JPH09118970A - 耐熱性にすぐれた溶融アルミめっき鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連続鋳造片より製造したアルミキルド冷延鋼
板を母材鋼板として、耐熱性（耐黒変性），加工性，溶
接性等にすぐれた溶融アルミめっき鋼板を、工業的規模
で効率よく製造する方法を提供する。 【構成】 Ｃ０．０３〜０．０８％，Ｓｉ０．０５％以
下，Ｍｎ０．１〜０．４％，Ｐ０．０２５％以下，Ｓ
０．０１５％以下，Ａｌ０．００６〜０．０１４％，Ｎ
０．００２５〜０．００５％，残部Ｆｅおよび不可避不
純物からなるアルミキルド鋼連続鋳造片の冷間圧延鋼板
（但し、熱間圧延での熱延板巻取りを500 〜600 ℃で行
ったもの）をめっき母材鋼板とし、Ｓｉ含有量３〜１５
％のＡｌ−Ｓｉ合金めっき浴による溶融アルミめっきを
行った後、温度２５０〜５００℃、保持時間１分以上の
熱処理を施す。めっき後の熱処理は連続炉タイプ又はバ
ッチ焼鈍方式のいずれも適用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミキルド鋼板
をめっき母材鋼板とし、耐熱性にすぐれ、高温環境にお
けるめっき層表面の光沢保持性（耐黒変性）が高く、か
つ良好な加工性，溶接性等を備えた溶融アルミめっき鋼
板を高能率，低コストで製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】溶融アルミめっき鋼板は、耐熱性，耐食
性にすぐれた材料であり、自動車の排気系部材（マフラ
ーパイプ等）や、石油ストーブの遮蔽板等、その他各種
の耐熱用途に使用されている。従来より、耐熱性や高温
での光沢保持特性を要求される用途の溶融アルミめっき
鋼板は、造塊法によるリムド鋼の冷延鋼板をめっき母材
鋼板として製造されてきた。近年、スラブ連続鋳造化の
進展に伴い、リムド鋼に代えて連続鋳造によるアルミキ
ルド鋼の冷延鋼板を用いて溶融アルミめっき鋼板を製造
する要求が、製造コストの低減，生産効率の向上等の観
点から益々増大している。しかるに、リムド鋼板を使用
した溶融アルミめっき鋼板の場合は、約５５０℃付近の
温度域でも銀白色の美麗な光沢表面を保持するのに対
し、アルミキルド鋼板を母材鋼板とする溶融アルミめっ
き鋼板では、約４００℃の温度に加熱されると、短時間
で銀白色の光沢表面を失い、灰黒色に変化（黒変化）し
易い傾向がある。このめっき層表面の黒変化は、溶融ア
ルミめっき層と母材鋼板との界面に生じるＦｅ−Ａｌ相
互拡散反応（アルミめっき層の合金化）に伴う現象であ
る。リムド鋼板を使用した溶融アルミめっき鋼板の場合
は、めっき層と母材鋼板との界面にＡｌＮ層が生成し、
Ｆｅ- Ａｌ相互拡散反応を阻止するバリアー層としての
役目をはたすのに対し、アルミキルド鋼板を母材鋼板と
する溶融アルミめっき鋼板では、そのようなバリアー層
の生成がないため、比較的低温域での熱影響で急速に黒
変化（銀白色の光沢喪失）を生じるのである。

【０００３】その黒変化対策として、特公平5-26864 号
公報には、Ｃ：0.2 ％以下，Ｍｎ：0.1 〜0.4 ％，Ａ
ｌ：0.005 〜0.02％，Ｎ：0.0005〜0.006 ％，残部Ｆｅ
からなるアルミキルド鋼板を母材鋼板とし、溶融アルミ
めっき（Ｓｉ含有量１〜15％）の後、昇温速度３００℃
／Hr以下で、３５０〜５００℃に加熱して３０分以上保
持する熱処理を行うこととした溶融アルミめっき鋼板の
製造法が提案されている。その製造法は、母材鋼板のア
ルミ含有量と、溶融アルミめっき浴組成（Ｓｉ含有
量）、およびめっき後の熱処理条件の調節効果として、
めっき層と母材鋼板との界面に、Ｆｅ−Ａｌの相互拡散
を阻止するバリアー層（ＡｌＮ層）を形成してめっき層
の合金化を抑制防止するというものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載された
溶融アルミめっき鋼板の製造方法においては、耐熱性を
高めるための熱処理として、そこに記載されているよう
に、３００℃／Hr以下の緩徐な昇温速度で３５０〜５０
０℃に加熱し、３０分以上保持する熱処理の実施を必要
とする。しかし、その熱処理は、連続焼鈍炉タイプの熱
処理炉（加熱昇温時間は通常１〜２分程度と極く短時間
である）において実施することは不可能であるから、バ
ッチ焼鈍方式を採用せざるを得ず、バッチ焼鈍を採用す
る場合にも、昇温速度の制御や操業上の制約から、オー
プンコイル焼鈍炉（通常その昇温速度は３００℃／Hrよ
りも著しく速い）での処理は困難であり、タイトコイル
焼鈍炉によらざるを得ない。従ってその熱処理は長時間
を要し、著しく非能率であり、工業的規模での実施には
多くの制約を受ける。

【０００５】しかも、その溶融アルミめっき鋼板は、改
良された耐熱性を有しているとはいえ、その耐熱性はせ
いぜい５５０℃付近が限度であり、それを越える高温環
境では急速に黒変化を生じ、銀白色の光沢表面を喪失す
る。更に、母材鋼板のＣ含有量が約０．０８％を越える
高Ｃ量の場合には、加工性が著しく低く、例えば自動車
用マフラーの用途では、造管後に行われる拡管加工の困
難をきたし、他方Ｃ含有量が約０．０３％未満の低Ｃ量
の場合には、溶接熱影響部（ＨＡＺ部）に粗粒化を生
じ、加工性および靱性が損なわれるという問題がある。
本発明は、溶融アルミめっき鋼板の製造法に関する上記
問題を解消し、改良された耐熱性（耐黒変性）、構造用
部材料として必要な溶接性や、拡管加工等の強加工に耐
え得る高加工性等を備えた溶融アルミめっき鋼板を効率
よく製造することができる新規製造方法を提供しようと
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の溶融アルミめっ
き鋼板の製造方法は、Ｃ：０．０３〜０．０８％，Ｓ
ｉ: ０．０５％以下，Ｍｎ：０．１〜０．４％，Ｐ:
０．０２５％以下，Ｓ: ０．０１５％以下，Ａｌ：０．
００６〜０．０１４％，Ｎ：０．００２５〜０．００５
％，残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる連続鋳造片で
ある低炭素アルミキルド鋼を熱間圧延し、鋼板巻取りを
５００〜６００℃で行った熱延板を冷間圧延してなる低
炭素アルミキルド鋼冷延板をめっき母材鋼板とし、母材
鋼板表面にＳｉ含有量３〜１５％のＡｌ−Ｓｉ合金から
なる溶融アルミめっきを行った後、温度２５０〜５００
℃、保持時間１分以上の加熱処理を施すことを特徴とし
ている。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明方法により製造される溶融
アルミめっき鋼板は、母材鋼板のＡｌおよびＮ含有量の
規定と熱間圧延巻取り温度の規定の効果として、鋼中に
固溶Ｎ（solＮ）が豊富に残留し、その固溶Ｎは、溶融
アルミめっき後の熱処理において、鋼板表面に拡散移行
し、めっき層との界面にＡｌＮ層を形成する。このＡｌ
Ｎ層の形成により、界面のＦｅ−Ａｌ相互拡散（めっき
層の合金化反応）が効果的に抑制防止され、めっき層表
面は、約５７５℃ないしそれを超える高温域において
も、黒変化を生じず、銀白色の美麗な光沢表面が安定に
保持される。ＡｌＮ層を生成させる上記熱処理は、従来
の製造法におけるそれに比べてはるかに制約が少なく、
２５０〜５００℃の温度域に１分以上保持するだけで十
分に達成できる。このことは、その熱処理を、連続焼鈍
炉タイプの熱処理炉で行うことが可能であることを意味
し、またバッチ式の加熱炉による場合においても、タイ
トコイル焼鈍炉に代え、生産効率の面で有利なオープン
コイル焼鈍炉による処理が可能であることを意味してい
る。更に、本発明による溶融アルミめっき鋼板は、母材
鋼板のＣ量等の規定の効果として、改良された加工性お
よび溶接性を備えている。

【０００８】〔母材鋼板の成分組成〕本発明において母
材鋼板として使用される低炭素アルミキルド鋼板の化学
組成の限定理由は次のとおりである（明細書中、成分含
有量を示す％はすべて重量％である）。 Ａｌ：０．００６〜０．０１４％ Ａｌは、鋼の溶製工程における脱酸元素として添加され
る。その量が０．００６％に満たないと、脱酸作用が不
足し、工業的規模における連続鋳造操業を安定に維持す
ることが困難となる。他方、０．０１４％を越えると、
鋼中の固溶Ｎと反応し易くなり、めっき層界面のバリア
層（ＡｌＮ層）の形成に必要な固溶Ｎの鋼中残留量の不
足をきたし、耐熱性（耐黒変性）の改善効果が乏しくな
る。

【０００９】図１は、溶融アルミめっき鋼板の耐熱性
（耐黒変性）に及ぼす母材鋼板のＡｌ含有量，Ｎ含有量
の影響を示している。 母材鋼板（連続鋳造されたアルミキルド鋼の冷間圧延鋼
板） 化学組成：C 0.04, Si 0.01, Mn 0.20, P 0.012, S 0.0
08, Al 0.006-0.020, N 0.0005-0.0050 (sol.N 0.0002-
0.0045), Fe Bal (Wt%) 板 厚：１．０mm 熱延巻取り温度：５１０℃ めっき層：8.5 ％Ｓｉ−Ａｌ、層厚 19 μｍ めっき後の熱処理：４００℃×２Ｈｒ

【００１０】図１中の各符号は、供試材から切り出した
試験片を一定温度に設定された加熱炉内に200 Ｈｒ保持
した後のめっき層表面の黒変化の有無を示している。 ○…５７５℃で黒変化なし（銀白色光沢表面保持） △…５５０℃を越えると黒変化 ×…５５０℃以下で黒変化 図示のように、母材鋼板のＡｌおよびＮ量を本発明の規
定（Ａｌ量０．００６〜０．０１４％，Ｎ量０．００２
５〜０．００５％）の範囲に調整することにより、５７
５℃以上の高温加熱に耐え得る高度の耐熱性が確保され
ている。

【００１１】Ｎ：０．００２５〜０．００５％ Ｎは、溶融アルミめっき鋼板の耐熱性（耐黒変性）の改
善に必要な元素であり、母材鋼板の鋼中固溶Ｎ（sol.
Ｎ）は、溶融めっき後に行う熱処理において、鋼板表面
に拡散移行してめっき層との界面にＡｌＮ層を形成す
る。このＡｌＮ層の形成による耐熱性改善効果を十分な
らしめるために、Ｎ量（total Ｎ量）は少なくとも０．
００２５％であることを要する。しかし、０．００５％
を越えると、母材鋼板の時効による延性の低下が大き
く、加工性が損なわれる。このため、０．００５％を上
限とする。本発明者等の研究によれば、ＡｌＮ層の形成
に関与する固溶Ｎ（sol.Ｎ）について、上記効果を得る
ための適正な含有量は２０〜４５ppm であることが判明
している。その固溶Ｎ量は、Ｎ量（total Ｎ量）を上記
範囲に規定することにより確保される。

【００１２】図２は、溶融アルミめっき鋼板の時効の前
後における伸びの減少量（ΔＥｌ）に対する母材鋼板の
Ｎ含有量の影響を示している。 母材鋼板（連続鋳造されたアルミキルド鋼の冷間圧延鋼
板） 化学組成：C 0.04, Si 0.01, Mn 0.20, P 0.012, S 0.0
08, Al 0.006又は0.014, N 0.0005-0.0065 (sol.N 0.00
02-0.0060), Fe Bal(Wt%) 板 厚：１．０mm 熱延巻取り温度：５１０℃ めっき層：8.0 ％Ｓｉ−Ａｌ、層厚 20 μｍ めっき後の熱処理：４００℃×３Ｈｒ 時効処理：供試材（板厚1.0 mm）から試験片（JIS Z220
1 ５号）を作製し、１００℃×１Ｈｒの人工時効処理を
実施。 図中、(1) はＡｌ0.006 ％、(2) はＡｌ0.014 ％の供試
材の測定結果である。母材鋼板のＮ量が本発明の上限値
50ppm（0.0050％) を越えると、時効による延性の低下
が大きくなるが、50 ppm以下に制限することにより、良
好な延性が保持されることがわかる。

【００１３】Ｃ：０．０３〜０．０８％ Ｃ量は、溶融アルミめっき鋼板の加工性および溶接性に
大きく影響する。Ｃ量が０．０３％に満たないと、溶接
熱影響部の金属組織の粗大化をきたし、その部分の延
性，靱性の低下により、溶接後の加工性が大きく損なわ
れる。例えば自動車用マフラーパイプの製造では、溶接
による造管後の拡管加工に必要な加工性を確保すること
が困難となる。このため、Ｃ量は少なくとも０．０３％
を必要とする。しかし、Ｃ量が０．０８％を越えると、
鋼板の延性低下が大きく、この場合も良好な加工性を確
保し得なくなるので、これを上限とする。

【００１４】図３は、溶融アルミめっき鋼板の延性（伸
び）、および加工性（パイプの拡管加工性）に及ぼす母
材鋼板のＣ含有量の影響を示している。 母材鋼板（連続鋳造されたアルミキルド鋼の冷間圧延鋼
板） 化学組成：C 0.005-0.20, Si 0.01, Mn 0.20, P 0.012,
S 0.009, Al 0.010, N 0.0035 (sol.N 0.0030), Fe B
al (Wt%) 板 厚：１．０mm 熱延巻取り温度：５０５℃ めっき層：8.8 ％Ｓｉ−Ａｌ、層厚 22 μｍ めっき後の熱処理：４００℃×２Ｈｒ パイプの成形加工：高周波溶接によりパイプ（管径28.6
mm) を成形した後、拡管加工（冷間加工）を行って、管
径37.2 mmのパイプに仕上げる（拡管比：１．３）。

【００１５】図３中、○…拡管加工での割れなし、●…
割れ発生。図示のように、母材鋼板のＣ含有量が０．０
８％を越えると、鋼板の延性の急激な低下と、拡管加工
での割れの発生を免れず、他方０．０３％に満たない
と、延性は良好であるものの、拡管加工に必要な加工性
を確保し得ない。これに対し、本発明の０．０３〜０．
０８％の範囲においては、高い伸び特性と、拡管加工割
れを防止し得る良好な加工性が確保されている。

【００１６】Ｍｎ：０．１〜０．４％ Ｍｎは、鋼中のＳをＭｎＳとして固定無害化し、鋼の赤
熱脆性を防止し、熱間加工性を高める。このために、
０．１％以上を要するが、０．４％を越えると、鋼の加
工性が低下するので、これを上限とする。

【００１７】Ｓｉ: ０．０５％以下 Ｓｉは、製鋼段階で脱酸剤として溶鋼中に添加され、鋼
中の酸素と反応し、珪酸および珪酸塩を形成して酸素を
除去する。この効果を得るためのＳｉ量は０．０５％ま
でで十分である。また、それを超えて多量に含有する、
鋼を硬化させ加工性を悪くする。このため、０．０５％
を上限とする。

【００１８】Ｐ: ０．０２５％以下 Ｓ: ０．０１５％以下 Ｐ，Ｓは、不純物元素である。鋼板特性向上の点から、
いずれの元素も低い程有利であるが、Ｐは０．０２５％
以下，Ｓは０．０１５％以下であれば、本発明の趣旨が
損なわれることはない。

【００１９】〔熱間圧延の鋼板巻取り温度〕低炭素アル
ミキルド鋼の熱間圧延における鋼板巻取り温度の上限
を、６００℃に規定したのは、それを越える高温巻取り
を行うと、鋼中の固溶Ｎの大部分が、鋼中のＡｌの一部
と反応してＡｌＮとして鋼中に固定されるため、めっき
層界面のバリアー層（ＡｌＮ層）の形成に必要な固溶Ｎ
の残留量が不足し、耐熱性（耐黒変性）を確保できなく
なるからである。他方、５００℃を下限とするのは、そ
れより低温度域での巻取りを行うと、鋼板の結晶粒の微
細化により、延性が低下し、良好な加工性を確保するこ
とが困難となるからである。

【００２０】〔溶融アルミめっき浴組成〕溶融アルミめ
っき浴のＳｉは、めっき層の合金化反応による金属間化
合物の成長を抑制する効果を有する。浴中のＳｉ濃度
を、３〜１５％の範囲に限定したのは、３％に満たない
と、上記効果がなく、他方１５％を超える高濃度では、
めっき層中に板状のＳｉが点在するようになり、めっき
層の加工性の低下をきたすからである。

【００２１】〔溶融アルミめっき後の熱処理〕溶融アル
ミめっき後の熱処理により、母材鋼板の鋼中固溶Ｎは鋼
板表面に拡散移行し、めっき層との界面にＡｌＮ層（バ
リアー層）が形成される。その熱処理は２５０〜５００
℃の温度域に１分間以上保持することにより達成され
る。処理温度の下限を２５０℃としたのは、それより低
い温度では、長時間の処理を行っても、耐熱性の十分な
改善効果を得ることができないからであり、他方５００
℃を上限としたのは、それを越える高温処理は、熱経済
性を損なうのみならず、母材鋼板の鋼中セメンタイト
（Ｆｅ₃ Ｃ）の再固溶が生じ、固溶Ｃ量の増加により鋼
板の加工性の低下をきたすからである。

【００２２】図４は、溶融アルミめっき鋼板の耐熱性
（耐黒変性）の改善効果に及ぼす熱処理温度の影響を、
処理時間をパラメータとして示している。図の横軸は、
めっき後の熱処理における処理温度（図中のａは、処理
時間１分，ｂは同３０分，ｃは同１８０分）であり、縦
軸は耐熱性試験におけるめっき層表面の黒変化開始温度
である。 母材鋼板（連続鋳造されたアルミキルド鋼の冷間圧延鋼
板） 化学組成：C 0.04, Si 0.01, Mn 0.20, P 0.012, S 0.0
08, Al 0.012, N 0.0040 (sol.N 0.0035), Fe Bal (Wt
%) 板 厚：１．０mm 熱延巻取り温度：５５０℃ めっき層：9.0 ％Ｓｉ−Ａｌ、層厚 19 μｍ めっき後の熱処理：温度１００〜５５０℃, 時間１
分，30分,180分。 耐熱性試験：供試材を加熱炉（炉内温度400 〜600 ℃)
に装入し、200 Ｈｒ保持した後、めっき層表面の黒変化
の有無を目視判定する。

【００２３】図４に示したように、めっき後の熱処理温
度が２５０℃より低い場合は、処理時間を長くしても、
耐熱性の改善効果は少ないが、処理温度を２５０℃（本
発明の下限温度）以上とすることにより、耐熱性（黒変
化開始温度）は、５７５〜６００℃付近の高温域まで高
められている（耐熱性改善効果の点からは、処理温度を
５００℃以下に限定する必要はないが、熱経済性および
加工性の確保の観点から、上記のように本発明では５０
０℃を上限としている) 。この耐熱性改善効果は、１分
程度の極めて短時間の熱処理（図中，ａ）でも達成する
ことができ、このことは既に述べたように、生産性・経
済性の面で最も有利な連続焼鈍炉タイプの加熱炉（例え
ば、溶融めっきライン内におけるインライン・ポスト・
アニーリング炉）等の適用が可能であること意味してい
る。連続炉タイプの熱処理による場合の処理時間は、約
１〜３分程度に設定して効率よくその連続処理を遂行す
ることができる。

【００２４】また、図４は、熱処理時間を長くするに伴
って耐熱性改善効果がより大きくなること示している。
これは、処理時間の増大により、バリアー層としてより
緻密強固なＡｌＮ層が形成されることによる。従って、
耐熱性をより高めることを望む場合は、バッチ式焼鈍炉
による比較的長時間の熱処理を行うとよい。この場合の
熱処理も、生産効率の面で有利なオープン・コイル焼鈍
炉を適用することができる。その処理時間は特に限定さ
れないが、余り長時間化しても、耐熱性改善効果が飽和
し、生産効率・熱経済性を損なうので、１０Ｈｒ以内と
するのが適当であり、実用上は数時間程度までで十分で
ある。

【００２５】

【実施例】

〔１〕溶融アルミめっき鋼板の製造 (i) 母材鋼板：低炭素アルミキルド鋼の連続鋳造鋳片を
熱間圧延し、熱延鋼板（板厚３．２mm）を、常法に従っ
て、酸洗処理し、冷間圧延に付して板厚１．０mmの冷延
鋼板を得る。 (ii)溶融アルミめっきおよびめっき後の熱処理：冷延鋼
板を連続溶融アルミめっきラインに供給し、常法に従っ
て還元焼鈍処理，めっき浴（浴組成：Ａｌ−Ｓｉ合金）
への通板，およびめっき浴上でのめっき目付け量の調整
等を行い、めっき後、加熱処理を施して溶融アルミめっ
き鋼板を得る。表１および表２に、母材鋼板の化学組
成、熱延巻取り温度，めっき条件，およびめっき後の熱
処理条件（処理温度・時間）を示す。母材鋼板の化学組
成欄に、固溶Ｎ量の測定結果（内部摩擦法による）を併
記した。なお、内部摩擦法による固溶Ｎ量の測定は、捩
り振子による自由減衰法により、低周波領域（1.0 〜1.
3Hz）で行った。測定温度範囲は-150〜＋120 ℃（-150
℃までの冷却は液体窒素による) であり、スネークピー
クはヘリウムガス中、１℃/ 分の昇温速度で測定した。

【００２６】〔２〕諸特性の評価 表３および表４に、各溶融アルミめっき鋼板の耐熱性
（耐黒変性），機械的性質，加工性（拡管加工性）を示
す。耐熱性および加工性の評価はそれぞれ下記の試験に
より行った。 (1) 耐熱試験：供試めっき鋼板から切出した試験片（５
０×７０，mm）を、所定温度(400〜５７５℃）に保持さ
れた加熱炉内に、２００Hr保持した後、めっき表面の変
色の有無を目視判定し、併せて界面のＦｅ−Ａｌ合金層
の層厚を測定する。表中、「めっき層表面外観」欄の記
号は次のとおりである。 ○…銀白色の光沢保持 ×…灰黒色に変色

【００２７】(2) 拡管加工試験：供試めっき鋼板を、ロ
ールフォーミング加工および高周波溶接によりチューブ
（管径28.6mm, 厚さ1.0 mm）に形成し、ついでマンドレ
ルによる拡管加工を行う（拡管比：１．３）。拡管加工
後、目視観察により、パイプの割れの有無を判定する。
表中、「拡管加工性」欄の記号は次のとおりである。 ○…割れ発生なし ×…割れ発生

【００２８】表中、No.1〜6 は発明例、No.7〜23は比較
例である。比較例のうち、No.7〜21は、アルミキルド鋼
板を母材鋼板とする発明例のめっき鋼板に類似している
が、母材鋼板組成, 熱延巻取り温度, めっき浴組成, ま
たはめっき後の熱処理条件のいずれかの要件（表１，表
２中，下線付記）が本発明の規定から逸脱している例、
No.22, No.23は母材鋼板としてリムド鋼板を使用した例
である。リムド鋼板を母材鋼板とするNo.22 およびNo.2
3 の溶融アルミめっき鋼板は、５２５〜５５０℃付近ま
では、銀白色の光沢表面を保持しているが、その温度域
を越えると、めっき層の合金化により灰黒色に変化して
いる。これに対し、発明例 No.1 〜6 は、５７５℃の高
温域においても、めっき層表面の黒変化を生じず、Ｆｅ
−Ａｌ合金層の厚みも３〜５μｍ程度と薄く、合金層の
成長は全く認められない。また、パイプとしての強度お
よび延性も良好であると共に、拡管加工に耐え得る十分
な加工性を有している。

【００２９】また、比較例No.7〜21（母材鋼板はいずれ
も低炭素アルミキルド鋼板）において、No.7〜11の耐熱
性（耐黒変性）が劣るのは、母材鋼板のＡｌ量・Ｎ量の
過・不足のため、鋼中の固溶Ｎ量が不足し、結果として
めっき層と母材鋼板との界面のバリアー層（ＡｌＮ層）
の形成が十分に行われなかったことによる。No.12 は、
母材鋼板が過剰のＮ量を含むため、鋼板の時効による延
性の低下が大きく、拡管加工で割れを生じている。No.1
3 は、良好な伸びを有していながら、拡管加工で割れが
発生している。これは、母材鋼板のＣ量の不足のため、
溶接熱影響部の金属組織が粗大化したことによる。No.1
4 は、母材鋼板のＣ量が過剰のため、鋼板の延性が低
く、拡管加工において割れが発生している。

【００３０】No.15 の耐熱性が低いのは、熱延巻取り温
度が高過ぎたために、バリアー層（ＡｌＮ層）の形成に
必要な鋼中のＮ量の不足をきたしたからである。No.16
に拡管加工での割れが発生したのは、熱延巻取り温度が
低過ぎ、鋼板の結晶組織が過度に微細化し延性が低下し
たことに起因している。No.17 およびNo.18 の耐熱性が
低いのは、前者ではめっき後の熱処理における処理時間
が不足し、後者ではその熱処理温度が低過ぎたために、
めっき層界面のＡｌＮ層（バリアー層）が十分に形成さ
れなかったことによる。No.19 は、めっき後の熱処理温
度が高過ぎることにより、母材鋼板の延性が低下し、拡
管加工で割れを生じている。また、No.20 で、造管後の
拡管加工における割れが発生したのは、アルミめっき浴
のＳｉ濃度が低過ぎたため、六方晶系合金層が急激に成
長したことによる。この供試材では、拡管加工時にめっ
き層の剥離・脱落も発生している。No.21 の拡管加工性
が悪いのは、アルミめっき浴のＳｉ濃度が高過ぎること
（めっき層中に板状のＳｉが点在）に起因するものであ
り、拡管加工時にめっき層の剥離・脱落が観察された。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】

【表３】

【００３４】

【表４】

【００３５】

【発明の効果】本発明方法によれば、リムド鋼板より安
価で、加工性の良いアルミキルド鋼板を母材鋼板とし
て、耐熱性（耐黒変性）に優れ、かつ加工性や溶接性を
備えた溶融アルミめっき鋼板を製造することができる。
その耐熱性の改善効果は極めて高く、約５７５℃ないし
それを超える高温度域においても、めっき層表面の黒変
化を生じず、銀白色の美麗な光沢表面を安定に保持す
る。また、従来法では、耐熱性を付与するためのめっき
後の熱処理を、バッチ式焼鈍炉で実施せざるを得ないの
に対し、本発明の製造方法では、熱処理条件の制約が少
なく、連続焼鈍炉タイプの熱処理炉により実施すること
ができる。また、バッチ方式を適用する場合にも、タイ
トコイル焼鈍炉だけでなく、オープンコイル焼鈍炉によ
る実施が可能である。更に、造塊法に代って連続鋳造法
による鋳片から母材鋼板を製造することができる等、生
産能率の面で著しく有利であり、工業的意義は極めて大
きく、溶融アルミめっき鋼板の耐熱用途の拡大・多様化
を可能とするものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】めっき鋼板の耐熱性に及ぼす母材鋼板のＡｌお
よびＮ含有量の影響を示すグラフである。

【図２】めっき鋼板の人工時効による伸びの低下量と母
材鋼板のＮ含有量の関係を示すグラフである。

【図３】めっき鋼板の伸びおよび加工性に及ぼす母材鋼
板のＣ含有量の影響を示すグラフである。

【図４】めっき鋼板の耐熱性（耐黒変性）に及ぼす熱処
理温度の影響を示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｃ 2/28 Ｃ２３Ｃ 2/28

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｃ：０．０３〜０．０８％，Ｓｉ: ０．
   ０５％以下，Ｍｎ：０．１〜０．４％，Ｐ: ０．０２５
   ％以下，Ｓ: ０．０１５％以下，Ａｌ：０．００６〜
   ０．０１４％，Ｎ：０．００２５〜０．００５％，残部
   Ｆｅおよび不可避不純物からなる連続鋳造片である低炭
   素アルミキルド鋼を熱間圧延し、鋼板巻取りを５００〜
   ６００℃で行った熱延板を冷間圧延してなる低炭素アル
   ミキルド鋼冷延板をめっき母材鋼板とし、母材鋼板表面
   にＳｉ含有量３〜１５％のＡｌ−Ｓｉ合金からなる溶融
   アルミめっきを行った後、温度２５０〜５００℃、保持
   時間１分以上の加熱処理を施すことを特徴とする耐熱
   性、溶接性および加工性等にすぐれた溶融アルミめっき
   鋼板の製造方法。