JPH0730433B2 - アルミニウムメッキ鋼板の製造方法 - Google Patents
アルミニウムメッキ鋼板の製造方法Info
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- JPH0730433B2 JPH0730433B2 JP22640387A JP22640387A JPH0730433B2 JP H0730433 B2 JPH0730433 B2 JP H0730433B2 JP 22640387 A JP22640387 A JP 22640387A JP 22640387 A JP22640387 A JP 22640387A JP H0730433 B2 JPH0730433 B2 JP H0730433B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はノズルを介して溶融状態のアルミニウムを鋼板
に被着する方法に係り、特にアルミニウムの均一被着性
の向上に関する。
に被着する方法に係り、特にアルミニウムの均一被着性
の向上に関する。
［従来の技術］ 鋼板にアルミニウム、錫、亜鉛等の金属をメッキする方
法としては電気メッキ法、浸漬メッキ法および蒸着メッ
キ法等がある。また近年では、アモルファス製造技術の
進歩とも関連して、生産性、メッキ性能およびコスト面
でのより一層の改善を意図して、溶融金属をノズルを介
して吐出して鋼板に付着せしめる金属被覆方法が種々検
討されている。
法としては電気メッキ法、浸漬メッキ法および蒸着メッ
キ法等がある。また近年では、アモルファス製造技術の
進歩とも関連して、生産性、メッキ性能およびコスト面
でのより一層の改善を意図して、溶融金属をノズルを介
して吐出して鋼板に付着せしめる金属被覆方法が種々検
討されている。
例えば特開昭59−67357号公報には、溶融金属を走行す
る鋼板上にスリット状のノズル先端から吐出して付着す
る方法が提案されている。
る鋼板上にスリット状のノズル先端から吐出して付着す
る方法が提案されている。
こうしたノズルを介して溶融金属を鋼板に付着する金属
被覆方法は、アルミニウムメッキを施す場合に特に利点
が大きい。この理由はアルミニウムの場合、電気メッキ
が困難で、また溶融点が高いので、浸漬メッキ法では鋼
板の形状不良を生じ易いため薄物へのメッキが困難なこ
と、更には酸化し易いため浴の酸化防止対策が煩雑なこ
と等の理由による。
被覆方法は、アルミニウムメッキを施す場合に特に利点
が大きい。この理由はアルミニウムの場合、電気メッキ
が困難で、また溶融点が高いので、浸漬メッキ法では鋼
板の形状不良を生じ易いため薄物へのメッキが困難なこ
と、更には酸化し易いため浴の酸化防止対策が煩雑なこ
と等の理由による。
一般的に、溶融金属をノズルを介して鋼板に直接付着す
る技術の実用化の最大の難点は、メッキ金属の甚だしい
付着むらにある。
る技術の実用化の最大の難点は、メッキ金属の甚だしい
付着むらにある。
これには概ね２つの原因が考えられ、一つは吐出量の制
御方法、つまりノズル形状等の主としてハード面の問
題、他は鋼板と溶融金属のぬれ性の問題である。これら
の問題には共通する要因もあるが、前者の問題の解決策
として本発明者らは特願昭62−104778号および特願昭62
−106217号において、回転子を内蔵させたノズルおよび
メッキ金属の原材料送給方法を提案している。
御方法、つまりノズル形状等の主としてハード面の問
題、他は鋼板と溶融金属のぬれ性の問題である。これら
の問題には共通する要因もあるが、前者の問題の解決策
として本発明者らは特願昭62−104778号および特願昭62
−106217号において、回転子を内蔵させたノズルおよび
メッキ金属の原材料送給方法を提案している。
ぬれ性の問題については、アルミニウムの如き酸化し難
い金属の場合にとくに問題となり、アルミニウムを被覆
する前の鋼板表面の酸化層等を極度に低減し表面の清浄
化を図り、更に付着部近傍の無酸素化もしくは還元性の
雰囲気の確保に腐心したとしても、必要とするぬれ性を
確保するのは容易ではない。
い金属の場合にとくに問題となり、アルミニウムを被覆
する前の鋼板表面の酸化層等を極度に低減し表面の清浄
化を図り、更に付着部近傍の無酸素化もしくは還元性の
雰囲気の確保に腐心したとしても、必要とするぬれ性を
確保するのは容易ではない。
このぬれ性が劣ると前述のような付着むらの原因となる
他、被覆層の鋼板への充分な密着強度が得難い等の基本
的な問題も生ずる。
他、被覆層の鋼板への充分な密着強度が得難い等の基本
的な問題も生ずる。
これを改善する方策として、通常の浸漬メッキ法で行な
われているように、溶融金属を付着する前の鋼板表面に
フラックス、金属の塩化物を塗布する方法があるが、被
覆後のメッキ表面の外観がフラックスの残渣によって損
なわれる他、付着時に発生するガスによって、メッキ層
にピンホールを生じ易く、耐食性を著しく損なう等の問
題がある。
われているように、溶融金属を付着する前の鋼板表面に
フラックス、金属の塩化物を塗布する方法があるが、被
覆後のメッキ表面の外観がフラックスの残渣によって損
なわれる他、付着時に発生するガスによって、メッキ層
にピンホールを生じ易く、耐食性を著しく損なう等の問
題がある。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明はかかる問題点を解決するものであり、均一被覆
性が良く、被覆の密着強度および耐食性をも同時に満足
すべきアルミニウムメッキ鋼板を製造する方法を確立す
ることを目的とする。
性が良く、被覆の密着強度および耐食性をも同時に満足
すべきアルミニウムメッキ鋼板を製造する方法を確立す
ることを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ 本発明者らはこの問題を解決する方策について種々検討
し、アルミニウムを被覆する前の鋼板に予め錫メッキを
施すことにより、溶融アルミニウムの付着部近傍の鋼板
表面の錫の溶解によって鋼板表面をウェット状態とする
ことで、この問題を解決する方策を見い出し、本発明を
構成するに至った。
し、アルミニウムを被覆する前の鋼板に予め錫メッキを
施すことにより、溶融アルミニウムの付着部近傍の鋼板
表面の錫の溶解によって鋼板表面をウェット状態とする
ことで、この問題を解決する方策を見い出し、本発明を
構成するに至った。
即ち、本発明はあらかじめ0.1〜5.0gr/m2の付着量で錫
メッキを施した鋼板を走行せしめつつ、該鋼板に近接し
て設けたノズルより溶融状態のアルミニウムを、10〜20
0gr/m2の付着量で該鋼板表面に吐出し、付着せしめるこ
とを特徴とするアルミニウムメッキ鋼板の製造方法にあ
る。
メッキを施した鋼板を走行せしめつつ、該鋼板に近接し
て設けたノズルより溶融状態のアルミニウムを、10〜20
0gr/m2の付着量で該鋼板表面に吐出し、付着せしめるこ
とを特徴とするアルミニウムメッキ鋼板の製造方法にあ
る。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明に供する鋼板の鋼種としてはアルミキルド鋼、リ
ムド鋼、キャップド鋼あるいはチタンキルド鋼等、とく
に制限されるものではなく、また鋼成分としても鉄を主
成分とするものであれば良い。
ムド鋼、キャップド鋼あるいはチタンキルド鋼等、とく
に制限されるものではなく、また鋼成分としても鉄を主
成分とするものであれば良い。
更に、電気錫メッキ前の鋼板については冷間圧延工程後
の冷延のままの鋼板、もしくは冷間圧延後の焼鈍工程を
経た焼鈍板、更には焼鈍後に二回目の冷延を施した二回
圧延鋼板等、その金属組織形態による制約を受けるもの
でもない。
の冷延のままの鋼板、もしくは冷間圧延後の焼鈍工程を
経た焼鈍板、更には焼鈍後に二回目の冷延を施した二回
圧延鋼板等、その金属組織形態による制約を受けるもの
でもない。
錫メッキは冷延ままの鋼板を供する場合等、必要に応じ
て入念な脱脂処理を施した後、電気メッキ法、無電解メ
ッキ法、蒸着法、浸漬法等、公知の方法で実施すれば良
く、例えば電気錫メッキ法の場合においては、浴組成と
しては硫酸第１錫約60gr/、フェノールスルフォン酸
約30gr/、ゼラチン2gr/、β−ナフトール1gr/、
浴温20〜50℃、電流密度10〜30A/dm2の如き条件で実施
する。
て入念な脱脂処理を施した後、電気メッキ法、無電解メ
ッキ法、蒸着法、浸漬法等、公知の方法で実施すれば良
く、例えば電気錫メッキ法の場合においては、浴組成と
しては硫酸第１錫約60gr/、フェノールスルフォン酸
約30gr/、ゼラチン2gr/、β−ナフトール1gr/、
浴温20〜50℃、電流密度10〜30A/dm2の如き条件で実施
する。
この際、錫の付着量は後工程での溶融アルミニウムの鋼
板への均一被覆性、つまりぬれ性に影響し、錫付着量が
0.1gr/m2未満では鋼板の表面粗さが大きい場合等におい
ては、均一な錫メッキを施すことが困難で、また5.0gr/
m2を越える錫付着量では、ぬれ性の改善効果は飽和状態
となり、かつコスト面でも不利となる。したがって、本
発明方法においては、錫付着量は0.1〜5.0gr/m2とする
ものである。
板への均一被覆性、つまりぬれ性に影響し、錫付着量が
0.1gr/m2未満では鋼板の表面粗さが大きい場合等におい
ては、均一な錫メッキを施すことが困難で、また5.0gr/
m2を越える錫付着量では、ぬれ性の改善効果は飽和状態
となり、かつコスト面でも不利となる。したがって、本
発明方法においては、錫付着量は0.1〜5.0gr/m2とする
ものである。
錫メッキ後、鋼板は次工程のアルミニウム被覆工程に搬
送して、高速走行下で溶融状態のアルミニウムをノズル
を介して鋼板表面に付着する。
送して、高速走行下で溶融状態のアルミニウムをノズル
を介して鋼板表面に付着する。
ここで第１図はこのようなアルミニウム被覆装置の一例
を示す断面図であって、図面の垂直方向がノズルの長手
方向、つまり鋼板の幅方向となる。
を示す断面図であって、図面の垂直方向がノズルの長手
方向、つまり鋼板の幅方向となる。
第１図において、１はノズル、２は湯溜り部、３は溶融
状態のアルミニウム、４は加熱帯、５はシール部、６は
アルゴン等の雰囲気ガス調整弁、７はノズル先端のスリ
ット、８はアルミニウムを主成分とするメッキ金属の板
状原材料、９はガイドロール、10は鋼板、11は錫メッキ
層、12はアルミニウム皮膜、13は搬送ロール、ｗは鋼板
の走行方向を示す。
状態のアルミニウム、４は加熱帯、５はシール部、６は
アルゴン等の雰囲気ガス調整弁、７はノズル先端のスリ
ット、８はアルミニウムを主成分とするメッキ金属の板
状原材料、９はガイドロール、10は鋼板、11は錫メッキ
層、12はアルミニウム皮膜、13は搬送ロール、ｗは鋼板
の走行方向を示す。
同図において、アルミニウムを主成分とする板状原材料
８は、大気と遮断するために設けたシール部５を通っ
て、湯溜り部２に連続的に送給され、この間にノズルの
外壁に配置された加熱帯４によって昇温加熱されて、溶
融状態のアルミニウム３となり、雰囲気ガス調整弁６を
調整して、大気より高目に設定された内圧によって、ノ
ズル先端のスリット７から、スリット７の直下を走行す
る鋼板上10に連続的に吐出される。
８は、大気と遮断するために設けたシール部５を通っ
て、湯溜り部２に連続的に送給され、この間にノズルの
外壁に配置された加熱帯４によって昇温加熱されて、溶
融状態のアルミニウム３となり、雰囲気ガス調整弁６を
調整して、大気より高目に設定された内圧によって、ノ
ズル先端のスリット７から、スリット７の直下を走行す
る鋼板上10に連続的に吐出される。
ここで、本発明の特徴は予め鋼板表面にアルミニウムに
比べて溶融点の低い錫メッキを施すことによって、溶融
状態のアルミニウムの付着部近傍の鋼板表層の錫層を連
続的に溶解し、鋼板表層のぬれ性を高め、アルミニウム
の均一被覆性および密着性を改善することにある。
比べて溶融点の低い錫メッキを施すことによって、溶融
状態のアルミニウムの付着部近傍の鋼板表層の錫層を連
続的に溶解し、鋼板表層のぬれ性を高め、アルミニウム
の均一被覆性および密着性を改善することにある。
この際、アルミニウムの付着量が多量で、また鋼板の走
行速度が遅く、更には錫付着量が少量等の条件が重なる
と、溶融状態のアルミニウムを付着する前に、鋼板表層
の錫が地鉄と合金層を形成してしまい、付着時に溶融錫
が残存しないことがある。
行速度が遅く、更には錫付着量が少量等の条件が重なる
と、溶融状態のアルミニウムを付着する前に、鋼板表層
の錫が地鉄と合金層を形成してしまい、付着時に溶融錫
が残存しないことがある。
また逆に、アルミニウムの付着量が少量で、鋼板の走行
速度が早い等の条件によっては、アルミニウムの付着時
に錫層が瞬時には溶解し難いことがある。従って、本発
明においてはアルミニウムの付着量を10gr/m2以上、200
gr/m2以下としたものである。
速度が早い等の条件によっては、アルミニウムの付着時
に錫層が瞬時には溶解し難いことがある。従って、本発
明においてはアルミニウムの付着量を10gr/m2以上、200
gr/m2以下としたものである。
このような付着量範囲内であっても、より良好なアルミ
ニウム被覆層を形成するために、必要に応じてアルミニ
ウムが付着される直前部の鋼板表面温度を、最高100℃
程度に予加熱するか、又は逆に雰囲気ガスである非酸化
性あるは還元性ガスを吹き付けて、付着直前部の鋼板表
面を冷却することが望ましい。
ニウム被覆層を形成するために、必要に応じてアルミニ
ウムが付着される直前部の鋼板表面温度を、最高100℃
程度に予加熱するか、又は逆に雰囲気ガスである非酸化
性あるは還元性ガスを吹き付けて、付着直前部の鋼板表
面を冷却することが望ましい。
このようにして製造したアルミニウムメッキ鋼板は加工
性は勿論のこと、極めて優れた耐食性を有する。耐食性
が良好な理由は、従来のようにフラックスを使用した場
合に比べてピンホールが皆無であることにもよるが、別
の大きな理由はそのメッキ皮膜の構成にある。
性は勿論のこと、極めて優れた耐食性を有する。耐食性
が良好な理由は、従来のようにフラックスを使用した場
合に比べてピンホールが皆無であることにもよるが、別
の大きな理由はそのメッキ皮膜の構成にある。
即ち、このメッキ皮膜の構成は大まかに分類すると、地
鉄側からFe−Sn合金層、Fe−Sn−Al合金層、Sn−Al合金
層、およびAl層の４層構造からなり、これらの介在する
合金層がFeとAlとの間のガルバニック作用を抑制して耐
食性を向上する。
鉄側からFe−Sn合金層、Fe−Sn−Al合金層、Sn−Al合金
層、およびAl層の４層構造からなり、これらの介在する
合金層がFeとAlとの間のガルバニック作用を抑制して耐
食性を向上する。
ここで、上述のメッキ皮膜の各層は勿論、明瞭に層別さ
れるものでないが、これらの量的な（厚さ）関係は、錫
付着量とアルミニウム付着量、鋼板の走行速度、アルミ
ニウム溶解温度、溶融アルミニウム付着前・後の鋼板表
層温度等の条件によって左右される。
れるものでないが、これらの量的な（厚さ）関係は、錫
付着量とアルミニウム付着量、鋼板の走行速度、アルミ
ニウム溶解温度、溶融アルミニウム付着前・後の鋼板表
層温度等の条件によって左右される。
したがって、これらの条件は、アルミニウムメッキ鋼板
の各々の用途に適合するように適宜調整すべきである。
の各々の用途に適合するように適宜調整すべきである。
一方、皮膜構成あるいは皮膜組成の他の調整方法として
は、アルミニウムの浴組成を変える方法がある。この場
合第１図に例示した如きアルミニウム被覆装置において
は、アルミニウムを主成分とする板状原材料８にNi,Zn,
Sn,Pb等の成分元素を適宜添加する方法で実施する。
は、アルミニウムの浴組成を変える方法がある。この場
合第１図に例示した如きアルミニウム被覆装置において
は、アルミニウムを主成分とする板状原材料８にNi,Zn,
Sn,Pb等の成分元素を適宜添加する方法で実施する。
［実 施 例］ 冷延および焼鈍処理を経た板厚0.26mm、板幅100mmの低
炭素アルミチルド鋼板に、電気錫メッキ処理、（浴の主
組成は硫酸第１錫60gr/、フェノールスルフォン酸30g
r/浴温度30℃、電流密度10〜30A/dm2）を施し、第１
表に示す錫付着量とした〜の８種類の鋼板を作成し
た。
炭素アルミチルド鋼板に、電気錫メッキ処理、（浴の主
組成は硫酸第１錫60gr/、フェノールスルフォン酸30g
r/浴温度30℃、電流密度10〜30A/dm2）を施し、第１
表に示す錫付着量とした〜の８種類の鋼板を作成し
た。
この他に錫メッキ処理を施さない焼鈍ままの表面清浄な
鋼板およびこれにフラックス（SnCl2の水溶液）を塗
布した後に乾燥処理した鋼板を加えて、総計10種類の
鋼板を用意した。
鋼板およびこれにフラックス（SnCl2の水溶液）を塗
布した後に乾燥処理した鋼板を加えて、総計10種類の
鋼板を用意した。
次いで、これら10種類の鋼板に、第１図に示すアルミニ
ウム被覆装置を使用してアルミニウムを付着した。被覆
装置のノズル１は窒素ケイ素系のセラミックス製で、ス
リット７の幅はアルミニウム付着量に応じて0.1〜0.3mm
とし、長さは100mmとした。
ウム被覆装置を使用してアルミニウムを付着した。被覆
装置のノズル１は窒素ケイ素系のセラミックス製で、ス
リット７の幅はアルミニウム付着量に応じて0.1〜0.3mm
とし、長さは100mmとした。
鋼板へのアルミニウムの付着は外壁を高周波で加熱した
ノズル１中に板厚2mmのアルミニウムを５〜80cm/minの
速さで連続的に供給して湯溜り部３中で溶解し、アルゴ
ンガスでアルミニウム付着量に応じて0.1〜0.5kgの背圧
を加えて、スリット７から20〜50m/minの速度で走行さ
せた鋼板に射出して実施した。
ノズル１中に板厚2mmのアルミニウムを５〜80cm/minの
速さで連続的に供給して湯溜り部３中で溶解し、アルゴ
ンガスでアルミニウム付着量に応じて0.1〜0.5kgの背圧
を加えて、スリット７から20〜50m/minの速度で走行さ
せた鋼板に射出して実施した。
このようにして第１表に示す如きアルミニウム付着量
を、６〜250gr/m2とした10種類の鋼板を作成した。次い
で、これらの鋼板のアルミニウム被覆厚の均一性および
加工後の耐食性をそれぞれケイ光Ｘ線法および7mm深さ
のエリクセン加工を施した後の塩水噴露試験７日間実施
後の赤錆発生状況によって評価した。
を、６〜250gr/m2とした10種類の鋼板を作成した。次い
で、これらの鋼板のアルミニウム被覆厚の均一性および
加工後の耐食性をそれぞれケイ光Ｘ線法および7mm深さ
のエリクセン加工を施した後の塩水噴露試験７日間実施
後の赤錆発生状況によって評価した。
これらの評価結果は第１表に併記した。
第１表から、本発明方法によって得たアルミニウムメッ
キ鋼板は均一な被覆層を有し、また加工後の被覆層の密
着性が良く、ピンホール等の表面欠陥もないため良好な
耐食性を有し、比較例に比して優れていることが明らか
である。
キ鋼板は均一な被覆層を有し、また加工後の被覆層の密
着性が良く、ピンホール等の表面欠陥もないため良好な
耐食性を有し、比較例に比して優れていることが明らか
である。
［発明の効果］ 本発明方法によれば従来の方法では製造が困難であった
溶融アルミニウムの鋼板への直接被着が容易かつ均一に
施こせ、メッキ密着性の改善が図られ、また片面メッキ
が容易になり、更には極薄鋼板へのアルミニウムメッキ
が可能となる等、産業界に与える利点は甚大である。
溶融アルミニウムの鋼板への直接被着が容易かつ均一に
施こせ、メッキ密着性の改善が図られ、また片面メッキ
が容易になり、更には極薄鋼板へのアルミニウムメッキ
が可能となる等、産業界に与える利点は甚大である。
第１図はアルミニウムを被覆する装置の一例を示す断面
図である。 １……ノズル、２……湯溜り部 ３……溶融状態のアルミニウム ４……加熱帯、５……シール部 ６……雰囲気ガス調整弁、７……スリット ８……アルミニウム板、９……ガイドロール 10……鋼板、11……錫メッキ層 12……アルミニウム皮膜 13……搬送ロール、Ｗは鋼板の走行方法
図である。 １……ノズル、２……湯溜り部 ３……溶融状態のアルミニウム ４……加熱帯、５……シール部 ６……雰囲気ガス調整弁、７……スリット ８……アルミニウム板、９……ガイドロール 10……鋼板、11……錫メッキ層 12……アルミニウム皮膜 13……搬送ロール、Ｗは鋼板の走行方法
Claims (1)
- 【請求項１】あらかじめ0.1〜5.0gr/m2の付着量で錫メ
ッキを施した鋼板を走行せしめつつ、該鋼板に近接して
設けたノズルより溶融状態のアルミニウムを10〜200gr/
m2の付着量で該鋼板表面に吐出し、付着せしめることを
特徴とするアルミニウムメッキ鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22640387A JPH0730433B2 (ja) | 1987-09-11 | 1987-09-11 | アルミニウムメッキ鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22640387A JPH0730433B2 (ja) | 1987-09-11 | 1987-09-11 | アルミニウムメッキ鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6473062A JPS6473062A (en) | 1989-03-17 |
| JPH0730433B2 true JPH0730433B2 (ja) | 1995-04-05 |
Family
ID=16844573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22640387A Expired - Lifetime JPH0730433B2 (ja) | 1987-09-11 | 1987-09-11 | アルミニウムメッキ鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0730433B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR920702871A (ko) * | 1989-10-25 | 1992-10-28 | 야마시로 아끼나리 | 금속판의 연속도금방법 |
| EP0471894B1 (en) * | 1990-08-22 | 1995-11-02 | Agfa-Gevaert N.V. | Particulate toner material |
| WO2019122959A1 (en) | 2017-12-19 | 2019-06-27 | Arcelormittal | A hot-dip coated steel substrate |
| CN109321872B (zh) * | 2018-11-08 | 2021-01-01 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种石墨烯增强型渗铝油管的制备方法 |
-
1987
- 1987-09-11 JP JP22640387A patent/JPH0730433B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6473062A (en) | 1989-03-17 |
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