JP3449244B2 - 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 - Google Patents
合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐チッピング性と
合金化処理性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造
方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、自動車用鋼板として、亜鉛系表面
処理鋼板、特に溶融亜鉛めっきした後、加熱してめっき
層をＦｅ−Ｚｎ合金とする合金化処理を施した合金化溶
融亜鉛めっき鋼板が大量に使用されている。合金化溶融
亜鉛めっき鋼板は耐食性に優れ、溶接性や塗装性も良好
であるが、寒冷地などで自動車が走行中に、塗装された
合金化溶融亜鉛めっき鋼板に対して飛び石などによる衝
撃が塗装面に加えられると、めっき被膜が塗膜と共に剥
離し、素地鋼板を露出させることがある。この剥離はチ
ッピングと呼ばれ、低温であるほど塗膜の力がめっき皮
膜に大きく及ぶため、剥離径が大きくなる傾向がある。 【０００３】チッピングが生じた部分は、局部腐食を生
じやすくなるため、耐チッピング性に優れた鋼板が望ま
れており、これまでにも耐チッピング性を向上させる技
術が開示されている。 【０００４】特開平６−２９９３１４号公報において
は、めっき浴のＡｌ濃度を０．１０５〜０．３％に高め
て溶融亜鉛めっきし、２０℃／秒以上の加熱速度で合金
化温度に急速加熱して合金化させる耐低温チッピング性
に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法が開示さ
れている。 【０００５】特開平６−８１０９９号公報には、Ｓｉ：
０．０５〜１．０％、Ｐ：０．００７％以下の母材に、
めっき層のＡｌが０．２〜０．４％であり、めっき層と
の界面の母材の表面粗さが６．５μｍ以上であるめっき
層／鋼界面の密着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板
が開示されている。また、特開平９−７８２１４号公報
には、母材のＳｉが０．０５〜０．２０％、Ｐが０．０
１〜０．１％であり、めっき層と母材との界面に、Ｆｅ
−Ａｌ合金層がＡｌとして２０ｍｇ／ｍ2 以上富化した
耐低温チッピング性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板
が開示されている。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法では、以下のような問題がある。特開平６−８１
０９９号公報、および、特開平９−７８２１４号公報に
開示されている鋼板では母材鋼板にＳｉを含有させる必
要があるが、鋼板に必要な性能などの関係からＳｉを含
有させることができない場合などでは、上記の技術は適
用できない。 【０００７】めっき浴のＡｌ濃度を高めてめっきする方
法であれば、母材の化学組成を制限しなくても耐チッピ
ング性を向上させることができる。しかしながら単にめ
っき浴のＡｌ濃度を高めるだけでは、めっき皮膜と鋼板
との界面にＦｅ−Ａｌ合金層が過度に発達し、その後の
合金化処理時のＦｅ−Ｚｎ合金化反応が阻害され、合金
化を完了させるのに必要な時間が長くなり、合金化溶融
めっき鋼板の生産性が損なわれるという問題がある。 【０００８】本発明の目的はこれらの問題を解決し、母
材の化学組成の制約を受けず、さらに合金化処理性を低
下させることもなく耐チッピング性を向上させる効率的
な製造方法を提供することにある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、種々の条
件で合金化溶融亜鉛めっきを施し、めっき条件と合金化
処理しためっき鋼板の塗装後の耐低温チッピング性との
関係を調査した。その結果、以下に記すような新たな知
見を得た。 【００１０】Ａｌ濃度を高めためっき浴を用いてめっき
すると、めっき浴と母材との界面にＦｅ−Ａｌ合金層が
形成される。この形成量が多い場合に低温チッピング性
が良好となる。 【００１１】Fe−Al合金層の生成は、Al濃度：0.13％を
境にして大きく異なる。Al濃度が0.12％に満たない場合
には、Fe−Al合金層の生成量が僅かであるが、Al濃度が
0.13％以上になるとFe−Al合金層の生成速度が急増す
る。 【００１２】他方、めっき浴に浸入する際の母材温度
（以下、「母材浸入材温」とも記す）もＦｅ−Ａｌ合金
層の生成に大きく影響し、母材浸入材温が高くなるにつ
れてＦｅ−Ａｌ合金層が急激に発達する。母材浸入材温
がＦｅ−Ａｌ合金層の生成に影響するのは、めっき浴へ
の浸漬初期に生じるＦｅ−Ａｌ合金層形成のためのＡｌ
原子の拡散速度などが母材浸入材温の影響を受けて変化
するためと考えられる。 【００１３】従って、耐低温チッピング性を向上させ、
かつ、生産性を阻害しない範囲の合金化速度を得るに
は、母材とめっき層との界面でのＦｅ−Ａｌ合金層の発
達をある限度以内に抑制する必要がある。上述したよう
に、Ｆｅ−Ａｌ合金層の生成にはめっき浴のＡｌ濃度と
母材浸入材温の双方が影響するため、これらの要因を同
時に管理するのがよい。 【００１４】本発明者らの実験結果によれば、めっき浴
のAl濃度を0.13％以上にし、かつ、母材浸入材温Te
(℃) を、｛600 −1000×Al (％) ｝の式から求められ
る値未満にしておけば、Fe−Al合金層の形成量が抑制で
き、合金化処理性を低下させることがないことが判明し
た。 【００１５】本発明はこれらの新たに得られた知見を基
にして完成されたものであり、その要旨は下記の耐チッ
ピング性および合金化処理性に優れた合金化溶融亜鉛め
っき鋼板の製造方法にある。 【００１６】母材を還元性雰囲気で焼鈍した後、400 ℃
以上で、かつ下記式から求められる限界温度 Te(℃) 未
満に冷却し、Alを有効Alとして0.13〜0.20重量％含有す
る溶融亜鉛めっき浴に浸漬してめっきし、次いで合金化
処理を施すことを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板
の製造方法。 【００１７】Te＝ 600−1000* Al ただし、Alはめっき浴の有効Al濃度 (重量％) を示し、
またAl＝0.13％において461 ℃または462 ℃に冷却する
場合を除く。 【００１８】 【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を詳細
に説明する。なお、以下に記す％表示は重量％を意味す
る。 【００１９】めっき母材としては、自動車用鋼板として
用いられる極低炭素鋼板、低炭素鋼板、高張力鋼板など
各種の冷間圧延鋼板が好適であるがこれに限定される必
要はなく、熱間圧延鋼板でも構わない。 【００２０】母材は還元性雰囲気で焼鈍された後所定の
温度に冷却されてめっきされる。焼鈍雰囲気としては鋼
板が焼鈍温度に加熱された際に、鋼板表面の酸化物が還
元できるものであればよい。特に経済性に優れるので、
水素−窒素混合ガスが好適である。焼鈍温度に加熱され
るまでの間の雰囲気は、酸化性雰囲気または還元性雰囲
気のいずれでも構わない。母材は前記還元性雰囲気で母
材の再結晶温度以上に加熱して焼鈍される。 【００２１】めっき浴のAl濃度は、有効Al濃度として0.
13％以上とする。めっき浴のAl濃度が0.13％に満たない
場合には、Fe−Al合金層の生成量が不足し、耐低温チッ
ピング性が好ましくないからである。ここで有効Al濃度
とは、めっき浴の全Al濃度から、ドロスや酸化物に含有
されるAlを除いたものである (以下、有効Al濃度を単に
「Al濃度」と記す) 。 【００２２】他方、めっき浴のＡｌ濃度が０．２０％を
超えると、以下に述べるように侵入材温を低く制限して
もＦｅ−Ａｌ合金層の生成が著しくなり、めっき後の合
金化速度が遅くなる。このため、めっき浴のＡｌ濃度は
０．２０％以下とする。好ましくは０．１６％以下であ
る。 【００２３】めっき浴に浸漬される母材の温度（浸入材
温）は、４００℃以上とする。亜鉛の融点が４２０℃で
あるので、母材の温度が４００℃に満たない場合には、
浸漬直後に鋼板上でめっき浴が凝固する恐れがあるので
よくない。良好な表面が得やすいので、好ましくは４４
０℃以上とするのがよい。 【００２４】生産性を阻害しない範囲の合金化速度を得
るには、母材とめっき層との界面のＦｅ−Ａｌ合金層の
発達をある限度以内に抑制する必要がある。Ｆｅ−Ａｌ
合金層の形成量には、めっき浴のＡｌ濃度と、母材のめ
っき浴への浸入材温双方が大きく影響するため、これら
の要因を同時に管理する必要がある。このため、母材の
浸漬温度は、めっき浴のＡｌ濃度（重量％）との関係を
表す下記式から求められる限界温度Ｔｅ（℃）未満とす
る。なお、この時の冷却手段は特に制限はなく、不活性
ガスまたは還元性ガス雰囲気において冷却ガスの吹き付
けなどによりおこなえばよい。 【００２５】Ｔｅ＝６００−１０００* Ａｌ 本発明の製造方法においては、めっき浴のＡｌ濃度と母
材の浸入温度とを上述の範囲に限定する以外は任意であ
り、公知の方法が適用できる。例えば、本発明の方法で
製造されるめっき鋼板の母材の種類は任意であり、例え
ば鋼種としては、極低炭素鋼、低炭素鋼、高張力鋼等が
適用できる。 【００２６】めっき浴は、Ｚｎおよび上述の範囲のＡｌ
を含有する溶融亜鉛めっき浴である。残部は不可避的不
純物としてもよいが、合金元素として、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｓ
ｉ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｌｉ、Ｔｉ
およびミッシュメタルからなる群の内の１種以上を、そ
れぞれの元素の濃度として０．５％以下含有させても本
発明の目的は達成できる。この時のめっき浴温度は特に
制限はないが、めっきを容易にするために４３０〜５０
０℃の範囲とするのがよい。 【００２７】溶融めっき後は公知の方法でめっき付着量
を調整した後、合金化処理温度に加熱して合金化処理を
施す。合金化処理方法は任意であるが、例えば高周波誘
導加熱方式や燃焼ガス加熱方式などにより４６０〜６０
０℃に加熱するのがよい。 【００２８】 【実施例】表１に示す化学組成からなる、厚さ：０．８
ｍｍの極低炭素鋼の冷延鋼板をＮａＯＨ水溶液中でアル
カリ洗浄し、溶融亜鉛めっきシミュレータを用いて還元
性雰囲気中で焼鈍した後冷却して溶融亜鉛めっきした。 【００２９】 【表１】 【００３０】焼鈍雰囲気は、水素１０体積％、窒素９０
体積％、露点−４０℃であり、この雰囲気中で１５℃／
秒で８５０℃に加熱した後、６０秒間保持して還元焼鈍
し、次いで前記と同一の還元性雰囲気中で種々の温度に
冷却した。Ａｌ濃度を種々変更した４６０℃の亜鉛めっ
き浴に、上記母材を浸漬してめっきし、高圧ガスを吹き
付けて目付量を片面約５０ｇ／ｍ2 に調整し、高周波誘
導加熱方式の合金化処理炉内で５００℃にて種々の時間
合金化処理をおこなった。得られた鋼板を供試材として
以下の調査をおこなった。 【００３１】合金化処理性：合金化処理した鋼板のめっ
き層を化学分析し、そのＦｅ含有量が１０％となるのに
要した時間（以下、単に「合金化時間」と記す）を求
め、この時間が２０秒以内である場合を良好として合金
化処理性を評価した。 【００３２】耐低温チッピング性：供試材から長さ：１
５０ｍｍ、幅：７０ｍｍの試験片を切り出し、これに市
販の浸漬式リン酸処理液で下地処理した後、カチオン型
電着塗料による下塗り→中塗り→上塗り塗装の３コート
３ベーク塗装（合計乾燥膜厚１００μｍ）を施して塗装
試験片を準備した。この塗装試験片を−２０℃に冷却保
持し、グラベロ試験機にて直径４〜６ｍｍの砂利石１０
個を、２．０ｋｇ／ｃｍ3 の圧力空気により、衝突速度
１００〜１５０ｋｍ／時に加速して試験片表面に衝突さ
せ、剥離した塗膜片の１０個の平均直径（平均剥離径）
を求め平均剥離径が４ｍｍ以下の場合を良好と判断して
耐低温チッピング性を評価した。 【００３３】また、合金化処理前のめっき鋼板から得た
試験片について、発煙硝酸溶液にめっき層を溶解して亜
鉛層（η相）を除去した後、インヒビターを含有した１
０重量％の塩酸溶液でＦｅ−Ａｌ合金層を溶解し、その
溶液を分析してＦｅ−Ａｌ合金層のＡｌ量を測定した。
表２にこれらの測定結果を示した。 【００３４】 【表２】 【００３５】表２に示されている結果からわかるよう
に、本発明の規定する範囲の条件で製造された鋼板は、
いずれもＦｅ：１０％となるのに要した合金化時間が２
０秒以内であり、チッピング試験における平均剥離径が
４０ｍｍ以下と小さく良好であった。特に試験番号５、
６などのように、より好ましい条件でめっきした場合に
良好であった。 これに対し、めっき浴のＡｌ濃度が低
すぎた試験番号１１〜１４では、合金化時間は短かった
が耐チッピング性が良くなかった。母材浸入温度が限界
温度を超えた試験番号４、７、８および１０では合金化
処理に長時間を要し、好ましくないと判断された。めっ
き浴のＡｌ濃度が高く、母材浸入温度も限界温度を超え
た試験番号１５も合金化処理に長時間を要し、良くなか
った。また、表２からわかるように、Ｆｅ−Ａｌ合金層
のＡｌ付着量は耐低温チッピング性や合金化速度と良好
な対応関係を有していた。 【００３６】 【発明の効果】本発明の製造方法は、母材の化学組成の
制約を受けず、さらに合金化処理性を低下させることも
なく耐チッピング性を向上させることができる。このた
め、自動車車体用鋼板などに必要とされる、良好な母材
性能と優れた耐低温チッピング性を兼ね備えた鋼板を能
率良く製造できるので極めて経済性に優れた製造方法で
ある。
合金化処理性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造
方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、自動車用鋼板として、亜鉛系表面
処理鋼板、特に溶融亜鉛めっきした後、加熱してめっき
層をＦｅ−Ｚｎ合金とする合金化処理を施した合金化溶
融亜鉛めっき鋼板が大量に使用されている。合金化溶融
亜鉛めっき鋼板は耐食性に優れ、溶接性や塗装性も良好
であるが、寒冷地などで自動車が走行中に、塗装された
合金化溶融亜鉛めっき鋼板に対して飛び石などによる衝
撃が塗装面に加えられると、めっき被膜が塗膜と共に剥
離し、素地鋼板を露出させることがある。この剥離はチ
ッピングと呼ばれ、低温であるほど塗膜の力がめっき皮
膜に大きく及ぶため、剥離径が大きくなる傾向がある。 【０００３】チッピングが生じた部分は、局部腐食を生
じやすくなるため、耐チッピング性に優れた鋼板が望ま
れており、これまでにも耐チッピング性を向上させる技
術が開示されている。 【０００４】特開平６−２９９３１４号公報において
は、めっき浴のＡｌ濃度を０．１０５〜０．３％に高め
て溶融亜鉛めっきし、２０℃／秒以上の加熱速度で合金
化温度に急速加熱して合金化させる耐低温チッピング性
に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法が開示さ
れている。 【０００５】特開平６−８１０９９号公報には、Ｓｉ：
０．０５〜１．０％、Ｐ：０．００７％以下の母材に、
めっき層のＡｌが０．２〜０．４％であり、めっき層と
の界面の母材の表面粗さが６．５μｍ以上であるめっき
層／鋼界面の密着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板
が開示されている。また、特開平９−７８２１４号公報
には、母材のＳｉが０．０５〜０．２０％、Ｐが０．０
１〜０．１％であり、めっき層と母材との界面に、Ｆｅ
−Ａｌ合金層がＡｌとして２０ｍｇ／ｍ2 以上富化した
耐低温チッピング性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板
が開示されている。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法では、以下のような問題がある。特開平６−８１
０９９号公報、および、特開平９−７８２１４号公報に
開示されている鋼板では母材鋼板にＳｉを含有させる必
要があるが、鋼板に必要な性能などの関係からＳｉを含
有させることができない場合などでは、上記の技術は適
用できない。 【０００７】めっき浴のＡｌ濃度を高めてめっきする方
法であれば、母材の化学組成を制限しなくても耐チッピ
ング性を向上させることができる。しかしながら単にめ
っき浴のＡｌ濃度を高めるだけでは、めっき皮膜と鋼板
との界面にＦｅ−Ａｌ合金層が過度に発達し、その後の
合金化処理時のＦｅ−Ｚｎ合金化反応が阻害され、合金
化を完了させるのに必要な時間が長くなり、合金化溶融
めっき鋼板の生産性が損なわれるという問題がある。 【０００８】本発明の目的はこれらの問題を解決し、母
材の化学組成の制約を受けず、さらに合金化処理性を低
下させることもなく耐チッピング性を向上させる効率的
な製造方法を提供することにある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、種々の条
件で合金化溶融亜鉛めっきを施し、めっき条件と合金化
処理しためっき鋼板の塗装後の耐低温チッピング性との
関係を調査した。その結果、以下に記すような新たな知
見を得た。 【００１０】Ａｌ濃度を高めためっき浴を用いてめっき
すると、めっき浴と母材との界面にＦｅ−Ａｌ合金層が
形成される。この形成量が多い場合に低温チッピング性
が良好となる。 【００１１】Fe−Al合金層の生成は、Al濃度：0.13％を
境にして大きく異なる。Al濃度が0.12％に満たない場合
には、Fe−Al合金層の生成量が僅かであるが、Al濃度が
0.13％以上になるとFe−Al合金層の生成速度が急増す
る。 【００１２】他方、めっき浴に浸入する際の母材温度
（以下、「母材浸入材温」とも記す）もＦｅ−Ａｌ合金
層の生成に大きく影響し、母材浸入材温が高くなるにつ
れてＦｅ−Ａｌ合金層が急激に発達する。母材浸入材温
がＦｅ−Ａｌ合金層の生成に影響するのは、めっき浴へ
の浸漬初期に生じるＦｅ−Ａｌ合金層形成のためのＡｌ
原子の拡散速度などが母材浸入材温の影響を受けて変化
するためと考えられる。 【００１３】従って、耐低温チッピング性を向上させ、
かつ、生産性を阻害しない範囲の合金化速度を得るに
は、母材とめっき層との界面でのＦｅ−Ａｌ合金層の発
達をある限度以内に抑制する必要がある。上述したよう
に、Ｆｅ−Ａｌ合金層の生成にはめっき浴のＡｌ濃度と
母材浸入材温の双方が影響するため、これらの要因を同
時に管理するのがよい。 【００１４】本発明者らの実験結果によれば、めっき浴
のAl濃度を0.13％以上にし、かつ、母材浸入材温Te
(℃) を、｛600 −1000×Al (％) ｝の式から求められ
る値未満にしておけば、Fe−Al合金層の形成量が抑制で
き、合金化処理性を低下させることがないことが判明し
た。 【００１５】本発明はこれらの新たに得られた知見を基
にして完成されたものであり、その要旨は下記の耐チッ
ピング性および合金化処理性に優れた合金化溶融亜鉛め
っき鋼板の製造方法にある。 【００１６】母材を還元性雰囲気で焼鈍した後、400 ℃
以上で、かつ下記式から求められる限界温度 Te(℃) 未
満に冷却し、Alを有効Alとして0.13〜0.20重量％含有す
る溶融亜鉛めっき浴に浸漬してめっきし、次いで合金化
処理を施すことを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板
の製造方法。 【００１７】Te＝ 600−1000* Al ただし、Alはめっき浴の有効Al濃度 (重量％) を示し、
またAl＝0.13％において461 ℃または462 ℃に冷却する
場合を除く。 【００１８】 【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を詳細
に説明する。なお、以下に記す％表示は重量％を意味す
る。 【００１９】めっき母材としては、自動車用鋼板として
用いられる極低炭素鋼板、低炭素鋼板、高張力鋼板など
各種の冷間圧延鋼板が好適であるがこれに限定される必
要はなく、熱間圧延鋼板でも構わない。 【００２０】母材は還元性雰囲気で焼鈍された後所定の
温度に冷却されてめっきされる。焼鈍雰囲気としては鋼
板が焼鈍温度に加熱された際に、鋼板表面の酸化物が還
元できるものであればよい。特に経済性に優れるので、
水素−窒素混合ガスが好適である。焼鈍温度に加熱され
るまでの間の雰囲気は、酸化性雰囲気または還元性雰囲
気のいずれでも構わない。母材は前記還元性雰囲気で母
材の再結晶温度以上に加熱して焼鈍される。 【００２１】めっき浴のAl濃度は、有効Al濃度として0.
13％以上とする。めっき浴のAl濃度が0.13％に満たない
場合には、Fe−Al合金層の生成量が不足し、耐低温チッ
ピング性が好ましくないからである。ここで有効Al濃度
とは、めっき浴の全Al濃度から、ドロスや酸化物に含有
されるAlを除いたものである (以下、有効Al濃度を単に
「Al濃度」と記す) 。 【００２２】他方、めっき浴のＡｌ濃度が０．２０％を
超えると、以下に述べるように侵入材温を低く制限して
もＦｅ−Ａｌ合金層の生成が著しくなり、めっき後の合
金化速度が遅くなる。このため、めっき浴のＡｌ濃度は
０．２０％以下とする。好ましくは０．１６％以下であ
る。 【００２３】めっき浴に浸漬される母材の温度（浸入材
温）は、４００℃以上とする。亜鉛の融点が４２０℃で
あるので、母材の温度が４００℃に満たない場合には、
浸漬直後に鋼板上でめっき浴が凝固する恐れがあるので
よくない。良好な表面が得やすいので、好ましくは４４
０℃以上とするのがよい。 【００２４】生産性を阻害しない範囲の合金化速度を得
るには、母材とめっき層との界面のＦｅ−Ａｌ合金層の
発達をある限度以内に抑制する必要がある。Ｆｅ−Ａｌ
合金層の形成量には、めっき浴のＡｌ濃度と、母材のめ
っき浴への浸入材温双方が大きく影響するため、これら
の要因を同時に管理する必要がある。このため、母材の
浸漬温度は、めっき浴のＡｌ濃度（重量％）との関係を
表す下記式から求められる限界温度Ｔｅ（℃）未満とす
る。なお、この時の冷却手段は特に制限はなく、不活性
ガスまたは還元性ガス雰囲気において冷却ガスの吹き付
けなどによりおこなえばよい。 【００２５】Ｔｅ＝６００−１０００* Ａｌ 本発明の製造方法においては、めっき浴のＡｌ濃度と母
材の浸入温度とを上述の範囲に限定する以外は任意であ
り、公知の方法が適用できる。例えば、本発明の方法で
製造されるめっき鋼板の母材の種類は任意であり、例え
ば鋼種としては、極低炭素鋼、低炭素鋼、高張力鋼等が
適用できる。 【００２６】めっき浴は、Ｚｎおよび上述の範囲のＡｌ
を含有する溶融亜鉛めっき浴である。残部は不可避的不
純物としてもよいが、合金元素として、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｓ
ｉ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｌｉ、Ｔｉ
およびミッシュメタルからなる群の内の１種以上を、そ
れぞれの元素の濃度として０．５％以下含有させても本
発明の目的は達成できる。この時のめっき浴温度は特に
制限はないが、めっきを容易にするために４３０〜５０
０℃の範囲とするのがよい。 【００２７】溶融めっき後は公知の方法でめっき付着量
を調整した後、合金化処理温度に加熱して合金化処理を
施す。合金化処理方法は任意であるが、例えば高周波誘
導加熱方式や燃焼ガス加熱方式などにより４６０〜６０
０℃に加熱するのがよい。 【００２８】 【実施例】表１に示す化学組成からなる、厚さ：０．８
ｍｍの極低炭素鋼の冷延鋼板をＮａＯＨ水溶液中でアル
カリ洗浄し、溶融亜鉛めっきシミュレータを用いて還元
性雰囲気中で焼鈍した後冷却して溶融亜鉛めっきした。 【００２９】 【表１】 【００３０】焼鈍雰囲気は、水素１０体積％、窒素９０
体積％、露点−４０℃であり、この雰囲気中で１５℃／
秒で８５０℃に加熱した後、６０秒間保持して還元焼鈍
し、次いで前記と同一の還元性雰囲気中で種々の温度に
冷却した。Ａｌ濃度を種々変更した４６０℃の亜鉛めっ
き浴に、上記母材を浸漬してめっきし、高圧ガスを吹き
付けて目付量を片面約５０ｇ／ｍ2 に調整し、高周波誘
導加熱方式の合金化処理炉内で５００℃にて種々の時間
合金化処理をおこなった。得られた鋼板を供試材として
以下の調査をおこなった。 【００３１】合金化処理性：合金化処理した鋼板のめっ
き層を化学分析し、そのＦｅ含有量が１０％となるのに
要した時間（以下、単に「合金化時間」と記す）を求
め、この時間が２０秒以内である場合を良好として合金
化処理性を評価した。 【００３２】耐低温チッピング性：供試材から長さ：１
５０ｍｍ、幅：７０ｍｍの試験片を切り出し、これに市
販の浸漬式リン酸処理液で下地処理した後、カチオン型
電着塗料による下塗り→中塗り→上塗り塗装の３コート
３ベーク塗装（合計乾燥膜厚１００μｍ）を施して塗装
試験片を準備した。この塗装試験片を−２０℃に冷却保
持し、グラベロ試験機にて直径４〜６ｍｍの砂利石１０
個を、２．０ｋｇ／ｃｍ3 の圧力空気により、衝突速度
１００〜１５０ｋｍ／時に加速して試験片表面に衝突さ
せ、剥離した塗膜片の１０個の平均直径（平均剥離径）
を求め平均剥離径が４ｍｍ以下の場合を良好と判断して
耐低温チッピング性を評価した。 【００３３】また、合金化処理前のめっき鋼板から得た
試験片について、発煙硝酸溶液にめっき層を溶解して亜
鉛層（η相）を除去した後、インヒビターを含有した１
０重量％の塩酸溶液でＦｅ−Ａｌ合金層を溶解し、その
溶液を分析してＦｅ−Ａｌ合金層のＡｌ量を測定した。
表２にこれらの測定結果を示した。 【００３４】 【表２】 【００３５】表２に示されている結果からわかるよう
に、本発明の規定する範囲の条件で製造された鋼板は、
いずれもＦｅ：１０％となるのに要した合金化時間が２
０秒以内であり、チッピング試験における平均剥離径が
４０ｍｍ以下と小さく良好であった。特に試験番号５、
６などのように、より好ましい条件でめっきした場合に
良好であった。 これに対し、めっき浴のＡｌ濃度が低
すぎた試験番号１１〜１４では、合金化時間は短かった
が耐チッピング性が良くなかった。母材浸入温度が限界
温度を超えた試験番号４、７、８および１０では合金化
処理に長時間を要し、好ましくないと判断された。めっ
き浴のＡｌ濃度が高く、母材浸入温度も限界温度を超え
た試験番号１５も合金化処理に長時間を要し、良くなか
った。また、表２からわかるように、Ｆｅ−Ａｌ合金層
のＡｌ付着量は耐低温チッピング性や合金化速度と良好
な対応関係を有していた。 【００３６】 【発明の効果】本発明の製造方法は、母材の化学組成の
制約を受けず、さらに合金化処理性を低下させることも
なく耐チッピング性を向上させることができる。このた
め、自動車車体用鋼板などに必要とされる、良好な母材
性能と優れた耐低温チッピング性を兼ね備えた鋼板を能
率良く製造できるので極めて経済性に優れた製造方法で
ある。
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−81101（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−20973（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−78214（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−41707（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−320854（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−235265（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−232239（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−247859（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】 【請求項１】 母材を還元性雰囲気で焼鈍した後、400
℃以上で、かつ下記式から求められる限界温度 Te(℃)
未満に冷却し、Alを有効Alとして0.13〜0.20重量％含有
する溶融亜鉛めっき浴に浸漬してめっきし、次いで合金
化処理を施すことを特徴とする、合金層のFe％が10％に
至るまでの合金化処理時間を20秒以内に抑えることがで
き、同時に−20℃での耐チッピング試験における平均剥
離径を4.0mm 以下に抑えることができる耐チッピング
性および合金化処理性を改善した合金化溶融亜鉛めっき
鋼板の製造方法。 Te＝ 600−1000* Al ただし、Alはめっき浴の有効Al濃度 (重量％) を示し、
また、母材がSi:0.02％以上を含む場合、またはAl＝0.1
3％において460 ℃、461 ℃または462 ℃に冷却する場
合を除く。
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