JPH04318157A - 難めっき性鋼板の溶融金属めっき法 - Google Patents

難めっき性鋼板の溶融金属めっき法

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JPH04318157A
JPH04318157A JP10955191A JP10955191A JPH04318157A JP H04318157 A JPH04318157 A JP H04318157A JP 10955191 A JP10955191 A JP 10955191A JP 10955191 A JP10955191 A JP 10955191A JP H04318157 A JPH04318157 A JP H04318157A
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JP
Japan
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plating
steel sheet
hot
reducing atmosphere
platable
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Withdrawn
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JP10955191A
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English (en)
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Toshinori Mizuguchi
俊則 水口
Kenichi Asakawa
麻川 健一
Jun Maki
純 真木
Takayuki Omori
隆之 大森
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はZn、Alなどのように
比較的融点の低い金属やその合金を被覆する鋼板の製造
法に関し、特に水素ガスを含有する雰囲気中による表面
清浄化処理工程を伴う溶融金属めっき製品の製造法にお
いて金属被覆が困難であるCrあるいはSi等を1種以
上含有する鋼板に対して安定的な金属被覆を可能とする
溶融金属めっき鋼板の製造法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、水素還元方式を採用した連続
溶融めっきラインとしては (1)  冷延鋼帯を酸化性雰囲気で加熱、脱脂を行っ
た後、水素ガスを含有する還元性雰囲気中で焼きなまし
を行い、続いて溶融めっきを行う、酸化炉方式(ゼンジ
マー方式) (2) 冷延鋼帯を弱酸化性雰囲気で加熱、脱脂を行っ
た後、水素ガスを含有する還元性雰囲気で焼きなましを
行い、続いて溶融めっきを行う、無酸化炉方式。(NO
F方式) (3) 冷延鋼帯表面の洗浄をアルカリ脱脂にて行った
後、水素ガスを含有する還元性雰囲気中で焼きなましを
行い、続いて溶融めっきを行う、湿式洗浄方式(NOF
レス方式) が知られており、また工業的生産に応用されている。キ
ャップド鋼あるいはAlキルド鋼に代表されるいわゆる
普通鋼は上記の3方式のいずれにおいても大きな困難を
伴うことなく溶融金属めっきを行うことが可能である。 ところが、Crを鋼中に11重量%以上含有し、1重量
%未満のSiを含有するいわゆるステンレス鋼板、ある
いは11重量%未満のCrを含有する低Crめっき鋼板
、および0.4重量%以上のSiを含有する高張力鋼板
に対しては何等かの処置が必要である。すなわち、IS
IJ誌、1088P、1984年に記載されるようにN
OF炉における空気比を上げ、鋼板表面に易還元性のF
eの酸化膜を優先的に生成させ、SiやCrの酸化を抑
制する方法が提案されている。また、特公昭63−48
925号公報に記載されるような「予め脱脂、酸洗を受
けた冷延鋼帯にNi、CoあるいはFeを電気めっき法
により被覆することによりCrあるいはSiの酸化を抑
制してめっき性を確保する方法」ものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれら製
造法を用いても安定的に溶融めっきを施すことは困難で
ある。すなわち、NOFにおける空気比を通常より高め
に設定することによりめっき性を確保することは可能で
あるが、CrあるいはSiの酸化が完全に抑制されるわ
けではないので、充分な表面被覆性を確保することは困
難である。また、NOF内の到達板温度を通常より高め
に設定する必要があるため、通常より通板速度を落とす
必要があり、工業生産的に不利であった。また、プレ金
属めっきを行う方法においては、焼鈍中に難還元性物質
が鋼板の表層に拡散することを防止するため、 ある程
度のめっき厚を確保する必要がある。そして、この厚め
っきのため、工業的生産性を低下させる問題があった。 更にこの電気めっき処理のため、脱脂、酸洗、めっき工
程を追加する必要があるなどの問題もあった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような問題
を解決したもので、Cr含有鋼板あるいはSi含有鋼板
に代表される難めっき性鋼板に対しても新たな工程を追
加することなく、普通鋼と同様の操炉条件で溶融金属め
っきを可能とするものである。その要旨は、難めっき性
鋼板の被めっき冷延板を水素ガスを含有する還元性雰囲
気中で加熱処理を行い、続いてその冷却中の該雰囲気中
またはアルゴンガスを含有する還元性雰囲気中でコロナ
放電を発生させ生じる活性種によって表面酸化膜を除去
した後、溶融金属めっき浴中を通過させる難めっき性鋼
板の溶融金属めっき法である。
【0005】以下、本発明について詳細に説明する。転
炉、電気炉、など溶解炉で目的とする鋼成分に溶製され
た溶鋼は、連続鋳造法あるいは造塊・分解法を経てスラ
ブとなり、さらに熱間圧延、冷間圧延等の薄鋼板製造工
程を経て製造された冷延板をめっき用の原板を使用する
。原板は電解脱脂法、酸化炉法あるいは無酸化炉法のい
ずれかにより脱脂された後、次いで高温度に保持された
還元性雰囲気炉で(一般に75%水素−25%窒素ガス
雰囲気)で焼鈍に必要な温度まで加熱される。この時の
雰囲気ガスの純度については特に規定するものではない
が、この工程の意味あいが焼鈍以外に表面の還元−活性
化処理のあることから考えて雰囲気ガスの含水量すなわ
ち、露点の低いことが望ましい。特にアルミめっきを施
す場合は雰囲気ガスの露点が高いときスナウト内のめっ
き浴面にスカムが発生し、不めっき部分発生の原因とな
る。このことから、溶融アルミめっきを行う場合は露点
を−35℃以下に抑制することが望ましい。この様な工
程を経た鋼板の表面は易還元性酸化膜であるFeOある
いはFe2O3は還元される。しかしながら、Crある
いはSiが鋼中に含有される場合、鋼板表面に酸化皮膜
を形成し、還元炉内においても充分に還元されることが
なく、そのため不めっきが生じることになるのである。
【0006】このような還元性雰囲気炉を通過しためっ
き原板は、空気に触れることなく、溶融めっきに適した
温度に冷却されコロナ放電される。コロナ放電は、図1
に示される様な高温度に加熱保持された還元性雰囲気炉
1の冷却帯2に電極3を設置し、これに高電圧を印加す
る。この電圧は交流でも直流でも可能であるが、より効
率を上げるため電極を陽極とすることが好ましい。コロ
ナ放電は電極3,3間に電流が集中して発光するコロナ
現象によって水素や窒素の陽イオンが電場の中で加速さ
れ、鋼板に達しその表面を活性化させるものである。高
エネルギーを有する水素イオンは難還元性酸化膜を還元
する作用を有する。 また、窒素イオンは物理的な衝撃
により酸化膜を剥離し、活性な面を露出させる。電極を
陰極とした場合は放電中で生成する電子が鋼板に達し、
電子衝撃により酸化膜が剥離される。電極に交流を印加
した場合はこの両者の反応が起こる。この放電処理時間
は0.05秒以上30秒未満がよい。これ以下では表層
の酸化膜が充分に除去されず、めっき性は改善されない
。 これ以上では効果が飽和し、工業生産上不利である
ばかりでなく、放電による鋼板の再加熱あるいは水素イ
オンの透過によるめっき後のブリスターの問題を生じる
。このブリスターとは原子状水素が鋼板に吸蔵され、め
っき後にめっき層と鋼素地との間に分子状水素となって
めっき層が膨れる現象を言う。このブリスターを防止す
る目的で電極付近にアルゴンガスを導入しても良い。 アルゴンガスは水素や窒素に比較して原子半径が大きい
ため、水素によるブリスターあるいは窒素による鋼板の
窒化を防止するのに有効である。また、アルゴンは質量
が窒素や水素に比較して高いため、酸化膜の衝撃剥離に
対しても有効である。また、アルゴンは放電の安定化に
対しても有効に作用する。アルミめっき時にはスナウト
内の溶融アルミ浴と雰囲気ガス中の水素が反応してスカ
ムとなり不めっき部分の発生の原因となる場合があるが
、アルゴンガスを導入すれば水素とアルミの接触を抑制
することが出来るため、スカムの生成が抑制される。 電極に印加する電圧は特に規定するものではないが通常
、放電を発生させるのに数キロボルトの電圧が必要であ
る。以上のようにして表面が活性化された鋼板が空気に
触れることなく溶融金属中に浸漬され、めっきが施され
る、下記の実施例から明らかなようにめっき特性の優れ
た溶融めっき鋼板が製造される。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 実施例1 0.8×80mmの1%Si含有高張力鋼をめっき原板
として用い、めっき原板の通板方向に、無酸化炉、還元
炉、冷却炉および冷却炉内に通板方向に50mmの放電
電極を装備し、さらに溶融金属めっき装置を羅列した連
続式めっきラインにおいて実験を行った。無酸化炉の空
気比は0.9とし無酸化炉出口における板温度650℃
とした。還元炉の雰囲気温度を950℃、雰囲気ガスは
25%水素−75%窒素とし、その露点は−10℃であ
った。冷却炉では電極に3000ボルトの陰電圧を印加
した。溶融金属は450℃に保定されたZn−0.2%
Alである。その付着量は100g/m2であった。
【0008】
【表1】 (注意) ・不めっき性    ○:  外観良好△:  ピンホ
ール状の不めっき発生 ×:  全面的に不めっきが発生 ・めっき密着性  ○:  良好 △:  わずかにめっき層剥離 ×:  めっき剥離大 ・耐ブリスター性○:  異状なし △:  微細なブリスターが僅かに発生×:  ブリス
ター発生大
【0009】実施例2 1.0×80mmの18%Cr−0.4%Si含有ステ
ンレス鋼をめっき原板として用い、めっき原板の通板方
向に、電解脱脂装置、還元炉、冷却炉および冷却炉内に
通板方向に50mmの放電電極を装備し、さらに溶融金
属めっき装置を羅列した連続式めっきラインにおいて実
験を行った。還元炉の雰囲気温度を950℃、雰囲気ガ
スは25%水素−75%窒素とし、その露点は−35℃
であった。冷却炉ではアルゴンを0〜100%の分圧に
て導入し、電極に4000ボルトの陽電圧を印加した。 溶融金属は660℃に保定されたAl−10%Siであ
る。その付着量は80g/m2であった。
【0010】
【表2】
【0011】実施例3 1.6×80mmの7%Cr−0.1%Si含有鋼をめ
っき原板として用い、めっき原板の通板方向に、酸化炉
、還元炉、冷却炉および冷却炉内に通板方向に50mm
の放電電極を装備し、さらに溶融金属めっき装置を羅列
した連続式めっきラインにおいて実験を行った。還元炉
の雰囲気温度を900℃、雰囲気ガスは25%水素−7
5%窒素とし、その露点は−20℃であった。冷却炉で
はアルゴンを0〜100%の分圧にて導入し、鋼板の上
下に取り付けられた電極の両端に4000ボルト−60
Hz電圧を印加した。溶融金属は450℃に保定された
Zn−4.9%Al−0.1%Mgである。その付着量
は120g/m2であった。
【0012】
【表3】
【0013】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
法は、従来の連続めっきに対して更にプレめっき処理な
どの工程を加えることなく、また無酸化炉の操炉条件な
どの変更を伴うことなく安定して難めっき性鋼板を製造
し得る特長がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る装置の概略図である。
【符号の説明】
1  還元性雰囲気炉 2  冷却帯 3  電極

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  難めっき性鋼板の被めっき冷延板を水
    素ガスを含有する還元性雰囲気中で、加熱処理を行い、
    続いてその冷却中にコロナ放電を発生させ生じる活性種
    によって表面酸化膜を除去した後、溶融金属めっきする
    ことを特徴とする難めっき性鋼板の溶融金属めっき法。
  2. 【請求項2】  難めっき性鋼板の被めっき冷延板を水
    素ガスを含有する還元性雰囲気中で加熱処理を行い、続
    いてその冷却中にアルゴンガスを含有する還元性雰囲気
    中でコロナ放電を発生させ生じる活性種によって表面酸
    化膜を除去した後、溶融金属めっきすることを特徴とす
    る難めっき性鋼板の溶融金属めっき法。
JP10955191A 1991-04-16 1991-04-16 難めっき性鋼板の溶融金属めっき法 Withdrawn JPH04318157A (ja)

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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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