[发明专利]切断端面耐蚀性及加工部耐蚀性优良的热浸镀铝合金钢材及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐蚀性优良的表面处理钢材，特别是涉及切断端面耐蚀性及加工部耐蚀性优良的镀铝合金钢材及其制造方法。

本申请基于2010年5月31日在日本提出申请的特愿2010-124933号及2010年6月10日在日本提出申请的特愿2010-133087号并主张其优先权，这里引用其内容。

背景技术

一直以来，对钢材表面实施了含Zn合金镀覆的镀Zn钢材用于汽车、家电、建材等广泛的领域。可是，Zn有价格高涨及资源枯竭等问题，因此一直要求取代Zn的镀覆用金属。

另一方面，铝廉价且埋藏量丰富。采用铝镀覆的镀铝钢板，因耐蚀性及耐热性优良，与镀Zn钢材同样广泛用作家电、建筑、汽车用结构材。

可是，该镀铝钢板存在牺牲防腐作用比较小的问题。这是因为在特别干燥的环境中，Al具有易钝态化的特性，因生成该钝态被膜而使牺牲防腐能力降低。因此，以往的铝镀覆难以取代具有优良的牺牲防腐能力的锌镀覆。

近年来，强烈要求即使在腐蚀性高的环境下经长时间（例如几年）也不发生腐蚀（例如穿孔腐蚀）的高耐蚀性钢材，因此提出了许多提高热浸镀铝钢板的耐蚀性的提案（例如参照专利文献1～4）。

在这些提案中，对钢板组成或镀液组成下工夫，谋求提高热浸镀铝钢板的综合的耐蚀性。另一方面，最近，热浸镀铝钢板的用途多样化，其结果是，通过将热浸镀铝钢板切断成所要的形状或进行强加工，使用的频率增加。因此，强烈要求提高切断端面或加工部的耐蚀性，即改善牺牲防腐能力。

专利文献5中公开了一种加工部及端面耐蚀性优良的镀Al钢板。可是，上述钢板由于在镀层含有高价的Zn，所以作为家电、建筑、汽车用结构材在成本上是不利的。

专利文献6中公开了一种加工部耐蚀性优良的高强度镀Al钢板，但必须进行压力加工后的淬火，缺乏通用性。

专利文献7中公开了一种含有Mg、Ca的镀铝合金钢材。可是，在该公开中，钢材的镀覆被膜的附着方法不限定于热浸镀，没有对利用工业上有利的热浸镀来稳定地制造进行研究。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭62-176021号公报

专利文献2：日本特开平05-287492号公报

专利文献3：日本特开平05-311379号公报

专利文献4：日本特开2004-250734号公报

专利文献5：日本特开2002-012959号公报

专利文献6：日本特开2004-244704号公报

专利文献7：日本特开2009-120942号公报

发明内容

发明所要解决的问题

鉴于以往的热浸镀铝钢板的耐蚀性的界限，本发明的课题是稳定地提供一种具有热浸镀铝合金被膜的钢材，该钢材的切断端面耐蚀性和加工部耐蚀性二者均优良，经长时间也不腐蚀，且作为结构材具有通用性。

用于解决问题的手段

本发明人等就提高热浸镀了铝合金的钢材的切断端面耐蚀性和加工部耐蚀性二者的方法进行了锐意研究。

根据研究结果，发现：如果在钢材表面热浸镀含有所需量的Mg及Ca的Fe-Al合金，则切断端面耐蚀性及加工部耐蚀性都提高，经长时间也不发生红锈。另外，发现：如果将成分范围限制在特定范围，则可得到热浸镀制造中的镀液稳定性或合金化热处理的容易性等主要操作性的优点。另外，还发现：为了稳定地发挥耐蚀性，重要的是镀层中的大部分Mg在Al相不固溶，而采取α-Mg相或Al₃Mg₂相的形态。

本发明的要旨如下。

（1）本发明的一方式的热浸镀铝合金钢材具备基材和镀覆被膜，所述镀覆被膜的组成以质量%计含有Fe：25～75%、Mg：2～20%、Ca：0.02～2%，剩余部分为Al及不可避免的杂质；所述镀覆被膜含有α-Mg相、Al₃Mg₂相中的任一者或两者；从所述镀覆被膜的表层到深度5μm的范围中的α-Mg相的体积分数和Al₃Mg₂相的体积分数的合计为1%~40%。。

（2）在上述（1）所述的热浸镀铝合金钢材的所述镀覆被膜中，所述α-Mg相的体积分数可以为0.4%~20%。

（3）上述（1）所述的热浸镀铝合金钢材的所述镀覆被膜中，所述Al₃Mg₂相的体积分数可以为0.1%~40%。