JP2821827B2 - 外観、耐経時黒変性、耐食性に優れる溶融Ｚｎ−Ａｌめっき鋼板の製造方法 - Google Patents
外観、耐経時黒変性、耐食性に優れる溶融Ｚｎ−Ａｌめっき鋼板の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主として建材及び家電
用途で使用される外観、耐経時黒変性、耐食性に優れる
溶融Ｚｎ−Ａｌめっき鋼板の製造方法に関するものであ
る。
用途で使用される外観、耐経時黒変性、耐食性に優れる
溶融Ｚｎ−Ａｌめっき鋼板の製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】溶融Ｚｎ−Ａｌめっき鋼板は、溶融Ｚｎ
めっき鋼板に比較して裸耐食性、塗装後耐食性が優れて
いることから、最近主として建材、家電用途での使用量
が増加している。しかしながら、溶融Ｚｎ−Ａｌめっき
鋼板は亀甲模様と称する外観不良の問題及び高温度、高
湿度環境化にさらされると表面が黒変する経時黒変の問
題がありその改善が必要である。また、耐食性について
も更に向上の要求がある。これらの課題に対し、例えば
特公昭６３−１１４２０号公報にてＺｎ−Ａｌ合金にＴ
ｉまたはＺｒの１種または２種、Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｏまた
はＦｅの内１種または２種、ＴｉＡｌ3またはＺｒＡｌ3
の１種または２種を添加した合金を用いた耐食性に優れ
るめっき鋼板を製造する技術、特開平２−２７４８５１
号公報にて、同じくＺｎ−Ａｌ合金にＴｉ，Ｂ及びＳ
ｉ，Ｍｇ，ＭｎまたはＣｕの１種または２種を添加した
合金を用いた耐食性に優れるめっき鋼板を製造する技術
が開示されている。
めっき鋼板に比較して裸耐食性、塗装後耐食性が優れて
いることから、最近主として建材、家電用途での使用量
が増加している。しかしながら、溶融Ｚｎ−Ａｌめっき
鋼板は亀甲模様と称する外観不良の問題及び高温度、高
湿度環境化にさらされると表面が黒変する経時黒変の問
題がありその改善が必要である。また、耐食性について
も更に向上の要求がある。これらの課題に対し、例えば
特公昭６３−１１４２０号公報にてＺｎ−Ａｌ合金にＴ
ｉまたはＺｒの１種または２種、Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃｏまた
はＦｅの内１種または２種、ＴｉＡｌ3またはＺｒＡｌ3
の１種または２種を添加した合金を用いた耐食性に優れ
るめっき鋼板を製造する技術、特開平２−２７４８５１
号公報にて、同じくＺｎ−Ａｌ合金にＴｉ，Ｂ及びＳ
ｉ，Ｍｇ，ＭｎまたはＣｕの１種または２種を添加した
合金を用いた耐食性に優れるめっき鋼板を製造する技術
が開示されている。
【０００３】しかし、これらの技術は耐食性向上効果は
得られるものの、外観及び耐経時黒変性については性能
改善が得られなかった。また、めっき浴に多種類の元素
を添加する方法は、実操業において浴成分の管理が困難
である問題を生じた。また、耐経時黒変性改善について
は、溶融めっき後鋼板表面をＣｏ，Ｎｉ等の金属を電気
めっきもしくは置換めっきにて析出させる方法等が適用
されている。しかし、この方法はＺｎに対して電位的に
貴である金属をめっき表面に析出させるため耐食性の低
下の原因となる、また溶融めっき後に処理する必要があ
るため製造コストが増加する等の問題があった。
得られるものの、外観及び耐経時黒変性については性能
改善が得られなかった。また、めっき浴に多種類の元素
を添加する方法は、実操業において浴成分の管理が困難
である問題を生じた。また、耐経時黒変性改善について
は、溶融めっき後鋼板表面をＣｏ，Ｎｉ等の金属を電気
めっきもしくは置換めっきにて析出させる方法等が適用
されている。しかし、この方法はＺｎに対して電位的に
貴である金属をめっき表面に析出させるため耐食性の低
下の原因となる、また溶融めっき後に処理する必要があ
るため製造コストが増加する等の問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上述べた、従来技術
を用いることで耐食性、耐経時黒変性を個々に改善する
ことが可能であるが、外観、耐経時黒変性及び耐食性を
共に改善させることはできなかった。また、これら従来
技術を組み合わせる方法を用いた場合、製造コストが大
幅に増加する問題が生じた。
を用いることで耐食性、耐経時黒変性を個々に改善する
ことが可能であるが、外観、耐経時黒変性及び耐食性を
共に改善させることはできなかった。また、これら従来
技術を組み合わせる方法を用いた場合、製造コストが大
幅に増加する問題が生じた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は外
観、耐経時黒変性及び耐食性に優れる溶融Ｚｎ−Ａｌめ
っき鋼板の製造方法として以下の解決手段を見いだし
た。連続式溶融Ｚｎめっきラインにおいて被めっき鋼板
をめっき浴組成Ａｌ：３〜１０重量％、Ｔｉ：０．０１
〜１重量％、残部Ｚｎ及び不可避的不純物からなり、か
つめっき浴温度が４１０〜４７０℃のめっき浴を用いて
めっきした後、該めっき鋼板を冷却する際、板温が４０
０℃から３８０℃に低下する間で冷却速度を１５〜１０
０℃／秒とすることを特徴とする外観、耐経時黒変性、
耐食性に優れる溶融Ｚｎ−Ａｌめっき鋼板の製造方法。
観、耐経時黒変性及び耐食性に優れる溶融Ｚｎ−Ａｌめ
っき鋼板の製造方法として以下の解決手段を見いだし
た。連続式溶融Ｚｎめっきラインにおいて被めっき鋼板
をめっき浴組成Ａｌ：３〜１０重量％、Ｔｉ：０．０１
〜１重量％、残部Ｚｎ及び不可避的不純物からなり、か
つめっき浴温度が４１０〜４７０℃のめっき浴を用いて
めっきした後、該めっき鋼板を冷却する際、板温が４０
０℃から３８０℃に低下する間で冷却速度を１５〜１０
０℃／秒とすることを特徴とする外観、耐経時黒変性、
耐食性に優れる溶融Ｚｎ−Ａｌめっき鋼板の製造方法。
【０００６】
【作用】めっき浴組成においてＡｌ ３〜１０重量％、
Ｔｉ ０．０１〜１重量％、残部Ｚｎを用いる。Ａｌ
は、Ｚｎと共晶組織を形成し優れた耐食性を発揮する。
この効果を得るためにはＡｌ ３〜１０重量％とする。
Ａｌが３重量％未満では共晶組織形成による耐食性向上
作用が得られなくなる。また１０重量％超ではめっき層
の硬度が増し鋼板を折り曲げて使用する部位ではめっき
が剥がれる等の問題を生じやすくなる。Ｔｉは、めっき
層の表面にＴｉ酸化皮膜層形成による耐食性向上及び耐
経時黒変性の改善効果が得られる。また、めっき層のス
パングルを微細化する作用を有することから、スパング
ル粗大化に起因して生じる亀甲模様を低減させめっき表
面外観を改善する効果が得られる。この効果を得るため
にはＴｉ０．０１〜１重量％とする。Ｔｉ ０．０１重
量％未満では上記効果が得られず、また１重量％超で
は、めっき浴の粘性が増大しめっき付着量制御が困難と
なる問題が生じる。めっき浴温度は４１０〜４７０℃に
て行なう。４１０℃未満では、めっきワイピング時にさ
ざ波模様状の外観不良が生じめっき表面の平滑性が失わ
れる。４７０℃超ではめっき層と素地鋼板界面にＦｅ−
Ａｌ系の合金層が発達し、めっき層の加工性が低下する
問題を生じる。
Ｔｉ ０．０１〜１重量％、残部Ｚｎを用いる。Ａｌ
は、Ｚｎと共晶組織を形成し優れた耐食性を発揮する。
この効果を得るためにはＡｌ ３〜１０重量％とする。
Ａｌが３重量％未満では共晶組織形成による耐食性向上
作用が得られなくなる。また１０重量％超ではめっき層
の硬度が増し鋼板を折り曲げて使用する部位ではめっき
が剥がれる等の問題を生じやすくなる。Ｔｉは、めっき
層の表面にＴｉ酸化皮膜層形成による耐食性向上及び耐
経時黒変性の改善効果が得られる。また、めっき層のス
パングルを微細化する作用を有することから、スパング
ル粗大化に起因して生じる亀甲模様を低減させめっき表
面外観を改善する効果が得られる。この効果を得るため
にはＴｉ０．０１〜１重量％とする。Ｔｉ ０．０１重
量％未満では上記効果が得られず、また１重量％超で
は、めっき浴の粘性が増大しめっき付着量制御が困難と
なる問題が生じる。めっき浴温度は４１０〜４７０℃に
て行なう。４１０℃未満では、めっきワイピング時にさ
ざ波模様状の外観不良が生じめっき表面の平滑性が失わ
れる。４７０℃超ではめっき層と素地鋼板界面にＦｅ−
Ａｌ系の合金層が発達し、めっき層の加工性が低下する
問題を生じる。
【０００７】めっき後、めっき鋼板を冷却する際４００
℃から３８０℃に移行する間で冷却速度を１５〜１００
℃／秒とする。すなわち、本発明の浴組成で得られため
っき層は凝固する際、４００℃付近で初晶β−Ｚｎ相も
しくはα−Ａｌリッチ相が析出して凝固が開始し、３８
０℃付近でＺｎ−Ａｌ−Ｔｉの３元共晶温度となり凝固
が終了する。このめっき層の凝固開始から終了迄の間の
冷却速度を１５〜１００℃／秒とすることで前述しため
っき層のスパングルを微細化することによりめっき表面
外観を改善する効果と、初晶β−Ｚｎ相もしくはα−Ａ
ｌリッチ相の析出サイズを微細化することによる耐食性
の向上効果が得られる。冷却速度１５℃／秒未満では上
記効果が得られず、また１００℃／秒超では鋼板の形状
崩れ等の問題が生じる。冷却速度をこの範囲に制御する
方法としては、めっきワイピング部の後に例えばガス吹
付け式強制冷却装置またはミストスプレーまたはフォグ
式強制冷却装置を用いることができる。
℃から３８０℃に移行する間で冷却速度を１５〜１００
℃／秒とする。すなわち、本発明の浴組成で得られため
っき層は凝固する際、４００℃付近で初晶β−Ｚｎ相も
しくはα−Ａｌリッチ相が析出して凝固が開始し、３８
０℃付近でＺｎ−Ａｌ−Ｔｉの３元共晶温度となり凝固
が終了する。このめっき層の凝固開始から終了迄の間の
冷却速度を１５〜１００℃／秒とすることで前述しため
っき層のスパングルを微細化することによりめっき表面
外観を改善する効果と、初晶β−Ｚｎ相もしくはα−Ａ
ｌリッチ相の析出サイズを微細化することによる耐食性
の向上効果が得られる。冷却速度１５℃／秒未満では上
記効果が得られず、また１００℃／秒超では鋼板の形状
崩れ等の問題が生じる。冷却速度をこの範囲に制御する
方法としては、めっきワイピング部の後に例えばガス吹
付け式強制冷却装置またはミストスプレーまたはフォグ
式強制冷却装置を用いることができる。
【０００８】
【実施例】次に、実施例を説明する。ゼンジマー方式連
続溶融亜鉛めっきラインにて、板厚０．４ｍｍのＡｌ−
Ｋｉｌｌｅｄ鋼板を表１に示すめっき浴及び冷却条件に
て通板し、溶融Ｚｎ−Ａｌめっき鋼板を製造した。得ら
れためっき鋼板の表面外観、耐経時黒変性及び耐食性を
下記に示す方法で評価した結果を同じく表１に示す。本
発明例１〜４はめっき浴のＡｌ組成の影響、本発明例
５，６はＴｉ組成の影響、本発明例７，８はめっき浴温
度の影響、本発明例９，１０はめっき後の冷却速度の影
響を調べたものでいづれも表面外観、耐経時黒変性及び
耐食性が良好である。実施例に対し比較例１はＴｉが添
加されていない場合で、表面外観、耐経時黒変性及び耐
食性がやや劣る。比較例２はＡｌ組成が低い場合で、耐
食性が著しく低下する。比較例３はめっき後に急冷しな
かった場合で表面外観が劣る。比較例４，５は現在市販
されているＺｎ−Ａｌ系の溶融めっき鋼板を評価したも
ので、比較例４は耐経時黒変性が著しく劣り、比較例５
は表面外観及び耐食性が劣る。
続溶融亜鉛めっきラインにて、板厚０．４ｍｍのＡｌ−
Ｋｉｌｌｅｄ鋼板を表１に示すめっき浴及び冷却条件に
て通板し、溶融Ｚｎ−Ａｌめっき鋼板を製造した。得ら
れためっき鋼板の表面外観、耐経時黒変性及び耐食性を
下記に示す方法で評価した結果を同じく表１に示す。本
発明例１〜４はめっき浴のＡｌ組成の影響、本発明例
５，６はＴｉ組成の影響、本発明例７，８はめっき浴温
度の影響、本発明例９，１０はめっき後の冷却速度の影
響を調べたものでいづれも表面外観、耐経時黒変性及び
耐食性が良好である。実施例に対し比較例１はＴｉが添
加されていない場合で、表面外観、耐経時黒変性及び耐
食性がやや劣る。比較例２はＡｌ組成が低い場合で、耐
食性が著しく低下する。比較例３はめっき後に急冷しな
かった場合で表面外観が劣る。比較例４，５は現在市販
されているＺｎ−Ａｌ系の溶融めっき鋼板を評価したも
ので、比較例４は耐経時黒変性が著しく劣り、比較例５
は表面外観及び耐食性が劣る。
【０００９】
【表１】
【００１０】表面外観評価方法 目視観察により下記基準で評価した。 ○：亀甲模様なし。 △：亀甲模様わずかに認められる。 ×：亀甲模様が目立つ。 耐経時黒変性評価方法 サンプル表面にクロメート処理を施した後、温度５０
℃、ＲＨ９５％の恒温恒湿槽にて梱包スタック試験を１
４日間行ない、試験前後の鋼板表面の明度の変化量（Δ
Ｌ値）を測定し下記基準で評価した。 〔使用測定機器：スガ試験機(株)製 カラーコンピュー
ター Model SM-4〕 ○： ３未満 △： ３以上 １０未満 ×：１０以上 耐食性 ＪＩＳ・Ｚ２３７１にもとづく塩水噴霧試験を３日間行
ない、腐食生成物をクロム酸を用いて洗浄除去し試験前
後のめっき腐食減量（ｇ／ｍ2・日）を重量法にて測定
し、下記基準で評点付けした。 ５： ５ｇ／ｍ2・日未満 ４： ５ｇ／ｍ2・日以上 １０ｇ／ｍ2・日未満 ３：１０ｇ／ｍ2・日以上 ２０ｇ／ｍ2・日未満 ２：２０ｇ／ｍ2・日以上 ４０ｇ／ｍ2・日未満 １：４０ｇ／ｍ2・日以上
℃、ＲＨ９５％の恒温恒湿槽にて梱包スタック試験を１
４日間行ない、試験前後の鋼板表面の明度の変化量（Δ
Ｌ値）を測定し下記基準で評価した。 〔使用測定機器：スガ試験機(株)製 カラーコンピュー
ター Model SM-4〕 ○： ３未満 △： ３以上 １０未満 ×：１０以上 耐食性 ＪＩＳ・Ｚ２３７１にもとづく塩水噴霧試験を３日間行
ない、腐食生成物をクロム酸を用いて洗浄除去し試験前
後のめっき腐食減量（ｇ／ｍ2・日）を重量法にて測定
し、下記基準で評点付けした。 ５： ５ｇ／ｍ2・日未満 ４： ５ｇ／ｍ2・日以上 １０ｇ／ｍ2・日未満 ３：１０ｇ／ｍ2・日以上 ２０ｇ／ｍ2・日未満 ２：２０ｇ／ｍ2・日以上 ４０ｇ／ｍ2・日未満 １：４０ｇ／ｍ2・日以上
【００１１】
【発明の効果】以上説明したごとく、本発明を用いるこ
とにより溶融Ｚｎ−Ａｌめっき鋼板の外観、耐経時黒変
性及び耐食性の大幅な性能改善が得られ、建材及び家電
を中心とした溶融Ｚｎ−Ａｌめっき鋼板の用途を拡大
し、工業的に大きな効果を奏するものである。
とにより溶融Ｚｎ−Ａｌめっき鋼板の外観、耐経時黒変
性及び耐食性の大幅な性能改善が得られ、建材及び家電
を中心とした溶融Ｚｎ−Ａｌめっき鋼板の用途を拡大
し、工業的に大きな効果を奏するものである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−85346（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−89856（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−138065（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−65061（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−20881（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−136530（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 2/00 - 2/40
Claims (1)
- 【請求項１】 連続式溶融Ｚｎめっきラインにおいて被
めっき鋼板をめっき浴組成Ａｌ：３〜１０重量％、Ｔ
ｉ：０．０１〜１重量％、残部Ｚｎ及び不可避的不純物
からなり、かつめっき浴温度が４１０〜４７０℃のめっ
き浴を用いてめっきした後、該めっき鋼板を冷却する
際、板温が４００℃から３８０℃に低下する間で冷却速
度を１５〜１００℃／秒とすることを特徴とする外観、
耐経時黒変性、耐食性に優れる溶融Ｚｎ−Ａｌめっき鋼
板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31736691A JP2821827B2 (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 外観、耐経時黒変性、耐食性に優れる溶融Ｚｎ−Ａｌめっき鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31736691A JP2821827B2 (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 外観、耐経時黒変性、耐食性に優れる溶融Ｚｎ−Ａｌめっき鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05125515A JPH05125515A (ja) | 1993-05-21 |
| JP2821827B2 true JP2821827B2 (ja) | 1998-11-05 |
Family
ID=18087444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31736691A Expired - Fee Related JP2821827B2 (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 外観、耐経時黒変性、耐食性に優れる溶融Ｚｎ−Ａｌめっき鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2821827B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100543286B1 (ko) * | 2001-12-20 | 2006-01-20 | 주식회사 포스코 | 내식성이 향상된 용융아연도금강판의 제조방법 |
| AU2003275688B2 (en) | 2002-10-28 | 2006-12-14 | Nippon Steel Corporation | High corrosion-resistant hot dip coated steel product excellent in surface smoothness and formability, and method for producing hot dip coated steel product |
| CN103422041B (zh) * | 2013-07-08 | 2016-05-04 | 常州大学 | 一种含钛的zam热浸镀锌合金及其制备方法 |
| CN103600526B (zh) * | 2013-10-31 | 2015-09-09 | 苏州扬子江新型材料股份有限公司 | 一种耐磨耐火彩色涂层钢板 |
-
1991
- 1991-11-06 JP JP31736691A patent/JP2821827B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05125515A (ja) | 1993-05-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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