[发明专利]热浸镀Al-Zn系钢板

说明书

本发明提供一种具有优异的涂装后耐腐蚀性的热浸镀Al‑Zn系钢板。本发明的热浸镀Al‑Zn系钢板的特征在于，具有以质量％计含有Al：25～80％和Ce：0.1～3％、剩余部分由Zn和不可避免的杂质构成的镀层。

技术领域

本发明涉及一种涂装后耐腐蚀性优异的热浸镀Al-Zn系钢板。

背景技术

热浸镀Al-Zn系钢板、例如在锌系镀层中含有以质量％计为25～90％的Al的热浸镀Al-Zn系钢板表现出比热浸镀锌钢板优异的耐腐蚀性。

一般来说，该热浸镀Al-Zn系钢板通过使用对板坯进行热轧或冷轧而得的薄钢板作为基底钢板，利用连续式热浸镀生产线的退火炉对该基底钢板进行再结晶退火和热浸镀处理而制造。该形成的Al-Zn系镀层具备存在于与基底钢板的界面的合金相和存在于其上的上层。

应予说明，上层主要由Al发生枝晶凝固且过饱和地含有Zn的枝晶凝固部分(α-Al相)和剩余的枝晶间隙的部分(富Zn相)构成。该枝晶凝固部分层叠于镀层的膜厚方向。由于该上层的特征性被膜结构，从表面开始的腐蚀发展路径变得复杂而使腐蚀难以容易地达到基底钢板。由此，热浸镀Al-Zn系钢板具有比镀层的厚度相同的热浸镀锌钢板优异的耐腐蚀性。

应予说明，镀浴通常含有不可避免的杂质、从钢板或镀浴中的机器等中溶出的Fe，另外添加用于抑制过度的合金相生长的Si。在镀浴中，Si在合金相中以金属间化合物的状态存在，或者在上层中以金属间化合物、固溶体或单质的状态存在。而且，在该Si的作用下，热浸镀Al-Zn系钢板的界面的合金相生长得到抑制，合金相厚度约为1～5μm左右。如果镀层厚相同，则合金相越薄对耐腐蚀性提高有效的上层越厚，因此抑制合金相的生长有助于耐腐蚀性的提高。另外，合金相比上层硬，在加工时作为裂纹的起点发挥作用。因此，合金相的生长抑制还带来减少裂纹的产生、提高弯曲加工性的效果。而且，由于在产生的裂纹部基底钢板露出而耐腐蚀性差，因此抑制合金相的生长、抑制裂纹的产生也使弯曲加工部耐腐蚀性提高。

这样耐腐蚀性优异的热浸镀Al-Zn系钢板的需求以长期暴露于室外的屋顶、墙壁等建材领域为中心而扩展，近年来，也开始在汽车领域中使用。特别是在汽车领域中，作为全球变暖对策的一部分，要求使车体轻量化而提高油耗效率并减少CO₂排放量。因此，强烈期望通过使用高强度钢板而实现的轻量化，以及通过提高钢板的耐腐蚀性而实现的尺寸降低(gauge down)。但是，将热浸镀Al-Zn系钢板用于汽车领域、特别为外板面板时存在以下问题。

将热浸镀Al-Zn系钢板作为汽车外板面板使用时，通常该镀覆钢板以用连续式热浸镀设备实施到镀覆的状态提供给汽车制造商等，因此，在加工成面板部件形状后实施化学转化处理以及电沉积涂装、中涂涂装、顶涂涂装的汽车用综合涂装。然而，使用热浸镀Al-Zn系钢板的外板面板在涂膜中产生损伤时，由上述的α-Al相和富Zn相这两相所构成的独特的镀覆相结构导致在涂膜/镀覆界面以伤痕部为起点发生Zn的优先溶解(富Zn相的选择性腐蚀)。该溶解朝向涂装完好部的纵深处发展而引起较大的涂膜鼓起，结果有时无法确保充分的耐腐蚀性(涂装后耐腐蚀性)。

另一方面，将热浸镀Al-Zn系钢板作为建筑物的屋顶材料或墙壁材料在建材领域使用时，涂装后耐腐蚀性也成为问题。热浸镀钢板作为屋顶材料或墙壁材料使用时，热浸镀钢板一般以实施了底涂涂装、顶涂涂装的状态提供给建筑公司等，剪切成所需的尺寸后使用。因此，必然存在未经涂装的钢板端面露出，以此为起点产生被称为边缘蠕变的涂膜鼓起的情况。与热浸镀Al-Zn系钢板的情况、汽车外板面板的情况同样以钢板端面部为起点发生涂膜/镀覆界面的富Zn相的选择性腐蚀，结果，与热浸镀Zn相比产生相当大的边缘蠕变，涂装后耐腐蚀性差。

为了解决上述问题，例如在专利文献1中公开了一种热浸镀Al-Zn系钢板，通过在镀覆组成中添加Mg或者进一步添加Sn等，使镀层中形成Mg₂Si、MgZn₂、Mg₂Sn等Mg化合物，从而改善了从钢板端面开始的红锈产生。