JPS6240352A - 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

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JPS6240352A
JPS6240352A JP17896585A JP17896585A JPS6240352A JP S6240352 A JPS6240352 A JP S6240352A JP 17896585 A JP17896585 A JP 17896585A JP 17896585 A JP17896585 A JP 17896585A JP S6240352 A JPS6240352 A JP S6240352A
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JP
Japan
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steel sheet
bath
temperature
hot dipping
alloy plating
Prior art date
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Pending
Application number
JP17896585A
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English (en)
Inventor
Akiyoshi Yamauchi
山内 昭良
Toshio Kureko
紅粉 寿雄
Noriyuki Kimiwada
君和田 宣之
Koji Ando
安藤 功司
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、合金化亜鉛めっき鋼板の製造方法、特に、浴
温度450〜490℃でAl濃度0.15%以上の溶融
亜鉛めっき浴に鋼ストリップをt+ mすることにより
行う合金化亜鉛めっき鋼板の製造方法に関する。
(従来の技術) 従来、連続溶融亜鉛めっきにおける連続炉ヒートサイク
ルは、加熱均熱帯で700℃程度に加熱した鋼ストリッ
プを一次冷却帯、低温保持帯、二次冷却帯を経て徐々に
冷却し、はぼ溶融亜鉛めっき浴と同じ温度になってから
めっき浴槽内に入り、めっきされる。
その場合、溶融亜鉛めっき浴は、製品によりその浴成分
を若干変更して操業している。すなわち、亜鉛めっき浴
に添加される成分元素のうちAlはZnとreとの合金
化を抑制することから、通常めっき材(以下、“GI材
”という)においては、そのめっき密着性を確保するた
めにAl濃度を上げて操業し、めっき後加熱して合金化
を回る合金化処理材(以下、”GA材”という)におい
ては、溶融亜鉛めっき浴のAl ’/M度を下げて操業
を行っている。経験的にもGI材におけるAl/Zn 
(重量%)は0.15以上必要であり、GA材について
は0.15未満であることが望ましいとされてきた。
すなわち、連続溶融亜鉛めっきラインにおいてGI材を
製造する場合と、GA材を製造する場合とを同し製造ラ
インで兼ねるときにはそれぞれの場合において熔融亜鉛
めっき浴組成は、それぞれ通常、0.16%および0.
12%となるように調整される。このように、GA材を
製造する場合には合金化を抑制するため、GI材を製造
する場合に比較して浴中Al量が低下されている。した
がって、操業時にGI材からGA材に製造材が変更にな
る場合、あるいはその逆の場合、通常、浴中に追加投入
する調合亜鉛のAl含有量を変更して行うが、煩雑な操
作を必要とするばかりか浴中のAlmの変更もそう速や
かに行えるものではないため過渡期において、GA材に
おける合金形成が不十分であったり、あるいはGr材の
めっき層の密着性が不良となる等の欠陥の発生は避けら
れない。
(発明が解決しようとする問題点) かくして、本発明の目的は、GI材、GA材相互の切替
えを容易に行い得る方法を提供することであ本発明の別
の目的は、このGA材を製造するにあたり、浴中Al濃
度を下げることなしに操業を可能にすることにより、G
I材、GA材相互の切替えを容易にする方法を提供する
ことである。
(問題点を解決するための手段) ここに、本発明者らは、上述の目的達成のために、種々
検討を加えたところ、溶融亜鉛めっき浴槽内に入る被処
理鋼ストリップの温度を高めることにより亜鉛と鉄との
合金化反応が速やかに進み、0.15%以上のAlWI
が存在していても何ら障害にならないことに着目し、研
究開発を続けたところ、Alキルド綱の場合、浴温度4
50〜490°CでAlts度0.15%以上としたと
きに、525〜600°Cの温度で浸漬することにより
効果的にGA材の製造が行われ、本発明の目的が達成さ
れることを知り、本発明を完成した。
よって、本発明の要旨とするところは、重量%で、C:
o、oo2〜0.12%、Si : 0.6%以下、−
〇二0.6〜1.6%、P :0.025%以下、so
l、A(i’ : 0.12%以下を含有し、残りがF
eと不可避不純物からなる組成を有する鋼を連続溶融亜
鉛めっきラインにて、650〜900℃の温度範囲内の
温度で再結晶焼鈍し、前記焼鈍後の冷却過程で、浴温度
450〜490℃でAl ’4度0.15%以上の溶融
亜鉛浴に525〜600℃の温度で浸漬し、引き続いて
475〜550°Cの温度で10秒以上の加熱+保持の
条件で合金化処理を行うことを特徴とする、合金化亜鉛
めっき鋼板の製造方法である。
言うまでもなく、GI材の製造に際しては、合金化処理
を省略するだけで、そのまま上記条件で操業を続けるこ
とができるのであって、再びGA材の製造を行うに当た
ってもAltM度は変える必要はなく、単に合金化処理
工程を加えるだけでよい。
よって、本発明によればGA材とGI材との製造が容易
に切り替えられるのである。
(作用) 本発明においては、鋼種が限定されるが、これは、綱種
毎に最適処理温度があることを見い出したことにもとず
くのであって、上述の規定する鋼種はAlキルド鋼のそ
れである。したがって、本発明は、Alキルド鋼一般に
ついて適用されるもので、その限りにおいて特に制限は
ないが、要すれば、その各組成割合の限定理由は次の通
りである。
C: C成分は、鋼板の常温時効性および焼付硬化性に影響を
及ぼす成分であるが、その含有量が0.002    
       i%未満では、焼付硬化性が小さく、一
方、0.12%を越えて含有させると鋼板のr値が低下
することになるから、その含有量を0.002〜0.1
2%と定めた。
Si: 合金化処理で良好なFe−Zn合金層を形成し、かつ鋼
板に良好な遅時効性を付与するためには、Si含有量は
できるだけ少なくした方が良く、これらの良好な特性を
確保できる許容上限値が0.6%である。一方、Si成
分には鋼板の強度を向上させる特性があるので、Siを
0.6%以下の範囲内で含有させて、上記の性質を損な
うことなく強度改善を図ることができる。
Mn = 連続ラインだけで鋼板が遅時効性と適度の焼付硬化性を
もつようにするために、Mn含有量を0.6〜1.6%
にコントロールする必要があるのであって、その含有量
が0.6%未満では所望の遅時効性および焼付硬化性を
確保することができず、一方、1.6%を越えて含有す
ると、溶製が困難になるばかりでなく、コスト上昇の原
因にもなり、さらにr値が低下して成形加工性が劣化す
るようになるのである。
P : P成分は、通常は、不可避不純物として存在するもので
あり、鋼板の成形加工性を重視する場合、0.025%
以下とする。
Sol、Al Alは酸化物系介在物低減のために必要であり、健全な
鋼を得るためには不可欠の成分であるが、多量に加える
とAl203mが増大して好ましくないことから、その
許容上限値を0.12%と定めた。
ここで、添付図面に関連させて本発明をさらに説明する
添付図面は連続溶融亜鉛めっきラインを略式で説明する
線図であめ、アンコイラ−10からの鋼ストリップは、
シャー11およびウエルダ−12を経て、非酸化性加熱
炉13、再結晶焼鈍炉14そして冷却炉15から成る予
備処理帯域に送られ、材質の調整、めっき面調整が行わ
れる。本発明において再結晶焼鈍は650〜900℃の
範囲の温度で行われるが、そのときの温度が650°C
より低いと十分な再結晶化が行われず、一方、900℃
を超えると過度に軟化してしまう。冷却炉15を出る温
度、つまり溶融亜鉛めっき浴20への侵入温度は525
〜600°Cに制限するが、この温度が525℃より低
いとGA材を製造する場合に合金化が十分差まず、一方
600 ’Cを超えると今度はGl材を製造する場合に
めっきヤケが著しくなってしまう。好ましくは、530
〜550℃である。
溶融亜鉛めっき浴20はGl材、GA材のいずれを製造
する場合にも450〜490°Cの温度範囲、Al ?
HHO215%以上に保持されるが、浴温度が450°
Cより低いと、−柱製造時に合金化層が十分生成せず、
一方、490℃超と余り浴温度が高くなると溶融温度に
よる侵食が著しくなるため、本発明では上記範囲に制限
する。好ましくは、460〜480℃である.Al濃度
もGll型製造は0.15%以上を確保する必要があり
、好ましくは、0.16%前後に調整しておく。
このように、本発明において、被処理鋼ストリップの温
度は比較的高いため、めっき浴槽温度もそれに伴って高
くなる傾向があり、したがって、めっき浴槽の構造部材
の侵食が促進されるため、好ましくは、本発明における
めっき浴槽は適宜冷7JI手段を備え、浴温度の過剰な
上昇を防止している。例えば特開昭57−35671号
に開示された冷却装置等を設けるのがよい。
めっき浴を出た鋼ストリップは、次いで、GA材を製造
する場合には、合金化処理炉21に入って475〜55
0℃に10秒以上加熱、保持され、合金化処理が行われ
る。Gl材を製造する場合、これを省略してめっきN凝
固後そのままコイラ26に巻取られ、処理を終了する。
上述の合金化処理条件は供用のそれである。
このように、本発明では浸漬付温度を高めることにより
合金化促進および制御を行うのであるが・溶融亜鉛めっ
き浴中におけるAl / Z n重量比0.16、浴温
度460℃のときの525℃で20秒間の合金化挙動を
示すと第1表に示す通りである。同様のテストを合金化
を伴わないGl材について行った場合も併せて示す。
第1表 □ ・:めっきヤケ大 これらの結果からも明らかなように、Gl材においてめ
っきヤケの発生する領域は鋼板からのFe拡散が合金化
処理を行わなくても進行していることを示し、めっき浴
浸入被処理材温度が上昇した場合、めっき層と鋼素地と
におけるF e −Al合金層を破壊し、Fe−Znの
合金化を促進することを示している。
上記の場合において得られたGA材のめっき層の品質に
ついてそのめっき皮膜組成分析と加工性(パウダリング
性)とについて調査した結果をグラフにまとめて第2図
に示す。図示結果からも明らかなように、めっき皮膜中
Fe/Zn+Fe=IO〜13%において加工性(パウ
ダリング性)は良好であった。
なお、パウダリング性の評価は、試験材ブランクの円筒
絞り試験を行い、成形後テーピングテストにより強制5
IJI離させ、試験材の重1f1.1を評価することに
より行った。
めっき浴への浸人材温度は板厚との関係から一義的に決
めることは困難であるが、板厚の薄いものについては適
正範囲上限近侶に、また、厚いものには下限範囲近傍に
設定する。
次に、本発明を実施例にもとすいてさらに詳細に説明す
る。
実施例1 第2表に示す鋼組成を有するAlキルド鋼ストリップ(
厚さ0.8mm )に第1図に示す装置によって連続溶
融亜鉛めっき、次いで合金化処理を行った。
なお、合金化処理は、炉温度1000’c、被処理材温
度525℃(目標)で行った。
第2表 CSi   Mn   P    S O,050,0050,150,0120,009各処
理条件および得られためっき鋼板の特性は第3表にまと
めて示す。浴中Al量は0.16%であった。
第3表 (注)◎ 優、○ 良、△ 可 実施例2 実施例1においてめっき浴温度を460℃とするととも
に、板厚および浸入温度、さらにラインスピードを変え
て種々実験を行った。
それぞれの場合について得られためっき皮膜の加工特性
を操業条件とともにまとめて第4表に示す。
なお、加工性は前述のパウダリング性によって評価した
が、いずれも満足のゆくものであった。
第4表
【図面の簡単な説明】
第1図は、連続溶融亜鉛めっきラインを略式で説明する
線図、および 第2図は、浸人材温度とパウダリング性との関係を示す
グラフである。 13:非酸化性加熱炉、14;再結晶焼鈍炉、15:冷
却炉、    20:溶融亜鉛めっき浴、21:合金化
処理炉 #f図 本2鎚 ど、脅迫              、伊X↑11嬰
ξ”c)3〜%る

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 重量%で、C:0.002〜0.12%、Si:0.6
    %以下、Mn:0.6〜1.6%、P:0.025%以
    下、sol.Al:0.12%以下を含有し、残りがF
    eと不可避不純物からなる組成を有する鋼を連続溶融亜
    鉛めっきラインにて、650〜900℃の温度範囲内の
    温度で再結晶焼鈍し、前記焼鈍後の冷却過程で、浴温度
    450〜490℃でAl濃度0.15%以上の溶融亜鉛
    浴に525〜600℃の温度で浸漬し、引き続いて47
    5〜550℃の温度で10秒以上の加熱+保持の条件で
    合金化処理を行うことを特徴とする、合金化亜鉛めっき
    鋼板の製造方法。
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