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TWI860745B - Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板 - Google Patents

Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板 Download PDF

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TWI860745B
TWI860745B TW112121710A TW112121710A TWI860745B TW I860745 B TWI860745 B TW I860745B TW 112121710 A TW112121710 A TW 112121710A TW 112121710 A TW112121710 A TW 112121710A TW I860745 B TWI860745 B TW I860745B
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日商日本製鐵股份有限公司
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Abstract

本發明之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板具備：鋼板、與形成於鋼板表面之熔融鍍敷層，熔融鍍敷層以平均組成計含有：Al：大於10且至22質量%、Mg：1.0~10質量%，且剩餘部分包含Zn及不純物；並且，令熔融鍍敷層厚度為t，在從熔融鍍敷層表面起算3t/4位置、t/2位置及t/4位置中之任一位置使平行於表面之5mm見方之剖面露出時，至少1個剖面中之鍍敷組織之[Zn相]面積分率小於20%。

Description

Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板
本發明涉及Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，其具備有具光澤之外觀。 本案係依據已於2022年6月10日於日本提申之日本特願2022-094346號主張優先權，並於此援引其內容。
在可作為耐蝕性良好之鋼板使用者中有熔融鍍敷鋼板。作為熔融鍍敷鋼板之代表例的熔融鍍鋅鋼板，在汽車、家電、建材領域等各種製造業中受到廣泛使用。又，為了進一步提升熔融鍍鋅鋼板之耐蝕性，已提出一種使熔融鍍鋅層中含有Al或Mg之高耐蝕性熔融鍍鋅鋼板。例如，專利文獻1~3提出了Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板。
然而，Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板在熔融鍍敷層中主要包含[Al相]、[Zn相]、[MgZn 2相]、[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]這4種相及組織。另外，於熔融鍍敷層中除了含有Zn、Al及Mg以外還含有Si時，則主要包含5種相及組織，所述5種相及組織係除了上述4種相及組織外還包含[Mg 2Si相]。Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板之熔融鍍敷層中係如所述這般混合存在有各式各樣的相及組織，因此熔融鍍敷層表面呈梨皮狀外觀。
先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1：日本專利特開平10-226865號公報 專利文獻2：日本專利特開平10-306357號公報 專利文獻3：日本專利特開2004-68075號公報
發明欲解決之課題 Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板與熔融鍍鋅鋼板同樣在汽車、家電、建材領域等各種製造業中受到廣泛使用。近年來，消費者對於鍍敷鋼板之表面外觀的要求提升，針對Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板要求金屬光澤更強的外觀。
本發明係有鑑於上述情況而做成者，其課題在於提供一種Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，與以往相比，該Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板之熔融鍍敷層表面的金屬光澤性較優異，且耐蝕性亦優異。
用以解決課題之手段 為了解決上述課題，本發明採用下述構成。 [1]一種Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，特徵在於： 其具備：鋼板、與形成於前述鋼板表面之熔融鍍敷層； 前述熔融鍍敷層以平均組成計含有：Al：大於10且至22質量%、Mg：1.0~10質量%，且剩餘部分包含Zn及不純物；並且， 令前述熔融鍍敷層厚度為t，在從前述熔融鍍敷層表面起算3t/4位置、t/2位置及t/4位置中之任一位置使平行於前述表面之5mm見方之剖面露出時，至少1個前述剖面中之鍍敷組織之[Zn相]面積分率小於20%。 [2]一種Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，特徵在於： 其具備：鋼板、與形成於前述鋼板表面之熔融鍍敷層； 前述熔融鍍敷層以平均組成計含有：Al：大於10且至22質量%、Mg：1.0~10質量%，且剩餘部分包含Zn及不純物； 該熔融鍍敷層進一步含有選自於由下述A群、B群所構成群組中之1種或2種；並且， 令前述熔融鍍敷層厚度為t，在從前述熔融鍍敷層表面起算3t/4位置、t/2位置及t/4位置中之任一位置使平行於前述表面之5mm見方之剖面露出時，至少1個前述剖面中之鍍敷組織之[Zn相]面積分率小於20%； [A群]Si：0.0001~2質量%； [B群]Ni、Ti、Zr、Sr、Fe、Sb、Pb、Sn、Ca、Co、Mn、P、B、Bi、Cr、Sc、Y、REM、Hf、C中之任1種或2種以上合計為0.0001~2質量%。 [3]如[1]或[2]之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，其中至少1個前述剖面中，鍍敷組織之[Zn相]面積分率B相對於[Zn相]及[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]之合計面積分率A的比率(B/A(%))小於20%。 [4]如[2]之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，其中前述熔融鍍敷層具有以質量%計含有前述A群之平均組成。 [5]如[2]之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，其中前述熔融鍍敷層具有以質量%計含有前述B群之平均組成。
發明效果 根據本發明，可提供一種Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，與以往相比，該Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板之熔融鍍敷層表面的金屬光澤性較優異，且耐蝕性亦優異。
用以實施發明之形態 本案發明人等詳細調查了呈現梨皮狀外觀之習知Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板的鍍敷層。梨皮狀外觀係因混合存在展現金屬光澤之微細光澤部分與呈現白色之微細白色部分而顯現。其中，調查光澤部分之鍍敷層組織後發現，與白色部分相比，光澤部分之鍍敷層表面之[Zn相]面積分率較少。另一方面，調查白色部分之鍍敷層組織後發現，與光澤部分相比，白色部分之[Zn相]相對於[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]之比率較高。
於是，為了使熔融鍍敷層中富含光澤部分且另一方面減少白色部分，藉此整體上獲得光澤外觀，本案發明人等進行了精闢研討，結果發現藉由調整熔融鍍敷層之化學成分並且減少[Zn相]之比率，則鍍敷層之表面外觀會整體呈現金屬光澤。另外發現，藉由降低整個鍍敷層中[Zn相]相對於[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]與[Zn相]之合計的比率，則鍍敷層之外觀會變得更加呈現金屬光澤。
於以下，說明本發明實施形態之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板。
本實施形態之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板具備：鋼板、與形成於鋼板表面之熔融鍍敷層，熔融鍍敷層以平均組成計含有：Al：大於10且至22質量%、Mg：1.0~10質量%，且剩餘部分包含Zn及不純物；並且，令熔融鍍敷層厚度為t，在從熔融鍍敷層表面起算3t/4位置、t/2位置及t/4位置中之任一位置使平行於鍍敷層表面之5mm見方之剖面露出時，至少1個剖面中之鍍敷組織之[Zn相]面積分率小於20%。在此，所謂的平行於鍍敷層表面之5mm見方之剖面，係指平行於表面且在俯視下呈具有5mm見方大小之正方形的露出面。
為熔融鍍敷層之基底的鋼材，其材質無特別限制。以材質而言，可應用於一般鋼、Al脫氧鋼或一部分的高合金鋼，且形狀亦無特別限制。又，亦可於鋼材施行預鍍Ni。藉由對於鋼材應用後述之熔融鍍敷法，可形成本實施形態之熔融鍍敷層。
接著，說明熔融鍍敷層之化學成分。 本實施形態之熔融鍍敷層以平均組成計含有：Al：大於10且至22質量%、Mg：1.0~10質量%，且包含Zn及不純物作為剩餘部分。 該熔融鍍敷層亦可進一步含有選自於由下述A群、B群所構成群組中之1種或2種。 [A群]Si：0.0001~2質量% [B群]Ni、Ti、Zr、Sr、Fe、Sb、Pb、Sn、Ca、Co、Mn、P、B、Bi、Cr、Sc、Y、REM、Hf、C中之任1種或2種以上合計為0.0001~2質量%
Al含量以平均組成計在大於10質量%且22質量%以下之範圍內。Al係用以確保耐蝕性之必要元素。熔融鍍敷層中之Al含量為10質量%以下時，提升耐蝕性之效果會變得不充分，而若熔融鍍敷層中之Al含量大於22質量%，耐蝕性會降低，但原因尚不明瞭。從耐蝕性之觀點，Al含量宜設為大於10質量%且20質量%以下。較宜設為大於10質量%且18質量%以下。設為11質量%以上較佳。又，設為19質量%以下較佳。
Mg含量以平均組成計在1.0~10質量%之範圍內。Mg係用以提升熔融鍍敷層之耐蝕性的必要元素。熔融鍍敷層中之Mg含量小於1.0質量%時，提升耐蝕性之效果會變得不充分，而若熔融鍍敷層中之Mg含量大於10質量%，在鍍浴中就會明顯產生浮渣而難以穩定製造鍍敷鋼材。從耐蝕性與產生浮渣之平衡的觀點，Mg含量宜設為1.5質量%以上。又，宜設為8質量%以下。Mg含量較宜設為2質量%以上。又，較宜設為6質量%以下。
又，熔融鍍敷層亦可在0.0001~2質量%之範圍內含有Si。Si係可有效提升熔融鍍敷層之密著性的元素。藉由含有0.0001質量%以上的Si可展現提升密著性的效果，故宜含有0.0001質量%以上的Si。另一方面，即便含有大於2質量%的Si，提升鍍敷密著性的效果卻達飽和，故Si含量設為2質量%以下。從鍍敷密著性之觀點，Si含量亦可設為0.01質量%以上，並且亦可設為1質量%以下。Si含量亦可進一步設為0.03質量%以上，又，亦可設為0.8質量%以上。
又，於熔融鍍敷層中，以平均組成計亦可含有合計0.0001~2質量%之下述元素中之任1種或2種以上：Ni、Ti、Zr、Sr、Fe、Sb、Pb、Sn、Ca、Co、Mn、P、B、Bi、Cr、Sc、Y、REM、Hf、C。又，亦可為0.01~2質量%之範圍。藉由含有該等元素，可進一步改善耐蝕性。REM係週期表中原子序號57~71之稀土族元素中之1種或2種以上元素。
熔融鍍敷層之化學成分的剩餘部分為鋅及不純物。
又，熔融鍍敷層之組成可以譬如下述之方法測定。首先，以不會侵蝕鍍敷之塗膜剝離劑(例如三彩化工公司製neorever SP-751)去除表層塗膜，之後用摻有抑制劑(例如杉村化學工業公司製HIBIRON)之鹽酸來溶解熔融鍍敷層，然後將所得之溶液供於感應耦合電漿(ICP)發光分光分析，而可藉此求算。
接著，說明熔融鍍敷層之組織。本實施形態之熔融鍍敷層之組織譬如亦可具有譬如下述之組織。
含有Al、Mg及Zn之熔融鍍敷層包含[Al相]、[MgZn 2相]及[Zn相]、以及[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]。具體上係具有於[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]的原材中包含有[Al相]、[MgZn 2相]及[Zn相]之形態。又，當含有Si時，亦可於[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]的原材中包含[Mg 2Si相]。
[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織] 所謂的[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]係指Al相、Zn相及金屬間化合物MgZn 2相之三元共晶組織，形成該三元共晶組織之Al相例如相當於Al-Zn-Mg之三元系平衡狀態圖中之在高溫下的「Al"相」(固溶Zn之Al固溶體，且包含少量Mg)。 該在高溫下之Al"相在常溫下通常係分離為微細的Al相及微細的Zn相而顯現。該三元共晶組織中之Zn相係固溶有少量Al且有時進一步固溶有少量Mg之Zn固溶體。該三元共晶組織中之MgZn 2相係存在於Zn-Mg之二元系平衡狀態圖之Zn：約84質量%附近的金屬間化合物相。 單就狀態圖來看，可認為各相中無固溶其他添加元素或即便有固溶也是極微量。然而，該量無法以一般的分析來明確區別，故在本說明書中係將由該等3個相所構成之三元共晶組織表示為[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]。
[Al相] 所謂的[Al相]係指於[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]的原材中具有明確的邊界且看起來呈島狀之相，其例如相當於Al-Zn-Mg之三元系平衡狀態圖中之在高溫下之「Al"相」(固溶Zn之Al固溶體，且包含少量Mg)。該在高溫下之Al"相係視鍍浴之Al、Mg濃度不同，而固溶之Zn量或Mg量會不同。該在高溫下之Al"相在常溫下通常會分離為微細的Al相及微細的Zn相，而在常溫下可觀察到的島狀之形狀可認為係因在高溫下之Al"相之形狀而來。 單就狀態圖來看，可認為該相中無固溶其他添加元素或即便有固溶也是極微量。然而，由於無法以一般的分析來明確區別，故在本說明書中係將源自該在高溫下之Al"相且在形狀方面係因Al"相之形狀而來的相稱為[Al相]。 在顯微鏡觀察中，[Al相]可與形成[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]的Al相明確區別。
[Zn相] 所謂的[Zn相]係指於[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]的原材中具有明確的邊界且看起來呈島狀之相，且實際上會有固溶有少量Al、少量Mg的情形。單就狀態圖來看，可認為該相中無固溶其他添加元素或即使有固溶也是極微量。 [Zn相]係指Zn相以圓等效直徑計為2.5µm以上之區域，且其在顯微鏡觀察中可與形成[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]之Zn相明確區別。
[MgZn 2相] 所謂的[MgZn 2相]係指於[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]的原材中具有明確的邊界且看起來呈島狀之相，且實際上會有固溶有少量Al的情形。單就狀態圖來看，可認為該相中無固溶其他添加元素或即使有固溶也是極微量。 在顯微鏡觀察中，[MgZn 2相]與形成[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]之MgZn 2相可明確區別。在本實施形態之熔融鍍敷層中，依製造條件而亦會有不包含[MgZn 2相]的情形，但在幾乎所有的製造條件下，於熔融鍍敷層中皆會包含[MgZn 2相]。
[Mg 2Si相] [Mg 2Si相]係在添加有Si之熔融鍍敷層的凝固組織中具有明確的邊界且看起來呈島狀之相。單就狀態圖來看，可認為在[Mg 2Si相]中無固溶Zn、Al及其他添加元素，或者即便有固溶也是極微量。在顯微鏡觀察中，[Mg 2Si相]在熔融鍍敷層中可與其他相明確區別。
接著，說明[Zn相]含量。如圖1及圖2所示，在本實施形態中，令形成於鋼板1上之熔融鍍敷層2的厚度為t，在從熔融鍍敷層2之表面2a起算3t/4位置、t/2位置及t/4位置中之任一位置，以顯現出平行於表面2a且在俯視下呈具有5mm見方大小之正方形的露出面3、4、5之方式進行切除時，該等露出面3~5中之至少1者中，鍍敷組織之[Zn相]面積分率小於20%。[Zn相]面積分率可為15%以下，可小於15%，可為10%以下，亦可為5%以下。藉由[Zn相]面積分率為20%以下，在熔融鍍敷層表面，展現金屬光澤之微細光澤部分的佔有比率會增加，而熔融鍍敷層的整體外觀會呈現金屬光澤。又，[Zn相]面積分率之下限無須特別限定，可大於0%，可為1%以上，亦可為2%以上。此外，圖1所示之剖面示意圖係沿著圖2之A-A'面的剖面圖。
又，在露出面3~5中之至少1者中，鍍敷組織之[Zn相]面積分率B相對於[Zn相]及[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]之合計面積分率A的比率(B/A(%))宜小於20%。比率(B/A(%))可為15%以下，可小於15%，亦可為10%以下。比率(B/A(%))之下限無須特別限定，可為1%以上，可為2%以上，亦可為5%以上。
又，在測定[Zn相]面積分率後之露出面中，[Al相]面積分率例如可為30~80面積%，亦可為40~65面積%。 而且，在測定[Zn相]面積分率後之露出面中，[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]之面積分率例如可為10~75面積%，亦可為20~65面積%。 並且，在測定[Zn相]面積分率後之露出面中，[MgZn 2相]面積分率例如可為0~60面積%，亦可為10~40面積%。 並且，在測定[Zn相]面積分率後之露出面中，[Mg 2Si相]面積分率例如可為0~5面積%，亦可為0~1面積%。
欲在從熔融鍍敷層2之表面2a起算3t/4位置、t/2位置及t/4位置中之任一位置形成平行於表面之5mm見方的露出面3、4、5時，係藉由磨削或氬氣濺射(argon sputtering)等手段來刮除熔融鍍敷層。又，露出面宜製成鏡面，例如宜令露出面之最大高度Rz為0.2µm以下。作為觀察對象之露出面可為從熔融鍍敷層表面起算3t/4位置、t/2位置及t/4位置中之任一深度的露出面。宜選擇t/2位置之露出面。若在t/2位置之露出面中，[Zn相]面積分率或B/A比率滿足本發明範圍，則在其他位置之[Zn相]面積分率或B/A比率亦滿足本發明範圍的可能性很高。較宜為在從熔融鍍敷層表面起算3t/4位置、t/2位置及t/4位置中之任兩個深度的露出面中，[Zn相]面積分率或B/A比率滿足本發明範圍。更宜為在從熔融鍍敷層表面起算3t/4位置、t/2位置及t/4位置之所有深度的露出面中，[Zn相]面積分率或B/A比率滿足本發明範圍。
針對5mm×5mm之尺寸的露出面，藉由掃描型電子顯微鏡(SEM)之二次電子影像觀察鍍敷組織，來特定[Zn相]及[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]。在特定各相及組織時，係併用藉由附屬於SEM之能量分散型X射線元素分析裝置所行之元素分析，來確認Zn、Al及Mg之分布同時特定該等。亦即，將Zn、Al及Mg中主要檢測出Zn之區域定為Zn相，將主要檢測出Al之區域定為Al相，且將主要檢測出Zn與Mg之區域定為MgZn 2相。根據檢測出之各相的分布，依上述方法分類為[Al相]、[MgZn 2相]及[Zn相]、以及[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]。然後，求算露出面中之[Zn相]面積分率，進一步求算[Zn相]面積分率B相對於[Zn相]及[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]之合計面積分率A的比率(B/A(%))。[Zn相]係將以圓等效直徑計為2.5µm以上之區域者作為[Zn相]來測量。藉此區別[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]中之Zn相與[Zn相]。
接著，說明本實施形態之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板之製造方法。 在製造本實施形態之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板時，必須將熔融鍍敷層之組織控制成：在從熔融鍍敷層表面起算3t/4位置、t/2位置及t/4位置中之任一位置，平行於表面之露出面中的[Zn相]面積分率減少。
在以熔融鍍敷法製造Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板上，係使鋼板浸漬於調整化學成分後之熔融鍍浴中，藉此使熔融金屬附著於鋼板表面。接著，將鋼板從鍍浴提起並藉由氣體抹拭來控制附著量，之後使熔融金屬凝固。於凝固時，雖然也會依組成而定，但最初會形成[Al相]，之後隨著熔融金屬溫度降低而會形成[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]。又，於[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]的原材中會形成[MgZn 2相]及[Zn相]。而且，當熔融鍍敷層中含有Si時，於[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]的原材中會形成[Mg 2Si相]。
當形成粗大[Zn相]時，可知熔融鍍敷層中之[Al相]或[MgZn 2相]之比率相對增加，由於該等相會露出於鍍敷表面，因此表面外觀之品級會降低。可推測[Zn相]之形成會受到Zn之成核點的數量影響。亦即，當Zn之成核點多時，於最後凝固前之液相中的Zn會以[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]中之微細Zn相的形態結晶。於是，本案發明人等終至得知：藉由增加Zn之成核點，可抑制粗大[Zn相]之形成，進而可提升表面外觀之品級。作為增加Zn之成核點的手段，可考慮使會成為Zn之成核點的物質附著於原板亦即鋼板的表面。 於以下，說明製造方法之詳細內容。
製造熱軋延鋼板，且視需求進行熱軋板退火。在酸洗後，視需求進行冷軋延而製成冷軋板。在將熱軋板或冷軋板脫脂、水洗後進行退火，然後使退火後之熱軋板或冷軋板浸漬於熔融鍍浴中而形成熔融鍍敷層。
在此，使Zn粉附著於浸漬於熔融鍍浴前且退火後的熱軋板或冷軋板上。已附著之Zn粉於熔融鍍敷中不會完全熔解，且會在鍍敷之最後凝固時成為Zn之成核部位。一部分的Zn粉則會維持固體狀態擴散至鍍浴中。本實施形態之製造方法僅能在於退火後且於浸漬於鍍浴前已使Zn粉附著的情況下達成。若於退火前已使Zn粉附著，在退火時Zn就會與鋼板進行合金化，而會阻礙熔融鍍敷層之形成。若在浸漬於熔融鍍浴後才使Zn粉附著，反而可能會因為附著之Zn粉而成為鍍敷之表面外觀不佳之原因。附著之Zn粉若為含有Zn及不純物之Zn粉即可。Zn粉之平均粒徑例如在4~6µm之範圍內即可。Zn粉之附著量例如宜為每單面1~5g/m 2左右。若平均粒徑及附著量在該範圍內，便可使Zn粉作為Zn之成核部位發揮功能。Zn粉之附著可在熱軋板或冷軋板之板溫度落在浴溫+10℃~20℃之範圍內時實施。
接著，使鋼板浸漬於熔融鍍浴中。熔融鍍浴宜含有Al：大於10且至22質量%、Mg：1.0~10質量%，且宜包含Zn及不純物作為剩餘部分。另外，熔融鍍浴亦可含有Si：0.0001~2質量%。再者，熔融鍍浴亦可含有合計0.0001~2質量%之下述元素中之任1種或2種以上：Ni、Ti、Zr、Sr、Fe、Sb、Pb、Sn、Ca、Co、Mn、P、B、Bi、Cr、Sc、Y、REM、Hf、C。
熔融鍍浴的溫度宜在400℃~500℃之範圍內。其原因在於熔融鍍浴的溫度若在該範圍內，便能形成所欲之熔融鍍敷層。 又，關於熔融鍍敷層之附著量，以氣體抹拭等手段對於從熔融鍍浴提起之鋼板進行調整即可。熔融鍍敷層之附著量宜調整為使鋼板兩面之合計附著量在30~600g/m 2之範圍內。若附著量小於30g/m 2，Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板之耐蝕性便會降低，故不佳。若附著量大於600g/m 2，則會產生附著於鋼板之熔融金屬滴垂的情形，而變得無法使熔融鍍敷層的表面平滑，故不佳。
在調整熔融鍍敷層之附著量後，將鋼板冷卻。附著於鋼板之熔融金屬的冷卻係在從熔融鍍浴提起鋼板後開始進行。雖然也會依熔融鍍浴之組成而定，但自430℃附近[Al相]會開始結晶。接著，自370℃附近[MgZn 2]會開始結晶，自340℃附近[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]會結晶，進一步[Zn相]會結晶，而凝固完成。
此時，附著於鋼板之數量繁多的Zn粉會作為Zn之成核點發揮作用，因此，液相中之Zn會形成為[Al/Zn/MgZn 2三元共晶組織]中之微細Zn相，另一方面可抑制以圓等效直徑計為2.5µm以上之粗大Zn相([Zn相])的形成。
欲於熔融鍍敷層表面形成化學轉化處理層時，可對於形成熔融鍍敷層後之熔融鍍敷鋼板進行化學轉化處理。化學轉化處理的種類未特別限定，可採用公知之化學轉化處理。 又，欲於熔融鍍敷層表面或化學轉化處理層表面形成塗膜層時，可對於形成熔融鍍敷層後或形成化學轉化處理層後之熔融鍍敷鋼板進行塗裝處理。塗裝處理的種類未特別限定，可採用公知之塗裝處理。
如以上所說明，根據本實施形態，與以往相比，可將熔融鍍敷層表面的金屬光澤性提高得較高。
實施例 接著，說明本發明實施例。將冷軋延後的鋼板進行脫脂與水洗。之後，對鋼板進行冷軋板退火。使平均粒徑4~6µm範圍的Zn粉以每單面1~5g/m 2的附著量附著於冷軋板退火後之鋼板上，並將該鋼板浸漬於熔融鍍浴，之後將其提起。之後，藉由氣體抹拭來調整附著量，並且進行了冷卻。此外，在No.67中，係在附著Zn粉後進行退火及熔融鍍敷，另外，在No.68中，係在熔融鍍敷後附著Zn粉，並且在No.69中不附著Zn粉就進行熔融鍍敷。按所述方式進行而製造出表1A及表2B所示之No.1~69之熔融鍍敷鋼板。
如圖1所示，對於所得之熔融鍍敷鋼板，在從熔融鍍敷層表面起算t/4位置、t/2位置及3t/4位置形成了平行於表面之5mm見方的露出面。露出面係藉由以磨削刮除熔融鍍敷層後再進行鏡面研磨而形成。
針對5mm×5mm之尺寸的各露出面，藉由掃描型電子顯微鏡(SEM)之二次電子影像觀察鍍敷組織，而特定[Zn相]及[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]。在特定各相及組織時，係併用藉由附屬於SEM之能量分散型X射線元素分析裝置所行之元素分析，而確認了Zn、Al及Mg之分布同時特定該等。然後，求出各露出面中之[Zn相]面積分率，進一步求出[Zn相]面積分率B相對於[Zn相]及[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]之合計面積分率A的比率(B/A(%))。[Zn相]係將以圓等效直徑計為2.5µm以上之區域者作為[Zn相]來測量。藉此區別了[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]中之Zn相與[Zn相]。 結果列示於表2A及2B中。 又，在No.1~62之測定[Zn相]面積分率後之露出面中，[Al相]面積分率為30~80面積%之範圍，[Al/MgZn 2/Zn三元共晶組織]之面積分率為10~75面積%之範圍，[MgZn 2相]面積分率為0~60面積%之範圍，且[Mg 2Si相]面積分率為0~5面積%之範圍。
又，觀察所得之熔融鍍敷鋼板的熔融鍍敷層表面，並根據下述判定基準進行肉眼評估。A及B定為合格。結果列示於表2A及2B中。
A：從0.5m外仍無法觀察到光澤以外的外觀不均。 B：從0.5m外能觀察到光澤以外的外觀不均，但從2m外無法觀察到光澤以外的外觀不均。 C：從2m外也能觀察到光澤以外的外觀不均。
熔融鍍敷鋼板之耐蝕性係以CCT試驗後之腐蝕失重來評估。將鍍敷鋼板裁切成150×70mm，使用依據JASO-M609之CCT調查了CCT30循環後之腐蝕失重。關於評價，腐蝕失重小於30g/m 2評為F，腐蝕失重為30g/m 2以上且小於50g/m 2評為G，腐蝕失重為50g/m 2以上評為P，且將F及G定為合格。結果列示於表2A及2B中。
No.1~No.62之熔融鍍敷鋼板因為熔融鍍敷層之化學成分在本發明範圍內，並且於退火後且於熔融鍍敷前進行了Zn粉之附著，故Zn粉在熔融鍍敷層凝固時作為Zn之各生成部位發揮了功能，結果，在從熔融鍍敷層表面起算3t/4位置、t/2位置或t/4位置形成了5mm見方之露出面時，至少1個露出面中之鍍敷組織之[Zn相]面積分率小於20%。因此，熔融鍍敷層外觀便為具有光澤之外觀。而且，耐蝕性亦良好。
No.63之熔融鍍敷鋼板因為熔融鍍敷層之Al含量少，故耐蝕性降低。 No.64之熔融鍍敷鋼板因為熔融鍍敷層之Al含量過多，故耐蝕性降低。 No.65之熔融鍍敷鋼板因為熔融鍍敷層之Mg含量少，故耐蝕性降低。 No.66之熔融鍍敷鋼板因為熔融鍍敷層之Mg含量過多，故耐蝕性降低。另外，鍍敷組織之[Zn相]面積分率達20%以上，而熔融鍍敷層外觀之光澤性不充分。
No.67之熔融鍍敷鋼板係在附著Zn粉後才進行退火及熔融鍍敷，因此在退火時Zn粉已與鋼板合金化，而沒有作為Zn之成核部位發揮功能。因此，在從熔融鍍敷層表面起算3t/4位置、t/2位置或t/4位置，[Zn相]面積分率皆為20%以上，而熔融鍍敷層外觀之光澤性不充分。
No.68之熔融鍍敷鋼板係在熔融鍍敷後才附著Zn粉，因此Zn粉並未作為Zn之成核部位發揮功能。因此，在從熔融鍍敷層表面起算3t/4位置、t/2位置或t/4位置，[Zn相]面積分率皆為20%以上，而熔融鍍敷層外觀之光澤性不充分。
No.69之熔融鍍敷鋼板並無附著Zn粉，因此並無Zn粉作為Zn之成核部位發揮功能。因此，在從熔融鍍敷層表面起算3t/4位置、t/2位置或t/4位置，[Zn相]面積分率皆為20%以上，而熔融鍍敷層外觀之光澤性不充分。
[表1A]
[表1B]
[表2A]
[表2B]
產業上之可利用性 本揭示之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板因為熔融鍍敷層表面的金屬光澤性優異，且耐蝕性亦優異，因此在產業上之可利用性很高。
1:鋼板 2:熔融鍍敷層 2a:熔融鍍敷層表面 3:在t/4位置之剖面(露出面) 4:在t/2位置之剖面(露出面) 5:在3t/4位置之剖面(露出面) t:熔融鍍敷層厚度 A-A':剖面
圖1係說明本發明實施形態之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板中之露出面的剖面示意圖，該露出面係用以測定熔融鍍敷層之鍍敷組織。 圖2係說明本發明實施形態之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板中之露出面的立體圖，該露出面係用以測定熔融鍍敷層之鍍敷組織。
(無)

Claims (5)

  1. 一種Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，特徵在於：其具備：鋼板、與形成於前述鋼板表面之熔融鍍敷層；前述熔融鍍敷層以平均組成計含有：Al：大於10且至22質量%、Mg：1.0~10質量%，且剩餘部分包含Zn及不純物；並且，令前述熔融鍍敷層厚度為t，在從前述熔融鍍敷層表面起算3t/4位置、t/2位置及t/4位置中之任一位置使平行於前述表面之5mm見方之剖面露出時，至少1個前述剖面中之鍍敷組織之[Zn相]面積分率為1%以上且小於20%。
  2. 一種Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，特徵在於：其具備：鋼板、與形成於前述鋼板表面之熔融鍍敷層；前述熔融鍍敷層以平均組成計含有：Al：大於10且至22質量%、Mg：1.0~10質量%，且剩餘部分包含Zn及不純物；該熔融鍍敷層進一步含有選自於由下述A群、B群所構成群組中之1種或2種；並且，令前述熔融鍍敷層厚度為t，在從前述熔融鍍敷層表面起算3t/4位置、t/2位置及t/4位置中之任一位置使平行於前述表面之5mm見方之剖面露出時，至少1個前述剖面中之鍍敷組織之[Zn相]面積分率為1%以上且小於20%；[A群]Si：0.0001~2質量%；[B群]Ni、Ti、Zr、Sr、Fe、Sb、Pb、Sn、Ca、Co、Mn、P、B、Bi、Cr、Sc、Y、REM、Hf、C中之任1種或2種以上合計為0.0001~2質量%。
  3. 如請求項1或請求項2之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，其中至少1個前述剖面中，鍍敷組織之[Zn相]面積分率B相對於[Zn相]及[Al/MgZn2/Zn三元共晶組織]之合計面積分率A的比率(B/A(%))小於20%。
  4. 如請求項2之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，其中前述熔融鍍敷 層具有以質量%計含有前述A群之平均組成。
  5. 如請求項2之Zn-Al-Mg系熔融鍍敷鋼板，其中前述熔融鍍敷層具有以質量%計含有前述B群之平均組成。
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