本發(fā)明涉及具有良好的平板部和端部的耐腐蝕性、并且加工部的耐腐蝕性也優(yōu)異的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板及其制造方法。
背景技術(shù):
熱浸鍍al-zn系鋼板可以兼具zn的犧牲防蝕性和al的高耐腐蝕性,因此在熱浸鍍鋅鋼板中也表現(xiàn)出高耐腐蝕性。例如,在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了一種在鍍覆被膜中含有25~75質(zhì)量%的al的熱浸鍍al-zn系鋼板。而且,熱浸鍍al-zn鋼板由于其優(yōu)異的耐腐蝕性,因此以長(zhǎng)期暴露在室外的房頂、墻壁等建材領(lǐng)域、護(hù)欄、配線配管、隔音墻等土木建筑領(lǐng)域?yàn)橹行?,近年?lái)需求不斷擴(kuò)大。
熱浸鍍al-zn系鋼板的鍍覆被膜由主層和存在于基底鋼板與主層的界面的合金層構(gòu)成,主層主要由過(guò)飽和地含有zn且al進(jìn)行枝晶凝固的部分(α-al相的枝晶部分)和剩余的枝晶間隙的部分(枝晶間)構(gòu)成,具有α-al相在鍍覆被膜的膜厚方向?qū)盈B多個(gè)而成的結(jié)構(gòu)。由于這樣的特征性被膜結(jié)構(gòu),來(lái)自表面的腐蝕進(jìn)行路徑變得復(fù)雜,因此腐蝕不易容易地達(dá)到基底鋼板,熱浸鍍al-zn系鋼板與鍍覆被膜厚度相同的熱浸鍍鋅鋼板相比能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)異的耐腐蝕性。
另外,已知有通過(guò)在熱浸鍍al-zn系的鍍覆被膜中含有mg而以進(jìn)一步提高耐腐蝕性為目的的技術(shù)。
作為與含有mg的熱浸鍍al-zn系鋼板(熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板)相關(guān)的技術(shù),例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了一種鍍al-zn-mg-si鋼板,其含有在鍍覆被膜中含有mg的al-zn-si合金,該al-zn-si合金為含有45~60重量%的元素鋁、37~46重量%的元素鋅和1.2~2.3重量%的元素硅的合金,該mg的濃度為1~5重量%。
另外,在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中公開(kāi)了一種al系鍍覆系表面處理鋼材,其以質(zhì)量%計(jì)含有mg:2~10%、ca:0.01~10%、si:3~15%,剩余部分為al和不可避免的雜質(zhì),且mg/si的質(zhì)量比在特定的范圍。
另外,在要將熱浸鍍al-zn系鋼板用于汽車(chē)領(lǐng)域、特別是外板面板時(shí),該鍍覆鋼板以用連續(xù)式熱浸鍍?cè)O(shè)備實(shí)施到鍍覆為止的狀態(tài)供給汽車(chē)制造商等,因此通常在加工成面板部件形狀后進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化處理,進(jìn)一步實(shí)施電沉積涂覆、中涂涂覆、上涂涂覆的汽車(chē)用綜合涂覆。然而,使用熱浸鍍al-zn系鋼板的外板面板在涂膜產(chǎn)生損傷時(shí),以損傷部為起點(diǎn)引起涂膜/鍍覆界面的含有大量zn的枝晶間的選擇腐蝕,結(jié)果與熱浸鍍zn相比明顯產(chǎn)生較大的涂膜膨脹,有時(shí)無(wú)法確保充分的耐腐蝕性(涂覆后耐腐蝕性)。因此,例如專(zhuān)利文獻(xiàn)4中公開(kāi)了一種熱浸鍍al-zn系鋼板,其在鍍覆組成中添加mg或sn等,在鍍層中形成mg2si、mgzn2、mg2sn等mg化合物,由此改善來(lái)自鋼板端面的紅銹產(chǎn)生。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特公昭46-7161號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本專(zhuān)利5020228號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本專(zhuān)利5000039號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2002-12959號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
這里,對(duì)于熱浸鍍al-zn系鋼板,如上所述,由于其優(yōu)異的耐腐蝕性,因此大多用于長(zhǎng)期暴露在室外的房頂、墻壁等建材領(lǐng)域。因此,根據(jù)近年來(lái)的對(duì)節(jié)省資源、節(jié)能的要求,為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的長(zhǎng)壽命化,希望開(kāi)發(fā)耐腐蝕性更優(yōu)異的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板。
另外,對(duì)于在引用文獻(xiàn)2和3中公開(kāi)的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板,因?yàn)殄兏脖荒さ闹鲗佑操|(zhì)化,所以在進(jìn)行彎曲加工時(shí)鍍覆被膜破裂而產(chǎn)生裂紋,結(jié)果存在加工部的耐腐蝕性(加工部耐腐蝕性)差的問(wèn)題。因此,也希望改善加工部耐腐蝕性。應(yīng)予說(shuō)明,在引用文獻(xiàn)2中,對(duì)于因添加mg所致的延展性低下,通過(guò)成為“小的”鋅花尺寸來(lái)改良延展性低下,但為了實(shí)現(xiàn)該目的,在引用文獻(xiàn)2中實(shí)質(zhì)上需要在鍍層中具有tib,談不上公開(kāi)了本質(zhì)性解決對(duì)策。
此外,即便對(duì)專(zhuān)利文獻(xiàn)4中公開(kāi)的熱浸鍍al-zn系鋼板實(shí)施涂覆的情況下,涂覆后耐腐蝕性的問(wèn)題也仍然沒(méi)有消除,根據(jù)熱浸鍍al-zn系鋼板的用途,對(duì)涂覆后耐腐蝕性也希望進(jìn)一步的提高。
本發(fā)明鑒于上述情況,目的在于提供具有良好的平板部和端部的耐腐蝕性、并且加工部耐腐蝕性也優(yōu)異的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板以及該熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板的制造方法。
本發(fā)明人等為了解決上述課題而反復(fù)研究,結(jié)果著眼于:在熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板腐蝕時(shí),鍍覆被膜的主層中的存在于枝晶間的mg2si在初期溶解,使mg在腐蝕產(chǎn)物的表面稠化,從而有助于耐腐蝕性的提高;另外,在上述主層中存在的單相si變?yōu)殛帢O點(diǎn)(cathodesite),導(dǎo)致周?chē)腻兏脖荒さ娜芙?,因此單相si必須消除。然后,本發(fā)明人等進(jìn)一步反復(fù)進(jìn)行深入研究,發(fā)現(xiàn)通過(guò)規(guī)定存在于上述鍍覆被膜的主層中的al、mg和si成分的含量,并且將鍍覆被膜中的mg和si的含量控制為特定范圍,能夠使mg2si微細(xì)且均勻地分散在枝晶間中,因此能夠大幅提高加工部耐腐蝕性,還發(fā)現(xiàn)能夠通過(guò)微細(xì)且均勻地生成mg2si而從鍍覆被膜主層中消除單相si,因此平板部和端部的耐腐蝕性也能夠提高。
另外,除上述以外,還發(fā)現(xiàn)通過(guò)將鍍覆被膜中的mg含量控制在特定范圍而得到優(yōu)異的涂覆后耐腐蝕性。
本發(fā)明是基于以上見(jiàn)解而進(jìn)行的,其要旨如下。
1.一種熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板,其特征在于,是在鋼板表面具有鍍覆被膜的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板,
上述鍍覆被膜由存在于與基底鋼板的界面的界面合金層和存在于該合金層上的主層構(gòu)成,含有25~80質(zhì)量%的al、超過(guò)0.6質(zhì)量%且為15質(zhì)量%以下的si和超過(guò)0.1質(zhì)量%且為25質(zhì)量%以下的mg,
上述鍍覆被膜中的mg和si的含量滿足以下的式(1),
mmg/(msi-0.6)>1.7…(1)
mmg:mg的含量(質(zhì)量%),msi:si的含量(質(zhì)量%)。
2.根據(jù)上述1中記載的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板,其特征在于,上述主層含有mg2si,上述主層中的mg2si的含量為1.0質(zhì)量%以上。
3.根據(jù)上述1中記載的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板,其特征在于,上述主層含有mg2si,該主層的截面中的mg2si的面積率為1%以上。
4.根據(jù)上述1中記載的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板,其特征在于,上述主層含有mg2si,由x射線衍射得到的mg2si的(111)面(面間距d=0.367nm)相對(duì)于al的(200)面(面間距d=0.202nm)的強(qiáng)度比為0.01以上。
5.根據(jù)上述1~4中任一項(xiàng)所述的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板,其特征在于,上述界面合金層的厚度為1μm以下
6.根據(jù)上述1~4中任一項(xiàng)所述的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板,其特征在于,上述主層具有α-al相的枝晶部分,該枝晶部分的平均枝晶直徑與上述鍍覆被膜的厚度滿足以下的式(2),
t/d≥1.5…(2)
t:鍍覆被膜的厚度(μm),d:平均枝晶直徑(μm)。
7.根據(jù)上述1~6中任一項(xiàng)所述的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板,其特征在于,上述鍍覆被膜含有25~80質(zhì)量%的al、超過(guò)2.3質(zhì)量%且為5質(zhì)量%以下的si和3~10質(zhì)量%的mg。
8.根據(jù)上述1~6中任一項(xiàng)所述的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板,其特征在于,上述鍍覆被膜含有25~80質(zhì)量%的al、超過(guò)0.6質(zhì)量%且為15質(zhì)量%以下的si和超過(guò)5質(zhì)量%且為10質(zhì)量%以下的mg。
9.一種熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板的制造方法,其特征在于,在含有25~80質(zhì)量%的al、超過(guò)0.6質(zhì)量%且為15質(zhì)量%以下的si和超過(guò)0.1質(zhì)量%且為25質(zhì)量%以下的mg且剩余部分由zn和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鍍覆浴中,浸漬基底鋼板實(shí)施熱浸鍍后,將鍍覆后的鋼板以小于10℃/秒的平均冷卻速度冷卻至第1冷卻溫度、即上述鍍覆浴的浴溫~浴溫-50℃,以10℃/秒以上的平均冷卻速度從該第1冷卻溫度冷卻至380℃。
根據(jù)本發(fā)明,能夠提供具有良好的平板部和端部的耐腐蝕性、并且加工部耐腐蝕性也優(yōu)異的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板以及該熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板的制造方法。
附圖說(shuō)明
圖1中的(a)是表示本發(fā)明的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板的加工部的腐蝕前后的狀態(tài)的圖,圖1中的(b)是表示以往的al-zn-mg-si鍍覆鋼板的加工部的腐蝕前后的狀態(tài)的圖。
圖2是由掃描電子顯微鏡的能量分散型x射線分光法(sem-edx)表示本發(fā)明的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板的加工部腐蝕時(shí)的各元素狀態(tài)的圖。
圖3是由sem-edx表示以往的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板的各元素的狀態(tài)的圖。
圖4是用于說(shuō)明枝晶直徑的測(cè)定方法的圖。
圖5是表示鍍覆被膜中的si的含量與mg的含量的關(guān)系、和在鍍覆被膜的主層中生成的相的狀態(tài)的圖。
圖6是用于說(shuō)明日本汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合循環(huán)試驗(yàn)(jaso-cct)的流程的圖。
圖7是表示涂覆后耐腐蝕性的評(píng)價(jià)用樣品的圖。
圖8是表示腐蝕促進(jìn)試驗(yàn)(saej2334)的循環(huán)的圖。
具體實(shí)施方式
(熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板)
作為本發(fā)明的對(duì)象的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板在鋼板表面具有鍍覆被膜,該鍍覆被膜由存在于與基底鋼板的界面的界面合金層和存在于該合金層上的主層構(gòu)成。而且,上述鍍覆被膜具有如下組成:含有25~80質(zhì)量%的al、超過(guò)0.6質(zhì)量%且為15質(zhì)量%以下的si和超過(guò)0.1質(zhì)量%且為25質(zhì)量%以下的mg,剩余部分由zn和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
從耐腐蝕性與操作面的平衡考慮,上述鍍覆被膜中的al含量為25~80質(zhì)量%,優(yōu)選為35~65質(zhì)量%。如果鍍覆主層的al含量為25質(zhì)量%以上,則發(fā)生al的枝晶凝固。由此,主層主要由含有過(guò)飽和的zn且al進(jìn)行枝晶凝固的部分(α-al相的枝晶部分)和剩余的枝晶間隙的部分(枝晶間部分)構(gòu)成,且能夠確保該枝晶部分在鍍覆被膜的膜厚方向?qū)盈B而成的耐腐蝕性?xún)?yōu)異的結(jié)構(gòu)。另外,該α-al相的枝晶部分層疊得越多,腐蝕進(jìn)行路徑變得越復(fù)雜,腐蝕越不易容易地到達(dá)基底鋼板,因此耐腐蝕性提高。為了得到極高的耐腐蝕性,更優(yōu)選使主層的al含量為35質(zhì)量%以上。另一方面,如果主層的al含量超過(guò)80質(zhì)量%,則對(duì)fe具有犧牲防蝕作用的zn的含量變少,耐腐蝕性劣化。因此,主層的al含量為80質(zhì)量%以下。另外,如果主層的al含量為65質(zhì)量%以下,則鍍層的附著量變少,即便在鋼基體容易露出的情況下也對(duì)fe具有犧牲防蝕作用,得到充分的耐腐蝕性。因此,鍍覆主層的al含量?jī)?yōu)選為65質(zhì)量%以下。
另外,si為了抑制在與基底鋼板的界面生成的界面合金層的生長(zhǎng),為了提高耐腐蝕性或加工性而被添加在鍍覆浴中,必然地包含于鍍覆主層。具體而言,為al-zn-mg-si鍍覆鋼板時(shí),如果在鍍覆浴中含有si進(jìn)行鍍覆處理,則在鋼板浸漬于鍍覆浴中的同時(shí)鋼板表面的fe與浴中的al或si發(fā)生合金化反應(yīng),生成fe-al系和/或fe-al-si系的化合物。因生成該fe-al-si系界面合金層而抑制界面合金層的生長(zhǎng)。鍍覆被膜的si含量超過(guò)0.6質(zhì)量%時(shí)能夠抑制界面合金層的充分的生長(zhǎng)。另一方面,鍍覆被膜的si含量超過(guò)15%時(shí),在鍍覆被膜中成為裂紋的傳播路徑,因此降低加工性,成為陰極點(diǎn)的si相容易析出。si相的析出可以通過(guò)增加mg含量而抑制,但該方法導(dǎo)致制造成本上升,而且使鍍覆浴的組成管理變得更困難。因此,鍍覆被膜中的si含量為15%以下。此外,從能夠以更高水平抑制界面合金層的生長(zhǎng)和si相的析出方面考慮,優(yōu)選使鍍覆被膜中的si含量超過(guò)2.3%且為5%以下,特別優(yōu)選超過(guò)2.3%且為3.5%以下。
此外,上述鍍覆被膜含有mg超過(guò)0.1質(zhì)量%且為25質(zhì)量%以下。上述鍍覆被膜的主層腐蝕時(shí),腐蝕產(chǎn)物中含有mg,腐蝕產(chǎn)物的穩(wěn)定性提高,腐蝕的進(jìn)行延遲,結(jié)果有耐腐蝕性提高的效果。更具體而言,上述鍍覆被膜的主層的mg與上述si結(jié)合生成mg2si。該mg2si在鍍覆鋼板腐蝕時(shí)于初期溶解,因此腐蝕產(chǎn)物中含有mg。mg有在腐蝕產(chǎn)物的表面稠化而使腐蝕產(chǎn)物致密化的效果,能夠提高腐蝕產(chǎn)物的穩(wěn)定性和對(duì)外來(lái)腐蝕因素的阻隔性。
這里,使上述鍍覆被膜的mg含量超過(guò)0.1質(zhì)量%是由于通過(guò)成為超過(guò)0.1質(zhì)量%,能夠生產(chǎn)mg2si,能夠得到腐蝕延遲效果。另一方面,使上述mg的含量為25質(zhì)量%以下是由于mg的含量超過(guò)25%時(shí)除耐腐蝕性的提高效果飽和以外,還使制造成本上升以及鍍覆浴的組成管理變得困難。另外,從以更高水平提高制造成本的降低、實(shí)現(xiàn)更優(yōu)異的腐蝕延遲效果的方面考慮,優(yōu)選使鍍覆被膜中的mg含量為3~10%,更優(yōu)選為4~6%。
另外,通過(guò)在鍍覆被膜中含有5%以上的mg,能夠改善在本發(fā)明中成為課題的涂覆后耐腐蝕性。如果不含有mg的以往的熱浸鍍al-zn系鋼板的鍍層與大氣接觸,則在α-al相的周?chē)⒖绦纬芍旅芮曳€(wěn)定的al2o3的氧化膜,由于該氧化膜的保護(hù)作用,α-al相的溶解性與枝晶間中的富zn相的溶解性相變變得非常低。其結(jié)果,將以往的al-zn系鍍覆鋼板用作基底的涂覆鋼板在涂膜產(chǎn)生損傷時(shí),以損傷部為起點(diǎn)在涂膜/鍍覆界面引起富zn相的選擇腐蝕,朝向涂覆完好部的深處進(jìn)行而引起較大的涂膜膨脹,因此涂覆后耐腐蝕性差。另一方面,為將含有mg的熱浸鍍al-zn系鋼板用作基底的涂覆鋼板時(shí),在枝晶間中析出的mg2si相或mg-zn化合物(mgzn2、mg32(al,zn)49等)在腐蝕的初期階段溶出,從而在腐蝕產(chǎn)物中混入mg。含有mg的腐蝕產(chǎn)物非常穩(wěn)定,由此腐蝕在初期階段被抑制,因此能夠抑制將以往的al-zn系鍍覆鋼板用作基底的涂覆鋼板時(shí)成為問(wèn)題的富zn相的選擇腐蝕引起的較大的涂膜膨脹。其結(jié)果,在鍍層中含有mg的熱浸鍍al-zn系鋼板表現(xiàn)出優(yōu)異的涂覆后耐腐蝕性。mg為5%以下時(shí),腐蝕時(shí)溶出的mg的量少,上述所示的穩(wěn)定的腐蝕產(chǎn)物不會(huì)充分生成,因此有可能涂覆后耐腐蝕性不提高。相反,mg超過(guò)10%時(shí),不僅效果飽和,而且激烈地引起mg化合物的腐蝕,鍍層整體的溶解性過(guò)度上升,結(jié)果即便使腐蝕產(chǎn)物穩(wěn)定化,其溶解速度也變大,因此有可能產(chǎn)生較大的膨脹寬度、涂覆后耐腐蝕性劣化。因此,為了穩(wěn)定地得到優(yōu)異的涂覆后耐腐蝕性,優(yōu)選在超過(guò)5%且為10%以下的范圍含有mg。
而且,對(duì)于本發(fā)明的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板,從在上述枝晶間中有效地分散mg2si、降低生成上述單相si的可能性、實(shí)現(xiàn)更優(yōu)異的加工部耐腐蝕性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選上述鍍覆被膜中的mg和si的含量滿足以下的式(1)。
mmg/(msi-0.6)>1.7…(1)
mmg:mg的含量(質(zhì)量%),msi:si的含量(質(zhì)量%)
由于mg2si的微細(xì)且均勻的分散,所以可以在鋼板腐蝕時(shí)mg2si在鍍覆表面和加工部產(chǎn)生的裂紋破斷面的整面與zn一起緩慢溶解,在腐蝕產(chǎn)物中大量混入mg,在腐蝕產(chǎn)物表面的整面生成較厚的mg稠化部而抑制腐蝕進(jìn)行,因此能夠顯著提高加工部耐腐蝕性。另外,通過(guò)不使mg2si不均而微細(xì)且均勻地分散于鍍覆被膜主層整體,從而也可以從上述主層中削除成為陰極點(diǎn)的單相si,因此也能夠提高平板部和端部的耐腐蝕性。
與此相對(duì),在現(xiàn)有技術(shù)中,例如像上述專(zhuān)利文獻(xiàn)3所述的那樣,mg2si成某一定量以上大小的塊狀(具體而言,長(zhǎng)徑為10μm以上,短徑相對(duì)于長(zhǎng)徑的比率為0.4以上)。由此,mg2si變大且分布也變得不均勻,因此腐蝕初期的mg2si的溶解速度與zn相比明顯快,mg2si優(yōu)先溶解并流出,結(jié)果在腐蝕產(chǎn)物中未有效地混入mg,腐蝕產(chǎn)物表面的mg稠化部也變少且變?yōu)榫植康?,得不到所希望的耐腐蝕性提高效果。
這里,圖5是表示上述鍍覆被膜中的si的含量與mg的含量的關(guān)系、和在鍍覆被膜的主層中生成的相的狀態(tài)的圖。根據(jù)圖5可知能夠通過(guò)在本發(fā)明的組成范圍內(nèi)(圖5的由虛線圍起的部分)滿足上述式(1)而可靠地從主層中削除單相si。
另外,上述鍍覆被膜的主層的特征在于,具有α-al相的枝晶部分,該枝晶部分的平均枝晶直徑和上述鍍覆被膜的厚度滿足以下的式(1)。
t/d≥1.5…(1)
t:鍍覆被膜的厚度(μm),d:平均枝晶直徑(μm)
通過(guò)滿足上述(1)式,能夠相對(duì)低減小由上述α-al相構(gòu)成的枝晶部分的臂(平均枝晶直徑),能夠使mg2si有效地分散在上述枝晶間中,得到mg2si無(wú)不均而微細(xì)且均勻地分散于鍍覆主層整體的狀態(tài)。
這里,圖1是示意地表示本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板的加工部腐蝕時(shí)的鍍覆被膜主層的狀態(tài)變化的圖。
如圖1中的(a)所示,可知在本發(fā)明的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板中,相對(duì)于鍍覆被膜的厚度t,枝晶較小,因此mg2si容易微細(xì)且均勻地分散。而且,本發(fā)明的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板的加工部(加工部有多個(gè)裂紋。)腐蝕時(shí),上述鍍覆被膜的加工部產(chǎn)生的裂紋破斷面中存在的mg2si溶解,mg在腐蝕產(chǎn)物的表面稠化。
另一方面,如圖1中的(b)所示,可知在以往的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板中,相對(duì)于鍍覆被膜的厚度t,枝晶較大,因此mg2si難以微細(xì)且均勻地分散。而且,以往的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板的加工部腐蝕時(shí),雖然上述加工部產(chǎn)生的裂紋破斷面中存在的mg2si溶解,mg在腐蝕產(chǎn)物的表面的一部分中稠化,但鍍覆主層整體的mg2si的分散度比本申請(qǐng)發(fā)明差,因此覆蓋上述腐蝕產(chǎn)物的表面的mg稠化部分變少。其結(jié)果,認(rèn)為加工部的腐蝕容易進(jìn)行,加工部耐腐蝕性不充分。
另外,圖2是由使用掃描電子顯微鏡的能量分散型x射線分光法(sem-eds)對(duì)本發(fā)明的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板表示加工部腐蝕時(shí)的各元素的狀態(tài)的圖。根據(jù)圖2可知本申請(qǐng)發(fā)明的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板在加工部腐蝕時(shí),mg在鍍覆被膜主層的表面稠化(參照?qǐng)D2中的mg的照片)。
另外,圖3是由sem-eds對(duì)雖然鍍覆被膜的組成包含在本發(fā)明的范圍(al:55%,si:1.6%,mg:2.5%)、但主層的枝晶部分的平均枝晶直徑和鍍覆被膜的厚度不滿足式(1)的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板表示各元素的狀態(tài)的圖。觀察的結(jié)果,雖然為少量,但可以確認(rèn)si單相析出,推測(cè)耐腐蝕性的降低(參照?qǐng)D3中的si的照片)。
應(yīng)予說(shuō)明,上述枝晶直徑表示鄰接的枝晶臂間的中心距離(枝晶臂間距)。本發(fā)明中,根據(jù)2次枝法(參照“輕金屬學(xué)會(huì)鑄造·凝固部會(huì),“輕金屬”38卷,p54,1988年”。)測(cè)定上述枝晶直徑。原因是本發(fā)明的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板的鍍覆被膜主層中的枝晶部分的取向性高,臂排列的部分多。
具體而言,如圖4所示,使用掃描式電子顯微鏡(sem)等對(duì)經(jīng)研磨和/或蝕刻的鍍覆被膜主層的表面進(jìn)行放大觀察(例如以200倍進(jìn)行觀察),在隨意選擇的視野中,選擇枝晶臂排列3條以上的部分(在圖4中,選擇a-b間的3條。),沿臂排列的方向測(cè)定距離(在圖4中為距離l)。然后,將測(cè)定的距離除以枝晶臂的條數(shù)(在圖4中為l/3)而算出枝晶直徑。該枝晶直徑在1個(gè)視野中測(cè)定3個(gè)位置以上,算出各自得到的枝晶直徑的平均值,將其作為平均枝晶直徑。
本發(fā)明的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板如上所述,上述主層含有mg2si,但該主層中的mg2si的含量?jī)?yōu)選為1.0質(zhì)量%以上。能夠更可靠地使mg2si微細(xì)且均勻地分散在鍍覆被膜主層整體中,能夠更可靠地實(shí)現(xiàn)所希望的耐腐蝕性。
這里,對(duì)于本發(fā)明中的mg2si的含量,例如使al-zn-mg-si鍍覆鋼板的鍍覆被膜在酸中溶解后,利用icp分析(高頻電感耦合等離子體發(fā)射光譜分析)來(lái)測(cè)定si和mg的量(g/m2)。然后,使用如下方法:由si量減去界面合金層含有的分量(每1μm界面合金層,0.45g/m2),乘以2.7換算成mg2si的量(g/m2),除以鍍覆量(g/m2)算出mg2si的質(zhì)量%,如果mg2si的含量已知,則可以使用任意的分析方法。
另外,上述主層中的mg2si的面積率在該主層的截面上觀察,優(yōu)選為1%以上。能夠更可靠地使mg2si微細(xì)且均勻地分散在鍍覆被膜主層整體中,能夠更可靠地實(shí)現(xiàn)所希望的耐腐蝕性。
這里,對(duì)于本發(fā)明中的mg2si的面積率,例如使用如下方法:由sem-edx將al-zn-mg-si鍍覆鋼板的鍍覆被膜的截面成像,由圖像處理導(dǎo)出在1個(gè)視野中mg與si重疊而檢測(cè)出的部分(mg2si存在的部分)的面積率(%),但只要是能夠把握mg2si存在的部分的面積率的方法,就沒(méi)有特別限定。
此外,對(duì)于上述主層中含有的mg2si,由x射線衍射得到的mg2si的(111)面(面間距d=0.367nm)相對(duì)于al的(200)面(面間距d=0.202nm)的強(qiáng)度比優(yōu)選為0.01以上。能夠更可靠地使mg2si微細(xì)且均勻地分散在鍍覆被膜主層整體中,能夠更可靠地實(shí)現(xiàn)所希望的耐腐蝕性。
這里,對(duì)于本發(fā)明中的強(qiáng)度比的計(jì)算,通過(guò)以下方式進(jìn)行,例如在管電壓:30kv、管電流:10ma、cukα管球(波長(zhǎng)λ=0.154nm)、測(cè)定角度2θ=10°~90°的條件下取得x射線衍射圖案,分別測(cè)定表示al的(200)面(面間距d=0.2024nm)和表示mg2si的(111)面(面間距d=0.367nm)的強(qiáng)度,將后者除以前者,但x射線衍射的條件沒(méi)有特別限定。
另外,對(duì)于微細(xì)且均勻地分散在上述枝晶間中的mg2si的粒子,單徑與長(zhǎng)徑之比優(yōu)選為0.4以下,更優(yōu)選為0.3以下。
現(xiàn)有技術(shù)中,例如像上述專(zhuān)利文獻(xiàn)3所述的那樣,對(duì)于mg2si的粒子,以短徑相對(duì)于長(zhǎng)徑的比率計(jì)為0.4以上。此時(shí),mg2si變大且分布也變得不均勻,因此腐蝕初期的mg2si的溶解速度與zn相比明顯快,mg2si優(yōu)先溶解并流出,因此在腐蝕產(chǎn)物中未有效地混入mg,腐蝕產(chǎn)物表面的mg稠化部也少且變?yōu)榫植康?,得不到耐腐蝕性提高效果。
另一方面,在本發(fā)明技術(shù)中,通過(guò)增大長(zhǎng)徑與短徑之差(長(zhǎng)寬比),從而有助于上述鍍覆被膜的表面和加工部產(chǎn)生的裂紋破斷面中存在的mg2si的粒子微細(xì)且均勻地分散。其結(jié)果,在腐蝕時(shí)mg2si與zn一起緩慢溶解,在腐蝕產(chǎn)物中混入大量的mg,在腐蝕產(chǎn)物表面的整面生成較厚的mg稠化部而抑制腐蝕進(jìn)行,能夠顯著提高加工部耐腐蝕性。
這里,上述mg2si的長(zhǎng)徑表示在mg2si的粒子中最長(zhǎng)的直徑,上述mg2si的短徑表示在mg2si的粒子中最短的直徑。
另外,從得到更優(yōu)異的耐腐蝕性的方面考慮,優(yōu)選在上述鍍覆被膜中進(jìn)一步含有ca。此外,在上述鍍覆被膜進(jìn)一步含有ca時(shí),合計(jì)含量?jī)?yōu)選為0.2~25質(zhì)量%。原因是通過(guò)成為上述合計(jì)含量,能夠得到充分的腐蝕延遲效果,效果也不會(huì)飽和。
此外,因?yàn)榕c上述mg、ca同樣起到提高腐蝕產(chǎn)物的穩(wěn)定性、延遲腐蝕進(jìn)行的效果,所以上述主層優(yōu)選進(jìn)一步含有合計(jì)0.01~10質(zhì)量%的選自mn、v、cr、mo、ti、sr、ni、co、sb和b中的一種或二種以上。
應(yīng)予說(shuō)明,上述界面合金層存在于與基底鋼板的界面,如上所述,是鋼板表面的fe與浴中的al或si發(fā)生合金化反應(yīng)而必然生成的fe-al系和/或fe-al-si系化合物。該界面合金層由于硬且脆,因此如果生長(zhǎng)得較厚,則成為加工時(shí)的裂紋產(chǎn)生的起點(diǎn),因此優(yōu)選盡可能薄。
這里,界面合金層和主層可以通過(guò)使用掃描式電子顯微鏡等來(lái)觀察經(jīng)研磨和/或蝕刻的鍍覆被膜的截面。截面的研磨方法或蝕刻方法有幾種,但只要是通常觀察鍍覆被膜截面時(shí)使用的方法,沒(méi)有特別限定。另外,利用掃描式電子顯微鏡的觀察條件例如如果為加速電壓15kv,背散射電子圖像時(shí)為1000倍以上的倍率,就能夠清楚地觀察合金層和主層。
另外,對(duì)于在主層中是否存在mg或選自ca、mn、v、cr、mo、ti、sr、ni、co、sb和b中的一種或二種以上,例如可以通過(guò)利用輝光放電發(fā)光分析裝置對(duì)鍍覆被膜進(jìn)行貫通分析而確認(rèn)。但是,使用輝光放電發(fā)光分析裝置也不過(guò)是一個(gè)例子,只要是能夠調(diào)查鍍覆主層中的mg或ca、mn、v、cr、mo、ti、sr、ni、co、sb和b的有無(wú)和分布的方法,就可以使用其它方法。
另外,上述選自ca、mn、v、cr、mo、ti、sr、ni、co、sb和b中的一種或二種以上優(yōu)選在上述鍍覆主層中與選自zn、al和si中的一種或二種以上生成金屬間化合物。在設(shè)置鍍覆被膜的過(guò)程中,α-al相先于富zn相凝固,因此在鍍覆主層中金屬間化合物在凝固過(guò)程從α-al相排出而聚集成富zn相。富zn相先于α-al相發(fā)生腐蝕,因此在腐蝕產(chǎn)物中混入選自ca、mn、v、cr、mo、ti、sr、ni、co、sb和b中的一種或二種以上。其結(jié)果,能夠更有效地實(shí)現(xiàn)腐蝕的初期階段的腐蝕產(chǎn)物的穩(wěn)定化。另外,上述金屬間化合物含有si時(shí),金屬間化合物吸收鍍覆被膜中的si,鍍覆主層中的多余si減少,結(jié)果能夠防止因非固溶si(si相)在鍍覆主層中生成所致的彎曲加工性的降低,因而更優(yōu)選。
應(yīng)予說(shuō)明,作為確認(rèn)上述mg或選自ca、mn、v、cr、mo、ti、sr、ni、co、sb和b中的一種或二種以上是否與選自zn、al和si中的一種或二種以上生成金屬間化合物的方法,有以下方法??墒褂茫豪脧V角x射線衍射從鍍覆鋼板的表面檢測(cè)這些金屬間化合物的方法,或者在透射電子顯微鏡中利用電子衍射檢測(cè)鍍覆被膜的截面等的方法等。另外,在除此以外的方法中,只要是能夠檢測(cè)上述金屬間化合物,就可以使用任意方法。
應(yīng)予說(shuō)明,本發(fā)明的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板的鍍覆被膜的膜厚優(yōu)選為15μm~27μm。原因是通常上述鍍覆被膜越薄,則有耐腐蝕性越惡化的趨勢(shì),上述鍍覆被膜越厚,則有加工性越劣化的趨勢(shì)。
另外,上述界面合金層的厚度優(yōu)選為1μm以下。原因是通過(guò)使界面合金層的厚度為1μm以下,能夠?qū)崿F(xiàn)較高的加工性,得到更優(yōu)異的加工部耐腐蝕性。例如,如上所述,通過(guò)使鍍覆被膜中的si含量超過(guò)0.6質(zhì)量%,能夠抑制界面合金層的生長(zhǎng),因此可以使界面合金層的厚度為1μm以下。
這里,對(duì)于得到上述鍍覆被膜和上述界面合金層的厚度方法,只要是能夠正確把握的方法,就沒(méi)有特別限定。例如可以通過(guò)如下方法進(jìn)行把握:利用sem觀察熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板的截面,在每1個(gè)視野中測(cè)定3個(gè)位置的厚度,算出在3個(gè)視野中測(cè)定的9個(gè)位置的厚度的平均值。
此外,本發(fā)明的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板也可以制成在其表面進(jìn)一步具備化學(xué)轉(zhuǎn)化處理被膜和/或涂膜的表面處理鋼板。
應(yīng)予說(shuō)明,在本發(fā)明的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板中使用的基體鋼板沒(méi)有特別限定,不僅可以使用與在通常的熱浸鍍al-zn系鋼板中使用的鋼板相同的鋼板,也可以使用高張力鋼板等。
(熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板的制造方法)
接下來(lái),對(duì)本發(fā)明的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
本發(fā)明的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板的制造方法的特征在于,在含有25~80質(zhì)量%的al、超過(guò)0.6質(zhì)量%且為15質(zhì)量%以下的si和超過(guò)0.1質(zhì)量%且為25質(zhì)量%以下的mg且剩余部分由zn和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鍍覆浴中,浸漬基底鋼板實(shí)施熱浸鍍后,將鍍覆后的鋼板以小于10℃/秒的平均冷卻速度冷卻至第1冷卻溫度、即上述鍍覆浴的浴溫~浴溫-50℃,以10℃/秒以上的平均冷卻速度從該第1冷卻溫度冷卻至380℃。
根據(jù)上述制造方法,能夠制造具有良好的平板部和端部的耐腐蝕性、并且加工部耐腐蝕性也優(yōu)異的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板。
在本發(fā)明的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板的制造方法中,沒(méi)有特別限定,但通常采用在連續(xù)式熱浸鍍?cè)O(shè)備中進(jìn)行制造的方法。
在本發(fā)明的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板中使用的基底鋼板的種類(lèi)沒(méi)有特別限定。例如可以使用經(jīng)酸洗除銹的熱軋鋼板或鋼帶,或者將它們進(jìn)行冷軋而得到的冷軋鋼板或鋼帶。
另外,對(duì)上述前處理工序和退火工序的條件也沒(méi)有特別限定,可以采用任意方法。
對(duì)于上述熱浸鍍的條件,只要能夠在上述基底鋼板上形成al-zn系鍍覆被膜,就沒(méi)有特別限定,可以按照常規(guī)方法進(jìn)行。例如可以通過(guò)將上述基底鋼板還原退火后,冷卻至鍍覆浴溫附近,浸漬在鍍覆浴中,然后進(jìn)行擦拭而得到所希望的膜厚的鍍覆被膜。
上述熱浸鍍的鍍覆浴含有25~80質(zhì)量%的al、超過(guò)0.6質(zhì)量%且為15質(zhì)量%以下的si和超過(guò)0.1質(zhì)量%且為25質(zhì)量%以下的mg,剩余部分由zn和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
另外,上述鍍覆浴出于進(jìn)一步提高耐腐蝕性的目,也可以進(jìn)一步含有ca。
此外,在上述鍍覆浴中也可以合計(jì)含有0.01~10質(zhì)量%的選自mn、v、cr、mo、ti、sr、ni、co、sb和b中的一種或二種以上。通過(guò)成為這樣組成的鍍覆浴,能夠得到上述鍍覆被膜。
應(yīng)予說(shuō)明,上述鍍覆浴的溫度只要是能夠不使鍍覆浴凝固地實(shí)施熔融al-zn-mg-si鍍覆的溫度,就沒(méi)有特別限定,可以采用公知的鍍覆浴溫度。例如,al濃度為55質(zhì)量%的鍍覆浴的溫度優(yōu)選為575~620℃,更優(yōu)選為580~605℃。
另外,如上所述,al-zn系鍍覆被膜由存在于與基底鋼板的界面的界面合金層和存在于該界面合金層上的的主層構(gòu)成。該主層的組成雖然在界面合金層側(cè)al和si略微變低,但整體與鍍覆浴的組成幾乎等同。因此,鍍覆主層的組成的控制可以通過(guò)控制鍍覆浴組成而精度良好地進(jìn)行。
然后,本發(fā)明的制造方法對(duì)上述熱浸鍍后的鋼板以小于10℃/秒的平均冷卻速度冷卻至上述第1冷卻溫度,以10℃/秒以上的平均冷卻速度從該第1冷卻溫度冷卻至380℃。本發(fā)明人等的研究的結(jié)果可知:mg2si在鍍覆浴的浴溫~浴溫-50℃左右(第1冷卻溫度)的溫度區(qū)域容易生成,通過(guò)使到該第1冷卻溫度為止的冷卻速度平均小于10℃/秒,從而在鍍覆主層中mg2si生成的時(shí)間變長(zhǎng),生成量最大化,mg2si在鍍覆主層整體中不會(huì)不均而微細(xì)且均勻地分散,結(jié)果能夠得到優(yōu)異的加工部耐腐蝕性。另一方面,可知在第1冷卻溫度~380℃為止的溫度區(qū)域,單相si容易析出,通過(guò)在第1冷卻溫度~380℃為平均10℃/秒以上的冷卻速度,能夠抑制單相si的析出。
另外,從更可靠地防止單相si析出的方面考慮,優(yōu)選使第1冷卻溫度~380℃的平均冷卻速度為20℃/秒以上,更優(yōu)選為40℃/秒以上。
應(yīng)予說(shuō)明,在本發(fā)明的制造方法中除上述熱浸鍍時(shí)和熱浸鍍后的冷卻條件以外,沒(méi)有特別限定,可以按照常規(guī)方法來(lái)制造熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板。
例如也可以在熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板表面設(shè)置化學(xué)轉(zhuǎn)化處理被膜(化學(xué)轉(zhuǎn)化處理工序),或者在另外的涂覆設(shè)備中設(shè)置涂膜(涂膜形成工序)。
對(duì)于上述化學(xué)轉(zhuǎn)化處理被膜,例如可以通過(guò)鉻酸鹽處理或無(wú)鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化處理進(jìn)行設(shè)置,所述鉻酸鹽處理或無(wú)鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化處理是涂布鉻酸鹽處理液或無(wú)鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液,不進(jìn)行水洗而進(jìn)行鋼板溫度為80~300℃的干燥處理。這些化學(xué)轉(zhuǎn)化處理被膜可以為單層也可以為多層,在為多層時(shí),依次進(jìn)行多個(gè)化學(xué)轉(zhuǎn)化處理即可。
另外,作為上述涂膜的形成方法,可舉出輥式涂布機(jī)涂覆、淋幕式涂覆、噴霧涂覆等。在涂覆含有有機(jī)樹(shù)脂的涂料后,可以利用熱風(fēng)干燥、紅外線加熱、感應(yīng)加熱等方法進(jìn)行加熱干燥而設(shè)置涂膜。
實(shí)施例
接下來(lái),對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
(實(shí)施例1)
使用按照常規(guī)方法制造的板厚0.5mm的冷軋鋼板作為基底鋼板,在連續(xù)式熱浸鍍?cè)O(shè)備中,進(jìn)行樣品1~57的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板的制造。
制造條件(鍍覆浴溫、第1冷卻溫度、冷卻速度)以及鍍覆被膜的條件(組成、mg2si的長(zhǎng)徑、mg2si的短徑/長(zhǎng)徑、鍍覆被膜的厚度、上述式(1)和式(2)的左邊、主層中的mg2si的含量、主層截面中的mg2si的面積率、mg2si相對(duì)于al的強(qiáng)度比、界面合金層的膜厚)示于表1。
應(yīng)予說(shuō)明,在作為樣品的全部的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板的制造中,鍍覆浴的浴溫為590℃。
另外,對(duì)于樣品10,在鍍覆后實(shí)施以200℃保持30分鐘的處理。此外,對(duì)于樣品11~13、20和21,鍍覆被膜的組成為與專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)的發(fā)明相同的范圍,對(duì)于樣品28、29和32,鍍覆被膜的組成為與專(zhuān)利文獻(xiàn)3中公開(kāi)的發(fā)明相同的范圍。
○mg2si的短徑和長(zhǎng)徑
應(yīng)予說(shuō)明,對(duì)于熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板的各樣品,利用光學(xué)顯微鏡(100倍)拍攝鍍覆表面,隨意選擇5個(gè)mg2si測(cè)定各自的長(zhǎng)徑和短徑,算出所測(cè)定的全部的長(zhǎng)徑和短徑的平均值,由此導(dǎo)出mg2si的長(zhǎng)徑和短徑。將得到的mg2si的長(zhǎng)徑(μm)和短徑與長(zhǎng)徑之比示于表1。
○枝晶直徑
另外,對(duì)于熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板的各樣品,使用sem以200倍觀察經(jīng)研磨的鍍覆主層表面,在隨意選擇的視野中,選擇枝晶臂排列3條以上的部分,沿著臂排列的方向測(cè)定距離后,將測(cè)定的距離除以枝晶臂的條數(shù),由此算出枝晶直徑。枝晶直徑是在1個(gè)視野中測(cè)定3個(gè)位置,算出各自得到的枝晶直徑的平均值,將其作為平均枝晶直徑。將得到的枝晶直徑示于表1。
(鍍覆耐腐蝕性的評(píng)價(jià))
(1)平板部和端部耐腐蝕性評(píng)價(jià)
對(duì)熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板的各樣品進(jìn)行日本汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合循環(huán)試驗(yàn)(jaso-cct)。jaso-cct是如圖6所示在特定條件下將鹽水噴霧、干燥和濕潤(rùn)作為1次循環(huán)的試驗(yàn)。
對(duì)各樣品的平板部和端部測(cè)定直到紅銹產(chǎn)生為止的循環(huán)次數(shù),按照以下基準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
◎:紅銹產(chǎn)生循環(huán)次數(shù)≥600次循環(huán)
○:400次循環(huán)≤紅銹產(chǎn)生循環(huán)次數(shù)<600次循環(huán)
△:300次循環(huán)≤紅銹產(chǎn)生循環(huán)次數(shù)<400次循環(huán)
×:紅銹產(chǎn)生循環(huán)次數(shù)<300次循環(huán)
(2)彎曲加工部耐腐蝕性評(píng)價(jià)
對(duì)于熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板的各樣品,在內(nèi)側(cè)夾持3張相同板厚的板并實(shí)施180°彎曲加工(3t彎曲)后,在彎曲的外側(cè)進(jìn)行日本汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合循環(huán)試驗(yàn)(jaso-cct)。jaso-cct是如圖6所示在特定條件下將鹽水噴霧、干燥和濕潤(rùn)作為1次循環(huán)的試驗(yàn)。
對(duì)各樣品的加工部測(cè)定直到紅銹產(chǎn)生為止的循環(huán)次數(shù),按照以下基準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
◎:紅銹產(chǎn)生循環(huán)次數(shù)≥600次循環(huán)
○:400次循環(huán)≤紅銹產(chǎn)生循環(huán)次數(shù)<600次循環(huán)
△:300次循環(huán)≤紅銹產(chǎn)生循環(huán)次數(shù)<400次循環(huán)
×:紅銹產(chǎn)生循環(huán)次數(shù)<300次循環(huán)
[表1]
根據(jù)表1可知本發(fā)明例的各樣品與比較例的各樣品相比,平板部、端部和加工部中的任一者的耐腐蝕性均優(yōu)異。
(實(shí)施例2)
對(duì)在實(shí)施例1中制造的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板中的多個(gè)樣品(樣品編號(hào)參照表2)施加了聚氨酯樹(shù)脂系基礎(chǔ)的化學(xué)轉(zhuǎn)化被膜(nihonparkerizing株式會(huì)社制ct-e-364)。應(yīng)予說(shuō)明,化學(xué)轉(zhuǎn)化被膜的附著量為1g/m2。
制造條件(鍍覆浴溫、第1冷卻溫度、冷卻速度)以及鍍覆被膜的條件(組成、mg2si的長(zhǎng)徑、mg2si的短徑/長(zhǎng)徑、鍍覆被膜的厚度、上述式(1)和式(2)的左邊、主層中的mg2si的含量、主層截面中的mg2si的面積率、mg2si相對(duì)于al的強(qiáng)度比、界面合金層的膜厚)示于表2。
(化學(xué)轉(zhuǎn)化耐腐蝕性的評(píng)價(jià))
(1)平板部和端部耐腐蝕性評(píng)價(jià)
對(duì)形成了化學(xué)轉(zhuǎn)化被膜的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板的各樣品進(jìn)行日本汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合循環(huán)試驗(yàn)(jaso-cct)。jaso-cct是如圖6所示在特定條件下將鹽水噴霧、干燥和濕潤(rùn)作為1次循環(huán)的試驗(yàn)。
對(duì)各樣品的平板部和端部測(cè)定直到紅銹產(chǎn)生為止的循環(huán)次數(shù),按照以下基準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
◎:紅銹產(chǎn)生循環(huán)次數(shù)≥700次循環(huán)
○:500次循環(huán)≤紅銹產(chǎn)生循環(huán)次數(shù)<700次循環(huán)
△:400次循環(huán)≤紅銹產(chǎn)生循環(huán)次數(shù)<500次循環(huán)
×:紅銹產(chǎn)生循環(huán)次數(shù)<400次循環(huán)
(2)彎曲加工部耐腐蝕性評(píng)價(jià)
對(duì)于形成了化學(xué)轉(zhuǎn)化被膜的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板的各樣品,在內(nèi)側(cè)夾持3張相同板厚的板并實(shí)施180°彎曲加工(3t彎曲)后,在彎曲的外側(cè)進(jìn)行日本汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合循環(huán)試驗(yàn)(jaso-cct)。jaso-cct是如圖6所示在特定條件下將鹽水噴霧、干燥和濕潤(rùn)作為1次循環(huán)的試驗(yàn)。
對(duì)各樣品的加工部測(cè)定直到紅銹產(chǎn)生為止的循環(huán)次數(shù),按照以下基準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
◎:紅銹產(chǎn)生循環(huán)次數(shù)≥700次循環(huán)
○:500次循環(huán)≤紅銹產(chǎn)生循環(huán)次數(shù)<700次循環(huán)
△:400次循環(huán)≤紅銹產(chǎn)生循環(huán)次數(shù)<500次循環(huán)
×:紅銹產(chǎn)生循環(huán)次數(shù)<400次循環(huán)
根據(jù)表2可知本發(fā)明例的各樣品與比較例的各樣品相比,平板部、端部和加工部中的任一者的耐腐蝕性均優(yōu)異。
(實(shí)施例3)
對(duì)于在實(shí)施例2中制造的施加了化學(xué)轉(zhuǎn)化被膜的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板的樣品,依次涂布5μm的環(huán)氧樹(shù)脂系的底漆層(nipponfinecoatings株式會(huì)社制jt-25)、15μm的三聚氰胺固化聚酯系的上涂層(nipponfinecoatings株式會(huì)社制nt-glt),進(jìn)行干燥,由此制造涂覆鋼板的樣品。
制造條件(鍍覆浴溫、第1冷卻溫度、冷卻速度)以及鍍覆被膜的條件(組成、mg2si的長(zhǎng)徑、mg2si的短徑/長(zhǎng)徑、鍍覆被膜的厚度、上述的式(1)和式(2)的左邊、主層中的mg2si的含量、主層截面中的mg2si的面積率、mg2si相對(duì)于al的強(qiáng)度比、界面合金層的膜厚)示于表3。
(涂覆耐腐蝕性的評(píng)價(jià))
(1)彎曲加工部耐腐蝕性評(píng)價(jià)
對(duì)于涂覆鋼板的各樣品,在內(nèi)側(cè)夾持3張相同板厚的板并實(shí)施180°彎曲加工(3t彎曲)后,在彎曲的外側(cè)進(jìn)行日本汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合循環(huán)試驗(yàn)(jaso-cct)。jaso-cct是如圖6所示在特定條件下將鹽水噴霧、干燥和濕潤(rùn)作為1次循環(huán)的試驗(yàn)。
對(duì)各樣品的加工部測(cè)定直到紅銹產(chǎn)生為止的循環(huán)次數(shù),按照以下基準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
◎:紅銹產(chǎn)生循環(huán)次數(shù)≥600次循環(huán)
○:400次循環(huán)≤紅銹產(chǎn)生循環(huán)次數(shù)<600次循環(huán)
△:300次循環(huán)≤紅銹產(chǎn)生循環(huán)次數(shù)<400次循環(huán)
×:紅銹產(chǎn)生循環(huán)次數(shù)<300次循環(huán)
根據(jù)表3可知本發(fā)明例的各樣品與比較例的各樣品相比,加工部的耐腐蝕性?xún)?yōu)異。
(實(shí)施例4)
對(duì)于在實(shí)施例1中制造的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板中的多個(gè)樣品(樣品編號(hào)參照表4),分別剪斷為90mm×70mm的尺寸后,與汽車(chē)外板用涂覆處理同樣地進(jìn)行作為化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的磷酸鋅處理后,實(shí)施電沉積涂覆、中涂和上涂涂覆。
磷酸鋅處理:使用nihonparkerizing公司制的作為脫脂劑的fc-e2001、nihonparkerizing公司制的作為表面調(diào)整劑的pl-x和nihonparkerizing公司制的作為磷酸鋅處理劑的pb-ax35m(溫度:35℃),在磷酸鋅處理液的無(wú)氟濃度為200ppm、磷酸鋅處理液的浸漬時(shí)間為120秒的條件下進(jìn)行。
電沉積涂覆:使用關(guān)西噴圖公司制的作為電沉積涂料的gt-100,以膜厚為15μm的方式實(shí)施電沉積涂覆。
中涂涂覆:使用關(guān)西噴圖公司制的作為中涂涂料的tp-65-p,以膜厚為30μm的方式實(shí)施噴霧涂覆。
上涂涂覆:使用關(guān)西噴圖公司制的作為中涂涂料的neo6000,以膜厚為30μm的方式實(shí)施噴霧涂覆。
制造條件(鍍覆浴溫、第1冷卻溫度、冷卻速度)以及鍍覆被膜的條件(組成、mg2si的長(zhǎng)徑、mg2si的短徑/長(zhǎng)徑、鍍覆被膜的厚度、上述的式(1)和式(2)的左邊、主層中的mg2si的含量、主層截面中的mg2si的面積率、mg2si相對(duì)于al的強(qiáng)度比、界面合金層的膜厚)示于表4。
(涂覆耐腐蝕性的評(píng)價(jià))
對(duì)于實(shí)施了涂覆處理的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板的各樣品,如圖7所示,用膠帶對(duì)評(píng)價(jià)面的端部5mm和非評(píng)價(jià)面(背面)進(jìn)行密封處理后,在評(píng)價(jià)面的中央用切刀施加長(zhǎng)度60mm、中心角90°的交叉切割傷直到到達(dá)鍍覆鋼板的鋼基體的深度為止,將所得到的樣品作為涂覆后耐腐蝕性的評(píng)價(jià)用樣品。
使用上述評(píng)價(jià)用樣品按圖8所示的循環(huán)實(shí)施腐蝕促進(jìn)試驗(yàn)(saej2334)。從濕潤(rùn)開(kāi)始腐蝕促進(jìn)試驗(yàn),進(jìn)行到30次循環(huán)后為止,然后測(cè)定來(lái)自損傷部的涂膜膨脹最大的部分的涂膜膨脹寬度(最大涂膜膨脹寬度),按照下述基準(zhǔn)評(píng)價(jià)涂覆后耐腐蝕性。將評(píng)價(jià)結(jié)果示于表4。
◎:最大涂膜膨脹寬度≤2.5mm
○:2.5mm<最大涂膜膨脹寬度≤3.0mm
×:3.0mm<最大涂膜膨脹寬度
根據(jù)表4可知mg的含量超過(guò)5質(zhì)量%的樣品與5質(zhì)量%以下的樣品不同,最大涂膜膨脹寬度抑制為2.5mm以下,得到涂覆后耐腐蝕性?xún)?yōu)異的熱浸鍍al-zn系鋼板。
因此,在本發(fā)明例的樣品中,通過(guò)將鍍層中的mg含量分別控制在適當(dāng)范圍,從而得到具有優(yōu)異的涂覆后耐腐蝕性的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
根據(jù)本發(fā)明,能夠提供具有良好的平板部和端部的耐腐蝕性、并且加工部耐腐蝕性也優(yōu)異的熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板以及該熱浸鍍al-zn-mg-si鋼板的制造方法。