热浸镀Al-Zn系钢板及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及涂装后耐腐蚀性优异的热浸镀Al-Zn系钢板（hot-dipAl-Znalloy coatedsteelsheet)及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 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A1的热 浸镀Al-Zn系钢板，较之热浸镀锌钢板显示出优异的耐腐蚀性。
[0003] 通常，该热浸镀Al-Zn系钢板可如下制造：使用对钢板坯进行热乳或冷乳而制得 的薄钢板作为基底钢板，在连续式热浸镀生产线的退火炉中对该基底钢板进行再结晶退火 及热浸镀处理，由此进行制造。所形成的Al-Zn系镀层具备存在于与基底钢板之间的界面 处的合金层和存在于该合金层之上的上层。此外，上层主要包含过饱和地含有Zn且A1发生 枝晶凝固（dendritesolidification)的部分（a-A1相）、和剩余的枝晶间隙的部分（富 Zn相），枝晶凝固部分沿镀层的膜厚方向层叠。由于该上层的特征性被膜结构，使得从表面 开始的腐蚀发展路径变得复杂，腐蚀难以容易地到达基底钢板。结果，与镀层的厚度相等的 热浸镀锌钢板相比，热浸镀Al-Zn系钢板能够具有优异的耐腐蚀性。
[0004] 需要说明的是，熔融浴(moltenbath)中含有不可避免的杂质、从钢板或熔融浴中 的设备等溶出的Fe，除此之外，通常添加有用于抑制过度的合金层生长的Si。该Si以金属 间化合物的形态存在于合金层，或者以金属间化合物、固溶体或单体的形态存在于上层。并 且，通过该Si的作用，热浸镀Al-Zn系钢板的界面的合金层生长被抑制，合金层厚度成为约 1~5ym左右。若镀层厚度相等，则合金层越薄，在耐腐蚀性提高方面有效的上层越厚，因 此，抑制合金层的生长有助于耐腐蚀性的提高。此外，从合金层比上层硬、在加工时作为裂 纹的起点而起作用的方面来看，合金层的生长抑制还将带来减少裂纹的产生、提高弯曲加 工性的效果。并且，由于在产生的裂纹部处基底钢板露出，耐腐蚀性恶化，因此抑制合金层 的生长、抑制裂纹的产生会使弯曲加工部耐腐蚀性也提高。
[0005] 像上述那样耐腐蚀性优异的热浸镀Al-Zn系钢板的需求以长时间暴露在室外的 屋顶、墙壁等建材领域为中心而增加，近年来，该钢板在汽车领域中也逐渐被使用。尤其 是在汽车领域中，作为温室效应对策的一环，要求将车体轻质化、提高燃料消耗率从而削减 C02排出量。因此，强烈期望通过使用高强度钢板而实现的轻质化、和基于钢板的耐腐蚀性 提高实现的减薄（gaugedown)。但是，欲将热浸镀Al-Zn系钢板用在汽车领域、特别是外板 面板时，存在以下问题。
[0006] 将热浸镀Al-Zn系钢板用作汽车外板面板时，通常，该热浸镀钢板以由连续式热 浸镀设备实施了热浸镀的状态被提供给汽车制造商等，然后在加工成面板部件形状后实施 化学转化处理、以及汽车用三层涂装（电沉积涂装（electrodepositioncoating)、中间涂 装（intercoating)、表面涂装（topcoating))。但是，就使用了热浸镀Al-Zn系钢板的外板 面板而言，当涂膜产生损伤时，由于上述包含a-A1相和富Zn相这两相的独特相结构的镀 层而导致以损伤部为起点在涂膜/镀层界面发生Zn的优先溶解（富Zn相的选择性腐蚀）。 该溶解向涂装良好部的深处发展，引起大的涂膜鼓起（coatingfilmblister)。结果，使用 了热浸镀Al-Zn系钢板的外板面板有时无法确保充分的耐腐蚀性（涂装后耐腐蚀性）。
[0007] 另一方面，将热浸镀Al-Zn系钢板作为建筑物的屋顶材料、墙壁材料在建材领域 中使用时，涂装后耐腐蚀性也成为问题。被用作屋顶材料、墙壁材料时，热浸镀钢板通常 以实施了下层涂装、表面涂装的状态被提供给建筑公司等，剪切成需要的尺寸后使用。因 此，必然存在下述情况：未经涂装的钢板端面露出，以此为起点发生被称为边缘蠕变（edge creep)的涂膜鼓起。将热浸镀Al-Zn系钢板用在建材领域中时，与汽车外板面板的情况同 样地，以钢板端面部为起点发生涂膜/镀层界面处的富Zn相的选择性腐蚀。结果，将热浸 镀Al-Zn系钢板用在建材领域中时，存在下述情况：产生较之热浸镀Zn而显著大的边缘蠕 变，涂装后耐腐蚀性恶化。
[0008] 为了解决上述问题，例如专利文献1中公开了一种热浸镀Al-Zn系钢板，所述热 浸镀钢板中，通过在镀层组成中添加Mg、或进一步添加Sn等，使镀层中形成Mg2Si、MgZn2、 Mg2Sn等Mg化合物，由此改善了从钢板端面的红锈产生。
[0009] 但是，在对专利文献1中公开的热浸镀Al-Zn系钢板实施了涂装的情况下，之后在 涂膜上产生损伤时的耐腐蚀性（涂装后耐腐蚀性）的问题依然没有被消除。
[0010] 此外，热浸镀Al-Zn系钢板也存在不实施涂装地被用在建材、家电领域中的情况。 其中，在用于墙壁材料、家电制品的背面板等时，热浸镀钢板的表面可被直接观察到，因此， 要求高的外观质量。所谓外观质量，主要是指有无异物附着、裸露部位（barespot，无镀层 部位）、划痕等缺陷，除此以外，亦指不存在图案和色调的不均。关于后者的图案和色调，是 热浸镀Al-Zn系钢板以未涂装的状态使用时所强烈要求的质量。因此，并不是所有作为涂 装钢板使用的热浸镀Al-Zn系钢板均能够适用于以未涂装的状态使用的用途（墙壁材料、 家电制品的背面板等），也期望外观质量的进一步提高。
[0011] 此外，为热浸镀Al-Zn系钢板的情况下，根据热浸镀的成分组成，存在热浸镀后的 表面缓慢变化成黑色（黑变）的情况。例如，即使是专利文献1中所公开的添加有Sn的热 浸镀Al-Zn系钢板，有时也发生黑变。如上所述，存在无法将所有热浸镀Al-Zn系钢板适用 于以未涂装的状态使用的用途的问题。
[0012] 专利文献1 :日本特开2002-12959号公报
【发明内容】
[0013] 本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供具有优异的涂装后耐腐蚀性的 热浸镀Al-Zn系钢板及其制造方法。
[0014] 为了解决上述课题，本申请的发明人反复进行了深入研究。结果发现通过使镀层 中除了含有A1之外还含有Sn、In及Bi中的任一种成分，能够获得以往所没有的优异的涂 装后耐腐蚀性。
[0015] 此外，还发现了通过根据需要使镀层的维氏硬度在特定范围内，能够使镀层软质 化，通过良好的加工性来提高加工部耐腐蚀性。
[0016] 本发明是基于上述发现而完成的，其要点如下所述。
[0017] [1] -种热浸镀Al-Zn系钢板，其特征在于，具有下述镀层，所述镀层中，以质量％ 计，含有A1 :25~90%，还含有选自由Sn:0. 01~2. 0%、In:0. 01~10%、及Bi:0. 01~ 2. 0 %组成的组中的一种以上。
[0018] [2]如上述[1]所述的热浸镀Al-Zn系钢板，其特征在于，以质量％计，所述镀层还 含有10%以上的Zn。
[0019] [3]如上述[1]或[2]所述的热浸镀Al-Zn系钢板，其特征在于，以质量％计，所述 镀层还含有0. 1~10%的Si。
[0020] [4]如上述[1]~[3]中任一项所述的热浸镀Al-Zn系钢板，其特征在于，以质 量％计，所述镀层中的A1含量为45~70质量％。
[0021] [5]如上述[1]~[4]中任一项所述的热浸镀Al-Zn系钢板，其特征在于，所述镀 层含有选自由Sn:0. 01~1. 0质量％、In:0. 01~1. 0质量％及Bi:0. 01~1. 0质量％组 成的组中的一种以上。
[0022] [6]如上述[1]~[5]中任一项所述的热浸镀Al-Zn系钢板，其特征在于，所述镀 层的维氏硬度平均为50~lOOHv。
[0023] [7] -