TW202405205A - 熔融鍍敷鋼板 - Google Patents
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Abstract
本案採用一種熔融鍍敷鋼板,其具備形成於鋼板表面之熔融鍍敷層,於熔融鍍敷層中形成有圖樣部與非圖樣部,圖樣部及非圖樣部包含以下所定義之第1區域與第2區域,且在圖樣部及非圖樣部之間,第1區域之面積率之差的絕對值為30%以上。並且,在從熔融鍍敷層表面起算3t/4位置、t/2位置、t/4位置中之任一位置,使平行表面之剖面露出,且於各剖面中繪製假想格線,在假想格線所區劃的複數個區域中,分別令[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的比率為20%以上之區域為第1區域,且令比率小於20%之區域為第2區域。
Description
本發明涉及熔融鍍敷鋼板。
本案係依據已於2022年6月10日於日本提申之日本特願2022-094358號主張優先權,並於此援引其內容。
熔融鍍敷鋼板具優異耐蝕性,其中,Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板具備特別優異之耐蝕性。這種熔融鍍敷鋼板被廣泛使用在建材、家電、汽車領域等各種製造業中,且近年來其使用量持續增加。
然而,為了在熔融鍍敷鋼板之熔融鍍敷層表面顯現文字、設計圖等,有時會在熔融鍍敷層施行印刷或塗裝等步驟,藉此將文字、設計圖等顯現於熔融鍍敷層表面。
但是,若欲在熔融鍍敷層進行印刷或塗裝等步驟,則會有用以施加文字或設計等之成本或時間增加的問題。並且,在以印刷或塗裝將文字或設計等顯現於鍍敷層表面之情況下,不僅會喪失獲得消費者高度支持的金屬光澤外觀,還會因塗膜本身之歷時劣化或塗膜密著性之歷時劣化的問題,而耐久性恐會變差且文字或設計等恐會隨時間而消失。另外,在藉由壓印墨水來將文字或設計等顯現在鍍敷層表面的情況下,雖然較能抑制成本及時間,但會有因墨水而造成熔融鍍敷層之耐蝕性降低的疑慮。
如下述專利文獻所示這般,已針對Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板持續開發各種技術,然而,仍未得知在鍍敷層表面顯現文字或設計等時,可使其耐久性提升之技術。
關於Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板,已有習知技術存在,該技術之目的在於使Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板中觀察到的梨皮狀鍍敷外觀變得更美麗。
例如,專利文獻1記載一種Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板,其具有紋理細緻且平滑光澤部很多之梨皮狀外觀,亦即具有每單位面積之白色部個數多而且光澤部之面積比率大之良好梨皮狀外觀。另外,於專利文獻1中,係將不佳之梨皮狀態記載為呈現下述表面外觀的狀態:不規則形狀之白色部與圓形光澤部混合存在且散布於表面。
又,專利文獻2中記載一種Zn-Al-Mg系鍍敷鋼板,其中,於鍍敷層之厚度方向剖面中,在鍍敷層與基鐵之界面至鍍敷表層之間不存在Al結晶之部分佔該剖面之寬度方向長度的10%~50%,因而提升了鍍敷外觀。
此外,專利文獻3中記載一種成形性優異之熔融鍍鋅鋼板,其中,鍍敷鋼板表面之中心線平均粗糙度Ra為0.5~1.5µm,PPI(每1吋(2.54cm)所包含之1.27µm以上大小的波峰數量)為150~300,且Pc(每1cm所包含之0.5µm以上大小的波峰數量)為Pc≧PPI/2.54+10。
此外,專利文獻4記載一種高耐蝕性熔融鍍鋅鋼板,其係藉由使Al/MgZn
2/Zn三元共晶組織微細化,而在整體上增加了鍍敷層之光澤度,且提升了外觀均勻性。
然而,迄今仍未得知在鍍敷層表面顯現文字等時,可使其耐久性提升且不使耐蝕性降低之技術。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利特許第5043234號公報
專利文獻2:日本專利特許第5141899號公報
專利文獻3:日本專利特許第3600804號公報
專利文獻4:國際公開第2013/002358號
發明欲解決之課題
本發明係有鑑於上述情況而作成者,其課題在於提供一種熔融鍍敷鋼板,該熔融鍍敷鋼板可在鍍敷層表面顯現文字或設計等,而且其等之耐久性優異且耐蝕性亦優異。
用以解決課題之手段
本發明之主旨如下。
[1]一種熔融鍍敷鋼板,其特徵在於:
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;
於前述熔融鍍敷層中具有圖樣部與非圖樣部;
前述圖樣部及前述非圖樣部各自包含下述測定方法所得之第1區域與第2區域中之1種或2種區域;且
在前述圖樣部中前述第1區域之面積率與在前述非圖樣部中前述第1區域之面積率之差的絕對值為30%以上;
[測定方法]
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位置或t/4位置中之任一位置,使平行前述表面之1~5mm見方之剖面露出,且於前述各剖面中按0.5mm間隔繪製假想格線,在前述假想格線所區劃的複數個區域中,分別令[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(%))達20%以上之區域為前述第1區域,且令比率(B/A(%))小於20%之區域為第2區域。
[2]一種熔融鍍敷鋼板,其特徵在於:
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;
於前述熔融鍍敷層中具有圖樣部與非圖樣部;
前述圖樣部及前述非圖樣部各自包含下述測定方法所得之第1區域與第2區域中之1種或2種區域;且
在前述圖樣部中前述第1區域之面積率與在前述非圖樣部中前述第1區域之面積率之差的絕對值為30%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%;
[測定方法]
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位置或t/4位置中之任一位置,使平行前述表面之1~5mm見方之剖面露出,且於前述各剖面中按0.5mm間隔繪製假想格線,在前述假想格線所區劃的複數個區域中,分別令[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(%))達20%以上之區域為前述第1區域,且令比率(B/A(%))小於20%之區域為第2區域。
[3]如[1]或[2]之熔融鍍敷鋼板,其中前述圖樣部係配置成下述形狀:直線部、曲線部、點部、圖形、數字、符號或文字中之任1種形狀或組合該等中之2種以上而成的形狀。
[4]如[1]至[3]中任一項之熔融鍍敷鋼板,其中前述熔融鍍敷層之附著量以前述鋼板兩面合計為30~600g/m
2。
[5]如[2]至[4]中任一項之熔融鍍敷鋼板,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。
[6]如[2]至[5]中任一項之熔融鍍敷鋼板,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,可提供一種熔融鍍敷鋼板,該熔融鍍敷鋼板可在熔融鍍敷層表面顯現文字或設計等,而且其等之耐久性優異且耐蝕性亦優異。
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的金屬光澤部分與呈現白色之微細白色部分而出現。其中,調查了金屬光澤部分之鍍敷層組織,結果發現與白色部分相比,金屬光澤部分在鍍敷層表面之[Zn相]面積分率較少。另一方面,調查了白色部分之鍍敷層組織,結果發現與金屬光澤部分相比,白色部分之[Zn相]相對於[Al/MgZn
2/Zn三元共晶組織]之比率較高。
於是,研討了在熔融鍍敷層中是否能任意控制金屬光澤部分與白色部分之分布狀態,結果發現,調整熔融鍍敷層之化學成分,並且在鋼板浸漬於熔融鍍浴中前,於鋼板表面以成為刻意形狀之方式配置潔淨度較低之區域,然後再進行熔融鍍敷,藉此便能在熔融鍍敷層表面刻意配置包含較多金屬光澤部分之區域,而完成了本發明。
於以下,說明本發明實施形態之熔融鍍敷鋼板。
如圖1~圖3所示,本實施形態之熔融鍍敷鋼板具備:鋼板1、與形成於鋼板1表面之熔融鍍敷層2;熔融鍍敷層2以平均組成計含有:Al:5~22質量%、Mg:1~10質量%,且剩餘部分包含Zn及不純物;於熔融鍍敷層2中具有圖樣部21與非圖樣部22;圖樣部21及非圖樣部22各自包含下述測定方法所得之第1區域A1與第2區域A2中之1種或2種區域;且在圖樣部21中第1區域A1之面積率與在非圖樣部22中第1區域A1之面積率之差的絕對值為30%以上。
在圖樣部21中第1區域A1之面積率及在非圖樣部22中第1區域A1之面積率的測定方法如下。令熔融鍍敷層2之厚度為t,在從熔融鍍敷層2其表面起算3t/4位置、t/2位置或t/4位置中之任一位置,使平行熔融鍍敷層2其表面2a之1~5mm見方之剖面露出。然後,如圖3所例示,於各剖面中按0.5mm間隔繪製假想格線,在假想格線所區劃的複數個區域中,分別令[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(%))達20%以上之區域為第1區域A1,且令比率(B/A(%))小於20%之區域為第2區域A2。
此外,圖3所例示之測定用露出面為5mm見方之正方形。在該露出面中,假想格線所區劃之區域數量為100。當圖樣部很小而無法於圖樣部內部形成5mm見方之露出面時,亦可縮小露出面之尺寸。在此情況下,係形成複數個露出面,藉此使假想格線所區劃之區域數量的合計值為100。譬如,令露出面為1mm見方之正方形時,在1個該露出面中,假想格線所區劃之區域數量為4。若在25處形成1mm見方之露出面,假想格線所區劃之區域數量的合計值便為100。
此外,圖樣部之個數亦可為2個以上。在此情況下,測定用露出面可於分別形成於複數個圖樣部中。
當圖樣部非常狹小而無法令假想格線所區劃之區域數量為100時,亦可將假想格線之間隔縮小。例如,亦可將假想格線之間隔變更為0.2mm以上且小於0.5mm之值。藉由縮小假想格線之間隔,便能在非常狹小之圖樣部內部令假想格線所區劃之區域(亦即測定點)數量為100。
在圖樣部內部形成複數個露出面時,要盡可能地縮小該等露出面彼此之距離。形成於圖樣部內部之複數個露出面亦可相接。複數個露出面形成於非圖樣部內部時,複數個露出面彼此之距離亦宜盡可能地縮小,且複數個露出面亦可相接。
又,在測定圖樣部21中第1區域A1之面積率及非圖樣部22中第1區域A1之面積率時,亦宜盡可能地縮小形成於圖樣部內部之露出面與形成於非圖樣部內部之露出面之間的距離。
在本實施形態之熔融鍍敷鋼板中,在從熔融鍍敷層2表面起算3t/4位置、t/2位置或t/4位置中之任一位置,使1~5mm見方之剖面露出,且於該剖面中按0.5mm間隔繪製出假想格線時,假想格線所區劃之複數個區域可區分為第1區域A1或第2區域A2中之任一者。第1區域A1與第2區域A2中之任一者係因應[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(%))來決定。
第1區域A1設為比率(B/A(%))達20%以上之區域。第1區域A1之比率(B/A(%))高,因此在肉眼或顯微鏡下觀察時,在熔融鍍敷層2中富含第1區域之處看起來呈白色或接近白色的顏色。另一方面,第2區域A2設為比率(B/A(%))小於20%之區域。第2區域A2之比率(B/A(%))低,因此在肉眼或顯微鏡下觀察時,在熔融鍍敷層中富含第2區域A2且第1區域A1變少之處看起來具有金屬光澤。另外,混合存在第1區域A1與第2區域A2且第1區域A1之面積率為30~70%之處,外觀看起來呈梨皮狀。
如以上所述,依第1區域A1之面積率不同,熔融鍍敷層2其表面2a看起來會呈白色或接近白色的顏色、金屬光澤或梨皮狀。在此,為了做成能在熔融鍍敷層2其表面2a視辨文字、圖形、線、點等,只要構成該等文字等之圖樣部21及該圖樣部21以外之非圖樣部22變得能識別即可。為此,只要圖樣部21中第1區域A1之面積比率與非圖樣部22中第1區域A1之面積比率互異即可。
具體而言,圖樣部21中第1區域A1之面積率與非圖樣部22中第1區域A1之面積率之差以絕對值計為30%以上即可。藉此,便可識別圖樣部21與非圖樣部22。此外,在評估面積率之差時,無須評估圖樣部21及非圖樣部22之整個區域。如圖3所示這般設於圖樣部21內部之測定用1~5mm見方之面(露出面)中的第1區域A1之面積率,可視為在整個圖樣部21中第1區域A1之面積率。同樣地,設於非圖樣部22內部之測定用1~5mm見方之面(露出面)中的第1區域A1之面積率,可視為在整個非圖樣部22中第1區域A1之面積率。
由進一步提升圖樣部21之視辨性的觀點,在圖樣部21中第1區域A1之面積率與在非圖樣部22中第1區域A1之面積率之差的絕對值亦可為40%以上、45%以上或50%以上。在圖樣部21中第1區域A1之面積率與在非圖樣部22中第1區域A1之面積率之差的絕對值無須設置上限,但例如在圖樣部21中第1區域A1之面積率與在非圖樣部22中第1區域A1之面積率之差的絕對值亦可定為95%以下、90%以下或85%以下。
譬如,當在圖樣部21中第1區域A1之面積比率為75%時,圖樣部21看起來呈白色或接近白色的顏色。另外,當在非圖樣部22中第1區域A1之面積比率為45%以下時,看起來呈梨皮狀或看起來具有金屬光澤。而且,當在圖樣部21與非圖樣部22中第1區域A1之面積率之差為30%以上時,由於這種外觀差異而變得能識別圖樣部21與非圖樣部22。
又,當圖樣部21之第1區域A1之面積比率為65%左右,且非圖樣部22之第1區域A1之面積比率為35%左右時,圖樣部21及非圖樣部22看起來皆呈梨皮狀,不過因為在圖樣部21中第1區域A1之面積比率較大,故圖樣部21相對於非圖樣部22呈現較白的外觀。而且,當在圖樣部21與非圖樣部22中第1區域A1之面積率之差為30%以上時,由於這種外觀差異而變得能識別圖樣部21與非圖樣部22。
進一步,當圖樣部21之第1區域A1為50%時,圖樣部21看起來呈梨皮狀。又,當在非圖樣部22中第1區域A1之面積比率為20%以下時,看起來具有金屬光澤。而且,當在圖樣部21與非圖樣部22中第1區域A1之面積率之差為30%以上時,由於這種外觀差異而變得能識別圖樣部21與非圖樣部22。
如所述,若在圖樣部21中第1區域A1之面積率與在非圖樣部22中第1區域A1之面積率之差以絕對值計達30%以上,圖樣部21與非圖樣部22之外觀就會變得不同,因而變得能明確識別圖樣部21。亦即,在鍍敷層2其表面2a之可見光影像中,圖樣部21及非圖樣部22的色相、明度及彩度等的差異變大,因而能識別圖樣部21與非圖樣部22。
另一方面,若在圖樣部21中第1區域A1之面積率與在非圖樣部22中第1區域A1之面積率之差以絕對值計小於30%,圖樣部21與非圖樣部22之外觀就變得無差異,而變得無法明確識別圖樣部21。亦即,在鍍敷層2其表面2a之可見光影像中,圖樣部21及非圖樣部22的色相、明度及彩度等的差異變小,因而變得無法識別圖樣部21與非圖樣部22。
如以上所示,展示了在圖樣部21及非圖樣部22中第1區域A1之存在比率之一例,然而,若在圖樣部21中第1區域A1之面積率與在非圖樣部22中第1區域A1之面積率之差以絕對值計為30%以上即可,無須限定第1區域A1在圖樣部21及非圖樣部22各自中之存在比率。
作為熔融鍍敷層之基底的鋼板,其材質無特別限制。細節容後說明,但作為材質,可使用一般鋼等而無特別限制,亦可應用鋁脫氧鋼或一部分的高合金鋼,且形狀亦無特別限制。對於鋼板應用後述之熔融鍍敷法,藉此便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。
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。宜以平均組成計含有:Al:5~22質量%、Mg:1.0~10質量%,且剩餘部分由Zn及不純物所構成。
又,熔融鍍敷層亦可含有選自於由下述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。為了確保耐蝕性,可含有Al。若熔融鍍敷層中之Al含量為5質量%以上,提升耐蝕性之效果便會更提高。若Al含量為22質量%以下,便可穩定形成鍍敷層。Al含量大於22質量%時,提升耐蝕性之效果會達飽和。從耐蝕性之觀點,Al含量較宜為6質量%以上、8質量%以上或11質量%以上。從耐蝕性之觀點,Al含量較宜為20質量%以下、19質量%以下或17質量%以下。
Mg含量以平均組成計為1.0~10質量%之範圍。為了提升耐蝕性,可含有Mg。若熔融鍍敷層中之Mg含量為1.0質量%以上,提升耐蝕性之效果便會更提高。若Mg含量大於10質量%,在鍍浴中會明顯產生浮渣,而難以穩定製造熔融鍍敷鋼板。從耐蝕性與產生浮渣之平衡的觀點,Mg含量宜設為1.5質量%以上、2質量%以上或4質量%以上。從耐蝕性與產生浮渣之平衡的觀點,Mg含量宜設為8質量%以下、7質量%以下或6質量%以下。
又,熔融鍍敷層亦可在0.0001~2質量%之範圍內含有Si。Si有會提升熔融鍍敷層之密著性的情形,因此可含有Si。由於藉由含有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,即便含有大於2質量%的Si,提升鍍敷密著性的效果仍會達飽和,故Si含量設為2質量%以下。從鍍敷密著性之觀點,Si含量宜為0.0100質量%以上、0.0300質量%以上或0.1000質量%以上。Si含量亦可設為1質量%以下、0.9質量%以下或0.8質量%。
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。藉由含有該等元素,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。於不純物中有除了鋅以外在母金屬中無法避免會含有者、及因鋼在鍍浴中熔解而含有者。
此外,熔融鍍敷層之平均組成可以下述方法測定。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。又,當不具有表層塗膜時,可省略去除表層塗膜之作業。
接著,說明熔融鍍敷層之組織。含有Al、Mg及Zn之熔融鍍敷層包含[Al相]與[Al/Zn/MgZn
2三元共晶組織]。該熔融鍍敷層具有於[Al/Zn/MgZn
2三元共晶組織]之原材中包含有[Al相]之形態。於[Al/Zn/MgZn
2三元共晶組織]之原材中進一步包含[MgZn
2相]、[Zn相]。又,當添加了Si時,於[Al/Zn/MgZn
2三元共晶組織]之原材中亦可包含有[Mg
2Si相]。
在此,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"相在常溫下通常分離為微細的Al相及微細的Zn相而顯現。又,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使有固溶也是極微量,但其量以一般分析無法明確區別,故在本說明書中係將由該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]。
又,所謂的[Al相]係指於前述三元共晶組織的原材中具有清楚的邊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視為係留有在高溫下之Al"相之形體者。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,但以一般分析無法明確區別,故在本說明書中係將源自該在高溫下之Al"相且形狀上留有Al"相之形體之相稱為[Al相]。在顯微鏡觀察中,[Al相]可與形成前述三元共晶組織之Al相清楚區別。
又,所謂的[Zn相]係指於前述三元共晶組織的原材中具有清楚的邊界且看起來呈島狀之相,且實際上亦有固溶有少量Al,甚至固溶有少量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便有固溶也是極微量。該[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前述三元共晶組織之Zn相清楚區別。
又,所謂的[MgZn
2相]係指於前述三元共晶組織的原材中具有清楚的邊界且看起來呈島狀之相,且實際上亦有固溶有少量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便有固溶也是極微量。該[MgZn
2相]在顯微鏡觀察中可與形成前述三元共晶組織之MgZn
2相清楚區別。於本發明之鍍敷層中,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,於鍍敷層中皆會包含該相。
又,所謂的[Mg
2Si相]係指在添加有Si的情況下,於鍍敷層之凝固組織中具有清楚邊界且看起來呈島狀之相。單就狀態圖來看,可認為其無固溶Zn、Al及其他添加元素,或者即使有固溶也是極微量。在顯微鏡觀察中,該[Mg
2Si相]在鍍料中可清楚區別。
接著,說明在熔融鍍敷層表層之圖樣部、非圖樣部、第1區域及第2區域。
於本實施形態之熔融鍍敷層表面會形成圖樣部與非圖樣部。由確保圖樣部之美觀的觀點,圖樣部宜配置成預定形狀。又,由確保圖樣部之視辨性的觀點,圖樣部尺寸越大越好。圖樣部宜具有例如人工的形狀。圖樣部宜配置為刻意形狀。圖樣部宜配置成直線部、曲線部、點部、圖形、數字、符號或文字中之任1種形狀或組合該等中之2種以上而成的形狀。例如,可於熔融鍍敷層表面展現由圖樣部所構成之文字列、數字列、符號、記號、線圖、設計圖或該等之組合等。圖樣部中之直線部或曲線部各自宜為1mm以上之長度。由於展現該等形狀,因而可說圖樣部是刻意形成的。圖樣部中之直線部或曲線部宜具有能以譬如後述之目視辨識之程度的寬度,且各自宜為1mm以上之長度。圖樣部中之點部係以圓等效直徑1mm以上且小於10mm為宜,更宜為複數個點部整齊排列。又,當圖樣部為圖形、數字、符號、紋樣或文字時,該等形狀宜能以譬如後述之目視辨識。由於展現這種尺寸及形狀,因而更可說該圖樣部是刻意形成的。另外,非圖樣部係圖樣部以外之區域。圖樣部之形狀就算譬如漏點(dot dropout)般有部分欠缺,若能以整體來辨識則可容許。非圖樣部亦可為譬如框繞圖樣部之邊界的形狀。
當在熔融鍍敷層表面配置有直線部、曲線部、點部、圖形、數字、符號或文字中之任1種形狀或組合該等中之2種以上而成的形狀時,可將該等之區域定為圖樣部,且可將圖樣部以外之區域定為非圖樣部。該形狀係藉由後述之製造方法刻意或人工形成的形狀,並非自然形成的形狀。
圖樣部與非圖樣部之邊界可以肉眼來掌握。圖樣部與非圖樣部之邊界亦可從光學顯微鏡或放大鏡等所放大的影像來掌握。
圖樣部可形成為能在肉眼、放大鏡下或顯微鏡下判別圖樣部之存在的程度的大小。又,非圖樣部係佔熔融鍍敷層(熔融鍍敷層表面)之大部分的區域。
圖樣部配置於非圖樣部內。具體而言,圖樣部係在非圖樣部內配置成下述形狀:直線部、曲線部、圖形、點部、圖形、數字、符號或文字中之任1種形狀或組合該等中之2種以上而成的形狀。藉由調整圖樣部之形狀,可於熔融鍍敷層表面展現直線部、曲線部、圖形、點部、圖形、數字、符號或文字中之任1種形狀或組合該等中之2種以上而成的形狀。例如,可於熔融鍍敷層表面展現由圖樣部所構成之文字列、數字列、符號、記號、線圖、設計圖或該等之組合等。該形狀係藉由後述之製造方法刻意或人工形成的形狀,並非自然形成的形狀。若為知悉通常之熔融鍍敷層外觀的熟知此項技藝之人士,便容易區別具有人為形狀之圖樣部與非圖樣部。
此外,從提升圖樣部之視辨性的觀點,圖樣部佔熔融鍍敷層表面之面積率宜大幅小於非圖樣部。例如,圖樣部佔熔融鍍敷層表面之面積率宜為30%以下、25%以下、20%以下或15%以下。
如以上所述,圖樣部及非圖樣部係在熔融鍍敷層表面形成之區域,而且在圖樣部及非圖樣部中各自包含第1區域與第2區域中之1種或2種區域。
第1區域係比率(B/A(%))為20%以上之區域,因此在熔融鍍敷層中第1區域多之處看起來呈白色或接近白色的顏色。另一方面,第2區域係比率(B/A(%))小於20%之區域,因此在熔融鍍敷層中第2區域多之處看起來具有金屬光澤。又,在第1區域與第2區域分散且各自聚集,而且第1區域面積率為30~70%之處,外觀看起來呈梨皮狀。
第1區域及第2區域係按下述方式決定。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位置或t/4位置中之任一位置,以令平行表面2a且在俯視下為1~5mm見方之正方形的露出面3、4或5出現之方式切除熔融鍍敷層。藉此形成平行熔融鍍敷層表面之1~5mm見方的露出面(剖面)。於各露出面按0.5mm間隔繪製假想格線。在假想格線所區劃的複數個區域中,分別令[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(%))達20%以上之區域為第1區域,且令比率(B/A(%))小於20%之區域為第2區域。
於以下說明第1區域及第2區域之具體決定方法。
如圖1及圖2所示,令形成於鋼板1上之熔融鍍敷層2其厚度為t,在從熔融鍍敷層2其表面2a起算3t/4位置、t/2位置或t/4位置中之任一位置,形成平行表面之1~5mm見方之露出面3、4或5。此外,當圖樣部及/或非圖樣部小至無法於圖樣部及/或非圖樣部之內部形成5mm見方之露出面的程度時,亦可將露出面形狀設為最小為1mm見方。此時,可藉由增加露出面數量來確保測定用區域之面積。
在形成該等露出面3、4或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,且例如宜將露出面之最大高度Rz設為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位置或t/4位置之任一露出面。宜選擇t/2位置之露出面。關於在t/2位置之露出面中求得之B/A比率,在其他位置中有很高的可能性亦會取得與該B/A比率同等之值。
接著,如圖3所示,在作為觀察對象之露出面按0.5mm間隔繪製假想格線,並在假想格線所區劃的複數個區域中,分別測定比率(B/A(%))。
比率(B/A(%))為20%以上之區域即為第1區域,比率(B/A(%))小於20%之區域則為第2區域。
比率(B/A(%))之測定係按下述方式進行。藉由掃描型電子顯微鏡(SEM)之二次電子影像,觀察每個區域的鍍敷組織來特定出[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之分布同時特定出該等。然後,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(%))。[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[Al/MgZn
2/Zn三元共晶組織]中之Zn相與[Zn相]。
於圖樣部中包含有假想格線所區劃的複數個區域,且各區域被分類為第1區域與第2區域中之任一者。另外,於非圖樣部中亦包含有假想格線所區劃的複數個區域,且各區域被分類為第1區域與第2區域中之任一者。亦即,圖樣部可僅包含第1區域與第2區域中之任一者,亦可包含第1區域與第2區域這2種區域。同樣地,非圖樣部可僅包含第1區域與第2區域中之任一者,亦可包含第1區域與第2區域這2種區域。
在此,可在圖樣部中求算第1區域及第2區域各自之面積比率。然後,當第1區域之面積分率大於70%時,圖樣部看起來呈白色或接近白色的顏色。當第1區域之面積分率為30%以上且70%以下時,圖樣部看起來呈梨皮狀。又,當第1區域之面積分率小於30%時,圖樣部看起來具有金屬光澤。圖樣部的外觀係如上述這般與第1區域之面積分率相關。
另一方面,也可在非圖樣部中求算第1區域及第2區域各自之面積比率。非圖樣部之外觀係與圖樣部同樣會和第1區域之面積分率相關。
而且,當圖樣部中第1區域之面積比率與非圖樣部中第1區域之面積比率之差以絕對值計為30%以上時,會變得能識別圖樣部與非圖樣部。在面積比率之差小於30%時,圖樣部中第1區域之面積比率與非圖樣部中第1區域之面積比率之差很小,圖樣部及非圖樣部之外觀會是相似的外觀,而難以識別圖樣部。面積比率之差越大越好,較宜為40%以上,更宜為60%以上。
圖樣部及非圖樣部可為能以肉眼識別,亦可為能在放大鏡下或顯微鏡下以目視識別。所謂的能在放大鏡下或顯微鏡下以目視識別,只要譬如圖樣部所構成之形狀能在50倍以下之視野中以目視識別即可。圖樣部具有人為之預定形狀,因此只要是50倍以下之視野,圖樣部及非圖樣部便能依其外觀之差異來識別。圖樣部與非圖樣部宜能在20倍以下識別,較宜能在10倍以下識別,更宜能在5倍以下識別。
本實施形態之熔融鍍敷鋼板亦可於熔融鍍敷層表面具有化學轉化處理皮膜層或塗膜層。在此,化學轉化處理皮膜層或塗膜層的種類無特別限定,可使用公知之化學轉化處理皮膜層或塗膜層。
以上,已說明了本發明第一實施形態之熔融鍍敷鋼板。接著,說明本發明第二實施形態之熔融鍍敷鋼板。第二實施形態之熔融鍍敷鋼板具備: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;熔融鍍敷層表面包含下述測定方法所得之第1區域與第2區域中之1種或2種區域;且在第1部分亦即1.0mm見方以上之區域中第1區域之面積率、與在第2部分亦即鄰接第1部分之1.0mm見方以上之區域中第1區域之面積率之差的絕對值為30%以上。
[測定方法]
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位置或t/4位置中之任一位置,使平行表面之1~5mm見方之剖面露出,且於各剖面中按0.5mm間隔繪製假想格線,在假想格線所區劃的複數個區域中,分別令[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(%))達20%以上之區域為第1區域,且令比率(B/A(%))小於20%之區域為第2區域。
第二實施形態之熔融鍍敷鋼板其鋼板及熔融鍍敷層之成分係與第一實施形態之熔融鍍敷鋼板相同。
在第二實施形態之熔融鍍敷鋼板中,在第1部分亦即1.0mm見方以上之區域中第1區域之面積率、與在第2部分亦即鄰接第1部分之1.0mm見方以上之區域中第1區域之面積率之差的絕對值被做成30%以上。在此,所謂的「1.0mm見方以上之區域」係指大於1.0mm見方之正方形的區域。能將1.0mm見方之正方形整個含括在其內部之區域即為「1.0mm見方以上之區域」。根據該特點,便能以肉眼清楚識別第一部分及第二部分。將第一部分及第二部分做成任意形狀,藉此便可在鍍敷層表面展現文字或設計等。
接著,說明本實施形態之熔融鍍敷鋼板之製造方法。
在以熔融鍍敷法製造本實施形態之熔融鍍敷鋼板上,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]。
本案發明人等得知,於熔融鍍敷的凝固時若形成粗大[Zn相],熔融鍍敷層中之[Al相]或[MgZn
2相]之比率便會相對增加,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。
另一方面,當Zn之成核點多時,於最後凝固前之液相中的Zn會以[Al/Zn/MgZn
2三元共晶組織]中之微細Zn相的形態結晶,而不易以粗大[Zn]相的形態結晶,且熔融鍍敷層表面之外觀會呈現金屬光澤之外觀。作為增加Zn之成核點的手段,可考慮在提高鋼板之表面潔淨度後,將可成為Zn之成核點的物質配置成預定圖樣。
於以下,更詳細說明本實施形態之熔融鍍敷鋼板之製造方法。本實施形態之熔融鍍敷鋼板係進行可提高鋼板表面之潔淨度的處理,接著,將潔淨度低之區域配置成預定圖樣。接著,使鋼板浸漬於熔融鍍浴後再將其提起,然後進行冷卻使熔融鍍敷層凝固而製出。
具體而言,首先製造熱軋延鋼板,且視需求進行熱軋板退火。在酸洗後,進行冷軋延而製成冷軋板。在將冷軋板脫脂、水洗後進行退火(冷軋板退火),然後使退火後之冷軋板浸漬於熔融鍍浴中而形成熔融鍍敷層。在此,在冷軋延至進行冷軋板退火之期間,對鋼板進行鹼電解洗淨以提高表面潔淨度,並在以純水水洗後,於非活性氣體環境下進行乾燥,然後移至冷軋板退火步驟。冷軋板退火係在從鹼電解洗淨結束的時間點起算10秒以內實施。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。
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。
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。
以鹼電解洗淨去除附著於鋼板表面之有機系污垢,進一步在純水之最後一道噴霧水洗結束後至退火之期間內,於非活性氣體環境中進行乾燥,之後再進行退火,藉此可防止空氣中之微細懸浮粒子固著於冷軋板上。
然後,在冷軋板退火至浸漬於熔融鍍敷之期間內,使Zn粉以成為預定形狀之方式附著於退火後的冷軋板上,以使Zn之成核點增加。關於對於退火後之冷軋板附著Zn粉,亦可設為下述方法:事先使Zn粉以成為預定形狀之方式附著於輥上,並在退火後之冷軋板通過該輥之際使Zn粉轉印。
已附著之Zn粉於熔融鍍敷中不會完全熔解,且會在鍍敷之最後凝固時成為Zn之成核部位。一部分的Zn粉則會維持固體狀態擴散至鍍浴中。若在冷軋退火前使Zn粉附著,於退火時Zn就會與鋼板進行合金化,而會阻礙熔融鍍敷層之形成,故不佳。又,若在浸漬於熔融鍍浴後才使Zn粉附著,反而會因為附著之Zn粉而成為鍍敷之表面外觀不佳之原因。附著之Zn粉若為含有Zn及不純物之Zn粉即可。Zn粉之平均粒徑例如在4~6µm之範圍內即可。Zn粉之附著量例如可為1~5g/m
2左右。若平均粒徑及附著量在該範圍內,便可使Zn粉作為Zn之成核部位發揮功能。
接著,使鋼板浸漬於熔融鍍浴中。熔融鍍浴含有Al:5~22質量%、Mg:1.0~10質量%,且剩餘部分包含Zn及不純物。熔融鍍浴亦可進一步含有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。
熔融鍍敷法設為使鋼板連續通過熔融鍍浴之連續式熔融鍍敷法。
熔融鍍浴的溫度依組成而不同,但例如宜在400~500℃之範圍內。其原因在於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,則熔融鍍敷鋼板之耐蝕性會降低,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。冷卻條件無須特別限定。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。
在熔融鍍敷前之鋼板表面中,會於提高整個面的潔淨度後,配置成為Zn之成核點的Zn粉附著區域。於Zn粉附著區域中富含Zn之成核點,因此作為共晶組織之Zn或MgZn
2會結晶,進而形成大量的[Al/Zn/MgZn
2三元共晶組織],另一方面,液相中之Zn會減少,而會抑制形成粗大[Zn相]。藉此,在Zn粉附著區域中,[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(%))變低。另一方面,在無附著Zn粉而維持潔淨度較高之狀態的區域中,比率(B/A(%))變高。
本實施形態之熔融鍍敷鋼板係在第1區域及第2區域之中,將在圖樣部中第1區域之面積率與在非圖樣部中第1區域之面積率之差的絕對值做成30%以上,藉此而能識別圖樣部與非圖樣部。所形成之圖樣部及非圖樣部並非以印刷或塗裝所形成者,因此耐久性變高。而且,圖樣部及非圖樣部並非以印刷或塗裝所形成者,因此對於熔融鍍敷層之耐蝕性亦無影響。此外,圖樣部及非圖樣部並非藉由磨削熔融鍍敷層表面等所形成者。因此,與非圖樣部中之熔融鍍敷層厚度相比,圖樣部中之熔融鍍敷層厚度並無觀察到耐蝕性會劣化之程度的鍍敷層厚度減少。由此,本實施形態之熔融鍍敷鋼板為耐蝕性優異之鋼板。
根據本實施形態,可提供一種圖樣部之耐久性高且具有耐蝕性等適宜鍍敷特性之熔融鍍敷鋼板。尤其,在本實施形態中,係對於已提高潔淨度之退火後之冷軋板,壓附在作成預定形狀之範圍中附著有Zn粉之輥,而將輥之表面形狀轉印至退火後之冷軋板,藉此便能在熔融鍍敷後,於熔融鍍敷層表面中將圖樣部或非圖樣部之範圍製成刻意形狀或人為形狀,且能將圖樣部配置成直線部、曲線部、點部、圖形、數字、符號或文字中之任1種形狀或組合該等中之2種以上而成的形狀。藉此,便能在不進行印刷、塗裝或磨削下,於熔融鍍敷層表面顯示各種設計、商標及其他識別記號,進而能提高鋼板出處之識別性或設計性等。又,亦可以圖樣部來對熔融鍍敷鋼板賦予製程管理或存貨管理等所需的資訊、或是消費者所要求的任意資訊。
藉此,也能有助於提升熔融鍍敷鋼板之生產性。
實施例
接著,說明本發明實施例。對於冷軋延後之鋼板進行鹼電解洗淨,並以超純水洗淨,之後在非活性氣體環境下於10秒以內移至退火步驟。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,以超純水進行噴霧水洗,藉此沖洗掉附著之洗淨液。超純水設為電阻率為1MΩ・cm以上之水。之後,於非活性氣體環境中進行乾燥後,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。
在退火後,使平均粒徑在4~6µm之範圍內的Zn粉附著於金屬板上,該金屬板具有轉印有圖4所示之格狀圖樣的形狀。構成格狀圖樣之線的粗度設為10mm。線之中心軸的間隔設為50mm。然後,將該金屬板壓附於退火後之鋼板而將Zn粉轉印至鋼板表面,藉此局部(50mm間隔之格狀)形成Zn之成核部位。Zn粉之附著量定為1~5g/m
2之範圍。之後,將鋼板浸漬於熔融鍍浴中,然後將其提起。之後,藉由氣體抹拭來調整附著量,並且進行了冷卻。如此一來,便製造出表1A~表3B所示之No.1~No.51之熔融鍍敷鋼板。
其中,於一部分的鋼板上並未附著Zn粉。針對未附著Zn粉之鋼板,以與No.1~48相同的條件進行藉由熔融鍍浴之鍍敷處理,製造出熔融鍍敷鋼板。以噴墨法於該鋼板之熔融鍍敷層表面印刷50mm間隔之格狀圖樣。如此一來,便製造出No.52之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板。
又,針對未附著Zn粉之鋼板,以與No.1~48相同的條件進行藉由熔融鍍浴之鍍敷處理,製造出熔融鍍敷鋼板。之後,磨削熔融鍍敷層表面而形成50mm間隔之格狀圖樣。如此一來,便製造出No.53之熔融鍍敷鋼板。
針對所得之熔融鍍敷鋼板,求得圖樣部及非圖樣部所包含之第1區域、第2區域之面積率。首先,以肉眼觀察熔融鍍敷層表面,藉此特定出圖樣部及非圖樣部之邊界。當難以用肉眼來特定出邊界時,則利用放大鏡或光學顯微鏡之放大影像。在難以判別邊界之例中,係令對應輥表面之正方形圖樣之處為圖樣部,而評估了第1區域、第2區域之面積率。
接著,圖樣部及非圖樣部所含各區域之面積率係藉由以下說明之測定方法求得。首先,令形成於鋼板上之熔融鍍敷層厚度為t,在從熔融鍍敷層表面起算t/2位置形成了平行表面之5mm見方的露出面。惟,t/2若大於0.2µm,則在從表面起算0.2µm之位置形成露出面。於此時,形成完全含括於圖樣部內部之5mm見方的露出面(亦即,整個區域皆對應於圖樣部之露出面)、及完全含括於非圖樣部內部之5mm見方的露出面(亦即,整個區域皆對應於非圖樣部之露出面)。在形成該露出面之際,係藉由磨削將熔融鍍敷層刮除。又,露出面之最大高度Rz設為0.2µm以下。
接著,針對作為觀察對象之露出面,首先於熔融鍍敷層表面按0.5mm間隔繪製假想格線,然後在假想格線所區劃的複數個區域(0.5mm見方)中分別測定出比率(B/A(%))。
比率(B/A(%))之測定係按下述方式進行。藉由掃描型電子顯微鏡(SEM)之二次電子影像,觀察每個區域的鍍敷組織而特定出[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之分布同時特定出該等。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,在假想格線所區劃的複數個區域(0.5mm見方)中,分別求算[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(%))。[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]。
比率(B/A(%))為20%以上之區域定為第1區域,且比率(B/A(%))小於20%之區域定為第2區域。
然後,求得在圖樣部中第1區域之面積率及在非圖樣部中第1區域之面積率。而且,求得在圖樣部中第1區域之面積率與在非圖樣部中第1區域之面積率之差。
[識別性]
將施予正方形圖樣部後之試驗板其在剛製造後之初始狀態與暴露於屋外6個月後之歷時狀態作為對象,根據下述判定基準進行了目視評估。初始狀態與歷時狀態皆係將A、B及C定為合格。
A:即便從5m外仍能視辨圖樣部。
B:雖然從5m外無法視辨圖樣部,但從3m外之視辨性很高。
C:雖然從3m外無法視辨圖樣部,但從1m外之視辨性很高。
D:從1m外無法視辨圖樣部。
[耐蝕性]
將試驗板裁切成150×70mm,並將依據JASO-M609之腐蝕促進試驗CCT進行30循環之試驗,之後調查生鏽狀況,且根據下述判定基準進行評估。A、B及C定為合格。
A:無生鏽,圖樣部與非圖樣部皆維持有美麗的設計外觀。
B:雖無生鏽,但在圖樣部與非圖樣部可觀察到極些微的設計外觀變化。
C:設計外觀稍有損害,但圖樣部與非圖樣部可以目視來區別。
D:圖樣部與非圖樣部之外觀品級明顯降低,且無法以目視來區別。
如表格所示,No.1~No.45之本發明例的Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板,由於熔融鍍敷層之化學成分在本發明範圍內,且係在進行鹼電解洗淨、超純水之噴霧水洗、乾燥、退火及附著Zn粉後實施熔融鍍敷,因此在熔融鍍敷層中形成有圖樣部與非圖樣部,且在圖樣部中第1區域之面積率與在非圖樣部中第1區域之面積率之差的絕對值為30%以上。因此,識別性及耐蝕性這兩者皆優異。
No.46之熔融鍍敷鋼板由於熔融鍍敷層之Al含量少,因此在圖樣部中第1區域之面積率與在非圖樣部中第1區域之面積率之差的絕對值小於30%。因此,識別性及耐蝕性這兩者皆不佳。
No.47之熔融鍍敷鋼板由於熔融鍍敷層之Al含量過多,所以因暴露於屋外6個月以致圖樣部變薄,而識別性不佳。
No.48之熔融鍍敷鋼板由於熔融鍍敷層之Mg含量少,所以因暴露於屋外6個月以致圖樣部變薄,而識別性不佳,另外,耐蝕性亦降低。
No.49之熔融鍍敷鋼板由於熔融鍍敷層之Mg含量過多,因此識別性及耐蝕性不佳。
No.50之熔融鍍敷鋼板雖然熔融鍍敷層之成分適當,但並未附著Zn粉。所以,關於No.50之熔融鍍敷鋼板,在圖樣部中第1區域之面積率與在非圖樣部中第1區域之面積率之差的絕對值小於30%。因此,識別性及耐蝕性不佳。
No.51之熔融鍍敷鋼板,其熔融鍍敷層之成分適當,而且係在熔融鍍敷處理前使Zn粉附著於鋼板表面。然而,No.51之熔融鍍敷鋼板在附著Zn前沒有充分洗淨鋼板表面。所以,關於No.51之熔融鍍敷鋼板,在圖樣部中第1區域之面積率與在非圖樣部中第1區域之面積率之差的絕對值小於30%。因此,識別性不佳。
經噴墨法印刷有正方形圖樣部之No.52,其因暴露於屋外6個月,以致圖樣部變薄,而識別性降低。
又,經磨削形成有正方形圖樣之No.53,其磨削處之鍍敷層厚度減少,而在磨削處之耐蝕性降低。
[表1A]
[表1B]
[表2A]
[表2B]
[表3A]
[表3B]
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
4:在t/2位置之剖面
5:在3t/4位置之剖面
21:圖樣部
22:非圖樣部
A,A':點
A1:第1區域
A2:第2區域
t:熔融鍍敷層厚度
圖1係說明剖面(露出面)之剖面示意圖,該剖面(露出面)係用以在本發明實施形態之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板中測定熔融鍍敷層之鍍敷組織者。
圖2係說明露出面之立體圖,該露出面係用以在本發明實施形態之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板中測定熔融鍍敷層之鍍敷組織者。
圖3係本發明實施形態之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板之第1區域及第2區域的示意圖。
圖4係具有格子形狀之金屬板的示意圖,該金屬板係為了將Zn粉轉印至實施例之鋼板表面所使用之物。
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
4:在t/2位置之剖面
5:在3t/4位置之剖面
t:熔融鍍敷層厚度
Claims (6)
- 一種熔融鍍敷鋼板,其特徵在於: 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; 於前述熔融鍍敷層中具有圖樣部與非圖樣部; 前述圖樣部及前述非圖樣部各自包含下述測定方法所得之第1區域與第2區域中之1種或2種區域;且 在前述圖樣部中前述第1區域之面積率與在前述非圖樣部中前述第1區域之面積率之差的絕對值為30%以上; [測定方法] 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位置或t/4位置中之任一位置,使平行前述表面之1~5mm見方之剖面露出,且於前述各剖面中按0.5mm間隔繪製假想格線,在前述假想格線所區劃的複數個區域中,分別令[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(%))達20%以上之區域為前述第1區域,且令比率(B/A(%))小於20%之區域為第2區域。
- 一種熔融鍍敷鋼板,其特徵在於: 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; 於前述熔融鍍敷層中具有圖樣部與非圖樣部; 前述圖樣部及前述非圖樣部各自包含下述測定方法所得之第1區域與第2區域中之1種或2種區域;且 在前述圖樣部中前述第1區域之面積率與在前述非圖樣部中前述第1區域之面積率之差的絕對值為30%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%; [測定方法] 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位置或t/4位置中之任一位置,使平行前述表面之1~5mm見方之剖面露出,且於前述各剖面中按0.5mm間隔繪製假想格線,在前述假想格線所區劃的複數個區域中,分別令[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(%))達20%以上之區域為前述第1區域,且令比率(B/A(%))小於20%之區域為第2區域。
- 如請求項1或請求項2之熔融鍍敷鋼板,其中前述圖樣部係配置成下述形狀:直線部、曲線部、點部、圖形、數字、符號或文字中之任1種形狀或組合該等中之2種以上而成的形狀。
- 如請求項1或請求項2之熔融鍍敷鋼板,其中前述熔融鍍敷層之附著量以鋼板兩面合計為30~600g/m 2。
- 如請求項2之熔融鍍敷鋼板,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。
- 如請求項2之熔融鍍敷鋼板,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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