[發(fā)明專利]熱浸鍍Al-Zn系鋼板

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780054053.3
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN109689916B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吉田昌浩;松崎晃
• 申請（專利權(quán)）人: 杰富意鋼鐵株式會社
• 主分類號: C23C2/12
• 分類號: C23C2/12;C22C18/04;C22C21/10;C23C2/06;C23C2/40
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 苗堃;金世煜

本發(fā)明提供一種具有優(yōu)異的涂裝后耐腐蝕性的熱浸鍍Al?Zn系鋼板。本發(fā)明的熱浸鍍Al?Zn系鋼板的特征在于，具有以質(zhì)量％計含有Al：25～80％和Ce：0.1～3％、剩余部分由Zn和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鍍層。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種涂裝后耐腐蝕性優(yōu)異的熱浸鍍Al-Zn系鋼板。

背景技術(shù)

熱浸鍍Al-Zn系鋼板、例如在鋅系鍍層中含有以質(zhì)量％計為25～90％的Al的熱浸鍍Al-Zn系鋼板表現(xiàn)出比熱浸鍍鋅鋼板優(yōu)異的耐腐蝕性。

一般來說，該熱浸鍍Al-Zn系鋼板通過使用對板坯進行熱軋或冷軋而得的薄鋼板作為基底鋼板，利用連續(xù)式熱浸鍍生產(chǎn)線的退火爐對該基底鋼板進行再結(jié)晶退火和熱浸鍍處理而制造。該形成的Al-Zn系鍍層具備存在于與基底鋼板的界面的合金相和存在于其上的上層。

應(yīng)予說明，上層主要由Al發(fā)生枝晶凝固且過飽和地含有Zn的枝晶凝固部分(α-Al相)和剩余的枝晶間隙的部分(富Zn相)構(gòu)成。該枝晶凝固部分層疊于鍍層的膜厚方向。由于該上層的特征性被膜結(jié)構(gòu)，從表面開始的腐蝕發(fā)展路徑變得復雜而使腐蝕難以容易地達到基底鋼板。由此，熱浸鍍Al-Zn系鋼板具有比鍍層的厚度相同的熱浸鍍鋅鋼板優(yōu)異的耐腐蝕性。

應(yīng)予說明，鍍浴通常含有不可避免的雜質(zhì)、從鋼板或鍍浴中的機器等中溶出的Fe，另外添加用于抑制過度的合金相生長的Si。在鍍浴中，Si在合金相中以金屬間化合物的狀態(tài)存在，或者在上層中以金屬間化合物、固溶體或單質(zhì)的狀態(tài)存在。而且，在該Si的作用下，熱浸鍍Al-Zn系鋼板的界面的合金相生長得到抑制，合金相厚度約為1～5μm左右。如果鍍層厚相同，則合金相越薄對耐腐蝕性提高有效的上層越厚，因此抑制合金相的生長有助于耐腐蝕性的提高。另外，合金相比上層硬，在加工時作為裂紋的起點發(fā)揮作用。因此，合金相的生長抑制還帶來減少裂紋的產(chǎn)生、提高彎曲加工性的效果。而且，由于在產(chǎn)生的裂紋部基底鋼板露出而耐腐蝕性差，因此抑制合金相的生長、抑制裂紋的產(chǎn)生也使彎曲加工部耐腐蝕性提高。

這樣耐腐蝕性優(yōu)異的熱浸鍍Al-Zn系鋼板的需求以長期暴露于室外的屋頂、墻壁等建材領(lǐng)域為中心而擴展，近年來，也開始在汽車領(lǐng)域中使用。特別是在汽車領(lǐng)域中，作為全球變暖對策的一部分，要求使車體輕量化而提高油耗效率并減少CO₂排放量。因此，強烈期望通過使用高強度鋼板而實現(xiàn)的輕量化，以及通過提高鋼板的耐腐蝕性而實現(xiàn)的尺寸降低(gauge?down)。但是，將熱浸鍍Al-Zn系鋼板用于汽車領(lǐng)域、特別為外板面板時存在以下問題。

將熱浸鍍Al-Zn系鋼板作為汽車外板面板使用時，通常該鍍覆鋼板以用連續(xù)式熱浸鍍設(shè)備實施到鍍覆的狀態(tài)提供給汽車制造商等，因此，在加工成面板部件形狀后實施化學轉(zhuǎn)化處理以及電沉積涂裝、中涂涂裝、頂涂涂裝的汽車用綜合涂裝。然而，使用熱浸鍍Al-Zn系鋼板的外板面板在涂膜中產(chǎn)生損傷時，由上述的α-Al相和富Zn相這兩相所構(gòu)成的獨特的鍍覆相結(jié)構(gòu)導致在涂膜/鍍覆界面以傷痕部為起點發(fā)生Zn的優(yōu)先溶解(富Zn相的選擇性腐蝕)。該溶解朝向涂裝完好部的縱深處發(fā)展而引起較大的涂膜鼓起，結(jié)果有時無法確保充分的耐腐蝕性(涂裝后耐腐蝕性)。

另一方面，將熱浸鍍Al-Zn系鋼板作為建筑物的屋頂材料或墻壁材料在建材領(lǐng)域使用時，涂裝后耐腐蝕性也成為問題。熱浸鍍鋼板作為屋頂材料或墻壁材料使用時，熱浸鍍鋼板一般以實施了底涂涂裝、頂涂涂裝的狀態(tài)提供給建筑公司等，剪切成所需的尺寸后使用。因此，必然存在未經(jīng)涂裝的鋼板端面露出，以此為起點產(chǎn)生被稱為邊緣蠕變的涂膜鼓起的情況。與熱浸鍍Al-Zn系鋼板的情況、汽車外板面板的情況同樣以鋼板端面部為起點發(fā)生涂膜/鍍覆界面的富Zn相的選擇性腐蝕，結(jié)果，與熱浸鍍Zn相比產(chǎn)生相當大的邊緣蠕變，涂裝后耐腐蝕性差。

為了解決上述問題，例如在專利文獻1中公開了一種熱浸鍍Al-Zn系鋼板，通過在鍍覆組成中添加Mg或者進一步添加Sn等，使鍍層中形成Mg₂Si、MgZn₂、Mg₂Sn等Mg化合物，從而改善了從鋼板端面開始的紅銹產(chǎn)生。