JP3170061B2 - 溶融アルミニウムめっきCr含有鋼帯の製造方法 - Google Patents

溶融アルミニウムめっきCr含有鋼帯の製造方法

Info

Publication number
JP3170061B2
JP3170061B2 JP25566292A JP25566292A JP3170061B2 JP 3170061 B2 JP3170061 B2 JP 3170061B2 JP 25566292 A JP25566292 A JP 25566292A JP 25566292 A JP25566292 A JP 25566292A JP 3170061 B2 JP3170061 B2 JP 3170061B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plating
steel strip
heating temperature
plated
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP25566292A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0681104A (ja
Inventor
敦司 安藤
保徳 服部
敏晴 橘高
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Nisshin Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nisshin Steel Co Ltd filed Critical Nisshin Steel Co Ltd
Priority to JP25566292A priority Critical patent/JP3170061B2/ja
Publication of JPH0681104A publication Critical patent/JPH0681104A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3170061B2 publication Critical patent/JP3170061B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐食性、耐熱性に優れ
た溶融アルミニウムめっきCr含有鋼帯の製造方法に関
する。
【002】
【従来技術】近年、大気汚染による酸性雨の発生や海洋
構造物建設の増加に伴い、建築部材の耐食性が求められ
ている。また、自動車の排気系部材では、北米等におい
て冬季に凍結防止用に道路に散布する岩塩による塩害腐
食が大きな問題となっており、耐食性、耐熱性に優れた
材料が求められている。これらの問題を解決する材料と
して、溶融アルミニウムめっきCr含有鋼板が開発され
ている。
【003】
【発明が解決しようとする課題】この溶融めっき鋼板
は、加熱帯、還元帯を有するガス還元方式のゼンジミア
−方式や無酸化炉方式の溶融めっきラインでCr含有鋼
帯に溶融アルミニウムめっきを施すことにより製造して
いるが、Cr含有鋼帯は加熱時に易酸化性元素であるC
rが鋼板表層に濃化されて、選択酸化され、表層にCr
酸化膜を形成する。この酸化膜は上記のようなガス還元
方式の溶融めっきラインでは還元されないため、めっき
浴浸漬時に溶融アルミニウムとの濡れ性が阻害されて、
不めっきやピンホ−ル等のめっき欠陥が発生し、腐食や
酸化の起点となり耐食性、耐熱性を著しく低下させる。
【004】このめっき欠陥を防止する1つの方法として
は、鋼帯を酸化性または弱酸化性雰囲気中で加熱して、
表面にFe系酸化膜を形成した後、還元性雰囲気中で加
熱して、めっき性を阻害するCr酸化膜の生成を抑制す
る方法がある(特開平2−163357号公報、同3−
111546号公報)。しかし、Fe系酸化膜の生成は
鋼帯の表面仕上げや鋼成分等により変動し、また、板厚
やラインスピ−ド等でも変動するので、工業的に長期間
連続かつ安定してめっき欠陥発生を防止することは難し
い。
【005】また、別の方法として、ステンレス鋼帯にN
iまたはFeをプレめっきした後、非酸化性あるいは還
元性雰囲気中で急速短時間加熱して、Crが表面まで拡
散しないうちに溶融アルミニウムめっきを施す方法があ
る(特開平2−254145号公報)。しかし、このよ
うにプレめっき層を形成しても、鋼帯のCr含有量、プ
レめっき膜厚、加熱条件、加熱雰囲気の露点等によりC
rがプレめっき層表面にまで濃化、酸化され、めっき欠
陥が発生してしまう。さらに、Niプレめっきの場合、
アルミニウムめっき浴中にNiが溶出して、それが連続
操業中にめっき浴中に多量のNiが蓄積され、めっき層
に含有されるようになるため、めっき層の耐食性が著し
く低下する。
【006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、プレめっ
き層を形成した後溶融アルミニウムめっきする方法のう
ち、プレめっき金属がめっき浴に蓄積されてもめっき層
耐食性に影響を与えないFe系プレめっきを施す方法に
おいて、めっき欠陥の発生しない方法を種々検討した結
果、加熱条件を鋼帯のCr含有量、プレめっき膜厚、加
熱条件および加熱雰囲気露点との関係で制御すれば可能
であることを見いだした。
【007】すなわち、本発明は、Cr含有鋼帯にFeま
たはFe合金をプレめっきした後、非酸化性あるいは還
元性雰囲気中で加熱して、溶融アルミニウム浴に浸漬す
る溶融アルミニウムめっき鋼帯の製造方法において、鋼
帯としてCr含有量2〜30wt%のものを用いて、F
eまたはFe合金のプレめっき量を0.4〜8.0g/m
2に制御するとともに、非酸化性あるいは還元性雰囲気
露点を−20℃以下にして、下記式を用いて鋼帯の加熱
温度を算出し、加熱温度650〜850℃、加熱時間3
00秒以下の範囲でその算出加熱温度以下に鋼帯を加熱
することにより溶融アルミニウムめっきCr含有鋼帯を
製造するのである。
【数式2】 ここで、Tは鋼帯の加熱温度(℃)、[Cr]は鋼帯の
Cr含有量(wt%)、[WFe]はFeまたはFe合金
のプレめっき量(g/m2)、[t]は加熱時間
(秒)、a、bおよびcは比例係数で、a:−5.0、
b:16.7、c:−5.8である。
【008】
【作用】本発明では、Cr含有鋼帯として、Cr量が2
〜30wt%のものを用いる。2wt%未満であると、
耐食性、耐熱性が普通炭素鋼と同程度であるため、アル
ミニウムめっき後の耐食性、耐熱性が期待できない。一
方、Cr量が30wt%より高くても耐食性、耐熱性を
さらに向上させる顕著な効果は認められず、逆に加工性
が低下し、鋼帯価格を高める効果しか認められない。
【009】鋼帯は、Cr量が多くなる程加熱時にFe系
プレめっき層の表面まで拡散し易くなるが、Cr量が3
0wt%でも加熱温度を調整すれば、表面までの拡散を
防止できる。図1は実施例1において、鋼帯Cr量と溶
融アルミニウムめっきを施してもめっき欠陥が発生しな
いプレめっき鋼帯の最高加熱温度Tとの関係をFe−B
合金プレめっき量毎に示したものであるが、Cr量に応
じて最高加熱温度Tを低くすれば、めっき欠陥発生を防
止できる。この最高加熱温度Tの抑制はプレめっき量に
関係なく直線的に低くすればよいので、許容最高加熱温
度Tは鋼帯Cr量の一次関数になる。すなわち、許容最
高加熱温度Tは鋼帯Cr量(wt%)を[Cr]、比例
係数をaとすると、次の(1)式により与えられる。 T∝a[Cr] …(1) ここで、図1の回帰直線式から比例係数aを求めると、
a=−5.0となる。なお、Cr含有鋼帯には、ステン
レス鋼帯のようにNi、Ti、Nb、Mo、Cu等の元
素が添加されている場合があるが、これらの元素の添加
量が一般的範囲内であれば、めっき欠陥は発生しない。
【010】ところで、図1によれば、プレめっきを施し
ても、最高加熱温度Tをあまり高くすると、めっき欠陥
が発生するようになるので、それを発生させないように
するには許容最高加熱温度Tをプレめっき量に応じて調
整する必要がある。図2は実施例2において、Feプレ
めっき量とめっき欠陥が発生しないプレめっき鋼帯の最
高加熱温度Tとの関係を鋼帯のCr量毎に示したもので
あるが、許容最高加熱温度Tはプレめっき量に応じて直
線的に高くできる。すなわち、許容最高加熱温度Tはプ
レめっき量(g/m2)を[WFe]、比例係数をbとす
ると、次の(2)式により与えられる。 T∝b[WFe] …(2) ここで、図2の回帰直線式から比例係数bを求めると、
b=16.7となる。図2では0.4〜8.0g/m2のプ
レめっき量範囲でめっき性を調査しているが、プレめっ
き量はこの範囲で十分である。すなわち、プレめっき量
が0.4g/m2未満であると、鋼帯表面を完全に覆うこ
とができないため、めっき欠陥が発生するが、8.0g
/m2より多くすると、プレめっき費が著しく高くな
る。プレめっきを施す方法としては種々の方法がある
が、均一性や密着性の観点から電気めっき法が好まし
い。
【011】Fe系プレめっきは、加熱雰囲気を非酸化性
あるいは還元性にしても、露点が高いと、表面にFe酸
化膜が生成し、めっき性が損なわれるので、露点を−2
0℃以下にする必要がある。ゼンジミア−方式や無酸化
炉方式の溶融めっきラインで溶融アルミニウムめっきす
る場合、加熱帯や無酸化炉入側でFe酸化膜が生成して
も、還元帯や無酸化炉後方の雰囲気露点を−20℃以下
にすれば、Fe酸化膜は還元され、めっき欠陥は発生し
ない。
【012】鋼中Crは、最高加熱温度T、加熱時間の増
加に応じて表面に多く拡散してゆくので、それらを調整
してCrがプレめっき層表面にまで拡散しないようにす
る必要がある。図3は実施例3において、Fe−B合金
プレめっき量を一定にしたCr含有量の異なるプレめっ
き鋼帯を溶融アルミニウムめっきして、めっき欠陥が発
生しない最高加熱温度と加熱時間との関係を示したもの
であるが、加熱時間が300秒以内であれば、最高加熱
温度Tは加熱時間の平方根に応じて直線的に低くする必
要がある。このため、許容最高加熱温度Tは加熱時間
(秒)を[t]、比例係数をcとした場合、次の(3)
式により与えられる。
【数式3】 ここで、図3の回帰直線式から比例係数cを求めると、
c=−5.8となる。
【013】従って、(1)式、(2)式および(3)式
より次の(4)式が導かれる。
【数式4】 この(4)式に図1、図2および図3に示しためっき欠
陥の発生しない鋼中Cr量、Fe系プレめっき量、最高
加熱温度Tと加熱時間の関係を代入すると、定数d=9
10(℃)が得られ、次の(5)式が得られる。
【数式5】
【014】ところで、許容最高加熱温度Tは、上記のよ
うに(5)式で設定されるが、設定温度範囲で650〜
850℃になるように調整する。これは、650℃未満
であると、板温がめっき浴温より低くなり、鋼帯と溶融
アルミニウムとの十分な濡れ性が得られず、めっき欠陥
が発生し易くなるからである。一方、850℃を超える
と、Cr含有鋼の再結晶温度域に達するので、材質の劣
化を招く恐れがある。加熱時間は炉長や炉の加熱能力あ
るいはラインスピ−ドなどの制約上300秒以下にす
る。
【015】
【実施例】
実施例1 板厚0.8mm、Cr含有量1.0〜32.0wt%のC
r含有鋼帯に電気めっき法により0.4、2.0、5.5
g/m2のFe−0.03wt%B合金めっきを施した
後、露点−25℃の5vol%H2−N2混合ガス雰囲気中
で650〜1000℃に120秒間加熱して、浴温65
0℃のAl−9wt%Si合金めっき浴中に2秒間浸漬
して溶融アルミニウムめっきを施した。そして、めっき
後にめっき付着量毎に点状めっき欠陥の発生有無を調査
して、鋼帯のCr含有量とめっき欠陥の発生しないプレ
めっき鋼帯の最高加熱温度Tとの関係を求めた。図1は
この結果を示したものであるが、鋼帯のCr含有量と最
高加熱温度Tとは直線関係になり、Cr含有量が1%増
加すると、最高加熱温度Tを5℃低下させなければなら
ないことが判明した。なお、Cr含有鋼帯のCr以外の
成分はC:0.008〜0.131wt%、Si:0.0
3〜0.62wt%、Mn:0.12〜0.90wt%で
ある。
【016】実施例2 下記成分(wt%)のCr含有鋼帯に電気めっき法によ
り種々の付着量のFeめっきを施した。 鋼 帯 C Si Mn Cr Ni Mo Ti 鋼帯A 0.008 0.57 0.32 11.2 0.05 − 0.26 鋼帯B 0.053 0.51 0.90 18.5 8.47 − − 鋼帯C 0.007 0.14 0.20 29.0 0.08 2.0 − その後、このFeめっき鋼帯を露点−40℃の50vol
%H2−N2混合ガス雰囲気中で650〜1000℃に8
0秒間加熱して、浴温650℃のAl−9wt%Si合
金めっき浴中に2秒間浸漬して溶融アルミニウムめっき
を施した。そして、めっき後各鋼帯毎に点状めっき欠陥
の発生有無を調査して、めっき付着量とめっき欠陥の発
生しないプレめっき鋼帯の最高加熱温度Tとの関係を求
めた。図2はこの結果を示したものであるが、めっき付
着量と最高加熱温度Tとは直線関係になり、Feめっき
付着量を1g/m2増加させると、最高加熱温度Tを1
6.7℃上昇させることができる。なお、Feプレめっ
き付着量を0.3g/m2にしたものはいずれもめっき欠
陥が発生した。しかし、10g/m2にしたものにはめ
っき欠陥が発生しなかった。
【017】実施例3 下記成分(wt%)のCr含有鋼帯に電気めっき法によ
りFe−0.005wt%B合金めっきをそれぞれ1.0
g/m2施した。 成 分 C Si Mn Cr Ni Mo Nb Ti 鋼帯D 0.009 0.03 0.29 2.3 0.31 − − 0.10 鋼帯E 0.024 0.30 0.23 19.0 0.13 − 0.28 − 鋼帯F 0.007 0.14 0.20 29.0 0.08 2.0 − − その後、このFeめっき鋼帯を露点−50℃のN2ガス
雰囲気中で650〜1000℃に最高320秒間まで加
熱して、浴温650℃のAl−9%Si合金めっき浴中
に2秒間浸漬して溶融アルミニウムめっきを施した。そ
して、めっき後各鋼帯毎に点状めっき欠陥の発生有無を
調査して、加熱時間の平方根とめっき欠陥の発生しない
プレめっき鋼帯の最高加熱温度Tとの関係を求めた。図
3はこの結果を示したものであるが、加熱時間の平方根
と最高加熱温度Tとは直線関係になり、加熱時間を1秒
長くするごとに最高加熱温度Tを5.8℃低下させなけ
ればならない。
【018】実施例4 第1表に示す成分(wt%)のCr含有鋼帯に電気めっ
き法によりFe−0.01wt%B合金をプレめっきし
た後、ガス還元方式並びに無酸化炉方式の連続溶融めっ
きラインで溶融アルミニウムめっきを24時間連続施し
た。
【019】
【第1表】
【020】めっき後表面に発生した点状めっき欠陥の有
無を調査し、また、めっき密着性をボ−ルインパクトテ
ストで調査した。めっき欠陥はめっき欠陥なしを○、め
っき欠陥1m2当たり5個未満を△、めっき欠陥1m2
たり5個以上を×で評価し、また、めっき密着性はめっ
き剥離なしを○、めっき剥離ありを×で評価した。この
結果を第2表、第3表に示す。
【021】
【第2表】
【022】
【第3表】
【023】
【発明の効果】以上のように、本発明は、鋼中Crのプ
レめっき層表面への拡散に影響を及ぼす鋼帯Cr量、プ
レめっき膜厚、加熱時間および加熱雰囲気の露点等に応
じて加熱温度を設定して、めっき欠陥が発生しないよう
にできるので、品質の優れた溶融アルミニウムめっきC
r含有鋼帯を安定して製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1において、Cr含有鋼帯の鋼中Cr量
と露点−25℃の5vol%H2−N2混合ガス雰囲気中で
の加熱におけるめっき欠陥の発生しないのプレめっき鋼
帯の最高加熱温度との関係を示すグラフである。
【図2】実施例2において、Feプレめっき付着量と露
点−40℃の50vol%H2−N2混合ガス雰囲気中での
加熱におけるめっき欠陥の発生しないプレめっき鋼帯の
最高加熱温度との関係を示すグラフである。
【図3】実施例3において、加熱時間と露点−50℃の
2ガス雰囲気中での加熱におけるめっき欠陥の発生し
ないプレめっき鋼帯の最高加熱温度との関係を示すグラ
フである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−224686(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23C 2/00 - 2/40

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Cr含有鋼帯にFeまたはFe合金を
    プレめっきした後、非酸化性あるいは還元性雰囲気中で
    加熱して、溶融アルミニウム浴に浸漬する溶融アルミニ
    ウムめっき鋼帯の製造方法において、鋼帯としてCr含
    有量2〜30wt%のものを用いて、FeまたはFe合
    金のプレめっき量を0.4〜8.0g/m2に制御すると
    ともに、非酸化性あるいは還元性雰囲気露点を−20℃
    以下にして、下記式を用いて鋼帯の加熱温度を算出し、
    加熱温度650〜850℃、加熱時間300秒以下の範
    囲でその算出加熱温度以下に鋼帯を加熱することを特徴
    とする溶融アルミニウムめっきCr含有鋼帯の製造方
    法。 【数式1】 ここで、Tは鋼帯の加熱温度(℃)、[Cr]は鋼帯の
    Cr含有量(wt%)、[WFe]はFeまたはFe合金
    のプレめっき量(g/m2)、[t]は加熱時間
    (秒)、a、bおよびcは比例係数で、a:−5.0、
    b:16.7、c:−5.8である。
JP25566292A 1992-08-31 1992-08-31 溶融アルミニウムめっきCr含有鋼帯の製造方法 Expired - Fee Related JP3170061B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25566292A JP3170061B2 (ja) 1992-08-31 1992-08-31 溶融アルミニウムめっきCr含有鋼帯の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25566292A JP3170061B2 (ja) 1992-08-31 1992-08-31 溶融アルミニウムめっきCr含有鋼帯の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0681104A JPH0681104A (ja) 1994-03-22
JP3170061B2 true JP3170061B2 (ja) 2001-05-28

Family

ID=17281873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25566292A Expired - Fee Related JP3170061B2 (ja) 1992-08-31 1992-08-31 溶融アルミニウムめっきCr含有鋼帯の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3170061B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100447598B1 (ko) * 2001-12-21 2004-09-07 재단법인 포항산업과학연구원 선도금에 의한 용융알루미늄 도금 스텐레스강판의 제조방법
JP4264373B2 (ja) * 2004-03-25 2009-05-13 新日本製鐵株式会社 めっき欠陥の少ない溶融Al系めっき鋼板の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0681104A (ja) 1994-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3636790B1 (en) Hot dipped high manganese steel and manufacturing method therefor
JP3912014B2 (ja) 合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
JP2005272967A (ja) めっき欠陥の少ない溶融Al系めっき鋼板の製造方法
JP3126911B2 (ja) めっき密着性の良好な高強度溶融亜鉛めっき鋼板
JP3170061B2 (ja) 溶融アルミニウムめっきCr含有鋼帯の製造方法
EP0632141B1 (en) Surface treated steel sheet and method therefore
JP3520741B2 (ja) めっき密着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板
JP3503426B2 (ja) 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
JP3503594B2 (ja) 耐黒変性に優れた溶融Zn−Al合金めっき鋼板とその製造方法
JP3698049B2 (ja) 合金化溶融亜鉛めっき鋼板
JP3130470B2 (ja) プレス加工性及びメッキ密着性に優れる高強度溶融亜鉛メッキ鋼板
JPH0711409A (ja) 亜鉛めっき鋼板の製造方法
JP3367456B2 (ja) スパングル模様の均一な溶融めっき鋼板の製造方法
JP2002167657A (ja) 溶融Zn−Al系合金めっき鋼板とその製造方法
JP2525165B2 (ja) 高強度蒸着亜鉛めっき鋼板の製造方法
JP3400289B2 (ja) めっき密着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
JP2978096B2 (ja) めっき性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板
JPH1018011A (ja) 合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
JP4237478B2 (ja) 合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
JPH09310148A (ja) 高強度冷延鋼板
JP3184445B2 (ja) 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
JPH09228017A (ja) 耐食性、りん酸塩処理性および耐黒変性に優れた溶融Zn−Al系合金めっき鋼板およびその製造方法
JP2700516B2 (ja) めっき密着性の良好な高Si含有強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
JPH1017936A (ja) プレス加工性及びめっき密着性に優れる高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
JPH06248410A (ja) 合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法

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: 20010306

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080316

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090316

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090316

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100316

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100316

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110316

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110316

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120316

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees