JP3372781B2 - 耐疵付き性に優れた溶融Ｚｎ系めっき鋼板およびその製造方法 - Google Patents
耐疵付き性に優れた溶融Ｚｎ系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、めっき表面におけ
る耐疵付き性に優れた溶融Ｚｎ系合金めっき鋼板、およ
びその様な溶融Ｚｎ系合金めっき鋼板を製造する為の有
用な方法に関するものである。
る耐疵付き性に優れた溶融Ｚｎ系合金めっき鋼板、およ
びその様な溶融Ｚｎ系合金めっき鋼板を製造する為の有
用な方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鋼板の耐食性を改善して長寿命化を図る
ために、鋼板表面に溶融Ｚｎめっきを施すことが従来か
ら実施されており、こうして得られた溶融Ｚｎめっき鋼
板は、建築材料、自動車、鉄道車両等の広い用途で使用
されている。
ために、鋼板表面に溶融Ｚｎめっきを施すことが従来か
ら実施されており、こうして得られた溶融Ｚｎめっき鋼
板は、建築材料、自動車、鉄道車両等の広い用途で使用
されている。
【０００３】ところで近年における溶融Ｚｎめっき鋼板
の使用環境の多様化に伴い、特に海岸地帯における海塩
粒子の影響を強く受ける場所や、重工業地帯において酸
性雨等の影響を受ける場所等の様に、過酷な環境下でし
かも長期間の使用においては、通常の溶融Ｚｎめっきを
施しただけでは十分な耐食性を発揮することは困難であ
り、より耐食性の優れためっき鋼板の実現が望まれてい
る。
の使用環境の多様化に伴い、特に海岸地帯における海塩
粒子の影響を強く受ける場所や、重工業地帯において酸
性雨等の影響を受ける場所等の様に、過酷な環境下でし
かも長期間の使用においては、通常の溶融Ｚｎめっきを
施しただけでは十分な耐食性を発揮することは困難であ
り、より耐食性の優れためっき鋼板の実現が望まれてい
る。
【０００４】こうしたことから、溶融Ｚｎめっき鋼板の
耐食性を更に向上させるべく、通常の溶融Ｚｎめっきよ
りも更に耐食性に優れた溶融Ｚｎ−Ａｌ系合金めっき鋼
板の研究開発が行われてきた。その結果、溶融Ｚｎ−５
％Ａｌ系合金めっき鋼板や溶融Ｚｎ−５５％Ａｌ合金め
っき鋼板の２種類が既に実用化され、これらの使用量も
年々増加している。このうち特に溶融Ｚｎ−５％Ａｌ系
合金めっき鋼板は、その性質が純Ｚｎめっき鋼板に比較
的類似しており、また製造方法も割合簡単であり、しか
も費用も安い等の理由から、溶融Ｚｎめっきからの代替
えが行ないやすいものとして広く使用されている。
耐食性を更に向上させるべく、通常の溶融Ｚｎめっきよ
りも更に耐食性に優れた溶融Ｚｎ−Ａｌ系合金めっき鋼
板の研究開発が行われてきた。その結果、溶融Ｚｎ−５
％Ａｌ系合金めっき鋼板や溶融Ｚｎ−５５％Ａｌ合金め
っき鋼板の２種類が既に実用化され、これらの使用量も
年々増加している。このうち特に溶融Ｚｎ−５％Ａｌ系
合金めっき鋼板は、その性質が純Ｚｎめっき鋼板に比較
的類似しており、また製造方法も割合簡単であり、しか
も費用も安い等の理由から、溶融Ｚｎめっきからの代替
えが行ないやすいものとして広く使用されている。
【０００５】上記の様な各種溶融Ｚｎ系めっき鋼板は、
連続溶融めっきラインにて、以下の様にして製造される
のが一般的である。まず連続溶融めっきライン中の焼鈍
炉で鋼板を焼鈍して鋼板表面を還元・活性化した後、非
酸化性雰囲気のまま、Ｚｎ系めっき浴に浸漬・引き出し
を行なう。その後、ガスワイピングを行なってめっき付
着量をコントロールし、引き続き気水スプレー冷却を行
って鋼板を冷却して溶融Ｚｎ系めっき鋼板を得る。尚溶
融Ｚｎ系めっき鋼板は、めっき表面品質を調整するため
スキンパス圧延が実施される場合がある。また所期の耐
食性を更に向上し、白錆発生を防止することを目的とし
て、めっき層の表面にクロメート処理を施すことも多
い。
連続溶融めっきラインにて、以下の様にして製造される
のが一般的である。まず連続溶融めっきライン中の焼鈍
炉で鋼板を焼鈍して鋼板表面を還元・活性化した後、非
酸化性雰囲気のまま、Ｚｎ系めっき浴に浸漬・引き出し
を行なう。その後、ガスワイピングを行なってめっき付
着量をコントロールし、引き続き気水スプレー冷却を行
って鋼板を冷却して溶融Ｚｎ系めっき鋼板を得る。尚溶
融Ｚｎ系めっき鋼板は、めっき表面品質を調整するため
スキンパス圧延が実施される場合がある。また所期の耐
食性を更に向上し、白錆発生を防止することを目的とし
て、めっき層の表面にクロメート処理を施すことも多
い。
【０００６】この様にして得られる溶融Ｚｎ系めっき鋼
板は、前述した各種用途の他、ガードレールや建築用足
場板、更にはビニールハウス等の農業用施設材料等とし
て使用されるに至っている。
板は、前述した各種用途の他、ガードレールや建築用足
場板、更にはビニールハウス等の農業用施設材料等とし
て使用されるに至っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記の溶融Ｚｎ系めっ
き鋼板は、ロールフォーミングや曲げ加工等を施して上
記の様な様々な用途に使用されるが、加工の際にロール
や金型との摺動によって、めっき表面に疵が付くと言う
問題があることが指摘されている。こうした疵が付く
と、外観品質が損なわれ、商品価値が落ちることになる
ので、溶融Ｚｎ系めっき鋼板には耐疵付き性が優れてい
ることが要求される。
き鋼板は、ロールフォーミングや曲げ加工等を施して上
記の様な様々な用途に使用されるが、加工の際にロール
や金型との摺動によって、めっき表面に疵が付くと言う
問題があることが指摘されている。こうした疵が付く
と、外観品質が損なわれ、商品価値が落ちることになる
ので、溶融Ｚｎ系めっき鋼板には耐疵付き性が優れてい
ることが要求される。
【０００８】こうした状況の下で、溶融Ｚｎ系めっき鋼
板の耐疵付き性を改善するという観点から様々検討され
てる。そして、めっき表面の上に高硬度の皮膜、例えば
Ｆｅ−Ｚｎ系やＦｅ−Ｐ系の皮膜層を形成したり、或は
コロイダルＳｉＯ2 皮膜等を塗布することが有効である
ことが知られている。まためっき表面にワックス等の潤
滑皮膜を設けることによっても、摩擦係数が下がり、溶
融Ｚｎ系めっき鋼板の耐疵付き性が改善されると考えら
れている。
板の耐疵付き性を改善するという観点から様々検討され
てる。そして、めっき表面の上に高硬度の皮膜、例えば
Ｆｅ−Ｚｎ系やＦｅ−Ｐ系の皮膜層を形成したり、或は
コロイダルＳｉＯ2 皮膜等を塗布することが有効である
ことが知られている。まためっき表面にワックス等の潤
滑皮膜を設けることによっても、摩擦係数が下がり、溶
融Ｚｎ系めっき鋼板の耐疵付き性が改善されると考えら
れている。
【０００９】しかしながら、上記した各種の皮膜を設け
る為には、大幅な設備改造が要求されたり、溶融めっき
後に別ラインに通板して処理を行う必要があるので、製
造コストが上昇して現実的には適用困難である。
る為には、大幅な設備改造が要求されたり、溶融めっき
後に別ラインに通板して処理を行う必要があるので、製
造コストが上昇して現実的には適用困難である。
【００１０】一方、特開平８−６０３２１号には、溶融
Ｚｎめっき鋼板に関して、ガスワイピング後の気水スプ
レーのタイミングを制御し、表面粗度と摩擦係数を適正
な範囲に設定することによって、溶融Ｚｎめっき鋼板の
耐疵付き性が改善できることが開示されている。しかし
ながらこの技術においては、表面粗度と摩擦係数を安定
して適正な範囲に設定する為には、スプレー照射時間を
０．５〜１５秒の範囲に設定する必要があることが開示
されており、こうした条件を満足させる為には、設備改
造を行ったり、スプレーノズルを多段化したり、更には
ラインスピードを著しく低下させたりする必要があり、
現実的な技術とはいえない。
Ｚｎめっき鋼板に関して、ガスワイピング後の気水スプ
レーのタイミングを制御し、表面粗度と摩擦係数を適正
な範囲に設定することによって、溶融Ｚｎめっき鋼板の
耐疵付き性が改善できることが開示されている。しかし
ながらこの技術においては、表面粗度と摩擦係数を安定
して適正な範囲に設定する為には、スプレー照射時間を
０．５〜１５秒の範囲に設定する必要があることが開示
されており、こうした条件を満足させる為には、設備改
造を行ったり、スプレーノズルを多段化したり、更には
ラインスピードを著しく低下させたりする必要があり、
現実的な技術とはいえない。
【００１１】上記のように、溶融Ｚｎめっき鋼板にはめ
っき表面の耐疵付き性を改善することが要求されている
ものの、設備改造や製造コストの上昇を伴わずに十分に
解決する為の手段については確立されていないのが実情
である。
っき表面の耐疵付き性を改善することが要求されている
ものの、設備改造や製造コストの上昇を伴わずに十分に
解決する為の手段については確立されていないのが実情
である。
【００１２】本発明は、こうした従来技術における課題
を解決する為になされたものであって、その目的は、優
れた耐疵付き性を発揮することのできる溶融Ｚｎ系めっ
き鋼板、およびこうした溶融Ｚｎ系めっき鋼板を設備改
造や製造コストの上昇を伴わずに製造することのできる
新規な方法を提供することにある。
を解決する為になされたものであって、その目的は、優
れた耐疵付き性を発揮することのできる溶融Ｚｎ系めっ
き鋼板、およびこうした溶融Ｚｎ系めっき鋼板を設備改
造や製造コストの上昇を伴わずに製造することのできる
新規な方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すること
のできた本発明の溶融Ｚｎ系めっき鋼板とは、素鋼板表
面に溶融Ｚｎ系めっき層が形成された溶融Ｚｎ系めっき
鋼板であり、めっき層表面の中心線平均粗さをＲａ（μ
ｍ）、粗さ曲線の中心線１インチ当たりに存在する中心
線からの高さが２５マイクロインチ以上のピークの個数
をＰＰＩとしたとき、これらが下記（１），（２）式を
満足する点に要旨を有するものである。 ３．０≧Ｒａ≧１．１ …（１） ＰＰＩ≦８０×Ｒａ …（２）
のできた本発明の溶融Ｚｎ系めっき鋼板とは、素鋼板表
面に溶融Ｚｎ系めっき層が形成された溶融Ｚｎ系めっき
鋼板であり、めっき層表面の中心線平均粗さをＲａ（μ
ｍ）、粗さ曲線の中心線１インチ当たりに存在する中心
線からの高さが２５マイクロインチ以上のピークの個数
をＰＰＩとしたとき、これらが下記（１），（２）式を
満足する点に要旨を有するものである。 ３．０≧Ｒａ≧１．１ …（１） ＰＰＩ≦８０×Ｒａ …（２）
【００１４】また上記本発明の溶融Ｚｎ系めっき鋼板に
おいて、前記めっき層がＡｌを６０重量％以下含有し、
残部が実質的にＺｎからなる溶融Ｚｎ系めっき層（溶融
Ｚｎ−Ａｌ系合金めっき層）であるものも含むものであ
り、このうち耐食性を考慮すれば、Ａｌの含有量は３重
量％以上であることが好ましい。
おいて、前記めっき層がＡｌを６０重量％以下含有し、
残部が実質的にＺｎからなる溶融Ｚｎ系めっき層（溶融
Ｚｎ−Ａｌ系合金めっき層）であるものも含むものであ
り、このうち耐食性を考慮すれば、Ａｌの含有量は３重
量％以上であることが好ましい。
【００１５】一方、上記の様な溶融Ｚｎ系めっき鋼板を
製造するに当たっては、ガスワイピングした後、めっき
層凝固開始温度以上の板温で気水スプレー冷却を開始す
ると共に、該気水スプレーのエアー圧を１．０ｋｇｆ／
ｃｍ2 以下として操業する様にすれば良い。またこの方
法において、気水スプレーの水量密度は、鋼板表面の単
位面積当り、１５ｃｃ／ｍ2 以上であることが好まし
い。
製造するに当たっては、ガスワイピングした後、めっき
層凝固開始温度以上の板温で気水スプレー冷却を開始す
ると共に、該気水スプレーのエアー圧を１．０ｋｇｆ／
ｃｍ2 以下として操業する様にすれば良い。またこの方
法において、気水スプレーの水量密度は、鋼板表面の単
位面積当り、１５ｃｃ／ｍ2 以上であることが好まし
い。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明者らは、めっき浴浸漬（お
よび引き出し）、ガスワイピング、および気水スプレー
冷却の各設備を備えた実験装置を使用し、様々な条件で
溶融Ｚｎ系めっき鋼板を試作し、得られた溶融Ｚｎ系め
っき鋼板におけるめっき表面粗度と耐疵付き性の関係に
ついて調査した。このとき、比較例として、各種の表面
粗度のダルロールで圧下率を変えながら、スキンパス圧
延を行なった溶融Ｚｎ系めっき鋼板についても、めっき
表面粗度と耐疵付き性の関係について調査した。
よび引き出し）、ガスワイピング、および気水スプレー
冷却の各設備を備えた実験装置を使用し、様々な条件で
溶融Ｚｎ系めっき鋼板を試作し、得られた溶融Ｚｎ系め
っき鋼板におけるめっき表面粗度と耐疵付き性の関係に
ついて調査した。このとき、比較例として、各種の表面
粗度のダルロールで圧下率を変えながら、スキンパス圧
延を行なった溶融Ｚｎ系めっき鋼板についても、めっき
表面粗度と耐疵付き性の関係について調査した。
【００１７】その結果、図１に示す様に、めっき表面の
中心線平均粗さＲａ（μｍ）、および粗さ曲線の中心線
１インチ（inch) 当たりに存在する中心線かたの高さが
２５マイクロインチ（μinch) 以上のピークの個数をＰ
ＰＩとしたとき、これらが上記（１）式および（２）式
を満足すれば、優れた耐疵付き性が発揮されることを見
出し、本発明を完成した。
中心線平均粗さＲａ（μｍ）、および粗さ曲線の中心線
１インチ（inch) 当たりに存在する中心線かたの高さが
２５マイクロインチ（μinch) 以上のピークの個数をＰ
ＰＩとしたとき、これらが上記（１）式および（２）式
を満足すれば、優れた耐疵付き性が発揮されることを見
出し、本発明を完成した。
【００１８】また図１から、次の様に考察できる。まず
中心線平均粗さＲａが１．１μｍよりも小さくなると、
表面が平滑になるので、疵付き易くなる。また中心線平
均粗さＲａが１．１μｍよりも大きくなっても、ＰＰＩ
が大きくなると、即ち小さな凹凸が多数存在した粗度プ
ロフィルのときには疵が付き易くなる。これは小さな凸
部は摺動によって容易に変形、剥離する為と考えられ
る。即ち、摺動でも変形しにくい大きな凹凸が存在した
粗度プロフィルのときには、優れた耐疵付き性が発揮さ
れるのである。尚中心線平均粗さＲａの上限について
は、３．０μｍとする必要があり、これより大きくなる
と、加工後に塗装を施したときに良好な外観が得られな
くなる。
中心線平均粗さＲａが１．１μｍよりも小さくなると、
表面が平滑になるので、疵付き易くなる。また中心線平
均粗さＲａが１．１μｍよりも大きくなっても、ＰＰＩ
が大きくなると、即ち小さな凹凸が多数存在した粗度プ
ロフィルのときには疵が付き易くなる。これは小さな凸
部は摺動によって容易に変形、剥離する為と考えられ
る。即ち、摺動でも変形しにくい大きな凹凸が存在した
粗度プロフィルのときには、優れた耐疵付き性が発揮さ
れるのである。尚中心線平均粗さＲａの上限について
は、３．０μｍとする必要があり、これより大きくなる
と、加工後に塗装を施したときに良好な外観が得られな
くなる。
【００１９】上記した表面粗度プロフィルは、めっき浴
浸漬、ガスワイピング後の気水スプレー冷却条件を適切
に制御することによって得ることができる。次に、上記
の溶融Ｚｎ系めっき鋼板を製造する為の本発明方法につ
いて説明する。本発明方法においては、まず所定の化学
成分組成のめっき浴に素鋼板を浸漬して引き出し、ガス
ワイピング後、めっき層凝固開始温度以上の板温で気水
スプレー冷却を開始する必要がある。これは、めっき層
が凝固を開始し、一部が凝固した後に気水スプレー冷却
を開始しても、該凝固位置が平滑となり、中心線平均粗
さＲａが大きい粗度プロフィルが得られなくなる。
浸漬、ガスワイピング後の気水スプレー冷却条件を適切
に制御することによって得ることができる。次に、上記
の溶融Ｚｎ系めっき鋼板を製造する為の本発明方法につ
いて説明する。本発明方法においては、まず所定の化学
成分組成のめっき浴に素鋼板を浸漬して引き出し、ガス
ワイピング後、めっき層凝固開始温度以上の板温で気水
スプレー冷却を開始する必要がある。これは、めっき層
が凝固を開始し、一部が凝固した後に気水スプレー冷却
を開始しても、該凝固位置が平滑となり、中心線平均粗
さＲａが大きい粗度プロフィルが得られなくなる。
【００２０】尚めっき層凝固開始温度は、溶融Ｚｎめっ
きでは４２０℃以上であり、一方溶融Ｚｎ−Ａｌ系合金
めっきでは、Ｚｎ−Ａｌ二元系平衡状態図に従い、溶融
Ｚｎ−５％Ａｌ系合金めっきでは約３８２℃以上、溶融
Ｚｎ−５５％Ａｌ系合金めっきでは約５５５℃以上であ
り、こうした板温で気水スプレー冷却を開始することに
よって、中心線平均粗さＲａを十分に大きくすることが
できる。
きでは４２０℃以上であり、一方溶融Ｚｎ−Ａｌ系合金
めっきでは、Ｚｎ−Ａｌ二元系平衡状態図に従い、溶融
Ｚｎ−５％Ａｌ系合金めっきでは約３８２℃以上、溶融
Ｚｎ−５５％Ａｌ系合金めっきでは約５５５℃以上であ
り、こうした板温で気水スプレー冷却を開始することに
よって、中心線平均粗さＲａを十分に大きくすることが
できる。
【００２１】次に、本発明の溶融Ｚｎ系めっき鋼板を製
造するためには、エアー圧を１．０ｋｇｆ／ｃｍ2 以下
に設定する必要がある。エアー圧を低下することによっ
て、上記した表面粗度プロフィルが得られるメカニズム
は、以下の様に考えることができる。
造するためには、エアー圧を１．０ｋｇｆ／ｃｍ2 以下
に設定する必要がある。エアー圧を低下することによっ
て、上記した表面粗度プロフィルが得られるメカニズム
は、以下の様に考えることができる。
【００２２】通常の気水スプレー冷却では、エアー圧は
２〜４ｋｇｆ／ｃｍ2 に設定されるのが一般的である
が、こうした条件では、水は十分に微霧化されて、粒
径：１０〜１００μｍの微霧となる。この微霧を凝固開
始前のめっき層表面に噴霧しても微霧はそのまま蒸発す
るだけであり、めっき層の表面形状には何らの影響をも
及ぼさない。これに対して、エアー圧を２ｋｇｆ／ｃｍ
2 よりも低下させた場合には、水が十分に微霧化され
ず、粒径が次第に大きくなる。そしてエアー圧を１．０
ｋｇｆ／ｃｍ2 以下としたときには、霧はそのままでは
蒸発しなくなり、めっき表面の霧到達位置に微細な凹凸
を形成するようになり、中心線平均粗さＲａが大きい粗
度プロフィルが得らることになる。尚上記の様な凹凸が
形成されるのは、めっき表面への霧の衝突エネルギー、
或は接触した水が蒸発する際の蒸気圧によるものと推定
される。
２〜４ｋｇｆ／ｃｍ2 に設定されるのが一般的である
が、こうした条件では、水は十分に微霧化されて、粒
径：１０〜１００μｍの微霧となる。この微霧を凝固開
始前のめっき層表面に噴霧しても微霧はそのまま蒸発す
るだけであり、めっき層の表面形状には何らの影響をも
及ぼさない。これに対して、エアー圧を２ｋｇｆ／ｃｍ
2 よりも低下させた場合には、水が十分に微霧化され
ず、粒径が次第に大きくなる。そしてエアー圧を１．０
ｋｇｆ／ｃｍ2 以下としたときには、霧はそのままでは
蒸発しなくなり、めっき表面の霧到達位置に微細な凹凸
を形成するようになり、中心線平均粗さＲａが大きい粗
度プロフィルが得らることになる。尚上記の様な凹凸が
形成されるのは、めっき表面への霧の衝突エネルギー、
或は接触した水が蒸発する際の蒸気圧によるものと推定
される。
【００２３】エアー圧の下限値については、特に限定さ
れるものではないが、低くし過ぎた場合には、気水スプ
レーの水が霧を形成せず、水滴となってめっき浴上に落
下することがあるので、０．０５ｋｇｆ／ｃｍ2 以上と
するのが好ましく、より好ましくは０．１ｋｇｆ／ｃｍ
2 以上とするのが良い。
れるものではないが、低くし過ぎた場合には、気水スプ
レーの水が霧を形成せず、水滴となってめっき浴上に落
下することがあるので、０．０５ｋｇｆ／ｃｍ2 以上と
するのが好ましく、より好ましくは０．１ｋｇｆ／ｃｍ
2 以上とするのが良い。
【００２４】また気水スプレーの水量密度は、鋼板表面
の単位面積当たり、１５ｃｃ／ｍ2以上とするのが好ま
しい。気水スプレーの水量密度とは、単位時間（分）当
たりに気水スプレー冷却処理した鋼板の表面積で、スプ
レーノズルからスプレーした水量を除した値のことであ
る。このときスプレーされた霧の一部は、めっき表面に
接触して蒸発し、一部は接触しないまま大気中に放出さ
れるものもあるが、これらのトータルの水量密度が１５
ｃｃ／ｍ2 以上であれば良い。水量密度が１５ｃｃ／ｍ
2 未満になると、めっき表面の凹凸は形成されるが、凹
凸の密度が小さくなり、大きな中心線平均粗さＲａが得
られない。
の単位面積当たり、１５ｃｃ／ｍ2以上とするのが好ま
しい。気水スプレーの水量密度とは、単位時間（分）当
たりに気水スプレー冷却処理した鋼板の表面積で、スプ
レーノズルからスプレーした水量を除した値のことであ
る。このときスプレーされた霧の一部は、めっき表面に
接触して蒸発し、一部は接触しないまま大気中に放出さ
れるものもあるが、これらのトータルの水量密度が１５
ｃｃ／ｍ2 以上であれば良い。水量密度が１５ｃｃ／ｍ
2 未満になると、めっき表面の凹凸は形成されるが、凹
凸の密度が小さくなり、大きな中心線平均粗さＲａが得
られない。
【００２５】水量密度の上限については特に限定されな
いが、大きくなり過ぎた場合には、噴霧された霧がノズ
ル周辺の装置に付着して水滴を形成し、これが浴上に落
下するようになるため、４０ｃｃ／ｍ2 以下であること
が好ましく、より好ましくは３０ｃｃ／ｍ2 以下にする
のが良い。
いが、大きくなり過ぎた場合には、噴霧された霧がノズ
ル周辺の装置に付着して水滴を形成し、これが浴上に落
下するようになるため、４０ｃｃ／ｍ2 以下であること
が好ましく、より好ましくは３０ｃｃ／ｍ2 以下にする
のが良い。
【００２６】上記の様にして、気水スプレー条件を制御
することによって、めっき表面の中心線平均粗さＲａ
（μｍ）、およびＰＰＩを前記（１）式および（２）式
を満足させることができ、優れた耐疵付き性を得ること
ができる。
することによって、めっき表面の中心線平均粗さＲａ
（μｍ）、およびＰＰＩを前記（１）式および（２）式
を満足させることができ、優れた耐疵付き性を得ること
ができる。
【００２７】ところで気水スプレー冷却を開始する際の
板温は、前述したようにめっき層凝固開始温度以上であ
れば良く、その上限は特に規定されない。気水スプレー
開始時の板温がめっき層凝固開始温度よりも十分に高け
れば、気水スプレー冷却終了後も板温はめっき層凝固開
始温度よりも高い場合があるが、この場合でも、めっき
層の表面には凹凸部が形成されて、十分に大きな中心線
平均粗さＲａを得ることができる。これは、気水スプレ
ー通過後に板温がめっき層凝固開始温度以上であって
も、上記の様な霧が接触してめっき層に凹凸が形成され
た周辺は、鋼板の熱で再溶解および平滑化されることな
く、めっき層全体が凝固を完了するまで、そのままの形
状を維持するためと考えられる。
板温は、前述したようにめっき層凝固開始温度以上であ
れば良く、その上限は特に規定されない。気水スプレー
開始時の板温がめっき層凝固開始温度よりも十分に高け
れば、気水スプレー冷却終了後も板温はめっき層凝固開
始温度よりも高い場合があるが、この場合でも、めっき
層の表面には凹凸部が形成されて、十分に大きな中心線
平均粗さＲａを得ることができる。これは、気水スプレ
ー通過後に板温がめっき層凝固開始温度以上であって
も、上記の様な霧が接触してめっき層に凹凸が形成され
た周辺は、鋼板の熱で再溶解および平滑化されることな
く、めっき層全体が凝固を完了するまで、そのままの形
状を維持するためと考えられる。
【００２８】本発明において対象とする溶融Ｚｎ系めっ
き鋼板は、めっき層の主成分がＺｎであれば特に規制さ
れるものではないが、耐食性向上の観点からはめっき層
にＡｌを３〜６０重量％含む溶融Ｚｎ−Ａｌ系合金めっ
き鋼板であることが好ましい。
き鋼板は、めっき層の主成分がＺｎであれば特に規制さ
れるものではないが、耐食性向上の観点からはめっき層
にＡｌを３〜６０重量％含む溶融Ｚｎ−Ａｌ系合金めっ
き鋼板であることが好ましい。
【００２９】また本発明に係る溶融Ｚｎ系めっき鋼板に
おいては、不めっき部分発生防止、めっき密着性向上、
および耐食性向上等の目的で、めっき層中に例えばＭ
ｇ，Ｍｎ，Ｎａ，Ｓｉ，ミッシュメタル等を含有するこ
ともできる。要するに、めっき層の主成分がＺｎ系（Ｚ
ｎ−Ａｌ系を含む）である溶融Ｚｎ系めっき鋼板は、全
て本発明に含まれるものである。
おいては、不めっき部分発生防止、めっき密着性向上、
および耐食性向上等の目的で、めっき層中に例えばＭ
ｇ，Ｍｎ，Ｎａ，Ｓｉ，ミッシュメタル等を含有するこ
ともできる。要するに、めっき層の主成分がＺｎ系（Ｚ
ｎ−Ａｌ系を含む）である溶融Ｚｎ系めっき鋼板は、全
て本発明に含まれるものである。
【００３０】尚本発明の溶融Ｚｎ系めっき鋼板における
めっき付着量については、特に限定されるものではな
く、通常製造されている３０〜１５０ｇ／ｍ2 程度で良
いが、十分な耐食性が要求される場合にはめっき付着量
が多い方が有利であり、こうした場合には６０ｇ／ｍ2
以上、より好ましくは１００ｇ／ｍ2 以上のめっき付着
量とするのが良い。
めっき付着量については、特に限定されるものではな
く、通常製造されている３０〜１５０ｇ／ｍ2 程度で良
いが、十分な耐食性が要求される場合にはめっき付着量
が多い方が有利であり、こうした場合には６０ｇ／ｍ2
以上、より好ましくは１００ｇ／ｍ2 以上のめっき付着
量とするのが良い。
【００３１】また気水スプレー冷却で用いる冷媒として
は、一般的に水が使用されるが、本発明で用いる冷媒と
しては必ずしも水のみである必要はなく、冷却能力の向
上や結晶核生成促進等の観点から、例えばリン酸水素ア
ンモニウム、リン酸ナトリウム、塩化アンモニウム等の
各種塩類を添加しても良い。
は、一般的に水が使用されるが、本発明で用いる冷媒と
しては必ずしも水のみである必要はなく、冷却能力の向
上や結晶核生成促進等の観点から、例えばリン酸水素ア
ンモニウム、リン酸ナトリウム、塩化アンモニウム等の
各種塩類を添加しても良い。
【００３２】本発明方法においては、得られる溶融Ｚｎ
系めっき鋼板におけるめっき層の粗度プロフィルが前述
した（１）式および（２）式を満足するものであれば、
めっき層表面にスキンパス圧延やクロメート処理等を施
しても良い。また気水スプレーによるめっき層表面の粗
度コントロールは、表裏面共、或は片面のみにでも実施
することができる。
系めっき鋼板におけるめっき層の粗度プロフィルが前述
した（１）式および（２）式を満足するものであれば、
めっき層表面にスキンパス圧延やクロメート処理等を施
しても良い。また気水スプレーによるめっき層表面の粗
度コントロールは、表裏面共、或は片面のみにでも実施
することができる。
【００３３】以下本発明を実施例によって更に詳細に説
明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のもので
はなく、前・後記の趣旨に徴して設計変更することはい
ずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。
明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のもので
はなく、前・後記の趣旨に徴して設計変更することはい
ずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【００３４】
【実施例】めっき浴浸漬（および引き出し）、ガスワイ
ピング後、気水スプレー冷却する実験装置を用い、実験
条件（めっき条件および気水スプレー冷却条件）を変化
させて溶融Ｚｎ系めっき鋼板を試作した。このときの実
験条件を下記に示す。 ［実験条件］ （めっき条件） ・めっき層中Ａｌ濃度：０．２〜５５％ ・浴温度 ：４６０〜６４０℃ ・鋼板厚さ ：１．０ｍｍ ・めっき付着量 ：１００ｇ／ｍ2 （気水スプレー冷却条件） ・ノズル形式 ：２流体微霧スプレーノズル（液
加圧タイプ） ・エアー圧力 ：０．５〜４ｋｇｆ／ｃｍ2 ・水量密度 ：１０〜３０ｃｃ／ｍ2 ・ノズル−鋼板間距離：１００ｍｍ ・冷媒 ：リン酸水素アンモニウム１％水
溶液。
ピング後、気水スプレー冷却する実験装置を用い、実験
条件（めっき条件および気水スプレー冷却条件）を変化
させて溶融Ｚｎ系めっき鋼板を試作した。このときの実
験条件を下記に示す。 ［実験条件］ （めっき条件） ・めっき層中Ａｌ濃度：０．２〜５５％ ・浴温度 ：４６０〜６４０℃ ・鋼板厚さ ：１．０ｍｍ ・めっき付着量 ：１００ｇ／ｍ2 （気水スプレー冷却条件） ・ノズル形式 ：２流体微霧スプレーノズル（液
加圧タイプ） ・エアー圧力 ：０．５〜４ｋｇｆ／ｃｍ2 ・水量密度 ：１０〜３０ｃｃ／ｍ2 ・ノズル−鋼板間距離：１００ｍｍ ・冷媒 ：リン酸水素アンモニウム１％水
溶液。
【００３５】試作した各めっき鋼板について、触針式粗
さ計によって、めっき層表面の中心線平均粗さＲａ、お
よびＰＰＩを測定した。また耐疵付き性については、Ｈ
ＥＩＤＯＮ試験機により、直径：１０ｍｍの鋼球を荷
重：５００ｇでめっき表面に押し当て、２０回往復摺動
した後の疵の程度を以下の基準で目視評価した。得られ
た結果を、上記実験条件と共に下記表１に示す。 （耐疵付き性の評価基準） ○：疵目立ちにくい △：疵目立つ ×：疵著しく目立つ
さ計によって、めっき層表面の中心線平均粗さＲａ、お
よびＰＰＩを測定した。また耐疵付き性については、Ｈ
ＥＩＤＯＮ試験機により、直径：１０ｍｍの鋼球を荷
重：５００ｇでめっき表面に押し当て、２０回往復摺動
した後の疵の程度を以下の基準で目視評価した。得られ
た結果を、上記実験条件と共に下記表１に示す。 （耐疵付き性の評価基準） ○：疵目立ちにくい △：疵目立つ ×：疵著しく目立つ
【００３６】
【表１】
【００３７】表１から明らかな様に、本発明で規定する
要件を満足する実施例では、耐疵付き性が優れているの
に対し、本発明で規定する要件の少なくともいずれかを
満足しない比較例では、耐疵付き性が劣っていることが
分かる。
要件を満足する実施例では、耐疵付き性が優れているの
に対し、本発明で規定する要件の少なくともいずれかを
満足しない比較例では、耐疵付き性が劣っていることが
分かる。
【００３８】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、め
っき表面の中心線平均粗さＲａ、および粗さ曲線の中心
線１インチ当たりに存在する中心線からの高さが２５μ
ｍ以上のピークの個数等を適切に規定することによっ
て、耐疵付き性に優れた溶融Ｚｎ系めっき鋼板が得られ
た。またこの溶融Ｚｎ系めっき鋼板は、気水スプレー冷
却条件を適切に規定することによって達成され、設備改
造や製造コストの上昇を伴うこともない。
っき表面の中心線平均粗さＲａ、および粗さ曲線の中心
線１インチ当たりに存在する中心線からの高さが２５μ
ｍ以上のピークの個数等を適切に規定することによっ
て、耐疵付き性に優れた溶融Ｚｎ系めっき鋼板が得られ
た。またこの溶融Ｚｎ系めっき鋼板は、気水スプレー冷
却条件を適切に規定することによって達成され、設備改
造や製造コストの上昇を伴うこともない。
【図１】中心線平均粗さＲａおよびＰＰＩがめっき表面
の耐疵付き性に及ぼす影響を示したグラフである。
の耐疵付き性に及ぼす影響を示したグラフである。
フロントページの続き
(72)発明者 山本 貴之
兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社
神戸製鋼所 加古川製鉄所内
(56)参考文献 特開 平３−82789（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−188863（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−15154（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−73061（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C23C 2/00 - 2/40
Claims (4)
- 【請求項１】 素鋼板表面に溶融Ｚｎ系めっき層が形成
された溶融Ｚｎ系めっき鋼板であり、めっき層表面の中
心線平均粗さをＲａ（μｍ）、粗さ曲線の中心線１イン
チ当たりに存在する中心線からの高さが２５マイクロイ
ンチ以上のピークの個数をＰＰＩとしたとき、これらが
下記（１），（２）式を満足することを特徴とする耐疵
付き性に優れた溶融Ｚｎ系めっき鋼板。 ３．０≧Ｒａ≧１．１ …（１） ＰＰＩ≦８０×Ｒａ …（２） - 【請求項２】 前記めっき層は、Ａｌを６０重量％以下
含有し、残部が実質的にＺｎからなる溶融Ｚｎ系めっき
層である請求項１に記載の溶融Ｚｎ系めっき鋼板。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の溶融Ｚｎ系め
っき鋼板を製造するに当たり、ガスワイピングの後、め
っき層凝固開始温度以上の板温で気水スプレー冷却を開
始すると共に、該気水スプレーのエアー圧を１．０ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 以下として操業することを特徴とする耐疵付
き性に優れた溶融Ｚｎ系めっき鋼板の製造方法。 - 【請求項４】 気水スプレーの水量密度が、鋼板表面の
単位面積当り１５ｃｃ／ｍ2 以上である請求項３記載の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28096396A JP3372781B2 (ja) | 1996-10-23 | 1996-10-23 | 耐疵付き性に優れた溶融Ｚｎ系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 |
|---|---|---|---|
| JP28096396A JP3372781B2 (ja) | 1996-10-23 | 1996-10-23 | 耐疵付き性に優れた溶融Ｚｎ系めっき鋼板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10130803A JPH10130803A (ja) | 1998-05-19 |
| JP3372781B2 true JP3372781B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=17632334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28096396A Expired - Fee Related JP3372781B2 (ja) | 1996-10-23 | 1996-10-23 | 耐疵付き性に優れた溶融Ｚｎ系めっき鋼板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3372781B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4555492B2 (ja) * | 2000-03-16 | 2010-09-29 | 新日本製鐵株式会社 | 耐眩性に優れた溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板 |
| EP1327697A4 (en) | 2000-10-19 | 2009-11-11 | Jfe Steel Corp | ZINC PLATED STEEL SHEET AND METHOD FOR PREPARING SAME, AND METHOD FOR MANUFACTURING AN ARTICLE FORMED BY PRESS MACHINING |
| JP2004059945A (ja) * | 2002-07-25 | 2004-02-26 | Nippon Steel Corp | 表面性状に優れた多成分系溶融金属めっき鋼板の製造方法 |
| JP5927857B2 (ja) * | 2010-11-17 | 2016-06-01 | 新日鐵住金株式会社 | クロメートフリー着色塗装金属板 |
-
1996
- 1996-10-23 JP JP28096396A patent/JP3372781B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10130803A (ja) | 1998-05-19 |
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