JP2004176181A - 溶融Al−Zn系めっき鋼板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 めっき金属が凝固した後の溶融Al−Zn系めっき鋼板を加熱処理することにより伸び特性の改善を図るために、めっき鋼板をめっきラインの巻取装置の直前で300℃未満の温度に連続加熱し、コイル巻取り張力3.0kg/mm2以下で巻き取った後、コイルの保有熱により自己保熱するか又は加熱炉において300℃未満の温度に加熱保持する。
【選択図】 なし
Description
この55%Al−Zn系めっき鋼板は、酸洗脱スケールした熱延鋼板又はこれをさらに冷間圧延して得られた冷延鋼板を下地鋼板とし、連続式溶融めっき設備において以下のようにして製造される。
上記のようにして製造された55%Al−Zn系めっき鋼板のめっき皮膜は、主としてZnを過飽和に含有したAlがデンドライト凝固した部分と、残りのデンドライト間隙の部分からなっており、デンドライトはめっき皮膜の膜厚方向に積層している。このような特徴的な皮膜構造により、55%Al−Zn系めっき鋼板は優れた耐食性を示す。
通常、めっき浴には不可避的不純物、鋼板やめっき浴中の機器等から溶出するFe、合金相抑制のためのSiが含まれるが、それら以外にも何らかの元素が添加されている場合もあり、合金相やめっき皮膜中にはそれら元素が合金或いは単体の形で存在している。
[1] めっき皮膜中のAl含有量が20〜95mass%である溶融Al−Zn系めっき鋼板の製造方法であって、めっき金属が凝固した後の溶融Al−Zn系めっき鋼板を加熱処理することにより伸び特性の改善を図る方法において、
めっき表面粗さRaが0.20μm以上のめっき皮膜が形成された溶融Al−Zn系めっき鋼板を、連続溶融めっきラインの巻取装置の直前で300℃未満の温度に連続加熱し、コイル巻取り張力3.0kg/mm2以下で巻き取った後、該コイルをその保有熱により自己保熱することを特徴とする溶融Al−Zn系めっき鋼板の製造方法。
めっき表面粗さRaが0.20μm以上のめっき皮膜が形成された溶融Al−Zn系めっき鋼板を、連続溶融めっきラインの巻取装置の直前で300℃未満の温度に連続加熱し、コイル巻取り張力3.0kg/mm2以下で巻き取った後、該コイルを加熱炉においてコイル最高温度部の板温が300℃未満になるような条件で加熱保持することを特徴とする溶融Al−Zn系めっき鋼板の製造方法。
また、溶融Al−Zn系めっき鋼板のめっき付着量は特に限定されないが、一般に片面当たり30〜120g/m2程度が適当である。
但し、めっき表面粗さRaの値があまり大きいとめっき表面の凹凸感が大きくなり、めっき表面外観が劣化する傾向がある。このためめっき表面粗さRaは2.0μm以下とすることが好ましい。
この連続溶融めっきラインの巻取装置直前でのめっき鋼板の加熱温度を300℃未満としているのは、加熱温度が300℃以上になるとめっき表面の粘性低下が発生し、コイルへの巻取り後、保熱中にめっき鋼板間で焼付きが発生し、製品としての使用に耐え得るめっき表面外観が得られなくなるためである。また、このような観点から加熱温度は250℃以下がより好ましい。
また、加熱温度の下限については、100℃、好ましくは150℃とすることが適当である。加熱温度が100℃未満では加熱による伸び特性の改善効果が十分に得られない。
巻取装置の直前で連続加熱されためっき鋼板は、一般に鋼板加熱温度マイナス10〜20℃(板温)で巻き取りを完了した後、直ちに保熱されるが、保熱開始時の板温は100℃以上、好ましくは150℃以上であって、且つ[鋼板加熱温度−50]℃以上とすることが好ましい。保熱開始温度が[鋼板加熱温度−50]℃未満では十分な伸び特性改善効果が得られない。
図1及び図2に、この方法で行う加熱処理の代表的な昇温・保持・冷却温度パターンを示す。このうち図1はコイルを保熱容器に収納することなく大気中で保熱した場合、図2はコイルを蓋付きの保熱容器に収納して保熱した場合の各温度パターンを示している。
すなわち、本発明の第2の方法では、連続溶融めっきラインにおいて、鋼板面にめっき表面粗さRaが0.20μm以上の溶融Al−Zn系めっき皮膜を形成するとともに、この溶融Al−Zn系めっき鋼板を連続溶融めっきラインの巻取装置の直前で300℃未満の温度に連続加熱し、コイル巻取り張力3.0kg/mm2以下で巻き取った後、このコイルを加熱炉においてコイル最高温度部の板温が300℃未満になるような条件で加熱保持する。
ここで、溶融Al−Zn系めっき鋼板のめっき表面粗さRaを0.20μm以上とする理由及びめっき表面粗さRaの好ましい上限などは、先に述べた第1の方法と同様である。
この連続溶融めっきラインの巻取装置直前でのめっき鋼板の加熱温度を300℃未満としているのは、加熱温度が300℃以上になるとめっき表面の粘性低下が発生し、コイルへの巻取り後、保熱中にめっき鋼板間で焼付きが発生し、製品としての使用に耐え得るめっき表面外観が得られなくなるためである。また、このような観点から加熱温度は250℃以下がより好ましい。
また、加熱温度の下限については、100℃、好ましくは150℃とすることが適当である。加熱温度が100℃未満では加熱による伸び特性の改善効果が十分に得られない。
巻取装置の直前で連続加熱されためっき鋼板は、一般に鋼板加熱温度マイナス10〜20℃(板温)で巻き取りを完了した後、直ちに加熱炉に装入されて加熱保持されるが、加熱保持開始時の板温は100℃以上、好ましくは150℃以上であって、且つ[鋼板加熱温度−50]℃以上とすることが好ましい。保熱開始温度が[鋼板加熱温度−50]℃未満では十分な伸び特性改善効果が得られない。
この加熱炉内での加熱保持温度をコイル最高温度部の板温で300℃未満としているのは、コイル最高温度部の板温が300℃以上になるとめっき表面の粘性低下が発生し、加熱保持中にめっき鋼板間で焼付きが発生し、製品としての使用に耐え得るめっき表面外観が得られなくなるためである。また、このような観点からコイル最高温度部の板温は250℃以下がより好ましい。
図3に、この方法で行う加熱処理の代表的な昇温・保持・冷却温度パターンを示す。
めっき表面のスパングル模様を目立たなくさせるには、常法に従ってめっき後に調質圧延などを実施すればよい。
常法で製造した冷延鋼板(板厚0.5mm)を連続式溶融めっき設備に通板し、55mass%Al−1.5mass%Si−Znめっき浴を用いて溶融めっきを行い、溶融Al−Zn系めっき鋼板を製造した。連続式溶融めっき設備では、めっき金属が凝固しためっき鋼板を巻取装置直前で加熱装置(誘導加熱方式)により連続加熱した後、コイルに巻き取った。次いで、このコイルを大気中で所定時間保熱処理し、溶融Al−Zn系めっき鋼板の製品とした。
なお、溶融めっきラインのラインスピードは160m/secとし、片面めっき付着量はめっき鋼板間でのバラツキが75〜90g/m2の範囲内に収まるようにした。
なお、表1に示す各実施例(本発明例及び比較例)では、加熱処理前に調質圧延を実施することによりめっき表面のスパングル模様を目立たなくさせためっき鋼板を、また表2に示す各実施例(本発明例及び比較例)でめっき表面にスパングルを有するめっき鋼板を、それぞれ製造した。
(1) 焼付けの発生の有無
加熱処理後のコイル巻き戻し時において、めっき鋼板どうしが剥がれる際に発生する音の有無により、下記の通り焼付け発生の有無を評価した。
無し:コイル巻き戻し時にバリバリという音が発生しない。
発生:コイル巻き戻し時にバリバリという音が発生する。
加熱処理後のめっき鋼板の表面外観を目視観察し、下記の通りに評価した。
良い:めっき表面は加熱処理前と変化がなく、美麗なめっき表面外観を有する。
悪い:コイル総面積の1%以上の部分に、めっき鋼板間の焼付けによるめっき剥離又は溶着が発生し、劣悪なめっき表面外観を有する。
JIS Z 2201(1998)金属材料引張試験片に規定されている5号試験片を用いて、JIS Z 2241(1998)金属材料引張試験方法により試験を行い、破断時全伸びにより評価した。具体的な評価方法としては、加熱処理を行う前の鋼板のめっき破断時全伸びに対する破断時全伸びの増加量(%)で評価を行った。
常法で製造した冷延鋼板(板厚0.5mm)を連続式溶融めっき設備に通板し、55mass%Al−1.5mass%Si−Znめっき浴を用いて溶融めっきを行い、溶融Al−Zn系めっき鋼板を製造した。連続式溶融めっき設備では、めっき金属が凝固しためっき鋼板を巻取装置直前で加熱装置(誘導加熱方式)により連続加熱した後、コイルに巻き取った。次いで、このコイルを簡易加熱炉(電熱ヒーター方式)で所定時間加熱保持し、溶融Al−Zn系めっき鋼板の製品とした。
なお、溶融めっきラインのラインスピードは160m/secとし、片面めっき付着量はめっき鋼板間でのバラツキが75〜90g/m2の範囲内に収まるようにした。
なお、表3に示す各実施例(本発明例及び比較例)では、加熱処理前に調質圧延を実施することにより、めっき表面のスパングルを目立たなくさせためっき鋼板を、また表4に示す各実施例(本発明例及び比較例)ではめっき表面にスパングルを有するめっき鋼板を、それぞれ製造した。
Claims (2)
- めっき皮膜中のAl含有量が20〜95mass%である溶融Al−Zn系めっき鋼板の製造方法であって、めっき金属が凝固した後の溶融Al−Zn系めっき鋼板を加熱処理することにより伸び特性の改善を図る方法において、
めっき表面粗さRaが0.20μm以上のめっき皮膜が形成された溶融Al−Zn系めっき鋼板を、連続溶融めっきラインの巻取装置の直前で300℃未満の温度に連続加熱し、コイル巻取り張力3.0kg/mm2以下で巻き取った後、該コイルをその保有熱により自己保熱することを特徴とする溶融Al−Zn系めっき鋼板の製造方法。 - めっき皮膜中のAl含有量が20〜95mass%である溶融Al−Zn系めっき鋼板の製造方法であって、めっき金属が凝固した後の溶融Al−Zn系めっき鋼板を加熱処理することにより伸び特性の改善を図る方法において、
めっき表面粗さRaが0.20μm以上のめっき皮膜が形成された溶融Al−Zn系めっき鋼板を、連続溶融めっきラインの巻取装置の直前で300℃未満の温度に連続加熱し、コイル巻取り張力3.0kg/mm2以下で巻き取った後、該コイルを加熱炉においてコイル最高温度部の板温が300℃未満になるような条件で加熱保持することを特徴とする溶融Al−Zn系めっき鋼板の製造方法。
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