JPS636620B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は、有結晶溶融亜鉛メツキ鋼板、特に結
晶模様（スパングル）を呈し、且つ鮮明な外観を
示す溶融亜鉛メツキ鋼板を製造するのにメツキ浴
として利用される亜鉛合金に関する。 技術的背景 従来、溶融亜鉛メツキ鋼板は、自動車、家電器
械等広範囲な分野での用途に供せられているが、
一方、近年、その用途の多様化に伴ない、メツキ
層にいわゆるスパングルを一そう強調して鮮明且
つ美麗な外観を呈するようにした溶融亜鉛メツキ
鋼板に対する要望が高まつてきており、したがつ
て、このような溶融亜鉛メツキ鋼板が提供できれ
ば巾広い需要が期待できる。 従来、溶融亜鉛メツキ鋼板においてメツキ層に
結晶を生成させた有結晶溶融亜鉛メツキ鋼板が製
造されているが、この製造に用いられるメツキ浴
は、通常AlとPbを含有させた亜鉛合金から成る
ものであつて、Alはメツキ層の鋼素地に対する
密着性を高め、Pbはスパングルの発現を拡大さ
せる目的でそれぞれ添加されている。 而して、メツキ浴におけるAlの含有量（品位）
は0.2〜0.5重量％程度、Pbの含有量（品位）は
0.1〜0.2重量％程度のものが一般に用いられてい
るが、上記密着性を高める目的でその含有量を上
限の0.5重量％付近に上昇させるとPbによるスパ
ングルの発現および拡大作用が抑制乃至阻止され
るため、亜鉛鉄板におけるスパングルの外観が不
明りようとなつて、商品価値を低下させる欠点が
みられる。また、この場合Pbによるスパングル
の発現作用を助長させるためにその含有量を0.2
重量％より多くすると、メツキ層の密着性の低下
や粒界腐食を助長するようになる。 したがつて、従来、有結晶溶融亜鉛メツキ鋼板
の製造に用いられているAlとPbを含有させた溶
融亜鉛から成るメツキ浴を用いては、前述したよ
うなスパングルを強調して鮮明且つ美麗な外観を
呈する溶融亜鉛メツキ鋼板を得ることは実際上困
難である。 発明が解決しようとする問題点 本発明者は、上述した状況に鑑み、溶融亜鉛メ
ツキ鋼板において、メツキ層に上述したようなス
パングルを発現し得るメツキ浴について検討した
結果、Pbよりもスパングル発現作用の強いBiを
用い、一方メツキ浴組成からメツキ層の密着性に
対し弊害作用を有するPbを始め、Cd，Fe，Sn等
の不純物を極力除去した亜鉛地金を用いることに
より、メツキ層の密着性が良好な、しかも強調さ
れたスパングルを発現し得ることを見出し、本発
明をなすに至つた。 したがつて、本発明は、スパングルを強調した
鮮明且つ美麗な外観を呈する溶融亜鉛メツキ鋼板
の製造にメツキ浴として用いるのに適した亜鉛合
金を提供することを目的とする。 以下本発明を詳しく説明する。 発明の構成 本発明の特徴は、Al0.1乃至0.5重量％および
Bi0.01乃至0.1重量％を含有することから成る有
結晶溶融亜鉛メツキ用亜鉛合金にあり、さらに
Pb，Cd，Fe、およびSn等の亜鉛に不可避的に混
在する不純物の含有量を合計で0.01重量％未満に
したものである。 このような不可避不純物の含有合計量が0.01重
量％未満の亜鉛は、JIS Ｈ 2107に規定される亜
鉛地金において特殊亜鉛以上の亜鉛純度を有する
ものであつて、亜鉛地金中に含まれる不純物が例
えばPb0.007wt％以下、Cd0.004wt％以下のもの
である。 問題点を解決するための手段 本発明では、上述したような高純度の亜鉛地金
を用い、これにアルミニウム（Al）0.1〜0.5重量
％およびビスマス（Bi）0.01〜0.1重量％を添加
して含有させて成る亜鉛合金のメツキ浴に、浴温
度450〜470℃程度で鋼板を短時間浸漬した後、メ
ツキ浴から引上げて大気中で短時間放冷し、つい
で温水で冷却する。次いで得られた溶融亜鉛メツ
キ鋼板を塩酸水溶液等に浸漬してメツキ皮膜をエ
ツチング処理することにより、鮮明且つ美麗なス
パングルが発現した有結晶溶融亜鉛メツキ鋼板が
得られる。 次に、本発明に係る亜鉛合金におけるAlとBi
の作用とそれらの含有量の影響について説明す
る。 １ Alの作用と含有量： Alは前述したように、溶融亜鉛メツキ層の鋼
素地に対する密着性を確保する作用を有するもの
であるが、溶融亜鉛合金から成るメツキ浴中の
Al含有量が0.1重量％未満ではメツキ層の上記密
着性を確保するのに必要なFe−Al−Zn合金層の
均一な生成を阻害するとともに、加工性に対して
脆いFe−Zn合金層の成長を促すため好ましくな
い。一方、Al含有量が0.5重量％を越えるとメツ
キ層内に遊離するAlの量が増加し、延いては経
時的にメツキ層の脆化を助長することになる。 このような理由から、本発明では亜鉛合金中の
Al含有量を0.1〜0.5重量％に特定する。 ２ Biの作用と含有量： Biは強いスパングル発現作用を有するもので
あるが、上記メツキ浴中のBi含有量が0.01重量％
未満ではスパングルの発現作用が不十分であり、
一方、0.1重量％を越えるとスパングルが粗大化
してメツキ皮膜が凹凸の明りような表面状態を呈
し、その結果メツキ皮膜に擦り疵が発生し易くな
り、さらにスパングル粒界からクラツクが入り易
くなつてメツキ層の腐食を助長することになる。 したがつて、本発明では亜鉛合金中のBiの含
有量を0.01〜0.1重量％に特定する。 なお、本発明では、溶融亜鉛合金メツキ層の脆
化の助長に関与するPb，Cd，Sn等の不純物のメ
ツキ浴における含有量を極力低減させることが好
ましいので、前述したように高純度の亜鉛地金を
用いることにより、これら不純物の合計含有量を
0.01重量％未満にする。 発明の効果 叙上のとおり、本発明に従つてAl0.1〜0.5重量
％およびBi0.01〜0.1重量％を含有させた亜鉛合
金から成る溶融亜鉛メツキ浴を用いて鋼板にメツ
キを施すと、鋼素地に対するメツキ層の密着性が
良好であつて経時的なメツキの劣化もなく、鮮明
且つ美麗な外観を呈するスパングルが発現した有
結晶溶融亜鉛メツキ鋼板を得ることができる。ま
た、さらに、上記メツキ浴中のAlとBiの含有量
を上記範囲内で変化させることにより、発現する
スパングルのサイズを任意に調整し得るので、例
えば建築物の外装材乃至内装材や家具等の化粧板
の用途に応じ、適当サイズのスパングルを有する
有結晶溶融亜鉛メツキ鋼板を提供できる。 また、本発明は、従来の有結晶溶融亜鉛メツキ
鋼板の製造に用いられていたメツキ浴に添加され
ていたPbよりも少ない量のBiを用いてスパング
ルの発現作用を助長し得る利点も有する。 以下に実施例を示して本発明およびその効果を
具体的に説明する。 実施例 巾50mm、長さ100mmおよび厚さ3.2mmの寸法の
SS41鋼板を、80℃の温度のアルカリ浴に30分間
浸漬して脱脂を行なつた後、湯洗し、次いで10％
の塩酸溶液（常温）に30分間浸漬して錆を除去し
た。 上述のようにして前処理した鋼板を、湯洗後、
ZnCl₂−KF溶液（80℃）に30秒間浸漬してフラ
ツクス処理を行ない、表１に示す組成の各メツキ
浴に、浴温度460℃で１分間それぞれ浸漬した後、
１分当り1mの速度で引上げた。次いで、メツキ
浴から引上げた鋼板を大気中で５秒間放冷した後
40℃の温水で冷却した。 このようにして得られた各亜鉛メツキ鋼板を10
％の塩酸溶液（常温）に５秒間浸漬してメツキ皮
膜をエツチング処理した。 上述のようにして得られた各亜鉛メツキ鋼板に
発現したスパングルの状態の評価は表１に示すと
おりである。なお、比較例としてAlのみを含有
させた溶融亜鉛メツキ浴ならびにAlとPbを含有
させた溶融亜鉛メツキ浴をそれぞれ上記と同様の
手順で鋼板にメツキを施したものについても同様
にスパングルの状態を評価し、その結果を併わせ
表１に示した。

【表】

【表】 表１にみられるように、本発明によるAlおよ
びBiを含有させた溶融亜鉛メツキ浴を用いた場
合（No.４〜14）には浴中のAlとBiの量を変える
ことにより、発現するスパングルのサイズを調整
し得ることがわかる。 なお、AlとPbを含有させてメツキ浴を用いた
もの（No.１〜３）では、スパングルの発現がみら
れるものの、メツキ層の鋼素地に対する接着性が
悪く、経時的にメツキ層の脆化が観察された。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Al0.1乃至0.5重量％およびBi0.01乃至0.1重量
   ％を含有することを特徴とする有結晶溶融亜鉛メ
   ツキ用亜鉛合金。 ２ 不可避不純物の含有合計量が0.01重量％未満
   である特許請求の範囲第１項記載の亜鉛合金。