JP3273745B2 - 表面外観と耐黒変性に優れたＺｎ−Ａｌ系溶融めっき鋼 - Google Patents
表面外観と耐黒変性に優れたＺｎ−Ａｌ系溶融めっき鋼Info
- Publication number
- JP3273745B2 JP3273745B2 JP11980997A JP11980997A JP3273745B2 JP 3273745 B2 JP3273745 B2 JP 3273745B2 JP 11980997 A JP11980997 A JP 11980997A JP 11980997 A JP11980997 A JP 11980997A JP 3273745 B2 JP3273745 B2 JP 3273745B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plating
- hot
- steel sheet
- weight
- dip
- 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
Links
Landscapes
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面外観と耐黒変
性の改善されたＺｎ−Ａｌ系溶融めっき鋼に関するもの
である。本発明のＺｎ−Ａｌ系溶融めっき鋼には、板
状、棒状、管状など様々な形状のものが含まれるが、以
下の記載では、その代表例としてＺｎ−Ａｌ系溶融めっ
き鋼板を中心に説明する。
性の改善されたＺｎ−Ａｌ系溶融めっき鋼に関するもの
である。本発明のＺｎ−Ａｌ系溶融めっき鋼には、板
状、棒状、管状など様々な形状のものが含まれるが、以
下の記載では、その代表例としてＺｎ−Ａｌ系溶融めっ
き鋼板を中心に説明する。
【０００２】
【従来の技術】Ｚｎ−Ａｌ系溶融めっき鋼板のなかでも
特にＺｎ−５％Ａｌ溶融めっき鋼板は、優れた耐食性を
有する為、プレハブ住宅の構造部材や屋根壁材等、建材
用途を中心に広く使用されており、最近では、スチール
ハウス用構造部材にも適用され、その需要が更に拡大さ
れつつある。
特にＺｎ−５％Ａｌ溶融めっき鋼板は、優れた耐食性を
有する為、プレハブ住宅の構造部材や屋根壁材等、建材
用途を中心に広く使用されており、最近では、スチール
ハウス用構造部材にも適用され、その需要が更に拡大さ
れつつある。
【０００３】しかしながら、Ｚｎ−５％Ａｌ溶融めっき
鋼板は耐食性に優れる反面、外観に関し、溶融Ｚｎめっ
きやＺｎ−５５％Ａｌめっき、Ａｌめっき、ステンレス
等の部材と比較すると、以下に示す幾つかの欠点を抱え
ている。
鋼板は耐食性に優れる反面、外観に関し、溶融Ｚｎめっ
きやＺｎ−５５％Ａｌめっき、Ａｌめっき、ステンレス
等の部材と比較すると、以下に示す幾つかの欠点を抱え
ている。
【０００４】まず第１に、Ｚｎ−５％Ａｌ溶融めっき鋼
板は、溶融Ｚｎめっき鋼板に比べて不めっきが発生し易
い。不めっきは、ベアスポットとも呼ばれるめっき層の
表面欠陥であり、文字通り、めっき鋼板表面の一部分
（直径数ｍｍ〜数ｃｍ）がめっきされずに欠落して下地
の鋼板が露出したものである。
板は、溶融Ｚｎめっき鋼板に比べて不めっきが発生し易
い。不めっきは、ベアスポットとも呼ばれるめっき層の
表面欠陥であり、文字通り、めっき鋼板表面の一部分
（直径数ｍｍ〜数ｃｍ）がめっきされずに欠落して下地
の鋼板が露出したものである。
【０００５】この様な不めっきが生じる原因は、溶融め
っきライン（ＣＧＬ）にて、表面が清浄化された鋼板を
溶融浴（Ｚｎ−５％Ａｌ浴）中に浸漬する際、スナウト
内に浮遊しているドロスが鋼板表面に付着する結果、こ
の部分が溶融浴と濡れない為である。Ｚｎ−５％Ａｌ浴
は、通常のＺｎ浴に比べてＡｌの酸化によるドロスが発
生し易いうえ、溶融浴と鋼板との濡れ性も悪いため、不
めっきが著しく生成し易くなる。
っきライン（ＣＧＬ）にて、表面が清浄化された鋼板を
溶融浴（Ｚｎ−５％Ａｌ浴）中に浸漬する際、スナウト
内に浮遊しているドロスが鋼板表面に付着する結果、こ
の部分が溶融浴と濡れない為である。Ｚｎ−５％Ａｌ浴
は、通常のＺｎ浴に比べてＡｌの酸化によるドロスが発
生し易いうえ、溶融浴と鋼板との濡れ性も悪いため、不
めっきが著しく生成し易くなる。
【０００６】上記不めっきを防止する為に、溶融浴中に
ミッシュメタルを５ｐｐｍ〜１．０％添加する方法が開
示されている（特公平１−２４２２１号）。しかし、ミ
ッシュメタルは高価でコスト上昇を招く一方、その割に
は不めっきの防止効果は不充分で、実操業レベルにおい
ては依然として不めっきが発生してしまうという問題が
ある。
ミッシュメタルを５ｐｐｍ〜１．０％添加する方法が開
示されている（特公平１−２４２２１号）。しかし、ミ
ッシュメタルは高価でコスト上昇を招く一方、その割に
は不めっきの防止効果は不充分で、実操業レベルにおい
ては依然として不めっきが発生してしまうという問題が
ある。
【０００７】第２に、Ｚｎ−５％Ａｌ溶融めっき鋼板で
は、その表面に直径５ｍｍ〜２ｃｍ程度の亀甲模様が形
成される。この模様は、Ｚｎ−５％Ａｌ溶融めっきが鋼
板表面で凝固する際に生成する粒界（Ｚｎ−Ａｌ結晶
粒）からなるが、粒界は、凝固時に体積が収縮する為、
凹状になっている。そのため、めっき後に塗装を施した
としても亀甲模様となって浮き出てしまい、外観が低下
するのである。
は、その表面に直径５ｍｍ〜２ｃｍ程度の亀甲模様が形
成される。この模様は、Ｚｎ−５％Ａｌ溶融めっきが鋼
板表面で凝固する際に生成する粒界（Ｚｎ−Ａｌ結晶
粒）からなるが、粒界は、凝固時に体積が収縮する為、
凹状になっている。そのため、めっき後に塗装を施した
としても亀甲模様となって浮き出てしまい、外観が低下
するのである。
【０００８】この様な亀甲模様の生成を防止する為に
は、通常、めっき後の表面をスキンパス圧延することに
より亀甲模様を潰している。しかし、亀甲模様を構成す
る粒界凹みは相当深く、この模様を完全になくそうとす
ると圧延率を高める必要があるが、これでは、鋼板の伸
び等の機械的特性が低下してしまう。更に、圧延によっ
て表面の酸化皮膜層を潰し新生面を露出させると、その
表面が黒変し易くなり、後記する第３の外観不良を促進
することになる。
は、通常、めっき後の表面をスキンパス圧延することに
より亀甲模様を潰している。しかし、亀甲模様を構成す
る粒界凹みは相当深く、この模様を完全になくそうとす
ると圧延率を高める必要があるが、これでは、鋼板の伸
び等の機械的特性が低下してしまう。更に、圧延によっ
て表面の酸化皮膜層を潰し新生面を露出させると、その
表面が黒変し易くなり、後記する第３の外観不良を促進
することになる。
【０００９】亀甲模様を防止する他の方法としては、め
っき層中にＭｇを０．０１〜１．０重量％含有する方法
が挙げられる。これは、Ｍｇの作用により、Ｚｎ−５％
Ａｌ溶融めっきが凝固する際に生成する結晶粒を球状化
且つ微細化し、粒界凹みを目立たなくしようというもの
である。しかし、Ｍｇは酸化し易いため、Ｚｎ−５％Ａ
ｌ溶融めっき浴中へＭｇを添加するとドロスの発生が増
加し、不めっきの生成を促進してしまうことになる。
っき層中にＭｇを０．０１〜１．０重量％含有する方法
が挙げられる。これは、Ｍｇの作用により、Ｚｎ−５％
Ａｌ溶融めっきが凝固する際に生成する結晶粒を球状化
且つ微細化し、粒界凹みを目立たなくしようというもの
である。しかし、Ｍｇは酸化し易いため、Ｚｎ−５％Ａ
ｌ溶融めっき浴中へＭｇを添加するとドロスの発生が増
加し、不めっきの生成を促進してしまうことになる。
【００１０】第３に、Ｚｎ−５％Ａｌ溶融めっき鋼板の
場合、製造後大気中に保管しておくだけで、その表面が
徐々に黒くなっていく所謂黒変現象が認められる。この
黒変化は、Ｚｎ−５％Ａｌ溶融めっき鋼板が空気中の水
分と酸素により腐食され、その表面に極く薄い酸化皮膜
が形成されることにより生じる。酸化皮膜の生成は、Ｚ
ｎ系めっき鋼板に共通して起こるが、Ｚｎ−５％Ａｌ溶
融めっきの場合は、生成する酸化皮膜が、Ａｌの作用に
より酸素が不足した形態［ＺｎＯ1-x （０＜ｘ＜１］に
なっており、この様な酸素の不足した酸化物は黒く見え
る為、Ｚｎ−５％Ａｌ溶融めっき鋼板は黒変化してしま
うのである。
場合、製造後大気中に保管しておくだけで、その表面が
徐々に黒くなっていく所謂黒変現象が認められる。この
黒変化は、Ｚｎ−５％Ａｌ溶融めっき鋼板が空気中の水
分と酸素により腐食され、その表面に極く薄い酸化皮膜
が形成されることにより生じる。酸化皮膜の生成は、Ｚ
ｎ系めっき鋼板に共通して起こるが、Ｚｎ−５％Ａｌ溶
融めっきの場合は、生成する酸化皮膜が、Ａｌの作用に
より酸素が不足した形態［ＺｎＯ1-x （０＜ｘ＜１］に
なっており、この様な酸素の不足した酸化物は黒く見え
る為、Ｚｎ−５％Ａｌ溶融めっき鋼板は黒変化してしま
うのである。
【００１１】一方、上記黒変化は、Ｚｎ−５％Ａｌ溶融
めっき鋼板に生成する緻密な酸化皮膜を除去すると発生
し易くなる。従って、前述の様に、亀甲模様の生成を防
止する為にめっき表面を圧延すると、その表面が更に黒
変してしまうのである。
めっき鋼板に生成する緻密な酸化皮膜を除去すると発生
し易くなる。従って、前述の様に、亀甲模様の生成を防
止する為にめっき表面を圧延すると、その表面が更に黒
変してしまうのである。
【００１２】また、この黒変化は、Ｚｎ−５％Ａｌ溶融
めっき鋼板の表面をクロメート処理し、防錆処理を施し
ても防止することはできず、クロメート処理を行うと、
むしろ黒変化が促進してしまう。これは、耐食性の良好
なクロメート皮膜は、酸素拡散に対するバリア効果が高
い為、クロメート皮膜の下に生成する酸化皮膜は、一層
酸素不足の傾向になり、その結果、益々黒く見える様に
なるからと考えられる。
めっき鋼板の表面をクロメート処理し、防錆処理を施し
ても防止することはできず、クロメート処理を行うと、
むしろ黒変化が促進してしまう。これは、耐食性の良好
なクロメート皮膜は、酸素拡散に対するバリア効果が高
い為、クロメート皮膜の下に生成する酸化皮膜は、一層
酸素不足の傾向になり、その結果、益々黒く見える様に
なるからと考えられる。
【００１３】その他、黒変化の防止対策として、めっき
後にＮｉ塩やＣｏ塩を鋼板表面に噴霧したり、或いは、
これらの塩類を含む溶液中にめっき鋼板を浸漬させるこ
とにより、めっき表面にＮｉ層やＣｏ層を形成させる方
法が知られている。しかし、この様な処理を行ったとし
ても黒変化は完全に防止できず、逆に耐食性に悪影響を
及ぼす様になる。
後にＮｉ塩やＣｏ塩を鋼板表面に噴霧したり、或いは、
これらの塩類を含む溶液中にめっき鋼板を浸漬させるこ
とにより、めっき表面にＮｉ層やＣｏ層を形成させる方
法が知られている。しかし、この様な処理を行ったとし
ても黒変化は完全に防止できず、逆に耐食性に悪影響を
及ぼす様になる。
【００１４】この様にＺｎ−５％Ａｌ溶融めっき鋼板に
は、該鋼板に特有の不めっき、亀甲模様、黒変化といっ
た外観不良が見られ、これらの外観不良は、今後、Ｚｎ
−５％Ａｌ溶融めっき鋼板の使用を拡大するうえで大き
な障害となるものである。
は、該鋼板に特有の不めっき、亀甲模様、黒変化といっ
た外観不良が見られ、これらの外観不良は、今後、Ｚｎ
−５％Ａｌ溶融めっき鋼板の使用を拡大するうえで大き
な障害となるものである。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に着
目してなされたものであって、その目的は、とりわけＺ
ｎ−５％Ａｌ溶融めっき鋼板に顕著に見られる不めっき
や亀甲模様の生成、及び黒変化を防止し、外観に優れた
鋼板を提供することにある。
目してなされたものであって、その目的は、とりわけＺ
ｎ−５％Ａｌ溶融めっき鋼板に顕著に見られる不めっき
や亀甲模様の生成、及び黒変化を防止し、外観に優れた
鋼板を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成し得た本
発明の表面外観と耐黒変性に優れたＺｎ−Ａｌ系溶融め
っき鋼とは、鋼基材上にＦｅ−Ｚｎ−Ａｌ系めっき層が
形成され、該めっき層中のＦｅ含有量が１〜１０重量％
であるところに要旨を有する。ここで、上記めっき層中
にＡｌを合計で３〜２０重量％含有するものは、耐食性
に優れており、非常に有用である。更に、Ｍｇ：０．０
１〜１重量％及び／又はミッシュメタル：０．０００５
〜１重量％を含有するものは、亀甲模様や不めっきの防
止効果が一層顕著になる。また、上記のＺｎ−Ａｌ系溶
融めっき鋼にクロメート皮膜を施し、防錆効果を付与さ
せたものも本発明の範囲内に包含される。
発明の表面外観と耐黒変性に優れたＺｎ−Ａｌ系溶融め
っき鋼とは、鋼基材上にＦｅ−Ｚｎ−Ａｌ系めっき層が
形成され、該めっき層中のＦｅ含有量が１〜１０重量％
であるところに要旨を有する。ここで、上記めっき層中
にＡｌを合計で３〜２０重量％含有するものは、耐食性
に優れており、非常に有用である。更に、Ｍｇ：０．０
１〜１重量％及び／又はミッシュメタル：０．０００５
〜１重量％を含有するものは、亀甲模様や不めっきの防
止効果が一層顕著になる。また、上記のＺｎ−Ａｌ系溶
融めっき鋼にクロメート皮膜を施し、防錆効果を付与さ
せたものも本発明の範囲内に包含される。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明者らは、上述したＺｎ−５
％Ａｌ溶融めっき鋼板における不めっき、亀甲模様、黒
変化といった弊害を防止し、外観に優れた鋼板を提供す
べく鋭意検討した結果、連続溶融めっきの際、Ｆｅ−Ｚ
ｎ−Ａｌ系めっき層（以下、単にめっき層と略記する場
合がある）中に１〜１０重量％のＦｅを含有させること
が上記弊害の発生防止に極めて有効であることを見出
し、本発明を完成したのである。
％Ａｌ溶融めっき鋼板における不めっき、亀甲模様、黒
変化といった弊害を防止し、外観に優れた鋼板を提供す
べく鋭意検討した結果、連続溶融めっきの際、Ｆｅ−Ｚ
ｎ−Ａｌ系めっき層（以下、単にめっき層と略記する場
合がある）中に１〜１０重量％のＦｅを含有させること
が上記弊害の発生防止に極めて有効であることを見出
し、本発明を完成したのである。
【００１８】めっき層中には、通常、Ｆｅ2 Ａｌ5 等の
Ｆｅ−Ａｌ系金属間化合物やＦｅＺｎ7 （通常δ1 相と
呼ばれるもの）等のＦｅ−Ｚｎ系金属間化合物といった
Ｆｅ含有金属間化合物が存在し、Ｆｅと結合しない残り
のＡｌは、Ｚｎと共に共晶組織を形成している。この様
なＦｅ含有金属間化合物を含む合金層は、従来の溶融Ｚ
ｎめっき鋼板においても、厚さの程度の差こそあれ生成
されていたが、「これらの合金層はＺｎ層に比べて脆
く、めっき密着性に劣る」という理由から、むしろ該合
金層の生成を抑制していた。本発明は、この様なＦｅ含
有金属化合物が、Ｚｎ−５％Ａｌ溶融めっき鋼板におけ
る外観不良（不めっき、亀甲模様、黒変化）の改善に極
めて有効であることを初めて見出し、該化合物をめっき
層中に適切に形成させたところに最大の特徴を有するも
のである。
Ｆｅ−Ａｌ系金属間化合物やＦｅＺｎ7 （通常δ1 相と
呼ばれるもの）等のＦｅ−Ｚｎ系金属間化合物といった
Ｆｅ含有金属間化合物が存在し、Ｆｅと結合しない残り
のＡｌは、Ｚｎと共に共晶組織を形成している。この様
なＦｅ含有金属間化合物を含む合金層は、従来の溶融Ｚ
ｎめっき鋼板においても、厚さの程度の差こそあれ生成
されていたが、「これらの合金層はＺｎ層に比べて脆
く、めっき密着性に劣る」という理由から、むしろ該合
金層の生成を抑制していた。本発明は、この様なＦｅ含
有金属化合物が、Ｚｎ−５％Ａｌ溶融めっき鋼板におけ
る外観不良（不めっき、亀甲模様、黒変化）の改善に極
めて有効であることを初めて見出し、該化合物をめっき
層中に適切に形成させたところに最大の特徴を有するも
のである。
【００１９】これらの化合物の形成によって溶融めっき
鋼板の外観不良が改善されるメカニズムについては、以
下の様に考えられる。まず、めっき層中には、最初にＦ
ｅ−Ａｌ系金属間化合物やＦｅ−Ｚｎ系金属間化合物が
生成するが、この化合物が、その後に生成されるＺｎ−
Ａｌめっき粒を微細化することにより、粒界凹みがなく
なり亀甲模様が形成されなくなると共に、上記金属間化
合物の作用により、黒変化の原因物質であるＺｎＯ1-x
（０＜ｘ＜１，酸素不足の状態にある酸化亜鉛）の生成
が防止される結果、耐黒変性も改善されるものと考えら
れる。また、不めっきが改善される理由については、上
記Ｆｅ2 Ａｌ5 ，ＦｅＺｎ7 等の金属間化合物のうちめ
っき層と素地鋼板中間付近に生成される化合物が、めっ
き層と素地鋼板との濡れ性を改善するためと考えられ
る。
鋼板の外観不良が改善されるメカニズムについては、以
下の様に考えられる。まず、めっき層中には、最初にＦ
ｅ−Ａｌ系金属間化合物やＦｅ−Ｚｎ系金属間化合物が
生成するが、この化合物が、その後に生成されるＺｎ−
Ａｌめっき粒を微細化することにより、粒界凹みがなく
なり亀甲模様が形成されなくなると共に、上記金属間化
合物の作用により、黒変化の原因物質であるＺｎＯ1-x
（０＜ｘ＜１，酸素不足の状態にある酸化亜鉛）の生成
が防止される結果、耐黒変性も改善されるものと考えら
れる。また、不めっきが改善される理由については、上
記Ｆｅ2 Ａｌ5 ，ＦｅＺｎ7 等の金属間化合物のうちめ
っき層と素地鋼板中間付近に生成される化合物が、めっ
き層と素地鋼板との濡れ性を改善するためと考えられ
る。
【００２０】上記Ｆｅ含有金属間化合物による外観不良
改善作用を有効に発揮させる為には、めっき層中のＦｅ
含有率を１〜１０重量％に制御することが必要である。
この下限値を下回る場合は、これらの作用を有効に発揮
させることができない。好ましい下限値は３重量％であ
る。一方、上限値を超えると、硬くて脆い合金層がめっ
き層中に多量に生成する結果、加工の際にめっき層が剥
離し、めっき密着性が低下してしまう。好ましい上限値
は７重量％である。
改善作用を有効に発揮させる為には、めっき層中のＦｅ
含有率を１〜１０重量％に制御することが必要である。
この下限値を下回る場合は、これらの作用を有効に発揮
させることができない。好ましい下限値は３重量％であ
る。一方、上限値を超えると、硬くて脆い合金層がめっ
き層中に多量に生成する結果、加工の際にめっき層が剥
離し、めっき密着性が低下してしまう。好ましい上限値
は７重量％である。
【００２１】また、適切なＦｅ金属間化合物を形成させ
ることにより上述した外観不良を防止し、しかも、めっ
き鋼板に本来要求される耐食性を有効に発揮させる為に
は、Ａｌの含有量を制御することが推奨される。めっき
層中のＡｌ含有率は３重量％以上（より好ましくは４重
量％以上）、２０重量％以下（より好ましくは１５重量
％以下）に制御することが好ましい。この様な範囲に制
御することにより優れた耐食性を維持することができ
る。
ることにより上述した外観不良を防止し、しかも、めっ
き鋼板に本来要求される耐食性を有効に発揮させる為に
は、Ａｌの含有量を制御することが推奨される。めっき
層中のＡｌ含有率は３重量％以上（より好ましくは４重
量％以上）、２０重量％以下（より好ましくは１５重量
％以下）に制御することが好ましい。この様な範囲に制
御することにより優れた耐食性を維持することができ
る。
【００２２】尚、より優れた表面外観を得る為に、めっ
き層中には、更にＭｇ：０．０１〜１重量％及び／又は
ミッシュメタル：０．０００５〜１重量％を含有させる
ことが推奨される。これらの元素は、夫々単独で使用し
ても上述した外観不良の全てを解決することはできない
が、所定量のＦｅと併存させることにより、前述した様
なＭｇ添加による亀甲模様の防止、ミッシュメタル添加
による不めっきの防止を一層向上させることができる。
き層中には、更にＭｇ：０．０１〜１重量％及び／又は
ミッシュメタル：０．０００５〜１重量％を含有させる
ことが推奨される。これらの元素は、夫々単独で使用し
ても上述した外観不良の全てを解決することはできない
が、所定量のＦｅと併存させることにより、前述した様
なＭｇ添加による亀甲模様の防止、ミッシュメタル添加
による不めっきの防止を一層向上させることができる。
【００２３】このうち、Ｍｇは０．０１〜１重量％に制
御することが好ましい。０．０１重量％未満では亀甲模
様の防止効果が得られず、一方、Ｍｇが１重量％を超え
ると、この効果が飽和すると共に、「酸化し易い」とい
うＭｇの性質の為、溶融浴表面のドロス量が増加し、ひ
いては不めっきの増加を促進し、めっき表面へのドロス
付着に伴う表面外観の劣化が一層顕著になる。より好ま
しい含有量は０．０５〜０．２重量％である。
御することが好ましい。０．０１重量％未満では亀甲模
様の防止効果が得られず、一方、Ｍｇが１重量％を超え
ると、この効果が飽和すると共に、「酸化し易い」とい
うＭｇの性質の為、溶融浴表面のドロス量が増加し、ひ
いては不めっきの増加を促進し、めっき表面へのドロス
付着に伴う表面外観の劣化が一層顕著になる。より好ま
しい含有量は０．０５〜０．２重量％である。
【００２４】また、ミッシュメタルの含有量は０．００
０５〜１重量％にすることが好ましい。０．０００５重
量％未満では不めっきの防止効果が得られず、一方、１
重量％を超えると、「酸化し易い」というミッシュメタ
ルの性質の為、前記Ｍｇの場合と同様、溶融浴表面のド
ロス量が増加し、ひいては不めっきの増加を促進し、め
っき表面へのドロス付着に伴う表面外観の劣化が一層顕
著になる。また、ミッシュメタルは、高価である為、多
量に添加するとコストアップを招く。より好ましい含有
量は０．０１〜０．２重量％である。尚、ミッシュメタ
ルとは、セリウム族希土類元素の混合物であり、具体的
には、Ｃｅを４０〜５０％，Ｌａを２０〜４０％含有す
るものである。これらの元素は、夫々単独で使用しても
良いし、両方を併用させても良く、所望の表面外観が得
られる様適宜選択することができる。
０５〜１重量％にすることが好ましい。０．０００５重
量％未満では不めっきの防止効果が得られず、一方、１
重量％を超えると、「酸化し易い」というミッシュメタ
ルの性質の為、前記Ｍｇの場合と同様、溶融浴表面のド
ロス量が増加し、ひいては不めっきの増加を促進し、め
っき表面へのドロス付着に伴う表面外観の劣化が一層顕
著になる。また、ミッシュメタルは、高価である為、多
量に添加するとコストアップを招く。より好ましい含有
量は０．０１〜０．２重量％である。尚、ミッシュメタ
ルとは、セリウム族希土類元素の混合物であり、具体的
には、Ｃｅを４０〜５０％，Ｌａを２０〜４０％含有す
るものである。これらの元素は、夫々単独で使用しても
良いし、両方を併用させても良く、所望の表面外観が得
られる様適宜選択することができる。
【００２５】この様な構成からなるＺｎ−Ａｌ系溶融め
っき鋼板は、更に塗装して屋根や壁用の材料に使用した
り、或いは、無塗装のままでプレハブ住宅などの構造材
料にて使用することができる。このうち無塗装で使用す
る場合には、該鋼板にクロメート皮膜を形成させ、防錆
処理を施すことが推奨される。
っき鋼板は、更に塗装して屋根や壁用の材料に使用した
り、或いは、無塗装のままでプレハブ住宅などの構造材
料にて使用することができる。このうち無塗装で使用す
る場合には、該鋼板にクロメート皮膜を形成させ、防錆
処理を施すことが推奨される。
【００２６】このクロメート皮膜の厚みは、Ｃｒ付着量
に換算して１〜２００ｍｇ／ｍ2 の範囲に制御すること
が好ましい。Ｃｒ付着量が１ｍｇ／ｍ2 未満では、耐食
性、詳細には、雨などに濡れた際、発生する白錆を有効
に防止することはできない。一方、２００ｍｇ／ｍ2 を
超えると耐食性が飽和するのみならず、多量のＣｒ添加
により表面が黄褐色を呈し、また、水分と接触すると可
溶性の６価クロムの溶出量も増加する等の弊害が生じ
る。
に換算して１〜２００ｍｇ／ｍ2 の範囲に制御すること
が好ましい。Ｃｒ付着量が１ｍｇ／ｍ2 未満では、耐食
性、詳細には、雨などに濡れた際、発生する白錆を有効
に防止することはできない。一方、２００ｍｇ／ｍ2 を
超えると耐食性が飽和するのみならず、多量のＣｒ添加
により表面が黄褐色を呈し、また、水分と接触すると可
溶性の６価クロムの溶出量も増加する等の弊害が生じ
る。
【００２７】更に本発明では、耐食性、塗装性、耐黒変
性の向上を目的として、上記クロメート皮膜中にＳｉＯ
2 ，Ａｌ2 Ｏ3 等の酸化物微粒子；硫酸、リン酸、硝酸
等の鉱酸；Ｎｉ塩，Ｃｏ塩等の塩類；各種樹脂などを含
有させても良い。上述した本発明のめっき鋼板を製造す
る方法については特に限定されず、例えば以下の方法を
単独で、または組合わせて採用することができる。
性の向上を目的として、上記クロメート皮膜中にＳｉＯ
2 ，Ａｌ2 Ｏ3 等の酸化物微粒子；硫酸、リン酸、硝酸
等の鉱酸；Ｎｉ塩，Ｃｏ塩等の塩類；各種樹脂などを含
有させても良い。上述した本発明のめっき鋼板を製造す
る方法については特に限定されず、例えば以下の方法を
単独で、または組合わせて採用することができる。
【００２８】Ｚｎ−Ａｌ溶融浴の温度、及び／又は溶
融浴へ鋼板を浸漬する温度を、Ｚｎ−５％Ａｌ溶融めっ
き鋼板を製造する際に通常適用される温度よりも高目に
設定する方法。具体的には、Ｚｎ−Ａｌ溶融浴の温度は
５００〜５６０℃、溶融浴への鋼板浸漬温度は５００〜
５８０℃とすることが好ましい。この様な温度範囲に調
整することにより、溶融浴に鋼板を浸漬中に、所望のＦ
ｅ−Ａｌ系及びＦｅ−Ｚｎ系金属間化合物を鋼板表面に
生成させることができる。
融浴へ鋼板を浸漬する温度を、Ｚｎ−５％Ａｌ溶融めっ
き鋼板を製造する際に通常適用される温度よりも高目に
設定する方法。具体的には、Ｚｎ−Ａｌ溶融浴の温度は
５００〜５６０℃、溶融浴への鋼板浸漬温度は５００〜
５８０℃とすることが好ましい。この様な温度範囲に調
整することにより、溶融浴に鋼板を浸漬中に、所望のＦ
ｅ−Ａｌ系及びＦｅ−Ｚｎ系金属間化合物を鋼板表面に
生成させることができる。
【００２９】溶融浴より鋼板を取り出し、得られため
っき鋼板を５００〜７００℃に再加熱することによりめ
っき層と鋼板表面を合金化する方法。 溶融浴中に所定量のＦｅ−Ａｌ系合金微粉末及び／又
はＦｅ−Ｚｎ系合金微粉末を加え、溶解する方法。
っき鋼板を５００〜７００℃に再加熱することによりめ
っき層と鋼板表面を合金化する方法。 溶融浴中に所定量のＦｅ−Ａｌ系合金微粉末及び／又
はＦｅ−Ｚｎ系合金微粉末を加え、溶解する方法。
【００３０】以下実施例を挙げて本発明をさらに詳細に
説明するが、下記実施例は本発明を制限するものではな
く、前・後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施するこ
とは全て本発明の技術的範囲に包含される。
説明するが、下記実施例は本発明を制限するものではな
く、前・後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施するこ
とは全て本発明の技術的範囲に包含される。
【００３１】
実施例１ 図１に示す溶融めっき実験装置を用い、厚さ０．８ｍ
ｍ，面積１００×１５０ｍｍの冷延鋼板をめっきするこ
とより、表１に示す種々の溶融めっき鋼板を作製した。
その際、めっき層中のＡｌ，Ｍｇ，ミッシュメタルの含
有量は、溶融浴中におけるこれら元素の添加量を調整す
ることにより変化させた。また、めっき層中のＦｅ含有
量は、下記〜の方法を併用する等して調整した。 浴温を５２０℃にし、浸漬時の板温を５００〜６００
℃で変化させる。 鋼板をめっき後、６００℃で５〜１２０秒間加熱す
る。 めっき浴中にＦｅ2 Ａｌ5 微粉末を添加する。 尚、めっき付着量は、１００ｇ／ｍ2 と一定になる様に
制御した。
ｍ，面積１００×１５０ｍｍの冷延鋼板をめっきするこ
とより、表１に示す種々の溶融めっき鋼板を作製した。
その際、めっき層中のＡｌ，Ｍｇ，ミッシュメタルの含
有量は、溶融浴中におけるこれら元素の添加量を調整す
ることにより変化させた。また、めっき層中のＦｅ含有
量は、下記〜の方法を併用する等して調整した。 浴温を５２０℃にし、浸漬時の板温を５００〜６００
℃で変化させる。 鋼板をめっき後、６００℃で５〜１２０秒間加熱す
る。 めっき浴中にＦｅ2 Ａｌ5 微粉末を添加する。 尚、めっき付着量は、１００ｇ／ｍ2 と一定になる様に
制御した。
【００３２】めっき後、一部の鋼板については、コロイ
ダルシリカを含有するクロメート浴中にてクロメート処
理した。尚、コロイダルシリカの含有量は、Ｃｒと同量
のＳｉ量を含有する様に調整した。また、Ｃｒ付着量は
クロメート浴の濃度と塗布量により制御した。
ダルシリカを含有するクロメート浴中にてクロメート処
理した。尚、コロイダルシリカの含有量は、Ｃｒと同量
のＳｉ量を含有する様に調整した。また、Ｃｒ付着量は
クロメート浴の濃度と塗布量により制御した。
【００３３】これらの材料につき、下記測定項目を評価
した。 ［表面外観］鋼板表面（１００×１５０ｍｍ）の不めっ
きおよび亀甲模様を目視にて観察し、下記基準で評価し
た。 不めっき ◎：不めっきなし ○：直径５ｍｍ未満の不めっきが１カ所あり △：直径５ｍｍ未満の不めっきが複数個存在する ×：直径５ｍｍ以上の不めっきが存在する 亀甲模様 ◎：亀甲模様が認められない ○：平均径３ｍｍ未満の亀甲模様が認められる △：平均径３〜５ｍｍの亀甲模様が認められる ×：平均径５ｍｍ以上の亀甲模様が認められる
した。 ［表面外観］鋼板表面（１００×１５０ｍｍ）の不めっ
きおよび亀甲模様を目視にて観察し、下記基準で評価し
た。 不めっき ◎：不めっきなし ○：直径５ｍｍ未満の不めっきが１カ所あり △：直径５ｍｍ未満の不めっきが複数個存在する ×：直径５ｍｍ以上の不めっきが存在する 亀甲模様 ◎：亀甲模様が認められない ○：平均径３ｍｍ未満の亀甲模様が認められる △：平均径３〜５ｍｍの亀甲模様が認められる ×：平均径５ｍｍ以上の亀甲模様が認められる
【００３４】［耐黒変性］各鋼板を、温度５０℃、相対
湿度９５％に設定した恒温恒湿試験機中に４８時間設置
した前後の色調変化につき、色差計にてＬ値（明度）の
変化（ΔＬ）を測定した。ΔＬ＜３の場合、黒変は目視
では認められず、ΔＬ：３〜１０では目視にて黒変が僅
かに認識される。ΔＬ＞１０では、黒変は明瞭である。 ［めっき密着性］各めっき鋼板を用いて１８０゜密着曲
げ試験を行い、凸部をテーピングしてセロファン粘着テ
ープへのめっき層の剥離状況を観察し、下記基準でめっ
き密着性を評価した。 ○：剥離が認められない △：剥離が僅かに認められる ×：剥離が著しい ［耐食性］ＪＩＳ Ｚ ２３７１に準拠した塩水噴霧試験
を行い、赤錆（鋼素地からの錆）発生までの時間（ｈ
ｒ）を測定した。これらの結果を表１に併記する。
湿度９５％に設定した恒温恒湿試験機中に４８時間設置
した前後の色調変化につき、色差計にてＬ値（明度）の
変化（ΔＬ）を測定した。ΔＬ＜３の場合、黒変は目視
では認められず、ΔＬ：３〜１０では目視にて黒変が僅
かに認識される。ΔＬ＞１０では、黒変は明瞭である。 ［めっき密着性］各めっき鋼板を用いて１８０゜密着曲
げ試験を行い、凸部をテーピングしてセロファン粘着テ
ープへのめっき層の剥離状況を観察し、下記基準でめっ
き密着性を評価した。 ○：剥離が認められない △：剥離が僅かに認められる ×：剥離が著しい ［耐食性］ＪＩＳ Ｚ ２３７１に準拠した塩水噴霧試験
を行い、赤錆（鋼素地からの錆）発生までの時間（ｈ
ｒ）を測定した。これらの結果を表１に併記する。
【００３５】
【表１】
【００３６】表の結果より以下の様に考察することがで
きる。Ｎo.１は、Ｆｅの含有量が本発明の範囲を下回る
比較例であるが、不めっき及び亀甲模様が現れ、黒変が
顕著であった。また、Ｎo.６は、Ｆｅの含有量が本発明
の範囲を超える比較例であるが、めっき密着性が低下し
た。Ｎo.１１／Ｎo.１６は、Ａｌの含有量が本発明の好
ましい範囲を下回る／超える例であり、いずれも耐食性
が低下した。
きる。Ｎo.１は、Ｆｅの含有量が本発明の範囲を下回る
比較例であるが、不めっき及び亀甲模様が現れ、黒変が
顕著であった。また、Ｎo.６は、Ｆｅの含有量が本発明
の範囲を超える比較例であるが、めっき密着性が低下し
た。Ｎo.１１／Ｎo.１６は、Ａｌの含有量が本発明の好
ましい範囲を下回る／超える例であり、いずれも耐食性
が低下した。
【００３７】これに対してＮo.２〜５，７〜１０，１２
〜１５は、本発明の要件を満足する実施例であり、不め
っきや亀甲模様は見られず表面外観が良好で、且つ耐黒
変性にも優れていた。更に、めっき密着性も良好であ
り、クロメート皮膜を施したものは耐食性にも優れてい
た。
〜１５は、本発明の要件を満足する実施例であり、不め
っきや亀甲模様は見られず表面外観が良好で、且つ耐黒
変性にも優れていた。更に、めっき密着性も良好であ
り、クロメート皮膜を施したものは耐食性にも優れてい
た。
【００３８】また、Ｎo.１７〜２３は、Ｆｅ及びＡｌの
含有量を一定にし、Ｍｇやミッシュメタルを添加した場
合の効果を調べたものである。Ｎo.１８〜２０は、Ｍｇ
の含有量を種々変化させて添加した例であるが、Ｍｇを
添加しないＮo.１７に比べて耐黒変性効果に優れると共
に、亀甲模様も認められない。
含有量を一定にし、Ｍｇやミッシュメタルを添加した場
合の効果を調べたものである。Ｎo.１８〜２０は、Ｍｇ
の含有量を種々変化させて添加した例であるが、Ｍｇを
添加しないＮo.１７に比べて耐黒変性効果に優れると共
に、亀甲模様も認められない。
【００３９】Ｎo.２１，２２は、ミッシュメタルの含有
量を変化させて添加した例であるが、ミッシュメタルを
添加しないＮo.１７に比べ、不めっきの防止に一層有効
であることが分かった。Ｎo.２３は、Ｍｇ及びミッシュ
メタルを両方添加した例であるが、不めっきや亀甲模様
の生成を一層顕著に防止すると共に、耐黒変性も一段と
向上させることができた。
量を変化させて添加した例であるが、ミッシュメタルを
添加しないＮo.１７に比べ、不めっきの防止に一層有効
であることが分かった。Ｎo.２３は、Ｍｇ及びミッシュ
メタルを両方添加した例であるが、不めっきや亀甲模様
の生成を一層顕著に防止すると共に、耐黒変性も一段と
向上させることができた。
【００４０】
【発明の効果】本発明は上記の様に構成されているの
で、不めっきや亀甲模様の生成、及び黒変化を防止し、
外観に優れたＺｎ−Ａｌ系溶融めっき鋼板を提供するこ
とができる。
で、不めっきや亀甲模様の生成、及び黒変化を防止し、
外観に優れたＺｎ−Ａｌ系溶融めっき鋼板を提供するこ
とができる。
【図１】実施例に用いた溶融めっき実験装置の概略図で
ある。
ある。
１ 熱電対 ２ サンプル昇降装置 ３ ガス入口 ４ サンプル着脱扉 ５ 赤外線加熱ヒーター ６ ガスジェット冷却器 ７ ゲートバルブ ８ 水冷冷却板 ９ ガスワイピング １０ ヒーター １１ サンプル １２ 溶融めっき浴 １３ るつぼ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 2/00 - 2/40
Claims (4)
- 【請求項１】 鋼基材上にＦｅ−Ｚｎ−Ａｌ系めっき層
が形成され、該めっき層中のＦｅ含有量が１〜１０重量
％であることを特徴とする表面外観と耐黒変性に優れた
Ｚｎ−Ａｌ系溶融めっき鋼。 - 【請求項２】 前記めっき層中のＡｌ含有量が３〜２０
重量％である請求項１に記載の溶融めっき鋼。 - 【請求項３】 更にＭｇ：０．０１〜１重量％及び／又
はミッシュメタル：０．０００５〜１重量％を含有する
請求項１または２に記載の溶融めっき鋼。 - 【請求項４】 クロメート皮膜を有する請求項１〜３の
いずれかに記載の溶融めっき鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11980997A JP3273745B2 (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | 表面外観と耐黒変性に優れたＺｎ−Ａｌ系溶融めっき鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11980997A JP3273745B2 (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | 表面外観と耐黒変性に優れたＺｎ−Ａｌ系溶融めっき鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10310858A JPH10310858A (ja) | 1998-11-24 |
| JP3273745B2 true JP3273745B2 (ja) | 2002-04-15 |
Family
ID=14770775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11980997A Expired - Fee Related JP3273745B2 (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | 表面外観と耐黒変性に優れたＺｎ−Ａｌ系溶融めっき鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3273745B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3854469B2 (ja) * | 2000-03-31 | 2006-12-06 | 新日本製鐵株式会社 | 高耐食性を有し加工性に優れためっき鋼材およびその製造方法 |
| JP3769198B2 (ja) * | 2000-02-29 | 2006-04-19 | 新日本製鐵株式会社 | 高耐食性めっき鋼材およびその製造方法 |
| JP3769199B2 (ja) * | 2000-02-29 | 2006-04-19 | 新日本製鐵株式会社 | 高耐食性めっき鋼材およびその製造方法 |
| JP3857882B2 (ja) * | 2000-03-31 | 2006-12-13 | 新日本製鐵株式会社 | 高耐食性を有し加工性に優れためっき鋼材およびその製造方法 |
| JP3769197B2 (ja) * | 2000-02-29 | 2006-04-19 | 新日本製鐵株式会社 | 高耐食性めっき鋼材およびその製造方法 |
| JP3854468B2 (ja) * | 2000-03-31 | 2006-12-06 | 新日本製鐵株式会社 | 高耐食性を有し加工性に優れためっき鋼材およびその製造方法 |
| JP4696364B2 (ja) * | 2001-01-24 | 2011-06-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐食性と表面外観に優れた溶融亜鉛系めっき鋼板 |
| JP4064634B2 (ja) * | 2001-02-02 | 2008-03-19 | 日新製鋼株式会社 | 光沢保持性の良好な溶融Ｚｎ基めっき鋼板およびその製造法 |
| JP4683764B2 (ja) * | 2001-05-14 | 2011-05-18 | 日新製鋼株式会社 | 耐食性に優れた溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系合金めっき鋼材 |
| JP2003129205A (ja) * | 2001-10-16 | 2003-05-08 | Nippon Steel Corp | 高耐食性を有し加工性に優れためっき鋼材およびその製造方法 |
| JP5742088B2 (ja) * | 2009-02-19 | 2015-07-01 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐衝撃密着性に優れる接着接合用亜鉛系溶融めっき鋼板 |
| JP5884146B2 (ja) * | 2010-10-12 | 2016-03-15 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶融Ｚｎ−Ａｌ系合金めっき鋼板 |
| KR102276742B1 (ko) * | 2018-11-28 | 2021-07-13 | 주식회사 포스코 | 도금 밀착성 및 내부식성이 우수한 아연도금강판 및 이의 제조방법 |
-
1997
- 1997-05-09 JP JP11980997A patent/JP3273745B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10310858A (ja) | 1998-11-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3273745B2 (ja) | 表面外観と耐黒変性に優れたＺｎ−Ａｌ系溶融めっき鋼 | |
| JP4555499B2 (ja) | 表面性状に優れた溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉめっき鋼材とその製造方法 | |
| JP3729233B2 (ja) | 黒変抵抗をもつ溶融亜鉛基めっき鋼板 | |
| KR102639488B1 (ko) | 도금 강재 | |
| JP2002356759A (ja) | 耐食性に優れる溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｃｒ合金めっき鋼材 | |
| JP3282501B2 (ja) | 耐エッジクリープ性に優れた塗装Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板 | |
| JP3052822B2 (ja) | 微小スパングル溶融Ｚｎ−Ａｌ系合金めっき鋼板とその製法 | |
| JP3445992B2 (ja) | 耐クラック性及び耐食性に優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板 | |
| JPH11140587A (ja) | めっき密着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 | |
| JP3324504B2 (ja) | 耐クラック性に優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板 | |
| JP3159135B2 (ja) | 微小スパングル溶融亜鉛合金めっき鋼板と製造方法 | |
| JPS58177447A (ja) | 耐食性、塗装性に優れた溶融亜鉛めつき鋼板の製造法 | |
| JP2003268518A (ja) | 加工性に優れた塗装原板 | |
| JP3170061B2 (ja) | 溶融アルミニウムめっきＣｒ含有鋼帯の製造方法 | |
| JP3324505B2 (ja) | 耐クラック性に優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板の製造方法 | |
| JP3330333B2 (ja) | 表面外観の良好な溶融Ｚｎ系めっき鋼板 | |
| JPH11343554A (ja) | 耐食性に優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板 | |
| JP3324506B2 (ja) | 耐クラック性に優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板の製造方法 | |
| JP3303770B2 (ja) | 加工性と耐白錆性に優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板 | |
| JPH10265925A (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 | |
| JP3603601B2 (ja) | 耐クラック性及び耐食性に優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板の製造方法 | |
| TW202138592A (zh) | 熔融Al-Zn-Mg-Si系的鍍覆鋼板的製造方法及塗裝鋼板的製造方法 | |
| JP2599535B2 (ja) | 平滑で光沢のあるスパングル模様を有し、かつ耐粒界腐食性に優れた溶融Ｚｎめっき鋼板 | |
| JPH11302814A (ja) | 加工性と耐白錆性に優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板 | |
| JP2000054101A (ja) | 耐白錆性に優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板 |
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: 20020108 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |