JPS62294157A - 薄目付溶融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】 ３、発明の詳細な説明 〈産業りの利用分野〉 本発明は、表面品質の良好な溶融亜鉛めっき鋼板の製造
方法、特に片面当り４０　ｇ／ｍ２以ドの薄［］付溶融
亜鉛めっき鋼板の製造方法に関するものである。

〈従来技術とその問題点〉 従来の連続溶融亜Ａｉ＞めっきラインは、被亜鉛めっき
鋼板の表面を洗浄し、あるいは非酸化性や還元性雰囲気
で美麗に保ちながら連続的に焼鈍熱処理を行ない、その
まま溶融亜鉛めっき浴中を通過させ、めっき浴面トに設
置されたエアーシェツトワイピング装置で所定の亜鉛め
っき厚さにＡ整して溶融１１１！鉛めっき鋼板が製造さ
れるものである。一般的な亜鉛めっき浴組成は、Ａ　ｆ
ｉ　：　０．１０〜０．２０ｗ１％、Ｆ　ｅ　：　０．
０５〜Ｑ、ＩＯｗＬ％、Ｐ　ｂ　：　（１，（１１〜１
）、０５ｗＬ％および残部がＺｎであり、浴温は４６０
℃〜４９０℃程度である。このようなす１町鉛めっき浴
条件で、連続的に亜鉛めっきされた鋼板表面には、めっ
き浴を出た直後ではへ面当り数１００ｇ／　ｍ２の溶融
亜鉛が付着しており、それを亜鉛めっき浴面りに設置し
たエアーワイピング装置で、エアー圧力、エアー温１夏
、エアーノズルと鋼板の間隙、めっき浴からエアーノズ
ルまでの距離−、’；”（１ｃｌＩ　？１１　シテ１ｌ
ｆＥ　ｉｆ＞　メツＢ　Ｈｎ　’＋’ニー　（Ｉ！Ｉ！
５０　メッキｊ’Ｊ　）を調整する。

ところで、防錆鋼板として’ＩＩ！　Ｑ：＞めっき鋼板
が人！１」に使用されている自動中相鋼板ては、耐食性
の他に、溶接性、塗装性、塗装後の鮮映性が同時に要求
されるので、一般に表面品質の良好な薄１」付の亜鉛め
っき鋼板が望まれる。

従来の溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法において、良好な
めっき面品質を安定して得られるのは１通常めっき付着
！４が片面当り４０　ｇ／ｍ２程度までである。従って
、４０　ｇ／ｍ２以ドの薄目付溶融亜鉛めっき鋼板を製
造するには、エアーワイピング条件をさらに厳格に設定
する必要がある。例えば、■吹き出すエアー圧力を高く
する■エア一温度を高温にして、亜鉛の流動性を保つ■
エアーノズルと鋼板の間隙をさらに狭くする■めつき浴
からエアーノズルまでの距離を小さくする等がある。

またワイピング方式そのものを変更すること、即ち前記
エアーワイピング法に代りアスベストやセラミックバー
等で構成されるワイパーにより余分な溶融亜鉛を直接か
き落とすメカニカルワイピング法を採用することも考え
られる。

従来より使用されているエアーワイピング装置により片
面当り４０　ｇ／ｍ２以ドの薄目付の溶融亜鉛めっき鋼
板を製造するには、エアーワイピングのエアー吹出し圧
力を増大させなければならず、ノズルから吹き出すエア
ーの圧力の増大により、１１１！鉛粒が飛散し、鋼板表
面に＋ＩＦ付着してスプラッシュと称さねる表面欠陥が
多発する。また、鋼板の形状が悪い場合は、鋼板の振動
が大きくなったり、鋼板１１１方向の亜鉛付Ｄ　：ｊｋ
が不均一になったりする不都合を生じ、表面品質が良好
で、均一な薄Ｌ１付ＩＩｊ鉛めっき層を得難いという問
題点がある。

一方、メカニカルワイピング法による付着量制御でも、
薄目付達成のために押付は力が増大し、それにつれて、
鋼板形状の影響が人きくなり、均な溶融１１１シ鉛のか
き落としが困難となり、やはり鋼板［１１方向の亜鉛付
着！■１が不均一になり易くなる。さらにメカニカルワ
イピング法では、！ｔｒｉ鉛をかき落とすワイパーによ
る、筋状模様がつくという亜鉛めっき表面品質上の問題
がある。

〈発明の目的〉 本発明の目的は、１１「述した従来技術の欠点を解消し
、表面品質の良好な、　Ｌｌ付量が片面当り４０ｇ／ｍ
２以下の薄目付溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法を提供す
ることにある。

〈発明の構成〉 溶融ＩＷ鉛めっき浴中の鋼板には、素地鋼と純Ｚｎ層の
界面にＦｅの拡散によるＦｅ−Ｚｎ−Ａ２系またはＦｅ
−Ｚｎ系の合金層（以ド代表的にＦｅ−Ｚｎ：ｆ−合金
層という）が生成することが知られている。

本発明者は、このＦｅ−Ｚｎ系合金層の存在が、エアー
ワイピングにおける表面品質が良好かつ均　な薄１］付
亜鉛めっきを達成するための障害になっていると考えた
。

即ち溶融ｌｌｌ１．鉛めっき層で観察されるＦｅ−Ｚｎ
系合金層は柱状晶であるが、鋼板が亜鉛めっき浴中を通
過し、エアーワイピングされるまでの間にこの柱状晶が
発達し、いわゆるくさび効果を発揮して薄目付のための
エアーワイピングによる溶融ｊ［＋鉛除去の抵抗になっ
ていると考えられる。

このＦｅ−Ｚｎ系合金層のコントロール実験の例として
、０．：ｌ　ｗｌ、％のＭｏを添加した低炭素アルミキ
ルド冷延鋼板に対し、通常の連続溶融亜鉛めっきライン
で溶融亜鉛めっきを施したところ、鋼板ｒｉｊ方向に２
０〜２５ｇ／ｍ２の薄目付でしかも亜鉛めっき品質も良
好な溶融「１［！鉛めっき鋼板が得られることを知見し
た。

この鋼板の素地表面と亜鉛めっき層を調査した結果、素
地表面にはＭＯが濃化しており、界面の合金層はＦｅ−
Ｚｎ−Ｍｏ−Ａｌ１系合金であることが判明した。従っ
て、このＭｏを含仔する薄い合金層がＺｎ層へのＦｅの
拡散を抑え、柱状晶のＦｅ−Ｚｎ系合金層の発達を抑制
していると考えられる。

そこで本発明者は、鋼板の素地表面にＭｏまたはＭｏ系
合金層をＪｉ’（Ｉ４！的に形成することにより、エア
ーワイピング時に溶融Ｉ１１！鉛除去の障害となるＦｅ
−Ｚｎ、ｆ−合金層の発達を抑制し、こわにより表面品
￥１の良好な薄目付溶融亜鉛めっき鋼板が得られること
を見い出し、本発明に至った。

即ち、本発明は、連続的に溶融亜鉛めっき鋼板を製造す
る方法において、清浄化された鋼板表面に片面当り２０
〜５００　ｍｇ／ｍ２のＭ　ｏまたはＭｏ系合金の被覆
層を形成した後、該鋼板を還元性雰囲気中で連続焼鈍熱
処理し、その後溶Ｍ！Ｉｆｊ鉛めっき浴中を通過させ、
続いて、エアーワイピングにより亜鉛めっき付着量を所
定値に調整することを特徴とする薄１１付溶融亜鉛めっ
き鋼板の製造方法を提供するものである。

以■、本発明の薄目付溶融ＩＪｆｊ鉛めっき鋼板の製造
方法を詳細に説明する。

被溶融唾鉛めっき鋼板（ｗ４帯）は、一般的に製造され
ている冷延鋼板、熱延鋼板であればよい。

鋼板表１ｎ）は一般的な洗浄法、例えば電解洗浄法で清
浄化した後、鋼板に片面当り２０〜５００ＩＩＩｇ／ｒ
ｎ２の付Ｚｆ　ｊｌｔのＭｏまたはＭｏｆ、合金の被覆
層を形成する。付着量を２０〜５００　ｍｇ／Ｉ＋２と
限定したのは、ＭＯ等の被シｖ層形成の［１的が、その
後の連続焼鈍の熱処理１稈で拡散により鋼板表面にＭＯ
の濃化層を生成させその後の溶融亜鉛めっき浴を通過時
に、Ｆｅ−Ｚｎ系合金層の発達を抑Ｘｌｌ１１し、その
結果、亜２？ｆめっき付着ＩＩＵの調整を容易ならしめ
ることにあり、２０　＋Ｈ／ｍ２未満の被覆層では、薄
ｌＩ付の効果が得られず５００　ｒｎｇ／ｍ２を超える
と溶融１１１町鉛めっき後、不めっき等のめっき品質の
劣化が生じるからである。

このようなＭＯまたはＭｏ系合金の被覆層の形成方法と
してはいかなる方法を用いてもよく、例えば、電気めっ
き法、化学めっき法、溶液槽Ｉｉｊ法等を挙げることが
できる。

たたし、ＭｏまたはＭＯ−ｆ−合金層の形成は、後述す
る連続焼鈍処理面に行う必隻がある。Ｍｏの濃化層の生
成方法として、Ｍｏを添加した成分系の鋼板を用い連続
焼鈍の熱処理中の拡散を利Ｊｆ目−る方法や、亜鉛めっ
き浴中にＭｏを添加する方法が考えられるが、前者の場
合は、Ｍｏ添加により鋼板自体の材質劣化が生じ、後者
の場合は亜鉛めっき層自体にＭｏが含イＪ゛されること
になり、これによりめっき品質トの問題が生じる。

さらにト記両方法は、大ｊＩＨのＭｏ添加を必要とする
ため、製造コストが高まるという欠点もある。従って、
七記両方法をそのまま採用することは好ましくない。

ＭｏまたはＭｏ系合金層の被覆層を形成後、好ましくは
間径加熱方式炉を用いて還元性雰囲気中で連続焼鈍処理
を行なう。この際、Ｍｏ等の被覆層の酸化を防ぎつつ熱
拡散により、鋼板表面にＭｏｃ化層が生成される。この
時の熱処理温度は、鋼板の連続焼鈍条件から決定される
温度に従えばよい。また間接加熱方式炉における雰囲気
は、Ｈ２１０％程度の一般的なぷ元ガス雰囲気でよいが
、できるたけ還元性の強い雰囲気であるのが好ましい。

連続焼鈍熱処理を行った後、還元性雰囲気を保持したま
ま鋼板を溶融ｌｌｌ１鉛めっき浴中を通過させる。この
時の溶融亜ｚ１１めっき浴条件は、−・般的な浴組成（
例えばＡ　ｆｌ　：　０．１〜０．２　ｗＬ％、Ｆｅ：
０．０５〜Ｏ，ｌＯｗＬ％、Ｐ　ｂ　：　０．０１〜０
．０！’ｉｗｔ、％および残部がＺｎ）および浴温（例
えば４６０〜４９０”ｃ　）であればよい。

その後、エアーワイピング法により亜鉛めっき付着ｊ７
ｉ、Ｈを、所定の４０８７ｍ２以ドの薄［Ｊ付に調整す
る。エアーワイピング法は、溶融亜鉛めっき浴面トに、
′Ｓｔ置された通常のエアージェットワイピング装置を
用いて行えばよく、１＋＋＞鉛めっき付着！ｉｔの調整
は、該装置のエアー吹き出し圧力、エア一温度等の調整
によって容易に達成することができる。

〈実施例〉 以ト一本発明の実施例について説明する。

一般的な低炭素アルミキルド鋼（成分系Ｃ：０．０：Ｉ
ＷＬ％、Ｓ　ｉ　：　　０．０２　ｗＬ％、Ｍ　ｎ　：
　０．３０ｗｔ％、Ｐ　：　０１口１５　　＊ｔ％、　
Ａ　Ｉｔ　　：　　０．０４０ｗＬ　　％）を０．７ｍ
ｍ　　Ｊ＋、’：に冷間圧延した。

）′に解アルカリ洗浄装置、電気めっき装置、連続焼鈍
炉（間接加熱方式炉）、溶融ｃ＋＋ｒ鉛めっき浴、エア
ージェットワイピング装置を具’Ｊ　Ｌ／た連続溶融’
ｌｌｉ　２’＋”＋めっきラインにおいて１１τ１記鋼
板に対し電気めっき法によって、片面当９０〜１０００
　ｍｇ／ｍ２のＭｏ波；Ｖ層および片面当り１００　ｍ
Ｈ７ｍ２のＭＯ−４０ｗｔ％Ｎｉｉ合金およびＭｏ−２
０ｗｔ、％Ｎｉ−２０ｗｔ、％ＣＯ系合金被覆層を形成
し、その後Ｈ２８％、残部Ｎ２の微還元ガス雰囲気の間
接加熱方式炉（ラジアントチューブ方式）で板温７６０
℃で焼鈍しその後、浴組成Ａ　１１０．１３ｗｔ％、残
部Ｚｎ、浴温４７０℃の浴条件で溶融亜鉛めっきを施こ
し、めっき浴部Ｅに設置されたエアージェットワイピン
グ装置により、室温のエアーを吹き出し圧力１〜３ｋｇ
／ｃゴの範囲で鋼板に吹き付け、片面当りの亜鉛めっき
目付晴を２５ｇ／＋１２と３５ｇ／ｍ２に調整した。

このようにして得られた各溶融亜鉛めっき鋼板について
、表面品質、【１鉛めっき品質およびめっき密着性を調
べた。その結果を表１に示す。

なお、表面品質、亜鉛めっき品質およびめっき密７１性
の評価法はＦ記の通りである。

く、；ｆ個性〉 （１）表面品↑τ・・・めっき表面の外観目視判定Ｏ：
亜鉛粒付７ｉ　（スプラッシュ） ｆａｕｎ薄以上無 ×：亜鉛粒付着（スプラッシュ） １＋ｎｍφ以り打 （２）　１ｌｌｊ鉛めっき品質・・・不めっきの有無を
目視判定 ○：良好 △二やや良好 ×：不良 （３）めっき密着性・・・エリクセンテストで１０ｍｍ
張り出し加工後テープ剥離 で判定 Ｏ：剥離なし △：剥難小有 Ｘ：剥離火打 表１の結果から明らかなように、ＭＯまたはＭｏ、ｆ−
合金を片面当り２０〜５００ｍｇ／ｒＩＪ２の範囲で形
成した溶融４■ス鉛めっき鋼板はエアーワイピングによ
る亜鉛めっき付着量の調整が容易であり、表面品質およ
び亜鉛めっき品質共に良好な、片面当り２５〜３５８７
ｍ２の薄１１付溶融亜鉛めっき鋼板が得られた。

まためっき密着性についても、良好であった。

〈発明の効果゛〉 従来の連続溶融亜鉛めっきラインでは１表面品質の良好
な片面当り４０ｇ／ｍ２以Ｆの薄目付溶融亜鉛めっき鋼
板を製造することが困難であったが、本発明の薄口付溶
融亜鉛めっき鋼板の製造方法によれば、鋼板表面に片面
当り２０〜５００ｍｇ／ｍ２のＭＯまたはＭｏ系合金の
被覆層を形成したことにより、エアーワイピング時に溶
融亜鉛除去の障害となるＦｅ−Ｚｎ合金層の発達を抑制
し、表面品質の良好な片面当り４０ｇ／ｍ２以ドの薄目
付溶融亜鉛めっき鋼板を容易に／ｌ）ることかできる。

また、本発明方法により製造された溶融亜鉛めっき鋼板
は、品質に優れかつ製造コストも安価であるため、品質
面および製造コスト面において従来の電気亜鉛めっき鋼
板と１分対抗することができる。

特許出願人　　川崎製鉄株式会社 代理人　弁理ｔ：　　渡　辺　望　稔゛同　　　弁理ト
　　　石　　井　　陽　　−１τ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 連続的に溶融亜鉛めっき鋼板を製造する方法において、
   清浄化された鋼板表面に片面当り２０〜５００ｍｇ／ｍ
   ＾２のＭｏまたはＭｏ系合金の被覆層を形成した後、該
   鋼板を還元性雰囲気中で連続焼鈍熱処理し、その後溶融
   亜鉛めっき浴中を通過させ、続いて、エアーワイピング
   により亜鉛めっき付着量を所定値に調整することを特徴
   とする薄目付溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。