JPH0849055A - 鍍金鋼板の製造方法 - Google Patents

鍍金鋼板の製造方法

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JPH0849055A
JPH0849055A JP7042611A JP4261195A JPH0849055A JP H0849055 A JPH0849055 A JP H0849055A JP 7042611 A JP7042611 A JP 7042611A JP 4261195 A JP4261195 A JP 4261195A JP H0849055 A JPH0849055 A JP H0849055A
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JP
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steel sheet
galvalume
plating
plated steel
alloy
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JP7042611A
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Nam-Geun Cho
ナムグン ジョウ
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Union Steel Manufacturing Co Ltd
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    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、Al 20 〜80重量%、Si 0.1〜
2.0 重量%、Zn残量を含む合金溶融鍍金鋼板の鍍金工
程中に小量のTi成分を含有させ鍍金材が凝固の際鋼板
の表面に形成されるスパングルが微細な形態で形成され
るようにした鍍金鋼板の製造方法に関し、通常の亜鉛鍍
金鋼板より耐蝕性、耐久性及び熱反射性が優れ製品の表
面が銀白色の美麗な色相を呈し、主に建築物の外装材の
壁体、屋根葺材に使用される鍍金鋼板の提供を目的とす
る。 【構成】 Al 20 〜80重量%、Si 0.1〜2.0 重量
%、Zn残量よりなる合金溶融鍍金鋼板を形成するにお
いて、上記合金成分よりなる鍍金用溶湯に0.001 〜0.5
重量%のTi成分を更に含ませて鍍金処理したことを特
徴とする鍍金鋼板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、Al 20 〜80重量%、
Si 0.1〜2.0 重量%、Zn残量を含む合金溶融鍍金鋼
板(以下“ガルバリウム”(Galvalume) という。)の鍍
金工程中に鍍金材が凝固の際鋼板の表面に形成されるス
パングル(Spangle) が微細な形態で形成されるようにし
た鍍金鋼板の製造方法に関する。
【0002】上述の合金溶融鍍金鋼板(ガルバリウム)
は通常の亜鉛鍍金鋼板より耐蝕性、耐久性及び熱反射性
が優れ製品の表面が銀白色の美麗な色相を呈するので主
に建築物の外装材の壁体、屋根葺材として多く使われて
いる。
【0003】このような外装材の外観性は主に鋼板の表
面に現われるスパングルの大きさより左右されるが、ス
パングル粒子の大きさを最小化することが外観ばかりで
なく鍍金の表面が緻密になり、耐蝕性及び加工性が向上
される利点があるので、スパングルの大きさを最小化す
ることが本技術分野においては非常に重要な課題であっ
た。
【0004】
【従来の技術】従来のガルバリウムの製造方法は、55重
量%Al、43.4重量%Zn、1.6 重量%Siよりなる合
金溶融金属内に鍍金処理しようとする一般鋼板すなわ
ち、鉄板を通過させた後、エアワイピング(Air wiping)
法により鍍金付着量を調節した後、強制冷却方法により
急冷処理をする。この際急冷処理装置を通過する鍍金さ
れた鋼板の表面は急冷効果によりスパングルの粒子の大
きさが決定される。
【0005】しかし、このような従来の急冷処理装置に
よる急冷方式は急冷処理装置の瞬間的な急冷能力、急冷
装置の長さ、浴温度、鍍金鋼板の生産ラインの速度等の
種々の要因等によりスパングルの粒子の大きさを微細化
及び均一化するのに非常にむずかしい欠点があった。た
とえば急冷効果を高めてスパングルの粒子の大きさを微
細化しようとする場合は相対的に急冷設備が大型化及び
高価になるので生産性において非効率的になる欠点があ
った。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するために発明したもので、鍍金鋼板の表面が
凝固の際核効果(Seed effect;スパングルを形成する核
が成長する際核間に互いに相衝する干渉により核が大い
に成長することを防止して組織を緻密にする効果)によ
り無数の核が微細に生成されるようにすることにより、
スパングルの粒子の大きさを最小化するようにしたもの
である。
【0007】
【課題を解決するための手段】よって、本発明において
は上記の効果を挙げるべく鍍金浴内に適正含量のTi金
属元素を含むようにしたものである。本発明は、Al 2
0 〜80重量%、Si 0.1〜2.0 重量%、Zn残量よりな
る合金溶融鍍金鋼板を形成するにおいて、上記合金成分
よりなる鍍金用溶湯に0.001〜0.5 重量%のTi成分を
更に含ませて鍍金処理したことを特徴とする鍍金鋼板の
製造方法にある。次に、本発明の製造方法を詳細に説明
する。
【0008】
【実施例】先ず、本発明によるTi母合金を製造する方
法は、既存の鍍金ポットの他に、金属地金を予め溶解し
て鍍金ポット1に送るための予備溶融ポット2を準備す
る。一方、鍍金ポット1内に投入するTiの含量を調節
するためにTi成分を予め溶融状態に造る必要がある。
Ti成分は比重が4.51、溶融点が1668℃で非常に高いの
で溶解することが非常に難しい。
【0009】しかし、予備溶融ポット2における地金溶
解温度は通常620 〜680 ℃に維持される。従って本発明
においてはTi成分を予備溶融ポット2において容易に
溶解させるためにTi−Al合金を予め造って使用する
ことにより溶解を可能にした。
【0010】すなわち、TiをAlと合金して溶かすと
溶融点が下がって予備溶融ポット2において溶解が容易
になされる。Ti−Al合金においてTi成分の含有量
及び単位重量は予備溶融ポット2内における溶解度と鍍
金ポット1内におけるTi成分含量を勘案して製造され
る。
【0011】本発明による実施例を挙げると、鍍金ポッ
ト1内の浴成分Ti含有量が0.001%〜0.5 %の範囲が
維持されるようにすることが最大に微細なスパングルを
形成することができる。上記の範囲のTi含量のために
Ti−Alを合金化してインゴットを製作して使うこと
が好ましい。
【0012】次に、鍍金材の浴成分組成について説明す
る。通常ガルバリウムの浴成分範囲はAl 20 〜80重量
%、Si 0.1〜2.0 重量%、残量Zn範囲で組成される
が、本発明において適用する浴成分の組成範囲は上記の
説明のとおり最適値として55重量%Al、 43.4 重量%
Zn、 1.6重量%Siを基準にして組成する。一方、予
め製造したTi−Al母合金を予備溶融ポット2におい
て溶解させるが、溶解熱源としては電気炉3を使用す
る。この際、予備溶融ポット2の620 ℃乃至680℃以上
の溶湯温度と電気炉3の電気的磁場力により発生するピ
ンチ効果によるエロージョン(Erosion),コロージョン
(Corrosion)現象によりTiが容易に溶解されて溶湯内
に均等に拡散する。このように組成された溶湯は湯道4
を通じて鍍金ポット1内に注入される。
【0013】そして、鋼板5が鍍金ポット1を通過しな
がら鍍金処理がなされ、鍍金ポット1を通った鋼板5は
エアワイピング装置6を経て冷却装置7を通過しながら
急冷却される。この際鍍金処理された鋼板の表面にTi
成分が含有されているので無数の核を形成して鍍金材の
冷却凝固過程の際各核の結晶境界線間に互いに干渉を起
こすようにすることにより結晶粒子が成長することを抑
制する効果が得られる。そして微細なスパングルを形成
することができる。8は鋼材5を予熱する電気炉で鋼材
5はガイドローラー9により案内され、電気炉8内で予
熱されて鍍金ポット1に導かれ、ガイドローラー10に案
内される間に鋼材5に鍍金が行われた後、冷却装置7を
通り、ガイドローラー11,12,13により所要の個所に案
内される。14は鍍金ポット1に設けた電気炉である。
【0014】このように本発明によると少量のTi成分
を鍍金浴(鍍金ポット)に含ませて鍍金処理することに
より別途の冷却設備の投資または冷却設備を大型化しな
いでスパングルの粒子の大きさを最小化、均一化して鍍
金鋼板の表面の外観が美麗でしかも耐蝕性及び加工性を
増大することができる。
【0015】以下に本発明による試験例を具体的に説明
する。 1. Ti添加前後のスパングルの粒子の大きさの比較 図2において比較した表面拡大写真で見られるとおりT
i金属元素を添加した製品はスパングルの大きさが非常
に微細に現われている。鋼板の厚さは0.4 ,0.5 ,0.6
,0.7 ,0.8 ,1.0 mmについて各々比較した。
【0016】2. Tiを添加した合金溶融鍍金鋼板(ガ
ルバリウム製品)の鋼板の厚さによるスパングルの粒子
の大きさの変化の比較 鋼板の厚さに伴って鋼板が有する潜熱によりスパングル
の粒子の大きさの変化が多少大きいが、図2,図3によ
るとTiを添加した本発明による合金溶融鍍金鋼板(ガ
ルバリウム製品)の表面は鋼板の厚さに大きく影響しな
いで微細且つ均一なスパングルの粒子を形成しているこ
とが認められる。
【0017】3. 耐蝕性の比較試験及びフィルムの特性
の比較評価 Ti添加前後の合金溶融鍍金鋼板(ガルバリウム製品)
の耐蝕性試験のために塩水噴霧試験(S.S.T)及び
湿潤相試験(H.T)を実施した。試験条件は下記の通
りである。 試験片の準備 鋼板の厚さ 鍍金付着量 クローム被膜量 ・Ti 添加ガルバリウム 0.8 mm 130 g/m2 15.8 mg/m ・Ti 未添加ガルバリウム 0.8 mm 130 g/m2 16.0 mg/m2
【0018】
【表1】
【0019】3−1)耐蝕性の比較評価 ・900 時間の塩水噴霧試験結果Ti添加ガルバリウムの
耐蝕性がTi未添加ガルバリウムより優れていた(図4
参照)。Ti添加のガルバリウムは黒鉛40%〜30%に対
し、Ti未添加ガルバリウムは黒鉛95%、80%、75%が
発生した。従って、Ti添加の効果が優れていることが
確かめられた。 ・900 時間の湿潤相試験結果Ti添加ガルバリウムの耐
蝕性がTi未添加より優れていた(図5参照)。Ti添
加のガルバリウムは黒鉛40%、10%、18%であったのに
対し、Ti未添加ガルバリウムは黒鉛40%、15%、90%
も発生し、Ti添加の効果が優れていることが確かめら
れた。
【0020】3−2)鍍金層特性の比較評価 ・O−T曲げ試験結果、両方共へアクレック現象が発生
したが、Ti添加のクレック様相が微細であるので良好
な結果として現われた。(図6参照) ・衝撃試験結果、Ti未添加ガルバリウムはクレック現
象が発生したが、Ti添加ガルバリウムはクレックが発
生しなかった。(図7参照) ・深さ5mmエレクション試験結果、両方共クレック現像
が現われないが、外観上Ti添加ガルバリウムが多少良
好であった。(図8参照)
【0021】
【発明の効果】
4. 試験結果の綜合 1)スパングルの大きさの比較評価 55重量%Al、43.4重量%Zn、1.6 重量%Siの合金
鍍金鋼板において、鍍金溶湯にTi0.001 〜0.5 重量%
を添加して製造した結果スパングルの粒を微細化及び均
一化することができ、また本発明によると鋼板の厚さに
伴う潜熱の影響を大きく受けないので鋼板の厚さに関係
なく殆ど均一且つ微細なスパングルが形成された。
【0022】2)耐蝕性及び鍍金層の特性の比較評価 S.S.T :Ti未添加ガルバリウム ≪Ti
添加ガルバリウム H.T :Ti未添加ガルバリウム ≪Ti
添加ガルバリウム O−T曲げ試験 :Ti未添加ガルバリウム ≦Ti
添加ガルバリウム 衝撃試験 :Ti未添加ガルバリウム ≪Ti
添加ガルバリウム エレクション試験:Ti未添加ガルバリウム ≦Ti
添加ガルバリウム
【0023】以上の通りの試験例によると、鍍金鋼板の
表面の組織が緻密になり鋼板の表面の外観性、耐蝕性及
び加工性を向上することができる結果があった。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明による鋼板の鍍金工程の一部を説
明する工程図である。
【図2】図2はTi添加とTi未添加ガルバリウム鋼板
の表面のスパングル粒子比較写真である。
【図3】図3はTi添加ガルバリウム鋼板の厚さに伴う
スパングル粒子比較写真である。
【図4】図4はTi未添加と、Ti添加ガルバリウムの
900 時間の塩水噴霧試験結果、耐蝕性比較特性写真であ
る。
【図5】図5は900 時間の湿潤相試験結果比較写真であ
る。
【図6】図6はO−T曲げ試験結果比較写真である。
【図7】図7は衝撃試験結果比較写真である。
【図8】図8はエレクション試験結果比較写真である。
【符号の説明】
1 鍍金ポット 2 予備溶融ポット 3 電気炉 4 湯道 5 鋼板 6 エアワイピング装置 7 冷却装置
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年6月9日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】図4はTi未添加と、Ti添加ガルバリウムの
900時間の塩水噴霧試験結果、耐蝕性比較特性を示す
顕微鏡写真図である。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図5
【補正方法】変更
【補正内容】
【図5】図5は900時間の湿潤相試験結果を比較した
顕微鏡写真図である。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図6
【補正方法】変更
【補正内容】
【図6】図6はO−T曲げ試験結果を比較した顕微鏡写
真図である。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図7
【補正方法】変更
【補正内容】
【図7】図7は衝撃試験結果を比較した顕微鏡写真図で
ある。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図8
【補正方法】変更
【補正内容】
【図8】図8はエレクション試験結果を比較した顕微鏡
写真図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Al 20 〜80重量%、Si 0.1〜2.0 重
    量%、Zn残量よりなる合金溶融鍍金鋼板を形成するに
    おいて、上記合金成分よりなる鍍金用溶湯に0.001 〜0.
    5 重量%のTi成分を更に含ませて鍍金処理したことを
    特徴とする鍍金鋼板の製造方法。
  2. 【請求項2】 上記のTi成分はTi−Al合金を使っ
    て予備溶融ポット2において溶融し、湯道4を経て鍍金
    ポット1に注入することを特徴とする請求項1記載の鍍
    金鋼板の製造方法。
JP7042611A 1994-03-10 1995-02-08 鍍金鋼板の製造方法 Pending JPH0849055A (ja)

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