热浸镀Al系钢板及其制造方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种涂装后耐腐蚀性和加工后耐腐蚀性优异的热浸镀Al系钢板。为了解决上述课题，本发明专利技术的特征在于，是具备镀覆被膜的热浸镀Al系钢板，该镀覆被膜由镀层和存在于该镀层与基底钢板的界面的界面合金层构成，上述界面合金层含有Mn，上述镀层具有长径为5μm以上的Mg2Si。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热浸镀Al系钢板及其制造方法
本专利技术涉及涂装后耐腐蚀性和加工后耐腐蚀性优异的热浸镀Al系钢板及其制造方法。
技术介绍
作为耐腐蚀性和耐高温氧化性优异的镀覆钢材，镀Al系钢板在汽车用消声器材料、建材领域等中广泛应用。但是，对于镀Al系钢板，虽然在氯化物离子浓度低的环境、干燥下的腐蚀环境中腐蚀产物稳定化而表现出优异的耐腐蚀性，但在融雪盐散布区域等湿润状态下长期暴露在氯化物的环境中，存在无法发挥充分的耐腐蚀性的问题。这是由于在湿润状态下长期暴露于氯化物时，镀覆溶出速度变得极快，容易导致基底钢板的腐蚀。另外，将镀Al系钢板涂装使用时，还存在由于涂膜下方变为碱性气氛，因此Al的腐蚀速度增加，引起涂膜的起泡(Blistering)的问题。因此，出于提高热浸镀Al系钢板的耐腐蚀性、涂装后耐腐蚀性的目的，开发出了各种技术。例如专利文献1中公开了一种热浸镀铝钢板，在钢板的表面具有含有Al、Fe、Si且厚度为5μm以下的金属间化合物被覆层，上述金属间化合物被覆层的表面具有以重量％计Si：2～13％、Mg：超过3％且为15％以下，且剩余部分实质上由Al构成的被覆层。另外，专利文献2中公开了一种高耐腐蚀性镀覆钢板，是热浸镀Al系钢板，在钢板表面形成有以重量％计含有Mg：3～10％、Si：1～15％且剩余部分由Al和不可避免的杂质构成的熔融Al-Mg-Si系镀层，该镀层具有至少由“Al相”、“Mg2Si相”构成的、“Mg2Si相”的长径为10μm以下的金属组织。此外，专利文献3中公开了一种镀Al系钢材，钢材的表面具备含有Mg：6～10质量％、Si：3～7质量％、Fe：0.2～2质量％和Mn：0.02～2质量％且剩余部分由Al和不可避免的杂质构成的镀层，该镀层具有αAl－Mg2Si－(Al－Fe－Si－Mn)伪三元共晶组织，该镀层中的伪三元共晶组织的面积率为30％以上。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2000－239820号公报专利文献2：日本专利4199404号公报专利文献3：日本专利5430022号公报
技术实现思路
然而，对于专利文献1的技术，存在Al3Mg2相在镀层中析出，进行以此为起点的镀层的局部溶解的问题。另外，对于专利文献2的技术，存在如下问题：在镀层中析出细长的针状或板状的Al－Fe化合物，并以此作为局部阴极而进行镀层的局部溶解。此外，对于专利文献3的技术，通过添加Mn而将Al－Fe化合物引入到共晶组织，结果能够实现包括防止局部的耐腐蚀性变差的耐腐蚀性的进一步提高。然而，在热浸镀Al系钢板上设置有涂膜时，涂膜下方变为碱性、低氧环境，镀层与因缺陷(疵)等而露出的基底钢板的电位的更高的部分形成电偶对。其结果，虽然基底钢板受到牺牲防腐蚀，但镀层的腐蚀速度极度增加，有可能发生起泡，因此对设置涂膜后的耐腐蚀性(以下，称为“涂装后耐腐蚀性”)期待进一步的改善。另外，热浸镀Al系钢板通常在镀层与基底钢板的界面形成以Al和Fe为主成分的合金层(界面合金层)。该界面合金层比作为上层的镀层更硬，在加工时成为裂纹的起点，因而导致加工性降低，并且基底钢板从产生的裂纹部露出，因此存在加工后的耐腐蚀性(以下，称为“加工后耐腐蚀性”。)降低的问题。因此，除了上述的改善涂装后耐腐蚀性的要求，还期待开发出加工后耐腐蚀性也得到进一步改善的热浸镀Al系钢板。本专利技术的目的在于，提供涂装后耐腐蚀性和加工后耐腐蚀性优异的热浸镀Al系钢板和该热浸镀Al系钢板的制造方法。本专利技术人等为了解决上述课题而反复进行研究，结果，针对以往被认为是腐蚀的起点的镀层中的Mg2Si，着眼于通过不使其微细化而增大其尺寸来得到涂膜起泡的改善效果(涂装后耐腐蚀性的改善效果)。其机理尚不明确，但推断如下：大粒径化而位于镀层表面附近的Mg2Si在腐蚀环境中与自镀层表面发生的α－Al相的溶解几乎同时溶解，产生富集Mg、Si的腐蚀产物。该腐蚀产物具有抑制镀层腐蚀的效果，因此得到涂装后耐腐蚀性的改善效果。而且，本专利技术人等进一步反复进行深入研究，发现通过含有所需量的Mg和Si，能够在镀层中形成大粒径(长径超过5μm)的Mg2Si。此外，本专利技术人等还发现通过在存在于镀层与基底钢板的界面的界面合金层中含有所需量的Mn，能够抑制界面合金层的厚度，同时能够将界面合金层的组成改质成与以往不同的组成，结果发现能够提高加工性，还能够实现优异的加工后耐腐蚀性。本专利技术是基于以上见解而进行的，其要旨如下。1.一种热浸镀Al系钢板，其特征在于，具备由镀层和存在于该镀层与基底钢板的界面的界面合金层构成的镀覆被膜，上述界面合金层含有Mn，上述镀层具有长径为5μm以上的Mg2Si。2.根据上述1所述的热浸镀Al系钢板，其特征在于，上述界面合金层进一步含有Al、Fe和Si。3.根据上述1或2所述的热浸镀Al系钢板，其特征在于，上述界面合金层中的Mn的含量为5～30质量％。4.根据上述1～3中任一项所述的热浸镀Al系钢板，其特征在于，在镀覆设备中使用如下镀覆浴来形成上述镀层，所述镀覆浴含有Mg：6～15质量％、Si：超过7质量％且为20质量％以下和Mn：超过0.5质量％且为2.5质量％以下，剩余部分由Al和不可避免的杂质构成。5.根据上述4所述的热浸镀Al系钢板，其特征在于，使基底钢板通过上述镀覆浴后，以小于15K/s的冷却速度进行冷却，从而形成上述镀层。6.根据上述4或5所述的热浸镀Al系钢板，其特征在于，上述镀覆浴的组成满足以下的关系。式(1)：MIN{Si％×([Mg2Si]mol/[Si]mol)，Mg％×([Mg2Si]mol/(2×[Mg]mol))}/Al％＞0.13M％：元素M的质量％浓度，[M]mol：元素M的摩尔质量，MIN(a，b)：a和b中较小的一方的值7.根据上述1～6中任一项所述的热浸镀Al系钢板，其特征在于，上述镀覆被膜的膜厚为10～35μm。8.一种热浸镀Al系钢板的制造方法，其特征在于，在镀覆设备中使用如下镀覆浴，所述镀覆浴含有Mg：6～15质量％、Si：超过7质量％且为20质量％以下和Mn：超过0.5质量％且为2.5质量％以下，剩余部分由Al和不可避免的杂质构成。9.根据上述8所述的热浸镀Al系钢板的制造方法，其特征在于，使基底钢板通过上述镀覆浴后，以小于15K/s的冷却速度进行冷却。根据本专利技术，能够提供涂装后耐腐蚀性和加工后耐腐蚀性优异的热浸镀Al系钢板和该热浸镀Al系钢板的制造方法。附图说明图1是对本专利技术的一个实施方式的热浸镀Al系钢板示出镀覆被膜的截面的SEM图像和SEM－EDX图谱的图。图2是示出实施例中的涂装后耐腐蚀性的评价用样品的图。图3是示出实施例中的腐蚀促进试验的循环的图。具体实施方式以下，对本专利技术进行具体说明。(热浸镀Al系钢板)本专利技术的热浸镀Al系钢板具备由镀层和存在于该镀层与基底钢板的界面的界面合金层构成的镀覆被膜(以下，也有时简称为“被膜”)。上述镀层和界面合金层可以通过使用扫描式电子显微镜等对经研磨和/或蚀刻的热浸镀Al系钢板的截面进行观察。截面的研磨方法、蚀刻方法有若干种类，只要是一般在观察镀覆钢板的截面时使用的方法，就没有特别限定。另外，利用扫描式电子显微镜的观察条件只要例如以加速电压15kV在背散射电子图像中为1000倍以上的倍率，就能够清楚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热浸镀Al系钢板，其特征在于，具备由镀层和存在于该镀层与基底钢板的界面的界面合金层构成的镀覆被膜，所述界面合金层含有Mn，所述镀层具有长径为5μm以上的Mg2Si。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.31 JP 2017-072415;2018.02.20 JP 2018-028201.一种热浸镀Al系钢板，其特征在于，具备由镀层和存在于该镀层与基底钢板的界面的界面合金层构成的镀覆被膜，所述界面合金层含有Mn，所述镀层具有长径为5μm以上的Mg2Si。2.根据权利要求1所述的热浸镀Al系钢板，其特征在于，所述界面合金层进一步含有Al、Fe和Si。3.根据权利要求1或2所述的热浸镀Al系钢板，其特征在于，所述界面合金层中的Mn的含量为5～30质量％。4.根据权利要求1～3中任一项所述的热浸镀Al系钢板，其特征在于，在镀覆设备中使用如下镀覆浴来形成所述镀层，所述镀覆浴含有Mg：6～15质量％、Si：超过7质量％且为20质量％以下和Mn：超过0.5质量％且为2.5质量％以下，剩余部分由Al和不可避免的杂质构成。5.根据权利要求4所述的热浸镀Al系钢板，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤林太，山本俊佑，安藤聪，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP