TWI598463B - Hot-dip Al-zn steel plate - Google Patents

Hot-dip Al-zn steel plate Download PDF

Info

Publication number
TWI598463B
TWI598463B TW099117018A TW99117018A TWI598463B TW I598463 B TWI598463 B TW I598463B TW 099117018 A TW099117018 A TW 099117018A TW 99117018 A TW99117018 A TW 99117018A TW I598463 B TWI598463 B TW I598463B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
steel sheet
dip
hot
plating film
plating
Prior art date
Application number
TW099117018A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201111551A (en
Inventor
Toshihiko Ooi
Hiroki Nakamaru
Shinji Ootsuka
Hiroyuki Masuoka
Masahiro Yoshida
Original Assignee
Jfe Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jfe Steel Corp filed Critical Jfe Steel Corp
Publication of TW201111551A publication Critical patent/TW201111551A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI598463B publication Critical patent/TWI598463B/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/12Aluminium or alloys based thereon
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B32B15/012Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of an iron alloy or steel, another layer being formed of aluminium or an aluminium alloy
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B32B15/013Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of an iron alloy or steel, another layer being formed of a metal other than iron or aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C18/00Alloys based on zinc
    • C22C18/04Alloys based on zinc with aluminium as the next major constituent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • C22C21/10Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/06Zinc or cadmium or alloys based thereon
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12736Al-base component
    • Y10T428/1275Next to Group VIII or IB metal-base component
    • Y10T428/12757Fe
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12771Transition metal-base component
    • Y10T428/12785Group IIB metal-base component
    • Y10T428/12792Zn-base component
    • Y10T428/12799Next to Fe-base component [e.g., galvanized]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)

Description

熱浸鍍Al-zn系鋼板
本發明係關於一種耐蝕性優異之熱浸鍍Al-Zn系鋼板,尤其合併部耐蝕性優異之熱浸鍍Al-Zn系鋼板者。
於鍍敷皮膜中含有Al 20~95mass%之熱浸鍍Al-Zn系鋼板,係如專利文獻1所示般,相較於熱浸鍍鋅鋼板顯示更優異之耐蝕性,故近年,以長期間曝露於屋外之屋頂或牆壁等之建材領域為中心而展開需求。
此熱浸鍍Al-Zn系鋼板係使酸洗脫垢之熱延鋼板或再進一步冷間壓延所得到之冷延鋼板作為底層鋼板,在連續式熱浸鍍敷設備中如以下般做法製造。
在連續式熱浸鍍敷設備中係首先,在保持於還原性環境之鍛燒爐內使底層鋼板加熱至特定溫度,與鍛燒同時地進行附著於鋼板表面之壓延油等的除去、氧化膜之還原除去。然後,使下端浸漬於鍍敷浴之長槽部(Snout)內進行通板,在含有特定濃度之Al的熱浸鍍敷浴中浸漬底層鋼板。繼而,浸漬於鍍敷浴之鋼板係經由沉沒輥(Sink roll)而被拉起至鍍敷浴的上方,從配置於鍍敷浴上之氣體噴掃噴嘴朝向鋼板的表面而噴射已加壓之氣體,俾調整鍍敷附著量,然後,藉冷卻裝置冷卻,可得到形成特定量及組成之鍍敷皮膜的熱浸鍍Al-Zn系鋼板。
此時,為確保所希望之鍍敷品質或材質,在連續式熱浸鍍敷設備之鍛燒爐的熱處理條件或環境條件、鍍敷浴組成或鍍敷後的冷卻速度等之操作條件,係以特定之管理範圍精度佳地管理。
如上述做法所製造之熱浸鍍Al-Zn系鋼板的鍍敷皮膜,係由存在於與底層鋼板之界面的合金相、與存在於其上之上層所構成。進一步,上層係主要由過飽和地含有Zn且Al樹突狀凝固之部分、與其餘之樹突狀間隙的部分所構成,樹突狀凝固部分係朝鍍敷皮膜的膜厚方向層合。藉由如此特徵的皮膜構造,來自表面的腐蝕進行路徑變複雜,腐蝕很難容易地到達底層鋼板,熱浸鍍Al-Zn系鋼板係相較於鍍敷皮膜厚為同一之熱浸鍍鋅鋼板,更顯示優異之耐蝕性。
又,一般,鍍敷浴係添加不可避免性雜質、從鋼板或鍍敷浴中之機器等溶出的Fe、用以抑制過度的合金相成長之Si(相對於Al為3 mass%左右),Si係於合金相以金屬間化合物的形式,或於上層以金屬間化合物、固熔體或單體之形式存在。繼而,藉此Si之作用,可抑制熱浸鍍Al-Zn系鋼板之界面的合金相成長,合金相厚約為1~2μm左右。若鍍敷皮膜厚相同,合金相愈薄,於耐蝕性提昇具有效果之上層會變厚,故抑制合金相之成長係有助於耐蝕性之提昇。又,合金相係較上層堅固,加工時作用成為龜裂之起點,故合金相之成長抑制係亦可產生減少龜裂的發生、並提昇彎曲加工性之效果。繼而,所產生之龜裂部係底層鋼板會露出,耐蝕性差,故減少龜裂之發生係亦提昇彎曲加工部耐蝕性。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]特公昭46-7161號公報
如以上般,以往,熱浸鍍Al-Zn系鋼板係因其優異之耐蝕性,故常使用於長期間曝露於屋外之屋頂或牆壁等之建材領域。
又,於汽車領域使用熱浸鍍Al-Zn系鋼板之情形增加,於汽車領域欲使用熱浸鍍Al-Zn系鋼板之情形係有以下之問題。
近年,尋求一種於地球溫暖對策之一環使車體輕量化而提昇燃費,並刪減CO2排出量,藉此,強烈期望高強度鋼板之使用所產生的輕量化、與鋼板之耐蝕性提昇所產生之薄化。此處,一般熱浸鍍敷鋼板係在建材領域使用時,以連續式熱浸鍍敷設備鍍敷後持續實施至化成處理之化成處理鋼板,或,進一步以線圈塗裝設備實施至塗裝之塗裝鋼板,供給至需要家庭之建材製造商等。另外,在汽車領域所使用之時,以連續式熱浸鍍敷設備實施至鍍敷之狀態供給至汽車製造商等,因此,被加工成車體零件形狀後,進行化成處理、電著塗裝。因此,在汽車領域所使用之時係於接合部鋼板間必然形成重疊部,此部分係化成處理、電著塗裝很難附著,故與適當實施化成處理、塗裝之部分比較,開孔耐蝕性差,亦即,有合併部耐蝕性差之課題。
本發明係有鑑於如此之事情,目的在於提供一種具優異之耐蝕性、特優之合併部耐蝕性的熱浸鍍Al-Zn系鋼板。
本發明人等係為解決上述之課題,累積專心硏究。其結果,發現藉由於鍍敷皮膜中含有Ca、或Ca及Mg,可得到習知所無之優異的耐蝕性。
本發明係依據以上之見職者,其要旨係如以下般。
[1] 一種熱浸鍍Al-Zn系鋼板,其係鍍敷皮膜中之Al含有量為20~95mass%之熱浸鍍Al-Zn系鋼板,其特徵係前述鍍敷皮膜中,含有0.01~10mass%之Ca。
[2]一種熱浸鍍Al-Zn系鋼板,其係鍍敷皮膜中之Al含有量為20~95mass%的熱浸鍍Al-Zn系鋼板,其特徵係前述鍍敷皮膜中,Ca及Mg合計含有0.01~10mass%。
[3]如[1]或[2]項之熱浸鍍Al-Zn系鋼板,其中前述鍍敷皮膜係由存在於上層與底層鋼板之界面的合金相所構成,前述上層中含有前述Ca、或Ca及Mg。
[4]如[1]~[3]項中任一項之熱浸鍍Al-Zn系鋼板,其係將前述鍍敷皮膜在厚度方向上,等分於表層側與底層鋼板側時,前述Ca或Ca及Mg為比底層鋼板側更多存在於表層側。
[5]如[1]~[4]項中任一項之熱浸鍍Al-Zn系鋼板,其中前述Ca或Ca及Mg係具有與選自Zn、Al、Si之1種或2種以上之金屬間化合物。
[6]如[5]項之熱浸鍍Al-Zn系鋼板,其中前述金屬間化合物為Al4Ca、Al2Ca、Al2CaSi2、Al2CaSi1.5、Ca3Zn、CaZn3、CaSi2、CaZnSi、Al3Mg2、MgZn2、Mg2Si中之1種或2種以上。
[7]如[6]項之熱浸鍍Al-Zn系鋼板,其中前述金屬間化合物為Al2CaSi2及/或Al2CaSi1.5
又,在本發明中,僅管實施、不實施合金化處理,藉鍍敷處理方法而於鋼板上鍍敷Al-Zn之鋼板總稱為熱浸鍍Al-Zn系鋼板。亦即,所謂本發明之熱浸鍍Al-Zn系鋼板係亦含有不實施合金化處理之熱浸鍍Al-Zn鋼板、實施合金化處理之合金化熱浸鍍Al-Zn鋼板的任一者。
若依本發明,可得到耐蝕性、尤其合併部耐蝕性優異之熱浸鍍Al-Zn系鋼板。繼而,藉由使本發明之熱浸鍍Al-Zn系鋼板適用於高強度鋼板,在汽車領域中,可使輕量化與優異之耐蝕性併存。
[用以實施發明之形態]
作為本發明之對象的鍍敷鋼板係於鍍敷皮膜中含有Al 20~95mass%之熱浸鍍Al-Zn系鋼板。進一步,從性能面(耐蝕性、加工性等)與操作面之均衡,鍍敷皮膜中之Al含量的更佳範圍係45~85mass%。具體上,Al為20mass%以上,由存在於與底層鋼板之界面的合金相、與存在於其上之上層的二層所構成之鍍敷皮膜中,於上層引起Al之樹突狀凝固。藉此,上層側係主要由過飽和地含有Zn且Al樹突狀凝固之部分,且與其餘之樹突狀間隙的部分所構成,且樹突狀凝固部分係獲得朝鍍敷皮膜的膜厚方向層合之耐蝕性、加工性優異之構造。為安定地得到如此之鍍敷皮膜構造,更宜為使Al在45mass%以上。另外,Al超過95mass%時,相對於Fe而具有犧牲防蝕作用之Zn量少,故鋼材露出時,耐蝕性劣化。一般,鍍敷的附著量愈少,鋼材易露出。即使附著量少,亦可得到充分的耐蝕性,更宜使Al為85mass%以下。又,在Al-Zn系之熱浸鍍中係伴隨Al之含量的增加,鍍敷浴之溫度(以下,稱為浴溫度)變高,故擔心在操作面之問題,但,若為前述Al含量,浴溫度適當,無問題。
繼而,在本發明中,係於前述鍍敷皮膜中含有0.01~10mass%之Ca。或,於前述鍍敷皮膜中Ca及Mg合計含有0.01~10mass%。
於鍍敷皮膜中含有Ca、或Ca及Mg,在合併部產生之腐蝕生成物中含有此等之元素,俾腐蝕生成物安定化。繼而,產生使後續之腐蝕進行延緩的效果。Ca之含量或Ca及Mg之合計含量不足0.01mass%,未能發揮此效果。另外,在超過10mass%係效果飽和外,尚產生伴隨添加量的增加之成本上昇與浴組成管理的困難性。因而,於鍍敷皮膜中含有之Ca、或Ca及Mg之含量係形成0.01mass%以上10mass%以下。
又,前述鍍敷皮膜係由存在於上層與底層鋼板之界面的合金相所構成,前述上層中宜含有Ca、或Ca及Mg。如此地,鍍敷皮膜由存在於與底層鋼板之界面的合金相與存在於其上之上層所構成,於鍍敷皮膜中所含有之Ca、或Ca及Mg主要存在於上層,俾可充分發揮以此等元素所產生的腐蝕生成物之安定化效果。Ca、Mg並非在界面的合金相中,而存在於上層中時,係在腐蝕之初期階段中謀求腐蝕生成物之安定化,後續之腐蝕進行變慢,佳。
又,本發明所謂之合金相及上層係藉掃描型電子顯微鏡等硏磨鍍敷皮膜的截面而觀察,而可容易確認。截面之硏磨方法或蝕刻方法係有一些方法,但若為使用於觀察鍍敷皮膜截面之時的方法,任何一種均無妨。於上層中存在Ca、或Ca及Mg係例如可以輝光放電發光分析裝置貫通分析鍍敷皮膜進行確認。又,所謂Ca、或Ca及Mg主要存在於上層係例如以前述輝光放電發光分析裝置貫通分析鍍敷皮膜之結果,藉由硏究Ca或Ca及Mg之鍍敷膜厚方向分布可進行確認。但,使用輝光放電發光分析裝置僅為一例,只要可硏究鍍敷皮膜中之Ca或、Ca及Mg之有無、分布,使用任何一種方法均無妨。
又,所謂Ca或Ca及Mg存在於上層中,例如藉輝光放電發光分析裝置貫通鍍敷皮膜而分析時,Ca或Ca及Mg之全檢測譜峰的90%以上,並非存在於界面之合金相,從鍍敷上層檢測可確認。此確認方法係只要為可檢測出鍍敷皮膜中之元素的深度方向分布的方法,可為任何一種方法,無特別限制。
進一步,從充分發揮腐蝕生成物之安定化效果的觀點,於鍍敷皮膜中所含有的Ca、或Ca及Mg係使鍍敷皮膜朝厚度方向於表層側與底層鋼板側以厚度等分時,宜為較底層鋼板側存在許多於表層側。存在許多於表層側係從腐蝕之初期階段於腐蝕生成物中含有Ca、Mg,可使腐蝕生成物更安定化。
又,所謂Ca、或Ca及Mg存在許多於表層側係例如藉輝光放電發光分析裝置貫通鍍敷皮膜而分析時,Ca或Ca及Mg之全檢測譜峰的50%以上,使鍍敷皮膜朝厚度於表層側與底層鋼板側進行等分時之表層側檢測出為可確認。此確認方法係只要為可檢測出鍍敷皮膜中之元素的深度方向分布的方法,可為任何一種方法,無特別限制。
進一步於鍍敷皮膜中所含有的Ca、或Ca及Mg宜具有與選自Zn、Al、Si之1種或2種以上之金屬間化合物。在形成鍍敷皮膜之過程中Al相較Zn相先凝固,金屬間化合物包含於Zn相。因而,金屬間化合物中之Ca或Mg常與Zn一起,在腐蝕環境中係較Al先腐蝕之Zn所形成的腐蝕生成物中Ca或Mg被確實地攝入,進一步可有效地謀求腐蝕之初期階段中之腐蝕生成物的安定化。金屬間化合物可舉例如Al4Ca、Al2Ca、Al2CaSi2、Al2CaSi1.5、Ca3Zn、CaZn3、CaSi2、CaZnSi、Al3Mg2、MgZn2、Mg2Si中之1種或2種以上。此等係就產生前述腐蝕生成物進行安定化之效果而言,為適宜。其中,金屬間化合物含有Si時,可防止鍍敷層中之過剩Si於鍍敷上層形成非固熔Si而彎曲加工性降低,故更佳。尤其,Al2CaSi2及/或Al2CaSi1.5係Al:25~95mass%、Ca:0.01~10mass%、Si:Al之3mass%左右,最易形成之金屬間化合物,前述之鍍敷層中的過剩Si於鍍敷上層形成非固溶Si,可得到防止彎曲加工性降低之效果,故最佳。
確認是否Ca或Ca及Mg形成選自Zn、Al、Si之1種或2種以上與金屬間化合物之方法,係可舉例如使鍍敷鋼板從表面以廣角X線繞射進行解析而檢測此等之金屬間化合物之方法;或,使鍍敷皮膜之截面在透過電子顯微鏡中藉電子束繞射而解析進行檢測等之方法。又,此等以外之方法,只要為可檢測出前述金屬間化合物,使用任何一種方法均無妨。
其次,說明有關本發明之熱浸鍍Al-Zn系鋼板的製造方法。本發明之熱浸鍍Al-Zn系鋼板係以連續式熱浸鍍敷設備等製造,鍍敷浴中之Al濃度為25~95mass%,Ca含量、或Ca及Mg之合計含量為0.01~10mass%。藉由使用如此之組成的鍍敷浴,可製造前述之熱浸鍍Al-Zn系鋼板。又,為抑制過度之合金相成長,鍍敷浴中相對於Al而含有Si 3mass%左右,但此適當範圍宜相對於Al為1.5~10mass%。又,本發明之鍍敷鋼板的鍍敷浴中係亦有時除上述之Al、Zn、Ca、Mg、Si以外,亦可添加例如Sr、V、Mn、Ni、Co、Cr、Ti、Sb、Ca、Mo、B等之任何的元素,但只要無損本發明之效果,均可適用。
又,鍍敷皮膜為由存在於與底層鋼板之界面的合金相與存在於其上之上層所構成,用以製造於鍍敷皮膜中所有的Ca、或Ca及Mg主要存在於上層之熱浸鍍Al-Zn系鋼板的方法,只要為Ca、或Ca及Mg主要存在於上層即可,亦可使用任何的方法,並無特別限定。可舉例如加速鍍敷後之冷卻速度,以抑制合金相形成,可減少於合金相所得到剩下之Ca、或Ca及Mg等。此時,鍍敷後之冷卻速度宜為10℃/sec以上。
又,於鍍敷皮膜中所有的Ca、或Ca及Mg使鍍敷皮膜朝厚度方向等分於表層側與底層鋼板側時,用以製造許多存在於較底層鋼板側更表層側之熱浸鍍Al-Zn系鋼板之製造方法,係Ca及Mg使鍍敷皮膜朝厚度方向等分於表層側與底層鋼板側時,只要形成許多存在於較底層鋼板側更表層側,可使用任何的方法,並無特別限定。可舉例如鍍敷皮膜之凝固反應從底層鋼板側朝向表層側進行,而伴隨凝固之進行,Ca、或Ca及Mg排出於表層側之方法。此係可以一般之連續式熱浸鍍操作中的鍍敷後之冷卻過程來達成。
又,浸入於鍍敷浴之鋼板的溫度(以下,稱為浸入板溫)係為防止連續式熱浸鍍操作中之浴溫度的變化,宜對於鍍敷浴溫度控制於±20℃以內。
進一步,用以製造於鍍敷皮膜中所含有的Ca、或Ca及Mg具有與選自Zn、Al、Si之1種以上的金屬間化合物之熱浸鍍Al-Zn系鋼板的製造方法,係只要可形成上述金屬間化合物,可使用任何的方法,並無特別限定。可舉例如於形成鍍敷皮膜後之鍍敷鋼板實施低於鍍敷皮膜融點之溫度的熱處理等。此時,宜實施較鍍敷皮膜融點低5~50℃的溫度之熱處理。
藉此,可得到本發明之耐蝕性優異的熱浸鍍Al-Zn系鋼板。
進一步,前述之鍍敷鋼板係可藉由於其表面具有含化成處理皮膜、及/或有機樹脂之塗膜,進行表面處理鋼板。化成處理皮膜係例如可塗佈鉻酸鹽處理液或無鉻化成處理液,無進行水洗,進行鋼板溫度為80~300℃之乾燥處理的鉻酸鹽處理或無鉻化成處理而形成。此等化成處理皮膜可為單層,亦可為複層,複層之情形係只要依序進行複數之化成處理即可。
進一步,於鍍敷層或化成處理皮膜的表面係可形成含有有機樹脂之單層或複層的塗膜。此塗膜可舉例如聚酯系樹脂塗膜、環氧系樹脂塗膜、丙烯酸系樹脂塗膜、胺基甲酸酯系樹脂塗膜、氟系樹脂塗膜等。又,使上述樹脂的一部分以其他之樹脂改性之例如環氧改性聚酯系樹脂塗膜等亦可適用。進一步,於上述樹脂係可依需要而添加硬化劑、硬化觸媒、顏料、添加劑等。
用以形成上述塗膜之塗裝方法並無特別限定,但塗裝方法可舉例如輥塗佈器塗裝、簾流塗裝、噴塗塗裝等。塗裝含有有機樹脂之塗料後,藉熱風乾燥、紅外線加熱、感應過熱等之方法進行加熱乾燥而形成塗膜。
但,上述表面處理鋼板之製造方法為一例,並非限定於此。
[實施例]
其次,藉實施例更詳細說明本發明。
使於常法所製造之板厚0.8mm的冷延鋼板於連續式熱浸鍍敷設備進行通板,以表1~表3所示之鍍敷浴組成進行鍍敷處理,製造熱浸鍍Al-Zn系鋼板。又,線速度為150m/分,鍍敷量係每一單面為35~45g/m2
又,用以製造於鍍敷皮膜中所含有的Ca、或Ca及Mg主要存在於上層之熱浸鍍Al-Zn系鋼板的製造方法,鍍敷後之冷卻速度為15℃/秒。
進一步,用以製造於鍍敷皮膜中所含有的Ca、或Ca及Mg具有與選自Zn、Al、Si之1種以上的金屬間化合物之熱浸鍍Al-Zn系鋼板的製造方法,一部分形成鍍敷皮膜後的鍍敷鋼板,實施較鍍敷皮膜融點低40℃的溫度之熱處理。
於表1~表3中表示浸入板溫、鍍敷浴的溫度、鍍敷後之冷卻速度、鍍敷後之熱處理溫度、保持時間、鍍敷皮膜之融點。
對於從以上所得到之熱浸鍍Al-Zn系鋼板,如以下所示做法,評估於上層中及表層側存在Ca、或Ca及Mg之比例、金屬間化合物之有無、以及合併部耐蝕性。
於上層中及表層側存在Ca、或Ca及Mg係以輝光放電發光分析(GDS)裝置貫通分析鍍敷皮膜,檢測Ca、或Ca及Mg之強度,其從底層鋼度檢測出,判定為具有提高各別之強度而存在。
金屬間化合物之有無係藉X線繞射進行測定,將確認存在之金屬間化合物名表示於表1中。進一步,只以X線繞射係無法確認全部之金屬化合物,故進行以掃描型電子顯微鏡(SEM),電子探針微分析器(EPMA)、歐傑電子分光裝置(AES)、X線光電子分光法(XPS)、使用透過電子顯微鏡之能量分散型X線分光法(EDX)、波長分散型X線分光法(WDX)之組成分析。藉含有上述之X線繞射之任一者的分析,將可確認存在之金屬間化合物名表示於表2及表3。
合併部耐蝕性係如圖1所示般,使每一單面的鍍敷量45g/m2的合金化熱浸鍍鋅鋼板(大板)的鍍敷面與上述熱浸鍍Al-Zn系鋼板(小板:試驗對象鋼板)形成上述鍍敷皮膜之面,以點焊接接合,作為合併材,實施化成處理(磷酸鋅2.0~3.0g/m2)、電著塗裝(20±1μm)後,以圖2所示之循環實施耐蝕性試驗。耐蝕性試驗係從潤濕開始,進行至150循環後,如以下般評估合併部耐蝕性。
耐蝕性試驗後之試驗片係分解合併部而除去塗膜或銹後,以微標尺測定底層之鋼板的腐蝕深度。使試驗片腐蝕部以20mm×15mm之單元區分區隔成10區分,求出不腐蝕各區分之最大腐蝕深度的健全部之板厚與腐蝕部之板厚的差。於所測定之各單位區分的最大腐蝕深度數據適用Gumbel分布而進行極值統計解析,求出最大腐蝕深度之最頻值。
從表1~表3可知,在本發明例中係耐蝕性試驗150循環中之最大腐蝕深度的最頻值低於0.5mm,故可得到合併部耐腐蝕性優異之熱浸鍍Al-Zn系鋼板。
又,使表1之No.18藉輝光放電發光分析裝置貫通鍍敷皮膜而進行分析(濺鍍速度=0.05μ/秒)時之Ca的深度方向分佈表示於圖3中。在圖3中,Ca之檢測強度的波形至收斂於從底層鋼板所檢測出之值的700秒判斷為鍍敷膜厚,又,Ca之檢測強度波形至具有轉曲點之600秒判斷為上層厚。此時之鍍敷皮膜從截面進行掃描型電子顯微鏡觀察之結果,鍍敷皮膜約為35μm,其中鍍敷上層為30μm。又,檢測強度係在鍍敷皮膜為626,上層為606,後述之表層側為322。從以上之結果,可知全檢測出譜峰之97%(=606/626)並非存在於界面之合金相(相當於濺鍍時間600~700秒),從鍍敷上層(相當於濺鍍時間0~600秒)所檢測出,又,全檢測出譜峰之51%(322/626),使鍍敷皮膜以厚度等分於表層側與底層鋼板側時之表層側(相當厚=17.5μm、濺鍍時間0~350秒)所檢測出。
[產業上之利用可能性]
若依本發明,可得到優異之合併部耐蝕性,故可以建材領域、汽車領域為中心而適用於廣泛領域。
圖1係表示合併材試驗片的圖。
圖2係表示耐蝕性試驗之循環的圖。
圖3係表示藉圖3輝光放電發光分析裝置貫通鍍敷皮膜而分析之結果的圖。

Claims (7)

  1. 一種熱浸鍍Al-Zn系鋼板,其係鍍敷皮膜中之Al含有量為45~85mass%,Si含量相對於Al為1.5~10mass%的熱浸鍍Al-Zn系鋼板,其特徵係前述鍍敷皮膜中,含有0.01~10mass%之Ca,前述Ca係具有與選自Zn、Al、Si之1種或2種以上之金屬間化合物。
  2. 一種熱浸鍍Al-Zn系鋼板,其係鍍敷皮膜中之Al含有量為45~85mass%,Si含量相對於Al為1.5~10mass%的熱浸鍍Al-Zn系鋼板,其特徵係前述鍍敷皮膜中,Ca及Mg合計含有0.01~10mass%,前述Ca係具有與選自Zn、Al、Si之1種或2種以上之金屬間化合物。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之熱浸鍍Al-Zn系鋼板,其中前述鍍敷皮膜係由存在於上層與底層鋼板之界面的合金相所構成,前述上層中含有前述Ca、或Ca及Mg。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之熱浸鍍Al-Zn系鋼板,其係將前述鍍敷皮膜在厚度方向上,等分於表層側與底層鋼板側時,前述Ca或Ca及Mg為比底層鋼板側更多存在於表層側。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之熱浸鍍Al-Zn系鋼板,其中前述Ca或Ca及Mg係具有與選自Zn、Al、Si之1種或2種以上之金屬間化合物。
  6. 如申請專利範圍第5項之熱浸鍍Al-Zn系鋼板,其中前述金屬間化合物為Al4Ca、Al2Ca、Al2CaSi2、 Al2CaSi1.5、Ca3Zn、CaZn3、CaSi2、CaZnSi、Al3Mg2、MgZn2、Mg2Si中之1種或2種以上。
  7. 如申請專利範圍第6項之熱浸鍍Al-Zn系鋼板,其中前述金屬間化合物為Al2CaSi2及/或Al2CaSi1.5
TW099117018A 2009-05-29 2010-05-27 Hot-dip Al-zn steel plate TWI598463B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009129774 2009-05-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201111551A TW201111551A (en) 2011-04-01
TWI598463B true TWI598463B (zh) 2017-09-11

Family

ID=43222836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW099117018A TWI598463B (zh) 2009-05-29 2010-05-27 Hot-dip Al-zn steel plate

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20120135271A1 (zh)
EP (1) EP2455509B1 (zh)
JP (1) JP5593836B2 (zh)
KR (2) KR20120025516A (zh)
CN (1) CN102449183A (zh)
MX (1) MX353046B (zh)
TW (1) TWI598463B (zh)
WO (1) WO2010137736A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012070695A1 (ja) * 2010-11-26 2012-05-31 Jfeスチール株式会社 溶融Al-Zn系めっき鋼板
TWI437122B (zh) * 2010-11-26 2014-05-11 Jfe Steel Corp 熔融Al-Zn系鍍覆鋼板及其製造方法
JP5824868B2 (ja) * 2011-05-24 2015-12-02 新日鐵住金株式会社 亜鉛系めっき鋼材又は亜鉛系めっき鋼製成形品の製造方法
AU2013209303B2 (en) * 2012-08-01 2015-05-07 Dongkuk Coated Metal Co., Ltd. Method and apparatus for producing zinc-aluminum alloy-coated steel sheet with superior workability and corrosion resistance
KR102014204B1 (ko) * 2012-08-01 2019-10-23 블루스코프 스틸 리미티드 금속 코팅된 강철 스트립
US9863029B2 (en) * 2012-08-01 2018-01-09 Dongkuk Steel Mill Co., Ltd. Apparatus for forming nitrogen cloud to produce hot dip coated steel sheet
CN103849828B (zh) * 2012-12-07 2016-02-03 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 一种热镀铝锌带钢的生产方法
EP2980260B2 (en) * 2013-03-25 2024-02-28 JFE Steel Corporation Al-Zn-BASED PLATED STEEL SHEET
WO2017060745A1 (en) * 2015-10-05 2017-04-13 Arcelormittal Steel sheet coated with a metallic coating based on aluminium and comprising titanium
AU2017392662A1 (en) * 2017-01-16 2019-08-15 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Plated steel material
PL3575434T3 (pl) * 2017-01-27 2023-02-27 Nippon Steel Corporation Wyrób stalowy z powłoką metaliczną
CN118140005A (zh) * 2021-10-26 2024-06-04 日本制铁株式会社 镀覆钢板

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4152472A (en) * 1973-03-19 1979-05-01 Nippon Steel Corporation Galvanized ferrous article for later application of paint coating
EP0148740A1 (fr) * 1983-12-22 1985-07-17 CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE Association sans but lucratif Procédé de revêtement à chaud et bain de composition améliorée pour sa mise en oeuvre
CN1238551C (zh) * 1999-03-19 2006-01-25 新日本制铁株式会社 耐蚀性好的镀锡系或镀铝系表面处理钢材
US6465114B1 (en) * 1999-05-24 2002-10-15 Nippon Steel Corporation -Zn coated steel material, ZN coated steel sheet and painted steel sheet excellent in corrosion resistance, and method of producing the same
JP4136286B2 (ja) * 1999-08-09 2008-08-20 新日本製鐵株式会社 耐食性に優れたZn−Al−Mg−Si合金めっき鋼材およびその製造方法
JP2002012959A (ja) * 2000-04-26 2002-01-15 Nippon Steel Corp 加工部及び端面耐食性に優れたAl系めっき鋼板
JP2001316791A (ja) * 2000-04-28 2001-11-16 Nippon Steel Corp 耐食性、外観に優れた溶融亜鉛−アルミ系めっき鋼板
JP2002129300A (ja) 2000-10-24 2002-05-09 Nippon Steel Corp 耐食性と加工性に優れた表面処理鋼板とその製造法
JP3779941B2 (ja) * 2002-01-09 2006-05-31 新日本製鐵株式会社 塗装後耐食性と塗装鮮映性に優れた亜鉛めっき鋼板
JP4461866B2 (ja) * 2004-03-24 2010-05-12 Jfeスチール株式会社 耐食性および曲げ加工性に優れた溶融Zn−Al系合金めっき鋼板およびその製造方法
JP4264373B2 (ja) * 2004-03-25 2009-05-13 新日本製鐵株式会社 めっき欠陥の少ない溶融Al系めっき鋼板の製造方法
JP4528187B2 (ja) * 2005-04-01 2010-08-18 新日本製鐵株式会社 外観が良好な溶融めっき鋼板
NZ562141A (en) * 2005-04-05 2009-10-30 Bluescope Steel Ltd Metal-coated steel strip comprising a coating of an aluminium-zic-silicon alloy that contains magnesium
AU2007228054B2 (en) * 2006-03-20 2011-03-10 Nippon Steel Corporation Highly corrosion-resistant hot dip galvanized steel stock
US10233518B2 (en) * 2006-08-30 2019-03-19 Bluescope Steel Limited Metal-coated steel strip
TWI437122B (zh) * 2010-11-26 2014-05-11 Jfe Steel Corp 熔融Al-Zn系鍍覆鋼板及其製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5593836B2 (ja) 2014-09-24
TW201111551A (en) 2011-04-01
EP2455509B1 (en) 2019-03-27
MX2011012641A (es) 2011-12-14
EP2455509A4 (en) 2014-05-14
CN102449183A (zh) 2012-05-09
EP2455509A1 (en) 2012-05-23
MX353046B (es) 2017-12-18
JP2011006785A (ja) 2011-01-13
KR20120025516A (ko) 2012-03-15
KR20140128457A (ko) 2014-11-05
WO2010137736A1 (ja) 2010-12-02
KR101748921B1 (ko) 2017-06-19
US20120135271A1 (en) 2012-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI598463B (zh) Hot-dip Al-zn steel plate
CN107250418B (zh) 热浸镀Al-Zn-Mg-Si钢板及其制造方法
TWI437122B (zh) 熔融Al-Zn系鍍覆鋼板及其製造方法
WO2012070695A1 (ja) 溶融Al-Zn系めっき鋼板
CA2908885C (en) Plated steel sheet for hot pressing, hot pressing method for plated steel sheet, and automobile part
KR101772308B1 (ko) 핫 스탬프 성형체 및 핫 스탬프 성형체의 제조 방법
TWI498455B (zh) A molten Al-Zn plated steel sheet and a method for producing the same
WO2011102434A1 (ja) 溶融めっき鋼材及びその製造方法
JP6645273B2 (ja) 溶融Al−Zn−Mg−Siめっき鋼板とその製造方法
JP4970632B2 (ja) 溶融亜鉛系めっき鋼板
WO2014068889A1 (ja) 溶融亜鉛めっき鋼板
JP2013189671A (ja) 溶融Al−Zn系めっき鋼板
CN111511955A (zh) 耐蚀性和焊接性优异的热浸镀铝合金钢板及其制造方法
CN110809643A (zh) 合金涂层钢板及其制造方法
JP5661699B2 (ja) 樹脂被覆鋼板の製造方法
JP3599716B2 (ja) 表面外観および曲げ加工性に優れた溶融Al−Zn系合金めっき鋼板およびその製造方法
JP5101250B2 (ja) 樹脂被覆鋼板
EP2964801A1 (en) Metal-coated steel strip
JP2005290418A (ja) プレス加工性に優れた溶融Al−Zn系めっき鋼板及びその製造方法
TWI396773B (zh) 熔融鍍鋅鋼板
JP2003286556A (ja) 粉体塗装性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板