JP2001323355A - めっき密着性と塗装後耐食性の良好なＳｉ含有高強度溶融亜鉛めっき鋼板と塗装鋼板およびその製造方法 - Google Patents
めっき密着性と塗装後耐食性の良好なＳｉ含有高強度溶融亜鉛めっき鋼板と塗装鋼板およびその製造方法Info
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- JP2001323355A JP2001323355A JP2000138606A JP2000138606A JP2001323355A JP 2001323355 A JP2001323355 A JP 2001323355A JP 2000138606 A JP2000138606 A JP 2000138606A JP 2000138606 A JP2000138606 A JP 2000138606A JP 2001323355 A JP2001323355 A JP 2001323355A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明はプレめっき設備のような新たな設備
を設置することなく、めっき性が良好で且つ耐食性の優
れた高Ｓｉ含有高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板とその
製造方法を提供すべくなされたものである。 【解決手段】 Ｓｉの含有量が０．４〜２．０質量％で
ある高強度鋼板の表面に第１層としてＳｉＯ2の内部酸
化物の含有量が０．４〜２．０質量％である鋼層を３μ
m以下形成し、その上にＡｌ：０．２〜１０質量％、残
部がＺｎおよび不可避的不純物からなる溶融亜鉛めっき
層を形成しためっき密着性の良好なＳｉ含有高強度溶融
亜鉛めっき鋼板。
を設置することなく、めっき性が良好で且つ耐食性の優
れた高Ｓｉ含有高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板とその
製造方法を提供すべくなされたものである。 【解決手段】 Ｓｉの含有量が０．４〜２．０質量％で
ある高強度鋼板の表面に第１層としてＳｉＯ2の内部酸
化物の含有量が０．４〜２．０質量％である鋼層を３μ
m以下形成し、その上にＡｌ：０．２〜１０質量％、残
部がＺｎおよび不可避的不純物からなる溶融亜鉛めっき
層を形成しためっき密着性の良好なＳｉ含有高強度溶融
亜鉛めっき鋼板。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｓｉ含有高強度溶
融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法に係わり、さらに
詳しくは優れた耐食性を有し、種々の用途、例えば建材
用や家電用鋼板として適用できるめっき鋼板に関するも
のである。
融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法に係わり、さらに
詳しくは優れた耐食性を有し、種々の用途、例えば建材
用や家電用鋼板として適用できるめっき鋼板に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】耐食性の良好なめっき鋼板として最も使
用されるものに溶融亜鉛めっき鋼板がある。この溶融亜
鉛めっき鋼板は、通常、鋼板を脱脂後、無酸化炉にて予
熱し、表面の清浄化および材質確保のために還元炉にて
還元焼鈍を行い、溶融亜鉛浴に浸漬し、付着量制御を行
うことによって製造される。その特徴として、耐食性お
よびめっき密着性等に優れることから、自動車、建材用
途等を中心として広く使用されている。
用されるものに溶融亜鉛めっき鋼板がある。この溶融亜
鉛めっき鋼板は、通常、鋼板を脱脂後、無酸化炉にて予
熱し、表面の清浄化および材質確保のために還元炉にて
還元焼鈍を行い、溶融亜鉛浴に浸漬し、付着量制御を行
うことによって製造される。その特徴として、耐食性お
よびめっき密着性等に優れることから、自動車、建材用
途等を中心として広く使用されている。
【０００３】但し、高強度鋼板の内、高Ｓｉ含有高強度
鋼板はめっき密着性不良が問題となる。めっき密着性改
善のための従来技術として特開昭５５−１２２８６５号
公報によれば無酸化炉において鋼表面に酸化膜の厚みが
４００〜１００００Åになるように酸化した後、水素を
含む雰囲気中で焼鈍し、めっきする方法が知られてい
る。この方法は酸化帯で鉄酸化膜を積極的に生成させる
ことでめっき密着性を阻害するＳｉ酸化物の生成を抑制
し、めっき密着性を向上させることを目的としている。
鋼板はめっき密着性不良が問題となる。めっき密着性改
善のための従来技術として特開昭５５−１２２８６５号
公報によれば無酸化炉において鋼表面に酸化膜の厚みが
４００〜１００００Åになるように酸化した後、水素を
含む雰囲気中で焼鈍し、めっきする方法が知られてい
る。この方法は酸化帯で鉄酸化膜を積極的に生成させる
ことでめっき密着性を阻害するＳｉ酸化物の生成を抑制
し、めっき密着性を向上させることを目的としている。
【０００４】しかし、この従来技術において鉄酸化膜の
還元時間の調節は実際上困難であり、還元時間が長すぎ
ればＳｉの表面濃化を引き起こし、短すぎれば鋼表面に
鉄の酸化膜が残存するので、結局完全にめっき密着性不
良の解消にはならないという問題点と、この技術で完全
にＳｉ酸化物生成を抑制することができないという問題
点を有している。そこで特開平２−３８５４９号公報の
ように焼鈍前にプレめっきを施す方法が提案されてい
る。但し、プレめっき法ではめっき設備が必要となるた
め、そのスペースがない場合は採用できない。またプレ
めっき設備設置により生産コストが上昇する問題も生じ
る。
還元時間の調節は実際上困難であり、還元時間が長すぎ
ればＳｉの表面濃化を引き起こし、短すぎれば鋼表面に
鉄の酸化膜が残存するので、結局完全にめっき密着性不
良の解消にはならないという問題点と、この技術で完全
にＳｉ酸化物生成を抑制することができないという問題
点を有している。そこで特開平２−３８５４９号公報の
ように焼鈍前にプレめっきを施す方法が提案されてい
る。但し、プレめっき法ではめっき設備が必要となるた
め、そのスペースがない場合は採用できない。またプレ
めっき設備設置により生産コストが上昇する問題も生じ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明はプレめっき設
備のような新たな設備を設置することなく、めっき密着
性が良好で耐食性の優れた高Ｓｉ含有高強度溶融亜鉛め
っき鋼板およびその製造方法を提案するものである。
備のような新たな設備を設置することなく、めっき密着
性が良好で耐食性の優れた高Ｓｉ含有高強度溶融亜鉛め
っき鋼板およびその製造方法を提案するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、高強度鋼
板のめっき処理について鋭意研究を重ねた結果、ＳｉＯ
2を内部酸化状態にしたＳｉ含有高強度鋼板の表面にＺ
ｎ−Ａｌ合金めっき、Ｚｎ−Ａｌ−Ｓｉ合金めっき、Ｚ
ｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金めっき、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合
金めっきを形成することによりめっき密着性の良好なＳ
ｉ含有高強度溶融亜鉛めっき鋼板を得られることを見出
して本発明をなした。
板のめっき処理について鋭意研究を重ねた結果、ＳｉＯ
2を内部酸化状態にしたＳｉ含有高強度鋼板の表面にＺ
ｎ−Ａｌ合金めっき、Ｚｎ−Ａｌ−Ｓｉ合金めっき、Ｚ
ｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金めっき、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合
金めっきを形成することによりめっき密着性の良好なＳ
ｉ含有高強度溶融亜鉛めっき鋼板を得られることを見出
して本発明をなした。
【０００７】また、Ｓｉの表面濃化はＳｉＯ2の外部酸
化膜に起因するため、還元雰囲気を適切に制御しＳｉＯ
2を内部酸化状態にすることによって、めっき密着性不
良を防止することができることを見出して本発明をなし
た。
化膜に起因するため、還元雰囲気を適切に制御しＳｉＯ
2を内部酸化状態にすることによって、めっき密着性不
良を防止することができることを見出して本発明をなし
た。
【０００８】即ち、本発明の要旨とするところは、以下
に示す通りである。
に示す通りである。
【０００９】（１） Ｓｉの含有量が０．４〜２．０質
量％である高強度鋼板の表面に第１層としてＳｉＯ2の
内部酸化物の含有量が０．４〜２．０質量％である鋼層
を３μｍ以下形成し、その上にＡｌ：０．２〜１０質量
％、残部がＺｎおよび不可避的不純物からなる溶融亜鉛
めっき層を形成しためっき密着性の良好なＳｉ含有高強
度溶融亜鉛めっき鋼板。
量％である高強度鋼板の表面に第１層としてＳｉＯ2の
内部酸化物の含有量が０．４〜２．０質量％である鋼層
を３μｍ以下形成し、その上にＡｌ：０．２〜１０質量
％、残部がＺｎおよび不可避的不純物からなる溶融亜鉛
めっき層を形成しためっき密着性の良好なＳｉ含有高強
度溶融亜鉛めっき鋼板。
【００１０】（２） Ｓｉの含有量が０．４〜２．０質
量％である高強度鋼板の表面に第１層としてＳｉＯ2の
内部酸化物の含有量が０．４〜２．０質量％である鋼層
を３μｍ以下形成し、その上にＡｌ：５〜７０質量％、
Ｓｉ：０．０１〜２．０質量％、残部がＺｎおよび不可
避的不純物からなる溶融亜鉛めっき層を形成しためっき
密着性の良好なＳｉ含有高強度溶融亜鉛めっき鋼板。
量％である高強度鋼板の表面に第１層としてＳｉＯ2の
内部酸化物の含有量が０．４〜２．０質量％である鋼層
を３μｍ以下形成し、その上にＡｌ：５〜７０質量％、
Ｓｉ：０．０１〜２．０質量％、残部がＺｎおよび不可
避的不純物からなる溶融亜鉛めっき層を形成しためっき
密着性の良好なＳｉ含有高強度溶融亜鉛めっき鋼板。
【００１１】（３） Ｓｉの含有量が０．４〜２．０質
量％である高強度鋼板の表面に第１層としてＳｉＯ2の
内部酸化物の含有量が０．４〜２．０質量％である鋼層
を３μｍ以下形成し、その上にＡｌ：２〜１０質量％、
Ｍｇ：１〜１０質量％、残部がＺｎおよび不可避的不純
物からなる溶融亜鉛めっき層を形成しためっき密着性の
良好なＳｉ含有高強度溶融亜鉛めっき鋼板。
量％である高強度鋼板の表面に第１層としてＳｉＯ2の
内部酸化物の含有量が０．４〜２．０質量％である鋼層
を３μｍ以下形成し、その上にＡｌ：２〜１０質量％、
Ｍｇ：１〜１０質量％、残部がＺｎおよび不可避的不純
物からなる溶融亜鉛めっき層を形成しためっき密着性の
良好なＳｉ含有高強度溶融亜鉛めっき鋼板。
【００１２】（４） Ｓｉの含有量が０．４〜２．０質
量％である高強度鋼板の表面に第１層としてＳｉＯ2の
内部酸化物の含有量が０．４〜２．０質量％である鋼層
を３μｍ以下形成し、その上にＡｌ：４〜７０質量％、
Ｍｇ：１〜１０質量％、残部がＺｎおよび不可避的不純
物からなる溶融亜鉛めっき層を形成しためっき密着性の
良好なＳｉ含有高強度溶融亜鉛めっき鋼板。
量％である高強度鋼板の表面に第１層としてＳｉＯ2の
内部酸化物の含有量が０．４〜２．０質量％である鋼層
を３μｍ以下形成し、その上にＡｌ：４〜７０質量％、
Ｍｇ：１〜１０質量％、残部がＺｎおよび不可避的不純
物からなる溶融亜鉛めっき層を形成しためっき密着性の
良好なＳｉ含有高強度溶融亜鉛めっき鋼板。
【００１３】（５） 前記（１）〜（４）項のいずれか
に記載のめっき鋼板のめっき層の上に、中間層としてク
ロメート皮膜層を有し、さらに上層として１〜１００μ
ｍ厚の有機被膜層を有することを特徴とするめっき密着
性と塗装後耐食性の良好なＳｉ含有高強度溶融亜鉛めっ
き塗装鋼板。
に記載のめっき鋼板のめっき層の上に、中間層としてク
ロメート皮膜層を有し、さらに上層として１〜１００μ
ｍ厚の有機被膜層を有することを特徴とするめっき密着
性と塗装後耐食性の良好なＳｉ含有高強度溶融亜鉛めっ
き塗装鋼板。
【００１４】（６） 有機被膜が、熱硬化型の樹脂塗膜
であることを特徴とする前記（５）項に記載の耐食性の
優れた塗装鋼板。
であることを特徴とする前記（５）項に記載の耐食性の
優れた塗装鋼板。
【００１５】（７） Ｓｉの含有量ＣSiが０．４〜２．
０質量％である高強度鋼板に連続的に溶融亜鉛めっきを
施す際、酸化帯において燃焼空気比０．９〜１．２の雰
囲気中にて酸化せしめ、その後の還元帯において、水分
圧と水素分圧の対数ｌｏｇ（ＰＨ2Ｏ／ＰＨ2）が下記
（１）式を満たす雰囲気で還元した後、Ａｌ：０．２〜
１０質量％を含有する亜鉛めっき浴中で溶融めっき処理
を行うことを特徴とするめっき密着性の良好なＳｉ含有
高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。 −０．８≧ｌｏｇ（ＰＨ2Ｏ／ＰＨ2）≦０．５ＣSi−３ ・ ・ ・（１）
０質量％である高強度鋼板に連続的に溶融亜鉛めっきを
施す際、酸化帯において燃焼空気比０．９〜１．２の雰
囲気中にて酸化せしめ、その後の還元帯において、水分
圧と水素分圧の対数ｌｏｇ（ＰＨ2Ｏ／ＰＨ2）が下記
（１）式を満たす雰囲気で還元した後、Ａｌ：０．２〜
１０質量％を含有する亜鉛めっき浴中で溶融めっき処理
を行うことを特徴とするめっき密着性の良好なＳｉ含有
高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。 −０．８≧ｌｏｇ（ＰＨ2Ｏ／ＰＨ2）≦０．５ＣSi−３ ・ ・ ・（１）
【００１６】（８） 亜鉛めっき浴がＡｌ：５〜７０質
量％、Ｓｉ：０．０１〜２．０質量％含有し、残部Ｚｎ
よりなる亜鉛めっき浴を用いて溶融めっき処理を行うこ
とを特徴とする前記（７）項に記載のめっき密着性の良
好なＳｉ含有高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
量％、Ｓｉ：０．０１〜２．０質量％含有し、残部Ｚｎ
よりなる亜鉛めっき浴を用いて溶融めっき処理を行うこ
とを特徴とする前記（７）項に記載のめっき密着性の良
好なＳｉ含有高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【００１７】（９） 亜鉛めっき浴がＡｌ：２〜１０質
量％、Ｍｇ：１〜１０質量％含有し、残部Ｚｎよりなる
亜鉛めっき浴を用いて溶融めっき処理を行うことを特徴
とする前記（７）項に記載のめっき密着性の良好なＳｉ
含有高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
量％、Ｍｇ：１〜１０質量％含有し、残部Ｚｎよりなる
亜鉛めっき浴を用いて溶融めっき処理を行うことを特徴
とする前記（７）項に記載のめっき密着性の良好なＳｉ
含有高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【００１８】（１０） 亜鉛めっき浴がＡｌ：４〜７０
質量％、Ｍｇ：１〜１０質量％、Ｓｉ：０．０１〜２．
０質量％含有し、残部Ｚｎよりなる亜鉛めっき浴を用い
て溶融めっき処理を行うことを特徴とする前記（７）項
に記載のめっき密着性の良好なＳｉ含有高強度溶融亜鉛
めっき鋼板の製造方法。
質量％、Ｍｇ：１〜１０質量％、Ｓｉ：０．０１〜２．
０質量％含有し、残部Ｚｎよりなる亜鉛めっき浴を用い
て溶融めっき処理を行うことを特徴とする前記（７）項
に記載のめっき密着性の良好なＳｉ含有高強度溶融亜鉛
めっき鋼板の製造方法。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
【００２０】本発明において、Ｓｉ含有高強度溶融亜鉛
めっき鋼板とはＳｉの含有量が０．４〜２．０質量％で
ある高強度鋼板上の表面にＳｉＯ2の内部酸化物の含有
量が０．４〜２．０質量％である鋼層を３μｍ以下形成
し、その上にＺｎ−Ａｌめっき層を付与したもの、およ
びＺｎ−Ａｌ−Ｓｉめっき層を付与したもの、Ｚｎ−Ａ
ｌ−Ｍｇめっき層を付与したもの、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−
Ｓｉめっき層を付与したものである。
めっき鋼板とはＳｉの含有量が０．４〜２．０質量％で
ある高強度鋼板上の表面にＳｉＯ2の内部酸化物の含有
量が０．４〜２．０質量％である鋼層を３μｍ以下形成
し、その上にＺｎ−Ａｌめっき層を付与したもの、およ
びＺｎ−Ａｌ−Ｓｉめっき層を付与したもの、Ｚｎ−Ａ
ｌ−Ｍｇめっき層を付与したもの、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−
Ｓｉめっき層を付与したものである。
【００２１】本発明において、鋼中のＳｉ含有量ＣSiを
０．４〜２．０質量％に限定した理由は、本発明法によ
りＳｉ酸化物の生成を抑制できる鋼中Ｓｉ濃度は２．０
質量％以下までの範囲であり、Ｓｉ濃度が０．４質量％
未満になると鋼板そのものが十分な強度を持つことがで
きないためである。
０．４〜２．０質量％に限定した理由は、本発明法によ
りＳｉ酸化物の生成を抑制できる鋼中Ｓｉ濃度は２．０
質量％以下までの範囲であり、Ｓｉ濃度が０．４質量％
未満になると鋼板そのものが十分な強度を持つことがで
きないためである。
【００２２】高強度鋼板とめっき層との間にＳｉＯ2の
内部酸化物の含有量が０．４〜２．０質量％である鋼層
の厚さを３μｍ以下に限定した理由は、３μｍを超える
とこのＳｉＯ2の内部酸化物を含む層が脆くなり、めっ
き層が剥離し易くなるためである。
内部酸化物の含有量が０．４〜２．０質量％である鋼層
の厚さを３μｍ以下に限定した理由は、３μｍを超える
とこのＳｉＯ2の内部酸化物を含む層が脆くなり、めっ
き層が剥離し易くなるためである。
【００２３】本発明においてＺｎ−Ａｌめっき層のＡｌ
組成を０．２〜１０質量％に限定した理由は、０．２質
量％未満のＡｌ量で通常の溶融めっき処理を行うと、め
っき処理時においてＺｎ―Ｆｅ合金化反応が起こり、地
鉄界面に脆い合金層が発達し、めっき密着性が劣化する
ためであり、１０質量％を超えるとＦｅ−Ａｌ合金層の
成長が顕著となりめっき密着性を阻害するためである。
組成を０．２〜１０質量％に限定した理由は、０．２質
量％未満のＡｌ量で通常の溶融めっき処理を行うと、め
っき処理時においてＺｎ―Ｆｅ合金化反応が起こり、地
鉄界面に脆い合金層が発達し、めっき密着性が劣化する
ためであり、１０質量％を超えるとＦｅ−Ａｌ合金層の
成長が顕著となりめっき密着性を阻害するためである。
【００２４】さらに耐食性の良いめっき鋼板を得るため
にはＺｎ−Ａｌめっき層のＡｌ組成を増加させると効果
的であるが、前述したようにＡｌ組成が１０質量％を超
えるとＦｅ−Ａｌ合金層の成長が顕著となりめっき密着
性を阻害する。従って、Ｚｎ−Ａｌめっき層のＡｌ組成
を増加させるためには、Ｆｅ−Ａｌ合金層の成長を抑制
させるためにＳｉを添加させる必要がある。
にはＺｎ−Ａｌめっき層のＡｌ組成を増加させると効果
的であるが、前述したようにＡｌ組成が１０質量％を超
えるとＦｅ−Ａｌ合金層の成長が顕著となりめっき密着
性を阻害する。従って、Ｚｎ−Ａｌめっき層のＡｌ組成
を増加させるためには、Ｆｅ−Ａｌ合金層の成長を抑制
させるためにＳｉを添加させる必要がある。
【００２５】本発明においてＺｎ−Ａｌ−Ｓｉめっき層
のＡｌ組成を５〜７０質量％に限定した理由は、５質量
％未満のＡｌ量ではＳｉを添加しても密着性の向上が見
られないためであり、７０質量％を超えると耐食性を向
上させる効果が飽和するためである。
のＡｌ組成を５〜７０質量％に限定した理由は、５質量
％未満のＡｌ量ではＳｉを添加しても密着性の向上が見
られないためであり、７０質量％を超えると耐食性を向
上させる効果が飽和するためである。
【００２６】Ｓｉ組成を０．０１〜２．０質量％に限定
した理由は、０．０１質量％未満ではめっき中のＦｅ−
Ａｌ合金層の成長を抑制させる効果が十分でないためで
あり、２．０質量％を超えると密着性を向上させる効果
が飽和するためである。このＡｌと鋼板中のＦｅの反応
を抑制する目的で添加するＳｉの量は、好ましくはＡｌ
含有量の１％以上である。
した理由は、０．０１質量％未満ではめっき中のＦｅ−
Ａｌ合金層の成長を抑制させる効果が十分でないためで
あり、２．０質量％を超えると密着性を向上させる効果
が飽和するためである。このＡｌと鋼板中のＦｅの反応
を抑制する目的で添加するＳｉの量は、好ましくはＡｌ
含有量の１％以上である。
【００２７】また、耐食性の良いめっき鋼板を得る方法
としてＺｎ−Ａｌめっき層にＭｇを添加する方法も有効
である。
としてＺｎ−Ａｌめっき層にＭｇを添加する方法も有効
である。
【００２８】本発明においてＺｎ−Ａｌ−Ｍｇめっき層
のＡｌ組成を２〜１０質量％に限定した理由は、２質量
％未満のＡｌ量のめっき浴にＭｇを添加すると多量のド
ロスが発生して満足なめっきができないためであり、１
０質量％を超えるとＦｅ−Ａｌ合金層の成長が顕著とな
りめっき密着性を阻害するためである。
のＡｌ組成を２〜１０質量％に限定した理由は、２質量
％未満のＡｌ量のめっき浴にＭｇを添加すると多量のド
ロスが発生して満足なめっきができないためであり、１
０質量％を超えるとＦｅ−Ａｌ合金層の成長が顕著とな
りめっき密着性を阻害するためである。
【００２９】Ｍｇ組成を１〜１０質量％に限定した理由
は、１質量％未満では耐食性を向上させる効果が不十分
であるためであり、１０質量％を超えるとめっき浴が酸
化し易くなり、浴表面にＭｇの酸化物が多量に発生しめ
っきが困難となるためである。
は、１質量％未満では耐食性を向上させる効果が不十分
であるためであり、１０質量％を超えるとめっき浴が酸
化し易くなり、浴表面にＭｇの酸化物が多量に発生しめ
っきが困難となるためである。
【００３０】さらに、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇめっき層におい
てもめっき層のＡｌ組成を増加させると耐食性向上に効
果的であるが、前述したようにＡｌ組成が１０質量％を
超えるとＦｅ−Ａｌ合金層の成長が顕著となりめっき密
着性を阻害する。従って、Ｚｎ−Ａｌめっき層のＡｌ組
成を増加させるためには、Ｆｅ−Ａｌ合金層の成長を抑
制させるためにＳｉを添加させる必要がある。
てもめっき層のＡｌ組成を増加させると耐食性向上に効
果的であるが、前述したようにＡｌ組成が１０質量％を
超えるとＦｅ−Ａｌ合金層の成長が顕著となりめっき密
着性を阻害する。従って、Ｚｎ−Ａｌめっき層のＡｌ組
成を増加させるためには、Ｆｅ−Ａｌ合金層の成長を抑
制させるためにＳｉを添加させる必要がある。
【００３１】本発明においてＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉめ
っき層のＡｌ組成を４〜７０質量％に限定した理由は、
４質量％未満のＡｌ量ではＳｉを添加しても密着性の向
上が見られないためであり、７０質量％を超えると耐食
性を向上させる効果が飽和するためである。
っき層のＡｌ組成を４〜７０質量％に限定した理由は、
４質量％未満のＡｌ量ではＳｉを添加しても密着性の向
上が見られないためであり、７０質量％を超えると耐食
性を向上させる効果が飽和するためである。
【００３２】Ｍｇ組成を１〜１０質量％に限定した理由
は、１質量％未満では耐食性を向上させる効果が不十分
であるためであり、１０質量％を超えるとめっき浴が酸
化し易くなり、浴表面にＭｇの酸化物が多量に発生しめ
っきが困難となるためである。
は、１質量％未満では耐食性を向上させる効果が不十分
であるためであり、１０質量％を超えるとめっき浴が酸
化し易くなり、浴表面にＭｇの酸化物が多量に発生しめ
っきが困難となるためである。
【００３３】Ｓｉ組成を０．０１〜２．０質量％に限定
した理由は、０．０１質量％未満ではめっき中のＦｅ−
Ａｌ合金層の成長を抑制させる効果が十分でないためで
あり、２質量％を超えると密着性を向上させる効果が飽
和するためである。このＡｌと鋼板中のＦｅの反応を抑
制する目的で添加するＳｉの量は、好ましくはＡｌ含有
量の１％以上である。
した理由は、０．０１質量％未満ではめっき中のＦｅ−
Ａｌ合金層の成長を抑制させる効果が十分でないためで
あり、２質量％を超えると密着性を向上させる効果が飽
和するためである。このＡｌと鋼板中のＦｅの反応を抑
制する目的で添加するＳｉの量は、好ましくはＡｌ含有
量の１％以上である。
【００３４】また、さらに、めっき浴中には、通常利用
される微量添加元素として、Ｎｉ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｆｅ、
Ｓｉ、Ｃｕを含んでいても、本発明の効果に特に影響は
ない。
される微量添加元素として、Ｎｉ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｆｅ、
Ｓｉ、Ｃｕを含んでいても、本発明の効果に特に影響は
ない。
【００３５】めっき付着量についても、特に制約は設け
ないが、耐食性の観点から１０ｇ／ｍ2以上、加工性の
観点からすると１５０ｇ／ｍ2以下であることが望まし
い。なお、下地のＳｉ添加系高張力鋼板としては、熱延
鋼板、冷延鋼板共に使用でき、また、通常の極低炭素系
のＴｉ、Ｎｂ、ＢなどをＳｉ以外に添加した高張力鋼板
においても、本発明の高張力溶融亜鉛めっき鋼板の製造
方法を有効に適用できる。
ないが、耐食性の観点から１０ｇ／ｍ2以上、加工性の
観点からすると１５０ｇ／ｍ2以下であることが望まし
い。なお、下地のＳｉ添加系高張力鋼板としては、熱延
鋼板、冷延鋼板共に使用でき、また、通常の極低炭素系
のＴｉ、Ｎｂ、ＢなどをＳｉ以外に添加した高張力鋼板
においても、本発明の高張力溶融亜鉛めっき鋼板の製造
方法を有効に適用できる。
【００３６】次に、本発明方法により高強度鋼板に溶融
亜鉛めっきを行うためには、まず、連続式溶融めっきラ
インにおける酸化帯で鉄酸化膜を数千Å生成させる。鉄
酸化膜中はＳｉが拡散し難いため、これによりＳｉ酸化
物の生成は抑制される。但し、鉄酸化膜を形成せしめる
時の酸化帯の燃焼空気比はＳｉ酸化物生成を抑制するに
十分な鉄酸化膜を生成するため０．９以上必要であり、
０．９未満の場合は十分な鉄酸化膜を形成せしめること
ができない。また、燃焼空気比が１．５以上では酸化帯
内で形成される鉄酸化膜厚が厚すぎて、次の還元帯で還
元しきれなくなり、酸化膜層がめっき層の下に残るた
め、めっき密着性を阻害してしまう。よって、酸化帯の
燃焼空気比は０．９〜１．２の範囲に調節する必要があ
る。
亜鉛めっきを行うためには、まず、連続式溶融めっきラ
インにおける酸化帯で鉄酸化膜を数千Å生成させる。鉄
酸化膜中はＳｉが拡散し難いため、これによりＳｉ酸化
物の生成は抑制される。但し、鉄酸化膜を形成せしめる
時の酸化帯の燃焼空気比はＳｉ酸化物生成を抑制するに
十分な鉄酸化膜を生成するため０．９以上必要であり、
０．９未満の場合は十分な鉄酸化膜を形成せしめること
ができない。また、燃焼空気比が１．５以上では酸化帯
内で形成される鉄酸化膜厚が厚すぎて、次の還元帯で還
元しきれなくなり、酸化膜層がめっき層の下に残るた
め、めっき密着性を阻害してしまう。よって、酸化帯の
燃焼空気比は０．９〜１．２の範囲に調節する必要があ
る。
【００３７】次に、還元帯において、水分圧と水素分圧
の対数ｌｏｇ（ＰＨ2Ｏ／ＰＨ2）が下記（１）式を満た
す雰囲気で還元を行う。 −０．８≧ｌｏｇ（ＰＨ2Ｏ／ＰＨ2）≦０．５ＣSi−３ ・ ・ ・（１）
の対数ｌｏｇ（ＰＨ2Ｏ／ＰＨ2）が下記（１）式を満た
す雰囲気で還元を行う。 −０．８≧ｌｏｇ（ＰＨ2Ｏ／ＰＨ2）≦０．５ＣSi−３ ・ ・ ・（１）
【００３８】還元帯では、Ｈ2を１〜７０質量％の範囲
で含むＮ2ガスを用いる。また、水分圧と水素分圧（Ｐ
Ｈ2Ｏ／ＰＨ2）は炉内に水蒸気を導入することにより操
作する。ｌｏｇ（ＰＨ2Ｏ／ＰＨ2）を−０．８以下とし
た理由は、ｌｏｇ（ＰＨ2Ｏ／ＰＨ2）が−０．８を超え
ると酸化帯で生成した鉄の酸化膜を還元できないためで
ある。また、ｌｏｇ（ＰＨ2Ｏ／ＰＨ2）を０．５ＣSi−
３以上とした理由は、ｌｏｇ（ＰＨ2Ｏ／ＰＨ2）が０．
５ＣSi−３未満ではＳｉの外部酸化が起こり鋼板表面に
ＳｉＯ2の外部酸化膜を生成し、めっき密着性不良を起
こすためである。即ち、還元帯は鉄の酸化膜を還元し、
ＳｉＯ2を内部酸化状態にする雰囲気にする必要があ
る。ここで、Ｓｉの内部酸化とは鋼板内に拡散した酸素
が合金の表層付近でＳｉと反応して酸化物を析出する現
象である。内部酸化現象は、酸素の内方への拡散速度が
Ｓｉの外方への拡散速度よりはるかに早い場合、即ち雰
囲気中の酸素ポテンシャルが比較的高いかもしくはＳｉ
の濃度が低い場合に起こる。このときＳｉはほとんど動
かずその場で酸化されるため、めっき密着性不良の原因
である鋼板表面へのＳｉ濃化を防ぐことができる。
で含むＮ2ガスを用いる。また、水分圧と水素分圧（Ｐ
Ｈ2Ｏ／ＰＨ2）は炉内に水蒸気を導入することにより操
作する。ｌｏｇ（ＰＨ2Ｏ／ＰＨ2）を−０．８以下とし
た理由は、ｌｏｇ（ＰＨ2Ｏ／ＰＨ2）が−０．８を超え
ると酸化帯で生成した鉄の酸化膜を還元できないためで
ある。また、ｌｏｇ（ＰＨ2Ｏ／ＰＨ2）を０．５ＣSi−
３以上とした理由は、ｌｏｇ（ＰＨ2Ｏ／ＰＨ2）が０．
５ＣSi−３未満ではＳｉの外部酸化が起こり鋼板表面に
ＳｉＯ2の外部酸化膜を生成し、めっき密着性不良を起
こすためである。即ち、還元帯は鉄の酸化膜を還元し、
ＳｉＯ2を内部酸化状態にする雰囲気にする必要があ
る。ここで、Ｓｉの内部酸化とは鋼板内に拡散した酸素
が合金の表層付近でＳｉと反応して酸化物を析出する現
象である。内部酸化現象は、酸素の内方への拡散速度が
Ｓｉの外方への拡散速度よりはるかに早い場合、即ち雰
囲気中の酸素ポテンシャルが比較的高いかもしくはＳｉ
の濃度が低い場合に起こる。このときＳｉはほとんど動
かずその場で酸化されるため、めっき密着性不良の原因
である鋼板表面へのＳｉ濃化を防ぐことができる。
【００３９】本発明において塗装鋼板とは、鋼板上に溶
融めっきとクロメート皮膜、および有機皮膜からなる層
を順次付与したものである。
融めっきとクロメート皮膜、および有機皮膜からなる層
を順次付与したものである。
【００４０】塗装鋼板の中間層としてのクロメート皮膜
は、電解クロメート、塗布型クロメート、反応型クロメ
ート等、どの方法で付与しても良い。クロメート皮膜の
役割はめっきと有機被膜の間の密着性を向上させるため
であり、これは耐食性の向上にも効果がある。
は、電解クロメート、塗布型クロメート、反応型クロメ
ート等、どの方法で付与しても良い。クロメート皮膜の
役割はめっきと有機被膜の間の密着性を向上させるため
であり、これは耐食性の向上にも効果がある。
【００４１】次に、塗装鋼板の上層の有機被膜として
は、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、ア
クリル樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂等が例として挙
げられ、特に限定されるものではないが、特に加工が厳
しい製品に使用する場合、熱硬化型の樹脂塗膜が最も好
ましい。 熱硬化型の樹脂塗膜としては、エポキシポリ
エステル塗料、ポリエステル塗料、メラミンポリエステ
ル塗料、ウレタンポリエステル塗料等のポリエステル系
塗料や、アクリル塗料が挙げられる。
は、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、ア
クリル樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂等が例として挙
げられ、特に限定されるものではないが、特に加工が厳
しい製品に使用する場合、熱硬化型の樹脂塗膜が最も好
ましい。 熱硬化型の樹脂塗膜としては、エポキシポリ
エステル塗料、ポリエステル塗料、メラミンポリエステ
ル塗料、ウレタンポリエステル塗料等のポリエステル系
塗料や、アクリル塗料が挙げられる。
【００４２】ポリエステル樹脂の酸成分の一部を脂肪酸
に置き換えたアルキッド樹脂や、油で変性しないオイル
フリーアルキッド樹脂に、メラミン樹脂やポリイソシア
ネート樹脂を硬化剤として併用したポリエステル系の塗
料、および各種架橋剤と組み合わせたアクリル塗料は、
他の塗料に比べて加工性が良いため、厳しい加工の後に
も塗膜に亀裂などが発生しないためである。
に置き換えたアルキッド樹脂や、油で変性しないオイル
フリーアルキッド樹脂に、メラミン樹脂やポリイソシア
ネート樹脂を硬化剤として併用したポリエステル系の塗
料、および各種架橋剤と組み合わせたアクリル塗料は、
他の塗料に比べて加工性が良いため、厳しい加工の後に
も塗膜に亀裂などが発生しないためである。
【００４３】膜厚は、１μｍ〜１００μｍが適正であ
る。膜厚を１μｍ以上とした理由は、膜厚が１μｍ未満
では耐食性が確保できないためである。また、膜厚を１
００μｍ以下とした理由は、膜厚が１００μｍを超える
とコスト面から不利になるためである。望ましくは、２
０μｍ以下である。有機被膜層は、単層でも複層でもか
まわない。
る。膜厚を１μｍ以上とした理由は、膜厚が１μｍ未満
では耐食性が確保できないためである。また、膜厚を１
００μｍ以下とした理由は、膜厚が１００μｍを超える
とコスト面から不利になるためである。望ましくは、２
０μｍ以下である。有機被膜層は、単層でも複層でもか
まわない。
【００４４】なお、本発明の方法に使用される有機被膜
には、必要に応じ、可塑剤、酸化防止剤、熱安定剤、無
機粒子、顔料、有機潤滑などの添加剤が配合される。
には、必要に応じ、可塑剤、酸化防止剤、熱安定剤、無
機粒子、顔料、有機潤滑などの添加剤が配合される。
【００４５】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。
る。
【００４６】（実施例１）表１に示す供試材を連続式溶
融亜鉛めっきラインの前処理炉にて焼鈍を行い、表２お
よび表３に示すめっき処理を行った。この前処理炉の酸
化帯の燃焼空気比は０．９５に調節し、還元帯は水素を
１０質量％含む窒素ガスに水蒸気を導入し水分圧と水素
分圧の対数ｌｏｇ（ＰＨ2Ｏ／ＰＨ2）が−１〜−３にな
るように調節した。
融亜鉛めっきラインの前処理炉にて焼鈍を行い、表２お
よび表３に示すめっき処理を行った。この前処理炉の酸
化帯の燃焼空気比は０．９５に調節し、還元帯は水素を
１０質量％含む窒素ガスに水蒸気を導入し水分圧と水素
分圧の対数ｌｏｇ（ＰＨ2Ｏ／ＰＨ2）が−１〜−３にな
るように調節した。
【００４７】溶融亜鉛めっきは、めっき浴温４６０〜６
００℃、Ａｌ、Ｍｇ、Ｓｉを１種以上含有する溶融亜鉛
めっき浴でめっきし、窒素ガスワイピングによりめっき
付着量を６０ｇ／ｍ2に調整した。
００℃、Ａｌ、Ｍｇ、Ｓｉを１種以上含有する溶融亜鉛
めっき浴でめっきし、窒素ガスワイピングによりめっき
付着量を６０ｇ／ｍ2に調整した。
【００４８】めっき密着性は、パウダリングを検査し、
その剥離巾が３ｍｍ超となった場合を不合格とした。鋼
板の強度試験は、ＪＩＳ Ｚ ２２０１に準じて行い、
３５０ＭＰａ以上の引っ張り強度を合格とした。評価結
果を表２および表３に示す。
その剥離巾が３ｍｍ超となった場合を不合格とした。鋼
板の強度試験は、ＪＩＳ Ｚ ２２０１に準じて行い、
３５０ＭＰａ以上の引っ張り強度を合格とした。評価結
果を表２および表３に示す。
【００４９】番号１〜８は鋼板ＡのＳｉ含有量が本発明
の範囲外であるため強度が不合格となった。番号６５〜
７２、９７〜１０４および１２９〜１３６は内部酸化層
の厚さが本発明範囲外となりめっき密着性が劣っている
例で、これら以外はいずれも、めっき密着性、強度共に
良好な結果となった。
の範囲外であるため強度が不合格となった。番号６５〜
７２、９７〜１０４および１２９〜１３６は内部酸化層
の厚さが本発明範囲外となりめっき密着性が劣っている
例で、これら以外はいずれも、めっき密着性、強度共に
良好な結果となった。
【００５０】
【表１】
【００５１】
【表２】
【００５２】
【表３】
【００５３】（実施例２）表１に示す供試材を連続式溶
融亜鉛めっきラインの前処理炉にて焼鈍を行い、表４に
示すめっき処理を行った。この前処理炉の酸化帯の燃焼
空気比は１．０５に調節し、還元帯は水素を１０質量％
含む窒素ガスに水蒸気を導入し水分圧と水素分圧の対数
ｌｏｇ（ＰＨ2Ｏ／ＰＨ2）が−１．２になるように調節
した。
融亜鉛めっきラインの前処理炉にて焼鈍を行い、表４に
示すめっき処理を行った。この前処理炉の酸化帯の燃焼
空気比は１．０５に調節し、還元帯は水素を１０質量％
含む窒素ガスに水蒸気を導入し水分圧と水素分圧の対数
ｌｏｇ（ＰＨ2Ｏ／ＰＨ2）が−１．２になるように調節
した。
【００５４】溶融亜鉛めっきは、めっき浴温４６０〜６
００℃、Ａｌ、またはＡｌとＳｉを含有する溶融亜鉛め
っき浴でめっきし、窒素ガスワイピングによりめっき付
着量を６０ｇ／ｍ2に調整した。
００℃、Ａｌ、またはＡｌとＳｉを含有する溶融亜鉛め
っき浴でめっきし、窒素ガスワイピングによりめっき付
着量を６０ｇ／ｍ2に調整した。
【００５５】次に、これら表４に示すめっきを行った鋼
板を塗布型のクロメート処理液に浸漬して、クロメート
処理を行った。クロメート皮膜の付着量はＣｒ換算量で
５０ｍｇ／ｍ2とした。その上に、プライマーとしてエ
ポキシポリエステル塗料をバーコーターで塗装し、熱風
乾燥炉で焼き付けて膜厚を５μｍに調整した。トップコ
ートは、ポリエステル塗料をバーコーターで塗装し、熱
風乾燥炉で焼き付けて膜厚を２０μｍに調整した。
板を塗布型のクロメート処理液に浸漬して、クロメート
処理を行った。クロメート皮膜の付着量はＣｒ換算量で
５０ｍｇ／ｍ2とした。その上に、プライマーとしてエ
ポキシポリエステル塗料をバーコーターで塗装し、熱風
乾燥炉で焼き付けて膜厚を５μｍに調整した。トップコ
ートは、ポリエステル塗料をバーコーターで塗装し、熱
風乾燥炉で焼き付けて膜厚を２０μｍに調整した。
【００５６】めっき密着性は、塗装前のめっき鋼板のパ
ウダリングを検査し、その剥離巾が３ｍｍ超となった場
合を不合格とした。鋼板の強度試験は、ＪＩＳ Ｚ ２
２０１に準じて行い、３５０ＭＰａ以上の引っ張り強度
を合格とした。塗装後耐食性は、塗装後の板をシャーで
切断し、ＣＣＴ３０サイクル後の切断端面部の赤錆発生
状況を以下に示す評点づけで判定した。ＣＣＴは、ＳＳ
Ｔ２ｈｒ→乾燥４ｈｒ→湿潤２ｈｒを１サイクルとし
た。評点は３以上を合格とした。 ５：５％未満 ４：５％以上１０％未満 ３：１０％以上２０％未満 ２：２０％以上３０％未満 １：３０％以上
ウダリングを検査し、その剥離巾が３ｍｍ超となった場
合を不合格とした。鋼板の強度試験は、ＪＩＳ Ｚ ２
２０１に準じて行い、３５０ＭＰａ以上の引っ張り強度
を合格とした。塗装後耐食性は、塗装後の板をシャーで
切断し、ＣＣＴ３０サイクル後の切断端面部の赤錆発生
状況を以下に示す評点づけで判定した。ＣＣＴは、ＳＳ
Ｔ２ｈｒ→乾燥４ｈｒ→湿潤２ｈｒを１サイクルとし
た。評点は３以上を合格とした。 ５：５％未満 ４：５％以上１０％未満 ３：１０％以上２０％未満 ２：２０％以上３０％未満 １：３０％以上
【００５７】評価結果を表４に示す。
【００５８】
【表４】
【００５９】（実施例３）表１に示す供試材を連続式溶
融亜鉛めっきラインの前処理炉にて焼鈍を行い、表５に
示すめっき処理を行った。この前処理炉の酸化帯の燃焼
空気比は１．０５に調節し、還元帯は水素を１０質量％
含む窒素ガスに水蒸気を導入し水分圧と水素分圧の対数
ｌｏｇ（ＰＨ2Ｏ／ＰＨ2）が−１．２になるように調節
した。
融亜鉛めっきラインの前処理炉にて焼鈍を行い、表５に
示すめっき処理を行った。この前処理炉の酸化帯の燃焼
空気比は１．０５に調節し、還元帯は水素を１０質量％
含む窒素ガスに水蒸気を導入し水分圧と水素分圧の対数
ｌｏｇ（ＰＨ2Ｏ／ＰＨ2）が−１．２になるように調節
した。
【００６０】溶融亜鉛めっきは、めっき浴温４６０〜６
００℃、ＡｌとＭｇ、またはＡｌ、ＭｇとＳｉを含有す
る溶融亜鉛めっき浴でめっきし、窒素ガスワイピングに
よりめっき付着量を６０ｇ／ｍ2に調整した。
００℃、ＡｌとＭｇ、またはＡｌ、ＭｇとＳｉを含有す
る溶融亜鉛めっき浴でめっきし、窒素ガスワイピングに
よりめっき付着量を６０ｇ／ｍ2に調整した。
【００６１】次に、これら表５に示すめっきを行った鋼
板を塗布型のクロメート処理液に浸漬して、クロメート
処理を行った。クロメート皮膜の付着量はＣｒ換算量で
５０ｍｇ／ｍ2とした。その上に、プライマーとしてエ
ポキシポリエステル塗料をバーコーターで塗装し、熱風
乾燥炉で焼き付けて膜厚を５μｍに調整した。トップコ
ートは、ポリエステル塗料をバーコーターで塗装し、熱
風乾燥炉で焼き付けて膜厚を２０μｍに調整した。
板を塗布型のクロメート処理液に浸漬して、クロメート
処理を行った。クロメート皮膜の付着量はＣｒ換算量で
５０ｍｇ／ｍ2とした。その上に、プライマーとしてエ
ポキシポリエステル塗料をバーコーターで塗装し、熱風
乾燥炉で焼き付けて膜厚を５μｍに調整した。トップコ
ートは、ポリエステル塗料をバーコーターで塗装し、熱
風乾燥炉で焼き付けて膜厚を２０μｍに調整した。
【００６２】めっき密着性は、塗装前のめっき鋼板のパ
ウダリングを検査し、その剥離巾が３ｍｍ超となった場
合を不合格とした。鋼板の強度試験は、ＪＩＳ Ｚ ２
２０１に準じて行い、３５０ＭＰａ以上の引っ張り強度
を合格とした。塗装後耐食性は、塗装後の板をシャーで
切断し、ＣＣＴ６０サイクル後の切断端面部の赤錆発生
状況を以下に示す評点づけで判定した。ＣＣＴは、ＳＳ
Ｔ２ｈｒ→乾燥４ｈｒ→湿潤２ｈｒを１サイクルとし
た。評点は３以上を合格とした。 ５：５％未満 ４：５％以上１０％未満 ３：１０％以上２０％未満 ２：２０％以上３０％未満 １：３０％以上
ウダリングを検査し、その剥離巾が３ｍｍ超となった場
合を不合格とした。鋼板の強度試験は、ＪＩＳ Ｚ ２
２０１に準じて行い、３５０ＭＰａ以上の引っ張り強度
を合格とした。塗装後耐食性は、塗装後の板をシャーで
切断し、ＣＣＴ６０サイクル後の切断端面部の赤錆発生
状況を以下に示す評点づけで判定した。ＣＣＴは、ＳＳ
Ｔ２ｈｒ→乾燥４ｈｒ→湿潤２ｈｒを１サイクルとし
た。評点は３以上を合格とした。 ５：５％未満 ４：５％以上１０％未満 ３：１０％以上２０％未満 ２：２０％以上３０％未満 １：３０％以上
【００６３】評価結果を表５に示す。
【００６４】
【表５】
【００６５】（実施例４）連続式溶融めっきラインを使
用し、表６および表７に示す条件で冷延鋼板または熱延
鋼板にめっきした時のめっき性を評価した。めっき性の
評価は、製品に不めっき等のめっき不良が発生した場
合、または製品のパウダリング性を検査し、その剥離巾
が３ｍｍ超となった場合を不合格とした。パウダリング
性は、めっき鋼板にテープを貼り付けた後、１８０度折
り曲げ、曲げ戻してテープをはがし、テープに付着した
めっきの巾を剥離巾とし、検査し、その剥離巾が３ｍｍ
超となった場合を不合格とした。結果を表６および表７
に示す。
用し、表６および表７に示す条件で冷延鋼板または熱延
鋼板にめっきした時のめっき性を評価した。めっき性の
評価は、製品に不めっき等のめっき不良が発生した場
合、または製品のパウダリング性を検査し、その剥離巾
が３ｍｍ超となった場合を不合格とした。パウダリング
性は、めっき鋼板にテープを貼り付けた後、１８０度折
り曲げ、曲げ戻してテープをはがし、テープに付着した
めっきの巾を剥離巾とし、検査し、その剥離巾が３ｍｍ
超となった場合を不合格とした。結果を表６および表７
に示す。
【００６６】番号７、４６、８４、および１２４は酸化
帯における燃焼空気比が本発明範囲外であるため十分な
鉄酸化膜を形成できず、不めっきが発生し不合格となっ
た。番号１２、２１、２９、５１、６０、６８、８９、
９８、１０６、１２９、１３８、および１４６は燃焼空
気比が本発明範囲外であるため鉄酸化膜が厚すぎてパウ
ダリング性が劣っていた。
帯における燃焼空気比が本発明範囲外であるため十分な
鉄酸化膜を形成できず、不めっきが発生し不合格となっ
た。番号１２、２１、２９、５１、６０、６８、８９、
９８、１０６、１２９、１３８、および１４６は燃焼空
気比が本発明範囲外であるため鉄酸化膜が厚すぎてパウ
ダリング性が劣っていた。
【００６７】番号１３、２２、３０、５２、６１、６
９、９０、９９、１０７、１３０、１３９、および１４
７は還元帯における水分圧と水素分圧の対数が本発明外
であるため鉄酸化膜を十分還元できず、パウダリング性
が劣化し不合格となった。番号１８、２６、３３、５
７、６５、７２、９５、１０３、１１０、１３５、１４
３、および１５０は還元帯における水分圧と水素分圧の
対数が本発明外であるため鋼板表面にＳｉＯ２の外部酸
化膜が形成し、不めっきが発生して不合格となった。番
号３４、３８、および１１６はＡｌ含有量が本発明範囲
外であるため、パウダリング性が悪く不合格となった。
番号７６、および１５１はＳｉ含有量が本発明範囲外で
あるため、パウダリング性が悪く不合格となった。
９、９０、９９、１０７、１３０、１３９、および１４
７は還元帯における水分圧と水素分圧の対数が本発明外
であるため鉄酸化膜を十分還元できず、パウダリング性
が劣化し不合格となった。番号１８、２６、３３、５
７、６５、７２、９５、１０３、１１０、１３５、１４
３、および１５０は還元帯における水分圧と水素分圧の
対数が本発明外であるため鋼板表面にＳｉＯ２の外部酸
化膜が形成し、不めっきが発生して不合格となった。番
号３４、３８、および１１６はＡｌ含有量が本発明範囲
外であるため、パウダリング性が悪く不合格となった。
番号７６、および１５１はＳｉ含有量が本発明範囲外で
あるため、パウダリング性が悪く不合格となった。
【００６８】これら以外はいずれも、良好なめっき性を
示した。
示した。
【００６９】
【表６】
【００７０】
【表７】
【００７１】（実施例５）まず、Ｓｉを１．６質量％含
有する厚さ０．８ｍｍの冷延鋼板を準備し、これに４０
０〜６００℃におけるＡｌ量、Ｍｇ量、Ｓｉ量を変化さ
せたＺｎ系めっき浴で３秒溶融めっきを行い、Ｎ2ワイ
ピングでめっき付着量を６０ｇ／ｍ2に調整した。得ら
れためっき鋼板のめっき層中組成は、Ｚｎ−Ａｌめっき
がＡｌ：０．４％、Ｚｎ−Ａｌ−ＳｉめっきがＡｌ：５
５％、Ｓｉ：１．５％、Ｚｎ−Ａｌ−ＭｇめっきがＡ
ｌ：７％、Ｍｇ：３％、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉめっき
がＡｌ：１２％、Ｍｇ：３％、Ｓｉ：０．０４％であっ
た。
有する厚さ０．８ｍｍの冷延鋼板を準備し、これに４０
０〜６００℃におけるＡｌ量、Ｍｇ量、Ｓｉ量を変化さ
せたＺｎ系めっき浴で３秒溶融めっきを行い、Ｎ2ワイ
ピングでめっき付着量を６０ｇ／ｍ2に調整した。得ら
れためっき鋼板のめっき層中組成は、Ｚｎ−Ａｌめっき
がＡｌ：０．４％、Ｚｎ−Ａｌ−ＳｉめっきがＡｌ：５
５％、Ｓｉ：１．５％、Ｚｎ−Ａｌ−ＭｇめっきがＡ
ｌ：７％、Ｍｇ：３％、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉめっき
がＡｌ：１２％、Ｍｇ：３％、Ｓｉ：０．０４％であっ
た。
【００７２】次に、これらのめっき鋼板を塗布型のクロ
メート処理液に浸漬して、クロメート処理を行った。ク
ロメート皮膜の付着量はＣｒ換算量で５０ｍｇ／ｍ2と
した。
メート処理液に浸漬して、クロメート処理を行った。ク
ロメート皮膜の付着量はＣｒ換算量で５０ｍｇ／ｍ2と
した。
【００７３】塗装は、エポキシポリエステル塗料、ポリ
エステル塗料、メラミンポリエステル塗料、ウレタンポ
リエステル塗料、アクリル塗料をそれぞれバーコーター
で塗装し、熱風乾燥炉で焼き付けて表８に示す膜厚に調
整した。
エステル塗料、メラミンポリエステル塗料、ウレタンポ
リエステル塗料、アクリル塗料をそれぞれバーコーター
で塗装し、熱風乾燥炉で焼き付けて表８に示す膜厚に調
整した。
【００７４】比較例として、合金化溶融亜鉛めっき鋼板
に同様の塗装を施して使用した。合金化溶融亜鉛めっき
鋼板のめっき層中組成は、Ｆｅ：１０％であった。
に同様の塗装を施して使用した。合金化溶融亜鉛めっき
鋼板のめっき層中組成は、Ｆｅ：１０％であった。
【００７５】以上の様にして作製した塗装鋼板をシャー
で切断し、ＣＣＴ６０サイクル後の切断部の赤錆発生状
況を以下に示す評点づけで判定した。ＣＣＴは、ＳＳＴ
２ｈｒ→乾燥４ｈｒ→湿潤２ｈｒを１サイクルとした。
評点は２以上を合格とした。 ５：５％未満 ４：５％以上１０％未満 ３：１０％以上２０％未満 ２：２０％以上３０％未満 １：３０％以上
で切断し、ＣＣＴ６０サイクル後の切断部の赤錆発生状
況を以下に示す評点づけで判定した。ＣＣＴは、ＳＳＴ
２ｈｒ→乾燥４ｈｒ→湿潤２ｈｒを１サイクルとした。
評点は２以上を合格とした。 ５：５％未満 ４：５％以上１０％未満 ３：１０％以上２０％未満 ２：２０％以上３０％未満 １：３０％以上
【００７６】評価結果を表８に示す。番号１、６、１
１、１６、２１、２６、３１、３６、４１は本発明の範
囲外であるため塗装後の端面耐食性が不合格となった。
それ以外の本発明材はいずれも良好な塗装後耐食性を示
した。
１、１６、２１、２６、３１、３６、４１は本発明の範
囲外であるため塗装後の端面耐食性が不合格となった。
それ以外の本発明材はいずれも良好な塗装後耐食性を示
した。
【００７７】
【表８】
【００７８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明における鋼板
は、Ｓｉ含有高強度鋼板の表面にＺｎ−Ａｌ−Ｆｅ合金
めっき、またはＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｆｅ合金めっきを施
すことにより優れた耐食性を得ることができ、また、本
発明の製造方法に従うと、Ｓｉ含有高強度合金化溶融亜
鉛めっき鋼板を製造するにあたり、その製造効率を著し
く向上させることができ、その工業的意義は大きい。
は、Ｓｉ含有高強度鋼板の表面にＺｎ−Ａｌ−Ｆｅ合金
めっき、またはＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｆｅ合金めっきを施
すことにより優れた耐食性を得ることができ、また、本
発明の製造方法に従うと、Ｓｉ含有高強度合金化溶融亜
鉛めっき鋼板を製造するにあたり、その製造効率を著し
く向上させることができ、その工業的意義は大きい。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２３Ｃ 2/02 Ｃ２３Ｃ 2/02 2/26 2/26 2/40 2/40 22/24 22/24 (72)発明者 畑中 英利 君津市君津１番地 新日本製鐵株式会社君 津製鐵所内 (72)発明者 近藤 泰光 川崎市中原区井田３−35−１ 新日本製鐵 株式会社技術開発本部内 Ｆターム(参考） 4D075 BB74Y BB87X BB92Z CA13 CA33 DA06 DB05 DC01 DC18 EB16 EB22 EB32 EB33 EB35 EB36 EB38 EB45 4K026 AA02 AA07 AA13 AA22 BA06 BA08 BB08 BB10 CA20 DA02 DA03 DA06 EB08 EB11 4K027 AA02 AA23 AB05 AB07 AB09 AB26 AB42 AB44 AC12 AC82 AE03 AE33 AE34
Claims (10)
- 【請求項１】 Ｓｉの含有量が０．４〜２．０質量％で
ある高強度鋼板の表面に第１層としてＳｉＯ2の内部酸
化物の含有量が０．４〜２．０質量％である鋼層を３μ
ｍ以下形成し、その上にＡｌ：０．２〜１０質量％、残
部がＺｎおよび不可避的不純物からなる溶融亜鉛めっき
層を形成しためっき密着性と塗装後耐食性の良好なＳｉ
含有高強度溶融亜鉛めっき鋼板。 - 【請求項２】 Ｓｉの含有量が０．４〜２．０質量％で
ある高強度鋼板の表面に第１層としてＳｉＯ2の内部酸
化物の含有量が０．４〜２．０質量％である鋼層を３μ
ｍ以下形成し、その上にＡｌ：５〜７０質量％、Ｓｉ：
０．０１〜２．０質量％、残部がＺｎおよび不可避的不
純物からなる溶融亜鉛めっき層を形成しためっき密着性
と塗装後耐食性の良好なＳｉ含有高強度溶融亜鉛めっき
鋼板。 - 【請求項３】 Ｓｉの含有量が０．４〜２．０質量％で
ある高強度鋼板の表面に第１層としてＳｉＯ2の内部酸
化物の含有量が０．４〜２．０質量％である鋼層を３μ
ｍ以下形成し、その上にＡｌ：２〜１０質量％、Ｍｇ：
１〜１０質量％、残部がＺｎおよび不可避的不純物から
なる溶融亜鉛めっき層を形成しためっき密着性と塗装後
耐食性の良好なＳｉ含有高強度溶融亜鉛めっき鋼板。 - 【請求項４】 Ｓｉの含有量が０．４〜２．０質量％で
ある高強度鋼板の表面に第１層としてＳｉＯ2の内部酸
化物の含有量が０．４〜２．０質量％である鋼層を３μ
ｍ以下形成し、その上にＡｌ：４〜７０質量％、Ｍｇ：
１〜１０質量％、Ｓｉ：０．０１〜２質量％含有し、残
部がＺｎおよび不可避的不純物からなる溶融亜鉛めっき
層を形成しためっき密着性と塗装後耐食性の良好なＳｉ
含有高強度溶融亜鉛めっき鋼板。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載のめっき
鋼板のめっき層の上に、中間層としてクロメート皮膜層
を有し、さらに上層として１〜１００μｍ厚の有機被膜
層を有することを特徴とするめっき密着性と塗装後耐食
性の良好なＳｉ含有高強度溶融亜鉛めっき塗装鋼板。 - 【請求項６】 有機被膜が、熱硬化型の樹脂塗膜である
ことを特徴とする請求項５に記載の耐食性の優れた塗装
鋼板。 - 【請求項７】 Ｓｉの含有量ＣSiが０．４〜２．０質量
％である高強度鋼板に連続的に溶融亜鉛めっきを施す
際、酸化帯において燃焼空気比０．９〜１．２の雰囲気
中にて酸化せしめ、その後の還元帯において、水分圧と
水素分圧の対数ｌｏｇ（ＰＨ2Ｏ／ＰＨ2）が下記（１）
式を満たす雰囲気で還元した後、Ａｌ：０．２〜１０質
量％を含有する亜鉛めっき浴中で溶融めっき処理を行う
ことを特徴とするめっき密着性と塗装後耐食性の良好な
Ｓｉ含有高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。 −０．８≧ｌｏｇ（ＰＨ2Ｏ／ＰＨ2）≦０．５ＣSi−３ ・ ・ ・（１） - 【請求項８】 Ａｌ：５〜７０質量％、Ｓｉ：０．０１
〜２．０質量％含有し、残部Ｚｎよりなる亜鉛めっき浴
を用いて溶融めっき処理を行うことを特徴とする請求項
７に記載のめっき密着性と塗装後耐食性の良好なＳｉ含
有高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。 - 【請求項９】 Ａｌ：２〜１０質量％、Ｍｇ：１〜１０
質量％含有し、残部Ｚｎよりなる亜鉛めっき浴を用いて
溶融めっき処理を行うことを特徴とする請求項７に記載
のめっき密着性と塗装後耐食性の良好なＳｉ含有高強度
溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。 - 【請求項１０】 Ａｌ：４〜７０質量％、Ｍｇ：１〜１
０質量％、Ｓｉ：０．０１〜２．０質量％含有し、残部
Ｚｎよりなる亜鉛めっき浴を用いて溶融めっき処理を行
うことを特徴とする請求項７に記載のめっき密着性と塗
装後耐食性の良好なＳｉ含有高強度溶融亜鉛めっき鋼板
の製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP2000138606A JP2001323355A (ja) | 2000-05-11 | 2000-05-11 | めっき密着性と塗装後耐食性の良好なＳｉ含有高強度溶融亜鉛めっき鋼板と塗装鋼板およびその製造方法 |
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| JP2000138606A JP2001323355A (ja) | 2000-05-11 | 2000-05-11 | めっき密着性と塗装後耐食性の良好なＳｉ含有高強度溶融亜鉛めっき鋼板と塗装鋼板およびその製造方法 |
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|---|---|
| JP2001323355A true JP2001323355A (ja) | 2001-11-22 |
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| JP2000138606A Pending JP2001323355A (ja) | 2000-05-11 | 2000-05-11 | めっき密着性と塗装後耐食性の良好なＳｉ含有高強度溶融亜鉛めっき鋼板と塗装鋼板およびその製造方法 |
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