JP3360594B2 - 溶融Ｚｎ−Ａｌ系めっき鋼板のスパングル調整方法 - Google Patents
溶融Ｚｎ−Ａｌ系めっき鋼板のスパングル調整方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、建材、家電、自動
車等に使用するのに適した、溶融ZnまたはZn−Al系合金
めっき鋼板のスパングル模様の製造時における調整方法
に関する。
車等に使用するのに適した、溶融ZnまたはZn−Al系合金
めっき鋼板のスパングル模様の製造時における調整方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶融Zn−Al系めっきは、鋼板の耐食性と
耐候性を改善するために行われるが、近年その適用量が
増大している。代表的なものに、溶融亜鉛めっき (Al＜
0.2 ％) 、Zn−５％Al合金めっき、Zn−55％Al合金めっ
き等がある。以下、上記溶融亜鉛めっきも含めてこれら
を総称して溶融Zn−Al系合金めっきとも言う。
耐候性を改善するために行われるが、近年その適用量が
増大している。代表的なものに、溶融亜鉛めっき (Al＜
0.2 ％) 、Zn−５％Al合金めっき、Zn−55％Al合金めっ
き等がある。以下、上記溶融亜鉛めっきも含めてこれら
を総称して溶融Zn−Al系合金めっきとも言う。
【０００３】特に、Zn−55％Al合金めっき鋼板は、アル
ミニウムのもつ耐久性、耐熱性、熱反射性と、亜鉛のも
つ犠牲防食性とを併せもった高性能のめっき鋼板とし
て、建材、家電、自動車部品などに広く使用されてい
る。かかるめっき鋼板は、代表的には、重量％で、Al：
55％、Zn：43.4％、Si：1.6 ％からなる溶融めっき浴を
用いて製造される。AlとZnの割合は耐食性を考慮して決
定され、Siは、めっき密着性を阻害する鋼素地との合金
反応を抑制するために添加される。
ミニウムのもつ耐久性、耐熱性、熱反射性と、亜鉛のも
つ犠牲防食性とを併せもった高性能のめっき鋼板とし
て、建材、家電、自動車部品などに広く使用されてい
る。かかるめっき鋼板は、代表的には、重量％で、Al：
55％、Zn：43.4％、Si：1.6 ％からなる溶融めっき浴を
用いて製造される。AlとZnの割合は耐食性を考慮して決
定され、Siは、めっき密着性を阻害する鋼素地との合金
反応を抑制するために添加される。
【０００４】このZn−55％Al合金めっき鋼板は、Al含有
率が少ない他のZn−Al合金めっき鋼板とは異なり、めっ
き表面が特徴的な銀白色のスパングル模様を呈し、その
意匠性から生地のままで、商工業用および一般用建造物
の屋根・壁等、あるいは器物などに広く利用されてい
る。
率が少ない他のZn−Al合金めっき鋼板とは異なり、めっ
き表面が特徴的な銀白色のスパングル模様を呈し、その
意匠性から生地のままで、商工業用および一般用建造物
の屋根・壁等、あるいは器物などに広く利用されてい
る。
【０００５】Zn−55％Al合金めっき鋼板のめっき表面の
スパングルの粒径は、溶融めっき条件、特に溶融めっき
後の凝固速度に応じて変動するが、一般に平均で約0.8
mm以上であり、目視でスパングル模様を識別することが
可能である。
スパングルの粒径は、溶融めっき条件、特に溶融めっき
後の凝固速度に応じて変動するが、一般に平均で約0.8
mm以上であり、目視でスパングル模様を識別することが
可能である。
【０００６】特に、近年、スパングル模様を呈した溶融
Zn−Al系合金めっき鋼板は、外板パネル等に多く使用さ
れる傾向があり、その多くは人目に容易に触れるため
に、製品の納入に際しスパングル模様の大きさを管理す
る必要性が増してきているのが現状である。
Zn−Al系合金めっき鋼板は、外板パネル等に多く使用さ
れる傾向があり、その多くは人目に容易に触れるため
に、製品の納入に際しスパングル模様の大きさを管理す
る必要性が増してきているのが現状である。
【０００７】一般に溶融Zn−Al系合金めっき鋼板のスパ
ングル粒径は、溶融めっき後の強制冷却時の風量を増大
させて、冷却速度 (従って、めっき皮膜の凝固速度) を
高めると小さくなり、逆に風量を低下させると大きくな
ることが知られている。しかし、大気による冷却のみで
はスパングル粒径に及ぼす効果に限界があり、それ以上
またはそれ以下にコントロールするには別の手段をもっ
て行うしか方法がない。特にスパングル粒径を小さくす
るには下記に示すような方法が一般的に知られている。
ングル粒径は、溶融めっき後の強制冷却時の風量を増大
させて、冷却速度 (従って、めっき皮膜の凝固速度) を
高めると小さくなり、逆に風量を低下させると大きくな
ることが知られている。しかし、大気による冷却のみで
はスパングル粒径に及ぼす効果に限界があり、それ以上
またはそれ以下にコントロールするには別の手段をもっ
て行うしか方法がない。特にスパングル粒径を小さくす
るには下記に示すような方法が一般的に知られている。
【０００８】溶融めっき鋼板のスパングルに関しては、
めっき皮膜が凝固した後スキンパス圧下を行ってスパン
グル模様を消去することも行われてきたが、この方法だ
けでスパングルを消去しようとすると、スパングル残り
による外観劣化、塗装後の外観むらを生じ易い。また、
めっき皮膜がスキンパスロールにピックアップされるこ
とによる疵発生が起こり易い、ユーザにおけるプレス加
工時にスパングル模様が浮き出やすい、といった問題も
ある。
めっき皮膜が凝固した後スキンパス圧下を行ってスパン
グル模様を消去することも行われてきたが、この方法だ
けでスパングルを消去しようとすると、スパングル残り
による外観劣化、塗装後の外観むらを生じ易い。また、
めっき皮膜がスキンパスロールにピックアップされるこ
とによる疵発生が起こり易い、ユーザにおけるプレス加
工時にスパングル模様が浮き出やすい、といった問題も
ある。
【０００９】さらに、溶融めっき鋼板のめっき直後の未
凝固のめっき面に、固体または液体の微粒子を吹付け
て、多数の凝固核を均一に発生させると共に急冷するこ
とにより、スパングル模様を微細化する技術も種々提案
されている (溶融アルミニウムめっき鋼板については、
例えば、特開昭50−38638 号公報、特開昭63−143249号
公報、特開昭63−153255号公報などを参照) 。
凝固のめっき面に、固体または液体の微粒子を吹付け
て、多数の凝固核を均一に発生させると共に急冷するこ
とにより、スパングル模様を微細化する技術も種々提案
されている (溶融アルミニウムめっき鋼板については、
例えば、特開昭50−38638 号公報、特開昭63−143249号
公報、特開昭63−153255号公報などを参照) 。
【００１０】この方法を採用すれば、Zn−55％Al合金め
っき鋼板のめっき表面の平均スパングル粒径を0.8 mmよ
り小さくすることは可能であるが、急冷に伴う前述した
めっき皮膜の脆化や母材自体の時効劣化等の問題は依然
として解決され得ない。また、この方法は慣用の溶融め
っき設備に微粒子の吹付け装置を付加する必要があり、
コスト高になる。さらに逆にスパングル粒径を大きくす
るためには、吹付装置と空冷帯を入れ替える必要が生じ
時間的にも大きなロスを生じる。
っき鋼板のめっき表面の平均スパングル粒径を0.8 mmよ
り小さくすることは可能であるが、急冷に伴う前述した
めっき皮膜の脆化や母材自体の時効劣化等の問題は依然
として解決され得ない。また、この方法は慣用の溶融め
っき設備に微粒子の吹付け装置を付加する必要があり、
コスト高になる。さらに逆にスパングル粒径を大きくす
るためには、吹付装置と空冷帯を入れ替える必要が生じ
時間的にも大きなロスを生じる。
【００１１】特開昭59−56570 号公報には、めっき浴中
にSi：３〜15wt％と共にMg：３〜20wt％を添加すること
からなる、スパングルが非常に微細で耐食性に優れた溶
融Zn−Al系合金めっき鋼板が記載されている。しかし、
比較的多量のSiとMgがめっき皮膜中に共存するため、こ
のめっき鋼板には皮膜中のSiおよびMgの析出による加工
性の劣化という問題がある。また、逆にスパングル粒径
を大きくすることは浴中のMg濃度の減少を必要とするた
めに時間的ロスおよび製造量のロスを生じてしまう。
にSi：３〜15wt％と共にMg：３〜20wt％を添加すること
からなる、スパングルが非常に微細で耐食性に優れた溶
融Zn−Al系合金めっき鋼板が記載されている。しかし、
比較的多量のSiとMgがめっき皮膜中に共存するため、こ
のめっき鋼板には皮膜中のSiおよびMgの析出による加工
性の劣化という問題がある。また、逆にスパングル粒径
を大きくすることは浴中のMg濃度の減少を必要とするた
めに時間的ロスおよび製造量のロスを生じてしまう。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、めっ
き皮膜中にMgのような他元素を存在させず、また微粒子
等の吹付を行うことなく、簡便な手段でもって目標とす
るスパングル粒径を得ることができるスパングル粒径制
御方法を提供することである。本発明の別の目的は、自
動化を可能とする溶融Zn−Al系合金めっき鋼板のスパン
グル粒径の制御方法を提供することである。
き皮膜中にMgのような他元素を存在させず、また微粒子
等の吹付を行うことなく、簡便な手段でもって目標とす
るスパングル粒径を得ることができるスパングル粒径制
御方法を提供することである。本発明の別の目的は、自
動化を可能とする溶融Zn−Al系合金めっき鋼板のスパン
グル粒径の制御方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記のよう
な課題達成のためには、常にめっき後のスパングル粒径
をオンラインまたはオフライン位置にて測定し、その結
果を、めっき鋼板の製造条件の変更システムにフィード
バックすることで、短時間にスパングル粒径をその目標
粒径に近づけることのできることに着目し、空冷以外の
スパングル粒径に寄与する製造条件を検討した。
な課題達成のためには、常にめっき後のスパングル粒径
をオンラインまたはオフライン位置にて測定し、その結
果を、めっき鋼板の製造条件の変更システムにフィード
バックすることで、短時間にスパングル粒径をその目標
粒径に近づけることのできることに着目し、空冷以外の
スパングル粒径に寄与する製造条件を検討した。
【００１４】ところで、溶融Zn−Al系合金めっき鋼板
は、溶融亜鉛めっきに使用されるような慣用の連続溶融
めっき設備により一般に製造される。代表的な連続溶融
めっき設備では、連続焼鈍炉で焼鈍した母材鋼板 (冷延
鋼板または熱延鋼板) を、スナウトを経て大気に触れる
ことなく溶融めっき浴中に浸漬し、めっき浴から出た直
後にガスワイピングにて所望のめっき付着量に制御し、
冷却帯( 通常、空冷) で凝固が完了する温度 (Zn−55％
Al合金めっきでは約370 ℃) 以下まで冷却した後、必要
によりレベラーまたはスキンパスロールで軽く圧下して
巻取る。
は、溶融亜鉛めっきに使用されるような慣用の連続溶融
めっき設備により一般に製造される。代表的な連続溶融
めっき設備では、連続焼鈍炉で焼鈍した母材鋼板 (冷延
鋼板または熱延鋼板) を、スナウトを経て大気に触れる
ことなく溶融めっき浴中に浸漬し、めっき浴から出た直
後にガスワイピングにて所望のめっき付着量に制御し、
冷却帯( 通常、空冷) で凝固が完了する温度 (Zn−55％
Al合金めっきでは約370 ℃) 以下まで冷却した後、必要
によりレベラーまたはスキンパスロールで軽く圧下して
巻取る。
【００１５】本発明者らは、このような従来のめっき設
備をそのまま利用して溶融Zn−Al合金めっき皮膜のスパ
ングル模様を制御する手段について鋭意検討した結果、
特に、めっき皮膜組成がAl：0.05〜70％、Si：０〜7.0
％、残部Znの組成を有する場合、めっき鋼板が冷却帯通
過直後に、例えば特願平９−252515号に示すようなオン
ライン画像処理の手段でもってスパングル粒径を計測す
れば、フィードバック制御であってもタイムラグは可及
的最小限となって実質上無視でき、しかも、その結果、
冷却帯の冷却速度ばかりでなく、冷却開始時点、つまり
冷却装置とめっき浴面との距離、そして侵入材温度をも
制御因子として用いることができることが判明し、か
つ、それらの間にスパングル粒径に及ぼす影響度および
応答性が、冷却速度、冷却装置とめっき浴面との距離、
そして侵入材温度の順に小さくなっていくことが判明
し、これらの制御を組合せることで、平均スパングル粒
径が所望のめっき皮膜を形成することができることを見
出し、本発明を完成した。
備をそのまま利用して溶融Zn−Al合金めっき皮膜のスパ
ングル模様を制御する手段について鋭意検討した結果、
特に、めっき皮膜組成がAl：0.05〜70％、Si：０〜7.0
％、残部Znの組成を有する場合、めっき鋼板が冷却帯通
過直後に、例えば特願平９−252515号に示すようなオン
ライン画像処理の手段でもってスパングル粒径を計測す
れば、フィードバック制御であってもタイムラグは可及
的最小限となって実質上無視でき、しかも、その結果、
冷却帯の冷却速度ばかりでなく、冷却開始時点、つまり
冷却装置とめっき浴面との距離、そして侵入材温度をも
制御因子として用いることができることが判明し、か
つ、それらの間にスパングル粒径に及ぼす影響度および
応答性が、冷却速度、冷却装置とめっき浴面との距離、
そして侵入材温度の順に小さくなっていくことが判明
し、これらの制御を組合せることで、平均スパングル粒
径が所望のめっき皮膜を形成することができることを見
出し、本発明を完成した。
【００１６】たしかに、スパングル模様に関しては、従
来にあっても、めっき後鋼板巻取り時、巻取りの手前に
てスパングル模様を確認し、その後に、めっき後空冷帯
の冷却条件を変更することが行われている。しかし、か
かる従来法ではスパングル模様の調節に対しタイムラグ
が大きく、目標から大きく外れたスパングル模様を大量
に製造する危険性があること、またスパングル模様の調
節に対して比較的短時間に調節できる空冷帯のみの使用
に限られてしまうことから、スパングル模様の調節幅が
非常に小さくなってしまう。実際上、スパングル模様を
制御しているとは言えない。
来にあっても、めっき後鋼板巻取り時、巻取りの手前に
てスパングル模様を確認し、その後に、めっき後空冷帯
の冷却条件を変更することが行われている。しかし、か
かる従来法ではスパングル模様の調節に対しタイムラグ
が大きく、目標から大きく外れたスパングル模様を大量
に製造する危険性があること、またスパングル模様の調
節に対して比較的短時間に調節できる空冷帯のみの使用
に限られてしまうことから、スパングル模様の調節幅が
非常に小さくなってしまう。実際上、スパングル模様を
制御しているとは言えない。
【００１７】ここに、本発明は、Al：0.05〜70wt％、S
i：０〜7.0 wt％、残部亜鉛および不可避混入不純物元
素から成る組成を有する溶融Zn−Al合金系めっき浴に鋼
板を連続的に侵入させ、溶融めっきを行う際に、めっき
皮膜表面に生じたスパングル粒径と、目標粒径との差異
を求め、その差異が所定範囲内のときはそのまま製造を
続け、その差異が該所定範囲を越えるときは製造条件を
変化させ、目標とするスパングル粒径に反映させるスパ
ングル調整方法である。
i：０〜7.0 wt％、残部亜鉛および不可避混入不純物元
素から成る組成を有する溶融Zn−Al合金系めっき浴に鋼
板を連続的に侵入させ、溶融めっきを行う際に、めっき
皮膜表面に生じたスパングル粒径と、目標粒径との差異
を求め、その差異が所定範囲内のときはそのまま製造を
続け、その差異が該所定範囲を越えるときは製造条件を
変化させ、目標とするスパングル粒径に反映させるスパ
ングル調整方法である。
【００１８】本発明における具体的なスパングル調整手
段は次のようにして行えばよい。 (1) 得られた前記めっき鋼板のスパングル粒径をＳ1 m
m、目標とするスパングル粒径をＳmmとすると、 Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合、製造条件は現状のまま Ｋ1 ＜｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合、めっき後の冷却装置と浴面
の距離、および鋼板のめっき浴への侵入材温度の少なく
とも一つの製造条件を変化させて、Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜
となるようにする。
段は次のようにして行えばよい。 (1) 得られた前記めっき鋼板のスパングル粒径をＳ1 m
m、目標とするスパングル粒径をＳmmとすると、 Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合、製造条件は現状のまま Ｋ1 ＜｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合、めっき後の冷却装置と浴面
の距離、および鋼板のめっき浴への侵入材温度の少なく
とも一つの製造条件を変化させて、Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜
となるようにする。
【００１９】(2) 得られためっき鋼板のスパングル粒径
をＳ1 mm、目標とするスパングル粒径をＳmmとすると、 Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合、製造条件は現状のまま Ｋ1 ＋Ｋ2 ＜｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合( ただし、０＜Ｋ2 ＜
Ｋ1)、めっき後の冷却速度に加えて、めっき後の冷却装
置と浴面の距離を変化させて、Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜とな
るようにする。
をＳ1 mm、目標とするスパングル粒径をＳmmとすると、 Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合、製造条件は現状のまま Ｋ1 ＋Ｋ2 ＜｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合( ただし、０＜Ｋ2 ＜
Ｋ1)、めっき後の冷却速度に加えて、めっき後の冷却装
置と浴面の距離を変化させて、Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜とな
るようにする。
【００２０】(3) 得られためっき鋼板のスパングル粒径
をＳ1 mm、目標とするスパングル粒径をＳmmとすると、 Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合、製造条件は現状のまま Ｋ1 ＋Ｋ3 ＜｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合( ただし、０＜Ｋ3 ＜
Ｋ1)、めっき後の冷却速度に加えて、鋼板のめっき浴へ
の侵入材温度を変化させて、Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜となる
ようにする。
をＳ1 mm、目標とするスパングル粒径をＳmmとすると、 Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合、製造条件は現状のまま Ｋ1 ＋Ｋ3 ＜｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合( ただし、０＜Ｋ3 ＜
Ｋ1)、めっき後の冷却速度に加えて、鋼板のめっき浴へ
の侵入材温度を変化させて、Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜となる
ようにする。
【００２１】本発明の別の態様によれば、スパングル径
を冷却後速やかな時期、例えば冷却帯通過直後に計測す
るとともに、めっき後の冷却速度、めっき後の冷却装置
と浴面の距離と、鋼板のめっき浴への侵入材温度との調
整を行うことで、目標とするスパングル粒径を得るよう
にしてもよい。
を冷却後速やかな時期、例えば冷却帯通過直後に計測す
るとともに、めっき後の冷却速度、めっき後の冷却装置
と浴面の距離と、鋼板のめっき浴への侵入材温度との調
整を行うことで、目標とするスパングル粒径を得るよう
にしてもよい。
【００２２】かかる態様における具体的なスパングル調
整手段は次のようにして行えばよい。 (1) 得られた前記めっき鋼板のスパングル粒径をＳ1 m
m、目標とするスパングル粒径をＳmmとすると、 Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合、製造条件は現状のまま Ｋ1 ＜｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合、めっき後の冷却速度、めっ
き後の冷却装置と浴面の距離、および鋼板のめっき浴へ
の侵入材温度の少なくとも一つの製造条件を変化させ
て、Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜となるようにする。
整手段は次のようにして行えばよい。 (1) 得られた前記めっき鋼板のスパングル粒径をＳ1 m
m、目標とするスパングル粒径をＳmmとすると、 Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合、製造条件は現状のまま Ｋ1 ＜｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合、めっき後の冷却速度、めっ
き後の冷却装置と浴面の距離、および鋼板のめっき浴へ
の侵入材温度の少なくとも一つの製造条件を変化させ
て、Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜となるようにする。
【００２３】(2) 得られためっき鋼板のスパングル粒径
をＳ1 mm、目標とするスパングル粒径をＳmmとすると、 Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合、製造条件は現状のまま Ｋ1 ＋Ｋ2 ＜｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合( ただし、０＜Ｋ2 ＜
Ｋ1)、めっき後の冷却速度に加えて、めっき後の冷却装
置と浴面の距離を変化させて、Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜とな
るようにする。
をＳ1 mm、目標とするスパングル粒径をＳmmとすると、 Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合、製造条件は現状のまま Ｋ1 ＋Ｋ2 ＜｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合( ただし、０＜Ｋ2 ＜
Ｋ1)、めっき後の冷却速度に加えて、めっき後の冷却装
置と浴面の距離を変化させて、Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜とな
るようにする。
【００２４】(3) 得られためっき鋼板のスパングル粒径
をＳ1 mm、目標とするスパングル粒径をＳmmとすると、 Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合、製造条件は現状のまま Ｋ1 ＋Ｋ3 ＜｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合( ただし、０＜Ｋ3 ＜
Ｋ1)、めっき後の冷却速度に加えて、鋼板のめっき浴へ
の侵入材温度を変化させて、Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜となる
ようにする。
をＳ1 mm、目標とするスパングル粒径をＳmmとすると、 Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合、製造条件は現状のまま Ｋ1 ＋Ｋ3 ＜｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合( ただし、０＜Ｋ3 ＜
Ｋ1)、めっき後の冷却速度に加えて、鋼板のめっき浴へ
の侵入材温度を変化させて、Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜となる
ようにする。
【００２５】ここに、目標とするスパングル粒径が、例
えば平均粒径0.8mm であるとすると、K1は0.3mm 、K2は
0.2mm 、そしてK3は0.15mmとすることができる。
えば平均粒径0.8mm であるとすると、K1は0.3mm 、K2は
0.2mm 、そしてK3は0.15mmとすることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。なお、以下の説明においては、％は特に指定のな
い限りwt％である。
する。なお、以下の説明においては、％は特に指定のな
い限りwt％である。
【００２７】図１は、本発明にかかるスパングル調整方
法を実施するためのめっきラインの模式的説明図であ
る。図１において、焼鈍炉10において予め加熱された鋼
板( ストリップ) は、めっき浴に侵入し、浸漬ロールを
周回して引上げられ、適宜冷却装置を備えた冷却帯に送
られ、ここでめっき皮膜は冷却され、所定のスパングル
模様を形成し、後段の巻取り工程に送られて巻取られ
る。
法を実施するためのめっきラインの模式的説明図であ
る。図１において、焼鈍炉10において予め加熱された鋼
板( ストリップ) は、めっき浴に侵入し、浸漬ロールを
周回して引上げられ、適宜冷却装置を備えた冷却帯に送
られ、ここでめっき皮膜は冷却され、所定のスパングル
模様を形成し、後段の巻取り工程に送られて巻取られ
る。
【００２８】ここに、本発明の好適態様によれば、冷却
後速やかな時期、例えば冷却帯を出た直後の時点でオフ
ラインまたはオンラインでスパングル粒径が計測され
る。このときのデータは演算機に送られ、予め入力され
ている目的とするスパングル粒径などのデータと比較さ
れ、その結果に基づいて、冷却装置の能力、つまり冷却
速度、冷却開始時点、つまりめっき浴面からの冷却装置
の位置、そして侵入材温度、つまり焼鈍炉の加熱温度の
うち、必要により１以上、変更することで目標とするス
パングル粒径を得るように製造条件を変更する。
後速やかな時期、例えば冷却帯を出た直後の時点でオフ
ラインまたはオンラインでスパングル粒径が計測され
る。このときのデータは演算機に送られ、予め入力され
ている目的とするスパングル粒径などのデータと比較さ
れ、その結果に基づいて、冷却装置の能力、つまり冷却
速度、冷却開始時点、つまりめっき浴面からの冷却装置
の位置、そして侵入材温度、つまり焼鈍炉の加熱温度の
うち、必要により１以上、変更することで目標とするス
パングル粒径を得るように製造条件を変更する。
【００２９】(めっき皮膜および浴組成)本発明によれ
ば、めっき浴組成をAl：0.05〜70％およびSi：０〜7.0
％とする。めっき浴の残部は、亜鉛および不可避不純物
である。めっき皮膜の組成は、めっき浴組成と実質的に
同一となる。
ば、めっき浴組成をAl：0.05〜70％およびSi：０〜7.0
％とする。めっき浴の残部は、亜鉛および不可避不純物
である。めっき皮膜の組成は、めっき浴組成と実質的に
同一となる。
【００３０】Al：Al含有率は0.05〜70％、好ましくは0.
10〜0.20％または40〜60％とする。Al含有率が0.05％未
満では、溶融亜鉛めっきにおいて母材鋼板のFeめっき浴
中のZnが合金化を起こしやすくなり、加工性が劣化す
る。一方、Al含有率が70％を超えると、Alリッチ相が増
大するため、Znの犠牲防食性が小さくなり、耐食性が再
び低下する。
10〜0.20％または40〜60％とする。Al含有率が0.05％未
満では、溶融亜鉛めっきにおいて母材鋼板のFeめっき浴
中のZnが合金化を起こしやすくなり、加工性が劣化す
る。一方、Al含有率が70％を超えると、Alリッチ相が増
大するため、Znの犠牲防食性が小さくなり、耐食性が再
び低下する。
【００３１】Si：Siは、めっき皮膜−母材界面に生成す
る脆いFe−Al合金層の発達を抑制するために従来よりZn
−Al系合金めっき浴に添加されてきた。前述したよう
に、Zn−55％Al合金溶融めっきでは、この目的で1.6 ％
程度のSiを含有させるのが普通であった。本発明では、
次に述べる理由により、Si含有率を０〜7.0 ％に、好ま
しくは０〜5.0 ％に抑える。
る脆いFe−Al合金層の発達を抑制するために従来よりZn
−Al系合金めっき浴に添加されてきた。前述したよう
に、Zn−55％Al合金溶融めっきでは、この目的で1.6 ％
程度のSiを含有させるのが普通であった。本発明では、
次に述べる理由により、Si含有率を０〜7.0 ％に、好ま
しくは０〜5.0 ％に抑える。
【００３２】溶融Znめっきにおいては、AlがFe−Zn合金
層の発達抑制を行うために、Siは必要ない。逆にSiを添
加すると、浴温がZn−55％Al合金めっきの場合よりも低
いために、不めっき等のめっき欠陥を引き起こす原因と
なる。一方、高Alを含有するZn−Al系合金めっきでは、
Si濃度はAlとの重量比で2.0 〜7.0 ％混入させるのが適
当である。つまり、Zn−55％Al系合金めっきにおいての
Siの適正配合量は、２〜４％である。２％未満の場合、
上述のように脆いFe−Al合金層が異常発達し加工性に悪
影響を与える。また、４％超の場合、合金層が非常に薄
くなり、さらにめっき皮膜中にSiの針状析出物が多量に
析出するために加工性を劣化せしめる。本発明では、溶
融Znめっきの場合、Siの含有量は不可避混入分が望まし
く、高Al−Zn系合金めっきの場合は、Al濃度の2.0 〜3.
5 ％が望ましい。
層の発達抑制を行うために、Siは必要ない。逆にSiを添
加すると、浴温がZn−55％Al合金めっきの場合よりも低
いために、不めっき等のめっき欠陥を引き起こす原因と
なる。一方、高Alを含有するZn−Al系合金めっきでは、
Si濃度はAlとの重量比で2.0 〜7.0 ％混入させるのが適
当である。つまり、Zn−55％Al系合金めっきにおいての
Siの適正配合量は、２〜４％である。２％未満の場合、
上述のように脆いFe−Al合金層が異常発達し加工性に悪
影響を与える。また、４％超の場合、合金層が非常に薄
くなり、さらにめっき皮膜中にSiの針状析出物が多量に
析出するために加工性を劣化せしめる。本発明では、溶
融Znめっきの場合、Siの含有量は不可避混入分が望まし
く、高Al−Zn系合金めっきの場合は、Al濃度の2.0 〜3.
5 ％が望ましい。
【００３３】(スパングル粒径の測定方法)Al含有率が40
〜70％のZn−Al系合金めっき皮膜の表面に現れるスパン
グルとは、核から伸びているAlリッチの一次デンドライ
ト結晶 (Al一次デンドライト晶)に囲まれた領域であ
る。従って、この領域の径がスパングル粒径である。な
お、この一次デンドライト晶から伸びているのが、Al二
次デンドライト晶である。
〜70％のZn−Al系合金めっき皮膜の表面に現れるスパン
グルとは、核から伸びているAlリッチの一次デンドライ
ト結晶 (Al一次デンドライト晶)に囲まれた領域であ
る。従って、この領域の径がスパングル粒径である。な
お、この一次デンドライト晶から伸びているのが、Al二
次デンドライト晶である。
【００３４】本発明におけるスパングル粒径の測定は、
オフラインで測定する場合、例えばめっき鋼板の表面拡
大写真 (例えば３倍拡大) または拡大像を用いて、一定
距離(例えば100 mm) 間のスパングル個数を測定するこ
とにより行われ、 [測定距離／スパングル個数] により
平均スパングル粒径が算出される。
オフラインで測定する場合、例えばめっき鋼板の表面拡
大写真 (例えば３倍拡大) または拡大像を用いて、一定
距離(例えば100 mm) 間のスパングル個数を測定するこ
とにより行われ、 [測定距離／スパングル個数] により
平均スパングル粒径が算出される。
【００３５】オンラインで測定する場合、例えば光学的
な画像処理装置によって、上記デンドライト組織で囲ま
れたスパングルの平均粒径を用いるなどして測定しても
よい。また測定位置は、板幅方向であればある幅位置で
固定したり、スキャンしたりしてもよく、鋼板長さ方向
の場合はめっきが凝固してから巻取るまでの間であれば
測定可能である。望ましくは、めっき皮膜の凝固位置に
近いほど、操業条件変更へのフィードバックが早くなり
有効である。したがって、本発明の好適態様にあっては
めっき鋼板が冷却帯通過直後に測定する。
な画像処理装置によって、上記デンドライト組織で囲ま
れたスパングルの平均粒径を用いるなどして測定しても
よい。また測定位置は、板幅方向であればある幅位置で
固定したり、スキャンしたりしてもよく、鋼板長さ方向
の場合はめっきが凝固してから巻取るまでの間であれば
測定可能である。望ましくは、めっき皮膜の凝固位置に
近いほど、操業条件変更へのフィードバックが早くなり
有効である。したがって、本発明の好適態様にあっては
めっき鋼板が冷却帯通過直後に測定する。
【００３６】操業中に得られたスパングル粒径は操業シ
ステムに入力するなどし、目標とするスパングル径との
差より、操業条件の自動変更を行い、目標とするスパン
グル粒径に収束させていく。
ステムに入力するなどし、目標とするスパングル径との
差より、操業条件の自動変更を行い、目標とするスパン
グル粒径に収束させていく。
【００３７】本発明において、目標とするスパングル粒
径との差異に基づいて調節する製造条件としては各種あ
るが、スパングル粒径に対する影響度から、特に、本発
明にあっては、冷却速度、冷却装置とめっき浴面との距
離、そして鋼板の侵入温度を変更する。
径との差異に基づいて調節する製造条件としては各種あ
るが、スパングル粒径に対する影響度から、特に、本発
明にあっては、冷却速度、冷却装置とめっき浴面との距
離、そして鋼板の侵入温度を変更する。
【００３８】本発明におけるスパングル粒径の計測地点
に近いほうがそれだけフィードバック制御におけるタイ
ムラグが小さくなるため、第一の制御因子は冷却帯の冷
却速度である。したがって、本発明の好適態様にあって
は、第一に制御するのは冷却帯の冷却速度、それでもス
パングル粒径が許容範囲外のときには、冷却帯の冷却装
置とめっき浴面との距離を変更し、さらにそれでもスパ
ングル粒径が許容範囲外であるときには、侵入板材温度
を変更する。換言すれば、例えば、目標とするスパング
ル粒径が0.8mm の場合、実測値との差異が±0.3mm 程度
の変動であれば、冷却速度を変更することで目標値に近
づけることができ、さらにその差異が±0.3mm ＋±0.2m
m 程度になった場合には、冷却速度のほかに冷却装置と
めっき浴面との距離を変更する。このような差異が±0.
3mm ＋±0.2mm ＋±0.15mmとなったときには、冷却速度
と、冷却装置とめっき浴面との距離とのほかに、めっき
浴への侵入板温度を変更することで、目標とするスパン
グル粒径を常に実現することができる。
に近いほうがそれだけフィードバック制御におけるタイ
ムラグが小さくなるため、第一の制御因子は冷却帯の冷
却速度である。したがって、本発明の好適態様にあって
は、第一に制御するのは冷却帯の冷却速度、それでもス
パングル粒径が許容範囲外のときには、冷却帯の冷却装
置とめっき浴面との距離を変更し、さらにそれでもスパ
ングル粒径が許容範囲外であるときには、侵入板材温度
を変更する。換言すれば、例えば、目標とするスパング
ル粒径が0.8mm の場合、実測値との差異が±0.3mm 程度
の変動であれば、冷却速度を変更することで目標値に近
づけることができ、さらにその差異が±0.3mm ＋±0.2m
m 程度になった場合には、冷却速度のほかに冷却装置と
めっき浴面との距離を変更する。このような差異が±0.
3mm ＋±0.2mm ＋±0.15mmとなったときには、冷却速度
と、冷却装置とめっき浴面との距離とのほかに、めっき
浴への侵入板温度を変更することで、目標とするスパン
グル粒径を常に実現することができる。
【００３９】ここで、本発明においてそのような製造条
件を変更する理由についてさらに説明する。 (めっき後冷却速度)めっき後冷却速度の変更によってス
パングル粒径の制御を行うものであるが、本発明の場
合、冷却帯を出た直後のめっき鋼板のスパングル粒径を
計測しており、この点において従来技術から区別され
る。本発明にあっては一般的に用いられている強制空冷
帯がそのまま使用される。したがって、めっき後の冷却
速度を増加させるためには、強制冷却帯の風量を増加さ
せ、冷却速度を低下させるためには、風量を低下すれば
よい。強制冷却帯の冷却能力は、冷却設備の送風能力、
鋼板との距離、長さ等に依存し、通過する鋼板であれば
温度、板厚、速度に依存する。操業中には、鋼板の板
厚、通過速度等の条件が変化しやすいために、操業可能
な範囲で、約30℃/sの冷却速度を得ることが可能な設備
が望ましい。しかし、めっき後の冷却速度が25℃/s超に
なると、 スパングルの小径化が起こりにくくなってしまう (後
述する図２参照) 、 急冷によるめっき自体の硬度上昇のために加工性劣
化、 設備が肥大化しコストアップの原因にもなる。 したがって、強制冷却帯の設備能力は、25℃/s以下が望
ましい。
件を変更する理由についてさらに説明する。 (めっき後冷却速度)めっき後冷却速度の変更によってス
パングル粒径の制御を行うものであるが、本発明の場
合、冷却帯を出た直後のめっき鋼板のスパングル粒径を
計測しており、この点において従来技術から区別され
る。本発明にあっては一般的に用いられている強制空冷
帯がそのまま使用される。したがって、めっき後の冷却
速度を増加させるためには、強制冷却帯の風量を増加さ
せ、冷却速度を低下させるためには、風量を低下すれば
よい。強制冷却帯の冷却能力は、冷却設備の送風能力、
鋼板との距離、長さ等に依存し、通過する鋼板であれば
温度、板厚、速度に依存する。操業中には、鋼板の板
厚、通過速度等の条件が変化しやすいために、操業可能
な範囲で、約30℃/sの冷却速度を得ることが可能な設備
が望ましい。しかし、めっき後の冷却速度が25℃/s超に
なると、 スパングルの小径化が起こりにくくなってしまう (後
述する図２参照) 、 急冷によるめっき自体の硬度上昇のために加工性劣
化、 設備が肥大化しコストアップの原因にもなる。 したがって、強制冷却帯の設備能力は、25℃/s以下が望
ましい。
【００４０】このような冷却速度の範囲において、スパ
ングル粒径を迅速にかつ有効に変化させることが可能な
スパングル粒径は、目標 (例えば平均粒径：0.8 mm) に
対し約±0.3 mmである。したがって、目標スパングル粒
径の±0.3 mm以内に対しては、迅速にかつ有効にスパン
グル粒径を変化せしむることが可能な強制冷却帯の風量
調節によるスパングル粒径制御が有効となる。
ングル粒径を迅速にかつ有効に変化させることが可能な
スパングル粒径は、目標 (例えば平均粒径：0.8 mm) に
対し約±0.3 mmである。したがって、目標スパングル粒
径の±0.3 mm以内に対しては、迅速にかつ有効にスパン
グル粒径を変化せしむることが可能な強制冷却帯の風量
調節によるスパングル粒径制御が有効となる。
【００４１】(強制冷却装置と浴面の距離)強制冷却装置
と浴面との距離は、すなわちめっき後の冷却開始温度を
変化させる要因である。かかる制御手段とスパングル粒
径制御との関係は本発明において初めて知見され、利用
されるものであって、したがって、その場合には、スパ
ングル粒径の計測時期は制限されない。
と浴面との距離は、すなわちめっき後の冷却開始温度を
変化させる要因である。かかる制御手段とスパングル粒
径制御との関係は本発明において初めて知見され、利用
されるものであって、したがって、その場合には、スパ
ングル粒径の計測時期は制限されない。
【００４２】めっき後の冷却開始温度が高い、つまり冷
却装置と浴面との距離が短い場合は、母材鋼板表面のめ
っきは未だ凝固段階にあらず、その段階で冷却を開始す
ると、スパングルの核発生の増加および結晶構造の微細
化が起こるためにスパングル粒径は小さくなる。一方、
強制冷却装置と浴面との距離が長い場合には、母材鋼板
表面のめっきは凝固温度域に入っているために、若干の
核発生とそこからの結晶成長が起こっており、その時点
から冷却を開始した場合、核発生よりも結晶成長が優先
的に起こるために、結晶成長が促進され、その結果スパ
ングル粒径が大きくなる。
却装置と浴面との距離が短い場合は、母材鋼板表面のめ
っきは未だ凝固段階にあらず、その段階で冷却を開始す
ると、スパングルの核発生の増加および結晶構造の微細
化が起こるためにスパングル粒径は小さくなる。一方、
強制冷却装置と浴面との距離が長い場合には、母材鋼板
表面のめっきは凝固温度域に入っているために、若干の
核発生とそこからの結晶成長が起こっており、その時点
から冷却を開始した場合、核発生よりも結晶成長が優先
的に起こるために、結晶成長が促進され、その結果スパ
ングル粒径が大きくなる。
【００４３】冷却装置と浴面との距離を調整すること
で、本発明の場合には、目標 (例えば平均粒径：0.8 m
m) に対し±0.2mm 程度のスパングル粒径を変更するこ
とができる。
で、本発明の場合には、目標 (例えば平均粒径：0.8 m
m) に対し±0.2mm 程度のスパングル粒径を変更するこ
とができる。
【００４４】強制冷却装置と浴面との距離は、冷却開始
温度を一定にする場合、母材鋼板の板厚、めっき浴温、
母材鋼板のめっき浴への侵入材温度、通板速度等で変化
するために、それぞれの条件における標準適正距離をあ
らかじめ決定しておく。
温度を一定にする場合、母材鋼板の板厚、めっき浴温、
母材鋼板のめっき浴への侵入材温度、通板速度等で変化
するために、それぞれの条件における標準適正距離をあ
らかじめ決定しておく。
【００４５】(めっき浴侵入材温度)めっき浴への鋼板の
侵入材温は、強制冷却帯迅速にかつ有効にはスパングル
粒径に効果的でないものの、スパングル粒径に影響を及
ぼす有効な操業条件因子の一つである。この場合も、上
述の強制冷却装置と浴面の距離を制御する場合と同様
に、スパングル粒径の計測時期は制限されない。
侵入材温は、強制冷却帯迅速にかつ有効にはスパングル
粒径に効果的でないものの、スパングル粒径に影響を及
ぼす有効な操業条件因子の一つである。この場合も、上
述の強制冷却装置と浴面の距離を制御する場合と同様
に、スパングル粒径の計測時期は制限されない。
【００４６】めっき浴中への鋼板の侵入材温度は、めっ
き浴温に対し高温になるほど、スパングル粒径は減少
し、低温になるほどスパングル粒径が増加することが判
った (後述する図３参照) 。その原因として、鋼板−め
っき界面で反応量が多くなり、その結果、合金層が一部
不均一に成長しやすくなるために、その合金層の凸部が
結晶成長を阻害し、核発生の増加もあいまってスパング
ル粒径が減少すると推定される。めっき浴侵入材温度を
調整することで、本発明の場合には、目標 (例えば平均
粒径：0.8 mm) に対し±0.15mm程度のスパングル粒径を
変更することができる。
き浴温に対し高温になるほど、スパングル粒径は減少
し、低温になるほどスパングル粒径が増加することが判
った (後述する図３参照) 。その原因として、鋼板−め
っき界面で反応量が多くなり、その結果、合金層が一部
不均一に成長しやすくなるために、その合金層の凸部が
結晶成長を阻害し、核発生の増加もあいまってスパング
ル粒径が減少すると推定される。めっき浴侵入材温度を
調整することで、本発明の場合には、目標 (例えば平均
粒径：0.8 mm) に対し±0.15mm程度のスパングル粒径を
変更することができる。
【００４７】
【実施例】[実施例１]本例では、溶融55％Al−Zn浴内に
ストリップを導入浸漬し、めっき後の冷却帯をめっき後
鋼板の通過位置に設置した連続式溶融めっきラインに
て、片面めっき付着量を75mg/m2 の溶融めっきを施した
後、冷却帯にてライン速度90m/min の鋼帯を冷却速度15
〜25℃/sで変化させ、目標とするスパングル粒径Ｓ1 mm
(0.8mm)に、めっき鋼板が冷却帯を出た直後測定された
スパングル粒径の情報より制御調節した。この場合、得
られているスパングル粒径がＫ1 ≦｜Ｓ−Ｓ1 ｜(K1 ＝
0.3mm)のときであるとする。
ストリップを導入浸漬し、めっき後の冷却帯をめっき後
鋼板の通過位置に設置した連続式溶融めっきラインに
て、片面めっき付着量を75mg/m2 の溶融めっきを施した
後、冷却帯にてライン速度90m/min の鋼帯を冷却速度15
〜25℃/sで変化させ、目標とするスパングル粒径Ｓ1 mm
(0.8mm)に、めっき鋼板が冷却帯を出た直後測定された
スパングル粒径の情報より制御調節した。この場合、得
られているスパングル粒径がＫ1 ≦｜Ｓ−Ｓ1 ｜(K1 ＝
0.3mm)のときであるとする。
【００４８】その結果を図２にまとめて示すが、これか
らも分かるように、冷却帯を制御しない場合に比べ、制
御すると目標とするスパングル粒径Ｓ1 mmを得ることが
可能となった。
らも分かるように、冷却帯を制御しない場合に比べ、制
御すると目標とするスパングル粒径Ｓ1 mmを得ることが
可能となった。
【００４９】[実施例２]本例では、溶融55％Al−Zn浴内
にストリップを導入浸漬し、めっき後の冷却帯をめっき
後鋼板の通過位置に設置した連続式溶融めっきラインに
て、片面めっき付着量を75mg/m2 の溶融めっきを施した
後、冷却帯にてライン速度90m/min の鋼帯を冷却速度15
〜25℃/s、めっき後の冷却装置と浴面の距離を変化さ
せ、目標とするスパングル粒径Ｓ1 mm(0.8mm) に、めっ
き鋼板が冷却帯を出た直後測定されたスパングル粒径の
情報より制御調節した。この場合、得られているスパン
グル径がＫ1 ＋Ｋ2 ≦｜Ｓ−Ｓ1 ｜のときであるとす
る。ただし、K1＝0.3mm 、K2＝0.2mm とする。
にストリップを導入浸漬し、めっき後の冷却帯をめっき
後鋼板の通過位置に設置した連続式溶融めっきラインに
て、片面めっき付着量を75mg/m2 の溶融めっきを施した
後、冷却帯にてライン速度90m/min の鋼帯を冷却速度15
〜25℃/s、めっき後の冷却装置と浴面の距離を変化さ
せ、目標とするスパングル粒径Ｓ1 mm(0.8mm) に、めっ
き鋼板が冷却帯を出た直後測定されたスパングル粒径の
情報より制御調節した。この場合、得られているスパン
グル径がＫ1 ＋Ｋ2 ≦｜Ｓ−Ｓ1 ｜のときであるとす
る。ただし、K1＝0.3mm 、K2＝0.2mm とする。
【００５０】その結果を図３に示すが、これからも分か
るように、冷却帯を制御しない場合に比べ、制御すると
目標とするスパングル粒径Ｋ1 ≦｜Ｓ−Ｓ1 ｜mmを得る
ことが可能となった。本例ではめっき鋼板の巻取り時に
スパングル粒径を測定して同様の制御をも行ったが、そ
の場合にも同様の結果が得られた。
るように、冷却帯を制御しない場合に比べ、制御すると
目標とするスパングル粒径Ｋ1 ≦｜Ｓ−Ｓ1 ｜mmを得る
ことが可能となった。本例ではめっき鋼板の巻取り時に
スパングル粒径を測定して同様の制御をも行ったが、そ
の場合にも同様の結果が得られた。
【００５１】[実施例３]本例では、溶融55％Al−Zn浴内
にストリップを導入浸漬し、めっき後の冷却帯をめっき
後鋼板の通過位置に設置した連続式溶融めっきラインに
て、片面めっき付着量を75mg/m2 の溶融めっきを施した
後、冷却帯にてライン速度90m/min の鋼帯を冷却速度15
〜25℃/s、鋼板のめっき浴への侵入材温を変化させ、目
標とするスパングル粒径Ｓ1 mmに、めっき鋼板が冷却帯
を出た直後測定されたスパングル粒径の情報より制御調
節した。この場合、得られているスパングル粒径がＫ1
＋Ｋ3 ≦｜Ｓ−Ｓ1 ｜のときであるとする。ただし、K1
＝0.3mm 、K3＝0.15mmとする。
にストリップを導入浸漬し、めっき後の冷却帯をめっき
後鋼板の通過位置に設置した連続式溶融めっきラインに
て、片面めっき付着量を75mg/m2 の溶融めっきを施した
後、冷却帯にてライン速度90m/min の鋼帯を冷却速度15
〜25℃/s、鋼板のめっき浴への侵入材温を変化させ、目
標とするスパングル粒径Ｓ1 mmに、めっき鋼板が冷却帯
を出た直後測定されたスパングル粒径の情報より制御調
節した。この場合、得られているスパングル粒径がＫ1
＋Ｋ3 ≦｜Ｓ−Ｓ1 ｜のときであるとする。ただし、K1
＝0.3mm 、K3＝0.15mmとする。
【００５２】その結果を図４に示すが、これからも分か
るように、冷却帯を制御しない場合に比べ、制御すると
目標とするスパングル粒径Ｋ1 ≦｜Ｓ−Ｓ1 ｜mmを得る
ことが可能となった。本例ではめっき鋼板の巻取り時に
スパングル粒径を測定して同様の制御をも行ったが、そ
の場合にも同様の結果が得られた。
るように、冷却帯を制御しない場合に比べ、制御すると
目標とするスパングル粒径Ｋ1 ≦｜Ｓ−Ｓ1 ｜mmを得る
ことが可能となった。本例ではめっき鋼板の巻取り時に
スパングル粒径を測定して同様の制御をも行ったが、そ
の場合にも同様の結果が得られた。
【００５３】
【発明の効果】本発明により、従来の連続溶融めっき設
備を改造せずにそのまま利用して、加工性や耐食性を劣
化させることなく、製造時に目標とする溶融Zn−Al系合
金めっき鋼板のスパングル模様を得ることが可能とな
る。
備を改造せずにそのまま利用して、加工性や耐食性を劣
化させることなく、製造時に目標とする溶融Zn−Al系合
金めっき鋼板のスパングル模様を得ることが可能とな
る。
【００５４】このめっき鋼板は、Zn−55％Al系合金めっ
き鋼板で代表される優れた耐食性と、過酷な曲げ加工に
耐える良好な加工性とを有しており、意匠性の高い外観
を有するため、塗装せずに生地のまま、建材、家電製
品、その他の器物などに使用できる。また、スパングル
模様が均一であるために無塗装のまま、建材、家電等の
外板パネル類に最適である。
き鋼板で代表される優れた耐食性と、過酷な曲げ加工に
耐える良好な加工性とを有しており、意匠性の高い外観
を有するため、塗装せずに生地のまま、建材、家電製
品、その他の器物などに使用できる。また、スパングル
模様が均一であるために無塗装のまま、建材、家電等の
外板パネル類に最適である。
【図１】本発明を適用する連続式溶融めっきラインのス
ケルトン図である。
ケルトン図である。
【図２】実施例によるスパングル制御効果を比較例とと
もに示すグラフである。
もに示すグラフである。
【図３】実施例によるスパングル制御効果を比較例とと
もに示すグラフである。
もに示すグラフである。
【図４】実施例によるスパングル制御効果を比較例とと
もに示すグラフである。
もに示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−21759（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−45138（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 2/00 - 2/40
Claims (6)
- 【請求項１】 Al：0.05〜70wt％、Si：０〜7.0 wt％、
残部亜鉛および不可避不純物元素から成る組成を有する
溶融Zn−Al系めっき浴に鋼板を連続的に侵入させて溶融
めっきを行いめっき鋼板を製造する方法であって、得ら
れためっき鋼板のめっき皮膜表面に生じたスパングル粒
径と、その目標粒径との差異を求める段階、および、得
られた前記めっき鋼板のスパングル粒径をＳ 1 mm、目標
とするスパングル粒径をＳmm、目標とするスパングル粒
径Ｓによって決まる定数Ｋ 1 (mm) とすると、 Ｋ 1 ≧｜Ｓ−Ｓ 1 ｜の場合、製造条件は現状のまま Ｋ 1 ＜｜Ｓ−Ｓ 1 ｜の場合、めっき後の冷却装置と浴面
の距離、および鋼板のめっき浴への侵入材温度の少なく
とも一つの製造条件を変化させて、Ｋ 1 ≧｜Ｓ−Ｓ 1 ｜
となるように めっき鋼板の製造条件を変化させる段階を
含むことを特徴とする溶融Zn-Al 系めっき鋼板のスパン
グル調整方法。 - 【請求項２】 得られためっき鋼板のスパングル粒径を
Ｓ1 mm、目標とするスパングル粒径をＳmm、目標とする
スパングル粒径Ｓによって決まる定数Ｋ 1 、Ｋ 2 (mm)と
すると、 Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合、製造条件は現状のまま Ｋ1 ＋Ｋ2 ＜｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合( ただし、０＜Ｋ2 ＜
Ｋ1)、めっき後の冷却速度に加えて、めっき後の冷却装
置と浴面の距離を変化させて、Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜とな
るようにする請求項１記載のスパングル調整方法。 - 【請求項３】 得られためっき鋼板のスパングル粒径を
Ｓ1 mm、目標とするスパングル粒径をＳmm、目標とする
スパングル粒径Ｓによって決まる定数Ｋ 1 、Ｋ 3 (mm)と
すると、 Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合、製造条件は現状のまま Ｋ1 ＋Ｋ3 ＜｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合( ただし、０＜Ｋ3 ＜
Ｋ1)、めっき後の冷却速度に加えて、鋼板のめっき浴へ
の侵入材温度を変化させて、Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜となる
ようにする請求項２記載のスパングル調整方法。 - 【請求項４】 Al：0.05〜70wt％、Si：０〜7.0 wt％、
残部亜鉛および不可避不純物元素から成る組成を有する
溶融Zn−Al系めっき浴に鋼板を連続的に侵入させて溶融
めっきを行いめっき鋼板を製造する方法であって、得ら
れためっき鋼板のめっき皮膜表面に生じたスパングル粒
径を冷却後可及的速やかな時期に計測する段階、このよ
うにして計測されたスパングル粒径と、その目標粒径と
の差異を求める段階、および、得られた前記めっき鋼板
のスパングル粒径をＳ 1 mm、目標とするスパングル粒径
をＳmm、目標とするスパングル粒径Ｓによって決まる定
数Ｋ 1 (mm) とすると、 Ｋ 1 ≧｜Ｓ−Ｓ 1 ｜の場合、製造条件は現状のまま Ｋ 1 ＜｜Ｓ−Ｓ 1 ｜の場合、めっき後の冷却速度、めっ
き後の冷却装置と浴面の距離、および鋼板のめっき浴へ
の侵入材温度の少なくとも一つの製造条件を変化させ
て、Ｋ 1 ≧｜Ｓ−Ｓ 1 ｜となるように めっき鋼板の製造
条件を変化させる段階を含むことを特徴とする溶融Zn-A
l 系めっき鋼板のスパングル調整方法。 - 【請求項５】 得られためっき鋼板のスパングル粒径を
Ｓ1 mm、目標とするスパングル粒径をＳmm、目標とする
スパングル粒径Ｓによって決まる定数Ｋ 1 、Ｋ 2 (mm)と
すると、 Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合、製造条件は現状のまま Ｋ1 ＋Ｋ2 ＜｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合( ただし、０＜Ｋ2 ＜
Ｋ1)、めっき後の冷却速度に加えて、めっき後の冷却装
置と浴面の距離を変化させて、Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜とな
るようにする請求項４記載のスパングル調整方法。 - 【請求項６】 得られためっき鋼板のスパングル粒径を
Ｓ1 mm、目標とするスパングル粒径をＳmm、目標とする
スパングル粒径Ｓによって決まる定数Ｋ 1 、Ｋ 3 (mm)と
すると、 Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合、製造条件は現状のまま Ｋ1 ＋Ｋ3 ＜｜Ｓ−Ｓ1 ｜の場合( ただし、０＜Ｋ3 ＜
Ｋ1)、めっき後の冷却速度に加えて、鋼板のめっき浴へ
の侵入材温度を変化させて、Ｋ1 ≧｜Ｓ−Ｓ1 ｜となる
ようにする請求項４記載のスパングル調整方法。
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| JP02458698A JP3360594B2 (ja) | 1998-02-05 | 1998-02-05 | 溶融Ｚｎ−Ａｌ系めっき鋼板のスパングル調整方法 |
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