涂装后耐蚀性优异的铝系合金镀覆钢材的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及涂装后耐蚀性优异的侣系合金锻覆钢材。
【背景技术】
[0002] 从降低环境负荷、减少使用周期成本W及确保安全性运样的方面考虑，各种防诱 材料被广泛用于各种领域。使用例从电子部件运样的小部件到家电产品、汽车、±木材料W 及基建设备运样的大型结构件。
[0003] 作为防诱材料之一有锻覆钢材，其中大量使用了锋锻覆钢材。大量使用锋锻覆钢 材的很大的理由是：较便宜，并且对基底金属具有牺牲防蚀作用；在大气环境下，化本身的 腐蚀速度小。作为除了锋锻覆钢材W外的锻覆钢材，例如有侣锻覆钢材。但是，侣锻覆钢材 存在下述问题：由于存在于A1锻层的表面的氧化覆膜而使得不具有对基底金属的牺牲防 蚀性；由于存在于A1锻层的表面的氧化覆膜而使得化成处理性不充分，涂装后耐蚀性差。 另一方面，由于A1本身的腐蚀速度比化小，因此可W认为若用A1锻层能够确保牺牲防蚀 性、涂装后耐蚀性，则用途广泛。
[0004] 因此，提出了改善A1锻层的耐蚀性的技术。例如，在日本特开2003-34845号公报 (专利文献1)中，通过使A1锻覆中含有0. 5~10 %的Mg，生成充分量的化成皮膜，从而提 高涂装后耐蚀性。然而，在A1锻覆中添加Mg运样的活泼元素时，A1锻层本身的活泼度会 增加，反而裸耐蚀性（未涂装时的耐蚀性）变差。
[0005] 另一方面，在日本特开2007-302982号公报（专利文献2)中，通过在A1锻层的表 面赋予化或其化合物等，涂装后耐蚀性得到了改善。然而，由于化或者化化合物与锻覆 的密合性不充分，因此涂装后耐蚀性的提高效果尚不充分。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :日本特开2003-34845号公报
[0009] 专利文献2 :日本特开2007-302982号公报
【发明内容】
[0010] 发明所要解决的问题
[0011] 本发明鉴于上述问题，其所要解决的问题在于：提供具有牺牲防蚀性并且涂装后 耐蚀性比现有的侣锻覆钢材更优异的侣系合金锻覆钢材。
[0012] 用于解决问题的手段
[0013] 本发明的发明者们为了克服上述问题而进行了深入研究，结果发现：在侣系合金 锻层的表面设置含有化0的层，使侣系合金锻层中含有化和Si,进一步在含有化0的层与 侣系合金锻层之间形成由化及A1形成的复合氧化物层，由此能够实现具有牺牲防蚀效果 并且涂装后耐蚀性比现有的侣系锻覆钢材更优异的侣系合金锻覆钢材。本发明的主旨如下 所述。
[0014] (1) 一种涂装后耐蚀性优异的侣系合金锻覆钢材，其特征在于，其由钢材和形成在 所述钢材的表面上的被覆层制成，
[0015] 所述被覆层是具备W质量％计含有10%~50%的化和3%~15%的Si并且形 成在所述钢材的表面上的侣系合金锻层、形成在所述A1合金锻层的表面上的含有ZnO的层 W及形成在所述A1合金锻层与所述含有ZnO的层之间并且具有0. 05ym~2ym的厚度的 ZnAl2〇4层而成的。
[0016] (2)根据权利要求1所述的涂装后耐蚀性优异的侣系合金锻覆钢材，其特征在于， 所述被覆层的表面粗糖度Ra为lym~5]im的范围。
[0017] 发明效果
[0018] 如上所述，根据本发明的侣系合金锻覆钢材，其具有牺牲防蚀性，涂装后耐蚀性与 现有的侣锻覆钢材相比也能够格外地得到提高。因此，能够适用于家电产品、汽车、±木材 料W及例如基建设备运样的大型结构件，从而产业上的贡献极大。
【具体实施方式】
[0019]W下，对本发明的实施方式进行详细说明。本实施方式的侣系合金锻覆钢材由钢 材和形成在该钢材的表面上的被覆层制成。被覆层是具备形成在钢材的表面上的侣系合金 锻层、形成在A1合金锻层的表面上的含有ZnO的层W及形成在A1合金锻层与含有化0的 层之间的ZnAl2〇4层而构成的。在实施方式W及实施例的说明中，将含有ZnO的层记为"含 化0层"。
[0020] 有必要使侣系合金锻层中含有化。化具有下述效果：对侣系合金锻层本身赋予牺 牲防蚀性的效果；W及增大侣系合金锻层的表面粗糖度，从而展现错固效果来提高涂装后 耐蚀性。侣系合金锻层中的化的含有率有必要W质量％计为10%~50%。化小于10% 时，赋予牺牲防蚀性的效果W及增大侣系合金锻层的表面粗糖度的效果不足，故不优选。另 夕F，化超过50%时，侣系合金锻层本身变脆，锻覆密合性差，故不优选。
[0021] 另外，在侣系合金锻层中，除了化W外，从进一步提高锻覆密合性的观点考虑，有 必要W质量％计含有3%~15%的范围的Si。通过使侣系合金锻层中含有Si,能够抑制 化-A1合金层的生长，提高锻覆密合性。此外，Si小于3%时，其效果不足；超过15%时，反 而锻覆密合性会劣化。
[0022] 此外，侣系合金锻层的表面粗糖度Ra优选为1ym~5ym。表面粗糖度Ra是指JISB0601中规定的表面性状参数。表面粗糖度Ra小于lym时，由于错固效果的不足而 涂装后耐蚀性差。表面粗糖度Ra超过5ym时，凹凸变得过大，因此成为产生涂膜厚度差的 主要原因，反而会使得耐蚀性劣化。此外，对于本实施方式的侣系合金锻覆钢材而言，侣系 合金锻层的表面粗糖度Ra由被覆层的表面粗糖度所反映。因此，被覆层的表面粗糖度Ra 为lum~Sum的范围。
[0023]另外，对于被覆层而言，有必要在紧接着侣系合金锻层上方即在含ZnO层与侣系 合金锻层之间具有ZnAl2〇4层。ZnAl2〇4层具有强化侣系合金锻层W及钢材与含ZnO层的密 合性、提高涂装后耐蚀性的效果。ZnAl2〇4层的厚度有必要为0.05ym~2ym。厚度小于 0. 05ym时，提高密合性、提高涂装后耐蚀性的效果不足。而厚度超过2ym时，ZnAl2〇4层本 身变脆而变得易于剥离。此外，ZnAl2〇4层的厚度可W通过下述方式测定：切出本实施方式 的侣系合金锻层的任意截面，然后埋入树脂并研磨，w扫描型电子显微镜对其任意截面进 行观察。
[0024] 侣系合金锻覆钢材的最表面有必要具有含ZnO层。含ZnO层具有赋予化成处理 性的效果，并且其为用于形成为了提高本实施方式的侣系合金锻覆钢材的耐蚀性所需的 ZnAl2〇4层的化供给源。含ZnO层的量没有特别规定，但含ZnO层的化量小于0. 4g/m2时， 难W形成充分量的ZnAl2〇4层。反之，化量超过5g/m2时，容易因与侣系合金锻层的密合性 变差而脱落或者焊接性变差。因此，含ZnO层的量优选化量为0. 4g/m2~5g/m2的量。
[0025]成为侣系合金锻覆钢材的基材的钢材的成分、形态等全部没有限制。成分可W为 软质钢材，也可W为包含Si、Mn等强化元素的钢材。另外，形态可W为薄板、厚板、钢管、型 钢或者成型品。
[0026] 接着，对本实施方式的涂装后耐蚀性优异的侣系合金锻覆钢材的制造方法进行说 明。
[0027] 本实施方式的侣系合金锻覆钢材的制造方法包括下述工序：在钢材上形成侣系合 金锻层的工序、在侣系合金锻层的表面上（紧接着该表面上方）形成含ZnO层的工序W及 在侣系合金锻层与含ZnO层之间形成ZnAl2〇4层的工序。W下，对各工序进行说明。
[0028](侣系合金锻层的形成工序）
[0029]就侣系合金锻层的形成方法而言，可W使用一直W来所使用的热浸锻等。另外，热 浸锻的方式可W为氧化还原平衡法、全还原法、内部氧化法、助锻剂法、预锻覆法等中的任 一种。为了使侣系合金锻层中含有化，可W预先在含有Si的侣系合金锻浴中混入化，也可 W在进行含有Si的侣系合金锻覆之后加热钢材而使钢材中所含有的化扩散至侣系合金锻 层中。作为侣系合金锻层的附着量，优选每单个面的附着量为30g/m2~200g/m2。附着量 小于30g/m2时，耐蚀性稍差；超过200g/m2时，要担屯、锻覆会剥离。
[0030]为了将侣系合金锻层的表面粗糖度Ra设定为1ym~5ym，只要将形成有侣系合 金锻层的钢材W升溫速度为rc/秒W上且小于50°c/秒从600°C~1000°C的区域加热到 850°C~1000°C就行。另外，通过控制形成侣系合金锻层之前的钢材表面的表面粗糖度Ra， 可W将侣系合金锻层的表面粗糖度Ra设定为1ym~5ym。但是，就控制钢材表面的表面 粗糖度Ra的方法而言，侣系合金锻层的表面粗糖度Ra根据锻覆附着量有可能会变化。因 此，优选通过加热来控制侣系合金锻层的表面粗糖度Ra的方法。如上所述，表面粗糖度Ra 是指JISB0601中规定的表面性状参数。另外，表面粗糖度Ra的测定W及评价方法没有 特别规定，只要为一直W来常规使用的方法就行，例如可W采用JISB0633中规定的方法。
[0031] 此外，在控制表面粗糖度Ra时的加热处理中，可W同时进行化向侣系合金锻层的 扩散。
[003引（含ZnO层的形成工序）
[0033]作为含化0层的形成方法，例如可列举出：在含有ZnO的悬浊液中混合规定的有机 性粘结剂来制备涂布液，将该涂布液涂布于侣系合金锻层的表面的方法。作为含有ZnO的 悬浊液，可W使用使ZnO粉体分散于水等分散介质而得到的那些。另外，作为规定的有机性 粘结剂，例如可列举出：聚氨醋系树脂、聚醋系树脂、丙締酸系树脂、硅烷偶联剂。此外，在有 机系粘结剂成分中可W含有二氧化娃。运些有机性粘结剂优选为水溶性W能够与ZnO悬浊 液混合。只要将运样得到的涂布液涂布于侣系合金锻层的表面并使其干燥就行。
[0034] 另外，作为其他方法，