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JPH111755A - 亜鉛めっき鋼板及びその製造方法 - Google Patents

亜鉛めっき鋼板及びその製造方法

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Publication number
JPH111755A
JPH111755A JP14975697A JP14975697A JPH111755A JP H111755 A JPH111755 A JP H111755A JP 14975697 A JP14975697 A JP 14975697A JP 14975697 A JP14975697 A JP 14975697A JP H111755 A JPH111755 A JP H111755A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steel sheet
layer
hot
scale
galvanized steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP14975697A
Other languages
English (en)
Inventor
Akio Saito
秋男 斎藤
Kazunori Wakasa
和式 若狭
Yutaka Akase
裕 赤瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP14975697A priority Critical patent/JPH111755A/ja
Publication of JPH111755A publication Critical patent/JPH111755A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Coating With Molten Metal (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同一のめっき浴成分において密着性の良い溶
融亜鉛めっき鋼板と合金化溶融亜鉛めっき鋼板を容易に
造り分けることができ、且つ、製造に際し、生産性の向
上と製造コストの削減に大きく寄与するめっき鋼板とそ
の製造方法を提供する。 【解決手段】 母材となる鋼板上に、第一層として、ク
ラックを有し、且つ、表面が還元されたスケール層を形
成し、その上に第二層として、Fe−Al系合金層ある
いは、Fe−Al−Zn系合金層を形成し、第三層とし
てZnめっき層あるいはZn−Fe合金めっき層を形成
したことを特徴とする密着性の優れた亜鉛めっき鋼板、
及びその製造方法、及び、母材となる鋼板の熱間圧延
後、前記熱間圧延時に生成したスケールに、熱衝撃ある
いはショットブラスト等によりクラックを形成し、次
に、還元炉などにより、前記スケール表面を還元し、そ
の後、前記鋼板を溶融めっき浴に通板することを特徴と
する密着性に優れた亜鉛めっき鋼板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、安価でかつ密着性
良好な溶融亜鉛めっき鋼板及び合金化溶融亜鉛めっき鋼
板とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、連続式溶融亜鉛めっきラインの原
板は、熱間圧延後の鋼板を酸洗ラインにて熱間圧延工程
で生成されたスケ−ルを完全に除去した酸洗鋼板、また
はこの酸洗鋼板に冷間圧延処理を施した冷延鋼板を用い
ている。しかし、これらの鋼板はいずれも完全に熱延ス
ケ−ルを除去することが必要であるため、脱スケ−ルの
ための処理費用がかかる上にめっきラインまでの通過工
程が多いためにめっき製品を得るまでの工期が長い。ま
た、これらの鋼板のめっき密着性を高めるために、母材
と亜鉛めっき層の間に平滑な合金の安定層を生成させ
る。その合金層の種類は、主にFe−Al系合金層Fe
−Al−Zn系合金層とがある。
【0003】更に、溶接により組み立てを行う自動車の
ボデー等、溶接性に優れためっき鋼板として、溶接性を
向上するためにめっき層に鉄を拡散させた合金化溶融亜
鉛めっき鋼板(以下、GAと称する)と、そうでない家
電・建材用の普通溶融亜鉛めっき鋼板(以下、GIと称
する)の2種類あり、この2種類を作り分けるために
は、従来は、めっき浴のAl濃度を変更する必要があ
る。そのためには、ライン減速、あるいはライン停止を
行い、浴のAl濃度調整、あるいは、めっき浴成分の異
なるめっきポットに切り替える等の手段を用いている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述のようにめっき鋼
板の原板には脱スケ−ル処理が必要であり製造費用が高
くまた工期が長いという問題点があり、安価で短工期で
製造可能な密着性のよい鋼板が望まれている。さらに溶
融亜鉛めっき鋼板と合金化溶融亜鉛めっき鋼板の品種切
替えは生産性を大きく阻害しているという問題点があ
り、生産性を疎外しない2種類の亜鉛めっき鋼板を作り
分ける方法も望まれていた。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは安価でかつ
めっき密着性の良好な亜鉛めっき鋼板及び合金化溶融亜
鉛めっき鋼板を得るための方法として、熱延スケ−ルに
クラックを多数入れた熱延鋼板をめっき用原板にするこ
とが有効であることを見出した。さらにこの原板を用い
ることにより同一めっき浴成分において溶融亜鉛めっき
鋼板と合金化溶融亜鉛めっき鋼板を容易に造り分ける方
法を見出した。
【0006】以下、本願発明について詳細に説明する。
めっき密着性を左右している母材と溶融めっき層の境界
部はFe−Al系またはFe−Al−Zn系合金の均一
な層にて構成されている。更にめっき密着性を向上する
ためには、本発明者らが研究を重ねた結果、この密着層
が凹凸の激しいランダムな構造でかつ延性に富む金属等
で接合されていることが望ましいことを知見した。これ
は様々な角度からの曲げや衝撃等の加工時に対し延性に
富む金属が緩衝材として働き、また、凹凸を多くするこ
とにより接着面積が増加し密着性を一層高める作用があ
る。
【0007】そして、この密着性に優れた層構造を得る
方法は次のプロセスによって得られることを発明した。
まず、図1に示すように、母材1における熱延スケール
2にクラック3を多数入れた熱延板をめっき原板として
用いる。この熱延スケ−ル2にクラック3を入れる方法
としては、圧延、レベラ−による曲げ、ショットブラス
ト、急冷等による熱衝撃、軽酸洗処理等を用いることが
できる。
【0008】次に、図2に示すように、めっきラインの
還元炉において母材1のスケ−ル4表層及びスケ−ル4
のクラック3部分の還元を行い、めっき浴との反応性を
確保する。なお、符号5は還元部である。この後、連続
して溶融亜鉛めっき浴に浸漬すると、鋼板の表面ではス
ケ−ル4のクラック部分にめっき浴が侵入し、反応す
る。また、図3に示すように、スケ−ル4の表層におい
てもめっき浴との反応が生じFe−Al系またはFe−
Al−Zn系合金層6が形成される。こうして得られた
めっき鋼板はめっき層と母材との境界部に凹凸があり、
かつスケ−ルの亀裂部分には延性に富む亜鉛が充填され
ている中間層をもつため密着性に優れている。なお、符
号7はZnめっき層である。
【0009】この鋼板のもう一つの特徴は、めっき浴浸
漬時のAl反応挙動にある。スケ−ルのクラック部分を
めっき浴液が通過する際にめっき浴液成分中のAlと還
元されたスケ−ルとがZnに優先して反応するため、母
材近傍に到達するめっき浴のAl濃度は低い。したがっ
てめっき浴と母材との境界に生成するFe−Al系また
はFe−Al−Zn系合金は薄くなる。上記中間層が薄
くなることにより、めっき後の再加熱あるいはめっき浴
温度を高温に保持する等によって、めっき層へのFeの
拡散がし易くなりFe−Zn合金化反応が比較的容易に
生ずる。これは実質的なめっき浴中のAl濃度を低下さ
せる効果に等しい。
【0010】従って、本願発明法によれば、同一のAl
濃度めっき浴でも、めっき浴温度を変更することによっ
て溶融亜鉛めっき鋼板(以下GIと称する)と、合金化
溶融亜鉛めっき鋼板(以下GAと称する)とを作り分け
ることができる。また、逆に、めっき浴温度をある程度
高温に保持しておくことによって、鋼板表面のスケール
クラックの有無によっても同じAl濃度のめっき浴でも
GIとGAとを得ることができる。即ち、GI用のAl
濃度のめっき浴でもスケールクラック有りの鋼板では、
密着層が薄くなり、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造が
可能である。
【0011】
【実施例】 (実施例1)図4の装置は連続式溶融亜鉛めっき設備を
模擬した実験装置の概要図であり、テスト材8を無酸化
炉9にて昇温し、窒素ガス及び水素ガスにて満たされた
還元炉10にてスケ−ル表層及びスケ−ルクラック部表
層の還元を行う。続いてガスシ−ルされた状態において
亜鉛めっき浴11へ浸漬めっきし、ガスワイピング装置
12にて亜鉛付着量を制御するものである。供試材には
板厚1.6mmの低炭素熱延鋼板(熱延スケ−ル有り)
を用いた。この熱延鋼板のスケ−ルへクラックを入れる
ためにあらかじめ冷間での圧延あるいは軽酸洗の処理を
施しテスト材を製作した。通板条件は鋼板加熱温度を5
50〜850℃、還元炉10の水素濃度を2〜15%,
また還元炉10の滞在時間を20sec、めっき浴温度
を450〜470℃、めっき浴中Al濃度を0.12〜
0.28wt%とした。実験結果を表1に示すが、ロー
ル圧下あるいは酸洗を行い、熱延スケ−ルへクラックを
入れた2〜7の水準いずれにおいてもめっき密着性が良
好であることを確認できた。
【0012】
【表1】
【0013】(実施例2)供試材に厚さ1.6mmの低
炭素熱延鋼板(熱延スケ−ル有り)を用い、このスケ−
ルにクラックを入れたものをテスト材とした。また比較
材として供試材のスケ−ルを酸洗により完全に除去した
酸洗板を使用して、図4の装置にてGI及びGAの製造
を行った。試験条件として鋼板加熱温度700℃、還元
炉10の水素濃度5%、還元時間20sec、めっき浴
Al濃度0.18wt%を共通条件とし、めっき浴侵入
温度、めっき浴温度及び合金化炉13の条件を変更し、
実験を行った。この試験の結果を表2に示す。水準1〜
4のめっき浴温度及びめっき浴侵入板温は通常の溶融亜
鉛めっきラインの製造条件であり、まためっき浴のAl
濃度はGI製造レベルのものである。
【0014】
【表2】
【0015】ここで、水準1は、従来のGIの製造条件
のままである。水準2は、水準1の条件に合金化炉の適
用を負荷したものであるが、めっき密着層が厚いため、
合金化炉を適用してもGIしか製造できない。水準3
は、これに本願のスケールクラック有りの原板を適用し
たものであり、合金化炉の適用によりGAが製造でき
る。即ち、同じ浴条件でも水準2、3のようにGIとG
Aとを作り分けることができる。但し、この場合、スケ
ールクラック有りの原板でも合金化炉を適用しないとG
Aではなく、GIとなる。
【0016】更に、水準5〜7は、めっき浴温度をあげ
た場合の条件である。水準5は、めっき浴温度を上げた
場合スケールクラック有りの原板を使用すると合金か炉
なしでもGAの製造が可能である。しかし水準6のよう
に通常の原板だとGIしか製造できない。即ち、浴温を
上げることにより合金化炉がなくても浴条件同一でGI
とGAとを作り分けることができる。但し、めっき浴温
度を更に上げると、通常の原板でもGAの製造は可能で
あるが、この場合、めっき鋼板の種類を変えるために浴
温を上げる作業が入るためにやはりライン休止が必要と
なる。一方、水準8、9板温を上げたものであり、やは
り、スケールクラックの有無でGAとGIを作り分ける
ことができる。
【0017】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により、安価
で短工期で製造可能な密着性のよい鋼板が製造可能とな
り、更に、同一のめっき浴成分において溶融亜鉛めっき
鋼板と合金化溶融亜鉛めっき鋼板を容易に造り分けるこ
とができ、密着性の良い亜鉛めっき鋼板の製造に際し、
生産性の向上と製造コストの削減に大きく寄与するもの
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による熱延スケールにクラックを付与し
た母材の状態を示す図、
【図2】本発明による還元後の母材の状態を示す図、
【図3】本発明によるめっき鋼板の断面拡大図、
【図4】本発明において使用した実験装置の概要図であ
る。
【符号の説明】
1 母材 2 熱延スケール 3 クラック 4 スケ−ル 5 還元部 6 Fe−Al系またはFe−Al−Zn系合金層 7 Znめっき層 8 テスト材 9 無酸化炉 10 還元炉 11 めっき浴 12 ワイピング装置 13 合金化炉

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 母材となる鋼板上に、第一層として、ク
    ラックを有し、且つ、表面が還元されたスケール層を形
    成し、その上に第二層として、Fe−Al系合金層ある
    いは、Fe−Al−Zn系合金層を形成し、第三層とし
    てZnめっき層あるいはZn−Fe合金めっき層を形成
    したことを特徴とする密着性の優れた亜鉛めっき鋼板。
  2. 【請求項2】 母材となる鋼板の熱間圧延後、前記熱間
    圧延時に生成したスケールに、熱衝撃あるいはショット
    ブラスト等によりクラックを形成し、次に、還元炉など
    により、前記スケール表面を還元し、その後、前記鋼板
    を溶融めっき浴に通板することを特徴とする請求項1記
    載の密着性に優れた亜鉛めっき鋼板の製造方法。
  3. 【請求項3】 めっき浴に供する原板として、スケール
    クラックを有する鋼板とスケールを有しない通常の鋼板
    を使用することにより、合金化溶融亜鉛めっき鋼板と、
    普通溶融亜鉛めっき鋼板とを作り分けることを特徴とす
    る亜鉛めっき鋼板の製造方法。
JP14975697A 1997-06-06 1997-06-06 亜鉛めっき鋼板及びその製造方法 Withdrawn JPH111755A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4859055A (en) * 1988-05-17 1989-08-22 Lockheed Missiles & Space Company, Inc. Laser velocimeter
JP2006299309A (ja) * 2005-04-18 2006-11-02 Nippon Steel Corp 同一浴にて溶融亜鉛メッキ鋼板と合金化溶融亜鉛メッキ鋼板を造り分ける方法
CN103492605A (zh) * 2011-04-01 2014-01-01 新日铁住金株式会社 涂装后耐蚀性优异的热压成形的高强度部件及其制造方法

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A300 Withdrawal of application because of no request for examination

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Effective date: 20040907