JPH07109557A - 耐食性及び加工性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 - Google Patents
耐食性及び加工性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法Info
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- JPH07109557A JPH07109557A JP25085493A JP25085493A JPH07109557A JP H07109557 A JPH07109557 A JP H07109557A JP 25085493 A JP25085493 A JP 25085493A JP 25085493 A JP25085493 A JP 25085493A JP H07109557 A JPH07109557 A JP H07109557A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 加工性に有害なΓ相の生成を可及的に抑制し
得る良好な加工性と耐食性を備えた溶融亜鉛めっき鋼板
を得ることを可能とする製造方法を提供することを目的
とする。 【構成】 Ｃｏを表面にプレめっきした冷延鋼板を非酸
化性雰囲気中で加熱した後、スプレーにより微粒化した
溶融亜鉛をめっき量２０〜１５０ｇ／ｍ2 でめっきする
と共に、該スプレーめっき後の鋼板を３００〜６００℃
の温度範囲で再度加熱処理することにより、下層をＣｏ
−Ａｌ−Ｚｎ合金又はＣｏ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｆｅ合金とす
ると共に、鋼板のＦｅを上層の亜鉛めっき層中に拡散さ
せる。
得る良好な加工性と耐食性を備えた溶融亜鉛めっき鋼板
を得ることを可能とする製造方法を提供することを目的
とする。 【構成】 Ｃｏを表面にプレめっきした冷延鋼板を非酸
化性雰囲気中で加熱した後、スプレーにより微粒化した
溶融亜鉛をめっき量２０〜１５０ｇ／ｍ2 でめっきする
と共に、該スプレーめっき後の鋼板を３００〜６００℃
の温度範囲で再度加熱処理することにより、下層をＣｏ
−Ａｌ−Ｚｎ合金又はＣｏ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｆｅ合金とす
ると共に、鋼板のＦｅを上層の亜鉛めっき層中に拡散さ
せる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐食性及び加工性に優
れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法に関する。
れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】冷延鋼板を溶融亜鉛めっきした後、加熱
炉にて合金化処理してＺｎ−Ｆｅ合金層を表面に形成さ
せてなる合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、元来優れた耐食
性を有するが、加工性、特にプレス加工時のパウダリン
グ性（プレス加工時に圧縮変形領域においてめっき層が
粉状に剥離する状態をパウダリングという）に問題があ
る。即ち、溶融亜鉛は鋼板と反応して、素地鉄側から順
にΓ相、δ1 相、ζ相のＦｅ−Ｚｎ金属間化合物を形成
する。このうちΓ相は硬くて脆いため、これが厚く成長
すると加工時のめっき剥離の原因となり、加工性を低下
させる。
炉にて合金化処理してＺｎ−Ｆｅ合金層を表面に形成さ
せてなる合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、元来優れた耐食
性を有するが、加工性、特にプレス加工時のパウダリン
グ性（プレス加工時に圧縮変形領域においてめっき層が
粉状に剥離する状態をパウダリングという）に問題があ
る。即ち、溶融亜鉛は鋼板と反応して、素地鉄側から順
にΓ相、δ1 相、ζ相のＦｅ−Ｚｎ金属間化合物を形成
する。このうちΓ相は硬くて脆いため、これが厚く成長
すると加工時のめっき剥離の原因となり、加工性を低下
させる。
【０００３】Ｆｅ−Ｚｎ合金層の成長を抑制するため
に、亜鉛浴中に通常０．１〜１．０wt％程度のＡｌを添
加している。このめっき浴中のＡｌはＦｅと優先的に反
応して、素地鉄界面に薄いＦｅ−Ａｌ或いはＦｅ−Ａｌ
−Ｚｎ合金を形成し、ＦｅとＺｎの合金形成を抑制して
いる。このため、めっき浴を出た後で、Ａｌバリアー層
を有するめっき層を加熱して合金化溶融亜鉛めっき鋼板
を製造している。
に、亜鉛浴中に通常０．１〜１．０wt％程度のＡｌを添
加している。このめっき浴中のＡｌはＦｅと優先的に反
応して、素地鉄界面に薄いＦｅ−Ａｌ或いはＦｅ−Ａｌ
−Ｚｎ合金を形成し、ＦｅとＺｎの合金形成を抑制して
いる。このため、めっき浴を出た後で、Ａｌバリアー層
を有するめっき層を加熱して合金化溶融亜鉛めっき鋼板
を製造している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の溶融亜鉛に対するＡｌ添加とその後の合金化手
段は、Ａｌバリアー層の存在のため、合金化速度が抑え
られ、長大な合金化炉が必要とされる。また、このよう
な処理によってもΓ相を完全に除去できず、また厚目付
になるほどΓ相が厚くなり、加工性の改善は余り望めな
かった。
た従来の溶融亜鉛に対するＡｌ添加とその後の合金化手
段は、Ａｌバリアー層の存在のため、合金化速度が抑え
られ、長大な合金化炉が必要とされる。また、このよう
な処理によってもΓ相を完全に除去できず、また厚目付
になるほどΓ相が厚くなり、加工性の改善は余り望めな
かった。
【０００５】本発明はこのような従来の溶融亜鉛めっき
鋼板の製造方法の問題点を解消し、長い炉のような大規
模な設備を必要とせずに操業でき、しかも加工性に有害
なΓ相の生成を可及的に抑制し得る良好な加工性と耐食
性を備えた溶融亜鉛めっき鋼板を得ることを可能とする
製造方法を提供することを目的とする。
鋼板の製造方法の問題点を解消し、長い炉のような大規
模な設備を必要とせずに操業でき、しかも加工性に有害
なΓ相の生成を可及的に抑制し得る良好な加工性と耐食
性を備えた溶融亜鉛めっき鋼板を得ることを可能とする
製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、Ｃｏの１種を表面にプレめっきした鋼板を非酸化
性雰囲気中で加熱した後、スプレーにより微粒化した溶
融亜鉛をめっき量２０〜１５０ｇ／ｍ2 でめっきすると
共に、該スプレーめっき後の鋼板を３００〜６００℃の
温度範囲で再度加熱処理することにより、下層をＣｏ−
Ａｌ−Ｚｎ合金又はＣｏ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｆｅ合金とする
と共に、鋼板のＦｅを上層の亜鉛めっき層中に拡散させ
たことを特徴とする耐食性及び加工性に優れた合金化溶
融亜鉛めっき鋼板の製造方法にある。また、上記のスプ
レーめっきする溶融亜鉛中にはＡｌが０．１〜１４wt％
含有されているようにすることが良好な加工性を得ると
共に耐食性向上のために好ましい。
ろは、Ｃｏの１種を表面にプレめっきした鋼板を非酸化
性雰囲気中で加熱した後、スプレーにより微粒化した溶
融亜鉛をめっき量２０〜１５０ｇ／ｍ2 でめっきすると
共に、該スプレーめっき後の鋼板を３００〜６００℃の
温度範囲で再度加熱処理することにより、下層をＣｏ−
Ａｌ−Ｚｎ合金又はＣｏ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｆｅ合金とする
と共に、鋼板のＦｅを上層の亜鉛めっき層中に拡散させ
たことを特徴とする耐食性及び加工性に優れた合金化溶
融亜鉛めっき鋼板の製造方法にある。また、上記のスプ
レーめっきする溶融亜鉛中にはＡｌが０．１〜１４wt％
含有されているようにすることが良好な加工性を得ると
共に耐食性向上のために好ましい。
【０００７】以下本発明の詳細を説明する。まず、冷延
鋼板の表面にＣｏをプレめっきする。このプレめっきは
公知の方法により適宜行えば良いが、めっきする量は
０．２〜３．０ｇ／ｍ2 の範囲内とすることが望まし
い。このプレめっき層はめっき量が下限未満では，後述
の再加熱処理時に本発明の特色である、下層に生成する
Ｃｏ−Ａｌ−Ｚｎ合金又はＣｏ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｆｅ合金
層が薄いため、Γ相の生成を十分に抑制することが出来
ず、このため加工時の耐パウダリング性が悪くなる。ま
た、上限を超えると下層に生成するＣｏ−Ａｌ−Ｚｎ合
金又はＣｏ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｆｅ合金層が厚くなりすぎ
て、目的とする鋼板のＦｅを上層の亜鉛めっき層中に十
分に拡散させることが困難となる。
鋼板の表面にＣｏをプレめっきする。このプレめっきは
公知の方法により適宜行えば良いが、めっきする量は
０．２〜３．０ｇ／ｍ2 の範囲内とすることが望まし
い。このプレめっき層はめっき量が下限未満では，後述
の再加熱処理時に本発明の特色である、下層に生成する
Ｃｏ−Ａｌ−Ｚｎ合金又はＣｏ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｆｅ合金
層が薄いため、Γ相の生成を十分に抑制することが出来
ず、このため加工時の耐パウダリング性が悪くなる。ま
た、上限を超えると下層に生成するＣｏ−Ａｌ−Ｚｎ合
金又はＣｏ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｆｅ合金層が厚くなりすぎ
て、目的とする鋼板のＦｅを上層の亜鉛めっき層中に十
分に拡散させることが困難となる。
【０００８】次に、プレめっきした冷延鋼板を非酸化性
雰囲気中で加熱した後、該鋼板表面にスプレーにより微
粒化した溶融亜鉛をめっき量２０〜１５０ｇ／ｍ2 でめ
っきする。この場合冷延鋼板をスプレーめっき前に加熱
するのは、濡れ性を良好にしてめっきの密着性を向上さ
せるためであり、その加熱温度についても、場合によっ
ては亜鉛の融点より低くしてスプレーした溶融亜鉛の流
動化を意識的に抑制することも可能にしている。勿論、
亜鉛の融点以上に加熱することもある。
雰囲気中で加熱した後、該鋼板表面にスプレーにより微
粒化した溶融亜鉛をめっき量２０〜１５０ｇ／ｍ2 でめ
っきする。この場合冷延鋼板をスプレーめっき前に加熱
するのは、濡れ性を良好にしてめっきの密着性を向上さ
せるためであり、その加熱温度についても、場合によっ
ては亜鉛の融点より低くしてスプレーした溶融亜鉛の流
動化を意識的に抑制することも可能にしている。勿論、
亜鉛の融点以上に加熱することもある。
【０００９】また、溶融亜鉛をスプレーめっきすると、
従来法のように高温の亜鉛浴中で素地鉄と亜鉛が直接接
触しないので、Γ相の生成を抑制される。このめっき量
は、前記のプレめっき量とも関連するが、少なくとも２
０ｇ／ｍ2 以上でないと、好適な亜鉛ベースのめっき層
が得られず、また上限の１５０ｇ／ｍ2 を超えると、目
的とする鋼板のＦｅが上層の亜鉛めっき層中に十分に拡
散させないことから、先の範囲に維持する。
従来法のように高温の亜鉛浴中で素地鉄と亜鉛が直接接
触しないので、Γ相の生成を抑制される。このめっき量
は、前記のプレめっき量とも関連するが、少なくとも２
０ｇ／ｍ2 以上でないと、好適な亜鉛ベースのめっき層
が得られず、また上限の１５０ｇ／ｍ2 を超えると、目
的とする鋼板のＦｅが上層の亜鉛めっき層中に十分に拡
散させないことから、先の範囲に維持する。
【００１０】なお、本発明においては、溶融亜鉛浴中の
Ａｌを０．１〜１４wt％含有せしめることが優れた合金
化溶融亜鉛めっき鋼板を得る上で好ましい。０．１wt％
未満では、再加熱処理時に下層に生成するＣｏ−Ａｌ−
Ｚｎ合金又はＣｏ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｆｅ合金層が十分に生
成しないため、Γ相の生成を十分に抑制することができ
ず、このため加工時の耐パウダリング性が悪くなる。ま
た、１４wt％超ではスプレーした溶融亜鉛の濡れ性が悪
化するためスプレー時の溶融亜鉛の温度が高くなり、こ
のためＺｎヒュームの発生が著しく増大するという不都
合が生じるため、上記の範囲とした。
Ａｌを０．１〜１４wt％含有せしめることが優れた合金
化溶融亜鉛めっき鋼板を得る上で好ましい。０．１wt％
未満では、再加熱処理時に下層に生成するＣｏ−Ａｌ−
Ｚｎ合金又はＣｏ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｆｅ合金層が十分に生
成しないため、Γ相の生成を十分に抑制することができ
ず、このため加工時の耐パウダリング性が悪くなる。ま
た、１４wt％超ではスプレーした溶融亜鉛の濡れ性が悪
化するためスプレー時の溶融亜鉛の温度が高くなり、こ
のためＺｎヒュームの発生が著しく増大するという不都
合が生じるため、上記の範囲とした。
【００１１】さらに、溶融亜鉛のスプレーめっき後に、
鋼板を加熱炉内で３００〜６００℃の範囲で適正な時間
にわたって加熱し合金化する。この加熱により、プレめ
っきしたＣｏは、溶融亜鉛中のＡｌと優先的に反応し、
下層にＣｏ−Ａｌ−Ｚｎ合金又はＣｏ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｆ
ｅ合金層を生成する。この合金は、Ａｌ−Ｆｅ合金及び
Ａｌ−Ｆｅ−Ｚｎ合金よりも安定で、Γ相の生成を抑制
する優れた効果があると思われる。また、同時に、鋼板
のＦｅも亜鉛層中に拡散される。その結果、上層にＦｅ
−Ｚｎ−Ａｌ合金、下層にはＣｏ−Ａｌ−Ｚｎ合金又は
Ｃｏ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｆｅ合金からなる合金化溶融亜鉛め
っき鋼板が得られる。加熱温度の下限未満では、十分な
拡散作用が期待できず、また、上限の温度を超えると、
処理中のＺｎヒュームの発生が増大し、このため良好な
めっき鋼板が得られなくなるという不都合が生じる。
鋼板を加熱炉内で３００〜６００℃の範囲で適正な時間
にわたって加熱し合金化する。この加熱により、プレめ
っきしたＣｏは、溶融亜鉛中のＡｌと優先的に反応し、
下層にＣｏ−Ａｌ−Ｚｎ合金又はＣｏ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｆ
ｅ合金層を生成する。この合金は、Ａｌ−Ｆｅ合金及び
Ａｌ−Ｆｅ−Ｚｎ合金よりも安定で、Γ相の生成を抑制
する優れた効果があると思われる。また、同時に、鋼板
のＦｅも亜鉛層中に拡散される。その結果、上層にＦｅ
−Ｚｎ−Ａｌ合金、下層にはＣｏ−Ａｌ−Ｚｎ合金又は
Ｃｏ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｆｅ合金からなる合金化溶融亜鉛め
っき鋼板が得られる。加熱温度の下限未満では、十分な
拡散作用が期待できず、また、上限の温度を超えると、
処理中のＺｎヒュームの発生が増大し、このため良好な
めっき鋼板が得られなくなるという不都合が生じる。
【００１２】
【実施例】連続電気めっき設備で、０．７５mm厚×２０
０mm幅の冷延鋼板にＣｏめっきを所定量連続的に施し
た。このようにしてＣｏプレめっきした冷延鋼板を図１
に示すスプレーめっき設備を用い，合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板を製造した。Ｃｏプレめっきされた帯状鋼板１
は、非酸化性雰囲気下で誘導加熱装置５により、所定の
鋼板温度まで加熱され、非酸化性雰囲気を保持したま
ま、デフレクターロール２を介して、めっき室３に送ら
れる。帯状鋼板温度は、めっき室３に送られる前の適当
な位置に放射温度計７を設置して、帯状鋼板温度を測定
し、出力制御装置８により、誘導加熱装置５の出力を調
整して制御する。次に、めっき室３において、溶融亜鉛
の吹き付けノズル４で微粒化して、スプレーめっきす
る。めっきの目付量は、ノズルへの亜鉛の供給圧力や通
板速度で調整される。溶融亜鉛温度は約４６０℃に保持
してある。その後ラジアントチューブバーナによる再加
熱炉６に送り、合金化処理を行う。このときの合金化処
理温度は、再加熱炉６内に設置した放射温度計９により
計測し、バーナーの出力調整と通版速度により調整され
る。その後、常温まで冷却される。
０mm幅の冷延鋼板にＣｏめっきを所定量連続的に施し
た。このようにしてＣｏプレめっきした冷延鋼板を図１
に示すスプレーめっき設備を用い，合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板を製造した。Ｃｏプレめっきされた帯状鋼板１
は、非酸化性雰囲気下で誘導加熱装置５により、所定の
鋼板温度まで加熱され、非酸化性雰囲気を保持したま
ま、デフレクターロール２を介して、めっき室３に送ら
れる。帯状鋼板温度は、めっき室３に送られる前の適当
な位置に放射温度計７を設置して、帯状鋼板温度を測定
し、出力制御装置８により、誘導加熱装置５の出力を調
整して制御する。次に、めっき室３において、溶融亜鉛
の吹き付けノズル４で微粒化して、スプレーめっきす
る。めっきの目付量は、ノズルへの亜鉛の供給圧力や通
板速度で調整される。溶融亜鉛温度は約４６０℃に保持
してある。その後ラジアントチューブバーナによる再加
熱炉６に送り、合金化処理を行う。このときの合金化処
理温度は、再加熱炉６内に設置した放射温度計９により
計測し、バーナーの出力調整と通版速度により調整され
る。その後、常温まで冷却される。
【００１３】このようにして得られためっき鋼板の品質
調査結果を表１に示す。ここで、表１の１−１〜１−１
５が実施例であり、上層のＦｅ含有量はいずれも５〜１
５wt％内にあった。なお、比較例を表１の２−１〜２−
７に示す。表中における評価の基準は以下の通りであ
る。表１から明らかなように、実施例の耐パウダリング
性、表面外観は比較例に対していずれも良好であった。
調査結果を表１に示す。ここで、表１の１−１〜１−１
５が実施例であり、上層のＦｅ含有量はいずれも５〜１
５wt％内にあった。なお、比較例を表１の２−１〜２−
７に示す。表中における評価の基準は以下の通りであ
る。表１から明らかなように、実施例の耐パウダリング
性、表面外観は比較例に対していずれも良好であった。
【００１４】［耐パウダリング性］ ５０mmφ×２５mmＨの円筒プレス加工を行ない、試験前
後の重量差を剥離量として評価した。 剥離量 １mg以下：○ 剥離量 １〜３mg：△ 剥離量 ３mg以上：×
後の重量差を剥離量として評価した。 剥離量 １mg以下：○ 剥離量 １〜３mg：△ 剥離量 ３mg以上：×
【００１５】［表面外観］ ムラ無し ：○ ややムラ有り：△ ムラ有り ：×
【００１６】
【表１】
【００１７】
【発明の効果】以上の如く本発明の製造方法によれば、
加工性に有害なΓ相の生成が抑えられ、かつ上層にＦｅ
−Ｚｎ−Ａｌ合金、下層にはＣｏ−Ａｌ−Ｚｎ合金又は
Ｃｏ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｆｅ合金からなる合金化溶融亜鉛め
っき鋼板が得られる。
加工性に有害なΓ相の生成が抑えられ、かつ上層にＦｅ
−Ｚｎ−Ａｌ合金、下層にはＣｏ−Ａｌ−Ｚｎ合金又は
Ｃｏ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｆｅ合金からなる合金化溶融亜鉛め
っき鋼板が得られる。
【図１】本発明に係わるめっき方法の１実施例を示す説
明図である。
明図である。
【符号の説明】 １ 帯状鋼板 ２ デフレクターロール ３ めっき室 ４ 吹き付けノズル ５ 誘導加熱装置 ６ 再加熱炉 ７ 放射温度計 ８ 出漁制御装置 ９ 放射温度計
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｃｏの１種を表面にプレめっきした鋼板
を非酸化性雰囲気中で加熱した後、スプレーにより微粒
化した溶融亜鉛をめっき量２０〜１５０ｇ／ｍ2 でめっ
きすると共に、該スプレーめっき後の鋼板を３００〜６
００℃の温度範囲で再度加熱処理することにより、下層
をＣｏ−Ａｌ−Ｚｎ合金又はＣｏ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｆｅ合
金とすると共に、鋼板のＦｅを上層の亜鉛めっき層中に
拡散させたことを特徴とする耐食性及び加工性に優れた
合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。 - 【請求項２】 スプレーめっきする溶融亜鉛中にはＡｌ
が０．１〜１４wt％含有されている請求項１記載の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25085493A JPH07109557A (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | 耐食性及び加工性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25085493A JPH07109557A (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | 耐食性及び加工性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07109557A true JPH07109557A (ja) | 1995-04-25 |
Family
ID=17213999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25085493A Withdrawn JPH07109557A (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | 耐食性及び加工性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07109557A (ja) |
-
1993
- 1993-10-06 JP JP25085493A patent/JPH07109557A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001226 |