JPH09195021A - 耐加熱黒変性に優れた溶融アルミめっき鋼板の製造法 - Google Patents
耐加熱黒変性に優れた溶融アルミめっき鋼板の製造法Info
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- JPH09195021A JPH09195021A JP682096A JP682096A JPH09195021A JP H09195021 A JPH09195021 A JP H09195021A JP 682096 A JP682096 A JP 682096A JP 682096 A JP682096 A JP 682096A JP H09195021 A JPH09195021 A JP H09195021A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 加熱した後にも銀白色の光沢外観を維持し、
かつ、耐加熱黒変性に優れた溶融アルミめっき鋼板の製
造法を提供する。 【解決手段】 鋼成分がＣ：０．０１％以下，Ｓｉ：
０．０５％以下，Ｎ：０．００１５〜０．００７０％，
Ａｌ：０．０１％以下，Ｏ：０．０５超〜０．１％，Ｔ
ｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｂの総和０．０５％以下を含有する鋼板
に、Ｓｉ：３〜１２％を含有するＡｌめっきをする。あ
るいはその後Ｃｒ付着量１０ｍｇ／ｍ2 以下のクロメー
ト処理をする、あるいはさらにその後３００〜５００
℃、２〜２０ｈｒの焼鈍処理を行う。 【効果】 この方法で製造された溶融アルミめっき鋼板
は５３０〜５７０℃というような高温に加熱されても黒
変せず、また加工性も阻害されることがない。
かつ、耐加熱黒変性に優れた溶融アルミめっき鋼板の製
造法を提供する。 【解決手段】 鋼成分がＣ：０．０１％以下，Ｓｉ：
０．０５％以下，Ｎ：０．００１５〜０．００７０％，
Ａｌ：０．０１％以下，Ｏ：０．０５超〜０．１％，Ｔ
ｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｂの総和０．０５％以下を含有する鋼板
に、Ｓｉ：３〜１２％を含有するＡｌめっきをする。あ
るいはその後Ｃｒ付着量１０ｍｇ／ｍ2 以下のクロメー
ト処理をする、あるいはさらにその後３００〜５００
℃、２〜２０ｈｒの焼鈍処理を行う。 【効果】 この方法で製造された溶融アルミめっき鋼板
は５３０〜５７０℃というような高温に加熱されても黒
変せず、また加工性も阻害されることがない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高温で保持した際
にもめっき層表面が黒変する事がなく、高い熱反射性を
維持する耐加熱黒変性に優れた溶融アルミめっき鋼板の
製造法に関するものである。
にもめっき層表面が黒変する事がなく、高い熱反射性を
維持する耐加熱黒変性に優れた溶融アルミめっき鋼板の
製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】鋼板にＡｌ−Ｓｉ合金め
っきをした所謂タイプ１と呼ばれる溶融アルミめっき鋼
板は、めっき層にＳｉが添加されているため、高温にお
いても銀白色を保持し、熱反射特性に優れている。この
ため従来より種々の耐熱用途に使用されている。しかし
このタイプ１溶融アルミめっき鋼板も４００〜４５０℃
以上の高温に晒されるとＡｌとＦｅの相互拡散が生じ、
アルミめっき層がＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層に変
化して（以降この現象を合金化と呼ぶ）黒変し、光沢を
失い、熱反射性を著しく損なう事が知られている。
っきをした所謂タイプ１と呼ばれる溶融アルミめっき鋼
板は、めっき層にＳｉが添加されているため、高温にお
いても銀白色を保持し、熱反射特性に優れている。この
ため従来より種々の耐熱用途に使用されている。しかし
このタイプ１溶融アルミめっき鋼板も４００〜４５０℃
以上の高温に晒されるとＡｌとＦｅの相互拡散が生じ、
アルミめっき層がＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ金属間化合物層に変
化して（以降この現象を合金化と呼ぶ）黒変し、光沢を
失い、熱反射性を著しく損なう事が知られている。
【０００３】このアルミめっきの合金化には鋼板のｓｏ
ｌ−Ｎ量が深く関与することが知られ、ｓｏｌ−Ｎをあ
る量以上含有する鋼板においては、合金層と鋼板の界面
にＡｌＮ層が生成して合金化反応を抑制することが、例
えば鉄と鋼７０（１９８４）Ｓ４７５等に記述されてい
る。更にｓｏｌ−Ｎを含有する鋼板をめっき後焼鈍する
事によりこのＡｌＮ層は成長し、更に耐黒変温度が上昇
することも知られている。
ｌ−Ｎ量が深く関与することが知られ、ｓｏｌ−Ｎをあ
る量以上含有する鋼板においては、合金層と鋼板の界面
にＡｌＮ層が生成して合金化反応を抑制することが、例
えば鉄と鋼７０（１９８４）Ｓ４７５等に記述されてい
る。更にｓｏｌ−Ｎを含有する鋼板をめっき後焼鈍する
事によりこのＡｌＮ層は成長し、更に耐黒変温度が上昇
することも知られている。
【０００４】かかる知見に基づき、合金化による黒変を
抑制する技術についても、これまでに種々の検討が行わ
れている。例えば本出願人らは特公平２−６１５４４号
公報において、ｓｏｌ−Ｎ量を０．０００３〜０．００
２０％，Ａｌを０．００５％以下に制限し、溶融アルミ
めっき後に特定条件の焼鈍を施すことにより耐加熱黒変
性を付与したアルミめっき鋼板を開示した。また特公平
５−２６８６４号公報においては、Ｎ：０．０００５〜
０．００６０％，Ａｌ：０．００５〜０．０２０％を含
有し、めっき後特定条件で焼鈍する溶融アルミめっき鋼
板の例が開示されている。
抑制する技術についても、これまでに種々の検討が行わ
れている。例えば本出願人らは特公平２−６１５４４号
公報において、ｓｏｌ−Ｎ量を０．０００３〜０．００
２０％，Ａｌを０．００５％以下に制限し、溶融アルミ
めっき後に特定条件の焼鈍を施すことにより耐加熱黒変
性を付与したアルミめっき鋼板を開示した。また特公平
５−２６８６４号公報においては、Ｎ：０．０００５〜
０．００６０％，Ａｌ：０．００５〜０．０２０％を含
有し、めっき後特定条件で焼鈍する溶融アルミめっき鋼
板の例が開示されている。
【０００５】これらの開示例において、確かにＦｅ−Ａ
ｌの合金化反応を抑制する事が可能で、その結果５５０
〜５７０℃というような高温に曝した後も銀白色外観を
保持する事ができる。しかしその性能はやや不安定で、
鋼成分、操業条件によっては５３０℃程度の温度で合金
化が起こる事もあった。一方５００℃程度で加熱した際
に、合金化は起こっていないが、表面のみが恰も合金化
したような黒色を呈する事があった。
ｌの合金化反応を抑制する事が可能で、その結果５５０
〜５７０℃というような高温に曝した後も銀白色外観を
保持する事ができる。しかしその性能はやや不安定で、
鋼成分、操業条件によっては５３０℃程度の温度で合金
化が起こる事もあった。一方５００℃程度で加熱した際
に、合金化は起こっていないが、表面のみが恰も合金化
したような黒色を呈する事があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
品質の不安定性が発生する理由を解明し、安定して５７
０℃以上の耐黒変温度を達成する製造方法を提供するも
のである。まず第１に、５３０℃程度で合金化が発生す
る現象であるが、これについては鋼中のＯ量及びＴｉ，
Ｎｂ，Ｖ，Ｂの総量が大きく影響している。特に鋼中Ｏ
量を０．０５％超存在させることが耐加熱黒変性の安定
に寄与することを見いだしたものである。その理由は未
だ不明確ではあるが、鋼中Ｏの一部がｓｏｌ−Ｏとなっ
てＡｌと反応してＡｌＮと同じようにＡｌ2 Ｏ3 が生成
して合金化の抑制に寄与しているものと推測している。
またＴｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｂ等の元素は全てＮと化合物を形
成する元素で、これらが増すほどｓｏｌ−Ｎ量を減じる
事になる。その臨界量はこれら元素の総量が０．００５
％である。従って安定した性能を得るためには、Ｔｉ，
Ｎｂ，Ｖ，Ｂの１種または２種以上を合計で０．００５
％以下とし、かつＯを０．０５％超添加する必要があ
る。
品質の不安定性が発生する理由を解明し、安定して５７
０℃以上の耐黒変温度を達成する製造方法を提供するも
のである。まず第１に、５３０℃程度で合金化が発生す
る現象であるが、これについては鋼中のＯ量及びＴｉ，
Ｎｂ，Ｖ，Ｂの総量が大きく影響している。特に鋼中Ｏ
量を０．０５％超存在させることが耐加熱黒変性の安定
に寄与することを見いだしたものである。その理由は未
だ不明確ではあるが、鋼中Ｏの一部がｓｏｌ−Ｏとなっ
てＡｌと反応してＡｌＮと同じようにＡｌ2 Ｏ3 が生成
して合金化の抑制に寄与しているものと推測している。
またＴｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｂ等の元素は全てＮと化合物を形
成する元素で、これらが増すほどｓｏｌ−Ｎ量を減じる
事になる。その臨界量はこれら元素の総量が０．００５
％である。従って安定した性能を得るためには、Ｔｉ，
Ｎｂ，Ｖ，Ｂの１種または２種以上を合計で０．００５
％以下とし、かつＯを０．０５％超添加する必要があ
る。
【０００７】次に溶融アルミめっきを高温に保持した際
に起こる、合金化ではない黒変現象について説明する。
例えば特公平２−６１５４４号公報、あるいは特公平５
−２６８６４号公報に開示されたような製造法で製造さ
れた溶融アルミめっき鋼板であっても、５００℃以上の
加熱後あたかも合金化を起こしたように黒変する現象が
時々見いだされた。このときの色調は合金化による黒変
と非常に似ているが、断面より観察してみると合金化は
起きていず、５００℃以下の温度ではやや薄い色調とな
る。これらのことからこの黒変現象はアルミめっき層の
表面のみに依存している現象である。
に起こる、合金化ではない黒変現象について説明する。
例えば特公平２−６１５４４号公報、あるいは特公平５
−２６８６４号公報に開示されたような製造法で製造さ
れた溶融アルミめっき鋼板であっても、５００℃以上の
加熱後あたかも合金化を起こしたように黒変する現象が
時々見いだされた。このときの色調は合金化による黒変
と非常に似ているが、断面より観察してみると合金化は
起きていず、５００℃以下の温度ではやや薄い色調とな
る。これらのことからこの黒変現象はアルミめっき層の
表面のみに依存している現象である。
【０００８】つまり加熱後の耐黒変性に優れた溶融アル
ミめっき鋼板を得るためには鋼中に上記のように安定的
にｓｏｌ−Ｎを残す事は必要条件であるが、必ずしも十
分条件ではなく、表面の黒変防止対策が必要である。そ
こでこの黒変した溶融アルミめっき鋼板をＧＤＳ（グロ
ー放電分光法）で調査したところ、表層にＣｒの強いピ
ークが現れた。また薄膜Ｘ線回折法によりその物質を調
査したところ、ＣｒＯ（ＯＨ）が同定された。故にこの
表面黒変はクロメート処理によるものであると結論づけ
られる。通常溶融アルミめっき鋼板には１次防錆のため
にクロム酸を主成分とするクロメート処理が施される。
このクロメートが５００℃以上に加熱されたときに変質
して黒色の皮膜になると思われる。
ミめっき鋼板を得るためには鋼中に上記のように安定的
にｓｏｌ−Ｎを残す事は必要条件であるが、必ずしも十
分条件ではなく、表面の黒変防止対策が必要である。そ
こでこの黒変した溶融アルミめっき鋼板をＧＤＳ（グロ
ー放電分光法）で調査したところ、表層にＣｒの強いピ
ークが現れた。また薄膜Ｘ線回折法によりその物質を調
査したところ、ＣｒＯ（ＯＨ）が同定された。故にこの
表面黒変はクロメート処理によるものであると結論づけ
られる。通常溶融アルミめっき鋼板には１次防錆のため
にクロム酸を主成分とするクロメート処理が施される。
このクロメートが５００℃以上に加熱されたときに変質
して黒色の皮膜になると思われる。
【０００９】本発明は上記のような知見に基づき完成さ
れたものである。すなわち鋼成分としてはＯを一定量含
有し、かつＴｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｂ等を限定してｓｏｌ−Ｎ
を安定的に残存させるような成分系とし、これに溶融ア
ルミめっきを施し、溶融アルミめっき後はクロメート処
理をしないか、あるいはある量以下の処理とすること
で、合金化による黒変及び表面起因の黒変の両方を防止
して、加熱後の耐黒変性に優れた溶融アルミめっき鋼板
を得ようとするものである。
れたものである。すなわち鋼成分としてはＯを一定量含
有し、かつＴｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｂ等を限定してｓｏｌ−Ｎ
を安定的に残存させるような成分系とし、これに溶融ア
ルミめっきを施し、溶融アルミめっき後はクロメート処
理をしないか、あるいはある量以下の処理とすること
で、合金化による黒変及び表面起因の黒変の両方を防止
して、加熱後の耐黒変性に優れた溶融アルミめっき鋼板
を得ようとするものである。
【００１０】そしてその要旨とするところは、組成が重
量比でＣ：０．０１％以下，Ｓｉ：０．０５％以下，
Ｎ：０．００１５〜０．００７０％，Ａｌ：０．０１％
以下，Ｏ：０．０５超〜０．１％，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｂ
の１種または２種以上を合計で０．００５％以下、残部
Ｆｅ及び不可避的不純物からなる鋼板に、組成が重量比
でＳｉ：３〜１２％，残部がＡｌ及び不可避的不純物か
らなるめっき浴で溶融アルミめっきすることを特徴とす
る耐加熱黒変性に優れた溶融アルミめっき鋼板の製造
法。
量比でＣ：０．０１％以下，Ｓｉ：０．０５％以下，
Ｎ：０．００１５〜０．００７０％，Ａｌ：０．０１％
以下，Ｏ：０．０５超〜０．１％，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｂ
の１種または２種以上を合計で０．００５％以下、残部
Ｆｅ及び不可避的不純物からなる鋼板に、組成が重量比
でＳｉ：３〜１２％，残部がＡｌ及び不可避的不純物か
らなるめっき浴で溶融アルミめっきすることを特徴とす
る耐加熱黒変性に優れた溶融アルミめっき鋼板の製造
法。
【００１１】または、その後片面当たりの付着量がＣｒ
換算で１０ｍｇ／ｍ2 以下のクロメート処理をすること
を特徴とする耐加熱黒変性に優れた溶融アルミめっき鋼
板の製造法。さらには溶融アルミめっき後、あるいはク
ロメート処理後、温度：３００〜５００℃、時間：２〜
２０ｈｒの焼鈍処理をすることを特徴とする耐加熱黒変
性に優れた溶融アルミめっき鋼板の製造法である。
換算で１０ｍｇ／ｍ2 以下のクロメート処理をすること
を特徴とする耐加熱黒変性に優れた溶融アルミめっき鋼
板の製造法。さらには溶融アルミめっき後、あるいはク
ロメート処理後、温度：３００〜５００℃、時間：２〜
２０ｈｒの焼鈍処理をすることを特徴とする耐加熱黒変
性に優れた溶融アルミめっき鋼板の製造法である。
【００１２】次に本発明の限定理由について説明する。
まず鋼中成分について記述する。 Ｃ：同程度のｓｏｌ−Ｎの水準であれば、Ｃ含有量が少
ないほどＡｌ−Ｓｉめっき層と地鉄の合金化を抑制す
る。一方本発明の成分系は必然的にｓｏｌ−Ｎを含有す
るため加工性にやや劣る。従って、合金化の抑制、加工
性の両面から低Ｃの方が好ましい。本発明においては
０．０１％以下に限定する。しかし上記の主旨から、望
ましくは０．００５％以下である。
まず鋼中成分について記述する。 Ｃ：同程度のｓｏｌ−Ｎの水準であれば、Ｃ含有量が少
ないほどＡｌ−Ｓｉめっき層と地鉄の合金化を抑制す
る。一方本発明の成分系は必然的にｓｏｌ−Ｎを含有す
るため加工性にやや劣る。従って、合金化の抑制、加工
性の両面から低Ｃの方が好ましい。本発明においては
０．０１％以下に限定する。しかし上記の主旨から、望
ましくは０．００５％以下である。
【００１３】Ｓｉ：Ｓｉは製鋼段階で酸素と反応して珪
酸及び珪酸塩を生成し、溶鋼中の酸素を除去する。また
鋼帯製造工程においても、鋼中ｓｏｌ−Ｏと反応する可
能性がある。またＳｉは鋼中でＮと反応してＳｉ
3 Ｎ4 ，ＳｉＮを生成して、ｓｏｌ−Ｎを減少させる。
さらにはＳｉ量が増すと、溶融めっき工程の中の加熱時
に表面に酸化物として濃化して不めっきを惹起する。い
ずれにしても低い方が望ましい元素であり、０．０５％
以下，好ましくは０．０３％以下に限定する。
酸及び珪酸塩を生成し、溶鋼中の酸素を除去する。また
鋼帯製造工程においても、鋼中ｓｏｌ−Ｏと反応する可
能性がある。またＳｉは鋼中でＮと反応してＳｉ
3 Ｎ4 ，ＳｉＮを生成して、ｓｏｌ−Ｎを減少させる。
さらにはＳｉ量が増すと、溶融めっき工程の中の加熱時
に表面に酸化物として濃化して不めっきを惹起する。い
ずれにしても低い方が望ましい元素であり、０．０５％
以下，好ましくは０．０３％以下に限定する。
【００１４】Ｎ：アルミめっき後の光沢保持性を確保す
るためには、ｓｏｌ−Ｎとして鋼板に残存させる必要が
ある。この目的のためには０．００１５％以上のＮが必
要である。一方ｓｏｌ−Ｎの増加により鋼板は硬化し、
耐力，引張強さが大幅に向上し、伸びが低下する。また
プレス成形性も劣化する。このため、Ｎ量の上限を０．
００７０％とする。
るためには、ｓｏｌ−Ｎとして鋼板に残存させる必要が
ある。この目的のためには０．００１５％以上のＮが必
要である。一方ｓｏｌ−Ｎの増加により鋼板は硬化し、
耐力，引張強さが大幅に向上し、伸びが低下する。また
プレス成形性も劣化する。このため、Ｎ量の上限を０．
００７０％とする。
【００１５】Ａｌ：Ａｌは通常製鋼工程で、溶鋼の脱酸
剤として使用される。しかしここで残存したＡｌは鋼帯
製造工程においてｓｏｌ−Ｎと反応してＡｌＮとなる。
そうなるとアルミめっき後の光沢保持性が劣化するため
に、Ａｌ量は低い方が望ましい。しかしＡｌＮの溶解度
積の程度は残存していても差し支えなく、上限を０．０
１％に限定する。
剤として使用される。しかしここで残存したＡｌは鋼帯
製造工程においてｓｏｌ−Ｎと反応してＡｌＮとなる。
そうなるとアルミめっき後の光沢保持性が劣化するため
に、Ａｌ量は低い方が望ましい。しかしＡｌＮの溶解度
積の程度は残存していても差し支えなく、上限を０．０
１％に限定する。
【００１６】Ｏ：鋼中に酸素があると介在物の元となる
ので、通常は製鋼段階でＡｌ，Ｓｉ等で脱酸している。
本発明においては鋼中に酸素を０．００５％超含有する
ものとする。この理由は前述したように、鋼中Ｏが十分
にあると耐加熱黒変性の安定効果があるためである。こ
れはＯが０．００５％超で効果を発揮する。しかしやは
りＯが増大すると介在物起因で加工性劣化を招くために
Ｏの上限を０．０１％とする。
ので、通常は製鋼段階でＡｌ，Ｓｉ等で脱酸している。
本発明においては鋼中に酸素を０．００５％超含有する
ものとする。この理由は前述したように、鋼中Ｏが十分
にあると耐加熱黒変性の安定効果があるためである。こ
れはＯが０．００５％超で効果を発揮する。しかしやは
りＯが増大すると介在物起因で加工性劣化を招くために
Ｏの上限を０．０１％とする。
【００１７】Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｂ：これらの元素は全て
Ｎとの化合物を形成する。従ってｓｏｌ−Ｎを確保する
ためには少ない方が好ましい。特にＴｉはＮとの溶解度
積が小さく、ＴｉＮとして析出しやすい元素で、低く抑
える必要がある。ｓｏｌ−Ｎを安定的に確保するために
１種または２種以上含有させるもので、これら元素の量
の総和を０．００５％以下に限定する。望ましくはこの
中のＴｉを０．００１％以下にすることである。
Ｎとの化合物を形成する。従ってｓｏｌ−Ｎを確保する
ためには少ない方が好ましい。特にＴｉはＮとの溶解度
積が小さく、ＴｉＮとして析出しやすい元素で、低く抑
える必要がある。ｓｏｌ−Ｎを安定的に確保するために
１種または２種以上含有させるもので、これら元素の量
の総和を０．００５％以下に限定する。望ましくはこの
中のＴｉを０．００１％以下にすることである。
【００１８】次に、溶融アルミめっき浴中のＳｉ限定理
由を説明する。アルミめっきにおいては、Ａｌ−Ｆｅ金
属間化合物層（以後合金層と称する）が厚く成長しやす
く、成長した合金層は加工時のめっき剥離を引き起こ
す。通常この合金層成長を抑制するためにＳｉを添加し
ている。合金層低減という目的のためには、Ｓｉ量は３
％以上は必要である。一方、その効果は１０％程度で飽
和し、それ以上の添加は耐食性，加工性を低下させる。
従ってＳｉ量の上限、下限を１２％，３％に限定する。
また浴中のＡｌ，Ｓｉ以外の不可避元素としては、通常
めっき鋼板やめっき機器から溶出してくるＦｅを約２％
含有しているが、これについては特に限定するものでは
ない。
由を説明する。アルミめっきにおいては、Ａｌ−Ｆｅ金
属間化合物層（以後合金層と称する）が厚く成長しやす
く、成長した合金層は加工時のめっき剥離を引き起こ
す。通常この合金層成長を抑制するためにＳｉを添加し
ている。合金層低減という目的のためには、Ｓｉ量は３
％以上は必要である。一方、その効果は１０％程度で飽
和し、それ以上の添加は耐食性，加工性を低下させる。
従ってＳｉ量の上限、下限を１２％，３％に限定する。
また浴中のＡｌ，Ｓｉ以外の不可避元素としては、通常
めっき鋼板やめっき機器から溶出してくるＦｅを約２％
含有しているが、これについては特に限定するものでは
ない。
【００１９】次にめっき後のクロメート処理の付着量の
限定理由を説明する。前述したように、一般に溶融アル
ミめっき鋼板は初期の白錆発生を防止するために、クロ
メート処理と呼ばれるクロム酸を主成分とする薬剤で表
面を処理している。通常の付着量は片面当たりＣｒ換算
で２０ｍｇ／ｍ2 前後である。本発明においては、この
クロメート皮膜が加熱された際に表面の黒変を引き起こ
すために、付着量を１０ｍｇ／ｍ2 以下に限定する。こ
の量であれば、５００℃以上に加熱しても黒変とはなら
ないし、初期防錆性能に及ぼす影響も小さい。クロメー
ト種としてはＣｒＯ3 単独の浴で行うことも、またこれ
にＳｉＯ2 を添加したものでも、あるいは必要に応じて
燐酸、樹脂成分等を添加したものであっても構わない。
あるいは初期防錆性能は劣るが、色調を重視するならば
クロメート処理を施さないことも当然可能である。
限定理由を説明する。前述したように、一般に溶融アル
ミめっき鋼板は初期の白錆発生を防止するために、クロ
メート処理と呼ばれるクロム酸を主成分とする薬剤で表
面を処理している。通常の付着量は片面当たりＣｒ換算
で２０ｍｇ／ｍ2 前後である。本発明においては、この
クロメート皮膜が加熱された際に表面の黒変を引き起こ
すために、付着量を１０ｍｇ／ｍ2 以下に限定する。こ
の量であれば、５００℃以上に加熱しても黒変とはなら
ないし、初期防錆性能に及ぼす影響も小さい。クロメー
ト種としてはＣｒＯ3 単独の浴で行うことも、またこれ
にＳｉＯ2 を添加したものでも、あるいは必要に応じて
燐酸、樹脂成分等を添加したものであっても構わない。
あるいは初期防錆性能は劣るが、色調を重視するならば
クロメート処理を施さないことも当然可能である。
【００２０】本発明により、鋼中成分、クロメート量を
規定する事で、５３０℃での安定した耐黒変性能が発揮
される。しかしめっき後に焼鈍をする事で更に高い５７
０℃での耐黒変性能を付与する事ができる。この場合の
焼鈍条件の限定理由について説明する。この焼鈍処理は
めっき層のＡｌと鋼中ｓｏｌ−Ｎを反応させてＡｌＮを
合金層−地鉄界面に生成させる事が目的である。このＡ
ｌＮを生成させるためには３００℃以上が必要で、５０
０℃以上ではめっき層Ａｌ−地鉄の反応の方が優先的に
起こるため不適切である。また時間についてもＡｌＮ生
成のために２ｈｒ以上の処理時間が必要で、長すぎても
コスト上不利になることから上限を２０ｈｒとする。本
発明を実施例でもって更に詳しく説明する。
規定する事で、５３０℃での安定した耐黒変性能が発揮
される。しかしめっき後に焼鈍をする事で更に高い５７
０℃での耐黒変性能を付与する事ができる。この場合の
焼鈍条件の限定理由について説明する。この焼鈍処理は
めっき層のＡｌと鋼中ｓｏｌ−Ｎを反応させてＡｌＮを
合金層−地鉄界面に生成させる事が目的である。このＡ
ｌＮを生成させるためには３００℃以上が必要で、５０
０℃以上ではめっき層Ａｌ−地鉄の反応の方が優先的に
起こるため不適切である。また時間についてもＡｌＮ生
成のために２ｈｒ以上の処理時間が必要で、長すぎても
コスト上不利になることから上限を２０ｈｒとする。本
発明を実施例でもって更に詳しく説明する。
【００２１】
【実施例】表１に示す成分の鋼を、真空溶解炉にて２０
０ｋｇの鋼塊として溶製し、これを粗圧延で２５ｍｍ厚
に、仕上げ圧延で４ｍｍ厚に圧延し、熱延板を得た。こ
れを冷延率８０％で冷延し、０．８ｍｍ厚の薄鋼板コイ
ルを作成した。表１に示した元素以外の成分は、Ｍｎ：
０．３０％，Ｐ：０．００６％，Ｓ：０．００８％であ
る。また表１のＡが基本成分で、表中記載されていない
箇所は基本成分である。このコイルにＮＯＦ−ＲＦ方式
の溶融めっきラインで浴中Ｓｉ量を変化させて溶融アル
ミめっきを行い、ガスワイピング法で付着量を両面で約
１２０ｇ／ｍ 2 に調整した。一部の試料はその後、３０
ｇ／ｌＣｒＯ3 ＋１０ｇ／ｌＳｉＯ2溶液を鋼板に滴下
して、ロール絞りでクロメート付着量を調節し、熱風乾
燥後、１％の調質圧延を施して試料を作成した。この時
の操業条件は無酸化炉の空燃比を０．９に調整し、無酸
化炉の板温６５０℃、還元炉の板温８００℃、浴温６６
０℃である。作成した試料の一部は、更にボックス焼鈍
炉を使用して、焼鈍条件を変えて焼鈍を行い、その後更
に１％の調質圧延を施した。調質圧延時のロールはダル
ロールを使用した。なおクロメート付着量は溶融アルミ
めっき表面を２０％ＮａＯＨで剥離し、化学分析でＣｒ
量を測定し、片面当たりの付着量を計算した。測定は焼
鈍前後でも行ったが、ほぼ一致した値が得られた。
０ｋｇの鋼塊として溶製し、これを粗圧延で２５ｍｍ厚
に、仕上げ圧延で４ｍｍ厚に圧延し、熱延板を得た。こ
れを冷延率８０％で冷延し、０．８ｍｍ厚の薄鋼板コイ
ルを作成した。表１に示した元素以外の成分は、Ｍｎ：
０．３０％，Ｐ：０．００６％，Ｓ：０．００８％であ
る。また表１のＡが基本成分で、表中記載されていない
箇所は基本成分である。このコイルにＮＯＦ−ＲＦ方式
の溶融めっきラインで浴中Ｓｉ量を変化させて溶融アル
ミめっきを行い、ガスワイピング法で付着量を両面で約
１２０ｇ／ｍ 2 に調整した。一部の試料はその後、３０
ｇ／ｌＣｒＯ3 ＋１０ｇ／ｌＳｉＯ2溶液を鋼板に滴下
して、ロール絞りでクロメート付着量を調節し、熱風乾
燥後、１％の調質圧延を施して試料を作成した。この時
の操業条件は無酸化炉の空燃比を０．９に調整し、無酸
化炉の板温６５０℃、還元炉の板温８００℃、浴温６６
０℃である。作成した試料の一部は、更にボックス焼鈍
炉を使用して、焼鈍条件を変えて焼鈍を行い、その後更
に１％の調質圧延を施した。調質圧延時のロールはダル
ロールを使用した。なおクロメート付着量は溶融アルミ
めっき表面を２０％ＮａＯＨで剥離し、化学分析でＣｒ
量を測定し、片面当たりの付着量を計算した。測定は焼
鈍前後でも行ったが、ほぼ一致した値が得られた。
【００２２】
【表１】
【００２３】こうして作成した試料を次のような方法で
評価した。 （１）耐加熱黒変性 試料（５０×１００）をボックス焼鈍炉内で、５３０，
５７０℃で各２００ｈｒ焼鈍を行った。焼鈍後目視判
定，断面組織観察で合金化の有無を判定し、カラーコン
ピュータにてＬ* 値を測定した。 合金化の評点 〇：合金化なし △：部分的に合金化 ×：全面合金化
評価した。 （１）耐加熱黒変性 試料（５０×１００）をボックス焼鈍炉内で、５３０，
５７０℃で各２００ｈｒ焼鈍を行った。焼鈍後目視判
定，断面組織観察で合金化の有無を判定し、カラーコン
ピュータにてＬ* 値を測定した。 合金化の評点 〇：合金化なし △：部分的に合金化 ×：全面合金化
【００２４】（２）加工性 プレス油を塗布した後、ブランク径：１００ｍｍ，ポン
チ径：５０ｍｍ（絞り比２．０）で絞り加工を行い、絞
り可能かどうかを判定した。また脱脂後絞り後の側面部
のテーピングを行いめっき剥離状況を観察して、めっき
層の加工性を評価した。 原板加工性評点 〇：異常無し ×：割れ発生 めっき加工性評点 〇：異常無し △：めっきに割れ発生 ×：めっき剥離発生 表２に焼鈍を施さない、めっきままの試料明細と評価結
果をまとめる。また表３には焼鈍条件を変えたときの試
料明細と評価結果をまとめる。
チ径：５０ｍｍ（絞り比２．０）で絞り加工を行い、絞
り可能かどうかを判定した。また脱脂後絞り後の側面部
のテーピングを行いめっき剥離状況を観察して、めっき
層の加工性を評価した。 原板加工性評点 〇：異常無し ×：割れ発生 めっき加工性評点 〇：異常無し △：めっきに割れ発生 ×：めっき剥離発生 表２に焼鈍を施さない、めっきままの試料明細と評価結
果をまとめる。また表３には焼鈍条件を変えたときの試
料明細と評価結果をまとめる。
【００２５】
【表２】
【００２６】
【表３】
【００２７】鋼成分中のＣ（比較例１），Ｓｉ（比較例
２），Ｎ（比較例５），Ｏ（比較例７）が多すぎると、
鋼板の加工性を阻害してプレス加工には耐えられない。
また鋼中のＡｌ（比較例３）、Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｂの総
和（比較例８）が多すぎるときや、Ｎ（比較例４）、Ｏ
（比較例６）が少なすぎるときには、加熱時の合金化抑
制の性能が不十分で表面が黒変してしまう。さらにクロ
メート量が多すぎると、合金化は抑制するが、表面のク
ロメートが変質して黒変する（比較例１０）。一方、め
っき層中のＳｉ量が不足すると（比較例９）、めっき時
に合金層が成長し過ぎてめっき密着性が不十分である。
これらの条件が全て適正であると、加熱後の耐黒変性、
母材の加工性、めっきの加工性全て良好な鋼板が得られ
る。
２），Ｎ（比較例５），Ｏ（比較例７）が多すぎると、
鋼板の加工性を阻害してプレス加工には耐えられない。
また鋼中のＡｌ（比較例３）、Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｂの総
和（比較例８）が多すぎるときや、Ｎ（比較例４）、Ｏ
（比較例６）が少なすぎるときには、加熱時の合金化抑
制の性能が不十分で表面が黒変してしまう。さらにクロ
メート量が多すぎると、合金化は抑制するが、表面のク
ロメートが変質して黒変する（比較例１０）。一方、め
っき層中のＳｉ量が不足すると（比較例９）、めっき時
に合金層が成長し過ぎてめっき密着性が不十分である。
これらの条件が全て適正であると、加熱後の耐黒変性、
母材の加工性、めっきの加工性全て良好な鋼板が得られ
る。
【００２８】焼鈍により耐黒変性が更に向上するため
に、表３の耐黒変性の評価は表２よりも高温の５７０℃
で行っている。鋼成分中のＣ（比較例１）、Ｓｉ（比較
例２）、Ｎ（比較例５）、Ｏ（比較例７）が多すぎる
と、鋼板の加工性を阻害してプレス加工には耐えられな
い。また鋼中のＡｌ（比較例３）、Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｂ
の総和（比較例８）が多すぎるときや、Ｎ（比較例
４）、Ｏ（比較例６）が少なすぎるときには、加熱時の
合金化抑制の性能が不十分で表面が黒変してしまう。さ
らにクロメート量が多すぎると、合金化は抑制するが、
表面のクロメートが変質して黒変する（比較例１０）。
一方めっき層中のＳｉ量が不足するとき（比較例９）や
焼鈍温度が高すぎるとき（比較例１３）には、めっき時
に合金層が成長し過ぎてめっき密着性が不十分となる。
焼鈍温度が低いとき（比較例１１）や焼鈍時間が短いと
き（比較例１２）には、焼鈍の効果は不十分で耐黒変温
度は５７０℃には届かない。これらの条件が全て適正で
あると、加熱後の耐黒変性、母材の加工性、めっきの加
工性全て良好な鋼板が得られる。
に、表３の耐黒変性の評価は表２よりも高温の５７０℃
で行っている。鋼成分中のＣ（比較例１）、Ｓｉ（比較
例２）、Ｎ（比較例５）、Ｏ（比較例７）が多すぎる
と、鋼板の加工性を阻害してプレス加工には耐えられな
い。また鋼中のＡｌ（比較例３）、Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｂ
の総和（比較例８）が多すぎるときや、Ｎ（比較例
４）、Ｏ（比較例６）が少なすぎるときには、加熱時の
合金化抑制の性能が不十分で表面が黒変してしまう。さ
らにクロメート量が多すぎると、合金化は抑制するが、
表面のクロメートが変質して黒変する（比較例１０）。
一方めっき層中のＳｉ量が不足するとき（比較例９）や
焼鈍温度が高すぎるとき（比較例１３）には、めっき時
に合金層が成長し過ぎてめっき密着性が不十分となる。
焼鈍温度が低いとき（比較例１１）や焼鈍時間が短いと
き（比較例１２）には、焼鈍の効果は不十分で耐黒変温
度は５７０℃には届かない。これらの条件が全て適正で
あると、加熱後の耐黒変性、母材の加工性、めっきの加
工性全て良好な鋼板が得られる。
【００２９】
【発明の効果】本発明は熱器具、排気系材料等に主に使
用される、耐加熱黒変性に優れた溶融アルミめっき鋼板
の製造法を提供するものである。本発明により安定して
５７０℃まで銀白色外観を保持するアルミめっき鋼板を
得る事が可能となった。従来このような用途には高価な
ステンレス鋼板が使用されてきたが、安価な溶融アルミ
めっき鋼板を使用することが可能となり、産業上寄与す
るところが大きい。
用される、耐加熱黒変性に優れた溶融アルミめっき鋼板
の製造法を提供するものである。本発明により安定して
５７０℃まで銀白色外観を保持するアルミめっき鋼板を
得る事が可能となった。従来このような用途には高価な
ステンレス鋼板が使用されてきたが、安価な溶融アルミ
めっき鋼板を使用することが可能となり、産業上寄与す
るところが大きい。
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 28/00 Ｃ２３Ｃ 28/00 Ｃ Ｃ２５Ｄ 11/38 Ｃ２５Ｄ 11/38 Ｚ (72)発明者 糸永 慎一 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 武井 秀一 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内
Claims (3)
- 【請求項１】 組成が重量比でＣ：０．０１％以下，Ｓ
ｉ：０．０５％以下，Ｎ：０．００１５〜０．００７０
％，Ａｌ：０．０１％以下，Ｏ：０．０５超〜０．１
％，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｂの１種または２種以上を合計で
０．００５％以下，残部Ｆｅ及び不可避的不純物からな
る鋼板に、組成が重量比でＳｉ：３〜１２％、残部がＡ
ｌ及び不可避的不純物からなるめっき浴で溶融アルミめ
っきすることを特徴とする耐加熱黒変性に優れた溶融ア
ルミめっき鋼板の製造法。 - 【請求項２】 溶融アルミめっき後、片面当たりの付着
量がＣｒ換算で１０ｍｇ／ｍ2 以下のクロメート処理を
することを特徴とする加熱後耐加熱黒変性に優れた溶融
アルミめっき鋼板の製造法。 - 【請求項３】 溶融アルミめっき後、あるいはクロメー
ト処理後、温度：３００〜５００℃、時間：２〜２０ｈ
ｒの焼鈍処理をすることを特徴とする請求項１または２
記載の耐加熱黒変性に優れた溶融アルミめっき鋼板の製
造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00682096A JP3485410B2 (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | 耐加熱黒変性に優れた溶融アルミめっき鋼板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00682096A JP3485410B2 (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | 耐加熱黒変性に優れた溶融アルミめっき鋼板の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09195021A true JPH09195021A (ja) | 1997-07-29 |
| JP3485410B2 JP3485410B2 (ja) | 2004-01-13 |
Family
ID=11648857
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00682096A Expired - Fee Related JP3485410B2 (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | 耐加熱黒変性に優れた溶融アルミめっき鋼板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3485410B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6296805B1 (en) * | 1998-07-09 | 2001-10-02 | Sollac | Coated hot- and cold-rolled steel sheet comprising a very high resistance after thermal treatment |
| US7968210B2 (en) | 2005-02-10 | 2011-06-28 | Nippon Steel Corporation | Aluminum type plated steel sheet and heat shrink band using the same |
| WO2011161833A1 (ja) | 2010-06-21 | 2011-12-29 | 新日本製鐵株式会社 | 耐加熱黒変性に優れた溶融ａ１めっき鋼板及びその製造方法 |
| JP2013171876A (ja) * | 2012-02-17 | 2013-09-02 | Nisshin Steel Co Ltd | Ｃｉｓ太陽電池およびその製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5873465B2 (ja) | 2013-08-14 | 2016-03-01 | 日新製鋼株式会社 | 全反射特性と耐食性に優れたＡｌ被覆鋼板およびその製造法 |
-
1996
- 1996-01-18 JP JP00682096A patent/JP3485410B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6296805B1 (en) * | 1998-07-09 | 2001-10-02 | Sollac | Coated hot- and cold-rolled steel sheet comprising a very high resistance after thermal treatment |
| USRE44153E1 (en) * | 1998-07-09 | 2013-04-16 | Arcelormittal Atlantique Et Lorraine | Coated hot- and cold-rolled steel sheet comprising a very high resistance after thermal treatment |
| USRE44940E1 (en) * | 1998-07-09 | 2014-06-10 | Arcelormittal France | Coated hot- and cold-rolled steel sheet comprising a very high resistance after thermal treatment |
| US7968210B2 (en) | 2005-02-10 | 2011-06-28 | Nippon Steel Corporation | Aluminum type plated steel sheet and heat shrink band using the same |
| WO2011161833A1 (ja) | 2010-06-21 | 2011-12-29 | 新日本製鐵株式会社 | 耐加熱黒変性に優れた溶融ａ１めっき鋼板及びその製造方法 |
| US9464345B2 (en) | 2010-06-21 | 2016-10-11 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Hot dip Al coated steel sheet excellent in heat black discoloration resistance and method of production of same |
| JP2013171876A (ja) * | 2012-02-17 | 2013-09-02 | Nisshin Steel Co Ltd | Ｃｉｓ太陽電池およびその製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3485410B2 (ja) | 2004-01-13 |
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