JPS6052529A - メツキ鋼帯の連続製造方法とその装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は冷延鋼帯にＺｎ、　八ｌまたはＺｎ−＾１合金
の連続メッキを行う方法および装置に関する。

本発明は、これに限定されないが、特に、冷延鋼板のガ
ルバナイジング処理に関する。

従来の技術 現在実施されているガルバナイジング方法では、帯状の
冷延鋼板の連続なまし処理をする。この連続焼なまし処
理では、鋼帯を加熱、均熱し、Ｚｎメッキ浴の温度まで
冷却する。次いで銅帯は約４６０〜５００℃の温度のＩ
ｎ浴に浸漬されて、メッキされ、次いで、Ｉｎ浴から連
続的に取り出し、冷却してコイルに巻取る。

Ｉｎ浴から出たＩｎメッキ層に各種の処理を行ない所望
の特性を与える。

Ｉｎ浴の出口で、金属は全体的に再結晶するが、焼なま
し処理の加熱均熱期間中に固溶した炭素はフェライト中
に過飽和固溶した状態に留まっている。この段階、メッ
キ鋼帯が５℃／秒以上の冷却速度で２７０℃以下まで冷
却されると、炭素の一部分は固溶したままで残る。フェ
ライト中の過飽和固溶炭素が存在すると、後に鋼板が冷
間変形を受けて生じた転位上に過飽和炭素が析出して、
時効に鋭敏となる。

変形後２ケ月以内に時効が生ずる場合はメツキライン上
で調質圧延の如き表面冷間加工パスを実施すると、鋼の
機械的特性が経時的に不安定となるので好ましくない。

実際、時効硬化は、表面加工パスで消滅した降伏点伸び
の再現を伴ない、そ結果、後工程の成型加工で塑性変形
が不均一に起り、形状不良や穴あきなどの欠陥が生ずる
。

こうした時効による欠陥を防止するために従来技術で採
用されている対策はコイルのまま長時間の焼なましを行
って過飽和炭素を析出させることである。しかしながら
、銅帯上のＺｎ被覆が脆弱なＰｅ−Ｚｎ合金に変化する
のを防止するため、焼なましは３００　を以下の温度で
行う必要があり、同時に温度を十分に均一にし且つ炭素
の完全な析出のために長時間行う必要がある。こうした
従来技術では、２５０℃以−ｔｚの温度に６時間保持し
て十分な品質が得られている。

こうした過時効処理を行ったメッキ鋼帯に時効性が生じ
ないようにするため、表面加工処理を行って降伏点伸び
を消滅させ、鋼表面に規則的な粗度を与えている。しか
しながら、連続的に実施することのできない過時効処理
は経費が高く、処理時間が長いという欠点がある。

発明が解ゞ　しようとする問題点 本発明は上述した従来技術の問題を解決して、所望の機
械的特性を有するメッキ鋼板を連続的に製造することを
目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明の１特徴に従うと、冷延鋼帯を加熱し、急冷する
熱処理を行い、４６０〜５００℃の温度の溶融金属浴に
浸漬し、次いで冷却する工程を含むＺｎ、Ａ１又はそれ
らの合金層を冷延鋼帯に被覆する連続処理方法において
、浸漬被覆処理後に、４３０〜２７０℃の温度に少なく
とも２分間保持して銅帯の過時効処理を行なうことを特
徴とする上記メッキ鋼帯の連続製造方法が提供される。

本発明の１特徴に従うと、焼なまし処理では、加熱、均
熱後の冷却を５〜ｂ １０〜ｂ 度で行う。

更に本発明の他の特徴に従うと、過時効処理は４３０〜
３３０℃の温度範囲で行ない、その初期には鋼帯をガイ
ドロールで案内して螺旋状に走行せしめ、銅帯の一方の
面のみがガイドレールと接触するようにして行う。

過時効処理に付される銅帯は、その一方または双方の面
にＺｎＸＡｌまたはそれらの合金の層をメッキされる。

銅帯の一方の面にのみ通常の厚みの被覆を有するときは
、銅帯の他方の面にのみガイドロールが接触するように
配置する。

本発明に従うと、鋼帯の供給手段と、加熱手段および冷
却手段を具える熱処理装置と、鋼帯の搬送手段を内臓す
るメッキ金属浴を保持する容器と銅帯を該浴から引き」
二げる手段と、銅帯を冷却後に貯蔵する場所の方向へ案
内する手段とを具備するＺｎ、　ＡＩまたはＺｎ−Ａ１
合金の連続メッキ装置であってメッキ浴の出側で、引き
上げる手段の後方に、少なくとも２分間４３０〜３７０
℃の温度にメッキされた銅帯を保持する過時効処理手段
を備え、該過時効処理手段内での銅帯の初期の走行の間
、銅帯の一方の面のみと接触するように配置されたガイ
ドロール（１２〜１９）が設けられていることを特徴と
する連続メッキ装置が提供される。

本発明の他の特徴に従うと、過時効処理手段内での銅帯
の第１の走行軌跡は螺旋状となるようにガイドローラを
配置し、処理手段の出口までの第２の走行軌跡はアコー
デオン状となるようにガイドロールを配置する。

本発明を添付の図面を参照して実施例により説明するが
、これらの実施例は本発明の単なる例示であって２本発
明の技術的範囲を制限するものではない。また、本発明
を連続Ｚｎメッキ方法を例として説明するが、本発明は
ＡＩまたはＺｎ−Ａ１合金のメッキ方法にも適用できる
ことはいうまでもない。

冷延鋼帯が、第１図に示した熱サイクルに従っ９　４．
。

て、メツキライン状で連続焼なまし処理に付される。

この熱サイクルは次の如く構成されている。

−約２０〜ｂ ℃の温度まで極めて急速に加熱する。

−約５〜ｂ の温度まで仕較的緩やかに加熱する。

−約２０秒〜３分間、６５０〜８５０℃の温度に均熱保
持する。

一上記均熱温度から溶融Ｚｎ浴の人口温度、４６０〜５
００℃まで、５〜ｂ ℃／秒以上の速度で急冷する。

一約１〜１０秒間、Ｚｎ浴中に４５０℃で浸漬メッキす
る。

一後述する過時効連続処理を含むＺｎメッキ鋼帯０ の後冷却処理を行う。

Ｚｎ浴への入口前での急冷の後で過時効処理を行うと、
処理時間を可成り短縮化することができる。

約８００℃から約４７０℃までの急冷での冷却速度が好
ましくは１０℃／秒以上のときは、約４３０〜２７０℃
の温度に少なくとも２分間保持することによって完全な
過時効処理を行うこ左ができる。

しかしながら、上述した如きメッキ成品に対する熱処理
サイクルを行うと、Ｚｎを３３０℃以上の温度で長時間
保持する必要があり、このため、Ｚｎ被覆がガイドロー
ルと接触して付着したり、剥離する危険がある。

本発明の１特徴に従うとガイドロールと銅帯の配置を工
夫してこのような危険を少なくする。すなち、銅帯の温
度が３３０℃以上の部分では銅帯の一方の面のみがガイ
ドロールを接触するようにする。このようにして、銅帯
が３３０℃以上の温度の部分ではガイドロールと接触し
ない方の面のメッキ剥離の危険を完全に回避できる。

こきにうにしてガトロールとの接触を防止された方の表
面は、完全な表面状態を示して特に車体等の外装側とし
て用いる。

第１図には、本発明に従い過時効処理を行う場合の鋼帯
の熱サイクルと、過時効処理を行わない従来技術の冷却
の熱ザイクルとを示している。

本発明の方法は第２図に部分的に示した装置によって実
施される。

第２図に示す装置では、冷延鋼帯１は供給手段（図示せ
ず）により処理炉２内に送られる。この処理炉２内で、
銅帯は、ゾーン３での加熱をゾーン４での冷却からなる
焼なましを受ける。次いで、鋼帯１は、溶融Ｚｎの浴５
を収容する槽６内に連続的に浸漬されてメッキされる。

このメッキ槽には、Ｚｎ浴中に浸漬されたロール７等の
銅帯搬送手段を備えている。銅帯はＺｎ浴５から垂直に
引きあげられ、ゾーン８で付着したｚｎメッキ層のそれ
自体公知の処理を受け、ロール９によって過時効処理炉
１０の方に案内される。Ｚｎメッキされた銅帯は入口か
ら過時効処理炉１０に導入される。このとき銅帯１ 温度は入口１１の部分の温度、３７０℃に近い。過時効
処理炉１０には、水平且つ互いに平行に配置された多数
のガイドロールが備わっている。鋼帯１はこの処理炉内
の入口ＩＩからの第１の走行軌道としてガイドロール１
２．１３．１４．１５および１６上を走行し、この第１
の走行軌道では銅帯の一方の同一の面のみがガイドロー
ルと接触するにすぎない。銅帯がガイドロール１６の位
置に達したとき、銅帯の温度は約３３０℃となり、Ｚｎ
メッキ浴を出てからそれまでガイドロールと接触しなか
った方の表面がガイドロールと接触するようになる。ロ
ール１６以降は鋼帯はガイドロール１７．１８ａ〜１８
ｄ１および１９ａ〜１９ｃ上をアコーデオン状の軌道を
描いて走行する。ロール１．８ａ−１８ｄは処理炉の上
方に配置され、ロール１９ａ〜１９ｃは処理炉の下方に
配置される。銅帯は２７０℃の温度で出口２０から出て
いき、５０℃以下の温度まで冷却された後、圧延機（図
示せず）の方に送られる。

処理炉の温度は少なくとも入口で鋼帯の温度が３７０℃
となり、少なくとも出口で２７０℃となるよ２ うに調節されている。

過時効処理炉の長さはＺｎ浴の出口から２７０℃以上の
温度の過時効処理ゾーンの終端の間の実効時間が少なく
なとも２分間、あるいは成型加工用の銅帯のメッキの場
合には２〜５分であるように設計されている。

以上の如く処理されたメッキ鋼帯は圧延機（図示せず）
に送られ、そこで降伏点伸びを消去されかつ所定の表面
粗度を与えられて、巻取られ、貯蔵される。

過時効処理炉のガイドロールの特徴は、その直径と銅帯
の厚さの比が８００以上であり、銅帯の加工硬化を防止
している。

ガイドロールは好ましくは表面が研削された中空の鋼製
ロールであり、その粗度は細か＜（０，５μｍ）、３０
０〜５００℃で酸化により光沢処理されている。

過時効ゾーンのガイドロールに施されかつ雰囲気酸化に
より自助的に維持される酸化処理によって酸化物の被覆
が形成される。この被覆面により、ロールの粗度が０，
５μｍ以下のとき鋼帯のくっつき又は剥離が防止される
。

Ｚｎメッキされた銅帯の一方の表面には通常の厚さのＺ
ｎメッキ層が、他方の表面には付着したメッキ層を除去
することよって厚さの薄いＰｅ−Ｚｎ合金の層が形成さ
れているとき、Ｆｅ−Ｚｎ合金の厚さの薄い表面の方を
ガイドロール９および過時効処理ゾーンのガトロール１
２〜１５と接触させる。このようにすることによって螺
旋状の第１の走行軌道中は通常の厚さのＺｎメッキ層は
ガドロールと接触しない。

Ｆｅ−Ｚｎ合金の厚さの薄い被覆面を有する方の表面は
ガイドロールと接触してもそんししようしにくいので、
メッキ鋼帯の品質が損われることはない。

本発明の方法によって得られる技術的効果と特徴を明確
とするため、次の３つのメッキ処理を行った。

サイクル１は処理ラインの末期に１％の連続圧延を行っ
た過時効処理のない従来技術に相当する。

サイクル２は、バッチ式のコイルの状態で過時効処理を
行った従来技術のメッキ処理に相当する。

サイクル３は本発明の方法に相当する。

サイクル１ ８２０℃での連続亜鉛メッキ、 冷却条件：８２０〜４７０℃を１０℃／秒、４３０〜２
７０℃を５℃／秒で冷却、 オンラインで１％の圧延、 サイクル２ ８２０℃での連続亜鉛メッキ、 冷却条件＝８２０〜４７０℃をｌＯ℃／秒、４３０〜２
７０℃を５℃／秒で冷却、 ２８０℃で６時間で過時効処理、１％の圧延、サイクル
３ ８２０℃での連続亜鉛メッキ、 冷却条件；８２０〜４７０℃を１０℃／秒、４３０〜２
７０℃を０．８℃／秒で冷却、オンラインで１％の圧延
、 ５ 上記の各処理で得られた成品の圧延後の機械的特性を第
１表に示す。すなわち、各機械的特性は、ライン出側の
出荷時の特性と、３０℃で２ケ月間貯蔵後の特性とを対
比して示す。

第１表に示す如く、本発明の方法に従うサイクル３の処
理による成品では、サイクル２の処理に１７　、。

６ よる成品と同等なほど２ケ月の貯蔵後の弾性限界の増大
が少ない。しかしながら、本発明の方法は連続処理であ
るのに対して、サイクル２の従来技術では連続処理がで
きない。

更に、サイクル３の処理による成品は、過時効処理を行
わないサイクル１の処理による成品と比較して降伏点伸
びの再出現がほとんどない。

【図面の簡単な説明】

第１図は連続亜鉛メッキを受ける銅帯の熱サイクルを示
すグラフである。 第２図は本発明の装置の一部分の概略図である。 （主な参照番号） １：鋼帯、３：加熱ゾーン、４：冷却ゾーン５：Ｚｎメ
ッキ浴、１０：　過時効処理炉出１１ｆｆ人　ユニオン
　シデルルジイック　ドユノール　エ　ド　レスト　ド
　ラ フランス（ニジノール） 代理人　弁理士　新居　正彦 ８ 手続補正書（自発） 昭和５９年９月５日 特許庁長官殿 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ４、代理人 １６７−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１）冷延鋼帯を加熱し、急冷する熱処理を行い、４６
   ０〜５００℃の温度の溶融金属浴に浸漬し、次いで冷却
   する工程を含むＩｎ、　ＡＩ又はそれらの合金層を冷延
   鋼帯に被覆する連続処理方法において、浸漬被覆処理後
   に、４３０〜２７０℃の温度に少なくとも２分間保持し
   て銅帯の過時効処理を行なうことを特徴とする上記メッ
   キ鋼帯の連続製造方法。 （２）上記した銅帯の熱処理は、２０〜ｂ加熱速度で５
   ５０〜７５０℃の温度まで銅帯を急速加熱し、次いで５
   〜ｂ の均熱温度まで銅帯を低速加熱し、この均熱温度で約２
   ０秒〜３分間保持し、５〜ｂ 度で該均熱温度からメッキ浴温度まで冷却することから
   なることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のメッ
   キ鋼帯の連続製造方法。 （３）上記熱処理の最後の段階での均熱温度からメッキ
   温度までの冷却を１０〜ｂ うことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
   記載のメッキ鋼帯の連続製造方法。 （４）冷却速度が１０〜ｂ する特許請求の範囲第３項記載のメッキ鋼帯の連続製造
   方法。 （５）　ｌ記過時効処理は、銅帯を螺旋状の軌跡に従っ
   て移動し、銅帯の同一面のみをガイドロールと接触させ
   て４３０〜３３０℃の温度で行うことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のメッキ鋼帯の連続製造方法。 （６）−上記の過時効処理をうける銅帯は、過時効処理
   ゾーンに於いて、一方の面が通常の厚みの亜鉛メッキ層
   を有し、他方の面が厚みの薄いＰｅ−Ｚｎ合金のメッキ
   層を有し、この厚みの薄いメッキ層の方の面が案内ロー
   ルと接触することを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
   至第６項のいずれかに記載のメッキ鋼帯の連続製造方法
   。 （７）鋼帯（１）の供給手段と、加熱手段（３）および
   冷却手段（４）を具える熱処理装置（２）と、鋼帯の搬
   送手段（７）を内臓するメッキ金属浴を保持する容器（
   ６）と銅帯を該浴から引き上げる手段と、鋼帯を冷却後
   に貯蔵する場所の方向へ案内する手段とを具備するＺｎ
   、＾１またはＺｎ−へ１合金の連続メッキ装置であって
   メッキ浴の出側で、引き上げる手段の後方に、少なくと
   も２分間、４３０〜３７０℃の温度にメッキされた鋼帯
   を保持する過時効処理手段ＯＣを備え、該過時効処理手
   段α口内での銅帯の初期の走行の間、銅帯の一方の面の
   みと接触するように配置されたガイドロール（１２〜１
   ９）が設けられていることを特徴とする連続メッキ装置
   。 （８）該過時効処理手段内の銅帯の初期の走行の軌道は
   螺旋状になるようにガイドロールが配置され、次の走行
   軌道から出口まではアコーデオン状に配置されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の連続メッ
   キ装置。 （９）該過時効処理手段内のガイドロールの直径と鋼帯
   びの厚さの社が８００以」二であることを特徴とする特
   許請求の範囲第７項に記載の連続メッキ装置。 Ｏｆｉ　該過時効処理手段内のガイドロールは鋼製であ
   り、酸化物被覆を表面に有することを特徴とする特許請
   求の範囲第７項乃至第９項のいずれか１項記載の連続メ
   ッキ装置。