JPH06240431A - 溶融亜鉛めっき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板及び複層めっき鋼板の製造方法 - Google Patents

溶融亜鉛めっき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板及び複層めっき鋼板の製造方法

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JPH06240431A
JPH06240431A JP2397993A JP2397993A JPH06240431A JP H06240431 A JPH06240431 A JP H06240431A JP 2397993 A JP2397993 A JP 2397993A JP 2397993 A JP2397993 A JP 2397993A JP H06240431 A JPH06240431 A JP H06240431A
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JP
Japan
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steel sheet
plating
hot
plating bath
dip galvanizing
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JP2397993A
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Inventor
Makoto Isobe
誠 磯部
Kazuaki Kyono
一章 京野
Nobuyuki Morito
延行 森戸
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】焼鈍還元処理と溶融亜鉛めっきとを同一ライン
で連続して行う場合にFe系あるいはNi系電気めっき
前処理を行うことあるいは予めSi、Mn等の低含有鋼
とのクラッド化を行うことなしにSi、Mn等を含有す
る高強度鋼板の溶融亜鉛めっきを行うことができ、生産
性の向上と低コスト化を図る。 【構成】めっき浴温(TB )を480℃以上550℃以
下、めっき浴中のAl濃度(CAl)を0.12重量%以
上0.2重量%以下、めっき浴に侵入する鋼板温度(T
S )を450℃以上とし、かつめっき浴中の鋼板滞留時
間をt秒とするとき、 {(TB −420)t+(TS −420)}/CAl が2000以上5000以下となるめっき条件で溶融亜
鉛めっきを行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は屋根、壁等の建材、自動
車車体等に用いられる溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、大気環境の酸性化に対処するた
め、又は侵食環境の劣悪な海浜、海上の建設などの要請
により、建材の耐食性向上の要求が大きくなっている。
また、自動車車体の場合には融雪塩使用地域、海浜地区
での耐食性が問題となっている。これらの耐食性の向上
策としては、亜鉛めっき、特に溶融亜鉛めっきを施すこ
とが経済的に優れている。さらに、加熱処理によりめっ
き層をFe−Zn合金とする合金化溶融亜鉛めっきによ
り、溶接性と塗装後の耐食性を一層改善することができ
る。
【0003】ところで、地球温暖化の問題がクローズア
ップされるに至り、省エネルギー化、特に自動車の燃費
向上、車体の軽量化が論じられるようになってきた。そ
のための対策としては鋼板の高強度化が有効であり、前
述の耐食性の要求から高強度鋼板の溶融亜鉛めっきが必
要となった。溶融亜鉛めっき鋼板は、連続溶融亜鉛めっ
き装置(以下CGLと称す)を用い、圧延油の燃焼除去
あるいはアルカリ等による脱脂、焼鈍還元、冷却、溶融
亜鉛浴浸漬、ガスワイピングによる目付量調整を連続し
て行うことにより製造される。さらに合金化はワイピン
グの直後に行われるのが一般的である。
【0004】従来より知られるように加工性に優れる高
強度鋼は、添加成分としてSi、Mn等を含有するた
め、これら成分が鋼板表面に酸化濃化し易く、その結
果、溶融亜鉛の濡れ性を著しく劣化し、不めっき欠陥を
招く。その対策としては、CGLに鋼板を導入する前に
Ni系の電気めっきを施したり(特開昭60−2629
50号公報、特開昭61−147865号公報)、ある
いはFe系の電気めっきを行う(特開平2−19415
6号公報)ことにより、これら成分の鋼板表面への酸化
濃化を抑制することが提案されている。また、クラッド
法によりSi、Mn等の含有量の少ない鋼を表層にして
めっき濡れ性を改善する技術(特開平3−199363
号公報)が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】CGLに鋼板を導入す
る前にNi系の電気めっきあるいはFe系の電気めっき
を行うことによりこれら成分の鋼板表面への酸化濃化を
抑制することが可能となり、Si、Mn等を含有する高
強度鋼の溶融亜鉛めっきは可能となるが、反面電気めっ
き設備の増設による煩雑化、高コスト化、生産性の低下
はまぬがれない。また、Si、Mn等の低含有鋼とのク
ラッド化を行うことも工程を繁雑にし、コストアップを
招く問題がある。
【0006】本発明は、これらの諸問題を招くことな
く、Si、Mn等を含有する高強度鋼の溶融亜鉛めっき
を可能とする技術を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】電気めっきによる前処理
を行わず、また、クラッド化の工程を必要とせずに、既
存のめっき装置のままでSi、Mn等を含有する高強度
鋼の溶融亜鉛めっきを可能とする方法を鋭意研究した結
果、焼鈍還元処理を溶融亜鉛めっきとを同一ラインで連
続して行う場合に、めっき浴温(TB )を480℃以上
550℃以下、めっき浴中のAl濃度(CAl)を0.1
2重量%以上0.2重量%以下、めっき浴に侵入する鋼
板温度(TS )を450℃以上とし、かつ、めっき浴中
の鋼板滞留時間をt秒とするとき、 {(TB −420)t+(TS −420)}/CAl の値が2000以上5000以下となるめっき条件で溶
融亜鉛めっきを行うことによりめっき濡れ性を確保する
ことができ、かつめっき後の目付量調整が可能であるこ
とを見出した。
【0008】
【作用】本発明はSi、Mn等を含有することにより得
られる加工性に優れる高強度鋼板をNiあるいはFe系
の前めっきなしに、またはSi、Mnの低含有鋼とクラ
ッド化することなしに、さらには鋼板中の添加元素とし
てTiを含有させることなしに、溶融亜鉛めっきを行う
ことを可能とする。以下にその操作を示す。
【0009】まず、冷延あるいは熱延によって板厚を調
整された鋼板にCGL入側で表面のクリーニング、脱脂
と必要に応じ脱スケールを行う。熱延後脱スケールを行
って、冷延した鋼板ではCGL入側で脱脂とさらに酸洗
を行うのが最も好ましいが、脱脂をライン内の燃焼除去
とすることも可能である。一方、熱延鋼板の場合表面の
酸化物量が多く、CGL入側までに、脱脂と脱スケール
が必要である。
【0010】引き続き鋼板を、還元ガス中で要求材質に
応じて600〜900℃に昇温し、焼鈍還元し、所定速
度で冷却した後、溶融亜鉛浴に導入する。還元ガスには
水素を数%以上含有する窒素ガスを用いる。また、還元
ガス中の微量の水分はSi、Mn等の鋼中添加元素を鋼
表面に酸化濃化させるので、少なくとも0℃以下の露点
とすることが必要である。
【0011】焼鈍還元処理された鋼板をそのまま溶融亜
鉛浴に導入するが、めっき浴中のAl濃度、めっき浴の
温度、めっき浴に侵入する鋼板の温度及びめっき浴中に
鋼板の滞在する時間は鋼板がめっき浴に濡れるために重
要であり、以下に規定する必要がある。 浴中のAl濃度(CAl):浴中のAl濃度は0.12重
量%以上0.2重量%以下とする。その理由は、0.1
2重量%未満ではめっき浴底にドロス(FeZn7 )の
生成が著しくなり、めっき面に付着してドロス欠陥を発
生すること及び除去が困難なことである。また、0.2
重量%を越えると、めっき層中のAl濃度が高くなりす
ぎ溶接性や溶融めっき後、摩擦抵抗低減や化成処理性向
上を図る場合にその上に施すFe系電気めっきを阻害す
る。なお、その他のめっき浴中添加元素については、耐
食性向上のためにMg等の元素を添加することが可能で
あり、Pbは0.1重量%以下とすることが好ましい。
【0012】浴温(TB ):浴温は溶融亜鉛濡れ性確保
のため480℃以上が必要であり、550℃以下とす
る。550℃を越えるとZn蒸気圧が高くなり特にスナ
ウト内に蒸発した亜鉛が凝縮して亜鉛粉が発生し浴面に
堆積して擦り傷の原因になる。 侵入板温(TS ):侵入板温は溶融亜鉛濡れ性確保のた
めに浴温低下が起らぬように450℃以上が必要であ
る。
【0013】めっき時間(t):めっき時間は鋼板が溶
融亜鉛に濡れ反応するために長い方が有利であるが、そ
の必要時間は浴温、侵入板温及び浴中のAl濃度により
決定される。つまり、 {(TB −420)t+(TS −420)}/CAl が2000以上になるように設定することが必要であ
る。
【0014】しかし、めっき時間が過剰になると浴温、
侵入板温が高いことからめっき浴中で合金化が開始し、
ガスワイピングでの目付量調整が不可能になる。よって
めっき時間は {(TB −420)t+(TS −420)}/CAl が5000以下に設定しなければならない。
【0015】亜鉛めっき浴浸漬後はガスワイピングによ
り目付量が調整され溶融亜鉛めっき鋼板が得られる。場
合により更に加熱合金化処理がなされ合金化溶融亜鉛め
っき鋼板が製造される。また、摩擦抵抗低減や化成性向
上等必要により溶融亜鉛めっき被膜上又は前述の合金化
されためっき被膜状にFe系の電気めっきがなされるこ
ともある。これにより耐食性やスポット溶接性がさらに
向上する。
【0016】
【実施例】以下に本発明の効果について実施例をもって
説明する。めっきには装置に縦型の溶融亜鉛めっき実験
装置を用い、70mm×180mmの鋼板にめっきを行
った。めっきに先立ち、鋼板の焼鈍還元を5%水素含有
窒素を用いて800℃−20秒均熱で行った。供試鋼板
は真空溶解で溶製し、あらかじめ0.7mm厚に冷間圧
延し、電解脱脂及び塩酸酸洗を行った。供試鋼板の成分
を表1に、めっき条件及びめっきの評価を表2に示す。
めっき性の評価は表3を基準に行った。
【0017】また、合金化さらに上層Fe−Pめっきを
行う試料については、化成処理を行い比較した。比較基
準を表4に示す。表2により明らかなように本発明によ
りめっきした鋼板は不めっき欠陥がなく良好な溶融亜鉛
めっき鋼板となり、ガスワイピングにより目付量調整性
も良好である。また、合金化、上層Fe系めっき後に
は、充分な化成処理性が得られる。
【0018】
【表1】
【0019】
【表2】
【0020】
【表3】
【0021】
【表4】
【0022】
【発明の効果】本発明によりFe系あるいはNi系電気
めっき前処理を行うことあるいは予めSi、Mn等の低
含有鋼とのクラッド化を行うことなしにSi、Mn等を
含有する高強度鋼板の溶融亜鉛めっきが可能になり、生
産性の向上と低コスト化を図ることができる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 焼鈍還元処理と溶融亜鉛めっきとを同一
    ラインで連続して行うに際し、めっき浴温(TB )を4
    80℃以上550℃以下、めっき浴中のAl濃度
    (CAl)を0.12重量%以上0.2重量%以下、めっ
    き浴に侵入する鋼板温度(TS )を450℃以上とし、
    かつめっき浴中の鋼板滞留時間をt秒とするとき、 {(TB −420)t+(TS −420)}/CAl が2000以上5000以下となるめっき条件で溶融亜
    鉛めっきを行うことを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の
    製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の溶融亜鉛めっきを行った
    後、さらに加熱合金化処理を行うことを特徴とする合金
    化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の溶融亜鉛めっき又
    は合金化溶融亜鉛めっきを行った後、その表面にさらに
    鉄系の電気めっきを行うことを特徴とする複層めっき鋼
    板の製造方法。
JP2397993A 1993-02-12 1993-02-12 溶融亜鉛めっき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板及び複層めっき鋼板の製造方法 Withdrawn JPH06240431A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100558060B1 (ko) * 2001-12-07 2006-03-07 주식회사 포스코 원폿트시스템에 의한 용융아연도금강판 및 합금화용융아연도금강판의 제조 방법
JP4828544B2 (ja) * 2004-10-20 2011-11-30 アルセロールミタル・フランス 鉄−炭素−マンガンの鋼帯に亜鉛浴にて溶融めっきを施すための方法
JP2014084518A (ja) * 2012-10-26 2014-05-12 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 溶融亜鉛めっきの浸透性試験方法

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