JPS58130264A - 合金化処理亜鉛メツキ鋼板 - Google Patents

合金化処理亜鉛メツキ鋼板

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JPS58130264A
JPS58130264A JP57010934A JP1093482A JPS58130264A JP S58130264 A JPS58130264 A JP S58130264A JP 57010934 A JP57010934 A JP 57010934A JP 1093482 A JP1093482 A JP 1093482A JP S58130264 A JPS58130264 A JP S58130264A
Authority
JP
Japan
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plating film
content
steel plate
steel
film
Prior art date
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Pending
Application number
JP57010934A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshio Nakamori
中森 俊夫
Atsuyoshi Shibuya
渋谷 敦義
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS58130264A publication Critical patent/JPS58130264A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/26After-treatment
    • C23C2/28Thermal after-treatment, e.g. treatment in oil bath

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は2合金化処理亜鉛メッキ皮膜中特にメッキ皮膜
中のFa含有率を高めた合金化処理亜鉛メッキ鋼板に関
する。耐食性、塗装性および溶接性が優れていることか
ら、溶融亜鉛メッキ鋼板もしくは電気亜鉛メッキ鋼板を
熱処理してメッキ皮膜全体を鉄−亜鉛合金としたいわゆ
る合金化処理亜鉛メッキ鋼板(以下G、A鋼板と略称す
る)は自動車、家庭暖気器具、什器等に今日広く使用さ
れている。
GA鋼板のメッキ皮膜は一般に脆弱なFe−Zn変形を
受けてパウダリング現象(圧縮歪倉受けたメッキ皮膜が
粉末もしくは一片状に剥離する机象をいう)を生じる。
一般的にG、A鋼板のメッキ皮膜中のF・含有率は7〜
1b96であるが、従来。
皮膜中のF・含有率が低い根、かつ皮膜の付埼I量が小
さい根、耐パウダリング性が向上すると考えられている
ところで、一般のGA鋼板のメッキ皮膜はFeとznと
の金属間化合物であるζ−pezn、、とδ1−p@z
n、を主たる組成要素としており(以下。
亜鉛メッキ鋼板タイプのGA!I44!Lでは比較的ζ
化合物の比率を高くすることが製造上可能であるため、
一般の溶融亜鉛メッキタイプのGA鋼板よりも優れた耐
パウダリング性を有する。
このように、従来の公知事寮によれば、GA鋼板の耐パ
ウダリング性を確保するためにはメッキ皮膜中のF・含
有率を12%以下とするとともにが望ましいとされてい
た。しかしながら、従来のG、A鋼板が2本質的に大き
な欠陥を有することが近年明らかになってきた。それは
、 G、A鋼板のメッキ皮膜と綱木地の界面とが11J
断応力に対して脆く、特に従来のG、A鋼板に硬度8H
以上の塗料をmsしてブレコート鋼板とした場合、切板
時のシャーリングの際に、切哨部肛傍でメッキ皮膜の別
層を生じる点である。現象的には、これは変形能の小さ
いメッキ皮膜が硬い塗膜に拘束されて急速な鋼板の変形
に追随できないために生ずる現象と考えられる。この対
策として合金化熱処理時に鋼材温度を高目にすることで
改善できるが、しかしこのような高温での合金化熱処理
によって製造したF・含有率8〜12%のG、A鋼板の
メッキ皮膜はは温での合金化熱処理によって同一レベル
のF・含有率としたものに比較して耐パウダリンダ性が
劣る欠陥がある。更に9合金化熱処理を高温で実施する
と2表面粗度の低下および、リン酸亜鉛処理性の低下を
生じ、塗装後の耐食性能の低下會もたらす。
よって9本開明は、上記の問題を解決するため。
従来のζ+δ、JtのG、A鋼板と全く異なるG、A銅
板であって一メッキ皮膜/鋼素地の剪断応力Vこzlす
る密着力を改善し、あわせて、耐ノくつダIノング性お
よび量減性の低下を防止し、広汎な用途(′こ適合した
合金化処理亜鉛メッキ鋼板を提供するものである。
従来、G、Aflll&のメッキ皮膜中のFe含有率“
増加すると、メッキ[膜の耐)(ラダリング性が低下す
るといわれており、事実+ F e含有率が15%〜2
0%まで増大すると、得られるG、A鋼板目はとんど加
工できない状態となる0本発明者寺は。
耐パウダリング性と、F・含有率の関係を更に検討した
結果、F・含有率28%程度から、耐)くラダリング性
がむしろ回復することを見い出した。
但し、とのF・含有率の値は、メッキ皮膜中(すFeの
濃度勾配を無視した平均値であるために。
メッキ皮膜付着量の厚いものでは、j!に大きい値から
2回復が認められる。そこでX線回折によって種々検討
した結果、この様な回復が生じるのは前記δ、−pez
nyの消失によって生じるものであり、パウダリング現
象は本質的にδ1−FeZn、の存在によっていること
を知見し矢に、更に、この檀の組成からなる新規なG、
A鋼板はこのG、ム鋼板を接着剤によって張シ曾せて行
なった剪断引張り試験においてwI4索地/メッキ皮膜
界(3)の極めて優れた密着力を有し、従来のδ、−ζ
型G、A鋼板に無い%像を有していることを知力9本発
明を完成した。
ここに、本発明は、Fe/(Fe+Zn)xloo(X
)で表わすFe含有率が28〜40%であって、実質的
にr Ff3sZloを主体とするメッキ皮膜を備えた
ことを特徴とする2合金化処理亜鉛メッキ鋼板である。
前述のように2本発明者等の知見によれば、上記Fe含
有率が28%未満では、耐パウダリング性が劣り、実際
、金属間化合物としてδ、化合物が残骸することがX−
回折より明らかであった。
一方、40%を越えると、メッキ皮膜を腐食環境におい
た場合、赤錆が極めて生じやすい。しだがりて2本発明
ではF・含有率を28〜40%VCm>限する0本発明
を実施する為には、亜鉛メツキー椴としては特に制限さ
れず、電気亜鉛メッキ納板およびS*亜鉛メッキ鋼板の
いずれであってもよい。なお、溶融亜鉛メツキー板を素
材とした場合。
連続ラインで製造するときには比較的高温で合金化熱処
理することが必要となる。その場合メッキ皮膜中のZn
含有量に対しpb含有貢が住06%をこえると、得られ
るG、A鋼板のリン酸亜鉛処理性の低下を生じる。それ
故、用途に応じてはZn含有量に対しpb含有率を00
6%以下に抑制することが好ましい。
水元四に係るG、A鋼板のメッキ皮膜にあっても溶融メ
ッキの場合基本的には従来の場合と同僚メッキ皮膜中の
Zn含有量を基準に少くとも01%のA/、が含有され
てもよい。またAtが多い程。
G、A鋼板の表面粗匿が大きくなシ塗装性に有利である
が、10%を越えると6合金化の抑制が認められ1本発
明を夾施しに<〈表るので、Atf:含有する場合、そ
の上限はL096となる。
f6#IIL亜鉛メッキ鋼板を利用する場合、htの積
極的添加が特に好ましい。なお、メッキ皮膜中のF・含
有率のm加は必然的にFeの活量増加により、赤#を生
じやすい。したがって2本発明のさらに好ましい態様に
あってはこれを改善する為に浴融メッキの場合Mgを添
加してもよい。Mgを添加する場合、その添加量はメッ
キ皮膜重量を基単に01〜LO%である。α1%未満で
は効果に乏しく、10%を越えると効釆が飽和するとと
もに、操業性が低下するためである。
なお、Pb、At、Mgは1棟以上を使用目的によシ添
加し、それらを上記範囲内に規制するとよい。
このように1本発明は、従来のG、A鋼板と全く異なっ
た金属間化合物をメッキ皮膜の主要構成物として用いる
ことを%徴とする。即ち、従来のG。
A鋼板のメッキ皮膜がζ−FeZnlB及びIJ、−F
eZn。
を主要構成物としているのに対して9本発明によるメッ
キ皮膜はe F−Fe3Zn、。を基本的な被榎構成物
としている。
但し、Fe−2n相状態図は、近年+ 7’ −F @
B Z n I・〜δ1−F@Zn、  の部分の改正
がされっつめシ、I′相とδ1相の間にrI−FJZJ
Iが存在するとされているため、第1図に2本発明にお
けるメッキ皮膜のX線回折パターン(図中、実線で示す
)全補足して示しておく。第1図のX線回折・kターン
からも明らかなように、不発明のメッキ皮膜は従来のG
、A鋼板のメッキ皮膜(図中1点鎖線によってX線回折
パターンを示す)と全く異な1)COKα2θで4a8
〜502°に金属間化合物の最強回折線を有し、その帰
属はrl−化合物もしくFir−化合物であシ、一般の
GA錆鋼板メッキ皮膜にみられる4a8〜4a7°のδ
1回折、I!(8&0)が全く見うレない。
したがって2本発明における「r−Fe、Zn、。を主
体にするメッキ皮膜」は、広義にはIc0Kα2θでの
X線回折パターンにおいて実質上δ(−Fezny回折
線のみられないものを意味する。X線回折パターンから
はr「化合物およびr−化合物は判別されない。
なお1本発明には、r化合物の融点の高さにょるスポッ
ト#嶺注の向上も同時に期待されるという付随的効果も
みられる。
次に実施例によって本発明をさらに説明する。
実施例 C:α05%、Sl 二001%、Mn:082%、P
:QOI%、S:QOO9%+ 5ol−At:aOS
*、残sF・の鋼組成を有し、40f/m’のメッキ皮
膜1に施した電気亜鉛メッキ鋼板と、C:α04%t 
 Si  :001%、Mn:029%、P:001%
、S:0009%+  So l 、 Atg u 0
4%。
残部Feの鋼組成を有し、Toe/ぜのZnをメッキし
た溶融亜鉛メッキ鋼板(ZnIlII中、pb:uoa
g、htsα28 % ) ’k 240〜950℃の
炉温で各種の熱処理を行い、メッキ皮膜中のFe含有軍
を檀々変えたGAm板を作成した。いずれも板厚は88
mでめった。
得られた各合金化処理亜鉛メッキ鋼板について。
直径60鴫平底の円筒とした円筒絞り試験(絞り深さ1
6〜)及び瞬間接着剤の張り合せによる引キ皮膜の密着
性をそれぞれ評価した。
第2図に円筒fシ試験の結果を示す。電気北鉛メッキの
場合(図中白丸で示す)およびmW1亜鉛メッキの場合
(図中−丸で示す)のいずれに山−いてもFe含有率2
8%以上で耐パウダリング特性が優れることがわかる。
なお、耐パウダリング性は試験後のメッキ皮膜の割れお
よび剥離のみられないものを5(良)とし、6段階評価
でボした。
第8図は上記引張シ試験に使用した試験片の形状および
寸法を説明するもので、2枚の試験片を図示の斜線部分
で重ね合わせて瞬間接着剤で張合せ、これを引張シ試験
に供してメッキ皮膜の密着性を評価した。
本例では接着剤張合せ部の面積は2−であった。
第4図に引張)試験の結果をまとめて示す。第2図にお
けると同様に9図中、白丸は電気亜鉛メッキの場合を、
黒丸は1@融亜鉛メツキの場合を示す。いずれの場合も
Fe含有率2896以上ですぐ速度は50■/m i 
n +荷重は1トンであった。なお。
こ だの密着性は、引張シ試験において接着剤の側で剥虐し
た領域のl積の張合せ部の全面積に対する′割合で示し
た。したがって、この割合が高い程。
メッキ皮膜と鋼板との密着性が良好ということができる
【図面の簡単な説明】
第1図は2本発明に係るG、A鋼板のメッキ皮膜と従来
のG、A鋼板のメッキ皮膜とのX線回折パターンを比較
して示すグラフ; 第2図はメッキ皮膜中のFe含有率と耐パウダリング性
との関連を示すグラフ: 銅8図は、メッキ皮膜の密着性を計測する引張り試験に
おいて便用する試験片の平面図;および第4図に、メッ
キ皮膜中のFe含有率とメッキ皮膜の密着性との関連を
示すグラフである。 第2間 θA@板轡ノリキル膜中のFe舎牢(に)第3 図 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 Fe/(Fe+Zn)xloo(%)で表わすFs含有
    単が28〜40%であって、実質的にr−FelZn+
    。 を生体とするメツ中皮膜を備えたことを特徴とする1合
    金化処理亜鉛メッキ鋼板。
JP57010934A 1982-01-28 1982-01-28 合金化処理亜鉛メツキ鋼板 Pending JPS58130264A (ja)

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