JPH0633458B2 - 表面外観に優れた蒸着メツキ鋼板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明はメッキ鋼板表面の色斑や光沢斑がなく均一な色
調を有する表面外観に優れた蒸着メッキ鋼板の製造方法
に関する。

［従来技術と問題点］ メッキ鋼板、例えば、亜鉛メッキ鋼板を製造する方法と
して従来から溶融メッキや電気メッキが実施されてお
り、この他に、最近、蒸着によるメッキ方法が開発さ
れ、現在実用化されている。ここで連続式真空蒸着メッ
キ方法の一例を説明すると、まず該メッキ装置には鋼帯
の搬送路に沿って、ガス還元前処理炉、賦圧室、シール
ロール室、真空蒸着メッキ室が順に配設されており、シ
ールロール室は蒸着室の前後に設けられ、その内部には
真空排気手段を備えた多数の隔室が形成されており、ま
た真空蒸着メッキ室の内部には亜鉛浴槽および鋼帯支持
ロールが配設されている。

冷間圧延された鋼帯は鋼帯表面を清浄化して活性化し、
更に基板温度を確保するために前処理炉に導入され、焼
鈍と同時にガス還元による前処理を施される。引続き鋼
帯は前処理炉の後半部分で蒸着に適する基板温度に冷却
された後、賦圧室、シールロール室を経て真空蒸着室に
導入される。該蒸着室には適当な加熱手段によって発生
された亜鉛蒸気が連続的に供給されており、支持ロール
に巻付けられた鋼帯表面に亜鉛蒸気が付着し凝縮してメ
ッキ層が形成される。その後、鋼帯はシールロール室、
賦圧室を経て真空蒸着系外に搬送される。合金化亜鉛メ
ッキ鋼板を製造するには通常、上記蒸着亜鉛メッキ鋼板
を更に合金化炉に導入して合金化処理が施される。合金
化処理はバッチ炉を用いて行なわれる他に、蒸着メッキ
ラインと一体に合金化炉を付設し、インラインで連続的
に行なう方法がある。

ところで、従来の合金化蒸着亜鉛メッキ鋼板の製造方法
においては、合金化処理後のメッキ層外観にかなりの色
斑が見られ、また光沢斑も生じる問題がある。

［問題解決の知見］ 本発明者等は、従来の合金化処理において上記問題を生
じる一因は蒸着系から合金化炉に至る間にメッキ鋼板が
大気中を搬送されてスキンパスされるからであることを
見出した。即ち、合金化処理工程においてはメッキ鋼帯
が蒸着系から合金化炉に導入される間にメッキ層表面を
平坦化するためにスキンパスを施している。従来の方法
ではメッキ処理後の鋼帯が大気中を搬送されてスキンパ
スされるため、この間に蒸着亜鉛結晶の表面が酸化さ
れ、しかも該亜鉛結晶の表面は凹凸に富むためかなりの
量の酸化亜鉛被膜がメッキ層表面に不均一に形成され
る。このため、後工程のスキンパスでメッキ層表面を平
坦化しても色斑や光沢斑を解消することが難しい。

上記知見に基づき本発明者等は蒸着系の搬出側真空系内
でスキンパスを施すことにより従来の上記問題を解消で
きることを見出した。即ち蒸着亜鉛メッキ鋼帯を真空系
から大気中の外部に搬送する前に予め非酸性雰囲気下で
スキンパスを施し、これを合金化処理すれば色斑、光沢
斑のない表面外観に優れた合金化メッキ鋼板を製造出来
ることを見出した。

［発明の構成］ 本発明によれば、真空蒸着メッキにおいて、蒸着後、蒸
着系に連続した真空系内でスキンパスを施すことを特徴
とする表面外観に優れた蒸着メッキ鋼板の製造方法が提
供される。またその好適な実施態様として、不活性ガス
雰囲気下で上記スキンパスを施す方法、および蒸着金属
が亜鉛である製造方法が提供される。

以下、蒸着亜鉛メッキ鋼板を例として本発明を説明す
る。

第１図に本発明を実施する装置構成の一例を示す。尚、
図示する装置構成は両面メッキ及び差厚メッキを行なえ
るように蒸着室を２室有する装置例であり、本発明は該
装置例による実施に限らない。該装置には鋼帯１の搬送
方向に沿って順に前処理炉２、第１賦圧室３ａ、第１真
空シール室4a、第１蒸着室５ａ、ターンロール室６、第
２蒸着室５ｂ、第２真空シール室４ｂ、第２賦圧室3bが
設けられており、蒸着室の前後に賦圧室と真空シール室
からなる真空系が形成されている。該上記蒸着室５ａ，
５ｂの内部には溶融亜鉛を貯留する蒸発槽８ａ，８ｂが
夫々設けられ、該蒸着室および蒸発槽等により蒸発系が
形成されており、またターンロール室６の内部には鋼帯
１を反転して移送するターンロール７が設けられてい
る。

上記各真空シール室４ａ，４ｂはその内部が複数段の真
空室に区画されておりこれら各真空室および蒸着室５
ａ，５ｂには夫々排気系（図示せず）が付設され、内部
を所定の真空圧に保っている。上記各真空シール室には
シールロール１２が必要個数だけ鋼帯１を上下に挟んで
配置されており、各室の真空を保持している。尚、各シ
ールロール１２の上下の間隔はシール効果を損なわず、
かつメッキ層表面に疵を生じないように鋼帯の板厚より
僅かに大きく設定されている。更に、上記第２真空シー
ル室の出口側端部に真空のスキンパス室９が設けられて
おり、該真空スキンパス室９の内部にスキンパスロール
１０が配設されている。該スキンパス室９の真空圧はめ
っき表面が極端に酸化されない程度のＯ_２分圧、すなわ
ち１〜１０Torr程度であれば良い。該スキンパス室９は
非酸化性雰囲気下で予めスキンパスを施すためのもので
あり、従って真空に代えて室内の雰囲気を不活性ガス雰
囲気、例えば、窒素ガス雰囲気にしても良い。尚、該ス
キンパス室９の設置位置は上記の箇所に限らず、第２真
空シール室４ｂの任意の位置に設置することが出来る。
また賦圧室3bとスキンパス室９を兼用することも可能で
ある。スキンパスを不活性ガス雰囲気で行なう場合に
は、不活性ガスが導入されている賦圧室３ｂに上記スキ
ンパスロールを設置することにより両機能を兼用させる
ことが出来る。

蒸着亜鉛メッキ鋼板は通常の蒸着方法に従って蒸着メッ
キ処理が施される。即ち、冷間圧延された鋼帯１は前処
理炉２に導入され、焼鈍と同時にガス還元による前処理
を施され、更に、前処理炉２の後半部分で蒸着に適する
基板温度に冷却された後に、賦圧室３ａ、第１真空シー
ル室４ａを経て第１真空蒸着室５ａに導入される。該蒸
着室５ａにおいて蒸発層８ａから供給された亜鉛蒸気が
鋼帯表面に付着し凝縮してメッキ層が形成される。同様
に第２蒸着室５ｂにおいて鋼帯１の他方の表面に亜鉛メ
ッキが施された後、鋼帯１は第２真空シール室４ｂを経
て真空スキンパス室９に導入される。鋼帯１は真空系外
に搬出される前に該スキンパス室９においてスキンパス
が施される。スキンパスの圧下率等は亜鉛メッキ鋼板に
施される通常の場合と変らない。

亜鉛メッキ層は大気に曝されると表面が酸化して酸化亜
鉛被膜が不均一に形成され、メッキ層表面が黒色に変化
する。とくに蒸着亜鉛メッキ層は微細結晶の集合体であ
り、メッキ層表面の凹凸が多く、大きな表面積を有して
いる。そのため、上記スキンパスを施さずに大気中に曝
されるとかなり多量の酸化亜鉛被膜が不均一に形成さ
れ、その後にスキンパスを施しても合金化処理後の色斑
や光沢斑を解消できない。本発明においては、亜鉛メッ
キ鋼帯が大気中に搬出される前に上記真空系内部でスキ
ンパスが施されるので、亜鉛結晶の隙間が潰され、表面
の凹凸が除去され平坦化されると同時に表面積が減少さ
れる。このため、スキンパス後にメッキ鋼帯を大気中に
搬出してもメッキ層表面の酸化亜鉛被膜の量が従来に比
べて大幅に少なくかつ均一となり、上記色斑や光沢斑を
防止することが出来る。

上記スキンパスを施された亜鉛メッキ鋼帯は合金化炉に
導びかれ合金化処理される。合金化炉はバッチ炉ないし
連続炉の何れでも良く、合金化温度等も通常の条件に従
って処理すれば良い。

［発明の効果］ 本発明の製造方法によれば、従来の蒸着亜鉛メッキ鋼板
に比べて酸化亜鉛被膜の少ない亜鉛メッキ鋼案を得るこ
とが出来、合金化処理を施した場合に合金層表面の色斑
や光沢斑の無い、均一な色調の合金化亜鉛メッキ鋼板を
得ることが出来る。

［実施例および比較例］ 図に示す真空蒸着Ｚｎメッキ装置を用い、第１表に示す
操業条件で連続真空蒸着Ｚｎメッキを実施しその後合金
化処理を施した。真空スキンパス条件と合金層表面外観
の関係を第２表に示す。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施に用いる連続真空蒸着亜鉛メッキ装置
の一例を示す概略図である。 図面中、１……鋼帯、２……前処理炉、３ａ，３ｂ……
賦圧室、４ａ，４ｂ……真空シール室、５ａ，５ｂ……
蒸着室、６……ターンロール室、７……ターンロール、
８ａ，８ｂ……蒸発槽、９……真空スキンパス室、１０
……スキンパスロール、１２……シールロール。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】真空蒸着メッキにおいて、蒸着後、蒸着系
   に連続した真空系内でスキンパスを施すことを特徴とす
   る表面外観に優れた蒸着メッキ鋼板の製造方法。
2. 【請求項２】不活性ガス雰囲気下で上記スキンパスを施
   す特許請求の範囲第１項の製造方法。
3. 【請求項３】蒸着金属が亜鉛である特許請求の範囲第１
   項の製造方法。