JP4828544B2 - 鉄−炭素−マンガンの鋼帯に亜鉛浴にて溶融めっきを施すための方法 - Google Patents
鉄−炭素−マンガンの鋼帯に亜鉛浴にて溶融めっきを施すための方法 Download PDFInfo
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Description
・非晶質の鉄マンガン混合酸化物(Fe,Mn)Oからなる連続的な下層および結晶性MnO酸化マンガンからなる連続的または非連続的な外側層で両面が覆われてなる帯を得るため、鉄に対して還元性である雰囲気が広がっている炉において、加熱速度V1での加熱段階と、均熱時間Mにわたる温度T1での均熱段階と、その後の冷却速度V2での冷却段階とを含む熱処理を、上記帯に加えるステップ、および
・帯を亜鉛系の被膜で被覆するため、酸化物層で覆われた上記帯を、上記浴を通って走行させるステップ
を含み、
上記浴のアルミニウム含有量が、帯の表面に3つの鉄−マンガン−亜鉛合金層および1つの表面亜鉛層を含む上記被膜を形成するため、アルミニウムによって結晶性MnO酸化マンガン層を完全に還元し、かつ非晶質(Fe,Mn)O酸化物層を少なくとも部分的に還元するために必要とされる含有量に少なくとも等しい値へと調節されている方法である。
熱間圧延および冷間圧延の後に0.7mmの厚さを有していた鉄−炭素−マンガン系のオーステナイト鋼の帯から試料を切り出し、試験を実行した。この鋼の化学的組成を表1に示す。含有量は、重量%で表現されている。
・気体の雰囲気:窒素+15体積%の水素
・加熱速度V1:6℃/秒
・加熱温度T1:810℃
・均熱時間M:42秒
・冷却速度V2:3℃/秒
・浸漬温度T3:480℃
熱間圧延および冷間圧延の後に0.7mmの厚さを有していた鉄−炭素−マンガン系のオーステナイト鋼帯から試料を切り出し、試験を実行した。使用した鋼の化学的組成が、表4に示されている。含有量は、重量%で表現されている。
・気体の雰囲気:窒素+15体積%の水素
・加熱速度V1:6℃/秒
・加熱温度T1:810℃
・均熱時間M:42秒
・冷却速度V2:3℃/秒
・浸漬温度T3:480℃
Claims (26)
- 温度T2であるアルミニウム含有の亜鉛系の液体浴において、含有量を重量%によって表現すると0.30%≦C≦1.05%、16%≦Mn≦26%、Si≦1%、およびAl≦0.050%である、鉄−炭素−マンガン系のオーステナイト鋼の帯に溶融めっきを施すための方法であって、
・非晶質の鉄マンガン混合酸化物(Fe,Mn)Oからなる連続的な下層および結晶性MnO酸化マンガンからなる連続的または非連続的な外側層で両面が覆われてなる帯を得るため、鉄に対して還元性である雰囲気が広がっている炉において、加熱速度V1での加熱段階と、均熱時間Mにわたる温度T1での均熱段階と、その後の冷却速度V2での冷却段階とを含む熱処理を、前記帯に加えるステップ、および
・帯を亜鉛系の被膜で被覆するため、前記酸化物層で覆われた前記帯を、前記浴を通って走行させるステップ
を含み、
前記浴のアルミニウム含有量が、帯の表面に2つの相すなわち立方相Γおよび面心立方相Γ1から構成される鉄−マンガン−亜鉛合金の層と、六面構造の鉄−マンガン−亜鉛合金δ1の層と、単斜構造の鉄−マンガン−亜鉛合金ζの層と、1つの表面亜鉛層とを含む前記被膜を形成するため、アルミニウムによって結晶性MnO酸化マンガン層を完全に還元し、かつ非晶質(Fe,Mn)O酸化物層を少なくとも部分的に還元するために必要とされる含有量に少なくとも等しい値へと調節されている方法。 - 前記鉄に対して還元性である雰囲気が、水素および窒素−水素混合物から選択される気体で構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記気体が、20体積%〜97体積%の間の窒素および3体積%〜80体積%の間の水素を含むことを特徴とする、請求項2に記載の方法。
- 前記気体が、85体積%〜95体積%の間の窒素および5体積%〜15体積%の間の水素を含むことを特徴とする、請求項3に記載の方法。
- 前記気体が、−80℃〜20℃の間の露点を有することを特徴とする、請求項2から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記気体が、−80℃〜−40℃の間の露点を有することを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 前記気体が、−60℃〜−40℃の間の露点を有することを特徴とする、請求項6に記載の方法。
- 帯の熱処理が、6℃/秒以上の加熱速度V1、20秒〜60秒の間の均熱時間Mにわたる600℃〜900℃の間の温度T1、および(T2−10℃)〜(T2+30℃)の間の帯浸漬温度T3へと向かう3℃/秒以上の冷却速度V2で実行されることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
- 温度T1が、650℃〜820℃の間であることを特徴とする、請求項8に記載の方法。
- 温度T1が、750℃を超えないことを特徴とする、請求項9に記載の方法。
- 均熱時間Mが、20秒〜40秒の間であることを特徴とする、請求項8から10の一項に記載の方法。
- 熱処理が、非晶質の(Fe,Mn)O混合酸化物層が5nm〜10nmの間の厚さにて、5nm〜90nmの間の厚さを有する結晶性MnO酸化マンガン層とともに、MnO層が浴のアルミニウムによって完全に還元される前に形成されるようなやり方で、還元性の雰囲気で実行されることを特徴とする、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
- 結晶性MnO酸化マンガン層が、5nm〜50nmの間の厚さを有することを特徴とする、請求項12に記載の方法。
- 結晶性MnO酸化マンガン層が、10nm〜40nmの間の厚さを有することを特徴とする、請求項13に記載の方法。
- 亜鉛系の液体浴が、0.15重量%〜5重量%のアルミニウムを含むことを特徴とする、請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。
- 亜鉛系の液体浴の温度T2が、430℃〜480℃の間であることを特徴とする、請求項1から15のいずれか一項に記載の方法。
- 帯が、2秒〜10秒の間の接触時間Cにわたって亜鉛系の液体浴に接触させられることを特徴とする、請求項1から16のいずれか一項に記載の方法。
- 接触時間Cが、3秒〜5秒の間であることを特徴とする、請求項17に記載の方法。
- 鋼の炭素含有量が、0.40重量%〜0.70重量%の間であることを特徴とする、請求項1から18のいずれか一項に記載の方法。
- 鋼のマンガン含有量が、20重量%〜25重量%の間であることを特徴とする、請求項1から19のいずれか一項に記載の方法。
- オーステナイト鋼帯が3つの鉄−マンガン−亜鉛合金層と表面亜鉛層とを含む被膜で被覆された後に、前記被膜付きの帯に、前記被膜を完全に合金化するための熱処理が加えられることを特徴とする、請求項1から20のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1から20のいずれか一項に記載のようにして得ることができ、含有量を重量%によって表現した化学的組成が、
0.30%≦C≦1.05%、
16%≦Mn≦26%、
Si≦1%、
Al≦0.050%、
S≦0.030%、
P≦0.080%、および
N≦0.1%
であり、
さらに
Cr≦1%、
Mo≦0.40%、
Ni≦1%、
Cu≦5%、
Ti≦0.50%、
Nb≦0.50%、
V≦0.50%
からなるグループから選択された1つ以上の元素を含み、
組成の残りが、鉄および精錬からもたらされる不可避の不純物で構成されており、
両面が、鋼/被膜の界面から出発して順に、2つの相すなわち立方相Γおよび面心立方相Γ1から構成される鉄−マンガン−亜鉛合金の層と、六面構造の鉄−マンガン−亜鉛合金δ1の層と、単斜構造の鉄−マンガン−亜鉛合金ζの層と、亜鉛の表面層とを含む亜鉛系の被膜によって被覆されている、鉄−炭素−マンガン系のオーステナイト鋼帯。 - 請求項21に記載のようにして得ることができ、含有量を重量%によって表現した化学的組成が、
0.30%≦C≦1.05%、
16%≦Mn≦26%、
Si≦1%、
Al≦0.050%、
S≦0.030%、
P≦0.080%、および
N≦0.1%
であり、
さらに
Cr≦1%、
Mo≦0.40%、
Ni≦1%、
Cu≦5%、
Ti≦0.50%、
Nb≦0.50%、
V≦0.50%
からなるグループから選択された1つ以上の元素を含み、
組成の残りが、鉄および精錬からもたらされる不可避の不純物で構成されており、
少なくとも1つの面が、鋼/被膜の界面から出発して順に、2つの相すなわち立方相Γおよび面心立方相Γ1から構成される鉄−マンガン−亜鉛合金の層と、六面構造の鉄−マンガン−亜鉛合金δ1の層と、単斜構造の鉄−マンガン−亜鉛合金ζの表面層とを含む亜鉛系の被膜によって被覆されている、鉄−炭素−マンガン系のオーステナイト鋼帯。 - ケイ素含有量が、0.5重量%未満であることを特徴とする、請求項22または23に記載の鋼帯。
- 炭素含有量が、0.40重量%〜0.70重量%の間であることを特徴とする、請求項22から24のいずれか一項に記載の鋼帯。
- マンガン含有量が、20重量%〜25重量%の間であることを特徴とする、請求項22から25のいずれか一項に記載の鋼帯。
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