[发明专利]耐蚀性优异的热浸镀Zn-Al-Mg-Si-Cr合金的钢材

说明书

本申请是申请号为201080004686.1、发明名称为“耐蚀性优异的热浸镀Zn-Al-Mg-Si-Cr合金的钢材”、申请日为2010年1月14日、进入中国国家阶段日期为2011年7月15日的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及在建材、汽车、家电用途中使用的热浸镀Zn系的钢材。特别是涉及具有主要在建材用途领域中要求的高耐蚀性能的耐蚀性优异的热浸镀Zn-Al-Mg-Si-Cr合金层。

背景技术

一直以来就广泛知道对钢材的表面实施镀Zn来改善钢材的耐蚀性，目前也在大量生产实施了镀Zn的钢材。可是，对于很多的用途，若只镀Zn的话，有时耐蚀性不充分。因此，近年来作为相比于Zn更加提高钢材的耐蚀性的镀覆钢板，使用了热浸镀Zn-Al合金的钢板（Galvalume钢板（注册商标））。例如，专利文献1所公开的热浸镀Zn-Al合金层，公开了施加合金镀层，所述合金镀层含有25～75质量%的Al、和Al含有量的0.5%以上的Si，并且其余量本质上由Zn组成，也可得到实际上在耐蚀性优异的同时，对钢材的密着性良好，并且外观漂亮的热浸镀Zn-Al合金层。

作为提高Zn的耐蚀性的别的方法，曾提出了在镀层中添加Cr的Zn-Cr系合金镀层。关于专利文献2所公开的Zn-Cr合金镀层，是公开了施加在镀层中含有大于5%且为40%以下的Cr、其余量由Zn组成的Zn-Cr系合金电镀层，与以往的实施了Zn系镀覆的钢板比较，显示优异的耐蚀性。

在专利文献3中，在以作为Galvalume钢板的镀层组成的Zn-55%Al为中心的镀层中添加各种的合金元素，研究了其能够添加的量和通过添加所带来的提高耐蚀性效果。其结果公开了下述技术：含有25～75质量%Al的镀层可以含有5质量%左右的Cr，通过含有Cr，耐蚀性可显著提高。这是通过在界面形成Cr浓化层来提高了耐蚀性的。

在专利文献4中，也在以作为Galvalume钢板的镀层组成的Zn-55%Al为中心的镀层中添加各种的合金元素，研究了其能够添加的量和通过添加所带来的提高耐蚀性的效果。特别是公开了通过将镀层的锌花尺寸最佳化来使弯曲加工性提高的技术。

进而，在专利文献5中，也公开了通过在Galvalume组成的镀层中控制界面合金层的粒子尺寸来提高可加工性的技术。

现有技术文献

专利文献1  日本专利第1617971号公报

专利文献2  日本专利第2135237号号公报

专利文献3  特开2002-356759号公报

专利文献4  特开2005-264188号公报

专利文献5  特开2003-277905号公报

发明内容

可是，专利文献1虽然相对于以往的实施了Zn系镀覆的钢材，在各段显示优异的耐蚀性，但是近年来，不足以适应主要在建材用途领域的进一步的提高耐蚀性的要求。

专利文献2由于使用电镀法来析出Zn-Cr合金镀皮膜，因此受限于可电镀的元素，在耐蚀性的进一步提高上产生限制，作为结果，耐蚀性不充分。

专利文献3可以说是革新的方法，但是耐蚀性的提高尚不充分，特别是镀层的腐蚀进行时的界面合金层的防蚀功能不充分，所添加的Cr的功能难以说被充分发挥。与专利文献2同样地，不能够充分得到提高耐蚀性的效果。

专利文献4没有进行界面合金层的结构控制，缺乏可加工性，事实上为由加热处理带来的可加工性的提高，存在费工时的问题。

专利文献5涉及到界面合金层的结构，可以说弥补了上述缺点，但是对界面结构给予较大影响的Si含量少，结构也单一，难以说达到了满意的可加工性。

本发明解决如上述那样的问题，提供大幅度高于现有技术的弯曲加工性优异的具有高耐蚀性的热浸镀Zn-Al系合金的钢材。

本发明者们在以作为Galvalume钢板的镀层组成的Zn-55%Al为中心的镀层中添加Mg和/或Cr，进而对于镀覆条件进行各种研究，关于Al和Cr的并用、作为添加元素的Cr的有效果的性能体现进行研究的结果发现了下述见解：界面合金化层中的Cr的分布状态大大关系到耐蚀性，对其进行控制在耐蚀性的提高上很重要。这样，本发明的要旨为以下的（1）～（7）。