JPH10158801A - 金属めっき鋼板の製造方法及び金属めっき鋼板ならびにその用途 - Google Patents
金属めっき鋼板の製造方法及び金属めっき鋼板ならびにその用途Info
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- JPH10158801A JPH10158801A JP32237596A JP32237596A JPH10158801A JP H10158801 A JPH10158801 A JP H10158801A JP 32237596 A JP32237596 A JP 32237596A JP 32237596 A JP32237596 A JP 32237596A JP H10158801 A JPH10158801 A JP H10158801A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 密着性の良いめっき鋼板の製造方法及びめっ
き鋼板、ならびにその用途を提供する。 【解決手段】 鋼板に金属をめっきする方法において、
このめっきを１０-2Ｔｏｒｒ以下の真空中で行い、且
つ、めっきを行いたい金属の融点以上に鋼板を加熱しな
がら、目的の金属を鋼板上に供給し、めっき金属を一度
溶解させてめっきする。この方法によれば、ＡｌとＭｇ
の合金めっき鋼板が容易に得られる。このＡｌとＭｇの
合金めっき鋼板は、自動車用部品、家電用部品、建材用
部品に好適である。
き鋼板、ならびにその用途を提供する。 【解決手段】 鋼板に金属をめっきする方法において、
このめっきを１０-2Ｔｏｒｒ以下の真空中で行い、且
つ、めっきを行いたい金属の融点以上に鋼板を加熱しな
がら、目的の金属を鋼板上に供給し、めっき金属を一度
溶解させてめっきする。この方法によれば、ＡｌとＭｇ
の合金めっき鋼板が容易に得られる。このＡｌとＭｇの
合金めっき鋼板は、自動車用部品、家電用部品、建材用
部品に好適である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、建材、家電、自動
車等に利用される金属めっき鋼板の製造方法及びその金
属めっき鋼板に関するものである。
車等に利用される金属めっき鋼板の製造方法及びその金
属めっき鋼板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鋼板に亜鉛、錫、アルミニウム等の金属
をめっきする方法としては、電気めっき法、浸漬めっき
法および蒸着めっき法等がある。また近年では、溶融金
属をノズルを介して吐出して鋼板に付着させる金属被覆
方法が種々検討されている。例えば、特開昭５９−６７
３５７号公報には、走行する鋼板上に溶融金属をスリッ
ト上のノズル先端から吐出して付着する方法が提案され
ている。
をめっきする方法としては、電気めっき法、浸漬めっき
法および蒸着めっき法等がある。また近年では、溶融金
属をノズルを介して吐出して鋼板に付着させる金属被覆
方法が種々検討されている。例えば、特開昭５９−６７
３５７号公報には、走行する鋼板上に溶融金属をスリッ
ト上のノズル先端から吐出して付着する方法が提案され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、鋼板
にめっきを施す方法は種々提案されている。しかしなが
ら、このようなめっき法には以下に示すような問題点が
ある。まず、電気めっき法には、（１）水溶液中からの
金属のめっきには制約があり、めっきできる金属が限ら
れている、（２）めっき付着量の増加に伴い、著しくコ
ストが上昇するため、５０ｇ／ｍ2以上の厚いめっきを
施す場合に適さない、という問題点がある。
にめっきを施す方法は種々提案されている。しかしなが
ら、このようなめっき法には以下に示すような問題点が
ある。まず、電気めっき法には、（１）水溶液中からの
金属のめっきには制約があり、めっきできる金属が限ら
れている、（２）めっき付着量の増加に伴い、著しくコ
ストが上昇するため、５０ｇ／ｍ2以上の厚いめっきを
施す場合に適さない、という問題点がある。
【０００４】また、浸漬めっき法には、（１）空気中で
金属を溶融するため、酸化を受けやすい金属には適さな
い、（２）付着量制御が難しいため、３０ｇ／ｍ2 以下
の薄いめっきや片面めっきに適さず、且つ長手方向、板
幅方向でのめっき付着量分布の均一性に劣る、（３）め
っき表面が大気中で高温酸化されるため、めっき層表層
に厚く強固な酸化皮膜が形成されるという問題点があ
る。
金属を溶融するため、酸化を受けやすい金属には適さな
い、（２）付着量制御が難しいため、３０ｇ／ｍ2 以下
の薄いめっきや片面めっきに適さず、且つ長手方向、板
幅方向でのめっき付着量分布の均一性に劣る、（３）め
っき表面が大気中で高温酸化されるため、めっき層表層
に厚く強固な酸化皮膜が形成されるという問題点があ
る。
【０００５】また、蒸着めっき法は、鋼板との密着性が
悪いため、曲げ加工等によりめっき剥離を引き起こすと
いう問題点がある。また、溶融金属をノズルを介して吐
出して鋼板に付着させるめっき法は、吐出量の制御が難
しいため、めっきの付着むらが起こり、且つ長手方向、
板幅方向でのめっき付着量分布の均一性に劣るという問
題点がある。本発明は、かかる問題点を解決するもので
あり、均一被覆性と被覆の密着性が良く、今まで作製が
難しかった種類の金属めっき鋼板も作製できる、金属め
っき鋼板の製造法、金属めっき鋼板、その用途を提供す
ることにある。
悪いため、曲げ加工等によりめっき剥離を引き起こすと
いう問題点がある。また、溶融金属をノズルを介して吐
出して鋼板に付着させるめっき法は、吐出量の制御が難
しいため、めっきの付着むらが起こり、且つ長手方向、
板幅方向でのめっき付着量分布の均一性に劣るという問
題点がある。本発明は、かかる問題点を解決するもので
あり、均一被覆性と被覆の密着性が良く、今まで作製が
難しかった種類の金属めっき鋼板も作製できる、金属め
っき鋼板の製造法、金属めっき鋼板、その用途を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記問題
を解決する方策について種々検討し、真空中で、加熱し
た鋼板上に、めっきする金属を供給し、めっき金属を一
度溶解させることによりこの問題を解決できることを見
いだし、本発明を構成するに至った。即ち、本発明は、
鋼板に金属めっきを行うにあたり、１０-2Ｔｏｒｒ以下
の真空中で、めっきを行う金属の融点以上に鋼板を加熱
すると共に、めっき金属を加熱した鋼板上に供給し、め
っき金属を一度溶解させることを特徴とする。さらに、
本発明は、上記金属めっき鋼板の製造方法により作製さ
れた金属めっき鋼板であって、めっき金属がＡｌとＭｇ
の合金であることを特徴とする。上記金属めっき鋼板
は、特に自動車用部品や家電用部品、建材用部品に適し
ている。
を解決する方策について種々検討し、真空中で、加熱し
た鋼板上に、めっきする金属を供給し、めっき金属を一
度溶解させることによりこの問題を解決できることを見
いだし、本発明を構成するに至った。即ち、本発明は、
鋼板に金属めっきを行うにあたり、１０-2Ｔｏｒｒ以下
の真空中で、めっきを行う金属の融点以上に鋼板を加熱
すると共に、めっき金属を加熱した鋼板上に供給し、め
っき金属を一度溶解させることを特徴とする。さらに、
本発明は、上記金属めっき鋼板の製造方法により作製さ
れた金属めっき鋼板であって、めっき金属がＡｌとＭｇ
の合金であることを特徴とする。上記金属めっき鋼板
は、特に自動車用部品や家電用部品、建材用部品に適し
ている。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
本発明の特徴は、めっきを行う金属の融点以上に加熱し
た鋼板上に、真空中でめっき金属を供給することにあ
る。めっき金属の融点以上に加熱した鋼板上にめっき金
属を供給すると、この金属は鋼板の熱によりいったん溶
融する。この作業を真空中で行うと、溶融した金属は沸
騰し蒸発を始める。この蒸発の気化熱により、溶融した
金属は急激に熱が奪われ凝固する。つまり、加熱した鋼
板上に真空中で金属を供給すると、その場で溶融、凝固
が起こりめっきされる。
本発明の特徴は、めっきを行う金属の融点以上に加熱し
た鋼板上に、真空中でめっき金属を供給することにあ
る。めっき金属の融点以上に加熱した鋼板上にめっき金
属を供給すると、この金属は鋼板の熱によりいったん溶
融する。この作業を真空中で行うと、溶融した金属は沸
騰し蒸発を始める。この蒸発の気化熱により、溶融した
金属は急激に熱が奪われ凝固する。つまり、加熱した鋼
板上に真空中で金属を供給すると、その場で溶融、凝固
が起こりめっきされる。
【０００８】めっきを行う金属とは、鋼板より融点が低
い純金属または合金を指すものであり、Ｚｎ，Ａｌ，Ｍ
ｇ，Ｓｎ，Ｐｂ等の金属またはこれらの二種以上を含む
合金や、このような融点の低い純金属や合金にＬｉ，
Ｂ，Ｃ，Ｎａ，Ｓｉ，Ｐ，Ｓ，Ｋ，Ｃａ，Ｆｅ，Ｎｉ，
Ｃｏ，Ｍｎ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｖ，Ａ
ｓ，Ｂｉ等の元素を添加した合金等広く含有するもので
ある。
い純金属または合金を指すものであり、Ｚｎ，Ａｌ，Ｍ
ｇ，Ｓｎ，Ｐｂ等の金属またはこれらの二種以上を含む
合金や、このような融点の低い純金属や合金にＬｉ，
Ｂ，Ｃ，Ｎａ，Ｓｉ，Ｐ，Ｓ，Ｋ，Ｃａ，Ｆｅ，Ｎｉ，
Ｃｏ，Ｍｎ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｖ，Ａ
ｓ，Ｂｉ等の元素を添加した合金等広く含有するもので
ある。
【０００９】鋼板は、必要に応じて入念な脱脂処理を施
した後、真空チャンバー内へ挿入される。次に、チャン
バー内で誘導加熱等の方法を使用し、めっきを行う金属
の融点より１〜１００℃高い温度に加熱する。加熱温度
は、低すぎるとめっき金属が溶解しきれず、高すぎると
鋼板とめっき金属との間に厚い金属間化合物ができた
り、凝固するまでに時間がかかったりする。よって鋼板
の温度は、めっきする金属の質量、融解熱、蒸発熱、熱
容量等の条件を考慮し、適宜調整すべきである。
した後、真空チャンバー内へ挿入される。次に、チャン
バー内で誘導加熱等の方法を使用し、めっきを行う金属
の融点より１〜１００℃高い温度に加熱する。加熱温度
は、低すぎるとめっき金属が溶解しきれず、高すぎると
鋼板とめっき金属との間に厚い金属間化合物ができた
り、凝固するまでに時間がかかったりする。よって鋼板
の温度は、めっきする金属の質量、融解熱、蒸発熱、熱
容量等の条件を考慮し、適宜調整すべきである。
【００１０】また、本発明では、真空中で加熱とめっき
金属の供給を行えば、その順番は問わない。すなわち加
熱は、めっき金属の供給前に終了させる必要はなく、加
熱を行いながらめっき金属を供給する、または、めっき
金属の供給後に加熱を開始しても何ら問題はない。ここ
で、チャンバー内の圧力は、１０-2Ｔｏｒｒ以下とす
る。１０-2Ｔｏｒｒより高い圧力では、加熱時に鋼板表
面の酸化皮膜が厚くなり過ぎ、めっきとの密着性が悪く
なったり、めっき金属が酸化したりする。このため、チ
ャンバー内の圧力は、その下限を特に定めるものではな
く、できる限り低い方が良い。金属の供給方法は特に限
定しないが、粉末にした金属を均一に振りかけると、表
面積が大きいため短時間で溶解する。
金属の供給を行えば、その順番は問わない。すなわち加
熱は、めっき金属の供給前に終了させる必要はなく、加
熱を行いながらめっき金属を供給する、または、めっき
金属の供給後に加熱を開始しても何ら問題はない。ここ
で、チャンバー内の圧力は、１０-2Ｔｏｒｒ以下とす
る。１０-2Ｔｏｒｒより高い圧力では、加熱時に鋼板表
面の酸化皮膜が厚くなり過ぎ、めっきとの密着性が悪く
なったり、めっき金属が酸化したりする。このため、チ
ャンバー内の圧力は、その下限を特に定めるものではな
く、できる限り低い方が良い。金属の供給方法は特に限
定しないが、粉末にした金属を均一に振りかけると、表
面積が大きいため短時間で溶解する。
【００１１】本発明によれば、鋼板より融点が低い純金
属または合金であればどのような金属でもめっきするこ
とができるが、特にＡｌ−Ｍｇ合金めっきを有利に製造
できる。なぜならば、ＡｌもＭｇも水素よりイオン化傾
向が大きく、且つ酸化しやすいため、電気めっき法、浸
漬めっき法共使用できない。このような性質の金属をめ
っきする方法は、これまで蒸着めっき法しかなかった
が、蒸着めっき法には前述のように密着性が劣るという
欠点が知られている。このため、Ａｌ−Ｍｇ合金のめっ
きは工業的に行われていなかったが、本発明により容易
に製造できる。なお、本発明において鋼板とは、アルミ
キルド鋼、リムド鋼、キャップド鋼あるいはチタンキル
ド鋼等、特に制限されるものではなく、また鋼成分とし
ても鉄を主成分とするものであればよい。
属または合金であればどのような金属でもめっきするこ
とができるが、特にＡｌ−Ｍｇ合金めっきを有利に製造
できる。なぜならば、ＡｌもＭｇも水素よりイオン化傾
向が大きく、且つ酸化しやすいため、電気めっき法、浸
漬めっき法共使用できない。このような性質の金属をめ
っきする方法は、これまで蒸着めっき法しかなかった
が、蒸着めっき法には前述のように密着性が劣るという
欠点が知られている。このため、Ａｌ−Ｍｇ合金のめっ
きは工業的に行われていなかったが、本発明により容易
に製造できる。なお、本発明において鋼板とは、アルミ
キルド鋼、リムド鋼、キャップド鋼あるいはチタンキル
ド鋼等、特に制限されるものではなく、また鋼成分とし
ても鉄を主成分とするものであればよい。
【００１２】さらに、めっき前の鋼板については、熱間
圧延工程後の熱延ままの鋼板、冷間圧延工程後の冷延の
ままの鋼板、もしくは冷間圧延後の焼鈍工程を経た焼鈍
板、さらには焼鈍後に二回目の冷延を施した二回圧延鋼
板等、その金属組織形態による制約を受けるものではな
い。さらに鋼板とは、切板、コイル、加工した板等、特
に形状において制限されるものではない。本発明の製造
方法によって得られる金属めっき鋼板は、特に自動車用
部品では、ドア、フェンダー、ルーフ、ボンネット、ト
ランクリッド等の外板パネル類に適している。また、家
電用部品としては、冷蔵庫、洗濯機、照明器具、暖房器
具、電子レンジ、エアコン室外機、その他製品のパネル
用等に適している。また、建材用部品としては、屋根、
壁、ガードレール等のパネル類に適している。
圧延工程後の熱延ままの鋼板、冷間圧延工程後の冷延の
ままの鋼板、もしくは冷間圧延後の焼鈍工程を経た焼鈍
板、さらには焼鈍後に二回目の冷延を施した二回圧延鋼
板等、その金属組織形態による制約を受けるものではな
い。さらに鋼板とは、切板、コイル、加工した板等、特
に形状において制限されるものではない。本発明の製造
方法によって得られる金属めっき鋼板は、特に自動車用
部品では、ドア、フェンダー、ルーフ、ボンネット、ト
ランクリッド等の外板パネル類に適している。また、家
電用部品としては、冷蔵庫、洗濯機、照明器具、暖房器
具、電子レンジ、エアコン室外機、その他製品のパネル
用等に適している。また、建材用部品としては、屋根、
壁、ガードレール等のパネル類に適している。
【００１３】
【実施例】以下、実施例により本発明の特徴を具体的に
説明する。 （実施例１）板厚１ｍｍの鋼板を脱脂した後、真空チャ
ンバー内に挿入し、チャンバー内の圧力を２．０×１０
-4Ｔｏｒｒまで下げ、表１に示す温度まで加熱を行うと
ともに、同じく表１に示すめっき金属の粉末を供給しめ
っきを行った。比較材として大気中で同様のめっきを行
った。ただし、Ｍｇは、大気中で加熱すると激しい酸化
反応を起こすため比較は行わなかった。評価は、めっき
の密着性を比較した。密着性は、めっき面にニチバンの
セロハンテープを張り付け１８０度折り曲げ、その後こ
れを開いてテープを剥がし、テープに付着しためっきを
調べた。密着性は、めっきの付着が見られないものを
〇、めっきの付着が見られるものを×とした。
説明する。 （実施例１）板厚１ｍｍの鋼板を脱脂した後、真空チャ
ンバー内に挿入し、チャンバー内の圧力を２．０×１０
-4Ｔｏｒｒまで下げ、表１に示す温度まで加熱を行うと
ともに、同じく表１に示すめっき金属の粉末を供給しめ
っきを行った。比較材として大気中で同様のめっきを行
った。ただし、Ｍｇは、大気中で加熱すると激しい酸化
反応を起こすため比較は行わなかった。評価は、めっき
の密着性を比較した。密着性は、めっき面にニチバンの
セロハンテープを張り付け１８０度折り曲げ、その後こ
れを開いてテープを剥がし、テープに付着しためっきを
調べた。密着性は、めっきの付着が見られないものを
〇、めっきの付着が見られるものを×とした。
【００１４】
【表１】
【００１５】（実施例２）板厚１ｍｍの鋼板を脱脂した
後、真空チャンバー内に挿入し、チャンバー内の圧力を
表２に示す圧力まで下げ、同じく表２に示す温度まで加
熱を行い、表２に示す組成のＡｌ−Ｍｇ合金の粉末を供
給しめっきを行った。比較として、チャンバー内の圧力
が高い状態でめっきを行った。評価は、めっきの密着性
を比較した。密着性は、めっき面にニチバンのセロハン
テープを張り付け１８０度折り曲げ、その後これを開い
てテープを剥がし、テープに付着しためっきを調べた。
密着性は、めっきの付着が見られないものを〇、めっき
の付着が見られるものを×とした。
後、真空チャンバー内に挿入し、チャンバー内の圧力を
表２に示す圧力まで下げ、同じく表２に示す温度まで加
熱を行い、表２に示す組成のＡｌ−Ｍｇ合金の粉末を供
給しめっきを行った。比較として、チャンバー内の圧力
が高い状態でめっきを行った。評価は、めっきの密着性
を比較した。密着性は、めっき面にニチバンのセロハン
テープを張り付け１８０度折り曲げ、その後これを開い
てテープを剥がし、テープに付着しためっきを調べた。
密着性は、めっきの付着が見られないものを〇、めっき
の付着が見られるものを×とした。
【００１６】
【表２】
【００１７】（実施例３）板厚１ｍｍの鋼板を脱脂した
後、真空チャンバー内に挿入し、チャンバー内の圧力を
２．０×１０-4Ｔｏｒｒまで下げ、温度を６７０℃まで
加熱を行うと共に、Ａｌ−５％Ｍｇ合金の粉末を供給し
めっきを行った。このＡｌ−５％Ｍｇ合金めっき鋼板を
用いて表３に示す部品を作製し、実使用特性を評価し
た。評価は、めっきの密着性を比較した。密着性は、加
工後の部品のめっき面にニチバンのセロハンテープを張
り付け、剥がした後のテープに付着しためっきを調べ
た。その結果、いずれの部品においてもめっきの付着が
見られず、良好な性能が得られた。
後、真空チャンバー内に挿入し、チャンバー内の圧力を
２．０×１０-4Ｔｏｒｒまで下げ、温度を６７０℃まで
加熱を行うと共に、Ａｌ−５％Ｍｇ合金の粉末を供給し
めっきを行った。このＡｌ−５％Ｍｇ合金めっき鋼板を
用いて表３に示す部品を作製し、実使用特性を評価し
た。評価は、めっきの密着性を比較した。密着性は、加
工後の部品のめっき面にニチバンのセロハンテープを張
り付け、剥がした後のテープに付着しためっきを調べ
た。その結果、いずれの部品においてもめっきの付着が
見られず、良好な性能が得られた。
【００１８】
【表３】
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、これまで困難であった
各種金属めっき鋼板を、工業的に容易に製造することが
可能となる。
各種金属めっき鋼板を、工業的に容易に製造することが
可能となる。
Claims (5)
- 【請求項１】 鋼板に金属めっきを行うにあたり、１０
-2Ｔｏｒｒ以下の真空中で、めっきを行う金属の融点以
上に鋼板を加熱すると共に、めっき金属を加熱した鋼板
上に供給し、めっき金属を一度溶解させることを特徴と
する金属めっき鋼板の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の金属めっき鋼板の製造方
法により作製された金属めっき鋼板であって、めっき金
属がＡｌとＭｇの合金であることを特徴とする金属めっ
き鋼板。 - 【請求項３】 請求項２記載の金属めっき鋼板からなる
自動車用部品。 - 【請求項４】 請求項２記載の金属めっき鋼板からなる
家電用部品。 - 【請求項５】 請求項２記載の金属めっき鋼板からなる
建材用部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32237596A JPH10158801A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 金属めっき鋼板の製造方法及び金属めっき鋼板ならびにその用途 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32237596A JPH10158801A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 金属めっき鋼板の製造方法及び金属めっき鋼板ならびにその用途 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10158801A true JPH10158801A (ja) | 1998-06-16 |
Family
ID=18142953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32237596A Withdrawn JPH10158801A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 金属めっき鋼板の製造方法及び金属めっき鋼板ならびにその用途 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10158801A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008255464A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-10-23 | Nippon Steel Corp | 溶融Ｍｇ−Ｚｎ系合金めっき鋼材 |
| JP2009091652A (ja) * | 2007-09-19 | 2009-04-30 | Nippon Steel Corp | 溶融Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼材 |
| US10106866B2 (en) | 2013-12-24 | 2018-10-23 | Posco | Magnesium-aluminum coated steel sheet |
-
1996
- 1996-12-03 JP JP32237596A patent/JPH10158801A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008255464A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-10-23 | Nippon Steel Corp | 溶融Ｍｇ−Ｚｎ系合金めっき鋼材 |
| JP2009091652A (ja) * | 2007-09-19 | 2009-04-30 | Nippon Steel Corp | 溶融Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼材 |
| US10106866B2 (en) | 2013-12-24 | 2018-10-23 | Posco | Magnesium-aluminum coated steel sheet |
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