[发明专利]Zn-Al-Mg系镀覆钢板以及Zn-Al-Mg系镀覆钢板的制造方法

说明书

本发明提供一种Zn‑Al‑Mg系镀覆钢板，其具有包含4～22质量％的Al、1.0～6.5质量％且以质量％计为Al的1/2以下的Mg、0.001～1.000质量％的Si、以及作为剩余部分的Zn和杂质的镀层；镀层的组织具有Al初晶，该Al初晶包括：胞枝晶状第1Al初晶，其面积率为30～70％，且第二轴间隔为0.5～2.0μm；以及微小等轴枝晶状第2Al初晶与花瓣状第3Al初晶，其合计面积率为30～70％，其中，微小等轴枝晶状第2Al初晶的主轴长度为5～10μm，第二轴间隔为0.5～2.0μm，花瓣状第3Al初晶的主轴长度为0.5～3.0μm；所述Al初晶以外的组织由Al、Zn和Mg₂Zn₁₁的三元共晶组织构成。

技术领域

本发明涉及Zn-Al-Mg系镀覆钢板以及Zn-Al-Mg系镀覆钢板的制造方法。

背景技术

作为家电以及建材应用，目前广泛使用或已经提出了组成为以Zn、Al和Mg为主成分、且根据需要添加有Si等添加元素的热浸镀钢板。这些镀层与Zn镀层或Al镀层相比，因合金元素的影响而具有优良的耐蚀性。

近年来，为了谋求耐蚀性和外观均匀性等的进一步提高，人们想方设法通过浴组成的最优化而规定粒径、通过冷却方法及其它而规定粒径、通过镀覆前处理的不同而规定化合物的存在形态、以及通过冷却方法的控制而实现相的适当化等。

例如，在下述专利文献1中，公开了涉及MgZn₂和Mg₂Zn₁₁的1种或者2种的单相在镀层中以粒径为0.5μm以上的大小析出、从而未涂装加工部以及涂装端面部的耐蚀性优良的热浸镀Zn-Al-Mg钢材的发明。

该发明弄清楚了耐蚀性优良的Mg的存在形态。具体地说，示出了在提高耐蚀性方面良好的Mg不是以金属间化合物的形态微细分布并存在于三元共晶中，而是以粒径为0.5μm以上的大小形成MgZn₂或Mg₂Zn₁₁的单相而独立存在于镀层中。

在下述专利文献2中，公开了涉及大小为0.3μm以下的粒状微晶即Al相、Zn相、MgZn₂、Mg₂Zn₁₁的1种或者2种以上分散于热浸镀锌钢板的镀层中、从而加工后的耐蚀性优良的热浸镀锌钢板的发明。

该发明通过在40～100℃/秒的冷却条件下，形成具有上述相和上述化合物的0.3μm以下的平均粒径的微晶随机分散的结构，从而加工裂纹减少，加工后的耐蚀性优良。

在下述专利文献3中，公开了涉及在钢板的至少单面具有镀层，该 镀层中含有的Mg-Zn系化合物不是以块状存在、而是从镀层和基底金属的界面附近向镀覆表层方向生长为柱状、从而以在镀层表面露出的柱状存在，并且其镀层表面的露出面积为15～60％的Zn-Al-Mg系镀覆钢板的发明。

该发明认为：通过实施Ni镀覆等作为前处理，使Mg-Zn系化合物生长为柱状，通过从腐蚀初期直至整个镀层消失使Mg-Zn系化合物以恒定速度慢慢溶解，能够有助于防腐蚀的适当量的Mg便供给至镀覆表面。而且已经确认在干湿循环环境下的稳定耐蚀性方面具有效果。

在下述专利文献4中，公开了涉及在Zn-Al-Mg镀层的凝固时，为了改善因MgZn₂系和Mg₂Zn₁₁系的相混在一起而结晶析出所引起的不均匀外观，在从凝固开始至结束的期间，对未凝固的整个镀层用水或者水溶液以液滴状进行喷雾的技术的发明。

该发明认为：通过上述喷雾冷却，从而在Al/Zn/Mg₂Zn₁₁三元共晶组织的基底中存在Al初晶、或者Al初晶和Zn单相混在一起的金属组织，由此便形成均匀的外观。