JP2002220651A - 溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 - Google Patents
溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 「さざなみ」欠陥を低減し、表面の平滑性に
優れる溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法を提供する。 【解決手段】 鋼板を溶融亜鉛めっき浴に浸漬して亜鉛
めっきし、ガスワイピング法で付着量調整した後、輻射
加熱によってめっき層表層部をリフローする。めっき層
表面温度が亜鉛の融点以下になったら輻射加熱によって
めっき層表層部をリフローする。
優れる溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法を提供する。 【解決手段】 鋼板を溶融亜鉛めっき浴に浸漬して亜鉛
めっきし、ガスワイピング法で付着量調整した後、輻射
加熱によってめっき層表層部をリフローする。めっき層
表面温度が亜鉛の融点以下になったら輻射加熱によって
めっき層表層部をリフローする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融亜鉛めっき鋼
板の製造方法、より具体的には表面の平滑性に優れた溶
融亜鉛めっき鋼板の製造方法に関する。
板の製造方法、より具体的には表面の平滑性に優れた溶
融亜鉛めっき鋼板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、溶融亜鉛めっき鋼板は、冷間圧延
または脱スケールされた熱延鋼板などの素材鋼板に表面
清浄、焼鈍等の処理を行い、溶融亜鉛めっき浴に浸漬し
た後、該めっき浴から引き上げ、ガスワイピング法でめ
っき付着量を調整し、冷却し、さらに、必要に応じて調
質圧延して製造される。
または脱スケールされた熱延鋼板などの素材鋼板に表面
清浄、焼鈍等の処理を行い、溶融亜鉛めっき浴に浸漬し
た後、該めっき浴から引き上げ、ガスワイピング法でめ
っき付着量を調整し、冷却し、さらに、必要に応じて調
質圧延して製造される。
【０００３】めっき付着量が多い場合やめっき速度が遅
い場合等に、前記で製造された鋼板の表面に「さざな
み」と呼ばれる表面欠陥が発生することがある。「さざ
なみ」欠陥部分では、鋼板の長さ方向に約０．３〜２０
ｍｍ間隔の凹凸が存在するため、表面の平滑性が損なわ
れる。この凹凸は、光沢むらや塗装むらの原因になり表
面外観を損なったり、プレス加工等において加工性を損
なったりする。
い場合等に、前記で製造された鋼板の表面に「さざな
み」と呼ばれる表面欠陥が発生することがある。「さざ
なみ」欠陥部分では、鋼板の長さ方向に約０．３〜２０
ｍｍ間隔の凹凸が存在するため、表面の平滑性が損なわ
れる。この凹凸は、光沢むらや塗装むらの原因になり表
面外観を損なったり、プレス加工等において加工性を損
なったりする。
【０００４】「さざなみ」欠陥の発生は、ガスワイピン
グ法において、ガスワイピングノズルに供給される気体
（ワイピングガス）の流量・流速の変動に起因するもの
と考えられている。「さざなみ」欠陥の低減対策とし
て、ワイピングガスの圧力低下や流量減少を目的とし
て、ノズル間隔（ガスワイピングノズル同士の間隔）の
狭小化等のガスワイピング条件の検討が行われている
が、その効果は不十分である。
グ法において、ガスワイピングノズルに供給される気体
（ワイピングガス）の流量・流速の変動に起因するもの
と考えられている。「さざなみ」欠陥の低減対策とし
て、ワイピングガスの圧力低下や流量減少を目的とし
て、ノズル間隔（ガスワイピングノズル同士の間隔）の
狭小化等のガスワイピング条件の検討が行われている
が、その効果は不十分である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、「さざな
み」欠陥を低減し、表面の平滑性に優れる溶融亜鉛めっ
き鋼板の製造方法を提供することを目的とする
み」欠陥を低減し、表面の平滑性に優れる溶融亜鉛めっ
き鋼板の製造方法を提供することを目的とする
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の手段は次の通りである。 （１）鋼板を溶融亜鉛めっき浴に浸漬して亜鉛めっき
し、ガスワイピング法で付着量調整した後、輻射加熱に
よってめっき層表層部をリフローすることを特徴とする
溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。 （２）ガスワイピング法で付着量調整した後、めっき層
表面温度が亜鉛の融点以下になったら輻射加熱によって
めっき層表層部をリフローすることを特徴とする前記
（１）に記載の溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。 （３）溶融亜鉛めっき浴のＡｌ濃度が０．１５質量％以
上であることを特徴とする前記（１）または（２）に記
載の溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
明の手段は次の通りである。 （１）鋼板を溶融亜鉛めっき浴に浸漬して亜鉛めっき
し、ガスワイピング法で付着量調整した後、輻射加熱に
よってめっき層表層部をリフローすることを特徴とする
溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。 （２）ガスワイピング法で付着量調整した後、めっき層
表面温度が亜鉛の融点以下になったら輻射加熱によって
めっき層表層部をリフローすることを特徴とする前記
（１）に記載の溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。 （３）溶融亜鉛めっき浴のＡｌ濃度が０．１５質量％以
上であることを特徴とする前記（１）または（２）に記
載の溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明者らは、「さざなみ」模様
は次のようにして発生すると考えた。すなわち、鋼板に
溶融亜鉛めっきする場合、一般的に溶融亜鉛めっき浴温
は４５０〜４８０℃程度で亜鉛の融点（４１８℃）より
も高い。めっき浴から引き上げられた鋼板温度は亜鉛の
融点以上であり、めっき層は溶融状態にある。
は次のようにして発生すると考えた。すなわち、鋼板に
溶融亜鉛めっきする場合、一般的に溶融亜鉛めっき浴温
は４５０〜４８０℃程度で亜鉛の融点（４１８℃）より
も高い。めっき浴から引き上げられた鋼板温度は亜鉛の
融点以上であり、めっき層は溶融状態にある。
【０００８】めっき浴から引き上げられた鋼板がガスワ
イピングノズルで付着量調整される際に、ガスワイピン
グノズルに供給される気体（ワイピングガス）の流量・
流速の変動によって、部分的な付着量変動が発生する。
イピングノズルで付着量調整される際に、ガスワイピン
グノズルに供給される気体（ワイピングガス）の流量・
流速の変動によって、部分的な付着量変動が発生する。
【０００９】めっき浴から引き上げられた鋼板は、ワイ
ピングガスあるいは外気によって冷却されるが、その際
めっき層表層はめっき層下層よりも先に冷却されるた
め、下層の方が表層に比べて流動性に富む。表層が凝固
開始し下層が溶融状態であると、表層と下層の流動性の
差が一層顕著になる。このような冷却過程におけるめっ
き層表層と下層の流動性の差、特に表層が凝固開始した
以降における両者の流動性の差によって表層と下層で流
動差が生じ、ガスワイピングの際に発生した部分的な付
着量変動が顕著な凹凸となり、「さざなみ」欠陥が発生
する。この「さざなみ」欠陥はめっき付着量が６０ｇ／
ｍ2（片面あたり）以上になると特に発生しやすくな
る。
ピングガスあるいは外気によって冷却されるが、その際
めっき層表層はめっき層下層よりも先に冷却されるた
め、下層の方が表層に比べて流動性に富む。表層が凝固
開始し下層が溶融状態であると、表層と下層の流動性の
差が一層顕著になる。このような冷却過程におけるめっ
き層表層と下層の流動性の差、特に表層が凝固開始した
以降における両者の流動性の差によって表層と下層で流
動差が生じ、ガスワイピングの際に発生した部分的な付
着量変動が顕著な凹凸となり、「さざなみ」欠陥が発生
する。この「さざなみ」欠陥はめっき付着量が６０ｇ／
ｍ2（片面あたり）以上になると特に発生しやすくな
る。
【００１０】前記によれば、ガスワイピングノズルで付
着量調整後の冷却過程、特にめっき層表層が凝固開始し
た以降において、めっき層表層の流動性をあげること、
すなわち冷却過程で鋼板を加熱することによって、「さ
ざなみ」欠陥を軽減できると考えられる。
着量調整後の冷却過程、特にめっき層表層が凝固開始し
た以降において、めっき層表層の流動性をあげること、
すなわち冷却過程で鋼板を加熱することによって、「さ
ざなみ」欠陥を軽減できると考えられる。
【００１１】そこで、冷却過程における鋼板の加熱方法
について検討したところ、冷却過程でめっき層表層を亜
鉛の融点以上に加熱してめっき層表層をリフローするす
ると、表面張力によって表面が平滑になって「さざな
み」欠陥の発生を防止できるが、加熱方法によってはめ
っき層と下地鋼板界面に合金層（Ｆｅ−Ｚｎ合金層）が
成長し、めっき密着性が低下するという問題のあること
がわっかった。
について検討したところ、冷却過程でめっき層表層を亜
鉛の融点以上に加熱してめっき層表層をリフローするす
ると、表面張力によって表面が平滑になって「さざな
み」欠陥の発生を防止できるが、加熱方法によってはめ
っき層と下地鋼板界面に合金層（Ｆｅ−Ｚｎ合金層）が
成長し、めっき密着性が低下するという問題のあること
がわっかった。
【００１２】例えば、誘導加熱装置、バーナの燃焼炎を
用いた加熱では、表面を平滑化にして「さざなみ」欠陥
を防止する効果があるが、前者は下地鋼板側からの加熱
のため、後者は均一加熱ができないため、いずれもめっ
き層と下地鋼板界面に合金層が形成されてめっき密着性
が低下し、「さざなみ」欠陥の防止と良好なめっき密着
性を両立できなかった。
用いた加熱では、表面を平滑化にして「さざなみ」欠陥
を防止する効果があるが、前者は下地鋼板側からの加熱
のため、後者は均一加熱ができないため、いずれもめっ
き層と下地鋼板界面に合金層が形成されてめっき密着性
が低下し、「さざなみ」欠陥の防止と良好なめっき密着
性を両立できなかった。
【００１３】「さざなみ」欠陥の防止と良好なめっき密
着性を両立するには、輻射加熱によってリフローするこ
とが必要である。特にめっき層表面温度が亜鉛の融点以
下になった直後に加熱してリフローすると、めっき層と
下地鋼板界面の合金層の形成を防止する効果が優れるの
でより好ましい。この場合、加熱温度４５０〜５００℃
で１〜２秒加熱することが好ましい。また、めっき層と
下地鋼板界面の合金層の形成を抑制する観点から、亜鉛
めっき浴のＡｌ濃度（トータルＡｌ濃度）は０．１５質
量％以上とすることがより望ましい。上限はめっき浴で
の浮遊物による欠陥の発生抑制の観点から、０．３０質
量％以下とすることが好ましい。
着性を両立するには、輻射加熱によってリフローするこ
とが必要である。特にめっき層表面温度が亜鉛の融点以
下になった直後に加熱してリフローすると、めっき層と
下地鋼板界面の合金層の形成を防止する効果が優れるの
でより好ましい。この場合、加熱温度４５０〜５００℃
で１〜２秒加熱することが好ましい。また、めっき層と
下地鋼板界面の合金層の形成を抑制する観点から、亜鉛
めっき浴のＡｌ濃度（トータルＡｌ濃度）は０．１５質
量％以上とすることがより望ましい。上限はめっき浴で
の浮遊物による欠陥の発生抑制の観点から、０．３０質
量％以下とすることが好ましい。
【００１４】本発明は、めっき付着量が６０ｇ／ｍ
2（片面あたり）以上の亜鉛めっき鋼板について、「さ
ざなみ」欠陥を防止し、表面の平滑性に優れる溶融亜鉛
めっき鋼板を製造する方法として好適である。
2（片面あたり）以上の亜鉛めっき鋼板について、「さ
ざなみ」欠陥を防止し、表面の平滑性に優れる溶融亜鉛
めっき鋼板を製造する方法として好適である。
【００１５】
【実施例】図１は実施例に使用した溶融亜鉛めっき設備
の要部配置を示す図で、１は焼鈍炉、２は溶融亜鉛めっ
き浴、３はシンクロール、４はガスワイピングノズル、
５はリフロー装置、６は鋼板である。リフロー装置５
は、輻射加熱炉で構成され、昇降可能に配設されてい
る。
の要部配置を示す図で、１は焼鈍炉、２は溶融亜鉛めっ
き浴、３はシンクロール、４はガスワイピングノズル、
５はリフロー装置、６は鋼板である。リフロー装置５
は、輻射加熱炉で構成され、昇降可能に配設されてい
る。
【００１６】この設備を用いて、寸法２．８×１２１９
ｍｍの冷間圧延後の低炭素鋼板６を焼鈍炉１で焼鈍した
後溶融亜鉛めっき浴２に浸漬してめっきを行い、シンク
ロール３で鋼板の走行方向を変え、該溶融亜鉛めっき浴
２から引き上げ、ガスワイピングノズル４でめっき付着
量を調整し、めっき層の表面温度が亜鉛の融点以下にな
った直後にリフロー装置５でリフロー処理し、本発明例
の溶融亜鉛めっき鋼板を製造した。前記で得た鋼板につ
いて、以下に記載する方法で、表面の平滑性、めっき密
着性、めっき皮膜と下地鋼板界面の合金層の発生状況を
調査した。
ｍｍの冷間圧延後の低炭素鋼板６を焼鈍炉１で焼鈍した
後溶融亜鉛めっき浴２に浸漬してめっきを行い、シンク
ロール３で鋼板の走行方向を変え、該溶融亜鉛めっき浴
２から引き上げ、ガスワイピングノズル４でめっき付着
量を調整し、めっき層の表面温度が亜鉛の融点以下にな
った直後にリフロー装置５でリフロー処理し、本発明例
の溶融亜鉛めっき鋼板を製造した。前記で得た鋼板につ
いて、以下に記載する方法で、表面の平滑性、めっき密
着性、めっき皮膜と下地鋼板界面の合金層の発生状況を
調査した。
【００１７】比較のために、誘導加熱装置、バーナーの
燃焼炎で加熱してリフロー処理した溶融亜鉛めっき鋼板
（比較例）、リフロー処理しない溶融亜鉛めっき鋼板
（従来例）についても同様の調査をした。
燃焼炎で加熱してリフロー処理した溶融亜鉛めっき鋼板
（比較例）、リフロー処理しない溶融亜鉛めっき鋼板
（従来例）についても同様の調査をした。
【００１８】表面の平滑性は、鋼板の表面粗さ（中心線
平均粗さ）Ｒａを測定し、次のように評価した。 ○：Ｒａ≦０．５μｍ △：０．５μｍ＜Ｒａ≦１．５μｍ ×：１．５μｍ＜Ｒａ めっき密着性は、１８０°密着曲げ試験を行い、曲げ部
外面のセロテープ（登録商標）密着剥離試験を行い、め
っき層剥離のないものを「○」剥離のあるものを「×」
とした。
平均粗さ）Ｒａを測定し、次のように評価した。 ○：Ｒａ≦０．５μｍ △：０．５μｍ＜Ｒａ≦１．５μｍ ×：１．５μｍ＜Ｒａ めっき密着性は、１８０°密着曲げ試験を行い、曲げ部
外面のセロテープ（登録商標）密着剥離試験を行い、め
っき層剥離のないものを「○」剥離のあるものを「×」
とした。
【００１９】めっき皮膜と下地鋼板界面の合金層の発生
状況は、Ｆｅ−Ｚｎ合金層の発生面積に基づいて、次の
ように評価した。 少：Ｆｅ−Ｚｎ合金層の発生面積が１０％以下 中：Ｆｅ−Ｚｎ合金層の発生面積が１０％超５０％以下 多：Ｆｅ−Ｚｎ合金層の発生面積が５０％超 調査結果を表１に示す。
状況は、Ｆｅ−Ｚｎ合金層の発生面積に基づいて、次の
ように評価した。 少：Ｆｅ−Ｚｎ合金層の発生面積が１０％以下 中：Ｆｅ−Ｚｎ合金層の発生面積が１０％超５０％以下 多：Ｆｅ−Ｚｎ合金層の発生面積が５０％超 調査結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】本発明例は、いずれも「さざなみ」欠陥が
低減されているため表面の平滑性に優れ、まためっき密
着性にも優れる。一方、従来例、比較例は、表面の平滑
性またはめっき密着性のいずれかが劣り、表面の平滑性
とめっき密着性を両立できない。なお、比較例におい
て、めっき密着性が劣るのは、めっき層と下地鋼板界面
の１０％以上（面積率）の領域に合金層が成長したこと
による。
低減されているため表面の平滑性に優れ、まためっき密
着性にも優れる。一方、従来例、比較例は、表面の平滑
性またはめっき密着性のいずれかが劣り、表面の平滑性
とめっき密着性を両立できない。なお、比較例におい
て、めっき密着性が劣るのは、めっき層と下地鋼板界面
の１０％以上（面積率）の領域に合金層が成長したこと
による。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、めっき密着性を低下さ
せることなく「さざなみ」欠陥を低減でき、表面の平滑
性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板を製造できる。
せることなく「さざなみ」欠陥を低減でき、表面の平滑
性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板を製造できる。
【図１】実施例に使用した溶融亜鉛めっき設備の要部配
置を示す図。
置を示す図。
１ 焼鈍炉 ２ 溶融亜鉛めっき浴 ３ シンクロール ４ ガスワイピングノズル ５ リフロー装置 ６ 鋼板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 朝長 伸一 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 4K027 AA02 AA05 AA22 AB14 AB44 AC52 AC76 AE03
Claims (3)
- 【請求項１】 鋼板を溶融亜鉛めっき浴に浸漬して亜鉛
めっきし、ガスワイピング法で付着量調整した後、輻射
加熱によってめっき層表層部をリフローすることを特徴
とする溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。 - 【請求項２】 ガスワイピング法で付着量調整した後、
めっき層表面温度が亜鉛の融点以下になったら輻射加熱
によってめっき層表層部をリフローすることを特徴とす
る請求項１に記載の溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。 - 【請求項３】 溶融亜鉛めっき浴のＡｌ濃度が０．１５
質量％以上であることを特徴とする請求項１または２に
記載の溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001019678A JP4631176B2 (ja) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | 溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001019678A JP4631176B2 (ja) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | 溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002220651A true JP2002220651A (ja) | 2002-08-09 |
| JP4631176B2 JP4631176B2 (ja) | 2011-02-16 |
Family
ID=18885516
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001019678A Expired - Fee Related JP4631176B2 (ja) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | 溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4631176B2 (ja) |
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| CN102994931A (zh) * | 2012-11-20 | 2013-03-27 | 无锡常安通用金属制品有限公司 | 一种钢丝热镀锌后的抹拭方法 |
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-
2001
- 2001-01-29 JP JP2001019678A patent/JP4631176B2/ja not_active Expired - Fee Related
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