JPH09143682A - 多重ダクトを用いたＺｎ−Ｍｇ蒸着法及び蒸着めっき設備 - Google Patents
多重ダクトを用いたＺｎ−Ｍｇ蒸着法及び蒸着めっき設備Info
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- JPH09143682A JPH09143682A JP7328396A JP32839695A JPH09143682A JP H09143682 A JPH09143682 A JP H09143682A JP 7328396 A JP7328396 A JP 7328396A JP 32839695 A JP32839695 A JP 32839695A JP H09143682 A JPH09143682 A JP H09143682A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な設備構成で高品質のＺｎ−Ｍｇ系めっ
き鋼板を製造する。 【解決手段】 一つの蒸着室９０内に、めっき原板１０
の走行方向に沿って上流側からプレＺｎ蒸着用ダクト９
１，Ｍｇ蒸着用ダクト９２及びポストＺｎ蒸着用ダクト
９３を配置し、それぞれのダクトからＺｎ蒸気及びＭｇ
蒸気をめっき原板の表面に向けて送り出す。 【効果】 蒸着室，真空排気系を一本化でき、設備コス
トやランニングコストの大幅な節減が可能になり、目標
とする多層構造をもつＺｎ−Ｍｇ系めっき層が形成され
る。
き鋼板を製造する。 【解決手段】 一つの蒸着室９０内に、めっき原板１０
の走行方向に沿って上流側からプレＺｎ蒸着用ダクト９
１，Ｍｇ蒸着用ダクト９２及びポストＺｎ蒸着用ダクト
９３を配置し、それぞれのダクトからＺｎ蒸気及びＭｇ
蒸気をめっき原板の表面に向けて送り出す。 【効果】 蒸着室，真空排気系を一本化でき、設備コス
トやランニングコストの大幅な節減が可能になり、目標
とする多層構造をもつＺｎ−Ｍｇ系めっき層が形成され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、走行する鋼板に多層構
造をもつＺｎ−Ｍｇ蒸着めっきを短いラインで効率よく
施す蒸着法及び蒸着めっき設備に関する。
造をもつＺｎ−Ｍｇ蒸着めっきを短いラインで効率よく
施す蒸着法及び蒸着めっき設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼板の耐食性を向上させるため、従来か
ら各種の表面処理が採用されている。なかでも、代表的
な表面処理法であるＺｎめっきには、主として電気めっ
き法，溶融めっき法が採用されている。耐食性の向上に
対する要求は、年々高まる傾向にあり、これに伴って溶
融めっき法や電気めっき法において種々の改良が提案さ
れている。溶融めっき法でＺｎめっき鋼板の耐食性を向
上させようとすると、Ｚｎめっき層の付着量増加、すな
わちめっき層を厚くすることが先ず考えられる。しか
し、製造面からの制約で付着量には上限があり、付着量
の増加によって耐食性の向上を図ることには限界があ
る。また、めっき層が厚くなると、めっき鋼板をプレス
成形するときにカジリ，フレーキング等の欠陥を発生さ
せる原因になり易い。
ら各種の表面処理が採用されている。なかでも、代表的
な表面処理法であるＺｎめっきには、主として電気めっ
き法，溶融めっき法が採用されている。耐食性の向上に
対する要求は、年々高まる傾向にあり、これに伴って溶
融めっき法や電気めっき法において種々の改良が提案さ
れている。溶融めっき法でＺｎめっき鋼板の耐食性を向
上させようとすると、Ｚｎめっき層の付着量増加、すな
わちめっき層を厚くすることが先ず考えられる。しか
し、製造面からの制約で付着量には上限があり、付着量
の増加によって耐食性の向上を図ることには限界があ
る。また、めっき層が厚くなると、めっき鋼板をプレス
成形するときにカジリ，フレーキング等の欠陥を発生さ
せる原因になり易い。
【０００３】電気めっき法で同様に付着量を増加するこ
とも考えられる。しかし、電気めっき法で付着量を増加
させることは、めっき金属の多量析出に消費される電気
量が多くなり、めっき鋼板のコストを上昇させる原因と
なる。そこで、電気めっき法では、Ｚｎ−Ｎｉ合金めっ
き等のＺｎ合金めっきを施すことにより、耐食性を向上
させている。しかし、Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき層は、硬質
で脆く、成形加工の際にめっき層に欠けや割れ等の欠陥
が発生し易くなる。このような欠陥がめっき層に発生す
ると、欠陥部を介して下地鋼が露出するため、めっき層
本来の性能が発揮されず、欠陥部を起点とした腐食が進
行する。以上のような背景から、高耐食性のＺｎ系合金
めっき鋼板を蒸着法で製造することが試みられている。
なかでも、Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板は、優れた防食作
用を呈する材料として注目されている。たとえば、特開
昭６４−１７８５３号公報では、０．５〜４０重量％の
Ｍｇを含むＺｎ−Ｍｇ合金めっき層を形成することを開
示している。また、Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき層と下地鋼と
の間にＺｎ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｔ
ｉ等の中間層を介在させることにより、めっき層の密着
性及び加工性が向上することが特開平２−１４１５８８
号公報で紹介されている。
とも考えられる。しかし、電気めっき法で付着量を増加
させることは、めっき金属の多量析出に消費される電気
量が多くなり、めっき鋼板のコストを上昇させる原因と
なる。そこで、電気めっき法では、Ｚｎ−Ｎｉ合金めっ
き等のＺｎ合金めっきを施すことにより、耐食性を向上
させている。しかし、Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき層は、硬質
で脆く、成形加工の際にめっき層に欠けや割れ等の欠陥
が発生し易くなる。このような欠陥がめっき層に発生す
ると、欠陥部を介して下地鋼が露出するため、めっき層
本来の性能が発揮されず、欠陥部を起点とした腐食が進
行する。以上のような背景から、高耐食性のＺｎ系合金
めっき鋼板を蒸着法で製造することが試みられている。
なかでも、Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板は、優れた防食作
用を呈する材料として注目されている。たとえば、特開
昭６４−１７８５３号公報では、０．５〜４０重量％の
Ｍｇを含むＺｎ−Ｍｇ合金めっき層を形成することを開
示している。また、Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき層と下地鋼と
の間にＺｎ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｔ
ｉ等の中間層を介在させることにより、めっき層の密着
性及び加工性が向上することが特開平２−１４１５８８
号公報で紹介されている。
【０００４】本発明者等も、めっき層の中央部に高Ｍｇ
濃度層を形成し、その上下に低Ｍｇ濃度層を形成した積
層型構造のＺｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板が耐パウダリング
性，耐食性，スポット溶接性，密着性，耐黒変性等で優
れた特性を発揮することを見い出し、特願平６−２４３
３５８号として提案した。更に、塗装後の塗膜の二次密
着性及び高耐食性を両立させたものとして、最表層であ
る低Ｍｇ濃度層の付着量に対する第１層の低Ｍｇ濃度層
の付着量比率で規定したＺｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板を特
願平７−６５０９６号として出願した。他方、積層構造
をもつＺｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板の製造方法として、連
続走行する鋼板上にＺｎ，Ｍｇ，Ｚｎの順に独立して順
次蒸着めっきを施し、蒸着終了後のめっき鋼板の保有熱
でＺｎとＭｇとの拡散反応を進行させることを、特願平
６−５８６２４号，特願平６−２０５９２８号で提案し
た。また、特願平７−２５８１５４号では、図１に示す
設備構成でＺｎ，Ｍｇ，Ｚｎの順に独立して順次蒸着め
っきを施す装置を提案した。
濃度層を形成し、その上下に低Ｍｇ濃度層を形成した積
層型構造のＺｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板が耐パウダリング
性，耐食性，スポット溶接性，密着性，耐黒変性等で優
れた特性を発揮することを見い出し、特願平６−２４３
３５８号として提案した。更に、塗装後の塗膜の二次密
着性及び高耐食性を両立させたものとして、最表層であ
る低Ｍｇ濃度層の付着量に対する第１層の低Ｍｇ濃度層
の付着量比率で規定したＺｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板を特
願平７−６５０９６号として出願した。他方、積層構造
をもつＺｎ−Ｍｇ合金めっき鋼板の製造方法として、連
続走行する鋼板上にＺｎ，Ｍｇ，Ｚｎの順に独立して順
次蒸着めっきを施し、蒸着終了後のめっき鋼板の保有熱
でＺｎとＭｇとの拡散反応を進行させることを、特願平
６−５８６２４号，特願平６−２０５９２８号で提案し
た。また、特願平７−２５８１５４号では、図１に示す
設備構成でＺｎ，Ｍｇ，Ｚｎの順に独立して順次蒸着め
っきを施す装置を提案した。
【０００５】図１の装置では、めっき原板１０は、ペイ
オフリール１１から巻き戻され、無酸化炉２０及び還元
焼鈍炉２５で表面活性化及び焼鈍された後、鋼板温度制
御装置２６を経て真空室３０に導かれる。真空室３０
は、入側真空シール部３１及び出側真空シール部３２を
備えた気密構造をもち、適宜の真空ポンプにより１Ｐａ
程度の減圧雰囲気に維持される。真空室３０の内部に
は、めっき原板１０の搬送方向に沿って第１Ｚｎ蒸着室
４０，Ｍｇ蒸着室５０及び第２Ｚｎ蒸着室６０が順次配
置されている。Ｍｇ蒸着室５０とＺｎ蒸着室４０，５０
との間は、シールロール５１，５２で仕切られている。
真空室３０に導入されためっき原板１０は、第１Ｚｎ蒸
着室４０で先ずＺｎ蒸着され、次いでＭｇ蒸着室５０で
Ｍｇ蒸着され、更に第２Ｚｎ蒸着室６０でＺｎ蒸着され
る。蒸着めっきは、必要に応じてめっき原板１０の片面
又は両面に施される。蒸着に使用されるＺｎ蒸気及びＭ
ｇ蒸気は、それぞれのダクト４５，５５，６５でめっき
原板１０の表面に供給される。
オフリール１１から巻き戻され、無酸化炉２０及び還元
焼鈍炉２５で表面活性化及び焼鈍された後、鋼板温度制
御装置２６を経て真空室３０に導かれる。真空室３０
は、入側真空シール部３１及び出側真空シール部３２を
備えた気密構造をもち、適宜の真空ポンプにより１Ｐａ
程度の減圧雰囲気に維持される。真空室３０の内部に
は、めっき原板１０の搬送方向に沿って第１Ｚｎ蒸着室
４０，Ｍｇ蒸着室５０及び第２Ｚｎ蒸着室６０が順次配
置されている。Ｍｇ蒸着室５０とＺｎ蒸着室４０，５０
との間は、シールロール５１，５２で仕切られている。
真空室３０に導入されためっき原板１０は、第１Ｚｎ蒸
着室４０で先ずＺｎ蒸着され、次いでＭｇ蒸着室５０で
Ｍｇ蒸着され、更に第２Ｚｎ蒸着室６０でＺｎ蒸着され
る。蒸着めっきは、必要に応じてめっき原板１０の片面
又は両面に施される。蒸着に使用されるＺｎ蒸気及びＭ
ｇ蒸気は、それぞれのダクト４５，５５，６５でめっき
原板１０の表面に供給される。
【０００６】蒸着後のめっき鋼板１０は、出側真空シー
ル部３２を経て真空室３０から送り出され、一次冷却装
置７０及び二次冷却装置７５を通り、最終的にめっき鋼
帯１５として巻取りリール１６に巻き取られる。めっき
鋼帯１５は、一次冷却装置７０において窒素ガス吹付け
により冷却され、二次冷却装置７５において空気吹き付
けにより冷却される。冷却装置７０，７５の冷却能は、
吹き付ける窒素ガスや空気の温度及び流量によって調整
される。この蒸着めっきラインにおいて、第２Ｚｎ蒸着
室６０の直後に温度計８１を、真空室３０の出側に温度
計８２を、一次冷却装置７０の出側に温度計８３を、二
次冷却装置７５の出側に温度計８４を、巻取りリール１
６の上流側にある後処理装置（図示せず）の入側に温度
計８５をそれぞれ設けている。温度計８１〜８５として
は、たとえば放射温度計が使用される。温度計８１で測
定される温度は、蒸着めっき完了直後の鋼板温度であ
る。このように鋼板温度を制御しながら蒸着めっきする
とき、鋼板表面に所定の積層構造をもつＺｎ−Ｍｇ系め
っき層が形成される。
ル部３２を経て真空室３０から送り出され、一次冷却装
置７０及び二次冷却装置７５を通り、最終的にめっき鋼
帯１５として巻取りリール１６に巻き取られる。めっき
鋼帯１５は、一次冷却装置７０において窒素ガス吹付け
により冷却され、二次冷却装置７５において空気吹き付
けにより冷却される。冷却装置７０，７５の冷却能は、
吹き付ける窒素ガスや空気の温度及び流量によって調整
される。この蒸着めっきラインにおいて、第２Ｚｎ蒸着
室６０の直後に温度計８１を、真空室３０の出側に温度
計８２を、一次冷却装置７０の出側に温度計８３を、二
次冷却装置７５の出側に温度計８４を、巻取りリール１
６の上流側にある後処理装置（図示せず）の入側に温度
計８５をそれぞれ設けている。温度計８１〜８５として
は、たとえば放射温度計が使用される。温度計８１で測
定される温度は、蒸着めっき完了直後の鋼板温度であ
る。このように鋼板温度を制御しながら蒸着めっきする
とき、鋼板表面に所定の積層構造をもつＺｎ−Ｍｇ系め
っき層が形成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図１にように各蒸気が
吹き出すダクト４５，５５，６５を別個の蒸着室４０，
５０，６０に設け、独立にＺｎ又はＭｇを蒸着すること
は原理的には良い方法である。しかし、各蒸着室４０，
５０，６０の設備費や、各蒸着室４０，５０，６０を真
空に保つため多数の真空排気系が必要とされ、それにか
かる設備費が嵩む。また、蒸着室４０，５０，６０内に
設けたダクト４５，５５，６５等の加熱に要する電力
費，真空ポンプの駆動に要する電力費が必要になる。更
には、Ｍｇ蒸気の付着を防止するためＭｇ蒸着室５０前
後のシールロール５１，５２を５００℃以上の高温に保
持することが必要とされ、この部分においても設備費及
び操業時の電力費が多くなる。
吹き出すダクト４５，５５，６５を別個の蒸着室４０，
５０，６０に設け、独立にＺｎ又はＭｇを蒸着すること
は原理的には良い方法である。しかし、各蒸着室４０，
５０，６０の設備費や、各蒸着室４０，５０，６０を真
空に保つため多数の真空排気系が必要とされ、それにか
かる設備費が嵩む。また、蒸着室４０，５０，６０内に
設けたダクト４５，５５，６５等の加熱に要する電力
費，真空ポンプの駆動に要する電力費が必要になる。更
には、Ｍｇ蒸気の付着を防止するためＭｇ蒸着室５０前
後のシールロール５１，５２を５００℃以上の高温に保
持することが必要とされ、この部分においても設備費及
び操業時の電力費が多くなる。
【０００８】また、第１Ｚｎ蒸着室４０，Ｍｇ蒸着室５
０，第２Ｚｎ蒸着室６０と３つの蒸着室を直列配置する
方式では、真空室３０が長くなるため、めっき原板１０
である鋼帯が蛇行し易くなる。しかも、各蒸着室４０，
５０，６０間の距離が長いため、めっき原板１０が走行
する間に鋼帯表面が真空中に存在するＨ2 Ｏ，Ｏ2 等で
汚染され、蒸着層組織が悪化し、蒸着層が歯抜け状にな
る虞れもある。特に、非常に酸化し易いＭｇを取り扱っ
ていることから、蒸着開始初期等において真空雰囲気の
Ｈ2 Ｏ分圧が高いと、各蒸着表面が汚染され、Ｚｎ−Ｍ
ｇ間の拡散反応にも悪影響が生じる。たとえば、Ｚｎと
Ｍｇとの拡散が遅くなり、Ｍｇが拡散せずに残留するこ
ともある。残留したＭｇは、却ってめっき鋼板の耐食性
を低下させる原因ともなる。本発明は、このような問題
を解消すべく案出されたものであり、めっき原板の走行
方向に沿って所定の順番で配列されるダクトを一つの蒸
着室内に設けることにより、ライン長が長くなることを
抑え、設備費や操業費等を節減して高耐食性のＺｎ−Ｍ
ｇ系合金めっき鋼板を製造することを目的とする。
０，第２Ｚｎ蒸着室６０と３つの蒸着室を直列配置する
方式では、真空室３０が長くなるため、めっき原板１０
である鋼帯が蛇行し易くなる。しかも、各蒸着室４０，
５０，６０間の距離が長いため、めっき原板１０が走行
する間に鋼帯表面が真空中に存在するＨ2 Ｏ，Ｏ2 等で
汚染され、蒸着層組織が悪化し、蒸着層が歯抜け状にな
る虞れもある。特に、非常に酸化し易いＭｇを取り扱っ
ていることから、蒸着開始初期等において真空雰囲気の
Ｈ2 Ｏ分圧が高いと、各蒸着表面が汚染され、Ｚｎ−Ｍ
ｇ間の拡散反応にも悪影響が生じる。たとえば、Ｚｎと
Ｍｇとの拡散が遅くなり、Ｍｇが拡散せずに残留するこ
ともある。残留したＭｇは、却ってめっき鋼板の耐食性
を低下させる原因ともなる。本発明は、このような問題
を解消すべく案出されたものであり、めっき原板の走行
方向に沿って所定の順番で配列されるダクトを一つの蒸
着室内に設けることにより、ライン長が長くなることを
抑え、設備費や操業費等を節減して高耐食性のＺｎ−Ｍ
ｇ系合金めっき鋼板を製造することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のＺｎ−Ｍｇ蒸着
法は、その目的を達成するため、一つの蒸着室内に、め
っき原板の走行方向に沿って複数の蒸気輸送ダクトを配
置し、それぞれのダクトからＺｎ蒸気及びＭｇ蒸気をめ
っき原板の表面に向けて送り出すことを特徴とする。３
層又は５層構造のＺｎ−Ｍｇ系めっき鋼板を製造する場
合、めっき原板の走行方向に沿って上流側からプレＺｎ
蒸着用ダクト，Ｍｇ蒸着用ダクト及びポストＺｎ蒸着用
ダクトを配置する。この方法で使用するＺｎ−Ｍｇ蒸着
めっき設備は、めっき原板の走行方向に沿って上流側か
ら無酸化炉，還元焼鈍炉，蒸着室を備えた真空室及び冷
却装置を配置しており、蒸着室にはＺｎ蒸気及びＭｇ蒸
気をめっき原板の表面に向けてそれぞれ送り出す複数の
ダクトが設けられている。
法は、その目的を達成するため、一つの蒸着室内に、め
っき原板の走行方向に沿って複数の蒸気輸送ダクトを配
置し、それぞれのダクトからＺｎ蒸気及びＭｇ蒸気をめ
っき原板の表面に向けて送り出すことを特徴とする。３
層又は５層構造のＺｎ−Ｍｇ系めっき鋼板を製造する場
合、めっき原板の走行方向に沿って上流側からプレＺｎ
蒸着用ダクト，Ｍｇ蒸着用ダクト及びポストＺｎ蒸着用
ダクトを配置する。この方法で使用するＺｎ−Ｍｇ蒸着
めっき設備は、めっき原板の走行方向に沿って上流側か
ら無酸化炉，還元焼鈍炉，蒸着室を備えた真空室及び冷
却装置を配置しており、蒸着室にはＺｎ蒸気及びＭｇ蒸
気をめっき原板の表面に向けてそれぞれ送り出す複数の
ダクトが設けられている。
【００１０】
【実施の形態】本発明では、図２に示すようにめっき原
板１０の走行方向に沿って複数のダクトを配置し、Ｚｎ
蒸気及びＭｇ蒸気を交互に吹き出させる。ダクトの本数
は、得ようとするめっき層の層構造に応じた複数本に設
定され、上限に制約はない。しかし、密着性を確保する
上から最上流のダクトをＺｎ蒸気噴出用とすることが好
ましい。３層構造（図３）や５層構造（図４）のＺｎ−
Ｍｇめっき層（図３）を形成する場合、図５に示すよう
に一つのＺｎ−Ｍｇ蒸着室９０内にプレＺｎ蒸着用ダク
ト９１，Ｍｇ蒸着用ダクト９２，ポストＺｎ蒸着用ダク
ト９３と３層に配置する。ダクト９１〜９３全体を一つ
の加熱手段で加熱することもできるが、各ダクト９１〜
９３の間にヒータ９４を配置し、ヒータ９４で各ダクト
９１〜９３を加熱することも可能である。何れの方法に
よっても、各ダクト４５，５５，６５を単独で用いた図
１の設備構成と比較するとヒータ９４の電力効率が上昇
する。
板１０の走行方向に沿って複数のダクトを配置し、Ｚｎ
蒸気及びＭｇ蒸気を交互に吹き出させる。ダクトの本数
は、得ようとするめっき層の層構造に応じた複数本に設
定され、上限に制約はない。しかし、密着性を確保する
上から最上流のダクトをＺｎ蒸気噴出用とすることが好
ましい。３層構造（図３）や５層構造（図４）のＺｎ−
Ｍｇめっき層（図３）を形成する場合、図５に示すよう
に一つのＺｎ−Ｍｇ蒸着室９０内にプレＺｎ蒸着用ダク
ト９１，Ｍｇ蒸着用ダクト９２，ポストＺｎ蒸着用ダク
ト９３と３層に配置する。ダクト９１〜９３全体を一つ
の加熱手段で加熱することもできるが、各ダクト９１〜
９３の間にヒータ９４を配置し、ヒータ９４で各ダクト
９１〜９３を加熱することも可能である。何れの方法に
よっても、各ダクト４５，５５，６５を単独で用いた図
１の設備構成と比較するとヒータ９４の電力効率が上昇
する。
【００１１】図５では、走行するめっき原板１０の両側
にダクト９１〜９３を配置しており、めっき原板１０の
両面に対して一度に蒸着めっきを施すことができる。Ｚ
ｎ蒸気及びＭｇ蒸気は、図６に示すようにそれぞれＺｎ
蒸発槽９５，Ｍｇ蒸発槽９６，Ｚｎ蒸発槽９７から各ダ
クト９１〜９３に供給される。このとき、各蒸発槽９５
〜９７にシャッター９８を取り付け、シャッター９８の
開度に応じて各蒸発槽９５〜９７から送り出されるＺｎ
蒸気及びＭｇ蒸気の流量を制御することが好ましい。ま
た、Ｚｎ蒸発槽９５とＺｎ蒸発槽９７の代わりに一つの
蒸発槽を使用し、その蒸発槽から送り出されたＺｎ蒸気
をプレＺｎ蒸気及びポストＺｎ蒸気となるように途中で
分岐させるダクト構成も採用できる。Ｚｎ−Ｍｇ蒸着室
９０は、図７に示すように蒸着めっきラインに組み込ま
れる。
にダクト９１〜９３を配置しており、めっき原板１０の
両面に対して一度に蒸着めっきを施すことができる。Ｚ
ｎ蒸気及びＭｇ蒸気は、図６に示すようにそれぞれＺｎ
蒸発槽９５，Ｍｇ蒸発槽９６，Ｚｎ蒸発槽９７から各ダ
クト９１〜９３に供給される。このとき、各蒸発槽９５
〜９７にシャッター９８を取り付け、シャッター９８の
開度に応じて各蒸発槽９５〜９７から送り出されるＺｎ
蒸気及びＭｇ蒸気の流量を制御することが好ましい。ま
た、Ｚｎ蒸発槽９５とＺｎ蒸発槽９７の代わりに一つの
蒸発槽を使用し、その蒸発槽から送り出されたＺｎ蒸気
をプレＺｎ蒸気及びポストＺｎ蒸気となるように途中で
分岐させるダクト構成も採用できる。Ｚｎ−Ｍｇ蒸着室
９０は、図７に示すように蒸着めっきラインに組み込ま
れる。
【００１２】
【実施例】図６に示した３つのダクト９１〜９３を蒸着
室９０内にセットし、ダクト先端の上方を２０ｍ／分の
速度で通過するめっき原板１０に各ダクト９１〜９３か
らプレＺｎ蒸着，Ｍｇ蒸着及びポストＺｎ蒸着を施し、
Ｚｎ−Ｍｇ蒸着めっき層を形成した。めっき原板１０で
ある鋼帯は、Ｈ2 ＋５０体積％Ｎ2 の還元性雰囲気に保
持された還元焼鈍炉２５でガス還元された後、真空室３
０に導入した。各ダクト９１〜９３における蒸気流量
は、各蒸発槽９５〜９７の温度及びシャッター９８の開
度を調整することにより制御し、プレＺｎ付着量を１７
ｇ／ｍ2，Ｍｇ付着量を１ｇ／ｍ2 ，ポストＺｎ付着量
を１２ｇ／ｍ2 に設定した。また、プレＺｎ蒸着用ダク
ト９１及びポストＺｎ蒸着用ダクト９３は最低温度部で
５２０℃以上、Ｍｇ蒸着用ダクト９２は最低温度部で６
５０℃以上となるようにヒータ９４で加熱保持した。
室９０内にセットし、ダクト先端の上方を２０ｍ／分の
速度で通過するめっき原板１０に各ダクト９１〜９３か
らプレＺｎ蒸着，Ｍｇ蒸着及びポストＺｎ蒸着を施し、
Ｚｎ−Ｍｇ蒸着めっき層を形成した。めっき原板１０で
ある鋼帯は、Ｈ2 ＋５０体積％Ｎ2 の還元性雰囲気に保
持された還元焼鈍炉２５でガス還元された後、真空室３
０に導入した。各ダクト９１〜９３における蒸気流量
は、各蒸発槽９５〜９７の温度及びシャッター９８の開
度を調整することにより制御し、プレＺｎ付着量を１７
ｇ／ｍ2，Ｍｇ付着量を１ｇ／ｍ2 ，ポストＺｎ付着量
を１２ｇ／ｍ2 に設定した。また、プレＺｎ蒸着用ダク
ト９１及びポストＺｎ蒸着用ダクト９３は最低温度部で
５２０℃以上、Ｍｇ蒸着用ダクト９２は最低温度部で６
５０℃以上となるようにヒータ９４で加熱保持した。
【００１３】蒸着後のめっき鋼帯１５は、１５℃／秒の
速度で冷却した。このとき、蒸着後の鋼帯温度を調節す
ることにより、蒸着後に鋼帯自体の保有熱でＺｎとＭｇ
とを拡散させた。蒸着終了後の鋼帯温度が３００℃の場
合、図３に示す３層構造のＺｎ−Ｍｇめっき層が形成さ
れた。蒸着終了後の鋼帯温度が３６５℃の場合、図４に
示す５層構造のＺｎ−Ｍｇめっき層が形成された。何れ
のめっき鋼板も、下地鋼とめっき層との界面に層厚０．
０５〜０．２μｍのＺｎ−Ｆｅ合金層又はＺｎ−Ｆｅ−
Ｍｇ合金層が形成されていた。また、各めっき層の中間
層である図３の第２層及び図４の第３層は、図８に示す
ようにＭｇが固溶したＺｎとＺｎ2 Ｍｇとの２相からな
る組織を持っていた。
速度で冷却した。このとき、蒸着後の鋼帯温度を調節す
ることにより、蒸着後に鋼帯自体の保有熱でＺｎとＭｇ
とを拡散させた。蒸着終了後の鋼帯温度が３００℃の場
合、図３に示す３層構造のＺｎ−Ｍｇめっき層が形成さ
れた。蒸着終了後の鋼帯温度が３６５℃の場合、図４に
示す５層構造のＺｎ−Ｍｇめっき層が形成された。何れ
のめっき鋼板も、下地鋼とめっき層との界面に層厚０．
０５〜０．２μｍのＺｎ−Ｆｅ合金層又はＺｎ−Ｆｅ−
Ｍｇ合金層が形成されていた。また、各めっき層の中間
層である図３の第２層及び図４の第３層は、図８に示す
ようにＭｇが固溶したＺｎとＺｎ2 Ｍｇとの２相からな
る組織を持っていた。
【００１４】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、一つの蒸着室に複数のダクトをめっき原板の走行方
向に沿って配列し、各ダクトから蒸着用のＺｎ蒸気やＭ
ｇ蒸気をめっき原板の表面に向けて送り出している。こ
れにより、スペースが節約されるばかりでなく、蒸着
室，真空排気系を一本化でき、設備コストやランニング
コストの大幅な節減が可能になる。また、Ｍｇの蒸気漏
れを防止するためにＭｇ蒸着室の前後に高価な高温シー
ルロールを配置する必要がなくなり、これによっても設
備コストを下げることができる。蒸着室，真空排気系の
一本化は、操業時にも真空ポンプ駆動用やダクト加熱
用，ロール加熱用等に消費される電力を節減し、ランニ
ングコストを低下させる。しかも、プレＺｎ蒸着，Ｍｇ
蒸着及びポストＺｎ蒸着の間隔を短く設定できるため、
各蒸着面の汚染が抑制され、歯抜け状の蒸着層組織，不
十分なＺｎとＭｇとの拡散に起因した欠陥がなく、健全
な多層構造をもつＺｎ−Ｍｇ系めっき鋼板が製造され
る。このようにして得られたＺｎ−Ｍｇ系めっき鋼板
は、優れた耐食性，成形加工性を活用し、腐食雰囲気に
される部材として広範囲な分野で使用される。
は、一つの蒸着室に複数のダクトをめっき原板の走行方
向に沿って配列し、各ダクトから蒸着用のＺｎ蒸気やＭ
ｇ蒸気をめっき原板の表面に向けて送り出している。こ
れにより、スペースが節約されるばかりでなく、蒸着
室，真空排気系を一本化でき、設備コストやランニング
コストの大幅な節減が可能になる。また、Ｍｇの蒸気漏
れを防止するためにＭｇ蒸着室の前後に高価な高温シー
ルロールを配置する必要がなくなり、これによっても設
備コストを下げることができる。蒸着室，真空排気系の
一本化は、操業時にも真空ポンプ駆動用やダクト加熱
用，ロール加熱用等に消費される電力を節減し、ランニ
ングコストを低下させる。しかも、プレＺｎ蒸着，Ｍｇ
蒸着及びポストＺｎ蒸着の間隔を短く設定できるため、
各蒸着面の汚染が抑制され、歯抜け状の蒸着層組織，不
十分なＺｎとＭｇとの拡散に起因した欠陥がなく、健全
な多層構造をもつＺｎ−Ｍｇ系めっき鋼板が製造され
る。このようにして得られたＺｎ−Ｍｇ系めっき鋼板
は、優れた耐食性，成形加工性を活用し、腐食雰囲気に
される部材として広範囲な分野で使用される。
【図１】 本発明者等が先に提案したＺｎ−Ｍｇ系蒸着
めっき設備
めっき設備
【図２】 本発明に従って一つの蒸着室内に複数のダク
トを配置した概念図
トを配置した概念図
【図３】 ３層構造のＺｎ−Ｍｇ系めっき層
【図４】 ５層構造のＺｎ−Ｍｇ系めっき層
【図５】 プレＺｎ蒸着用，Ｍｇ蒸着用及びポストＺｎ
蒸着用のダクトをめっき原板の走行方法に沿って配列し
た一つの蒸着室
蒸着用のダクトをめっき原板の走行方法に沿って配列し
た一つの蒸着室
【図６】 蒸発槽からＺｎ蒸気及びＭｇ蒸気をめっき原
板に送るダクト
板に送るダクト
【図７】 プレＺｎ蒸着用，Ｍｇ蒸着用及びポストＺｎ
蒸着用のダクトを内装した蒸着室を組み込んだＺｎ−Ｍ
ｇ系蒸着めっき設備
蒸着用のダクトを内装した蒸着室を組み込んだＺｎ−Ｍ
ｇ系蒸着めっき設備
【図８】 Ｍｇが固溶したＺｎとＺｎ2 Ｍｇとの２相か
らなる組織をもつ３層構造（図３）の第２層又は５層構
造（図４）の第３層
らなる組織をもつ３層構造（図３）の第２層又は５層構
造（図４）の第３層
１０：めっき原板 １１：ペイオフリール １５：
めっき鋼帯 １６：巻取りリール ２０：無酸化炉 ２５：還元焼鈍炉 ２６：鋼板温
度制御装置 ３０：真空室 ３１：入側真空シール部 ３２：出
側真空シール部 ４０：第１Ｚｎ蒸着室 ４５：ダクト ５０：Ｍｇ蒸着室 ５１，５２：シールロール ５
５：ダクト ６０：第２Ｚｎ蒸着室 ６５：ダクト ７０：一次冷却装置 ７５：二次冷却装置 ８１〜８５：温度計 ９０：Ｚｎ−Ｍｇ蒸着室 ９１：プレＺｎ蒸着用ダク
ト ９２：Ｍｇ蒸着用ダクト ９３：ポストＺｎ蒸
着用ダクト ９４：ヒータ ９５，９７：Ｚｎ蒸発
槽 ９６：Ｍｇ蒸発槽 ９８：シャッター
めっき鋼帯 １６：巻取りリール ２０：無酸化炉 ２５：還元焼鈍炉 ２６：鋼板温
度制御装置 ３０：真空室 ３１：入側真空シール部 ３２：出
側真空シール部 ４０：第１Ｚｎ蒸着室 ４５：ダクト ５０：Ｍｇ蒸着室 ５１，５２：シールロール ５
５：ダクト ６０：第２Ｚｎ蒸着室 ６５：ダクト ７０：一次冷却装置 ７５：二次冷却装置 ８１〜８５：温度計 ９０：Ｚｎ−Ｍｇ蒸着室 ９１：プレＺｎ蒸着用ダク
ト ９２：Ｍｇ蒸着用ダクト ９３：ポストＺｎ蒸
着用ダクト ９４：ヒータ ９５，９７：Ｚｎ蒸発
槽 ９６：Ｍｇ蒸発槽 ９８：シャッター
フロントページの続き (72)発明者 斎藤 実 大阪府堺市石津西町５番地 日新製鋼株式 会社技術研究所内 (72)発明者 森山 義輝 大阪府堺市石津西町５番地 日新製鋼株式 会社堺製造所内
Claims (3)
- 【請求項１】 一つの蒸着室内に、めっき原板の走行方
向に沿って複数の蒸気輸送ダクトを配置し、それぞれの
ダクトからＺｎ蒸気及びＭｇ蒸気をめっき原板の表面に
向けて送り出すことを特徴とする多重ダクトを用いたＺ
ｎ−Ｍｇ蒸着法。 - 【請求項２】 一つの蒸着室内に、めっき原板の走行方
向に沿って上流側からプレＺｎ蒸着用ダクト，Ｍｇ蒸着
用ダクト及びポストＺｎ蒸着用ダクトを配置し、それぞ
れのダクトからＺｎ蒸気及びＭｇ蒸気をめっき原板の表
面に向けて送り出すことを特徴とする多重ダクトを用い
たＺｎ−Ｍｇ蒸着法。 - 【請求項３】 めっき原板の走行方向に沿って上流側か
ら無酸化炉，還元焼鈍炉，蒸着室を備えた真空室及び冷
却装置が配置されており、蒸着室にはＺｎ蒸気及びＭｇ
蒸気をめっき原板の表面に向けてそれぞれ送り出す複数
のダクトが設けられているＺｎ−Ｍｇ蒸着めっき設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7328396A JPH09143682A (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 多重ダクトを用いたＺｎ−Ｍｇ蒸着法及び蒸着めっき設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7328396A JPH09143682A (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 多重ダクトを用いたＺｎ−Ｍｇ蒸着法及び蒸着めっき設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09143682A true JPH09143682A (ja) | 1997-06-03 |
Family
ID=18209794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7328396A Withdrawn JPH09143682A (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 多重ダクトを用いたＺｎ−Ｍｇ蒸着法及び蒸着めっき設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09143682A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004504487A (ja) * | 2000-07-17 | 2004-02-12 | コールス テクノロジー ベー．フェー． | 蒸着方法 |
| KR100429148B1 (ko) * | 1999-11-09 | 2004-04-28 | 주식회사 포스코 | 아연증기를 이용한 아연도금장치 |
| US8895106B2 (en) | 2009-02-04 | 2014-11-25 | Umicore | Process for coating discrete articles with a zinc-based alloyed layer |
| US9623632B2 (en) | 2009-02-04 | 2017-04-18 | Umicore | Process for coating discrete articles with a zinc-based alloyed layer and articles obtained therefrom |
| JP2022514409A (ja) * | 2018-12-19 | 2022-02-10 | ポスコ | メッキ密着性及び耐食性に優れたメッキ鋼材及びその製造方法 |
| JP2022515076A (ja) * | 2018-12-19 | 2022-02-17 | ポスコ | 加工性及び耐食性に優れた異種メッキ鋼板及びその製造方法 |
-
1995
- 1995-11-22 JP JP7328396A patent/JPH09143682A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100429148B1 (ko) * | 1999-11-09 | 2004-04-28 | 주식회사 포스코 | 아연증기를 이용한 아연도금장치 |
| JP2004504487A (ja) * | 2000-07-17 | 2004-02-12 | コールス テクノロジー ベー．フェー． | 蒸着方法 |
| US8895106B2 (en) | 2009-02-04 | 2014-11-25 | Umicore | Process for coating discrete articles with a zinc-based alloyed layer |
| US9623632B2 (en) | 2009-02-04 | 2017-04-18 | Umicore | Process for coating discrete articles with a zinc-based alloyed layer and articles obtained therefrom |
| JP2022514409A (ja) * | 2018-12-19 | 2022-02-10 | ポスコ | メッキ密着性及び耐食性に優れたメッキ鋼材及びその製造方法 |
| JP2022515076A (ja) * | 2018-12-19 | 2022-02-17 | ポスコ | 加工性及び耐食性に優れた異種メッキ鋼板及びその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030204 |