JPH0428852A - 溶融めっき鋼帯の製造方法およびその装置 - Google Patents

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、鋼帯を還元性ガスで還元して、溶融めっきす
る溶融めっき鋼帯の製造方法にお１）て、前処理を改善
した製造方法およびその装置に関する。

（従来技術） 近年、亜鉛やその合金、アルミニウムやその合金、鉛や
その合金などの溶融めっき鋼帯の製造は、はとんどが前
処理帯で鋼帯を焼鈍し、還元性ガスで還元するライン内
焼鈍方式の連続溶融めっき装置により行なわれている。

この方式の代表的なものは、通板鋼帯を無酸化炉の入側
で無酸化性燃焼ガスで加熱して、焼鈍と燃焼不純物除去
とを同時に行い、無酸化炉出側で還元性ガスにより還元
する無酸化炉タイプのものや酸化炉で酸化性燃焼ガスに
より鋼帯を加熱した後、還元炉で還元性ガスで還元する
センノミ７タイプのものである。

この方式の溶融めっき装置で調帯を溶融めっきする場合
、鋼帯がＣｒ、　Ｓｉ、＾１のような易酸化元素を含有
するものであると、酸化膜を還元性ガスでは容易に除去
できない。また、高温の前処理帯での加熱時間が長いた
め、酸化元素が表面に濃化し、厚く成長してしまう。こ
のため、易酸化元素を含有する鋼帯はめっき濡れ性が劣
り、点状の不めっきが多数発生してしまう。

かかる問題を解決する方法として、鉄や鉄合金を電気め
っきでプレめっきしておいて、それを溶融めっき装置に
通板する方法が開発されている。

この方法では、プレめっき費用がコスト上昇になるため
、従来モのめっき厚は薄くしていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、プレめっき厚が薄いと、前処理帯で加熱された
場合、易酸化元素がプレめっきの表面まで拡散し、濡れ
性が阻害されてしまう。例えば、１８％Ｃｒステンレス
鋼帯に溶融アルミニウムめっきを施す場合、プレめっき
厚が０．２μＩ未満であると、不めっきが発生する。

プレめっき方法により不めっきが発生しないようにする
には、プレめっきを厚くすればよいのであるが、これに
は着しいコスト上昇を招き、実用上問題がある。

また、鋼帯にプレめっきを施すには、電気めっき装置を
必要とするので、連続電気めっき装置がない場合、実施
が困難で、電気めっき装置を有していても、金属（こよ
っては高価な溶融塩浴によらなければならなかったり、
電気めっきて゛きはめつき困難なものかあって、実用上
使用できなり・ものもあった。

本発明は、かかる点に鑑み、プレめっき厚が薄くてもめ
っき濡れ性が阻害されず、かつ、溶融めっき装置の前処
理帯で簡単にプレめっき可能な溶融めっき鋼帯の製造方
法およびその装置を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、還元性ガスでの還元後溶融めっき直前に金属
を鋼帯に蒸着するようにした。そして、かかる蒸着をラ
インで行う溶融めっき装置として、還元性ガスによる還
元帯（炉）の次に溶融めつき浴が設けられた溶融めっき
装置におり・で、還元帯（炉）と溶融めっき浴との間に
鋼帯の通過可能な真空室を設け、その真空室内に金属の
蒸着装置を配置した。

（作用） 本発明て゛は、鋼帯への金属プレめっきを高温にさらさ
れる還元性ガスで還元後行うのであるから、易酸化元素
が鋼帯表面に濃化されても、その影１を受けない。また
、金属蒸着から溶融めっきまて・の時間が極めて短時間
であるので、鋼帯が高温で、プレめっき厚が薄くとも易
酸化元素がプレめっき表面まで拡散することもない。さ
らに、プレめっきは、蒸着法で行うのであるから、電気
めっきでは着しく高価になったり、めっき困難な金属で
あっても、安価にめっきできる。

溶融めっき装置は、ライン内でプレめっきできるので、
従来のようにプレめっきに電気めっき装置を必要としな
い。

蒸着には、Ｓｉ、＾１、Ｍ、、Ｔｉ５ＺＩＩ、Ｐｂ、　
Ｔａ、　Ｎｂ、Ｚｒ、　Ｆｅ、　Ｎｉのうちの１種また
はこれらにＳｎ、　Ｃｕを加えた金属群の中から選んだ
１種もしくは２種以上の金属を含有する合金あるいはそ
れらの２種または３種以上からなる合金を蒸着すると、
溶融めっき金属に対する濡れ性が向上する。これらの金
属は、例えば、溶融亜鉛（亜鉛合金）めっきの場合、単
一金属としては、ＡＩ　　ＭＨ，Ｚｎ、　Ｐｂ、　Ｆｅ
、　Ｎｉなどを、合金としては、へｌ含有合金、Ｆｅ−
Δ１合金、ＦｅＳｎ合金、Δ１−Ｍｇ、Ｃｕ−Δ１合金
を蒸着し、溶融アルミニウムまたはその合金めっきの場
合は、単一金属として、Ｓｌ、＾１、Ｔｉ、　Ｔａ、　
Ｎｂ、　Ｚｒ、　Ｆｅ、　Ｎｉなどを、合金としては、
Ｓ！含有合金、Ｎｉ−Ｍｇ合金、Ｓｉ−へ１合金、へ１
−Ｔｉ合金などを蒸着すると濡れ性か゛向上する。

濡れ性改善効果は金属により異なるか、改善効果の大き
いものの場合、約０．００１μｍでも効果を発揮する。

従って、蒸着膜厚はこの厚さ以上にするのが好ましい。

なお、蒸着金属により蒸着の際の鋼帯温度が低い場合に
は、蒸着前に鋼帯を加熱する。

（実施例） 第１図に示すような溶融めっき装置を用いて、溶融めっ
き鋼帯を製造した。第１図の装置は、無酸化炉１の次に
真空室２を配置して、その真空室２の入側をロール方式
のシール装置３を介して無酸化炉１の出口に、出側を先
端部が溶融めっき浴４に浸漬されたスナウト５にそれぞ
れ接続しである。真空室２には上側にガス導入管６を、
下側に真空ポンプ７を接続し、内部入側には加熱装置８
、出側にはスパッタリング蒸着装置９を配置しである。

スナウト５のダウンターンロール１０より下側には鋼帯
１１の温度を測定する赤外線放射温度計１２を取り付け
である。

この溶融めっき装置で鋼帯１１に溶融めっきを施すには
、真空ポンプ７による排気とガス導入管６よりの不活性
ガス導入を繰り返して、真空室２内の空気を完全に排気
して、不活性ガス雰囲気の真空状態にする。真空室２を
真空にした場合、スナウト５内には溶融めっき浴４の金
属が上昇してくるが、途中で真空室２の真空度と平衡に
なり、真空室２まで侵入しない。この状態で鋼帯１１を
通板すると、鋼帯１１は、従来の溶融めっき装置の場合
と同様に、無酸化炉１の入側で燃焼不純物が除去され、
その後還元性ガス″Ｃ還元される。無酸化炉１を通過し
た鋼帯１１は真空室２に入り、スパッタリング蒸着装置
９で金属が蒸着される。

金属の蒸着後は溶融めっき浴４に入り、めっきされる。

実施例１ ｆ属蒸着、溶融Δ１−Ｓｉ合金めっきを次の条件で実施
した。

（１）鋼帯１１　５ＵＳ４３０ステンレス鋼板、２Ｂイ
モ上げ、板厚０．５「ゆ 成分（％） ＣＳｉ　　　　　Ｍｎ　　　　　　Ｐ　　　　　ＳＯ，
０６０，４００，２９０，０２８０，０１０（２）通板
速度　１０　＋ｎ、’＋ｎ１ｎ（３）蒸着条件 蒸着金属　第１表に示すもの 真空室２の雰囲気　＾ｒ〃ス 八ｒがス分圧　　　　１．５　Ｐａ 加熱装置８での鋼帯加熱温度 但し、Δ１蒸着の場合は８００℃ 蒸着膜厚　　　　　０．０２μｍ Ｃｒ　　　　　Ｎ １７．７　　０．０ＩＳ ６０　°Ｃ （４）溶融めっき条件 溶融めっき浴４　＾１−９％Ｓｉ（浴温６５０°Ｃ）浸
漬時板温　　６５０°Ｃ 但し、＾１蒸着の場合は６０　（１’Ｃめっき付着量　
　６０ｇ７’＋９２ 上記条件でめっきした鋼帯より試料を採取して、ＯＬ折
り曲げ（１８０’密着曲げ）、１Ｆ折り曲げ人的側に同
板厚の鋼板を１枚挟み密着曲げ）を行い、折り曲げ部に
セロハンテープを貼付は後剥すめっき密着性試験を行っ
てめっき層の剥離状態を次の基準で評価した。

記号　　　　評価基準 ◎　ＯＬ折り曲げで全く剥離なし ○　０Ｌｔｆｔり曲げでは部分的に剥離するが、ＩＬ折
り曲げでは全く剥離なし Δ　Ｉし折り曲げで部分的に剥離発生 Ｘ　　ｉｔ折り曲げで全面剥離 また、試料の１０ｄ＋ｎ２に発生した不めっき部面積の
百分率を求めて、不めっき率とし、これにより鋼帯の濡
れ性を評価した。

第１表に真空室２で蒸着した金属の種類とめつき密着性
、 不めっき率との関係を示す。

第 表 また、第２図に蒸着膜厚と点状不めっきの密度（ｌｄｍ
２中に存在する点状不めつきめ個数）との関係を示す。

実施例２ 溶融亜鉛めっきを次の条件で実施し、実施例１と同様の
方法でめっき密着性試験、不めっき部面積百分率測定を
行い、同様ｔこ評価した。

（１）鋼帯１１　実施例１と同じ （２）通板速度　実施例１と同じ （３）蒸着条件 蒸着金属　　第２表に示すもの 真空室２の雰囲気　＾ｒ〃ス Δｒ〃スガス　　　　１．５　Ｐａ 加熱装置８での鋼帯加熱温度　６００℃但し、＾１また
はＰ［ｌ蒸着の場合は３８０℃蒸潰膜摩潰膜厚　　０．
０２μ論 （４）溶融めっき条件 溶融めっきｔＷ４　　Ｚｎ−０，１８％＾１（浴温４５
０℃）浸漬時板温　　４５０℃ 但し、＾１またはＰ１１１００場合は３００℃めっき付
着量 Ｏｇ／鎗２ 蒸着金属とめっき密着性、 不めっき率との関係 を第２表に示す。

第 表 （発明の効果） 以上のように、本発明は、鋼帯を還元性ガスで還元した
後溶融めっき直前に金属を蒸着によりプレめっきするの
であるから、プレめっきは溶融めっき装置の前処理帯内
に蒸着装置を設けるだけで実施て゛き、電気めっき装置
に比較すると安価である。

また、電気めっきでは者しくコストが高価になったり、
電気めっきではプレめっき困難な金属でもプレめっき可
能である。さらに、プレめっきは還元性がスで還元後施
すのであるから、プレめっきが薄くても易酸化元素がプ
レめっき表面まで拡散することがない。

【図面の簡単な説明】

＠ｉ図は、本発明の溶融めっき鋼帯の製造装置の１例を
示すものである。 第２図は、実施例で製造した溶融めっき鋼帯の前処理帯
で施した金属の蒸着膜厚と点状不めっきの密度との関係
を示すグラフである。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼帯を通板しながら還元性ガスで還元した後、溶
   融めっきする溶融めっき鋼帯の製造方法において、還元
   性ガスでの還元後溶融めっき直前に金属を鋼帯に蒸着す
   ることを特徴とする溶融めっき鋼帯の製造方法。
2. （２）金属の蒸着前に鋼帯を加熱することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の溶融めっき鋼帯の製造方
   法。
3. （３）金属として、単一元素の金属を蒸着することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載の溶
   融めっき鋼帯の製造方法。
4. （４）単一元素の含属として、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｔｉ
   ，Ｚｎ、Ｐｂ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｎｉのうちの
   １種を蒸着することを特徴とする特許請求の範囲第３項
   に記載の溶融めっき鋼帯の製造方法。
5. （５）金属として、合金を蒸着することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項または第２項に記載の溶融めっき鋼
   帯の製造方法。
6. （６）合金として、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｐ
   ｂ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｆｅ，Ｎｉ、Ｃｕのうち
   の１種または２種以上を含有する合金を蒸着することを
   特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の溶融めっき鋼
   帯の製造方法。
7. （７）合金として、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｔｉ，Ｚｎ，Ｐ
   ｂ，Ｓｎ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｎｉのうちの２種
   または３種以上からなる合金を蒸着することを特徴とす
   る特許請求の範囲第５項に記載の溶融めっき鋼帯の製造
   方法。
8. （８）還元性ガスによる還元帯（炉）の次に溶融めっき
   浴が設けられた溶融めっき装置において、還元帯（炉）
   と溶融めっき浴との間に鋼帯の通過可能な真空室を設け
   、その真空室内に金属の蒸着装置を配置したことを特徴
   とする溶融めっき鋼帯の製造装置。