熔融Al-Zn系镀覆钢板及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及具有良好的平板部的耐腐蚀性、并且由于良好的加工性而加工部的耐 腐蚀性也优异的熔融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的高的耐腐蚀性，因此与 其它熔融镀锌钢板相比显示出优异的耐腐蚀性。例如，专利文献1中公开有在镀覆皮膜中 含有25~70质量％的Al的熔融Al-Zn系镀覆钢板。而且，熔融Al-Zn镀覆钢板由于其优 异的耐腐蚀性，因此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，近年来需求在不断增加。
[0003] 形成于熔融Al-Zn系镀覆钢板的镀覆皮膜由在与基底钢板的界面存在的合金层 以及在其上方存在的上层构成，上层主要过饱和地含有Zn且由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相具有在镀覆皮膜的膜厚 方向多层叠的结构。通过这种特征性的皮膜结构，从表面起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凝固的锌花花纹。该锌花中 具有与上述富Al相和富Zn相对应的微细的凸凹，其会将光漫反射，因此熔融Al-Zn系镀覆 钢板的表面呈现发出银白色光辉的美丽外观。
[0005] 对于这种熔融Al-Zn系镀覆钢板，一般将经酸洗脱氧化皮的热轧钢板、或将该热 轧钢板进行冷轧而得到的冷轧钢板作为基底钢板，在连续式熔融镀覆设备中制造。
[0006] 具体而言，首先在被保持于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沉没辊（sink roll)提升至镀浴的上方，从被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] 然后，为了确保所需的镀覆品质、材质，对于上述连续式熔融镀覆设备中的退火炉 的热处理条件、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，因此合金层生长的抑制会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，因此合金层生长的抑制也会具有使裂纹的产生减少、使弯曲加工性 提高的效果。而且，所产生的裂纹部露出基底钢板而使耐腐蚀性变差，因此裂纹产生的减少 会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
【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，大多被用于长期暴露 于室外的屋顶、墙等建材领域。
[0013] 此外，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，从而镀覆上层硬质化，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，期望通过提高加工性而改善加工部耐腐蚀性。
[0014] 本发明鉴于该情况，目的在于提供一种可以通过连续式熔融镀覆设备制造具有良 好的平板部的耐腐蚀性且由于良好的加工性而加工部的耐腐蚀性也优异的熔融Al-Zn系 镀覆钢板的方法，以及通过该方法而得到的熔融Al-Zn系镀覆钢板。
[0015] 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 连续式熔融镀覆设备中，对于熔融镀覆后的镀覆钢板，以特定的温度范围保持一定时间，可 以将镀覆皮膜软质化，其结果，可得到具有良好的平板部的耐腐蚀性、并且由于良好的加工 性而加工部的耐腐蚀性也优异的熔融Al-Zn系镀覆钢板。此外，发现对于上述熔融镀覆 后的镀覆钢板，通过急速地冷却至特定的温度，可以抑制锌花的形成，实现优异的外观均匀 性。
[0016] 本发明是基于以上发现而完成的，其主旨如下所述。
[0017] 1. -种熔融Al-Zn系镀覆钢板的制造方法，其特征在于，在连续式熔融镀覆设备 中，将熔融镀覆后的钢板在250~375°C的温度下保持5~60秒。
[0018] 2.如上述1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 覆后的钢板在5秒以内从镀浴的浴温-20°C冷却至镀浴的浴温_80°C。
[0019] 3.如上述2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。
[0020] 4.如上述1~3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， 上述镀覆钢板的保持温度为300~375°C。
[0021] 5.如上述1~4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， 上述镀覆钢板的保持时间为5~30秒。
[0022] 6.如上述1~5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， 将上述镀覆钢板在与上辊接触之前进一步冷却至375°C以下。
[0023] 7. -种熔融Al-Zn系镀覆钢板，其特征在于，具有通过上述1~6中任一项所述的 制造方法而得到的镀覆皮膜，上述镀覆皮膜由在与基底钢板的界面存在的界面合金层和在 该合金层上存在的上层构成，该上层具有如下组成：含有20~95质量％的Al和该Al含量 的10%以下的Si、其余部分由Zn和不可避免的杂质构成，上述镀覆皮膜的维氏硬度平均为 50 ~ΙΟΟΗν。
[0024] 8.如上述7所述的熔融Al-Zn系镀覆钢板，其特征在于，在上述上层中，进一步含 有合计为〇. 01~10质量％的选自此、￥、0、]\1〇、11、51'、附、(：〇、513和8中的1种或2种以 上。
[0025] 9.如上述7或8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0.5mm以下。
[0026] 根据本发明，可以利用连续式熔融镀覆设备制造具有良好的平板部的耐腐蚀性、 并且由于良好的加工性而加工部的耐腐蚀性也优异的熔融Al-Zn系镀覆钢板。
【附图说明】
[0027] 图1是表示本发明的熔融Al-Zn系镀覆钢板的制造方法的一个实施方式的工序 图。
【具体实施方式】
[0028] 参照附图，对本发明的熔融Al-Zn系镀覆钢板的制造方法进行说明。
[0029] 图1是表示关于本发明的熔融Al-Zn系镀覆钢板的制造方法的大致流程的图。 [0030](熔融Al-Zn系镀覆钢板的制造方法）
[0031] 本发明的熔融Al-Zn系镀覆钢板的制造方法是在连续式熔融镀覆设备中进行制 造的方法。通过利用连续式熔融镀覆设备进行制造，与在熔融镀覆设备中进一步组合间歇 式加热设备而制造的情况相比，能够有效率地制造 Al-Zn系镀覆钢板。
[0032] 然后，如图1所示，本发明的特征在于，对被处理钢板（基底钢板）根据需要进行 脱脂、酸洗等前处理（前处理工序）和退火（退火工序）后，施行熔融镀覆（镀覆工序），优 选将熔融镀覆后的钢板在5秒以内从镀浴的浴温-20°C冷却至镀浴的浴温_80°C (急速冷 却工序）后，将该镀覆钢板在250~375°C的温度下保持5~60秒（温度保持工序）。
[0033] 对于本发明的熔融Al-Zn系镀覆钢板所用的基底钢板的种类，没有特别限定。例 如，可以使用经酸洗脱氧化皮的热轧钢板或钢带、或将它们冷轧而得到的冷轧钢板或钢带。
[0034] 此外，对上述前处理工序和退火工序的条件也没有特别限定，可以采用任意的方 法。
[0035] 对于上述熔融镀覆的条件，只要可将Al-Zn系镀覆皮膜形成于上述基底钢板上， 就没有特别限定，可以通过常规方法进行。例如，将上述基底钢板还原退火后，冷却至镀浴 温附近，使其浸渍于镀浴中，其后，可以通过进行刮擦而形成所需的膜厚的镀覆皮膜。
[0036] 上述熔融镀覆的镀浴中的Al浓度设为20~95质量％。此外，为了抑制过度的合 金层生长，镀浴中含有Al含量的10%以下的Si，其余部分由Zn和不可避免的杂质构成。进 而，优选在上述镀浴中含有合计为〇. 01~10质量％的选自Mn、V、Cr、Mo、Ti、Sr、Ni、Co、S