JP2602755B2 - 密着性の優れた溶融メッキ鋼板 - Google Patents
密着性の優れた溶融メッキ鋼板Info
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- JP2602755B2 JP2602755B2 JP11649392A JP11649392A JP2602755B2 JP 2602755 B2 JP2602755 B2 JP 2602755B2 JP 11649392 A JP11649392 A JP 11649392A JP 11649392 A JP11649392 A JP 11649392A JP 2602755 B2 JP2602755 B2 JP 2602755B2
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- Coating With Molten Metal (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鋼中にＳｉを多量に
（０．３％以上）含む難メッキ鋼板に対し、不メッキの
発生や密着性不良を起こすことなく溶融亜鉛メッキ鋼板
に関するものである。
（０．３％以上）含む難メッキ鋼板に対し、不メッキの
発生や密着性不良を起こすことなく溶融亜鉛メッキ鋼板
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在行なわれている溶融亜鉛メッキライ
ンではゼンジマー方式、ラジアントチューブによる間接
加熱方式などの加熱炉を用いて鋼板を焼鈍し、かつ水素
と窒素の混合ガスを炉内に導入し還元性雰囲気にするこ
とにより、鋼板上に生成しているＦｅ酸化膜を還元し、
その後連続的に溶融亜鉛浴中に通板される。本方式によ
ると炉内で生成されるＦｅ酸化膜はごく薄いか（ゼンジ
マー方式）、あるいは全く生成されず、（間接加熱方
式）スムースな鉄−メッキ界面が得られ密着性に優れた
溶融亜鉛めっき鋼板が得られる。
ンではゼンジマー方式、ラジアントチューブによる間接
加熱方式などの加熱炉を用いて鋼板を焼鈍し、かつ水素
と窒素の混合ガスを炉内に導入し還元性雰囲気にするこ
とにより、鋼板上に生成しているＦｅ酸化膜を還元し、
その後連続的に溶融亜鉛浴中に通板される。本方式によ
ると炉内で生成されるＦｅ酸化膜はごく薄いか（ゼンジ
マー方式）、あるいは全く生成されず、（間接加熱方
式）スムースな鉄−メッキ界面が得られ密着性に優れた
溶融亜鉛めっき鋼板が得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年材質に対
する要求が多角化し鋼中に種々の元素が添加されるもの
が多いが、特にＳｉ，Ｍｎ，Ａｌ，ＰなどのＦｅよりも
酸化されやすい元素が含まれる場合、焼鈍炉の雰囲気が
これらの元素にとっては酸化性であるために、焼鈍過程
においてこれらが選択的に酸化され鋼板表面に濃縮され
る。特にＳｉの酸化物は著しくメッキ浴との濡れ性を阻
害するとされ、材質の設計にあたり添加Ｓｉ量は大きく
制限されているのが現状である。
する要求が多角化し鋼中に種々の元素が添加されるもの
が多いが、特にＳｉ，Ｍｎ，Ａｌ，ＰなどのＦｅよりも
酸化されやすい元素が含まれる場合、焼鈍炉の雰囲気が
これらの元素にとっては酸化性であるために、焼鈍過程
においてこれらが選択的に酸化され鋼板表面に濃縮され
る。特にＳｉの酸化物は著しくメッキ浴との濡れ性を阻
害するとされ、材質の設計にあたり添加Ｓｉ量は大きく
制限されているのが現状である。
【０００４】これに対しフリンチャムらによってゼンジ
マー方式の焼鈍炉において、焼鈍の初期過程において空
気比を高めに操業することによりメッキ性を向上させる
ことが提案された。これは故意にＦｅ酸化膜を生成させ
ることにより表層へのＳｉ等の拡散を抑制するものであ
るが、適正なＦｅ酸化膜をコントロールする方法が難し
く、これが厚すぎた場合Ｆｅ酸化膜が残存し、また少な
すぎれば濃化が進行し、いずれの場合でもメッキ性は阻
害される。よってこの方式によってメッキ性を確保する
には、例えば酸化膜厚をオンラインで測定しながら制御
するなどのプロセス上の工夫が不可欠である。また、間
接加熱方式においては熱力学的にこの濃化現象を抑制す
ることは不可能であり他の対策が必須となる。
マー方式の焼鈍炉において、焼鈍の初期過程において空
気比を高めに操業することによりメッキ性を向上させる
ことが提案された。これは故意にＦｅ酸化膜を生成させ
ることにより表層へのＳｉ等の拡散を抑制するものであ
るが、適正なＦｅ酸化膜をコントロールする方法が難し
く、これが厚すぎた場合Ｆｅ酸化膜が残存し、また少な
すぎれば濃化が進行し、いずれの場合でもメッキ性は阻
害される。よってこの方式によってメッキ性を確保する
には、例えば酸化膜厚をオンラインで測定しながら制御
するなどのプロセス上の工夫が不可欠である。また、間
接加熱方式においては熱力学的にこの濃化現象を抑制す
ることは不可能であり他の対策が必須となる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】発明者らはこれらの表面
酸化物がメッキ性を阻害するメカニズムを追及し、酸化
物が鋼板表面に存在していてもメッキ性が阻害されず良
好なメッキ鋼板を製造する方法を見出した。本発明は従
来技術の課題を有利に解決するものであって、亜鉛メッ
キ層，メッキ成分と鉄との合金層，鋼中にＳｉを０．３
％以上含む高張力鋼板からなる溶融メッキ鋼板におい
て、上記合金層と鋼板界面においてＭｇ，Ｓｉ，Ａｌか
らなる合金層が存在することを特徴とする密着性の優れ
た溶融メッキ鋼板である。
酸化物がメッキ性を阻害するメカニズムを追及し、酸化
物が鋼板表面に存在していてもメッキ性が阻害されず良
好なメッキ鋼板を製造する方法を見出した。本発明は従
来技術の課題を有利に解決するものであって、亜鉛メッ
キ層，メッキ成分と鉄との合金層，鋼中にＳｉを０．３
％以上含む高張力鋼板からなる溶融メッキ鋼板におい
て、上記合金層と鋼板界面においてＭｇ，Ｓｉ，Ａｌか
らなる合金層が存在することを特徴とする密着性の優れ
た溶融メッキ鋼板である。
【０００６】以下、図面に基づいて本発明を説明する。
図１は本発明による密着性の優れた溶融メッキ鋼板を示
している。亜鉛メッキ層（４〜１００μｍ）とＦｅ−Ａ
ｌ−Ｚｎ合金層（０．１〜２μｍ），Ｓｉ系高張力鋼板
があって、Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層とＳｉ系高張力鋼板
との間にＭｇ−Ａｌ−Ｓｉ合金層（０．１〜１μｍ）が
存在している。Ｍｇ−Ａｌ−Ｓｉ合金層が存在するのは
焼鈍過程で鋼板表層に酸化濃縮したＳｉ酸化物がメッキ
浴中のＭｇ，Ａｌによって還元された後にこれらと合金
を形成するためである。この合金層の存在によりメッキ
密着性，メッキ外観は著しく改善される。他方Ｍｇ−Ａ
ｌ−Ｓｉ合金層が存在しない場合、焼鈍過程で鋼板表面
に濃化されたＳｉ酸化物は浴中のＡｌによって還元され
るが、これによって生じたＳｉがＺｎやＡｌに対する溶
解性が悪いため溶融メッキ層の凝固過程に析出しメッキ
密着性やメッキ外観が阻害される。
図１は本発明による密着性の優れた溶融メッキ鋼板を示
している。亜鉛メッキ層（４〜１００μｍ）とＦｅ−Ａ
ｌ−Ｚｎ合金層（０．１〜２μｍ），Ｓｉ系高張力鋼板
があって、Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層とＳｉ系高張力鋼板
との間にＭｇ−Ａｌ−Ｓｉ合金層（０．１〜１μｍ）が
存在している。Ｍｇ−Ａｌ−Ｓｉ合金層が存在するのは
焼鈍過程で鋼板表層に酸化濃縮したＳｉ酸化物がメッキ
浴中のＭｇ，Ａｌによって還元された後にこれらと合金
を形成するためである。この合金層の存在によりメッキ
密着性，メッキ外観は著しく改善される。他方Ｍｇ−Ａ
ｌ−Ｓｉ合金層が存在しない場合、焼鈍過程で鋼板表面
に濃化されたＳｉ酸化物は浴中のＡｌによって還元され
るが、これによって生じたＳｉがＺｎやＡｌに対する溶
解性が悪いため溶融メッキ層の凝固過程に析出しメッキ
密着性やメッキ外観が阻害される。
【０００７】図２は本発明の実施例を示す図である。鋼
板１は厚み０．２〜４．５ｍｍ，板巾６００〜１８００
ｍｍで鋼中にＳｉを０．３％以上含有する難メッキ性の
高張力鋼板である。鋼板１は４０〜１８０ｍｐｍのライ
ンスピードで通板され、ターンダウンロール２で方向転
換後溶融メッキポット３へと導入される。溶融メッキポ
ット３へ導入された鋼板１はポットロール４で垂直方向
に方向転換され、サポートロール５，６で反りの矯正と
ばたつきを抑制しワイピングノズル７でメッキの付着量
がコントロールされる。８はＡｌ０．０５〜０．３％，
Ｍｇ０．０２〜０．３％，残部Ｚｎ，及び不可避的不純
物からなる組成を有する亜鉛メッキ浴である。
板１は厚み０．２〜４．５ｍｍ，板巾６００〜１８００
ｍｍで鋼中にＳｉを０．３％以上含有する難メッキ性の
高張力鋼板である。鋼板１は４０〜１８０ｍｐｍのライ
ンスピードで通板され、ターンダウンロール２で方向転
換後溶融メッキポット３へと導入される。溶融メッキポ
ット３へ導入された鋼板１はポットロール４で垂直方向
に方向転換され、サポートロール５，６で反りの矯正と
ばたつきを抑制しワイピングノズル７でメッキの付着量
がコントロールされる。８はＡｌ０．０５〜０．３％，
Ｍｇ０．０２〜０．３％，残部Ｚｎ，及び不可避的不純
物からなる組成を有する亜鉛メッキ浴である。
【０００８】亜鉛浴中にＡｌは含まれるがＭｇが添加さ
れない場合、焼鈍過程で鋼板表面に濃化されたＳｉ酸化
物は浴中のＡｌによって還元されるが、これによって生
じたＳｉがＺｎやＡｌに対する溶解性が悪いためメッキ
性は阻害される。よって、これに対する対策としてＳｉ
単独での析出を防ぐために、還元反応により生じたＳｉ
と安定な固溶体や金属間化合物を形成する元素を浴中に
加えるのが有効であり、特に（１）ＭｇはＳｉとＭｇ2
Ｓｉという金属間化合物を作ること、（２）Ｍｇは還元
力が強くＳｉ酸化物を効果的に還元できること、（３）
ＭｇはＡｌを含む溶融亜鉛浴に通常の操業範囲で液体状
態溶解すること、からメッキ性向上に非常に効果的な元
素である。
れない場合、焼鈍過程で鋼板表面に濃化されたＳｉ酸化
物は浴中のＡｌによって還元されるが、これによって生
じたＳｉがＺｎやＡｌに対する溶解性が悪いためメッキ
性は阻害される。よって、これに対する対策としてＳｉ
単独での析出を防ぐために、還元反応により生じたＳｉ
と安定な固溶体や金属間化合物を形成する元素を浴中に
加えるのが有効であり、特に（１）ＭｇはＳｉとＭｇ2
Ｓｉという金属間化合物を作ること、（２）Ｍｇは還元
力が強くＳｉ酸化物を効果的に還元できること、（３）
ＭｇはＡｌを含む溶融亜鉛浴に通常の操業範囲で液体状
態溶解すること、からメッキ性向上に非常に効果的な元
素である。
【０００９】
【実施例】鋼板１は厚み０．２〜４．５ｍｍ，板巾６０
０〜１８００ｍｍで鋼中にＳｉを０．３％以上含有する
難メッキ性の高張力鋼板である。図中のメッキ外観とは
Ａ：不メッキ，異物（Ｓｉの析出等）によるもの、Ｂ：
浴上のドロスの付着を表し、標準サンプルによる評点付
けを行った。メッキ密着性はボールインパクト試験によ
り行い標準サンプルによる評点付けを行った。Ｆｅ−Ａ
ｌ−Ｚｎ合金層と鋼板との間にＭｇ−Ａｌ−Ｓｉ合金を
含む層の見られるものは全てメッキ密着性が良好であ
り、ピンホール状のメッキ阻害（不メッキ）は存在しな
い。他方合金層と鋼板の間にＭｇ−Ａｌ−Ｓｉ合金を含
む層の見られないものはメッキ密着性が悪く、ボールイ
ンパクト試験後のテープ剥離によりメッキ層はテープに
付着する。またＳｉの析出による表面外観の阻害やＳｉ
Ｏ2 皮膜の残存によるメッキ阻害（不メッキ）が見られ
る。
０〜１８００ｍｍで鋼中にＳｉを０．３％以上含有する
難メッキ性の高張力鋼板である。図中のメッキ外観とは
Ａ：不メッキ，異物（Ｓｉの析出等）によるもの、Ｂ：
浴上のドロスの付着を表し、標準サンプルによる評点付
けを行った。メッキ密着性はボールインパクト試験によ
り行い標準サンプルによる評点付けを行った。Ｆｅ−Ａ
ｌ−Ｚｎ合金層と鋼板との間にＭｇ−Ａｌ−Ｓｉ合金を
含む層の見られるものは全てメッキ密着性が良好であ
り、ピンホール状のメッキ阻害（不メッキ）は存在しな
い。他方合金層と鋼板の間にＭｇ−Ａｌ−Ｓｉ合金を含
む層の見られないものはメッキ密着性が悪く、ボールイ
ンパクト試験後のテープ剥離によりメッキ層はテープに
付着する。またＳｉの析出による表面外観の阻害やＳｉ
Ｏ2 皮膜の残存によるメッキ阻害（不メッキ）が見られ
る。
【００１０】
【発明の効果】本発明により従来メッキを施すことが困
難であったＳｉ系高張力鋼板に外観欠陥、密着不良を生
じさせることのない溶融亜鉛メッキ鋼板が得られた。
難であったＳｉ系高張力鋼板に外観欠陥、密着不良を生
じさせることのない溶融亜鉛メッキ鋼板が得られた。
【図１】本発明による密着性の優れた溶融メッキ鋼板を
示す断面図、
示す断面図、
【図２】本発明の実施例を示す概念図である。
１ 鋼板 ２ ターンダウンロール ３ 溶融メッキポット ４ ポットロール ５ ，６ サポートロール ７ ワイピングノズル ８ メッキ浴
Claims (1)
- 【請求項１】 亜鉛メッキ層，メッキ成分と鉄との合金
層，鋼中にＳｉを０．３％以上含む高張力鋼板からなる
溶融メッキ鋼板において、上記合金層と鋼板界面におい
てＭｇ，Ｓｉ，Ａｌからなる合金層が存在することを特
徴とする密着性の優れた溶融メッキ鋼板
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11649392A JP2602755B2 (ja) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | 密着性の優れた溶融メッキ鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11649392A JP2602755B2 (ja) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | 密着性の優れた溶融メッキ鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05311374A JPH05311374A (ja) | 1993-11-22 |
| JP2602755B2 true JP2602755B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=14688500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11649392A Expired - Fee Related JP2602755B2 (ja) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | 密着性の優れた溶融メッキ鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2602755B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100544646B1 (ko) * | 2001-12-24 | 2006-01-24 | 주식회사 포스코 | 내식성이 우수한 표면처리강판 및 그 제조방법 |
-
1992
- 1992-05-11 JP JP11649392A patent/JP2602755B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05311374A (ja) | 1993-11-22 |
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