TW202436644A - 鍍敷鋼材 - Google Patents

Abstract

本案之鍍敷鋼材具有：鋼材、及備於前述鋼材表面之鍍敷層；前述鍍敷層之平均化學組成以質量%計，含有：Al：大於5.0%~30.0%、Mg：大於4.0%~12.5%、B：大於0.01%~1.00%、Zn：大於60.00%；前述鍍敷層中前述鍍敷層厚度方向之截面，以掃描型電子顯微鏡視野中之面積率計，包含：10%~小於60%之MgZn ₂相、10%~小於50%之Al-Zn相、10%以上之[Al/MgZn ₂/Zn之三元共晶組織]、0.02~小於3.00%之硼化物、及剩餘部分組織；前述硼化物為AlB ₂、AlB ₁₂、CrB ₂、TiB ₂、VB ₂、ZrB ₂之1種或2種以上。

Description

鍍敷鋼材

本發明涉及一種鍍敷鋼材。 本案係依據2023年3月7日在日本提申之日本特願2023-034588主張優先權，並在此援引其內容。

於鋼材表面形成鍍敷層而成的鍍敷鋼材有時可視目的施予成形，藉此作為各種形狀之加工品來使用。在運送所述加工品時，若加工品之邊緣部與其他加工品之鍍敷層表面接觸，有時會於鍍敷層產生到達鋼材基底程度的刮傷。

又，鍍敷鋼材有時也會使用於建築物之屋頂材料或壁面材料等。此時亦例如於建築物之施工現場中，鍍敷鋼材若與工具或其他材料接觸，因接觸時之衝擊，有時會於鍍敷層產生到達鋼基底般之刮傷。

產生於鍍敷層之刮傷會損及加工品等之外觀。又，若於鍍敷層產生到達鋼基底般之刮傷，便有耐蝕性降低的問題。於是，要求一種抗刮性優異之鍍敷鋼材。

專利文獻1記載一種熔融Zn-Al-Mg合金鍍敷鋼板，其在胚料鋼板表面具有熔融Zn-Al-Mg合金鍍敷層。

專利文獻2記載一種鍍敷鋼材，具有鍍敷層，該鍍敷層配置在鋼材表面且包含Zn-Al-Mg合金層，Zn-Al-Mg合金層具有Zn相，且Zn相中含有Mg-Sn金屬間化合物相；鍍敷層具有下列之化學組成：以質量%計是由Zn：大於65.0%、Al：大於5.0%~小於25.0%、Mg：大於3.0%~小於12.5%、Sn：0.1%~20.0%、及不純物所構成，並滿足：Bi+In＜Sn、Y+La+Ce≦Ca、Si＜Sn、0≦Cr+Ti+Ni+Co+V+Nb+Cu+Mn＜0.25、0≦Sr+Sb+Pb+B＜0.5。

專利文獻3記載一種鍍敷鋼材，具有鍍敷層，該鍍敷層配置在鋼材表面且包含Zn-Al-Mg合金層，於Zn-Al-Mg合金層之截面中，MgZn ₂相之面積分率為45~75%，MgZn ₂相及Al相合計之面積分率為70%以上，且Zn-Al-MgZn ₂三元共晶組織之面積分率為0~5%；鍍敷層具有下列化學組成：以質量%計是由Zn：大於44.90%~小於79.90%、Al：大於15%~小於35%、Mg：大於5%~小於20%、Ca：0.1%~小於3.0%、及不純物所構成，若令元素群A為Y、La及Ce，令元素群B為Cr、Ti、Ni、Co、V、Nb、Cu及Mn，令元素群C為Sr、Sb及Pb，以及令元素群D為Sn、Bi及In時，選自元素群A之元素的合計含量為0%~0.5%、選自Ca與元素群A之元素的合計含量為0.1%~小於3.0%、選自元素群B之元素的合計含量為0%~0.25%、選自元素群C之元素的合計含量為0%~0.5%、選自元素群D之元素的合計含量為0%~20.00%。

專利文獻4記載一種鍍敷鋼材，具有鍍敷層，該鍍敷層配置在基底鋼材表面且包含Zn-Al-Mg合金層，鍍敷層具有由下列所構成之化學組成，以質量%計，Zn：大於65.0%、Al：大於5.0%~小於25.0%、Mg：大於3.0%~小於12.5%、Sn：0.1%~20.0%、及不純物；將Zn-Al-Mg合金層之表面研磨至層厚之1/2後，藉由掃描型電子顯微鏡以100倍之倍率進行觀察時所獲得之Zn-Al-Mg合金層的背向散射電子影像中，存在有Al結晶，且Al結晶之累計周長的平均值為88~195mm/mm ²。

但是，專利文獻1~4所記載之鍍敷材中並未考量到提升抗刮性。

先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1：日本專利特開2019-173138號公報 專利文獻2：日本專利第6428974號公報 專利文獻3：日本專利第6365807號公報 專利文獻4：國際公開第2019/221193號

發明欲解決之課題 本發明是有鑑於上述情況而完成者，課題在於提供一種鍍敷鋼材，其抗刮性優異且刮傷部之耐蝕性也很優異。

用以解決課題之手段 為了解決上述課題，採用以下構成。 [1]本發明一態樣之鍍敷鋼材，具有：鋼材、及備於前述鋼材表面之鍍敷層；前述鍍敷層之平均化學組成以質量%計，是由下列所構成：Al：大於5.0%~30.0%、Mg：大於4.0%~12.5%、B：大於0.01%~1.00%、Cr：0%~0.25%、Ti：0%~0.25%、Zr：0%~0.25%、V：0%~0.25%、Sn：0%~3.00%、Bi：0%~1.00%、In：0%~1.00%、Ca：0%~3.00%、Y：0%~0.50%、La：0%~0.50%、Ce：0%~0.50%、Sr：0%~0.50%、Si：0%~2.50%、P：0%~0.50%、Ni：0%~1.0%、Co：0%~0.25%、Nb：0%~0.25%、Cu：0%~1.00%、Mn：0%~0.25%、Li：0%~0.50%、Na：0%~0.05%、K：0%~0.05%、Ba：0%~0.25%、Ag：0%~1.00%、Mo：0%~0.25%、W：0%~0.25%、Fe：0%~5.00%、Sb：0%~0.50%、Pb：0%~0.50%、剩餘部分：大於60.00%之Zn及不純物；前述鍍敷層中前述鍍敷層厚度方向之截面，以掃描型電子顯微鏡視野中之面積率計，包含：10%~小於60%之MgZn ₂相、10%~小於50%之Al-Zn相、10%以上之[Al/MgZn ₂/Zn之三元共晶組織]、0.02~小於3.00%之硼化物、及剩餘部分組織；前述硼化物為AlB ₂、AlB ₁₂、CrB ₂、TiB ₂、VB ₂、ZrB ₂之1種或2種以上。 [2]本發明其他態樣之鍍敷鋼材，具有：鋼材、及備於前述鋼材表面之鍍敷層；前述鍍敷層之平均化學組成以質量%計，是由下列所構成：Al：大於5.0%~30.0%、Mg：大於4.0%~12.5%、B：大於0.01%~1.00%、Cr：0%~0.25%、Ti：0%~0.25%、Zr：0%~0.25%、V：0%~0.25%、Sn：0%~3.00%、Bi：0%~1.00%、In：0%~1.00%、Ca：0%~3.00%、Y：0%~0.50%、La：0%~0.50%、Ce：0%~0.50%、Sr：0%~0.50%、Si：0%~2.50%、P：0%~0.50%、Ni：0%~1.0%、Co：0%~0.25%、Nb：0%~0.25%、Cu：0%~1.00%、Mn：0%~0.25%、Li：0%~0.50%、Na：0%~0.05%、K：0%~0.05%、Ba：0%~0.25%、Ag：0%~1.00%、Mo：0%~0.25%、W：0%~0.25%、Fe：0%~5.00%、Sb：0%~0.50%、Pb：0%~0.50%、剩餘部分：大於60.00%之Zn及不純物；前述鍍敷層中前述鍍敷層厚度方向之截面，以掃描型電子顯微鏡視野中之面積率計，包含：10%~小於60%之MgZn ₂相、合計10%~小於50%之Al相及Al-Zn相、10%以上之[Al/MgZn ₂/Zn之三元共晶組織]、0.02~小於3.00%之硼化物、及剩餘部分組織；前述硼化物為AlB ₂、AlB ₁₂、CrB ₂、TiB ₂、VB ₂、ZrB ₂之1種或2種以上。 [3]如[1]記載之鍍敷鋼材，其中在前述鍍敷層之平均化學組成中，Ca、Y、La、Ce、Sr中之1種或2種以上亦可為0.01質量%以上。 [4]如[2]記載之鍍敷鋼材，其中在前述鍍敷層之平均化學組成中，Ca、Y、La、Ce、Sr中之1種或2種以上亦可為0.01質量%以上。 [5]如[1]至[4]中任一者記載之鍍敷鋼材，其中在前述鍍敷層厚度方向之截面中，相對於前述硼化物之面積率，等效圓直徑為1~5μm範圍之硼化物之面積率的比亦可為80%以上。

發明效果 依據本發明之上述態樣，可提供一種鍍敷鋼材，其抗刮性優異且刮傷部之耐蝕性也很優異。

Zn-Al-Mg系鍍敷層之耐蝕性較通常之Zn鍍敷層高。由此，吾等判斷只要提升具備Zn-Al-Mg系鍍敷層之鍍敷鋼材的抗刮性，便可達成一種鍍敷鋼板，其抗刮性以及刮傷部之耐蝕性優異。於是，本發明人等經過積極檢討，發現藉使硼化物分散於鍍敷層中，會提高鍍敷層之硬度，藉此可提升抗刮性及刮傷部之耐蝕性。

本發明之鍍敷鋼材因抗刮性優異，即便在與其他加工品或鍍敷鋼材等接觸的情況下，仍難以刮傷鍍敷層，又即使有刮傷，腐蝕仍不易進展。因此，利用本發明之鍍敷鋼材所製造的鋼結構物，其耐蝕性優異。

以下，說明本發明一實施形態之鍍敷鋼材(本實施形態之鍍敷鋼材)。 本實施形態之鍍敷鋼材，具有：鋼材、及備於鋼材表面之鍍敷層；鍍敷層之平均化學組成以質量%計，是由下列所構成：Al：大於5.0%~30.0%、Mg：大於4.0%~12.5%、B：大於0.01%~1.00%、Cr：0%~0.25%、Ti：0%~0.25%、Zr：0%~0.25%、V：0%~0.25%、Sn：0%~3.00%、Bi：0%~1.00%、In：0%~1.00%、Ca：0%~3.00%、Y：0%~0.50%、La：0%~0.50%、Ce：0%~0.50%、Sr：0%~0.50%、Si：0%~2.50%、P：0%~0.50%、Ni：0%~1.0%、Co：0%~0.25%、Nb：0%~0.25%、Cu：0%~1.00%、Mn：0%~0.25%、Li：0%~0.50%、Na：0%~0.05%、K：0%~0.05%、Ba：0%~0.25%、Ag：0%~1.00%、Mo：0%~0.25%、W：0%~0.25%、Fe：0%~5.00%、Sb：0%~0.50%、Pb：0%~0.50%、剩餘部分：大於60.00%之Zn及不純物；鍍敷層中鍍敷層厚度方向之截面，以掃描型電子顯微鏡視野中之面積率計，包含：10%~小於60%之MgZn ₂相、10%~小於50%之Al-Zn相、10%以上之[Al/MgZn ₂/Zn之三元共晶組織]、0.02~小於3.00%之硼化物、及剩餘部分組織；硼化物為AlB ₂、AlB ₁₂、CrB ₂、TiB ₂、VB ₂、ZrB ₂之1種或2種以上。

又，本實施形態之鍍敷鋼材，具有：鋼材、及備於前述鋼材表面之鍍敷層；鍍敷層之平均化學組成以質量%計，是由下列所構成：Al：大於5.0%~30.0%、Mg：大於4.0%~12.5%、B：大於0.01%~1.00%、Cr：0%~0.25%、Ti：0%~0.25%、Zr：0%~0.25%、V：0%~0.25%、Sn：0%~3.00%、Bi：0%~1.00%、In：0%~1.00%、Ca：0%~3.00%、Y：0%~0.50%、La：0%~0.50%、Ce：0%~0.50%、Sr：0%~0.50%、Si：0%~2.50%、P：0%~0.50%、Ni：0%~1.0%、Co：0%~0.25%、Nb：0%~0.25%、Cu：0%~1.00%、Mn：0%~0.25%、Li：0%~0.50%、Na：0%~0.05%、K：0%~0.05%、Ba：0%~0.25%、Ag：0%~1.00%、Mo：0%~0.25%、W：0%~0.25%、Fe：0%~5.00%、Sb：0%~0.50%、Pb：0%~0.50%、剩餘部分：大於60.00%之Zn及不純物；鍍敷層中鍍敷層厚度方向之截面，以掃描型電子顯微鏡視野中之面積率計，包含：10%~小於60%之MgZn ₂相、合計10%~小於50%之Al相及Al-Zn相、10%以上之[Al/MgZn ₂/Zn之三元共晶組織]、0.02~小於3.00%之硼化物、及剩餘部分組織；硼化物為AlB ₂、AlB ₁₂、CrB ₂、TiB ₂、VB ₂、ZrB ₂之1種或2種以上。 又，鍍敷層之平均化學組成中，Ca、Y、La、Ce、Sr中之1種或2種以上宜為0.01質量%以上。 此外，在鍍敷層厚度方向之截面中，相對於硼化物之面積率，等效圓直徑為1~5μm範圍之硼化物之面積率的比宜為80%以上。

在以下說明中，平均化學組成的各元素含量之「%」標示意指：「質量%」。又，使用「~」所表示的數值範圍意指：「~」前後記載之數值作為下限值及上限值所涵蓋的範圍。「~」前後記載之數值標註「大於」或「以下」時之數值範圍意指：不含該等數值作為下限值或上限值的範圍。

所謂「抗刮性」是表示：鍍敷層本身難以刮傷的性質。Zn系鍍敷層由於不像鋼材那麼硬，因此鍍敷層表面與其他構件接觸時會容易刮傷，但本實施形態之鍍敷層由於硬度高，故具有難以刮傷的性質。

所謂「耐蝕性」是表示：鍍敷層本身難以腐蝕的性質。Zn系鍍敷層由於對鋼材具有犧牲防蝕作用，因此在鋼材腐蝕前鍍敷層會腐蝕而白鏽化，白鏽化的鍍敷層消失後，鋼材會腐蝕而產生紅鏽，這就是鍍敷鋼板的腐蝕過程。

所謂「刮傷部之耐蝕性」是表示下列性質：鍍敷層表面與其他構件接觸而產生刮傷部，該刮傷部中即使鍍敷層之一部分呈現缺損狀態，鍍敷層本身仍為難以腐蝕的性質。

鋼材之材質無特別限制。鋼材可應用例如：一般鋼、鋁脫氧鋼、極低碳鋼、高碳鋼、各種高張力鋼、局部高合金鋼(含Ni、Cr等強化元素的鋼等)等各種鋼材。

又，關於鋼材，可應用各種鋼板、鋼線材及鋼線，其尺寸無特別限制。鋼材為鋼板時，若為可應用在通常之熔融鍍鋅步驟的鋼板即可。具體而言，可應用在連續熔融鍍鋅產線(CGL)等，浸漬熔融金屬後使其凝固之步驟的鋼板即為符合。鋼板尺寸可應用例如：板厚10mm以下且板寬2000mm以下之鋼板，但鋼板尺寸不受此限定。

此外，關於鋼材，亦可應用軟鋼線、硬鋼線、彈簧鋼、鋼索、螺栓用鋼、橋樑鋼纜用鋼線材等。

更具體而言，可應用例如：JIS G 3131：2018、JIS G 3141：2021所規定之冷軋鋼板、即對應SS材之一般結構用軋延鋼材中所含之鋼材，也就是熱軋鋼板中所含之所謂一般鋼；薄薄地鍍敷有各種金屬之JIS H 8641：2021、JIS G 3302：2022、JIS G 3303：2022、JIS G 3313：2021、JIS G 3314：2022、JIS G 3315：2022、JIS G 3317：2022、JIS G 3321：2022等預鍍敷鋼；JIS G 3136：2022所示之鋁脫氧鋼、極低碳鋼、高碳鋼；JIS G 3113：2018、JIS G 3134：2018、JIS G 3135：2018中記載之各種高張力鋼；及局部高合金鋼(含Ni、Cr等耐蝕性強化元素的鋼等)。

此外，於鋼材表面亦可預先設置0.3~5g/m ²附著量之Ni鍍敷層、Cr鍍敷層或Mo鍍敷層，作為預鍍敷。藉由使用具備所述預鍍敷層之鋼材，可抑制Al-Fe系界面合金層之成長，並抑制粉化等的發生，亦可提升加工性。此外，亦可使用形成有金屬膜或合金膜的鋼材，且所述金屬膜或合金膜之Zn、Ni、Sn、或該等之合金系等為1μm以下。

又，關於鋼材，針對鋼材之製造方法、鋼板之製造方法(熱軋延方法、酸洗方法、冷軋方法等)等條件也無特別限制。

接著，說明鍍敷層。本實施形態之鍍敷層含有Zn-Al-Mg系合金層。相對於通常之Zn鍍敷層，在Zn中添加了Al、Mg等合金元素而成的Zn-Al-Mg系合金層會改善耐蝕性。例如，即使厚度為通常Zn鍍敷層之一半左右，Zn-Al-Mg系合金層仍會具有等同於Zn鍍敷層的耐蝕性。由此，本實施形態之鍍敷層也具備等同或高於Zn鍍敷層的耐蝕性。又，鍍敷層中亦可含有Al-Fe合金層。

Zn-Al-Mg系合金層是由Zn-Al-Mg系合金所構成。所謂Zn-Al-Mg系合金意指：整體包含Zn、Al及Mg的合金。

Al-Fe合金層是一種位於鋼材與Zn-Al-Mg合金層之間的界面合金層，其與鋼材表面相接。

亦即，本實施形態之鍍敷層可為Zn-Al-Mg合金層的單層結構，亦可為含有Zn-Al-Mg合金層與Al-Fe合金層的積層結構。若為積層結構，則使Zn-Al-Mg合金層作為構成鍍敷層表面的層體即可。然而，在鍍敷層之最外表面雖會形成出鍍敷層構成元素的氧化被膜且厚度小於1μm左右，但其相對鍍敷層整體厚度較薄，因此，從鍍敷層的主體來看多半會予以忽視。

鍍敷層整體厚度宜設為10~70μm。一般而言，鍍敷層之厚度與耐蝕性具有相關性，厚度越厚則耐蝕性越優異，抗刮性也越強。另一方面，關於鍍敷層之厚度，存在從鍍浴提起時之極限，又，若要增加鍍敷層厚度，則需要大量之鍍敷金屬，會導致成本增加。因此，鍍敷層之厚度宜設為70μm以下。又，若鍍敷層之厚度小於10μm，則耐蝕性降低，因此鍍敷層宜為10μm以上。

鍍敷層中含有Al-Fe合金層時的Al-Fe合金層厚度為數10nm~5μm左右。Al-Fe合金層會結合鋼材與Zn-Al-Mg系合金層，而提升鍍敷層之耐剝離性。作為界面合金層之Al-Fe合金層，其厚度可透過製造鍍敷鋼材時之鍍浴溫、或浸漬於鍍浴之時間而隨意控制厚度。通常，由於界面合金層之厚度為上層Zn-Al-Mg系合金層厚度的1/10左右，因此對耐蝕性整體所造成之影響較小，形成具有該程度厚度之Al-Fe合金層是沒有任何問題的。

鍍敷層整體厚度由於會受到鍍敷條件左右，故鍍敷層整體厚度並不限定於10~70μm之範圍。關於鍍敷層整體厚度，在通常之熔融鍍敷法中會受到鍍浴之黏性及比重的影響。然後，可透過鋼材(鍍敷母板)的抽出速度及抹拭(wiping)的強弱來調整鍍敷層整體厚度。

關於Al-Fe合金層，其形成於鋼材表面(具體而言，是鋼材與Zn-Al-Mg合金層之間)，就組織來說，是一種Al ₅Fe相為主相的層體。Al-Fe合金層是透過基鐵(鋼材)及鍍浴相互原子擴散而形成。當製法使用熔融鍍敷法時，在含Al元素之鍍敷層中會容易形成出Al-Fe合金層。而且，由於鍍浴中含有一定濃度以上之Al，因此Al ₅Fe相會形成最多。但是，原子擴散需要時間，且靠近基鐵部分中也會有Fe濃度變高的部分。因此，Al-Fe合金層有時也會局部含有少量AlFe相、Al ₃Fe相、Al ₅Fe ₂相等。又，由於鍍浴中亦含有一定濃度之Zn，因此Al-Fe合金層也含有少量Zn。

當鍍敷層中含有Si時，Si尤其容易被組入Al-Fe合金層中，有時會形成Al-Fe-Si金屬間化合物相。就可鑑別的金屬間化合物相來說，有AlFeSi相，並存在α、β、q1,q2-AlFeSi相等作為異構物。因此，Al-Fe合金層有時會檢測出該等AlFeSi相等。含該等AlFeSi相等之Al-Fe合金層亦稱為Al-Fe-Si合金層。

接著，說明鍍敷層之平均化學組成。當鍍敷層為Zn-Al-Mg合金層之單層結構時，鍍敷層整體之平均化學組成是Zn-Al-Mg合金層之平均化學組成。又，當鍍敷層為Al-Fe合金層及Zn-Al-Mg合金層之積層結構時，則為Al-Fe合金層及Zn-Al-Mg合金層之合計的平均化學組成。

在通常之熔融鍍敷法中，由於形成鍍敷層的反應幾乎都會在鍍浴內完成，因此Zn-Al-Mg合金層之化學組成會大致等同於鍍浴。又，在熔融鍍敷法中，Al-Fe合金層在浸漬於鍍浴之後會立即瞬間形成並成長。然後，Al-Fe合金層多半會在鍍浴內就完成形成反應，其厚度相對於Zn-Al-Mg合金層也夠薄。因此，只要鍍敷後沒有進行加熱合金化處理等特殊熱處理，則鍍敷層整體之平均化學組成會實質等同於Zn-Al-Mg合金層之化學組成，可忽視Al-Fe合金層等的成分。

Al：大於5.0%且為30.0%以下 關於Al，其與Zn同樣是構成鍍敷層主體的元素。Al之犧牲防蝕作用雖小，但藉由在鍍敷層中含有Al，會提升平面部耐蝕性。又，Al不存在時，無法在鍍浴中穩定保持Mg，因此其係作為製造上不可欠缺的元素而被含於鍍浴中。

Al含量設為大於5.0%，大於5.0%是為了大量含有後述Mg所需的含量，或是為了確保某一程度之耐蝕性所需的含量。若在該含量以下，則作成鍍浴的建浴會有困難，而且會變得難以確保耐蝕性。又，Al含量設為30.0%以下，是因為Al對鋼材的犧牲防蝕作用弱，若為此以上的含量，就會變得無法充分獲得犧牲防蝕性。Al含量亦可為8.0%~25.0%，也可為10.0%~22.5%，還可為12.5%~20.0%。

Mg：大於4.0%且為12.5%以下 Mg具有犧牲防蝕效果，是一種會提高鍍敷層耐蝕性的元素。藉由含有一定以上之Mg便會在鍍敷層中形成MgZn ₂相。鍍敷層中之Mg含量越高，就越會形成更多的MgZn ₂相。已知的是，MgZn ₂相具有所謂拉弗氏相(Laves phases)的結構，因其硬度高故抗刮性提升。

Mg含量設為大於4.0%，因大於4.0%是於刮傷部也可發揮耐蝕性所需的濃度，4.0%以下時無法獲得充分的耐蝕性。又，MgZn ₂相無法充分形成於鍍敷層中，鍍敷層本身的抗刮性也會變低。另一方面，Mg含量過多時，會變得難以製造鍍敷層，因此，其Mg含量為12.5%以下。較宜之Mg含量為5.0%~12.5%，亦可為6.0%~10.0%，也可為6.0%~8.0%。

B：大於0.01%且為1.00%以下 B(硼)是一種會形成AlB ₂、AlB ₁₂、或以AB ₂為代表之硼化物的元素，AB ₂是下述元素群A與B(硼)之化合物。由於B對熔融狀態之Zn或Al的溶解度較不高，故溶解極限以上之B會以硼化物形式存在於鍍浴中。在純Zn浴或純Al浴中添加B時，浴中之硼化物會因與鍍浴之比重差而沉降或浮起，故難以對鍍敷層添加硼化物。另一方面，若為本實施形態之Zn-Al-Mg浴，由於鍍浴與硼化物之比重差變小，故可使鍍敷層中含有大量之硼化物。硼化物之硬度高，藉由於鍍敷層中含有，可提高鍍敷層之硬度，故抗刮性提升，且刮傷部之耐蝕性亦提升。B含量為0.01%以下時，提升抗刮性之效果不充分。又，若B含量大於1.00%，會頻繁產生大量浮渣或頻繁產生未鍍。因此，B含量為大於0.01%且為1.00%以下。B含量亦可為0.02%~0.80%，也可為0.05%~0.60%，還可為0.10%~0.40%。

又，本實施形態之鍍敷層可含有下述元素群A~元素群F中之1種或2種以上元素，亦可未含有。

元素群A Cr：0%~0.25% Ti：0%~0.25% Zr：0%~0.25% V：0%~0.25% 元素群A之元素若與B一同含有，會形成以CrB ₂、TiB ₂、ZrB ₂、VB ₂為代表之硼化物。該等硼化物由於硬度達600Hv以上非常地硬，藉由該等硼化物分散地存在於鍍敷層中，鍍敷層之平均硬度會上升，並具有提升抗刮性之效果。又，該等硼化物會透過其電位而促進鍍敷層溶析，當產生傷痕致使鋼材從鍍敷層露出時，就會快速地以腐蝕生成物覆蓋該露出處，因此會提升刮傷部耐蝕性。元素群A之元素合計若為0.01%以上，便可發揮前述效果，刮傷部耐蝕性變得良好。另一方面，該等元素之含量存在上限。若大於上限，則浮渣等的附著情況會變多。由此，Cr、Ti、Zr、V分別設為0%~0.25%。宜設為大於0%且為0.25%以下，較宜設為0.01%~0.25%以下。

元素群B Sn：0%~3.00% Bi：0%~1.00% In：0%~1.00% 元素群B之元素具有提升鍍敷層之犠牲防蝕性的功能。然而，這類元素比起Zn是更強烈傾向於與Mg結合，若該等元素群B之元素與Mg結合，則含有Mg的效果會變小，因此元素群B之元素含量存在上限。若大於上限，則浮渣等的附著情況會變多，耐蝕性也都會傾向惡化。由此，Sn設為0%~3.00%，較宜設為大於0%且為3.00%以下。Bi設為0%~1.00%，較宜設為大於0%且為1.00%以下。In設為0%~1.00%，較宜設為大於0%且為1.00%以下。

元素群C Ca：0%~3.00% Y：0%~0.50% La：0%~0.50% Ce：0%~0.50% Sr：0%~0.50% 元素群C的Ca、Y、La、Ce、Sr由於容易在大氣中氧化，其等若存在於鍍浴中，則會在浴表面形成緻密的氧化被膜，並具有防止Mg氧化的效果。透過前述效果，鍍敷層中之Mg濃度會穩定，且會使目標組成之鍍敷層在製造上變得容易。為了適當發揮出所述效果，該等元素之含量設為大於0%，較宜設為0.01%以上。又，含有0.01%以上之Ca時，會容易形成Al-Ca-Si系或Ca-Al-Zn系之化合物。該等化合物之硬度高，可提升抗刮性。Y、La、Ce、Sr亦可作成相同之化合物(Ca取代物)，且具有相同效果。然而，各個元素之含量有上限，若大於含量上限，則鍍浴的建浴會傾向變得困難。又，浮渣等的附著情況會變多，耐蝕性亦會傾向惡化。因此，Ca設為0%~3.00%，宜設為0.01%~2.00%，較宜設為0.01%~1.00%。又，Y、La、Ce、Sr分別設為0%~0.50%，宜設為大於0%且為0.50%以下，較宜設為0.01%~0.50%。

元素群D Si：0%~2.50% P：0%~0.50% 元素群D的Si及P是屬於半金屬的元素。一般來說，該等元素在鍍敷層中會形成包含Zn、Al之金屬間化合物。各個元素之含量有上限，若大於含量上限，則浮渣等的附著情況會變多，耐蝕性也都會傾向惡化。因此，Si設為0%~2.50%，宜設為大於0%且為2.50%以下。P設為0%~0.50%，宜設為大於0%且為0.50%以下。

元素群E Ni：0%~1.0% Co：0%~0.25% Nb：0%~0.25% Cu：0%~1.00% Mn：0%~0.25% Li：0%~0.50% Na：0%~0.05% K：0%~0.05% Ba：0%~0.25% Ag：0%~1.00% Mo：0%~0.25% W：0%~0.25% Fe：0%~5.00% 元素群E的Ni、Co、Nb、Cu、Mn、Li、Na、K、Ba、Ag、Mo、W及Fe是金屬元素，將該等元素組入鍍敷層中，便會作成取代固溶體或新的高熔點金屬間化合物。藉此，鍍敷層雖與硬度上升有關，但其改善效果小，尤其是存在元素群A中之至少1種元素時，無法確認明顯之效果。元素群E之元素含量有上限，若大於含量上限，則浮渣等的附著情況會傾向變多。由此，Ni設為0%~1.0%，宜設為大於0%且為1.0%以下。Cu、Ag設為0%~1.00%，宜設為大於0%且為1.00%以下。Co、Nb、Mn、Ba、Mo、W分別設為0%~0.25%，宜設為大於0%且為0.25%以下。Li設為0%~0.50%，宜設為大於0%且為0.50%以下。Na、K設為0%~0.05%，宜設為大於0%且為0.05%以下。

又，Fe有時會無法避免地含於鍍敷層中。這是因為在製造鍍敷時會有從基鐵擴散至鍍敷層中的情況。因此，Fe含量為0%~5.00%，亦可大於0%且為5.00%以下。又，Fe亦可為2.00%以下，也可為1.00%以下，還可為0.50%以下。

元素群F Sb：0%~0.50% Pb：0%~0.50% 元素群F的Sb及Pb是與Zn性質相似的元素。由此，幾乎不會因為含有該等元素而發揮出特殊效果，不過具有容易在鍍敷外觀形成鋅花紋樣等效果。然而，若過量含有，則有時耐蝕性會降低。由此，Sb及Pb分別設為0%~0.50%，宜設為大於0%且為0.50%以下。

剩餘部分：大於60.00%之Zn及不純物 Zn是低熔點金屬，其存在鋼材上並構成鍍敷層主相。Zn是一種為了確保耐蝕性並獲得對鋼材的犧牲防蝕作用所必需的元素。Zn含量無特別限制，若Zn含量為60.00%以下，則Zn-Al-Mg合金層之金屬組織主體會變成Al相，用以展現犧牲防蝕性的Zn相會不足。因此，Zn含量宜大於60.00%。較宜的是，Zn含量為70.00%以上。Zn含量之上限會是：非Zn元素及不純物以外之剩餘部分的量。

不純物是原材料所含成分或製造步驟中混入的成分，且是指非刻意含有的成分。例如，在鍍敷層中，有時也會因鋼材(基鐵)與鍍浴相互原子擴散，而微量混入Fe以外之成分作為不純物。

鍍敷層之平均化學組成在鑑別上，是使用酸且該酸含有可抑制基鐵(鋼材)腐蝕的抑制劑，藉由該酸將鍍敷層剝離溶解而獲得酸溶液。接著，以ICP發光分光分析法或ICP-MS法對所得之酸溶液進行測定，藉此可獲得化學組成(平均化學組成)。關於酸種類，若為可溶解鍍敷層的酸便無特別限制。若事先測定剝離前後之面積與重量，也還能同時獲得鍍敷附著量(g/m ²)。

接著，說明鍍敷層之組織形態。 鍍敷層中所含之相的佔有比例及其大小，會對鍍敷層之抗刮性帶來大幅影響。即使是相同成分組成之鍍敷層，也會因為製法而使其金屬組織中所含之相或組織發生改變，變成性質相異的東西。鍍敷層之金屬組織在確認上，可透過附裝有能量分散型X射線分析裝置的掃描型電子顯微鏡(SEM-EDS)而容易確認。在鏡面加工後的鍍敷層任意垂直截面(厚度方向)中，獲得例如背向散射電子影像，藉此就能確認鍍敷層概略的金屬組織狀態。本實施形態之鍍敷層厚度為10~70μm左右，因此，在SEM中宜以500~5000倍之視野來確認其金屬組織。例如，以2000倍之倍率來確認厚度25μm之鍍敷層時，每一視野可確認25μm(鍍敷厚度)×40μm(SEM視野寬度)=1000μm ²區域之鍍敷層截面。本實施形態中，為了使觀察之鍍敷層的SEM視野非局部之視野，便觀察合計10000μm ²以上之視野中的金屬組織，來決定鍍敷層金屬組織之構成相或組織的面積率或尺寸。若為每一視野25μm(鍍敷厚度)×40μm(SEM視野寬度)=1000μm ²區域之觀察，為了取得鍍敷層的平均資訊，從任意截面選擇10點之視野作為平均資訊即可。

透過SEM獲得的背向散射電子影像可簡單地辨別鍍敷層所含之相或組織，就此點而言很適宜。Al這種原子序小的元素成像較黑，Zn這種原子序大的元素則拍攝起來較白，因此就能簡單地讀取該等組織的比例。

各個相之確認方面，是在EDS分析中，以精確標點(pinpoint)來確認相組成，並從元素分佈分析等讀取出大致相同的成分相來鑑別出相即可。能使用EDS分析，就是能透過進行元素分佈分析來辨別出大致相同組成的相。若能鑑別大致相同組成的相，就能知曉觀察視野中該結晶相之面積。若掌握面積，則可透過計算來求出等效圓直徑，藉此算出平均結晶粒徑。 又，能求出觀察視野中各相的面積比例。特定相佔鍍敷層之面積率會相當於該相在鍍敷層中的體積率。

本實施形態之鍍敷層中包含：MgZn ₂相、Al-Zn相、[Al/MgZn ₂/Zn之三元共晶組織]及硼化物。又，鍍敷層中亦可包含Al相。此外，亦可包含剩餘部分組織。

MgZn ₂相 本實施形態之MgZn ₂相在鍍敷層中是Mg為16mass%(±5%)且Zn為84mass%(±5%)的區域。MgZn ₂相可透過EDS分析來判斷，但在SEM之背向散射電子影像中，多半會被拍攝成Al與Zn之中間色的灰色，因此在SEM之背向散射電子影像中，MgZn ₂相亦可明確從Al-Zn相、Al相、[Al/MgZn ₂/Zn之三元共晶組織]等作區別。

由於MgZn ₂相其本身之硬度高，故鍍敷層之硬度會隨著鍍敷層中MgZn ₂相的佔有比例增加而上升。因此，從抗刮性之觀點來看，MgZn ₂相越多越佳，但另一方面，MgZn ₂相越多則抗刮性以外之加工性或犠牲防蝕性越為降低，故MgZn ₂相之面積率有上限。於是，鍍敷層中MgZn ₂相之面積率必須為10%以上且小於60%。

Al相 本實施形態之鍍敷層中，可含有Al相，亦可不含有。Al相是在鍍敷層中Al含有率大於40質量%的區域。該Al相亦可含有Zn，不過Zn含有率小於60%。Al相可透過EDS分析來判斷，但在SEM之背向散射電子影像中亦可明確地與其他相或組織作區別。亦即，Al相在SEM背向散射電子影像中多半會呈現最黑。 在本實施形態中，Al相在任意截面中具有塊狀、或者以圓形及扁平形等樹枝狀截面形式展現等各種形態。在本實施形態中，[Al/MgZn ₂/Zn之三元共晶組織]所含的Al並不含於Al相中。

Al-Zn相 本實施形態中的Al-Zn相是一種含60質量%以上之Zn且含Al的相。Al-Zn相是下列的集合體：粒徑1μm左右的微細Zn相(以下稱為微細Zn相)、與粒徑1μm以下的微細Al相(以下稱為微細Al相)。在熔融狀態之鍍敷層中，Al會變成是具有與室溫時之結晶結構不同的結構，且會變得能大量固溶Zn相，並以含50%左右之Zn相之高溫穩定相的形式存在。另一方面，在室溫中，該高溫穩定相中的Zn相含量會極端減少，Al與Zn會平衡分離而變成是以含微細Al相及微細Zn相之Al-Zn相的形式存在。亦即，Al-Zn相是一種以大於60質量%且為85質量%以下之比例含有微細Zn相的相。該Al-Zn相其性質皆有別於鍍敷層所含之Al相、含Zn為大於85質量%的塊狀Zn相，因而能於反射電子SEM影像或廣角X射線繞射上作區別。關於廣角X射線繞射，例如，定為Al _0.403Zn _0.597(JCODF #00-052-0856)、或Al _0.71Zn _0.29(PDF#00-019-0057)等，視為具有固有之繞射峰。由此，本實施形態中，將滿足以下條件之相定為Al-Zn相：Al成分為15質量%以上且40質量%以下，並且Zn成分為60質量%以上且85質量%以下。以密閉空間包圍Al-Zn相之區域，藉此亦可定義Al-Zn相之結晶尺寸。

Al-Zn相為較軟質之相，故其佔組織之面積率越低則抗刮性越為提升。另一方面，為了確保加工性，Al-Zn相必須為一定以上，Al-Zn相之面積率必須為10%以上且小於50%。

又，鍍敷層中含有Al-Zn相及Al相兩者時，由於Al相亦為較軟質之相，故Al相佔組織之面積率越低則抗刮性越為提升。另一方面，為了確保加工性，Al相及Al-Zn相(有時總稱為含Al相)須為一定以上。由此，Al相與Al-Zn相合計之面積率必須為10%以上且小於50%。

[Al/MgZn ₂/Zn之三元共晶組織] [Al/MgZn ₂/Zn之三元共晶組織]是由Al相、MgZn ₂相及Zn相所構成的共晶組織，其在背向散射電子SEM影像中，能明確與作為鍍敷層主相所含之MgZn ₂相、或上述Al相作區別。具體而言，只要為以Zn相作為構成要素之層狀組織的話，即可判斷為三元共晶組織。

若[Al/MgZn ₂/Zn之三元共晶組織]之面積率小於10面積%，三元共晶組織中之Zn相會隨著面積率的減少而變少，鍍敷層之犠牲防蝕性降低，而無法維持刮傷部之耐蝕性。由此，[Al/MgZn ₂/Zn之三元共晶組織]之面積率必須設為10面積%以上。亦即，使含Zn相之[Al/MgZn ₂/Zn之三元共晶組織]存在一定程度，藉此就能確保犧牲防蝕性並提升耐蝕性。[Al/MgZn ₂/Zn之三元共晶組織]之面積率的上限無特別限制，但可設為75面積%以下，亦可設為70面積%以下，也可設為65面積%以下。

硼化物 於本實施形態中，鍍敷層中硼化物之形態是由AlB ₂、CrB ₂、TiB ₂、ZrB ₂、VB ₂之任一者或兩者以上所構成。

AlB ₂以外之硼化物由於其等密度顯示與鍍浴大致相同程度之值，故添加鍍浴溶解限度以上之B不會沉降至鍍浴鍋底、或作為頂部浮渣而被過度排出，而可於鍍敷層中含有B。硼化物之硬度高達600Hv，藉由於鍍敷層中分散地含有硼化物，可使鍍敷層之硬度上升。結果，可提升鍍敷層之抗刮性。

又，當鍍敷層刮傷時，因硼化物與其他鍍敷層組織之電位差，暴露於腐蝕因子下之硼化物周圍會優先腐蝕，而形成絕緣性之腐蝕生成物。在硼化物周圍形成有腐蝕生成物的階段中，先前進行之腐蝕會停止，此時透過流出之腐蝕生成物迅速覆蓋傷痕，因而提升刮傷部之耐蝕性。

為了利用硼化物來提升抗刮性，鍍敷層中硼化物之面積率必須設為0.02面積%以上且小於3.00面積%。硼化物之面積率小於0.02面積%時，鍍敷層之硬度不夠高且抗刮性也不充分。硼化物之面積率為3.00面積%以上時，鍍敷層中會大量含有粗大之硼化物，恐會使鍍敷層之耐蝕性降低。本實施形態之硼化物為AlB ₂、CrB ₂、TiB ₂、ZrB ₂、VB ₂，但視鍍敷層之平均化學組成情況，有時會包含AlB ₂、CrB ₂、TiB ₂、ZrB ₂、VB ₂之一部分，而非包含全部。硼化物之面積率是設為：將觀察鍍敷層厚度方向之截面時所檢測出之所有硼化物的合計面積率。

關於硼化物之等效圓直徑並無特別限制，但粗大之硼化物可能會成為腐蝕路徑，故有使鍍敷層之耐蝕性降低的情形。由此，硼化物之等效圓直徑宜在1~5μm之範圍。為了兼具抗刮性與耐蝕性，鍍敷層中等效圓直徑為1~5μm之硼化物之面積率相對於全部的硼化物之面積率宜為80%以上。

硼化物之面積率是利用以下方法求得。 使用SEM-EDS將複數個視野合計10000μm ²之視野中的鍍敷層做分佈分析，並且以B濃度來說半定量值計為1質量%以上之相鑑別為硼化物，藉由推導合計之硼化物相面積相對於觀察視野面積的比例來進行計算。 觀察硼化物時，宜觀察鍍敷層之厚度方向整體，設成厚度方向整體之平均面積率。

以上之相、組織及硼化物會構成鍍敷層之主相，該等相、組織及硼化物之合計面積率為90%以上。另一方面，透過在鍍敷層中含有Zn、Mg及Al以外之元素，有時會形成其他金屬相。例如，Si會形成Mg ₂Si相等，Ca會形成Al-Zn-Ca相等。作為如此剩餘部分組織之代表構成物，含有：Mg ₂Si相、AlZnCa相、AlCaSi相等。該等中，雖有提升熔接性或耐蝕性之效果，但其影響並不顯著。從鍍敷層之平均化學組成來看，難以將該等剩餘部分組織之含有比例設為合計大於10面積%，因此剩餘部分組織的比例為10面積%以下。剩餘部分組織之下限亦可為0面積%。

接著，說明藉由熔融鍍敷法製造本實施形態之鍍敷鋼材的情況。本實施形態之鍍敷鋼材可透過浸漬式鍍敷法(分批式)、連續式鍍敷法之任一者來製造。

鍍敷對象的鋼材，其大小、形狀、表面形態等並不特別限制。即使是通常之鋼材、高張力鋼、不鏽鋼等，若為鋼材就能適用。一般結構用鋼的鋼帶為最佳。亦可事前施行珠粒噴擊(shot blasting)、磨刷等來進行表面精加工，使Ni、Fe、Zn、Sn鍍敷等3g/m ²以下的金屬膜或合金膜附著於表面後再實施鍍敷也不成問題。又，就鋼材之事前處理而言，宜以脫脂、酸洗將鋼材充分洗淨。

以H ₂等還原性氣體將鋼材表面充分加熱及還原後，將鋼材浸漬於已調配成預定成分的鍍浴中。關於高張力鋼等，一般也會將退火時之氣體環境予以加濕，並利用內部氧化法等來對高Si、Mn鋼等確保鍍敷密著性，透過如此處理就能如同通常一般鋼材來將未鍍、外觀不良情況少的鍍敷鋼材進行鍍敷。這樣的鋼材在基鐵側雖會觀察到結晶粒系細小的鋼材表面或內部氧化被膜層，不過並不會對本發明之性能帶來影響。

關於鍍敷層之成分，若是熔融鍍敷法，則可透過欲建浴之鍍浴成分來加以控制。關於鍍浴之建浴是透過混合預定量的純金屬，例如非活性氣體環境下的熔解法，來製作鍍浴成分的合金。

將表面還原後的鋼材浸漬於已維持在預定濃度的鍍浴中，藉此形成出的鍍敷層其成分大致等同於鍍浴。若浸漬時間變成長時間、或至凝固完成為止耗費長時間，則形成界面合金層的情況會變得活躍，因此也會有Fe濃度變高的情況，不過若小於500℃則與鍍敷層的反應會急速變慢，因此，鍍敷層中所含Fe濃度通常會壓在小於5.00%。

為了形成熔融鍍敷層，鍍浴宜保持溫度在450℃~550℃。然後，宜將還原後的鋼材浸漬數秒鐘。在還原後的鋼材表面上，有時Fe會擴散至鍍浴而與鍍浴發生反應，而在鍍敷層與鋼材之界面形成界面合金層(主要是Al-Fe之金屬間化合物層)。若形成界面合金層，則界面合金層其下方鋼材與上方鍍敷層會因為金屬化學反應而更堅固地結合。

鋼材浸漬於鍍浴預定時間後，將鋼材從鍍浴提起，在附著於表面的金屬還呈現熔融狀態時進行N ₂抹拭，藉此將鍍敷層調整至預定厚度。鍍敷層厚度宜調整成10~70μm。換算成鍍敷層之附著量時，會是40~450g/m ²(單面)。

調整鍍敷層附著量後，使附著之熔融金屬凝固。關於使鍍敷凝固時的冷卻手段，可吹噴氮、空氣、或者氫及氦混合氣體，也可透過水霧冷卻，亦可透過水淹。適宜的是，水霧冷卻為佳，氮中含水的水霧冷卻為佳。冷卻速度透過調整水霧中的水含有比例即可。

本實施形態中，當以通常操作條件的鍍敷凝固條件，例如，鍍浴溫至150℃之間以5~20℃/秒之平均冷卻速度進行冷卻時，會有無法控制組織的情況，因而有時不會滿足預定性能。於是，以下說明能獲得本實施形態之鍍敷層的冷卻步驟。

浴溫~400℃之間的平均冷卻速度：10℃/秒以上，宜為40℃/秒以上 浴溫~400℃之溫度區中，硼化物會以初晶形式析出，因而將浴溫~400℃之間的平均冷卻速度設為10℃/秒以上。 然而，若加快該溫度區中之平均冷卻速度，則硼化物會微細化，變得容易將硼化物均勻分散在鍍敷層中。因此，期待能更加提升抗刮性。由此，為了防止冷卻過程中硼化合物之粗大化，該區域宜快速地進行冷卻，較宜將平均冷卻速度設為40℃/秒以上。

400℃~300℃之間的平均冷卻速度：40℃/秒以上 400℃~300℃之溫度區中，會從液相發生Al相之析出，還會發生Zn-Al-MgZn ₂相之三元共晶反應，結果液相消失而鍍敷層會完全凝固。若該溫度區之平均冷卻速度慢，則硼化物無法均勻分散於鍍敷層中，而有無法得到抗刮性提升的情況。 又，400℃~300℃之溫度區中，Al相會變化成高溫穩定相的Al-Zn相，亦即，以[Al/MgZn ₂/Zn之三元共晶組織]形式而形成的Zn相會被吸收至已析出的Al相中，而[Al/MgZn ₂/Zn之三元共晶組織]會減少。因此，平均冷卻速度必須至少設為40℃/秒以上。較宜的是，平均冷卻速度為50℃/秒以上。

300℃~150℃之間的平均冷卻速度：10℃/秒以下 300℃~150℃之間的溫度區中，Al-Zn相會分離成微細Al相與微細Zn相。透過上述方式來分離相，便可減少易刮傷之Al-Zn相。因此，該溫度區中宜和緩地進行冷卻。300~150℃之間的平均冷卻速度為10℃/秒以下時，Al-Zn相會分離。由此，必須將300℃~150℃之間的平均冷卻速度設為10℃/秒以下。

150℃以下之溫度區 凝固過程中150℃以下之溫度區的冷卻速度並不會影響鍍敷層內之構成相，因而無需特別限定冷卻條件，亦可自然放涼。

鍍敷層在冷卻後亦可施行各種化學轉化處理、塗裝處理。又，為了進一步提高防蝕性，亦可在熔接部、加工部等中實施：用以補修的修補塗裝(touch-up paint)塗佈或熔射處理等。

本實施形態之鍍敷鋼材亦可在鍍敷層上形成皮膜。皮膜可形成1層或2層以上。鍍敷層正上方的皮膜種類可舉例如：鉻酸鹽皮膜、磷酸鹽皮膜、無鉻酸鹽皮膜。用以形成該等皮膜的鉻酸鹽處理、磷酸鹽處理、無鉻酸鹽處理可透過已知方法來進行。然而，鉻酸鹽處理多半會有使熔接性在鍍敷層表面惡化的情況，故為了充分發揮改善鍍敷層中之熔接性的效果，宜將其厚度預先設為小於1μm。

就鉻酸鹽處理而言有下列的處理：透過電解來形成鉻酸鹽皮膜的電解鉻酸鹽處理、利用與胚料反應來形成皮膜後沖洗剩餘處理液的反應型鉻酸鹽處理、及將處理液塗佈於被塗物且不經水洗就進行乾燥來形成皮膜的塗佈型鉻酸鹽處理。可採用任一種處理。

電解鉻酸鹽處理可例示使用下述成分之電解鉻酸鹽處理：鉻酸、氧化矽溶膠、樹脂(磷酸、丙烯酸樹脂、乙烯酯樹脂、乙酸乙烯酯丙烯酸乳液、羧基化苯乙烯丁二烯乳膠、二異丙醇胺改質環氧樹脂等)、及硬質氧化矽。

磷酸鹽處理可例示例如：磷酸鋅處理、磷酸鋅鈣處理、磷酸錳處理。

尤其以無鉻酸鹽處理因無環境負擔而為適宜。就無鉻酸鹽處理而言有下列的處理：透過電解來形成無鉻酸鹽皮膜的電解型無鉻酸鹽處理、利用與胚料反應來形成皮膜後沖洗剩餘處理液的反應型無鉻酸鹽處理、及將處理液塗佈於被塗物且不經水洗就進行乾燥來形成皮膜的塗佈型無鉻酸鹽處理。可採用任一種處理。

此外，在鍍敷層正上方的皮膜之上，亦可具有1層或2層以上的有機樹脂皮膜。有機樹脂無限定特定種類，可舉例如：聚酯樹脂、聚胺甲酸酯樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚烯烴樹脂、或該等樹脂之改質物等。此處所謂的改質物，係指使該等樹脂之結構中所含之反應性官能基與其他化合物(單體或交聯劑等)行反應後之樹脂，該其他化合物係於結構中包含可與該官能基行反應之官能基者。

作為所述有機樹脂，可使用1種或混合2種以上的有機樹脂(未經改質者)來使用，亦可在至少1種有機樹脂的存在下將至少1種其他有機樹脂進行改質，使用1種藉此獲得之有機樹脂或混合2種以上的所得有機樹脂來使用。又，有機樹脂皮膜中亦可含有任意之著色顏料、防鏽顏料。亦可使用經溶解或分散於水中而水系化之物。

如下評估本實施形態之鍍敷鋼材的抗刮性及刮傷部耐蝕性。

＜抗刮性＞ 調整鍍敷附著量(厚度)為每單片30μm，製作70×150mm尺寸之鍍敷鋼板，並使用自動交叉切割試驗機，從鍍敷層表面置入切痕(交叉切痕)。具體而言，使用NT切刀之刀片，利用交叉切割試驗機以荷重條件400gf在鍍敷表面置入切痕。之後，截面觀察交叉切痕部。切痕之前端到達鋼材使鋼材呈暴露之狀態時，耐蝕性會明顯降低。另一方面，只要切痕停留在鍍敷層內，便不會造成耐蝕性降低，可謂抗刮性良好。

＜刮傷部耐蝕性＞ 以與上述相同方式，製作70×150mm尺寸之鍍敷鋼材，並使用自動交叉切割試驗機，從鍍敷層表面置入切痕(交叉切痕)。具體而言，使用NT切刀之刀片，利用交叉切割試驗機以荷重條件400gf在鍍敷表面置入切痕，來製作試驗片。將試驗片投入腐蝕試驗機，並按JASO M609法實施複合循環試驗，來確認切割線中產生紅鏽的狀況。在產生相對於切割線之全長為10%以上長度之紅鏽時，針對此時之循環數進行評估。在越少之循環數就產生10%以上長度之紅鏽時，意指刮傷部耐蝕性越低。

如以上說明，本實施形態之鍍敷鋼材其抗刮性及刮傷部之耐蝕性優異，並且鍍敷層外觀亦優異。 實施例

鍍敷鋼材的母板是採用：從厚度0.8mm的冷軋鋼板以180mm×100mm之尺寸切出而得者。該等皆為SS400(一般鋼)。使用分批式熔融鍍敷模擬器(Rhesca公司製)，將K熱電偶安裝於鋼板的一部分，並在含5%H ₂的N ₂還原氣體環境中，在800℃進行退火而使鋼板表面充分還原，之後再浸漬於鍍浴3秒鐘，然後提起，並以N ₂氣體抹拭將鍍敷厚度作成每單面30μm(±1μm)。母板正面及反面的鍍敷厚度相同。從鍍浴提起後，依下述A~E之冷卻條件進行冷卻，製造出鍍敷鋼材。

條件A：鋼材從鍍浴提起後，浴溫~400℃之間的平均冷卻速度定為40℃/秒，400℃~300℃之間的平均冷卻速度定為50℃/秒，300℃~150℃之間的平均冷卻速度定為10℃/秒。

條件B(比較條件)：鋼材從鍍浴提起後，浴溫~150℃之間的平均冷卻速度定為經常50℃/秒(比較條件)。

條件C(比較條件)：鋼材從鍍浴提起後，浴溫~150℃之間的平均冷卻速度定為經常20℃/秒(比較條件)。

條件D(比較條件)：鋼材從鍍浴提起後，浴溫~150℃之間的平均冷卻速度定為經常10℃/秒(比較條件)。

條件E：鋼材從鍍浴提起後，浴溫~400℃之間的平均冷卻速度定為10℃/秒，400℃~300℃之間的平均冷卻速度定為50℃/秒，300℃~150℃之間的平均冷卻速度定為10℃/秒。

鍍敷層之平均化學組成是依下列方式進行測定。使用酸且該酸含有可抑制基鐵(鋼材)腐蝕的抑制劑，藉由該酸將鍍敷層剝離溶解而獲得酸溶液。接著，以ICP發光分光分析法或ICP-MS法對所得酸溶液進行測定，藉此獲得鍍敷層之平均化學組成。將結果列於表1A~表4B中。

關於鍍敷層中的相、組織(MgZn ₂相、Al相、Al-Zn相、[Al/MgZn ₂/Zn之三元共晶組織]、硼化物、剩餘部分組織)之面積率的測定方法，如上述，是使鍍敷層其對鋼材表面為垂直的厚度方向截面露出，並以500~5000倍之視野來確認其金屬組織。具體而言，以將鍍敷厚度整體涵蓋於視野中的方式，觀察複數個視野合計10000μm ²之視野中的金屬組織，來決定鍍敷層金屬組織之構成相或組織的面積率。各個相之確認方面，是在EDS分析中，以精確標點來確認相組成，並從元素分佈分析等讀取出大致相同的成分相來鑑別出相。透過進行元素分佈分析，就能辨別大致相同組成的相。

表中硼化物之面積率的測定對象即硼化物為AlB ₂、CrB ₂、TiB ₂、ZrB ₂、VB ₂。視鍍敷層之平均化學組成情況，有時會包含AlB ₂、CrB ₂、TiB ₂、ZrB ₂、VB ₂之一部分，而非包含全部。由此，硼化物之面積率是觀察鍍敷層厚度方向之截面時檢測出的所有硼化物之合計面積率。

(抗刮性評估) 為了模擬鍍敷鋼材表面產生之傷痕，使用自動交叉切割試驗機，從鍍敷層表面置入切割線。具體而言，使用NT切刀之刀片，利用交叉切割試驗機(安田精機No.551-AUTO-1)以最大荷重條件400gf，在鍍敷表面以2mm之間距平行地置入11條長度20mm的切割線。

以與切割線垂直的方式，在切割線之中央部切斷置入有切割線之鍍敷鋼材後，埋填於樹脂中。接著，研磨樹脂，調製成可觀察截面之試樣。使用光學顯微鏡觀察截面，藉此測定從鍍敷層表面起算之切痕深度。

對每個試驗例實施10次以上之步驟，透過切痕之最大深度來評估抗刮性。抗刮性之評估如下。「B」定為不合格，「A」、「AA」、「S」定為合格。

「B」：切痕之最大深度為30μm以上。 「A」：切痕之最大深度為20μm以上且小於30μm。 「AA」：切痕之最大深度為10μm以上且小於20μm。 「S」：切痕之最大深度小於10μm。

(刮傷部耐蝕性評估) 以與抗刮性評估相同方式，在鍍敷層表面設有切割線。接著，以包含切割線部之方式將置入有切割線之受測材切成50×100mm，實施JASO M609之複合循環試驗，確認切割線中產生紅鏽的狀況。在切割線長度內產生有10%以上長度之紅鏽時，針對此時之循環數進行評估。在越少之循環數就產生10%以上長度之紅鏽時，意指刮傷部耐蝕性越低。耐蝕性之評估如下。「B」定為不合格，「A」、「AA」、「AAA」及「S」定為合格。

「B」：在小於150循環就發現產生紅鏽。 「A」：在150循環產生紅鏽。 「AA」：在210循環產生紅鏽。 「AAA」：在270循環產生紅鏽。 「S」：在270循環也不產生紅鏽。

如表1A~表5B所示，關於比較例1，其Al含量及Mg含量不足，且B含量為0%。又，鍍敷層中不含硼化物，MgZn ₂相之面積率降低。因此，抗刮性及刮傷部之耐蝕性降低。

關於比較例2，其Al含量及Mg含量不足，且B含量為0%。又，鍍敷層中不含硼化物，MgZn ₂相之面積率降低。因此，抗刮性及刮傷部之耐蝕性降低。

關於比較例3，其B含量不足。再者，製造條件落於適宜範圍外。又，鍍敷層中硼化物之面積率不足。因此，抗刮性及刮傷部之耐蝕性降低。

關於比較例26，其Mg含量不足。又，MgZn ₂相之面積率降低。因此，抗刮性及刮傷部之耐蝕性降低。

關於比較例29，其Sn含量過多。因此，刮傷部之耐蝕性降低。

關於比較例31，其B含量及Bi含量落於本發明範圍外。又，鍍敷層中硼化物之面積率不足。因此，抗刮性及刮傷部之耐蝕性降低。

關於比較例32，其B含量落於本發明範圍外。又，鍍敷層中硼化物之面積率不足。因此，抗刮性及刮傷部之耐蝕性降低。

關於比較例34，其In含量落於本發明範圍外。再者，製造條件落於適宜範圍外。又，Al相與Al-Zn相之合計面積率落於本發明範圍外。因此，抗刮性及刮傷部之耐蝕性降低。

關於比較例38，其La含量及Ce含量落於本發明範圍外。再者，製造條件落於適宜範圍外。因此，刮傷部之耐蝕性降低。

關於比較例41、42，由於其等之B含量過多，故鍍浴中會產生大量浮渣，鍍敷層外觀會大幅惡化。因此，於工業上之利用方面，是難以使用於各種用途的狀態。

關於比較例46，其B含量及P含量落於本發明範圍外。又，鍍敷層中硼化物之面積率不足。因此，抗刮性及刮傷部之耐蝕性降低。

關於比較例49，其Ca含量落於本發明範圍外。再者，製造條件落於適宜範圍外。又，Al相與Al-Zn相之面積率落於本發明範圍外。因此，抗刮性及刮傷部之耐蝕性降低。

關於比較例50，其Mg含量及B含量落於本發明範圍外。再者，製造條件落於適宜範圍外。又，鍍敷層中硼化物之面積率不足。甚至，MgZn ₂之面積率變得過多，[Al/MgZn ₂/Zn之三元共晶組織]之面積率為0%。因此，抗刮性及刮傷部之耐蝕性降低。

關於比較例51，其製造條件落於適宜範圍外。又，Al相與Al-Zn相之合計面積率落於本發明範圍外。因此，抗刮性及刮傷部之耐蝕性降低。

關於比較例52，其Al含量落於本發明範圍外。又，MgZn ₂之面積率不足，且Al相與Al-Zn相之合計面積率落於本發明範圍外。因此，抗刮性及刮傷部之耐蝕性降低。

[表1A]

[表1B]

[表2A]

[表2B]

[表3A]

[表3B]

[表4A]

[表4B]

[表5A]

[表5B]

產業上之可利用性 依據本發明，可提供一種鍍敷鋼材，其抗刮性優異且刮傷部之耐蝕性也很優異，因此產業上之可利用性高。

(無)

Claims (5)

1. 一種鍍敷鋼材，具有：鋼材、及備於前述鋼材表面之鍍敷層； 前述鍍敷層之平均化學組成以質量%計，是由下列所構成： Al：大於5.0%~30.0%、 Mg：大於4.0%~12.5%、 B：大於0.01%~1.00%、 Cr：0%~0.25%、 Ti：0%~0.25%、 Zr：0%~0.25%、 V：0%~0.25%、 Sn：0%~3.00%、 Bi：0%~1.00%、 In：0%~1.00%、 Ca：0%~3.00%、 Y：0%~0.50%、 La：0%~0.50%、 Ce：0%~0.50%、 Sr：0%~0.50%、 Si：0%~2.50%、 P：0%~0.50%、 Ni：0%~1.0%、 Co：0%~0.25%、 Nb：0%~0.25%、 Cu：0%~1.00%、 Mn：0%~0.25%、 Li：0%~0.50%、 Na：0%~0.05%、 K：0%~0.05%、 Ba：0%~0.25%、 Ag：0%~1.00%、 Mo：0%~0.25%、 W：0%~0.25%、 Fe：0%~5.00%、 Sb：0%~0.50%、 Pb：0%~0.50%、 剩餘部分：大於60.00%之Zn及不純物； 前述鍍敷層中前述鍍敷層厚度方向之截面，以掃描型電子顯微鏡視野中之面積率計，包含：10%~小於60%之MgZn ₂相、10%~小於50%之Al-Zn相、10%以上之[Al/MgZn ₂/Zn之三元共晶組織]、0.02~小於3.00%之硼化物、及剩餘部分組織； 前述硼化物為AlB ₂、AlB ₁₂、CrB ₂、TiB ₂、VB ₂、ZrB ₂之1種或2種以上。
2. 一種鍍敷鋼材，具有：鋼材、及備於前述鋼材表面之鍍敷層； 前述鍍敷層之平均化學組成以質量%計，是由下列所構成： Al：大於5.0%~30.0%、 Mg：大於4.0%~12.5%、 B：大於0.01%~1.00%、 Cr：0%~0.25%、 Ti：0%~0.25%、 Zr：0%~0.25%、 V：0%~0.25%、 Sn：0%~3.00%、 Bi：0%~1.00%、 In：0%~1.00%、 Ca：0%~3.00%、 Y：0%~0.50%、 La：0%~0.50%、 Ce：0%~0.50%、 Sr：0%~0.50%、 Si：0%~2.50%、 P：0%~0.50%、 Ni：0%~1.0%、 Co：0%~0.25%、 Nb：0%~0.25%、 Cu：0%~1.00%、 Mn：0%~0.25%、 Li：0%~0.50%、 Na：0%~0.05%、 K：0%~0.05%、 Ba：0%~0.25%、 Ag：0%~1.00%、 Mo：0%~0.25%、 W：0%~0.25%、 Fe：0%~5.00%、 Sb：0%~0.50%、 Pb：0%~0.50%、 剩餘部分：大於60.00%之Zn及不純物； 前述鍍敷層中前述鍍敷層厚度方向之截面，以掃描型電子顯微鏡視野中之面積率計，包含：10%~小於60%之MgZn ₂相、合計10%~小於50%之Al相及Al-Zn相、10%以上之[Al/MgZn ₂/Zn之三元共晶組織]、0.02~小於3.00%之硼化物、及剩餘部分組織； 前述硼化物為AlB ₂、AlB ₁₂、CrB ₂、TiB ₂、VB ₂、ZrB ₂之1種或2種以上。
3. 如請求項1之鍍敷鋼材，其中在前述鍍敷層之平均化學組成中，Ca、Y、La、Ce、Sr中之1種或2種以上為0.01質量%以上。
4. 如請求項2之鍍敷鋼材，其中在前述鍍敷層之平均化學組成中，Ca、Y、La、Ce、Sr中之1種或2種以上為0.01質量%以上。
5. 如請求項1至4中任一項之鍍敷鋼材，其中在前述鍍敷層厚度方向之截面中，相對於前述硼化物之面積率，等效圓直徑為1~5μm範圍之硼化物之面積率的比為80%以上。