熔融Al-Zn系镀覆钢板及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通过具有良好的平板部耐腐蚀性以及具有良好的加工性而使加工部 的耐腐蚀性也变优异的熔融Al-Zn系镀覆钢板及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 熔融Al-Zn系镀覆钢板可以兼具Zn的牺牲防蚀性和Al的高耐腐蚀性，因此与其 它熔融镀锌钢板相比显示优异的耐腐蚀性。例如，专利文献1中公开有镀覆皮膜中含有 25~75质量％的Al的熔融Al-Zn系镀覆钢板。熔融Al-Zn镀覆钢板由于其优异的耐腐蚀 性，近年来其需求以长期间暴露于室外的屋顶、墙等建材领域、护栏、配线配管、隔音壁等土 木建筑领域为中心在不断扩大。
[0003] 形成于熔融Al-Zn系镀覆钢板的镀覆皮膜，由存在于与基底钢板的界面的合金层 以及存在于其上方的上层构成，上层主要由过饱和地含有Zn且Al呈树枝状凝固的部分 (富Al相）和其余的树枝状空隙的部分（富Zn相）构成，富Al相在镀覆皮膜的膜厚方向 具有多个层叠的结构。通过这种特征性的皮膜结构，从表面的腐蚀进行路径变得复杂，因此 腐蚀难以容易地到达基底钢板，熔融Al-Zn系镀覆钢板与镀覆皮膜厚相同的熔融镀锌钢板 相比可实现优异的耐腐蚀性。
[0004] 此外，在熔融Al-Zn系镀覆钢板的表面存在来自镀覆的凝固的锌花（spangles)纹 路。该锌花中具有对应于上述富Al相和富Zn相的微细的凸凹，其会将光漫反射，因此熔融 Al-Zn系镀覆钢板的表面呈现银白色的光辉，成为美丽的外观。
[0005] 对于这种熔融Al-Zn系镀覆钢板，一般是将经酸洗脱氧化皮的热轧钢板或将该热 轧钢板冷轧而得到的冷轧钢板制成基底钢板，在连续式熔融镀覆设备中制造。
[0006] 具体而言，首先在保持还原性环境的退火炉内将基底钢板加热至特定的温度，进 行退火，并且进行附着于钢板表面的轧制油等的除去和氧化膜的还原除去。接着，通过使钢 板通过下端浸渍于镀浴的喷口内，使基底钢板浸渍于熔融Al-Zn系镀浴中。其后，将浸渍于 镀浴的钢板经由导辊提升至镀浴的上方，从配置于镀浴上的气体刮擦喷嘴向钢板的表面喷 射加压的气体而调整镀覆附着量，利用冷却装置进行冷却，从而得到形成有所需的镀覆皮 膜的熔融Al-Zn系镀覆钢板。
[0007] 并且，为了确保所需的镀覆品质、材质，对于上述的连续式熔融镀覆设备中的退火 炉的热处理条件或环境条件、镀浴的组成或镀覆后的冷却速度等操作条件进行调整、管理。
[0008] 一般而言，若镀覆皮膜厚相同，则合金层越薄，对耐腐蚀性提高有效的上层变得越 厚，因此，抑制合金层的生长有助于耐腐蚀性的提高。此外，合金层与上层相比牢固，在加工 时成为裂纹的起点，因此抑制合金层的生长也具有使裂纹的产生减少、使弯曲加工性提高 的效果。并且，所产生的裂纹部使基底钢板露出，导致耐腐蚀性变差，因此减少裂纹的产生 能使弯曲加工部耐腐蚀性提高。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献I :日本特公昭46-7161号公报
【发明内容】
[0012] 如上所述，熔融Al-Zn系镀覆钢板由于其优异的耐腐蚀性，在长期间暴露于室外 的屋顶、墙等建材领域中广泛被使用。
[0013] 并且，由于近年来的对省资源·省能源的要求，为了实现制品的长寿命化，期望开 发耐腐蚀性更优异的熔融Al-Zn系镀覆钢板。
[0014] 此外，对于以连续式熔融镀覆设备制造的熔融Al-Zn系镀覆钢板，镀覆皮膜通过 骤冷而非平衡地凝固，镀覆上层硬质化，因此进行弯曲加工时镀覆皮膜破裂而产生裂纹，其 结果，有时加工部耐腐蚀性差。因此，期望由加工性的提高所致的加工部耐腐蚀性的改善。
[0015] 本发明鉴于该情况，其目的是提供通过具有良好的平板部的耐腐蚀性以及具有良 好的加工性，从而加工部的耐腐蚀性也变优异的熔融Al-Zn系镀覆钢板以及可通过连续式 恪融镀覆设备制造该恪融Al-Zn系镀覆钢板的方法。
[0016] 本发明的发明人等为了解决上述课题，反复进行了深入研宄，其结果发现，通过在 镀覆皮膜中含有Ca和Mg中的至少一种，可实现耐腐蚀性的提高。进而，通过限制形成于镀 覆皮膜的锌花的尺寸，可以确保良好的外观均匀性，并且通过对冷却后的镀覆钢板将镀覆 皮膜的维氏硬度设为特定的范围，可使得镀覆皮膜软质化且具有良好的加工性，从而可提 高加工部的耐腐蚀性。
[0017] 本发明是基于以上发现而完成的，其主旨如下所述。
[0018] 1. -种熔融Al-Zn系镀覆钢板，是在钢板表面具有镀覆皮膜的熔融Al-Zn系镀覆 钢板，其特征在于，
[0019] 上述镀覆皮膜由存在于与基底钢板的界面的界面合金层以及存在于该合金层上 的上层构成，该上层具有以下组成：含有20~95质量％的Al、A1含量的10%以下的Si、以 及Ca和Mg中的至少一种且Ca与Mg的含量合计为0. 01~10质量％，其余部分由Zn和不 可避免的杂质构成，
[0020] 并且，上述镀覆皮膜的维氏硬度平均为50~100HV。
[0021] 2.如上述1所述的熔融Al-Zn系镀覆钢板，其特征在于，上述上层的Ca含量为 0.01~5质量％、Mg含量为0.01~5质量％。
[0022] 3.如上述1或2所述的熔融Al-Zn系镀覆钢板，其特征在于，上述上层进一步含有 合计0.01~10质量％的选自此、￥、0、]\1〇、11、51'、附、(：〇、513和8中的一种或二种以上。
[0023] 4.如上述1~3中任一项所述的熔融Al-Zn系镀覆钢板，其特征在于，上述镀覆皮 膜的锌花的平均尺寸为〇. 5_以下。
[0024] 5. -种熔融Al-Zn系镀覆钢板的制造方法，其特征在于，在连续式的熔融镀覆设 备中，在含有20~95质量％的Al、Al含量的10%以下的Si、以及Ca和Mg中的至少一种 且Ca与Mg的含量合计为0. 01~10质量％，其余部分由Zn和不可避免的杂质构成的镀浴 中，使基底钢板浸渍而实施熔融镀覆后，将镀覆后的钢板在250~375°C的温度下保持5~ 60秒。
[0025] 6.如上述5所述的熔融Al-Zn系镀覆钢板的制造方法，其特征在于，将上述熔 融镀覆后的钢板保持在上述温度之前，在5秒以内从镀浴的浴温-20°C冷却至镀浴的浴 温-8(TC。
[0026] 7.如上述5或6所述的熔融Al-Zn系镀覆钢板的制造方法，其特征在于，上述镀浴 中的Ca含量为0.01~5质量％，Mg含量为0.01~5质量％。
[0027] 8.如上述5~7中任一项所述的熔融Al-Zn系镀覆钢板的制造方法，其特征在于， 上述镀浴中进一步含有合计〇. 01~10质量％的选自Mn、V、Cr、Mo、Ti、Sr、Ni、Co、Sb*B 中的一种或二种以上。
[0028] 9.如上述5~8中任一项所述的熔融Al-Zn系镀覆钢板的制造方法，其特征在于， 将上述镀覆钢板的冷却时间设为3秒以内。
[0029] 10.如上述5~9中任一项所述的熔融Al-Zn系镀覆钢板的制造方法，其特征在 于，上述冷却后的镀覆钢板的保持温度为300~375°C。
[0030] 11.如上述5~10中任一项所述的熔融Al-Zn系镀覆钢板的制造方法，其特征在 于，上述冷却后的镀覆钢板的保持时间为5~30秒。
[0031] 12.如上述5~11中任