JPH0526864B2 - - Google Patents
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- JPH0526864B2 JPH0526864B2 JP60189315A JP18931585A JPH0526864B2 JP H0526864 B2 JPH0526864 B2 JP H0526864B2 JP 60189315 A JP60189315 A JP 60189315A JP 18931585 A JP18931585 A JP 18931585A JP H0526864 B2 JPH0526864 B2 JP H0526864B2
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Landscapes
- Coating With Molten Metal (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明はAlキルド鋼鋼板を素材に用いて、高
温におけるめつき層の光沢保持特性が優れた溶融
Alめつき鋼板を製造する方法に関する。 （従来技術） 鋼板にシリコン含有アルミニウムをめつきした
溶融Alめつき鋼板は高温においても銀白色の光
沢を保持する機能が優れているため、従来より
種々の耐熱用途に使用されている。この溶融Al
めつき鋼板は従来リムド鋼鋼板を素材に使用して
製造されていたが、近年スラブ連続鋳造化に伴い
Alキルド鋼鋼板を素材に使用して製造される割
合が著しく多くなつてきた。 しかし溶融Alめつき鋼板はいずれの素材を使
用したものでも、使用温度が550℃近辺になると、
めつき層が短時間に合金化し、黒色に変色する性
質がある。 めつき層のこの合金化による黒変色を改善する
方法としては、特公昭56−34629号公報や特公昭
57−36346号公報に開示されているが、いずれも
素材がリムド鋼やキヤツプド鋼の鋼板を使用して
製造する場合を対象とするものである。 例えば特公昭57−36346号公報の方法は、溶融
Alめつき鋼板を特定の温度範囲で所定時間加熱
処理して、（Al、Fe、Si）Ｍの金属間化合物を鋼
素地とめつき層の中間に形成させて、550℃近辺
でも銀白色の光沢を保持するようにしたものであ
るが、「一般に溶融アルミめつき鋼板は高温での
使用でも素材鋼の酸化を防止すると共に光沢保持
特性がすぐれているために、自動車マフラー、反
射板、フライパン等の光沢の要求される高温部材
に適用されることが多く、500℃以下の温度では
長時間の使用でも変色しないで銀白色の光沢を保
持し、酸化増量も微量である。」と従来の溶融Al
めつき鋼板は通常500℃の温度でめつき層の光沢
が保持されるように記載されている。しかしAl
キルド鋼鋼板を素材とする溶融Alめつき鋼板で
は350℃でもめつき層の合金化が進行して、黒変
色してしまうので、この方法の素材鋼板はリムド
鋼またはキヤツプド鋼の場合であり、このため実
施例では素材をすべてリムド鋼鋼板を素材として
いる。 また加熱処理で（Al、Fe、Si）Ｍの金属間化
合物が生じるのはリムド鋼またはキヤツプド鋼で
ある。例えばAlキルド鋼とＮ添加キヤツプド鋼
に溶融Alめつきを施して、500℃に加熱すること
により合金化の過程を調査した「加熱時における
Alめつき鋼板のめつき層合金化におよぼす鋼中
Ｎの影響」（鉄と鋼、70、５、1984、S475）に
は、素材鋼板がＮ添加キヤツプド鋼であると、
（Al、Fe、Si）Ｍの金属間化合物が生じるが、Al
キルド鋼では生じないと報告されている。 また特公昭57−36346号公報の方法は鋼板中の
総炭素量と固溶窒素量とを所定の範囲内に調整し
て、550℃近辺でも銀白色の光沢を保持するよう
にしたものであるが、固溶窒素は0.006重量％以
上含有させることを必須の条件としている。しか
し一般にAlキルド鋼の固溶窒素量を0.006重量％
以上にすることは工業上極めて困難であるので、
この方法の場合も素材鋼板はリムド鋼またはキヤ
ツプド鋼を対象とするものである。 （発明が解決しようとする問題点） このように従来示されているめつき層の黒変色
改善方法はいずれも素材鋼板がリムド鋼やキヤツ
プド鋼である溶融Alめつき鋼板を対象とするも
ので、Alキルド鋼を素材鋼板とする溶融Alめつ
き鋼板のめつき層黒変色改善方法はまだ確立され
ていないものであつた。 （問題点を解決するための手段） そこで本発明者らはAlキルド鋼を素材鋼板と
する溶融Alめつき鋼板で、高温でもめつき層が
黒変色しないものの製造方法を確立すべく、種々
検討した結果、素材鋼板として、Alを0.02％未満
と低くして、フリーＮを残存させたAlキルド鋼
を用いて、この鋼板を溶融Alめつき後加熱処理
すれば、フリーＮが鋼板表面に拡散されて、めつ
き層と鋼板との境界に合金化を抑制するAlNの
バリヤー層が形成され、使用温度が550℃近辺と
高温であつても、めつき層が黒変色しないことを
見出した。 かくして本発明者らはC0.20％以下、Mn0.10〜
0.40％、Al0.005％以上0.02％未満、N0.0005〜
0.0060％、残部Feおよび不可避的不純物である
Alキルド鋼鋼板にSiを１〜15％含有させたAlの
溶融めつきを施し、その後昇温速度300℃／hr以
下で加熱して、350〜500℃の温度に30分以上保持
することを特徴とする高温におけるめつき層光沢
保持特性に優れた溶融Alめつき鋼板の製造法を
開発したのである。 次に本発明の鋼板成分と製造条件の限定理由を
述べる。 (1) 鋼板成分限定理由 Ｃはあまり高すぎると、鋼の加工性やAl−
Si溶融めつき性を低下させるので、0.20％以下
とした。 Mnは0.10％未満であると、ＳをMnSとして
固定できず、鋼の熱間加工性を低下させ、また
0.40％を越えると、鋼の加工性を低下させるの
で、0.10〜0.40％とした。 Alは鋼板の脱酸、Ｎの固定のために添加す
るものであるが、添加量を0.02％未満と通常の
Alキルド鋼の0.02〜0.08％より低くすると、
AlNの生成が極めて緩慢になり、フリーＮが
残存した状態になることが見出されたのであ
る。このフリーＮは溶融Alめつきの際のヒー
トサイクルによつても全部がAlNとならず、
めつき後加熱されたときめつき層と鋼板との境
界にAlNを形成して、合金化を抑制し、めつ
き層を光沢のある状態に保つのである。Alが
0.02％以上であると、溶融Alめつき完了時まで
にすべてAlNとなつてしまい、めつき後加熱
すると、めつき層は合金化し、黒変色してしま
う。一方Alは0.005％未満であると、脱酸力が
弱く、Alキルド鋼を連続鋳造法により安定し
て製造することが困難となる。以上の理由によ
りAlは0.005％以上、0.02％未満としたのであ
る。 Ｎはめつき層の光沢保持性を向上させるため
に重要な元素で、溶融Alめつき鋼板にフリー
Ｎが存在すると、加熱時に鋼板表面に拡散し、
めつき層のAlと反応して、鋼板とめつき層と
の境界にAlNのバリヤー層を形成し、合金化
を抑制する。Ｎは0.0005％未満であると、これ
らの効果が小さく、0.0060％を越えると、鋼の
加工性が低下するので、0.0005〜0.0060％とし
た。 (2) Alめつき層の限定理由 Siが1.0％未満であると、めつき層の金属間
化合物成長を抑制する効果がなくなり、金属間
化合物が著しく厚くなつて、めつき層の加工性
が低下してしまう。一方15％を越えると、めつ
き層中に板状のSiが点在するようになつて、め
つき層の加工性が低下してしまう。このためSi
は1.0〜15％とした。 (3) 溶融Alめつき鋼板の加熱処理条件限定理由 加熱速度を300℃／hrより速くすると、めつ
き層の光沢保持特性が低下し、めつき層が黒変
色してしまう。この理由は必ずしも明確ではな
いが、加熱速度が速いと、鋼中のフリーＮが鋼
板表面に拡散してめつき層合金化抑制効果を発
揮する前に鋼中Alと鋼中で反応してしまうた
めと考えられる。 加熱温度は350℃未満であると、鋼板表面へ
のフリーＮの拡散が不十分となり、また500℃
を越えると、鋼中のＮとAlとが反応して、鋼
中でAlNが形成されるため、フリーＮが減少
する。このためいずれの場合もめつき層合金化
抑制効果が低下する。 加熱時間は30分未満であると、フリーＮが鋼
板表面へ十分拡散せず、めつき層の合金化を抑
制できない。 次に実施例により本発明を説明する。 （実施例） 転炉、RH脱ガス、連続鋳造の工程により
C0.03％、Si0.01％、Mn0.26％、P0.015％、
S0.010％、Al0.008〜0.04％、N0.0003〜0.0050％
のAlキルド鋼鋳片を製造して、仕上圧延温度890
〜920℃、巻取温度500〜530℃で板厚2.7mmに熱延
した後、酸洗して、0.8mmの厚さに冷延した。 次に得られた冷延鋼帯をセンジマー型連続溶融
Alめつきラインに通板して、Siを９％添加した
Alめつき浴でめつきして、片面当りの付着量が
30ｇ／m2である溶融Alめつき鋼板を製造した。 その後この溶融Alめつき鋼板をOCA焼鈍炉に
入れて、表１に示す条件で加熱処理し、冷却後伸
び率1.0％の調質圧延を施した。 一方比較材として、転炉、造塊、分塊の工程に
よりC0.06％、Si tr、Mn0.28％、P0.014％、
S0.014％、Al0.001％、N0.0035％のリムド鋼鋳片
を製造し、これを前記Alキルド鋼の場合と同一
要領で熱延、冷延、Alめつきして、溶融Alめつ
き鋼板とした。 次に以上のようにして製造したAlキルド鋼鋼
板およびリムド鋼鋼板を素材とする溶融Alめつ
き鋼板をともに大気中で350℃で1000時間、500℃
で1000時間、550℃で100時間加熱することにより
耐熱試験を行ない、表面外観を調査した。表１に
この結果を示す。
温におけるめつき層の光沢保持特性が優れた溶融
Alめつき鋼板を製造する方法に関する。 （従来技術） 鋼板にシリコン含有アルミニウムをめつきした
溶融Alめつき鋼板は高温においても銀白色の光
沢を保持する機能が優れているため、従来より
種々の耐熱用途に使用されている。この溶融Al
めつき鋼板は従来リムド鋼鋼板を素材に使用して
製造されていたが、近年スラブ連続鋳造化に伴い
Alキルド鋼鋼板を素材に使用して製造される割
合が著しく多くなつてきた。 しかし溶融Alめつき鋼板はいずれの素材を使
用したものでも、使用温度が550℃近辺になると、
めつき層が短時間に合金化し、黒色に変色する性
質がある。 めつき層のこの合金化による黒変色を改善する
方法としては、特公昭56−34629号公報や特公昭
57−36346号公報に開示されているが、いずれも
素材がリムド鋼やキヤツプド鋼の鋼板を使用して
製造する場合を対象とするものである。 例えば特公昭57−36346号公報の方法は、溶融
Alめつき鋼板を特定の温度範囲で所定時間加熱
処理して、（Al、Fe、Si）Ｍの金属間化合物を鋼
素地とめつき層の中間に形成させて、550℃近辺
でも銀白色の光沢を保持するようにしたものであ
るが、「一般に溶融アルミめつき鋼板は高温での
使用でも素材鋼の酸化を防止すると共に光沢保持
特性がすぐれているために、自動車マフラー、反
射板、フライパン等の光沢の要求される高温部材
に適用されることが多く、500℃以下の温度では
長時間の使用でも変色しないで銀白色の光沢を保
持し、酸化増量も微量である。」と従来の溶融Al
めつき鋼板は通常500℃の温度でめつき層の光沢
が保持されるように記載されている。しかしAl
キルド鋼鋼板を素材とする溶融Alめつき鋼板で
は350℃でもめつき層の合金化が進行して、黒変
色してしまうので、この方法の素材鋼板はリムド
鋼またはキヤツプド鋼の場合であり、このため実
施例では素材をすべてリムド鋼鋼板を素材として
いる。 また加熱処理で（Al、Fe、Si）Ｍの金属間化
合物が生じるのはリムド鋼またはキヤツプド鋼で
ある。例えばAlキルド鋼とＮ添加キヤツプド鋼
に溶融Alめつきを施して、500℃に加熱すること
により合金化の過程を調査した「加熱時における
Alめつき鋼板のめつき層合金化におよぼす鋼中
Ｎの影響」（鉄と鋼、70、５、1984、S475）に
は、素材鋼板がＮ添加キヤツプド鋼であると、
（Al、Fe、Si）Ｍの金属間化合物が生じるが、Al
キルド鋼では生じないと報告されている。 また特公昭57−36346号公報の方法は鋼板中の
総炭素量と固溶窒素量とを所定の範囲内に調整し
て、550℃近辺でも銀白色の光沢を保持するよう
にしたものであるが、固溶窒素は0.006重量％以
上含有させることを必須の条件としている。しか
し一般にAlキルド鋼の固溶窒素量を0.006重量％
以上にすることは工業上極めて困難であるので、
この方法の場合も素材鋼板はリムド鋼またはキヤ
ツプド鋼を対象とするものである。 （発明が解決しようとする問題点） このように従来示されているめつき層の黒変色
改善方法はいずれも素材鋼板がリムド鋼やキヤツ
プド鋼である溶融Alめつき鋼板を対象とするも
ので、Alキルド鋼を素材鋼板とする溶融Alめつ
き鋼板のめつき層黒変色改善方法はまだ確立され
ていないものであつた。 （問題点を解決するための手段） そこで本発明者らはAlキルド鋼を素材鋼板と
する溶融Alめつき鋼板で、高温でもめつき層が
黒変色しないものの製造方法を確立すべく、種々
検討した結果、素材鋼板として、Alを0.02％未満
と低くして、フリーＮを残存させたAlキルド鋼
を用いて、この鋼板を溶融Alめつき後加熱処理
すれば、フリーＮが鋼板表面に拡散されて、めつ
き層と鋼板との境界に合金化を抑制するAlNの
バリヤー層が形成され、使用温度が550℃近辺と
高温であつても、めつき層が黒変色しないことを
見出した。 かくして本発明者らはC0.20％以下、Mn0.10〜
0.40％、Al0.005％以上0.02％未満、N0.0005〜
0.0060％、残部Feおよび不可避的不純物である
Alキルド鋼鋼板にSiを１〜15％含有させたAlの
溶融めつきを施し、その後昇温速度300℃／hr以
下で加熱して、350〜500℃の温度に30分以上保持
することを特徴とする高温におけるめつき層光沢
保持特性に優れた溶融Alめつき鋼板の製造法を
開発したのである。 次に本発明の鋼板成分と製造条件の限定理由を
述べる。 (1) 鋼板成分限定理由 Ｃはあまり高すぎると、鋼の加工性やAl−
Si溶融めつき性を低下させるので、0.20％以下
とした。 Mnは0.10％未満であると、ＳをMnSとして
固定できず、鋼の熱間加工性を低下させ、また
0.40％を越えると、鋼の加工性を低下させるの
で、0.10〜0.40％とした。 Alは鋼板の脱酸、Ｎの固定のために添加す
るものであるが、添加量を0.02％未満と通常の
Alキルド鋼の0.02〜0.08％より低くすると、
AlNの生成が極めて緩慢になり、フリーＮが
残存した状態になることが見出されたのであ
る。このフリーＮは溶融Alめつきの際のヒー
トサイクルによつても全部がAlNとならず、
めつき後加熱されたときめつき層と鋼板との境
界にAlNを形成して、合金化を抑制し、めつ
き層を光沢のある状態に保つのである。Alが
0.02％以上であると、溶融Alめつき完了時まで
にすべてAlNとなつてしまい、めつき後加熱
すると、めつき層は合金化し、黒変色してしま
う。一方Alは0.005％未満であると、脱酸力が
弱く、Alキルド鋼を連続鋳造法により安定し
て製造することが困難となる。以上の理由によ
りAlは0.005％以上、0.02％未満としたのであ
る。 Ｎはめつき層の光沢保持性を向上させるため
に重要な元素で、溶融Alめつき鋼板にフリー
Ｎが存在すると、加熱時に鋼板表面に拡散し、
めつき層のAlと反応して、鋼板とめつき層と
の境界にAlNのバリヤー層を形成し、合金化
を抑制する。Ｎは0.0005％未満であると、これ
らの効果が小さく、0.0060％を越えると、鋼の
加工性が低下するので、0.0005〜0.0060％とし
た。 (2) Alめつき層の限定理由 Siが1.0％未満であると、めつき層の金属間
化合物成長を抑制する効果がなくなり、金属間
化合物が著しく厚くなつて、めつき層の加工性
が低下してしまう。一方15％を越えると、めつ
き層中に板状のSiが点在するようになつて、め
つき層の加工性が低下してしまう。このためSi
は1.0〜15％とした。 (3) 溶融Alめつき鋼板の加熱処理条件限定理由 加熱速度を300℃／hrより速くすると、めつ
き層の光沢保持特性が低下し、めつき層が黒変
色してしまう。この理由は必ずしも明確ではな
いが、加熱速度が速いと、鋼中のフリーＮが鋼
板表面に拡散してめつき層合金化抑制効果を発
揮する前に鋼中Alと鋼中で反応してしまうた
めと考えられる。 加熱温度は350℃未満であると、鋼板表面へ
のフリーＮの拡散が不十分となり、また500℃
を越えると、鋼中のＮとAlとが反応して、鋼
中でAlNが形成されるため、フリーＮが減少
する。このためいずれの場合もめつき層合金化
抑制効果が低下する。 加熱時間は30分未満であると、フリーＮが鋼
板表面へ十分拡散せず、めつき層の合金化を抑
制できない。 次に実施例により本発明を説明する。 （実施例） 転炉、RH脱ガス、連続鋳造の工程により
C0.03％、Si0.01％、Mn0.26％、P0.015％、
S0.010％、Al0.008〜0.04％、N0.0003〜0.0050％
のAlキルド鋼鋳片を製造して、仕上圧延温度890
〜920℃、巻取温度500〜530℃で板厚2.7mmに熱延
した後、酸洗して、0.8mmの厚さに冷延した。 次に得られた冷延鋼帯をセンジマー型連続溶融
Alめつきラインに通板して、Siを９％添加した
Alめつき浴でめつきして、片面当りの付着量が
30ｇ／m2である溶融Alめつき鋼板を製造した。 その後この溶融Alめつき鋼板をOCA焼鈍炉に
入れて、表１に示す条件で加熱処理し、冷却後伸
び率1.0％の調質圧延を施した。 一方比較材として、転炉、造塊、分塊の工程に
よりC0.06％、Si tr、Mn0.28％、P0.014％、
S0.014％、Al0.001％、N0.0035％のリムド鋼鋳片
を製造し、これを前記Alキルド鋼の場合と同一
要領で熱延、冷延、Alめつきして、溶融Alめつ
き鋼板とした。 次に以上のようにして製造したAlキルド鋼鋼
板およびリムド鋼鋼板を素材とする溶融Alめつ
き鋼板をともに大気中で350℃で1000時間、500℃
で1000時間、550℃で100時間加熱することにより
耐熱試験を行ない、表面外観を調査した。表１に
この結果を示す。
【表】
【表】
○ 銀白色の光沢保持
× 灰黒色に変色
表１の結果より本発明法により製造した溶融
Alめつき鋼板は550℃に加熱してもめつき層は黒
変色せず、高温での光沢保持特性に優れている。 また比較材のリムド鋼鋼板を素材とする溶融
Alめつき鋼板よりも光沢保持特性は優れている。 （効果） 以上のごとく、本発明によれば、リムド鋼より
安価で、加工性の優れたAlキルド鋼の鋼板を素
材として、高温における光沢保持特性の優れた溶
融Alめつき鋼板を製造することができるので、
溶融Alめつき鋼板の耐熱用途への使用を拡大す
ることができる。
× 灰黒色に変色
表１の結果より本発明法により製造した溶融
Alめつき鋼板は550℃に加熱してもめつき層は黒
変色せず、高温での光沢保持特性に優れている。 また比較材のリムド鋼鋼板を素材とする溶融
Alめつき鋼板よりも光沢保持特性は優れている。 （効果） 以上のごとく、本発明によれば、リムド鋼より
安価で、加工性の優れたAlキルド鋼の鋼板を素
材として、高温における光沢保持特性の優れた溶
融Alめつき鋼板を製造することができるので、
溶融Alめつき鋼板の耐熱用途への使用を拡大す
ることができる。
Claims (1)
- １ C0.20％以下、Mn0.10〜0.40％、Al0.005％以
上0.02％未満、N0.0005〜0.0060％、残部Feおよ
び不可避的不純物であるAlキルド鋼鋼板にSiを
１〜15％含有させたAlの溶融めつきを施し、そ
の後昇温速度300℃／hr以下で加熱して、350〜
500℃の温度に30分以上保持することを特徴とす
る高温におけるめつき層光沢保持特性に優れた溶
融Alめつき鋼板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18931585A JPS6250454A (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | 高温におけるめつき層光沢保持特性に優れた溶融ａ１めつき鋼板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18931585A JPS6250454A (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | 高温におけるめつき層光沢保持特性に優れた溶融ａ１めつき鋼板の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6250454A JPS6250454A (ja) | 1987-03-05 |
| JPH0526864B2 true JPH0526864B2 (ja) | 1993-04-19 |
Family
ID=16239297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18931585A Granted JPS6250454A (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | 高温におけるめつき層光沢保持特性に優れた溶融ａ１めつき鋼板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6250454A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01279739A (ja) * | 1988-04-30 | 1989-11-10 | Nisshin Steel Co Ltd | 耐熱性にすぐれた溶融アルミニウムめっき鋼板の製造方法 |
| FR2754544B1 (fr) | 1996-10-10 | 1998-11-06 | Lorraine Laminage | Tole aluminiee a faible emissivite |
| US7968210B2 (en) | 2005-02-10 | 2011-06-28 | Nippon Steel Corporation | Aluminum type plated steel sheet and heat shrink band using the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5736346A (ja) * | 1980-08-12 | 1982-02-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Maikuropuroguramuseigyohoshiki |
| JPS5849620A (ja) * | 1981-09-17 | 1983-03-23 | Sumitomo Chem Co Ltd | ガリウムの回収法 |
-
1985
- 1985-08-28 JP JP18931585A patent/JPS6250454A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5736346A (ja) * | 1980-08-12 | 1982-02-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Maikuropuroguramuseigyohoshiki |
| JPS5849620A (ja) * | 1981-09-17 | 1983-03-23 | Sumitomo Chem Co Ltd | ガリウムの回収法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6250454A (ja) | 1987-03-05 |
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