JP3536814B2 - 美麗な溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 - Google Patents
美麗な溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法Info
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- Coating With Molten Metal (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電化製品の部品用
または自動車用に使用される鋼板もしくはカラー鋼板の
素材である、または建材用に使用される鋼板である溶融
亜鉛めっき鋼板とその製造方法に関するものである。
または自動車用に使用される鋼板もしくはカラー鋼板の
素材である、または建材用に使用される鋼板である溶融
亜鉛めっき鋼板とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、溶融亜鉛めっき鋼板としては、Al
を0.13質量％程度以上含有するめっき浴でめっきを行
い、次いで付着量を調節した後に加熱しない溶融亜鉛め
っき鋼板(以下ＧＩ鋼板と表記) と、Alを0.15質量％程
度以下含有しためっき浴でめっきを行い、次いで付着量
調節後に鋼板を加熱してめっき皮膜中のFeが８質量％〜
12質量％になるようにめっき皮膜を合金化する合金化溶
融亜鉛めっき鋼板 (以下ＧＡ鋼板と表記) がある。
を0.13質量％程度以上含有するめっき浴でめっきを行
い、次いで付着量を調節した後に加熱しない溶融亜鉛め
っき鋼板(以下ＧＩ鋼板と表記) と、Alを0.15質量％程
度以下含有しためっき浴でめっきを行い、次いで付着量
調節後に鋼板を加熱してめっき皮膜中のFeが８質量％〜
12質量％になるようにめっき皮膜を合金化する合金化溶
融亜鉛めっき鋼板 (以下ＧＡ鋼板と表記) がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＧＡ鋼板は亜鉛めっき
皮膜が前述の範囲でFeと合金化するため、ＧＩ鋼板に比
べ抵抗溶接性が優れ、化成処理性および塗装密着性が優
れる反面、めっき層中に脆いFe−Zn系の合金層が析出す
るため、加工性、つまりめっき密着性が劣る。また、合
金化炉の設備制約上の制限があり、また最低限の加工性
を確保するために、めっき厚を厚くすることができず、
ＧＩ鋼板に比べて高耐食性を得ることはできない。
皮膜が前述の範囲でFeと合金化するため、ＧＩ鋼板に比
べ抵抗溶接性が優れ、化成処理性および塗装密着性が優
れる反面、めっき層中に脆いFe−Zn系の合金層が析出す
るため、加工性、つまりめっき密着性が劣る。また、合
金化炉の設備制約上の制限があり、また最低限の加工性
を確保するために、めっき厚を厚くすることができず、
ＧＩ鋼板に比べて高耐食性を得ることはできない。
【０００４】そこで、ＧＡ鋼板の長所を確保しながら、
上述のような問題点を解決すべく、従来より各種の提案
がされている。特開昭52−6340号公報に開示されるＧＡ
鋼板は、合金化層のうえにAl含有量0.25% 以上のη相、
( η相＋ζ相) から成る表面層を形成することで、合金
化層だけの場合と比較して加工性を改善しようとするも
のである。
上述のような問題点を解決すべく、従来より各種の提案
がされている。特開昭52−6340号公報に開示されるＧＡ
鋼板は、合金化層のうえにAl含有量0.25% 以上のη相、
( η相＋ζ相) から成る表面層を形成することで、合金
化層だけの場合と比較して加工性を改善しようとするも
のである。
【０００５】したがって、そのような前提にたっている
から、上記公報開示の方法では、めっき浴中のAl濃度を
0.3 〜5 質量％と通常のＧＩ鋼板のめっき浴の場合より
も高めにすることから、めっき浴の入れ替えやめっきポ
ットを２種類準備する必要があり、めっき浴の変更に大
きな工数を要し、非常にコストがかかり生産性が悪い。
また、めっき浴中のAl濃度が高いため、皮膜中のAl濃度
が高くなってしまい、溶接性が劣化してしまう。
から、上記公報開示の方法では、めっき浴中のAl濃度を
0.3 〜5 質量％と通常のＧＩ鋼板のめっき浴の場合より
も高めにすることから、めっき浴の入れ替えやめっきポ
ットを２種類準備する必要があり、めっき浴の変更に大
きな工数を要し、非常にコストがかかり生産性が悪い。
また、めっき浴中のAl濃度が高いため、皮膜中のAl濃度
が高くなってしまい、溶接性が劣化してしまう。
【０００６】特開昭62−4858号公報の開示するＧＡ鋼板
も同様に加工性を改善するためのものであり、全めっき
層厚さの1/4 〜3/4 に合金層を形成し、その上に亜鉛層
を設けており、加工性を改善するため、めっきと鋼板界
面の合金層厚みを薄く制御するとしている。
も同様に加工性を改善するためのものであり、全めっき
層厚さの1/4 〜3/4 に合金層を形成し、その上に亜鉛層
を設けており、加工性を改善するため、めっきと鋼板界
面の合金層厚みを薄く制御するとしている。
【０００７】しかし、めっき浴中のAl濃度が0.15％から
0.25％へと増加するにも関わらず、めっき層のFe量はむ
しろ2.5 ％から4.3 ％へと増加するなど、めっき層厚さ
および熱処理条件の影響が大きく、上記公報の開示内容
をもって、技術的作用効果を推測することはできない。
実際、めっき層と鋼板界面の合金層としては脆いFe−Zn
系の合金層のみ成長してしまうため、加工性の改善効果
も十分とは言えず、この技術が実用化されることはなか
った。
0.25％へと増加するにも関わらず、めっき層のFe量はむ
しろ2.5 ％から4.3 ％へと増加するなど、めっき層厚さ
および熱処理条件の影響が大きく、上記公報の開示内容
をもって、技術的作用効果を推測することはできない。
実際、めっき層と鋼板界面の合金層としては脆いFe−Zn
系の合金層のみ成長してしまうため、加工性の改善効果
も十分とは言えず、この技術が実用化されることはなか
った。
【０００８】ところで、一方、ＧＩ鋼板はＧＡ鋼板に比
べめっき厚を厚くすることができ、高耐食性が得られ、
また加工性もＧＡ鋼板に比べて優れている。しかし、Ｇ
Ｉ鋼板はガスワイピングによりめっきの付着量を調節し
たままの状態で、溶融亜鉛めっきを凝固させるため、め
っきの表面にはガスワイピングの際の振動等によって生
じためっきの凹凸やめっき浴中で付着したドロス(Fe −
Zn系合金の粒) が残り、表面外観上ＧＡ鋼板に劣る。
べめっき厚を厚くすることができ、高耐食性が得られ、
また加工性もＧＡ鋼板に比べて優れている。しかし、Ｇ
Ｉ鋼板はガスワイピングによりめっきの付着量を調節し
たままの状態で、溶融亜鉛めっきを凝固させるため、め
っきの表面にはガスワイピングの際の振動等によって生
じためっきの凹凸やめっき浴中で付着したドロス(Fe −
Zn系合金の粒) が残り、表面外観上ＧＡ鋼板に劣る。
【０００９】そのため、これまでＧＩ鋼板は表面の凹凸
欠陥に対して厳格な自動車の外装パネル材や、家電製品
等の可視部に無塗装で使用することができなかった。こ
こに、本発明の課題は、このように従来のＧＩ鋼板では
実現できなかった外観の優れた、また、無塗装で使用で
きる溶融亜鉛めっき鋼板とその製造方法を提供すること
である。
欠陥に対して厳格な自動車の外装パネル材や、家電製品
等の可視部に無塗装で使用することができなかった。こ
こに、本発明の課題は、このように従来のＧＩ鋼板では
実現できなかった外観の優れた、また、無塗装で使用で
きる溶融亜鉛めっき鋼板とその製造方法を提供すること
である。
【００１０】さらに本発明の別の課題は、ＧＡ鋼板で得
ることのできない高加工性と高耐食性、および従来のＧ
Ｉ鋼板では得ることのできない凹凸欠陥のない美麗な表
面品質を併せ持つ溶融亜鉛めっき鋼板とその製造方法を
提供することである。
ることのできない高加工性と高耐食性、および従来のＧ
Ｉ鋼板では得ることのできない凹凸欠陥のない美麗な表
面品質を併せ持つ溶融亜鉛めっき鋼板とその製造方法を
提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】ここに、本発明者らは、
めっき浴中のAl含有量が0.3 質量％以下のめっき浴を使
って溶融亜鉛めっきを行い、めっき皮膜のFe含有量を6.
0 質量％以下に、特定的には、2.5 質量％未満になるよ
うな加熱処理を行ったところ、上述のような従来技術の
諸問題が効果的に解決されることを知り、本発明を完成
した。
めっき浴中のAl含有量が0.3 質量％以下のめっき浴を使
って溶融亜鉛めっきを行い、めっき皮膜のFe含有量を6.
0 質量％以下に、特定的には、2.5 質量％未満になるよ
うな加熱処理を行ったところ、上述のような従来技術の
諸問題が効果的に解決されることを知り、本発明を完成
した。
【００１２】
【００１３】よって、本発明は次の通りである。
(１)めっき皮膜中にAlを0.20％質量％1.0質量％以下、
かつFeを0.5質量%以上2.5 質量％未満を含有し、さらに
めっき皮膜中にη相が95〜50atm%存在し、めっき鋼板表
面の W CM が 10 μ m 以下であることを特徴とする溶融亜鉛め
っき鋼板。
かつFeを0.5質量%以上2.5 質量％未満を含有し、さらに
めっき皮膜中にη相が95〜50atm%存在し、めっき鋼板表
面の W CM が 10 μ m 以下であることを特徴とする溶融亜鉛め
っき鋼板。
【００１４】
【００１５】(2)Alを0.15質量％以上0.3 質量％以下含
む溶融亜鉛めっき浴へ素材鋼板を浸漬し、次いでガスワ
イピングにてめっきの付着量を調節しためっき鋼板を、
鋼板の温度が420 ℃以上600 ℃以下の範囲で加熱するこ
とにより、めっき皮膜中にAlが0.20質量％以上1.0 質量
％以下、かつFeを0.5質量％以上2.5 質量％未満を含有
し、さらにめっき皮膜中にη相が95〜50atm%存在し、め
っき鋼板表面の W CM が 10 μ m 以下とする溶融亜鉛めっき鋼
板の製造方法。
む溶融亜鉛めっき浴へ素材鋼板を浸漬し、次いでガスワ
イピングにてめっきの付着量を調節しためっき鋼板を、
鋼板の温度が420 ℃以上600 ℃以下の範囲で加熱するこ
とにより、めっき皮膜中にAlが0.20質量％以上1.0 質量
％以下、かつFeを0.5質量％以上2.5 質量％未満を含有
し、さらにめっき皮膜中にη相が95〜50atm%存在し、め
っき鋼板表面の W CM が 10 μ m 以下とする溶融亜鉛めっき鋼
板の製造方法。
【００１６】
【発明の実施の形態】このように、本発明によれば、め
っき皮膜中にAlが0.20質量％〜1.0 質量％、かつFeが0.
5 質量％〜６質量％、または、Feが0.5 質量％以上2.5
質量％未満含有される表面が美麗な溶融亜鉛めっき鋼
板、さらには、めっき皮膜中にAlが0.20質量％〜1.0 質
量％、かつFeが0.5 質量％〜６質量％含有され、かつ亜
鉛めっき皮膜中にη相が95〜50atm%存在すること、およ
び／またはめっき鋼板表面の WCMが10μm 以下であるこ
とを特徴とする表面が美麗な溶融亜鉛めっき鋼板が提供
される。
っき皮膜中にAlが0.20質量％〜1.0 質量％、かつFeが0.
5 質量％〜６質量％、または、Feが0.5 質量％以上2.5
質量％未満含有される表面が美麗な溶融亜鉛めっき鋼
板、さらには、めっき皮膜中にAlが0.20質量％〜1.0 質
量％、かつFeが0.5 質量％〜６質量％含有され、かつ亜
鉛めっき皮膜中にη相が95〜50atm%存在すること、およ
び／またはめっき鋼板表面の WCMが10μm 以下であるこ
とを特徴とする表面が美麗な溶融亜鉛めっき鋼板が提供
される。
【００１７】ここに、めっき皮膜の構成を上述のように
規定した理由について述べると次の通りである。めっき
皮膜中に含有されるAl濃度については、0.20質量％未満
の場合、めっき時にめっきと鋼板の界面に生成するFe2A
l5相の合金層が成長しにくく、その後に行う合金化処理
時に脆いFe−Zn系の合金層が析出しやすくなり、めっき
の密着性が損なわれる。
規定した理由について述べると次の通りである。めっき
皮膜中に含有されるAl濃度については、0.20質量％未満
の場合、めっき時にめっきと鋼板の界面に生成するFe2A
l5相の合金層が成長しにくく、その後に行う合金化処理
時に脆いFe−Zn系の合金層が析出しやすくなり、めっき
の密着性が損なわれる。
【００１８】めっき皮膜中のAl濃度が1.0 質量％超と高
すぎると、めっきと鋼板の界面にFe 2Al5相以外にFeAl3
相が析出し、このFeAl3 相は後続の合金化処理に際して
Fe−Zn系の合金層の成長を促進するため、めっきの密着
性が損なわれる。
すぎると、めっきと鋼板の界面にFe 2Al5相以外にFeAl3
相が析出し、このFeAl3 相は後続の合金化処理に際して
Fe−Zn系の合金層の成長を促進するため、めっきの密着
性が損なわれる。
【００１９】また、通常使用するＧＩ鋼板製造用のめっ
き浴ではめっき皮膜中のAl濃度が1.0 質量％超には成り
得ない。めっき皮膜中のFe％については、0.5 質量％未
満では、めっき鋼板をガスワイピング後に加熱する際
に、めっきが溶解する温度まで昇温できず、めっきの凹
凸欠陥を消滅させることはできない。
き浴ではめっき皮膜中のAl濃度が1.0 質量％超には成り
得ない。めっき皮膜中のFe％については、0.5 質量％未
満では、めっき鋼板をガスワイピング後に加熱する際
に、めっきが溶解する温度まで昇温できず、めっきの凹
凸欠陥を消滅させることはできない。
【００２０】めっき皮膜中のFe％が６質量％超では、そ
れだけ合金化処理を高温・長時間行ったことを意味し、
そのため脆いFe−Zn系の合金層が多く析出し、めっきの
密着性が損なわれる。好適Fe含有量は、2.5 質量％未満
である。
れだけ合金化処理を高温・長時間行ったことを意味し、
そのため脆いFe−Zn系の合金層が多く析出し、めっきの
密着性が損なわれる。好適Fe含有量は、2.5 質量％未満
である。
【００２１】めっき皮膜中のAl濃度が0.20〜1.0 質量％
の範囲で、めっき皮膜中に密着性の良いFe2Al5相が存在
する条件下で、めっき皮膜中のZnと鋼板のFeを合金化
し、好ましくはFe−Zn合金相のζ相を一定範囲 (ex.5〜
50atm%) で析出させることによって、めっきの密着性を
確保したまま、めっき表面の凹凸ムラの無い美麗な表面
を有した溶融亜鉛めっき鋼板を得ることができる。
の範囲で、めっき皮膜中に密着性の良いFe2Al5相が存在
する条件下で、めっき皮膜中のZnと鋼板のFeを合金化
し、好ましくはFe−Zn合金相のζ相を一定範囲 (ex.5〜
50atm%) で析出させることによって、めっきの密着性を
確保したまま、めっき表面の凹凸ムラの無い美麗な表面
を有した溶融亜鉛めっき鋼板を得ることができる。
【００２２】このようなめっき皮膜の組成分析はICP 法
(誘導結合高周波プラズマ分光分析) により行うが、こ
れは不活性気体の気流中においたコイルに例えば４〜50
MHz、出力２〜10kWの高周波発振器から高周波電流を流
すときに発生する無極放電プラズマの中に、主として溶
液状の試料を導入して行う発光分光分析法であり、試料
の利用効率がよく、プラズマ中滞在時間が長く、高感度
の多元素同時定量ができる。製鉄所で１日数百種の試料
を分析するのに用いられる。
(誘導結合高周波プラズマ分光分析) により行うが、こ
れは不活性気体の気流中においたコイルに例えば４〜50
MHz、出力２〜10kWの高周波発振器から高周波電流を流
すときに発生する無極放電プラズマの中に、主として溶
液状の試料を導入して行う発光分光分析法であり、試料
の利用効率がよく、プラズマ中滞在時間が長く、高感度
の多元素同時定量ができる。製鉄所で１日数百種の試料
を分析するのに用いられる。
【００２３】このように、本発明は合金化処理の程度を
ある範囲内に制限することを特徴とするものであって、
その１つの表現としてめっき皮膜中のAl、Fe濃度を規定
するものであり、他の表現としてさらにめっき皮膜中の
η相の量を規定するものである。
ある範囲内に制限することを特徴とするものであって、
その１つの表現としてめっき皮膜中のAl、Fe濃度を規定
するものであり、他の表現としてさらにめっき皮膜中の
η相の量を規定するものである。
【００２４】本発明の実施態様によれば、めっき表面の
凹凸は基本的には同一面内のめっき付着量の大小によっ
て生じるが、めっき皮膜中のZnと鋼板のFeを合金化する
事により、めっき付着量の多い部分に比べてめっき付着
量の少ない部分の方がめっきと鋼板界面への入熱が多く
なり、合金化が早く進むためζ相が析出し、このζ相の
析出により体積増加し、めっき厚みとして凹凸を軽減で
きる。
凹凸は基本的には同一面内のめっき付着量の大小によっ
て生じるが、めっき皮膜中のZnと鋼板のFeを合金化する
事により、めっき付着量の多い部分に比べてめっき付着
量の少ない部分の方がめっきと鋼板界面への入熱が多く
なり、合金化が早く進むためζ相が析出し、このζ相の
析出により体積増加し、めっき厚みとして凹凸を軽減で
きる。
【００２５】したがって、本発明の好適態様にあって
は、めっき皮膜中のη相が95atm%を超えると、めっき皮
膜の合金化が進まずめっき表面の凹凸を軽減する効果が
乏しくめっき表面が美麗にできない。めっき皮膜中のζ
相等のFe−Zn合金層が厚く成長し、η相が50atm%未満に
なってしまうとめっき皮膜が脆くなりすぎて、めっきの
密着性が低下する。
は、めっき皮膜中のη相が95atm%を超えると、めっき皮
膜の合金化が進まずめっき表面の凹凸を軽減する効果が
乏しくめっき表面が美麗にできない。めっき皮膜中のζ
相等のFe−Zn合金層が厚く成長し、η相が50atm%未満に
なってしまうとめっき皮膜が脆くなりすぎて、めっきの
密着性が低下する。
【００２６】本発明にかかる溶融亜鉛めっき鋼板におけ
るめっき皮膜の厚さは特に制限されないが、好ましく
は、20〜200g/m2(めっき皮膜厚さ：2.8 〜28μm)程度で
ある。めっき鋼板表面の凹凸に関してはJIS Ｂ0610で規
定される WCMを基準長さ30mm、カットオフ0.8mm で測定
した値で評価し、これが10μm 以下であれば、自動車外
板パネルなどの表面凹凸欠陥に厳格な用途でも、外観上
顕在化しないので良好である。
るめっき皮膜の厚さは特に制限されないが、好ましく
は、20〜200g/m2(めっき皮膜厚さ：2.8 〜28μm)程度で
ある。めっき鋼板表面の凹凸に関してはJIS Ｂ0610で規
定される WCMを基準長さ30mm、カットオフ0.8mm で測定
した値で評価し、これが10μm 以下であれば、自動車外
板パネルなどの表面凹凸欠陥に厳格な用途でも、外観上
顕在化しないので良好である。
【００２７】本発明にかかる溶融亜鉛めっき鋼板を製造
するには、基本的にＧＩ鋼板の製造方法に準じて行えば
よい。特に、めっき表面の凹凸を抑制し、めっきの密着
性を確保するための製造技術としては、亜鉛めっき浴中
のAl含有量について、めっき皮膜中のAlが0.20質量％〜
1.0 質量％になるように0.15質量％〜0.3 質量％の範囲
とする。
するには、基本的にＧＩ鋼板の製造方法に準じて行えば
よい。特に、めっき表面の凹凸を抑制し、めっきの密着
性を確保するための製造技術としては、亜鉛めっき浴中
のAl含有量について、めっき皮膜中のAlが0.20質量％〜
1.0 質量％になるように0.15質量％〜0.3 質量％の範囲
とする。
【００２８】AlはZnに比べてFeとの反応性が高く、めっ
きと鋼板の界面にFe2Al5相が析出するため、Alは皮膜中
にめっき浴の濃度以上に濃化するからである。また、こ
のめっき浴中Al濃度は通常のＧＩめっき浴であり、本発
明を実施するにあたり、合金化を行わない溶融亜鉛めっ
き鋼板の製造に用いる浴をそのまま使用すればよく、浴
の入れ替え等が必要でないので、低コストで製品を提供
することができる。
きと鋼板の界面にFe2Al5相が析出するため、Alは皮膜中
にめっき浴の濃度以上に濃化するからである。また、こ
のめっき浴中Al濃度は通常のＧＩめっき浴であり、本発
明を実施するにあたり、合金化を行わない溶融亜鉛めっ
き鋼板の製造に用いる浴をそのまま使用すればよく、浴
の入れ替え等が必要でないので、低コストで製品を提供
することができる。
【００２９】ガスワイピングにてめっきの付着量を調節
しためっき鋼板を加熱する目的は、めっきの表面を再溶
解するためである。従来のＧＩ鋼板では、ガスワイピン
グされたままの状態で亜鉛めっきを凝固させるため、め
っきの表面にはガスワイピング時の振動によるめっきの
凹凸 (波状の凹凸) や、めっき浴中で付着したドロスが
存在する。これらはいずれも外観を損ねるものである。
本発明では、めっきの表面を再溶解し、ワイピング時の
振動から開放された状態でめっきを凝固させることによ
って、めっき表面の凹凸が消滅し、また、同時にめっき
を再加熱し合金化させることによって、めっき浴中で付
着したドロスをめっきと鋼板の界面に移動し、表面を美
麗にすることができる。
しためっき鋼板を加熱する目的は、めっきの表面を再溶
解するためである。従来のＧＩ鋼板では、ガスワイピン
グされたままの状態で亜鉛めっきを凝固させるため、め
っきの表面にはガスワイピング時の振動によるめっきの
凹凸 (波状の凹凸) や、めっき浴中で付着したドロスが
存在する。これらはいずれも外観を損ねるものである。
本発明では、めっきの表面を再溶解し、ワイピング時の
振動から開放された状態でめっきを凝固させることによ
って、めっき表面の凹凸が消滅し、また、同時にめっき
を再加熱し合金化させることによって、めっき浴中で付
着したドロスをめっきと鋼板の界面に移動し、表面を美
麗にすることができる。
【００３０】亜鉛めっきの表面を再溶解するためには、
亜鉛の融点以上の温度にする必要があり、本発明にあっ
ては、420 ℃以上に加熱する。しかし、600 ℃超の高温
に加熱すると、めっき浴のAl濃度が0.3 質量％以下では
めっき皮膜中のFe濃度が６質量％超となり、めっきと鋼
板の界面に脆いFe−Zn系の合金層が析出しめっきの密着
性が損なわれるとともに、めっきの表面に合金化ムラの
色調ムラが生じる。好ましい加熱温度は下限が、450
℃、上限が550 ℃である。
亜鉛の融点以上の温度にする必要があり、本発明にあっ
ては、420 ℃以上に加熱する。しかし、600 ℃超の高温
に加熱すると、めっき浴のAl濃度が0.3 質量％以下では
めっき皮膜中のFe濃度が６質量％超となり、めっきと鋼
板の界面に脆いFe−Zn系の合金層が析出しめっきの密着
性が損なわれるとともに、めっきの表面に合金化ムラの
色調ムラが生じる。好ましい加熱温度は下限が、450
℃、上限が550 ℃である。
【００３１】
【実施例】表１に本発明の実施例および表２に比較例を
示す。本発明例では、亜鉛めっき鋼板の素材に、連続鋳
造したスラブを加熱、熱間圧延した熱延鋼板、ならびに
これをさらに酸洗および冷間圧延した冷間圧延鋼板を使
用した (本発明の材料は熱延鋼板でもよい) 。
示す。本発明例では、亜鉛めっき鋼板の素材に、連続鋳
造したスラブを加熱、熱間圧延した熱延鋼板、ならびに
これをさらに酸洗および冷間圧延した冷間圧延鋼板を使
用した (本発明の材料は熱延鋼板でもよい) 。
【００３２】その鋼板の材質としては、次の鋼組成の低
炭素鋼、Ｐ添加鋼および極低炭素鋼を使用した。 低炭素鋼:[Ｃ] ＝0.02〜0.18質量％、 [Si] ≦0.20質量
％、[Mn]＝0.05〜1.00質量％、[Ｐ] ≦0.05質量％、
[Ｓ] ≦0.05質量％、残部不可避不純物元素と鉄。 Ｐ添加鋼:[Ｃ] ＝0.001 〜0.01質量％、[Si]≦0.50質量
％、[Mn]＝0.05〜1.00質量％、[Ｐ] ≧0.05質量％、
[Ｓ] ≦0.05質量％、残部不可避不純物元素と鉄。 極低炭素鋼:[Ｃ] ≦0.02質量％、[Si]≦0.20質量％、[M
n]≦0.10質量％ [Ｐ] ≦0.05質量％、 [Ｓ] ≦0.05質量
％、[Ti]＝0.003 〜0.05質量％、[Nb]＝0.001 〜0.05質
量％、残部不可避不純物元素と鉄。
炭素鋼、Ｐ添加鋼および極低炭素鋼を使用した。 低炭素鋼:[Ｃ] ＝0.02〜0.18質量％、 [Si] ≦0.20質量
％、[Mn]＝0.05〜1.00質量％、[Ｐ] ≦0.05質量％、
[Ｓ] ≦0.05質量％、残部不可避不純物元素と鉄。 Ｐ添加鋼:[Ｃ] ＝0.001 〜0.01質量％、[Si]≦0.50質量
％、[Mn]＝0.05〜1.00質量％、[Ｐ] ≧0.05質量％、
[Ｓ] ≦0.05質量％、残部不可避不純物元素と鉄。 極低炭素鋼:[Ｃ] ≦0.02質量％、[Si]≦0.20質量％、[M
n]≦0.10質量％ [Ｐ] ≦0.05質量％、 [Ｓ] ≦0.05質量
％、[Ti]＝0.003 〜0.05質量％、[Nb]＝0.001 〜0.05質
量％、残部不可避不純物元素と鉄。
【００３３】前述の素材を連続溶融亜鉛めっきラインに
て、亜鉛めっき浴中のAl濃度が0.15〜0.30質量％の浴に
浸漬した後、ガスワイピングを行って片面のめっき付着
量が30g/m2〜150g/m2 の範囲でめっきを行った後のめっ
き鋼板を鋼板温度で420 〜600 ℃の範囲で再加熱した。
て、亜鉛めっき浴中のAl濃度が0.15〜0.30質量％の浴に
浸漬した後、ガスワイピングを行って片面のめっき付着
量が30g/m2〜150g/m2 の範囲でめっきを行った後のめっ
き鋼板を鋼板温度で420 〜600 ℃の範囲で再加熱した。
【００３４】めっき皮膜中のFeおよびAlの含有量につい
ては、めっき皮膜を塩酸で溶解した溶液をICP 法で定量
分析して求めた。めっき皮膜中のη相体積率について
は、電解電位法を用いて求めた。
ては、めっき皮膜を塩酸で溶解した溶液をICP 法で定量
分析して求めた。めっき皮膜中のη相体積率について
は、電解電位法を用いて求めた。
【００３５】すなわち、ZrSO4 ・7H2O：100g/l、NaCl：
200g/lからなる電解液中で、電流密度20mA/cm2でサンプ
ルを陽極として低電流電解し、Agを参照電極として電位
を測定する。
200g/lからなる電解液中で、電流密度20mA/cm2でサンプ
ルを陽極として低電流電解し、Agを参照電極として電位
を測定する。
【００３６】このとき、最表層を起点として電解を進
め、Ag電極に対して−750mV 未満の電位を示す範囲をη
相とした。また、めっき厚は最表層を起点として電解を
進め、Ag電極に対して−290mV の電位を示す範囲をめっ
き皮膜を構成するめっき層とした。
め、Ag電極に対して−750mV 未満の電位を示す範囲をη
相とした。また、めっき厚は最表層を起点として電解を
進め、Ag電極に対して−290mV の電位を示す範囲をめっ
き皮膜を構成するめっき層とした。
【００３７】ここで、最表層の電解を開始してから、Ag
電極に対して−750mV の電位を示すまでの時間をＡ秒、
最表層の電解を開始してから、Ag電極に対して−290mV
の電位を示すまでの時間をＴ秒とすると、めっき皮膜中
のη相の割合は、η相atm%＝Ａ×100/Ｔにより求めるこ
とができる。
電極に対して−750mV の電位を示すまでの時間をＡ秒、
最表層の電解を開始してから、Ag電極に対して−290mV
の電位を示すまでの時間をＴ秒とすると、めっき皮膜中
のη相の割合は、η相atm%＝Ａ×100/Ｔにより求めるこ
とができる。
【００３８】耐食性については後処理をしないめっきま
まの状態で、JIS Z2371 で規定されている塩水噴霧試験
を実施し、赤錆が発生するまでの時間で評価した。加工
性については、めっき鋼板を密着曲げし、めっき皮膜に
クラックまたは剥離が発生したか否かを観察し、１：ク
ラックおよび剥離の発生が無し、２：クラックは発生す
るが剥離は無し、３：めっき剥離が発生の３段階の指標
で評価した。
まの状態で、JIS Z2371 で規定されている塩水噴霧試験
を実施し、赤錆が発生するまでの時間で評価した。加工
性については、めっき鋼板を密着曲げし、めっき皮膜に
クラックまたは剥離が発生したか否かを観察し、１：ク
ラックおよび剥離の発生が無し、２：クラックは発生す
るが剥離は無し、３：めっき剥離が発生の３段階の指標
で評価した。
【００３９】表面美麗化の指標としては表面の凹凸をJI
S Ｂ0610で規定される WCMを基準長さ30mm、カットオフ
0.8 mmで測定した値で評価し、図１に示すめっき表面の
WCMと塗装後の評価結果から WCMが10μm 以下を良好と
した。
S Ｂ0610で規定される WCMを基準長さ30mm、カットオフ
0.8 mmで測定した値で評価し、図１に示すめっき表面の
WCMと塗装後の評価結果から WCMが10μm 以下を良好と
した。
【００４０】結果は表１および表２にまとめて示す。表
１、表２の結果からも分かるように、本発明で規定して
いる亜鉛めっき浴中のAl濃度の範囲でめっきすることに
より、めっき皮膜中Al含有量が0.20〜1.0 質量％にする
ことができ、めっき後の再加熱温度を鋼板温度で420 〜
600 ℃にすることによって、めっき皮膜中のFe含有量を
0.5 〜６質量％にでき、まためっき皮膜中のη相が95〜
50atm%であり、さらにめっき表面の WCMが10μm 以下で
あり、表面の凹凸が少なく加工性に優れた美麗な鋼板を
得ることができた。
１、表２の結果からも分かるように、本発明で規定して
いる亜鉛めっき浴中のAl濃度の範囲でめっきすることに
より、めっき皮膜中Al含有量が0.20〜1.0 質量％にする
ことができ、めっき後の再加熱温度を鋼板温度で420 〜
600 ℃にすることによって、めっき皮膜中のFe含有量を
0.5 〜６質量％にでき、まためっき皮膜中のη相が95〜
50atm%であり、さらにめっき表面の WCMが10μm 以下で
あり、表面の凹凸が少なく加工性に優れた美麗な鋼板を
得ることができた。
【００４１】一方、表２の比較例に示すように、めっき
後の再加熱温度が420 ℃未満で低すぎると、めっき皮膜
中のFe％が0.5 ％未満であり、またη相の体積率が95at
m%超になってしまい、めっき表面に凹凸が残る。
後の再加熱温度が420 ℃未満で低すぎると、めっき皮膜
中のFe％が0.5 ％未満であり、またη相の体積率が95at
m%超になってしまい、めっき表面に凹凸が残る。
【００４２】また、再加熱温度が600 ℃を超える高温に
なってしまうと、めっき皮膜中のFe−Zn合金層の成長が
進みめっき皮膜中のFe％が６質量％を超えてしまうか
ら、η相の体積率が50atm%未満になってしまい、めっき
の密着性が劣化し加工性が劣る。
なってしまうと、めっき皮膜中のFe−Zn合金層の成長が
進みめっき皮膜中のFe％が６質量％を超えてしまうか
ら、η相の体積率が50atm%未満になってしまい、めっき
の密着性が劣化し加工性が劣る。
【００４３】また、亜鉛めっき浴中のAl濃度が0.15質量
％未満の場合は、めっき後の再加熱の際にめっき皮膜中
のFe％が急激に高まるため、めっき皮膜中に本発明で必
要とする範囲内のFe含有量が得られずめっきの密着性が
劣る。
％未満の場合は、めっき後の再加熱の際にめっき皮膜中
のFe％が急激に高まるため、めっき皮膜中に本発明で必
要とする範囲内のFe含有量が得られずめっきの密着性が
劣る。
【００４４】亜鉛めっき浴中のAl濃度が0.30質量％超で
は、めっき皮膜中のFe％が全く上昇せず、めっき皮膜中
に本発明で必要とする範囲内のFe含有量が得られずめっ
き表面の凹凸軽減に効果が認められない。
は、めっき皮膜中のFe％が全く上昇せず、めっき皮膜中
に本発明で必要とする範囲内のFe含有量が得られずめっ
き表面の凹凸軽減に効果が認められない。
【００４５】
【表１】
【００４６】
【表２】
【００４７】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、ＧＡ鋼板の長所を併せて備えたＧＩ鋼板が得られ、
製造コストが低くにもかかわらず、性能的に従来のいず
れの種類の溶融亜鉛めっき鋼板より優れた製品が得ら
れ、本発明は斯界の発展に寄与すること大である。
ば、ＧＡ鋼板の長所を併せて備えたＧＩ鋼板が得られ、
製造コストが低くにもかかわらず、性能的に従来のいず
れの種類の溶融亜鉛めっき鋼板より優れた製品が得ら
れ、本発明は斯界の発展に寄与すること大である。
【図１】実施例の結果を示すグラフである。
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭52−6340（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−41923（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−21753（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−26652（ＪＰ，Ａ)
特開 昭53−73431（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C23C 2/06
C23C 2/28
C23C 2/40
Claims (2)
- 【請求項１】めっき皮膜中にAlを0.20％質量％1.0質量
％以下、かつFeを0.5質量%以上2.5 質量％未満を含有
し、さらにめっき皮膜中にη相が95〜50atm%存在し、め
っき鋼板表面の W CM が 10 μ m 以下であることを特徴とする
溶融亜鉛めっき鋼板。 - 【請求項２】 Alを0.15質量％以上0.3 質量％以下含む
溶融亜鉛めっき浴へ素材鋼板を浸漬し、次いでガスワイ
ピングにてめっきの付着量を調節しためっき鋼板を、鋼
板の温度が420 ℃以上600 ℃以下の範囲で加熱すること
により、めっき皮膜中にAlが0.20質量％以上1.0 質量％
以下、かつFeを0.5質量％以上2.5 質量％未満を含有し、
さらにめっき皮膜中にη相が95〜50atm%存在し、めっき
鋼板表面の W CM が 10 μ m 以下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 |
|---|---|---|---|
| JP2000362984A JP3536814B2 (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | 美麗な溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000362984A JP3536814B2 (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | 美麗な溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002167656A JP2002167656A (ja) | 2002-06-11 |
| JP3536814B2 true JP3536814B2 (ja) | 2004-06-14 |
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ID=18834168
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000362984A Expired - Fee Related JP3536814B2 (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | 美麗な溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3536814B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| KR100868457B1 (ko) * | 2007-05-31 | 2008-11-11 | 주식회사 포스코 | 도금밀착성이 우수한 합금화용융아연도금강판과 그제조방법 |
| JP5907055B2 (ja) * | 2012-12-14 | 2016-04-20 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶融亜鉛めっき鋼板 |
| JP5678951B2 (ja) * | 2012-12-27 | 2015-03-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶融亜鉛めっき鋼板 |
| TWI601848B (zh) * | 2014-11-05 | 2017-10-11 | 新日鐵住金股份有限公司 | 熔融鍍鋅鋼板 |
| WO2016072477A1 (ja) * | 2014-11-05 | 2016-05-12 | 新日鐵住金株式会社 | 溶融亜鉛めっき鋼板 |
| KR101913986B1 (ko) | 2014-11-05 | 2018-10-31 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 용융 아연 도금 강판 |
| BR112018012606A2 (ja) | 2016-02-25 | 2018-12-04 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | A high intensity hot-dip zinc-coated carbon steel sheet excellent in shock-proof fissility and processing section corrosion resistance |
-
2000
- 2000-11-29 JP JP2000362984A patent/JP3536814B2/ja not_active Expired - Fee Related
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