JP2001504161A - 溶融亜鉛めっき法によりＺｎＡＬで被覆した薄板を熱処理する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、溶融亜鉛めっき法によって亜鉛及び／またはアルミニウムで被覆された薄板を熱処理する方法に関する。本発明は、溶融メッキ被覆浴中で薄板表面に塗布された被膜を硬化した後直ちに、薄板が被膜材料の液相温度より２０〜１００℃高い間で２〜１０秒間加熱し、且つその後周囲温度まで冷却する。

Description

【発明の詳細な説明】 溶融亜鉛めっき法によりＺｎＡＬで被覆した薄板を熱処理する方法 本発明は溶融亜鉛めっき法によりアルミニウムを含有する亜鉛合金で被覆した 薄板を熱処理する方法に関する。 連続する作業において、亜鉛及び／またはアルミニウムまたはそれらの合金で 薄板を溶融亜鉛めっきする方法が、溶融被覆材料の浴にストリップを通過させる ことによって通常実施される。ストリップの表面が、被覆材料で湿潤される。被 覆されたストリップが溶融めっき処理浴を離れた後に、過剰な溶融被覆材料がス トリップの表面から吹き払われる。溶融被覆材料が冷却されその工程中で凝固さ せる。まだ熱い間に、次に被覆されたストリップが室温まで冷却されるかまたは 別の熱処理を施す。例えば、溶融亜鉛めっきされたストリップは時効処理が施さ れる。そうすることで、ストリップはほぼ３分間約３５０℃の範囲の温度で焼鈍 され、その深絞り性が改良される（Stahl und Eisen(鋼と鉄)、１０２巻２４号 、１２３６頁）。 溶融亜鉛めっきまたは溶融アルミめっきされた薄板に塗布されたホウロウ層ま たはペイント層の表面品位を改良するために、被覆されたストリップが、約３０ ０℃より高い温度から合金化温度より低い温度までに５分間未満加熱されること が既に開示されている（ヨーロッパ特許第７１０７３２−Ａ１号）。これはホウ ロウ層またはペイント層に形成される微細孔性を防止する。 本発明にしたがい用いるＺｎＡｌ溶融体は、添加成分として３．５〜１５％Ａ ｌと、さらに亜鉛に加えて微量の希土類元素とを含有するＺｎＡｌ合金である。 さらに、微量のマンガン、マグネシウム 、銅または珪素も存在することができる。 ＺｎＡｌ溶融体の組成物は、被覆された表面に「歯形状」(dented)粒界（「粒 界歯形状」）を引き起こす凝固挙動を生じる。この粒界形成は、表面外見にマイ ナスの効果をもたらす。すなわち、表面品位に高い要求が成される適用において は、この材料の使用は限定される。このような適用には、成形及び接合が成され た後の高品位のホウロウ被膜をそなえた家庭用器具及び自動車用ボディー部品が 含まれる。 本発明の目的はＺｎＡｌ被膜の表面品位について改良することであり、ホウロ ウまたは他の被覆法（クロマイジング、浸燐処理、保護エナメル被膜法）との組 み合わせにおいて冷間加工後に高品位表面が達成されるようにする。 本発明は手段を創作することを意図し、溶融亜鉛めっき浴中でその表面に塗布 された被膜の凝固後、被覆材料の液相温度より２０〜１００℃高い温度に２〜１ ０秒間加熱しそしてその後室温に冷却される薄板を提供する。 本発明の後熱処理を用いないＺｎＡｌ被膜で粒界深さが特に目立ち、粒界深さ の減少による表面外観の著しい改良は、本発明の熱処理被覆で仕上げられた薄板 で見いだされた。別の方法で現れるブルーム組織は微視的にぼやけたものであり 、且つホウロウ処理またはペンキ処理のあとでさえも検知することはできない。 この微視的に検知しうる変化がＺｎＡｌ被膜の組織の顕微鏡的変化に結び付け られる。この開始条件においては、典型的なＺｎ＋５％Ａｌ被膜がγ混合結晶と 共晶η相＋β相とからなる。 本発明にしたがう焼鈍処理後に、著しい変化がある。初期の粗いη混合結晶領 域が新たに非常に沢山分布する。ＺｎＡｌ表面に存在する粒が、この熱処理のた めに、新たに非常に小さな粒径へと発達 する。 本発明の方法の好ましい実施態様にしたがい、したがって、４．５〜５．５％ のＡｌを含有する亜鉛基合金の被膜で被覆した薄板の使用が提案される。 好ましい加熱は、本発明にしたがい電磁誘導法(electroinductivr method)に より実施される。これは非常に正確な温度制御と加熱時間とを可能にする。 本発明の他の目的は、溶融亜鉛めっき法においてアルミニウムを含有する亜鉛 基合金で被覆した薄板の機械加工性を改良することであり、このような方法にお いて成形加工中の割れの発生を防止する。溶融亜鉛めっき法によって被覆した薄 板は割れを発生する傾向があることが知られている。今までに、この課題は満足 に解決されていない。 ここに記載された課題は本発明にしたがう熱処理によって解決される。溶融亜 鉛めっきによって被覆されその後この方法において熱処理された薄板は、成形後 かなり少なくより小さな割れが発達する。 本発明の方法により溶融亜鉛めっきによって被覆され熱処理された薄板は、表 面品位に高度な要求がなされる適用に対しては特に適切である。成形及び接合の 後に、高品位ペイント被膜、クロマイジング被膜、浸燐処理被膜、保護ペイント 被膜、エナメル被膜法または同様の表面被膜を備える家庭用器具及び自動車ボデ ィーに対してこれは特に事実である。 実施例 ０．８ｘ１０００ｍｍの寸法の真空脱炭（ＵＬＣ）した鋼の冷間圧延薄板スト リップは、入り口端で巻き戻し機の前方のリングに溶接して亜鉛めっき設備に供 給した後に、８０〜１００ｍ／ｍｉｎの 速度で溶融亜鉛めっき装置を通過させた。まず、ストリップは洗浄作業が施され た。これはストリップ表面の直接加熱と無酸化作業とを備えた燃焼炉（ストリッ プ温度はこの処理の端部で約６５０℃である）において行うか、または代わりの 例えば実施可能であるアルカリ洗浄法のストリップの化学的予備処理において行 う。 次に、ストリップが炉領域を通過して、そこで約７５０℃の温度で再結晶させ られ冷間加工性が改良される。同時にストリップ表面に存在する鉄酸化物が、炉 雰囲気が約６５％の水素と残部窒素とを含有するため還元炉として知られている この炉領域において還元される。これが金属溶融体に対して良好な濡れ性を用意 させる。金属溶融体にストリップを浸漬する前に、ストリップ温度が５００〜５ ８０℃の範囲に低下させられる。 ストリップが、空気が存在しないいわゆる吹管によって、溶融めっき被覆浴内 に案内される。吹管はストリップを加熱するために、内側に加熱構成要素を備え る。それによって、約８００℃の温度が吹管内で達成される。約５ｗｔ％のＡｌ を含有する亜鉛溶融体の温度は、平均４３０℃に達する。１４０ｇ／ｍ²の被膜 重量を確立するために、例えば、過剰溶湯金属を取り去るために、約０．３ｂａ ｒのノズル圧力に調整される。空気または窒素が吹きつけ剤として使用できる。 吹きつけにおいて、前もって溶融された被覆材料が凝固する。 まだ熱い間に、溶融めっき被覆ストリップが連続する条件において本発明にし たがい熱処理が施される。そうすることで、被覆材料の液相温度より上の２０〜 １００℃の範囲の温度で２〜１０秒の間に簡単に加熱される。加熱時間は、薄板 上の被覆材料が再び部分的にのみ加熱できるように調整される。加熱は大気条件 で行うことができる。 結論として、従来の化粧処理は０．３〜１．５％の化粧量で湿潤または乾燥の いずれかで実施される。 図１及び図２は約５００：１の顕微鏡写真を示す。 図１は材料の深絞りしたボウルの曲げ肩部の割れを示し、矢印で示された大き くて深い割れの形成には、本発明にしたがう再加熱理が施されていない材料であ る。しかしながら、深絞り加工後に、本発明にしたがう再加熱が施された材料の 深絞りボウル試料の図２の顕微鏡写真は、特に小さな割れのみが示される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年９月２３日（１９９８．９．２３） 【補正内容】 請求の範囲 １．溶融めっき被覆する方法において、３．５〜１５ｗｔ％のＡｌを含有する 亜鉛基合金で被覆された薄板の熱処理方法であって、 前記薄板が、溶融メッキ浴中で薄板表面に塗布された被膜の凝固後直ちに、被 膜材料の液相温度より２０〜１００℃高い温度に２〜１０秒間加熱し、その後室 温まで冷却することを特徴とする亜鉛基合金で被覆された薄板の熱処理方法。 ２．４．５〜５．５ｗｔ％のＡｌと残部Ｚｎとの合金で被覆された薄板が、加 熱されることを特徴とする請求項１記載の方法。 ３．薄板が電磁誘導方法によって加熱されることを特徴とする請求項１または ２記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デュール，ビルヘルム ドイツ連邦共和国，デー―46537 ディン スラーケン，メタシュトラーセ 15 (72)発明者 フベルハインリッヒ，ギュンター ドイツ連邦共和国，デー―57368 レンシ ュタット，ビルシュタイナー マルクト ７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．溶融亜鉛めっき法によりアルミニウムを含有する亜鉛基合金で被覆された 薄板の熱処理方法であって、 溶融めっき浴中で薄板表面に塗布された被膜の凝固後直ちに、前記薄板を被膜 材料の液相温度より２０〜１００℃高い温度に２〜１０秒間加熱し、その後室温 まで冷却することを特徴とする亜鉛基合金で被覆された薄板の熱処理方法。 ２．５ｗｔ％のＡｌと残部Ｚｎの合金で被覆された薄板を、２〜１０秒間４０ ０〜４８０℃で加熱することを特徴とする請求項１記載の方法。 ３．薄板が電磁誘導方法によって加熱されることを特徴とする請求項１または ２記載の方法。 ４．前記熱処理以前に、前記薄板を添加成分として３．５〜１５％のＡｌを含 有する亜鉛基合金で溶融亜鉛めっき法によって被覆することを特徴とする請求項 １〜３のいずれか１項に記載の方法。