TW202405204A - Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板 - Google Patents

Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板 Download PDF

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Abstract

本發明之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板具備形成於鋼板表面之熔融鍍敷層，熔融鍍敷層以平均組成計含有：Al：5~22質量%、Mg：1.0~10質量%，且剩餘部分包含Zn及不純物，並且，令熔融鍍敷層厚度為t，在從熔融鍍敷層表面起算3t/4位置、t/2位置及t/4位置中之任一位置使平行於表面之5mm見方之剖面露出時，至少1個剖面中，鍍敷組織之[Zn相]面積分率B相對於[Zn相]及[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]之合計面積分率A的比率(B/A(%))為20%以上。

Description

Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板
本發明涉及一種具備有接近白色之外觀的Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板。 本案係依據已於2022年6月10日於日本提申之日本特願2022-094356號主張優先權，並於此援引其內容。
在可作為耐蝕性良好之鋼板使用者中有熔融鍍敷鋼板。作為熔融鍍敷鋼板之代表例的熔融鍍鋅鋼板，在汽車、家電、建材領域等各種製造業中受到廣泛使用。又，為了進一步提升熔融鍍鋅鋼板之耐蝕性，已提出一種使熔融鍍鋅層中含有Al或Mg之高耐蝕性熔融鍍鋅鋼板。例如，專利文獻1~3提出了Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板。
然而，Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板在熔融鍍敷層中主要包含[Al相]、[Zn相]、[MgZn 2相]、[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]這4種相及組織。另外，於熔融鍍敷層中除了含有Zn、Al及Mg以外還含有Si時，則主要包含5種相及組織，所述5種相及組織係除了上述4種相及組織外還包含[Mg 2Si相]。Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板之熔融鍍敷層中係如所述這般混合存在有各式各樣的相及組織，因此熔融鍍敷層表面呈梨皮狀外觀。
先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1：日本專利特開平10-226865號公報 專利文獻2：日本專利特開平10-306357號公報 專利文獻3：日本專利特開2004-68075號公報
發明欲解決之課題 Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板與熔融鍍鋅鋼板同樣在汽車、家電、建材領域等各種製造業中受到廣泛使用。近年來，消費者對於鍍敷鋼板之表面外觀的要求提升，針對Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板要求一種雖不完全是白色但較接近白色之外觀。若為接近白色之外觀，會有鍍敷層表面之損傷變得不顯眼的優點。
本發明係有鑑於上述情況而做成者，其課題在於提供一種Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，與以往相比，該Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板之熔融鍍敷層表面外觀呈現較接近白色之外觀，表面傷痕較不顯眼，且耐蝕性亦優異。
用以解決課題之手段 為了解決上述課題，本發明採用下述構成。 [1]一種Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，具備：鋼板、與形成於前述鋼板表面之熔融鍍敷層； 前述熔融鍍敷層以平均組成計含有：Al：5~22質量%、Mg：1.0~10質量%，且剩餘部分包含Zn及不純物；並且， 令前述熔融鍍敷層厚度為t，在從前述熔融鍍敷層表面起算3t/4位置、t/2位置及t/4位置中之任一位置使平行於前述表面之5mm見方之剖面露出時，至少1個前述剖面中，鍍敷組織之[Zn相]面積分率B相對於[Zn相]及[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]之合計面積分率A的比率(B/A(%))為20%以上。 [2]一種Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，具備：鋼板、與形成於前述鋼板表面之熔融鍍敷層； 前述熔融鍍敷層以平均組成計含有：Al：5~22質量%、Mg：1.0~10質量%，且剩餘部分包含Zn及不純物； 該熔融鍍敷層進一步含有選自於由下述A群、B群所構成群組中之1種或2種；並且， 令前述熔融鍍敷層厚度為t，在從前述熔融鍍敷層表面起算3t/4位置、t/2位置及t/4位置中之任一位置使平行於前述表面之5mm見方之剖面露出時，至少1個前述剖面中，鍍敷組織之[Zn相]面積分率B相對於[Zn相]及[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]之合計面積分率A的比率(B/A(%))為20%以上； [A群]Si：0.0001~2質量%； [B群]Ni、Ti、Zr、Sr、Fe、Sb、Pb、Sn、Ca、Co、Mn、P、B、Bi、Cr、Sc、Y、REM、Hf、C中之任1種或2種以上合計為0.0001~2質量%。 [3]如[1]或[2]之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，其中至少1個前述剖面中之鍍敷組織之[Zn相]面積分率為10%以上。 [4]如[1]或[2]之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，其中至少1個前述剖面中之鍍敷組織之[Zn相]的平均粒徑為2.5~10µm。 [5]如[3]之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，其中至少1個前述剖面中之鍍敷組織之[Zn相]的平均粒徑為2.5~10µm。 [6]如[2]之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，其中前述熔融鍍敷層具有以質量%計含有前述A群之平均組成。 [7]如[2]之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，其中前述熔融鍍敷層具有以質量%計含有前述B群之平均組成。
發明效果 根據本發明，可提供一種Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，與以往相比，該Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板之熔融鍍敷層表面外觀呈現較接近白色之外觀，表面傷痕較不顯眼，且耐蝕性亦優異。
用以實施發明之形態 本案發明人等詳細調查了呈現梨皮狀外觀之習知Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板的鍍敷層。梨皮狀外觀係因混合存在展現金屬光澤之微細光澤部分與呈現白色之微細白色部分而顯現。其中，調查白色部分之熔融鍍敷層組織後發現，與光澤部分相比，白色部分之[Zn相]相對於[Zn相]與[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]之合計的比率較高。另外發現，白色部分之熔融鍍敷層中之[Zn相]比率亦較高。
於是，為了使熔融鍍敷層中富含白色部分且另一方面減少光澤部分，藉此整體上獲得白色外觀，本案發明人等進行了精闢研討，結果發現藉由調整熔融鍍敷層之化學成分並且使[Zn相]比率增加，則熔融鍍敷層之表面外觀就會整體呈現白色。而且發現，提高整個熔融鍍敷層中[Zn相]相對於[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]與[Zn相]之合計的比率會特別有效。
於以下，說明本發明實施形態之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板。
本實施形態之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板具備：鋼板、與形成於鋼板表面之熔融鍍敷層，熔融鍍敷層以平均組成計含有：Al：5~22質量%、Mg：1.0~10質量%，且剩餘部分包含Zn及不純物；並且，令熔融鍍敷層厚度為t，在從熔融鍍敷層表面起算3t/4位置、t/2位置及t/4位置中之任一位置使平行於熔融鍍敷層表面之5mm見方之剖面露出時，至少1個前述剖面中，鍍敷組織之[Zn相]面積分率B相對於[Zn相]及[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]之合計面積分率A的比率(B/A(%))為20%以上。在此，所謂的「平行於熔融鍍敷層表面之5mm見方之剖面」係指平行於熔融鍍敷層表面且在俯視下呈具有5mm見方大小之正方形的露出面。
為熔融鍍敷層之基底的鋼材，其材質無特別限制。以材質而言，可應用於一般鋼、鋁脫氧鋼或一部分的高合金鋼，且形狀亦無特別限制。又，亦可於鋼材施行預鍍鎳。藉由對於鋼材應用後述之熔融鍍敷法，可形成本實施形態之熔融鍍敷層。
接著，說明熔融鍍敷層之化學成分。 本實施形態之熔融鍍敷層以平均組成計含有：Al：5~22質量%、Mg：1.0~10質量%，且包含Zn及不純物作為剩餘部分。 該熔融鍍敷層亦可進一步含有選自於由下述A群、B群所構成群組中之1種或2種。 [A群]Si：0.0001~2質量% [B群]Ni、Ti、Zr、Sr、Fe、Sb、Pb、Sn、Ca、Co、Mn、P、B、Bi、Cr、Sc、Y、REM、Hf、C中之任1種或2種以上合計為0.0001~2質量%
Al含量以平均組成計在5~22質量%之範圍內。Al係用以確保耐蝕性之必要元素。熔融鍍敷層中之Al含量小於5質量%時，提升耐蝕性之效果不充分。熔融鍍敷層中之Al含量若大於22質量%，會有耐蝕性降低的情形，但原因尚不明瞭。從耐蝕性之觀點，熔融鍍敷層中Al含量下限宜為6質量%以上，較宜為11質量%以上。熔融鍍敷層中Al含量上限宜為20質量%以下，較宜為19質量%以下。
Mg含量以平均組成計在1.0~10質量%之範圍內。Mg係用以提升熔融鍍敷層之耐蝕性的必要元素。熔融鍍敷層中之Mg含量小於1.0質量%時，提升耐蝕性之效果不充分；熔融鍍敷層中之Mg含量大於10質量%時，在鍍浴中會明顯產生浮渣，而難以穩定製造鍍敷鋼材。從耐蝕性與產生浮渣之平衡之觀點，熔融鍍敷層中Mg含量下限宜為1.5質量%以上，較宜為2質量%以上。熔融鍍敷層中Mg含量上限宜為8質量%以下，且較宜在6質量%以下之範圍內。
又，熔融鍍敷層亦可在0.0001~2質量%之範圍內含有Si。Si係可有效提升熔融鍍敷層之密著性的元素。藉由含有0.0001質量%以上的Si可展現提升密著性的效果，故宜含有0.0001質量%以上的Si。另一方面，熔融鍍敷層中之Si含量若大於2質量%，提升鍍敷密著性之效果便會達飽和，因此Si含量設為2質量%以下。從鍍敷密著性之觀點，熔融鍍敷層中Si含量下限較宜為0.01質量%以上，更宜為0.03%以上。熔融鍍敷層中Si含量上限較宜為1質量%以下，更宜為0.8質量%以下。
又，於熔融鍍敷層中，以平均組成計亦可含有合計0.0001~2質量%之下述元素中之任1種或2種以上：Ni、Ti、Zr、Sr、Fe、Sb、Pb、Sn、Ca、Co、Mn、P、B、Bi、Cr、Sc、Y、REM、Hf、C。且宜為0.001質量%以上或0.01質量%以上。又，為~2質量%。藉由含有該等元素中之任1種或2種以上，可進一步改善耐蝕性。「REM」係週期表中原子序號57~71之稀土族元素中之1種或2種以上元素。
熔融鍍敷層之化學成分的剩餘部分為鋅及不純物。
又，熔融鍍敷層之組成可以譬如下述之方法測定。首先，以不會侵蝕鍍敷之塗膜剝離劑(例如三彩化工公司製neorever SP-751)去除表層塗膜，之後用摻有抑制劑(例如杉村化學工業公司製HIBIRON)之鹽酸來溶解熔融鍍敷層，然後將所得之溶液供於感應耦合電漿(ICP)發光分光分析，而可藉此求算。
接著，說明熔融鍍敷層之組織。本實施形態之熔融鍍敷層之組織譬如亦可具有譬如下述之組織。
含有Al、Mg及Zn之熔融鍍敷層包含[Al相]、[MgZn 2相]及[Zn相]、以及[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]。具體上係具有於[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]的原材中包含有[Al相]、[MgZn 2相]及[Zn相]之形態。又，當含有Si時，亦可於[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]的原材中包含[Mg 2Si相]。
[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織] 所謂的[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]係指Al相、Zn相及金屬間化合物MgZn 2相之三元共晶組織，形成該三元共晶組織之Al相例如相當於Al-Zn-Mg之三元系平衡狀態圖中之在高溫下的「Al"相」(固溶Zn之Al固溶體，且包含少量Mg)。 該在高溫下之Al"相在常溫下通常係分離為微細的Al相及微細的Zn相而顯現。該三元共晶組織中之Zn相係固溶有少量Al且有時進一步固溶有少量Mg之Zn固溶體。該三元共晶組織中之MgZn 2相係存在於Zn-Mg之二元系平衡狀態圖之Zn：約84質量%附近的金屬間化合物相。 單就狀態圖來看，可認為各相中無固溶其他添加元素或即便有固溶也是極微量。然而，該量無法以一般的分析來明確區別，故在本說明書中係將由該等3個相所構成之三元共晶組織表示為[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]。
[Al相] 所謂的[Al相]係指於[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]的原材中具有清楚的境界且看起來呈島狀之相，其例如相當於Al-Zn-Mg之三元系平衡狀態圖中之在高溫下之「Al"相」(固溶Zn之Al固溶體，且包含少量Mg)。該在高溫下之Al"相係視鍍浴之Al、Mg濃度不同，而固溶之Zn量或Mg量會不同。該在高溫下之Al"相在常溫下通常會分離為微細的Al相及微細的Zn相，而在常溫下可觀察到的島狀之形狀可認為係因在高溫下之Al"相之形狀而來。 單就狀態圖來看，可認為該相中無固溶其他添加元素或即便有固溶也是極微量。然而，由於無法以一般的分析來明確區別，故在本說明書中係將源自該在高溫下之Al"相且在形狀方面係因Al"相之形狀而來的相稱為[Al相]。 在顯微鏡觀察中，[Al相]可與形成[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]的Al相清楚區別。
[Zn相] 所謂的[Zn相]係指於[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]的原材中具有清楚的境界且看起來呈島狀之相，且實際上會有固溶有少量Al、少量Mg的情形。單就狀態圖來看，可認為該相中無固溶其他添加元素或即使有固溶也是極微量。 [Zn相]係以圓等效直徑計為2.5µm以上之區域，且其在顯微鏡觀察中可與形成[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]之Zn相清楚區別。[Zn相]之圓等效直徑亦可為10µm以下。
[MgZn 2相] 所謂的[MgZn 2相]係指於[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]的原材中具有清楚的境界且看起來呈島狀之相，且實際上會有固溶有少量Al的情形。單就狀態圖來看，可認為該相中無固溶其他添加元素或即使有固溶也是極微量。 在顯微鏡觀察中，[MgZn 2相]與形成[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]之MgZn 2相可清楚區別。在本實施形態之熔融鍍敷層中，依製造條件而亦會有不包含[MgZn 2相]的情形，但在幾乎所有的製造條件下，於熔融鍍敷層中皆會包含[MgZn 2相]。
[Mg 2Si相] [Mg 2Si相]係在添加有Si之熔融鍍敷層的凝固組織中具有清楚的境界且看起來呈島狀之相。單就狀態圖來看，可認為在[Mg 2Si相]中無固溶Zn、Al及其他添加元素，或者即便有固溶也是極微量。在顯微鏡觀察中，[Mg 2Si相]在熔融鍍敷層中可與其他相清楚區別。
接著，說明[Zn相]含量。如圖1及圖2所示，在本實施形態中，令形成於鋼板1上之熔融鍍敷層2的厚度為t，在從熔融鍍敷層2之表面2a起算3t/4位置、t/2位置及t/4位置中之任一位置，以顯現出平行於表面2a且在俯視下呈具有5mm見方大小之正方形的露出面3、4、5之方式進行切除時，該等露出面3~5中之至少1者中，鍍敷組織之[Zn相]面積分率B相對於[Zn相]及[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]之合計面積分率A的比率(B/A(%))為20%以上。比率(B/A(%))可為25%以上，亦可為30%以上。藉由[Zn相]相對於[Zn相]及[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]之合計的比率為20%以上，在熔融鍍敷層表面，展現白色之微細白色部分所佔比率會增加，而熔融鍍敷層之整體外觀會呈現白色。比率(B/A(%))之上限無須特別限定，但可為70%以下，可為60%以下，亦可為55%以下。此外，圖1所示之剖面示意圖係沿著圖2之A-A'面的剖面圖。
又，露出面3~5中之至少1者中，鍍敷組織之[Zn相]面積分率宜為20%以上。[Zn相]面積分率可為25%以上，亦可為30%以上。藉由[Zn相]面積分率為20%以上，在熔融鍍敷層表面，展現白色之微細白色部分所佔比率會增加，而熔融鍍敷層之整體外觀會呈現白色。[Zn相]面積分率之上限無須特別限定，但可為60%以下，可為50%以下，亦可為40%以下。
此外，露出面3~5中之至少1者中，鍍敷組織之[Zn相]的平均粒徑宜為2.5~10µm。藉由[Zn相]的平均粒徑為2.5~10µm，可將表面外觀做成較接近白色之外觀。
又，在測定[Zn相]面積分率後之露出面中，[Al相]面積分率例如可為10~80面積%，亦可為20~65面積%。 而且，在測定[Zn相]面積分率後之露出面中，[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]之面積分率例如可為10~80面積%，亦可為20~65面積%。 並且，在測定[Zn相]面積分率後之露出面中，[MgZn 2相]面積分率例如可為0~60面積%，亦可為10~40面積%。 並且，在測定[Zn相]面積分率後之露出面中，[Mg 2Si相]面積分率例如可為0~5面積%，亦可為0~1面積%。
欲在從熔融鍍敷層2之表面2a起算3t/4位置、t/2位置及t/4位置中之任一位置露出平行於表面之5mm見方的露出面3、4、5時，係藉由磨削或氬氣濺射(argon sputtering)等手段來刮除熔融鍍敷層。又，露出面宜製成鏡面，例如宜令露出面之最大高度Rz為0.2µm以下。作為觀察對象之露出面可為從熔融鍍敷層表面起算3t/4位置、t/2位置及t/4位置中之任一深度的露出面。宜選擇t/2位置之露出面。若在t/2位置之露出面中，B/A比率或[Zn相]面積分率滿足本發明範圍，則在其他位置之[Zn相]之B/A比率或面積分率亦滿足本發明範圍的可能性很高。較宜為在從熔融鍍敷層表面起算3t/4位置、t/2位置及t/4位置中之任兩個深度的露出面中，[Zn相]之B/A比率或[Zn相]面積分率滿足本發明範圍。更宜為在從熔融鍍敷層表面起算3t/4位置、t/2位置及t/4位置中之所有深度的露出面中，[Zn相]之B/A比率或[Zn相]面積分率滿足本發明範圍。
針對5mm×5mm之尺寸的露出面，藉由掃描型電子顯微鏡(SEM)之二次電子影像觀察鍍敷組織，來特定[Zn相]及[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]。在特定各相及組織時，係併用藉由附屬於SEM之能量分散型X射線元素分析裝置所行之元素分析，來確認Zn、Al及Mg之分布同時特定該等。亦即，將Zn、Al及Mg中主要檢測出Zn之區域定為Zn相，將主要檢測出Al之區域定為Al相，且將主要檢測出Zn與Mg之區域定為MgZn 2相。根據檢測出之各相的分布，依上述方法分類為[Al相]、[MgZn 2相]及[Zn相]、以及[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]。然後，求算露出面中之[Zn相]面積分率，進一步求算[Zn相]面積分率B相對於[Zn相]及[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]之合計面積分率A的比率(B/A(%))。
又，在露出面3~5中測量鍍敷組織之[Zn相]的平均粒徑。平均粒徑定為平均圓等效直徑。計算各露出面3~5中之[Zn相]的數量，並且求算各露出面3~5中之[Zn相]的合計面積。接著，將[Zn相]之合計面積除以個數，藉此求出一個[Zn相]之面積，並自該面積求出平均圓等效直徑。
接著，說明本實施形態之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板之製造方法。 在製造本實施形態之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板時，必須將熔融鍍敷層之組織控制成：在從熔融鍍敷層表面起算3t/4位置、t/2位置及t/4位置中之任一位置，平行於表面之露出面中的[Zn相]面積分率減少。
在以熔融鍍敷法製造Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板上，係使鋼板浸漬於調整化學成分後之熔融鍍浴中，藉此使熔融金屬附著於鋼板表面。接著，將鋼板從鍍浴提起並藉由氣體抹拭來控制附著量，之後使熔融金屬凝固。於凝固時，雖然也會依組成而定，但最初會形成[Al相]，之後隨著熔融金屬溫度降低而會形成[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]。又，於[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]的原材中會形成[MgZn 2相]及[Zn相]。而且，當熔融鍍敷層中含有Si時，於[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]的原材中會形成[Mg 2Si相]。
當形成粗大[Zn相]時，可知熔融鍍敷層中之[Al相]或[MgZn 2相]之比率相對增加，由於該等相會露出於鍍敷表面，因此熔融鍍敷層表面之外觀會呈現接近白色之外觀。可推測[Zn相]之形成會受到Zn之成核點的數量影響。亦即，本案發明人等終至發現，在Zn之成核點少的情況下，於最後凝固前之液相中的Zn無法以[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]中之微細Zn相的形態結晶，而會以粗大[Zn]相的形態結晶。作為使Zn之成核點變少的手段，可考慮提高作為原板之鋼板的表面潔淨度，且極力減少會成為Zn之成核點的物質。 於以下，說明製造方法之詳細內容。
製造熱軋延鋼板，且視需求進行熱軋板退火。在酸洗後，視需求進行冷軋延而製成冷軋板。在將熱軋板或冷軋板脫脂、水洗後進行退火，然後使退火後之熱軋板或冷軋板浸漬於熔融鍍浴中而形成熔融鍍敷層。
在此，為了提高表面潔淨度，在退火前會對鋼板進行鹼電解洗淨，並在以純水進行水洗後，於非活性氣體環境下乾燥而將水分從鋼板表面去除，然後再移至退火步驟。
鹼電解洗淨所用之洗淨液譬如宜為含有氫氧化鈉或氫氧化鉀之鹼性洗淨液。以鹼電解洗淨之程序而言，係將鋼板浸漬於洗淨液中進行浸漬洗淨，之後在洗淨液中對鋼板進行電解洗淨。電解洗淨宜為交替電解洗淨。接著，對於鋼板表面噴霧純水，藉此沖洗附著之洗淨液。噴霧水洗可沿著鋼板的行進方向配置複數支噴霧噴嘴，從各噴嘴噴射純水。純水係以電阻率為1MΩ・cm以上之水為佳。
又，鹼電解洗淨後之退火只要在從鹼電解洗淨結束的時間點起算10秒以內實施即可。宜令鹼電解洗淨結束的時間點為從鹼電解洗淨之最後一道純水噴霧水洗中取出的時間點。退火條件無特別限定。
並且，在可抑制空氣中之微細懸浮粒子附著的觀點上，宜於從噴霧水洗取出後至進行退火的期間內，在非活性氣體環境中進行乾燥，藉此極力去除附著於鋼板表面的水分。乾燥可藉由噴吹非活性氣體來吹除水分以及藉由後續之蒸發來實施。
以鹼電解洗淨去除附著於鋼板表面之有機系污垢，進一步在最後的純水噴霧水洗結束後起算10秒以內進行退火，藉此可防止空氣中之微細懸浮粒子固著於冷軋板上。退火開始時間若自最後的噴霧水洗的時間點起算超過10秒，則會有鋼板的表面潔淨度降低之情形。
接著，使鋼板浸漬於熔融鍍浴中。熔融鍍浴宜含有Al：5~22質量%、Mg：1.0~10質量%，且宜包含Zn及不純物作為剩餘部分。另外，熔融鍍浴亦可含有Si：0.0001~2質量%。再者，熔融鍍浴亦可含有合計0.0001~2質量%之下述元素中之任1種或2種以上：Ni、Ti、Zr、Sr、Fe、Sb、Pb、Sn、Ca、Co、Mn、P、B、Bi、Cr、Sc、Y、REM、Hf、C。
熔融鍍浴的溫度宜在400℃~500℃之範圍內。熔融鍍浴的溫度若在該範圍內，便能形成所欲之熔融鍍敷層。 又，關於熔融鍍敷層之附著量，以氣體抹拭等手段對於從熔融鍍浴提起之鋼板進行調整即可。熔融鍍敷層之附著量宜調整為使鋼板兩面之合計附著量在30~600g/m 2之範圍內。若附著量小於30g/m 2，Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板之耐蝕性便會降低，故不佳。若附著量大於600g/m 2，則會產生附著於鋼板之熔融金屬滴垂的情形，而變得無法使熔融鍍敷層的表面平滑，故不佳。
在調整熔融鍍敷層之附著量後，將鋼板冷卻。附著於鋼板之熔融金屬的冷卻係在從熔融鍍浴提起鋼板後開始進行。雖然也會依熔融鍍浴之組成而定，但譬如自430℃附近[Al相]會開始結晶。接著，自370℃附近[MgZn 2]會開始結晶，自340℃附近[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]會結晶，進一步[Zn相]會結晶，而凝固完成。
此時，在鋼板表面，Zn之成核點已變少，因此作為共晶組織之Zn或MgZn 2變得不易結晶，進而[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]變少，另一方面，液相中之Zn會增加，而會形成大量[Zn相]。
欲於熔融鍍敷層表面形成化學轉化處理層時，可對於形成熔融鍍敷層後之熔融鍍敷鋼板進行化學轉化處理。化學轉化處理的種類未特別限定，可採用公知之化學轉化處理。 又，欲於熔融鍍敷層表面或化學轉化處理層表面形成塗膜層時，可對於形成熔融鍍敷層後或形成化學轉化處理層後之熔融鍍敷鋼板進行塗裝處理。塗裝處理的種類未特別限定，可採用公知之塗裝處理。
如以上所說明，根據本實施形態，與以往相比，可將熔融鍍敷層表面的金屬光澤性提高得較高。
實施例 接著，說明本發明實施例。對於冷軋延後的鋼板進行鹼電解洗淨，之後經過表1A及表1B所示之時間，然後進行冷軋板退火。
鹼電解洗淨所用之洗淨液設為含有氫氧化鈉之鹼性洗淨液。以鹼電解洗淨之程序而言，係將鋼板浸漬於洗淨液中進行浸漬洗淨，之後在洗淨液中對鋼板進行電解洗淨。電解洗淨設為交替電解洗淨。接著，以純水進行噴霧水洗，藉此沖洗掉附著之洗淨液。純水設為電阻率為1MΩ・cm以上之水。之後，在非活性氣體環境中進行乾燥，並且在從最後之噴霧水洗起算經過表1A及表1B所示之時間後，進行冷軋板退火。退火條件設為均熱溫度800℃，均熱時間設為1分鐘。
接著，將冷軋板退火後之鋼板浸漬於熔融鍍浴中，然後將其取出。之後，藉由氣體抹拭來調整附著量，並且進行了冷卻。此外，在No.66中，不進行鹼電解洗淨而進行超純水噴霧水洗、及乾燥，在No.67中，係在從噴霧水洗起算15秒後開始退火。按所述方式進行而製造出表1A~表2B所示之No.1~67之熔融鍍敷鋼板。
如圖1及圖2所示，對於所得之熔融鍍敷鋼板，在從熔融鍍敷層表面起算t/4位置、t/2位置及3t/4位置形成了平行於表面之5mm見方的露出面。露出面係藉由以磨削刮除熔融鍍敷層後再進行鏡面研磨而形成。
針對5mm×5mm之尺寸的露出面，藉由掃描型電子顯微鏡(SEM)之二次電子影像觀察鍍敷組織，而特定[Zn相]及[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]。在特定各相及組織時，係併用藉由附屬於SEM之能量分散型X射線元素分析裝置所行之元素分析，而確認了Zn、Al及Mg之分布同時特定該等。然後，求出各露出面中之[Zn相]面積分率，進一步求出[Zn相]面積分率B相對於[Zn相]及[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]之合計面積分率A的比率(B/A(%))。[Zn相]係將以圓等效直徑計為2.5µm以上之區域者作為[Zn相]來測量。藉此區別了[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]中之Zn相與[Zn相]。 結果列示於表2A及表2B中。 又，在No.1~61之測定[Zn相]面積分率後之露出面中，[Al相]面積分率係在30~80面積%之範圍內。又，在相同露出面中，[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]之面積分率係在10~75面積%之範圍內。又，在相同露出面中，[MgZn 2相]面積分率係在0~60面積%之範圍內。又，在相同露出面中，[Mg 2Si相]面積分率係在0~5面積%之範圍內。
又，觀察所得之熔融鍍敷鋼板的熔融鍍敷層表面，並根據下述判定基準進行目視評估。A及B定為合格。結果列示於表2A及表2B中。
A：從0.5m外仍無法觀察到處理傷痕。 B：從0.5m外能觀察到處理傷痕，但從2m外無法觀察到處理傷痕。 C：從2m外也能觀察到處理傷痕。
熔融鍍敷鋼板之耐蝕性係以CCT試驗後之腐蝕失重來評估。將鍍敷鋼板裁切成150×70mm，使用依據JASO-M609之CCT調查了CCT30循環後之腐蝕失重。關於評價，腐蝕失重小於30g/m 2評為F，腐蝕失重為30g/m 2以上且小於50g/m 2評為G，腐蝕失重為50g/m 2以上評為P，且將F及G定為合格。
[表1A]
[表1B]
[表2A]
[表2B]
No.1~No.61之熔融鍍敷鋼板，其等之熔融鍍敷層的化學成分在本發明範圍內，且係在鹼電解洗淨、純水噴霧水洗及乾燥、以及退火後進行熔融鍍敷，因此在鋼板表面之Zn的成核部位變少，且在從熔融鍍敷層表面起算3t/4位置、t/2位置或t/4位置形成了5mm見方的露出面時，至少1個露出面中之鍍敷組織的比率(B/A(%))為20%以上。因此，熔融鍍敷層之外觀為白色外觀，且傷痕變得不顯眼。而且，耐蝕性亦良好。另外，在No.1~No.61中，在3t/4位置、t/2位置及t/4位置之各露出面中，[Zn相]的平均粒徑在2.5~10µm之範圍內。
No.62之熔融鍍敷鋼板因為熔融鍍敷層之Al含量少，故在3t/4位置、t/2位置及t/4位置之各露出面中，比率(B/A(%))小於20%，而傷痕變得顯眼。另外，由於熔融鍍敷層之Al含量少，因此耐蝕性降低。 No.63之熔融鍍敷鋼板因為熔融鍍敷層之Al含量過多，故耐蝕性降低。 No.64之熔融鍍敷鋼板因為熔融鍍敷層之Mg含量少，故在3t/4位置、t/2位置及t/4位置之各露出面中，比率(B/A(%))小於20%，而傷痕變得顯眼。另外，由於熔融鍍敷層之Mg含量少，因此耐蝕性降低。 No.65之熔融鍍敷鋼板因為熔融鍍敷層之Mg含量過多，故耐蝕性降低。
No.66之熔融鍍敷鋼板不進行鹼電解洗淨，僅進行了純水噴霧水洗及乾燥，因而無法獲得鹼電解洗淨及噴霧水洗之加乘效果，以致Zn之成核部位增加，在從熔融鍍敷層表面起算3t/4位置、t/2位置或t/4位置，比率(B/A(%))小於20%，而傷痕變得顯眼。
No.67之熔融鍍敷鋼板在從噴霧水洗起算15秒後開始退火，因此Zn之成核部位增加，以致在從熔融鍍敷層表面起算3t/4位置、t/2位置或t/4位置，比率(B/A(%))小於20%，而傷痕變得顯眼。
產業上之可利用性 本揭示之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板由於熔融鍍敷層表面之外觀呈現接近白色之外觀，表面傷痕不顯眼且耐蝕性亦優異，因此在產業上之可利用性很高。
1:鋼板 2:熔融鍍敷層 2a:熔融鍍敷層表面 3:在t/4位置之剖面(露出面) 4:在t/2位置之剖面(露出面) 5:在3t/4位置之剖面(露出面) t:熔融鍍敷層厚度 A-A':剖面
圖1係說明本發明實施形態之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板中之露出面的剖面示意圖，該露出面係用以測定熔融鍍敷層之鍍敷組織。 圖2係說明本發明實施形態之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板中之露出面的立體圖，該露出面係用以測定熔融鍍敷層之鍍敷組織。
(無)

Claims (7)

  1. 一種Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，具備：鋼板、與形成於前述鋼板表面之熔融鍍敷層； 前述熔融鍍敷層以平均組成計含有：Al：5~22質量%、Mg：1.0~10質量%，且剩餘部分包含Zn及不純物；並且， 令前述熔融鍍敷層厚度為t，在從前述熔融鍍敷層表面起算3t/4位置、t/2位置及t/4位置中之任一位置使平行於前述表面之5mm見方之剖面露出時，至少1個前述剖面中，鍍敷組織之[Zn相]面積分率B相對於[Zn相]及[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]之合計面積分率A的比率(B/A(%))為20%以上。
  2. 一種Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，具備：鋼板、與形成於前述鋼板表面之熔融鍍敷層； 前述熔融鍍敷層以平均組成計含有：Al：5~22質量%、Mg：1.0~10質量%，且剩餘部分包含Zn及不純物； 該熔融鍍敷層進一步含有選自於由下述A群、B群所構成群組中之1種或2種；並且， 令前述熔融鍍敷層厚度為t，在從前述熔融鍍敷層表面起算3t/4位置、t/2位置及t/4位置中之任一位置使平行於前述表面之5mm見方之剖面露出時，至少1個前述剖面中，鍍敷組織之[Zn相]面積分率B相對於[Zn相]及[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]之合計面積分率A的比率(B/A(%))為20%以上； [A群]Si：0.0001~2質量%； [B群]Ni、Ti、Zr、Sr、Fe、Sb、Pb、Sn、Ca、Co、Mn、P、B、Bi、Cr、Sc、Y、REM、Hf、C中之任1種或2種以上合計為0.0001~2質量%。
  3. 如請求項1或請求項2之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，其中至少1個前述剖面中之鍍敷組織之[Zn相]面積分率為10%以上。
  4. 如請求項1或請求項2之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，其中至少1個前述剖面中之鍍敷組織之[Zn相]的平均粒徑為2.5~10µm。
  5. 如請求項3之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，其中至少1個前述剖面中之鍍敷組織之[Zn相]的平均粒徑為2.5~10µm。
  6. 如請求項2之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，其中前述熔融鍍敷層具有以質量%計含有前述A群之平均組成。
  7. 如請求項2之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，其中前述熔融鍍敷層具有以質量%計含有前述B群之平均組成。
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