(57)【要約】Ａｌめっき層上にＡｌ−Ｍｇめっき層が形成されることを特徴とするめっき密着性及び耐食性に優れたＡｌめっき層／Ａｌ−Ｍｇめっき層の多層構造合金めっき鋼板を提供する。また、本発明によれば、Ａｌめっき鋼板の耐食性をより向上させるために、Ａｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板を提供することで、安定性及び実用性に優れ、めっき層と素地鋼板とのめっき密着性を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素地鋼板と、
前記素地鋼板上に形成されたＡｌを約８５重量％以上含むＡｌめっき層と、
前記Ａｌめっき層上に形成されたＡｌ−Ｍｇめっき層と
を含む、めっき密着性及び耐食性に優れたＡｌめっき層／Ａｌ−Ｍｇめっき層の多層構造合金めっき鋼板。
【請求項２】
前記Ａｌ−Ｍｇめっき層は、Ｍｇ：約２０〜約８０重量％、残部Ａｌ及びその他の不可避な不純物からなる、請求項１に記載のめっき密着性及び耐食性に優れたＡｌめっき層／Ａｌ−Ｍｇめっき層の多層構造合金めっき鋼板。
【請求項３】
前記Ａｌめっき層の厚さは約３．５〜約１５μｍである、請求項１または２に記載のめっき密着性及び耐食性に優れたＡｌめっき層／Ａｌ−Ｍｇめっき層の多層構造合金めっき鋼板。
【請求項４】
Ａｌ−Ｍｇめっき層の厚さは約１〜約５μｍである、請求項３に記載のめっき密着性及び耐食性に優れたＡｌめっき層／Ａｌ−Ｍｇめっき層の多層構造合金めっき鋼板。
【請求項５】
素地鋼板上にＡｌをめっきしてＡｌが８５重量％以上であるＡｌめっき層を形成させる段階と、
前記Ａｌめっき層上にＭｇを真空蒸着してＭｇ蒸着層を形成させる段階と、
前記Ａｌめっき層及びＭｇ蒸着層を含む鋼板を約３５０〜約４５０℃において約３〜約１００秒間合金化熱処理して前記Ａｌめっき層上にＡｌ−Ｍｇめっき層を形成させる段階と
を含む、めっき密着性及び耐食性に優れたＡｌめっき層／Ａｌ−Ｍｇめっき層の多層構造合金めっき鋼板の製造方法。
【請求項６】
Ａｌめっき層を形成させる段階は、Ａｌめっき層の厚さを約３．５〜約１５μｍにする、請求項５に記載のめっき密着性及び耐食性に優れたＡｌめっき層／Ａｌ−Ｍｇめっき層の多層構造合金めっき鋼板の製造方法。
【請求項７】
前記Ｍｇ蒸着層を形成させる段階は、約１０−２〜約１０−５ｍｂａｒの真空度においてＭｇを真空蒸着する、請求項５に記載のめっき密着性及び耐食性に優れたＡｌめっき層／Ａｌ−Ｍｇめっき層の多層構造合金めっき鋼板の製造方法。
【請求項８】
前記Ｍｇ蒸着層を形成させる段階は、前記Ｍｇ蒸着層の厚さを約０．３〜約２．０μｍにする、請求項５から７のいずれか一項に記載のめっき密着性及び耐食性に優れたＡｌめっき層／Ａｌ−Ｍｇめっき層の多層構造合金めっき鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、めっき密着性及び耐食性に優れたＡｌめっき層／Ａｌ−Ｍｇめっき層の多層構造合金めっき鋼板及びその製造方法に関するもので、より詳細には、Ａｌめっき層上にＡｌ−Ｍｇ合金めっき層を形成させることで、耐食性を良好に確保するとともに、めっき層と素地鋼板との密着性を向上させためっき密着性及び耐食性に優れたＡｌめっき層／Ａｌ−Ｍｇめっき層の多層構造合金めっき鋼板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ａｌめっき鋼板は、Ｚｎめっき鋼板に比べて表面が美麗で、耐食性及び耐熱性に優れるため、家電・厨房用品、自動車部品、熱機器用、建築材用、耐熱素材などに幅広く用いられている。このようなＡｌめっき鋼板は、酸化転位がさらに高いアルミニウムが素地鉄より先に溶解される犠牲防食作用及び微細な酸化膜が形成されて腐食を遅延させる腐食抑制作用によって腐食から素地鉄を保護する。
【０００３】
しかし、腐食環境が引き続き悪化し、資源及びエネルギー節約の次元からさらに高い水準の耐食性確保が求められることから、一般的なＡｌめっき鋼板ではなく、Ａｌめっき層にＭｇを添加して耐食性をさらに向上させたＡｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板が注目を浴びている。
【０００４】
従来のＡｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板を製造する技術を参照すると、Ａｌめっき浴内にＭｇを添加して溶融めっきする方式が一般的に用いられてきたが、Ｍｇを添加した溶融金属浴を大気中に露出させると、Ｍｇ元素の酸化反応によってドロスが多く発生し、場合によっては発火するという問題が生じる可能性がある。このような現象は、めっき作業を不良または不可能にしたり、Ｍｇから発生する蒸気が人体に極めて有害な物質であることから、大気汚染を誘発し、作業者の安全を脅かすおそれがあるため、その使用が極めて制限的であるという問題点がある。
【０００５】
これにより、上記溶融めっき法によって発生する問題点を解決すべく、真空蒸着法（熱蒸発、電子ビーム誘起蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング法、電磁気浮揚物理気相蒸着など）を用いてＡｌ−Ｍｇめっき層を製造する技術が登場した。真空蒸着法を用いてＡｌ−Ｍｇめっき層を製造する代表的な従来技としては、韓国登録特許第０１０６４４号公報及び韓国公開特許第２００４−０１１２３８７号公報が挙げられる。まず、韓国登録特許  第０１０６４４号には、真空蒸着法を用いてＡｌとＭｇをそれぞれ２つの蒸発ソースを用いて蒸着させることにより、鋼板にＡｌ−Ｍｇめっき層を形成させる方法が提案されている。
【０００６】
しかし、この技術では、Ｍｇの蒸発率制御が困難であるため、めっき層内の合金組成の制御が困難になる。二つの蒸発源をともに用いることにより、付着量制御が容易ではないのみならず、Ａｌ−Ｍｇ合金めっき層はＡｌめっき層に比べて素地鉄とのめっき密着性が劣化して、加工中にめっき層が容易に剥離するという問題点がある。
【０００７】
また、韓国公開特許第２００４−０１１２３８７号公報には、真空チャンバにおいてＡｌ基板の表面を３５０〜５００℃で加熱させた後、６００℃以上の蒸発ソースにおいてＭｇを蒸発させて、Ａｌがめっきされた基板上に蒸着及び合金化させ、Ａｌ−Ｍｇめっき層を形成させる方法が提案されている。
【０００８】
しかし、この技術では、連続ストリップを用いた真空めっき工程において、合金化のためのストリップ加熱温度が高すぎて、ストリップと接触することで、真空チャンバへの大気を遮断して真空チャンバの真空度を維持させる真空ゴムロールの表面を損傷させるおそれがあるため、事実上、実ラインに適用するには限界がある。
【０００９】
したがって、安定性及び実用性に優れ、めっき密着性が良好で、耐食性に優れたＡｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板に対するニーズが急増する実情にある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の一側面によれば、Ａｌめっき鋼板の耐食性を向上させるために、Ａｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板を提供するにあたり、安定性及び実用性に優れ、めっき層と素地鋼板とのめっき密着性を向上させたＡｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一側面によれば、素地鋼板と、上記素地鋼板上に形成されたＡｌを約８５重量％以上含むＡｌめっき層と、上記Ａｌめっき層上に形成されたＡｌ−Ｍｇめっき層を含む、めっき密着性及び耐食性に優れたＡｌめっき層／Ａｌ−Ｍｇめっき層の多層構造合金めっき鋼板を提供する。
【００１２】
上記Ａｌ−Ｍｇめっき層は、Ｍｇ：約２０〜約８０重量％、残部Ａｌ及びその他の不可避な不純物からなることが好ましい。
【００１３】
また、上記Ａｌめっき層の厚さは、約３．５〜約１５μｍであることが好ましい。
【００１４】
また、上記Ａｌ−Ｍｇめっき層の厚さは、約１〜約５μｍであることがより好ましい。
【００１５】
本発明の他の一側面によれば、素地鋼板上にＡｌをめっきしてＡｌが約８５重量％以上であるＡｌめっき層を形成させる段階と、上記Ａｌめっき層上にＭｇを真空蒸着してＭｇ蒸着層を形成させる段階と、上記Ａｌめっき層及びＭｇ蒸着層を含む鋼板を約３５０〜約４５０℃において約３〜約１００秒間合金化熱処理して上記Ａｌめっき層上にＡｌ−Ｍｇめっき層を形成させる段階と、を含む、めっき密着性及び耐食性に優れたＡｌめっき層／Ａｌ−Ｍｇめっき層の多層構造Ａｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板の製造方法を提供する。
【００１６】
上記Ａｌめっき層を形成させる段階は、Ａｌめっき層の厚さを約３．５〜約１５μｍにすることが好ましい。
【００１７】
また、上記Ｍｇ蒸着層を形成させる段階は、約１０−２〜約１０−５ｍｂａｒの真空度においてＭｇを真空蒸着することが好ましい。
【００１８】
また、上記Ｍｇ蒸着層を形成させる段階は、上記Ｍｇ蒸着層の厚さを約０．３〜約２．０μｍにすることがより好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の一側面によれば、鋼板の外部表面は、Ａｌ−Ｍｇめっき層で形成されていることから、耐食性をさらに向上させることができ、めっき層と素地鋼板が接触する部分は、Ａｌめっき層で形成されていることから、めっき密着性も良好に確保することができ、安定性及び実用性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明によるＡｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板の製造工程の一例を示した概略図である。
【図２】本発明によるＡｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板の断面の一例を示した走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図３】本発明によるＡｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板のめっき層の深さによる成分の分布を示したグロー放電分析法（ＧＤＳ）グラフである。
【図４】（ａ）一般Ａｌめっき鋼板、（ｂ）及び（ｃ）本発明によるＡｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板に対する腐食性実験が行われた後の写真を示したものである。
【図５】（ａ）一般のＡｌめっき鋼板、（ｂ）本発明によるＡｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板を熱間プレス成形してミニバンパーを製造した後、表面を撮った写真である。
【図６】（ａ）はＳＥＭ観察を行う部位が示されている本発明によるＡｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板を用いて製造されたミニバンパーの概略図であり、（ｂ）は上記（ａ）において「１」で示された部分のＳＥＭ写真、（ｃ）は上記（ａ）において「２」で示された部分のＳＥＭ写真、（ｄ）は上記ミニバンパーの断面の電子プローブマイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）マッピングの分析写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の上記及び他の側面、特徴及び他の効果は、添付の図面とともに以下の詳細な説明によってより明確に理解される。
Ａｌめっき鋼板は、耐食性に優れているため、広く用いられてきたが、より厳しくなった腐食環境に伴い、最近は、Ｍｇを添加したＡｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板が注目を浴びている。しかし、Ａｌ−Ｍｇめっき層の場合、めっき密着性がＡｌめっき層に比べて劣化するため、加工中に容易にめっき層が剥離するという問題がある。即ち、Ａｌ−Ｍｇめっき鋼板は、耐食性に優れてはいるが、めっき密着性が良好ではないため、実用化に限界がある。
【００２２】
これにより、本発明者らは、上記問題点を解決するために、Ａｌめっき鋼板にＭｇを真空蒸着した後、合金化熱処理を行う方法を通じて、素地鋼板上にＡｌめっき層を形成して、めっき密着性を良好に確保するとともに、Ａｌめっき層上にＡｌ−Ｍｇめっき層を形成して耐食性をさらに向上させる発明に至った。
【００２３】
以下では、本発明の鋼板について詳細に説明する。
【００２４】
本発明の一側面は、素地鋼板と、上記素地鋼板上に形成されたＡｌを８５重量％以上含むＡｌめっき層と、上記Ａｌめっき層上に形成されたＡｌ−Ｍｇめっき層と、を含むめっき密着性及び耐食性に優れたＡｌめっき層／Ａｌ−Ｍｇめっき層の多層構造合金めっき鋼板を提供する。
【００２５】
従来のＡｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板は、素地鋼板上にＡｌ−Ｍｇ合金めっき層を直接形成させることにより、耐食性に優れてはいるが、Ａｌ−Ｍｇめっき層はＡｌめっき層に比べて素地鉄との密着性が低下するという問題がある。このため、本発明者らは、第一に、素地鉄と接する部分にはＡｌ−Ｍｇ合金めっき層ではなくＡｌめっき層を位置させた。
【００２６】
また、Ａｌめっき層上にＭｇを添加してＡｌめっき層より相対的に耐食性に優れたＡｌ−Ｍｇめっき層を形成させることで、さらに優れた耐食性を確保することができる。即ち、全体のめっき層において素地鉄と接触する下部にはＡｌめっき層、上部にはＡｌ−Ｍｇめっき層を位置させることで、めっき密着性及び耐食性をともに確保することができる。
【００２７】
なお、Ｍｇの添加により、めっき付着量を少なくするとともに、十分な耐食性を確保することができるため、従来のＡｌめっき鋼板に比べてめっき層の厚さを相対的に薄くすることができる。これにより、熱間プレス成形熱処理などの工程において、めっき層の亀裂に影響を及ぼすＦｅ２Ａｌ５の金属間化合物層の厚さを減少させる一方で、相対的に脆化程度が低いＦｅ３Ａｌ及びＦｅＡｌ金属間化合物層の厚さ占有率を高めることで、めっき層内のクラック発生を減らすことができる。そのため、熱間プレス成形された部品などの孔耐食性を特に向上させることができる。
【００２８】
このとき、上記Ａｌめっき層は、Ａｌを８５重量％以上含むことが好ましい。上記Ａｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板の製造に用いられるＡｌめっき鋼板は、溶融めっきまたは真空蒸着法などの方法を通じて製造されることができる。例えば、高耐食性のＡｌ−Ｍｇめっき層を形成するために、少なくとも８５重量％以上のＡｌを含むめっき鋼板を用いることができる。
【００２９】
このとき、上記Ａｌ−Ｍｇめっき層は、Ｍｇ：２０〜８０重量％、残部Ａｌ及びその他の不可避な不純物からなることが好ましい。Ａｌが単独で存在するよりは、Ａｌ−Ｍｇの合金状態であることが耐食性確保にとっては好ましい。Ｍｇの含量が２０重量％未満であったり、８０重量％を超過してＡｌ含量が過度に少なくなると、Ａｌ−Ｍｇめっき層においてＡｌとＭｇが合金状態で存在する部分が十分ではないため、耐食性確保に限界がある可能性がある。
【００３０】
また、上記Ａｌめっき層の厚さは、３．５〜１５μｍであることが好ましい。上記Ａｌめっき層の厚さが３．５μｍ未満であると、めっき層と素地鋼板との密着性を十分に確保することが困難になるという問題があり、上記Ａｌめっき層の厚さが１５μｍを超過すると、合金化熱処理時にＭｇと合金化されるＡｌの量が多すぎてＡｌ−Ｍｇめっき層の厚さが厚くなりすぎるおそれがある。
【００３１】
なお、Ａｌ−Ｍｇめっき層の厚さは、例えば１〜５μｍであることがより好ましい。もし、上記めっき層の厚さが１μｍ未満であると、めっき層の厚さが薄すぎてＭｇの含量も相対的に少ないため、十分な耐食性向上を期待することが困難である。これとは反対に、上記めっき層の厚さが５μｍを超過する場合は、めっき層の厚さが厚すぎて加工時にクラックが発生しやすくなって孔腐食に対する耐性が弱いという問題があり、製造コストの側面においても好ましくない。これにより、上記Ａｌ−Ｍｇめっき層の厚さは１〜５μｍに制御することが好ましい。
【００３２】
以下では、本発明による鋼板の製造方法について詳細に説明する。
【００３３】
本発明の他の一側面は、素地鋼板上にＡｌをめっきしてＡｌが８５重量％以上であるＡｌめっき層を形成させる段階と、上記Ａｌめっき層上にＭｇを真空蒸着してＭｇ蒸着層を形成させる段階と、上記Ａｌめっき層及びＭｇ蒸着層を含む鋼板を３５０〜４５０℃において３〜１００秒間合金化熱処理して上記Ａｌめっき層上にＡｌ−Ｍｇめっき層を形成させる段階と、を含むめっき密着性及び耐食性に優れたＡｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板の製造方法を提供する。
【００３４】
以下では、図１を通じて上記製造方法を説明するが、これは本発明のより完全な理解を助けるために一例を提示したもので、下記図面によって本発明の権利範囲は制限されない。まず、素地鋼板上にＡｌめっきを行ってＡｌめっき層を形成し、上記形成されたＡｌめっき層上にＭｇを真空蒸着してＭｇ蒸着層を形成させる。その後、合金化熱処理を行うことで、Ａｌめっき層内のＡｌがＭｇ蒸着層の中に合金化されて、全体のめっき層の上部にはＡｌ−Ｍｇ合金層が形成され、その下部にはＡｌめっき層が存在する構造を形成させる。
【００３５】
図２は上記方法によって製造されたＡｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板の断面のＳＥＭ写真を示したもので、全体のめっき層の下部にはＡｌめっき層、上部にはＡｌ−Ｍｇ合金層が形成されていることが分かる。図３のグロー放電分析法（ＧＤＳ）による分析を参照しても、鋼板の表面から最も深い部分にＦｅが大半を占める素地鋼板が連続的に位置しており、その上にＡｌ成分が分布されていることをみると、Ａｌめっき層が形成され、その上にＭｇ成分も次第に増加してＡｌとＭｇが合金化された層が存在すると分析することができる。
【００３６】
このとき、上記Ａｌめっきを行う段階は、高耐食性を確保するために、Ａｌめっき層内にＡｌが８５重量％以上含まれることが好ましい。また、Ａｌめっき層を形成させる段階は、素地鋼板との密着性を確保し、Ａｌ−Ｍｇ合金層の厚さを調節するために、Ａｌめっき層の厚さを３．５〜１５μｍに形成させることが好ましい。
【００３７】
次に、上記Ａｌめっきされた鋼板にＭｇをめっきさせる。このとき、Ｍｇめっきは、一般的な真空蒸着法、例えば、電子ビーム法、スパッタリング法、熱蒸発法、誘導加熱蒸発法、イオンプレーティング法などを用いることができる。例えば、生産性向上のために、高速蒸着が可能な電磁気浮揚誘導加熱方法を用いることが効果的である。
【００３８】
このとき、上記Ｍｇ蒸着層を形成させる段階は、１０−２〜１０−５ｍｂａｒの真空度においてＭｇを真空蒸着することが好ましい。もし、上記真空度が１０−２ｍｂａを超過すると、電磁気浮揚物理気相蒸着（ＥＭＬ−ＰＶＤ）によるめっき時にアーキングが発生するおそれが高く、蒸気分布ボックス内部との圧力差が小さくなってチョーキングが円滑でなくなるため、高速の蒸着速度及び均一なコーティングに悪影響を及ぼす可能性がある。また、上記１０−５ｍｂａｒ未満であると、初期真空度の維持管理側面において好ましくない。
【００３９】
また、上記Ｍｇ蒸着層を形成させる段階は、上記Ｍｇ蒸着層の厚さを０．３〜２．０μｍにすることがより好ましい。これは合金化熱処理後のＡｌ−Ｍｇめっき層の厚さに影響を及ぼす。上記Ｍｇ蒸着層の厚さが０．３μｍ未満であると、形成される上記Ａｌ−Ｍｇめっき層の厚さが薄くなるため、十分な耐食性を確保することが困難になり、上記蒸着層の厚さが２．０μｍを超過すると、形成される上記めっき層の厚さが厚すぎてクラックが容易に発生するという問題があるためである。
【００４０】
なお、上記Ａｌ−Ｍｇめっき層を形成させる段階は、３５０〜４５０℃において３〜１００秒間で合金化熱処理することが好ましい。上記合金化熱処理は、大気またはガス（窒素、不活性ガスまたはこれらの混合ガス）雰囲気において誘導加熱または赤外線加熱方式などを用いて行われることができる。
【００４１】
もし、上記合金化熱処理温度が３５０℃未満であったり、上記合金化熱処理時間が３秒未満であると、Ａｌめっき層とＭｇ蒸着層との拡散が十分に行われないため、Ａｌ−Ｍｇめっき層を適切に形成させることができない。また、上記温度が４５０℃を超過したり、上記時間が１００秒を超過すると、ＦｅとＡｌの合金化が過度に行われることから、脆化程度が高いＦｅ２Ａｌ５合金相の生成によってめっき密着性が劣化するため、加工時にめっき層が剥離する現象が発生する可能性があり、合金化が過度に進んでＡｌ／Ａｌ−Ｍｇの多層構造が形成されず、Ａｌ−Ｍｇ単層の合金めっき鋼板が形成されるという問題があり得る。これにより、上記範囲内において合金化熱処理を行うことが好ましく、その範囲内において温度及び時間を適切に調節することで、Ａｌ−Ｍｇめっき層の厚さを制御することができる。
【００４２】
上記の通り、本発明は、Ａｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板及びその製造方法を提供することで、Ａｌめっき鋼板にＭｇを真空蒸着した後、合金化熱処理をする方法を通じて素地鋼板上にＡｌめっき層を形成し、めっき密着性を良好に確保するとともに、Ａｌめっき層上にＡｌ−Ｍｇめっき層を形成して耐食性をさらに向上させることができる。
【実施例】
【００４３】
以下では、実施例を通じて本発明を詳細に説明するが、これは本発明をより完全に説明するためのもので、下記個別の実施例によって本発明の権利範囲は制限されない。
【００４４】
（実施例）
【００４５】
素地鋼板上にＡｌを４０ｇ／ｍ２でめっきした溶融Ａｌ−Ｓｉめっき鋼板上に、１０−２〜１０−５ｍｂａｒの真空チャンバにおいて真空蒸着法の一種である電磁気浮揚誘導加熱蒸着法を用いて、Ｍｇめっきを表１に示された条件で行った。次に、上記Ｍｇめっき層を有するＡｌめっき鋼板に表１に示された条件で誘導加熱方式による合金化熱処理を行って、全体のめっき層において下部にはＡｌめっき層、上部にはＡｌ−Ｍｇめっき層が形成されたＡｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板を製造した。合金化熱処理時間は、全て３〜１００秒以内に制御した。
【００４６】
上記製造されたＡｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板のめっき密着性及び耐食性の評価実験を行い、その結果を表１に示した。まず、めっき密着性は、５０Ｘ１００ｍｍの試片を６０°に曲げた後、屈折部にスコッチテープを接着してから外して剥離状態を肉眼で比較観察して評価した。また、耐食性は、７５Ｘ１５０ｍｍの試片をＡＳＴＭ  Ｂ−１１７に基づいて塩水噴霧試験機に装入した後、５％の赤錆が発生するまでの時間を測定して、その結果を一般の溶融Ａｌめっき鋼板と比較して評価した。
【００４７】
【表１】
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【００４８】
発明例１から１５の場合、Ｍｇめっき層の厚さ及び合金化熱処理温度が本発明の条件に符合するため、めっき密着性評価実験において剥離が発生せず、耐食性評価実験においても赤錆発生まで非常に長い時間が所要されることから、めっき密着性及び耐食性ともに良好に確保されることが分かる。
【００４９】
これに対し、比較例１及び２の場合、Ｍｇめっきが行われていない従来のＡｌめっき鋼板であるため、めっき密着性は良好であるが、相対的にＡｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板に比べて耐食性が良好ではないため、赤錆発生までの時間が短いことが確認できる。
【００５０】
また、比較例３及び４の場合、本発明の条件によってＭｇめっきが行われたが、合金化熱処理温度が低すぎてＡｌ−Ｍｇ間の合金化が十分に行われなかったため、赤錆発生までの時間が短くて耐食性向上に限界があった。
【００５１】
なお、比較例５の場合、本発明の条件によってＭｇめっきが行われたが、合金化熱処理温度が高すぎてＡｌ−Ｍｇ合金化が過度に進んだため、耐食性は確保することができるが、脆化程度が高い合金相の生成によって部分剥離が示されてめっき密着性が良好ではないことが確認できる。
【００５２】
さらに、本発明者らは、上記発明例１及び１３の条件によって熱間プレス成形用Ａｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板を製造し、耐食性を評価するために、上記Ａｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板及びＡｌが４０ｇ／ｍ２でめっきされた一般のＡｌめっき鋼板に塩水噴霧試験を行い、これを写真に撮って図４に示した。図４において、（ａ）は一般のＡｌめっき鋼板、（ｂ）は発明例１３によるＡｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板、（ｃ）は発明例１によるＡｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板に対する写真である。その結果、一般のＡｌめっき鋼板では腐食が相当激しく進んだのに対し、本発明によるＡｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板は腐食程度が顕著に緩和されて耐食性が向上したことが確認できる。
【００５３】
また、本発明者らは、上記一般のＡｌめっき鋼板及び発明例１３によって製造されたＡｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板を用いて実際にミニバンパーを製造した。熱間プレス前の加熱を９５０℃において１０分間行った後、鋼板表面の外観状態、表面スケールの生成有無、めっき密着性を確認する実験を行った。これと関連した写真を図５及び図６に示した。図５において、（ａ）は一般のＡｌめっき鋼板を用いたミニバンパー、（ｂ）は発明例１３によるＡｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板を用いたミニバンパーを示したもので、（ａ）では表面に亀裂が発生したのに対し、（ｂ）では表面外観が非常に良好で、めっき密着性にも優れていることが確認できる。
【００５４】
図６において、（ｂ）、（ｃ）は、上記発明例１３によって製造されたミニバンパーの断面のＳＥＭ写真であり、（ａ）は上記ＳＥＭ写真を撮ったミニバンパーの部位を示した概略図である。また、（ｄ）は素地鋼板及びめっき層の断面を電子プローブマイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）によって成分マッピングした結果を示したものである。めっき層のエネルギー分散Ｘ線（ＥＤＸ）分析、マイクロ・ビッカース硬度及びＦｅ−Ａｌ間の相図による総合分析によると、めっき層において亀裂が発生せず、相対的に延性のある（Ｆｅ３Ａｌ＋ＦｅＡｌ）金属間化合物層の厚さ占有率が、熱間プレス成形熱処理後に、全体のめっき層において８０％以上になり、ミニバンパーの耐食性が大きく向上したことが確認でき、めっき層亀裂の生成に影響を及ぼすＦｅ２Ａｌ５の金属間化合物層の厚さが減少した。
本発明を例示的な実施形態によって説明したが、添付の特許請求の範囲によって定義される発明の範囲及び精神から逸脱しない範囲で、当業者であれば本発明を修正及び変更することができることは明らかである。
【図３】
2014507559.tif 000004
【図４（ａ）】
2014507559.tif 000005
【図４（ｂ）】
2014507559.tif 000006
【図４（ｃ）】
2014507559.tif 000007
【図５（ａ）】
2014507559.tif 000008
【図５（ｂ）】
2014507559.tif 000009
【図１】
2014507559.tif 000010
【図２】
2014507559.tif 000011
【図６】
2014507559.tif 000012
【国際調査報告】
2014507559.tif 000013
2014507559.tif 000014