JPS62196364A - 合金化亜鉛めつき鋼板の製造方法 - 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） 本発明は溶融亜鉛めっき鋼板を加熱してめっき層をＦｅ
−Ｚｎ系合金層に合金化する合金化亜鉛めっき鋼板の製
造方法において、合金化の際の加熱条件範囲を広くする
ことができる製造方法に関する。

（従来技術） 溶融亜鉛めっき鋼板を加熱して得られるＦｅ−Ｚｎ合金
化亜鉛めっき鋼板は加熱により母材鋼板のＦｅを亜鉛め
っき層中に熱拡散させて、亜鉛めっき層を表面本でＦｅ
−Ｚｎ系金属間化合物からなる合金層（以下単に合金層
という）に変えたもので、表面には溶融亜鉛めっき鋼板
のようなスパングル結晶模様がなく、かつ微細な凹凸が
形成されているので、塗膜密着性に優れ、また合金層が
Ｆｅ−Ｚｎ系金属間化合物であるので、溶接性にも優れ
ている。このため従来上り建材、自動車および家電機器
などの部材に多く使用されている。

従来ニの合金化亜鉛めっき鋼板の製造は、一般に鋼板を
溶融亜鉛めっきした後に引続き加熱してめっき層を合金
化する方法で行なわれでいるが、めっき層の耐パウダリ
ング性（ｆｊ４板に圧縮加工後引張り加工を加えた場合
鋼板の歪みによりめっき層に粉状剥離の生しにくさ）と
外観とを良くするには、合金化の際めっき層がζ相（Ｆ
ｅＺｎ＋コ）とδｌ相（Ｆｅｒｎｙ）のいずれか一方ま
たは両方を主体とする合金相になるように制御すること
が必要で、合金化不足であるとめっき層の表１ｆｉ部分
にη相（亜鉛）が残留して外観、加工性が劣り、逆に合
金化過剰になるとＺｎとＦｅとの拡散反応が進みすぎて
固くて脆いζ相（ＦｅｑＺｎ２．）が者しく発達して耐
パウブリング性が低下してしま）。

第１表はめっき層の合金相と耐バッグリング性す；よび
外観との関係を示ｔ７たもので、めっ！！層が良好な耐
バッグリング性と外観を示すのは主としてζ相とδ１相
の２相からなる場合とδ、相の単相からなる場合であり
、そのときのめつき層中Ｆｅ１ｌは約６．０〜１１．０
小ｈ１％となる。

なおこの関係の調査はゼンノミ７方式の溶融亜鉛めっき
ラインにてΔｌ　０．１４重景％、Ｐｂ　Ｏ，１５重景
％の亜鉛めっき俗で冷開圧延軟鋼帯（板厚０．６＋ｕｅ
、１：＆　９１４１１１１１１）をめっきした後、引続
いて加熱処理することによ１）Ｓ１遺した合金化亜鉛め
っき鋼板を試験片１に用いた。そしてその試験片１の片
側に第１図に示すように同板厚のはさみ板２を６枚当て
ｒこ後、＠２図に示すようにはさみ板２の側に１ｉ３０
度曲げてはさみ、その後第３図に示すように試験片１を
水平になるように開き戻して、曲げ側の３の８１１＋分
に生じためっき屑のパラブリング状態を調査すること１
こより行ったもので・ある。　　しかし′ζ合金化の際
の合金化程度はめつぎ浴の成分、めっき付着量、加熱温
度、加熱時間、めっき原板の成分および１！！さなどの
種々の側内の影響を受けるが、最ら大きな影響を受ける
のはめっき浴の組成と加８温度および加熱１１．７間で
ある。

すなわち溶融亜鉛めっきの場合めっき浴に通常Δ１を添
加するが、このへ（がめつき浴）こ仔在すると溶融めっ
きの際にめっき原板とめっき層との境界に極めで薄いＦ
ｅ−Ｚｎ−＾１系の合金層を形成して、加熱処理による
めっき原板のＦｅとめっき層のＺｎとの合金化反応速度
を４１慢にする。このため＾１礒が高いと加熱処理を強
くしても合金化不足となり、逆に低いと加熱処理が弱く
ても合金化過剰になる。

ところで従来合金化亜鉛めっき鋼板製造の際のめっき浴
中の＾１址は０．１５重量％前後で行っていたが、近年
めっきラインの高速化に伴い、めっきノーの合金化を高
温短時間処理により行わなくてはならなくなった。故に
＾ｌ址０．１５重量％前後で耐パウダリング性の良い合
金層にすることかで・きる加熱処理条件の範囲が狭くな
って、ＦＡ、ｔが苦ＩＦ、するようになってきた。

（発明が解決しよ）とする問題点） ′そこで本発明は＾；量が０．１５重ｐＬ％１ｊ；」後
のめっき浴で溶融めっきしてもめっき層をＦｅ　　Ｚｎ
系合金層の際の加熱処理条件範囲を広くすることがでと
る合金化亜鉛めっき鋼板の製造方法を提供するものであ
る。

（問題点を解決するためのｆ段） 本発明者らは合金化の際の加熱処理条件範囲を広くでき
る方法についてぬつと浴組成の点から種々検討を重ねた
結果、Ｐｂが合金化の促進に着しく関与していることを
見出したのである。

従来合金化亜鉛めっき鋼板％１ａの際めっき裕の＾１量
は萌述のごとく合金化のとき加熱処理条件に影響を与え
るので、管理されてきたが、Ｐｂ量は加熱処理条件に影
響を与えるとは知られていなかったため、通常０．０５
〜０．２０重世％程度含まれていても管理されていなか
った。しかし本発明者らの検討によれば、めっき浴中の
１１　ｂ　ｌｉが多いと加熱処理の際合金化が促進され
、その結果加工の際パラブリングの生じゃすいｒ相を成
長させることが判明しｒこのである。

そこで本発明者らは＾１景が０．１５重量％ｉ「後であ
るめっき浴で合金化の際加熱処理条件を広くすることが
できる＾ｆｉｌとＰｂｌとの関係についてさらに検討を
続けた結果、Δ１ｊ１を０．１００〜０．２５０爪量％
、Ｐｂ量を０．０２０重世％未満にすればよいとの結論
に達したのである。すなわち本発明は＾Ｉが０．１００
〜０．２５０！ｕ量％、Ｐｂカ０．０２０　屯１ｉ１％
未満、残部力Ｚ　ｎ　ｊ；よび不可避的不純物からなる
めっき浴でｗ４板を溶融めっきした後、加熱処理により
亜鉛めっき層をＦｅ−Ｚｎ系合金層とすることを特徴と
する合金化亜鉛めっき鋼板の９１造方法を提供するもの
である。

ここでめっき浴中の＾１址をｏ、ｉｏｏ〜０．２５０重
景５にしたのは、＾１量が０．１００重挺％未満である
と８融めっき時に鋼板のＦｅとＺｎとの反応が着しくな
って、加熱処理前に既にζ相とδ１相、さらにはＦ相が
めつき層の大半を占めるようになり、この状態でさらに
加熱処理により合金化するとｒ相が急ｒＬ艮し、合金層
の耐パウダリング性が低下してしまうからである。また
この他にめっき浴に浸漬されているめっき機器と溶融亜
鉛との合金化反応が活発になって、めっき機器が浸食さ
れ、その寿命が短くなるとともに、めっき浴中にＦｅ−
Ｚｎ系合金からなるドロスの生成が多くなって、めっき
浴中に浮遊したり、下方に沈澱したりして、めっき層に
付着し、ドロス引きなどの表面欠陥が多くなるからであ
る。一方０．２５０重世％を越えると加熱処理の際の合
金化反応が遅くなるため、加熱温度を高くするかライン
速度を遅くして加熱時間を艮くするかしなければならな
いので、製造コストの上昇を招く、この＾１量は０．１
３〜０．１５重量％にするのが好ましい。

またＰｂを０．０２０重景重景満にしたのは、０．０２
０重量％以上であると加熱処理の際合金化が促進され、
Ｆ相が成長してしまうからである。

本発明の製造方法は前処理に無酸化炉あるいは酸化炉を
有するゼンノミ７方式やホイーリング方式のごとき連続
合金化亜鉛めっきラインでめっき直後に直接加熱または
間接加熱して合金化する方法のみならず、オフラインで
バッチ式にめっきと加熱とを行う方法でも加熱処理条件
範囲を広くすることができる。

次に実施例−二より本発明を説明する。

（実施例） 実施例１ 板Ｊ＄０．５ｍｍ、板幅５０　＋ＩＩＨの脱１１に？済
み冷間圧延軟鋼帯をゼンノミア方式の連続溶融亜鉛めっ
きラインに通板して、還元雰囲気炉で７２０　’Ｃに加
熱した後亜鉛めっきして、付着量を調整することにより
予め亜鉛めっき鋼帯を製造し、その後扉外縁加熱炉で加
熱してめっき層をＦｅ　　Ｚｎ系合金層に合金化する方
法で合金化亜鉛めっき鋼帯を製造した。

亜鉛めっきに際しては浴中の＾１量を０〜０．２５０重
世％の範囲で、またＰｂを０．００３〜０．１４７重批
５の範囲で変動させて、浴温４６０±５℃、′ｆｊ：漬
時間２秒で行い、めっき付着量は〃スワイビング法で４
５９７ｍ２（片面）に、１！ｌ整した。また合金化の際
の加熱処理は温度５５０±５℃でめっき）？４友面が無
光沢の灰色になる時点を目視により判定して、その時点
を故点にしてさらにＯ〜：３０秒加熱保持する方法で加
熱時間を種々変えた。

次に以上のようにして製造した合金化亜鉛めっき鋼帯よ
り試料を採取して、曲述の第１〜３図の要領で加工を加
え、加工部を１０倍のルーペで観察することにより合金
層の耐パウダリング性を調査した。　。

第２表に合金層の耐バッグリング性判定基孕を、また第
３表に加熱時間ごとのｔｑ定結果を示す。

第３表に示すようにめっき浴中の＾１とＺｎとを本発明
の範ＵＩＨ内にしてめっきしたものは、合金化の際の加
熱時間を１０〜１５秒艮くしても耐パウダリング性は良
好である。

実施例２ 板１！７．が０．６ｍ＋ｎ、板幅が９１４１１１１１１
であるＪＩＳ　５ＰＣＣ級冷間圧延鋼帯をゼンジミア方
式の実捏業連続廊融亜鉛めっきラインに通板して、弱酸
化イ１？にて６００°Ｃで酸化した後、還元帯にて７４
０℃で還元して亜鉛めっきし、めっき付着量をガスワイ
ピング法により３０９７ｍ”（片面）に調整後引続いて
直。

火成加熱炉で加熱してめっき層を合金化し、合金化亜鉛
めっき鋼帯とした。

亜鉛めっきに際しては浴中の＾１量と門）債とを第４表
のように５４督して、浴温４６０℃で行い、また合金化
は温度６９０〜８２０℃の範囲で２〜３秒加熱して行っ
た。

次に以上のようにして製造した合金化亜鉛めっき鋼帯よ
り試料を採取して、実施例１と同要領で合金層の耐パウ
ダリング性を調査し、判定した。

第４表に加熱温度による判定結果を示す。

第４表に示すようにめっき洛中の層とＺｎとを本発明の
範囲内にしてめっきすれば、合金化の際の加熱温度を従
来法より約４０゛Ｃ高くしても耐パウダリング性は良好
である。

なお、このようにして製造した合金化亜鉛めっき鋼板の
うち、耐パウダリング性の良好な条件のめっき層を分析
した結果、本発明材は、Ｐｌ＋　０．００２−０．００
５ｆｆｌ　ｆｔ、　９６、Ｆｅ　６，１３−１０，８０
重ｆｆ１％、＾ｌ　Ｏ，１０−０，４２ｆｆｌｆ１％、
比較材は、Ｐｂ　Ｏ，０５８−０，０６６重量％、Ｆｅ
　６．２５−１１．００市量％、ＡＩ　００（１７−０
，４０重量％、次に従来材では、Ｐｂ　Ｏ，１３−０，
１６重量％、Ｆｃ６．３０〜１０．７０重５％、＾ｌ　
Ｏ，３３〜０．４１重量％であった。

（効果） 以上のごとく本発明によれば、合金化亜鉛めっき鋼板製
造の際の加熱処理条件を広くすることができるので、製
造の際ラインスピードが速くても耐パウダリング性の良
好な製品を製造することができる。

【図面の簡単な説明】 添付図面は合金化亜鉛めっき鋼板の耐バッグリング性試
験方法を侯式的に示すもので、第１図は試験片に対する
はさみ板の当て方を示し、第２図ははさみ板を芯にして
試験片を１８０度曲げた状態を示し、第３図は１８０度
曲げた試験片を水平になるように開き戻した状態を示し
ている。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ａｌが０．１００〜０．２５０重量％、Ｐｂが０．０２
   ０重量％未満、残部がＺｎおよび不可避的不純物からな
   るめっき浴で鋼板を溶融めっきした後、加熱処理により
   亜鉛めっき層をＦｅ−Ｚｎ系合金層とすることを特徴と
   する合金化亜鉛めっき鋼板の製造方法。