JPH03104848A - 溶融アルミめっきクロム含有鋼板の製造法 - Google Patents
溶融アルミめっきクロム含有鋼板の製造法Info
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- JPH03104848A JPH03104848A JP24174889A JP24174889A JPH03104848A JP H03104848 A JPH03104848 A JP H03104848A JP 24174889 A JP24174889 A JP 24174889A JP 24174889 A JP24174889 A JP 24174889A JP H03104848 A JPH03104848 A JP H03104848A
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Landscapes
- Coating With Molten Metal (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は溶融アルミめっきクロム含有鋼板の製造法に関
するものである. 従来の技術 溶融アルミめっき鋼板は、その性質が亜鉛系めっき鋼板
と比較して、めっき表面に緻密な皮膜が形成されるため
に優れた耐食性、耐熱性を示す.また使用用途別に一般
加工用、絞り加工用、深絞り加工用と加工性、およびめ
っき密着性の優れたアルミめっき鋼板が製造されていて
、自動車排気系,建材、家電系用途に使用されている.
その製造法は最も経済的かつ効率的な方法としてライン
内焼鈍方式が一般に採用されている.低C鋼の場合、
750〜850℃の温度範囲の焼鈍を行い、引き続きア
ルミまたはアルミ合金めっき浴に浸漬させて溶融アルミ
めっき、あるいはざらに塗袖、WR質圧延などを施して
製品に供されている.さらに使用環境での寿命を向上さ
せるために、鋼成分としてクロム添加(特開昭59−2
85324号ろ)報、特開昭82− 2740130号
公報)やチタン添加(特開昭56− 102523号公
報)が効果あることが知られている.また製造方法とし
て、溶融アルミめっき性を向上させるためのめっき前処
理条件(特開昭81 − 147865公報)や、加熱
条件の制御や,炉内部雰囲気管理などの操炉条件(特開
昭82−274080公報)など諸条件を管理して製造
されている.このようにクロム含有鋼板に溶融アルミめ
っきを施した鋼板は、加工時にめっきが剥離する問題が
あった. 発明が解決しようとする課題 溶融アルミめっきクロム含有鋼板を各用途に使用する場
合、様々な形状に加工されるが、クロム含有鋼を母材と
するアルミめっき鋼板は、鋼にCr, Niなどの合金
元素を含有するため、アルミめっき浴とクロム系鋼との
界面反応の際、アルミめっき層とクロム含有鋼の間にM
−Fe−Si−Cr系あるいは、M−Fe−Si−Cr
−X (X=Ni. No, Nbなど)の複数の鋼中
元素を含む,硬度の高い成形性の劣る合金層が生成する
. まためっき金属(浴)の融点が浴中Si量に応じて60
0〜700℃と高く,その後、急速に冷却を受けるため
に合金層付近に大きな歪みが残留する.さらに急速冷却
のため凝固過程でアルミめっき層が硬質化する. 従って厳しい絞り加工や曲げ加工を行う場合,合金居に
割れを生じ、さらに硬質化しためっき層に応力が伝播し
てアルミめっき層自体が破断したり、めっき剥離を生じ
やすい.このように溶融アルミめっきされたクロム含有
鋼板のままではすぐれた加工性や成形性が得られず、め
っきを剥離して意匠性を低下して商品価値を下げる問題
があった. 課題を解映するための手段 本発明は上記のような問題を解消しためっき密着性にす
ぐれた溶融アルミめっきクロム含宥鋼板の製造法を提供
するものであって、その要旨は、Crを10%〜25%
含むクロム系合金鋼を、アルミまたはアルミ合金系浴中
にて溶融めっきした後、 250℃〜470℃の温度域
にて低温加熱処理をする、めっき密着性に優れた溶融ア
ルミめっきクロム含有鋼板の製造法である. 以下、本発明について詳細に説明する.まず転炉,電気
炉などで溶製された鋼片を、熟間圧延、酸洗、冷間圧延
あるいは鍛造、酸洗、冷間圧延などの工程を経て製造し
た. Cr含有量10%〜25%のクロム含有鋼板、あ
るいは他金属をクラッドやめっきなどによって被覆した
クロム含右鋼板を使用し、アルミまたはアルミ合金めっ
き浴にて溶融めっきを行ったアルミめっき鋼板を製造す
る. 本発明において,クロム含有鋼板を使用する理山は次の
通りである.一般に普通炭素鋼に溶融アルミめっきを施
した鋼板は、自動車排気系内外面環境や屋外環境などに
おいて,端部や厳しい加工を受けた部位では素地が露出
したり、めっき層が薄いために、赤錆が発生しやす〈意
匠性を低下させたり、また長持間の使用に耐えられない
問題点がある.また高温においてもスケールが発生しや
す〈耐熱性に問題がある.クロム含有鋼板を使用するこ
とはこの点の問題を解消するもので、素地露出部の耐食
性が大幅に向上すると共に、鋼中のQ , :ipが多
くなるに従って、アルミめっき層との腐食′屯位が逆転
して、カソード●タイプの防食作用で鋼の腐食を抑制す
る効果が加わる. また高温環境では、Cr含有鋼とアルミめっき層が相!
〔拡散した層が鋼板考面に形威されるために、銅熱性が
さらに向上する効果が得られる.しかしながらクロム合
金鋼のOr含有量が10%未満の場合、Cr含イNit
が少ないために、耐食性や耐熱性向1二効果は小さい.
一方、25%を越えるCr含右J.′Lの場合、鋼板表
面が強固ないわゆる不動態皮膜で覆われるため、適正ア
ルミめっき技術の確立が実操業」二、難しく,また、鋼
自体の硬度が1−昇し、厳しい加工が行えない.したが
ってクロム系合金鋼のCr含有量は10〜25%とした
.また、クロム含有鋼板の耐食性、耐熱性、加工性など
の鋼の性能を向上させるために、8】: 0.1〜22
%、No : 0.1 〜4%、Wb.Ti. V :
0.03 〜0.8%,Cu : Q.1 〜2.5
%、鮫:1%以下などの合金元素を必要に応じ添加して
もよい.こうした成分組成の鋼板は、アルミまたはSi
などを含イfするアルミ合金めっき浴にてアルミめっき
される。
するものである. 従来の技術 溶融アルミめっき鋼板は、その性質が亜鉛系めっき鋼板
と比較して、めっき表面に緻密な皮膜が形成されるため
に優れた耐食性、耐熱性を示す.また使用用途別に一般
加工用、絞り加工用、深絞り加工用と加工性、およびめ
っき密着性の優れたアルミめっき鋼板が製造されていて
、自動車排気系,建材、家電系用途に使用されている.
その製造法は最も経済的かつ効率的な方法としてライン
内焼鈍方式が一般に採用されている.低C鋼の場合、
750〜850℃の温度範囲の焼鈍を行い、引き続きア
ルミまたはアルミ合金めっき浴に浸漬させて溶融アルミ
めっき、あるいはざらに塗袖、WR質圧延などを施して
製品に供されている.さらに使用環境での寿命を向上さ
せるために、鋼成分としてクロム添加(特開昭59−2
85324号ろ)報、特開昭82− 2740130号
公報)やチタン添加(特開昭56− 102523号公
報)が効果あることが知られている.また製造方法とし
て、溶融アルミめっき性を向上させるためのめっき前処
理条件(特開昭81 − 147865公報)や、加熱
条件の制御や,炉内部雰囲気管理などの操炉条件(特開
昭82−274080公報)など諸条件を管理して製造
されている.このようにクロム含有鋼板に溶融アルミめ
っきを施した鋼板は、加工時にめっきが剥離する問題が
あった. 発明が解決しようとする課題 溶融アルミめっきクロム含有鋼板を各用途に使用する場
合、様々な形状に加工されるが、クロム含有鋼を母材と
するアルミめっき鋼板は、鋼にCr, Niなどの合金
元素を含有するため、アルミめっき浴とクロム系鋼との
界面反応の際、アルミめっき層とクロム含有鋼の間にM
−Fe−Si−Cr系あるいは、M−Fe−Si−Cr
−X (X=Ni. No, Nbなど)の複数の鋼中
元素を含む,硬度の高い成形性の劣る合金層が生成する
. まためっき金属(浴)の融点が浴中Si量に応じて60
0〜700℃と高く,その後、急速に冷却を受けるため
に合金層付近に大きな歪みが残留する.さらに急速冷却
のため凝固過程でアルミめっき層が硬質化する. 従って厳しい絞り加工や曲げ加工を行う場合,合金居に
割れを生じ、さらに硬質化しためっき層に応力が伝播し
てアルミめっき層自体が破断したり、めっき剥離を生じ
やすい.このように溶融アルミめっきされたクロム含有
鋼板のままではすぐれた加工性や成形性が得られず、め
っきを剥離して意匠性を低下して商品価値を下げる問題
があった. 課題を解映するための手段 本発明は上記のような問題を解消しためっき密着性にす
ぐれた溶融アルミめっきクロム含宥鋼板の製造法を提供
するものであって、その要旨は、Crを10%〜25%
含むクロム系合金鋼を、アルミまたはアルミ合金系浴中
にて溶融めっきした後、 250℃〜470℃の温度域
にて低温加熱処理をする、めっき密着性に優れた溶融ア
ルミめっきクロム含有鋼板の製造法である. 以下、本発明について詳細に説明する.まず転炉,電気
炉などで溶製された鋼片を、熟間圧延、酸洗、冷間圧延
あるいは鍛造、酸洗、冷間圧延などの工程を経て製造し
た. Cr含有量10%〜25%のクロム含有鋼板、あ
るいは他金属をクラッドやめっきなどによって被覆した
クロム含右鋼板を使用し、アルミまたはアルミ合金めっ
き浴にて溶融めっきを行ったアルミめっき鋼板を製造す
る. 本発明において,クロム含有鋼板を使用する理山は次の
通りである.一般に普通炭素鋼に溶融アルミめっきを施
した鋼板は、自動車排気系内外面環境や屋外環境などに
おいて,端部や厳しい加工を受けた部位では素地が露出
したり、めっき層が薄いために、赤錆が発生しやす〈意
匠性を低下させたり、また長持間の使用に耐えられない
問題点がある.また高温においてもスケールが発生しや
す〈耐熱性に問題がある.クロム含有鋼板を使用するこ
とはこの点の問題を解消するもので、素地露出部の耐食
性が大幅に向上すると共に、鋼中のQ , :ipが多
くなるに従って、アルミめっき層との腐食′屯位が逆転
して、カソード●タイプの防食作用で鋼の腐食を抑制す
る効果が加わる. また高温環境では、Cr含有鋼とアルミめっき層が相!
〔拡散した層が鋼板考面に形威されるために、銅熱性が
さらに向上する効果が得られる.しかしながらクロム合
金鋼のOr含有量が10%未満の場合、Cr含イNit
が少ないために、耐食性や耐熱性向1二効果は小さい.
一方、25%を越えるCr含右J.′Lの場合、鋼板表
面が強固ないわゆる不動態皮膜で覆われるため、適正ア
ルミめっき技術の確立が実操業」二、難しく,また、鋼
自体の硬度が1−昇し、厳しい加工が行えない.したが
ってクロム系合金鋼のCr含有量は10〜25%とした
.また、クロム含有鋼板の耐食性、耐熱性、加工性など
の鋼の性能を向上させるために、8】: 0.1〜22
%、No : 0.1 〜4%、Wb.Ti. V :
0.03 〜0.8%,Cu : Q.1 〜2.5
%、鮫:1%以下などの合金元素を必要に応じ添加して
もよい.こうした成分組成の鋼板は、アルミまたはSi
などを含イfするアルミ合金めっき浴にてアルミめっき
される。
この場合、浴中Siは合金附厚みを制御するために添加
するが、浴中81量が少ないと低炭素鋼では硬度の高い
合金層が極めて厚くなり、加工特にクラックが発生しや
すく加工時のめっき密着性が低下する.しかしlO%以
上Crを含右する鋼板では、アルミめっき浴との濡れ性
が低いため、浴温か高い低Si浴は反応性を高めるうえ
で右利で,かつ合金屑がPI<成長しにくい鋼のため、
低Si浴も加「用に使用できる.浴中Siは合金層の成
長抑制に有利であるが、含イILが多くなるとめっき層
中のSiが粗大化し、まためっき屑中のSi量も増大し
てめっき屑の硬度が高くなり、めっき層の加工性は低下
する.従ってめっき層自体の加工性をそこなわないため
にはSjMはl3%以下が望ましい.このようにして製
造された溶融アルミめっきクロム含右鋼板は、自動車排
気系内外面環境や屋外環境などの厳しい環境においても
、従来の溶融アルミめっき鋼板と比較して極めて優れた
耐食性能や耐熱性能.Ii1候性能を示す.しかし加工
性の点では,合金層中にCrが含右されるために、従来
材に比較して合金屑硬度が上昇すると共に、合金層付近
に急速冷却のために歪みが残留したり、急速玲却のため
に凝固過程で硬質化する.従ってめっき屑の軟質化処理
、歪みとり処理をするために温度250〜470℃で低
温加熱処理を行う.ただしこの′含、クロム含有鋼板は
鋼中CがCrなどによって固定されるため、鋼自体の軟
質化効果は期待できない. すなわち,低温加熱処理の温度が250”O未満では,
合金居、アルミ系めっき層の軟質化処理、歪みとり処理
に侍間が極めてかがり突操業上、不経済である.また4
70℃を越える温度では、アルミ系めっき層と鋼との相
互反応が短時間で起こり合金化が進行しやすく、合金層
厚みが厚くなり、めっき密着性が反対に低下したり、硬
度が高くなる.また上記の反応が急速に起こるため、軟
質化や残留歪みの緩和が十分にできない.この場合の加
熱雰囲気については、大気や窒素などの不活性ガス系雰
囲気、あるいは水素含有の雰囲気のいずれでも,めっき
密着性に効果がある。
するが、浴中81量が少ないと低炭素鋼では硬度の高い
合金層が極めて厚くなり、加工特にクラックが発生しや
すく加工時のめっき密着性が低下する.しかしlO%以
上Crを含右する鋼板では、アルミめっき浴との濡れ性
が低いため、浴温か高い低Si浴は反応性を高めるうえ
で右利で,かつ合金屑がPI<成長しにくい鋼のため、
低Si浴も加「用に使用できる.浴中Siは合金層の成
長抑制に有利であるが、含イILが多くなるとめっき層
中のSiが粗大化し、まためっき屑中のSi量も増大し
てめっき屑の硬度が高くなり、めっき層の加工性は低下
する.従ってめっき層自体の加工性をそこなわないため
にはSjMはl3%以下が望ましい.このようにして製
造された溶融アルミめっきクロム含右鋼板は、自動車排
気系内外面環境や屋外環境などの厳しい環境においても
、従来の溶融アルミめっき鋼板と比較して極めて優れた
耐食性能や耐熱性能.Ii1候性能を示す.しかし加工
性の点では,合金層中にCrが含右されるために、従来
材に比較して合金屑硬度が上昇すると共に、合金層付近
に急速冷却のために歪みが残留したり、急速玲却のため
に凝固過程で硬質化する.従ってめっき屑の軟質化処理
、歪みとり処理をするために温度250〜470℃で低
温加熱処理を行う.ただしこの′含、クロム含有鋼板は
鋼中CがCrなどによって固定されるため、鋼自体の軟
質化効果は期待できない. すなわち,低温加熱処理の温度が250”O未満では,
合金居、アルミ系めっき層の軟質化処理、歪みとり処理
に侍間が極めてかがり突操業上、不経済である.また4
70℃を越える温度では、アルミ系めっき層と鋼との相
互反応が短時間で起こり合金化が進行しやすく、合金層
厚みが厚くなり、めっき密着性が反対に低下したり、硬
度が高くなる.また上記の反応が急速に起こるため、軟
質化や残留歪みの緩和が十分にできない.この場合の加
熱雰囲気については、大気や窒素などの不活性ガス系雰
囲気、あるいは水素含有の雰囲気のいずれでも,めっき
密着性に効果がある。
上記のような木発明によって得られた溶融アルミめっき
クロム含有鋼板は、加工時のめっき密着性が一段と向上
する. 実施例 以下、木発明の実施例について説明する.次の工程(1
)〜(3)に従い,本発明のめっき密着性に優れた溶融
アルミめっきクロム系合金鋼を製造した. (1)溶融アルミめっき鋼板のめっき原板鋼成分第l表
にめっき原板鋼成分を示す.鋼板は板厚0.8一厘の冷
延鋼板、焼鈍鋼板,Nlブレめっき鋼板(付7j 量1
g/m’、片面当たり)、またはFe−Xiめっき鋼
板(Ni付着罎0.1g/rrr′、片面当たり)を使
用した。
クロム含有鋼板は、加工時のめっき密着性が一段と向上
する. 実施例 以下、木発明の実施例について説明する.次の工程(1
)〜(3)に従い,本発明のめっき密着性に優れた溶融
アルミめっきクロム系合金鋼を製造した. (1)溶融アルミめっき鋼板のめっき原板鋼成分第l表
にめっき原板鋼成分を示す.鋼板は板厚0.8一厘の冷
延鋼板、焼鈍鋼板,Nlブレめっき鋼板(付7j 量1
g/m’、片面当たり)、またはFe−Xiめっき鋼
板(Ni付着罎0.1g/rrr′、片面当たり)を使
用した。
(プレめっき浴)
●Niプレめっき: NiSO4 NiCQ2 H
3BO3*Fe−Niプレめっき: FeS04−Ni
CQ2 −NiSO41{3BO3 (2)溶融アルミめっき方法 (方法)無酸化炉タイプの連続ラインでの溶融めっき (浴成分)浴巾Si量は0.3、2.2、6.3、10
.2.12,8%で、通板時に鋼やポットへの浸漬物か
ら溶け込むFe. Crなどや精錬時の不可避的不純物
を含む. (付着jd) 80g/rn’、両面当たり.(操炉条
件)板温:最高1000℃、通板時間:最大60秒、雰
囲気:80%窒J−20%水素(3)加熱処理条件 (方法)電気炉 (温度)220〜490℃(雰ν口気
)大気、窒素、95%窒素−5%水素上記のように製造
された本発明鋼板については、次の効果が得られた. 効果1、浴中Si量と加工後のアルミめっき鋼板のめっ
き密着性の改善効果(第2表) 各鋼を溶融アルミめっきした鋼板(工程1→2)と溶融
アルミめっきした後加熱処理した鋼板(工程l→2→3
)のめっき密着性を調べた所、加熱処理した上記の鋼中
Cr量の試料のめっき密着性は改善効果が得られた. 効果2.加熱処理条件とアルミめっき鋼板のめっき密着
性の改善効果(第3表) 各鋼を溶融アルミめっきした鋼板(工程1→2)と溶融
アルミめっきした後,加熱処理した鋼板(工程l→2→
3)のめっき密着性を調へた所、上記の各々の加熱条件
で製造された溶融アルミめっきクロム系合金鋼のめっき
密着性は改善効果が得られた. 効果3.加熱処理温度と合金層硬度の軟質化効果(第4
表) 各鋼を溶敵アルミめっきした鋼板(王程1→2)と溶融
アルミめっきした後、加熱処理した鋼板(工程1−2−
3)の合金肘硬度をヌーブ硬度計を使用して測定した所
、鋼中C『が多いクロム系合金鋼板においても軟質化す
る結果が得られた.(以下余白) 発明の効果
3BO3*Fe−Niプレめっき: FeS04−Ni
CQ2 −NiSO41{3BO3 (2)溶融アルミめっき方法 (方法)無酸化炉タイプの連続ラインでの溶融めっき (浴成分)浴巾Si量は0.3、2.2、6.3、10
.2.12,8%で、通板時に鋼やポットへの浸漬物か
ら溶け込むFe. Crなどや精錬時の不可避的不純物
を含む. (付着jd) 80g/rn’、両面当たり.(操炉条
件)板温:最高1000℃、通板時間:最大60秒、雰
囲気:80%窒J−20%水素(3)加熱処理条件 (方法)電気炉 (温度)220〜490℃(雰ν口気
)大気、窒素、95%窒素−5%水素上記のように製造
された本発明鋼板については、次の効果が得られた. 効果1、浴中Si量と加工後のアルミめっき鋼板のめっ
き密着性の改善効果(第2表) 各鋼を溶融アルミめっきした鋼板(工程1→2)と溶融
アルミめっきした後加熱処理した鋼板(工程l→2→3
)のめっき密着性を調べた所、加熱処理した上記の鋼中
Cr量の試料のめっき密着性は改善効果が得られた. 効果2.加熱処理条件とアルミめっき鋼板のめっき密着
性の改善効果(第3表) 各鋼を溶融アルミめっきした鋼板(工程1→2)と溶融
アルミめっきした後,加熱処理した鋼板(工程l→2→
3)のめっき密着性を調へた所、上記の各々の加熱条件
で製造された溶融アルミめっきクロム系合金鋼のめっき
密着性は改善効果が得られた. 効果3.加熱処理温度と合金層硬度の軟質化効果(第4
表) 各鋼を溶敵アルミめっきした鋼板(王程1→2)と溶融
アルミめっきした後、加熱処理した鋼板(工程1−2−
3)の合金肘硬度をヌーブ硬度計を使用して測定した所
、鋼中C『が多いクロム系合金鋼板においても軟質化す
る結果が得られた.(以下余白) 発明の効果
Claims (1)
- Crを10%〜25%含むクロム含有鋼板を、アルミ
またはアルミ合金浴で溶融めっきした後、250℃〜4
70℃の温度で加熱処理をすることを特徴とする、めっ
き密着性に優れた溶融アルミめっきクロム含有鋼板の製
造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24174889A JP2747730B2 (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 溶融アルミめっきクロム含有鋼板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24174889A JP2747730B2 (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 溶融アルミめっきクロム含有鋼板の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03104848A true JPH03104848A (ja) | 1991-05-01 |
JP2747730B2 JP2747730B2 (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=17078954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24174889A Expired - Fee Related JP2747730B2 (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 溶融アルミめっきクロム含有鋼板の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2747730B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015022821A1 (ja) | 2013-08-14 | 2015-02-19 | 日新製鋼株式会社 | 全反射特性と耐食性に優れたAl被覆鋼板およびその製造法 |
-
1989
- 1989-09-20 JP JP24174889A patent/JP2747730B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015022821A1 (ja) | 2013-08-14 | 2015-02-19 | 日新製鋼株式会社 | 全反射特性と耐食性に優れたAl被覆鋼板およびその製造法 |
KR20160043990A (ko) | 2013-08-14 | 2016-04-22 | 닛신 세이코 가부시키가이샤 | 전반사 특성과 내식성이 우수한 Al 피복 강판 및 이의 제조법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2747730B2 (ja) | 1998-05-06 |
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