[发明专利]Al系镀覆钢材及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及Al系镀覆钢材及其制造方法，特别意欲实现耐腐蚀性与以往相比进一步的提高。

背景技术

作为耐腐蚀性和耐高温氧化性优异的镀覆钢材，Al系镀覆钢材在汽车用消声器材料、建材领域等被广泛使用。但是，Al系镀覆钢材在干燥条件下的腐蚀环境中腐蚀生成物稳定化而显示优异的耐腐蚀性，与此相对，在被暴露于湿润状态的环境中，镀料溶出速度极快，容易导致钢板腐蚀，因此存在无法挥发充分的耐腐蚀性的问题。

因此，出于提高耐腐蚀性的目的，例如在专利文献1中公开了一种熔融镀铝钢板，在钢板的表面具有含Al、Fe、Si且厚度为5μm以下的金属间化合物被覆层，在上述金属间化合物被覆层的表面具有以重量％计Si：2～13％、Mg：大于3％且小于等于15％、剩余部分实质上由Al构成的被覆层。

另外，在专利文献2中公开了一种高耐腐蚀性镀覆钢板，其是在钢板表面形成了以重量％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系镀层的熔融Al基镀覆钢板，该镀层至少具有由“Al相”、“Mg₂Si相”构成且“Mg₂Si相”的长径为10μm以下的金属组织。

此外，在专利文献3中公开了一种耐腐蚀性优异的镀铝系表面处理钢材，在钢材表面的Al系镀层中，含有由1种以上的IIa族(碱土金属)元素和1种以上的IVb族元素构成的块状(massive)金属间化合物，上述金属间化合物的长径为1μm以上，短径与长径的比率为0.4以上。

然而，关于专利文献1～3的镀覆钢材，分别存在如下所述的问题。

即，在专利文献1中存在块状的Mg₂Si或Al₃Mg₂相析出而进行以它们为起点的镀层的局部溶解这样的问题。

另外，在专利文献2中存在发生Mg₂Si相的优先溶解和以其周边为起点的镀层的局部溶解这样的问题。

此外，在专利文献3中存在金属间化合物相的优先溶解和镀层的局部溶解进行这样的问题。

作为解决上述问题的方案，如专利文献4中公开的那样，本发明人等提出了一种钢材，其是具有含Al、Mg、Si的牺牲防腐蚀被膜的钢材，其中，将Mg规定在6～10质量％的范围，将Si规定在3～7质量％的范围，将Mg/Si规定在1.1～3.0的范围。

专利文献

专利文献1：日本特开2000-239820号公报

专利文献2：日本特许4199404号公报

专利文献3：再公表WO00/56945号公报

专利文献4：日本特开2010-168645号公报

发明内容

通过开发上述专利文献4的钢材，进一步提高了耐腐蚀性。然而，有时可看到局部发生耐腐蚀性劣化的情况。

因此，本发明进一步改进了上述专利文献4的钢材，其目的在于实现包括防止局部耐腐蚀性的劣化在内的耐腐蚀性的进一步提高。

本发明人等为了实现上述目的，对形成有Al系镀层的钢板的局部耐腐蚀性劣化的原因进行了反复研究，结果得到如下见解：如果在镀层中存在细长针状或板状的Al-Fe化合物的析出物，则该析出物成为腐蚀的起点，由此引起镀层的腐蚀。

因此，为了阻止这样的腐蚀进行了进一步的研究，结果发现通过向镀层中添加适量的Mn，形成αAl-Mg₂Si-(Al-Fe-Si-Mn)伪三元共晶组织，向该伪三元共晶组织中微细地引入Fe系的化合物，结果耐腐蚀性得到提高。

本发明是基于上述见解而进行的，其主旨如下。

(1)一种Al系镀覆钢材，其特征在于，在钢材的表面具备镀层，该镀层含有Mg：6～10质量％、Si：3～7质量％、Fe：0.2～2质量％和Mn：0.02～2质量％，剩余部分由Al和不可避免的杂质构成，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。

(2)根据上述(1)中记载的Al系镀覆钢材，其特征在于，在上述镀层中，以摩尔比计，Mg/Si满足1.7～2.3、Mn/Fe满足0.1～1.0、Mg₂Si/Al满足1以下。