热浸镀钢板的制作方法

1.本发明涉及一种热浸镀钢板，特别是涉及一种外观花纹均匀性良好的热浸镀钢板。本技术基于2020年3月30日提出的日本专利申请特愿2020-061205号而主张优先权，在此引用其内容。

背景技术：

2.作为耐蚀性良好的钢板而使用的有热浸镀钢板。热浸镀钢板的代表例即热浸镀锌钢板广泛地用于汽车、家电、建材领域等多种制造业。
3.作为热浸镀锌钢板的制造方法，通常的方法是通过将冷轧钢板或热轧钢板作为母材钢板，穿过连续热浸镀锌生产线(以下称为cgl)来制造。作为cgl的工艺，通常采用在进入侧的清洗区段，在将母材钢板碱喷雾脱脂后进行刷洗，在退火区段，在还原气氛中退火后浸渍于热浸镀锌浴中这一全还原炉法。此外，有时也采用在退火区段的前段具有非氧化炉，在非氧化炉中对表面清洗过的母材钢板进行了预加热后，在还原炉中进行还原退火，然后浸渍在热浸镀锌浴中这一森氏分解氨热镀锌法(sendzimir method)。
4.以进一步提高采用上述这样的工艺制造的热浸镀锌钢板的耐蚀性为目的，提出了在热浸镀锌层中含有al或mg的高耐蚀性热浸镀锌钢板。例如，专利文献1中提出了zn-al-mg系热浸镀钢板。另外，在专利文献1中，记载着通过在zn-al-mg系热浸镀钢板中含有ca、be、ti、cu、ni、co、cr、mn中的一种或二种以上，可得到耐蚀性更优异的热浸镀钢板。
5.可是，zn-al-mg系热浸镀钢板在热浸镀层中主要含有[al相]、[zn相]、[mgzn2相]、[al/mgzn2/zn的三元共晶组织]这4种相及组织。此外，当除zn、al、mg以外在热浸镀层中还含有si时，除上述4种相及组织以外，还含有[mg2si相]，主要由5种相及组织构成。其中，[al相]在镀层表面出现时呈现白，[al/mgzn2/zn的三元共晶组织]呈现金属光泽。由于在镀层表面中，混合地存在[al相]和[al/mgzn2/zn的三元共晶组织]，所以热浸镀层的表面呈现缎面外观(或梨皮面状外观：satin-like appearance)。
[0006]
热浸镀层的缎面外观受到[al相]的尺寸及[al/mgzn2/zn的三元共晶组织]的尺寸的影响。如果这些相及组织的尺寸在热浸镀层的整个表面中大致均匀一致，则作为整体外观花纹的均匀性提高。可是，以往的zn-al-mg系热浸镀钢板的热浸镀层还未充分满足外观花纹均匀性。
[0007]
在专利文献2中，记载了通过在热浸镀zn-al-mg钢板中添加ti、b、si而使表面外观变得良好，但没有充分满足外观花纹均匀性。
[0008]
现有技术文献
[0009]
专利文献
[0010]
专利文献1：国际公开第2000/071773号
[0011]
专利文献2：日本特开2001-295015号公报

技术实现要素：

[0012]
发明所要解决的课题
[0013]
本发明是鉴于上述情况而完成的，其课题在于提供一种外观花纹均匀性良好、且耐蚀性优异的热浸镀钢板。
[0014]
用于解决课题的手段
[0015]
为了解决上述课题，本发明采用以下构成。
[0016]
[1]一种热浸镀钢板，其特征在于：
[0017]
具备钢板、和形成于所述钢板的表面上的热浸镀层，
[0018]
所述热浸镀层以平均组成计含有al：2～22质量％、mg：0.1～10质量％，剩余部分包括zn及杂质，
[0019]
从所述热浸镀层的表面选定5处边长为5mm的正方形的测定区域，在通过下述的测定方法分别求出各测定区域的强度比率a时，各测定区域的强度比率a与5处测定区域的强度比率a的平均值a
ave
之比(a/a
ave
)在0.70以上且低于1.40的范围，
[0020]
所述测定方法是这样一种方法，其对各测定区域提取出尺寸为50像素
×
50像素的灰度级的256级图像数据，对所述256级图像数据进行二维离散傅立叶变换，得到空间频率的振幅频谱图，在所得到的所述振幅频谱图中，算出空间频率1～25的强度和s25和空间频率1～5的强度和s5，将强度和s5与强度和s25之比率(s5/s25)作为强度比率a。
[0021]
[2]根据上述[1]所述的热浸镀钢板，其特征在于：所述热浸镀层以平均组成计含有al：4～22质量％、mg：1～10质量％。
[0022]
[3]根据上述[1]或[2]所述的热浸镀钢板，其特征在于：所述热浸镀层以平均组成计进一步含有si：0.0001～2质量％。
[0023]
[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的热浸镀钢板，其特征在于：所述热浸镀层以平均组成计进一步合计含有0.0001～2质量％的ni、ti、zr、sr中的任1种或2种以上。
[0024]
[5]根据上述[1]～[4]中任一项所述的热浸镀钢板，其特征在于：所述热浸镀层以平均组成计进一步合计含有0.0001～2质量％的fe、sb、pb、sn、ca、co、mn、p、b、bi、cr、sc、y、rem、hf中的任1种或2种以上。
[0025]
[6]根据上述[1]～[5]中任一项所述的热浸镀钢板，其特征在于：所述热浸镀层的附着量按所述钢板两面合计为30～600g/m2。
[0026]
发明的效果
[0027]
根据本发明，能够提供一种外观花纹均匀性良好、且耐蚀性优异的热浸镀钢板。
附图说明
[0028]
图1是表示具有以平均组成计含有al：11质量％、mg：3质量％、si：0.2质量％、剩余部分：zn及杂质的热浸镀层的热浸镀钢板的代表性的截面sem观察图像的图示。
[0029]
图2是表示测定区域的灰度级的256级图像数据的一个例子和通过对该灰度图像数据进行二维离散傅立叶变换而得到的空间频率的振幅频谱图的一个例子的图示。
[0030]
图3是表示测定区域的灰度级的256级图像数据和通过对该灰度图像数据进行二维离散傅立叶变换而得到的空间频率的振幅频谱图的图示。
[0031]
图4是表示本实施方式的热浸镀钢板的热浸镀设备的一个例子的示意图。
具体实施方式
[0032]
以平均组成计含有al：2～22质量％、mg：0.1～10质量％的热浸镀层主要由[al相]、[mgzn2相]、[zn相]、[al/mgzn2/zn的三元共晶组织]这4种相及组织构成。此外，当热浸镀层除zn、al、mg以外还含有si时，主要由除上述4种相及组织以外还含有[mg2si相]的5种相及组织构成。
[0033]
[al相]在镀层表面出现时呈现白，[al/mgzn2/zn的三元共晶组织]呈现金属光泽。由于在镀层表面混合存在[al相]和[al/mgzn2/zn的三元共晶组织]，所以热浸镀层的表面呈现缎面外观。而且，热浸镀层的缎面外观受到[al相]的尺寸及[al/mgzn2/zn的三元共晶组织]的尺寸的影响。只要这些相及组织的尺寸在热浸镀层的整个表面中大致均匀地一致，作为整体就可使外观花纹均匀性得以提高。
[0034]
再者，所谓外观花纹均匀性，意味着镀层表面出现的外观花纹是均匀的。外观花纹也可以是缎面花纹，只要缎面花纹均匀即可。另一方面，当在镀层表面局部地观察到斑点等时，则没有满足外观花纹均匀性。
[0035]
可是，浸渍于热浸镀浴中后拉上来的钢板在通过摩擦接触喷嘴调整了镀层的附着量后，通过强制空冷等手段进行冷却。本发明人等进行了潜心的研究，结果发现：在为从喷嘴喷吹非氧化性气体的强制空冷时，如果钢板不规则地振动，则在钢板表面冷却速度局部地发生变化，随之凝固后的热浸镀层的组织局部地发生变化，有时使外观花纹的均匀性下降。可以认为外观花纹均匀性下降的原因在于：[al相]的尺寸、[al/mgzn2/zn的三元共晶组织]的尺寸、[al相]及[al/mgzn2/zn的三元共晶组织]各自的存在率局部地发生变化等。
[0036]
另外，本发明人等进行了潜心的研究，结果发现：通过取得热浸镀层表面的图像数据，对该图像数据进行基于二维离散傅立叶变换的图像分析，由此能够客观地评价缎面外观花纹均匀性。
[0037]
具体地讲，从热浸镀层表面选择规定大小的多个区域，在每个各区域取得灰度级的图像数据，对这些图像数据进行二维离散傅立叶变换，对所得到的空间频率的振幅频谱图进行了分析，结果查明各振幅频谱图的分析结果与缎面花纹的大小相关，进而发现通过评价各振幅频谱图的分析结果的偏差，能够特定外观花纹均匀性优异的热浸镀钢板。
[0038]
以下，对本实施方式的热浸镀钢板进行说明。
[0039]
本实施方式的热浸镀钢板具备钢板和形成于钢板表面上的热浸镀层，热浸镀层以平均组成计含有al：2～22质量％、mg：0.1～10质量％，剩余部分包括zn及杂质，在从热浸镀层的表面选定5处边长为5mm的正方形的测定区域，通过下述的测定方法分别求出各测定区域的强度比率a时，各测定区域的强度比率a与5处测定区域的强度比率a的平均值a
ave
之比(a/a
ave
)为0.70以上且低于1.40的范围。
[0040]
测定方法是这样一种方法，其对各测定区域提取出尺寸为50像素
×
50像素的灰度级的256级图像数据，对256级图像数据进行二维离散傅立叶变换，得到空间频率的振幅频谱图，在所得到的该振幅频谱图中，算出空间频率1～25的强度和s25和空间频率1～5的强度和s5，将强度和s5与强度和s25之比率(s5/s25)作为强度比率a。
[0041]
成为热浸镀层的基底的钢板对材质没有特别的限制。作为材质，能够无特别限制地采用普通钢等，也可以采用al镇静钢及部分高合金钢，形状也没有特别的限制。通过对钢板应用后述的热浸镀法，可形成本实施方式涉及的热浸镀层。
[0042]
接着，对热浸镀层的化学成分进行说明。热浸镀层以平均组成计含有al：2～22质量％、mg：0.1～10质量％，剩余部分包括zn及杂质。更优选热浸镀层以平均组成计含有al：2～22质量％、mg：0.1～10质量％，剩余部分包括zn及杂质。此外，热浸镀层也可以以平均组成计含有si：0.0001～2质量％。另外，热浸镀层也可以以平均组成计合计含有0.0001～2质量％的ni、ti、zr、sr中的任1种或2种以上。此外，热浸镀层也可以以平均组成计进一步合计含有0.0001～2质量％的fe、sb、pb、sn、ca、co、mn、p、b、bi、cr、sc、y、rem、hf中的任1种或2种以上。
[0043]
al含量以平均组成计在2～22质量％的范围。最好为确保耐蚀性而含有al。只要热浸镀层中的al含量为2质量％以上，提高耐蚀性的效果就可进一步提高。如果al含量超过22质量％，虽然原因并不清楚，但使耐蚀性下降。从耐蚀性的观点出发，al含量优选设定为4～22质量％，更优选设定为5～18质量％。al含量进一步优选设定为6～16质量％。
[0044]
mg含量以平均组成计为0.1～10质量％的范围。最好为提高耐蚀性而含有mg。只要热浸镀层中的mg含量为0.1质量％以上，提高耐蚀性的效果就可进一步提高。如果mg含量超过10质量％，则镀浴中显著发生熔渣(dross)，因熔渣附着在镀层上而产生没有正常形成镀层的部位，所以有耐蚀性下降的顾虑。因此，将mg含量设定为10质量％以下。从因发生熔渣而使耐蚀性下降的方面考虑，mg含量优选设定为1.0～10质量％，更优选设定为1.5～6.0质量％。mg含量进一步优选设定为2.0～5.0质量％的范围。
[0045]
此外，si由于有时提高热浸镀层的附着力，所示既可以含有，也可以不含有。通过含有0.0001质量％以上的si而表现出提高附着力的效果，所以优选含有0.0001质量％以上的si。另一方面，即使含有超过2质量％，提高镀层附着力的效果也饱和，所以将si含量设定为2质量％以下。从镀层附着力的观点出发，可以设定为0.0001～1质量％的范围，也可以设定为0.01～0.8质量％的范围。
[0046]
此外，热浸镀层中，也可以以平均组成计合计含有0.0001～2质量％的ni、ti、zr、sr中的任1种或2种以上。此外，在热浸镀层中，也可以以平均组成计合计含有0.0001～2质量％的fe、sb、pb、sn、ca、co、mn、p、b、bi、cr、sc、y、rem、hf中的1种或两种以上。通过含有这些元素，能够进一步改善耐蚀性。rem为元素周期表中的原子序数为57～71的稀土元素中的1种或两种以上。
[0047]
热浸镀层的化学成分的剩余部分包括锌及杂质。杂质有除锌以外的不可避免地含在基体金属中的成分、通过钢溶解而含在镀浴中的成分。
[0048]
再者，热浸镀层的平均组成可用以下的方法进行测定。可通过首先用不浸蚀镀层的涂膜剥离剂(例如三彩化工公司制造的
ネオリバー
sp-751)将表层涂膜除去，然后用添加有缓蚀剂(例如，sugimura化学工业公司制造的
ヒビロン
)的盐酸将热浸镀层溶解，对所得到的溶液进行电感耦合等离子(icp)发射光谱分析来求出。此外，在没有表层涂膜时，可将除去表层涂膜的作业省略。
[0049]
接着，对热浸镀层的组织进行说明。具体地讲，以热浸镀层按平均组成计含有al：11质量％、mg：3质量％、si：0.2质量％，剩余部分包括zn及杂质的情况为例对各组织进行说明。含有al、mg及zn的热浸镀层含有[al相]和[al/zn/mgzn2的三元共晶组织]。在[al/zn/mgzn2的三元共晶组织]的基底中具有包含[al相]的形态。另外，也可以在[al/zn/mgzn2的三元共晶组织]的基底中，含有[mgzn2相]或[zn相]。此外，在热浸镀层含有si的情况下，也可
以在[al/zn/mgzn2的三元共晶组织]的基底中含有[mg2si相]。
[0050]
[al/zn/mgzn2的三元共晶组织]如图1所示的那样，在sem图像中，为用白区域、灰区域、微细的白和黑的混合区域表示的部分。[al/zn/mgzn2的三元共晶组织]为al相、zn相和金属间化合物mgzn2相的三元共晶组织，形成[al/zn/mgzn2的三元共晶组织]的al相例如相当于al-zn-mg的三元系平衡相图中的高温下的“al
″
相”(为固溶有zn的al固溶体，含有少量的mg)。该高温下的al
″
相在常温下通常通过分离成微细的al相和微细的zn相而出现。此外，[al/zn/mgzn2的三元共晶组织]中的zn相是固溶有少量的al、根据情况再固溶有少量的mg的zn固溶体。[al/zn/mgzn2的三元共晶组织]中的mgzn2相是在zn-mg的二元系平衡相图的zn：大约84质量％的附近存在的金属间化合物相。相图中只要看得见，就可以认为在各个相中没有固溶其它添加元素，或者即使固溶也为极微量，但其量在通常的分析中不能明确地加以区别，所以在本说明书中将由该3个相构成的三元共晶组织表示为[al/zn/mgzn2的三元共晶组织]。
[0051]
[al相]如图1所示的那样，是在sem图像中，于[al/zn/mgzn2的三元共晶组织]的基底中以清楚的边界看起来呈岛状的、用白和黑微细混合的状态表示的部分。[al相]例如相当于al-zn-mg的三元系平衡相图中的高温下的“al
″
相”(固溶有zn的al固溶体，含有少量的mg)。该高温下的al
″
相根据镀浴中的al或mg浓度的不同，所固溶的zn量或mg量不同。该高温下的al
″
相在常温下通常分离为微细的al相和微细的zn相，但常温下可见的岛状的形状可以看作是残留有高温下的al
″
相的形骸。相图中只要看得见，就可以认为在该相中没有固溶其它添加元素，或者即使固溶也为极微量，而其量在通常的分析中不能明确地区别，所以在本说明书中将源自该高温下的al
″
相且形状上残留有al
″
相的形骸的相称为[al相]。在显微镜观察中能够清楚地将该[al相]与形成[al/zn/mgzn2的三元共晶组织]的al相区别开来。
[0052]
[zn相]如图1所示的那样，是在sem图像中，于[al/zn/mgzn2的三元共晶组织]的基底中以清楚的边界看起来呈岛状的、用白表示的部分。[zn相]实际上有时也固溶少量的al以及少量的mg。将按当量圆直径为2.5μm以上的区域作为zn相。相图中只要看得见，就可以认为在该相中没有固溶其它添加元素，或者即使固溶也为极微量。在显微镜观察中能够清楚地将该[zn相]与形成[al/zn/mgzn2的三元共晶组织]的zn相区别。在本发明的镀层中，根据镀层组成及制造条件的不同，有时也含有[zn相]，但由于实验中几乎没有发现对加工部的耐蚀性的提高有影响，所以即使镀层中含有[zn相]，也没有特别的问题。
[0053]
[mgzn2相]如图1所示的那样，是在sem图像中，于[al/zn/mgzn2的三元共晶组织]的基底中以清楚的边界看起来呈岛状的、用灰表示的部分。[mgzn2相]实际上有时也固溶少量的al。相图中只要看得见，就可以认为在该相中没有固溶其它添加元素，或者即使固溶也为极微量。在显微镜观察中能够清楚地将该[mgzn2相]与形成[al/zn/mgzn2的三元共晶组织]的mgzn2相区别。在本发明的镀层中，根据镀层组成及制造条件的不同，有时也不含[mgzn2相]，但在大部分制造条件下可含在镀层中。
[0054]
[mg2si相]如图1所示的那样，是在sem图像中，于含有si时的热浸镀层的凝固组织中以清楚的边界看起来呈岛状的、用黑表示的部分。相图中只要看得见，就可以认为[mg2si相]没有固溶zn、al、其它添加元素，或者即使固溶也为极微量。在显微镜观察中，能够在镀层中清楚地区别该[mg2si相]。
[0055]
接着，对热浸镀层的外观进行说明。
[0056]
本实施方式涉及的热浸镀层在从热浸镀层的表面选定5处边长为5mm的正方形的测定区域，通过下述的测定方法求出各测定区域的强度比率a时，各测定区域的强度比率a与5处测定区域的强度比率a的平均值a
ave
之比(a/a
ave
)需要在0.70以上且低于1.40的范围。
[0057]
5处测定区域可以任意地选定，但优选将测定区域相互的间隔例如设定为10cm以下。在测定区域相互的间隔大于10cm时，难以恰当地判断缎面花纹等外观花纹的均匀性，有与基于目视的外观花纹的均匀性的判断结果产生差异的顾虑。在通过目视判断缎面花纹等外观花纹的均匀性时，由于大多兼顾花纹尺寸而通过目测10cm见方的范围来判断，所以在本实施方式中将测定区域的间隔设定为10cm以下。更具体地讲，最好在镀层表面的任意的位置上，选定边长为10cm的正方形的区域，在该正方形的4个角部和正方形的两根对角线的交差部的合计5处位置上，选定边长为5mm的正方形的测定区域。
[0058]
从热浸镀钢板上切出包含选定的测定区域及其周围的样品，采用该样品提取出测定区域的图像数据。
[0059]
测定区域的图像数据的提取通过用与计算机连接的扫描仪扫描样品的热浸镀层的表面来进行。对测定区域提取出尺寸为50像素
×
50像素的灰度级的256级图像数据。使用的扫描仪例如可以是平板式扫描仪。一般来讲，在采用扫描仪的图像数据取得中，由于对每个取得进行图像修正，所以优选测定区域的提取在一次取得了整个样品的图像数据后，通过精整(trimming)来实施。此外，若使用普通的扫描仪，则对于5mm以50像素以上的大的像素数取得图像数据，所以最好采用计算机软件将大小调整为50像素
×
50像素。
[0060]
一般来讲，图像数据的提取也可通过照片拍摄来进行，但在照片拍摄时，难以对被摄物体即热浸镀层整体完全均等地照射撮影时的照明光，有可能不能正确地进行外观花纹的评价，所以优选用扫描仪提取。
[0061]
此外，将图像数据作为灰度级的256级图像数据。图像数据中，有2值化图像、灰度图像、彩图像等，但2值化图像是用明和暗的两个值表现的，作为信息量并不充分。此外，在彩图像中，由于像素具有彩的信息，所以信息量过剩。本实施方式的热浸镀层的表面外观由于度低，所以作为信息量在灰度级的灰度图像数据中比较充分。因而，在本实施方式中，优选信息量适当、容易用计算机处理的0～255级的灰度即灰度级的256级灰度图像。
[0062]
此外，通过对边长为5mm的正方形的测定区域提取出尺寸为50像素
×
50像素的灰度图像数据，灰度图像数据成为包含2500个像素的数据。各个像素就具有反映出缎面花纹等外观花纹的、边长为0.1mm的正方形的区域中的亮度的数据。理论上讲，即使增大测定区域的尺寸或像素数，也可得到具有相同倾向的测定结果，但为了降低计算负荷，将实用上无问题的最小尺寸即5mm、50像素设定为测定区域。
[0063]
接着，通过对所得到的测定区域的灰度图像数据进行二维离散傅立叶变换，便得到空间频率的振幅频谱图。二维离散傅立叶变换可以在预先装入程序的计算机中实施。
[0064]
二维离散傅立叶变换采用下述的(式1)进行。f(x,y)是(x,y)位置的像素值，f(u,v)是表示空间频率的(u,v)位置的正弦波的复数。此外，u是x成分的频率，v是y成分的频率。在本实施方式中，由于采用尺寸为50像素
×
50像素的灰度图像数据，所以m、n分别为50。通过求出表示正弦波的复数的绝对值，可得到振幅频谱图。以改善数据的可操作性为目的，对所得到的振幅频谱图进行使第1象限和第3象限、第2象限和第4象限互换的操作。
[0065]
[数式1]
[0066][0067]
例如，当镀层表面的花纹为粗糙的缎面花纹时，如果进行二维离散傅立叶变换，则较多地含有比较小的频率成分的正弦波。另一方面，当镀层表面的花纹为细的缎面花纹时，如果进行二维离散傅立叶变换，则较多地含有比较大的频率成分的正弦波。实施了二维离散傅立叶变换后的空间频率的振幅频谱图可反映这样的二维离散傅立叶变换的结果。
[0068]
图2中示出了灰度图像数据的一个例子和通过对该灰度图像数据进行二维离散傅立叶变换而得到的空间频率的振幅频谱图的一个例子。振幅频谱图越接近图像的中央，则越显示低频率成分的正弦波的振幅，在同心圆状中越远离中央，则越显示频率成分高的正弦波的振幅。在图2所示的振幅频谱图中，用浓淡表示正弦波的振幅的大小(强度)，表示越黑则强度越高，越白则强度越低。也就是说，图2所示的空间频谱图像表示总频率的正弦波中的低频率成分的正弦波的强度提高。
[0069]
另外，如图2所示的那样，在每个灰度图像数据的空间频率的振幅频谱图中，能够算出空间频率1～25的强度和s25和空间频率1～5的强度和s5。这里，空间频率1～25以上的强度和s25为图2中的用外侧的圆围住的区域中的强度的总和，空间频率1～5的强度和s5为图2中的用内侧的圆围住的区域中的强度的总和。无论在哪个强度和计算中都将振幅频谱图中央的空间频率0的强度除外。能够从强度和s25及强度和s5求出强度和s5与强度和s25之比率(s5/s25)即强度比率a。
[0070]
在每个灰度图像数据的空间频率的振幅频谱图中，当强度比率a比较大时，空间频率1～5的强度和s5较多，低空间频率成分较多。如此强度比率a比较大的灰度图像数据为具有比较粗糙的缎面外观的数据。另一方面，在每个灰度图像数据的空间频率频谱像中，当强度比率a比较小时，空间频率1～5的强度和s5较少，低空间频率成分较少。如此强度比率a比较小的灰度图像数据为具有比较细的缎面外观的数据。由上可知，强度比率a成为可客观地评价花纹细度的参数。
[0071]
图3中示出了各种灰度图像数据和从灰度图像数据得到的空间频率的振幅频谱图的一个例子。图3中，上段的图像为灰度图像数据，下段的图像为振幅频谱图，图3中示出了5组图像数据。随着从图3的左侧朝右侧，缎面花纹变得粗糙。可知随着缎面花纹变得粗糙，空间频率频谱图的中央中的强度提高，强度比率a增大。
[0072]
与上述同样，通过分别对从热浸镀层的任意的5处提取的灰度图像数据实施二维离散傅立叶变换而得到强度比率a。另外，求出所得到的5个强度比率a的平均值a
ave
。
[0073]
在本实施方式的热浸镀层中，5处各测定区域的强度比率a与平均值a
ave
之比(a/a
ave
)分别需要在0.70以上且低于1.40的范围。在5处测定区域中，即使在1处强度比率a之比(a/a
ave
)低于0.70或为1.40以上时，外观花纹的均匀性也下降。比(a/a
ave
)可以为0.80以上，也可以为0.85以上。此外，比(a/a
ave
)可以为1.30以下，也可以为1.20以下。5处测定区域的比(a/a
ave
)越接近1.00，则外观花纹均匀性越优异。
[0074]
接着，对本实施方式的热浸镀钢板的制造方法进行说明。图4中示出了适合制造本
实施方式的热浸镀钢板的热浸镀设备。图4所示的热浸镀设备具备：热浸镀浴2、配置在热浸镀浴2内的沉没辊3、配置在热浸镀浴2的上方的摩擦接触喷嘴4、配置在摩擦接触喷嘴4的上方的电磁减振装置5、配置在电磁减振装置5的上方的冷却装置6、配置在冷却装置6的上方的上辊7。
[0075]
优选热浸镀浴2含有al：2～22质量％、mg：0.1～10质量％，剩余部分包括zn及杂质。另外，热浸镀浴也可以含有si：0.0001～2质量％。此外，热浸镀浴也可以合计含有0.0001～2质量％的ni、ti、zr、sr中的任1种或2种以上。此外，热浸镀浴也可以合计含有0.0001～2质量％的sb、pb、sn、ca、co、mn、p、b、bi、cr、sc、y、rem、hf中的任1种或2种以上。再者，本实施方式的热浸镀层的平均组成与热浸镀浴2的组成大致相同。热浸镀浴2的温度根据组成的不同而不同，例如优选为400～500℃的范围。因为只要热浸镀浴2的温度在此范围，就能够形成所期望的热浸镀层。
[0076]
电磁减振装置5可防止钢板的振动，可采用通常为人所知的装置。电磁减振装置5例如具备在移动的钢板1的两侧间隔规定的间隔(例如20～30mm)而对称地配置的一对电磁铁、更优选在板宽方向配置在每侧的两个以上的电磁铁、以及非接触式的钢带位置检测器，基于该钢带位置检测器的检测信号而由控制器控制各电磁铁的吸引力，由此具有防止钢板振动的功能，从而在板宽方向将波纹除去。电磁减振装置5优选设置在从冷却装置6的冷却开始位置(在朝钢板喷射冷却介质时，冷却介质碰到钢板的中心位置)沿着与钢板1的行进方向相反的方向到1m的范围内。也就是说，最好设置在冷却装置6的进入侧的附近。从电磁减振装置出来后的钢板的振幅(冷却装置内的钢板的最大振幅)优选为40mm以内。此外，优选电磁减振装置以0.03～0.06t的范围工作。
[0077]
以下，对采用图4的制造设备的热浸镀钢板的制造法进行说明。首先，制造热轧钢板，根据需要进行热轧板退火。酸洗后，进行冷轧，形成冷轧板。在将冷轧板脱脂、水洗后，进行退火(冷轧板退火)。
[0078]
接着，如图4所示的那样，在将退火了的钢板1浸渍在热浸镀锌浴2中后，通过沉没辊3改变行进方向而向垂直方向提升。对提升的钢板1的表面从配置在热浸镀锌浴2的上方的摩擦接触喷嘴4喷吹空气、氮等高压气体，由此将附着在钢板1的表面上的热浸镀的过剩附着量除去。
[0079]
优选以钢板两面的合计附着量达到30～600g/m2的范围的方式调整热浸镀层的附着量。当附着量低于30g/m2时，热浸镀钢板的耐蚀性下降，因此是不优选的。当附着量超过600g/m2时，发生附着在钢板上的熔融金属的垂落，不能使热浸镀层的表面平滑，因此是不优选的。
[0080]
接着，如图4所示的那样，一边通过电磁减振装置5抑制钢板1的振动，一边向冷却装置6中导入钢板1。在保持通过电磁减振装置5抑制振动不变的状态下将钢板1导入冷却装置6中。在冷却装置6中，内部装有朝钢板喷射冷却介质的喷射喷嘴，通过该喷射喷嘴可朝钢板1喷射非氧化性气体或含有雾末的非氧化性气体等冷却介质。由于保持抑制钢板1的振动的状态不变而喷射冷却介质，所以喷射喷嘴与钢板1的间隔固定，由此，冷却介质能以大致均匀的喷射速度及喷射量碰到热浸镀层整体，热浸镀层中的冷却速度在热浸镀层的整个面中大致均匀。由此，凝固后的热浸镀层的金属组织或合金组成大致均匀，热浸镀层的外观花纹均匀性显著提高。再者，在以往的设备中，例如为了抑制镀层的附着量的偏差而有时在摩
擦接触喷嘴4的附近配置电磁减振装置，但置于摩擦接触喷嘴4的附近的电磁减振装置由于远离冷却装置6，所以得不到抑制冷却中的板的振动的效果。
[0081]
根据本实施方式的热浸镀钢板，由于从热浸镀层的表面选定的各测定区域的强度比率a与5处测定区域的强度比率a的平均值a
ave
之比(a/a
ave
)在0.70以上且低于1.40的范围，所以外观花纹的均匀性优异。此外，本实施方式的热浸镀钢板由于热浸镀层的平均组成含有al：2～22质量％、mg：0.1～10质量％，且剩余部分包括zn及杂质，所以耐蚀性优异。
[0082]
实施例1
[0083]
接着，对本发明的实施例进行说明。对冷轧后的钢板进行脱脂及水洗。然后，对钢板进行冷轧板退火。将冷轧板退火后的钢板导入图4所示的热浸镀设备中，在浸渍于热浸镀浴中后提升。然后，通过气体摩擦接触调整附着量，再进行冷却。冷却通过一边利用电磁减振装置抑制钢板振动，一边在冷却装置中喷吹非氧化性气体来进行。再者，电磁减振装置如表1a及表1b所示，从冷却开始位置(非氧化性气体碰到钢板的中心位置)沿着与钢板的行进方向相反的方向改变位置。在表1a及表1b中，减振装置位置一栏中所谓冷却装置正下方，表示“减振装置在从冷却开始位置沿着与钢板1的行进方向相反的方向到1m的范围内”。此外，表1a及表1b中示出了冷却装置内的钢板的最大振幅。如此，制造出了表1a及表1b所示的no.1～52的热浸镀钢板。
[0084]
此外，不进行利用电磁减振装置的钢板振动的抑制，除此以外，与no.1～52的热浸镀钢板的情况同样，制造了no.53及54的热浸镀钢板。
[0085]
对于所得到的热浸镀钢板，在热浸镀层的表面选定5处边长为5mm的正方形的区域作为测定区域，对各测定区域提取出尺寸为50像素
×
50像素的灰度图像数据。测定区域的选定按以下进行。在镀层表面的任意的位置上，选择边长为10cm的正方形的区域，在该正方形的4个角部和正方形的两根对角线的交差部的合计5处位置，选定边长为5mm的正方形的测定区域。测定区域的图像数据的提取通过采用与计算机连接的平板式扫描仪扫描样品的热浸镀层的表面来进行。将图像数据作为灰度级的256级图像数据。
[0086]
接着，对于每个灰度图像数据，通过对灰度图像数据进行二维离散傅立叶变换而得到空间频率的振幅频谱图。在每个灰度图像数据的空间频率的振幅频谱图中，算出空间频率1～25的强度和s25和空间频率1～5的强度和s5，作为强度比率a求出强度和s5与强度总和s25之比率(s5/s25)。另外，求出了所得到的5个强度比率a的平均值a
ave
。而且，求出了5处各测定区域的强度比率a与平均值a
ave
之比(a/a
ave
)。表2a及2b中示出了其结果。在表2a及2b中，“左上角”、“右上角”、“左下角”、“右下角”为边长10cm的正方形的角部的比(a/a
ave
)，“中央”是正方形的两根对角线的交差部的比(a/a
ave
)。表2a及2b中示出了其结果。
[0087]
将5处测定区域的比(a/a
ave
)全部在0.70以上且低于1.40的范围的情况作为外观花纹均匀性良好而评价为f，将5处测定区域的比(a/a
ave
)即便是1处也不满足0.70以上且低于1.40的情况作为外观花纹均匀性并不充分而设定为p。将f设定为合格，将p设定为不合格。表2a及2b中示出了其结果。
[0088]
此外，通过目视评价了外观花纹均匀性。通过目视评价了镀层外观。将从1m前方不能观察到花纹的斑点的情况作为外观花纹均匀性良好而评价为f，将可以观察到花纹的斑点的情况作为外观花纹均匀性并不充分而设定为p。将f设定为合格，将p设定为不合格。表2a及2b中示出了其结果。
[0089]
通过cct试验后的腐蚀减量评价了热浸镀钢板的耐蚀性。将镀覆钢板切断成150
×
70mm，采用按照jaso-m609的cct，调查了cct 30个循环后的腐蚀减量。评价中，将腐蚀减量低于30g/m2设定为f，将腐蚀减量为30g/m2以上且低于50g/m2设定为g，将腐蚀减量为50g/m2以上且低于60g/m2设定为p，将腐蚀减量为60g/m2以上设定为x，将f、g及p设定为合格，将x设定为不合格。表2a及2b中示出了其结果。
[0090]
如表1a、表1b、表2a及表2b所示的那样，no.1～no.46的本发明例的热浸镀钢板在外观花纹的均匀性及耐蚀性两方面都优异。
[0091]
另一方面，如表1a、表1b、表2a及表2b所示的那样，no.47～no.54的比较例的热浸镀钢板，其外观花纹的均匀性较差，或耐蚀性较差。
[0092]
此外，关于外观花纹均匀性的评价，可以看出在利用本发明涉及的强度比率a的评价与目视评价之间具有良好的相关性。
[0093]
表1a
[0094][0095]
表1b
[0096][0097]
下划线部意味着在本发明的范围外。
[0098]
表2a
[0099][0100]
表2b
[0101][0102]
下划线部意味着在本发明的范围外。

技术特征：

1.一种热浸镀钢板，其特征在于：具备钢板、和形成于所述钢板的表面的热浸镀层，所述热浸镀层以平均组成计含有al：2～22质量％、mg：0.1～10质量％，剩余部分包括zn及杂质，从所述热浸镀层的表面选定5处边长为5mm的正方形的测定区域，在通过下述的测定方法分别求出各测定区域的强度比率a时，各测定区域的强度比率a与5处测定区域的强度比率a的平均值a
ave
之比a/a
ave
在0.70以上且低于1.40的范围，所述测定方法是这样一种方法，其对各测定区域提取出尺寸为50像素
×
50像素的灰度级的256级图像数据，对所述256级图像数据进行二维离散傅立叶变换，得到空间频率的振幅频谱图，在所得到的所述振幅频谱图中，算出空间频率1～25的强度和s25和空间频率1～5的强度和s5，将强度和s5与强度和s25之比率s5/s25作为强度比率a。2.根据权利要求1所述的热浸镀钢板，其特征在于：所述热浸镀层以平均组成计含有al：4～22质量％、mg：1～10质量％。3.根据权利要求1或2所述的热浸镀钢板，其特征在于：所述热浸镀层以平均组成计进一步含有si：0.0001～2质量％。4.根据权利要求1～3中任一项所述的热浸镀钢板，其特征在于：所述热浸镀层以平均组成计进一步合计含有0.0001～2质量％的ni、ti、zr、sr中的任1种或2种以上。5.根据权利要求1～4中任一项所述的热浸镀钢板，其特征在于：所述热浸镀层以平均组成计进一步合计含有0.0001～2质量％的fe、sb、pb、sn、ca、co、mn、p、b、bi、cr、sc、y、rem、hf中的任1种或2种以上。6.根据权利要求1～5中任一项所述的热浸镀钢板，其特征在于：所述热浸镀层的附着量按所述钢板两面合计为30～600g/m2。

技术总结

本发明提供一种热浸镀钢板，其特征在于：具备钢板和形成于所述钢板的表面上的热浸镀层，所述热浸镀层以平均组成计含有Al：2～22质量％、Mg：0.1～10质量％，剩余部分包括Zn及杂质，从所述热浸镀层的表面选定5处边长为5mm的正方形的测定区域，在通过规定的测定方法分别求出各测定区域的强度比率A时，各测定区域的强度比率A与5处测定区域的强度比率A的平均值A