JPH09268377A - ＺｎめっきＡｌ系めっき鋼板の製造方法 - Google Patents
ＺｎめっきＡｌ系めっき鋼板の製造方法Info
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- JPH09268377A JPH09268377A JP10415296A JP10415296A JPH09268377A JP H09268377 A JPH09268377 A JP H09268377A JP 10415296 A JP10415296 A JP 10415296A JP 10415296 A JP10415296 A JP 10415296A JP H09268377 A JPH09268377 A JP H09268377A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ａｌ系めっき鋼板の表面に低コストで密着性
よくＺｎめっきを施すことの可能なＺｎめっきＡｌ系め
っき鋼板の製造方法を提供する。 【解決手段】 Ａｌ系めっき鋼板の表面にＺｎＣｌ2を
塗布した後、ＺｎＣｌ2の溶融温度以上に保持して、Ｚ
ｎをめっきする。このＺｎＣｌ2の塗布と溶融温度以上
への保持は連続溶融ＡｌめっきラインでＡｌめっきを施
し、めっき付着量を調整した後に行うと、生産性が高
い。
よくＺｎめっきを施すことの可能なＺｎめっきＡｌ系め
っき鋼板の製造方法を提供する。 【解決手段】 Ａｌ系めっき鋼板の表面にＺｎＣｌ2を
塗布した後、ＺｎＣｌ2の溶融温度以上に保持して、Ｚ
ｎをめっきする。このＺｎＣｌ2の塗布と溶融温度以上
への保持は連続溶融ＡｌめっきラインでＡｌめっきを施
し、めっき付着量を調整した後に行うと、生産性が高
い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ａｌ系めっき鋼板の表
面に低コストで密着性よくＺｎめっきを施すことの可能
なＺｎめっきＡｌ系めっき鋼板の製造方法に関する。
面に低コストで密着性よくＺｎめっきを施すことの可能
なＺｎめっきＡｌ系めっき鋼板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】Ａｌ系めっき鋼板は、耐食性、耐熱性に優
れているので、従来からそのような特性を必要とする用
途、例えば、家電製品、自動車、建材などに広く使用さ
れている。しかし、Ａｌ系めっき鋼板はめっき層表面が
化学的に安定なＡｌ酸化物に覆われているため、Ｚｎ系
めっき鋼板のように犠牲防食作用を発揮せず、また、反
応性も劣る。特に、溶融Ａｌめっき鋼板はめっき後高温
の状態で大気中に放出されるため、Ａｌ酸化物が厚く、
この傾向が強い。このため、Ａｌ系めっき鋼板を部材に
加工する場合に切断したり、さらには加工でめっき層に
鋼素地に達するようなクラックが発生したりすると、鋼
素地露出部から赤錆が短期間に発生する。また、リン酸
塩処理やクロメ−ト処理のような化成処理性も劣るた
め、塗装性、塗膜密着性が劣る。そこで、犠牲防食作用
と反応性を付与するため、Ａｌ系めっき鋼板の表面にＺ
ｎめっきを施すことが提案されている（特開昭６０−１
１０８６１号公報、特開平４−３３３５５３号公報）。
れているので、従来からそのような特性を必要とする用
途、例えば、家電製品、自動車、建材などに広く使用さ
れている。しかし、Ａｌ系めっき鋼板はめっき層表面が
化学的に安定なＡｌ酸化物に覆われているため、Ｚｎ系
めっき鋼板のように犠牲防食作用を発揮せず、また、反
応性も劣る。特に、溶融Ａｌめっき鋼板はめっき後高温
の状態で大気中に放出されるため、Ａｌ酸化物が厚く、
この傾向が強い。このため、Ａｌ系めっき鋼板を部材に
加工する場合に切断したり、さらには加工でめっき層に
鋼素地に達するようなクラックが発生したりすると、鋼
素地露出部から赤錆が短期間に発生する。また、リン酸
塩処理やクロメ−ト処理のような化成処理性も劣るた
め、塗装性、塗膜密着性が劣る。そこで、犠牲防食作用
と反応性を付与するため、Ａｌ系めっき鋼板の表面にＺ
ｎめっきを施すことが提案されている（特開昭６０−１
１０８６１号公報、特開平４−３３３５５３号公報）。
【０００３】しかし、この方法はＺｎめっきを溶融めっ
き法、電気めっき法、蒸着めっき法のいずれで施すにし
ても、設置費の高いＺｎめっきラインを再通板しなけれ
ばならないため、めっき費が著しく高くなるという問題
があった。また、溶融Ｚｎめっきラインや電気Ｚｎめっ
きラインを再通板すると、Ｚｎめっき浴中にＡｌが溶出
して、Ｚｎめっき浴中のＡｌ濃度が次第に増加するた
め、長時間Ｚｎめっきを続けると、Ｚｎめっきの犠牲防
食作用や反応性が低下してしまうという問題もあった。
さらに、ＺｎめっきのＺｎめっき前に酸洗でめっき層表
面のＡｌ酸化物を除去しても、Ａｌは活性なため、めっ
きまでにＡｌ酸化物が再生してしまい、Ｚｎのめっき密
着性が劣るという問題もあった。
き法、電気めっき法、蒸着めっき法のいずれで施すにし
ても、設置費の高いＺｎめっきラインを再通板しなけれ
ばならないため、めっき費が著しく高くなるという問題
があった。また、溶融Ｚｎめっきラインや電気Ｚｎめっ
きラインを再通板すると、Ｚｎめっき浴中にＡｌが溶出
して、Ｚｎめっき浴中のＡｌ濃度が次第に増加するた
め、長時間Ｚｎめっきを続けると、Ｚｎめっきの犠牲防
食作用や反応性が低下してしまうという問題もあった。
さらに、ＺｎめっきのＺｎめっき前に酸洗でめっき層表
面のＡｌ酸化物を除去しても、Ａｌは活性なため、めっ
きまでにＡｌ酸化物が再生してしまい、Ｚｎのめっき密
着性が劣るという問題もあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの問
題を解決したＺｎめっきＡｌ系めっき鋼板の製造方法を
提供するものである。
題を解決したＺｎめっきＡｌ系めっき鋼板の製造方法を
提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ａｌ系めっき
鋼板の表面にＺｎＣｌ2を塗布した後、ＺｎＣｌ2の溶融
温度以上に保持して、Ｚｎをめっきするようにした。そ
して、このＺｎＣｌ2の塗布とＺｎＣｌ2の溶融温度以上
への保持を連続溶融Ａｌめっきラインで実施するように
した。
鋼板の表面にＺｎＣｌ2を塗布した後、ＺｎＣｌ2の溶融
温度以上に保持して、Ｚｎをめっきするようにした。そ
して、このＺｎＣｌ2の塗布とＺｎＣｌ2の溶融温度以上
への保持を連続溶融Ａｌめっきラインで実施するように
した。
【０００６】
【作用】ＺｎＣｌ2は、溶融すると、Ａｌに対してエッ
チング作用を発揮する。このため、Ａｌ系めっき鋼板に
ＺｎＣｌ2を塗布して、その融点以上に保持すると、溶
融ＺｎＣｌ2がＡｌめっき層をエッチングし、Ａｌ酸化
物を溶解するとともに、表面を活性化する。また、Ｚｎ
はＡｌより電気化学的に貴であるので、エッチング直後
のめっき層表面に式（１）に示すように置換析出し、Ｚ
ｎめっき層が形成される。この置換析出の際にＡｌＣｌ
3が生成するが、ＡｌＣｌ3は昇華点（１８３℃）がＺｎ
Ｃｌ2の融点３１３℃より低いので、昇華し、除去され
る。
チング作用を発揮する。このため、Ａｌ系めっき鋼板に
ＺｎＣｌ2を塗布して、その融点以上に保持すると、溶
融ＺｎＣｌ2がＡｌめっき層をエッチングし、Ａｌ酸化
物を溶解するとともに、表面を活性化する。また、Ｚｎ
はＡｌより電気化学的に貴であるので、エッチング直後
のめっき層表面に式（１）に示すように置換析出し、Ｚ
ｎめっき層が形成される。この置換析出の際にＡｌＣｌ
3が生成するが、ＡｌＣｌ3は昇華点（１８３℃）がＺｎ
Ｃｌ2の融点３１３℃より低いので、昇華し、除去され
る。
【０００７】
【化学式１】 ３ＺｎＣｌ2＋２Ａｌ＝３Ｚｎ＋２ＡｌＣｌ3
【０００８】このＺｎＣｌ2の塗布によるＺｎめっき層
の形成は、Ｚｎめっき層の厚みを約１μｍ以上にすれ
ば、耐赤錆性、化成処理性および塗装性をＡｌ系めっき
鋼板に付与できる。そこで、１μｍ以上のＺｎめっき層
を全面に形成できるＺｎＣｌ2の塗布量を検討した結
果、１５ｇ／ｍ2以上にすればよいことを見いだした。
これ未満であると、局部的にＺｎめっきされない部分が
発生し、上記特性を十分改善することができない。
の形成は、Ｚｎめっき層の厚みを約１μｍ以上にすれ
ば、耐赤錆性、化成処理性および塗装性をＡｌ系めっき
鋼板に付与できる。そこで、１μｍ以上のＺｎめっき層
を全面に形成できるＺｎＣｌ2の塗布量を検討した結
果、１５ｇ／ｍ2以上にすればよいことを見いだした。
これ未満であると、局部的にＺｎめっきされない部分が
発生し、上記特性を十分改善することができない。
【０００９】Ｚｎめっき層の反応性は、その厚さに関係
しないので、化成処理性や塗装性はＺｎめっき層の厚さ
により変化しないが、犠牲防食作用はＺｎめっき層が厚
くなる程大きくなり、耐赤錆性は向上する。しかし、Ｚ
ｎめっき層はＡｌとの置換反応により形成されるので、
ＺｎＣｌ2の塗布量を多くして、Ｚｎめっき層を厚くす
る程Ａｌめっき層は薄くなり、耐食性、耐熱性を低下さ
せてしまう。このため、ＺｎＣｌ2の塗布量はあまり多
くできず、上限を検討したところ、Ｚｎめっき層厚みが
約７μｍとなる１００ｇ／ｍ2が限界であることが判明
した。
しないので、化成処理性や塗装性はＺｎめっき層の厚さ
により変化しないが、犠牲防食作用はＺｎめっき層が厚
くなる程大きくなり、耐赤錆性は向上する。しかし、Ｚ
ｎめっき層はＡｌとの置換反応により形成されるので、
ＺｎＣｌ2の塗布量を多くして、Ｚｎめっき層を厚くす
る程Ａｌめっき層は薄くなり、耐食性、耐熱性を低下さ
せてしまう。このため、ＺｎＣｌ2の塗布量はあまり多
くできず、上限を検討したところ、Ｚｎめっき層厚みが
約７μｍとなる１００ｇ／ｍ2が限界であることが判明
した。
【００１０】ＺｎＣｌ2のＡｌ系めっき鋼板への塗布
は、水溶液の塗布が最も安価であるが、加熱時に水によ
り表面が酸化され、Ａｌ酸化物がさらに厚くなり、Ａｌ
とＺｎの置換反応が阻害されるので、Ｚｎめっきできな
い。このため、溶融ＺｎＣｌ2液を塗布するか、ＺｎＣ
ｌ2を有機溶剤や樹脂液に溶解もしくは分散させた溶液
の塗布が好ましい。これらの方法のうち、溶融ＺｎＣｌ
2液の塗布法の有機溶媒としては、低級アルコ−ル類、
多価アルコ−ル類、エ−テル類、アミン類などが挙げら
れる。また、樹脂液の樹脂としては、安価で、Ｚｎめっ
き後に容易に除去可能なものであれば特に制限はない。
は、水溶液の塗布が最も安価であるが、加熱時に水によ
り表面が酸化され、Ａｌ酸化物がさらに厚くなり、Ａｌ
とＺｎの置換反応が阻害されるので、Ｚｎめっきできな
い。このため、溶融ＺｎＣｌ2液を塗布するか、ＺｎＣ
ｌ2を有機溶剤や樹脂液に溶解もしくは分散させた溶液
の塗布が好ましい。これらの方法のうち、溶融ＺｎＣｌ
2液の塗布法の有機溶媒としては、低級アルコ−ル類、
多価アルコ−ル類、エ−テル類、アミン類などが挙げら
れる。また、樹脂液の樹脂としては、安価で、Ｚｎめっ
き後に容易に除去可能なものであれば特に制限はない。
【００１１】上記方法のうち、溶融ＺｎＣｌ2液の塗布
法は、製造コストが高く、また、有機溶媒の溶液を塗布
する方法は塗布後の加熱工程で有機溶媒が蒸発して、Ｚ
ｎＣｌ2が剥離し易くなるので、樹脂液の溶液を塗布す
る方法が最も好ましい。樹脂液の溶液は粘度を調整する
ため、溶剤を添加してもよい。
法は、製造コストが高く、また、有機溶媒の溶液を塗布
する方法は塗布後の加熱工程で有機溶媒が蒸発して、Ｚ
ｎＣｌ2が剥離し易くなるので、樹脂液の溶液を塗布す
る方法が最も好ましい。樹脂液の溶液は粘度を調整する
ため、溶剤を添加してもよい。
【００１２】塗布手段は、ＺｎＣｌ2溶液の鋼板へのス
プレ−法、鋼板を溶液に浸漬後ガスワイピングにより溶
液付着量を制御する浸漬法、溶液をロ−ルで鋼板に転写
するロ−ルコ−ト法などによればよい。これらの塗布手
段のうち、ロ−ルコ−ト法は板幅方向、長手方向の塗布
量を均一にできること、表裏の塗布量を別々に高精度で
制御できることおよび設備がコンパクトで安価であるこ
となどから最も好ましい。
プレ−法、鋼板を溶液に浸漬後ガスワイピングにより溶
液付着量を制御する浸漬法、溶液をロ−ルで鋼板に転写
するロ−ルコ−ト法などによればよい。これらの塗布手
段のうち、ロ−ルコ−ト法は板幅方向、長手方向の塗布
量を均一にできること、表裏の塗布量を別々に高精度で
制御できることおよび設備がコンパクトで安価であるこ
となどから最も好ましい。
【００１３】塗布したＺｎＣｌ2でＡｌめっき層にＺｎ
の置換反応を起こさせるには、Ａｌめっき層上でＺｎＣ
ｌ2を溶融状態に保持する必要がある。このため、溶融
ＺｎＣｌ2液を塗布する場合はＡｌ系めっき鋼板はＺｎ
Ｃｌ2の融点である３１３℃以上になるようにＺｎＣｌ2
の塗布前に予め加熱しておくか、または、塗布後に加熱
する。前者は溶融ＺｎＣｌ2液を塗布する場合に、後者
は有機溶剤や樹脂の溶液を塗布する場合に適している。
しかし、この加熱は５００℃より高くしても、Ｚｎの置
換析出の促進効果は飽和してしまうので、５００℃以下
にするのが好ましい。
の置換反応を起こさせるには、Ａｌめっき層上でＺｎＣ
ｌ2を溶融状態に保持する必要がある。このため、溶融
ＺｎＣｌ2液を塗布する場合はＡｌ系めっき鋼板はＺｎ
Ｃｌ2の融点である３１３℃以上になるようにＺｎＣｌ2
の塗布前に予め加熱しておくか、または、塗布後に加熱
する。前者は溶融ＺｎＣｌ2液を塗布する場合に、後者
は有機溶剤や樹脂の溶液を塗布する場合に適している。
しかし、この加熱は５００℃より高くしても、Ｚｎの置
換析出の促進効果は飽和してしまうので、５００℃以下
にするのが好ましい。
【００１４】ＺｎＣｌ2を溶融状態に保持する時間は、
鋼板をＺｎＣｌ2の融点以上に予熱して、溶融ＺｎＣｌ2
液を塗布する場合、Ｚｎが直ちに置換析出するので、０
秒でもよい。また、有機溶剤や樹脂のＺｎＣｌ2溶液を
塗布する場合はＺｎＣｌ2の塗布量が少なく、鋼板の加
熱温度が高ければ、Ｚｎが塗布と同時に析出完了するの
で、０秒でよい。ここで、０秒とは目的温度にある鋼板
をＺｎＣｌ2塗布後直ちに冷却するか、ＺｎＣｌ2塗布後
加熱して、目的温度にした後直ちに冷却することを意味
する。
鋼板をＺｎＣｌ2の融点以上に予熱して、溶融ＺｎＣｌ2
液を塗布する場合、Ｚｎが直ちに置換析出するので、０
秒でもよい。また、有機溶剤や樹脂のＺｎＣｌ2溶液を
塗布する場合はＺｎＣｌ2の塗布量が少なく、鋼板の加
熱温度が高ければ、Ｚｎが塗布と同時に析出完了するの
で、０秒でよい。ここで、０秒とは目的温度にある鋼板
をＺｎＣｌ2塗布後直ちに冷却するか、ＺｎＣｌ2塗布後
加熱して、目的温度にした後直ちに冷却することを意味
する。
【００１５】一方、有機溶剤や樹脂のＺｎＣｌ2溶液を
塗布する場合で、ＺｎＣｌ2の塗布量が多く、鋼板の加
熱温度が低い場合はＺｎの析出が完了するまでに時間が
かかるので、保持時間を長くする必要がある。この場
合、通板速度を遅くして、保持時間を長くすると、生産
性が低下するので、通板速度を遅くせずに加熱炉を長く
するのが好ましい。しかし、実操業において、加熱炉を
長くすることは設備が大規模になり、設備費が高くなる
ので、６０秒以下にするのが好ましい。
塗布する場合で、ＺｎＣｌ2の塗布量が多く、鋼板の加
熱温度が低い場合はＺｎの析出が完了するまでに時間が
かかるので、保持時間を長くする必要がある。この場
合、通板速度を遅くして、保持時間を長くすると、生産
性が低下するので、通板速度を遅くせずに加熱炉を長く
するのが好ましい。しかし、実操業において、加熱炉を
長くすることは設備が大規模になり、設備費が高くなる
ので、６０秒以下にするのが好ましい。
【００１６】Ａｌ系めっき鋼板の加熱は、窒素ガス中ま
たは水素ガス含有量５０ｖｏｌ％以下の窒素ガス中で実
施するのが好ましい。これは大気中で実施すると、Ａｌ
めっき層表面が酸化されて、ＡｌとＺｎとの置換反応が
阻害され、Ｚｎめっきの密着性が低下するからである。
特に雰囲気ガスを水素ガス含有窒素ガスにすると、Ａｌ
めっき層表面の酸化が抑制されるため、Ｚｎめっきの密
着性は向上する。しかし、水素ガス濃度が５０ｖｏｌ％
を超えると、酸化抑制効果が飽和し、製造コストが上昇
するだけであるので、水素ガス濃度は５０ｖｏｌ％以下
にする。
たは水素ガス含有量５０ｖｏｌ％以下の窒素ガス中で実
施するのが好ましい。これは大気中で実施すると、Ａｌ
めっき層表面が酸化されて、ＡｌとＺｎとの置換反応が
阻害され、Ｚｎめっきの密着性が低下するからである。
特に雰囲気ガスを水素ガス含有窒素ガスにすると、Ａｌ
めっき層表面の酸化が抑制されるため、Ｚｎめっきの密
着性は向上する。しかし、水素ガス濃度が５０ｖｏｌ％
を超えると、酸化抑制効果が飽和し、製造コストが上昇
するだけであるので、水素ガス濃度は５０ｖｏｌ％以下
にする。
【００１７】本発明でのＺｎめっきは、Ａｌめっきと別
ラインで実施してもよい。例えば、ロ−ルコ−ト方式の
塗装ラインでＺｎＣｌ2を塗布して、直ちにオ−ブンで
ＺｎＣｌ2の融点以上に加熱するとか、ＺｎＣｌ2の塗布
後いったんコイルに巻取って、バッチ式焼鈍炉でＺｎＣ
ｌ2の融点以上に加熱するとかである。しかし、これら
の方法は製造コストの上昇を招くので、Ａｌめっきライ
ンにロ−ルコ−タ−と加熱炉を設置して、Ａｌめっきと
同時に行うのが好ましい。特に、溶融Ａｌめっきライン
にこのような設備を設けて、Ｚｎめっきすると、加熱に
鋼帯熱を利用できるので、燃料費が安価になる。
ラインで実施してもよい。例えば、ロ−ルコ−ト方式の
塗装ラインでＺｎＣｌ2を塗布して、直ちにオ−ブンで
ＺｎＣｌ2の融点以上に加熱するとか、ＺｎＣｌ2の塗布
後いったんコイルに巻取って、バッチ式焼鈍炉でＺｎＣ
ｌ2の融点以上に加熱するとかである。しかし、これら
の方法は製造コストの上昇を招くので、Ａｌめっきライ
ンにロ−ルコ−タ−と加熱炉を設置して、Ａｌめっきと
同時に行うのが好ましい。特に、溶融Ａｌめっきライン
にこのような設備を設けて、Ｚｎめっきすると、加熱に
鋼帯熱を利用できるので、燃料費が安価になる。
【００１８】図１は、ゼンジマ−方式の連続溶融Ａｌめ
っきラインにロ−ルコ−タ−と加熱炉を設置して、Ｚｎ
めっきを施す場合の１例を示したもので、鋼帯１は図示
されていない無酸化炉および還元炉で焼鈍、還元した
後、タ−ンロ−ル４ａ、スナウト２を経てＡｌめっき浴
３に浸漬することによりめっきして、浸漬ロ−ル４で垂
直に方向を変え、ガスワイピングノズル５でめっき付着
量を調整する。その後、鋼帯１は冷却装置６で気水吹き
付け等により冷却して、トップロ−ル７にＡｌが付着し
ないようにした後、サポ−トロ−ル８、８ａで鋼帯１の
振動を防止して、表裏に配置したロ−ルコ−タ−９、９
ａでＺｎＣｌ2を塗布する。
っきラインにロ−ルコ−タ−と加熱炉を設置して、Ｚｎ
めっきを施す場合の１例を示したもので、鋼帯１は図示
されていない無酸化炉および還元炉で焼鈍、還元した
後、タ−ンロ−ル４ａ、スナウト２を経てＡｌめっき浴
３に浸漬することによりめっきして、浸漬ロ−ル４で垂
直に方向を変え、ガスワイピングノズル５でめっき付着
量を調整する。その後、鋼帯１は冷却装置６で気水吹き
付け等により冷却して、トップロ−ル７にＡｌが付着し
ないようにした後、サポ−トロ−ル８、８ａで鋼帯１の
振動を防止して、表裏に配置したロ−ルコ−タ−９、９
ａでＺｎＣｌ2を塗布する。
【００１９】このロ−ルコ−タ−９、９ａは、塗装ライ
ンで使用される公知のもので、パン１０、１０ａにＺｎ
Ｃｌ2溶液１１、１１ａを入れて、それを金属ロ−ルの
ピックアップロ−ル１２、１２ａで汲み上げ、ゴムロ−
ルのアプリケ−タロ−ル１３、１３ａに転写し、さらに
アプリケ−タロ−ル１３、１３ａで鋼帯１に転写するよ
うになっている。ここで、鋼帯１の片面のみにＺｎめっ
きを施したい場合には一方のロ−ルコ−タ−９または９
ａを鋼帯１より離す。また、表裏をＺｎの差厚めっきに
したい場合にはＺｎＣｌ2の塗布量を表裏で異なるよう
にする。
ンで使用される公知のもので、パン１０、１０ａにＺｎ
Ｃｌ2溶液１１、１１ａを入れて、それを金属ロ−ルの
ピックアップロ−ル１２、１２ａで汲み上げ、ゴムロ−
ルのアプリケ−タロ−ル１３、１３ａに転写し、さらに
アプリケ−タロ−ル１３、１３ａで鋼帯１に転写するよ
うになっている。ここで、鋼帯１の片面のみにＺｎめっ
きを施したい場合には一方のロ−ルコ−タ−９または９
ａを鋼帯１より離す。また、表裏をＺｎの差厚めっきに
したい場合にはＺｎＣｌ2の塗布量を表裏で異なるよう
にする。
【００２０】ＺｎＣｌ2溶液を塗布した後は、入側に非
接触方式のシ−ルロ−ル１４、１４ａと出側にシ−ルロ
−ル１５、１５ａを有し、かつ、内部に窒素ガスまたは
水素含有量が５０ｖｏｌ％以下の窒素ガスの雰囲気にな
った加熱炉１６に導いて、ＺｎＣｌ2を溶融させ、Ｚｎ
めっきを施す。このめっきの際に生成したＡｌＣｌ3は
昇華して、加熱炉１６に設けてある雰囲気ガス循環装置
（図示せず）で雰囲気ガスとともに炉外に大部分を排出
し、除去する。
接触方式のシ−ルロ−ル１４、１４ａと出側にシ−ルロ
−ル１５、１５ａを有し、かつ、内部に窒素ガスまたは
水素含有量が５０ｖｏｌ％以下の窒素ガスの雰囲気にな
った加熱炉１６に導いて、ＺｎＣｌ2を溶融させ、Ｚｎ
めっきを施す。このめっきの際に生成したＡｌＣｌ3は
昇華して、加熱炉１６に設けてある雰囲気ガス循環装置
（図示せず）で雰囲気ガスとともに炉外に大部分を排出
し、除去する。
【００２１】ＺｎＣｌ2の塗布に樹脂溶液を使用した場
合、溶液中の樹脂は鋼帯１が加熱炉１６を通過しても残
存する。また、昇華したＡｌＣｌ3も付着している。そ
こで、鋼帯１は浸漬ロ−ル１７、１７ａで水洗槽１８に
導いて、ブラシロ−ル１９、１９ａで表裏をこすること
によりそれらを除去した後、乾燥炉２０で乾燥して、調
質圧延機２１で圧延し、化成処理槽２２でクロメ−ト処
理あるいはリン酸塩処理を施す。その後必要なら塗装を
施して、コイルに巻取る。
合、溶液中の樹脂は鋼帯１が加熱炉１６を通過しても残
存する。また、昇華したＡｌＣｌ3も付着している。そ
こで、鋼帯１は浸漬ロ−ル１７、１７ａで水洗槽１８に
導いて、ブラシロ−ル１９、１９ａで表裏をこすること
によりそれらを除去した後、乾燥炉２０で乾燥して、調
質圧延機２１で圧延し、化成処理槽２２でクロメ−ト処
理あるいはリン酸塩処理を施す。その後必要なら塗装を
施して、コイルに巻取る。
【００２２】本発明でＺｎめっきを施すＡｌ系めっき鋼
板は、めっき層が純ＡｌまたはＡｌ量が５０％以上であ
るＡｌ合金のもので、製造法は溶融めっき法、溶融塩浴
電気めっき法、蒸着めっき法のいずれでもよい。また、
めっき原板も限定されず、普通鋼、高張力鋼、ステンレ
ス鋼であってもよい。
板は、めっき層が純ＡｌまたはＡｌ量が５０％以上であ
るＡｌ合金のもので、製造法は溶融めっき法、溶融塩浴
電気めっき法、蒸着めっき法のいずれでもよい。また、
めっき原板も限定されず、普通鋼、高張力鋼、ステンレ
ス鋼であってもよい。
【００２４】
【実施例】図１に示したゼンジマ−方式連続溶融Ａｌめ
っきラインのＡｌめっき浴３をＡｌ−９mass％Ｓｉ合金
浴（６６０℃）にして、板厚０.７ｍｍ、板幅１０００
ｍｍの低炭素Ａｌキルド鋼の冷延鋼板に溶融Ａｌめっき
を施した後、一方のロ−ルコ−タ−９でＺｎＣｌ2を塗
布して、加熱炉１６で溶融させることによりＺｎめっき
を施し、Ｚｎめっき溶融Ａｌめっき鋼帯を製造した。そ
して、得られた鋼帯のＺｎめっき層の生成状態、厚みお
よび密着性などの品質を調査した。表１、表２に製造条
件を、表３、表４に品質調査結果を示す。なお、Ｚｎめ
っき条件および品質調査は次の通りである。
っきラインのＡｌめっき浴３をＡｌ−９mass％Ｓｉ合金
浴（６６０℃）にして、板厚０.７ｍｍ、板幅１０００
ｍｍの低炭素Ａｌキルド鋼の冷延鋼板に溶融Ａｌめっき
を施した後、一方のロ−ルコ−タ−９でＺｎＣｌ2を塗
布して、加熱炉１６で溶融させることによりＺｎめっき
を施し、Ｚｎめっき溶融Ａｌめっき鋼帯を製造した。そ
して、得られた鋼帯のＺｎめっき層の生成状態、厚みお
よび密着性などの品質を調査した。表１、表２に製造条
件を、表３、表４に品質調査結果を示す。なお、Ｚｎめ
っき条件および品質調査は次の通りである。
【００２４】（１）Ｚｎめっき条件 （Ａ）ロ−ルコ−タ−９、９ａでのＺｎＣｌ2の塗布条
件 トルエンとキシレンを等容量混合した溶剤にメタクリル
酸ノルマルブチルを等容量混合して、まず樹脂液を調製
し、この樹脂液にＺｎＣｌ2を溶解して、ＺｎＣｌ2濃度
が５００ｇ／ＬのＺｎＣｌ2溶液を調製した。この溶液
は０.０１Ｌ／ｍ2塗布すると、ＺｎＣｌ2の塗布量は５
ｇ／ｍ2になった。
件 トルエンとキシレンを等容量混合した溶剤にメタクリル
酸ノルマルブチルを等容量混合して、まず樹脂液を調製
し、この樹脂液にＺｎＣｌ2を溶解して、ＺｎＣｌ2濃度
が５００ｇ／ＬのＺｎＣｌ2溶液を調製した。この溶液
は０.０１Ｌ／ｍ2塗布すると、ＺｎＣｌ2の塗布量は５
ｇ／ｍ2になった。
【００２５】（Ｂ）加熱炉１６での加熱条件 炉内雰囲気をＮ2ガス、１〜５０ｖｏｌ％Ｈ2−Ｎ2混合
ガスまたは大気にして、鋼帯を２５０〜５００℃に加熱
し、０〜１２０秒保持した。
ガスまたは大気にして、鋼帯を２５０〜５００℃に加熱
し、０〜１２０秒保持した。
【００２６】（３）品質調査 （Ａ）Ｚｎめっき層の生成状態および厚み Ｚｎめっき層の生成状態は、鋼帯の板幅方向、長手方向
のランダム位置から幅１０ｍｍ、長さ２５ｍｍの試験片
を採取して、端面を断面研磨、エッチングした後、走査
型電子顕微鏡で倍率５０００倍で１０視野を観察し、Ｚ
ｎめっき層が連続して生成していたものを記号○で、不
連続に生成していたのものを記号△で、生成していない
ものを記号×で評価した。また、Ｚｎめっき層の厚みは
連続したＺｎめっき層が形成されている場合は各視野ご
とに５点を測定して、１０視野の平均値を算出した。一
方、Ｚｎめっき層が不連続の場合は１０視野の最大値を
厚みとした。
のランダム位置から幅１０ｍｍ、長さ２５ｍｍの試験片
を採取して、端面を断面研磨、エッチングした後、走査
型電子顕微鏡で倍率５０００倍で１０視野を観察し、Ｚ
ｎめっき層が連続して生成していたものを記号○で、不
連続に生成していたのものを記号△で、生成していない
ものを記号×で評価した。また、Ｚｎめっき層の厚みは
連続したＺｎめっき層が形成されている場合は各視野ご
とに５点を測定して、１０視野の平均値を算出した。一
方、Ｚｎめっき層が不連続の場合は１０視野の最大値を
厚みとした。
【００２７】（Ｂ）Ｚｎめっき層の密着性 上記（Ａ）と同様に試験片を採取して、試験片を１８０
度密着折り曲げし、折り曲げ部の外側にセロテ−プを貼
り付けた後、剥がして、セロテ−プへのＺｎめっき層の
転写有無を調査し、転写の認められないものを記号○
で、転写の認められたものを記号×で評価した。
度密着折り曲げし、折り曲げ部の外側にセロテ−プを貼
り付けた後、剥がして、セロテ−プへのＺｎめっき層の
転写有無を調査し、転写の認められないものを記号○
で、転写の認められたものを記号×で評価した。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】
【表３】
【００３１】
【表４】
【００３２】
【従来例】実施例で図１の連続溶融Ａｌめっきラインの
一方のロ−ルコ−タ−９と加熱炉１６を使用せずに製造
した溶融Ａｌ−Ｓｉ合金めっき鋼帯（Ａｌめっき付着量
４０ｇ/ｍ2）を連続溶融Ｚｎめっきライン、連続蒸着Ｚ
ｎめっきライン、連続電気Ｚｎラインに再通板して、Ａ
ｌめっき層の上に下記めっき条件でＺｎめっきを施し
た。そして、めっき後幅方向中央部から幅５０ｍｍ、長
さ１００ｍｍの試験片を採取して、実施例で実施したよ
うなＺｎめっき層の品質調査を同要領で実施した。この
結果を表５に示す。
一方のロ−ルコ−タ−９と加熱炉１６を使用せずに製造
した溶融Ａｌ−Ｓｉ合金めっき鋼帯（Ａｌめっき付着量
４０ｇ/ｍ2）を連続溶融Ｚｎめっきライン、連続蒸着Ｚ
ｎめっきライン、連続電気Ｚｎラインに再通板して、Ａ
ｌめっき層の上に下記めっき条件でＺｎめっきを施し
た。そして、めっき後幅方向中央部から幅５０ｍｍ、長
さ１００ｍｍの試験片を採取して、実施例で実施したよ
うなＺｎめっき層の品質調査を同要領で実施した。この
結果を表５に示す。
【００３３】（１）溶融Ｚｎめっき条件 溶融Ａｌめっき鋼帯を５０ｖｏｌ％Ｈ2−Ｎ2の雰囲気中
で５００℃で３０秒間予熱して、Ａｌを０.１８ｍａｓ
ｓ％添加したＺｎめっき浴（４６０℃）に浸漬し、ガス
ワイピング法により付着量を３０ｇ/ｍ2（片面）に調整
した。
で５００℃で３０秒間予熱して、Ａｌを０.１８ｍａｓ
ｓ％添加したＺｎめっき浴（４６０℃）に浸漬し、ガス
ワイピング法により付着量を３０ｇ/ｍ2（片面）に調整
した。
【００３４】（２）蒸着Ｚｎめっき条件 上記溶融Ｚｎめっきの場合と同一条件で予熱して、真空
度１３.３Ｐａ、板温２５０℃で１０ｇ/ｍ2（片面）蒸
着めっきした。
度１３.３Ｐａ、板温２５０℃で１０ｇ/ｍ2（片面）蒸
着めっきした。
【００３５】（３）電気Ｚｎめっき条件 １０ｍａｓｓ％のＨＣｌ水溶液（５０℃）に浸漬して、
１０秒間酸洗した後、ＺｎＳＯ4・７Ｈ2Ｏ：３５０ｇ／
Ｌ、Ｎａ2ＳＯ4：９０ｇ／Ｌ、ｐＨ２のＺｎめっき浴で
電流密度３０Ａ／ｄｍ2で５秒間電解し、１０ｇ/ｍ
2（片面）めっきした。
１０秒間酸洗した後、ＺｎＳＯ4・７Ｈ2Ｏ：３５０ｇ／
Ｌ、Ｎａ2ＳＯ4：９０ｇ／Ｌ、ｐＨ２のＺｎめっき浴で
電流密度３０Ａ／ｄｍ2で５秒間電解し、１０ｇ/ｍ
2（片面）めっきした。
【００３６】
【表５】
【００３７】
【発明の効果】以上のように、本発明でのＺｎめっきＡ
ｌ系めっき鋼板の製造方法は、ＺｎＣｌ2を塗布して、
それを溶融状態にすることによりＺｎをＡｌめっき層に
置換析出させ、Ｚｎめっきするのであるから、ＺｎＣｌ
2の塗布装置と加熱炉とがあれば実施でき、設備費の高
い既設のＺｎめっきラインを再通板するよりめっき費は
安価である。また、塗布したＺｎＣｌ2は消耗してしま
うので、長時間めっきを継続しても、Ｚｎめっき層にＡ
ｌが混入することがない。さらに、ＺｎＣｌ2はＡｌめ
っき層表面の酸化皮膜を除去して、Ｚｎを置換析出する
のであるから、Ｚｎめっき層の密着性は良好である。
ｌ系めっき鋼板の製造方法は、ＺｎＣｌ2を塗布して、
それを溶融状態にすることによりＺｎをＡｌめっき層に
置換析出させ、Ｚｎめっきするのであるから、ＺｎＣｌ
2の塗布装置と加熱炉とがあれば実施でき、設備費の高
い既設のＺｎめっきラインを再通板するよりめっき費は
安価である。また、塗布したＺｎＣｌ2は消耗してしま
うので、長時間めっきを継続しても、Ｚｎめっき層にＡ
ｌが混入することがない。さらに、ＺｎＣｌ2はＡｌめ
っき層表面の酸化皮膜を除去して、Ｚｎを置換析出する
のであるから、Ｚｎめっき層の密着性は良好である。
【００３８】また、ＺｎＣｌ2の塗布後、ＺｎＣｌ2を３
１３〜５００℃に０〜６０秒間保持すると、Ｚｎめっき
を確実に行うことができ、ＺｎＣｌ2の塗布量を１５〜
１００ｇ／ｍ2にすると、Ｚｎめっき層の厚みを１μｍ
以上にできるとともに、Ａｌめっき層の厚みを薄くしな
い。さらに、ＺｎＣｌ2を塗布後窒素ガス中または水素
ガス含有量５０ｖｏｌ％以下の窒素ガス中で溶融温度以
上に保持すると、Ａｌめっき層の表面が酸化されないた
め、Ｚｎめっきの密着性が良好になる。また、連続溶融
ＡｌめっきラインでＡｌめっき後ＺｎＣｌ2の塗布と加
熱、保持を行うと、生産能率が高い。
１３〜５００℃に０〜６０秒間保持すると、Ｚｎめっき
を確実に行うことができ、ＺｎＣｌ2の塗布量を１５〜
１００ｇ／ｍ2にすると、Ｚｎめっき層の厚みを１μｍ
以上にできるとともに、Ａｌめっき層の厚みを薄くしな
い。さらに、ＺｎＣｌ2を塗布後窒素ガス中または水素
ガス含有量５０ｖｏｌ％以下の窒素ガス中で溶融温度以
上に保持すると、Ａｌめっき層の表面が酸化されないた
め、Ｚｎめっきの密着性が良好になる。また、連続溶融
ＡｌめっきラインでＡｌめっき後ＺｎＣｌ2の塗布と加
熱、保持を行うと、生産能率が高い。
【図１】は連続溶融ＡｌめっきラインでＡｌめっきと同
時にＺｎめっきを施す方法を示すものである。
時にＺｎめっきを施す方法を示すものである。
１…鋼帯、２…スナウト、３…Ａｌめっき浴、４…浸漬
ロ−ル、４ａ…タ−ンロ−ル、５…ガスワイピングノズ
ル、６…冷却装置、７…トップロ−ル、８、８ａ…サポ
−トロ−ル、９、９ａ…ロ−ルコ−タ−、１０、１０ａ
…パン、１１、１１ａ…ＺｎＣｌ2溶液、１２、１２ａ
…ピックアップロ−ル、１３、１３ａ…アプリケ−タロ
−ル、１４、１４ａ…シ−ルロ−ル、１５、１５ａ…シ
−ルロ−ル、１６…加熱炉、１７、１７ａ…浸漬ロ−
ル、１８…水洗槽、１９、１９ａ…ブラシロ−ル、２０
…乾燥炉、２１…調質圧延機、２２…化成処理槽、
ロ−ル、４ａ…タ−ンロ−ル、５…ガスワイピングノズ
ル、６…冷却装置、７…トップロ−ル、８、８ａ…サポ
−トロ−ル、９、９ａ…ロ−ルコ−タ−、１０、１０ａ
…パン、１１、１１ａ…ＺｎＣｌ2溶液、１２、１２ａ
…ピックアップロ−ル、１３、１３ａ…アプリケ−タロ
−ル、１４、１４ａ…シ−ルロ−ル、１５、１５ａ…シ
−ルロ−ル、１６…加熱炉、１７、１７ａ…浸漬ロ−
ル、１８…水洗槽、１９、１９ａ…ブラシロ−ル、２０
…乾燥炉、２１…調質圧延機、２２…化成処理槽、
Claims (5)
- 【請求項１】 Ａｌ系めっき鋼板の表面にＺｎＣｌ2
を塗布した後、ＺｎＣｌ2の溶融温度以上に保持して、
Ｚｎをめっきすることを特徴とするＺｎめっきＡｌ系め
っき鋼板の製造方法。 - 【請求項２】 Ａｌ系めっき鋼板をＺｎＣｌ2の塗布
後、３１３〜５００℃に０〜６０秒間保持することを特
徴とする請求項１に記載のＺｎめっきＡｌ系めっき鋼板
の製造方法。 - 【請求項３】 ＺｎＣｌ2を１５〜１００ｇ／ｍ2塗布
することを特徴とする請求項１に記載のＺｎめっきＡｌ
系めっき鋼板の製造方法。 - 【請求項４】 ＺｎＣｌ2の塗布後窒素ガス中または
水素ガス含有量５０ｖｏｌ％以下の窒素ガス中でＺｎＣ
ｌ2の溶融温度以上に保持することを特徴とする請求項
１に記載のＺｎめっきＡｌ系めっき鋼板の製造方法。 - 【請求項５】 連続溶融ＡｌめっきラインでＡｌめっ
きを施し、めっき付着量を調整した後、ＺｎＣｌ2を塗
布して、ＺｎＣｌ2の溶融温度以上に加熱、保持し、Ｚ
ｎをめっきすることを特徴とするＺｎめっきＡｌ系めっ
き鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10415296A JPH09268377A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | ＺｎめっきＡｌ系めっき鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10415296A JPH09268377A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | ＺｎめっきＡｌ系めっき鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09268377A true JPH09268377A (ja) | 1997-10-14 |
Family
ID=14373104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10415296A Withdrawn JPH09268377A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | ＺｎめっきＡｌ系めっき鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09268377A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109913871A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-06-21 | 苏州铁博士金属制品有限公司 | 一种增强货架用不锈钢韧性的处理方法 |
-
1996
- 1996-03-29 JP JP10415296A patent/JPH09268377A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109913871A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-06-21 | 苏州铁博士金属制品有限公司 | 一种增强货架用不锈钢韧性的处理方法 |
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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: 20030603 |