JP2557573B2 - 溶融Ｚｎめっき鋼板及びその製造方法 - Google Patents
溶融Ｚｎめっき鋼板及びその製造方法Info
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- Coating With Molten Metal (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プレＮｉ法を利用した
溶融亜鉛めっき鋼板及びその製造方法に関するものであ
る。
溶融亜鉛めっき鋼板及びその製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、プレＮｉめっき法を利用した溶融
Ｚｎめっき鋼板の製造法については、例えば特公昭４６
−１９２８２号や特公昭６３−４８９２５号がすでに知
られている。
Ｚｎめっき鋼板の製造法については、例えば特公昭４６
−１９２８２号や特公昭６３−４８９２５号がすでに知
られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】最近、建材、家電ある
いは自動車用として溶融めっき鋼板が利用される場合、
板厚、あるいは熱延、冷延の如何に依らず優れた表面外
観を有することおよびめっき密着性に優れることが、溶
融Ｚｎめっき鋼板にとって具備すべき重要な性能となっ
てきた。特公昭４６−１９２８２号あるいは特公昭６３
−４８９２５号に示されているプレＮｉめっき法による
溶融Ｚｎめっき鋼板は、プレＮｉめっきしない従来のゼ
ンジマー法や、無酸化炉方式の溶融めっき法に比較すれ
ば、外観あるいは、めっき密着性共に良好とはなるが、
Ｎｉめっき後の加熱温度および加熱時間等の加熱条件が
不十分であるため、特に、厚板の熱延酸洗板などにおい
て現在要求されている表面外観、めっき密着性を確保す
るには不十分であり、未だ改善の余地が残されていた。
いは自動車用として溶融めっき鋼板が利用される場合、
板厚、あるいは熱延、冷延の如何に依らず優れた表面外
観を有することおよびめっき密着性に優れることが、溶
融Ｚｎめっき鋼板にとって具備すべき重要な性能となっ
てきた。特公昭４６−１９２８２号あるいは特公昭６３
−４８９２５号に示されているプレＮｉめっき法による
溶融Ｚｎめっき鋼板は、プレＮｉめっきしない従来のゼ
ンジマー法や、無酸化炉方式の溶融めっき法に比較すれ
ば、外観あるいは、めっき密着性共に良好とはなるが、
Ｎｉめっき後の加熱温度および加熱時間等の加熱条件が
不十分であるため、特に、厚板の熱延酸洗板などにおい
て現在要求されている表面外観、めっき密着性を確保す
るには不十分であり、未だ改善の余地が残されていた。
【０００４】そこで、本発明者らはプレＮｉめっき法を
利用した溶融Ｚｎめっき鋼板製造法で得られるめっき鋼
板の外観およびめっき密着性を飛躍的に向上させる目的
で、製造方法を検討したところ、プレＮｉめっき後に特
定の加熱条件のもとで溶融めっきを行うことにより表面
外観に優れ、めっき密着性も従来のＮｉめっき法による
溶融Ｚｎめっき法よりも著しく向上することを見出し
た。又、得られためっき層も従来とは異なるものである
ことも見出した。本発明は上記のように表面外観、めっ
き密着性に優れた溶融Ｚｎめっき鋼板及びその製造方法
を提供するものである。
利用した溶融Ｚｎめっき鋼板製造法で得られるめっき鋼
板の外観およびめっき密着性を飛躍的に向上させる目的
で、製造方法を検討したところ、プレＮｉめっき後に特
定の加熱条件のもとで溶融めっきを行うことにより表面
外観に優れ、めっき密着性も従来のＮｉめっき法による
溶融Ｚｎめっき法よりも著しく向上することを見出し
た。又、得られためっき層も従来とは異なるものである
ことも見出した。本発明は上記のように表面外観、めっ
き密着性に優れた溶融Ｚｎめっき鋼板及びその製造方法
を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、まず、特
公昭４６−１９２８２号に記載された従来のＮｉプレめ
っき法によるＺｎめっき鋼板の製造方法に従ってめっき
層を作成しその構造を調べた。その結果、実施例の一つ
で同公報の開示されているＮｉめっき後の加熱温度の最
低温度であるＮｉ ０．１ｇ／ｍ2 めっき後２００℃、
８ｓｅｃで加熱したところ、不めっきが生じ、密着性も
不十分であった。そこで、プレＮｉめっき後の加熱温度
には、さらに適正な最低温度あるいは、加熱時間が存在
することが判明した。一方、特公昭６３−４８９２５号
に開示されたＮｉプレめっき後、加熱炉中で５５０℃で
加熱したところ、従来のプレＮｉめっき無しのゼンジマ
ータイプの加熱温度８００℃に比較すると、改善効果が
認められるものの、極部不めっきが生じやすく、また、
密着性も不十分であり、白ぼけた外観になりやすい傾向
が認められた。この原因として、Ｎｉめっき後の加熱温
度が５５０℃でも未だ高すぎ、また、加熱炉内の加熱で
あるため、加熱時間が長くかかるため、加熱中にＮｉめ
っき層が地鉄中に拡散してしまい、Ｎｉ−Ｆｅ固溶体と
なり、酸化し易くなったり、Ｚｎとのめっき密着性が劣
化することおよび、地鉄とＺｎとの合金化が進行しやす
いことなどが考えられる。
公昭４６−１９２８２号に記載された従来のＮｉプレめ
っき法によるＺｎめっき鋼板の製造方法に従ってめっき
層を作成しその構造を調べた。その結果、実施例の一つ
で同公報の開示されているＮｉめっき後の加熱温度の最
低温度であるＮｉ ０．１ｇ／ｍ2 めっき後２００℃、
８ｓｅｃで加熱したところ、不めっきが生じ、密着性も
不十分であった。そこで、プレＮｉめっき後の加熱温度
には、さらに適正な最低温度あるいは、加熱時間が存在
することが判明した。一方、特公昭６３−４８９２５号
に開示されたＮｉプレめっき後、加熱炉中で５５０℃で
加熱したところ、従来のプレＮｉめっき無しのゼンジマ
ータイプの加熱温度８００℃に比較すると、改善効果が
認められるものの、極部不めっきが生じやすく、また、
密着性も不十分であり、白ぼけた外観になりやすい傾向
が認められた。この原因として、Ｎｉめっき後の加熱温
度が５５０℃でも未だ高すぎ、また、加熱炉内の加熱で
あるため、加熱時間が長くかかるため、加熱中にＮｉめ
っき層が地鉄中に拡散してしまい、Ｎｉ−Ｆｅ固溶体と
なり、酸化し易くなったり、Ｚｎとのめっき密着性が劣
化することおよび、地鉄とＺｎとの合金化が進行しやす
いことなどが考えられる。
【０００６】そこで本発明者らは以上の調査結果に鑑
み、Ｎｉプレめっき後の加熱温度範囲および加熱時間に
ポイントがあると考え、加熱条件を変化させ、種々検討
した結果、Ｎｉを０．２〜２．０ｇ／ｍ2めっき後、鋼
板がＡｌ ０．１〜０．４％含有したＺｎ浴に進入する
までの加熱温度範囲を浴の凝固点以上から５００℃以下
とし、Ｎｉが地鉄中に拡散しやすくなる温度である３５
０℃以上に到達してから浴に侵入する直前までの温度に
到達するまでの時間が１５ｓｅｃ以内である場合に溶融
Ｚｎめっき外観およびめっき密着性共に飛躍的に良好と
なることを見いだした。またその際に得られたＺｎめっ
き層を調査すると地鉄界面にＦｅ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｎｉ４
元系合金層よりなる反応層が得られ、その上層にＡｌを
微量含有したＺｎめっき層が存在するめっき層構成にな
っており、かつ地鉄界面のＺｎ−Ｆｅ合金層は極めて薄
く抑制されていることがわかった。更に溶融Ｚｎ浴中に
Ａｌ以外に更に合金元素としてＮｉ，Ｓｂ，Ｐｂを単独
あるいは複合で最大０．２％含有したものを用いても上
記と同一のめっき外観及びめっき密着性が得られ、めっ
き層構成も最上層がＡｌと上記合金元素とが含有される
以外は、上記と同一のめっき層構成となっていることが
わかった。このような、経緯により下記本発明を完成さ
せたものである。
み、Ｎｉプレめっき後の加熱温度範囲および加熱時間に
ポイントがあると考え、加熱条件を変化させ、種々検討
した結果、Ｎｉを０．２〜２．０ｇ／ｍ2めっき後、鋼
板がＡｌ ０．１〜０．４％含有したＺｎ浴に進入する
までの加熱温度範囲を浴の凝固点以上から５００℃以下
とし、Ｎｉが地鉄中に拡散しやすくなる温度である３５
０℃以上に到達してから浴に侵入する直前までの温度に
到達するまでの時間が１５ｓｅｃ以内である場合に溶融
Ｚｎめっき外観およびめっき密着性共に飛躍的に良好と
なることを見いだした。またその際に得られたＺｎめっ
き層を調査すると地鉄界面にＦｅ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｎｉ４
元系合金層よりなる反応層が得られ、その上層にＡｌを
微量含有したＺｎめっき層が存在するめっき層構成にな
っており、かつ地鉄界面のＺｎ−Ｆｅ合金層は極めて薄
く抑制されていることがわかった。更に溶融Ｚｎ浴中に
Ａｌ以外に更に合金元素としてＮｉ，Ｓｂ，Ｐｂを単独
あるいは複合で最大０．２％含有したものを用いても上
記と同一のめっき外観及びめっき密着性が得られ、めっ
き層構成も最上層がＡｌと上記合金元素とが含有される
以外は、上記と同一のめっき層構成となっていることが
わかった。このような、経緯により下記本発明を完成さ
せたものである。
【０００７】即ち、 （１）鋼板地鉄上に第１層としてＺｎ−Ｆｅ合金層、第
２層としてＮｉ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｆｅ合金層、第３層とし
てＡｌ ０．１〜０．４％含有するＺｎ層を有してなる
ことを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板。
２層としてＮｉ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｆｅ合金層、第３層とし
てＡｌ ０．１〜０．４％含有するＺｎ層を有してなる
ことを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板。
【０００８】（２）上記第（１）項のＡｌ ０．１〜
０．４％含有するＺｎ層がＮｉ，Ｓｂ，Ｐｂを単独ある
いは複合で最大０．２％含有することを特徴とする溶融
亜鉛めっき鋼板。
０．４％含有するＺｎ層がＮｉ，Ｓｂ，Ｐｂを単独ある
いは複合で最大０．２％含有することを特徴とする溶融
亜鉛めっき鋼板。
【０００９】（３）鋼板の表面にＮｉを０．２〜２．０
ｇ／ｍ2めっき後、非酸化雰囲気中で浴の４２０℃以上
５００℃以下の温度まで加熱し、鋼板が浴に進入するま
での過程において、３５０℃以上である時間が１５ｓｅ
ｃ以内で、大気に触れることなくＡｌ ０．１〜０．４
％含有する溶融Ｚｎ浴に浸漬して亜鉛めっきすることを
特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
ｇ／ｍ2めっき後、非酸化雰囲気中で浴の４２０℃以上
５００℃以下の温度まで加熱し、鋼板が浴に進入するま
での過程において、３５０℃以上である時間が１５ｓｅ
ｃ以内で、大気に触れることなくＡｌ ０．１〜０．４
％含有する溶融Ｚｎ浴に浸漬して亜鉛めっきすることを
特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【００１０】（４）上記第（３）項のＡｌ ０．１〜
０．４％含有する溶融Ｚｎ浴がＮｉ，Ｓｂ，Ｐｂを単独
あるいは複合で最大０．２％含有することを特徴とする
溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
０．４％含有する溶融Ｚｎ浴がＮｉ，Ｓｂ，Ｐｂを単独
あるいは複合で最大０．２％含有することを特徴とする
溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【００１１】なお、本発明でいう非酸化性雰囲気とは、
無酸化雰囲気（例えばＨ2 ３％＋Ｎ2，Ｏ2数１０ｐｐ
ｍ），あるいは、還元性雰囲気（例えばＨ2１５％＋Ｎ2
雰囲気）のことである。
無酸化雰囲気（例えばＨ2 ３％＋Ｎ2，Ｏ2数１０ｐｐ
ｍ），あるいは、還元性雰囲気（例えばＨ2１５％＋Ｎ2
雰囲気）のことである。
【００１２】以下、図面を用いて、本発明について詳細
に説明する。
に説明する。
【００１３】図１は、Ｎｉめっき後の加熱板温とめっき
性との関係を示した図である。
性との関係を示した図である。
【００１４】熱延Ａｌキルド鋼板（板厚３．２ｍｍ）に
０．５ｇ／ｍ2プレＮｉめっき層を電気めっきし、Ｏ2６
０ｐｐｍ、Ｈ2３％含有したＮ2雰囲気中で通電加熱によ
り２００〜５５０℃まで加熱し、直ちにＡｌ ０．２％
の溶融Ｚｎめっき浴中で３秒間めっきを行った。なお、
加熱板温が、３５０℃以上に到達してから、浴侵入板温
に到達するまでの時間を１０ｓｅｃとなるようにした。
めっき付着量は１３５ｇ／ｍ2 である。めっき性は、め
っき外観（不めっきの度合）とめっき密着性（ボールイ
ンパクト試験Ｂ．Ｉ．）を総合して評価した。
０．５ｇ／ｍ2プレＮｉめっき層を電気めっきし、Ｏ2６
０ｐｐｍ、Ｈ2３％含有したＮ2雰囲気中で通電加熱によ
り２００〜５５０℃まで加熱し、直ちにＡｌ ０．２％
の溶融Ｚｎめっき浴中で３秒間めっきを行った。なお、
加熱板温が、３５０℃以上に到達してから、浴侵入板温
に到達するまでの時間を１０ｓｅｃとなるようにした。
めっき付着量は１３５ｇ／ｍ2 である。めっき性は、め
っき外観（不めっきの度合）とめっき密着性（ボールイ
ンパクト試験Ｂ．Ｉ．）を総合して評価した。
【００１５】評価基準は次の通りである。
【００１６】 １．めっき性評価 評価ランク めっき外観 めっき密着性 不めっき Ｂ．Ｉ評点 Ａ… なし（光沢あり） １（最良） Ｂ… なし（ほぼ光沢あり） ２ Ｃ… 一部不めっき ３〜４ Ｄ… 不めっき ５ （Ｂランク以上が合格） この図より、溶融めっき前の加熱板温が本発明範囲であ
る４２０〜５００℃の範囲で、めっき外観、めっき密着
性共に極めて優れる。４２０℃未満ではめっき外観、め
っき密着性が劣化しやすい。特公昭４６−１９２８２号
公報の実施例にある２００℃では非常に不めっきが生じ
やすかった。また、加熱板温が５００℃を超えると密着
性、耐食性が劣化し、特公昭６３−４８９２５号公報の
実施例にある５５０℃では、良好なめっき外観、めっき
密着性は得られない。
る４２０〜５００℃の範囲で、めっき外観、めっき密着
性共に極めて優れる。４２０℃未満ではめっき外観、め
っき密着性が劣化しやすい。特公昭４６−１９２８２号
公報の実施例にある２００℃では非常に不めっきが生じ
やすかった。また、加熱板温が５００℃を超えると密着
性、耐食性が劣化し、特公昭６３−４８９２５号公報の
実施例にある５５０℃では、良好なめっき外観、めっき
密着性は得られない。
【００１７】また、図２に加熱温度とプレＮｉめっき層
の地鉄中への拡散量の関係を示す。熱延Ａｌキルド鋼板
（板厚３．２ｍｍ）に０．２ｇ／ｍ2プレＮｉめっき層
を電気めっきし、Ｏ2６０ｐｐｍ、Ｈ2３％含有したＮ2
雰囲気中で通電加熱により５ｓｅｃ加熱を行ったのち、
Ｎｉめっき層の残存率をオージェ（ＡＥＳ）による深さ
方向分析により求めた。
の地鉄中への拡散量の関係を示す。熱延Ａｌキルド鋼板
（板厚３．２ｍｍ）に０．２ｇ／ｍ2プレＮｉめっき層
を電気めっきし、Ｏ2６０ｐｐｍ、Ｈ2３％含有したＮ2
雰囲気中で通電加熱により５ｓｅｃ加熱を行ったのち、
Ｎｉめっき層の残存率をオージェ（ＡＥＳ）による深さ
方向分析により求めた。
【００１８】加熱温度約３５０℃でプレＮｉ層が地鉄中
に拡散し始めることは明白であり、５００℃を超えると
Ｎｉ層はほとんど残存しなくなる。
に拡散し始めることは明白であり、５００℃を超えると
Ｎｉ層はほとんど残存しなくなる。
【００１９】次に、Ｎｉめっき後、浴侵入温度に到達す
るまでの過程において、Ｎｉが拡散し始める温度３５０
℃に到達した後、浴侵入温度になるまでの時間と溶融Ｚ
ｎめっき性との関係を示したのが図３である。熱延Ａｌ
キルド鋼板（板厚３．２ｍｍ）に０．５ｇ／ｍ2プレＮ
ｉめっき層を電気めっきし、Ｏ2６０ｐｐｍ、Ｈ2 ３％
含有したＮ2 雰囲気中で通電加熱により加熱し、浴侵入
板温４５０℃に到達後、直ちに０．２％Ａｌを含有する
４５０℃のＺｎめっき浴に浸漬し３ｓｅｃめっきを行っ
た。目付量は１３５ｇ／ｍ2とした。本発明範囲である
３５０℃に到達してから浴侵入温度に到達するまでの時
間が１５ｓｅｃ以内である場合に溶融Ｚｎめっき性が良
好であることが明白である。
るまでの過程において、Ｎｉが拡散し始める温度３５０
℃に到達した後、浴侵入温度になるまでの時間と溶融Ｚ
ｎめっき性との関係を示したのが図３である。熱延Ａｌ
キルド鋼板（板厚３．２ｍｍ）に０．５ｇ／ｍ2プレＮ
ｉめっき層を電気めっきし、Ｏ2６０ｐｐｍ、Ｈ2 ３％
含有したＮ2 雰囲気中で通電加熱により加熱し、浴侵入
板温４５０℃に到達後、直ちに０．２％Ａｌを含有する
４５０℃のＺｎめっき浴に浸漬し３ｓｅｃめっきを行っ
た。目付量は１３５ｇ／ｍ2とした。本発明範囲である
３５０℃に到達してから浴侵入温度に到達するまでの時
間が１５ｓｅｃ以内である場合に溶融Ｚｎめっき性が良
好であることが明白である。
【００２０】本発明においては、プレＮｉめっき後の加
熱温度が特定の範囲であること、３５０℃に到達してか
ら、浴侵入板温に到達するまでの時間が１５ｓｅｃ以内
であることがめっき性に優れた溶融Ｚｎめっき鋼板の製
造上の大きなポイントである。
熱温度が特定の範囲であること、３５０℃に到達してか
ら、浴侵入板温に到達するまでの時間が１５ｓｅｃ以内
であることがめっき性に優れた溶融Ｚｎめっき鋼板の製
造上の大きなポイントである。
【００２１】加熱の方法については、特に限定はしない
が、鋼板を直接通電加熱する方法、誘導加熱方式、赤外
加熱方式など種々の方法が適用できる。薄板から３ｍｍ
超の厚板まで加熱速度の設定が迅速に対応しやすく、コ
ンパクトな設備が可能と言う点では、直接通電加熱する
方法が有効である。
が、鋼板を直接通電加熱する方法、誘導加熱方式、赤外
加熱方式など種々の方法が適用できる。薄板から３ｍｍ
超の厚板まで加熱速度の設定が迅速に対応しやすく、コ
ンパクトな設備が可能と言う点では、直接通電加熱する
方法が有効である。
【００２２】プレＮｉめっきの付着量を０．２ｇ／ｍ2
以上としたのは、これ以上で溶融Ｚｎめっきの不めっき
が解消され、地鉄界面にＦｅ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｎｉ系４元
系合金層ができ、Ｆｅ−Ｚｎ合金層の異常発達を抑制し
めっき密着性が向上するためである。Ｎｉめっき付着量
が０．２ｇ／ｍ2未満では不めっきが生じやすくめっき
密着性も劣化しやすい。上限を２．０ｇ／ｍ2としたの
は、２．０ｇ／ｍ2 を超えるとめっき密着性が劣化した
ためである。この場合には地鉄界面Ｎｉ−Ａｌ−Ｚｎ系
の合金層が多くなり、Ｚｎと地鉄との合金化のバリヤー
層であるＦｅ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｎｉ系４元系合金層の生成
がしにくくなりＺｎと地鉄の合金化が進むためと考えら
れる。
以上としたのは、これ以上で溶融Ｚｎめっきの不めっき
が解消され、地鉄界面にＦｅ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｎｉ系４元
系合金層ができ、Ｆｅ−Ｚｎ合金層の異常発達を抑制し
めっき密着性が向上するためである。Ｎｉめっき付着量
が０．２ｇ／ｍ2未満では不めっきが生じやすくめっき
密着性も劣化しやすい。上限を２．０ｇ／ｍ2としたの
は、２．０ｇ／ｍ2 を超えるとめっき密着性が劣化した
ためである。この場合には地鉄界面Ｎｉ−Ａｌ−Ｚｎ系
の合金層が多くなり、Ｚｎと地鉄との合金化のバリヤー
層であるＦｅ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｎｉ系４元系合金層の生成
がしにくくなりＺｎと地鉄の合金化が進むためと考えら
れる。
【００２３】また、浴中Ａｌ ０．１％未満の場合にも
めっき密着性は不十分であった。この場合には、Ｆｅ−
Ａｌ−Ｚｎ−Ｎｉ系合金層がほとんど生成しておらず、
地鉄界面にＺｎ−Ｆｅ合金層が厚く成長しており、特に
界面の脆いΓ相（Ｆｅ5 Ｚｎ21）が発達しており、加工
の際にクラックがはいり、この相からめっき剥離が生じ
ていることが判明した。
めっき密着性は不十分であった。この場合には、Ｆｅ−
Ａｌ−Ｚｎ−Ｎｉ系合金層がほとんど生成しておらず、
地鉄界面にＺｎ−Ｆｅ合金層が厚く成長しており、特に
界面の脆いΓ相（Ｆｅ5 Ｚｎ21）が発達しており、加工
の際にクラックがはいり、この相からめっき剥離が生じ
ていることが判明した。
【００２４】また、浴中Ａｌを０．４％以内としたの
は、これを超えると表面外観が白っぽくなることとめっ
き層中にＡｌが不均一に偏在するようになると腐食環境
下においては、これらが、めっき層中で局部電池を構成
してしまい、Ｚｎが溶出する作用が生じるために耐蝕性
の劣化を引き起こす危険性を考慮したためである。
は、これを超えると表面外観が白っぽくなることとめっ
き層中にＡｌが不均一に偏在するようになると腐食環境
下においては、これらが、めっき層中で局部電池を構成
してしまい、Ｚｎが溶出する作用が生じるために耐蝕性
の劣化を引き起こす危険性を考慮したためである。
【００２５】めっき付着量については特に制約は設けな
いが、耐蝕性の観点から１０ｇ／ｍ2以上、加工性の観
点からすると３５０ｇ／ｍ2以下であることが望まし
い。
いが、耐蝕性の観点から１０ｇ／ｍ2以上、加工性の観
点からすると３５０ｇ／ｍ2以下であることが望まし
い。
【００２６】以上の結果は、Ｚｎめっき浴の場合につい
てのみ述べたが、Ｚｎめっき浴中にＡｌ以外にさらに合
金元素としてＮｉ、Ｓｂ、Ｐｂを単独あるいは複合で
０．２％以下の微量含有した溶融Ｚｎめっき鋼板の場合
にも結果は同様であった。
てのみ述べたが、Ｚｎめっき浴中にＡｌ以外にさらに合
金元素としてＮｉ、Ｓｂ、Ｐｂを単独あるいは複合で
０．２％以下の微量含有した溶融Ｚｎめっき鋼板の場合
にも結果は同様であった。
【００２７】なお、浴温についてはＺｎ浴の場合であっ
てもＺｎ浴に微量に合金元素を含む場合であっても４３
０〜５００℃程度の通常の条件が使用できる。
てもＺｎ浴に微量に合金元素を含む場合であっても４３
０〜５００℃程度の通常の条件が使用できる。
【００２８】下地鋼板としては、熱延鋼板、冷延鋼板と
もに使用でき、Ａｌキルド鋼板、Ａｌ−Ｓｉキルド鋼
板、極低炭素鋼板、高張力鋼板など種々のものが適用で
きる。
もに使用でき、Ａｌキルド鋼板、Ａｌ−Ｓｉキルド鋼
板、極低炭素鋼板、高張力鋼板など種々のものが適用で
きる。
【００２９】
【作用】本発明で得られためっき層および従来のプレＮ
ｉ法で得られためっき層の構造を解析した結果を図４お
よび図５、図６に模式的に示した。本発明範囲のプレＮ
ｉめっき後の加熱条件下においては、図４に示す如くプ
レＮｉ層の地鉄中への拡散は小であり、残存量が多い。
それに対して、従来技術範囲の加熱温度が高い場合（５
００℃超）、３５０℃に到達してから浴侵入板温度に到
達するまでの時間が長すぎる場合においては、図５に示
す如くＮｉがほとんど地鉄中に拡散しＦｅ−Ｎｉの固溶
体層に変化する。また、加熱温度が４２０℃未満の場合
では図６に示す如くＮｉが残存するものの、溶融めっき
時において、不めっきが生じやすく、密着性が悪い。
ｉ法で得られためっき層の構造を解析した結果を図４お
よび図５、図６に模式的に示した。本発明範囲のプレＮ
ｉめっき後の加熱条件下においては、図４に示す如くプ
レＮｉ層の地鉄中への拡散は小であり、残存量が多い。
それに対して、従来技術範囲の加熱温度が高い場合（５
００℃超）、３５０℃に到達してから浴侵入板温度に到
達するまでの時間が長すぎる場合においては、図５に示
す如くＮｉがほとんど地鉄中に拡散しＦｅ−Ｎｉの固溶
体層に変化する。また、加熱温度が４２０℃未満の場合
では図６に示す如くＮｉが残存するものの、溶融めっき
時において、不めっきが生じやすく、密着性が悪い。
【００３０】この、加熱時におけるＮｉの状態が異なる
ために、その後の溶融めっき時において、めっき層構成
の差異が生じるものと考えられる。即ち、本発明のＮｉ
付着量０．２〜２．０ｇ／ｍ2においては、地鉄界面に
多く残存したプレＮｉ層が溶融Ｚｎめっき時において図
４に示す如く地鉄界面近傍にＦｅ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｎｉ４
元系の合金層（バリヤー層）が形成されており、Ｚｎ−
Ｆｅ合金層が薄く（１μｍ以下）成長が抑制されてい
た。また、上層にはＡｌを含有したＺｎめっき層が形成
されていた。これに対して、従来法においては、加熱時
においてプレＮｉ層が殆ど残存しないため、溶融Ｚｎめ
っき時において、本発明のような地鉄界面のＦｅ−Ａｌ
−Ｚｎ−Ｎｉ系合金層は形成されず、図５に示す如く加
熱時に形成されたＦｅ−Ｎｉ層の上層に厚い（１μｍ
超）Ｚｎ−Ｆｅ層が形成され、その上層として、Ａｌを
含有したＺｎ層が形成された構造となっていた。
ために、その後の溶融めっき時において、めっき層構成
の差異が生じるものと考えられる。即ち、本発明のＮｉ
付着量０．２〜２．０ｇ／ｍ2においては、地鉄界面に
多く残存したプレＮｉ層が溶融Ｚｎめっき時において図
４に示す如く地鉄界面近傍にＦｅ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｎｉ４
元系の合金層（バリヤー層）が形成されており、Ｚｎ−
Ｆｅ合金層が薄く（１μｍ以下）成長が抑制されてい
た。また、上層にはＡｌを含有したＺｎめっき層が形成
されていた。これに対して、従来法においては、加熱時
においてプレＮｉ層が殆ど残存しないため、溶融Ｚｎめ
っき時において、本発明のような地鉄界面のＦｅ−Ａｌ
−Ｚｎ−Ｎｉ系合金層は形成されず、図５に示す如く加
熱時に形成されたＦｅ−Ｎｉ層の上層に厚い（１μｍ
超）Ｚｎ−Ｆｅ層が形成され、その上層として、Ａｌを
含有したＺｎ層が形成された構造となっていた。
【００３１】詳細は明らかではないが、本発明において
めっき密着性が飛躍的に向上したのは、地鉄界面の４元
系の合金層が一種のバインダーの役割をはたしており、
しかもＺｎ−Ｆｅ合金層の成長が抑制させるバリヤー効
果を有しているためではないかと考えられる。
めっき密着性が飛躍的に向上したのは、地鉄界面の４元
系の合金層が一種のバインダーの役割をはたしており、
しかもＺｎ−Ｆｅ合金層の成長が抑制させるバリヤー効
果を有しているためではないかと考えられる。
【００３２】
【実施例】表１に本発明のＺｎめっき鋼板の製造法およ
び得られた鋼板の実施例を示す。＊印は本発明の製造法
以外で作成された比較材である。下地に熱延鋼板ＳＧＨ
Ｃ（３．２ｍｍ）の酸洗材を用い、プレＮｉめっきは硫
酸酸性浴中で電気めっきで行った。前処理加熱は、Ｏ2
６０ｐｐｍ、Ｈ2３％含有したＮ2雰囲気中で通電加熱に
より、加熱条件を変化させて行った。Ａｌ量の変化した
Ｚｎめっき浴で４５０℃で３ｓｅｃ溶融めっきを行い、
Ｎ2ワイピングして付着量は１３５ｇ／ｍ2とした。めっ
き性の評価は、前述の評価基準に基ずいて行った。
び得られた鋼板の実施例を示す。＊印は本発明の製造法
以外で作成された比較材である。下地に熱延鋼板ＳＧＨ
Ｃ（３．２ｍｍ）の酸洗材を用い、プレＮｉめっきは硫
酸酸性浴中で電気めっきで行った。前処理加熱は、Ｏ2
６０ｐｐｍ、Ｈ2３％含有したＮ2雰囲気中で通電加熱に
より、加熱条件を変化させて行った。Ａｌ量の変化した
Ｚｎめっき浴で４５０℃で３ｓｅｃ溶融めっきを行い、
Ｎ2ワイピングして付着量は１３５ｇ／ｍ2とした。めっ
き性の評価は、前述の評価基準に基ずいて行った。
【００３３】Ｎｏ．１−２０に示す通り、プレＮｉめっ
き層０．２〜２．０ｇ／ｍ2、加熱板温４２０〜５００
℃、３５０℃に到達してからＺｎめっき浴侵入板温に到
達するまでの時間が１５ｓｅｃ以内である本発明の製造
条件で得られた、めっき鋼板は、不めっきが生じず、図
４に示すめっき構造を有しめっき密着性も良好であり、
めっき性に優れることは明白である。
き層０．２〜２．０ｇ／ｍ2、加熱板温４２０〜５００
℃、３５０℃に到達してからＺｎめっき浴侵入板温に到
達するまでの時間が１５ｓｅｃ以内である本発明の製造
条件で得られた、めっき鋼板は、不めっきが生じず、図
４に示すめっき構造を有しめっき密着性も良好であり、
めっき性に優れることは明白である。
【００３４】これに比較してプレＮｉ無しの場合（Ｎ
ｏ．２１）及びプレＮｉめっき層の付着量が本発明範囲
の下限値を下まわる場合（Ｎｏ．２２）不めっきが生じ
不めっきでない正常部のめっき密着性が劣化する。
ｏ．２１）及びプレＮｉめっき層の付着量が本発明範囲
の下限値を下まわる場合（Ｎｏ．２２）不めっきが生じ
不めっきでない正常部のめっき密着性が劣化する。
【００３５】又、プレＮｉめっき層の付着量が上限値を
上まわる場合（Ｎｏ．２３）に得られた鋼板は第１層が
Ｚｎ−Ｆｅ合金層、第２層がＮｉ層、第３層がＮｉ−Ｚ
ｎ−Ａｌ層、第４層がＡｌ含有のＺｎ層よりなるめっき
層構造となり、めっき密着性が劣る。
上まわる場合（Ｎｏ．２３）に得られた鋼板は第１層が
Ｚｎ−Ｆｅ合金層、第２層がＮｉ層、第３層がＮｉ−Ｚ
ｎ−Ａｌ層、第４層がＡｌ含有のＺｎ層よりなるめっき
層構造となり、めっき密着性が劣る。
【００３６】加熱板温が本発明範囲の下限値を下まわる
場合（Ｎｏ．２４）に得られためっき鋼板は、図６に示
すめっき構成を有し、めっき性が劣る。
場合（Ｎｏ．２４）に得られためっき鋼板は、図６に示
すめっき構成を有し、めっき性が劣る。
【００３７】Ｎｏ．２５及びＮｏ．２６の加熱板温及び
３５０℃以上の時間が本発明の上限を上まわる場合に得
られためっき鋼板は、図５に示すめっき構造を有し、め
っき性が劣る。
３５０℃以上の時間が本発明の上限を上まわる場合に得
られためっき鋼板は、図５に示すめっき構造を有し、め
っき性が劣る。
【００３８】Ｎｏ．２７のＡｌ濃度が本発明範囲の下限
を下まわる場合に得られためっき鋼板は、第１層が厚い
Ｚｎ−Ｆｅ合金層、第２層がＡｌ含有のＺｎ層よりなる
めっき層構造を有しており、めっき性が劣化する。
を下まわる場合に得られためっき鋼板は、第１層が厚い
Ｚｎ−Ｆｅ合金層、第２層がＡｌ含有のＺｎ層よりなる
めっき層構造を有しており、めっき性が劣化する。
【００３９】Ｎｏ．２８のＡｌ濃度が本発明範囲の上限
を超えた場合に得られためっき鋼板は、図４のＺｎ層中
にＡｌが偏在して外観が不良であった。
を超えた場合に得られためっき鋼板は、図４のＺｎ層中
にＡｌが偏在して外観が不良であった。
【００４０】以上の様にプレＮｉ無しの場合（Ｎｏ．２
１）の場合を含めて、プレＮｉめっき層の付着量、加熱
条件、浴中のＡｌ含有量が本発明範囲を免脱する場合、
Ｎｏ．２２〜２８（＊）は図４に示すめっき構成となら
ず、めっき性が劣る。
１）の場合を含めて、プレＮｉめっき層の付着量、加熱
条件、浴中のＡｌ含有量が本発明範囲を免脱する場合、
Ｎｏ．２２〜２８（＊）は図４に示すめっき構成となら
ず、めっき性が劣る。
【００４１】さらに、Ｎｏ．２９〜３１は、めっき浴中
に他の合金元素を含有する場合でありこの場合には最上
層がＡｌ以外に他の金属元素を含有した図４に示すめっ
き構成を有する溶融めっき鋼板が得られ、優れた性能を
示した。
に他の合金元素を含有する場合でありこの場合には最上
層がＡｌ以外に他の金属元素を含有した図４に示すめっ
き構成を有する溶融めっき鋼板が得られ、優れた性能を
示した。
【００４２】
【表１】
【００４３】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、従来に
ないめっき性を有する溶融亜鉛めっき鋼板が得られ、建
材、家電あるいは自動車用の構造材として有用であるこ
とから、その工業的意義は極めて大きい。
ないめっき性を有する溶融亜鉛めっき鋼板が得られ、建
材、家電あるいは自動車用の構造材として有用であるこ
とから、その工業的意義は極めて大きい。
【図１】Ｎｉめっき後の加熱板温と溶融Ｚｎめっき性と
の関係を示した図。
の関係を示した図。
【図２】加熱温度とプレＮｉめっき層の地鉄中への拡散
量の関係を示した図。
量の関係を示した図。
【図３】加熱板温が３５０℃に到達した後、浴侵入温度
になるまでの時間と溶融Ｚｎめっき性との関係を示した
図。
になるまでの時間と溶融Ｚｎめっき性との関係を示した
図。
【図４】本発明の製造方法で得られたＺｎめっき層の構
成および前処理加熱段階におけるプレＮｉめっき層の状
態を模式的に示した図。
成および前処理加熱段階におけるプレＮｉめっき層の状
態を模式的に示した図。
【図５】従来の製造方法で得られたＺｎめっき層の構成
及び前処理加熱後におけるプレＮｉめっき層の状態を模
式的に示した図。
及び前処理加熱後におけるプレＮｉめっき層の状態を模
式的に示した図。
【図６】従来の製造方法で得られたＺｎめっき層の構成
及び前処理加熱後におけるプレＮｉめっき層の状態を模
式的に示した図。
及び前処理加熱後におけるプレＮｉめっき層の状態を模
式的に示した図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 溝口良平 姫路市広畑区富士町１番地 新日本製鐵 株式会社広畑製鐵所内 (72)発明者 藤井茂登 姫路市広畑区富士町１番地 新日本製鐵 株式会社広畑製鐵所内 (56)参考文献 特開 昭58−9965（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−229846（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−136501（ＪＰ，Ａ) 特公 昭46−19282（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (4)
- 【請求項１】 鋼板地鉄上に第１層としてＺｎ−Ｆｅ合
金層、第２層としてＮｉ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｆｅ合金層、第
３層としてＡｌ ０．１〜０．４％含有するＺｎ層を有
してなることを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板。 - 【請求項２】 請求項１のＡｌ ０．１〜０．４％含有
するＺｎ層がＮｉ，Ｓｂ，Ｐｂを単独あるいは複合で最
大０．２％含有することを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼
板。 - 【請求項３】 鋼板の表面にＮｉを０．２〜２．０ｇ／
ｍ2めっき後、非酸化雰囲気中で４２０℃以上５００℃
以下の温度まで加熱し、鋼板が浴に進入するまでの過程
において、３５０℃以上である時間が１５ｓｅｃ以内
で、大気に触れることなくＡｌ ０．１〜０．４％含有
する溶融Ｚｎ浴に浸漬して亜鉛めっきすることを特徴と
する溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。 - 【請求項４】 請求項３のＡｌ ０．１〜０．４％含有
する溶融Ｚｎ浴がＮｉ，Ｓｂ，Ｐｂを単独あるいは複合
で最大０．２％含有することを特徴とする溶融亜鉛めっ
き鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3102825A JP2557573B2 (ja) | 1991-05-08 | 1991-05-08 | 溶融Ｚｎめっき鋼板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3102825A JP2557573B2 (ja) | 1991-05-08 | 1991-05-08 | 溶融Ｚｎめっき鋼板及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04333551A JPH04333551A (ja) | 1992-11-20 |
| JP2557573B2 true JP2557573B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=14337801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3102825A Expired - Lifetime JP2557573B2 (ja) | 1991-05-08 | 1991-05-08 | 溶融Ｚｎめっき鋼板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2557573B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020045215A (ko) * | 2000-12-08 | 2002-06-19 | 이구택 | 도금 밀착성이 우수한 고장력 용융아연 도금강판의 제조방법 |
| JP4855290B2 (ja) * | 2007-02-09 | 2012-01-18 | 新日本製鐵株式会社 | 溶融亜鉛メッキ鋼板および合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法 |
| KR101353701B1 (ko) | 2011-12-23 | 2014-01-21 | 주식회사 포스코 | 극저온 접합성이 우수한 용융아연도금강판 및 그 제조방법 |
| JP7092258B2 (ja) * | 2019-04-04 | 2022-06-28 | 日本製鉄株式会社 | 亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53128539A (en) * | 1977-04-13 | 1978-11-09 | Inland Steel Co | Iron metal strip that is zinccaluminium alloy coated* its coating method and melting plating coating bath |
| JPS589965A (ja) * | 1981-07-08 | 1983-01-20 | Kawasaki Steel Corp | 高耐食性表面処理鋼板 |
| JPS6043477A (ja) * | 1983-08-18 | 1985-03-08 | Nisshin Steel Co Ltd | 耐腐食剥離性の優れた溶融亜鉛めつき鋼板 |
| JPH0813013B2 (ja) * | 1986-08-19 | 1996-02-07 | 株式会社日立製作所 | エコ−キヤンセラ− |
| JP2847300B2 (ja) * | 1988-11-14 | 1999-01-13 | 日本石油化学株式会社 | シートパレット |
| JPH0753901B2 (ja) * | 1989-12-07 | 1995-06-07 | 株式会社興和工業所 | 溶融亜鉛メッキ方法 |
-
1991
- 1991-05-08 JP JP3102825A patent/JP2557573B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04333551A (ja) | 1992-11-20 |
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