JPH042759A

JPH042759A - 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法及びそのめっき浴

Info

Publication number: JPH042759A
Application number: JP10175890A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Nomoto; 野本　徹也; Takashi Hotta; 堀田　孝
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1990-04-19
Filing date: 1990-04-19
Publication date: 1992-01-07

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、耐パウダリング性に優れ、かつ生産性に優れ
た合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法及びそのめっき
浴に関する。

（従来の技術）合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、一般に溶融亜鉛めっき鋼
板をめっき直後、連続的に熱処理することにより製造さ
れる。通常、熱処理時のＦｅ−Ｚｎ相互拡散により、め
っき層の組成はＦｅ８．５〜１４％の２，３種の金属間
化合物の層状組織になる。しかし、これらの金属間化合
物は組成変形態が劣り、特に地鉄界面に生成し易いｒ相
はこの傾向が強い。従って、鋼板を変形させた場合に生
じるめっき剥離（パウダリング現象）の原因と成りやす
い。

かかる欠点を解決する方法として、従来から知られてい
ることは、合金化処理時の材料温度を低下させるか、あ
るいは溶融Ｚｎ中に含有させているＡＩＩを増加させる
ことであり、いずれの場合もＦｅ−Ｚｎ相互拡散を抑制
することになる。

かかる観点から、合金化溶融亜鉛めっき鋼板のパウダリ
ング現象を克服するための様々な試みの一例としては、
合金化時のヒートパターンの面から検討しようとするも
のがある。例えば、特公昭５９−１４５４１号公報では
、合金化熱処理装置を１次加熱装置と２次加熱装置に分
割し、この２次加熱をオフラインで行うことを提案して
いる。しかし、オフライン法は、耐パウダリング性のあ
る程度の改善効果は見られるが、ボストアニーリングの
効果を除けば、その不利益は言うまでもないものである
。

更に、特開昭５９−１７３２５号公報は、耐パウダリン
グ性の改善のため、めっき後５２０℃以下に６秒以上保
持して合金化することを提案しているが、要するに、時
間をかけてゆっくり合金化することがポイントで、生産
性の低下はまぬがれない。

しかし、このような処理条件は十分な条件とは言えず、
従って耐パウダリング性の不良がかなり発生し、いたず
らに炉長の増大を招くことにもなる。

近年、溶融亜鉛めっきラインは高生産ラインを追求して
通板速度の高速化が行われており、１５０〜２００ｍ／
１ｎの通板速度か達成されているものもある。従って、
上述のような解決策はこの点から満足するものではない
。

このような高い生産性で、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を
製造しようとする場合、従来の考え方では合金化処理時
の鋼板の温度か抑制されるため、必然的に長大な合金化
炉が必要になる。しかし、一般に合金化炉はめっきポッ
ト上に垂直に配置されるため、合金化炉が長大化すると
建屋の高さが非常に大きくなる。

この点から、現実的には合金化炉長は３５〜５０ｍに制
約されることが多いか、これは最終冷却対を含めた炉長
であって、現実に合金化に寄与するのは高々１５〜３０
ｍである。これは現実的には３０ｍの場合、１５０ｍ／
ｓｉｎで通板したとすると１２秒の合金化時間となる。

すなわち、このような短い時間で合金化を達成するには
、合金化めっき鋼板の温度として５５０℃程度の温度が
、例えばＺｎ付着量片面５０ｇ／ｒｒｆ時に要求される
。

しかしながら、一般に５３０℃以上で耐パウダリング性
が低下するため、従来法では劣悪なものにならざるを得
ない。

合金化溶融亜鉛めっき鋼板の生産効率を上げるためには
、ラインスピードを高速化する必要があるが、そのため
には短時間でＺｎめつき層中に拡散するＦｅ原子量を増
加させることが重要である。

拡散するＦｅ原子量を増加させる手段としては、合金化
炉中で鋼板へ供給させる熱量を増大させれば良いが、一
定炉長の場合、合金化炉の加熱力上昇が必要で、耐パウ
ダリング性には不利な状況となる等の欠点をともなうも
のである。

（発明が解決しようとする課題）本発明は合金化速度の大きい、かつ耐めっき剥離性に優
れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法及びそのめっ
き浴を提供するものである。

（課題を解決するための手段）本発明は、酸化物還元金属を溶融亜鉛めっき浴へ１０〜
５０００ｐｐｍ添加し、該めっき浴へ鋼板を導き、溶融
めっき後加熱して合金化処理する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及び酸化物還元金属と
して、Ｂａ、Ｃｅ、Ｃａ、Ｇａ。

Ｌｉ　、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｔｉ　、Ｚｒの１種又は２種以上
を１０〜５０００ｐｐｍ添加した合金化溶融亜鉛めっき
浴である。

（作　　用）連続合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造は、一般に鋼板の
機械的性質を改善し、表面清浄化のために連続焼鈍を施
す。焼鈍雰囲気又はＨ２数％、残Ｎ２ガスからなってお
り、焼鈍後の鋼板表面には３０〜１００人の鉄系酸化物
が生成している。

このような酸化物が生成していると、約４０ｇ／ポ以上
の厚目付において、加熱により合金化処理を施すと、鋼
板の結晶粒界付近で過合金化され、主としてｒ相が多量
に生成し、耐パウダリング性が低下するものである。

従って、このような酸化物が除去されていれば、結晶粒
界からの鉄拡散が相対的に減少するため、合金化が均一
に進行し易くなり、過合金化が抑制でき、ｒ相の生成も
減少して耐パウダリング性を向上させることができる。

しかして焼鈍後の鋼板は、４５０〜４８０℃の溶融亜鉛
浴へ導入されるか、このような温度での鉄の酸化物（Ｆ
ｅｄ、Ｆｅ　　ＯＦｅ３０４）２３゜の標準生成自由エネルギーは、約−４００〜−５００［
ｋＪ／ｍｏｇ　・０２〕の範囲である。このことから酸
化物の標準生成自由エネルギーが、−５００（ｋＪ／ｍ
ｏＪ７・０２〕以下の金属を亜鉛めっき浴中に添加する
ことにより、鉄の酸化物よりも酸素と結合した状態（酸
化物）として存在することか、より安定した状態となる
ため、鋼板表面の酸化物還元作用が起る。

即ち、Ｆ　ｅ　ＯＦ　ｅ　＋　ｔ、”　２０２Ｍ＋　１／２０
２→ＭＯ（Ｍは添加金属）の反応により、酸化物を還元
する。

このような酸化物還元金属としては、例えば、Ｂａ、Ｃ
ｅ、Ｃａ、Ｇａ、Ｌｉ　、Ｍｎ、Ｍｇ。

Ｔｉ、Ｚｒ等があり、その添加量としては亜鉛めっき浴
内て非酸化物として存在し、鋼板表面の酸化物還元反応
する最小限の量として１Ｏｐｐｍ、上限としては５００
０ｐｐｍであり、これを超えると、溶融亜鉛めっき浴の
融点上昇、ドロス（生成物）の増加、添加量増加による
コストの上昇等が起きることがあり好ましくない。

従って、これらの還元金属１種又は２種以上ＩＯ〜５０
００ｐｐｍ添加することにより、鋼板表面鉄系酸化物皮
膜を約１０Å以下に減少することができ、酸化物による
合金層中のｒ相の生成を確実に抑制でき、耐パウダリン
グ性等を向上することができる。

（実　施°　例）本発明の実施例を比較例とともに挙げる。

注１＝連続式溶融亜鉛めっき設備により実施。

注２：溶融めっきは、通常用いられている亜鉛めっき浴
へ上記酸化物還元金属を添加した。

注３：ｒ相の肺１定は、電解剥離法により実施。

（発明の効果）本発明はＦ相の生成を抑制でき、耐パウダリング性を向
上することができ、それだけ加工性を向上することがで
きる等の優れた効果が得られる。

Claims

【特許請求の範囲】

１．酸化物還元金属を溶融亜鉛めっき浴へ１０〜５００
０ｐｐｍ添加し、該めっき浴へ鋼板を導き溶融めっき後
、加熱して合金化処理する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。
２．酸化物還元金属として、Ｂａ，Ｃｅ，Ｃａ，Ｇａ，
Ｌｉ，Ｍｎ，Ｍｇ，Ｔｉ，Ｚｒの１種又は２種以上を１
０〜５０００ｐｐｍ添加した合金化溶融亜鉛めっき浴。