JPH0521977B2 - - Google Patents

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JPH0521977B2
JPH0521977B2 JP63502008A JP50200888A JPH0521977B2 JP H0521977 B2 JPH0521977 B2 JP H0521977B2 JP 63502008 A JP63502008 A JP 63502008A JP 50200888 A JP50200888 A JP 50200888A JP H0521977 B2 JPH0521977 B2 JP H0521977B2
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Description

請求の範囲 1 連続溶融亜鉛メツキ工程において連続鋼製品
上に生ずる金属間化合物層の厚さをコントロール
する方法であつて、前記鋼製品を溶融亜鉛の浴内
で急冷することによつて同製品を急冷却する段階
と、前記鋼製品上に形成されるコーテイングの組
織をコントロールするる段階にして、亜鉛浴の作
動温度以下の温度に冷却された溶融亜鉛の流れを
鋼製品が亜鉛浴中を移動するにつれて同製品に向
けて導くことで同製品の端末温度を規制すること
によりコントロールする段階とを有する方法。
2 請求の範囲第1項に記載の方法において、溶
融亜鉛の流れが鋼製品の浸漬点近傍に向けて、か
つ、鋼製品の移動方向に対して斜めに、第一のノ
ズルによつて導かれることを特徴とする方法。
3 請求の範囲第2項に記載の方法において、第
二の冷却された溶融亜鉛の流れが、前記斜めに導
かれた流れの後方点において鋼製品に向けて少な
くとも基本的に垂直に、第二のノズルによつて導
かれることを特徴とする方法。
4 請求の範囲第1項に記載の方法において、鋼
製品に向う冷却亜鉛流の温度は亜鉛浴の作動温度
より1℃〜15℃低いこと特徴とする方法。
5 請求の範囲第1項に記載の方法において、冷
却亜鉛の流れは鋼製品に向けてその全幅上にわた
りかつ両側から均等に導かれることを特徴とする
方法。
6 請求の範囲第2項及び第3項に記載の方法に
おいて、冷却された亜鉛の流れを鋼製品に向けて
導いている前記第一及び第二のノズルは個別に調
節可能であることを特徴とする方法。
7 請求の範囲第1項に記載の方法において、鋼
製品に向けて導かれる溶融亜鉛の流れは熱交換器
クーラによつて冷却されており、同クーラ中の亜
鉛の流れは亜鉛浴の他の部分から分離されている
ことを特徴とする方法。
明細書 本方法は連続溶融亜鉛メツキ工程において連続
鋼製品上に生ずる金属間化合物層の厚さをコント
ロールする方法に関するものである。前記連続鋼
製品は一般的にはストリツプ又はワイヤである。
冷間圧延された鋼ストリツプは米国特許第
4361448号に記載された熱処理を施すことによつ
て良好な成形性を付与することが出来る。すなわ
ち、焼鈍後ある温度T1(720〜850℃)において鋼
ストリツプはT2(600〜650℃)の温度へとゆつく
り冷却される。この温度から同ストリツプは亜鉛
浴内において温度T3迄急激に冷却される。T2
T3における時間間隔は約0.5秒である。
米国特許第4361448号の装置においては亜鉛浴
クーラとノズルを備えた亜鉛ポンプは別個のユニ
ツトである。亜鉛浴と同一の温度を備えた溶融金
属が筒口を経て鋼ストリツプの浸漬点へとポンプ
送給される。従つて急冷却の端末温度T3はかな
り高く、鋼ストリツプは全浸漬時間(約2秒)の
間亜鉛浴の温度には到達しない。
亜鉛浴中を進行する鋼ストリツプはその表面に
従つて流れる層状亜鉛流を誘起せしめる。鋼スト
リツプの内側からの熱は前記層状亜鉛流(層)の
温度をして亜鉛浴の作動温度よりも高い値へと上
昇せしめる。慣用の亜鉛浴(0.15〜0.25%のアル
ミニウムを含有している)内では鉄及び亜鉛が
480℃以上の温度において激しく反応し、その結
果亜鉛コーテイング上には厚い金属間化合物層が
形成される。
前記亜鉛コーテイングの良好な成形性を得るた
めに、前記金属間化合物層は出来るだけ薄くする
べきである。本発明に係る方法においては、金属
間化合物層の厚さは次のようにコントロールされ
る。
即ち、まず鋼製品を溶融亜鉛浴内で急冷する。
次に亜鉛浴の作動温度以下の温度に冷却された溶
融亜鉛の流れを鋼製品が亜鉛浴に向けて移動する
につれて同製品に向けて導くことにより、前記急
冷段階における鋼製品の端末温度を規制すること
により、鋼製品上に形成されるコーテイングの組
織をコントロールする。
好ましくは、第一の溶融亜鉛の流れは鋼製品の
浸漬地点近傍に向けて、かつ鋼製品の移動方向に
対して斜め方向に向けて第一のノズルにより導か
れ、溶融亜鉛の第二の流れは前記斜めに導かれる
流れの後の一地点における鋼製品に少なくともほ
ぼ直角方向をなすように第二のノズルによつて導
かれる。
鋼製品に向けて導かれる溶融亜鉛の流れは例え
ば熱交換器クーラにより好ましくは亜鉛浴の作動
温度よりも1゜〜15℃低い温度へと冷却される。こ
こにクーラを通つて前記ノズルへ流れる亜鉛の流
れは亜鉛浴の残りとは分離される。
亜鉛浴を局部的に冷却するという基本的特徴に
より亜鉛浴の鉄含有量が低下するという付加的な
重要な利点が得られる。
薄肉鋼板の連続溶融亜鉛メツキ工程における亜
鉛浴内の鉄含有量はそれぞれの温度に応じて一般
的には飽和状態にある。温度がわずかに変化して
も、鉄及び亜鉛の析出が浴の底部に発生したり、
析出物がメツキしようとする鋼ストリツプ表面上
に浮遊したりして、コーテイングの品質を損な
う。
かくして、良好な品質を維持するためには、亜
鉛浴の温度の変動を防止しなければならない。従
つて、亜鉛の予備溶融を行なうための別個のポツ
トを設け、例えば添加すべき亜鉛の溶融温度が亜
鉛浴の温度を変化させないようにしている亜鉛メ
ツキラインもある。
溶融亜鉛内の鉄の溶解度は一般的には温度の線
形関数である。すなわち約455℃の通常の亜鉛メ
ツキ温度では鉄濃度は約0.06%であり、約420℃
の温度では鉄濃度は約0.01%である。溶融亜鉛メ
ツキされた薄肉鋼板の品質を向上するためには、
亜鉛コーテイング上にFe−Zn析出物(スラグ粒
子)が形成されるのを防止するべきである。かく
して、飽和領域から亜鉛浴内の鉄濃度を下げるこ
とにより、そのような粒子が析出しないようにし
て異なる亜鉛メツキ温度を使用出来るようにする
のが好都合である。
本発明によれば、亜鉛浴内の鉄の濃度は、亜鉛
浴の温度が約450℃で、クーラの後の亜鉛の温度
が約5℃低い場合、約0.025%へと低下させられ
る。かくして、鉄の濃度は飽和値の約50%のレベ
ルにあり、約430℃にある亜鉛浴内の鉄の濃度に
対応している。
亜鉛浴を局部冷却する間、過剰な鉄分は溶融亜
鉛から極めて微細なFe−Al−Zn粒子として析出
する。亜鉛が鋼ストリツプに向けて流れる時に、
小さなFe−Al−Zn粒子は鋼製品の表面に均等な
層として固着し、亜鉛コーテイングの一部として
亜鉛浴を去る。
前記Fe−Al−Zn粒子を出来るだけ小さく、か
つ均質に分布させるためには、温度及び亜鉛流量
は一定値にするのが好ましい。亜鉛クーラによつ
て生ずる熱損失は亜鉛浴の温度よりも高い温度を
有する鋼製品の速度を調節することによつて補償
され得る。
本発明の具体的な特徴は請求の範囲に述べられ
ているが、付図を参照しての以下の説明にも出て
くる。
第1図は米国特許第4361448号に記載の熱処理
を例示する熱的線図、 第2図は1mmの厚さを有する鋼ストリツプに対
して、第1図処理方法により亜鉛浴内で行なう冷
却(急冷)段階を例示する線図。
第3図は本発明の亜鉛浴装置の長手方向断面に
て示せる概略図、 第4図は本発明に係る冷却(急冷)段階を例示
する線図である。
第1図及び第2図は明細書の最初において議論
したような従来技術を理解し易くし、更に本発明
によつて達成される利点を比較により例示するた
め示されている。
第3図は新しい亜鉛浴装置を示している。参照
番号1は例えば1mmの板厚を備えた連続圧延スト
リツプを示しており、2は溶融亜鉛の浴3のため
のポツトであつて約5%迄のアルミニウム含有量
を備えている。4は浸漬炉の最後のゾーンの端部
シユートを示しており、同炉においては鋼の温度
は温度T2(第1図)にコントロールされている。
5は水冷却することの出来る筒口を示しており、
6及び7は亜鉛浴内のガイドロールを示してい
る。同ロールは例えばロール6を垂直方向に調節
することによつて周知の態様により亜鉛メツキを
規制するため用いることが出来る。参照番号8は
ガスジエツトノズルを示している。
これ迄の説明に限れば、第3図の装置は米国特
許第4361448号の第2図に対応している。シユー
ト4の以前の処理及びガスジエツトノズル18以
降の処理も同様にして従来技術に属しており、米
国特許第4361448号の例えば第2図を参照するこ
とが出来る。
それによつて本発明が実施される、第3図に示
した亜鉛浴装置の新しい点は冷却された溶融亜鉛
を鋼ストリツプ1の亜鉛浴内への浸漬点に設けた
装置にある。この装置は全体として参照番号10
で示されている。11はクーラを、12はクーラ
11を取囲むダクトを、13はクーラ11以後に
設けられた循環ポンプをそれぞれ示している。1
4は上側ノズル15及び下側ノズル16を備えた
ノズルユニツトを示している。底部部分17はユ
ニツト14に調節自在にて(垂直方向矢印)装着
されている。上側ノズル15にも類似の装置を設
けることが出来る。
前記亜鉛浴クーラ11、亜鉛ポンプ13及びノ
ズル15,16は一体ユニツトを形成しており、
クーラ中を流れる亜鉛の温度は亜鉛浴の作動温度
よりも1℃〜15℃低くすることが出来る。ノズル
15は亜鉛流を鋼ストリツプに対して、好ましく
はその進行方向に対して斜めに導き、筒口5内の
亜鉛が温められ、炉4内に亜鉛の蒸気が形成され
るのを防止する。ノズル16は亜鉛流を例えば鋼
ストリツプに向けて垂直に導いている。前記ノズ
ルは異なるノズルの体積流を変化出来るよう調節
自在であるのが好ましい。亜鉛流の全量はポンプ
13の回転速度によつてコントロールすることが
出来る。
前記コントロール11は好ましくは数個のクー
ラチユープを有しており、同チユーブは亜鉛流が
「死角位置」として停止すること無く、かつクー
ラチユーブの表面温度がダクト12を横切つてほ
ぼ同一となるように隔置されているのが良い。ク
ーラチユーブの前記表面温度は亜鉛がチユーブ上
に凝固するのを防止するある値に維持されるべき
である。何故ならばそのような凝固が発生すると
亜鉛コーテイング内に欠陥が生ずる可能性がある
からである。
鋼ストリツプの温度T3、すなわち急冷却の端
末温度は第4図に例示した態様により本発明に係
る方法により減少させるか及び/又はコントロー
ルさせることが可能である。T3が例えば450℃の
如く亜鉛浴の作動温度に出来る限り近くあれば、
亜鉛コーテイング上に行なわれる成形作業に不利
な金属間化合物層の形成は慣用の亜鉛浴(0.15〜
0.25%のアルミニウム濃度を有する)においてほ
ぼ完全に防止される。従つて、鋼ストリツプの亜
鉛コーテイング上における金属間化合物層の厚さ
は亜鉛浴の温度を440℃から465℃の間で変化さ
せ、前記温度T3と亜鉛浴の温度との差を調節さ
せることによりコントロールすることが出来る。
鋼ストリツプの温度は亜鉛浴に入る前に550℃を
越えているのが好ましい。
前記亜鉛−アルミニウム浴のアルミニウム濃度
が約5%の時に、前記作動温度は415℃と425℃の
間に保持することが可能であり、かくて本発明に
係る方法は鋼ストリツプの急冷却の端末温度を
450℃より著しく低い値へと減少させることを可
能ならしめる。こうすることによりコーテイング
の品質は改善される。何故ならば急冷却は共晶合
金化したコーテイングを微細粒化させるからであ
る。加うるに、亜鉛合金の高表面張力にもかかわ
らず鋼ストリツプが高温度になることにより未コ
ート点の形成が防止される。
JP63502008A 1987-02-27 1988-02-23 連続溶融亜鉛メッキ工程において連続鋼製品上に生ずる金属間化合物層の厚さをコントロールする方法 Granted JPH01502915A (ja)

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