JPH08277452A - めっき密着性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 - Google Patents
めっき密着性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 めっき密着性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板お
よびめっき密着性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板を、合金
化溶融亜鉛めっき鋼板と同一Ａｌ濃度の溶融亜鉛浴で製
造する方法を提供する。 【構成】 めっき層と鋼板との界面に、０．０１重量％
以上、１重量％以下のＰを含むＦｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層
が０．０１ｇ／ｍ2 以上、２ｇ／ｍ2 以下を有する溶融
亜鉛めっき鋼板。溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法におい
て、鋼板を焼鈍する前に、鋼板表面を清浄化した後、該
鋼板表面に、無機リン酸化合物を、Ｐの付着量に換算し
て０．００１ｇ／ｍ2 以上、１ｇ／ｍ2 以下の厚さで被
覆する。無機金属化合物として、金属がＭｎ、Ｍｇ、Ｚ
ｎ、Ｆｅ、Ａｌの１種または２種以上である混合物を被
覆する溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
よびめっき密着性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板を、合金
化溶融亜鉛めっき鋼板と同一Ａｌ濃度の溶融亜鉛浴で製
造する方法を提供する。 【構成】 めっき層と鋼板との界面に、０．０１重量％
以上、１重量％以下のＰを含むＦｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層
が０．０１ｇ／ｍ2 以上、２ｇ／ｍ2 以下を有する溶融
亜鉛めっき鋼板。溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法におい
て、鋼板を焼鈍する前に、鋼板表面を清浄化した後、該
鋼板表面に、無機リン酸化合物を、Ｐの付着量に換算し
て０．００１ｇ／ｍ2 以上、１ｇ／ｍ2 以下の厚さで被
覆する。無機金属化合物として、金属がＭｎ、Ｍｇ、Ｚ
ｎ、Ｆｅ、Ａｌの１種または２種以上である混合物を被
覆する溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、めっき密着性の優れた
溶融亜鉛めっき鋼板、および生産性に優れた製造方法に
関する。
溶融亜鉛めっき鋼板、および生産性に優れた製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、塗装密着
性、塗装耐食性、溶接性などの点で優れた特性を持って
おり、家電、建材を始め自動車用などに多く用いられる
ようになっている。これに対して、溶融亜鉛めっき鋼板
（ここでは合金化溶融亜鉛めっき鋼板に対して、めっき
層の合金化処理をされていないものを単に溶融亜鉛めっ
き鋼板と呼ぶ）は、めっき密着性、耐食性、コストなど
の点で優れ、建材、家電を中心に多くの需要がある。
性、塗装耐食性、溶接性などの点で優れた特性を持って
おり、家電、建材を始め自動車用などに多く用いられる
ようになっている。これに対して、溶融亜鉛めっき鋼板
（ここでは合金化溶融亜鉛めっき鋼板に対して、めっき
層の合金化処理をされていないものを単に溶融亜鉛めっ
き鋼板と呼ぶ）は、めっき密着性、耐食性、コストなど
の点で優れ、建材、家電を中心に多くの需要がある。
【０００３】一般に、溶融亜鉛めっき鋼板は、合金化溶
融亜鉛めっき鋼板と同一の製造ラインおいて製造されて
いることが多い。しかし、溶融亜鉛めっき鋼板の製造に
おいては、溶融亜鉛浴中に添加されるＡｌの濃度を０．
１８〜０．５重量％程度としており、合金化溶融亜鉛め
っき鋼板を製造する場合の０．１〜０．１５重量％と比
較して、かなり高いＡｌ濃度で製造されている。
融亜鉛めっき鋼板と同一の製造ラインおいて製造されて
いることが多い。しかし、溶融亜鉛めっき鋼板の製造に
おいては、溶融亜鉛浴中に添加されるＡｌの濃度を０．
１８〜０．５重量％程度としており、合金化溶融亜鉛め
っき鋼板を製造する場合の０．１〜０．１５重量％と比
較して、かなり高いＡｌ濃度で製造されている。
【０００４】その理由は、溶融亜鉛めっき鋼板の製造に
おいては、鋼板と亜鉛めっき層の界面にＦｅ−Ｚｎ合金
層が形成されると、めっき密着性が低下するために、溶
融亜鉛浴中のＡｌ濃度を高めに調整し、鋼板と亜鉛めっ
き層の界面に薄いＦｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層を優先的に形
成することによって、Ｆｅ−Ｚｎ合金層の形成を抑制
し、めっき密着性を確保している。これに対して、合金
化溶融亜鉛めっき鋼板の製造においては、Ｆｅ−Ｚｎ合
金層の形成を促進させ、迅速に合金化を完了させるため
に、むしろ溶融亜鉛浴中のＡｌ濃度は低い方が有利であ
り、通常は０．１〜０．１５重量％程度に調整されてい
る。
おいては、鋼板と亜鉛めっき層の界面にＦｅ−Ｚｎ合金
層が形成されると、めっき密着性が低下するために、溶
融亜鉛浴中のＡｌ濃度を高めに調整し、鋼板と亜鉛めっ
き層の界面に薄いＦｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層を優先的に形
成することによって、Ｆｅ−Ｚｎ合金層の形成を抑制
し、めっき密着性を確保している。これに対して、合金
化溶融亜鉛めっき鋼板の製造においては、Ｆｅ−Ｚｎ合
金層の形成を促進させ、迅速に合金化を完了させるため
に、むしろ溶融亜鉛浴中のＡｌ濃度は低い方が有利であ
り、通常は０．１〜０．１５重量％程度に調整されてい
る。
【０００５】以上のような理由により、同一製造ライン
で合金化溶融亜鉛めっき鋼板および溶融亜鉛めっき鋼板
を作り分けるために、Ａｌ濃度の変更を余儀なくされて
いる。
で合金化溶融亜鉛めっき鋼板および溶融亜鉛めっき鋼板
を作り分けるために、Ａｌ濃度の変更を余儀なくされて
いる。
【０００６】一般に、溶融亜鉛浴中のＡｌ濃度を上げる
ためには、純ＡｌやＡｌ−Ｚｎ合金を添加することによ
り、比較的短時間で調整できるが、Ａｌ濃度を下げる場
合には、めっき層として溶融亜鉛浴からＺｎの持ち出し
に伴い純亜鉛を補給することによってＡｌ濃度の自然減
少を待つか、もしくは溶融亜鉛浴から溶融亜鉛を汲み出
し純亜鉛を補給することによってＡｌ濃度を減少させる
というきわめて非能率的な作業を強いられている。この
ため生産性が大きく低下している。
ためには、純ＡｌやＡｌ−Ｚｎ合金を添加することによ
り、比較的短時間で調整できるが、Ａｌ濃度を下げる場
合には、めっき層として溶融亜鉛浴からＺｎの持ち出し
に伴い純亜鉛を補給することによってＡｌ濃度の自然減
少を待つか、もしくは溶融亜鉛浴から溶融亜鉛を汲み出
し純亜鉛を補給することによってＡｌ濃度を減少させる
というきわめて非能率的な作業を強いられている。この
ため生産性が大きく低下している。
【０００７】上記のような課題に対して、溶融亜鉛浴中
のＡｌ濃度が高い場合において、合金化反応を促進する
方法として、特開昭６０−１１０８５９号公報におい
て、溶融亜鉛めっき前の鋼板表面に、ＮｉあるいはＮｉ
合金をプレめっきする方法が提案されている。しかし、
この方法ではプレめっき設備が必要であり、設備設置ス
ペースや生産コスト上昇の点から、実用化には難点があ
る。
のＡｌ濃度が高い場合において、合金化反応を促進する
方法として、特開昭６０−１１０８５９号公報におい
て、溶融亜鉛めっき前の鋼板表面に、ＮｉあるいはＮｉ
合金をプレめっきする方法が提案されている。しかし、
この方法ではプレめっき設備が必要であり、設備設置ス
ペースや生産コスト上昇の点から、実用化には難点があ
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の現状
に鑑みて、めっき密着性が良好な溶融亜鉛めっき鋼板、
および生産性に優れた製造方法を提供することを目的と
している。
に鑑みて、めっき密着性が良好な溶融亜鉛めっき鋼板、
および生産性に優れた製造方法を提供することを目的と
している。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために詳細に検討した結果、鋼板と溶融亜
鉛浴との初期反応で、Ｆｅ−Ａｌ金属間化合物（Ｆｅ2
Ａｌ5 、ＦｅＡｌ3 ）にＺｎが固溶したＦｅ−Ａｌ−Ｚ
ｎ合金層が形成され、時間と共に該合金層にＦｅとＺｎ
が拡散固溶することによって硬くて脆いＺｎ−Ｆｅ金属
間化合物のδ相もしくはζ相に変態し、急速にＺｎ−Ｆ
ｅ合金化反応が進行することを見いだした。
題を解決するために詳細に検討した結果、鋼板と溶融亜
鉛浴との初期反応で、Ｆｅ−Ａｌ金属間化合物（Ｆｅ2
Ａｌ5 、ＦｅＡｌ3 ）にＺｎが固溶したＦｅ−Ａｌ−Ｚ
ｎ合金層が形成され、時間と共に該合金層にＦｅとＺｎ
が拡散固溶することによって硬くて脆いＺｎ−Ｆｅ金属
間化合物のδ相もしくはζ相に変態し、急速にＺｎ−Ｆ
ｅ合金化反応が進行することを見いだした。
【００１０】そして、上記の課題を解決する手段を種々
検討した結果、ついに、Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層に微量
のＰを添加することにより、Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層の
Ｚｎ−Ｆｅ金属間化合物への変態が著しく抑制されるこ
とを見出した。
検討した結果、ついに、Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層に微量
のＰを添加することにより、Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層の
Ｚｎ−Ｆｅ金属間化合物への変態が著しく抑制されるこ
とを見出した。
【００１１】さらに、Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層にＰを添
加する方法として、溶融亜鉛めっき前の焼鈍の前あるい
は焼鈍中に、鋼板表面にＰを含む化合物の被膜を形成さ
せてから、溶融亜鉛めっきすれば、Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ合
金層のＺｎ−Ｆｅ金属間化合物への変態が抑制され、溶
融亜鉛浴中のＡｌ濃度が低いめっき条件であっても、め
っき密着性を低下させることなく、溶融亜鉛めっき鋼板
を製造できることを見いだした。
加する方法として、溶融亜鉛めっき前の焼鈍の前あるい
は焼鈍中に、鋼板表面にＰを含む化合物の被膜を形成さ
せてから、溶融亜鉛めっきすれば、Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ合
金層のＺｎ−Ｆｅ金属間化合物への変態が抑制され、溶
融亜鉛浴中のＡｌ濃度が低いめっき条件であっても、め
っき密着性を低下させることなく、溶融亜鉛めっき鋼板
を製造できることを見いだした。
【００１２】本発明はこれらの知見に基づいてなされた
もので、本発明の第１発明が要旨とするところは、めっ
き層と鋼板との界面に、０．０１〜１重量％のＰを含む
Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層が０．０１〜２ｇ／ｃｍ2 を介
在せしめたことを特徴とするめっき密着性に優れる溶融
亜鉛めっき鋼板、にある。
もので、本発明の第１発明が要旨とするところは、めっ
き層と鋼板との界面に、０．０１〜１重量％のＰを含む
Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層が０．０１〜２ｇ／ｃｍ2 を介
在せしめたことを特徴とするめっき密着性に優れる溶融
亜鉛めっき鋼板、にある。
【００１３】また、第２発明が要旨とするところは、鋼
板を、還元性あるいは非酸化性の雰囲気で焼鈍した後、
大気に接触させること無く溶融亜鉛中に通板せしめて亜
鉛めっき処理する溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法におい
て、鋼板を焼鈍する前に、鋼板表面を清浄化した後、該
鋼板表面に、Ｐを含む化合物を、Ｐの付着量に換算して
０．００１〜１ｇ／ｍ2 の厚さで被覆することを特徴と
するめっき密着性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板の製造方
法にある。
板を、還元性あるいは非酸化性の雰囲気で焼鈍した後、
大気に接触させること無く溶融亜鉛中に通板せしめて亜
鉛めっき処理する溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法におい
て、鋼板を焼鈍する前に、鋼板表面を清浄化した後、該
鋼板表面に、Ｐを含む化合物を、Ｐの付着量に換算して
０．００１〜１ｇ／ｍ2 の厚さで被覆することを特徴と
するめっき密着性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板の製造方
法にある。
【００１４】第３発明が要旨とするところは、第２発明
において、Ｐを含む化合物が、無機リン酸塩であるめっ
き密着性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法にあ
る。
において、Ｐを含む化合物が、無機リン酸塩であるめっ
き密着性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法にあ
る。
【００１５】第４発明が要旨とするところは、第３発明
において、無機リン酸塩が、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｆｅ、
Ａｌの１種または２種以上のリン酸塩の混合物であるめ
っき密着性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法にあ
る。
において、無機リン酸塩が、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｆｅ、
Ａｌの１種または２種以上のリン酸塩の混合物であるめ
っき密着性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法にあ
る。
【００１６】
【作用】以下に本発明を詳細に説明する。
【００１７】まず、本発明においては、鋼板とめっき層
の界面に０．０１〜１重量％のＰを含むＦｅ−Ａｌ−Ｚ
ｎ合金層を０．０１〜２ｇ／ｍ2 を介在せしめたもので
あるが、Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層に含まれるＰの量が
０．０１重量％未満では、Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層が容
易にＦｅ−Ｚｎ金属間化合物のδ相もしくはζ相構造に
変態するために、めっき密着性が低下する。また、Ｐが
１重量％超含まれると、硬くて脆いＦｅＰが形成されや
すくなるために、かえってめっき密着性が低下する。よ
り確実にめっき密着性を向上せしめるためには、Ｐの量
が０．１重量％以上、０．５重量％以下の範囲とするこ
とが好ましい。Ｐを含んだＦｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層が
０．０１ｇ／ｍ2 未満では、Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層が
鋼板とめっき層の界面に均一に形成されにくいためにめ
っき密着性が低下する。また、２ｇ／ｍ2 を超えるとＦ
ｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層内での破壊が起こりやすくなるた
めに、やはりめっき密着性が低下する。本発明の効果
を、さらに確実なものとするためには、Ｐを含んだＦｅ
−Ａｌ−Ｚｎ合金層の量を０．０５ｇ／ｍ2 〜１ｇ／ｍ
2とすることが好ましい。
の界面に０．０１〜１重量％のＰを含むＦｅ−Ａｌ−Ｚ
ｎ合金層を０．０１〜２ｇ／ｍ2 を介在せしめたもので
あるが、Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層に含まれるＰの量が
０．０１重量％未満では、Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層が容
易にＦｅ−Ｚｎ金属間化合物のδ相もしくはζ相構造に
変態するために、めっき密着性が低下する。また、Ｐが
１重量％超含まれると、硬くて脆いＦｅＰが形成されや
すくなるために、かえってめっき密着性が低下する。よ
り確実にめっき密着性を向上せしめるためには、Ｐの量
が０．１重量％以上、０．５重量％以下の範囲とするこ
とが好ましい。Ｐを含んだＦｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層が
０．０１ｇ／ｍ2 未満では、Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層が
鋼板とめっき層の界面に均一に形成されにくいためにめ
っき密着性が低下する。また、２ｇ／ｍ2 を超えるとＦ
ｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層内での破壊が起こりやすくなるた
めに、やはりめっき密着性が低下する。本発明の効果
を、さらに確実なものとするためには、Ｐを含んだＦｅ
−Ａｌ−Ｚｎ合金層の量を０．０５ｇ／ｍ2 〜１ｇ／ｍ
2とすることが好ましい。
【００１８】次に、本発明においては、焼鈍前の鋼板に
おいて、鋼板表面を清浄化した後に、鋼板表面にＰを含
む化合物を被覆するものであるが、Ｐを含む化合物がＰ
量に換算して０．００１ｇ／ｍ2 未満では、鋼板表面を
均一かつ有効に被覆できないために、鋼板表面の一部が
露出した状態となり、Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層にＰが十
分に含有されず、従ってめっき密着性が低下する。Ｆｅ
−Ａｌ−Ｚｎ合金層のＺｎ−Ｆｅ金属間化合物構造への
変態を確実に抑制するためには、Ｐを含む化合物の皮膜
は０．０１ｇ／ｍ2 以上とするとさらに好ましい。一
方、硬くて脆いＦｅＰの生成を抑制するために上限は１
ｇ／ｍ2 とし、さらに確実にＦｅＰの生成を抑制するた
めには０．５ｇ／ｍ2 以下とすることがより好ましい。
また、該化合物の種類によっては、焼鈍処理により分解
するものもあるが、溶融亜鉛浴に浸漬される直前におけ
るＰの付着量に換算して０．００１ｇ／ｍ2 以上残存し
ていれば良い。このように、条件で製造することによ
り、めっき層と鋼板との界面に０．０１〜１重量％のＰ
を含むＦｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層を０．０１ｇ／ｍ2 以
上、２ｇ／ｍ2 以下、介在せしめることができる。
おいて、鋼板表面を清浄化した後に、鋼板表面にＰを含
む化合物を被覆するものであるが、Ｐを含む化合物がＰ
量に換算して０．００１ｇ／ｍ2 未満では、鋼板表面を
均一かつ有効に被覆できないために、鋼板表面の一部が
露出した状態となり、Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層にＰが十
分に含有されず、従ってめっき密着性が低下する。Ｆｅ
−Ａｌ−Ｚｎ合金層のＺｎ−Ｆｅ金属間化合物構造への
変態を確実に抑制するためには、Ｐを含む化合物の皮膜
は０．０１ｇ／ｍ2 以上とするとさらに好ましい。一
方、硬くて脆いＦｅＰの生成を抑制するために上限は１
ｇ／ｍ2 とし、さらに確実にＦｅＰの生成を抑制するた
めには０．５ｇ／ｍ2 以下とすることがより好ましい。
また、該化合物の種類によっては、焼鈍処理により分解
するものもあるが、溶融亜鉛浴に浸漬される直前におけ
るＰの付着量に換算して０．００１ｇ／ｍ2 以上残存し
ていれば良い。このように、条件で製造することによ
り、めっき層と鋼板との界面に０．０１〜１重量％のＰ
を含むＦｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層を０．０１ｇ／ｍ2 以
上、２ｇ／ｍ2 以下、介在せしめることができる。
【００１９】鋼板表面の清浄化は、従来から通常適用さ
れている方法を使用することができ、例えば、アルカリ
脱脂、電解脱脂、酸洗のいずれか、あるいはこれらの組
み合わせを適用することができる。
れている方法を使用することができ、例えば、アルカリ
脱脂、電解脱脂、酸洗のいずれか、あるいはこれらの組
み合わせを適用することができる。
【００２０】Ｐを含む化合物は、溶融亜鉛めっきライン
の焼鈍過程において分解しにくく、かつ溶融亜鉛中で鋼
板表面に亜鉛がめっきされるのを阻害しない物質である
ことが必要である。本発明者らの検討によれば、そのた
めには、無機リン酸化合物が適している。
の焼鈍過程において分解しにくく、かつ溶融亜鉛中で鋼
板表面に亜鉛がめっきされるのを阻害しない物質である
ことが必要である。本発明者らの検討によれば、そのた
めには、無機リン酸化合物が適している。
【００２１】かかる物質であれば特に限定されるもので
はないが、Ｐを含む化合物としてはＭｎ、Ｍｇ、Ｚｎ、
Ｆｅ、Ａｌのリン酸塩が、特にこの目的に適している。
また、これらは単独で適用しても良く、２種以上の混合
物としても良い。これらが単独で存在する場合、あるい
は混合している場合のいずれにおいても、Ｐ量に換算し
たリン酸塩の量は、前述の値であることが必要であるの
は言うまでもない。また、前述の物質が混合物である場
合には、２種以上の物質が板厚方向に積層されていても
よく、あるいは２種以上の物質が例えば粒状、あるいは
微粒子で相互に混ざりあっている状態でも、いずれでも
良い。重要なことは、Ｐ量に換算したリン酸塩の総量
が、前述の範囲を満足することである。
はないが、Ｐを含む化合物としてはＭｎ、Ｍｇ、Ｚｎ、
Ｆｅ、Ａｌのリン酸塩が、特にこの目的に適している。
また、これらは単独で適用しても良く、２種以上の混合
物としても良い。これらが単独で存在する場合、あるい
は混合している場合のいずれにおいても、Ｐ量に換算し
たリン酸塩の量は、前述の値であることが必要であるの
は言うまでもない。また、前述の物質が混合物である場
合には、２種以上の物質が板厚方向に積層されていても
よく、あるいは２種以上の物質が例えば粒状、あるいは
微粒子で相互に混ざりあっている状態でも、いずれでも
良い。重要なことは、Ｐ量に換算したリン酸塩の総量
が、前述の範囲を満足することである。
【００２２】鋼板表面をＰを含む化合物で被覆した後
に、鋼板の材質を所望のものとするために、鋼板を焼鈍
する。これには、従来から通常適用されている方法に準
じて行なえば良い。例えば、鋼板を還元性雰囲気で予熱
した後、水素を３〜２５％含有する窒素あるいはアルゴ
ンガス中で、６００〜８５０℃に加熱して焼鈍すること
ができる。あるいは、鋼板を酸素を微量含有する弱酸化
性の雰囲気で予熱した後、水素を３〜２５％含有する窒
素あるいはアルゴンガス中で、６００〜８５０℃に加熱
して焼鈍することもできる。
に、鋼板の材質を所望のものとするために、鋼板を焼鈍
する。これには、従来から通常適用されている方法に準
じて行なえば良い。例えば、鋼板を還元性雰囲気で予熱
した後、水素を３〜２５％含有する窒素あるいはアルゴ
ンガス中で、６００〜８５０℃に加熱して焼鈍すること
ができる。あるいは、鋼板を酸素を微量含有する弱酸化
性の雰囲気で予熱した後、水素を３〜２５％含有する窒
素あるいはアルゴンガス中で、６００〜８５０℃に加熱
して焼鈍することもできる。
【００２３】かかる雰囲気で焼鈍した後の鋼板を大気中
に曝すと、鋼板表面が酸化あるいは汚染されて、後続の
亜鉛めっきが不良となる場合があるので、焼鈍後の鋼板
は大気に接触させないで、直接溶融亜鉛中に浸漬するこ
とが必要である。
に曝すと、鋼板表面が酸化あるいは汚染されて、後続の
亜鉛めっきが不良となる場合があるので、焼鈍後の鋼板
は大気に接触させないで、直接溶融亜鉛中に浸漬するこ
とが必要である。
【００２４】合金化溶融亜鉛めっき鋼板と溶融亜鉛めっ
き鋼板を、溶融亜鉛浴のＡｌ濃度を変更せずに能率よ
く、かつめっき密着性を低下させずに生産する目的のた
めには、従来から合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造に通
常適用されている方法に準じて行えば良い。例えば、溶
融亜鉛浴中のＡｌ濃度を０．１〜０．１５重量％程度に
調整し、浴温４４０〜４８０℃程度でめっきすることが
できる。上記のＡｌ濃度の範囲であれば、溶融亜鉛めっ
き鋼板の製造時には鋼板表面にＰを含んだ化合物を被覆
し、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造時にはＰを含んだ
化合物を被覆せずにめっき処理を行うことによって、Ａ
ｌ濃度の調整をしなくとも同一の溶融亜鉛浴でめっき処
理行うことができる。言うまでもなく、通常の溶融亜鉛
めっき鋼板の製造に適用されているＡｌ０．１８〜０．
５重量％を含む溶融亜鉛浴においても、本発明の効果は
変わらない。
き鋼板を、溶融亜鉛浴のＡｌ濃度を変更せずに能率よ
く、かつめっき密着性を低下させずに生産する目的のた
めには、従来から合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造に通
常適用されている方法に準じて行えば良い。例えば、溶
融亜鉛浴中のＡｌ濃度を０．１〜０．１５重量％程度に
調整し、浴温４４０〜４８０℃程度でめっきすることが
できる。上記のＡｌ濃度の範囲であれば、溶融亜鉛めっ
き鋼板の製造時には鋼板表面にＰを含んだ化合物を被覆
し、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造時にはＰを含んだ
化合物を被覆せずにめっき処理を行うことによって、Ａ
ｌ濃度の調整をしなくとも同一の溶融亜鉛浴でめっき処
理行うことができる。言うまでもなく、通常の溶融亜鉛
めっき鋼板の製造に適用されているＡｌ０．１８〜０．
５重量％を含む溶融亜鉛浴においても、本発明の効果は
変わらない。
【００２５】上記のＰを含む化合物を鋼板表面に被覆す
る工程は、オンラインで圧延工程の後処理工程としても
良く、あるいは溶融亜鉛めっきのオンライン前処理工程
としても良い。また、本発明方法はオンラインで処理す
るばかりでなく、ライン外で単独の工程として処理して
も良い。
る工程は、オンラインで圧延工程の後処理工程としても
良く、あるいは溶融亜鉛めっきのオンライン前処理工程
としても良い。また、本発明方法はオンラインで処理す
るばかりでなく、ライン外で単独の工程として処理して
も良い。
【００２６】鋼板表面にＰを含む化合物皮膜を生成せし
める方法としては、例えばロール転写法、即ちロールに
まず該化合物を含んだ水溶液を塗布し、このロールと鋼
板とを回転接触せしめて、該水溶液を鋼板表面に連続的
に塗布する方法、あるいは噴霧、スプレー、浸漬、とい
った方法によって水溶液を塗布した後に乾燥すれば良
い。該水溶液の温度は室温でも良いが、９５℃までの高
温としても良く、温度に制約はない。また、リン酸鉄皮
膜のみを被覆するのであれば、リン酸水溶液に酸化剤お
よびエッチング剤を添加した溶液に浸漬してもよい。
める方法としては、例えばロール転写法、即ちロールに
まず該化合物を含んだ水溶液を塗布し、このロールと鋼
板とを回転接触せしめて、該水溶液を鋼板表面に連続的
に塗布する方法、あるいは噴霧、スプレー、浸漬、とい
った方法によって水溶液を塗布した後に乾燥すれば良
い。該水溶液の温度は室温でも良いが、９５℃までの高
温としても良く、温度に制約はない。また、リン酸鉄皮
膜のみを被覆するのであれば、リン酸水溶液に酸化剤お
よびエッチング剤を添加した溶液に浸漬してもよい。
【００２７】また、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ａｌの１
種または２種以上のリン酸塩皮膜を生成せしめる方法と
しては、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ａｌの１種または２
種以上のリン酸塩を含んだ水溶液にリン酸を加えて酸性
水溶液として、該水溶液に鋼板を連続的に浸漬、もしく
は該水溶液をスプレー、ロール転写することによって、
鋼板を該水溶液に接触させて鋼板表面にＭｎ、Ｍｇ、Ｚ
ｎ、Ｆｅ、Ａｌの１種または２種以上のリン酸塩を析出
させ、水洗後乾燥する方法も適用できる。該水溶液の温
度は室温でも良いが、９５℃までの高温としても良く、
温度に制約はない。該水溶液のｐＨ（水素イオン濃度指
数）は２以上、６以下が好ましい。ｐＨが２未満ではリ
ン酸塩皮膜が析出しにくくなり、ｐＨが６を超えると水
溶液中でリン酸塩が析出しやすくなり、実用的ではな
い。
種または２種以上のリン酸塩皮膜を生成せしめる方法と
しては、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ａｌの１種または２
種以上のリン酸塩を含んだ水溶液にリン酸を加えて酸性
水溶液として、該水溶液に鋼板を連続的に浸漬、もしく
は該水溶液をスプレー、ロール転写することによって、
鋼板を該水溶液に接触させて鋼板表面にＭｎ、Ｍｇ、Ｚ
ｎ、Ｆｅ、Ａｌの１種または２種以上のリン酸塩を析出
させ、水洗後乾燥する方法も適用できる。該水溶液の温
度は室温でも良いが、９５℃までの高温としても良く、
温度に制約はない。該水溶液のｐＨ（水素イオン濃度指
数）は２以上、６以下が好ましい。ｐＨが２未満ではリ
ン酸塩皮膜が析出しにくくなり、ｐＨが６を超えると水
溶液中でリン酸塩が析出しやすくなり、実用的ではな
い。
【００２８】また、リン酸鉄のみを被覆する場合には、
リン酸水溶液に酸化剤およびエッチング剤を添加した水
溶液に、鋼板を浸漬することによっても被覆できる。酸
化剤としては過酸化水素、エッチング剤としては塩化ナ
トリウムなどを用いることができる。ｐＨは２以上、６
以下が好ましい。
リン酸水溶液に酸化剤およびエッチング剤を添加した水
溶液に、鋼板を浸漬することによっても被覆できる。酸
化剤としては過酸化水素、エッチング剤としては塩化ナ
トリウムなどを用いることができる。ｐＨは２以上、６
以下が好ましい。
【００２９】この方法によれば、亜鉛めっき浴中に、Ａ
ｌの他に、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｍ
ｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃａ、Ｌｉ、Ｔｉ、希土類元素
の１種または２種以上を含有あるいは混入した浴であっ
ても、支障をきたすことはない。
ｌの他に、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｍ
ｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃａ、Ｌｉ、Ｔｉ、希土類元素
の１種または２種以上を含有あるいは混入した浴であっ
ても、支障をきたすことはない。
【００３０】また、めっき表面にスパングルを形成させ
る目的で、Ｐｂ、Ｓｎなどを溶融亜鉛浴中に添加した
り、ミニマムスパングルとするために、溶融亜鉛浴の出
側で鋼板に亜鉛粉を吹き付けるなどの処理をしても、本
発明の効果が変わるものではない。
る目的で、Ｐｂ、Ｓｎなどを溶融亜鉛浴中に添加した
り、ミニマムスパングルとするために、溶融亜鉛浴の出
側で鋼板に亜鉛粉を吹き付けるなどの処理をしても、本
発明の効果が変わるものではない。
【００３１】本方法が対象とする被めっき鋼板は、特に
限定されるものではない。通常の鋼板（熱延鋼板、冷延
鋼板など）および、Ｐ、Ｓｉ、Ｍｎの１種または２種以
上を含有する高強度鋼板に適用しても同様の効果が得ら
れる。
限定されるものではない。通常の鋼板（熱延鋼板、冷延
鋼板など）および、Ｐ、Ｓｉ、Ｍｎの１種または２種以
上を含有する高強度鋼板に適用しても同様の効果が得ら
れる。
【００３２】当然のことながら、本発明の溶融亜鉛めっ
き鋼板上に、塗装性、溶接性等を改善する目的で、各種
の電気めっきを施すことも勿論可能であり、本願発明を
逸脱するものではない。また、本発明の溶融亜鉛めっき
鋼板上に、各種の処理を付加して施すことも勿論可能で
あり、例えば、クロメート処理、リン酸塩処理、リン酸
塩処理性を向上させるための処理、潤滑性向上処理、溶
接性向上処理、樹脂塗布処理、等を施したとしても、本
願発明の範囲を逸脱するものではなく、付加して必要と
する特性に応じて、各種の処理を施すことができる。
き鋼板上に、塗装性、溶接性等を改善する目的で、各種
の電気めっきを施すことも勿論可能であり、本願発明を
逸脱するものではない。また、本発明の溶融亜鉛めっき
鋼板上に、各種の処理を付加して施すことも勿論可能で
あり、例えば、クロメート処理、リン酸塩処理、リン酸
塩処理性を向上させるための処理、潤滑性向上処理、溶
接性向上処理、樹脂塗布処理、等を施したとしても、本
願発明の範囲を逸脱するものではなく、付加して必要と
する特性に応じて、各種の処理を施すことができる。
【００３３】
実施例１ 表１は、Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層にＰを含有せしめてめ
っき密着性を向上せしめた溶融亜鉛めっき鋼板の本発明
例と比較例である。
っき密着性を向上せしめた溶融亜鉛めっき鋼板の本発明
例と比較例である。
【００３４】溶融亜鉛めっき鋼板は、板厚０．８ｍｍ、
めっき付着量９０ｇ／ｍ2 であり、めっき密着性はボー
ルインパクト試験によって評価した。即ち重量１ｋｇの
重りを５００ｍｍの高さから、溶融亜鉛めっき鋼板上に
おいた半径２０ｍｍのボールの上に落下させ、変形した
鋼板の凸部のめっき層をセロファンテープにより剥離し
て、テープに付着しためっき層を目視にて評価した。め
っき層がまったく剥離しないものを◎、ほとんど剥離し
たものを×、その中間を△とした。Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ合
金層中のＰ濃度は、まずめっき層の亜鉛層のみを発煙硝
酸にて溶解し、さらに、残留したＦｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金
層を５％塩酸にて溶解し、モリブデンブルー法により定
量分析した。
めっき付着量９０ｇ／ｍ2 であり、めっき密着性はボー
ルインパクト試験によって評価した。即ち重量１ｋｇの
重りを５００ｍｍの高さから、溶融亜鉛めっき鋼板上に
おいた半径２０ｍｍのボールの上に落下させ、変形した
鋼板の凸部のめっき層をセロファンテープにより剥離し
て、テープに付着しためっき層を目視にて評価した。め
っき層がまったく剥離しないものを◎、ほとんど剥離し
たものを×、その中間を△とした。Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ合
金層中のＰ濃度は、まずめっき層の亜鉛層のみを発煙硝
酸にて溶解し、さらに、残留したＦｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金
層を５％塩酸にて溶解し、モリブデンブルー法により定
量分析した。
【００３５】表１から明らかなように、本発明例ではめ
っき層の剥離はほとんどなく、めっき密着性は良好であ
る。これに対して、比較例ではめっき層の剥離が認めら
れた。
っき層の剥離はほとんどなく、めっき密着性は良好であ
る。これに対して、比較例ではめっき層の剥離が認めら
れた。
【００３６】
【表１】
【００３７】実施例２ 表２は、鋼板を焼鈍する前に、Ｐを含む化合物の皮膜を
被覆して、溶融亜鉛めっき処理した実施例および比較例
である。
被覆して、溶融亜鉛めっき処理した実施例および比較例
である。
【００３８】めっき原板には、Ｃ：０．００２％、Ｓ
ｉ：０．０１％、Ｍｎ：０．１５％、Ｐ：０．０１％、
Ｓ：０．００４％、Ｔｉ：０．０２５％、Ｎｂ：０．０
３０％、Ａｌ：０．０３％、残部Ｆｅからなる板厚０．
８ｍｍの冷延鋼板を用い、表２に示す無機リン酸塩をロ
ール転写法により被覆した後、溶融亜鉛めっきしてめっ
き密着性を評価した。溶融亜鉛めっき浴は、表２に示す
Ａｌ濃度とし、浴温４５０℃とした。めっき付着量は、
溶融亜鉛浴出側にて、ガスワイピング装置を用いて９０
ｇ／ｍ2 となるように調整した。比較例３５には無機リ
ン酸塩を被覆しなかった。めっき密着性は、実施例１と
同様な方法で評価した。また、無機リン酸塩皮膜の付着
量については、皮膜を５％塩酸水溶液に溶解し、モリブ
デンブルー法により吸光度を測定して定量した。Ｐを含
む化合物皮膜の組成は、皮膜を５％塩酸に溶解し、ＩＣ
ＡＰ（誘導プラズマ発光分光分析）により含有金属を定
量した。
ｉ：０．０１％、Ｍｎ：０．１５％、Ｐ：０．０１％、
Ｓ：０．００４％、Ｔｉ：０．０２５％、Ｎｂ：０．０
３０％、Ａｌ：０．０３％、残部Ｆｅからなる板厚０．
８ｍｍの冷延鋼板を用い、表２に示す無機リン酸塩をロ
ール転写法により被覆した後、溶融亜鉛めっきしてめっ
き密着性を評価した。溶融亜鉛めっき浴は、表２に示す
Ａｌ濃度とし、浴温４５０℃とした。めっき付着量は、
溶融亜鉛浴出側にて、ガスワイピング装置を用いて９０
ｇ／ｍ2 となるように調整した。比較例３５には無機リ
ン酸塩を被覆しなかった。めっき密着性は、実施例１と
同様な方法で評価した。また、無機リン酸塩皮膜の付着
量については、皮膜を５％塩酸水溶液に溶解し、モリブ
デンブルー法により吸光度を測定して定量した。Ｐを含
む化合物皮膜の組成は、皮膜を５％塩酸に溶解し、ＩＣ
ＡＰ（誘導プラズマ発光分光分析）により含有金属を定
量した。
【００３９】表２から明らかなように、本実施例ではい
ずれの場合でも、めっき密着性は良好であり、これに対
して比較例では、ほとんどめっき層が剥離している。
ずれの場合でも、めっき密着性は良好であり、これに対
して比較例では、ほとんどめっき層が剥離している。
【００４０】
【表２】
【００４１】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明は、めっき
密着性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板を提供し、さらに、
めっき密着性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板を生産性良
く、低コストで製造することを可能としたものであっ
て、合金化溶融亜鉛めっき鋼板と溶融亜鉛めっき鋼板を
同一Ａｌ濃度の溶融亜鉛浴で製造することを可能とし、
従って産業の発展に貢献するところは極めて大である。
密着性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板を提供し、さらに、
めっき密着性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板を生産性良
く、低コストで製造することを可能としたものであっ
て、合金化溶融亜鉛めっき鋼板と溶融亜鉛めっき鋼板を
同一Ａｌ濃度の溶融亜鉛浴で製造することを可能とし、
従って産業の発展に貢献するところは極めて大である。
Claims (4)
- 【請求項１】 めっき層と鋼板との界面に、０．０１〜
１重量％のＰを含むＦｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層が０．０１
ｇ／ｍ2 以上、２ｇ／ｍ2 以下を介在せしめたことを特
徴とするめっき密着性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板。 - 【請求項２】 鋼板を、還元性あるいは非酸化性の雰囲
気で焼鈍した後、大気に接触させること無く溶融亜鉛中
に通板せしめて亜鉛めっき処理する溶融亜鉛めっき鋼板
の製造方法において、鋼板を焼鈍する前に、鋼板表面を
清浄化した後、該鋼板表面に、Ｐを含む化合物を、Ｐの
付着量に換算して０．００１〜１ｇ／ｍ2 被覆すること
を特徴とするめっき密着性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板
の製造方法。 - 【請求項３】 Ｐを含む化合物が、無機リン酸塩である
請求項２に記載のめっき密着性に優れた溶融亜鉛めっき
鋼板の製造方法。 - 【請求項４】 無機リン酸塩が、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｆ
ｅ、Ａｌの１種または２種以上の無機リン酸塩の混合物
である請求項３に記載のめっき密着性に優れた溶融亜鉛
めっき鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7081361A JPH08277452A (ja) | 1995-04-06 | 1995-04-06 | めっき密着性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7081361A JPH08277452A (ja) | 1995-04-06 | 1995-04-06 | めっき密着性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08277452A true JPH08277452A (ja) | 1996-10-22 |
Family
ID=13744206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7081361A Withdrawn JPH08277452A (ja) | 1995-04-06 | 1995-04-06 | めっき密着性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08277452A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007169696A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Nippon Steel Corp | 外観品位に優れる合金化溶融亜鉛めっき鋼およびその製造方法 |
| US11753709B2 (en) | 2016-12-22 | 2023-09-12 | Posco Co., Ltd | Hot-dip galvanized steel material having excellent weldability and press workability and manufacturing method therefor |
-
1995
- 1995-04-06 JP JP7081361A patent/JPH08277452A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007169696A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Nippon Steel Corp | 外観品位に優れる合金化溶融亜鉛めっき鋼およびその製造方法 |
| JP4757622B2 (ja) * | 2005-12-20 | 2011-08-24 | 新日本製鐵株式会社 | 外観品位に優れる合金化溶融亜鉛めっき鋼の製造方法 |
| US11753709B2 (en) | 2016-12-22 | 2023-09-12 | Posco Co., Ltd | Hot-dip galvanized steel material having excellent weldability and press workability and manufacturing method therefor |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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