JPH0797670A

JPH0797670A - 珪素含有鋼板の溶融亜鉛めっき方法

Info

Publication number: JPH0797670A
Application number: JP24405493A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Hori; 雅彦堀; Shigeru Wakano; 茂若野; Tomoaki Usuki; 智亮薄木
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1993-09-30
Publication date: 1995-04-11

Abstract

(57)【要約】【目的】Siを 0.2重量％を超えて含有する鋼板を母材と
し、不めっきの発生がない溶融亜鉛めっき鋼板、または
合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造する。【構成】SiおよびMnをそれぞれ 0.2重量％を超えて含有
する鋼板を対象として、冷間圧延または熱間圧延後、下
記〜の各工程を順次経た後、溶融亜鉛めっきを施す
めっき方法。酸化性雰囲気中で鋼板を 700℃以下の温度域で加熱
して、その表面にFeに換算して 0.5〜5.0 g/m²の酸化鉄
を付着させる工程。露点が−40℃以上０℃未満の還元性雰囲気中で鋼板
を 550〜750 ℃の温度域で30秒以上処理する工程。露点が−30℃以上０℃未満の還元性雰囲気中で鋼板
を 780〜900 ℃の温度域で60秒以下の熱処理を行う工
程。めっき後、比較的短時間で合金化することも可能であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、珪素（Si）含有鋼板を
母材としてこれに溶融亜鉛めっきを施し、特に自動車用
鋼板として好適な溶融亜鉛めっき鋼板、または合金化溶
融亜鉛めっき鋼板を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、家電、建材、自動車等の産業分野
において溶融亜鉛めっき鋼板が大量に使用されている
が、とりわけ経済性と防錆機能、塗装後の性能の良さが
評価されて合金化溶融亜鉛めっき鋼板が広く用いられて
いる。

【０００３】溶融亜鉛めっき鋼板は、通常、適当な脱脂
洗浄工程を経た後、または脱脂洗浄を行うことなく、鋼
板を弱酸化性雰囲気もしくは還元性雰囲気で予熱し、次
いで水素と窒素を含む還元性雰囲気で焼鈍し、めっき温
度付近まで冷却した後溶融亜鉛めっき浴に浸漬すること
により製造される。

【０００４】上記の工程における予熱の際には、鋼板表
面に80nm程度の酸化膜が形成される方が溶融亜鉛との濡
れ性の点で好ましいとされるが、それ以上の厚さの酸化
膜は、ドロスの発生を増加させ、溶融めっきの密着性を
損なうという悪影響があると考えられている。溶融亜鉛
めっき浴の中には後述の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製
造の範囲も含めると0.08〜0.18重量％ (以下、特に断ら
ない限り「％」は「重量％」を意味する) のアルミニウ
ム (Al) が含まれる。

【０００５】合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、通常、連続
的に溶融亜鉛めっきした鋼板を熱処理炉で 500〜600 ℃
の材料温度に３〜30秒加熱して、鉄（Fe）−亜鉛（Zn）
合金めっき層を形成させたものである。めっき層はFe−
Znの金属間化合物からなり、一般にその平均Fe濃度は８
〜12％である。めっきの付着量は、通常片面当たり25〜
70g/m²であり、この範囲より少ないものは通常の手段で
は製造することが難しく、またこの範囲を上回るものは
めっき層の耐パウダリング性を確保することが困難であ
るので一般には供給されていない。

【０００６】合金化溶融亜鉛めっき鋼板のめっき皮膜中
には、0.12〜0.2 ％前後のAlが含有されることが多い。
その原因の一つは、通常の溶融亜鉛めっき鋼板の製造に
おいて、めっき皮膜と母材鋼板との界面に合金層が生成
するのを抑制し、皮膜加工性を保持するためにめっき浴
中にAlを添加するので、同一の浴を用いて合金化溶融亜
鉛めっき鋼板を製造すると、そのめっき皮膜にもAlが不
可避的に混入することにある。もう一つの原因は、合金
化溶融亜鉛めっき鋼板のめっき皮膜の耐パウダリング性
を確保し、かつ製造時のドロスの発生を抑制するため
に、めっき浴中にAlを含有させることがむしろ望ましい
とされ、通常0.08〜0.11％程度のAlを含有する溶融亜鉛
浴が使用されるからである。Alはめっき時にめっき層中
に富化する傾向があるため、上記の浴でめっきすれば皮
膜中のAl濃度は0.12〜0.2 ％の範囲となる。

【０００７】上述のようなめっき鋼板の母材としては、
従来、低炭素Alキルド鋼板、極低炭素Ti添加鋼板等が主
に使用されてきた。しかし、近年、例えば自動車用材料
では、軽量化対策の一つとして鋼板の高強度化が要請さ
れ、Siを 0.2％以上含む珪素含有鋼板が用いられようと
している。Siは鋼の延性を確保したまま強度を向上させ
る元素であるから、珪素含有鋼は上記の要請に応える望
ましい鋼材であると言える。

【０００８】しかしながら、珪素含有鋼板は、溶融亜鉛
めっきの母材としては大きな欠点を有している。上記の
通常のプロセスに従って珪素含有鋼板を処理すると、焼
鈍過程で雰囲気中の極微量の水分と鋼板中のSiが反応
し、鋼板表面に溶融亜鉛との濡れ性を損なうSi−Oxide
（Si酸化物）が生成するので、鋼中のSi含有量の増加に
ともない不めっきが多発するようになる。

【０００９】珪素含有鋼板の表面に予め酸化雰囲気での
加熱によりFeの酸化物を形成させると濡れ性が改善され
ることは公知である。しかし、Si含有量が 0.2％を超え
ると従来のプロセスにおける酸化雰囲気 (例えば無酸化
炉の空燃比を１〜1.35とした雰囲気) で予熱しただけで
は、鋼中のSiが鋼の酸化を抑制する作用を有しているた
め十分な酸化鉄が形成されず、濡れ性の改善は難しい。

【００１０】また、珪素含有鋼板を母材として合金化溶
融亜鉛めっき鋼板を製造する場合には、合金化処理速度
が著しく遅れそのため生産能率が落ちるという難点があ
る。

【００１１】とりわけ鋼の成形性を向上させるためにチ
タン（Ti）添加極低炭素鋼をベースとする珪素含有鋼を
母材とする場合は、再結晶化のための焼鈍温度が 800℃
以上となるため鋼板表面へのSi−Oxide の析出が一層顕
著になり濡れ性の確保がさらに困難となる。

【００１２】上記の問題点を解決する方法として、従
来、溶融亜鉛めっきに先立ってニッケル（Ni）、鉄（F
e）等の下地めっきを施すことが知られているが、余分
なめっき工程が付加されるため工程が増えて製造コスト
の上昇を招く他、Si含有量の高い鋼では、溶融亜鉛との
濡れ性改善に十分な効果が得られず、さらに均一な合金
化処理が非常に難しい等の問題がある。

【００１３】上述のように、材料的には魅力のある珪素
含有鋼も、これに溶融亜鉛めっき、または合金化溶融亜
鉛めっきを施す合理的な手段が必ずしも確立されていな
いのが現状である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の溶融
亜鉛めっきプロセスでは実用的な意味において満足でき
る溶融亜鉛めっき皮膜の形成が不可能であり、かつ合金
化処理を施す場合その生産性が非常に低い珪素含有鋼を
母材とするめっき鋼板を製造する方法の開発を課題とし
てなされたものである。

【００１５】本発明の目的は、Siを 0.2％を超えて含有
する鋼板を母材として、不めっき点の発生がなく、かつ
めっき後に合金化処理を行うに当たってその処理速度を
十分に大きくし、しかも経済的に溶融亜鉛めっきを施
し、溶融亜鉛めっき鋼板および合金化溶融亜鉛めっき鋼
板を製造する方法を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、Siを 0.2
％を超えて含有する珪素含有鋼板に溶融亜鉛めっきを施
す際の鋼と溶融亜鉛との濡れ性に関して様々な検討を行
った結果、還元焼鈍時に鋼板表面に形成されるSi酸化物
が濡れ性低下の主要因となっていることを確認した。し
かし、同時に鋼中に共存するマンガン（Mn）の影響を調
査したところ、還元焼鈍時に鋼の表面に生成するMnの酸
化物は、Si酸化物より濡れ性の低下を起こしにくく、同
時に、Mnを酸化物として濃化させることによりSiの酸化
物としての濃化を抑制できることを見出した。

【００１７】本発明は、この知見に基づいてなされたも
ので、特定の熱処理を施すことにより鋼板の表面に積極
的にMn酸化物を形成させてSiの酸化物としての濃化を抑
制することを基本思想としている。その要旨は、下記
(1)および (2)の溶融亜鉛めっき方法にある。

【００１８】(1) SiおよびMnをそれぞれ 0.2％を超えて
含有する鋼板を母材とする溶融亜鉛めっき方法であっ
て、冷間圧延または熱間圧延を施した後の母材鋼板に、酸化性雰囲気中で鋼板を 700℃以下の温度域で加熱
して、その表面にFeに換算して 0.5〜5.0 g/m²の酸化鉄
を付着させる工程。

【００１９】露点が−40℃以上０℃未満の還元性雰
囲気中で鋼板を 550〜750 ℃の温度域で30秒以上処理す
る工程。

【００２０】露点が−30℃以上０℃未満の還元性雰
囲気中で鋼板を 780〜900 ℃の温度域で60秒以下の熱処
理を行う工程。

【００２１】の各工程を順次経た後、溶融亜鉛めっきを
施すことを特徴とする珪素含有鋼板の溶融亜鉛めっき方
法。

【００２２】(2) 前記 (1)の方法によって溶融亜鉛めっ
きを施した後、さらに合金化処理を施し、合金化溶融亜
鉛めっき鋼板とする方法。

【００２３】すなわち、本発明方法においては、鋼と溶
融亜鉛との濡れ性の低下の主要因となっている鋼板表面
におけるSi酸化物の形成を抑制する具体的な手段とし
て、必要最小限のMnを含有する珪素含有鋼板を用い、Mn
酸化物の形成を促進してSi酸化物の形成を抑制するよう
な雰囲気を選定し、 750℃以下のやや低い温度範囲で積
極的に鋼板表面にMn酸化物を生成させ、Si酸化物が形成
されやすい 780℃以上の温度域での加熱を極力抑制した
焼鈍方式を用いるのである。

【００２４】

【作用】以下、本発明において定める諸条件について、
その作用効果と条件限定の理由を説明する。

【００２５】本発明方法で対象とする母材鋼板は主とし
て溶融めっきライン（ＣＧＬ）の炉内で還元焼鈍を必要
とする冷延鋼板であるが、ＣＧＬ内での焼鈍を特に必要
としない熱延鋼板を対象とすることもできる。

【００２６】材質的には、前記のようにSiおよびMnがそ
れぞれ 0.2％を超えて含有されている鋼板が対象とな
る。Si含有量が 0.2％以下であれば、従来の技術の工夫
で対応が可能であり、敢えて本発明方法を適用する必要
はない。Si含有量の上限については特に限定されず、必
要とされる材料特性に応じてSiが添加された珪素含有鋼
板はいずれも対象となるが、Si含有量が３％を超える場
合は、本発明方法の効果は幾分低下する。

【００２７】本発明方法を適用するにあたっては、対象
とする鋼板のMnも 0.2％を超えて含有されていることが
必須で、Mn含有量が 0.2％以下では、本発明の基本思想
である、鋼板表面へのMnの濃化、すなわちMn酸化物の形
成を十分に行わせることができず、鋼板表面におけるSi
酸化物の形成を抑制することができない。Mnの上限につ
いても特に限定はなく、Mn含有量が高い方が本発明方法
を適用した場合の効果が顕著に現れる。ただ、実用鋼に
ついては、Mnの添加量を増大させると製鋼コストが上昇
するので、通常は３％以下である。

【００２８】本発明方法で対象とする母材鋼板は、上記
のようにSiとMnを必須の成分として含有する他、合金元
素もしくは不純物として炭素（Ｃ）、硫黄（Ｓ）、りん
（Ｐ）、チタン（Ti）、クロム（Cr）、ニッケル（N
i）、銅（Cu）、ニオブ（Nb）、アルミニウム（Al）な
どのうちの一種以上が通常含有される範囲で含まれてい
てもよい。なお、本発明方法は、Ti、Nbのいずれか一方
を少なくとも0.01％含有する再結晶温度の高い冷延鋼板
を対象とする場合、特に好適である。

【００２９】上記の母材鋼板は、冷間圧延を施された
後、または熱間圧延のまま、必要に応じて脱脂が行わ
れ、前記の〜の各工程を経た後、溶融亜鉛めっきが
施され、あるいは更に合金化処理が施される。

【００３０】脱脂は、通常60℃程度に保持された２〜３
％程度の水酸化ナトリウム水溶液中に10〜300 秒浸漬す
ることにより行われる。また、トリクレン（商品名）、
シンナーなどの有機溶剤による脱脂、オルソ珪酸ソーダ
水溶液中での電解脱脂などを行ってもよい。但し、脱脂
は本発明方法において不可欠のものではなく、脱脂をし
なくても本発明方法の本質は損なわれない。

【００３１】脱脂後、十分水洗され、乾燥された鋼板
は、ＣＧＬの連続炉に装入され、前記のの工程の処理
すなわち、酸化性雰囲気中で鋼板の表面に酸化鉄を形成
させる処理が施される。この酸化鉄は、その後行う還元
処理で還元鉄となり、鋼板表面へのSi拡散のバリヤーと
して作用して、Siの鋼板表面への濃化すなわちSi酸化物
の形成を抑制する。

【００３２】この工程における処理を無酸化炉等の燃焼
バーナーで加熱することにより行う場合は、空燃比を0.
95〜1.3 に設定して行うのが望ましい。また、通電加熱
方式、誘導加熱方式、赤外線加熱方式のような加熱方式
を用いる場合は、炉内に水蒸気(H₂O) 、酸素(O₂)、二酸
化炭素(CO₂) 等の酸化性ガスを導入することにより鋼板
表面を酸化させることができる。

【００３３】加熱温度は 700℃以下とし、鋼板表面に生
成する酸化鉄量がFeの量に換算して0.5〜5.0g/m² の範
囲になるように調整する。加熱温度が 700℃を超える
と、Siの拡散が激しくなり、Si酸化物が母材鋼板と鋼板
の表面に形成された酸化鉄との間に生成するので酸化鉄
が剥離し、酸化鉄が存在しない部分が生じやすい。この
ため、後工程の還元処理の際に、鋼板表面へのSi拡散の
バリヤーとして働く還元鉄層が形成されず、鋼板表面に
Si酸化物が生成し、不めっきが発生する。また、加熱温
度が 700℃を超えると、酸化鉄の生成速度が速く、膜
厚、すなわち酸化鉄の量を次に述べる所定の範囲に制御
することが困難になる。加熱温度の下限は特に限定しな
いが、酸化鉄の生成速度が小さ過ぎると連続ラインプロ
セスとして実用的ではないため、 300℃程度とするのが
好ましい。

【００３４】鋼板表面に生成する酸化鉄の量をFeに換算
して 0.5〜5.0g/m² の量に相当する量とするのは、 0.5
g/m²未満では次工程の還元処理の際生成される還元鉄層
が薄く、鋼板表面におけるSi酸化物の生成を抑制するこ
とができず、一方、 5.0g/m²を超えると、加熱温度を 7
00℃を超える温度にしたときと同様に、母材鋼板と酸化
鉄との間にSi酸化物が生成して酸化鉄の剥離が起こり、
その結果、不めっきが発生する。

【００３５】続いて、の工程の処理、すなわち鋼板の
表面に生成している酸化鉄を還元する処理が施される。
この処理は、酸化鉄を還元すると同時にMn酸化物で鋼板
の表面を被覆することを目的としており、そのため、露
点が−40℃以上０℃未満の還元性雰囲気中で 550〜750
℃の温度域で所定時間加熱する。

【００３６】還元性雰囲気としては、露点が−40℃以上
０℃未満の水素と窒素の混合ガスを用いればよい。水素
と窒素の混合比は従来技術におけると同様で、酸化鉄を
還元できる混合比のものであれば十分である。通常は、
２〜25体積％（以下、気体についての「％」は「体積
％」を意味する）程度の水素を含む窒素が用いられる。

【００３７】加熱温度を 550〜750 ℃とするのは、酸化
鉄を還元すると同時にMn酸化物を鋼板の表面に形成させ
るためである。 550℃未満ではMnの酸化速度が小さく鋼
板表面を十分被覆することができない上に、酸化鉄の還
元速度も小さく、一方、 750℃を超える温度で加熱する
と、Mn酸化物の生成速度に比べSi酸化物の生成速度が大
きくなり、鋼板表面に多量のSi酸化物が形成される。

【００３８】加熱時間は30秒以上とする。これは、の
工程で鋼板の表面に形成された酸化鉄が十分還元され、
かつ、鋼板の表面にMn酸化物が形成されるに必要な時間
である。加熱時間の上限は特に限定されないが、連続ラ
インでの実施を考慮すると、長すぎる場合はMn酸化物が
過剰に濃化してめっき性に悪影響を及ぼすので、 300秒
とするのが好ましい。

【００３９】水素と窒素の混合ガスの露点を−40℃以上
０℃以下と限定する理由は、露点が−40℃未満ではMn酸
化物の生成が不十分でSiが酸化物として濃化しやすくな
り、一方、０℃を超えるとFe−Si複合酸化物が生成して
不めっきを生じ易くなるからである。

【００４０】上記の工程で、表面にMn酸化物を選択的
に生成させた鋼板は、機械的性質の向上を図るため、さ
らに、露点が−30℃以上０℃未満の還元性雰囲気中で 7
80〜900 ℃の温度域で所定時間加熱処理される（の工
程）。

【００４１】還元性雰囲気としては、露点が上記の温度
域に入るように制御されていれば従来用いられている還
元ガス、例えば、水素濃度が２〜25％の水素−窒素混合
ガス、または水素濃度が２〜25％の水素−窒素−アルゴ
ン混合ガスが使用できるが、の工程は連続炉で前記
の工程に続いて行うのが望ましいので、通常はの工程
で使用する２〜25％程度の水素を含む窒素を、露点を調
整して用いるのが好適である。

【００４２】加熱温度を 780℃〜900 ℃とするのは、鋼
板のランクフォード値（ｒ値）、延性などの機械的性質
を向上させるためである。なお、前記の工程との工
程の間における材料の昇温の際、 750〜780 ℃の範囲で
の昇温を速やかに行い、また、の工程の処理が終了し
た後の冷却もできるだけ速やかに行うことが望ましい。
このの工程における処理では、の行程でMn酸化物で
被覆されなかった（金属Feが露呈している）部位にSiお
よびMn酸化物が形成される。この温度範囲では、Siの拡
散速度が大きいが、露点を−30℃以上とすることにより
Mn酸化物の生成が促進され、Si酸化物の形成が抑制され
る。露点の上限を０℃とするのは、Fe−Si複合酸化物の
生成を抑制するためである。

【００４３】加熱時間は、連続ラインでの実施を考える
とできるだけ短時間とするのが好ましく、また、本発明
方法で定める範囲内であっても高温での処理を長時間続
けるとSi酸化物が生成され、鋼板表面の反応性を低下さ
せることになるので、60秒以下とする。できる限り短時
間で終了させる方がよい。また、加熱時間の下限は鋼板
の機械的性質を向上させるに必要な時間であればよく、
材料によって多少異なることもあるが、10秒とするのが
好ましい。

【００４４】前記 (1)の発明は、上記の〜の各工程
を順次経た後溶融亜鉛めっきを行う方法である。めっき
は従来におけると同様の条件で行えばよく、めっき浴の
温度は 460℃程度、浴中のアルミニウム（Al）の濃度は
好ましくは0.12〜55％とする。

【００４５】前記 (2)の発明は、 (1)の発明において溶
融亜鉛めっきを行った後引き続いて合金化処理を行う方
法である。この場合は、めっき浴の温度を 460℃程度、
浴中のAlの濃度を0.08〜0.12％とした溶融亜鉛めっき浴
中でめっきを行うのがよい。

【００４６】めっき浴中における浸漬時間は、合金化処
理を行わない通常の溶融亜鉛めっきの場合より若干長い
方が好ましいが、従来行われている１〜７秒程度でも十
分である。合金化処理の際の加熱温度は、従来と同様 4
50〜600 ℃とすればよい。

【００４７】以上述べた本発明の溶融亜鉛めっき方法
は、現行の連続溶融亜鉛めっき設備をほとんど変更する
ことなく使用して実施することができ、不めっきのない
表面特性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板または合金化溶融
亜鉛めっき鋼板を経済的に製造することが可能である。

【００４８】

【実施例】表１に示す化学組成を有する５種類の炭素鋼
の冷延鋼板（未焼鈍材、板厚:0.8mm）を 250mm×100mm
に裁断して供試材とし、所定雰囲気での熱処理が可能で
かつ還元雰囲気から直接溶融めっきが可能な竪型溶融め
っき試験装置を用いて種々の条件下で溶融めっきを行
い、不めっきの発生状況と、一部の供試材については合
金化処理に要する時間を調査した。

【００４９】試験めっきに先立ち、先ず供試材を予め10
％NaOH溶液で脱脂した後、上記の竪型溶融めっき試験装
置内で、表２に示すａ〜ｆの各種雰囲気および加熱条件
で予熱酸化した。次いで、N₂＋10％H₂の雰囲気で、表３
の還元処理（工程１）の欄に示すように露点、加熱温度
および時間を変えて還元処理を行い、続いて、同じ雰囲
気で同表の還元処理（工程２）の欄に示すように露点、
加熱温度および時間を変えて還元処理を行った。還元処
理（工程１）の欄の各条件の中で本発明例として示した
条件が前記のの工程の条件に相当し、還元処理（工程
２）の欄の各条件の中で本発明例として示した条件が前
記のの工程の条件に相当する。

【００５０】加熱時間については、表３に均熱時間と滞
留時間で示した。図１は還元処理（工程１および工程
２）の際のヒートパターンを模式的に示した図である
が、均熱時間とは、図１において供試材が加熱温度Ｔ
₁(工程１）またはＴ₂(工程２）に保持された時間、すな
わち表３の工程１および工程２の温度の欄に示したそれ
ぞれの加熱温度±５℃に保持された時間である。一方、
滞留時間とは、図示するように工程１においては供試材
が 550〜750 ℃の温度域にあった時間、工程２において
は 780℃以上の温度域にあった時間で、この滞留時間が
本発明方法で規定する加熱処理の時間（加熱時間）に相
当する。なお、 No.30ではＴ₁ が 750℃を超えている
が、この場合の工程１における滞留時間とは昇温時に 5
50〜750 ℃の温度域にあった時間である。

【００５１】昇温速度は、工程１における昇温速度（図
１のＲ₁)および工程２における昇温速度（図１のＲ₂)と
も同じとし、10℃/sを基本としたが、 No.８〜11につい
ては15℃/s、 No.19、20および27については20℃/sとし
た。工程２からの冷却速度（図１のＲ₃)は、全て10℃/s
とした。但し、 No.４と No.７は、工程１と工程２で昇
温速度が異なり、 No.４ではＲ₂を20℃/s（Ｒ₁ は10℃
/s）、 No.７ではＲ₁を20℃/s（Ｒ₂は10℃/s）とし
た。また、 No.９、24、27および28では、酸化処理温度
が還元処理温度（前記の工程１の加熱温度Ｔ₁)より高か
ったので、30℃/sの冷却速度で一旦それぞれの工程１の
加熱温度(600℃、 500℃、 500℃及び 450℃）まで低下
させた後、図１のヒートパターンに従って処理を行っ
た。この場合の工程１における滞留時間は、工程１の加
熱温度まで冷却された時点から 750℃の温度域にあった
時間である。

【００５２】酸化処理により生成した酸化鉄量を表３に
示す。また、還元処理（工程１及び工程２）後の供試材
の表面における金属元素の濃度（表面濃度）を光電子光
分析装置（VG ESCA3 MKII)により、Ｘ線源としてAl Kα
を使用して測定した。検出された元素は炭素（Ｃ）、酸
素（Ｏ）、珪素（Si）、マンガン（Mn）及び鉄（Fe）
で、その定量計算は、供試材の表面に存在するカーボン
を除去しただけの表面、すなわちArイオン鏡を用いてス
パッター処理により約 5Åを除去した表面について行っ
た。計算に用いたピークはＯ1s、Si2s、Mn2p3/2 、Fe2p
3/2 であり、それらのピーク面積から下記 (1)式を用い
て算出した。用いた感度係数はＯ1s 1.0に対して、Si2s
0.385、 Mn2p3/2 2.94 、 Fe2p3/2 3.34 である。この
ようにして求められたSi、MnまたはFeの濃度（原子％）
をそれらの濃度の合計に対する百分率に換算して表した
ものがそれぞれの金属元素のみの表面濃度となる。表３
にはSiの表面濃度を表示した。

【００５３】

【数１】

【００５４】上記の酸化および還元処理を行った後、供
試材の温度を 520℃以下に低下させ、Al濃度が0.08〜0.
2 ％の亜鉛めっき浴を用いて浴温を 460℃として溶融め
っきを行った。なお、一部、めっき浴中のAl濃度を4.15
％、又は52.0％としてめっきを行ったが、Al濃度が4.15
％のときは浴温を 450℃とし、Al濃度が52.0％のときは
供試材の冷却温度を 590℃、浴温を 590℃とした。表３
にめっき浴中のAl濃度を示す。めっき時間は２秒であ
り、ガスワイパーによりZn付着量を約60g/m²（片面当た
り）に調整した。

【００５５】めっき後、不めっきの発生状況を調査し
た。さらに、めっき後の供試材の一部について 500℃の
塩浴で合金化処理を行い、めっき皮膜中のFe濃度が９〜
11％になったときの時間を合金化所要時間として測定し
た。

【００５６】調査結果を表３に示す。同表のめっき評価
の欄において、○印は不めっきなし、×印は不めっき有
り、を意味する。この結果から明らかなように、本発明
例ではすべて不めっきがなく、合金化処理も比較的短時
間で行うことが可能である。

【００５７】また、還元処理後のSiの表面濃度は比較例
に比べて低い値を示した。

【００５８】

【表１】

【００５９】

【表２】

【００６０】

【表３（１）】

【００６１】

【表３（２）】

【００６２】

【発明の効果】本発明方法によれば、珪素含有鋼を母材
とする鋼板に対し、不めっきの発生なしに、かつめっき
後に合金化処理を行うに当たってその処理速度を十分に
大きくし得る溶融亜鉛めっきを施すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】還元処理（工程１および工程２）におけるヒー
トパターンを模式的に示した図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】SiおよびMnをそれぞれ 0.2重量％を超えて
含有する鋼板を母材とする溶融亜鉛めっき方法であっ
て、冷間圧延または熱間圧延を施した後の母材鋼板に、酸化性雰囲気中で鋼板を 700℃以下の温度域で加熱
して、その表面にFeに換算して 0.5〜5.0 g/m²の酸化鉄
を付着させる工程。露点が−40℃以上０℃未満の還元性雰囲気中で鋼板
を 550〜750 ℃の温度域で30秒以上処理する工程。露点が−30℃以上０℃未満の還元性雰囲気中で鋼板
を 780〜900 ℃の温度域で60秒以下の熱処理を行う工
程。の各工程を順次経た後、溶融亜鉛めっきを施すことを特
徴とする珪素含有鋼板の溶融亜鉛めっき方法。
【請求項２】SiおよびMnをそれぞれ 0.2重量％を超えて
含有する鋼板を母材とする溶融亜鉛めっき方法であっ
て、冷間圧延または熱間圧延を施した後の母材鋼板に、酸化性雰囲気中で鋼板を 700℃以下の温度域で加熱
して、その表面にFeに換算して 0.5〜5.0 g/m²の酸化鉄
を付着させる工程。露点が−40℃以上０℃未満の還元性雰囲気中で鋼板
を 550〜750 ℃の温度域で30秒以上処理する工程。露点が−30℃以上０℃未満の還元性雰囲気中で鋼板
を 780〜900 ℃の温度域で60秒以下の熱処理を行う工
程。の各工程を順次経た後、溶融亜鉛めっきを施し、さらに
合金化処理を施すことを特徴とする珪素含有鋼板の溶融
亜鉛めっき方法。