JPH0436452A - 溶融亜鉛メッキ鋼板の合金化処理方法 - 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、溶融亜鉛メッキ鋼板の合金化処理方法に関す
るものである。

（従来の技術） 溶融亜鉛メッキ鋼板の合金化処理に際し、過合金又は生
焼け（未合金）部分がメッキ付着量の変更により、生ず
ることがある。

このようなことを解決するために、例えば、特公平１−
４４７８２号公報では、合金化炉炉温、通板速度、亜鉛
浴成分の１又は２以上を調整して、合金化制御すること
が開示されている。

このような合金化制御においては、実操業として、炉温
の調整は急速にできず、タイミングよく制御できない。

又通板速度の変化は、生産性等に悪影響を及ぼし、亜鉛
浴成分の調整は、亜鉛以外の成分の高含有量から低含有
量に調整するとき急速にできないことから、タイミング
よく制御することが困難であり、成品歩留が低下する等
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） 本発明は合金化反応速度を調整し、品質を著しく向上す
る溶融亜鉛メッキ鋼板の合金化処理方法を提供するもの
である。

（課題を解決するための手段） 本発明の特徴とするところは、溶融亜鉛メッキ鋼板の合
金化処理に際し、加熱温度を一定とし、メッキ鋼板の通
板速度、メッキ付着量の一方又は双方の変化に応じて、
鋼板前処理炉内で鋼板表面の酸化膜生成厚を調整し、次
いで後段で還元熱処理する溶融亜鉛メッキ鋼板の合金化
処理方法である。

溶融亜鉛メッキにおいては、鋼板（帯）の前処理炉で鋼
板を焼鈍するとともに表面清浄を施し、次いで、溶融亜
鉛メッキを行ない、必要に応じて加熱して合金化処理を
施するものである。

即ち、前処理炉は、一般に直火無酸化加熱炉（還元加熱
炉もある）、還元熱処理炉からなり、該炉で鋼板を焼鈍
するとともに表面を清浄化し、メッキ密着性を向上する
ものである。

しかして、このような前処理炉前段において、Ｆｅ系酸
化膜が若干生成するが、後段の還元熱処理によって、こ
の酸化膜は、はとんど還元され、それ程メッキ密着性に
は悪影響を及ぼさない。

しかしながら、上記のごとく、前段で生成した酸化膜を
後段で還元すると、酸化膜厚によって明らかでないが、
鋼板表面に微細な凹凸が形成されているものと認められ
、しかも酸化膜厚の変動により鋼板表面の粗度も変化す
る。

従って、このような鋼板にメッキを施すと、メッキ層と
鋼板表面の接触面積が変化し、メッキ後のメッキ鋼板の
加熱合金化処理に際して、鉄（鋼板）のメッキ層への拡
散速度（合金化反応速度）に影響することになる。

しかして、本発明においては、この前処理炉での酸化膜
生成厚（量）を調整して合金化反応速度を制御するもの
である。

例えば、メッキ鋼板（原板）の鋼種変更、板厚変更等に
より、前処理炉での在炉時間を変更するため通板速度を
変化させるが、この変化により、合金化炉内でのメッキ
鋼板（帯）の在炉時間も変化し、過合金又は生焼けにな
る。

又メッキ付着量の変化により、合金化炉内の在炉時間を
変更するため通板速度を変化させると、生産性に影響を
及ぼし、かつ、前処理炉での在炉時間も変化することか
ら、材質に悪影響を及ぼすことになる。

このような場合にメッキ金属の合金化反応速度を、上記
のごとく調整することにより、合金化炉でのメッキ鋼板
の在炉時間に応じた最適な合金層を生成するものである
。

又応答の遅い炉温調整等によらずに最適な合金層を生成
することができるものである。

しかして、例えば、溶融亜鉛メッキ量３０〜２００ｇ／
ゴ、合金化処理温度５００〜８００℃（板温）、合金化
処理時間３〜５０秒、亜鉛メッキ層中の鉄量７〜１５％
の合金層を生成する場合で、通板速度等の変化に応じて
、メッキ鋼板の前処理炉での鋼板表面に生成せしめる酸
化膜量（厚）は５〜５００人の範囲の調整で、確実に上
記合金層になるごとく合金化反応速度を調整することが
できる。

即ち、−例を示せば、図示のごとく、膜厚が厚くなれば
、還元熱処理により、鋼板表面粗度が大きくなり（又凹
凸が多くなり）、メッキ層との接触面積が大となり、合
金化反応速度（鉄のメッキ層への拡散）は早くなり、通
板速度を上げることができる。

従って、メッキ鋼板の合金化炉在炉時間が短かくなれば
、膜厚を厚くし、逆に通板速度が低速になり、合金化炉
在炉時間が長くなる場合は、逆に膜厚を薄くして、還元
熱処理による鋼板表面粗度を小さく、又少なくして、メ
ッキ層と鋼板表面の接触面積を小さくし、合金化反応速
度を遅くして、合金化濃度を一定に保つものである。

即ち、酸化膜の還元により海綿鋏状のポーラス状になり
表面が粗面となる。従って酸化膜厚の調整により粗度を
調整するものである。

次に鋼板のメッキ前処理炉前段での酸化膜厚の調整方法
としては、例えば一般に用いられている直火加熱炉（空
燃比０，７５〜０，８５、炉温１３００℃位）、還元熱
処理炉（雰囲気Ｈ５〜１５％、Ｎ２残、炉温７００〜７
５０℃）を連設した前処理炉においては、前段である直
火加熱炉内のフリー酸素をｌ０ｐｐｏ〜４％に調整する
ことにより、５〜５００人の酸化膜厚に調整することが
できる。

又直火加熱炉を付設せず、還元熱処理炉のみで前処理炉
を構成するメッキ設備においては、前段炉内雰囲気中の
酸素濃度を１〜１ｏＯｐｐａ＋ｌこ調整することにより
、鋼板表面に５〜５００人の酸化膜厚を生成することが
できる。

このようにして鋼板表面の酸化膜厚（量）を調整した後
、後段の還元熱処理で酸化膜を還元し、次いで例えば、
４５０〜５００℃の溶融亜鉛メッキ浴へ導き、メッキ後
３０〜２００ｇ／ｒ＆にメッキ付着量を調整し、次いで
合金化炉へ導き、板温５００〜８００℃、３〜５０秒加
熱して、メッキ層中の鉄量７〜１５％の合金化処理を施
すものである。

しかして、例えば、通板速度、メッキ付着量の一方又は
双方の変化に応じて、前処理炉のフリー酸素濃度又は還
元熱処理炉の酸素濃度を自動的に調整して、酸化膜厚を
調整するごとく構成することが有利である。

次に酸化膜厚の測定方法の一例を挙げる。

あらかじめＰｂＳ、Ｇｅ、Ｓｔ等の検出素子によって測
定された放射率（ε）に対する酸化膜厚（τ）を実験的
に求めておく。さらにこのデータに基づいて鋼板放射率
（ε）と酸化膜厚（τ）の相関関係を下記の如き数式に
整理し、実測放射率（ε′）を代入することにより酸化
膜厚を算出する。

検出器波長　λ−１６［ｍ］の場合 ０〜４００人 τ−４４９５２ε−（＋、５７　［Ａ１４００〜１００
ＯＡ ｒ−１８８４，７ε”　−３７０５，７ε＋２２３５．
１　［Ａ］このようにして測定するライン内の個所とし
ては、直火無酸化熱処理炉の炉内出側近傍、炉出側等還
元熱処理炉の前あるいは還元熱処理炉の出側等で測定す
る。

（実施例１） 本発明の実施例を比較例とともに第１表に挙げる。

注１：実施例１〜５及び比較例１の前処理炉は、直火加
熱炉（空燃比０．８０、炉温１３２０℃、炉長１５ｍ）
、還元熱処理炉（雰囲気Ｈ２１２％、残Ｎ２、炉温７２
０℃、炉長７０ｍ　）で連続処理し還元熱処理炉後端で
４８０℃に冷却して連設する溶融亜鉛メッキ浴（４６０
℃、有効ＡＩ濃度０．１１％）へ導きメッキを施し、次
いで、合金化処理した。

実施例６〜１０及び比較例２の前段前処理炉は還元熱処
理炉（雰囲気Ｈ１２％、残Ｎ２、炉温７２０℃、炉長４
０ｍ）で処理し、次いで後段前処理炉（還元熱処理炉で
、雰囲気、炉温は同上、炉長１２０ｍ　）で還元し、後
端で４６０℃に冷却し、同様にメッキを施し、合金化処
理した。

注２＝メッキ付着量は、ガスワイプにより調整。

注３二合金化処理は、コークス炉発生ガスを燃焼して加
熱した。

注４：鋼帯は板厚０．６ｍ＋＊、板幅１０００關。

（発明の効果） 本発明は合金化反応速度を確実に調整することができ、
品質を著しく向上することができる。

又前処理炉で酸化膜厚の調整により、合金化反応速度を
調整するため、工業的規模で安定してできる等の優れた
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は鋼板表面の酸化膜厚と合金化反応時間との関係
を示す図表である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶融亜鉛メッキ鋼板の合金化処理に際し、加熱温度を一
   定とし、メッキ鋼板の通板速度、メッキ付着量の一方又
   は双方の変化に応じて、鋼板前処理炉前後で鋼板表面の
   酸化膜生成厚を調整し、次いで還元熱処理することを特
   徴とする溶融亜鉛メッキ鋼板の合金化処理方法。