JPH08325696A - 潤滑性に優れた溶融亜鉛系めっき鋼板の製造設備 - Google Patents

潤滑性に優れた溶融亜鉛系めっき鋼板の製造設備

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JPH08325696A
JPH08325696A JP7127685A JP12768595A JPH08325696A JP H08325696 A JPH08325696 A JP H08325696A JP 7127685 A JP7127685 A JP 7127685A JP 12768595 A JP12768595 A JP 12768595A JP H08325696 A JPH08325696 A JP H08325696A
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JP
Japan
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steel sheet
hot
galvanized steel
dip galvanized
lubricity
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JP7127685A
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English (en)
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Masahiro Hirata
雅裕 平田
Seiji Fukui
政治 福井
Shinichi Suzuki
真一 鈴木
Yutaka Ogawa
裕 小川
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、溶融亜鉛系めっき鋼帯板(帯)の
表面に連続的にプレス性等に優れた潤滑性向上用酸化膜
を生成する製造設備を提供する。 【構成】 溶融亜鉛系めっき装置4と、冷却装置6と、
調質圧延機7と、潤滑性向上用酸化膜生成装置8と、乾
燥装置9を連設したことを特徴とする潤滑性に優れた溶
融亜鉛系めっき鋼板の製造設備。及び溶融亜鉛系めっき
装置4と、冷却装置6と、潤滑性向上用酸化膜生成装置
と、乾燥装置9と、調質圧延機7を連設したことを特徴
とする潤滑性に優れた溶融亜鉛系めっき鋼板の製造設備
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、潤滑性に優れた溶融亜
鉛系めっき鋼板の製造設備に関するものである。
【0002】
【従来の技術】溶融亜鉛系めっき鋼板等の表面にMn、
P酸化物等を生成せしめて、潤滑性(プレス性)、化成
処理性を向上することが、特開平4−88176号公報
に開示されている。このような表面処理鋼板は、プレス
成形性において摺動性が冷延鋼板以上に向上し、しかも
成形時の押疵がなくなり、かつ酸化物もプレスによる剥
離等がなく、化成処理性にも優れたものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のごとき、溶融亜
鉛系めっき鋼板は、潤滑性、化成処理性に優れており、
自動車メーカー、家電メーカー等において、採用される
機運が高まりつつあるのが実情である。しかして自動車
メーカー等での採用(使用)に際しては、使用量が膨大
になることから大量に、しかも品質の高い潤滑性等に優
れた溶融亜鉛系めっき鋼板を安定して供給することが必
要になることは明らかである。しかしながら上記のごと
き、潤滑性等に優れた溶融亜鉛系めっき鋼板は製品とし
て新規なものであり、工業的規模で安定して製造する設
備が存在せず、従って、現在のところ大量に安定して供
給するこができない等の課題がある。本発明は、このよ
うな課題を有利に解決するためなされたものであり、上
記のごとき潤滑性等に優れた溶融亜鉛系めっき鋼板を工
業的規模で安定して製造する設備を提供することを目的
とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、溶融亜鉛系めっき装置と、冷却装置と、調質圧延
機と、潤滑性向上用酸化膜生成装置と、乾燥装置を連設
したことを特徴とする潤滑性に優れた溶融亜鉛系めっき
鋼板の製造設備。及び溶融亜鉛系めっき装置と、冷却装
置と、潤滑性向上用酸化膜生成装置と、乾燥装置と、調
質圧延機を連設したことを特徴とする潤滑性に優れた溶
融亜鉛系めっき鋼板の製造設備である。
【0005】
【作用】溶融亜鉛系めっき装置としては、例えば溶融亜
鉛系めっき浴へ鋼帯(鋼板)を連続的に導き、溶融亜鉛
系めっき浴から引出した後にエアーナイフでめっき付着
量を20〜100g/m2 に調節し、溶融亜鉛系めっき
鋼板とする。また溶融亜鉛系めっき鋼板を溶融合金化亜
鉛めっき鋼板とする場合は、引き続き加熱して熱拡散に
よりめっき層中へ鉄(鋼板)を6〜13%含有せしめた
溶融合金化亜鉛めっき鋼板とする等、熱漬めっき装置を
用いることができる。このような溶融亜鉛系めっき鋼板
としては、例えば亜鉛を主成分とするアルミニウム、鉄
などの合金化溶融亜鉛めっき鋼板、めっき層断面方向で
下層が合金化されている合金化溶融亜鉛めっき鋼板(一
般にハーフアロイと称する)、片面−亜鉛合金化溶融亜
鉛めっき層、他面溶融亜鉛めっき層からなるめっき鋼
板、これらのめっき層上に電気めっき、蒸着めっき等に
より亜鉛、または亜鉛を主成分とし、鉄、ニッケルを含
有する金属をめっきした鋼板等がある。
【0006】上記のごとき溶融亜鉛系めっき鋼板のめっ
き温度は、400〜500℃でありめっき後のめっき鋼
板は、高温となっておりめっき鋼板表面への潤滑性向上
用酸化膜の生成に際し、密着性を損う等の悪影響を及ぼ
すことから、冷却装置として例えば常温の冷却水中へ導
き、めっき鋼板をほぼ常温に冷却する。
【0007】しかる後、溶融亜鉛系めっき表面の粗度を
調整するとともに、必要に応じてめっき時の高温による
めっき鋼板の形状悪化を矯正するため、冷却後のめっき
鋼板を調質圧延機へ導き、めっき鋼板を平坦に矯正す
る。このような調質圧延の圧下率としては、0.1〜
1.0%で確実にめっき表面の粗度を調整することがで
き、必要に応じて調質圧延機の入側及び/又は出側にテ
ンションレベラーを設け、めっき鋼板の表面形状を矯正
することにより、一層矯正効果を高めることができ好ま
しい。また、このようなめっき鋼板の調質圧延は、上記
のごとくめっき鋼板の冷却後に施す他、後述のごとくめ
っき鋼板表面に潤滑性向上用酸化膜を生成せしめた後に
調質圧延機へ導き、上記のごとくめっき鋼板の形状矯正
等を施すこともできる。
【0008】引続き上記のごとく、調質圧延後のめっき
鋼板を潤滑性向上用酸化膜生成装置へ導き、めっき鋼板
表面に潤滑性向上用酸化膜を生成するものである。この
ような潤滑性向上用酸化膜としては、例えばMn、Mo、P
、Co、Ca、Ni、W 、V 、B の1種または2種以上から
なる酸化物を生成する。このような酸化物は、クロメー
ト皮膜と同様ガラス状の皮膜となりプレス時に、めっき
のダイスへのかじりを抑制し摺動性を良好にする。更に
クロメート皮膜と異なり化成処理液に完全に溶解し、均
一に化成処理皮膜を形成するとともに、これらの成分
は、化成処理液の含有成分でもあり化成処理液を汚染し
ない。このような無機系酸化物の構造は、Mn、Mo、Co、
Ca、Ni、W 、V とめっき層をエッチングして皮膜に供給
されるZnやめっき層合金元素の酸化物や水酸化物、リン
酸塩、硫酸塩、硝酸塩、ホウ酸塩等が複合したものと考
えられ、Mn−O 結合、その他金属−O 結合、P −O 結
合、B −O 結合からなるネットワークが主体で、部分的
に−OH 、CO3 基等が、更にはめっき層から供給される
金属が置換したアモルファス状の巨大分子構造であろう
と推定している。また、このような酸化物は油による洗
浄工程、脱脂工程でも溶解しないので、プ レス時の潤
滑性能の低下、他工程にほとんど負荷を及ぼさない。
【0009】このような酸化物の溶融亜鉛系めっき鋼板
への生成は、例えばめっき鋼板を水溶液中へ浸漬する
か、水溶液を散布する等により塗布することによって確
実に生成することができる。このときには亜鉛系めっき
鋼板の合金元素(金属)及び水溶液中の不純物が、若干
酸化物中に混入するが障害にはならない。また皮膜中に
混入しても障害にならない元素としては、Li、Be、C 、
F 、Na、Mg、Al、Si、Cl、K 、Ca、Ni、Mo、V 、W 、T
i、Fe、Rb、Sr、Y 、Zn、Nb、Cs、Ba、ランタニド類の
イオンや酸化物、水酸化物、リン酸塩、硫酸塩硝酸塩等
はある程度(皮膜中に約10%以下)混入しても影響は
ない。さらにCr、Cd、Pb、Sn、Asは微量であれば、化成
処理性や化成処理液への汚染に影響はなく効果は変わら
ない。
【0010】次に、無機系酸化物の生成範囲としては、
金属量で1mg/m2あればよいが、500mg/m2を越えると自
動車、家電のユーザーで施す化成処理において、皮膜の
溶解が遅くなり化成処理皮膜の形成が不安定となるので
好ましくない。従って1〜500 mg/m2、好ましくは1
〜200mg/m2である。
【0011】上記のごとき無機系酸化物の生成方法とし
ては、例えばMn系酸化物としては、過マンガン酸カリウ
ム、リン酸、ホウ酸ナトリウム、モリブデン酸アンモニ
ウム、リンモリブデン酸、タングステン酸アンモニウ
ム、リンタングステン酸、ケイタングステン酸、バナジ
ン酸アンモニウム、コバルト、ニッケル、カルシウム等
の塩化物、硫酸塩あるいはリン酸塩として1g/l〜溶
解限、反応を促進するためリン酸、硫酸、硝酸、塩酸、
フッ化物等を添加した浴を用いることができる。
【0012】このようにして、めっき鋼板表面に潤滑性
向上用酸化膜を生成した後、乾燥装置へ導き、温風また
は電熱あるいは加熱ロールとの接触により、酸化膜中の
水分を除去するものである。また場合によっては、潤滑
性向上用酸化膜生成後、乾燥に先立ち洗浄装置を設け、
水洗、湯洗等により表面を洗浄することも有効である。
【0013】上記のごとく、生成せしめた無機系酸化物
を熟成することによって無機系酸化物との化合物の脱水
縮合反応(架橋反応)と還元反応が同時に起こり、酸化
物を中性またはアルカリで難溶解性に還元することから
プレス後の脱脂処理に際し、酸化物の液中への溶出を確
実に抑制できることから酸化物の溶出による脱脂液の汚
染を抑制し、脱脂液の寿命及び廃水処理の負荷を軽減す
ることができる。その熟成方法としては、前記のごとき
無機系酸化物の乾燥に際し、加熱保持することによって
確実に熟成することができる。即ち、無機系酸化物中の
水分除去ご十分に加熱することによって熟成することが
でき、鋼板の加熱保持温度としては40〜500℃、1
〜48時間で確実に熟成することができる。このような
熟成処理は、例えば無機系酸化物生成後に洗浄(リン
ス)した場合は、無機系酸化物の表面部に不均質な酸化
物が洗い流されており、熟成に必要性はないが、無機系
酸化物生成後の洗浄(リンス)を省略した場合は、不均
質な酸化物が残存しており熟成することが好ましい。従
って乾燥にとどめるか、熟成するかは必要に応じて行う
ものである。
【0014】
【実施例】次に本発明の実施例を挙げる。 実施例1 図1において、前処理炉(焼鈍炉)1、溶融亜鉛系めっ
き浴槽2及び合金化炉3からなる溶融亜鉛系めっき装置
4へ鋼帯(板)5を導き、前処理炉1で鋼帯3の表面を
清浄化するとともに焼鈍を施し、次いで溶融亜鉛系めっ
き浴槽2へ導入して溶融亜鉛系めっきを施し、溶融亜鉛
系めっき鋼帯5とする、また溶融合金化亜鉛めっき鋼板
とする場合は、合金化炉3へ導き加熱してめっき層内へ
鉄を熱拡散して合金化処理を施し、次いで冷却水を満た
したタンクからなる冷却装置6へ導き、めっき鋼帯5を
略常温に冷却した後、調質圧延機7でめっき鋼帯5の形
状矯正等を施し、次いで潤滑性向上用酸化膜生成装置8
へめっき鋼帯5を導き、潤滑性向上用酸化膜を生成した
後、乾燥装置9で酸化膜中の水分を除去し、簡易防錆油
を塗布しコイル状に捲取り製品とする。
【0015】実施例2 図2において、前処理炉(焼鈍炉)1、溶融亜鉛系めっ
き浴槽2及び合金化炉3からなる溶融亜鉛系めっき装置
4へ鋼帯(板)5を導き、前処理炉1で鋼帯3の表面を
清浄化するとともに焼鈍を施し、次いで溶融亜鉛系めっ
き浴槽2へ導入して溶融亜鉛系めっきを施し、溶融亜鉛
系めっき鋼帯5とする、また溶融合金化亜鉛めっき鋼板
とする場合は、合金化炉3へ導き加熱してめっき層内へ
鉄を熱拡散により合金化処理を施し、次いで冷却水を満
たしたタンクからなる冷却装置6へ導き、めっき鋼帯5
を略常温に冷却した後、潤滑性向上用酸化膜生成装置8
へめっき鋼帯5を導き、潤滑性向上用酸化膜を生成した
後、乾燥装置9で酸化膜中の水分を除去し、次いで調質
圧延機7でめっき鋼帯5の形状矯正等を施した後、簡易
防錆油を塗布しコイル状に捲取り製品とする。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、溶融亜鉛系めっき鋼帯
(板)にプレス性、化成処理性に優れた潤滑性向上用酸
化膜を連続的に安定して、生成することができ工業的規
模で高品質のプレス性、化成処理性に優れた溶融亜鉛系
めっき鋼帯(板)を量産することができるので、工業的
に大きな効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すフロー図である。
【図2】本発明の実施例を示すフロー図である。
【符号の説明】 4 溶融亜鉛系めっき装置 6 冷却装置 7 調質圧延機 8 潤滑性向上用酸化膜生成装置 9 乾燥装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 裕 愛知県東海市東海町5−3 新日本製鐵株 式会社名古屋製鐵所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶融亜鉛系めっき装置と、冷却装置と、
    調質圧延機と、潤滑性向上用酸化膜生成装置と、乾燥装
    置を連設したことを特徴とする潤滑性に優れた溶融亜鉛
    系めっき鋼板の製造設備。
  2. 【請求項2】 溶融亜鉛系めっき装置と、冷却装置と、
    潤滑性向上用酸化膜生成装置と、乾燥装置と、調質圧延
    機を連設したことを特徴とする潤滑性に優れた溶融亜鉛
    系めっき鋼板の製造設備。
JP7127685A 1995-05-26 1995-05-26 潤滑性に優れた溶融亜鉛系めっき鋼板の製造設備 Pending JPH08325696A (ja)

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