JP2978947B2 - 溶融亜鉛めっき浴の管理方法 - Google Patents
溶融亜鉛めっき浴の管理方法Info
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- JP2978947B2 JP2978947B2 JP4097318A JP9731892A JP2978947B2 JP 2978947 B2 JP2978947 B2 JP 2978947B2 JP 4097318 A JP4097318 A JP 4097318A JP 9731892 A JP9731892 A JP 9731892A JP 2978947 B2 JP2978947 B2 JP 2978947B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、同一設備、同一浴を用
いて非合金化溶融亜鉛めっき鋼板ならびに合金化溶融亜
鉛めっき鋼板を製造する際のめっき浴管理方法に関する
ものである。
いて非合金化溶融亜鉛めっき鋼板ならびに合金化溶融亜
鉛めっき鋼板を製造する際のめっき浴管理方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、合金化溶融亜鉛めっき鋼板（以下
ＧＡと記す）は、設備、コスト等の関係で溶融亜鉛めっ
き鋼板（以下ＧＩと記す）の場合と同一の製造設備で同
一の亜鉛浴を用いて製造されるのが普通であり、めっき
に引き続き、加熱炉にて４５０〜６５０℃の加熱拡散処
理が施されることによって得られる。
ＧＡと記す）は、設備、コスト等の関係で溶融亜鉛めっ
き鋼板（以下ＧＩと記す）の場合と同一の製造設備で同
一の亜鉛浴を用いて製造されるのが普通であり、めっき
に引き続き、加熱炉にて４５０〜６５０℃の加熱拡散処
理が施されることによって得られる。
【０００３】ところで、上記ＧＩの製造の場合には、一
般に溶融めっき浴中に０．０８〜０．２０％（以下成分
割合を表す％は質量％とする）のＡｌ添加がなされてい
る。ただし、添加したＡｌのうち何割かは溶融亜鉛浴中
に存在するＦｅと結合し、Ｚｎを含めたＦｅ−Ｚｎ−Ａ
ｌ化合物を形成して固相状態で溶湯中に分散する（一般
にこれをドロスと呼んでいる）ためＺｎ液相中に溶解し
ているＡｌの濃度は亜鉛浴中の全Ａｌの濃度よりも低く
なる。そのため、簡便法ではあるが、通常、溶解してい
るＡｌの濃度を有効Ａｌ濃度［Ａｌ］efとして、
般に溶融めっき浴中に０．０８〜０．２０％（以下成分
割合を表す％は質量％とする）のＡｌ添加がなされてい
る。ただし、添加したＡｌのうち何割かは溶融亜鉛浴中
に存在するＦｅと結合し、Ｚｎを含めたＦｅ−Ｚｎ−Ａ
ｌ化合物を形成して固相状態で溶湯中に分散する（一般
にこれをドロスと呼んでいる）ためＺｎ液相中に溶解し
ているＡｌの濃度は亜鉛浴中の全Ａｌの濃度よりも低く
なる。そのため、簡便法ではあるが、通常、溶解してい
るＡｌの濃度を有効Ａｌ濃度［Ａｌ］efとして、
【０００４】［Ａｌ］ef＝［Ａｌ］T −［Ｆｅ］T ［Ａｌ］T ：亜鉛浴中のＡｌの分析値 ［Ｆｅ］T ：亜鉛浴中のＦｅの分析値 なる式で算出し、浴管理の指標としている。
【０００５】ここで、亜鉛浴中にＡｌを添加する目的
は、溶融めっき時に鋼板表面に形成されるＦｅ−Ｚｎ系
の金属間化合物層の抑制にある。つまり、Ｆｅ−Ｚｎ系
の金属間化合物層が厚く成長すると、製品の加工性に悪
影響を与える。溶融亜鉛めっき鋼板の十分な皮膜加工性
を確保するためには、溶融亜鉛浴の［Ａｌ］efが０．１
４％以上となるように調整しなければならない。
は、溶融めっき時に鋼板表面に形成されるＦｅ−Ｚｎ系
の金属間化合物層の抑制にある。つまり、Ｆｅ−Ｚｎ系
の金属間化合物層が厚く成長すると、製品の加工性に悪
影響を与える。溶融亜鉛めっき鋼板の十分な皮膜加工性
を確保するためには、溶融亜鉛浴の［Ａｌ］efが０．１
４％以上となるように調整しなければならない。
【０００６】一方、ＧＡを製造する場合に、亜鉛浴中の
［Ａｌ］efが高いと合金化の進行が遅れて工程上、多大
な支障をきたすため、前記［Ａｌ］efは可及的に低くす
る必要がある。したがって、ＧＡを製造する場合の亜鉛
浴中の［Ａｌ］efは、一般に０．１１％以下に調整され
る。
［Ａｌ］efが高いと合金化の進行が遅れて工程上、多大
な支障をきたすため、前記［Ａｌ］efは可及的に低くす
る必要がある。したがって、ＧＡを製造する場合の亜鉛
浴中の［Ａｌ］efは、一般に０．１１％以下に調整され
る。
【０００７】そこで、同一の溶融亜鉛浴を共用するのが
一般的であるＧＩとＧＡの製造に当たり、従来はＧＩの
場合に亜鉛浴を［Ａｌ］ef≧０．１４％になる条件で実
施し、ＧＡの場合に亜鉛浴を［Ａｌ］ef≦０．１１％に
なる条件で、それぞれ切り替え調整しながら実施されて
きた。
一般的であるＧＩとＧＡの製造に当たり、従来はＧＩの
場合に亜鉛浴を［Ａｌ］ef≧０．１４％になる条件で実
施し、ＧＡの場合に亜鉛浴を［Ａｌ］ef≦０．１１％に
なる条件で、それぞれ切り替え調整しながら実施されて
きた。
【０００８】しかし、実際の作業においては、溶融亜鉛
浴における［Ａｌ］efを高めることは容易であるが、逆
に［Ａｌ］efを減少させるための適当な方策がなく、し
たがって、ＧＩからＧＡへの製造切り替えに際しては、
［Ａｌ］efが徐々に減少するのを待つのが現状であっ
た。
浴における［Ａｌ］efを高めることは容易であるが、逆
に［Ａｌ］efを減少させるための適当な方策がなく、し
たがって、ＧＩからＧＡへの製造切り替えに際しては、
［Ａｌ］efが徐々に減少するのを待つのが現状であっ
た。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、ＧＩ
製造からＧＡ製造への切り替えに際しての［Ａｌ］efの
減少過渡期、すなわち、 ０．１１％＜［Ａｌ］ef＜０．１４％ の間は、ＧＩ＜ＧＡ何れの製造にも不適な浴条件とな
り、ＧＩの製造を継続する場合、Ｆｅ−Ｚｎ系の金属間
化合物層が厚く成長するため、めっき皮膜の加工性の面
で劣るものしか得られなかった。そこで、本発明は、溶
融亜鉛系めっき鋼板の製造設備において、ＧＩの製造か
らＧＡの製造に切り替える際の移行時間を従来の［Ａ
ｌ］ef制御方式よりも、極力短時間で行うことにより、
品質の良好なめっき製品を高能率、かつ高歩留で提供す
ることを目的とする。
製造からＧＡ製造への切り替えに際しての［Ａｌ］efの
減少過渡期、すなわち、 ０．１１％＜［Ａｌ］ef＜０．１４％ の間は、ＧＩ＜ＧＡ何れの製造にも不適な浴条件とな
り、ＧＩの製造を継続する場合、Ｆｅ−Ｚｎ系の金属間
化合物層が厚く成長するため、めっき皮膜の加工性の面
で劣るものしか得られなかった。そこで、本発明は、溶
融亜鉛系めっき鋼板の製造設備において、ＧＩの製造か
らＧＡの製造に切り替える際の移行時間を従来の［Ａ
ｌ］ef制御方式よりも、極力短時間で行うことにより、
品質の良好なめっき製品を高能率、かつ高歩留で提供す
ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、実験、研究を重ねた結果、次に示すような知見を得
た。すなわち、めっき浴中に一定量以上のＮｉを添加す
ると、めっき浴中のＡｌと反応してＮｉ2 Ａｌ3 を主体
とするドロスとなる。これによりめっき浴中のＡｌ濃度
が低下する。このドロスは、Ｚｎよりも比重が軽いの
で、トップドロスとして簡単に回収することができる。
そのため、ＧＩ製造時における従来のＡｌ添加手段と組
み合わせてＧＡ製造切り替え時に、特定量を越えるＮｉ
を添加すれば、ＧＩ製造からＧＡ製造の操業移行時間が
大幅に短縮されるとの新たな事実を見出したのである。
め、実験、研究を重ねた結果、次に示すような知見を得
た。すなわち、めっき浴中に一定量以上のＮｉを添加す
ると、めっき浴中のＡｌと反応してＮｉ2 Ａｌ3 を主体
とするドロスとなる。これによりめっき浴中のＡｌ濃度
が低下する。このドロスは、Ｚｎよりも比重が軽いの
で、トップドロスとして簡単に回収することができる。
そのため、ＧＩ製造時における従来のＡｌ添加手段と組
み合わせてＧＡ製造切り替え時に、特定量を越えるＮｉ
を添加すれば、ＧＩ製造からＧＡ製造の操業移行時間が
大幅に短縮されるとの新たな事実を見出したのである。
【００１１】本発明は、上記知見に基づいてなされたも
のであり、溶融亜鉛系めっき鋼板の製造において、０．
０５〜０．２０％のＡｌを溶解、含有した溶融亜鉛めっ
き浴を用いると共に、ＧＩ製造からＧＡ製造に切り替え
るに際し、めっき浴中に ［Ｎｉ（％）］≧４｛［Ａｌ（％）］−０．１１｝ を満足するＮｉを添加してからＧＡの製造に移行するこ
とを特徴とする溶融亜鉛めっき浴の管理方法を提供する
ものである。
のであり、溶融亜鉛系めっき鋼板の製造において、０．
０５〜０．２０％のＡｌを溶解、含有した溶融亜鉛めっ
き浴を用いると共に、ＧＩ製造からＧＡ製造に切り替え
るに際し、めっき浴中に ［Ｎｉ（％）］≧４｛［Ａｌ（％）］−０．１１｝ を満足するＮｉを添加してからＧＡの製造に移行するこ
とを特徴とする溶融亜鉛めっき浴の管理方法を提供する
ものである。
【００１２】
【作用】以下、図面を参照しながら、本発明の特徴をそ
の作用と共に具体的に説明する。Ａｌを含む溶融亜鉛め
っき浴中にＮｉを添加すると、図１に示すようにＮｉ添
加量の増加にともなって、Ｎｉ2 Ａｌ3 の金属間化合物
（ドロス）が発生し、浴中の［Ａｌ］ef濃度が低下す
る。したがって、ＧＩ製造からＧＡ製造に切り替える
際、めっき浴中にＮｉを添加して、浴中の［Ａｌ］ef濃
度を調整するだけで速やかにＧＡ製造態勢が整い、切り
替え過渡期の品質劣化を懸念することなく、円滑な操業
を続行することができる。
の作用と共に具体的に説明する。Ａｌを含む溶融亜鉛め
っき浴中にＮｉを添加すると、図１に示すようにＮｉ添
加量の増加にともなって、Ｎｉ2 Ａｌ3 の金属間化合物
（ドロス）が発生し、浴中の［Ａｌ］ef濃度が低下す
る。したがって、ＧＩ製造からＧＡ製造に切り替える
際、めっき浴中にＮｉを添加して、浴中の［Ａｌ］ef濃
度を調整するだけで速やかにＧＡ製造態勢が整い、切り
替え過渡期の品質劣化を懸念することなく、円滑な操業
を続行することができる。
【００１３】また、本発明において、溶融亜鉛めっき浴
中の溶解Ａｌ濃度（＝［Ａｌ］ef）が０．０５％よりも
低いと、ＧＩ製造時のめっき密着性劣化が著しくなり、
一方、前記溶解Ａｌ濃度が０．２０％を越えると、ＧＡ
化のために必要な所要Ｎｉ量が増加するため、溶融亜鉛
めっき浴中の溶解Ａｌ濃度は０．０５〜０．２０％に調
整することを定めた。
中の溶解Ａｌ濃度（＝［Ａｌ］ef）が０．０５％よりも
低いと、ＧＩ製造時のめっき密着性劣化が著しくなり、
一方、前記溶解Ａｌ濃度が０．２０％を越えると、ＧＡ
化のために必要な所要Ｎｉ量が増加するため、溶融亜鉛
めっき浴中の溶解Ａｌ濃度は０．０５〜０．２０％に調
整することを定めた。
【００１４】図２は、溶融亜鉛系めっき鋼板の製造にお
ける従来のめっき浴組成の制御方法（図２（ａ））と、
本発明によるめっき浴組成の制御方法（図２（ｂ））と
を比較した概念図である。図２からも明らかなように、
本発明ではＧＩ製造からＧＡ製造への切り替え時に臨界
濃度以上のＮｉを添加することで、操業切り替えが極め
て円滑に行える上、切り替え過渡期に生じがちな製品性
能の劣化が防止できるので、材料歩留が大幅に向上す
る。
ける従来のめっき浴組成の制御方法（図２（ａ））と、
本発明によるめっき浴組成の制御方法（図２（ｂ））と
を比較した概念図である。図２からも明らかなように、
本発明ではＧＩ製造からＧＡ製造への切り替え時に臨界
濃度以上のＮｉを添加することで、操業切り替えが極め
て円滑に行える上、切り替え過渡期に生じがちな製品性
能の劣化が防止できるので、材料歩留が大幅に向上す
る。
【００１５】
【実施例】本発明を実施例に基づいて具体的に説明す
る。板厚０．７ｍｍの低炭素アルミキルド鋼を溶融めっ
きシミュレーター（レスカ（株）製）を用いて、５０％
Ｈ2 −Ｎ2 雰囲気中でめっきを行い、めっき付着量を６
０±１０ｇ／ｍ2 とした。この時、めっき浴温は４６０
±５℃、浴には所定のＡｌ、Ｎｉを添加した。引き続き
赤外線加熱炉により、５００℃×１５秒で合金化処理を
行って合金化溶融亜鉛めっき鋼板を作成し、この時のめ
っき層外観を調査した。その結果を図３に示す。
る。板厚０．７ｍｍの低炭素アルミキルド鋼を溶融めっ
きシミュレーター（レスカ（株）製）を用いて、５０％
Ｈ2 −Ｎ2 雰囲気中でめっきを行い、めっき付着量を６
０±１０ｇ／ｍ2 とした。この時、めっき浴温は４６０
±５℃、浴には所定のＡｌ、Ｎｉを添加した。引き続き
赤外線加熱炉により、５００℃×１５秒で合金化処理を
行って合金化溶融亜鉛めっき鋼板を作成し、この時のめ
っき層外観を調査した。その結果を図３に示す。
【００１６】図３は、浴中の［Ａｌ］efとＮｉ濃度を座
標軸で表したもので、各組成における合金化の可否を調
査結果したものである。この時の外観を以下に示すとお
り評価した。 ○：完全に合金化 △：焼けムラあり、一部η−Ｚｎ残存 ×：ほとんどの部分にη−Ｚｎ残存 この図３からも、めっき浴中のＮｉ濃度が式 ［Ｎｉ（％）］≧４｛［Ａｌ（％）］−０．１１｝ をみたす範囲において合金化が可能であることを確認で
きる。また、表１には上記図３の結果の一部を本発明と
比較例とに分けて示した。このように、本発明では完全
に表面まで合金化し、ＧＡの製造が可能であることがわ
かる。
標軸で表したもので、各組成における合金化の可否を調
査結果したものである。この時の外観を以下に示すとお
り評価した。 ○：完全に合金化 △：焼けムラあり、一部η−Ｚｎ残存 ×：ほとんどの部分にη−Ｚｎ残存 この図３からも、めっき浴中のＮｉ濃度が式 ［Ｎｉ（％）］≧４｛［Ａｌ（％）］−０．１１｝ をみたす範囲において合金化が可能であることを確認で
きる。また、表１には上記図３の結果の一部を本発明と
比較例とに分けて示した。このように、本発明では完全
に表面まで合金化し、ＧＡの製造が可能であることがわ
かる。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【発明の効果】以上のように、本発明を実施することに
よって、溶融亜鉛めっき鋼板の製造におけるＧＩの製造
からＧＡへの切り替えを短時間に行うことができ、良好
な品質の製品を安定して供給することができるので産業
上極めて有用な効果をもたらす。
よって、溶融亜鉛めっき鋼板の製造におけるＧＩの製造
からＧＡへの切り替えを短時間に行うことができ、良好
な品質の製品を安定して供給することができるので産業
上極めて有用な効果をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｎｉ添加量と浴中Ａｌ濃度との関係を示したグ
ラフである。
ラフである。
【図２】溶融亜鉛めっき鋼板の製造におけるめっき浴組
成制御例を示した概念図で、図２（ａ）は従来法を示
し、図２（ｂ）は本発明を示す。
成制御例を示した概念図で、図２（ａ）は従来法を示
し、図２（ｂ）は本発明を示す。
【図３】実施例におけるめっき浴［Ｎｉ］、［Ａｌ］ef
に対するめっき外観の調査結果を示したグラフである。
に対するめっき外観の調査結果を示したグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】溶融亜鉛系めっき鋼板の製造において、
０．０５〜０．２０質量％のＡｌを含有した溶融亜鉛め
っき浴を用いると共に、非合金化めっき鋼板の製造から
合金化めっき鋼板の製造に切り替えるに際し、めっき浴
中に ［Ｎｉ（％）≧４｛［Ａｌ（％）］−０．１１｝ を満足するＮｉを添加してから合金化めっき鋼板の製造
に移行することを特徴とする溶融亜鉛めっき浴の管理方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4097318A JP2978947B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 溶融亜鉛めっき浴の管理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4097318A JP2978947B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 溶融亜鉛めっき浴の管理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05271892A JPH05271892A (ja) | 1993-10-19 |
| JP2978947B2 true JP2978947B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=14189140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4097318A Expired - Lifetime JP2978947B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 溶融亜鉛めっき浴の管理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2978947B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007107035A (ja) * | 2005-10-12 | 2007-04-26 | Nippon Steel Corp | 溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0852264A1 (en) | 1997-01-02 | 1998-07-08 | Industrial Galvanizadora S.A. | Zinc alloys yielding anticorrosive coatings on ferrous materials |
| WO2006123945A1 (en) * | 2005-05-19 | 2006-11-23 | Fletcher Building Holdings Limited | Galvanising procedures |
| JP5050766B2 (ja) * | 2007-10-11 | 2012-10-17 | 住友金属工業株式会社 | 溶融亜鉛めっき鋼材の製造方法 |
| JP5157711B2 (ja) * | 2008-07-22 | 2013-03-06 | 新日鐵住金株式会社 | 溶融亜鉛めっき鋼材の製造方法 |
| RU2647066C1 (ru) * | 2016-07-19 | 2018-03-13 | Ян Михайлович Туровский | Таблетка для горячего цинкования металлических изделий (варианты) и способ её подготовки |
-
1992
- 1992-03-25 JP JP4097318A patent/JP2978947B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007107035A (ja) * | 2005-10-12 | 2007-04-26 | Nippon Steel Corp | 溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05271892A (ja) | 1993-10-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990419 |