JPH09217160A - 溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法 - Google Patents
溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法Info
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- JPH09217160A JPH09217160A JP8299698A JP29969896A JPH09217160A JP H09217160 A JPH09217160 A JP H09217160A JP 8299698 A JP8299698 A JP 8299698A JP 29969896 A JP29969896 A JP 29969896A JP H09217160 A JPH09217160 A JP H09217160A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 通常の工程で得られる熱延鋼板を素材として
酸洗工程を経ることなく良好なめっき密着性を有する溶
融亜鉛系めっき鋼板を製造すること 【解決手段】 スラブを熱間圧延し、得られた熱延板を
酸洗することなく還元性ガス雰囲気中で熱処理した後、
溶融亜鉛系めっきを施す溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方
法において、前記熱処理直前の段階で熱延板表面のスケ
ール層にスケール層表面の合計長さで５００ｃｍ／ｃｍ
2以上のクラックを形成させておき、前記熱処理を５０
０℃以上の温度で実施することによりスケール層の一部
のみを還元する。スケール層に前記クラックを生じさせ
るには、機械的手段によるか若しくはスラブを仕上圧延
の最終スタンドでの圧下率、仕上温度及び巻取温度の関
係で規定される特定の条件で熱間圧延する。
酸洗工程を経ることなく良好なめっき密着性を有する溶
融亜鉛系めっき鋼板を製造すること 【解決手段】 スラブを熱間圧延し、得られた熱延板を
酸洗することなく還元性ガス雰囲気中で熱処理した後、
溶融亜鉛系めっきを施す溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方
法において、前記熱処理直前の段階で熱延板表面のスケ
ール層にスケール層表面の合計長さで５００ｃｍ／ｃｍ
2以上のクラックを形成させておき、前記熱処理を５０
０℃以上の温度で実施することによりスケール層の一部
のみを還元する。スケール層に前記クラックを生じさせ
るには、機械的手段によるか若しくはスラブを仕上圧延
の最終スタンドでの圧下率、仕上温度及び巻取温度の関
係で規定される特定の条件で熱間圧延する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術野】この発明は、酸洗処理を施さな
い熱延鋼板を素材とする溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方
法に関する。
い熱延鋼板を素材とする溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶融亜鉛めっき鋼板、合金化溶融亜鉛め
っき鋼板、溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板等の
従来の溶融亜鉛系めっき鋼板は、熱延鋼板の表面に付着
した酸化膜（スケール）を酸洗工程で除去した後、溶融
めっきすることにより製造されてきた。このように溶融
めっき前にスケール除去を行うのは、スケールがめっき
金属をはじくことよって不メッキを生じさせたり、めっ
き密着性に悪影響を与えるためであり、このため従来の
溶融亜鉛系めっき鋼板の製造ではめっき前に鋼板を酸洗
処理することが不可欠であるとされてきた。しかし、酸
洗工程を設置するには莫大な設備コストがかかり、また
酸洗を行うことは操業コストの増大につながるため、酸
洗工程の簡略化若しくは工程そのものを省略できる技術
の開発が望まれていた。
っき鋼板、溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板等の
従来の溶融亜鉛系めっき鋼板は、熱延鋼板の表面に付着
した酸化膜（スケール）を酸洗工程で除去した後、溶融
めっきすることにより製造されてきた。このように溶融
めっき前にスケール除去を行うのは、スケールがめっき
金属をはじくことよって不メッキを生じさせたり、めっ
き密着性に悪影響を与えるためであり、このため従来の
溶融亜鉛系めっき鋼板の製造ではめっき前に鋼板を酸洗
処理することが不可欠であるとされてきた。しかし、酸
洗工程を設置するには莫大な設備コストがかかり、また
酸洗を行うことは操業コストの増大につながるため、酸
洗工程の簡略化若しくは工程そのものを省略できる技術
の開発が望まれていた。
【０００３】このような背景の下で、特開昭５４−１４
７１２５号や特開平６−２７９９６７号では、酸洗工程
を省略するための熱延鋼板の処理方法ないしは溶融亜鉛
めっき鋼板の製造法が提案されている。これらのうち、
特開昭５４−１４７１２５号が提案する熱延鋼帯の処理
方法は、熱間圧延されたスケール付着量が１ｍｇ／ｃｍ
2以下の鋼帯を、還元性ガス雰囲気の連続焼鈍炉におい
て５００℃以上で６０秒以上保持して焼鈍することによ
りスケール除去を行う方法である。また、特開平６−２
７９９６７号が提案する溶融亜鉛めっき鋼帯の製造方法
は、熱延鋼帯を酸洗処理することなく、還元性ガス雰囲
気中において還元温度、還元時間及び水素濃度をスケー
ル厚さに応じて制御した還元処理を行った後、連続的に
溶融亜鉛めっきを行う製造法である。
７１２５号や特開平６−２７９９６７号では、酸洗工程
を省略するための熱延鋼板の処理方法ないしは溶融亜鉛
めっき鋼板の製造法が提案されている。これらのうち、
特開昭５４−１４７１２５号が提案する熱延鋼帯の処理
方法は、熱間圧延されたスケール付着量が１ｍｇ／ｃｍ
2以下の鋼帯を、還元性ガス雰囲気の連続焼鈍炉におい
て５００℃以上で６０秒以上保持して焼鈍することによ
りスケール除去を行う方法である。また、特開平６−２
７９９６７号が提案する溶融亜鉛めっき鋼帯の製造方法
は、熱延鋼帯を酸洗処理することなく、還元性ガス雰囲
気中において還元温度、還元時間及び水素濃度をスケー
ル厚さに応じて制御した還元処理を行った後、連続的に
溶融亜鉛めっきを行う製造法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらのうち
前者の処理法はスケール付着量が１ｍｇ／ｃｍ2以下と
極めて薄い場合にのみ適用可能であり、通常得られる３
〜５ｍｇ／ｃｍ2程度のスケール付着量の熱延鋼板では
適用が不可能である。また、後者の製造法は通常のスケ
ール厚さを有する熱延鋼板にも適用可能な方法である
が、スケールを還元処理するために必要とされる温度、
時間、水素濃度が増すため、操業コストや設備コストを
増大させるという難点がある。したがって本発明の目的
は、通常の工程で得られる熱延鋼板を素材として、酸洗
工程を経ることなく且つ操業コストや設備コストを増大
させることなく、良好なめっき密着性を有する溶融亜鉛
系めっき鋼板を製造することができる方法を提供するこ
とにある。
前者の処理法はスケール付着量が１ｍｇ／ｃｍ2以下と
極めて薄い場合にのみ適用可能であり、通常得られる３
〜５ｍｇ／ｃｍ2程度のスケール付着量の熱延鋼板では
適用が不可能である。また、後者の製造法は通常のスケ
ール厚さを有する熱延鋼板にも適用可能な方法である
が、スケールを還元処理するために必要とされる温度、
時間、水素濃度が増すため、操業コストや設備コストを
増大させるという難点がある。したがって本発明の目的
は、通常の工程で得られる熱延鋼板を素材として、酸洗
工程を経ることなく且つ操業コストや設備コストを増大
させることなく、良好なめっき密着性を有する溶融亜鉛
系めっき鋼板を製造することができる方法を提供するこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な課題を達成するため種々の実験と検討を行い、その結
果以下のような知見を得た。 (a) スケール層を有する熱延鋼板を還元性ガス雰囲気中
で熱処理した場合、スケール層は表層側から順次Ｆｅに
還元される。したがって、還元性ガス雰囲気中で熱処理
される熱延鋼板は、経時的にスケール表層にＦｅ層を持
つ構造を経た後、スケール全量がＦｅへと還元される。
な課題を達成するため種々の実験と検討を行い、その結
果以下のような知見を得た。 (a) スケール層を有する熱延鋼板を還元性ガス雰囲気中
で熱処理した場合、スケール層は表層側から順次Ｆｅに
還元される。したがって、還元性ガス雰囲気中で熱処理
される熱延鋼板は、経時的にスケール表層にＦｅ層を持
つ構造を経た後、スケール全量がＦｅへと還元される。
【０００６】(b) 上記のようにスケール表層にＦｅ層を
持つ熱延鋼板に溶融亜鉛系めっきを施した場合、めっき
層自体は適切に形成されるものの、鋼板に曲げ歪みを与
えた際に鉄−スケール界面に割れが生じてめっきの剥離
を起し易く、めっき密着性に極めて劣る。一方、スケー
ル層に多数のクラック、特に好ましくはスケール層の厚
さ方向を貫通して地鉄まで達するようなクラック（亀
裂）が多数存在する場合、このスケール層の上層に溶融
亜鉛系めっきを施すと曲げ歪みに対するめっき層の密着
性が著しく向上する。
持つ熱延鋼板に溶融亜鉛系めっきを施した場合、めっき
層自体は適切に形成されるものの、鋼板に曲げ歪みを与
えた際に鉄−スケール界面に割れが生じてめっきの剥離
を起し易く、めっき密着性に極めて劣る。一方、スケー
ル層に多数のクラック、特に好ましくはスケール層の厚
さ方向を貫通して地鉄まで達するようなクラック（亀
裂）が多数存在する場合、このスケール層の上層に溶融
亜鉛系めっきを施すと曲げ歪みに対するめっき層の密着
性が著しく向上する。
【０００７】(c) このようなめっき密着性向上のメカニ
ズムについて調査、検討を行った結果、クラックの生成
によりめっき密着性が向上するメカニズムには次のよう
な２つのケースがあることが判明した。 スケール層の上層に溶融亜鉛系めっきを施すと亜鉛
系めっき金属の一部がクラック内に浸入してクラック内
部にめっき金属が充填された状態となり、この充填めっ
き金属層によるアンカー作用によってめっき層の密着性
が向上する。特に、クラックがスケール層を貫通して地
鉄まで達するような状態に形成された場合には、クラッ
ク内にスケール層厚方向を貫通する、つまり上下で地鉄
と亜鉛系めっき層にそれぞれ接する充填めっき金属層が
形成されるため、特に優れためっき密着性が得られる。
ズムについて調査、検討を行った結果、クラックの生成
によりめっき密着性が向上するメカニズムには次のよう
な２つのケースがあることが判明した。 スケール層の上層に溶融亜鉛系めっきを施すと亜鉛
系めっき金属の一部がクラック内に浸入してクラック内
部にめっき金属が充填された状態となり、この充填めっ
き金属層によるアンカー作用によってめっき層の密着性
が向上する。特に、クラックがスケール層を貫通して地
鉄まで達するような状態に形成された場合には、クラッ
ク内にスケール層厚方向を貫通する、つまり上下で地鉄
と亜鉛系めっき層にそれぞれ接する充填めっき金属層が
形成されるため、特に優れためっき密着性が得られる。
【０００８】 スケール層にクラックを生じさせた状
態で鋼板を還元熱処理した場合、特にクラックの周辺が
優先的に還元される傾向があり、この還元作用によりク
ラック内側にスケールが還元されて生成したＦｅ層が形
成されることがある。このクラック内側のＦｅ層は当然
のことながらスケール表層のクラック口の周囲も含めて
形成されるため、スケール層の上層に亜鉛系めっき層を
設けた場合に、クラック内側およびクラック口の周辺に
生成したＦｅ層および／またはこのＦｅ層が亜鉛系めっ
き金属と反応して生成した合金層（この合金層は、溶融
めっき金属の一部がクラック内に浸入した場合に生じ
る）が上層の亜鉛系めっき層と接した状態になり、この
Ｆｅ層および／または合金層によるアンカー作用により
めっき層の密着性が向上する。特に、クラックがスケー
ル層を貫通して地鉄まで達するような状態に形成された
場合には、クラック内側にスケール層厚方向を貫通す
る、つまり、上下で地鉄と亜鉛系めっき層にそれぞれ接
するＦｅ層および／または合金層が形成されるため、特
に優れためっき密着性が得られる。
態で鋼板を還元熱処理した場合、特にクラックの周辺が
優先的に還元される傾向があり、この還元作用によりク
ラック内側にスケールが還元されて生成したＦｅ層が形
成されることがある。このクラック内側のＦｅ層は当然
のことながらスケール表層のクラック口の周囲も含めて
形成されるため、スケール層の上層に亜鉛系めっき層を
設けた場合に、クラック内側およびクラック口の周辺に
生成したＦｅ層および／またはこのＦｅ層が亜鉛系めっ
き金属と反応して生成した合金層（この合金層は、溶融
めっき金属の一部がクラック内に浸入した場合に生じ
る）が上層の亜鉛系めっき層と接した状態になり、この
Ｆｅ層および／または合金層によるアンカー作用により
めっき層の密着性が向上する。特に、クラックがスケー
ル層を貫通して地鉄まで達するような状態に形成された
場合には、クラック内側にスケール層厚方向を貫通す
る、つまり、上下で地鉄と亜鉛系めっき層にそれぞれ接
するＦｅ層および／または合金層が形成されるため、特
に優れためっき密着性が得られる。
【０００９】(d) このようなメカニズムによる曲げ歪み
に対するめっき密着性の向上はクラックの形成密度が大
きいほど顕著であり、具体的にはクラック長さの合計
（スケール層表面でのクラックの合計長さ）が５００ｃ
ｍ／ｃｍ2以上の場合にめっき密着性が著しく向上す
る。そして、このようなめっき密着性を特に効果的に得
るには、クラックをスケール層の厚さ方向を貫通して地
鉄まで達するような状態に形成させることが好ましい。
に対するめっき密着性の向上はクラックの形成密度が大
きいほど顕著であり、具体的にはクラック長さの合計
（スケール層表面でのクラックの合計長さ）が５００ｃ
ｍ／ｃｍ2以上の場合にめっき密着性が著しく向上す
る。そして、このようなめっき密着性を特に効果的に得
るには、クラックをスケール層の厚さ方向を貫通して地
鉄まで達するような状態に形成させることが好ましい。
【００１０】(e) したがって、上記のような優れためっ
き密着性を有する溶融亜鉛系めっき鋼板を製造するに
は、還元性ガス雰囲気中で熱延板のスケール層の一部
（表層）をＦｅに還元する熱処理を施すとともに、この
熱処理直前の段階でスケール層に上記の形成密度でクラ
ックを形成させておく必要がある。スケール層にクラッ
ク、とりわけスケール層の厚さ方向を貫通して地鉄まで
達するようなクラックを上記のような形成密度（合計長
さ）で形成させる方法としては、通常、ロールによる歪
付与やワイヤーブラシ、ショットブラスト等の機械的手
段を用いることができるが、このような機械的手段を用
いることなくスケール層にクラックを導入するには熱間
圧延を特定の条件で実施すること、具体的には熱延仕上
げ最終圧延スタンドにおける圧下率と熱延仕上温度及び
熱延巻取温度を特定の関係に規制することが特に有効で
ある。
き密着性を有する溶融亜鉛系めっき鋼板を製造するに
は、還元性ガス雰囲気中で熱延板のスケール層の一部
（表層）をＦｅに還元する熱処理を施すとともに、この
熱処理直前の段階でスケール層に上記の形成密度でクラ
ックを形成させておく必要がある。スケール層にクラッ
ク、とりわけスケール層の厚さ方向を貫通して地鉄まで
達するようなクラックを上記のような形成密度（合計長
さ）で形成させる方法としては、通常、ロールによる歪
付与やワイヤーブラシ、ショットブラスト等の機械的手
段を用いることができるが、このような機械的手段を用
いることなくスケール層にクラックを導入するには熱間
圧延を特定の条件で実施すること、具体的には熱延仕上
げ最終圧延スタンドにおける圧下率と熱延仕上温度及び
熱延巻取温度を特定の関係に規制することが特に有効で
ある。
【００１１】本発明はこのような知見に基づきなされた
もので、その構成は以下の通りである。 [1] スラブを熱間圧延し、得られた熱延板を酸洗するこ
となく還元性ガス雰囲気中で熱処理した後、溶融亜鉛系
めっきを施す溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法におい
て、前記熱処理直前の段階で熱延板表面のスケール層に
スケール層表面の合計長さで５００ｃｍ／ｃｍ2以上の
クラックを形成させておき、前記熱処理を５００℃以上
の温度で実施することによりスケール層の一部のみを還
元することを特徴とする溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方
法。 [2] 上記[1]の製造方法において、スケール層にスケー
ル層表面の合計長さで５００ｃｍ／ｃｍ2以上形成され
るクラックが、スケール層を貫通して地鉄に達したクラ
ックであることを特徴とする溶融亜鉛系めっき鋼板の製
造方法。
もので、その構成は以下の通りである。 [1] スラブを熱間圧延し、得られた熱延板を酸洗するこ
となく還元性ガス雰囲気中で熱処理した後、溶融亜鉛系
めっきを施す溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法におい
て、前記熱処理直前の段階で熱延板表面のスケール層に
スケール層表面の合計長さで５００ｃｍ／ｃｍ2以上の
クラックを形成させておき、前記熱処理を５００℃以上
の温度で実施することによりスケール層の一部のみを還
元することを特徴とする溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方
法。 [2] 上記[1]の製造方法において、スケール層にスケー
ル層表面の合計長さで５００ｃｍ／ｃｍ2以上形成され
るクラックが、スケール層を貫通して地鉄に達したクラ
ックであることを特徴とする溶融亜鉛系めっき鋼板の製
造方法。
【００１２】[3] 上記[1]または[2]の製造方法におい
て、熱延板のスケール層に機械的手段によりクラックを
形成させることを特徴とする溶融亜鉛系めっき鋼板の製
造方法。 [4] 上記[1]または[2]の製造方法において、スラブを下
記(1)式を満足する条件で熱間圧延することを特徴とす
る溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法。
て、熱延板のスケール層に機械的手段によりクラックを
形成させることを特徴とする溶融亜鉛系めっき鋼板の製
造方法。 [4] 上記[1]または[2]の製造方法において、スラブを下
記(1)式を満足する条件で熱間圧延することを特徴とす
る溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法。
【数２】 [5] 上記[1]、[2]、[3]または[4]の製造方法において、
仕上圧延直前の脱スケール処理を１０００℃以下の鋼板
温度で終了することを特徴とする溶融亜鉛系めっき鋼板
の製造方法。
仕上圧延直前の脱スケール処理を１０００℃以下の鋼板
温度で終了することを特徴とする溶融亜鉛系めっき鋼板
の製造方法。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細と限定理由に
ついて述べる。本発明が対象とする溶融亜鉛系めっき鋼
板には、溶融亜鉛めっき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼
板、溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板等をはじめ
とする、亜鉛めっき層または亜鉛系合金めっき層を有す
る各種の溶融めっき鋼板が含まれる。本発明ではスラブ
を熱間圧延し、得られた熱延板を酸洗することなく還元
性ガス雰囲気中で熱処理するが、この熱処理直前の段階
で熱延板のスケール層に多数のクラックが形成された状
態とする必要がある。
ついて述べる。本発明が対象とする溶融亜鉛系めっき鋼
板には、溶融亜鉛めっき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼
板、溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板等をはじめ
とする、亜鉛めっき層または亜鉛系合金めっき層を有す
る各種の溶融めっき鋼板が含まれる。本発明ではスラブ
を熱間圧延し、得られた熱延板を酸洗することなく還元
性ガス雰囲気中で熱処理するが、この熱処理直前の段階
で熱延板のスケール層に多数のクラックが形成された状
態とする必要がある。
【００１４】クラックはその形成密度（単位面積当たり
の合計長さ）が重要であり、スケール層表面での合計長
さで５００ｃｍ／ｃｍ2以上形成されることが必要であ
る。クラックの形成密度が５００ｃｍ／ｃｍ2未満では
十分なめっき密着性が得られない。図１は、スケール層
表面でのクラック（この場合は、スケール層の厚さ方向
を貫通するクラック）の単位面積当りの合計長さ（ｍ／
ｃｍ2）とめっき鋼板に曲げ歪みを与えることにより評
価しためっき密着性との関係を示したものであり、これ
によればスケール層表面でのクラックの合計長さが５０
０ｃｍ／ｃｍ2以上においてめっき密着性が著しく改善
されていることが判る。
の合計長さ）が重要であり、スケール層表面での合計長
さで５００ｃｍ／ｃｍ2以上形成されることが必要であ
る。クラックの形成密度が５００ｃｍ／ｃｍ2未満では
十分なめっき密着性が得られない。図１は、スケール層
表面でのクラック（この場合は、スケール層の厚さ方向
を貫通するクラック）の単位面積当りの合計長さ（ｍ／
ｃｍ2）とめっき鋼板に曲げ歪みを与えることにより評
価しためっき密着性との関係を示したものであり、これ
によればスケール層表面でのクラックの合計長さが５０
０ｃｍ／ｃｍ2以上においてめっき密着性が著しく改善
されていることが判る。
【００１５】スケール層に形成されるクラックの形態等
に特別な制約はないが、特に優れためっき密着性を得る
ためには、スケール層の厚さ方向を貫通して地鉄まで達
するようなクラックが形成されることが好ましい。スケ
ール層にクラックを導入する一般的な方法としては、例
えばスキンパス、テンションレベラー、ベンディングロ
ール等を用いて鋼板に歪みを付加する方法、鋼板面にワ
イヤーブラシ、グラインダー、ショットブラスト、サン
ドブラスト、グリッドブラスト等を適用してクラックを
導入する方法等が考えられ、これらのうち任意の方法で
クラックを導入することができる。
に特別な制約はないが、特に優れためっき密着性を得る
ためには、スケール層の厚さ方向を貫通して地鉄まで達
するようなクラックが形成されることが好ましい。スケ
ール層にクラックを導入する一般的な方法としては、例
えばスキンパス、テンションレベラー、ベンディングロ
ール等を用いて鋼板に歪みを付加する方法、鋼板面にワ
イヤーブラシ、グラインダー、ショットブラスト、サン
ドブラスト、グリッドブラスト等を適用してクラックを
導入する方法等が考えられ、これらのうち任意の方法で
クラックを導入することができる。
【００１６】一方、スケール層のクラックは上記のよう
な特別な手段（機械的手段）によることなく、熱間圧延
を特定の条件で実施することによっても形成させること
ができ、この方法によれば上記のようなクラック形成の
ための特別な工程が不要であるため特に好ましい。すな
わち、下記(1)式の条件を満足するよう熱間圧延を実施
することにより、スケール層に５００ｃｍ／ｃｍ2以上
の形成密度でクラック、それもスケール層を厚さ方向で
貫通して地鉄まで達するようなクラックを適切に形成さ
せることができる。
な特別な手段（機械的手段）によることなく、熱間圧延
を特定の条件で実施することによっても形成させること
ができ、この方法によれば上記のようなクラック形成の
ための特別な工程が不要であるため特に好ましい。すな
わち、下記(1)式の条件を満足するよう熱間圧延を実施
することにより、スケール層に５００ｃｍ／ｃｍ2以上
の形成密度でクラック、それもスケール層を厚さ方向で
貫通して地鉄まで達するようなクラックを適切に形成さ
せることができる。
【数３】
【００１７】ここで、熱延仕上げ最終圧延スタンドにお
ける圧下率Ｒ（％）と熱延仕上温度ＦＴ（℃）及び熱延
巻取温度ＣＴ（℃）が上記(1)式の条件を満足しない
と、スケール層へのクラックの導入が十分でなく、スケ
ール層表面での合計長さが５００ｃｍ／ｃｍ2以上のク
ラックを形成できない。したがって、本発明法を最も簡
便に実施するには、スラブを上記(1)式を満足する条件
で熱間圧延することによりスケール層に所望の形成密度
でクラックが形成された熱延鋼板を得、これを酸洗処理
することなく還元性ガス雰囲気中で所定温度で熱処理し
た後、溶融亜鉛系めっきする方法が最も好ましい。
ける圧下率Ｒ（％）と熱延仕上温度ＦＴ（℃）及び熱延
巻取温度ＣＴ（℃）が上記(1)式の条件を満足しない
と、スケール層へのクラックの導入が十分でなく、スケ
ール層表面での合計長さが５００ｃｍ／ｃｍ2以上のク
ラックを形成できない。したがって、本発明法を最も簡
便に実施するには、スラブを上記(1)式を満足する条件
で熱間圧延することによりスケール層に所望の形成密度
でクラックが形成された熱延鋼板を得、これを酸洗処理
することなく還元性ガス雰囲気中で所定温度で熱処理し
た後、溶融亜鉛系めっきする方法が最も好ましい。
【００１８】上記のようにスケール層に所定の形成密度
でクラックが導入された熱延板を、酸洗工程を経ること
なく還元性ガス雰囲気中で５００℃以上の温度で熱処理
し、スケール層の表層を還元してＦｅ層を形成させる。
熱処理温度が５００℃未満ではスケール表層の還元に要
する時間が大幅に増大するため好ましくない。また、熱
処理温度は設備的な制約から略９００℃程度が実質的な
上限となる。また、クラックの形成状態や熱処理条件に
よっては、上記熱処理によりスケール表層のみならずク
ラックの内側にも、先に述べたようなめっき密着性にと
って好ましいＦｅ層が生成する。
でクラックが導入された熱延板を、酸洗工程を経ること
なく還元性ガス雰囲気中で５００℃以上の温度で熱処理
し、スケール層の表層を還元してＦｅ層を形成させる。
熱処理温度が５００℃未満ではスケール表層の還元に要
する時間が大幅に増大するため好ましくない。また、熱
処理温度は設備的な制約から略９００℃程度が実質的な
上限となる。また、クラックの形成状態や熱処理条件に
よっては、上記熱処理によりスケール表層のみならずク
ラックの内側にも、先に述べたようなめっき密着性にと
って好ましいＦｅ層が生成する。
【００１９】また、この還元熱処理はスケール層の一部
（表層）のみを還元することを目的として行われるもの
であり、この目的に応じて還元性ガス（通常、Ｈ2）の
濃度、処理時間及び温度が選択されるが、従来技術（特
開平６−２７９９６７号）のように還元性ガスを高濃度
にする必要はなく、Ｈ2の場合で通常５〜２０％程度、
多くの場合１０％前後の濃度で十分である。また、この
ような還元性ガス雰囲気中における上記熱処理温度での
熱処理時間は５０〜１００秒程度とすることが適当であ
る。また、通常の熱延工程では仕上げ圧延直前に高圧水
を吹き付ける等の手段により脱スケール処理が行われる
が、この脱スケール処理を１０００℃以下の鋼板温度で
終了すると、仕上圧延中に生成するスケール層の厚さが
大幅に抑制される。スケール層のクラック（特に、スケ
ール層の厚さ方向を貫通して地鉄に達するようなクラッ
ク）はスケール層が薄ければ薄いほど導入が容易であ
り、したがって、仕上圧延直前に行なわれる脱スケール
処理は、その終了温度（鋼板温度）を１０００℃以下と
することが好ましい。
（表層）のみを還元することを目的として行われるもの
であり、この目的に応じて還元性ガス（通常、Ｈ2）の
濃度、処理時間及び温度が選択されるが、従来技術（特
開平６−２７９９６７号）のように還元性ガスを高濃度
にする必要はなく、Ｈ2の場合で通常５〜２０％程度、
多くの場合１０％前後の濃度で十分である。また、この
ような還元性ガス雰囲気中における上記熱処理温度での
熱処理時間は５０〜１００秒程度とすることが適当であ
る。また、通常の熱延工程では仕上げ圧延直前に高圧水
を吹き付ける等の手段により脱スケール処理が行われる
が、この脱スケール処理を１０００℃以下の鋼板温度で
終了すると、仕上圧延中に生成するスケール層の厚さが
大幅に抑制される。スケール層のクラック（特に、スケ
ール層の厚さ方向を貫通して地鉄に達するようなクラッ
ク）はスケール層が薄ければ薄いほど導入が容易であ
り、したがって、仕上圧延直前に行なわれる脱スケール
処理は、その終了温度（鋼板温度）を１０００℃以下と
することが好ましい。
【００２０】上記のように熱処理され、スケール表層が
還元された熱延板は溶融亜鉛系めっきされ、溶融亜鉛系
めっき鋼板が得られる。このようにして得られた溶融亜
鉛系めっき鋼板は、地鉄表面にスケール層が存在し、こ
のスケール層にスケール層表面の合計長さで５００ｃｍ
／ｃｍ2以上のクラックが形成されるとともに、このス
ケール層が亜鉛系めっき層によって覆われ、且つクラッ
ク内部が少なくとも下記(a1)、(b1)のうちのいずれかの
条件（構成）を満足する皮膜構造を有する。 (a1) クラック内に亜鉛系めっき金属が充填され、少な
くとも該クラック内の充填めっき金属層が前記亜鉛系め
っき層に接している。 (b1) クラックの内側にスケールが還元されて生成した
Ｆｅ層および／または該Ｆｅ層が亜鉛系めっき金属と反
応して生成した合金層が形成され、少なくとも該Ｆｅ層
および／または合金層が前記亜鉛系めっき層に接してい
る。
還元された熱延板は溶融亜鉛系めっきされ、溶融亜鉛系
めっき鋼板が得られる。このようにして得られた溶融亜
鉛系めっき鋼板は、地鉄表面にスケール層が存在し、こ
のスケール層にスケール層表面の合計長さで５００ｃｍ
／ｃｍ2以上のクラックが形成されるとともに、このス
ケール層が亜鉛系めっき層によって覆われ、且つクラッ
ク内部が少なくとも下記(a1)、(b1)のうちのいずれかの
条件（構成）を満足する皮膜構造を有する。 (a1) クラック内に亜鉛系めっき金属が充填され、少な
くとも該クラック内の充填めっき金属層が前記亜鉛系め
っき層に接している。 (b1) クラックの内側にスケールが還元されて生成した
Ｆｅ層および／または該Ｆｅ層が亜鉛系めっき金属と反
応して生成した合金層が形成され、少なくとも該Ｆｅ層
および／または合金層が前記亜鉛系めっき層に接してい
る。
【００２１】また、スケール層にその厚さ方向を貫通し
て地鉄まで達するクラックが形成されている場合には、
クラック内部が下記(a2)、(b2)のうちのいずれかの条件
（構成）を満足する皮膜構造が得られる。 (a2) クラックが地鉄に達するとともに、該クラックに
亜鉛系めっき金属が充填され、該クラック内の充填めっ
き金属層の上下が地鉄および前記亜鉛系めっき層に接し
ている。 (b2) クラックが地鉄に達するとともに、クラックの内
側にスケールが還元されて生成したＦｅ層および／また
は該Ｆｅ層が亜鉛系めっき金属と反応して生成した合金
層が形成され、該Ｆｅ層および／または合金層の上下が
地鉄及び亜鉛系めっき層に接している。
て地鉄まで達するクラックが形成されている場合には、
クラック内部が下記(a2)、(b2)のうちのいずれかの条件
（構成）を満足する皮膜構造が得られる。 (a2) クラックが地鉄に達するとともに、該クラックに
亜鉛系めっき金属が充填され、該クラック内の充填めっ
き金属層の上下が地鉄および前記亜鉛系めっき層に接し
ている。 (b2) クラックが地鉄に達するとともに、クラックの内
側にスケールが還元されて生成したＦｅ層および／また
は該Ｆｅ層が亜鉛系めっき金属と反応して生成した合金
層が形成され、該Ｆｅ層および／または合金層の上下が
地鉄及び亜鉛系めっき層に接している。
【００２２】なお、言うまでもなく上記(b1)及び(b2)の
構成においてクラック内部にめっき金属が充填されるこ
とは何ら問題はなく、この場合のクラックは実質的に(a
1)及び(b1)若しくは(a2)及び(b2)の条件を兼ね備えたも
のとなる。また、上記溶融亜鉛系めっき鋼板は、スケー
ル層の表層にスケールの還元によるＦｅ層（および／ま
たはこのＦｅ層が溶融めっき金属と反応することにより
生成した合金層）を有している。
構成においてクラック内部にめっき金属が充填されるこ
とは何ら問題はなく、この場合のクラックは実質的に(a
1)及び(b1)若しくは(a2)及び(b2)の条件を兼ね備えたも
のとなる。また、上記溶融亜鉛系めっき鋼板は、スケー
ル層の表層にスケールの還元によるＦｅ層（および／ま
たはこのＦｅ層が溶融めっき金属と反応することにより
生成した合金層）を有している。
【００２３】
【実施例】表１に示す成分組成の鋼を転炉にて精錬した
後、連続鋳造してスラブとし、これを直ちにまたは再加
熱後、熱間圧延した。熱延巻取り後の鋼板を常温まで冷
却した後、酸洗処理することなく溶融亜鉛めっきライン
に導入し、ライン内の還元炉（炉内ガス雰囲気：Ｎ2−
１０％Ｈ2）で鋼板表面のスケール表層の還元を行った
後、溶融亜鉛めっきを施した。溶融亜鉛めっき浴は、浴
組成をＺｎ−０．５％Ａｌ、浴温を４５０℃とし、ライ
ンスピードは１３０ｍ／ｍｉｎとした。この実施例で
は、スケール層にクラックを導入するために熱延条件を
選択する方法と機械的手段による方法を用い、機械的手
段よってクラックを導入する方法ではテンションレベラ
ーを用いて鋼板に５％の歪みを付加した。
後、連続鋳造してスラブとし、これを直ちにまたは再加
熱後、熱間圧延した。熱延巻取り後の鋼板を常温まで冷
却した後、酸洗処理することなく溶融亜鉛めっきライン
に導入し、ライン内の還元炉（炉内ガス雰囲気：Ｎ2−
１０％Ｈ2）で鋼板表面のスケール表層の還元を行った
後、溶融亜鉛めっきを施した。溶融亜鉛めっき浴は、浴
組成をＺｎ−０．５％Ａｌ、浴温を４５０℃とし、ライ
ンスピードは１３０ｍ／ｍｉｎとした。この実施例で
は、スケール層にクラックを導入するために熱延条件を
選択する方法と機械的手段による方法を用い、機械的手
段よってクラックを導入する方法ではテンションレベラ
ーを用いて鋼板に５％の歪みを付加した。
【００２４】溶融亜鉛めっき層のめっき密着性の評価
は、めっき鋼板に２Ｔの１８０°の曲げを与え、曲げを
与えた面に対してテープ剥離試験を実施することにより
行った。その評価基準は以下の通りである。 評点１：めっきが全面剥離したもの 評点２：めっきの剥離が著しいもの 評点３：めっきの剥離が若干見られるもの 評点４：めっきの剥離はないがクラックが見られるもの 評点５：めっきの剥離、クラックともに見られないもの 表２に熱間圧延条件、スケール層のクラック形成密度等
と曲げ試験で評価しためっき密着性の結果を示す。
は、めっき鋼板に２Ｔの１８０°の曲げを与え、曲げを
与えた面に対してテープ剥離試験を実施することにより
行った。その評価基準は以下の通りである。 評点１：めっきが全面剥離したもの 評点２：めっきの剥離が著しいもの 評点３：めっきの剥離が若干見られるもの 評点４：めっきの剥離はないがクラックが見られるもの 評点５：めっきの剥離、クラックともに見られないもの 表２に熱間圧延条件、スケール層のクラック形成密度等
と曲げ試験で評価しためっき密着性の結果を示す。
【００２５】表２において、実施例１、２、７、８では
上記(1)式を満足する条件で熱間圧延を行うことまたは
テンションレベラーによる歪みの付加若しくはその両方
によって熱延鋼板のスケール層にクラックが適切に導入
されているため、優れためっき密着性が得られている。
これに対して実施例３では、テンションレベラーによる
歪みの付加を行わず、しかも熱延段階でもスケール層に
クラックが適切に導入されていないため、スケール層の
クラックが少なく、めっき密着性が劣っている。また、
実施例４及び実施例５では、上記(1)式を満足する条件
で熱間圧延が行なわれているため、テンションレベラー
による歪み付加を行なうことなくスケール層にクラック
が５００ｃｍ／ｃｍ2以上の密度で形成され、このため
優れためっき密着性が得られている。さらに、実施例６
では、仕上圧延直前の脱スケール処理の終了温度が１０
００℃以下であるため、(1)式に関する値は実施例５と
同じであるにもかかわらず、より優れためっき密着性が
得られている。実施例９は還元処理温度が低いため不め
っきが発生している。
上記(1)式を満足する条件で熱間圧延を行うことまたは
テンションレベラーによる歪みの付加若しくはその両方
によって熱延鋼板のスケール層にクラックが適切に導入
されているため、優れためっき密着性が得られている。
これに対して実施例３では、テンションレベラーによる
歪みの付加を行わず、しかも熱延段階でもスケール層に
クラックが適切に導入されていないため、スケール層の
クラックが少なく、めっき密着性が劣っている。また、
実施例４及び実施例５では、上記(1)式を満足する条件
で熱間圧延が行なわれているため、テンションレベラー
による歪み付加を行なうことなくスケール層にクラック
が５００ｃｍ／ｃｍ2以上の密度で形成され、このため
優れためっき密着性が得られている。さらに、実施例６
では、仕上圧延直前の脱スケール処理の終了温度が１０
００℃以下であるため、(1)式に関する値は実施例５と
同じであるにもかかわらず、より優れためっき密着性が
得られている。実施例９は還元処理温度が低いため不め
っきが発生している。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【表２】
【００２８】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、通常
の工程で得られる熱延鋼板を素材として、酸洗工程を経
ることなく且つ操業コストや設備コストを増大させるこ
となく、めっき密着性が良好な溶融亜鉛系めっき鋼板を
製造することができる。
の工程で得られる熱延鋼板を素材として、酸洗工程を経
ることなく且つ操業コストや設備コストを増大させるこ
となく、めっき密着性が良好な溶融亜鉛系めっき鋼板を
製造することができる。
【図１】溶融亜鉛系めっき鋼板のスケール層表面のクラ
ック形成密度と鋼板曲げ試験により評価しためっき密着
性との関係を示すグラフ
ック形成密度と鋼板曲げ試験により評価しためっき密着
性との関係を示すグラフ
Claims (5)
- 【請求項１】 スラブを熱間圧延し、得られた熱延板を
酸洗することなく還元性ガス雰囲気中で熱処理した後、
溶融亜鉛系めっきを施す溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方
法において、前記熱処理直前の段階で熱延板表面のスケ
ール層にスケール層表面の合計長さで５００ｃｍ／ｃｍ
2以上のクラックを形成させておき、前記熱処理を５０
０℃以上の温度で実施することによりスケール層の一部
のみを還元することを特徴とする溶融亜鉛系めっき鋼板
の製造方法。 - 【請求項２】 スケール層にスケール層表面の合計長さ
で５００ｃｍ／ｃｍ2以上形成されるクラックが、スケ
ール層を貫通して地鉄に達したクラックであることを特
徴とする請求項１に記載の溶融亜鉛系めっき鋼板の製造
方法。 - 【請求項３】 熱延板のスケール層に機械的手段により
クラックを形成させることを特徴とする請求項１または
２に記載の溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法。 - 【請求項４】 スラブを下記(1)式を満足する条件で熱
間圧延することを特徴とする請求項１または２に記載の
溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法。 【数１】 - 【請求項５】 仕上圧延直前の脱スケール処理を１００
０℃以下の鋼板温度で終了することを特徴とする請求項
１、２、３または４に記載の溶融亜鉛系めっき鋼板の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8299698A JPH09217160A (ja) | 1995-12-07 | 1996-10-24 | 溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34526995 | 1995-12-07 | ||
| JP7-345269 | 1995-12-07 | ||
| JP8299698A JPH09217160A (ja) | 1995-12-07 | 1996-10-24 | 溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09217160A true JPH09217160A (ja) | 1997-08-19 |
Family
ID=26562043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8299698A Pending JPH09217160A (ja) | 1995-12-07 | 1996-10-24 | 溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09217160A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000199017A (ja) * | 1998-12-29 | 2000-07-18 | Pohang Iron & Steel Co Ltd | 酸洗を省いて高速で熱間圧延亜鉛鋼板を製造する方法 |
| JP2011256404A (ja) * | 2010-05-10 | 2011-12-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶融めっき鋼板およびその製造方法 |
| CN105543750A (zh) * | 2015-12-08 | 2016-05-04 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种热轧带钢免酸洗直接热镀锌的方法 |
-
1996
- 1996-10-24 JP JP8299698A patent/JPH09217160A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000199017A (ja) * | 1998-12-29 | 2000-07-18 | Pohang Iron & Steel Co Ltd | 酸洗を省いて高速で熱間圧延亜鉛鋼板を製造する方法 |
| JP2011256404A (ja) * | 2010-05-10 | 2011-12-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶融めっき鋼板およびその製造方法 |
| CN105543750A (zh) * | 2015-12-08 | 2016-05-04 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种热轧带钢免酸洗直接热镀锌的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Effective date: 20040107 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |