JP6922857B2 - 溶融Al−Si系めっき鋼板及びその製造方法 - Google Patents
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Description
まず、本発明に係る溶融Al-Si系めっき鋼板の構成について説明する。
本発明に係る溶融Al-Si系めっき鋼板の製造方法は、本発明に係る溶融Al-Si系めっき鋼板を製造する際、Si:1%以上13%以下、Fe:2%以下、Cu:0.05%以上3%以下、Mg,Ca,Ti,Mn,Znの中から選ばれる1種以上の元素を合計で10%以下の範囲内含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなり、温度が640℃以上660℃以下の範囲内にある溶融金属浴に鋼板を浸漬した後、鋼板を取り出し、610℃から500℃までの平均冷却速度を10℃/s以上として急速冷却を施すステップを含む。
サンプルとなる全ての溶融Al-Si系めっき鋼板について、常法で製造した板厚0.8mmの冷延鋼板を下地鋼板として用い、溶融めっき設備において、めっき浴の浴温を660℃、鋼板の浸入温度を680℃、ラインスピード60mpm、浸漬時間2秒で、めっき浴の組成を種々の条件に変化させ、各サンプルの溶融Al-Si系めっき鋼板を製造した。なお、めっき浴の組成は、サンプルの製造に用いためっき浴から約2gを採取し、化学分析によって確認した。各サンプルのめっき浴の組成を以下の表1に示す。また、めっき浴浸漬後の窒素ガスによる冷却の610℃から500℃までの冷却速度を以下の表1に示す。さらに、界面合金層及びめっき層の組成については、各サンプルの溶融Al-Si系めっき鋼板から任意の3断面を剪断加工により切り出し、カーボン樹脂に埋め込んだ上でSEM−EDX観察を行い、界面合金層及びめっき層のうち、任意の5点でEDXにより測定した半定量分析値の平均値を用いた。各サンプルの界面合金層及びめっき層の組成を以下の表1に示す。
Al相[111]の回折強度{I(Al)}に対するAl2Cu相[222]の回折強度{I(Al2Cu)}のメインピーク強度の比率Y=I(Al2Cu)/I(Al)は、Cu−Kα線を使用したX線回折装置により回折図形を測定して判定した。
市販の化成処理薬剤(日本パーカライジング株式会社製パルボンドSX−35)を用いて、浴温:35℃、フリーフッ素濃度:200質量ppm、処理時間:120秒の条件で鋼板の化成処理を行った後、そのめっき鋼板の表面を走査型電子顕微鏡にて1000倍で10視野観察した。結晶の形態については、面積率98%以上の均一な化成結晶が10視野全てにおいて生成しているものを優(◎)、面積率98%未満の視野が1視野認められるものを良(○)、面積率98%未満の視野が2視野認められるものを可(△)とし、面積率98%未満の視野が3視野以上認められるものを不可(×)として評価した。なお、ここでいう隙間とは、均一な化成結晶が生成していない箇所のことを指し、反射電子像を2値化することにより空隙の面積率を算出した。また、結晶の付着量は、化成処理試験後の試料3点を20g/Lの重クロム酸アンモニウム水溶液に15分間浸漬し、浸漬前後の重量差から試験片面積当たりの値として算出した。3点すべてにおいて結晶の付着量が2.0g/m2以上のものを優(◎)、1.8g/m2以上2.0g/m2未満のものを良(○)、1.5g/m2以上1.8g/m2未満のものを可(△)、1.5g/m2未満のものが1点でも認められるものを不可(×)として評価した。
各サンプルの溶融Al-Si系めっき鋼板について、JIS Z2371−2000に準拠した塩水噴霧試験を行った。各サンプルの赤錆が発生するまでの時間を測定し、以下の基準により裸耐食性を評価した。評価結果を以下の表1に示す。
○:300時間≦赤錆発生時間<600時間
△:150時間≦赤錆発生時間<300時間
×:赤錆発生時間<150時間
各サンプルの溶融Al-Si系めっき鋼板について、それぞれ70mm×80mmのサイズに剪断後、自動車外板用塗装処理と同様に、化成処理としてリン酸亜鉛処理を行った後、電着塗装を施した。ここで、リン酸亜鉛処理及び電着塗装は、以下の条件で行った。
○:2.0mm<最大塗膜膨れ幅≦3.0mm
△:3.0mm<最大塗膜膨れ幅≦4.0mm
×:最大塗膜膨れ幅>4.0mm
Claims (4)
- 鋼板の表面に形成された、少なくともAl,Si,及びFeを含有する界面合金層と、前記界面合金層の表面に形成された、少なくともAl,Si,及びCuを含有するめっき層と、を有し、前記めっき層のSi含有率が原子%濃度で1%以上13%以下の範囲内にあり、前記めっき層のCu含有率が原子%濃度で0.50%以上2%以下の範囲内にあることを特徴とする溶融Al-Si系めっき鋼板。
- 前記めっき層がMg,Ca,Ti,Mn,Znの中から選ばれる1種以上の元素をそれぞれの原子%濃度の合計で10%以下の範囲内含有することを特徴とする請求項1に記載の溶融Al-Si系めっき鋼板。
- X線回折で得られるAl相[111]の回折強度{I(Al)}に対するAl2Cu相[222]の回折強度{I(Al2Cu)}のメインピーク強度の比率Y=I(Al2Cu)/I(Al)が0.02以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の溶融Al-Si系めっき鋼板。
- 請求項1〜3のうち、いずれか1項に記載の溶融Al-Si系めっき鋼板の製造方法であって、いずれも原子%濃度でSi:1%以上13%以下、Fe:2%以下、Cu:0.50%以上2%以下、Mg,Ca,Ti,Mn,Znの中から選ばれる1種以上の元素を合計で10%以下の範囲内含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなり、温度が640℃以上660℃以下の範囲内にある溶融金属浴に前記鋼板を浸漬した後、610℃から500℃までの平均冷却速度を10℃/s以上として急速冷却を施すステップを含むことを特徴とする溶融Al-Si系めっき鋼板の製造方法。
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