇ含有量と
腐食減量との関係を示す。この結果から、高耐食性を得
るためには、Ｍｇ含有量を０．１重量％以上にする必要
があることが判る。めっき層に含まれるＦｅ分は、加工
性を改善する上でも有効である。Ｆｅ含有量が加工性に
及ぼす影響を調査するため、加熱温度の調整によってＦ
ｅ含有量を種々変化させたＺｎ−Ｍｇ系めっき鋼板を用
意した、なお、めっき目付け量は２０ｇ／ｍ2 ，Ｍｇ含
有量は３重量％の一定値に維持した。そして、円筒深絞
り試験をＯＤＲで評価した。成形条件には、ポンチ外径
４０ｍｍ，ポンチ肩半径５ｍｍ，絞り速度８０ｍｍ／分
を採用した。図７の調査結果にみられるように、Ｆｅ含
有量を３重量％以上にするときＯＤＲ指数で０．９４以
上の優れた成形性が得られた。
量によっても、図６に示すように変化した。なお、表６
は、めっき付着量を２０ｇ／ｍ2 とし、めっき層のＦｅ
含有量を１０重量％の一定値にしたときのＭｇ含有量と
腐食減量との関係を示す。この結果から、高耐食性を得
るためには、Ｍｇ含有量を０．１重量％以上にする必要
があることが判る。めっき層に含まれるＦｅ分は、加工
性を改善する上でも有効である。Ｆｅ含有量が加工性に
及ぼす影響を調査するため、加熱温度の調整によってＦ
ｅ含有量を種々変化させたＺｎ−Ｍｇ系めっき鋼板を用
意した、なお、めっき目付け量は２０ｇ／ｍ2 ，Ｍｇ含
有量は３重量％の一定値に維持した。そして、円筒深絞
り試験をＯＤＲで評価した。成形条件には、ポンチ外径
４０ｍｍ，ポンチ肩半径５ｍｍ，絞り速度８０ｍｍ／分
を採用した。図７の調査結果にみられるように、Ｆｅ含
有量を３重量％以上にするときＯＤＲ指数で０．９４以
上の優れた成形性が得られた。
【００１４】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の合金化
Ｚｎ−Ｍｇ系めっき鋼板は、Ｚｎ−Ｍｇ系めっき層をＦ
ｅ含有量３〜２０重量％の合金化めっき層とし、且つＺ
ｎ−Ｍｇ−Ｆｅの第１層及びＺｎ2 Ｍｇの第２層、更に
はＺｎの第３層の多層構造としているので、Ｍｇの溶出
による高耐食性が維持され、加工性，塗装性に優れため
っき鋼板が得られる。このようにして、本発明のＺｎ−
Ｍｇ合金めっき鋼板は、過酷な腐食環境においても長期
間にわたって優れた表面状態を維持する材料として使用
される。
Ｚｎ−Ｍｇ系めっき鋼板は、Ｚｎ−Ｍｇ系めっき層をＦ
ｅ含有量３〜２０重量％の合金化めっき層とし、且つＺ
ｎ−Ｍｇ−Ｆｅの第１層及びＺｎ2 Ｍｇの第２層、更に
はＺｎの第３層の多層構造としているので、Ｍｇの溶出
による高耐食性が維持され、加工性，塗装性に優れため
っき鋼板が得られる。このようにして、本発明のＺｎ−
Ｍｇ合金めっき鋼板は、過酷な腐食環境においても長期
間にわたって優れた表面状態を維持する材料として使用
される。
【図１】 加熱処理がめっき層の層構造に及ぼす影響
【図２】 加熱拡散処理しないＺｎ−Ｍｇ系めっき層の
深さ方向に関する成分分布（ａ）及びＸ線解析による結
晶構造（ｂ）
深さ方向に関する成分分布（ａ）及びＸ線解析による結
晶構造（ｂ）
【図３】 ３６０℃で加熱拡散処理した合金化Ｚｎ−Ｍ
ｇ系めっき層の深さ方向に関する成分分布（ａ）及びＸ
線解析による結晶構造（ｂ）
ｇ系めっき層の深さ方向に関する成分分布（ａ）及びＸ
線解析による結晶構造（ｂ）
【図４】 ４２０℃で加熱拡散処理した合金化Ｚｎ−Ｍ
ｇ系めっき層の深さ方向に関する成分分布（ａ）及びＸ
線解析による結晶構造（ｂ）
ｇ系めっき層の深さ方向に関する成分分布（ａ）及びＸ
線解析による結晶構造（ｂ）
【図５】 Ｆｅ含有量がめっき鋼板の耐食性に及ぼす影
響
響
【図６】 Ｍｇ含有量がめっき鋼板の耐食性に及ぼす影
響
響
【図７】 Ｆｅ含有量がめっき鋼板の加工性に及ぼす影
響
響
Claims (2)
- 【請求項１】 第１層としてＺｎ−Ｍｇ−Ｆｅ合金層，
第２層としてＺｎ2Ｍｇ層が鋼表面に順次積層しためっ
き層をが形成されており、めっき層のＭｇ含有率が０．
１〜２０重量％，Ｆｅ含有率が３〜２０重量％である耐
食性に優れた合金化Ｚｎ−Ｍｇ系めっき鋼板。 - 【請求項２】 鋼板にＺｎ，Ｍｇ及びＺｎを順次蒸着し
た後、めっき層中のＦｅ含有量が３〜２０重量％となる
ように下地鋼からめっき層中にＦｅを拡散させる加熱処
理を施すことを特徴とする耐食性に優れた合金化Ｚｎ−
Ｍｇ系めっき鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31595195A JPH09137267A (ja) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | 耐食性に優れた合金化Ｚｎ−Ｍｇ系めっき鋼板及び製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31595195A JPH09137267A (ja) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | 耐食性に優れた合金化Ｚｎ−Ｍｇ系めっき鋼板及び製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09137267A true JPH09137267A (ja) | 1997-05-27 |
Family
ID=18071568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31595195A Withdrawn JPH09137267A (ja) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | 耐食性に優れた合金化Ｚｎ−Ｍｇ系めっき鋼板及び製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09137267A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9744743B2 (en) | 2012-12-26 | 2017-08-29 | Posco | Zn—Mg alloy plated steel sheet, and method for manufacturing same |
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-
1995
- 1995-11-08 JP JP31595195A patent/JPH09137267A/ja not_active Withdrawn
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