JPS60230970A - 合金化亜鉛めつき鋼板の製造方法 - Google Patents
合金化亜鉛めつき鋼板の製造方法Info
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- JPS60230970A JPS60230970A JP59087801A JP8780184A JPS60230970A JP S60230970 A JPS60230970 A JP S60230970A JP 59087801 A JP59087801 A JP 59087801A JP 8780184 A JP8780184 A JP 8780184A JP S60230970 A JPS60230970 A JP S60230970A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C—COATING 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
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/26—After-treatment
- C23C2/261—After-treatment in a gas atmosphere, e.g. inert or reducing atmosphere
-
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- C23C2/26—After-treatment
- C23C2/28—Thermal after-treatment, e.g. treatment in oil bath
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、好適例として自動車用外板等に用いられる塗
装性の優れた合金化亜鉛めっき鋼板の製造方法に関し、
特にこの明細書で開示する技術は、めっき直後の合金化
熱処理の工夫によりめっき層表面に実質的に鉄からなる
脱亜鉛層を形成した合金化亜鉛めつき鋤板（「鋼帯」も
含む以下同じ）を製造する方法を内容とする。
装性の優れた合金化亜鉛めっき鋼板の製造方法に関し、
特にこの明細書で開示する技術は、めっき直後の合金化
熱処理の工夫によりめっき層表面に実質的に鉄からなる
脱亜鉛層を形成した合金化亜鉛めつき鋤板（「鋼帯」も
含む以下同じ）を製造する方法を内容とする。
背 景 技 術
鋼板に溶融亜鉛めっきを施した後に加熱することによっ
て該めっき層を素地鋼と合金化させた、いわゆる合金化
溶融亜鉛めっき鋼板は、優れた塗装後耐食性（特に耐孔
食性）と抵抗溶接性を兼備しているため、自動車、家電
製品或いは建築用の素材・とじて広く用いられている。
て該めっき層を素地鋼と合金化させた、いわゆる合金化
溶融亜鉛めっき鋼板は、優れた塗装後耐食性（特に耐孔
食性）と抵抗溶接性を兼備しているため、自動車、家電
製品或いは建築用の素材・とじて広く用いられている。
従来、自動車外板の用途においては車体の外面となる鋼
板面にはめっきを有していない片Ｉ！めっき鋼板が多く
用いられてきた。これに対し近年、車体外面錆の防止を
目的として、車体外面にもめつき面を採用することが検
討されはじめている。
板面にはめっきを有していない片Ｉ！めっき鋼板が多く
用いられてきた。これに対し近年、車体外面錆の防止を
目的として、車体外面にもめつき面を採用することが検
討されはじめている。
この点、合金化溶融亜鉛めっきそのものは、前述のよう
に、塗装後の耐孔食性（耐パーフォレーション性）には
優れているものの、車体外面に採用するには、腐食環境
下における塗膜ふくれ或いは塗膜密着性劣化などの問題
があるため、十分な性能を有しているとは云い難いもの
であった。
に、塗装後の耐孔食性（耐パーフォレーション性）には
優れているものの、車体外面に採用するには、腐食環境
下における塗膜ふくれ或いは塗膜密着性劣化などの問題
があるため、十分な性能を有しているとは云い難いもの
であった。
また、近年下塗塗装として使用されることが多くなった
カチオン型電着塗料に対しても、塗装の付きまわり向上
のために塗装電圧を高くした場合には、素材表面からの
ガス発生によるピンホールが焼付後も残存する、いわゆ
るクレータ現象が起こりやすいという欠点も残していた
◎ ここに従来の合金化溶融Ｚｎめっきは、Ｆｅが８〜１５
重量係程度の、主にδ、相より成り、Ｆｅ含有量が少な
いため冷延鋼板に比べて塗膜の密着性やカチオン電着性
に劣るわけである。
カチオン型電着塗料に対しても、塗装の付きまわり向上
のために塗装電圧を高くした場合には、素材表面からの
ガス発生によるピンホールが焼付後も残存する、いわゆ
るクレータ現象が起こりやすいという欠点も残していた
◎ ここに従来の合金化溶融Ｚｎめっきは、Ｆｅが８〜１５
重量係程度の、主にδ、相より成り、Ｆｅ含有量が少な
いため冷延鋼板に比べて塗膜の密着性やカチオン電着性
に劣るわけである。
従 来 技 術
防錆被ａｓｉ板の表面に別途Ｚｎ ４０ ％以下のＦｅ
−Ｚｎ系合金被覆を形成することにより、カチオン電着
塗装時のクレータ防止を図っためっき鋼板を得る技術に
ついては、特公昭５ｓ−ｘｓｓｓ４号公報にて提案され
ているが、この技術は、電気めっき法或いは溶融めっき
法によるＺｎ −Ｆｅ合金めつきを内層とし、上層にＺ
ｎ ４０１以下のＦｅリッチなＺｎ −Ｆｅめっきを電
気めっき又はＦｅ粉末な用いた熱拡散等により形成する
ことを具体的内容としｙおり、上層にＦｅリッチなＺｎ
−ｙｅ金合金付与する、つまり２重めっき操作に特徴
があり、かような２重めつき操作は面倒でがっ処理コス
トも嵩む不利もある◇ また他にも類似技術としてＺｎのめっき上に重ねてＦｅ
層を施し、これを熱的に合金化して上層にｙｅリッチな
Ｚｎ −Ｆｅ合金層を形成する技術についても特開昭５
７−１１４６９２号、同５８−５８２６８号、同５８−
６１２６１号および同５８−９１１６４号公報などに開
示されているが、これらはいずれもめつき上層がすべて
ｚｎ −Ｆｅ合金であって、表層が実質的に鉄よりなる
脱亜鉛層ではないので、この表層にて期待されるような
、塗装性の著大な改善はむべくもない。
−Ｚｎ系合金被覆を形成することにより、カチオン電着
塗装時のクレータ防止を図っためっき鋼板を得る技術に
ついては、特公昭５ｓ−ｘｓｓｓ４号公報にて提案され
ているが、この技術は、電気めっき法或いは溶融めっき
法によるＺｎ −Ｆｅ合金めつきを内層とし、上層にＺ
ｎ ４０１以下のＦｅリッチなＺｎ −Ｆｅめっきを電
気めっき又はＦｅ粉末な用いた熱拡散等により形成する
ことを具体的内容としｙおり、上層にＦｅリッチなＺｎ
−ｙｅ金合金付与する、つまり２重めっき操作に特徴
があり、かような２重めつき操作は面倒でがっ処理コス
トも嵩む不利もある◇ また他にも類似技術としてＺｎのめっき上に重ねてＦｅ
層を施し、これを熱的に合金化して上層にｙｅリッチな
Ｚｎ −Ｆｅ合金層を形成する技術についても特開昭５
７−１１４６９２号、同５８−５８２６８号、同５８−
６１２６１号および同５８−９１１６４号公報などに開
示されているが、これらはいずれもめつき上層がすべて
ｚｎ −Ｆｅ合金であって、表層が実質的に鉄よりなる
脱亜鉛層ではないので、この表層にて期待されるような
、塗装性の著大な改善はむべくもない。
もつとも、めっき銅板の表層にＦｅ冨化層があると、塗
装性が改善されることは既知であり、またかようなＦｅ
富化の合金化亜鉛めっき層は合金化熱処理を強化して鉄
拡散を促進させれば足りる。
装性が改善されることは既知であり、またかようなＦｅ
富化の合金化亜鉛めっき層は合金化熱処理を強化して鉄
拡散を促進させれば足りる。
しかしながらこの方法では、必要な鉄拡散に時ｍ（を要
し合金化熱処理炉を長大にするが、通板速度を落さなけ
ればならず工業的規模での実現性が乏しいこと懸念され
た。
し合金化熱処理炉を長大にするが、通板速度を落さなけ
ればならず工業的規模での実現性が乏しいこと懸念され
た。
発 明 の 動 機
発明者らは、かかる吠況に銃み合金化溶融穐鉛めつきの
塗装性を改良すべく鋭意検剖牙重ねた結果、合金化処理
後に酸素濃度を低くした雰囲気下で後加熱処理を行うこ
とにより、Ｆｅに比べて著しく蒸気圧の高いｚｎが優先
的にめっき表層部より蒸発除去され、これによって塗装
性の著しく優れためつき表面が容易に得られることを知
見し、この発明を創案するに至ったものである。
塗装性を改良すべく鋭意検剖牙重ねた結果、合金化処理
後に酸素濃度を低くした雰囲気下で後加熱処理を行うこ
とにより、Ｆｅに比べて著しく蒸気圧の高いｚｎが優先
的にめっき表層部より蒸発除去され、これによって塗装
性の著しく優れためつき表面が容易に得られることを知
見し、この発明を創案するに至ったものである。
発 明 の 目 的
塗膜密着性、カチオン電着性にもすぐれる合金化亜鉛め
っき鋼板を安価にかつ能率的に製造することが本発明の
目的である。
っき鋼板を安価にかつ能率的に製造することが本発明の
目的である。
発 明 の 構 成
上記目的を達成するための本発明の方法は、溶融亜鉛め
つき面体・の鋼帯を、酪素濃度５０００ｐｐｍ以下の加
熱炉内に堺いて平均昇温速劇８°ｃ７’ｓｅ Ｃ〜８０
°Ｃ／ｓｅａ ニテｍ帯到達温度が６００〜ｇｏθ℃に
なるような合金化熱処理を行うことにより、かかる鋼帯
のめつき亜鉛のみを蒸発させ実質的に鉄よりなる脱亜鉛
層を形成することを特徴とする◇まず、合金化の加熱処
理に当って、加熱炉内雰囲気中の酸素濃度を５０００
ｐｐｍ以下に制限することは本発明の最も重要な点であ
って、加熱処理雰囲気中の酸素濃度なこのように低くす
ることによってはじめて、めっき表層部のｚｎの優先的
蒸発除去が可能となるのである。
つき面体・の鋼帯を、酪素濃度５０００ｐｐｍ以下の加
熱炉内に堺いて平均昇温速劇８°ｃ７’ｓｅ Ｃ〜８０
°Ｃ／ｓｅａ ニテｍ帯到達温度が６００〜ｇｏθ℃に
なるような合金化熱処理を行うことにより、かかる鋼帯
のめつき亜鉛のみを蒸発させ実質的に鉄よりなる脱亜鉛
層を形成することを特徴とする◇まず、合金化の加熱処
理に当って、加熱炉内雰囲気中の酸素濃度を５０００
ｐｐｍ以下に制限することは本発明の最も重要な点であ
って、加熱処理雰囲気中の酸素濃度なこのように低くす
ることによってはじめて、めっき表層部のｚｎの優先的
蒸発除去が可能となるのである。
即ち、加熱処理雰囲気中の酸素濃度を５０００ｐｐｍ以
下とした場合には、めっき表面の酸化皮膜に生じる欠陥
部を通して容易にめっき表層部のｚｎの蒸発が起こるが
、酸素濃度がｓ ｏ ｏ ｏ ｐｐｍよりも高い場合に
は、めっき表面の酸化皮膜に欠・陥が生じてもすぐに雰
囲気中酸素により修後されてしまうため、ｚｎの蒸発は
殆んど起こらなくなる。
下とした場合には、めっき表面の酸化皮膜に生じる欠陥
部を通して容易にめっき表層部のｚｎの蒸発が起こるが
、酸素濃度がｓ ｏ ｏ ｏ ｐｐｍよりも高い場合に
は、めっき表面の酸化皮膜に欠・陥が生じてもすぐに雰
囲気中酸素により修後されてしまうため、ｚｎの蒸発は
殆んど起こらなくなる。
以上の理由により、加熱処理雰囲気中の酸素濃度の上限
は５０００ ｐｐｍとする。なお、下限は設ける必要は
なく、酸素濃度を零としても悪影響はない。
は５０００ ｐｐｍとする。なお、下限は設ける必要は
なく、酸素濃度を零としても悪影響はない。
なお、加熱処理雰囲気を構成するガス種としては、非酸
化性のガスであればいずれも採用可能であるが為取扱い
が容易で、しかもコスト的にも有利なＮ２とするのが最
も好ましく、その他Ｈｇを含むＮ、との混合ガス等が使
用できる。
化性のガスであればいずれも採用可能であるが為取扱い
が容易で、しかもコスト的にも有利なＮ２とするのが最
も好ましく、その他Ｈｇを含むＮ、との混合ガス等が使
用できる。
加熱処理のための熱源は、雰囲気中の酸素濃度を５００
０ ｐｐｍ以下に維持できる方法であれば、いかなる方
法でも差し支えないが、輻射加熱による方法が最も使用
しゃすい０その他、誘導加熱、レーザー、あるいはプラ
ズマなどを利用した高温短時間熱処理法も本発明への適
用が可能である。
０ ｐｐｍ以下に維持できる方法であれば、いかなる方
法でも差し支えないが、輻射加熱による方法が最も使用
しゃすい０その他、誘導加熱、レーザー、あるいはプラ
ズマなどを利用した高温短時間熱処理法も本発明への適
用が可能である。
本発明の構成における他の特徴的要件は、加熱処理時の
銅帯到達温度（最高温度）を６００°Ｃ以上９００°Ｃ
以下とすることである。この銅帯到達温度が６００℃未
満ではＺｎの気化が不十分とな ′す、めっき層表ｍＩ
側に、本発明の狙いとする実質的に鉄よりなる脱亜鉛層
ができず塗装性の改善が望めない。一方、９００’Ｃを
餡えるとＺｎの蒸発量が多くなり、必要なめつき付着量
が得られない。
銅帯到達温度（最高温度）を６００°Ｃ以上９００°Ｃ
以下とすることである。この銅帯到達温度が６００℃未
満ではＺｎの気化が不十分とな ′す、めっき層表ｍＩ
側に、本発明の狙いとする実質的に鉄よりなる脱亜鉛層
ができず塗装性の改善が望めない。一方、９００’Ｃを
餡えるとＺｎの蒸発量が多くなり、必要なめつき付着量
が得られない。
また、他の特徴的要件として本発明は、上記鋼帯到達温
度に導くのに、平均昇温速度を８”Ｃ／ｓ ｅ ｃ以上
８σＣ／ｓｅｃ以下する加熱処理を採用する。この条件
は８°Ｃ／８ｅｌＯ未満では熱処理時間が長（Ｚｎの蒸
発量が多くなり必要なめつき層が確保できない。
度に導くのに、平均昇温速度を８”Ｃ／ｓ ｅ ｃ以上
８σＣ／ｓｅｃ以下する加熱処理を採用する。この条件
は８°Ｃ／８ｅｌＯ未満では熱処理時間が長（Ｚｎの蒸
発量が多くなり必要なめつき層が確保できない。
一方、８０°Ｃ／８６０超では熱処理時間が短かすぎて
ｚｎ蒸発量が足りず本発明の狙いとするＦθリッチな層
の生成が望めなくなる。
ｚｎ蒸発量が足りず本発明の狙いとするＦθリッチな層
の生成が望めなくなる。
第１図は、上述の銅帯到達温度と昇温速度との好適範囲
を図示したものである。
を図示したものである。
なお、上述した説明は溶融亜鉛めっき鋼板について述べ
たが、本発明方法は電気亜鉛めっき鋼板に対しても有効
である。
たが、本発明方法は電気亜鉛めっき鋼板に対しても有効
である。
実 施 例
深絞り用極低炭素Ｎｂ安定化鋼（０゜００２％ａ−０，
２８％Ｍｎ −０，０４％ ）、１−０．０２ ％ Ｎ
ｂ ）を熱針、酸洗、冷延により板厚０．７翳とし、こ
れに無酸化炉方式の連Ｈ溶融亜鉛めっきラインで拵：常
操業条件にて片面当たり６０９／ｍ”の亜鉛めっきを施
したのち種々の条件で合金化熱処理を施して、塗膜。
２８％Ｍｎ −０，０４％ ）、１−０．０２ ％ Ｎ
ｂ ）を熱針、酸洗、冷延により板厚０．７翳とし、こ
れに無酸化炉方式の連Ｈ溶融亜鉛めっきラインで拵：常
操業条件にて片面当たり６０９／ｍ”の亜鉛めっきを施
したのち種々の条件で合金化熱処理を施して、塗膜。
密着性（−次密着性及び耐水密着性）、塗装後耐食性（
耐外面錆性）、並びに電着塗装時のクレータリング特性
への彫りを円へた。
耐外面錆性）、並びに電着塗装時のクレータリング特性
への彫りを円へた。
塗装は下塗塗料として市販のカチオン型電着塗料を用い
て、塗料温度２７°Ｃ１塗装電圧２２０Ｖ％通電時間８
分の条件で膜厚１８μｍの塗装を施し、更に、−次及び
耐水密着性並びに耐外面錆性に関しては、市販の中塗、
上塗塗料を用いて総組８０μｍの塗装を行い、試験に供
した。また、クレータリング性試験は、電着塗装電田ａ
ｏｏｖ、通電時間３０秒の条件で実施した。結果を第１
表に示す。
て、塗料温度２７°Ｃ１塗装電圧２２０Ｖ％通電時間８
分の条件で膜厚１８μｍの塗装を施し、更に、−次及び
耐水密着性並びに耐外面錆性に関しては、市販の中塗、
上塗塗料を用いて総組８０μｍの塗装を行い、試験に供
した。また、クレータリング性試験は、電着塗装電田ａ
ｏｏｖ、通電時間３０秒の条件で実施した。結果を第１
表に示す。
第１表によれば酸素濃度１００．５０（ｊ、５０ｏ ｏ
ｐｐｍ中において昇温速麿が１５℃７ＢｅＯおよび到
達温度が６５０℃〜８００°Ｃにおいて塗膜の一次密着
、耐水Ｙ心性、塗膜ふくれ、赤錆発生時間およびカチオ
ン電着時のクレータ−発生等の特性がすぐれていること
がわかる。一方酸素濃度５０００ ｐｐｍ （Ｑ ｉ昇
温速度が２°ｃ／ＳｅＣ又は８５℃／ｓｅｃ 。
ｐｐｍ中において昇温速麿が１５℃７ＢｅＯおよび到
達温度が６５０℃〜８００°Ｃにおいて塗膜の一次密着
、耐水Ｙ心性、塗膜ふくれ、赤錆発生時間およびカチオ
ン電着時のクレータ−発生等の特性がすぐれていること
がわかる。一方酸素濃度５０００ ｐｐｍ （Ｑ ｉ昇
温速度が２°ｃ／ＳｅＣ又は８５℃／ｓｅｃ 。
到達温度が５００°Ｃ又は９００℃などいずれかの条件
では前記各種塗膜特性が不良であることがわかる。
では前記各種塗膜特性が不良であることがわかる。
発 明 の 効 果
以上述べたように本発明によれば、冷延ｍ板面と同等か
それ以上の塗膜密着性とカチオン電着塗装性にも優れる
合金化亜鉛めっき鋼板を安価にかつ能率的に製造するこ
とができる。
それ以上の塗膜密着性とカチオン電着塗装性にも優れる
合金化亜鉛めっき鋼板を安価にかつ能率的に製造するこ
とができる。
第１図は、本発明合金化熱処理の条件範囲を示すグラフ
である。 第１図 １θ ２θ ３゜ わ８度（功ｅｃ）
である。 第１図 １θ ２θ ３゜ わ８度（功ｅｃ）
Claims (1)
- Ｌ 亜鉛めっき直後の調帯を、酸素濃度５０００ｐｐｍ
以下の加熱炉内に導いて平均昇温速度８°ｃ／８ｅＣ〜
８０°ｃ／ＢｅＯにて銅帯到達温度が６００〜９００℃
になるような合金化熱処理を行うことにより、かかる鋼
帯のめつき層表面側に実質的に鉄よりなる脱亜鉛層を形
成することを特徴とする合金化亜鉛めっき鋼板の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59087801A JPS60230970A (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | 合金化亜鉛めつき鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59087801A JPS60230970A (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | 合金化亜鉛めつき鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60230970A true JPS60230970A (ja) | 1985-11-16 |
Family
ID=13925080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59087801A Pending JPS60230970A (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | 合金化亜鉛めつき鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60230970A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03146649A (ja) * | 1989-10-31 | 1991-06-21 | Kawasaki Steel Corp | 合金化亜鉛めっき鋼帯の製造方法 |
| JP2016520162A (ja) * | 2013-05-17 | 2016-07-11 | エーケー スティール プロパティ−ズ、インク． | プレス焼入れ用亜鉛めっき鋼材およびその製造方法 |
-
1984
- 1984-05-02 JP JP59087801A patent/JPS60230970A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03146649A (ja) * | 1989-10-31 | 1991-06-21 | Kawasaki Steel Corp | 合金化亜鉛めっき鋼帯の製造方法 |
| JP2016520162A (ja) * | 2013-05-17 | 2016-07-11 | エーケー スティール プロパティ−ズ、インク． | プレス焼入れ用亜鉛めっき鋼材およびその製造方法 |
| JP2019116685A (ja) * | 2013-05-17 | 2019-07-18 | エーケー スティール プロパティ−ズ、インク． | プレス焼入れ用亜鉛めっき鋼材およびその製造方法 |
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