JPH0874021A

JPH0874021A - 合金化溶融Ｚｎめっき鋼帯の製造方法

Info

Publication number: JPH0874021A
Application number: JP21688794A
Authority: JP
Inventors: Hideo Takamura; 日出夫高村; Chiaki Kato; 千昭加藤; Kazuo Mochizuki; 一雄望月
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1994-09-12
Filing date: 1994-09-12
Publication date: 1996-03-19

Abstract

(57)【要約】【目的】付着ドロスによる表面欠陥を抑制し、か
つ、加工時の耐剥離性を改善した合金化溶融Znめっき鋼
帯の製造方法の提供。【構成】還元性雰囲気中で焼鈍した鋼帯を、スナウ
トを経て溶融Zn浴内に導き、該鋼帯にめっきし、引き続
きめっき層中のFe含有量が10〜15wt％となる合金化処理
を施した後、板温が 200℃以上のときにめっき層表面に
付着しているドロスを除去し、更に１〜２％の調質圧延
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車車体用や建築材
料用などに用いられる合金化溶融Znめっき鋼板の製造方
法に係わり、特に、加工時の耐めっき剥離性に優れ、外
観の優れた合金化溶融Znめっき鋼帯の製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、鋼帯に連続的に合金化溶融Znめっ
きを施す方法として、種々のタイプの連続合金化溶融Zn
めっきラインが知られているが、一般的には、図１に示
すＮＯＦ（無酸化炉）型連続合金化溶融Znめっきライン
が広く用いられている。このラインでは、冷間圧延され
た鋼帯１は、無酸化炉２で直接加熱され、更にＨ₂ガス
による還元性雰囲気の焼鈍炉３で焼鈍、還元清浄化さ
れ、続くスナウト４を経てZnポット５に導かれシンクロ
ール６を経て、Znポット５上のガスワイパー７によって
所定の目付量に調整された後、合金化炉８で合金化処理
され、巻取リール10を経て製品となる。

【０００３】上述のような従来技術によって鋼帯に連続
的に溶融Znめっきを施す場合、溶融Znめっき浴の上層部
にはZn酸化物（アッシュ）、Fe−Al系化合物、また底部
にはFe−Zn系化合物（Fe−Al系化合物及びFe−Zn系化合
物を総称してドロスと称する）が多数浮遊あるいは堆積
している。従来技術においては、これらの酸化物及びド
ロスが鋼帯に付着したり、巻き込まれて表面凹凸欠陥や
不めっきを発生し、製品品質を著しく低下させることが
知られている。

【０００４】こうした従来技術によって鋼帯に連続的に
溶融Znめっきを施した時、Zn浴面の酸化物やドロスが鋼
帯に付着、巻き込まれることによる製品品質の低下を防
止するために、酸化物、ドロスを除去してめっき浴を清
浄化することで、酸化物やドロスが鋼帯に付着すること
を防止し、製品品質の低下を防ぐ方法や溶融めっき後合
金化処理を行い続いて合金化炉と調質圧延機との間で鋼
帯に付着したドロスを除去する方法が開示されている。

【０００５】めっき浴中のドロスを除去する方法として
は、例えば特開昭60−230969号公報に電磁ポンプでドロ
スを吸収する方法や特開平３−197657号公報に浮遊した
ドロスを浴の隅に集め除去する方法が開示されている
が、動的にドロスを除去する方法では、浴表面の動揺を
起こし、浴下部のドロス浮遊や、浴面の動揺によるめっ
き表面品質の劣化が問題であった。また、スナウト内壁
へのアッシュの凝着を防止する方法として特開平３−27
7756号公報にスナウト内壁温度を高温に保つ方法が、静
的なドロス抑制方法としても開示されているが、めっき
浴への鋼帯の侵入板温が高温となり、鋼帯とめっき浴と
の合金化が進行し、めっきの密着性が劣化するといった
問題点があった。

【０００６】また、溶融Znめっき鋼帯に引続き合金化処
理を行った後、ブラシをかけることによって、ドロスを
除去する方法が特開平４−107247号公報に開示されてい
る。一方、合金化溶融Znめっき鋼帯（ＧＡ）は、プレス
成形時にめっき層の粉状剥離（パウダリング）が起こ
り、押し傷が発生しやすい。このパウダリングはめっき
層のFe含有量が高く、めっき−鋼板界面にΓ相が厚く形
成されるほど発生しやすいことが知られているが、この
ようなパウダリングによる押し傷の発生を抑制する方法
として、例えば特開平１−136952号公報では、Fe含有量
を８〜12wt％にコントロールし、Γ相を抑制する方法が
開示され、また、特開平１−172553号公報では、合金化
温度を制御することによって、Fe含有量が13wt％超〜17
wt％でも、良好なパウダリング性を得る方法が開示され
ている。

【０００７】しかしながら、従来方法でパウダリングを
抑制しようとしても、ドロスの付着があった場合、Fe含
有量やめっき層の相構造をコントロールすることは難し
く、また、加工時におけるドロスの剥離によって、パウ
ダリングを抑制することはできなかった。このため、特
開平４−107247号公報のように、単に合金化後にドロス
の除去を行っただけでは、ドロスが付着した状態で合金
化されるため、特開平１−136952号公報、特開平１−17
2553号公報のようにめっき層の相構造をコントロールす
ることが困難であり、パウダリングを抑制することがで
きなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来技
術によって鋼帯に連続的に溶融Znめっきを施した場合、
Zn浴面の酸化物やドロスが鋼帯に付着、巻き込まれるこ
とによって、めっき表面凹凸欠陥や不めっきとなって表
面品質が低下するといった問題点があった。また、合金
化溶融Znめっき鋼帯は、プレス成形時にめっき層がパウ
ダリングしやすく、押し傷が発生しやすいといった問題
点があり、更にドロスが付着した場合においては、これ
まで開示された技術では、プレス時の耐剥離性の良好
な、合金化溶融Znめっき鋼帯を製造することができなか
った。

【０００９】本発明は、従来の技術では改善が困難であ
った、付着ドロスによる表面欠陥を抑制し、かつ、加工
時の耐剥離性を改善した連続合金化溶融Znめっき鋼帯の
製造方法を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、還元性雰囲気
中で焼鈍した鋼帯を、スナウトを経て溶融Zn浴内に導
き、該鋼帯にめっきし、引き続きめっき層中のFe含有量
が10〜15wt％となる合金化処理を施した後、板温が 200
℃以上のときにめっき層表面に付着しているドロスを除
去し、更に１〜２％の調質圧延を行うことを特徴とする
連続合金化溶融Znめっき鋼帯の製造方法である。

【００１１】

【作用】以下に本発明を具体的に説明する。本発明者ら
は、従来技術によって工業的規模で製造された合金化溶
融Znめっき鋼帯に発生しためっき表面欠陥について調査
し次の知見を得た。表面欠陥の多くは、ドロス、酸化物の付着によるもの
である。鋼帯に付着する酸化物及びドロスは、Zn浴で浴表面に
存在する酸化物、Fe−Al系ドロス、Fe−Zn系ドロスが主
である。溶融めっき時、鋼帯に付着した酸化物やドロスは、溶
融めっきに引続いて行われる合金化処理によっても消滅
することはなく、めっき表面に露出し、表面欠陥とな
る。鋼帯に付着した酸化物及びドロスは、加工時に剥離
し、合金化溶融Znめっき鋼帯の耐パウダリング性を著し
く悪化させる。

【００１２】従って、鋼帯に付着した酸化物及びドロス
は、表面欠陥を引き起こすのみならず、合金化溶融Znめ
っきの加工時の耐剥離性（耐パウダリング性）をも著し
く劣化させることが解った。本発明者らは、更に、鋼帯
への酸化物及びドロスの付着状況ならびにその除去性と
合金化溶融Znめっきの耐剥離性について調査し、次の知
見を得た。めっき後合金化処理を行った時、鋼帯とめっき層との
合金化の進行にともなって、鋼帯に付着した酸化物及び
ドロスは、めっき層中からめっき表面に移動し、めっき
層中のFe含有量が10wt％以上となると酸化物及びドロス
はめっき最表層に露出する。めっき後合金化処理を行いめっき層のFe含有量が10wt
％以上になるように合金化した後、板温が 200℃以上の
ときブラシ等をかけることによって容易に付着ドロスを
除去できる。これは、ドロスがめっき最表層に露出した
後、未だめっき層が高温状態にあり、めっき層が軟化し
ていることによると推察される。めっき後合金化処理を行いめっき層中のFe含有量が10
wt％以上となった後、板温が 200℃以上のときブラシ等
をかけることによって付着ドロスを除去した後、更に１
〜２％の調質圧延を施すことで、パウダリング量を著し
く抑制できる。これは、比較的高いFe含有量で比較的高
い圧下率の調質圧延を施すことによって、めっき層に細
かいクラックが入り、加工時のめっき層の歪が緩和され
ることによると推察される。

【００１３】本発明は、上記した本発明者らの知見に基
づいて構成されたものであるが、その限定理由を以下に
示す。 (1) 溶融めっき後めっき層中のFe含有量が10〜15wt％と
なる合金化処理を施す：上記したように本発明者らの知
見により、Fe含有量を10wt％以上とすることで、鋼帯に
付着した酸化物及びドロスは、めっき層表面に露出し、
除去しやすくなる。また、Fe含有量が15wt％超では、め
っき層を構成するZn−Fe化合物相が著しく脆くなり、後
に１〜２％の調質圧延を施しても、耐パウダリング性が
著しく劣化するため、Fe含有量は15wt％以下とした。 (2) 板温 200℃以上のときにめっき層表面に付着してい
るドロスを除去する：上記したように本発明者らの知見
により、めっき板温を 200℃以上とすることで、めっき
層の軟化によると推察される効果によって、付着ドロス
の除去が容易となる。また、ドロス除去時における合金
化の過進行によるめっき層のFe含有量の上昇を防ぐた
め、 500℃以下でドロスの除去を行うことが好ましい。

【００１４】付着ドロスの除去装置としては、耐熱性バ
フ、ナイロンブラシ、スコッチブラシ等が適当であり、
図１の連続合金化溶融Znめっき装置で、合金化炉８から
他のライン内ロールに接触しないトップロール９との間
に設置することが好ましい。また同時に、除去されたド
ロスの吸引装置を設置することが好ましい。 (3) １〜２％の調質圧延を行う：本発明では、更に、１
〜２％の調質圧延を施すことによって、耐パウダリング
性を良好にする点に特徴がある。この効果は、10〜15wt
％の比較的高いFe含有量での、高圧下率での調質圧延に
よってめっき層に細かいクラックが入ることが一因と見
られ、１％未満の調質圧延では、クラックが粗く、パウ
ダリング向上効果がなく、２％を超えた調質圧延では、
めっき鋼帯の機械的性質（降伏応力の上昇）の劣化がお
こり、めっき鋼帯の成形性が劣化する。

【００１５】

【実施例】図１に示す連続合金化溶融Znめっき装置で、
Ti添加極低炭素鋼帯にめっき浴組成Zn−0.14wt％Alで目
付量60g/m²の溶融Znめっきを施し、引続いて、合金化温
度450〜 600℃、合金化時間８〜60秒で合金化処理を施
し、種々のFe含有率の合金化溶融Znめっき鋼帯とした
後、合金化炉８とトップロール９の間で種々の方法で付
着ドロスを除去し、調質圧延を施した。

【００１６】また、得られた合金化溶融Znめっき鋼帯の
機械的性質及びドロス等の付着による表面欠陥、耐パウ
ダリング性を調査した。これらの結果を表１に示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】従来技術によって合金化溶融Znめっきを製
造した場合、Fe含有量をコントロールしても、酸化物及
びドロスが大量に付着し、耐パウダリング性及びめっき
外観が劣っていた。一方、本発明に従って製造された合
金化溶融Znめっき鋼帯は、従来技術によって製造された
合金化溶融Znめっき鋼帯と比較し、機械的性質を損なう
ことなく、優れた耐パウダリング性とドロス付着のない
良好な表面性状を有していた。

【００１９】また、本発明の構成の要件から、Fe含有量
が外れた場合、低Fe含有量ではドロスの除去が十分でな
く、耐パウダリング性、表面外観が劣り、高Fe含有量で
は、ドロスは除去されるものの、めっき層が著しく脆く
耐パウダリング性が悪い。また、ドロス除去温度が低い
場合、ドロスの除去が十分でなく、耐パウダリング性及
び表面外観が劣る。また調質圧延量が低い場合は、耐パ
ウダリング性が悪く、調質圧延量が高い場合、降伏応力
が大きく、延びが低めで加工性が劣る。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、めっき表面欠陥となる
付着ドロスをなくすとともに、加工時のめっき層の剥離
を防止し、表面性状が優れ、プレス加工性の良好な合金
化溶融Znめっき鋼帯を容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の連続合金化溶融Znめっきラインの一例を
示す説明図である。

【符号の説明】

１鋼帯２無酸化炉３焼鈍炉４スナウト５ Znポット６シンクロール７ガスワイパー８合金化炉９トップロール 10 巻取リール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者望月一雄千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社鉄鋼開発・生産本部鉄鋼研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】還元性雰囲気中で焼鈍した鋼帯を、スナ
ウトを経て溶融Zn浴内に導き、該鋼帯にめっきし、引き
続きめっき層中のFe含有量が10〜15wt％となる合金化処
理を施した後、板温が 200℃以上のときにめっき層表面
に付着しているドロスを除去し、更に１〜２％の調質圧
延を行うことを特徴とする合金化溶融Znめっき鋼帯の製
造方法。