JP3334521B2 - スパングルの均一性に優れたＡｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 - Google Patents
スパングルの均一性に優れたＡｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ａｌを２０〜９５
ｗｔ％含有する溶融亜鉛めっき鋼板とその製造方法、よ
り具体的にはスパングルの均一性に優れるＡｌを２０〜
９５ｗｔ％含有する溶融亜鉛めっき鋼板とその製造方法
に関する。
ｗｔ％含有する溶融亜鉛めっき鋼板とその製造方法、よ
り具体的にはスパングルの均一性に優れるＡｌを２０〜
９５ｗｔ％含有する溶融亜鉛めっき鋼板とその製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ａｌ：５５ｗｔ％、Ｓｉ：１．５ｗｔ％
前後を含み、残部実質的にＺｎよりなるＡｌ含有溶融亜
鉛めっき鋼板（以下、５５％Ａｌ含有溶融亜鉛めっき鋼
板という）に代表されるＡｌを多量に含むＡｌ含有溶融
亜鉛めっき鋼板（以下、Ａｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板と
いう）は優れた耐食性を示すため、近年、その用途が拡
大している。
前後を含み、残部実質的にＺｎよりなるＡｌ含有溶融亜
鉛めっき鋼板（以下、５５％Ａｌ含有溶融亜鉛めっき鋼
板という）に代表されるＡｌを多量に含むＡｌ含有溶融
亜鉛めっき鋼板（以下、Ａｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板と
いう）は優れた耐食性を示すため、近年、その用途が拡
大している。
【０００３】Ａｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板は、熱間圧延
後酸洗脱スケールした熱延鋼板、またはさらに冷間圧延
して得た冷延鋼板を素材として、図２に示すような連続
式溶融めっき設備に装入して、以下のようにして製造さ
れる。
後酸洗脱スケールした熱延鋼板、またはさらに冷間圧延
して得た冷延鋼板を素材として、図２に示すような連続
式溶融めっき設備に装入して、以下のようにして製造さ
れる。
【０００４】鋼板１は、先ず還元性雰囲気に保持された
焼鈍炉２内に入り、所定温度に加熱されて、焼鈍と同時
に鋼板表面に付着する圧延油等の除去、酸化膜の還元除
去が行われた後、下端がめっき浴５に浸漬されたスナウ
ト３内を通って、所定量のＡｌを含有した溶融亜鉛が入
っているめっき浴５内に浸漬される。めっき浴５で所定
のＡｌ含有溶融亜鉛めっきされた鋼板１は、シンクロー
ル６を経由し、めっき浴５の上方に引き上げられ、次い
でめっき浴上に配置されたワイピングノズル７から鋼板
１の表面に向かって加圧した気体を噴射してめっき付着
量を調整し、冷却装置８により冷却して、所定のめっき
皮膜が形成されたＡｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板になる。
焼鈍炉２内に入り、所定温度に加熱されて、焼鈍と同時
に鋼板表面に付着する圧延油等の除去、酸化膜の還元除
去が行われた後、下端がめっき浴５に浸漬されたスナウ
ト３内を通って、所定量のＡｌを含有した溶融亜鉛が入
っているめっき浴５内に浸漬される。めっき浴５で所定
のＡｌ含有溶融亜鉛めっきされた鋼板１は、シンクロー
ル６を経由し、めっき浴５の上方に引き上げられ、次い
でめっき浴上に配置されたワイピングノズル７から鋼板
１の表面に向かって加圧した気体を噴射してめっき付着
量を調整し、冷却装置８により冷却して、所定のめっき
皮膜が形成されたＡｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板になる。
【０００５】連続式溶融めっき設備では、焼鈍炉での熱
処理条件、焼鈍炉の雰囲気条件、めっき浴組成やめっき
後の冷却速度等の操業条件は、所要のめっき品質や材質
を確保するために、所定の管理範囲で精度良く管理され
ている。
処理条件、焼鈍炉の雰囲気条件、めっき浴組成やめっき
後の冷却速度等の操業条件は、所要のめっき品質や材質
を確保するために、所定の管理範囲で精度良く管理され
ている。
【０００６】このようにして製造されるＡｌ含有溶融亜
鉛めっき鋼板のめっき皮膜表面には、めっきされた溶融
金属の凝固組織に対応したスパングルと称する模様が現
れる。
鉛めっき鋼板のめっき皮膜表面には、めっきされた溶融
金属の凝固組織に対応したスパングルと称する模様が現
れる。
【０００７】５５％Ａｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板に代表
されるＡｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板のスパングルは美麗
な光沢外観を呈する。この美麗な光沢外観には、意匠性
のある商品としての価値が存在する。
されるＡｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板のスパングルは美麗
な光沢外観を呈する。この美麗な光沢外観には、意匠性
のある商品としての価値が存在する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】Ａｌ含有溶融亜鉛めっ
き鋼板において、スパングルの大きさが変動すると、鋼
板の光沢のある表面外観の美麗さが著しく損なわれる。
したがって、美麗な表面外観を得る上で、スパングルの
大きさの変動が小さいことが必要である。
き鋼板において、スパングルの大きさが変動すると、鋼
板の光沢のある表面外観の美麗さが著しく損なわれる。
したがって、美麗な表面外観を得る上で、スパングルの
大きさの変動が小さいことが必要である。
【０００９】しかし、一般に、Ａｌ含有溶融亜鉛めっき
鋼板のスパングルの大きさは母材鋼板やめっき浴組成、
めっき後の冷却速度など多くの要因により変化するの
で、スパングルの大きさの変動が大きい。
鋼板のスパングルの大きさは母材鋼板やめっき浴組成、
めっき後の冷却速度など多くの要因により変化するの
で、スパングルの大きさの変動が大きい。
【００１０】一定の条件で製造された同一寸法の母材鋼
板を装入して、前記した溶融亜鉛めっき設備における操
業条件を精度良く管理しても、装入コイルが異なるとめ
っき後のスパングルの大きさが著しく変動する場合があ
る。このため、同一寸法の鋼板でありながら、スパング
ルの大きさの大きな変動が避けられず、そのため表面外
観の美麗さに劣る鋼板になり、商品価値を著しく損なう
という問題がある。
板を装入して、前記した溶融亜鉛めっき設備における操
業条件を精度良く管理しても、装入コイルが異なるとめ
っき後のスパングルの大きさが著しく変動する場合があ
る。このため、同一寸法の鋼板でありながら、スパング
ルの大きさの大きな変動が避けられず、そのため表面外
観の美麗さに劣る鋼板になり、商品価値を著しく損なう
という問題がある。
【００１１】一般に、スパングルの大きさは、主に、鋼
板表面に付着した溶融金属の凝固過程における核生成の
状況やデンドライトの成長性によって決まると考えられ
るが、Ａｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板について、これらに
影響を与える因子についてはこれまで明らかにされてい
ない。
板表面に付着した溶融金属の凝固過程における核生成の
状況やデンドライトの成長性によって決まると考えられ
るが、Ａｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板について、これらに
影響を与える因子についてはこれまで明らかにされてい
ない。
【００１２】また、スパングルは、０．３ｗｔ％程度あ
るいはそれ以下のＡｌを含む一般的な溶融亜鉛めっき鋼
板（以下、溶融亜鉛めっき鋼板という）にも認められ
る。溶融亜鉛めっき鋼板の場合、スパングル自体にＡｌ
含有溶融亜鉛めっき鋼板ほどの商品価値がなく、むしろ
例えば、特開昭５４−１３２４３６号公報に記載される
めっき浴中に不純物として含まれるＰｂ量を少なくする
方法や特公昭５１−１２５７９号公報に記載されるめっ
き皮膜が凝固する前に水ミストを吹き付ける方法などに
示されているようにスパングルを消去して、表面外観の
意匠性を高めることが行われており、スパングルを消去
することなく目的の大きさのスパングルを安定的に得よ
うとする試みは、これまでなされていない。したがっ
て、溶融亜鉛めっき鋼板について開示される前記技術か
ら、Ａｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板のスパングルの大きさ
の変動の改善に対する有益な示唆を得ることができな
い。
るいはそれ以下のＡｌを含む一般的な溶融亜鉛めっき鋼
板（以下、溶融亜鉛めっき鋼板という）にも認められ
る。溶融亜鉛めっき鋼板の場合、スパングル自体にＡｌ
含有溶融亜鉛めっき鋼板ほどの商品価値がなく、むしろ
例えば、特開昭５４−１３２４３６号公報に記載される
めっき浴中に不純物として含まれるＰｂ量を少なくする
方法や特公昭５１−１２５７９号公報に記載されるめっ
き皮膜が凝固する前に水ミストを吹き付ける方法などに
示されているようにスパングルを消去して、表面外観の
意匠性を高めることが行われており、スパングルを消去
することなく目的の大きさのスパングルを安定的に得よ
うとする試みは、これまでなされていない。したがっ
て、溶融亜鉛めっき鋼板について開示される前記技術か
ら、Ａｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板のスパングルの大きさ
の変動の改善に対する有益な示唆を得ることができな
い。
【００１３】したがって、Ａｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板
にみられるスパングルの大きさの変動を低減できる技術
は現時点では開発されていない。
にみられるスパングルの大きさの変動を低減できる技術
は現時点では開発されていない。
【００１４】本発明は、このような事情を考慮してなさ
れたものであり、鋼板中に含まれるＡｌ量とＮ量を適正
な範囲に制御することにより、めっき時の鋼板組織を制
御して、スパングルの大きさの変動を低減し、スパング
ルの均一性に優れるＡｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板とその
製造方法を提供することを目的とする。
れたものであり、鋼板中に含まれるＡｌ量とＮ量を適正
な範囲に制御することにより、めっき時の鋼板組織を制
御して、スパングルの大きさの変動を低減し、スパング
ルの均一性に優れるＡｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板とその
製造方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、Ａｌ含有
溶融亜鉛めっき鋼板のめっき皮膜の凝固現象とスパング
ルの関係あるいはスパングルの大きさに影響する製造因
子について鋭意研究を行った。
溶融亜鉛めっき鋼板のめっき皮膜の凝固現象とスパング
ルの関係あるいはスパングルの大きさに影響する製造因
子について鋭意研究を行った。
【００１６】その結果、めっき皮膜のＡｌ含有量が２０
ｗｔ％未満では、スパングルはＺｎがＡｌを固溶して凝
固したデンドライト組織に対応して生成し、Ａｌ含有量
が２０ｗｔ％以上では、スパングルはＡｌがＺｎを固溶
して凝固したデンドライト組織に対応して生成すること
がわかった。
ｗｔ％未満では、スパングルはＺｎがＡｌを固溶して凝
固したデンドライト組織に対応して生成し、Ａｌ含有量
が２０ｗｔ％以上では、スパングルはＡｌがＺｎを固溶
して凝固したデンドライト組織に対応して生成すること
がわかった。
【００１７】また、Ａｌ含有量が２０ｗｔ％以上の場合
に生成したスパングルは、美麗な光沢外観を呈するが、
Ａｌ含有量が２０ｗｔ％未満の場合に生成したスパング
ルには、スパングルが均一であっても前記のような美麗
な光沢外観が得られなかった。言い換えると、Ａｌ含有
量が２０ｗｔ％を境に、異なる金属凝固組織が生成し、
同じスパングルと称するものでも、凝固組織に対応して
めっき後の表面外観の性状が著しく異なることを見出し
た。
に生成したスパングルは、美麗な光沢外観を呈するが、
Ａｌ含有量が２０ｗｔ％未満の場合に生成したスパング
ルには、スパングルが均一であっても前記のような美麗
な光沢外観が得られなかった。言い換えると、Ａｌ含有
量が２０ｗｔ％を境に、異なる金属凝固組織が生成し、
同じスパングルと称するものでも、凝固組織に対応して
めっき後の表面外観の性状が著しく異なることを見出し
た。
【００１８】また、Ａｌ含有量が２０ｗｔ％以上になる
と、Ａｌ含有量が２０ｗｔ％未満の場合に比べて、スパ
ングルが不均一になりやすく、表面外観の美麗さを損な
いやすいことも明らかになった。
と、Ａｌ含有量が２０ｗｔ％未満の場合に比べて、スパ
ングルが不均一になりやすく、表面外観の美麗さを損な
いやすいことも明らかになった。
【００１９】さらに、めっき時の鋼板組織とＡｌ含有溶
融亜鉛めっき鋼板のスパングルの大きさの間にも密接な
関係があり、鋼板に含まれるＡｌ量とＮ量を適正な範囲
に制御すると、めっき後の鋼板組織を制御することが可
能になり、Ａｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板のスパングルの
大きさの変動を大幅に低減できることを見出した。
融亜鉛めっき鋼板のスパングルの大きさの間にも密接な
関係があり、鋼板に含まれるＡｌ量とＮ量を適正な範囲
に制御すると、めっき後の鋼板組織を制御することが可
能になり、Ａｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板のスパングルの
大きさの変動を大幅に低減できることを見出した。
【００２０】本発明はこの知見に基づいてなされたもの
であり、その特徴とする構成は以下のとおりである。
であり、その特徴とする構成は以下のとおりである。
【００２１】第１発明は、下記（５）式を満たす範囲の
ＡｌとＮを含む鋼板表面に、Ａｌを２０〜９５ｗｔ％含
むＡｌ含有溶融亜鉛めっき皮膜を有するＡｌ含有溶融亜
鉛めっき鋼板であって、めっき皮膜表面の平均スパング
ル径ｄ（ｍｍ）とめっき後の冷却速度Ｃ（℃／秒）が下
記（６）式を満たすようにして製造したＡｌ含有溶融亜
鉛めっき鋼板であることを特徴とするスパングルの均一
性に優れたＡｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板である。
ＡｌとＮを含む鋼板表面に、Ａｌを２０〜９５ｗｔ％含
むＡｌ含有溶融亜鉛めっき皮膜を有するＡｌ含有溶融亜
鉛めっき鋼板であって、めっき皮膜表面の平均スパング
ル径ｄ（ｍｍ）とめっき後の冷却速度Ｃ（℃／秒）が下
記（６）式を満たすようにして製造したＡｌ含有溶融亜
鉛めっき鋼板であることを特徴とするスパングルの均一
性に優れたＡｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板である。
【００２２】 ６≦（１３５×Ａ＋１５００×Ｎ）≦８ ・・・（５） 但し、 Ａ：鋼板中に含まれるＡｌ量（ｗｔ％） Ｎ：鋼板中に含まれるＮ量（ｗｔ％）
【００２３】 ０．９−０．１３×（Ｃ−９）1/2≦ｄ ≦１．１５−０．１３×（Ｃ−９）1/2・・・（６） 但し、平均スパングル径ｄ：１０ｃｍ×１０ｃｍの鋼板
サンプルから任意に１０箇所選定し、１ｃｍの長さを横
切るスパングルの数をカウントし、平均スパングル径ｄ
（ｍｍ）＝１００／「１０箇所のカウントの総和」とし
て定義する。
サンプルから任意に１０箇所選定し、１ｃｍの長さを横
切るスパングルの数をカウントし、平均スパングル径ｄ
（ｍｍ）＝１００／「１０箇所のカウントの総和」とし
て定義する。
【００２４】冷却速度Ｃ：鋼板がめっき浴を出てからめ
っき皮膜の凝固が終了するまでの間の冷却速度（℃／
秒）
っき皮膜の凝固が終了するまでの間の冷却速度（℃／
秒）
【００２５】第２発明は、鋼中のＡｌ量（Ａ：ｗｔ％）
とＮ量（Ｎ：ｗｔ％）を前記（５）式を満たす範囲に溶
製した鋼を、熱間圧延、酸洗後、またはさらに冷間圧延
後、連続式溶融めっき設備に装入して、Ａｌを２０〜９
５ｗｔ％含む溶融亜鉛めっきを行い、めっき後の冷却速
度Ｃ（℃／秒）とめっき皮膜表面の平均スパングル径ｄ
（ｍｍ）が前記（６）式を満たすようにしてＡｌ含有溶
融亜鉛めっき鋼板を製造することを特徴とするスパング
ルの均一性に優れたＡｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板の製造
方法である。
とＮ量（Ｎ：ｗｔ％）を前記（５）式を満たす範囲に溶
製した鋼を、熱間圧延、酸洗後、またはさらに冷間圧延
後、連続式溶融めっき設備に装入して、Ａｌを２０〜９
５ｗｔ％含む溶融亜鉛めっきを行い、めっき後の冷却速
度Ｃ（℃／秒）とめっき皮膜表面の平均スパングル径ｄ
（ｍｍ）が前記（６）式を満たすようにしてＡｌ含有溶
融亜鉛めっき鋼板を製造することを特徴とするスパング
ルの均一性に優れたＡｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板の製造
方法である。
【００２６】（作用） 以下、本発明の限定理由について説明する。
【００２７】めっき皮膜中のＡｌ含有量は２０ｗｔ％以
上９５ｗｔ％以下にする必要がある。Ａｌ含有量が２０
ｗｔ％以上の場合、スパングルが美麗な光沢を有する
が、Ａｌ含有量が２０ｗｔ％未満になると、本発明が目
的とする美麗な光沢を有するスパングルが得られなくな
る。また、Ａｌ含有量が９５ｗｔ％を超えると、スパン
グルがＡｌめっきのスパングルに近くなり、鋼板表面に
スパングルが鮮明に現れなくなってくるため、本発明が
目的とする美麗な光沢表面が得られなくなる。
上９５ｗｔ％以下にする必要がある。Ａｌ含有量が２０
ｗｔ％以上の場合、スパングルが美麗な光沢を有する
が、Ａｌ含有量が２０ｗｔ％未満になると、本発明が目
的とする美麗な光沢を有するスパングルが得られなくな
る。また、Ａｌ含有量が９５ｗｔ％を超えると、スパン
グルがＡｌめっきのスパングルに近くなり、鋼板表面に
スパングルが鮮明に現れなくなってくるため、本発明が
目的とする美麗な光沢表面が得られなくなる。
【００２８】鋼板中に含まれるＡｌ量とＮ量は、以下に
説明するように、めっき時の鋼板組織の制御を通じてス
パングルの大きさの変動を低減するために、前記（５）
式の範囲を満足する必要がある。
説明するように、めっき時の鋼板組織の制御を通じてス
パングルの大きさの変動を低減するために、前記（５）
式の範囲を満足する必要がある。
【００２９】Ａｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板のスパングル
の大きさと鋼板の表面外観の美麗さとの関係について調
査したところ、前記により定義される平均スパングル径
ｄの変動幅が０．２５ｍｍ以内であれば、実用的な観点
から必要な表面外観の美麗さが損なわれないことがわか
った。
の大きさと鋼板の表面外観の美麗さとの関係について調
査したところ、前記により定義される平均スパングル径
ｄの変動幅が０．２５ｍｍ以内であれば、実用的な観点
から必要な表面外観の美麗さが損なわれないことがわか
った。
【００３０】また、Ａｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板のスパ
ングルの大きさとめっき時の鋼板組織、特に結晶粒径や
表面酸化物との間に密接な関係があり、例えば鋼板の結
晶粒径が大きい場合にスパングルが大きくなり、結晶粒
径が小さい場合にスパングルが小さくなること、また、
Ａｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板のスパングルの大きさが、
鋼板の結晶粒径の変動や連続式溶融めっき設備での焼鈍
後の鋼板表面に形成されている酸化物組織に大きく影響
されていることがわかった。
ングルの大きさとめっき時の鋼板組織、特に結晶粒径や
表面酸化物との間に密接な関係があり、例えば鋼板の結
晶粒径が大きい場合にスパングルが大きくなり、結晶粒
径が小さい場合にスパングルが小さくなること、また、
Ａｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板のスパングルの大きさが、
鋼板の結晶粒径の変動や連続式溶融めっき設備での焼鈍
後の鋼板表面に形成されている酸化物組織に大きく影響
されていることがわかった。
【００３１】さらに、結晶粒径や表面に形成される酸化
物組織などの鋼板組織が母材鋼板の成分組成により変化
する点に着目して、母材鋼板成分組成とスパングルの大
きさとの関係について検討した。
物組織などの鋼板組織が母材鋼板の成分組成により変化
する点に着目して、母材鋼板成分組成とスパングルの大
きさとの関係について検討した。
【００３２】その結果、鋼板中に含まれるＡｌ量をＡ
（ｗｔ％）、Ｎ量をＮ（ｗｔ％）とした場合、１３５×
Ａ＋１５００×Ｎで計算される値とスパングルの大きさ
に相関があり、この値が前記（５）式の範囲を満たすよ
うにした場合、同一冷却条件で製造しためっき皮膜の平
均スパングル径の変動幅が０．２５ｍｍ以内になり、実
用的な観点から必要な表面外観の美麗さを確保できるこ
とがわかった。
（ｗｔ％）、Ｎ量をＮ（ｗｔ％）とした場合、１３５×
Ａ＋１５００×Ｎで計算される値とスパングルの大きさ
に相関があり、この値が前記（５）式の範囲を満たすよ
うにした場合、同一冷却条件で製造しためっき皮膜の平
均スパングル径の変動幅が０．２５ｍｍ以内になり、実
用的な観点から必要な表面外観の美麗さを確保できるこ
とがわかった。
【００３３】鋼板中のＡｌ量とＮ量を前記（５）式の範
囲に制御することにより、スパングルの大きさの変動が
小さくなり、スパングルの均一性に優れるようになる理
由については、次のように推定される。
囲に制御することにより、スパングルの大きさの変動が
小さくなり、スパングルの均一性に優れるようになる理
由については、次のように推定される。
【００３４】鋼板の結晶粒界は、めっき時にめっき浴／
鋼板間の反応が活発で、スパングルの凝固核ができやす
い場所である。凝固核が多ければスパングルが小さくな
り、凝固核が少なければスパングルが大きくなる。結晶
粒が小さいと粒界密度が増加するので凝固核も増加して
スパングルが小さくなり、結晶粒が大きいと粒界密度が
減少するので凝固核も減少してスパングルが大きくな
る。
鋼板間の反応が活発で、スパングルの凝固核ができやす
い場所である。凝固核が多ければスパングルが小さくな
り、凝固核が少なければスパングルが大きくなる。結晶
粒が小さいと粒界密度が増加するので凝固核も増加して
スパングルが小さくなり、結晶粒が大きいと粒界密度が
減少するので凝固核も減少してスパングルが大きくな
る。
【００３５】鋼板中のＮは、熱間圧延工程においてＡｌ
と結びついてＡｌＮを形成する。鋼板中に含まれるＮ量
が変われば、形成されるＡｌＮ量も変わる。連続式溶融
めっき設備における焼鈍過程で、ＡｌＮは鋼板の粒成長
を妨げる効果があるので、形成されるＡｌＮ量に応じて
結晶粒の大きさが変わる。
と結びついてＡｌＮを形成する。鋼板中に含まれるＮ量
が変われば、形成されるＡｌＮ量も変わる。連続式溶融
めっき設備における焼鈍過程で、ＡｌＮは鋼板の粒成長
を妨げる効果があるので、形成されるＡｌＮ量に応じて
結晶粒の大きさが変わる。
【００３６】また、連続式溶融めっき設備での焼鈍中
に、鋼板表面に、鋼板中のＡｌが濃化して酸化物を作る
傾向がある。このようにしてできた表面の酸化物が、ス
パングルの凝固核として作用すると考えられる。鋼板中
のＡｌが多く表面酸化物が多いと凝固核が増加してスパ
ングルが小さくなり、鋼板中のＡｌが少なく表面酸化物
が少ないと凝固核が減少してスパングルが大きくなる。
に、鋼板表面に、鋼板中のＡｌが濃化して酸化物を作る
傾向がある。このようにしてできた表面の酸化物が、ス
パングルの凝固核として作用すると考えられる。鋼板中
のＡｌが多く表面酸化物が多いと凝固核が増加してスパ
ングルが小さくなり、鋼板中のＡｌが少なく表面酸化物
が少ないと凝固核が減少してスパングルが大きくなる。
【００３７】したがって、スパングルの大きさの変動を
少なくするには、めっき浴に浸漬される鋼板の結晶粒の
大きさの変動やＡｌにより形成される表面の酸化物量の
変動を少なくすることが望ましい。鋼板中のＡｌ量とＮ
量を前記（５）式の範囲に制御することにより、めっき
浴に浸漬される鋼板の結晶粒径の変動や表面酸化物量の
変動が小さくなり、その結果、スパングルの大きさの変
動が小さくなると考えられる。
少なくするには、めっき浴に浸漬される鋼板の結晶粒の
大きさの変動やＡｌにより形成される表面の酸化物量の
変動を少なくすることが望ましい。鋼板中のＡｌ量とＮ
量を前記（５）式の範囲に制御することにより、めっき
浴に浸漬される鋼板の結晶粒径の変動や表面酸化物量の
変動が小さくなり、その結果、スパングルの大きさの変
動が小さくなると考えられる。
【００３８】なお、鋼板中のＡｌ、Ｎは以下の範囲であ
ることがより好ましい。Ａｌ：０．００５〜０．０３０
ｗｔ％。溶製時の脱酸のために０．００５ｗｔ％以上添
加することが好ましい。また、Ａｌ添加量を０．０３０
ｗｔ％以下にすると鋼板の表面性状がより安定化してス
パングルの均一性がより優れるようになるる。
ることがより好ましい。Ａｌ：０．００５〜０．０３０
ｗｔ％。溶製時の脱酸のために０．００５ｗｔ％以上添
加することが好ましい。また、Ａｌ添加量を０．０３０
ｗｔ％以下にすると鋼板の表面性状がより安定化してス
パングルの均一性がより優れるようになるる。
【００３９】Ｎ：０．００３５ｗｔ％以下。Ｎ量が０．
００３５ｗｔ％以下になると形成されるＡｌＮ量が減少
して鋼板の結晶粒の変動が低減するため、スパングルの
均一性がより優れるようになる。
００３５ｗｔ％以下になると形成されるＡｌＮ量が減少
して鋼板の結晶粒の変動が低減するため、スパングルの
均一性がより優れるようになる。
【００４０】また、本発明において、Ａｌ、Ｎ以外の成
分は、本発明の効果を本質的に左右するものではない
が、Ｓｉ量が増加するとめっき不良が発生しやすいの
で、めっき性の観点からＳｉ：０．０３ｗｔ％以下が好
ましい。また、鋼板材質を軟質化するために、Ｃ：０．
０５ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．３０ｗｔ％以下、Ｐ：０．
０３ｗｔ％以下、Ｓ：０．０３ｗｔ％以下であることが
好ましい。
分は、本発明の効果を本質的に左右するものではない
が、Ｓｉ量が増加するとめっき不良が発生しやすいの
で、めっき性の観点からＳｉ：０．０３ｗｔ％以下が好
ましい。また、鋼板材質を軟質化するために、Ｃ：０．
０５ｗｔ％以下、Ｍｎ：０．３０ｗｔ％以下、Ｐ：０．
０３ｗｔ％以下、Ｓ：０．０３ｗｔ％以下であることが
好ましい。
【００４１】平均スパングル径の大きさは、めっき後の
冷却速度の影響を受け、冷却速度が大きいと小さく、冷
却速度が小さいと大きくなる。したがって、予め、冷却
速度と平均スパングル径の大きさの関係を求めておき、
この求めた関係にしたがって、冷却速度に応じて適正な
スパングル径の範囲を定めることにより、スパングルの
大きさの変動を低減できる。冷却速度とスパングル径を
前記（６）式を満足するようにして製造すると、同一冷
却条件で製造しためっき皮膜のスパングルの大きさの変
動幅が０．２５ｍｍ以内になり、実用的な観点から必要
な表面外観の美麗さを確保できる。
冷却速度の影響を受け、冷却速度が大きいと小さく、冷
却速度が小さいと大きくなる。したがって、予め、冷却
速度と平均スパングル径の大きさの関係を求めておき、
この求めた関係にしたがって、冷却速度に応じて適正な
スパングル径の範囲を定めることにより、スパングルの
大きさの変動を低減できる。冷却速度とスパングル径を
前記（６）式を満足するようにして製造すると、同一冷
却条件で製造しためっき皮膜のスパングルの大きさの変
動幅が０．２５ｍｍ以内になり、実用的な観点から必要
な表面外観の美麗さを確保できる。
【００４２】前記（６）式を満足する領域を図１に示
す。図１において、２本の実線で挟まれる領域が、前記
（６）式を満足する領域を示す。また、前記（６）式を
満足する領域の中央は、下記（７）式で表される。
す。図１において、２本の実線で挟まれる領域が、前記
（６）式を満足する領域を示す。また、前記（６）式を
満足する領域の中央は、下記（７）式で表される。
【００４３】 ｄ＝１．０２５−０．１３×（Ｃ−９）1/2 ・・・（７） したがって、所定の平均スパングル径のＡｌ含有溶融亜
鉛めっき鋼板を製造する場合、前記（７）式から求めら
れる冷却速度で冷却することにより、スパングルの均一
性に優れた所定スパングル径のＡｌ含有溶融亜鉛めっき
鋼板を得ることができる。
鉛めっき鋼板を製造する場合、前記（７）式から求めら
れる冷却速度で冷却することにより、スパングルの均一
性に優れた所定スパングル径のＡｌ含有溶融亜鉛めっき
鋼板を得ることができる。
【００４４】
【発明の実施の形態】本発明の鋼板は、鋼中のＡｌ、Ｎ
を本発明に規定する範囲に溶製した後、通常の条件で鋳
造、熱間圧延、酸洗後、あるいはさらに冷間圧延後、連
続式溶融めっき装置に装入して、Ａｌを２０〜９５ｗｔ
％含む溶融亜鉛めっきを行う。
を本発明に規定する範囲に溶製した後、通常の条件で鋳
造、熱間圧延、酸洗後、あるいはさらに冷間圧延後、連
続式溶融めっき装置に装入して、Ａｌを２０〜９５ｗｔ
％含む溶融亜鉛めっきを行う。
【００４５】めっき皮膜表面の平均スパングル径（ｍ
ｍ）とめっき後の冷却速度Ｃ（℃／秒）を前記（６）式
を満たすようにして製造すると、同一冷却速度における
めっき皮膜のスパングルの大きさの変動幅が０．２５ｍ
ｍ以内になり、実用上必要な美麗な表面外観を確保しう
るスパングルの均一性を確保できる。
ｍ）とめっき後の冷却速度Ｃ（℃／秒）を前記（６）式
を満たすようにして製造すると、同一冷却速度における
めっき皮膜のスパングルの大きさの変動幅が０．２５ｍ
ｍ以内になり、実用上必要な美麗な表面外観を確保しう
るスパングルの均一性を確保できる。
【００４６】
【実施例】表１に記載の成分組成と残部がＦｅおよび不
可避不純物からなるＡｌ、Ｎ含有量の異なる鋼スラブ
を、常法により熱間圧延、酸洗、冷間圧延して得た板厚
が０．２７〜１．６ｍｍの冷延鋼板を、連続式溶融めっ
き設備に装入してＡｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板を製造し
た。
可避不純物からなるＡｌ、Ｎ含有量の異なる鋼スラブ
を、常法により熱間圧延、酸洗、冷間圧延して得た板厚
が０．２７〜１．６ｍｍの冷延鋼板を、連続式溶融めっ
き設備に装入してＡｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板を製造し
た。
【００４７】溶融亜鉛めっき設備では、常法により５５
ｗｔ％Ａｌ−１．５ｗｔ％Ｓｉ−残部実質的にＺｎから
なるめっき浴によりＡｌ含有溶融亜鉛めっきを行い、両
面で１５０〜２００ｇ／ｍ2の付着量のめっき皮膜を形
成し、めっき後の冷却速度を種々に変えた。
ｗｔ％Ａｌ−１．５ｗｔ％Ｓｉ−残部実質的にＺｎから
なるめっき浴によりＡｌ含有溶融亜鉛めっきを行い、両
面で１５０〜２００ｇ／ｍ2の付着量のめっき皮膜を形
成し、めっき後の冷却速度を種々に変えた。
【００４８】前記で得たＡｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板の
めっき皮膜表面の平均スパングル径を調査した。表１
に、めっき後の冷却速度、平均スパングル径の調査結果
を併せて記載した。表１で、（５）式の計算値の欄は、
前記（５）式の１３５×Ａ＋１５００×Ｎの計算値、
（６）式の範囲の下限、上限の欄は、それぞれ前記
（６）式の０．９−０．１３×（Ｃ−９）1/2の計算
値、１．１５−０．１３×（Ｃ−９）1/2の計算値を示
す。
めっき皮膜表面の平均スパングル径を調査した。表１
に、めっき後の冷却速度、平均スパングル径の調査結果
を併せて記載した。表１で、（５）式の計算値の欄は、
前記（５）式の１３５×Ａ＋１５００×Ｎの計算値、
（６）式の範囲の下限、上限の欄は、それぞれ前記
（６）式の０．９−０．１３×（Ｃ−９）1/2の計算
値、１．１５−０．１３×（Ｃ−９）1/2の計算値を示
す。
【００４９】
【表１】
【００５０】また、前記で得られたＡｌ含有溶融亜鉛め
っき鋼板の冷却速度と平均スパングル径の関係を図１に
示す。図１において、２本の実線で挟まれる領域は、前
記（６）式を満たす領域を示す。また、図１に、従来の
Ａｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板における平均スパングル径
の変動範囲を２本の破線で参考的に示した。
っき鋼板の冷却速度と平均スパングル径の関係を図１に
示す。図１において、２本の実線で挟まれる領域は、前
記（６）式を満たす領域を示す。また、図１に、従来の
Ａｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板における平均スパングル径
の変動範囲を２本の破線で参考的に示した。
【００５１】本発明範囲を満たす本発明例の鋼板は、同
一冷却速度における平均スパングル径の大きさの変動が
０．２５ｍｍ以下であり、また、平均スパングル径とめ
っき後の冷却速度が前記（６）式の範囲内にあり、スパ
ングルの均一性に優れる。
一冷却速度における平均スパングル径の大きさの変動が
０．２５ｍｍ以下であり、また、平均スパングル径とめ
っき後の冷却速度が前記（６）式の範囲内にあり、スパ
ングルの均一性に優れる。
【００５２】一方、比較例の鋼板は、同一冷却速度にお
ける平均スパングル径の大きさの変動が０．２５ｍｍを
超え、また、平均スパングル径とめっき後の冷却速度が
前記（６）式の範囲外にあり、スパングルの均一性に劣
る。
ける平均スパングル径の大きさの変動が０．２５ｍｍを
超え、また、平均スパングル径とめっき後の冷却速度が
前記（６）式の範囲外にあり、スパングルの均一性に劣
る。
【００５３】前記により得られる本発明例の鋼板は、ス
パングル径の大きさの変動が改善されているため、表面
外観の美麗さに優れている。
パングル径の大きさの変動が改善されているため、表面
外観の美麗さに優れている。
【００５４】本実施例では、冷間圧延後の鋼板を母材鋼
板として使用したが、熱間圧延後脱スケールした熱延鋼
板であっても同様の結果を得ることができる。
板として使用したが、熱間圧延後脱スケールした熱延鋼
板であっても同様の結果を得ることができる。
【００５５】
【発明の効果】以上示したように、本発明によれば、ス
パングルの均一性に優れ、光沢のある表面外観の美麗さ
に優れるＡｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板を得ることができ
る。
パングルの均一性に優れ、光沢のある表面外観の美麗さ
に優れるＡｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板を得ることができ
る。
【００５６】本発明の鋼板は、スパングル自体に意匠性
があり、表面外観の美麗さに優れるので、この美麗さを
利用できる無塗装用途の使用に好適である。
があり、表面外観の美麗さに優れるので、この美麗さを
利用できる無塗装用途の使用に好適である。
【図１】冷却速度とスパングル径の関係を示す図。
【図２】溶融亜鉛めっき設備の要部を示す図。
１ 鋼板 ２ 焼鈍炉 ３ スナウト ４ めっき槽 ５ めっき浴 ６ シンクロール ７ ワイピングノズル ８ 冷却装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−206831（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−100217（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−268486（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−176816（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−118970（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−23976（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 2/00 - 2/40
Claims (2)
- 【請求項１】 （１）式を満たす範囲のＡｌとＮを含む
鋼板表面に、Ａｌを２０〜９５ｗｔ％含むＡｌ含有溶融
亜鉛めっき皮膜を有するＡｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板で
あって、めっき皮膜表面の平均スパングル径ｄ（ｍｍ）
とめっき後の冷却速度Ｃ（℃／秒）が（２）式を満たす
ようにして製造したＡｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板である
ことを特徴とするスパングルの均一性に優れたＡｌ含有
溶融亜鉛めっき鋼板。 ６≦（１３５×Ａ＋１５００×Ｎ）≦８ ・・・（１） 但し、 Ａ：鋼板中に含まれるＡｌ量（ｗｔ％） Ｎ：鋼板中に含まれるＮ量（ｗｔ％） ０．９−０．１３×（Ｃ−９）1/2≦ｄ ≦１．１５−０．１３×（Ｃ−９）1/2・・・（２） 但し、 平均スパングル径ｄ：１０ｃｍ×１０ｃｍの鋼板サンプ
ルから任意に１０箇所選定し、１ｃｍの長さを横切るス
パングルの数をカウントし、平均スパングル径ｄ（ｍ
ｍ）＝１００／「１０箇所のカウントの総和」として定
義する。冷却速度Ｃ：鋼板がめっき浴を出てからめっき
皮膜の凝固が終了するまでの間の冷却速度（℃／秒） - 【請求項２】 鋼中のＡｌ量（Ａ：ｗｔ％）とＮ量
（Ｎ：ｗｔ％）を（３）式を満たす範囲に溶製した鋼
を、熱間圧延、酸洗後、またはさらに冷間圧延後、連続
式溶融めっき設備に装入して、Ａｌを２０〜９５ｗｔ％
含む溶融亜鉛めっきを行い、めっき後の冷却速度Ｃ（℃
／秒）とめっき皮膜表面の平均スパングル径ｄ（ｍｍ）
が（４）式を満たすようにしてＡｌ含有溶融亜鉛めっき
鋼板を製造することを特徴とするスパングルの均一性に
優れたＡｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。 ６≦（１３５×Ａ＋１５００×Ｎ）≦８ ・・・（３） ０．９−０．１３×（Ｃ−９）1/2 ≦ｄ ≦１．１５−０．１３×（Ｃ−９）1/2 ・・・（４） 但し、 平均スパングル径ｄ：１０ｃｍ×１０ｃｍの鋼板サンプ
ルから任意に１０箇所選定し、１ｃｍの長さを横切るス
パングルの数をカウントし、平均スパングル径ｄ（ｍ
ｍ）＝１００／「１０箇所のカウントの総和」として定
義する。冷却速度Ｃ：鋼板がめっき浴を出てからめっき
皮膜の凝固が終了するまでの間の冷却速度（℃／秒）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31345896A JP3334521B2 (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | スパングルの均一性に優れたＡｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31345896A JP3334521B2 (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | スパングルの均一性に優れたＡｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10152765A JPH10152765A (ja) | 1998-06-09 |
| JP3334521B2 true JP3334521B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=18041552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31345896A Expired - Fee Related JP3334521B2 (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | スパングルの均一性に優れたＡｌ含有溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3334521B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005264188A (ja) * | 2004-03-16 | 2005-09-29 | Nippon Steel Corp | 曲げ加工性に優れる溶融Ｚｎ−Ａｌ系合金めっき鋼材及びその製造方法 |
| BRPI0520616B1 (pt) | 2005-09-01 | 2016-03-08 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | material de aço revestido de liga zn-al por imersão a quente com excelente capacidade de trabalho por dobramento e método de produção do mesmo |
| AU2007291957B2 (en) | 2006-08-30 | 2013-01-17 | Bluescope Steel Limited | Metal-coated steel strip |
| EP2250296B1 (en) | 2008-03-13 | 2020-10-14 | Bluescope Steel Limited | Metal-coated steel strip and method of manufacturing thereof |
| JP5851845B2 (ja) | 2009-03-13 | 2016-02-03 | ブルースコープ・スティール・リミテッドＢｌｕｅｓｃｏｐｅ Ｓｔｅｅｌ Ｌｉｍｉｔｅｄ | Ａｌ／Ｚｎベースの被膜を有する腐食保護 |
-
1996
- 1996-11-25 JP JP31345896A patent/JP3334521B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10152765A (ja) | 1998-06-09 |
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