WO2007029322A1 - 曲げ加工性に優れる溶融Zn-Al系合金めっき鋼材及びその製造方法 - Google Patents

曲げ加工性に優れる溶融Zn-Al系合金めっき鋼材及びその製造方法 Download PDF

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    • Y10T428/1275—Next to Group VIII or IB metal-base component
    • Y10T428/12757—Fe

Definitions

  • the Fe—A 1 -based alloying layer formed at the interface between the plating layer and the base steel material contains one or two of Cr and Mn.
  • C r and M n concentrated in the F e — A 1 system alloyed layer are passivated by C r at the stage where the cling layer dissolves and a part of the surface steel material is exposed as corrosion progresses. It is thought that the sacrificial anticorrosive action by Mn has the effect of suppressing the corrosion of the base steel material and improving the corrosion resistance.
  • t is the heat insulation temperature of steel with a temperature of 100 to 2500 ° C
  • y is the heat retention time (hr).
  • the plating film thickness is not particularly limited, but if it is too thin, the effect of improving the corrosion resistance by the adhesive layer will be insufficient. Therefore, the film thickness range is preferably 5 to 40 xm. Especially when good bending workability is required, the upper limit of the film thickness should be 15 m or less.
  • Control of the cooling rate of the plated steel material after melting is performed in the interval from when the plated steel material exits the hot dipping bath until solidification of the plating layer is completed.
  • the specific method can be adjusted by adjusting the ambient temperature around the plated steel, adjusting the relative wind speed to the steel plate, or by heating using an induction heating or combustion type burner if necessary.
  • the cooling rate of the plated steel material can be calculated by measuring the time until the solidification of the molten plating layer is completed after the plated steel material is removed from the molten plating bath.
  • the completion of solidification of the molten adhesive layer can be confirmed by visually observing the change in the surface state.
  • the time to solidification can be obtained by dividing the distance to complete solidification of the plating layer by the production rate.

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Abstract

高耐食性であり、かつ、めっき層の曲げ加工性に優れる溶融Ｚｎ−Ａｌ系合金めっき鋼材及びその製造方法を提供する。質量％で、Ａｌ：２５～８５％、Ｃｒ，Ｍｎの１種又は２種：０．０５～５％、Ｓｉ：Ａｌの含有量の０．５～１０％を含有し、残部はＺｎ及び不可避的不純物からなるめっき層を有し、かつ、めっき表面のスパングルサイズの平均値が０．５mm以上であることを特徴とする曲げ加工性に優れる溶融Ｚｎ−Ａｌ系合金めっき鋼材、及び、その製造方法である。

Description

明 細 書 曲げ加工性に優れる溶融 Z n— A 1 系合金めつき鋼材及びその製造 方法 技術分野
本発明は、 建材、 自動車、 家電用途に使用される溶融めつき鋼材 に関するものである。 特に、 主として建材用途分野で要求される高 耐食性能を有し、 かつ、 めっき層の曲げ加工性に優れる溶融 Z n— A 1 系合金めつき鋼材及びその製造方法に関するものである。 背景技術
従来から、 鋼材の表面に Z nめっきを施して鋼材の耐食性を改善 することは、 広く知られており、 現在も Z nめっきが施された鋼材 は、 大量に生産され、 使用されている。 しかしながら、 多くの用途 に対し、 Z nめっきのみでは耐食性が不充分な場合が生じており、 そこで、 めっき層の耐食性を向上すべく、 A 1 を添加した溶融 Z n 一 A 1 合金めつき鋼板 （ガルバリウム鋼板） が使用されている。 例 えば、 特公昭 6 1 — 2 8 7 4 8号公報に開示されている溶融 Z n— A i 合金めつきは、 2 5〜 7 5質量％の八 1 と、 A 1含有量の 0. 5 %以上の S i 、 及び残部は本質的に Z nより成る合金めつきを施 し、 良好な耐食性が得られている。
しかしながら、 近年、 主として建材用途分野で、 更なる耐食性向 上要求が生じており、 これに応えるため、 発明者は、 既に特開 2 0 0 2 — 3 5 6 7 5 9号公報 （特開 2 0 0 2 — 3 5 6 7 5 9号公報） に開示される、 Z n— A 1 めっき層に C r、 更には M gを添加した 合金めつき層を施す、 従来の溶融 Z n— A 1 合金めつき鋼板 （ガル バリウム鋼板） を超える高耐食性の Z n— A 1 一 C r系合金めつき 鋼材を開発した。 しかし、 このめつき鋼材をそのままもしくは塗装 した後、 曲げ変形を加えると、 めっき層にクラックが発生し、 曲げ 加工部の外観を損なったり、 耐食性低下原因となる問題を生じるこ とが散見された。
そこで、 本発明は、 Z n— A l — C r系合金めつき鋼材における 上記問題点を解決し、 高耐食性であり、 かつめつき層の曲げ加工性 に優れる溶融 Z n— A 1 系合金めつき鋼材及びその製造方法を提供 することを目的とする。 発明の開示
発明者は、 Z n— A 1 系合金めつき鋼材のめっき層組織、 及び、 製造条件とめつき層の折り曲げ加工性について、 種々調査検討を行 い、 その結果、 下記に開示する技術を適用することで、 めっき層の 曲げ加工性に優れる Z n— A 1 系合金めつき鋼材及びその製造方法 が得られることを見出し、 本発明を完成した。
( 1 ) 質量％で、 A l : 2 5〜 8 5 %、 C r , M nの 1種又は 2種 : 0. 0 5〜 5 %、 S i : A l の含有量の 0. 5〜 1 0 %を含有し 、 残部は Z n及び不可避的不純物からなるめっき層を有し、 かつ、 めっき表面のスパングルサイズの平均値が 0. 5 mm以上であること を特徴とする曲げ加工性に優れる溶融 Z n— A 1 系合金めつき鋼材
( 2 ) 前記めつき層が、 C r ： 0. 1質量％超〜 5質量％を含有す ることを特徴とする （ 1 ) に記載のめっき層の曲げ加工性に優れる 溶融 Z n— A 1 系合金めつき鋼材。
( 3 ) 前記めつき層が、 M g ： 0. 1〜 5質量％を、 さらに含有す ることを特徴とする （ 1 ) 又は （ 2 ) に記載の曲げ加工性に優れる 溶融 Z n— A 1 系合金めつき鋼材。
( 4 ) 前記めつき層と鋼材との界面に、 C r , Mnの 1種又は 2種 を含有する合金化層を有することを特徴とする （ 1 ) 〜 （ 3 ) のい ずれか 1項に記載の曲げ加工性に優れる溶融 Z n— A 1 系合金めつ き鋼材。
( 5 ) めっき面のスパングルサイズの平均値が 1. 0 mm以上である ことを特徴とする （ 1 ) 〜 （ 4 ) のいずれか 1項に記載の曲げ加工 性に優れる溶融 Z n— A 1 系合金めつき鋼材。
( 6 ) めっき面のスパングルサイズの平均値が 3. O mni以上である ことを特徴とする （ 5 ) に記載の曲げ加工性に優れる溶融 Z n— A 1 系合金めつき鋼材。
( 7 ) ( 1 ) 〜 （ 6 ) のいずれかに記載の溶融 Z n— A 1 系合金め つき鋼材の製造方法であって、 鋼材を、 質量％で、 A 1 ： 2 5〜 8 5 %、 C r , M nの 1種又は 2種以上 ： 0. 0 5〜 5 %、 S i ： A
1 の含有量の 0. 5〜 1 0 %を含有し、 残部は Z n及び不可避的不 純物からなるめっき浴に浸漬して、 溶融めつき後、 めっき層の凝固 が完了する温度までのめっき鋼材の冷却速度が 2 0 °CZsec以下で あって、 かつ、 凝固後、 下記 （ 1 ) 式に規定される条件で保温する ことを特徴とする曲げ加工性に優れる溶融 Z n— A 1 系合金めつき 鋼材の製造方法。
y≥ 7. 5 X 1 09 X t "4- 5 … （ 1 )
(ここで、 t は 1 0 0〜 2 5 0 °Cのめつき鋼材の保温温度、 yは保 温時間 （hr) を表す。 ）
( 8 ) 前記めつき浴が、 さらに M g ： 0. 1〜 5質量％を含有する ことを特徴とする （ 7 ) に記載の曲げ加工性に優れる溶融 Z n— A 1 系合金めつき鋼材の製造方法。
( 9 ) 前記冷却速度が 1 5 °CZsec以下であることを特徴とする （ 7 ) 又は （ 8 ) に記載の曲げ加工性に優れる溶融 Z n— A 1 系合金 めつき鋼材の製造方法。 図面の簡単な説明
図 1 はめつき後の保温条件とめっき層の曲げ加工性の関係を示す
発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明を詳細に説明する。
本発明の耐食性に優れる溶融 Z n— A 1 系合金めつき鋼材は、 め つき層の組成として A 1 : 2 5〜 7 5質量％、 C r , M nの 1種又 は 2種 ： 0. 0 5〜 5質量％、 S i : A l含有量の 0. 5〜 1 0質 量％を含有し、 残部は Z n及び不可避的不純物であることを特徴と し、 M g ： 0. 1〜 5質量％を、 さらに含有することが好ましい。 ここで、 被めつき鋼材とは、 鋼板、 鋼管及び鋼線等の鉄鋼材料であ る。
めっき層組成の内、 A 1 は 2 5〜 7 5質量％とする。 八 1 が 2 5 質量％未満の場合は、 耐食性が低下する。 一方、 7 5質量％を超え ると切断端面の耐食性が低下し、 また、 合金めつき浴の温度を高く 維持する必要が生じ、 製造コス トが高くなる等の問題が生じる。 ま た、 めっき総組成の内、 C r， M nの 1種又は 2種は 0. 0 5〜 5 質量％とする。 C r， M nの 1種又は 2種が 0. 0 5質量％未満の 場合は耐食性向上効果が不充分であり、 5質量％を超えるとめつき 浴の ドロス発生量が増大する等の問題が生じる。 耐食性の観点から は 0. 1質量％を超えて含有されることが好ましい。 より好ましく は C rは 0 , 1質量％超〜 5質量％、 さらに好ましくは 0. 2〜 5 質量％とする。 また、 めっき層組成の内、 3 1 は八 1含有量の 0 . 5 %以上添加 する。 鋼材にめっき層を形成するにあたり、 鋼材表面とめっき層と の界面における F e 一 A 1 系合金層が過剰に厚く形成されることを 抑制して、 鋼材表面とめっき層の密着性を向上することができる。 また、 S i を A 1含有量の 1 0 %を超えて含有すると、 F e — A 1 合金化層の形成を抑制する効果が飽和すると共に、 めっき層の加工 性の低下を招く恐れがあるので、 A 1含有量の 1 0 %を上限とする 。 めっき層の加工性を重視する場合は、 A 1含有量の 5 %を上限と することが好ましい。
また、 めっき層の組織として、 スパングルサイズの平均値を 0 . 5 mm以上とする。 ここで、 スパングルサイズの測定は、 めっき表面 からの光学顕微鏡観察で行う。 凝固組織として A 1 デンドライ ト組 織が認められるが、 一般的には光学顕微鏡で 2 0倍ないし 5 0倍程 度の倍率にて観察して、 デンドライ ト組織の中心間の距離を測定す る。 スパングルサイズの平均値が 0 . 5 nun未満であると、 めっき層 を曲げ加工した際、 クラックが多数発生し、 曲げ加工性が低下する 。 また、 本めつき鋼材の特徴であるスパングル模様が目視で認識で きなくなり外観を損なう。 尚、 より高いレベルの曲げ加工性が要求 される場合には、 スパングルサイズの平均値を 1 . 0 mm以上、 より 好ましくは 3 . 0 mm以上とすると良い。
ここで上限については、 特に規定するものではないが、 スパング ルサイズが粗大となると、 逆に外観を損なうので、 通常は l O mm以 下であることが好ましい。
ここで、 スパングルサイズがめっき層の加工性に影響する理由は 、 現時点で必ずしも明らかではないが、 溶融めつき後のめっき層が 凝固完了するまでの冷却速度が速い場合、 また凝固後 （ 1 ) 式に規 定される条件で保温を行なわない場合は、 スパングルサイズ微細化 し、 かつ同時にめつき層硬度が高くなるため、 曲げ変形を受けた際 、 めっき層のクラック発生が多くなると考えられる。
さらに、 めっき層組成として、 M gを 0. 1〜 5質量％含有させ ることにより、 更に高い耐食性を得ることができる。 0. 1質量％ 未満の添加では、 耐食性向上に寄与する添加効果が見られない。 一 方、 添加量が 5質量％を超える場合は、 耐食性向上効果が飽和する と共に、 めっき浴のドロス発生量が増大する等の問題を生じる可能 性が高くなる。
そして、 めっき層の組織として、 めっき層と素地鋼材界面に形成 される F e — A 1 系の合金化層に、 C r , M nの 1種又は 2種を含 有することが好ましい。 F e — A 1 系合金化層に濃化した C r , M nは、 腐食進行に伴いめつき層が溶解し素地鋼材表面の一部が露出 する段階で、 C r による不働態化作用、 M nによる犠牲防食作用に より、 素地鋼材の腐食を抑制、 耐食性を向上させる作用を有すると 考えられる。
C r , M nを含有する合金化層は、 めっき層断面の E P MA分析 又は GD S分析により確認できる。 合金化層の膜厚は、 特に限定さ れるものではないが、 0. 0 5 m以上で形成効果が得られ、 一方 、 厚くなり過ぎるとめつき層の折曲げ加工性が低下するので、 好ま しくは 3 m以下が良い。 また、 合金化層の形成は、 被めつき鋼材 を溶融めつき浴に浸漬した直後より開始し、 その後めつき層が凝固 完了、 めっき鋼材の温度が約 4 0 0 °C以下となるまで進行する。 し たがって、 合金化層の厚さの制御は、 めっき浴温度、 被めつき鋼材 浸漬時間、 めっき後冷却速度等を調整することで可能である。
スパングルサイズの平均値を 0. 5 mm以上とし、 めっき層の曲げ 加工性を良好にするためには、 さらに、 凝固後に下記 （ 1 ) 式に規 定される条件で保温することが必要である。 y≥ 7. 5 X 1 09 X t 'し 5
(ここで、 t は 1 0 0〜 2 5 0 °Cのめつき鋼材の保温温度、 yは保 温時間 （ h r ) である。 ）
図 1 に、 めっき組成 ： 5 5 %A 1 — 1 . 5 % S i - 0. 2 % C r _ 1 %1^ 8—残 2 11、 冷却速度 1 5 °C/秒で形成しためっき層膜厚 1 5 mのめつき材に、 加熱保温処理を施し、 保温温度及び保温時 間とめつき層の曲げ加工性の関係について調べた結果を示す。 ここ で、 めっき層の曲げ加工性試験は、 3 T曲げ加工後、 曲げ加工頂上 部の長さ 1 mmを顕微鏡にて観察し、 下記の基準にて判定を行った 。 （ 3 T曲げ加工とは、 板厚 （T)の 3倍の厚みのダミー材を挟んで 板を折り曲げることで、 0 Tが最も厳しく、 1 T， 2 T、 3 Τと順に穏 やかな曲げ加工になる。 ）
◎ ： 曲げクラック無し （保温加熱処理無し材に比較して顕著な 改善効果有り）
〇 ： 曲げクラック 1〜 5個 （保温加熱処理無し材に比較して改 善効果有り）
： 曲げクラック 6〜 1 0個 （保温加熱処理無し材と同等レべ ル）
1 0 0 °C未満の場合は、 曲げ加工性の改善効果を得るために長時 間の保温を必要とし、 生産性低下の問題が生じる。 また、 2 5 0 °C を超える場合には更なる改善効果が得られない。
上式は、 図 1 に示される、 実験で得られためっき層の曲げ加工性 の改善効果の得られる条件について、 保温温度と保温時間の関係を 累乗近似して求めた式である。 なお、 加熱保温処理によりめつき層 の加工性が更に改善する理由は、 以下のメカニズムを推定している 。 めっき材製造のままの状態では、 めっき層内に微細析出粒子が多 数存在する。 微細析出粒子は、 めっき層の曲げ変形時、 転移の移動 を妨げ、 めっき層の加工性を低下させる。 加熱保温処理を施すこと により微細析出粒子を粗大化させ、 めっき層の加工性を改善する。 なお、 2 5 0 °Cを超える保温加熱処理を施した場合は、 粗大析出粒 子自体がめっき層内で溶解し、 めっき材を冷却した際、 再び微細析 出粒子が生じ、 めっき層の加工性改善効果が得られないものと推定 される。
めっき層の組成として、 A l ， C r， M n , S i を除く残部は、 亜鉛及び不可避的不純物である。 ここで、 不可避的不純物とは、 P b , S b , S n , C d， F e , N i ， C u , T i 等のめっき合金原 料の製造過程で不可避的に混入する元素、 及び、 めっき鋼材製造過 程で鋼材より又はめつき釜材料よりめつき浴中に溶解混入する元素 を意味し、 これら不可避的不純物の含有量が合計で 1質量％まで含 まれても良い。
めっき膜厚は、 特に限定するものではないが、 薄すぎるとめつき 層による耐食性向上効果が不足する一方で、 厚すぎるとめつき層の 折り曲げ加工性が低下しクラック発生等の問題が生じ易くなること から、 膜厚範囲を 5〜 4 0 xmとすることが好ましい。 特に、 良好 な曲げ加工性を必要とする場合には、 膜厚上限を 1 5 m以下とす ると良い。
本発明のめっき鋼材の製造方法としては、 被めつき鋼材を、 質量 %で、 A l : 2 5〜 8 5 %、 C r , M nの 1種又は 2種 ： 0 , 0 5 〜 5 %、 S i ： A l の含有量の 0. 5〜 ： L 0 、 必要に応じて M g ： 0. 1〜 5質量％を含有し、 残部は Z n及び不可避的不純物から なるめっき浴に浸漬して、 溶融めつき後、 めっき層が凝固が完了す る温度までのめっき鋼材の冷却速度が 2 0 °CZsec以下、 好ましく は 1 5 °C/ sec以下、 さらに好ましくは 1 0 /sec以下とする。 被 めっき鋼材をめつき浴に浸漬する前に、 めっき濡れ性、 めっき密着 性を改善する等の目的で、 アルカリ脱脂処理、 酸洗処理を施しても 良い。
被めつき鋼材をめつきする方法して、 無酸化炉—還元炉もしくは 全還元炉を用いて、 被めつき鋼材を加熱還元焼鈍した後、 めっき浴 に浸漬引き上げを行う。 続いて、 ガスワイビング方式で所定のめつ き付着量制御を行い、 その後冷却する工程を連続的適用する方法を 用いることができる。 また、 被めつき鋼材表面に、 塩化亜鉛、 塩化 アンモニゥム、 他の薬剤を用いたフラックス処理を施した上で、 め つき浴に浸漬してめつきする方法を適用しても良い。
めっき浴の調合方法として、 本発明に示される範囲の組成に予め 調合された合金を加熱溶解しても良いし、 各金属単体もしくは 2種 以上の合金を組み合わせて加熱溶解し、 所定の組成にする方法を適 用しても良い。 加熱溶解方法として、 めっき合金をめつき浴に直接 溶解する方法を用いても良いし、 また、 予備溶解炉で事前に溶解し た後めつき浴槽に移送する方法を用いても良い。 予備溶解炉を用い る方法は、 設備設置費用が高くなるものの、 めっき合金溶解時に発 生する ドロス等の不純物除去がし易い、 めっき浴の温度管理がし易 い等の利点がある。
めっき浴の表面が大気と接することで発生する酸化物系のドロス 発生量を低減させる目的で、 めっき浴表面にセラミックス、 ガラス ウール等の耐熱物で覆っても良い。 溶融めつき層の冷却凝固までの 冷却速度を 2 0 °C Z s e c以下とし、 かつ、 凝固後、 上記 （ 1 ) 式 の条件で保温を行なう ことで、 スパングルサイズの平均値が 0 . 5 m m以上となり、 良好な加工性が得られる。 これを超える冷却速度 とすると、 スパングルサイズが微細化し、 めっき層の曲げ加工性が 低下するばかりでなく、 表面外観も損なわれる。 凝固後の上記 （ 1 ) 式の条件の保温を行なわないと、 所望のサイズのスパングルが得 られない。
溶融めつき後のめっき鋼材の冷却速度制御は、 めっき鋼材が溶融 めっき浴をでた後、 めっき層の凝固が完了するまでの区間で行われ る。 具体的方法は、 めっき鋼材周囲の雰囲気温度調整やめつき鋼材 への相対風速調整、 又は、 必要に応じて誘導加熱や燃焼式加熱バー ナーを用いて加熱することにより、 調整することができる。 なお、 めっき鋼材の冷却速度は、 めっき鋼材が溶融めつき浴から出た後、 溶融めつき層の凝固が完了するまでの時間を測定することで計算で きる。 ここで、 溶融めつき層の凝固完了は、 目視で表面状態変化を 観察することにより確認できる。 また、 凝固までの時間は、 めっき 層凝固が完了するまでの距離を製造速度で割ることにより求められ る。
めっき層の凝固が完了した後のめっき鋼材の冷却速度は、 特に規 定するものではない力 3 0 °C Z s e c以上で冷却した方が、 めつ き層の曲げ加工性の改善効果がより向上する。 たたし、 本発明では 、 めっき層の曲げ加工性を良好にするためには、 さらに、 凝固後に 上記 （ 1 ) 式に規定される条件で保温することが必要である。
保温方法としては、 連続溶融めつき製造時、 本発明に規定される 温度条件以上にめっき鋼材の温度を保ちながら巻き取り、 そのまま 保温する方法、 連続溶融めつき製造後、 めっき鋼材の温度が本発明 に規定される温度条件以下に冷やされている場合は、 加熱保温箱等 を用いてめっき鋼材を加熱し保温する方法、 めっき鋼材を一旦巻き 解き、 誘導加熱装置や連続式加熱炉を用いて所定の温度まで再加熱 した上で巻き取り、 保温する方法等が適用できる。
また、 本発明の溶融 Z n— A 1 系合金めつき鋼材の表面に、 ポリ エステル樹脂系、 アクリル樹脂系、 フッ素樹脂系、 塩化ビニル樹脂 系、 ウレタン樹脂系、 エポキシ樹脂系等の塗料を、 ロール塗装、 ス フレー塗装、 カーテンフロー塗装、 ディ ップ塗装、 あるいは、 ァク リル樹脂フィルム等のプラスチックフィルムを積層するフィルムラ ミネ一ト法等を行っても良い。 このようにめっき層上に皮膜を形成 した場合、 腐食性雰囲気下で、 平面部、 切断端面部、 及び折り曲げ 加工部において優れた耐食性が発揮させることができる。 実施例
以下、 本発明を実施例によってさらに詳細に説明する。
表 1 に示す組成の溶融めつき金属槽に、 被めつき鋼材を浸漬し、 その後、 表 1 に示す条件 （めっき組成、 めっき層の凝固が完了する 温度までの冷却速度、 凝固後の保温温度と時間） で処理することに より、 合金めつき鋼材を製造した。 ここで、 本発明例 N o . 1〜 1 9及び比較例 N o . 2 0〜 2 2は、 板厚 0. 8 mmの冷延鋼板を、 めっき前にアルカリ脱脂後、 N2— 1 0 %H2雰囲気中で 8 0 0 °Cま で加熱還元焼鈍し、 続いて 5 8 0 °Cまで冷却した後、 溶融めつき金 属槽に 2秒間浸漬して、 合金めつき層を表面に形成した。 めっき膜 厚は、 1 0〜 1 5 に制御した。 溶融めつき浴温度は本発明例 N o . 9は 5 6 0 °C、 本発明例 N o . 1 0は 6 4 0 °C、 それ以外は 6 0 5 °Cにした。 それから、 表 1 に示す条件で冷却および保温を実施 した。
得られためっき鋼鈑について、 めっき剥離して、 めっき部分およ びめつき素地界面合金層のそれぞれについて化学分析法で組成を調 ベた。 めっき付着量はめつきの前後の重量を比較して調べた。 また 、 光学顕微鏡で表面観察してスパングルサイズ （平均値） を調べた 。 同時に下記方法で曲げ加工性、 耐食性を評価した。
(折り曲げ加工性試験）
合金めつき鋼材を、 3 0 mmX 4 0 mmの寸法に切断し、 めっき 層の曲げ加工試験を行った。 めっき層の曲げ加工性試験は、 3 T曲 げ加工後、 曲げ加工頂上部の長さ 1 mmを顕微鏡にて観察し、 下記 の基準にて判定を行い、 △以上を合格とした。
◎ ： 曲げクラック無し
〇 ： 曲げクラック 1 〜 5個
厶 ： 曲げクラック 6〜 1 0個
X ： 曲げクラック 1 0個以上
(耐食性試験）
合金めつきした鋼材の塩水噴霧試験を 2 0 日間行った。 めっき腐 食減量の測定方法は、 腐食試験後材を 1" 〇32 0 0 71^の処理 浴に温度 8 0 °Cで 3分間浸漬、 腐食生成物を溶解除去した。 腐食に 伴うめっき腐食減量を質量測定した。 下記評価基準にて耐食性を判 定し、 〇以上を合格とした。
◎ ： めっき腐食減量 5 gZm2以下
〇 ： めっき腐食減量 5 g/m2超 1 0 gZm2以下
△ ： めっき腐食減量 1 0 gZm2超 2 0 gZm2以下
X ： めっき腐食減量 2 0 gZm2超
表 1
Figure imgf000015_0001
表 1から明らかなように、 本発明例 No. 1〜 1 9は、 何れも良好 な曲げ加ェ性及び耐食性を有する。 これに対し、 比較例 No. 2 0〜 2 2は、 めっき後の冷却速度が速く、 スパングルサイズが小さいた め、 曲げ加工性が不良である。 更に、 比較例 No. 2 2については、 めっき層に C r， M nを含まないため、 耐食性が不足である。 産業上の利用可能性 '
本発明の溶融 Z n— A 1 系合金めつき鋼材は、 良好なめっき層の 曲げ加工性を有するため、 鋼材の曲げ加工が多々要求される建材、 自動車、 家電用途分野に好適に用いることができ、 産業上の利用価 値が極めて高い。 また、 本発明のめっき鋼材の製造方法は、 既存の 溶融めつき設備をそのまま使用することができ、 製造コス 卜の大幅 な上昇を伴なうことなく、 簡便に効率良く製造することができる。

Claims

1. 質量％で、
A 1 ： 2 5〜 8 5 %、
C r , M nの 1種又は 2種 ： 0. 0 5〜 5 %、
S i ： A 1 の含有量の 0. 5〜 1 0 %
請
を含有し、 残部は Z n及び不可避的不純物からなるめっき層を有し 、 かつ、 めっき表面のスパングルサイズの平均値が 0. 5 mm以上で あることを特徴とする曲げ加工性に優れる溶融 Z n - A 1 系合金め つき鋼材。
2. 前記めつき層が、 C r ： 0. 1質量囲％超〜 5質量％を含有す ることを特徴とする請求項 1に記載のめっき層の曲げ加工性に優れ る溶融 Z n— A 1 系合金めつき鋼材。
3. 前記めつき層が、 さらに M g ： 0. 1〜 5質量％を含有する ことを特徴とする請求項 1又は 2に記載のめつき層の曲げ加工性に 優れる溶融 Z n— A 1 系合金めつき鋼材。
4. 前記めつき層と鋼材との界面に、 C r， M nの 1種又は 2種 を含有する合金化層を有することを特徴とする請求項 1〜 3のいず れか 1項に記載の曲げ加工性に優れる溶融 Z n— A 1 系合金めつき 鋼材。
5. めっき面のスパングルサイズの平均値が 1. 0 mm以上である ことを特徴とする請求項 1〜 4のいずれか 1項に記載の曲げ加工性 に優れる溶融 Z n— A 1 系合金めつき鋼材。
6. めっき面のスパングルサイズの平均値が 3. 0 mm以上である ことを特徴とする請求項 5に記載の曲げ加工性に優れる溶融 Z n— A 1 系合金めつき鋼材。
7. 請求項 1〜 6のいずれかに記載の溶融 Z n— A 1 系合金めつ き鋼材の製造方法であって、 鋼材を、 質量％で、 A 1 ： 2 5〜 8 5 %、 C r , M nの 1種又は 2種 ： 0. 0 5〜 5 %、 S i ： A 1 の含 有量の 0. 5〜 1 0 %を含有し、 残部は Z n及び不可避的不純物か らなるめっき浴に浸漬して、 溶融めつき後、 めっき層の凝固が完了 する温度までのめっき鋼材の冷却速度が 2 0 °C/ sec以下であつて 、 かつ、 凝固後、 下記 （ 1 ) 式 ：
y≥ 7. 5 X 1 09 X t " · 5 ·■· ( 1 )
(こ こで、 t は 1 0 0〜 2 5 0 °Cのめつき鋼材の保温温度、 yは保 温時間 （hr) を表す。 ）
に規定される条件で保温することを特徴とする曲げ加工性に優れる 溶融 Z n— A 1 系合金めつき鋼材の製造方法。
8. 前記めつき浴が、 さらに M g ： 0. 1〜 5質量％を含有する ことを特徴とする請求項 7 に記載の曲げ加工性に優れる溶融 Z n— A 1 系合金めつき鋼材の製造方法。
9. 前記冷却速度が 1 5 °CZsec以下であることを特徴とする請 求項 7又は 8 に記載の曲げ加工性に優れる溶融 Z n— A 1 系合金め つき鋼材の製造方法。
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