粘附性優異的鍍覆鋼板及其制造方法與流程

本發明涉及一種可用于汽車、家電產品、建筑材料等的鍍覆鋼板及其制造方法。

背景技術：

一般，可防止鋼鐵腐蝕的方法有通過鍍覆制造成鍍覆鋼板而使用。具有代表性的鍍覆鋼板有鍍鋅鋼板。所述鍍鋅鋼板利用鋅的犧牲式防腐蝕作用，其種類有電鍍鋅鋼板、熔融鍍鋅鋼板、合金化熔融鍍鋅鋼板等。電鍍鋅鋼板由于表面外觀優異，用作汽車用外板，但其不利于后鍍作業時的作業性、制造成本及環境方面，因此總體上電鍍鋅鋼板的使用量在減少。并且，熔融鍍鋅鋼板與電鍍鋅鋼板相比，在制造成本方面更低廉，但與電鍍鋅鋼板相比，由于后鍍而對機械性能及鍍覆粘附性的成型性、連續打點時的電極壽命的焊接性等是不利的。并且，合金化熔融鍍鋅鋼板由于基材鐵和鋅的合金化反應而形成fe-zn系金屬間化合物，鍍膜粘附性的涂裝性及電極壽命的焊接性優異，但由于在加工鋼板時鍍層脫落的粉化(powdering)特性而降低加工性。

所述鍍鋅鋼板是利用犧牲式防腐蝕來保持耐蝕性，但鋼板的耐蝕性不一定充分，因此，正在提出或開發添加合金成分以提高鍍鋅鋼板的耐蝕性的鍍鋅合金鋼板、多層鍍覆鋼板等。由于減小鍍鋅層的厚度時耐蝕性會降低，因此為了提高耐蝕性，近年來研發了通過添加mg來獲得鍍鋅-鎂合金鋼板的方法。

但是，由于所述鍍鋅-鎂合金鋼板的粘附性差，因此會發生通過加工來使用的產品上產生脫落等的問題，最終導致鍍覆鋼板的加工性降低的結果。為了解決這種粘附性的問題，雖然提出了改變鍍層組成成分等的多種方案，但依然無法完全克服。

技術實現要素：

(一)要解決的技術問題

根據本發明的一方面，其目的在于提供一種粘附性和加工性優異的鍍覆鋼板及其制造方法。

(二)技術方案

根據本發明的一方面，提供一種粘附性優異的鍍覆鋼板，其包括：母材；鍍層，形成在所述母材上；及粘接層，形成在所述母材與鍍層之間，其中，所述粘接層具有柱狀結構(columnarstructure)。

根據本發明的另一方面，提供一種粘附性優異的鍍覆鋼板的制造方法，其包括以下步驟：準備母材；利用干式鍍覆方法在所述母材上形成粘接層；及在所述粘接層上形成鍍層。

(三)有益效果

本發明可提供一種提高母材與發揮耐蝕性的鍍層之間的粘附性的鍍覆鋼板，由此增加鍍覆鋼板的粘附性和加工性，從而相比目前所應用的場所及環境，能夠應用于更多的場所和環境。

附圖說明

圖1是示出本發明的鍍覆鋼板的一個例子的圖。

圖2是示出本發明的鍍覆鋼板的粘接層的柱狀結構的圖。

圖3是表示本發明的實施例中的電磁懸浮-物理氣相沉積(eml-pvd)方法的概念的示意圖。

圖4是觀察本發明的實施例中的比較例1的鍍覆鋼板截面的設計、微細組織及粉化測試后的彎曲面表面的照片。

圖5是觀察本發明的實施例中的比較例2的鍍覆鋼板截面的設計、微細組織及粉化測試后的彎曲面表面的照片。

圖6是觀察本發明的實施例中的比較例3的鍍覆鋼板截面的設計、微細組織及粉化測試后的彎曲面表面的照片。

圖7是觀察本發明的實施例中的比較例4的鍍覆鋼板截面的設計、微細組織及粉化測試后的彎曲面表面的照片。

圖8是觀察本發明的實施例中的發明例1的鍍覆鋼板截面的設計、微細組織及粉化測試后的彎曲面表面的照片。

圖9是觀察本發明的實施例中的發明例2的鍍覆鋼板截面的設計、微細組織及粉化測試后的彎曲面表面的照片。

圖10是觀察本發明的實施例中的發明例3的鍍覆鋼板截面的設計、微細組織及粉化測試后的彎曲面表面的照片。

圖11是觀察本發明的實施例中的發明例4的鍍覆鋼板截面的設計、微細組織及粉化測試后的彎曲面表面的照片。

圖12是觀察本發明的實施例中的發明例5的鍍覆鋼板截面的設計、微細組織及粉化測試后的彎曲面表面的照片。

圖13是觀察本發明的實施例中的發明例6的鍍覆鋼板截面的設計、微細組織及粉化測試后的彎曲面表面的照片。

最佳實施方式

本發明的發明人認識到通過在母材與鍍層，尤其與脆性強的鍍層之間包括結構獨特的能夠賦予延展性的層(以下，本發明中稱為粘接層)，能夠提高母材和鍍層的粘附性，改善鍍覆鋼板的加工性，從而得出了本發明。

下面，參照附圖對本發明的優選實施方式進行說明。但本發明的實施方式可變形為其他多種形式，本發明的范圍并不限定于以下說明的實施方式。并且，本發明的實施方式是為了向本發明所屬技術領域的普通技術人員更加完整地說明本發明而提供的。

圖1是示意表示本發明的鍍覆鋼板的一個例子的圖，圖2是進一步示意表示粘接層的圖。如圖1所示，本發明包括：母材；鍍層，形成在所述母材上；及粘接層，形成在所述母材與鍍層之間。

如圖2所示，在本發明的鍍覆鋼板中，所述粘接層具有柱狀結構(columnarstructure)。所述柱狀結構(columnarstructure)是單晶或多晶結構，表示晶粒縱向生長形成的結構，而不是橫向生長。在本發明中，所述粘接層具有基于晶粒縱向生長的柱狀結構，從而能夠確保鍍覆鋼板的優異的粘附性。

另外，所述粘接層具有柱狀結構，同時具有包括很多氣孔的多孔性(porosity)結構。該結構是由所述晶粒縱向生長的同時晶粒之間形成的氣孔而形成的。在本發明中，所述粘接層具有多孔性結構，從而在發生加工等變形(strain)時，起到緩沖(buffer)作用，能夠確保優異的粘附性和加工性。

所述粘接層可包括zn、al、si、cr、ni、ti、nb、mo等物質。

所述粘接層的厚度優選超過0.5μm。所述粘接層具有前述的柱狀結構，且為了確保粘附力，優選具有超過0.5μm的厚度。由于所述柱狀結構是由結晶的核生成之后生長而形成，因此粘接層的厚度小于所述厚度時難以確保柱狀結構。另外，所述粘接層的厚度越厚，越有利于確保粘附力，因此在本發明中并不特別限定所述粘接層厚度的上限，其可根據鍍覆鋼板的種類、用途等特性而發生變化。

對于所述鍍層，只要是能夠確保耐蝕性的鍍層，在本發明中并不特別限定，例如，所述鍍層可以是鍍zn、鍍al、鍍ni、鍍mg等單一金屬層，也可以是zn-mg合金、al-mg合金、zn-ni合金、zn-fe合金、zn-mg-al合金等合金金屬層。

所述鍍層可以形成為單一層，也可以形成為兩層以上的復合層。

對于所述母材，在本發明中并不特別限定，只要能夠用于鍍覆材料的金屬薄板(sheet)，便可以任意使用。通常可以使用鋼板，所述鋼板有熱軋鋼板、冷軋鋼板、高張力鋼板、不銹鋼板、鍍覆鋼板等，并且，al等一般的金屬薄板也可以用作母材。

下面，對本發明的鍍覆鋼板的制造方法進行詳細說明。

本發明的鍍覆鋼板的制造方法包括準備母材后在母材上形成粘接層，并在所形成的粘接層上形成鍍層的步驟。

為了在所述母材上形成粘接層，優選利用干式鍍覆方法，具有代表性的有化學氣相沉積(chemicalvapordeposition，cvd)、物理氣相沉積(physicalvapordeposition，pvd)等。在本發明中，為了使所述粘接層具有多孔質(porosity)的同時實現柱狀結構(columnarstructure)，優選利用所述干式鍍覆方法來制造。所述粘接層通過晶粒的核生成和生長而形成，因此優選利用干式鍍覆方法來制造。

例如，所述化學氣相沉積方法有等離子體cvd等，物理氣相沉積方法有濺射、電磁懸浮-物理氣相沉積(eml(electron-magneticlevitation)-pvd)等。并且，對所述化學氣相沉積和物理氣相沉積方法的種類并不特別限定，只要是能夠形成所述粘接層結構的方法，可以任意使用。

另外，eml-pvd涂覆方法是利用電磁懸浮(electron-magneticlevitation)源的沉積技術，在圖3中示出了其示意圖。如圖3所示，eml-pvd涂覆方法是向位于液滴(droplet)中的涂覆物質施加高頻電源(highfrequencypower)，通過電磁力汽化涂覆物質，并使其聚集在蒸汽分配裝置(vaperdistributionbox，vdb)中，通過vdb的噴嘴向帶鋼(strip)噴射以形成粘接層。

形成所述粘接層后，形成鍍層。所述鍍層不僅可以使用電鍍、熔鍍等所代表的濕式鍍覆方法，還可以使用化學氣相沉積和物理氣相沉積等干式鍍覆方法，因此在本發明中對所述鍍覆方法并不特別限定，只要是本發明所屬技術領域的普通技術人員能夠識別的方法即可。

具體實施方式

下面，對本發明的實施例進行詳細說明。以下實施例僅用于理解本發明，并不限定本發明。

(實施例)

本發明中，在準備冷軋鋼之后，如以下表1及圖4至13所示，形成粘接層和鍍層。

圖4至圖13中示出了利用透射電子(tem)顯微鏡觀察各試片的截面的結果和觀察粉化試驗(powderingtest)后的彎曲(bendind)面的表面的結果。

[表1]

圖4至7分別表示比較例1至4的觀察結果，圖8至圖13分別表示發明例1至6的觀察結果。

如圖4至7所示的結果可知，在沒有形成粘接層的比較例4和即使形成粘接層但粘接層沒有構成柱狀結構(columnarstructure)的比較例1至3中，進行粉化測試后，彎曲面發生多個裂紋。尤其，可確認比較例2和3沒有達到本發明所要求的粘接層厚度，從而可判斷其沒有形成柱狀結構，因此在彎曲面發生多個裂紋。

與此相反，在圖8至13所示的發明例1至6的情況下，可知形成有粘接層，且所述粘接層具有柱狀結構。其結果可確認，在粉化測試后，彎曲面發生的裂紋數明顯變少。

因此，本發明的鍍覆鋼板的鍍層的粘附性優異，從而能夠確保優異的加工性。