JPH0635648B2 - 低温加熱、還元省略型の亜鉛又は亜鉛系合金の溶融めっき方法 - Google Patents
低温加熱、還元省略型の亜鉛又は亜鉛系合金の溶融めっき方法Info
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- JPH0635648B2 JPH0635648B2 JP1058896A JP5889689A JPH0635648B2 JP H0635648 B2 JPH0635648 B2 JP H0635648B2 JP 1058896 A JP1058896 A JP 1058896A JP 5889689 A JP5889689 A JP 5889689A JP H0635648 B2 JPH0635648 B2 JP H0635648B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、亜鉛又は亜鉛系合金の溶融めっき方法に関す
るものである。
るものである。
従来、一般に亜鉛又は亜鉛系合金の溶融めっき鋼板は、
めっき原板に供せられる熱延酸洗鋼板、冷延鋼板を酸化
性雰囲気中で加熱処理して鋼板表面を酸化した後、還元
雰囲気中で均熱還元して活性な鋼板表面を得て、亜鉛又
は亜鉛系合金の溶融温度近傍まで還元性雰囲気中で徐冷
・急冷し、亜鉛又は亜鉛系合金の溶融浴中に浸漬する方
法で製造されている。このような製造方法は、鋼板を切
板にせずコイルのままで連続めっきが行なえる作業上の
利点から、一般に多く行われている。
めっき原板に供せられる熱延酸洗鋼板、冷延鋼板を酸化
性雰囲気中で加熱処理して鋼板表面を酸化した後、還元
雰囲気中で均熱還元して活性な鋼板表面を得て、亜鉛又
は亜鉛系合金の溶融温度近傍まで還元性雰囲気中で徐冷
・急冷し、亜鉛又は亜鉛系合金の溶融浴中に浸漬する方
法で製造されている。このような製造方法は、鋼板を切
板にせずコイルのままで連続めっきが行なえる作業上の
利点から、一般に多く行われている。
このような製造法においては、還元性雰囲気中で均熱還
元して活性な鋼板表面を得なければめっき密着性を確保
できないため、フルハード材といわれる焼鈍不要鋼板，
例えば熱延酸洗鋼板がめっき原板であっても、高濃度水
素雰囲気、例えば15％ Ｈ２としても600℃程度で長時
間（２〜３分）還元しなければならない。そのため酸化
加熱温度も600℃程度としなければならない。また亜鉛
又は亜鉛系合金例えば亜鉛−錫合金の溶融浴に浸漬する
に際しては、上記均熱還元後、亜鉛又は亜鉛−錫合金の
溶融浴温度近傍の温度例えば460℃〜470℃又230〜250℃
まで還元性雰囲気で徐冷、急冷しなければならない。
元して活性な鋼板表面を得なければめっき密着性を確保
できないため、フルハード材といわれる焼鈍不要鋼板，
例えば熱延酸洗鋼板がめっき原板であっても、高濃度水
素雰囲気、例えば15％ Ｈ２としても600℃程度で長時
間（２〜３分）還元しなければならない。そのため酸化
加熱温度も600℃程度としなければならない。また亜鉛
又は亜鉛系合金例えば亜鉛−錫合金の溶融浴に浸漬する
に際しては、上記均熱還元後、亜鉛又は亜鉛−錫合金の
溶融浴温度近傍の温度例えば460℃〜470℃又230〜250℃
まで還元性雰囲気で徐冷、急冷しなければならない。
仮に均熱還元工程、徐冷、急冷工程を省略し、酸化性雰
囲気中で溶融浴温度近傍に加熱して直ちに溶融浴に浸漬
して密着性の優れた亜鉛又は亜鉛系合金の溶融めっき鋼
板を得ることができれば、エネルギー原単位を大幅に低
減できると共に還元ガスが不要となり、亜鉛又は亜鉛系
合金の溶融めっき鋼板の製造コストを大幅に低下するこ
とが可能となる。またその連続溶融めっきラインの設備
費も大幅に削減することができる。
囲気中で溶融浴温度近傍に加熱して直ちに溶融浴に浸漬
して密着性の優れた亜鉛又は亜鉛系合金の溶融めっき鋼
板を得ることができれば、エネルギー原単位を大幅に低
減できると共に還元ガスが不要となり、亜鉛又は亜鉛系
合金の溶融めっき鋼板の製造コストを大幅に低下するこ
とが可能となる。またその連続溶融めっきラインの設備
費も大幅に削減することができる。
しかしながらこのような低温加熱、還元冷却省略型の亜
鉛又は亜鉛系合金の溶融めっき方法は、いまだ提案され
ていない。
鉛又は亜鉛系合金の溶融めっき方法は、いまだ提案され
ていない。
本発明は上記のように亜鉛又は亜鉛系合金の溶融めっき
鋼板の製造コスト、連続溶融めっきラインの設備費を大
幅に削減することができる低温加熱、還元冷却省略型の
亜鉛又は亜鉛系合金の溶融めっき方法を提供するもので
ある。
鋼板の製造コスト、連続溶融めっきラインの設備費を大
幅に削減することができる低温加熱、還元冷却省略型の
亜鉛又は亜鉛系合金の溶融めっき方法を提供するもので
ある。
本発明者等は、酸化性雰囲気中で亜鉛又は亜鉛系合金の
溶融浴温度近傍まで鋼板を加熱して、そのまま亜鉛又は
亜鉛系合金の溶融浴に浸漬する溶融めっき方法について
種々検討した結果、加熱昇温前に鋼板表面にNi，Co，C
u，Sn，Mnの中から選択した１種を０．１〜３．０ｇ／m
2めっきすると共に溶融浴に浸漬時の上記めっき金属の
酸化膜厚を20〜200Åとすることにより、密着性に優れ
た亜鉛又は亜鉛系合金の溶融めっき鋼板が得られること
を見出し、下記の本発明を完成したものである。
溶融浴温度近傍まで鋼板を加熱して、そのまま亜鉛又は
亜鉛系合金の溶融浴に浸漬する溶融めっき方法について
種々検討した結果、加熱昇温前に鋼板表面にNi，Co，C
u，Sn，Mnの中から選択した１種を０．１〜３．０ｇ／m
2めっきすると共に溶融浴に浸漬時の上記めっき金属の
酸化膜厚を20〜200Åとすることにより、密着性に優れ
た亜鉛又は亜鉛系合金の溶融めっき鋼板が得られること
を見出し、下記の本発明を完成したものである。
鋼板の表面にNi，Co，Cu，Sn，Mnの中から選択した１種
を０．１〜３．０ｇ／m2めっき後、酸化性雰囲気中で亜
鉛又は亜鉛系合金の溶融浴温度近傍に加熱してそのまま
亜鉛又は亜鉛系合金の溶融浴に浸漬するに際して、加熱
雰囲気酸素濃度及び又は加熱速度（時間）を調節してめ
っきした金属の酸化膜厚を20〜2000Åとしておくことを
特徴とする低温加熱、還元省略型の亜鉛又は亜鉛系合金
の溶融めっき方法。
を０．１〜３．０ｇ／m2めっき後、酸化性雰囲気中で亜
鉛又は亜鉛系合金の溶融浴温度近傍に加熱してそのまま
亜鉛又は亜鉛系合金の溶融浴に浸漬するに際して、加熱
雰囲気酸素濃度及び又は加熱速度（時間）を調節してめ
っきした金属の酸化膜厚を20〜2000Åとしておくことを
特徴とする低温加熱、還元省略型の亜鉛又は亜鉛系合金
の溶融めっき方法。
以下、本発明について詳細に説明する。
第１図は、鋼板表面にNiを０．５ｇ／m2めっき後、酸化
性雰囲気中で450℃まで昇温し、そのまま浴温450℃の溶
融亜鉛浴中に浸漬するに際して、加熱雰囲気酸素濃度及
び又は加熱速度（時間）を調整して、めっきNiの酸化膜
厚を種々変更し、溶融亜鉛めっき鋼板を製造したときの
Ni酸化膜厚とめっき密着性の関係を示したものである。
性雰囲気中で450℃まで昇温し、そのまま浴温450℃の溶
融亜鉛浴中に浸漬するに際して、加熱雰囲気酸素濃度及
び又は加熱速度（時間）を調整して、めっきNiの酸化膜
厚を種々変更し、溶融亜鉛めっき鋼板を製造したときの
Ni酸化膜厚とめっき密着性の関係を示したものである。
なおめっき密着性はボールインパクト試験で実施した。
まためっき密着性の評価は１０点法で評価し、１０点は
剥離皆無であり、１点は全面剥離を示す。
まためっき密着性の評価は１０点法で評価し、１０点は
剥離皆無であり、１点は全面剥離を示す。
この図よりNi酸化膜厚を20〜2000Åとすれば優れためっ
き密着性を確保できることが明らかである。このように
Ni表層を積極的に酸化させ、その酸化膜厚を20〜2000Å
に調節することによって密着性の優れた溶融亜鉛めっき
鋼板が得られるメカニズムは明確ではないが、450℃の
溶融亜鉛浴中に浸漬された際、溶融亜鉛の強い還元力に
よって還元され活性なNi表層が得られ、亜鉛との合金化
が容易に進むためであると考えられる。酸化膜厚が2000
Å以上となると溶融亜鉛による還元速度が大幅に低下し
亜鉛との合金層に酸化膜部が残存し密着性が悪くなる。
一方、酸化膜厚が20Å以下で密着性が悪くなるのは、還
元された活性なNi表層の厚みが小さいため、それによっ
て形成された合金層が薄く十分な密着力が確保できない
ためと考えられる。
き密着性を確保できることが明らかである。このように
Ni表層を積極的に酸化させ、その酸化膜厚を20〜2000Å
に調節することによって密着性の優れた溶融亜鉛めっき
鋼板が得られるメカニズムは明確ではないが、450℃の
溶融亜鉛浴中に浸漬された際、溶融亜鉛の強い還元力に
よって還元され活性なNi表層が得られ、亜鉛との合金化
が容易に進むためであると考えられる。酸化膜厚が2000
Å以上となると溶融亜鉛による還元速度が大幅に低下し
亜鉛との合金層に酸化膜部が残存し密着性が悪くなる。
一方、酸化膜厚が20Å以下で密着性が悪くなるのは、還
元された活性なNi表層の厚みが小さいため、それによっ
て形成された合金層が薄く十分な密着力が確保できない
ためと考えられる。
Niめっきは電気めっき法、化学めっき法或いはNiイオン
を含む溶液の塗布等によって施すことができ、Ni酸化膜
厚の調節は加熱雰囲気酸素濃度及び又は加熱速度（時
間）を調整して行うことができ、加熱速度を高めること
により加熱雰囲気を大気雰囲気にすることも可能であ
る。
を含む溶液の塗布等によって施すことができ、Ni酸化膜
厚の調節は加熱雰囲気酸素濃度及び又は加熱速度（時
間）を調整して行うことができ、加熱速度を高めること
により加熱雰囲気を大気雰囲気にすることも可能であ
る。
第２図は鋼板にめっきしたNiの付着量を種々かえ、酸化
膜厚を100〜120Åと一定にし、同じように溶融亜鉛めっ
き鋼板を製造したときのNi付着量とめっき密着性の関係
をしたものである。Ni付着量が０．１ｇ／m2以下では優
れためっき密着性は得られない。これはNi付着量が０．
１ｇ／m2以下では酸化性雰囲気中での加熱の際、鋼板の
酸化を十分に抑えることができず、一部鋼板が酸化さ
れ、それによってめっき密着性が低下するものと思われ
る。Ni付着量の上限はめっき密着性の観点からは特に制
約はないが、経済的な観点から３．０m2とする。
膜厚を100〜120Åと一定にし、同じように溶融亜鉛めっ
き鋼板を製造したときのNi付着量とめっき密着性の関係
をしたものである。Ni付着量が０．１ｇ／m2以下では優
れためっき密着性は得られない。これはNi付着量が０．
１ｇ／m2以下では酸化性雰囲気中での加熱の際、鋼板の
酸化を十分に抑えることができず、一部鋼板が酸化さ
れ、それによってめっき密着性が低下するものと思われ
る。Ni付着量の上限はめっき密着性の観点からは特に制
約はないが、経済的な観点から３．０m2とする。
以上の結果は、Ni予備めっきについて説明したがCo，C
u，Sn，Mnについても同様な結果が得られた。
u，Sn，Mnについても同様な結果が得られた。
またZnの溶融浴について説明したが、Zn−５％Ａｌ浴、
Zn−50％Al浴、Zn−Sn合金浴、Zn−Mg合金浴でも全く同
様で、溶融亜鉛合金の強い還元力によって予めめっきし
た金属の酸化物は容易に還元され活性層が得られるので
本発明はいずれの金属あるいは合金の溶融めっきにおい
ても適用することができる。
Zn−50％Al浴、Zn−Sn合金浴、Zn−Mg合金浴でも全く同
様で、溶融亜鉛合金の強い還元力によって予めめっきし
た金属の酸化物は容易に還元され活性層が得られるので
本発明はいずれの金属あるいは合金の溶融めっきにおい
ても適用することができる。
実施例−１ 熱延酸洗鋼板の表面に０．５ｇ／m2のNiめっきを施し、
酸素濃度５％のＮ２ガス雰囲気（弱酸化性雰囲気）中で
470℃まで５ｓｅｃで加熱してNi酸化膜厚を200Åに調節
して、そのまま浴温460℃の溶融亜鉛浴中に３ｓｅｃ浸
漬して溶融めっきを行った。
酸素濃度５％のＮ２ガス雰囲気（弱酸化性雰囲気）中で
470℃まで５ｓｅｃで加熱してNi酸化膜厚を200Åに調節
して、そのまま浴温460℃の溶融亜鉛浴中に３ｓｅｃ浸
漬して溶融めっきを行った。
その結果、浴温に略等しい低温加熱でボールインパクト
試験評点10点の密着性の優れた溶融亜鉛めっき鋼板が得
られた。
試験評点10点の密着性の優れた溶融亜鉛めっき鋼板が得
られた。
実施例−２ 熱延酸洗鋼板の表面に０．５ｇ／m2のCoめっきを施し、
酸素濃度５％のＮ２ガス雰囲気（弱酸化性雰囲気）中で
460℃まで３ｓｅｃで加熱してCo酸化膜厚を150Åに調節
して、そのまま浴温450℃の溶融亜鉛浴中に２ｓｅｃ浸
漬して溶融めっきを行った。
酸素濃度５％のＮ２ガス雰囲気（弱酸化性雰囲気）中で
460℃まで３ｓｅｃで加熱してCo酸化膜厚を150Åに調節
して、そのまま浴温450℃の溶融亜鉛浴中に２ｓｅｃ浸
漬して溶融めっきを行った。
その結果、浴温に略等しい低温加熱でボールインパクト
試験評点10点の密着性の優れた溶融亜鉛めっき鋼板が得
られた。
試験評点10点の密着性の優れた溶融亜鉛めっき鋼板が得
られた。
実施例−３ 熱延酸洗鋼板の表面に１．０ｇ／m2のCuめっきを施し、
大気雰囲気中で430℃まで５ｓｅｃで加熱してCu酸化膜
厚を180Åに調節して、そのまま浴温420℃の溶融Zn−５
％Al浴中に４ｓｅｃ浸漬してZn−５％Alめっきを行っ
た。
大気雰囲気中で430℃まで５ｓｅｃで加熱してCu酸化膜
厚を180Åに調節して、そのまま浴温420℃の溶融Zn−５
％Al浴中に４ｓｅｃ浸漬してZn−５％Alめっきを行っ
た。
その結果、浴温に略等しい低温加熱でボールインパクト
試験評点10点の密着性の優れた溶融Zn−５％Alめっき鋼
板が得られた。
試験評点10点の密着性の優れた溶融Zn−５％Alめっき鋼
板が得られた。
実施例−４ 冷延鋼板の表面に０．３ｇ／m2のSnめっきを施し、大気
雰囲気中で240℃まで10ｓｅｃで加熱してSn酸化膜厚を1
20Åに調節して、そのまま浴温230℃の溶融Zn５０％−S
n50％の溶融浴中に２ｓｅｃ浸漬してZn−50％−Sn50％
のめっきを行った。
雰囲気中で240℃まで10ｓｅｃで加熱してSn酸化膜厚を1
20Åに調節して、そのまま浴温230℃の溶融Zn５０％−S
n50％の溶融浴中に２ｓｅｃ浸漬してZn−50％−Sn50％
のめっきを行った。
その結果、浴温に略等しい低温加熱でボールインパクト
試験評点10点の密着性の優れた溶融めっき鋼板が得られ
た。
試験評点10点の密着性の優れた溶融めっき鋼板が得られ
た。
実施例−５ 冷延鋼板の表面に１．５ｇ／m2のMnめっきを施し、酸素
濃度２％のＮ２ガス雰囲気（弱酸化性雰囲気）中で520
℃まで７ｓｅｃで加熱してMn酸化膜厚を500Åに調節し
て、そのまま浴温510℃の溶融Zn−50％−Al50％の溶融
浴中に８ｓｅｃ浸漬してZn−50％−Al50％のめっきを行
った。
濃度２％のＮ２ガス雰囲気（弱酸化性雰囲気）中で520
℃まで７ｓｅｃで加熱してMn酸化膜厚を500Åに調節し
て、そのまま浴温510℃の溶融Zn−50％−Al50％の溶融
浴中に８ｓｅｃ浸漬してZn−50％−Al50％のめっきを行
った。
その結果、浴温に略等しい低温加熱でボールインパクト
試験評点10点の密着性の優れた溶融亜鉛めっき鋼板が得
られた。
試験評点10点の密着性の優れた溶融亜鉛めっき鋼板が得
られた。
実施例−６ 熱延酸洗鋼板の表面に０．５ｇ／m2のNiめっきを施し、
酸素濃度０．５％のＮ２ガス雰囲気（弱酸化性雰囲気）
中で480℃まで５ｓｅｃで加熱してNi酸化膜厚を80Åに
調節して、そのまま浴温470℃のZn−Mg15％の溶融浴中
に１．５ｓｅｃ浸漬してZn−Mg15％のめっきを行った。
酸素濃度０．５％のＮ２ガス雰囲気（弱酸化性雰囲気）
中で480℃まで５ｓｅｃで加熱してNi酸化膜厚を80Åに
調節して、そのまま浴温470℃のZn−Mg15％の溶融浴中
に１．５ｓｅｃ浸漬してZn−Mg15％のめっきを行った。
その結果、浴温に略等しい低温加熱でボールインパクト
試験評点10点の密着性の優れた溶融めっき鋼板が得られ
た。
試験評点10点の密着性の優れた溶融めっき鋼板が得られ
た。
以上のように本発明法によれば、低温加熱で還元冷却工
程を経ることなく、そのまま亜鉛又は亜鉛系合金の溶融
浴に浸漬して密着性の優れた亜鉛又は亜鉛系合金の溶融
めっき鋼板を得ることができるものであるから、亜鉛又
亜鉛系合金の溶融めっき鋼板の製造コスト、連続溶融め
っきラインの設備費を大幅に削減することができる等顕
著な効果がある。
程を経ることなく、そのまま亜鉛又は亜鉛系合金の溶融
浴に浸漬して密着性の優れた亜鉛又は亜鉛系合金の溶融
めっき鋼板を得ることができるものであるから、亜鉛又
亜鉛系合金の溶融めっき鋼板の製造コスト、連続溶融め
っきラインの設備費を大幅に削減することができる等顕
著な効果がある。
第１図はNiの酸化膜厚とめっき密着性の関係を示した
図、第２図は鋼板にめっきしたNi付着量をかえ、酸化膜
厚を一定にして、めっき密着性との関係を示した図であ
る。
図、第２図は鋼板にめっきしたNi付着量をかえ、酸化膜
厚を一定にして、めっき密着性との関係を示した図であ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】鋼板の表面にNi，Co，Cu，Sn，Mnの中から
選択した１種を０．１〜３．０ｇ／ｍ２めっき後、酸化
性雰囲気中で亜鉛又は亜鉛系合金の溶融浴温度近傍に加
熱してそのまま亜鉛又は亜鉛系合金の溶融浴に浸漬めっ
きするに際して、加熱雰囲気酸素濃度及び又は加熱速度
（時間）を調節して予めめっきした金属の酸化膜厚を20
〜2000Åとしておくことを特徴とする低温加熱、還元省
略型の亜鉛又は亜鉛系合金の溶融めっき方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1058896A JPH0635648B2 (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 低温加熱、還元省略型の亜鉛又は亜鉛系合金の溶融めっき方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1058896A JPH0635648B2 (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 低温加熱、還元省略型の亜鉛又は亜鉛系合金の溶融めっき方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02236263A JPH02236263A (ja) | 1990-09-19 |
| JPH0635648B2 true JPH0635648B2 (ja) | 1994-05-11 |
Family
ID=13097560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1058896A Expired - Lifetime JPH0635648B2 (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 低温加熱、還元省略型の亜鉛又は亜鉛系合金の溶融めっき方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0635648B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2517169B2 (ja) * | 1990-10-09 | 1996-07-24 | 新日本製鐵株式会社 | 溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
| JP2554792B2 (ja) * | 1991-05-23 | 1996-11-13 | 新日本製鐵株式会社 | 熱延溶融亜鉛めっき鋼板および合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
| JP4757667B2 (ja) * | 2006-03-10 | 2011-08-24 | 新日本製鐵株式会社 | Ｓｎ−Ｚｎメッキ鋼板の製造方法 |
| EP2520686B1 (en) * | 2009-12-29 | 2021-04-07 | Posco | Hot-pressed parts with zinc-plating and a production method for the same |
-
1989
- 1989-03-10 JP JP1058896A patent/JPH0635648B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02236263A (ja) | 1990-09-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |