TH42852A

TH42852A - Zn-coated steel materials, Zn-coated steel plates, and painted steel plates exhibit excellent corrosion resistance, and are manufactured using the same methods.

Info

Publication number: TH42852A
Application number: TH9901004900A
Authority: TH
Inventors: ฮอนดา นายคาซูฮิโค
Original assignee: นิปปอน สตีล แอนด์ ซูมิโตโมะ เมตทอล คอร์ปอเรชั่น
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2001-02-05

Abstract

DC60 (17/03/43) ที่ถูกจัดเตรียมไว้ คือ วัสดุเหล็กกล้าที่ถูกเคลือบด้วย Zn และแผ่นเหล็กกล้าที่ถูก เคลือบด้วย Zn และ แผ่นเหล็กกล้าที่ถูกทาสี ที่เป็นเลิศในความต้านทานการกัดกร่อน และวิธีการ ของการผลิตในสิ่งเดียวกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ได้มีการจัดให้มีวัสดุเหล็กกล้าที่ถูกเคลือบ ซึ่งเป็น เลิศในความต้านทานการกัดกร่อน และวิธีการของการผลิตสิ่งเดียวกัน ซึ่งวัสดุเหล็กกล้าที่ถูก เคลือบจะถูกแสดงคุณลักษณะในลักษณะที่ว่า มันมีชั้นของการเคลือบด้วย Zn - อัลลอย ซึ่งมี 1- 10 wt% ของ Mg , 2 - 19 wt% ของ Al และ 0.01 - 2 wt% ของ Si, ซึ่ง Mg และ Al จะ สนอง Mg ( % ) + Al ( % ) น้อยกว่าหรือเท่ากับ 20% ความสมดุลย์ ซึ่งจะถูกประกอบด้วย Zn และสิ่งปนเปื้อนที่ ไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้ อยู่บนผิวหน้าของแผ่นเหล็กกล้า และมีโครงสร้างของชั้นการเคลือบของ สารประกอบระหว่าง โลหะของ Mg หรืออื่นๆ ที่เหมือนกัน ในฐานะเป็นการบำบัดโลหะพื้น ฐาน มันเป็นที่พึงประสงค์ที่จะถูกจัดเตรียมไว้ด้วย ชั้นการเคลือบด้วย Ni ที่ถูกจัดเตรียมไว้ด้วย เช่นกัน คือ แผ่นเหล็กกล้า ที่ถูกเคลือบด้วย Zn ซึ่งถูกจัดเตรียมไว้บนชั้นของการเคลือบ พร้อม ด้วย ชั้นของ โครเมตฟิล์ม เป็นชั้นระหว่างกลาง, และต่อไปด้วย ชั้นของการเคลือบอินทรีย์ เป็น ชั้นด้านบน และแผ่นเหล็กกล้าที่ถูกเคลือบ Zn ที่เป็นเลิศในความต้านทานการกัดกร่อนบนชั้นการ เคลือบด้วย โครเมตฟิล์ม ซึ่งถูกทำขึ้น โดยการเคลือบด้วย อ่าง เรซินโครเมต และการทำให้แห้ง ที่ 10 - 300 มก./ตารางเมตร เป็นโลหะโครเมียม เป็นชั้นด้านบน ชั้นของการเคลือบ Zn - อัลลอย ตามความสอดคล้องกับ การประดิษฐ์นี้ ต่อไป อาจจะมีหนึ่ง หรือมากกว่า ของ 0.01 - 1 wt% ของ In, 001 - 1 wt% ของ Bi , และ 1 - 10 wt% ของ Sn ที่ถูกจัดเตรียมไว้ต่อไป คือ แผ่นเหล็กกล้าที่ถูกทาสี ซึ่งมีอยู่บนชั้นการเคลือบ Zn อัลลอย , ชั้นฟิล์มของการบำบัดของโลหะพื้นฐาน ซึ่งมี 100 ส่วนโดยน้ำหนัก ของ เรซิน เป็นปริมาณที่มีอยู่ของของแข็ง และ 0.2 - 50 ส่วนโดยน้ำหนักของ แทนนิน หรือ กรดแทนนิก และชั้นการเคลือบอินทรีย์บนชั้นฟิล์มของการบำบัดของโลหะพื้นฐานเป็นชั้นที่พึงประสงค์ คือ ชั้นการเคลือบ Zn - อัลลอย ต่อไปจะมี 0.01 - 2 wt% ของ Si, ชั้นฟิล์มของการบำบัดของโลหะ พื้นฐาน ต่อไปมี 10 - 500 ส่วนโดยน้ำหนักของ ซิลิกาเม็ดละเอียด เป็นปริมาณที่มีอยู่ของของ แข็ง , ชั้นการเคลือบอินทรีย์ ถูกประกอบเป็นชั้นรองของพื้น ซึ่งมีเม็ดสีต่อต้าน - สนิม และชั้น เคลือบทับที่ถูกทำเป็นสี และชั้นการเคลือบของ Ni จะมีอยู่ภายใต้ชั้นการเคลือบของ Zn - อัลลอย ต่อไป ที่ถูกจัดเตรียมไว้ คือ แผ่นเหล็กกล้าที่ถูกทาสี ซึ่งมี ชั้นฟิล์มของการบำบัดของโลหะพื้น ฐาน ซึ่งมี 100 ส่วนโดยน้ำหนักของ เรซิน เป็นปริมาณที่มีอยู่ของของแข็ง และ 0.I - 3000 ส่วน โดยน้ำหนักของตัวกระทำการคัปลิงของไซเลน และชั้นการเคลือบอินทรีย์บนชั้นฟิล์มของการ บำบัดของโลหะพื้นฐาน เป็นชั้นด้านบน ชั้นการเคลือบ Zn - อัลลอย สามารถมี 0.01 - 2 wt% ของ Si และชั้นฟิล์มของการบำบัดของโลหะพื้นฐาน ต่อไป สามารถจะมี อันหนึ่ง หรือทั้งสอง อันของ 1 - 200 ส่วนโดยน้ำหนักของ ซิลิกา - เม็ดละเอียด และ 0.1 - 1,000 ส่วนโดยน้ำหนัก ของ ฟลูออไรด์ ของการกัดกร่อน เป็นปริมาณที่มีอยู่ของของแข็ง นอกจากนั้น โครงสร้างจะมีอยู่ ในที่ซึ่ง เฟสของสารประกอบโลหะร่วมที่มีเส้น ผ่าศูนย์กลางหลัก 1 ไมครอน หรือมากกว่า จะถูกกระจายอยู่ในชั้นการเคลือบ Zn - อัลลอย ที่ปริมาณ ที่มีอยู่ 0.1 - 50 wt% ที่ถูกจัดเตรียมไว้ คือ วัสดุเหล็กกล้าที่ถูกเคลือบด้วย Zn และแผ่นเหล็กกล้าที่ถูก เคลือบด้วย Zn และ แผ่นเหล็กกล้าที่ถูกทาสี ที่เป็นเลิศในความต้านทานการกัดกร่อน และวิธีการ ของการผลิตในสิ่งเดียวกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ได้มีการจัดให้มีวัสดุเหล็กกล้าที่ถูกเคลือบ ซึ่งเป็น เลิศในความต้านทานการกัดกร่อน และวิธีการของการผลิตสิ่งเดียวกัน ซึ่งวัสดุเหล็กกล้าที่ถูก เคลือบจะถูกแสดงคุณลักษณะในลักษณะที่ว่า มันมีชั้นของการเคลือบด้วย Zn - อัลลอย ซึ่งมี 1- 10 wt% ของ Mg , 2 - 19 wt% ของ Al และ 0.01 - 2 wt% ของ Si, ซึ่ง Mg และ Al จะ สนอง Mg ( % ) + Al ( % ) น้อยกว่าหรือเท่ากับ 20% ความสมดุลย์ ซึ่งจะถูกประกอบด้วย Zn และสิ่งปนเปื้อนที่ ไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้ อยู่บนผิวหน้าของแผ่นเหล็กกล้า และมีโครงสร้างของชั้นการเคลือบของ สารประกอบระหว่าง โลหะของ Mg หรืออื่นๆ ที่เหมือนกัน ในฐานะเป็นการบำบัดโลหะพื้น ฐาน มันเป็นที่พึงประสงค์ที่จะถูกจัดเตรียมไว้ด้วย ชั้นการเคลือบด้วย Ni ที่ถูกจัดเตรียมไว้ด้วย เช่นกัน คือ แผ่นเหล็กกล้า ที่ถูกเคลือบด้วย Zn ซึ่งถูกจัดเตรียมไว้บนชั้นของการเคลือบ พร้อม ด้วย ชั้นของ โครเมตฟิล์ม เป็นชั้นระหว่างกลาง , และต่อไปด้วย ชั้นของการเคลือบอินทรีย์ เป็น ชั้นด้านบน และแผ่นเหล็กกล้าที่ถูกเคลือบ Zn ที่เป็นเลิศในความต้านทานการกัดกร่อนบนชั้นการ เคลือบด้วย โครเมตฟิล์ม ซึ่งถูกทำขึ้น โดยการเคลือบด้วย อ่าง เรซินโครเมต และการทำให้แห้ง ที่ 10 - 300 มก./ม2 เป็นโลหะโครเมียม เป็นชั้นด้านบน ชั้นของการเคลือบ Zn - อัลลอย ตามความสอดคล้องกับ การประดิษฐ์นี้ ต่อไป อาจจะมีหนึ่ง หรือมากกว่า ของ 0.01 - 1 wt% ของ In, 001 - 1 wt% ของ Bi, และ 1 - 10 wt% ของ Sn ที่ถูกจัดเตรียมไว้ต่อไป คือ แผ่นเหล็กกล้าที่ถูกทาสี ซึ่งมีอยู่บนชั้นการเคลือบ Zn อัลลอย , ชั้นฟิล์มของการบำบัดของโลหะพื้นฐาน ซึ่งมี 100 ส่วนโดยน้ำหนัก ของ เรซิน เป็นปริมาณที่มีอยู่ของของแข็ง และ 0.2 - 50 ส่วนโดยน้ำหนักของ แทนนิน หรือ กรดแทนนิก และชั้นการเคลือบอินทรีย์บนชั้นฟิล์มของการบำบัดของโลหะพื้นฐานเป็นชั้นที่พึงประสงค์ คือ ชั้นการเคลือบ Zn - อัลลอย ต่อไปจะมี 0.01 - 2 wt% ของ Si, ชั้นฟิล์มของการบำบัดของโลหะ พื้นฐาน ต่อไปมี 10 - 500 ส่วนโดยน้ำหนักของ ซิลิกาเม็ดละเอียด เป็นปริมาณที่มีอยู่ของของ แข็ง , ชั้นการเคลือบอินทรีย์ ถูกประกอบเป็นชั้นรองของพื้น ซึ่งมีเม็ดสีต่อต้าน - สนิม และชั้น เคลือบทับที่ถูกทำเป็นสี และชั้นการเคลือบของ Ni จะมีอยู่ภายใต้ชั้นการเคลือบของ Zn - อัลลอย ต่อไป ที่ถูกจัดเตรียมไว้ คือ แผ่นเหล็กกล้าที่ถูกทาสี ซึ่งมี ชั้นฟิล์มของการบำบัดของโลหะพื้น ฐาน ซึ่งมี 100 ส่วนโดยน้ำหนักของ เรซิน เป็นปริมาณที่มีอยู่ของของแข็ง และ 0.I - 3000 ส่วน โดยน้ำหนักของตัวกระทำการคัปลิงของไซเลน และชั้นการเคลือบอินทรีย์บนชั้นฟิล์มของการ บำบัดของโลหะพื้นฐาน เป็นชั้นด้านบน ชั้นการเคลือบ Zn - อัลลอย สามารถมี 0.01 - 2 wt% ของ Si และชั้นฟิล์มของการบำบัดของโลหะพื้นฐาน ต่อไป สามารถจะมี อันหนึ่ง หรือทั้งสอง อันของ 1 - 200 ส่วนโดยน้ำหนักของ ซิลิกา - เม็ดละเอียด และ 0.1 - 1,000 ส่วนโดยน้ำหนัก ของ ฟลูออไรด์ ของการกัดกร่อน เป็นปริมาณที่มีอยู่ของของแข็ง นอกจากนั้น โครงสร้างจะมีอยู่ ในที่ซึ่ง เฟสของสารประกอบโลหะร่วมที่มีเส้น ผ่าศูนย์กลางหลัก 1 มิวm หรือมากกว่า จะถูกกระจายอยู่ในชั้นการเคลือบ Zn - อัลลอย ที่ปริมาณ ที่มีอยู่ 0.1 - 50 wt%DC60 (17/03/43) provided is a zinc-coated steel material and zinc-coated steel plate and painted steel plate that excel in corrosion resistance and the same manufacturing method. Specifically, a zinc-coated steel material that excels in corrosion resistance and the same manufacturing method is provided. This zinc-coated steel material exhibits characteristics such as a zinc-alloy coating layer containing 1-10 wt% of Mg, 2-19 wt% of Al, and 0.01-2 wt% of Si, where the Mg and Al content is less than or equal to 20% Mg(%) + Al(%). The balance consists of Zn and unavoidable impurities on the surface of the steel plate, and the coating layer structure is an intermetallic compound of Mg or similar. As a base metal treatment, it is desirable to provide a Ni coating layer as well, which is also provided on the steel plate. The zinc-coated steel plates, prepared in a coating layer with an intermediate chromate film layer, and followed by an organic coating layer as the top layer, and zinc-coated steel plates exhibiting excellent corrosion resistance on the chromate film coating layer, which is made by coating in a chromate resin bath and drying at 10 - 300 mg/m² with chromium metal as the top layer, and zinc-alloy coating layers in accordance with this invention, may subsequently have one or more of 0.01 - 1 wt% of In, 0.01 - 1 wt% of Bi, and 1 - 10 wt% of Sn, subsequently prepared as painted steel plates. This is present on the Zn-alloy coating layer, a base metal treatment film layer containing 100 parts by weight of resin as the solid content and 0.2 - 50 parts by weight of tannin or tannic acid, and an organic coating layer on the base metal treatment film layer as a desirable layer. The next Zn-alloy coating layer contains 0.01 - 2 wt% of Si, a subsequent base metal treatment film layer containing 10 - 500 parts by weight of fine-grained silica as the solid content, an organic coating layer is assembled as a base layer containing anti-rust pigments, and a topcoat layer that is colored, and a Ni coating layer is present under the next Zn-alloy coating layer. The prepared product is a painted steel plate with a base metal treatment film layer containing 100 parts by weight of resin as the solid content and 0.1 - 3000 parts by weight of silane coupling agent, and an organic coating layer on the base metal treatment film layer. The base metal treatment layer is the top layer. The Zn-alloy coating layer can contain 0.01 - 2 wt% of Si, and the subsequent base metal treatment film can contain one or both of 1 - 200 p/w of fine-grained silica and 0.1 - 1,000 p/w of fluoride. Corrosion resistance is due to the presence of solids. Furthermore, a structure exists where a cometallic compound phase with a principal diameter of 1 micron or more is dispersed in the Zn-alloy coating layer at an available amount of 0.1 - 50 wt%. Prepared materials include Zn-coated steel, Zn-coated steel plates, and painted steel plates exhibiting excellent corrosion resistance and similar manufacturing methods. Specifically, coated steel materials exhibiting excellent corrosion resistance and similar manufacturing methods are provided, where the coated steel materials are characterized in a manner that… It features a zinc alloy coating containing 1-10 wt% Mg, 2-19 wt% Al, and 0.01-2 wt% Si, where the Mg and Al ratio is less than or equal to 20% Mg(%) + Al(%). This balance is composed of zinc and unavoidable impurities on the surface of the steel plate, forming a coating layer structure of an intermetallic compound of Mg or other similar materials. As a base metal treatment, it is desirable to prepare it with a Ni coating layer as well. Specifically, the zinc-coated steel plate is prepared with a chromate film layer as an intermediate layer, followed by an organic coating layer as a top layer. The zinc-coated steel plate exhibits excellent corrosion resistance on the chromate film layer. By coating with a chromate resin bath and drying at 10 - 300 mg/m² with chromium metal as the top layer, a layer of Zn-alloy coating in accordance with this invention may subsequently have one or more of 0.01 - 1 wt% of In, 0.01 - 1 wt% of Bi, and 1 - 10 wt% of Sn prepared subsequently as a painted steel plate, which is placed on the Zn-alloy coating layer, a film of base metal treatment containing 100 p.m. by weight of resin as the amount of solids present and 0.2 - 50 p.m. by weight of tannin or tannic acid, and an organic coating layer on the film of base metal treatment as a desirable layer, the Zn-alloy coating layer shall subsequently contain 0.01 - 2 wt% of Si, and a film of base metal treatment containing 10 - 500 p.m. by weight of granular silica. The solid-state organic coating is composed of a base layer containing an anti-corrosion pigment and a topcoat of colored resin. A Ni coating is present beneath the Zn-alloy coating. The prepared layer is a painted steel plate with a base metal treatment film containing 100 p.m. (weight) of resin as the solid-state component and 0.1-3000 p.m. (weight) of silane coupling agent. An organic coating is placed on top of the base metal treatment film. The Zn-alloy coating can contain 0.01-2 wt% of Si, and the subsequent base metal treatment film can contain one or both of 1-200 p.m. (weight) of granular silica and 0.1-1000 p.m. (weight) of corrosion fluoride as the solid-state component. Furthermore, a structure exists where a linear metal-coupled phase is present. A major diameter of 1 μm or more will be distributed in the Zn-alloy coating layer at a present quantity of 0.1 - 50 wt%.

Claims

1. Zn-coated steel materials exhibit excellent corrosion resistance, characterized by a zinc-alloy coating containing 2-19 wt% Al, 1-10 wt% Mg, and 0.01-2 wt% Si, with a balanced proportion of zinc and unavoidable impurities on the steel surface.

2. Zn-coated steel material exhibiting excellent corrosion resistance in accordance with claim 1, characterized by the Mg and Al in the Zn-alloy coating layer meeting the following formula requirements: Mg (%) + Al (%) less than or equal to 20%.

3. Zinc-coated steel materials exhibiting excellent corrosion resistance in accordance with claim 1, characterized by one or more of 0.01–1 wt% of In, 0.01–1 wt% of Bi, and 1–10 wt% of Sn comprising components of the zinc-alloy coating.

4. Zinc-coated steel materials exhibiting superior corrosion resistance, in accordance with claim 1, are characterized as having one or more of the following zinc-alloy coatings: 0.01-0.5% of Ca, 0.01-0.2% of Be, 0.01-0.2% of Ti, 0.1-1.0% of Cu, 0.01-1.0% of Ni, 0.01-0.3% of Co, 0.01-0.2% of Cr, 0.01-0.5% of Mn, 0.01-3.0% of Fe, and 0.01-0.5% of Sr; in this case, the total content of elements other than these is kept to no more than 0.5%, and among them Pb is limited to no more than 0.1 wt% and Sb to no more than 0.1 wt%.

5. A zinc-coated steel material exhibiting excellent corrosion resistance in accordance with claim 1, characterized by a coating layer having a metallic structure of primary crystalline Mg2Si phase, MgZn2 phase, and Zn phase dispersed in a matrix of ternary eutectic structure of Al/Zn/MgZn2.

6. A zinc-coated steel material exhibiting excellent corrosion resistance, in accordance with claim 1, is characterized by a coating layer having a metallic structure of primary crystalline Mg2Si phase, MgZn2 phase, and A1 phase dispersed within a matrix of Al/Zn/MgZn2 ternary eutectic structure.

7. A zinc-coated steel material exhibiting excellent corrosion resistance in accordance with claim 1 is characterized by a coating layer having a metallic structure of primary crystalline Mg2Si phase, MgZn2 phase, Zn phase, and A1 phase dispersed in a matrix of A1/Zn/MgZn2 ternary eutectic structure.

8. A zinc-coated steel material exhibiting excellent corrosion resistance in accordance with claim 1, characterized by a coating layer having a metallic structure of primary crystalline Mg2Si phase, Zn phase, and A1 phase dispersed in a matrix of A1/Zn/MgZn2 ternary eutectic structure.

9. A zinc-coated steel material exhibits excellent corrosion resistance in accordance with claim 1, characterized by the formation of a Ni coating layer that acts as an underlying layer for the zinc-alloy coating.

10. A zinc-coated steel material exhibiting excellent corrosion resistance and machinability in accordance with claim 1, characterized in such a way that an intermetallic phase of the -Mg system with a diameter of not less than 1 μm is distributed in the zinc-alloy coating layer at an available concentration of 0.1-50 Vol%.

11. A zinc-coated steel material exhibiting excellent corrosion resistance and machinability in accordance with claim 10, which is characterized in such a way that the intermetallic phase containing Mg is one or more of the -Mg-Si system, -Mg-Zn system, -Mg-Sn system, -Mg-Fe system, -Mg-Ni system, -Mg-A1 system, and -Mg-Ti system.

12. A zinc-coated steel material exhibiting excellent corrosion resistance and machinability in accordance with claim 10 is characterized in such a way that the Ni coating layer is formed at 0.2-2 g/m² as a base metal treatment for the zinc-alloy coating layer.

13. A zinc-coated steel plate of excellent corrosion resistance, in accordance with claim 1, is characterized in such that it has a chromate resin film of 10-300 mg/m², formed by the application and drying of the chromate resin bath to use a water-soluble chromium compound with a chromium reducing ability {CR3+/(CR3+Cr6+} x 100 (wt%) not more than 70 (wt%) as a top layer on the zinc-alloy coating layer, adjusted to the co-existence of phosphoric acid and water-soluble chromium compounds such that the ratio of H3PO4/CrO3 (chromic acid) is not less than 1 and the ratio of H3PO4/Cr6+ (chromic acid) is not more than 5 and is mixed with an organic resin to achieve an organic resin/CrO3 (chromic acid) ratio of not less than 1.

14. A painted steel plate, exhibiting excellent corrosion resistance in accordance with claim 1, is characterized in such a way that it has a chromate film layer as a middle layer on a Zn-alloy coating and a top organic film layer of thickness of 1-100 μm placed on top of the chromate film middle layer.

15. Painted steel plates, which are excellent in corrosion resistance in accordance with claim 14, are characterized in such a way that the organic film is a film of thermosetting resin coating.

16. Painted steel plates, which are excellent in corrosion resistance of formed parts and subjected to small environmental loads in accordance with claim 1, are characterized in such that they have a middle layer containing a resin with a solid content of 0.2-50 parts by weight of tannin or tannic acid per 100 parts by weight of resin, placed on top of a Zn-alloy coating, and have an organic film layer as the top layer.

17. A painted steel plate, which is excellent in corrosion resistance of the formed parts and subjected to a small load on the environment in accordance with claim 1, is characterized in such a way that it has a middle layer containing a resin with a solid content of 0.1-3000 parts by weight of silane coupling agent per 100 parts by weight of resin on top of a Zn-alloy coating layer and an organic film layer as the top layer.

18. Painted steel plates, which exhibit excellent corrosion resistance of formed parts and are subjected to minimal environmental loads in accordance with claim 16, exhibit characteristics such that the organic film layer has a thickness of 1-100 μm.

19. Painted steel plates, which exhibit excellent corrosion resistance of formed parts and are subjected to minimal environmental loads in accordance with claim 16, are characterized in such a way that the middle layer consists of 10-500 parts by weight of fine silica grains as a solid present.

20. A painted steel plate, which is excellent in its corrosion resistance of the formed part and subjected to a small load on the environment in accordance with claim(17), exhibits the characteristic that the middle layer shall continue to contain at least 1-2000 parts by weight of fine silica grains and 0.1-1000 parts by weight of corrosion-resistant solid fluorides present.

21. Painted steel plates which are excellent in corrosion resistance of formed parts and subjected to small loads on the environment in accordance with claim (16), in which an organic film layer is made up of an undercoat containing anti-rust pigments and a topcoat of colored coating.

22. Methods for producing zinc-alloy coated steel materials. These methods involve coating with a zinc alloy containing 1-10 wt% Mg, 2-19 wt% A1, and 0.01-2 wt% Si, ensuring a balanced distribution of zinc and unavoidable impurities on the steel surface. The production of zinc-alloy coated steel exhibiting excellent corrosion resistance requires specific characteristics: setting the quenching bath temperature to a range of not less than 450°C and not more than 650°C; and post-coating cooling at a rate of not less than 0.5°C/second.