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热浸镀钢板、及其制造方法与流程

2022-12-03 10:47:30 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种热浸镀钢板、及其制造方法。
2.本技术基于2020年4月21日于日本技术的特愿2020-075495号来主张优先权,并将其内容援引于此。


背景技术:

3.zn-al-mg系热浸镀钢板具有高耐腐蚀性。此外,使其进一步含有微量的si得到的zn-al-mg-si系热浸镀钢板的耐腐蚀性及加工性这两者较为优异。因此,zn-al-mg系热浸镀钢板及zn-al-mg-si系热浸镀钢板在建材领域、家电领域及汽车领域等各种技术领域中被使用。
4.专利文献1公开了一种外观均匀性优异的高耐腐蚀性热浸镀锌钢板,其在钢板的表面,具有al:4~22质量%,mg:1~6质量%,剩余部分由zn及不可避免的杂质构成的热浸镀锌层,镀敷原板表层的未再结晶率为30%以上,该钢板的特征在于,镀层的构成相中的、al/mgzn2/zn的3元共晶相的平均径为10~100μm。
5.专利文献2公开了一种钢板,其为在表面形成有镀层的、外观均匀性优异的高耐腐蚀性热浸镀锌钢板,该镀层含有al:4~22质量%,mg:1~6质量%,si:0.001~1质量%,剩余部分由zn及不可避免的杂质构成;该钢板中,在所述镀层与母材钢板的界面,存在mg2si相和以ca或ca化合物为主成分的ca相,所述mg2si相的至少一部分将所述ca相作为核而析出。
6.专利文献3公开了一种耐腐蚀性及外观优异的镀铝钢板,其特征在于,在钢板的至少单面具有镀层,该镀层以质量%计,si:2%以上11%以下,mg:3%以上9%以下,ca:0.1%以上5%以下,ti:0.005%以上0.05%以下,剩余部分由al及不可避免的杂质构成,该镀层中存在mg2si颗粒,该mg2si颗粒的长径为10μm以下,且长径与短径之比即纵横比为1以上3以下。
7.现有技术文献
8.专利文献
9.专利文献1:日本特开2013-14794号公报
10.专利文献2:再公表wo2013/002358号公报
11.专利文献3:再公表wo2013/008341号公报


技术实现要素:

12.发明要解决的技术问题
13.本发明人们认识到:在对zn-al-mg-si系热浸镀钢板实施涂装得到的涂装钢板中,易发生涂膜剥离。对发生涂膜剥离的涂装钢板进行了详细调查,结果可知:存在在镀层与母材钢板的界面处发生涂膜剥离的倾向。该结果表明对zn-al-mg-si系热浸镀钢板的加工部镀敷密接性存在顾虑。另外,所谓加工部镀敷密接性,意味着施加了弯曲加工、拉深
加工等机械加工的位置处的镀敷的密接性。
14.在zn-al-mg系热浸镀钢板、或zn-al-mg-si系热浸镀钢板的现有技术中,着眼于加工部镀敷密接性的例子较少。在上述现有技术文献中,在专利文献3中,公开了:球形状的mg2si颗粒在高应力成形加工中,会减轻压力集中,使潜在的裂纹(crack)的开始及传递变小。然而,关于镀层的剥离,在专利文献3中,没有进行任何研究。
15.鉴于上述情况,本发明的目的在于提供一种具有优异的加工部镀敷密接性的高耐腐蚀性热浸镀钢板、及其制造方法。
16.用于解决技术问题的技术手段
17.本发明的主旨如下。
18.(1)本发明的一个方案的热浸镀钢板包括母材钢板和热浸镀层,所述热浸镀层的化学成分含有al:4.0~22质量%、mg:1~10质量%及si:0.0001~2质量%,剩余部分由zn及杂质构成,所述热浸镀层的附着量在两面合计40~600g/m2,在垂直截面10mm长度视野中测定的、存在于所述母材钢板与所述热浸镀层的界面的界面mg2si相的界面接触长度的合计为所述视野的20%以下,存在于所述母材钢板与所述热浸镀层的界面的、当量圆直径30μm以上的所述界面mg2si相的、俯视下测定的个数密度为10个/mm2以下。
19.(2)也可以是,在如上述(1)所述的热浸镀钢板中,在所述垂直截面10mm长度视野中测定的、所述界面mg2si相的所述界面接触长度的最大值为50μm以下。
20.(3)也可以是,在如上述(1)或(2)所述的热浸镀钢板中,所述界面mg2si相的、镀层深度方向的长度a与界面水平方向的长度b之比b/a,在所述垂直截面10mm长度视野中为0.1以上、10以下。
21.(4)也可以是,在如上述(1)~(3)的任意一项所述的热浸镀钢板中,所述热浸镀层的所述化学成分取代所述zn的一部分,而包含从由fe、sb、pb、sn、ca、co、mn、p、b、bi、cr、3族元素、rem及hf构成的组中选择的1种以上合计0.001~2质量%。
22.(5)也可以是,在如上述(1)~(4)的任意一项所述的热浸镀钢板中,所述热浸镀层的所述化学成分取代所述zn的一部分,而包含从由ni、ti、zr及sr构成的组中选择的1种以上合计0.001~2质量%。
23.(6)本发明的另一方案的热浸镀钢板的制造方法为上述(1)~(5)的任意一项所述的热浸镀钢板的制造方法,包括:用含有0.5~5.0质量%的表面活性剂的碱脱脂液对母材钢板进行碱脱脂的工序;对所述碱脱脂后的所述母材钢板进行水洗的工序;对所述水洗后的所述母材钢板进行退火的工序;以及将所述退火后的所述母材钢板浸渍在含有al:4.0~22质量%、mg:1~10质量%、si:0.0001~2质量%,剩余部分由zn及杂质构成的热浸镀浴中,形成热浸镀层的工序,在所述水洗中,始终将清洗水设为ph8.7以上、12以下。
24.(7)也可以是,在如上述(6)所述的热浸镀钢板的制造方法中,所述热浸镀浴取代所述zn的一部分,而包含从由fe、sb、pb、sn、ca、co、mn、p、b、bi、cr、3族元素、rem及hf构成的组中选择的1种以上合计0.001~2质量%。
25.(8)也可以是,在如上述(6)或(7)所述的热浸镀钢板的制造方法中,所述热浸镀浴取代所述zn的一部分,而包含从由ni、ti、zr及sr构成的组中选择的1种以上合计0.001~2质量%。
26.发明效果
27.根据本发明,能够提供一种具有优异的加工部镀敷密接性的高耐腐蚀性热浸镀钢板、及其制造方法。
附图说明
28.图1是本发明的一个方案的具有优异的加工部镀敷密接性的高耐腐蚀性热浸镀钢板的截面示意图。
29.图2是本发明的一个方案的具有优异的加工部镀敷密接性的高耐腐蚀性热浸镀钢板的截面示意图。
具体实施方式
30.本发明人们对在向180
°
弯曲试验等模拟了应力成形加工的试验提供了镀敷钢板时,在加工部中发生的镀层剥离详细地进行了结构分析。结果,可知母材钢板与镀层的界面中的、mg2si相的结晶形态会对加工部镀敷密接性造成较大影响。
31.在通常的镀敷钢板中,当对存在于母材钢板与热浸镀层的界面的mg2si相(以下,称为“界面mg2si相”)进行截面观察时,界面mg2si相沿着界面存在。本发明人们认识到:通过使该界面mg2si相的、沿着界面的长度(界面接触长度)减少,从而加工部镀敷密接性会提高。进而,当除去镀敷钢板的镀层后,对母材钢板的表面进行sem观察时,能够确认界面mg2si相附着于母材钢板的情况。本发明人们认识到:通过使该界面mg2si相中的、当量圆直径30μm以上的界面mg2si相(粗大界面mg2si相)的个数密度减少,从而加工部镀敷密接性会进一步提高。
32.进而,本发明人们认识到:在截面中测定的界面mg2si相的界面接触长度、及在俯视下测定的粗大界面mg2si相的个数密度与母材钢板的镀敷前清洗条件之间,存在密切的关联性。并且,本发明人们明确了使界面mg2si相的状态在优选的范围内的清洗条件。
33.通过以上的认识得到的、本发明的一个方案的镀敷密接性优异的高耐腐蚀性热浸镀钢板1(本实施方式的热浸镀钢板1)例如如图1所示,包括母材钢板11和热浸镀层12,热浸镀层12的化学成分含有al:4.0~22质量%、mg:1~10质量%及si:0.0001~2质量%,剩余部分由zn及杂质构成,热浸镀层12的附着量在两面合计40~600g/m2,在垂直截面10mm长度视野中测定的、界面mg2si相13的界面接触长度的合计为视野的20%以下,存在于母材钢板11与热浸镀层12的界面的、当量圆直径30μm以上的界面mg2si相13的、在俯视下测定的个数密度为10个/mm2以下。
34.本实施方式的热浸镀钢板1具有母材钢板11。母材钢板11的种类并不被特别地限定。根据热浸镀钢板1的用途,能够将各种成分、厚度、金属组织及机械特性等适用于母材钢板11。
35.本实施方式的热浸镀钢板1具有热浸镀层12,该热浸镀层12被配置在母材钢板11的表面。热浸镀层12既可以被设置于母材钢板11的单面,也可以被设置于两面。首先,针对该热浸镀层12的化学成分,在以下进行说明。以下,只要没有特别说明,各元素的含量的单位“%”意味着质量%。
36.(al:4.0~22质量%)
37.在热浸镀层12中,将al的含量设为4.0质量%以上22质量%以下。在al含量小于
4.0质量%的情况下,认为不会充分地得到使耐腐蚀性提高的效果。在al含量为22质量%以上的情况下,认为使耐腐蚀性提高的效果会饱和。为了进一步提高耐腐蚀性,al的含量也可以为5质量%以上,或10质量%以上。此外,也可以是,为了使镀敷浴的熔点降低或提高镀敷密接性,将al的含量设为20质量%以下,或15质量%以下。
38.(mg:1~10质量%)
39.在热浸镀层12中,将mg的含量设为1质量%以上10质量%以下。在mg的含量小于1质量%的情况下,认为不会充分地得到使耐腐蚀性提高的效果。此外,在mg的含量超过10质量%的情况下,认为镀层会变脆,镀敷的密接性会降低。为了进一步提高耐腐蚀性,mg的含量也可以设为2质量%以上,或3质量%以上。为了进一步提高镀层的密接性,mg含量也可以为9质量%以下、7质量%以下、5质量%以下、4.5质量%以下、或4质量%以下。
40.(si:0.0001~2质量%)
41.在热浸镀层12中,将si的含量设为0.0001质量%以上2质量%以下。si具有提高热浸镀层12的耐腐蚀性的效果,但认为在工业上难以将其含量控制在小于0.0001质量%。此外,在si含量为2质量%以上的情况下,认为提高耐腐蚀性的效果会饱和。也可以是,将si含量设为0.001质量%以上,或者0.01质量%以上。也可以是,将si含量设为1.5质量%以下,或1.0质量%以下。
42.(剩余部分:zn及杂质)
43.热浸镀层12的化学成分的剩余部分为zn及杂质。所谓杂质,例如为因热浸镀锌的原料、或制造工序的各种因素而混入到热浸镀层12的成分,意味着在不会对本实施方式的热浸镀钢板1造成不良影响的范围内被容许。
44.也可以是,在热浸镀层12的化学成分中,取代构成剩余部分的zn的一部分,而包含从由fe、sb、pb、sn、ca、co、mn、p、b、bi、cr、3族元素(例如sc等)、rem、及hf构成的组中选择的1种以上合计0.001~2质量%。在这些元素的含量为2质量%以下的情况下,热浸镀层12的耐腐蚀性等各种特性不会被损害。此外,热浸镀层12的耐腐蚀性也可能通过这些元素来提高。也可以是,从由fe、sb、pb、sn、ca、co、mn、p、b、bi、cr、3族元素、rem、及hf构成的组中选择的1种以上的合计量为0.002质量%以上、0.01质量%以上、或0.1质量%以上。也可以是,从由fe、sb、pb、sn、ca、co、mn、p、b、bi、cr、3族元素、rem、及hf构成的组中选择的1种以上的合计量为1.5质量%以下、1.0质量%以下、或0.5质量%以下。
45.此外,也可以是,在热浸镀层12的化学成分中,取代构成剩余部分的zn的一部分,而包含从由ni、ti、zr、及sr构成的组中选择的1种以上合计0.001~2质量%。在这些元素的含量合计为0.001质量%以上的情况下,这些元素与al的金属间化合物会结晶,表面平滑性会提高。然而,在这些元素的合计含量超过2质量%的情况下,镀层的外观会变得粗糙,存在发生外观不良的风险。也可以是,从由ni、ti、zr、及sr构成的组中选择的1种以上的合计量为0.002质量%以上、0.01质量%以上、或0.1质量%以上。也可以是,从由ni、ti、zr、及sr构成的组中选择的1种以上的合计量为1.5质量%以下、1.0质量%以下、或0.5质量%以下。
46.接着,针对热浸镀层12的附着量进行说明。热浸镀层12的附着量被设为两面合计40~600g/m2的范围内。通过将热浸镀层12的附着量设为40g/m2以上,能够赋予热浸镀钢板1高耐腐蚀性。另一方面,通过将热浸镀层12的附着量设为600g/m2以下,能够确保镀敷密接性(例如加工部镀敷密接性)。也可以是,将热浸镀层12的附着量设为两面合计50g/m2以上、
100g/m2以上、或200g/m2以上。也可以是,将热浸镀层12的附着量设为两面合计550g/m2以下、500g/m2以下、或300g/m2以下。
47.在本实施方式的热浸镀钢板1中,在母材钢板11与热浸镀层12的界面,可能会存在mg2si相。以下,将存在于母材钢板11与热浸镀层12的界面的mg2si相称为界面mg2si相13。另外,在母材钢板11与热浸镀层12的界面,有时会形成厚度数百nm左右的合金层。在该情况下,与母材钢板11和合金层的界面接触的mg2si相、及与合金层和热浸镀层12的界面接触的mg2si相、以及与这些界面两者接触的mg2si相均被视为界面mg2si相13。
48.在本实施方式的热浸镀钢板1中,在垂直截面10mm长度视野中测定的、界面mg2si相13的界面接触长度的合计为视野的20%以下。
49.在此,所谓界面mg2si相13的界面接触长度,是指母材钢板11与热浸镀层12的界面中的、界面mg2si相所包含的部分的长度。举图1为例进行说明,母材钢板11与热浸镀层12的界面和各界面mg2si相13在2点处接触。这2点之间的距离为界面mg2si相13的界面接触长度。
50.所谓在垂直截面10mm长度视野中测定的、界面mg2si相13的界面接触长度的合计,是指垂直于热浸镀钢板1的表面的切断面的任意的视野中包含的、界面mg2si相13的界面接触长度的合计值。在此,将视野数设为5个视野,算出各视野中的界面接触长度的合计值的平均值。此外,视野的形状为10mm四方形,母材钢板11与热浸镀层12的界面被设为与视野的横边大致平行。举图1为例进行说明,在图1的视野中,包含3个界面mg2si相13,这些界面接触长度为l1~l3。在垂直截面10mm长度视野中测定的、界面mg2si相13的界面接触长度的合计为l1 l2 l3。
51.在本实施方式的热浸镀钢板1中,基于界面接触长度的合计在视野的宽度(10mm)中所占的比例来规定界面mg2si相13的状态。在将界面mg2si相13的界面接触长度的合计(5个视野的平均值)设为视野的20%以下的情况下,易发生镀层剥离的区域的面积会减少,会得到高加工部镀敷密接性。也可以是,将界面mg2si相13的界面接触长度的合计设为视野的18%以下、15%以下、或10%以下。
52.从确保加工部镀敷密接性的观点出发,界面mg2si相13的界面接触长度的合计的下限值并不被特别地限定。因此,界面mg2si相13的界面接触长度的合计也可以为视野的0%。然而,也可以是,将界面mg2si相13的界面接触长度的合计设为视野的0.5%以上。也可以是,将界面mg2si相13的界面接触长度的合计设为视野的1.0%以上、2.0%以上、或5.0%以上。
53.此外,在本实施方式的热浸镀钢板1中,存在于母材钢板与热浸镀层的界面的、当量圆直径30μm以上的界面mg2si相(以下,记载为“粗大界面mg2si相”)的、在俯视下测定的个数密度为10个/mm2以下。另外,所谓“俯视”,是指从垂直于界面或母材钢板的方向观察的情况下的视野。在此应注意的点是,与上述界面mg2si相13的界面接触长度在热浸镀钢板1的截面中被测定的情况相对照地,粗大界面mg2si相的个数密度在母材钢板的表面中在俯视下被测定。具体而言,粗大界面mg2si相的个数密度按照以下的步骤来测定。
54.1.将热浸镀钢板浸渍于加入抑制剂的0.5%盐酸。由此,能够使热浸镀层溶解,并将其从热浸镀钢板除去。另一方面,存在于母材钢板与热浸镀层的界面的界面mg2si相会残存于母材钢板的表面。
55.2.通过sem观察,对母材钢板的表面中的任意1mm方形的区域所包含的、当量圆直
径30μm以上的界面mg2si相(粗大界面mg2si相)的数量进行计数。在此,将要观察的任意的1mm方形的区域的数量设为5处,算出各区域中的粗大界面mg2si相的数量的平均值。将该平均值作为界面mg2si相(粗大界面mg2si相)的个数密度。在此,所谓界面mg2si相的当量圆直径,是指俯视母材钢板时的当量圆直径。
56.粗大界面mg2si相会存在以下风险:在上述截面观察中,无法完全捕捉。即便通过截面观察测定的界面接触长度为上述的范围内,也会存在如下可能:存在未出现在截面中的粗大界面mg2si相。并且,当存在那样的粗大界面mg2si相时,会存在损害热浸镀钢板的加工部镀敷密接性的风险。现在,本发明人们进行了各种热浸镀钢板的评价,结果确认了存在以下情况:即使在截面中界面mg2si相的界面接触长度较小的热浸镀钢板中,在俯视下测定的粗大界面mg2si相的个数密度也会变大。
57.根据以上的理由,在本实施方式的热浸镀钢板中,除了界面mg2si相的界面接触长度的合计被设为上述的范围内以外,在俯视下测定的粗大界面mg2si相的个数密度也被设为10个/mm2以下。在俯视下测定的粗大界面mg2si相的个数密度超过10个/mm2的情况下,无法确保足够的加工部镀敷密接性。在俯视下测定的粗大界面mg2si相的个数密度也可以为9个/mm2以下、8个/mm2以下、或7个/mm2以下。在俯视下测定的粗大界面mg2si相的个数密度越少越好,因此下限并不被特别地限定。在俯视下测定的粗大界面mg2si相的个数密度例如也可以为0个/mm2以上、1个/mm2以上、或2个/mm2以上。
58.进而,在本实施方式的热浸镀钢板1中,优选的是,在垂直截面10mm长度视野中测定的、界面mg2si相13的界面接触长度的最大值为50μm以下。所谓在垂直截面10mm长度视野中测定的、界面mg2si相13的界面接触长度的最大值,是指垂直于热浸镀钢板1的表面的切断面的任意视野所包含的、界面mg2si相13各自的界面接触长度的最大值。另外,将视野数设为5个视野,算出各视野中的界面mg2si相13的界面接触长度的最大值的平均值。举图1为例进行说明,图1的视野所包含的3个界面mg2si相13的界面接触长度l1~l3中的、最大值为l3。因此,在图1的视野中测定的界面mg2si相13的界面接触长度的最大值为l3。
59.推定为越是界面接触长度大的界面mg2si相13,就越容易发生镀层剥离。因此,认为能够通过不仅使视野中包含的界面mg2si相13的界面接触长度的合计值在视野中所占的比例减少,也使各界面mg2si相13的界面接触长度减少,从而进一步有效地抑制镀层剥离。根据以上的理由,优选的是,界面mg2si相13的界面接触长度的最大值为50μm以下。也可以是,界面mg2si相13的界面接触长度的最大值为45μm以下、40μm以下、或30μm以下。
60.从确保加工部镀敷密接性的观点出发,界面mg2si相13的界面接触长度的最大值的下限值并不被特别地限定。因此,界面mg2si相13的界面接触长度的最大值也可以为0μm。在测定视野中完全不包含界面mg2si相13的情况下,界面mg2si相13的界面接触长度的最大值会成为0μm。然而,考虑制造设备的能力,也可以将界面mg2si相13的界面接触长度的最大值设为1μm以上、2μm以上、或5μm以上。
61.进而,也可以是,在本实施方式的热浸镀钢板1中,界面mg2si相13的、镀层深度方向的长度a与界面水平方向的长度b之比b/a在垂直截面10mm长度视野中,为0.1以上、10以下。所谓界面mg2si相13的、镀层深度方向的长度a,如图2所示,是指沿着镀层深度方向测定的界面mg2si相13的尺寸。所谓界面mg2si相13的、界面水平方向的长度b,如图2所示,是指在沿着界面的水平方向(即,垂直于镀层深度方向的方向)上测定的界面mg2si相13的尺寸。以
下,有时会将界面mg2si相13的、镀层深度方向的长度a与界面水平方向的长度b之比b/a称为界面mg2si相13的纵横比。另外,界面mg2si相13的纵横比的评价在5个视野中进行。在5个视野中包含2个以上的界面mg2si相13的情况下,所谓“界面mg2si相13的、镀层深度方向的长度a与界面水平方向的长度b之比b/a在垂直截面10mm长度视野中,为0.1以上、10以下”,意味着5个视野中的全部界面mg2si相13的纵横比为0.1以上、10以下的范围内。
62.纵横比较大的界面mg2si相13具有沿着母材钢板11与热浸镀层12的界面延伸的形状。通过将界面mg2si相13的纵横比设为10以下,能够进一步有效地抑制镀层剥离。也可以是,将界面mg2si相13的纵横比设为9以下、8以下、或5以下。
63.此外,纵横比较小的界面mg2si相13会存在以下风险:在对热浸镀钢板1进行加工时,会成为镀层裂纹传播路径,发生镀层破裂及耐腐蚀性降低。通过将界面mg2si相13的纵横比设为0.1以上,能够进一步提高热浸镀层12的耐腐蚀性等。也可以是,将界面mg2si相13的纵横比设为0.2以上、0.5以上、或1.0以上。
64.也可以是,本实施方式的热浸镀钢板1例如以提高外观设计性及耐腐蚀性等为目的,在热浸镀层12的表面具有化学转化处理皮膜层及涂膜层等。在此,化学转化处理皮膜层及涂膜层的种类并不被特别地限定,能够适用公知的化学转化处理皮膜层或涂膜层。在该情况下,粗大界面mg2si相的个数密度的测定也能够通过以下方式容易地实施:在使热浸镀层溶解前,以公知的方法适当除去化学转化处理皮膜层及涂膜层等。
65.接着,针对本发明的另一方案的镀敷密接性优异的高耐腐蚀性热浸镀钢板的制造方法进行说明。本实施方式的镀敷密接性优异的高耐腐蚀性热浸镀钢板的制造方法(以下,有时会省略为本实施方式的热浸镀钢板的制造方法)包括:对母材钢板11进行碱脱脂的工序;对碱脱脂后的母材钢板11进行水洗的工序;对水洗后的母材钢板11进行退火的工序;以及将退火后的母材钢板11浸渍于含有al:4.0~22质量%、mg:1~10质量%、si:0.0001~2质量%,剩余部分由zn及杂质构成的热浸镀浴,形成热浸镀层12的工序,在水洗中,始终将清洗水设为ph8.7以上、12以下。
66.在本实施方式的热浸镀钢板的制造方法中,首先,对母材钢板11进行碱脱脂。碱脱脂用含有0.5~5.0质量%的表面活性剂的碱脱脂液进行。通过将表面活性剂的浓度设为0.5质量%以上,能够将可能会成为界面mg2si相13的结晶核的物质从母材钢板11的表面良好地除去。但是,当表面活性剂的浓度超过5.0质量%时,会存在以下风险:构成附着于母材钢板11的表面的表面活性剂的碳在后述的母材钢板11的退火后也会残存于母材钢板11的表面。该碳作为界面mg2si相13的结晶核来发挥作用,存在使界面mg2si相的界面接触长度増大的风险。根据以上的理由,将用于碱脱脂的碱脱脂液的、表面活性剂浓度设为0.5~5.0质量%。
67.接着,对碱脱脂后的母材钢板11进行水洗。水洗为了将碱脱脂液从母材钢板11的表面除去而进行。将用于该水洗的液体设为ph8.7以上、12以下。由此,能够防止来源于用于水洗的液体的、可能会成为界面mg2si相13的结晶核的成分附着于母材钢板11。
68.在此,应留意的点是,水洗期间,始终将清洗水设为ph8.7以上、12以下。在通常的级联方式的水洗中,用ph为7左右的中性水进行最终清洗。然而,在本实施方式的热浸镀钢板的制造方法中,在水洗时,不会使用中性水。例如,在用水洗槽对碱脱脂后的母材钢板11进行水洗的情况下,在从水洗槽的入侧到出侧的整个区域中,将与母材钢板11接触的清洗
水设为ph8.7以上、12以下。在水洗槽的一部分或全部中,清洗水的ph不适当,即ph小于8.7的情况下,无法充分地防止以下情况:可能会成为界面mg2si相13的结晶核的成分附着于母材钢板11。另一方面,当清洗水超过ph12时,母材钢板11的表面的溶解会变得不均匀,存在热浸镀层的附着发生不均的风险,因此并不优选。
69.如此,能够通过在从水洗槽的入侧到出侧的整个区域中,将与母材钢板11接触的清洗水设为ph8.7以上、12以下,从而防止可能会成为界面mg2si相13的结晶核的成分附着于母材钢板11。因此,在之后的工序中,界面mg2si相13的结晶核的生成会被抑制。随此,能够抑制界面mg2si相13的生成,进而能够抑制聚集等所导致的粗大化。
70.然后,对水洗后的母材钢板11进行退火。进而,将退火后的母材钢板11浸渍于热浸镀浴,在其表面形成热浸镀层12。退火条件并不被特别地限定,能够根据母材钢板11的成分、用途、厚度、金属组织及机械特性等,采用各种条件。热浸镀浴的成分可以含有与本实施方式的热浸镀钢板的热浸镀层12相同的成分,即al:4.0~22质量%、mg:1~10质量%、si:0.0001~2质量%,剩余部分由zn及杂质构成。热浸镀浴中的各元素的含量的优选的上下限值以热浸镀层12中的各元素的含量的优选的上下限值为基准。也可以是,取代zn的一部分地,热浸镀浴包含从由fe、sb、pb、sn、ca、co、mn、p、b、bi、cr、3族元素、rem、及hf构成的组中选择的1种以上合计0.001~2质量%。也可以是,取代zn的一部分地,热浸镀浴的化学成分包含从由ni、ti、zr、及sr构成的组中选择的1种以上合计0.001~2质量%。
71.在将化学转化处理层形成于热浸镀层12的表面的情况下,针对形成有热浸镀层的热浸镀钢板,进行化学转化处理。化学转化处理的种类不被特别地限定,能够适用公知的化学转化处理。此外,在将涂膜层形成于热浸镀层12的表面、及化学转化处理层的表面等的情况下,针对形成有热浸镀层或化学转化处理层的热浸镀钢板,进行涂装处理。涂装处理的种类不被特别地限定,能够适用公知的涂装处理。
72.【实施例】
73.通过实施例,对本发明的一个方案的效果更具体地进行说明。但是,实施例中的条件仅是为了确认本发明的实施可能性及效果而采用的一个条件例。本发明不被限定于这一个条件例。关于本发明,只要不脱离本发明的主旨而达成本发明的目的,就能够采用各种条件。
74.经过对母材钢板进行碱脱脂的工序、对碱脱脂后的母材钢板进行水洗的工序、对水洗后的母材钢板进行退火的工序、以及将退火后的母材钢板浸渍于热浸镀浴从而形成热浸镀层的工序,制造了各种热浸镀钢板。
75.将母材钢板设为冷轧油附着的状态的厚度0.8mm的冷轧钢板。在对母材钢板进行碱脱脂时,将碱脱脂液所包含的表面活性剂的浓度设为如表1所记载的那样。
76.将对母材钢板进行水洗时的、清洗水的ph设为以下3种。将在各实施例的制造中使用的清洗水记载于表1。
77.a:水洗中,ph始终8.7以上、12以下
78.b:水洗中,ph始终小于8.7
79.c:水洗中,ph主要为8.7以上、12以下,一部分ph小于8.7
80.在对水洗后的母材钢板进行了退火后,将其浸渍于热浸镀浴,将热浸镀层形成在母材钢板的表面。将热浸镀浴的成分设为如表1所记载的那样。由此得到的镀层的组成与镀
敷浴的成分实质上相同,因此在表1或表2中省略了记载。
81.关于热浸镀层的附着量,以镀敷后的气体擦拭进行了调整。
82.另外,在表1中,对于发明范围外的值标注了下划线。此外,未有意图地添加到镀敷浴(及镀层)中的元素的含量在表1中记为空栏。
83.【表1】
[0084][0085]
通过上述的方法,对以上述步骤得到的各种热浸镀钢板中的、界面mg2si相的界面接触长度的合计占视野的比例、粗大界面mg2si相的个数密度、以及界面mg2si相的所述界面接触长度的最大值进行了测定。将测定结果记载于表2。此外,也对以上述步骤得到的各种热浸镀钢板的耐腐蚀性及加工性进行了评价。
[0086]
耐腐蚀性通过以下方式进行了评价:将热浸镀钢板切断为纵150mm及横70mm的形状,在对其进行了30个循环的遵照jaso-m609的腐蚀促进试验cct后,对腐蚀减量进行测定。将判定基准设为如下所述,并将判定结果记载于表2。将判定为“b”或“a”的热浸镀钢板判断为高耐腐蚀性热浸镀钢板。
[0087]
a:腐蚀减量小于30g/m2。
[0088]
b:腐蚀减量为30g/m2以上,小于50g/m2。
[0089]
c:腐蚀减量为50g/m2以上,小于70g/m2。
[0090]
d:腐蚀减量为70g/m2以上。
[0091]
加工性通过以下方式进行了评价:进行以弯曲角度为180
°
的方式将热浸镀钢板弯曲的弯曲试验,并对弯曲部进行带(tape)剥离试验。带剥离试验遵照jis h 8504:1999“镀敷的密接性试验方法”所规定的带试验方法。另外,在将热浸镀钢板弯曲时,将弯曲的内侧的间隔设为1张板的量(即,约0.8mm)。将判定基准设为如下所述,将判定结果记载于表2。将判定为“b”或“a”的热浸镀钢板判断为镀敷密接性优异的热浸镀钢板。
[0092]
a:无镀层剥离。
[0093]
b:镀层剥离面积率小于1%。
[0094]
c:镀层剥离面积率为1%以上,小于10%。
[0095]
d:镀层剥离面积率为10%以上。
[0096]
在表2中,针对发明范围外的值标注了下划线。
[0097]
【表2】
[0098][0099]
在比较例16中,碱脱脂液的表面活性剂浓度不足。在该比较例16中,存在于母材钢板与热浸镀层的界面的界面mg2si相的界面接触长度的合计占视野的比例过剩,进而,存在于母材钢板与所述热浸镀层的界面的、当量圆直径30μm以上的所述界面mg2si相的、在俯视下测定的个数密度(粗大界面mg2si相的个数密度)过剩,加工性被损害。
[0100]
在比较例17中,碱脱脂液的表面活性剂浓度过剩。在该比较例17中,存在于母材钢板与热浸镀层的界面的界面mg2si相的界面接触长度的合计占视野的比例过剩,加工性被损害。
[0101]
在比较例18中,碱脱脂液的表面活性剂浓度过剩,且用于对碱脱脂后的母材钢板进行水洗的清洗水的ph不足。在该比较例18中,存在于母材钢板与热浸镀层的界面的界面mg2si相的界面接触长度的合计占视野的比例过剩,进而粗大界面mg2si相的个数密度过剩,加工性被损害。
[0102]
在比较例19中,镀层所包含的al及mn的量不足。在该比较例19中,耐腐蚀性及加工
性这两者被损害。
[0103]
在比较例20中,用于对碱脱脂后的母材钢板进行水洗的清洗水的ph不足。在该比较例20中,存在于母材钢板与热浸镀层的界面的界面mg2si相的界面接触长度的合计占视野的比例过剩,进而粗大界面mg2si相的个数密度过剩,加工性被损害。
[0104]
在比较例21中,用于对碱脱脂后的母材钢板进行水洗的清洗水的ph在清洗工序的一部分中不足。在该比较例21中,粗大界面mg2si相的个数密度过剩,加工性被损害。
[0105]
另一方面,编号1~15的本发明例中,以适当的条件进行了脱脂及水洗,因此在垂直截面10mm长度视野中测定的、存在于母材钢板与热浸镀层的界面的界面mg2si相的界面接触长度的合计被设为视野的20%以下,存在于母材钢板与热浸镀层的界面的、当量圆直径30μm以上的界面mg2si相的、在俯视下测定的个数密度被设为10个/mm2以下。并且,编号1~15的本发明例的耐腐蚀性及加工部镀敷密接性这两者优异。
[0106]
工业可利用性
[0107]
根据本发明,能够提供一种具有优异的加工部镀敷密接性的高耐腐蚀性热浸镀钢板、及其制造方法。因此,本发明具有较高的工业可利用性。
[0108]
附图标记说明
[0109]
1 热浸镀钢板
[0110]
11 母材钢板
[0111]
12 热浸镀层
[0112]
13 界面mg2si相
[0113]
a 镀层深度方向的界面mg2si相的最大长度
[0114]
b 界面水平方向的界面mg2si相的最大长度
[0115]
l1~l3 界面mg2si相的界面接触长度
再多了解一些

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