JP2922926B2 - 合金化亜鉛めっき帯鋼の製法 - Google Patents

合金化亜鉛めっき帯鋼の製法

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は延性を持つ亜鉛／鉄合金被膜をもつ合金化電
気亜鉛めつき帯鋼、及びその製法に関する。更に詳しく
は、本発明は電気亜鉛めつき帯鋼を低周波誘導加熱によ
り均等に加熱して亜鉛と鉄とを相互に拡散させて亜鉛め
つき被膜を接着性亜鉛／鉄合金化被膜に完全に変換して
なる帯鋼及びその製法に関する。本明細書で亜鉛被膜と
は亜鉛と亜鉛基合金とを含むことを意味することを理解
されたい。また、合金化亜鉛めつき帯鋼とは、帯鋼を高
めた温度に加熱することにより亜鉛被膜から亜鉛を、ま
た基材金属である帯鋼からは鉄を、それぞれ相互拡散さ
せてそれら純亜鉛金属の相及び純鉄金属の相以外の亜鉛
と鉄との合金相を形成してなる合金化亜鉛めつき帯鋼を
意味するものである。
亜鉛被膜を亜鉛／鉄合金化被膜に変えることにより、
帯鋼の外観は普通の亜鉛めつき被膜の光沢のある外観か
らややくすんだ灰色の外観に変化する。この合金化被膜
は亜鉛被膜より良好な耐摩耗性と塗装に一層適した表面
とを与える。更に重要なことは、亜鉛／鉄合金中の鉄含
有量が増大すると普通の亜鉛めつき帯鋼より溶接性が一
層良好になることである。従って、鉄分の多い被膜付き
帯鋼すなわち合金化亜鉛めつき帯鋼は自動車関連の市場
に一層受け入れられ易い。
溶融亜鉛浴中で帯鋼を連続的に溶融亜鉛めつきするこ
とにより合金化亜鉛めつき帯鋼が形成されることは周知
である。また、このめつき被膜金属の亜鉛は、亜鉛めつ
き被膜付き帯鋼を該帯鋼に隣接して設置された直火バー
ナを使用して輻射加熱するか、または連続加熱炉中で対
流加熱して合金形成温度に加熱することにより亜鉛／鉄
合金化被膜に変換できる。連続溶融亜鉛めつき被膜付き
帯鋼を誘導加熱することにより合金化亜鉛めつき帯鋼が
形成されることも周知である。このような合金化亜鉛被
膜はこれを通常リン酸亜鉛／鉄溶液中に浸漬することに
より化成被膜付与処理され、且つ塗装されるが、溶融亜
鉛めつき被膜付き帯鋼を亜鉛／鉄合金化処理することに
より自動車外部表面に要求される表面平滑性を得ること
は困難である。
連続溶融亜鉛めつき法を使用して合金化亜鉛めつき帯
鋼を生成する場合の他の欠点は例えば510℃より高い高
合金化温度を必要とすることである。溶融亜鉛めつき浴
は少量のアルミニウムを含むが、この溶融亜鉛めつき浴
へのアルミニウム添加の目的は普通の（非合金化）亜鉛
めつき帯鋼を製造する時に亜鉛／鉄合金の形成を遅延さ
せるためである。基材の鋼と亜鉛めつき金属との境界面
に亜鉛／鉄合金が形成されると、この亜鉛めつき帯鋼を
諸種の部品に加工した時にめつき被膜金属の付着性が劣
化する。勿論、製鋼業者は、通常、アルミニウム含有亜
鉛被膜金属を普通の亜鉛めつき帯鋼だけに制限すること
はできない。製鋼業者は通常１列の亜鉛めつきラインし
か備えていないから、合金化亜鉛めつき被膜付きと普通
の亜鉛めつき被膜付きとの２種の製品がこの溶融亜鉛め
つきラインから製造されていたであろう。
鉄／亜鉛平衡状態図から、その亜鉛側端部では鉄／亜
鉛合金化温度で４種の亜鉛合金化相が形成できることが
知られている。これらの合金化相とは、約７原子％の鉄
を含むゼータ（ζ）相、約８〜13原子％の鉄を含むデル
タ（δ1）相、約18〜24原子％の鉄を含むガンマ１
（Γ1）相及び約27〜32原子％の鉄を含むガンマ（Γ）
相である。合金化被膜の場合、ゼータ（ζ）相の量はこ
の相の安定領域が狭いために恐らく些細な量である。残
りの３種の相の内で、δ1相はΓ相及びΓ1相よりも一層
延性に富むから極めて望ましい。拡散過程は帯鋼の表面
から鉄が亜鉛被膜の外側表面に向けて移動することによ
り進行するから、亜鉛めつき被膜の厚さ全体に亙り鉄の
濃度勾配が存在する。亜鉛めつき被膜が溶接できたり塗
装できたりするためにはその最外側まで完全に合金化さ
れなければならないから、連続式溶融亜鉛めつき帯鋼を
合金化亜鉛めつき帯鋼とするのに必要な長時間及び／又
は高い焼きなまし処理を使用すると帯鋼表面で脆いΓ相
とΓ1相とが形成されるのを排除或いは最少にすること
は極めて困難となる。
電気亜鉛めつき帯鋼を誘導加熱することにより合金化
亜鉛めつき帯鋼が製造できることは従来から提唱されて
いる。特開昭59-9163号公報は片面を電気亜鉛めつきし
た帯鋼を高周波誘導加熱により合金化することを開示し
ている。この公報は亜鉛めつき帯鋼の表面を高周波によ
り加熱でき、それにより操作の制御性が改善され，得ら
れる品質が直火炉を使用する輻射加熱により得た製品の
品質に匹敵すると述べている。
フェライト炭素鋼のような磁性材料も外部交番磁界の
作用により鋼中に渦流を発生させることにより低周波で
加熱することもできる。無線周波数としても知られる高
周波は約10kHzから27MHzに亙る周波数として一般に定義
される。無線周波数を使用して誘発された渦電流は材料
の表面に集中し、その電流浸透深さは鋼の磁性と電気的
性質とにより決められる。いわゆる「スキン」効果と云
われる電流浸透深さ、すなわち厚さは式ｄ＝5000（p/μ
ｆ）1/2［式中、ｄは電流浸透深さ（cm）、ｐは被加熱
材料の比電気抵抗率（オーム−cm）（体積抵抗率）、μ
は比透磁率、ｆは適用された外部磁界の周波数である］
により計算できる。これらの諸性質のうちで透磁率は加
熱操作中比較的変化しないが、比電気抵抗率は温度と共
に約0.125オーム−cm/℃ずつ増大する。100kHzの周波数
では磁性炭素鋼の電流浸透深さは約150℃で0.003cmであ
ると測定されており、約700℃でも0.006cmに増大するの
に過ぎない。周波数を低周波数すなわち10kHz以下に低
減すると電流は鋼中に浸透する。鋼の表面すなわち鋼の
表皮だけを加熱する高周波加熱とは異なつて、低周波数
は鋼を均等にそしてむしろ均質に加熱する。最も効率的
な加熱条件は電流の浸透深さが被加熱材料の厚さの半分
となる低周波数である。
従って、被覆金属が完全に鉄で合金化され且つ得られ
た亜鉛／鉄合金被膜が鋼基材に強固に接着し帯鋼を諸種
部品に加工する時に割れまたはひびが入らないように合
金中の鉄の濃度が調整された合金化亜鉛めつき帯鋼の経
済的な製法が長期にわたり切望されている。更にまた、
良好な化成被膜を付与でき、自動車塗料仕上げ処理系に
対する優れた基材を提供できる亜鉛／鉄合金被膜に対す
る要請も依然として残されている。
発明の簡単な説明 本発明は帯鋼の少なくとも一面に、実質上完全に亜鉛
／鉄合金化された被膜を備え、該合金化被膜が主として
δ1相からなることを特徴とする、合金化亜鉛めつき帯
鋼に関する。本発明による帯鋼の亜鉛／鉄合金被膜は良
好な化成被膜付与性及び塗装性を持つ。帯鋼の表面は予
め清浄化処理されて汚れや油フイルムなどが除去され、
次いで帯鋼を陰極として亜鉛含有電解液を用いて電気め
つきされる。得られた亜鉛めつき帯鋼を次に低周波数交
番磁界に通して亜鉛めつき被膜を完全に接着性亜鉛／鉄
合金化被膜に変えるのに充分な温度に加熱する。次いで
帯鋼は合金化被膜が延性をもち耐亀裂性をもつように冷
却される。
本発明の主たる目的は接着性で、良好な化成被膜付与
性を持ち、自動車塗料系に受入れられる亜鉛／鉄合金化
被膜をもつ合金化亜鉛めつき鋼を製造するにある。
本発明の特徴は電気亜鉛めつきした帯鋼を低周波誘導
加熱して亜鉛と鉄とを相互に拡散させて亜鉛めつき被膜
を完全に接着性亜鉛／鉄合金化被膜に変換することによ
り合金化電気亜鉛めつき帯鋼を製造するにある。
本発明の他の特徴は重量差を付けて電気亜鉛めつきし
た帯鋼を低周波誘導加熱して亜鉛と鉄とを相互拡散させ
て帯鋼の少なくとも片面の亜鉛めつき被膜を完全に接着
性亜鉛／鉄合金化被膜に変換することからなる重量差が
ある合金化電気亜鉛めつき帯鋼を製造するにある。
本発明の更に他の特徴は電気亜鉛めつき帯鋼を、亜鉛
／鉄合金化被膜中に亜鉛ガンマ（Γ）合金相の形成を最
少となす温度及び時間低周波誘導加熱するにある。
本発明の別の特徴は電気亜鉛めつき帯鋼を２〜10kHz
の交番周波数を使用して510℃以下の温度に誘導加熱し
て大部分が亜鉛デルタ（δ）合金相からなる亜鉛／鉄合
金化被膜を生成させるにある。
本発明の更に別の特徴は、低周波誘導加熱により生成
した亜鉛／鉄合金化被膜をもつ合金化電気亜鉛めつき帯
鋼における亜鉛／鉄合金化被膜の外側表面上の酸化亜鉛
層を除去処理して、合金化亜鉛めつき被膜表面を良好な
化成被覆性で且つ優れた塗装性表面となすにある。
本発明の別の特徴は電気亜鉛めつき帯鋼を低周波誘導
加熱して製造した接着性亜鉛／鉄合金化被膜を備えた深
絞り性合金化亜鉛めつき帯鋼にある。
本発明の利点は亜鉛／鉄合金化被膜が優れた溶接性、
外観、塗装性をもち、低価額で製造できることを含む。
本発明の上記及び他の目的、特徴及び利点は本発明の
好適な実施態様の詳細な記述及び添付図面を参照するこ
とにより明らかとなろう。
好適な実施態様の詳細な説明 さて、第１図を参照すると、符号10は本発明を実施す
る電気亜鉛めつきラインの概略図である。帯鋼12は心棒
14から巻き解かれ、順次にスプレークリーナ16、電解ク
リーナー18、洗浄部20、帯鋼表面活性化部22及び洗浄部
24を連続的に通過する。帯鋼12は通常冷間圧延され、焼
きなましされ、スキンパス（調質圧延）された後、汚れ
や油等が除去され、清浄化される。帯鋼12は次に数種の
周知の垂直式または水平式電気めつき装置の１つで帯鋼
の片面または両面がめつきされる。このような電気めつ
き装置の１つはアルス−アンドリッツ−ルーテル−グラ
ビテル（ARUS-Andritz-Ruther-Gravitel）めつき装置26
であり、このめつき装置は16個の垂直式めつき槽27を備
える。190cm（75インチ）巾までの帯鋼に対して91m/分
（300フイート／分）までのライン速度で処理できる。
亜鉛めつき被膜合金化用の代表的な帯鋼厚は0.6〜1.5mm
（0.024〜0.060インチ）である。電気めつき後、帯鋼12
は洗浄部28を通過し、ヒータ30により乾燥され、方向変
更案内ローラ32,34の周りを通つて縦方向に配列された
磁束コイル36を垂直に通過する。縦方向磁束コイルの代
りに横方向磁束コイルを帯鋼12の誘導加熱に使用できる
ことは申すまでもないことは理解されよう。亜鉛めつき
被膜が完全に亜鉛／鉄合金化被膜に変換された後で帯鋼
12は急冷タンク38に通されてδ1合金相を保存しΓ及び
Γ1合金相の成長を最少限となす。亜鉛／鉄合金化被膜
とは少なくとも約７原子％の鉄を含む合金化被膜を意味
する。好適には、帯鋼12は亜鉛／鉄合金化めつき被膜の
塗装性を高めるために更に処理が施されるであろう、第
１図に示すように、亜鉛／鉄合金化被膜表面に形成した
酸化亜鉛のような表面汚染物は帯鋼12を槽40中の酸に通
すことにより除去できる。酸処理された合金化亜鉛めつ
き帯鋼は化成被覆処理部42に通され、ヒータ44により乾
燥されて心棒46に巻取られる。
縦方向の磁束誘導加熱の場合には最も効率的な動力消
費に対する最適の周波数は帯鋼の厚さに反比例し、理想
的には帯鋼厚の約半分の深さの電流浸透深さを生ずる周
波数である。冷間圧延電気めつき帯鋼の場合、約0.6〜
1.5mm（0.024〜0.060インチ）の厚さ範囲の帯鋼に対し
て約10kHzまでの低周波数が本発明方法の全体の性能を
有意に低下させること無く使用できることが確認され
た。
種々の亜鉛被膜、亜鉛合金被膜または複合被膜が可能
であることが理解されよう。例えば、めつき装置26中で
帯鋼の両側に異なる数のめっき用陽極を使用すれば重量
差を付けためつき被膜を得ることができる。重量差を付
けた亜鉛電気めつき帯鋼の場合に帯鋼の低いめつき重量
被膜（薄い方のめつき被膜）の片面だけが溶接され或い
は塗装されるときには、その低重量亜鉛めつき被膜面だ
けを完全に亜鉛／鉄合金化被膜に変えることが必要であ
る。また、ニツケル、コバルト、マンガン、鉄等の１種
或いはそれ以上の合金元素を亜鉛含有電気めつき溶液に
溶解することができる。
非限定例として、厚さ0.79mm、巾254mmの帯鋼をめつ
きして一面に厚さ約10μｍ（60g/m2）と他方の面に約６
μｍ（35g/m2）の異なる重量の純亜鉛被膜をめつきし
た。帯鋼を次に各巻線間の間隔が約10mmの８捲きソレノ
イド誘導コイル中に通した。この誘導コイル中での帯鋼
表面の処理パラメータ及び接触式高温計により測定した
帯鋼表面温度を下記第１表に示す： 帯鋼12上の亜鉛被膜を誘導コイル36により加熱した後
で帯鋼12を急冷タンク38中で水で約204℃（400゜F）以下
の温度に急冷して鋼基材金属から鉄が亜鉛／鉄合金化被
膜中に更に拡散するのを防止した。第２図〜第６図はそ
れぞれ試料21、18、15、14及び13の亜鉛めつき被膜断面
の合金金属組織の1000倍倍率の顕微鏡写真図である。第
２図は帯鋼12をコイル36に通して加熱する前の純亜鉛被
膜層52を備えた帯鋼12の基材50を示す。第３図は帯鋼温
度349℃で鋼基材50と純亜鉛めつき被膜層52との間に成
長し始めた亜鉛／鉄合金化層54を示す。第４図は帯鋼を
416℃に加熱した時に亜鉛めつき被膜の厚さの半分以上
に発達した亜鉛／鉄合金化層54を示す。第５図は帯鋼12
を427℃に加熱した時にごく薄い厚さの亜鉛めつき被膜
層52を残して亜鉛／鉄合金化層54が亜鉛めつき被膜の殆
ど全体に亙り成長していることを示す。最後に、第６図
は帯鋼を435℃に加熱した時に基材50から鉄が亜鉛めつ
き被膜の厚さ全体に亘り拡散して亜鉛めつき被膜が実質
上亜鉛／鉄合金化被膜54に転化したことを示す。第４図
〜第６図における亜鉛／鉄合金化被膜54は主としてδ1
柵状合金相（δ1ｐ相）であると考えられる比較的厚い
外側層60と鋼基材50に隣接して存在する主としてδ1稠
密合金相（δ1ｋ相）からなると考えられる薄い内側層6
2を備えることに留意されたい。第６図は亜鉛めつき被
膜が完全に亜鉛／鉄合金化して脆いガンマ合金相の生成
を最少に抑制した本発明の好適な実施例を示すものであ
る。第７図〜第９図は試料14、11及び９のそれぞれ4000
倍の倍率の拡大断面組織の顕微鏡写真図である。図中、
符号Ａ及びＢは電子マイクロプローブを使用して分光写
真化学分析を行つた大体の部位を示す。亜鉛めつき被膜
相と合金化相との大体の化学分析値を第２表に示す： 427℃に加熱し30秒後に急令した試料14の分析値は第
７図の亜鉛めつき被膜層52（部位Ａ）が約２原子％の鉄
濃度をもつが、隣接内側合金化層54（部位Ｂ）は約８原
子％の鉄濃度をもつことを示す。鉄／亜鉛平衡状態図か
らゼータ（ζ）合金化相は約７原子％の鉄を含み、δ1
合金化相は約８〜13原子％の鉄を含有する。この試料の
合金化時間及び温度は亜鉛めつき被膜52の厚さ全部を少
なくとも約７原子％の鉄を含む合金に完全に転化するに
は不十分であった。
443℃に加熱し、亜鉛めつき被膜が完全に亜鉛／鉄合
金に転化された30秒後に急冷した試料11（第８図）の分
析結果から、外側層60（部位Ａ）が約10原子％の鉄濃度
をもつが、薄い内側層62（部位Ｂ）は約20原子％の鉄濃
度をもつことが解つた。
466℃に加熱後30秒で急冷した試料９（第９図）も同
様な結果を示した。層60（部位Ａ）は約９原子％の鉄濃
度をもち、層62（部位Ｂ）は約15原子％の鉄濃度をもつ
ことが判明した。
試料９及び11の部位Ｂの分析値は13原子％より高い鉄
濃度を示したが、層62は主としてδ1ｋ合金相であると
考えられる。この予期された分析値より高い分析値は明
らかに隣接する（より高い鉄含有量をもつ）ガンマ
（Γ）合金化層及び／又は鋼基材により影響された結果
であると思われる。第８図及び９図の矢印で示す部位Ｃ
は層62と鋼基材50との間のガンマ合金化相（Γ、Γ1）
の一方または両方を含む非常に薄い層であると考えられ
る。
第５図及び第６図に例証するように、亜鉛めつき被膜
は約435℃の温度で完全に合金化される。もし急冷時間
を30秒より長くして遅らせれば、合金化温度は若干下げ
ること、すなわち415℃に下げることができるであろう
ことを理解されたい。加熱された帯鋼の急冷操作を更に
遅くすると内側のΓ合金化相及びΓ1合金化相を更に成
長させることは申すまでもない。後で行われる合金化亜
鉛めつき帯鋼の加工処理が余り過酷なものでない時は上
記のような急冷操作の更なる遅延は可能である。また、
合金化亜鉛めつき帯鋼の加工が過酷でないか、或いは急
冷操作がより短い時はより高い合金化温度、すなわち51
0℃の温度の使用も可能である。急冷前の合金化温度及
び鉄拡散時間は亜鉛／鉄合金化被膜中の鉄濃度を約８〜
13原子％に制限するような合金化温度及び鉄拡散時間が
好適である。すなわち、亜鉛／鉄合金化被膜をδ1合金
に限定して鋼基体に隣接する脆い内側のΓ及びΓ1合金
相の量を最少となすのが好ましい。試料上の亜鉛めつき
被膜層及び／または亜鉛／鉄合金化相被膜層の厚さを測
定し、結果を第３表に掲げる： 第３表に示した合金化亜鉛めつき被膜付き試料の幾つ
かについて60度圧縮鋭角曲げ試験をも行つた。各試料を
ポンチによりアンビル中に打込んだ後、試料を平板化
し、3M610型透明粘着テープを張付けた。粘着テープ側
に移行しためつき被膜の総巾はめつき被膜の接着性の尺
度であり、めつき被膜の喪失（移行）量が約3mm以下の
場合には接着性は良好であることを経験は示している。
第４表に示す結果から、少なくとも488℃までの亜鉛め
つき合金化温度に対して良好な接着性が見出された。第
３表を再度参照すると、温度488℃までの温度ではδ1ｐ
合金化相の厚さがδ1ｋ合金化相の厚さより厚いことが
観察された。すなわち、このような温度では亜鉛めつき
被膜の合金化中にガンマ合金化相の生成が阻止されるか
最少化されるだけでなく、δ1ｐ合金化相の生成がδ1ｋ
合金化相の生成に優先する。
合金化電気亜鉛めつき試料の塗装性及び腐食性をSAE
誌No.860269号に記載の「塗装された亜鉛被覆及び亜鉛
合金化被覆付き自動車車体用鋼板の腐食性質」に開示の
周知の自動車クリーニング、化成被膜及び塗装実施法を
使用して評価した。下記第５表に示すように、上述の自
動車車体試験操作に付した合金化電気亜鉛めつき試料は
良好な腐食性をもつていなかつた。亜鉛／鉄合金化被膜
表面のオージエ電気分析は該被膜表面には鉄が存在して
いなかつたことを示した。表面はむしろ主として酸化亜
鉛の薄膜であることが分かつた。酸化物は不働体である
から、リン酸塩のような化成被膜を容易に付与できない
ことは申すまでもない。空気中での誘導加熱が亜鉛めつ
き被膜を酸化させたものと考えられる。酸化物薄膜は種
々の化学処理により除去できることが分かつた。この目
的に受容れられることが判明した２種の化学薬剤はリン
酸及び硫酸であり、これらの酸のいずれかの5g/lの溶液
を使用して酸化物薄膜を除去し、得られた合金化亜鉛め
つき帯鋼を５〜10秒間洗浄した後、合金化亜鉛めつき被
膜に化成被膜が施される。
試料を上記自動車車体鋼板試験操作により30サイクル
の腐食試験後にスカブ（scab）及びクリーペツジ（cree
page）等級により評価し、その結果を第５表に示す： 上記結果から自動車車体鋼板用試料作成処理前に酸洗
浄しなかつた合金化電気亜鉛めつき帯鋼試料23及び24の
腐食特性は対照試料の腐食特性ほど良好ではなかつた。
しかし、合金化電気亜鉛めつき帯鋼試料を酸洗浄した時
にはスカブ及びクリーペツジ等級は対照試料のそれらと
同等となった。
深絞り用合金化亜鉛めつき帯鋼は電気亜鉛めつきを施
す前に通常冷間圧下され、焼なましされ、スキンパス
（調質圧延）される。侵入型炭素または遊離炭素を含む
合金化亜鉛めつきフェライト鋼は加熱から生ずる炭素時
効のために機械的性質が低下している。高成形性を要す
る製品の場合には、基材金属に周知の任意の１種の炭化
物形成元素の少なくとも化学量論量を添加すれば炭素時
効を阻止または最少化することが判明した。炭化物形成
材の非限定例にはチタン、ニオブ及びジルコニウムが含
まれる。
本発明の精神及び範囲を逸脱することなく本発明に種
々の改変を行うことができる。例えば帯鋼の清浄化処理
は電解的処理であつても浸漬処理であつてもよい。帯鋼
は水平式めつき槽または垂直式めつき槽を使用して帯鋼
の片面をめつきしても両面をめつきしてもよい。使用す
る発電機やめつきライン速度に応じて任意の数の縦型ま
たは横型誘導コイルを使用できる。空気中で合金化され
た後塗装される合金化亜鉛めつき帯鋼の場合には化成被
膜付与処理前に亜鉛／鉄合金化表面から酸化物を除去す
る機械的または化学的処理が必要である。従って、本発
明の範囲は添付特許請求の範囲の記載により決定され
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を実施する慣用の電気亜鉛めつきライン
により帯鋼が加工される状態を示す概略図； 第２図は帯鋼上の亜鉛電気めつき被膜の断面図； 第３図〜第５図はそれぞれ第２図の電気亜鉛めつき被膜
付き帯鋼を順次高くなる合金化温度に誘導加熱した時の
亜鉛／鉄合金化量の増大を示す合金化電気亜鉛めつき被
膜の断面図； 第６図は第２図の電気亜鉛めつき被膜が完全に合金化電
気亜鉛めつき被膜に転化された時の合金化電気亜鉛めつ
き被膜の断面図； 第７図は第５図の合金化電気亜鉛めつき被膜を更に拡大
して示す断面図； 第８図及び第９図はそれぞれ完全に亜鉛／鉄合金化亜鉛
めつき被膜に転化した亜鉛／鉄合金化被膜の拡大断面図
である。図中、 10:電気亜鉛めつきライン概略図;12:帯鋼;14:心棒;16:
スプレークリナー;18:電解クリーナー;20:洗浄部 22:帯鋼表面活性化部;24:洗浄部;26:めつき装置;27:め
つき槽;28:洗浄部;30:ヒーター;32,34:方向変更案内ロ
ーラ;36:誘導磁束コイル;38:急冷タンク;40:酸処理部;4
2:化成被覆処理部;44:ヒータ;46:心棒;50:鋼基材;52:
（純）亜鉛めつき被膜層;54:亜鉛／鉄合金化亜鉛めつき
被膜層;60:外側層（δ1柵状合金化相；δ1ｐ相）;62:内
側層（δ1稠密相；δ1ｋ相）。
フロントページの続き (72)発明者 デイヴィッド・エス・ミッチ アメリカ合衆国、オハイオ州、フェアフ ィールド、ファイアストーン・ドライブ 6365 (56)参考文献 特開 昭50−21940（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−154126（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−76090（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−13490（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−67690（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C25D 5/00 - 7/12

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】帯鋼を清浄化する工程と、 帯鋼の少なくとも一面を電気亜鉛めつきして亜鉛めつき
    被膜を付する工程と、 亜鉛めつき被膜付き帯鋼を加熱して亜鉛めつき被膜を基
    材鋼中の鉄と合金化する工程と、 得られた合金化亜鉛めつき帯鋼を冷却する工程 とを包含する合金化亜鉛めつき帯鋼の連続的製法におい
    て、 亜鉛めつき被膜付き帯鋼を加熱して亜鉛めつき被膜を基
    材鋼中の鉄と合金化する工程が、亜鉛めつき被膜付き帯
    鋼を低周波誘導コイル中に通して均等に加熱して亜鉛め
    つき被膜を完全に主としてδ1相からなる合金化亜鉛め
    つき被膜に転化する温度に加熱することを特徴とする、
    合金化亜鉛めつき帯鋼の連続的製法。
  2. 【請求項２】合金化亜鉛めつき被膜中の亜鉛ガンマ合金
    化相の厚さが最大でも10％である、請求項１記載の合金
    化亜鉛めつき帯鋼の連続的製法。
  3. 【請求項３】亜鉛めつき被膜付き帯鋼を427℃より高い
    温度に加熱する、請求項１記載の合金化亜鉛めつき帯鋼
    の連続的製法。
  4. 【請求項４】合金化電気亜鉛めつき被膜が約13原子％以
    下の鉄を含有する、請求項３記載の合金化亜鉛めつき帯
    鋼の連続的製法。
  5. 【請求項５】誘導コイルを、前記帯鋼の約半分の厚さま
    で浸透する渦電流を生ずる周波数で作動させる、請求項
    １記載の合金化亜鉛めつき帯鋼の連続的製法。
  6. 【請求項６】誘導コイルを、前記帯鋼の約半分の厚さま
    で浸透する渦電流を生ずる周波数で作動させ、得られた
    合金化亜鉛めつき被膜中のδ1−柵状相の厚さがδ1−稠
    密相の厚さより厚い、請求項４記載の合金化亜鉛めつき
    帯鋼の連続的製法。
  7. 【請求項７】誘導コイルの周波数が少なくとも2kHzであ
    る、請求項１記載の合金化亜鉛めつき帯鋼の連続的製
    法。
  8. 【請求項８】合金化亜鉛めつき被膜が薄い酸化亜鉛層を
    含み、該酸化亜鉛被膜を除去して合金化亜鉛めつき被膜
    を高度に化成被膜受容性となす、請求項１記載の合金化
    亜鉛めつき帯鋼の連続的製法。
  9. 【請求項９】酸化亜鉛被膜の除去処理が合金化亜鉛めつ
    き被膜付き帯鋼をリン酸及び硫酸からなる群から選ばれ
    た酸で洗浄して酸化亜鉛層を除去する、請求項８記載の
    合金化亜鉛めつき帯鋼の連続的製法。
  10. 【請求項１０】合金化亜鉛めつき被膜付き帯鋼をリン酸
    塩化成被膜付与処理する、請求項１記載の合金化亜鉛め
    つき帯鋼の連続的製法。
  11. 【請求項１１】合金化亜鉛めつき被膜付き帯鋼を酸中で
    洗浄して薄い外部酸化亜鉛層を除去して合金化亜鉛めつ
    き被膜のリン酸塩化成被膜付与性を増進させる、請求項
    10記載の合金化亜鉛めつき帯鋼の連続的製法。
  12. 【請求項１２】帯鋼を清浄化する工程と、 帯鋼の少なくとも一面を電気亜鉛めつきして亜鉛めつき
    被膜を付する工程と、 亜鉛めつき被膜付き帯鋼を加熱して亜鉛めつき被膜を基
    材鋼中の鉄と合金化する工程と、 得られた合金化亜鉛めつき被膜付き帯鋼を冷却して基材
    鋼中の鉄が合金化亜鉛めつき被膜中へ拡散するのを実質
    上停止させる工程と、 合金化亜鉛めつき被膜付き帯鋼を化学的に処理して該合
    金被膜の外部表面上の酸化物を除去する工程 とを包含する合金化亜鉛めつき帯鋼の連続的製法におい
    て、 亜鉛めつき被膜付き帯鋼を加熱して亜鉛めつき被膜を基
    材鋼中の鉄と合金化する工程が、亜鉛めつき被膜付き帯
    鋼を低周波誘導コイル中に通して均等に加熱して亜鉛め
    つき被膜を完全に主としてδ1相からなる合金化亜鉛め
    つき被膜に転化する温度に加熱することを特徴とする、
    合金化亜鉛めつき帯鋼の連続的製法。
  13. 【請求項１３】化学的処理が酸溶液による処理である、
    請求項12記載の合金化亜鉛めつき帯鋼の連続的製法。
  14. 【請求項１４】帯鋼を清浄化する工程と、 帯鋼の少なくとも一面を電気亜鉛めつきして亜鉛めつき
    被膜を付する工程と、 亜鉛めつき被膜付き帯鋼を加熱して亜鉛めつき被膜を基
    材鋼中の鉄と合金化する工程と、 得られた合金化亜鉛めつき被膜付き帯鋼を冷却して合金
    化亜鉛めつき被膜中のガンマ合金相の厚さが最大でも10
    ％である合金化亜鉛めつき被膜となす工程 とを包含する合金化亜鉛めつき帯鋼の連続的製法におい
    て、 亜鉛めつき被膜付き帯鋼を加熱して亜鉛めつき被膜を基
    材鋼中の鉄と合金化する工程が、亜鉛めつき被膜付き帯
    鋼を低周波誘導コイル中に通して均等に加熱して亜鉛め
    つき被膜を完全に主としてδ1相からなる合金化亜鉛め
    つき被膜に転化する温度に加熱することを特徴とする、
    合金化亜鉛めつき帯鋼の連続的製法。
  15. 【請求項１５】帯鋼を清浄化する工程と、 帯鋼に重量差のある電気亜鉛めつきを施して重量差付き
    亜鉛めつき被膜を生成する工程と、 亜鉛めつき被膜付き帯鋼を加熱して亜鉛めつき被膜を基
    材鋼中の鉄と合金化する工程と、 合金化亜鉛めつき被膜付き帯鋼を冷却する工程 とを包含する合金化亜鉛めつき帯鋼の連続的製法におい
    て、 亜鉛めつき被膜付き帯鋼を加熱して亜鉛めつき被膜を基
    材鋼中の鉄と合金化する工程が、亜鉛めつき被膜付き帯
    鋼を低周波誘導コイル中に通して均等に加熱して亜鉛め
    つき被膜を完全に主としてδ1相からなる合金化亜鉛め
    つき被膜に転化する温度に加熱することを特徴とする、
    合金化亜鉛めつき帯鋼の連続的製法。
  16. 【請求項１６】帯鋼を清浄化する工程と、 帯鋼の少なくとも一面を電気亜鉛めつきして亜鉛めつき
    被膜を付する工程と、 亜鉛めつき被膜付き帯鋼を加熱して亜鉛めつき被膜を基
    材鋼中の鉄と合金化する工程と、 得られた合金化亜鉛めつき被膜付き帯鋼を加熱工程離去
    後１分以内に冷却して基材の鉄が合金化亜鉛めつき被膜
    中に拡散するのを実質上停止させる工程と、 合金化亜鉛めつき被膜付き帯鋼を酸溶液で化学的に処理
    して亜鉛／鉄合金の外側表面から酸化亜鉛を除去する工
    程 とを包含する合金化亜鉛めつき帯鋼の連続的製法におい
    て、 亜鉛めつき被膜付き帯鋼を加熱して亜鉛めつき被膜を基
    材鋼中の鉄と合金化する工程が、亜鉛めつき被膜付き帯
    鋼を２〜10kHzの周波数の低周波数誘導コイル中に通し
    て510℃以下の温度に均等に加熱して亜鉛めつき被膜を
    完全に主としてδ1相からなる合金化亜鉛めつき被膜に
    転化することを特徴とする、合金化亜鉛めつき帯鋼の連
    続的製法。
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