耐摩擦性和耐白锈性优异的镀覆钢材及其制造方法技术

本发明专利技术的一个实施方式提供镀覆钢材，其为具有镀层的镀覆钢材，以重量％计，所述镀层包含：Al：0.5～14％、Mg：0.5～5％、余量的Zn及不可避免的杂质，并且所述镀覆钢材满足下述式1。[式1]([Mg]S‑[Mg]1/2)/[Mg]1/2≥0.3(其中，[Mg]S表示镀层表面的Mg的含量(重量％)，[Mg]1/2表示从镀层的表面向厚度方向的1/2t(t为镀层的厚度，以下相同)位置的Mg的含量(重量％))。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】耐摩擦性和耐白锈性优异的镀覆钢材及其制造方法
本专利技术涉及耐摩擦性和耐白锈性优异的镀覆钢材及其制造方法。
技术介绍
通过阴极防蚀抑制铁的腐蚀的镀锌方法的防蚀性能和经济性优异，因此广泛用于制造具有高耐蚀特性的钢材中。尤其，与电镀锌钢材相比，将钢材浸渍于熔融锌中形成镀层的热浸镀锌钢材的制造工艺简单，并且产品的价格低廉，因此在汽车、家电产品及建筑材料等整体产业中的需求正在增加。热浸镀锌钢材暴露在腐蚀环境时，氧化还原电位低于铁的锌优先被腐蚀，从而具有抑制钢材的腐蚀的牺牲防蚀(SacrificialCorrosionProtection)特性，并且镀层的锌被氧化时，在钢材的表面形成致密的腐蚀产物而从氧化气氛阻断钢材，由此提高钢材的耐腐蚀性。但是，随着产业的高度化，引起大气污染的增加，并加剧腐蚀环境的恶化，并且由于对节约资源和能量的严格的规定，开发与现有的镀锌钢材相比具有更优异的耐蚀性的钢材的必要性正在增加。作为一个方面，对通过在镀锌浴中添加铝(Al)和镁(Mg)等元素来提高钢材的耐蚀性的镀锌合金系钢材的制造技术进行了各种研究。关于代表性的镀锌合金系钢材，即，关于Zn-Al镀覆组成系中进一步添加Mg的Zn-Al-Mg系镀覆钢材的制造技术的研究正在积极进行。
技术实现思路
要解决的技术问题本专利技术的多种目的之一为提供耐摩擦性和耐白锈性优异的镀覆钢材及其制造方法。技术方案本专利技术的一个方面的一个实施方式中提供镀覆钢材，其为具有镀层的镀覆钢材，以重量％计，所述镀层包含：Al：0.5～14％、Mg：0.5～5％、余量的Zn及不可避免的杂质，并且所述镀覆钢材满足下述式1。[式1]([Mg]S-[Mg]1/2)/[Mg]1/2≥0.3(其中，[Mg]S表示镀层表面的Mg的浓度(重量％)，[Mg]1/2表示从镀层的表面向厚度方向的1/2t(t为镀层的厚度，以下相同)位置的Mg的浓度(重量％))本专利技术的一个方面的另一个实施方式中提供镀覆钢材，其为具有镀层的镀覆钢材，以重量％计，所述镀层包含：Al：0.5～14％、Mg：0.5～5％、余量的Zn及不可避免的杂质，从所述镀层的表面到厚度方向的1/7t位置为止的区域中包含的Mg的含量(C1，重量％)与所述镀层中包含的Mg的平均含量(C0，重量％)之比(C1/C0)为1.02以上。本专利技术的另一个方面的一个实施方式中提供制造镀覆钢材的方法，所述方法包括以下步骤：准备镀浴，以重量％计，所述镀浴包含：Al：0.5～14％、Mg：0.5～5％、余量的Zn及不可避免的杂质；将基材铁浸渍于所述镀浴中进行镀覆，以得到镀覆钢材；调节所述镀覆钢材的镀覆附着量；以及在镀覆附着量得到调节的所述镀覆钢材上，喷射镁系磷酸盐水溶液的液滴，以进行冷却。本专利技术的另一个方面的另一个实施方式中提供制造镀覆钢材的方法，所述方法包括以下步骤：准备镀浴，以重量％计，所述镀浴包含：Al：0.5～14％、Mg：0.5～5％、余量的Zn及不可避免的杂质；将基材铁浸渍于所述镀浴中进行镀覆，以得到镀覆钢材；调节所述镀覆钢材的镀覆附着量；以5℃/秒以下(0/秒除外)的一次冷却速度，将镀覆附着量得到调节的所述镀覆钢材进行一次冷却至超过380℃且420℃以下的一次冷却终止温度；在所述一次冷却终止温度下，使经过一次冷却的所述镀覆钢材保持恒温1秒以上；以及以10℃/秒以上的二次冷却速度，将保持恒温的所述镀覆钢材进行二次冷却至320℃以下的二次冷却终止温度。有益效果本专利技术的多种效果之一为本专利技术的一个实施例的镀覆钢材具有耐摩擦性和耐白锈性优异的优点。但是，本专利技术的各种有益的优点和效果并不限定于上述的内容，其可以在对本专利技术的具体实施方式进行说明的过程中更加容易理解。附图说明图1是利用辉光放电发射光谱仪(GDS)测量基于镀覆钢材的镀层深度的Al、Mg、Zn及Fe的含量变化的结果。图2是评价耐白锈性之后观察镀覆钢材的表面的照片。最佳实施方式下面，对本专利技术的一个方面的镀覆钢材进行详细说明。本专利技术的镀覆钢材从内部开始依次包括基材铁和镀层。此时，基材铁可以是基材铁或线材，本专利技术中对所述基材铁的组成、微细组织等不作特别限定。此外，镀层形成在基材铁的表面，从而在腐蚀环境中防止基材铁的腐蚀。以重量％计，镀层可以包含：Al：0.5～14％、Mg：0.5～5％、余量的Zn及不可避免的杂质。Mg与镀层中的Zn和Al反应形成Zn-Al-Mg系金属间化合物，因此Mg是对提高镀覆钢材的耐蚀性起到非常重要的作用的元素，如果Mg的含量过低，则镀层的微细组织中无法确保充分量的Zn-Al-Mg系金属间化合物，因此存在提高耐蚀性的效果不充分的可能性。因此，镀层中可以包含0.5重量％以上的所述Mg，优选可以包含1重量％以上。但是，当Mg的含量过多时，不仅使提高耐蚀性的效果饱和，而且镀浴中形成Mg氧化物相关浮渣，从而存在镀覆性变差的可能性。此外，镀层的微细组织中形成过多的高硬度Zn-Al-Mg系金属间化合物，从而存在弯曲加工性降低的可能性。因此，镀层中可以包含5重量％以下的所述Mg，优选可以包含3重量％以下。Al抑制Mg氧化物浮渣的形成，并且与镀层中的Zn和Mg反应形成Zn-Al-Mg系金属间化合物，因此Al是对提高镀覆钢材的耐蚀性起到非常重要的作用的元素，如果Al的含量过低，则抑制Mg浮渣的形成的能力不足，并且镀层的微细组织中无法确保充分量的Zn-Al-Mg系金属间化合物，因此存在提高耐蚀性的效果不充分的可能性。因此，镀层中可以包含0.5重量％以上的所述Al，优选可以包含1重量％以上。但是，当Al的含量过多时，不仅使提高耐蚀性的效果饱和，而且镀浴的温度会上升，因此存在对镀覆装置的耐久性造成不良影响的可能性。尤其，镀层的微细组织中形成过多的高硬度Zn-Al-Mg系金属间化合物，从而存在弯曲加工性降低的可能性。因此，镀层中可以包含14重量％以下的所述Al，优选可以包含11重量％以下。本专利技术人为了极大化镀覆钢材的耐摩擦性和耐白锈性进行了深入的研究，结果发现使镀层中含有的Mg浓缩在镀层表面附近时，能够提高镀覆钢材的耐摩擦性和耐白锈性。这是因为镀层表面的Mg的浓缩率越大，镀层表面的硬度变得越大，从而提高镀覆钢材的耐摩擦性，并且腐蚀初期在镀层的表层部形成大量稳定的Mg系腐蚀产物，从而提高镀覆钢材的耐白锈性。本专利技术的镀覆钢材的镀层中的Mg的浓度可以满足下述式1。另外，Mg含量的更优选的范围为0.4以上，最优选的范围为0.6以上。[式1]([Mg]S-[Mg]1/2)/[Mg]1/2≥0.3所述式1中，[Mg]S表示镀层表面的Mg的含量(重量％)，[Mg]1/2表示从镀层的表面向厚度方向的1/2t(t为镀层的厚度，以下相同)位置的Mg的含量(重量％)。另外，本专利技术中对测量所述[Mg]S和[Mg]1/2的具体方法不作特别限定，例如，可以利用如下方法。即，垂直切断镀覆钢材之后，利用辉光放电发射光谱仪(GlowDischargeEmissionSpectrometry，GDS)测量镀层截面中的Mg、Zn及Fe的含量分布，然后可以将从镀层的表面到厚度方向的0.5μm以内的区域中的Mg含量(重量％)的最大值定义为[M]S，并且将从镀层的表面到Zn及Fe的含量相互一致的位置的中间位点的Mg含量(重量％)定义为[Mg]本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.镀覆钢材，其为具有镀层的镀覆钢材，以重量％计，所述镀层包含：Al：0.5～14％、Mg：0.5～5％、余量的Zn及不可避免的杂质，并且所述镀覆钢材满足下述式1，[式1]([Mg]S‑[Mg]1/2)/[Mg]1/2≥0.3(其中，[Mg]S表示镀层表面的Mg的含量(重量％)，[Mg]1/2表示从镀层的表面向厚度方向的1/2t(t为镀层的厚度，以下相同)位置的Mg的含量(重量％))。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.24 KR 10-2015-01865741.镀覆钢材，其为具有镀层的镀覆钢材，以重量％计，所述镀层包含：Al：0.5～14％、Mg：0.5～5％、余量的Zn及不可避免的杂质，并且所述镀覆钢材满足下述式1，[式1]([Mg]S-[Mg]1/2)/[Mg]1/2≥0.3(其中，[Mg]S表示镀层表面的Mg的含量(重量％)，[Mg]1/2表示从镀层的表面向厚度方向的1/2t(t为镀层的厚度，以下相同)位置的Mg的含量(重量％))。2.镀覆钢材，其为具有镀层的镀覆钢材，以重量％计，所述镀层包含：Al：0.5～14％、Mg：0.5～5％、余量的Zn及不可避免的杂质，从所述镀层的表面到厚度方向的1/7t位置为止的区域中包含的Mg的含量(C1，重量％)与所述镀层中包含的Mg的平均含量(C0，重量％)之比(C1/C0)为1.02以上。3.根据权利要求1或2所述的镀覆钢材，其中，所述镀层的微细组织包含Zn单相组织和Zn-Al-Mg系金属间化合物。4.根据权利要求3所述的镀覆钢材，其中，所述Zn-Al-Mg系金属间化合物为选自Zn/Al/MgZn2三元共晶组织、Zn/MgZn2二元共晶组织、Zn-Al二元共晶组织及MgZn2单相组织中的一种以上。5.根据权利要求3所述的镀覆钢材，其中，所述Zn单相组织包含0.03重量％以下(包括0重量％)的Mg。6.根据权利要求1或2所述的镀覆钢材，其中，以重量％计，所述镀层包含：Al：1～11％、Mg：1～3％、余量的Zn及不可避免的杂质。7.根据权利要求1或2所述的镀覆钢材，其中，所述镀层的表面摩擦系数为0.15以下。8.制造镀覆钢材的方法，其包括以下步骤：准备镀浴，以重量％计，所述镀浴包含：Al：0.5～14％、Mg：0.5～5％、余量的Zn及不可避免的杂质；将基材铁浸渍于所述镀浴中进行镀覆，以得...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴旻锡，金钟常，孙一领，金泰喆，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR