热浸镀Al-Zn系钢板及其制造方法_2

文档序号:9332255阅读:来源:国知局
种热浸镀Al-Zn系钢板的制造方法,其特征在于,在连续式热浸镀设备中, 将基底钢板浸渍于下述熔融浴中从而实施热浸镀,所述熔融浴中,以质量%计,含有A1 : 25~90%,还含有选自由511:0.01~2.0%、111:0.01~10%、及祀 :0.01~2.0%组成的 组中的一种以上,余量为Zn及不可避免的杂质。
[0024] [8]如上述[7]所述的热浸镀Al-Zn系钢板的制造方法,其特征在于,以质量%计, 所述熔融浴含有10%以上的Zn。
[0025] [9]如上述[7]或[8]所述的热浸镀Al-Zn系钢板的制造方法,其特征在于,以质 量%计,所述熔融浴含有〇. 1~10%的Si。
[0026] [10]如上述[7]~[9]中任一项所述的热浸镀Al-Zn系钢板的制造方法,其特 征在于,以质量%计,所述熔融浴含有选自由Sn:0. 01~1.0%、In:0. 01~1.0%及Bi: 0. 01~1. 0质量%组成的组中的一种以上。
[0027] [11]如上述[7]~[10]中任一项所述的热浸镀Al-Zn系钢板的制造方法,其特征 在于,将所述热浸镀后的钢板于250~375°C的温度下保持5~60秒钟。
[0028] [12]如上述[11]所述的热浸镀Al-Zn系钢板的制造方法,其特征在于,将所述热 浸镀后的钢板于300~375 °C保持5~60秒钟。
[0029] 发明效果
[0030] 根据本发明,能够获得耐腐蚀性、特别是涂装后耐腐蚀性优异的热浸镀Al-Zn系 钢板。并且,通过将本发明的热浸镀Al-Zn系钢板作为高强度钢板,能够在汽车领域中同时 实现轻质化和优异的耐腐蚀性。此外,通过在建材领域中作为屋顶材料、墙壁材料使用,能 够延长建筑物的寿命。
【附图说明】
[0031] 图1是表示涂装后耐腐蚀性的评价用样品的图。
[0032] 图2是表示腐蚀促进试验的循环的图。
【具体实施方式】
[0033] 以下,具体说明本发明。需要说明的是,在以下说明中,表示镀层及熔融浴的组成 的各元素的含量的单位均为"质量% ",以下,只要没有特别的说明,则仅以" % "表示。
[0034] 首先,对本发明中最重要的、热浸镀Al-Zn系钢板的涂装后耐腐蚀性的改善方法 进行说明。
[0035] 本发明的热浸镀Al-Zn系钢板的镀层中,除含有A1之外,还含有选自由Sn: 0? 01~2. 0%、ln:0? 01~10%、及Bi:0? 01~2. 0%组成的组中的一种以上。通过在镀层 中含有Sn、In及Bi中的至少一种元素,能够实现在本发明中作为课题的涂装后耐腐蚀性的 改善。
[0036] 不包含上述元素的以往的热浸镀Al-Zn系钢板的镀层若与大气接触,则在a-A1 相的周围立刻形成致密且稳定的A1203的氧化膜,由于该氧化膜的保护作用,a-A1相的溶 解性与富Zn相的溶解性相比变得非常低。结果,就将以往的热浸镀Al-Zn系钢板用作基底 的涂装钢板而言,当涂膜产生损伤时,以损伤部为起点在涂膜/镀层界面处发生富Zn相的 选择性腐蚀,因此,向涂装良好部的深处发展,引起大的涂膜鼓起。由此,涂装后耐腐蚀性恶 化。另一方面,将含有Sn、In、Bi中的任一种元素的热浸镀Al-Zn系钢板用作基底的涂装钢 板的情况下,Sn、In、Bi分别破坏上述在a-A1相的周围形成的A1氧化膜,提高a-A1相的 溶解性,从而引起a-A1相和富Zn相两者发生溶解的镀层的均匀腐蚀。因此,能够抑制在 将以往的热浸镀Al-Zn系钢板用作基底的涂装钢板的情况下成为问题的富Zn相的选择性 腐蚀。结果,镀层中含有Sn、In及Bi中的至少一种的热浸镀Al-Zn系钢板显示出优异的涂 装后耐腐蚀性。
[0037] 接下来,对作为本发明的对象的热浸镀Al-Zn系钢板的镀层的组成进行说明。
[0038] 使上述镀层中的Sn、In、Bi含量分别为Sn:0. 01~2. 0%、In:0. 01~10%、Bi: 0. 01~2.0%的理由如下。Sn、Bi、In各自低于0.01 %时,由于不发生上述的A1氧化膜的 破坏(其能够抑制富Zn相的选择性腐蚀),因此无法期望涂装后耐腐蚀性的提高。相反地, Sn、Bi各自高于2. 0%、或In高于10%时,A1氧化膜的破坏剧烈地发生,镀层整体的溶解 性过度上升。结果,即使使镀层均匀地腐蚀,由于其溶解速度变大,因此涂装也产生大的鼓 起,涂装后耐腐蚀性劣化。因此,为了稳定地获得优异的涂装后耐腐蚀性,需要分别在Sn: 0? 01 ~2. 0%、In:0? 01 ~10%、Bi:0? 01 ~2. 0%的范围内含有Sn、In、Bi。
[0039] 此外,在上述镀层中复合含有选自由Sn、In及Bi组成的组中的2种以上的元素的 情况下,也能够获得与单独含有的情况相同的效果,但从实际的操作方面考虑,为了稳定且 容易地管理熔融浴组成,优选减少所含有的元素数,具体而言,优选单独含有Sn、In、Bi。
[0040] 此外,通过使上述镀层中的Sn、In、Bi的含量各自为0. 10%以下,能够抑制镀层表 面的黑色化,实现特别优异的外观质量。
[0041] 此外,通过使Sn、In、Bi的含量各自为1. 0%以下,即使在不实施涂装地使用的情 况下,表面外观也不会成为问题。因此,为了同时实现涂装后耐腐蚀性及镀层外观,优选使 镀层中的Sn、In及Bi含量各自在0.01~1.0%的范围内,更优选各自在0.01 %~0. 10% 的范围内。
[0042] 本发明的热浸镀Al-Zn系钢板是在镀层中含有25~90%的A1的热浸镀Al-Zn系钢板。此外,从耐腐蚀性和操作方面的均衡性考虑,镀层中的A1含量的优选范围为45~ 70%,更优选的范围为50~60%。镀层中的A1为25%以上时,在存在于合金层(其存在 于镀层与基底钢板之间的界面)之上的上层中,发生上述的A1的枝晶凝固。因此,形成下 述耐腐蚀性优异的结构,即,上层主要包含过饱和地含有Zn且A1发生枝晶凝固的部分、和 剩余的枝晶间隙的部分,并且枝晶凝固部分沿镀层的膜厚方向层叠。为了稳定获得上述相 结构的镀层,优选使A1为45%以上。另一方面,若A1高于90%,则对Fe具有牺牲性防腐 蚀作用的Zn量少,因此钢坯露出时耐腐蚀性劣化。通常,镀层的附着量越少,钢坯越容易露 出,因此,为了在附着量少的情况下也能获得充分的耐腐蚀性,优选使A1为70%以下。此 外,在Al-Zn系的热浸镀中,随着A1的含量的增加,熔融浴的温度(以下称为浴温度)增高, 因此,担心操作方面的问题,但若为上述A1含量,则浴温度适度,没有问题。
[0043] 可用于本发明的热浸镀Al-Zn系钢板的基底钢板的种类没有特别限定。例如,可 使用经酸洗而除去氧化皮后的热乳钢板或钢带、或者将它们冷乳而得到的冷乳钢板或钢 带。
[0044] 需要说明的是,对于本发明的热浸镀钢板而言,优选在镀层中含有10%以上的 Zn,更优选含有10~75 %,进一步优选含有30~55 %,特别优选含有40~50 %。Zn为 10%以上时,镀层对Fe显示出充分的牺牲性防腐蚀作用,因此,在钢坯露出时能够充分获 得耐腐蚀性。另一方面,通过使Zn为75%以下,能够防止过剩的牺牲性防腐蚀作用,防止因 对镀层的溶解的促进所导致的耐腐蚀性的劣化。
[0045] 此外,本发明的热浸镀钢板优选在镀层中含有0. 1~10%的Si。Si是为了抑制 形成于镀层与基底钢板之间的界面处的界面合金层的生长、提高耐腐蚀性和加工性而添加 在熔融浴中、并包含在镀层中。具体而言,为热浸镀Al-Zn系钢板的情况下,使熔融浴中含 有Si来进行热浸镀处理时,在钢板被浸渍于熔融浴中的同时,钢板表面的Fe与浴中的A1、 Si进行合金化反应,形成Fe-Al系及/或Fe-Al-Si系的化合物。由于该Fe-Al-Si系界面 合金层的形成,使得界面合金层的生长被
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