[发明专利]热镀Zn-Al系合金钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在建筑、土木、家电等领域中使用的镀敷外观及耐黑变性优良的热镀Zn-Al系合金钢板及其制造方法。

背景技术

以往的热镀Zn-Al系合金钢板，作为在其表面实施了涂装的所谓预涂钢板，在汽车、建筑、土木、家电等领域中得到广泛利用。作为该热镀Zn-Al系合金钢板，主要使用的是镀层中的Al含量为0.2质量％以下的热镀Zn钢板(以下称为GI)、镀层中的Al含量约为5质量％的Galfan(以下称为GF)、镀层中的Al含量约为55质量％的Galvalume钢板(以下称为GL)。尤其是建筑、土木等领域，从比GL的成本低、比GI的耐腐蚀性优良等理由考虑，往往使用GF。

然而，GF一般存在以下的问题。

(i)镀敷外观

虽然形成龟甲图案状的锌花(spangle)，但是该锌花因镀敷条件(例如镀敷前的退火、镀液成分)、镀敷后的冷却条件(例如，冷却速度)等而形态有所不同，因此，在直接使用时会损害外观。此外，实施涂装后而制成彩色钢板时，有时锌花也会浮现在涂装面上，损害涂装后的外观。因此，近年来对于具有没有锌花的具有金属光泽的美丽的镀敷层的GF的要求增加。

(ii)耐黑变性

由于腐蚀环境，镀敷表面在局部变色成黑灰色，发生所谓的黑变现象，有时明显损害商品价值。所谓黑变是在镀敷后放置于高温多湿等环境中时，镀敷表面的氧化锌变成缺氧型氧化锌而产生的现象。镀敷后，立即进行化学转化处理并进行涂装时问题比较少，但是实际情况是镀敷后以卷状态进行捆扎，往往会放一定时间再进行化学转化处理及涂装，因此其间会发生黑变。此时，在之后产生化学转化处理不佳，结果是涂装后的涂膜的密合性、加工性、耐腐蚀性等降低，有时会明显损害商品价值。

以往，以改善GF组成的热镀Zn-Al系合金钢板的耐黑变性等为目的，提出了例如以下的方案。

在专利文献1中，以改善耐黑变性及化学转化处理性为目的，公开了在Al：0.5～20质量％的Zn-Al系合金镀层中添加Mg：大于2质量％且在10质量％以下，并且使镀敷表面的Zn-Al-Mg共晶+Zn单相的表面长度率为50％以上，此外，为了改善化学转化处理性，还公开了根据需要添加Pb、Sn、Ni等中的一种以上。

在专利文献2中，对于铬酸盐处理热镀Zn-Al系合金钢板，以改善耐黑变性及耐腐蚀性为目的，公开了在Al：2～15质量％的Zn-Al系合金镀层中添加0.003～0.15质量％的Ni和/或Ti，通过在特定的铬酸盐处理液中进行铬酸盐处理，从而使富集的Ni和/或Ti存在于镀层最表面部，使该Ni和/或Ti富集部和铬酸盐层界面一体化。

在专利文献3中，以改善耐黑变性为目的，公开了在Al：4.0～7.0质量％的Zn-Al系合金镀层中，使Pb：0.01质量％以下、Sn：0.005质量％以下，并且添加Ni：0.005～3.0质量％、Cu：0.005～3.0质量％，在镀敷后进行平整处理，然后进行铬酸盐处理。

此外，虽不以改善耐黑变性为目的，但是在专利文献4中，以改善加工性为目的，公开了在Al：0.1～40质量％的Zn-Al系合金镀层中添加Mg：0.1～10质量％，并制成使规定尺寸的Mg系金属间化合物分散的组织，而且，为了改善耐滑动性，还公开了根据需要添加Ni、Ti、Sb等中的一种以上。

专利文献1：日本特开2001-329354号公报

专利文献2：日本特开2003-183800号公报

专利文献3：日本特开平4-297562号公报

专利文献4：日本特开2001-64759号公报

然而，根据本发明人进行研究的结果，明确了上述现有技术中存在以下的问题。

专利文献1的镀敷钢板，假设耐黑变性能够得到某种程度的改善，也会因色调降低、渣滓附着而容易产生镀敷外观不佳，而且镀层上容易产生裂纹，因此加工性也容易变差。此外，Mg过多时，耐黑变性也差。

专利文献2、3的铬酸盐处理镀敷钢板的耐黑变性的改善效果不充分，而且形成与通常的GF同样的锌花，因此作为镀敷钢板、涂装钢板容易产生外观不佳。此外，在专利文献2中，必须进行使用特定的铬酸盐处理液的铬酸盐处理。

专利文献4的镀敷钢板产生耐黑变性降低、因色调降低、渣滓附着而导致的外观不佳、因锌花的形成导致的外观不佳等中任意一个问题。

发明内容