JP2821827B2 - 外観、耐経時黒変性、耐食性に優れる溶融Zn−Alめっき鋼板の製造方法 - Google Patents
外観、耐経時黒変性、耐食性に優れる溶融Zn−Alめっき鋼板の製造方法Info
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- JP2821827B2 JP2821827B2 JP31736691A JP31736691A JP2821827B2 JP 2821827 B2 JP2821827 B2 JP 2821827B2 JP 31736691 A JP31736691 A JP 31736691A JP 31736691 A JP31736691 A JP 31736691A JP 2821827 B2 JP2821827 B2 JP 2821827B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主として建材及び家電
用途で使用される外観、耐経時黒変性、耐食性に優れる
溶融Zn−Alめっき鋼板の製造方法に関するものであ
る。
用途で使用される外観、耐経時黒変性、耐食性に優れる
溶融Zn−Alめっき鋼板の製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】溶融Zn−Alめっき鋼板は、溶融Zn
めっき鋼板に比較して裸耐食性、塗装後耐食性が優れて
いることから、最近主として建材、家電用途での使用量
が増加している。しかしながら、溶融Zn−Alめっき
鋼板は亀甲模様と称する外観不良の問題及び高温度、高
湿度環境化にさらされると表面が黒変する経時黒変の問
題がありその改善が必要である。また、耐食性について
も更に向上の要求がある。これらの課題に対し、例えば
特公昭63−11420号公報にてZn−Al合金にT
iまたはZrの1種または2種、Mn,Ni,Coまた
はFeの内1種または2種、TiAl3またはZrAl3
の1種または2種を添加した合金を用いた耐食性に優れ
るめっき鋼板を製造する技術、特開平2−274851
号公報にて、同じくZn−Al合金にTi,B及びS
i,Mg,MnまたはCuの1種または2種を添加した
合金を用いた耐食性に優れるめっき鋼板を製造する技術
が開示されている。
めっき鋼板に比較して裸耐食性、塗装後耐食性が優れて
いることから、最近主として建材、家電用途での使用量
が増加している。しかしながら、溶融Zn−Alめっき
鋼板は亀甲模様と称する外観不良の問題及び高温度、高
湿度環境化にさらされると表面が黒変する経時黒変の問
題がありその改善が必要である。また、耐食性について
も更に向上の要求がある。これらの課題に対し、例えば
特公昭63−11420号公報にてZn−Al合金にT
iまたはZrの1種または2種、Mn,Ni,Coまた
はFeの内1種または2種、TiAl3またはZrAl3
の1種または2種を添加した合金を用いた耐食性に優れ
るめっき鋼板を製造する技術、特開平2−274851
号公報にて、同じくZn−Al合金にTi,B及びS
i,Mg,MnまたはCuの1種または2種を添加した
合金を用いた耐食性に優れるめっき鋼板を製造する技術
が開示されている。
【0003】しかし、これらの技術は耐食性向上効果は
得られるものの、外観及び耐経時黒変性については性能
改善が得られなかった。また、めっき浴に多種類の元素
を添加する方法は、実操業において浴成分の管理が困難
である問題を生じた。また、耐経時黒変性改善について
は、溶融めっき後鋼板表面をCo,Ni等の金属を電気
めっきもしくは置換めっきにて析出させる方法等が適用
されている。しかし、この方法はZnに対して電位的に
貴である金属をめっき表面に析出させるため耐食性の低
下の原因となる、また溶融めっき後に処理する必要があ
るため製造コストが増加する等の問題があった。
得られるものの、外観及び耐経時黒変性については性能
改善が得られなかった。また、めっき浴に多種類の元素
を添加する方法は、実操業において浴成分の管理が困難
である問題を生じた。また、耐経時黒変性改善について
は、溶融めっき後鋼板表面をCo,Ni等の金属を電気
めっきもしくは置換めっきにて析出させる方法等が適用
されている。しかし、この方法はZnに対して電位的に
貴である金属をめっき表面に析出させるため耐食性の低
下の原因となる、また溶融めっき後に処理する必要があ
るため製造コストが増加する等の問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上述べた、従来技術
を用いることで耐食性、耐経時黒変性を個々に改善する
ことが可能であるが、外観、耐経時黒変性及び耐食性を
共に改善させることはできなかった。また、これら従来
技術を組み合わせる方法を用いた場合、製造コストが大
幅に増加する問題が生じた。
を用いることで耐食性、耐経時黒変性を個々に改善する
ことが可能であるが、外観、耐経時黒変性及び耐食性を
共に改善させることはできなかった。また、これら従来
技術を組み合わせる方法を用いた場合、製造コストが大
幅に増加する問題が生じた。
【0005】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は外
観、耐経時黒変性及び耐食性に優れる溶融Zn−Alめ
っき鋼板の製造方法として以下の解決手段を見いだし
た。連続式溶融Znめっきラインにおいて被めっき鋼板
をめっき浴組成Al:3〜10重量%、Ti:0.01
〜1重量%、残部Zn及び不可避的不純物からなり、か
つめっき浴温度が410〜470℃のめっき浴を用いて
めっきした後、該めっき鋼板を冷却する際、板温が40
0℃から380℃に低下する間で冷却速度を15〜10
0℃/秒とすることを特徴とする外観、耐経時黒変性、
耐食性に優れる溶融Zn−Alめっき鋼板の製造方法。
観、耐経時黒変性及び耐食性に優れる溶融Zn−Alめ
っき鋼板の製造方法として以下の解決手段を見いだし
た。連続式溶融Znめっきラインにおいて被めっき鋼板
をめっき浴組成Al:3〜10重量%、Ti:0.01
〜1重量%、残部Zn及び不可避的不純物からなり、か
つめっき浴温度が410〜470℃のめっき浴を用いて
めっきした後、該めっき鋼板を冷却する際、板温が40
0℃から380℃に低下する間で冷却速度を15〜10
0℃/秒とすることを特徴とする外観、耐経時黒変性、
耐食性に優れる溶融Zn−Alめっき鋼板の製造方法。
【0006】
【作用】めっき浴組成においてAl 3〜10重量%、
Ti 0.01〜1重量%、残部Znを用いる。Al
は、Znと共晶組織を形成し優れた耐食性を発揮する。
この効果を得るためにはAl 3〜10重量%とする。
Alが3重量%未満では共晶組織形成による耐食性向上
作用が得られなくなる。また10重量%超ではめっき層
の硬度が増し鋼板を折り曲げて使用する部位ではめっき
が剥がれる等の問題を生じやすくなる。Tiは、めっき
層の表面にTi酸化皮膜層形成による耐食性向上及び耐
経時黒変性の改善効果が得られる。また、めっき層のス
パングルを微細化する作用を有することから、スパング
ル粗大化に起因して生じる亀甲模様を低減させめっき表
面外観を改善する効果が得られる。この効果を得るため
にはTi0.01〜1重量%とする。Ti 0.01重
量%未満では上記効果が得られず、また1重量%超で
は、めっき浴の粘性が増大しめっき付着量制御が困難と
なる問題が生じる。めっき浴温度は410〜470℃に
て行なう。410℃未満では、めっきワイピング時にさ
ざ波模様状の外観不良が生じめっき表面の平滑性が失わ
れる。470℃超ではめっき層と素地鋼板界面にFe−
Al系の合金層が発達し、めっき層の加工性が低下する
問題を生じる。
Ti 0.01〜1重量%、残部Znを用いる。Al
は、Znと共晶組織を形成し優れた耐食性を発揮する。
この効果を得るためにはAl 3〜10重量%とする。
Alが3重量%未満では共晶組織形成による耐食性向上
作用が得られなくなる。また10重量%超ではめっき層
の硬度が増し鋼板を折り曲げて使用する部位ではめっき
が剥がれる等の問題を生じやすくなる。Tiは、めっき
層の表面にTi酸化皮膜層形成による耐食性向上及び耐
経時黒変性の改善効果が得られる。また、めっき層のス
パングルを微細化する作用を有することから、スパング
ル粗大化に起因して生じる亀甲模様を低減させめっき表
面外観を改善する効果が得られる。この効果を得るため
にはTi0.01〜1重量%とする。Ti 0.01重
量%未満では上記効果が得られず、また1重量%超で
は、めっき浴の粘性が増大しめっき付着量制御が困難と
なる問題が生じる。めっき浴温度は410〜470℃に
て行なう。410℃未満では、めっきワイピング時にさ
ざ波模様状の外観不良が生じめっき表面の平滑性が失わ
れる。470℃超ではめっき層と素地鋼板界面にFe−
Al系の合金層が発達し、めっき層の加工性が低下する
問題を生じる。
【0007】めっき後、めっき鋼板を冷却する際400
℃から380℃に移行する間で冷却速度を15〜100
℃/秒とする。すなわち、本発明の浴組成で得られため
っき層は凝固する際、400℃付近で初晶β−Zn相も
しくはα−Alリッチ相が析出して凝固が開始し、38
0℃付近でZn−Al−Tiの3元共晶温度となり凝固
が終了する。このめっき層の凝固開始から終了迄の間の
冷却速度を15〜100℃/秒とすることで前述しため
っき層のスパングルを微細化することによりめっき表面
外観を改善する効果と、初晶β−Zn相もしくはα−A
lリッチ相の析出サイズを微細化することによる耐食性
の向上効果が得られる。冷却速度15℃/秒未満では上
記効果が得られず、また100℃/秒超では鋼板の形状
崩れ等の問題が生じる。冷却速度をこの範囲に制御する
方法としては、めっきワイピング部の後に例えばガス吹
付け式強制冷却装置またはミストスプレーまたはフォグ
式強制冷却装置を用いることができる。
℃から380℃に移行する間で冷却速度を15〜100
℃/秒とする。すなわち、本発明の浴組成で得られため
っき層は凝固する際、400℃付近で初晶β−Zn相も
しくはα−Alリッチ相が析出して凝固が開始し、38
0℃付近でZn−Al−Tiの3元共晶温度となり凝固
が終了する。このめっき層の凝固開始から終了迄の間の
冷却速度を15〜100℃/秒とすることで前述しため
っき層のスパングルを微細化することによりめっき表面
外観を改善する効果と、初晶β−Zn相もしくはα−A
lリッチ相の析出サイズを微細化することによる耐食性
の向上効果が得られる。冷却速度15℃/秒未満では上
記効果が得られず、また100℃/秒超では鋼板の形状
崩れ等の問題が生じる。冷却速度をこの範囲に制御する
方法としては、めっきワイピング部の後に例えばガス吹
付け式強制冷却装置またはミストスプレーまたはフォグ
式強制冷却装置を用いることができる。
【0008】
【実施例】次に、実施例を説明する。ゼンジマー方式連
続溶融亜鉛めっきラインにて、板厚0.4mmのAl−
Killed鋼板を表1に示すめっき浴及び冷却条件に
て通板し、溶融Zn−Alめっき鋼板を製造した。得ら
れためっき鋼板の表面外観、耐経時黒変性及び耐食性を
下記に示す方法で評価した結果を同じく表1に示す。本
発明例1〜4はめっき浴のAl組成の影響、本発明例
5,6はTi組成の影響、本発明例7,8はめっき浴温
度の影響、本発明例9,10はめっき後の冷却速度の影
響を調べたものでいづれも表面外観、耐経時黒変性及び
耐食性が良好である。実施例に対し比較例1はTiが添
加されていない場合で、表面外観、耐経時黒変性及び耐
食性がやや劣る。比較例2はAl組成が低い場合で、耐
食性が著しく低下する。比較例3はめっき後に急冷しな
かった場合で表面外観が劣る。比較例4,5は現在市販
されているZn−Al系の溶融めっき鋼板を評価したも
ので、比較例4は耐経時黒変性が著しく劣り、比較例5
は表面外観及び耐食性が劣る。
続溶融亜鉛めっきラインにて、板厚0.4mmのAl−
Killed鋼板を表1に示すめっき浴及び冷却条件に
て通板し、溶融Zn−Alめっき鋼板を製造した。得ら
れためっき鋼板の表面外観、耐経時黒変性及び耐食性を
下記に示す方法で評価した結果を同じく表1に示す。本
発明例1〜4はめっき浴のAl組成の影響、本発明例
5,6はTi組成の影響、本発明例7,8はめっき浴温
度の影響、本発明例9,10はめっき後の冷却速度の影
響を調べたものでいづれも表面外観、耐経時黒変性及び
耐食性が良好である。実施例に対し比較例1はTiが添
加されていない場合で、表面外観、耐経時黒変性及び耐
食性がやや劣る。比較例2はAl組成が低い場合で、耐
食性が著しく低下する。比較例3はめっき後に急冷しな
かった場合で表面外観が劣る。比較例4,5は現在市販
されているZn−Al系の溶融めっき鋼板を評価したも
ので、比較例4は耐経時黒変性が著しく劣り、比較例5
は表面外観及び耐食性が劣る。
【0009】
【表1】
【0010】表面外観評価方法 目視観察により下記基準で評価した。 ○:亀甲模様なし。 △:亀甲模様わずかに認められる。 ×:亀甲模様が目立つ。 耐経時黒変性評価方法 サンプル表面にクロメート処理を施した後、温度50
℃、RH95%の恒温恒湿槽にて梱包スタック試験を1
4日間行ない、試験前後の鋼板表面の明度の変化量(Δ
L値)を測定し下記基準で評価した。 〔使用測定機器:スガ試験機(株)製 カラーコンピュー
ター Model SM-4〕 ○: 3未満 △: 3以上 10未満 ×:10以上 耐食性 JIS・Z2371にもとづく塩水噴霧試験を3日間行
ない、腐食生成物をクロム酸を用いて洗浄除去し試験前
後のめっき腐食減量(g/m2・日)を重量法にて測定
し、下記基準で評点付けした。 5: 5g/m2・日未満 4: 5g/m2・日以上 10g/m2・日未満 3:10g/m2・日以上 20g/m2・日未満 2:20g/m2・日以上 40g/m2・日未満 1:40g/m2・日以上
℃、RH95%の恒温恒湿槽にて梱包スタック試験を1
4日間行ない、試験前後の鋼板表面の明度の変化量(Δ
L値)を測定し下記基準で評価した。 〔使用測定機器:スガ試験機(株)製 カラーコンピュー
ター Model SM-4〕 ○: 3未満 △: 3以上 10未満 ×:10以上 耐食性 JIS・Z2371にもとづく塩水噴霧試験を3日間行
ない、腐食生成物をクロム酸を用いて洗浄除去し試験前
後のめっき腐食減量(g/m2・日)を重量法にて測定
し、下記基準で評点付けした。 5: 5g/m2・日未満 4: 5g/m2・日以上 10g/m2・日未満 3:10g/m2・日以上 20g/m2・日未満 2:20g/m2・日以上 40g/m2・日未満 1:40g/m2・日以上
【0011】
【発明の効果】以上説明したごとく、本発明を用いるこ
とにより溶融Zn−Alめっき鋼板の外観、耐経時黒変
性及び耐食性の大幅な性能改善が得られ、建材及び家電
を中心とした溶融Zn−Alめっき鋼板の用途を拡大
し、工業的に大きな効果を奏するものである。
とにより溶融Zn−Alめっき鋼板の外観、耐経時黒変
性及び耐食性の大幅な性能改善が得られ、建材及び家電
を中心とした溶融Zn−Alめっき鋼板の用途を拡大
し、工業的に大きな効果を奏するものである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−85346(JP,A) 特開 昭62−89856(JP,A) 特開 昭55−138065(JP,A) 特開 昭63−65061(JP,A) 特開 昭62−20881(JP,A) 特開 昭51−136530(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C23C 2/00 - 2/40
Claims (1)
- 【請求項1】 連続式溶融Znめっきラインにおいて被
めっき鋼板をめっき浴組成Al:3〜10重量%、T
i:0.01〜1重量%、残部Zn及び不可避的不純物
からなり、かつめっき浴温度が410〜470℃のめっ
き浴を用いてめっきした後、該めっき鋼板を冷却する
際、板温が400℃から380℃に低下する間で冷却速
度を15〜100℃/秒とすることを特徴とする外観、
耐経時黒変性、耐食性に優れる溶融Zn−Alめっき鋼
板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31736691A JP2821827B2 (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 外観、耐経時黒変性、耐食性に優れる溶融Zn−Alめっき鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31736691A JP2821827B2 (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 外観、耐経時黒変性、耐食性に優れる溶融Zn−Alめっき鋼板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05125515A JPH05125515A (ja) | 1993-05-21 |
JP2821827B2 true JP2821827B2 (ja) | 1998-11-05 |
Family
ID=18087444
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31736691A Expired - Fee Related JP2821827B2 (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 外観、耐経時黒変性、耐食性に優れる溶融Zn−Alめっき鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2821827B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100543286B1 (ko) * | 2001-12-20 | 2006-01-20 | 주식회사 포스코 | 내식성이 향상된 용융아연도금강판의 제조방법 |
ES2581595T3 (es) | 2002-10-28 | 2016-09-06 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Producto de acero galvanizado por inmersión en caliente altamente resistente a la corrosión excelente en lisura de superficie y capacidad de conformado, y procedimiento para la producción del producto de acero galvanizado por inmersión caliente |
CN103422041B (zh) * | 2013-07-08 | 2016-05-04 | 常州大学 | 一种含钛的zam热浸镀锌合金及其制备方法 |
CN103600526B (zh) * | 2013-10-31 | 2015-09-09 | 苏州扬子江新型材料股份有限公司 | 一种耐磨耐火彩色涂层钢板 |
-
1991
- 1991-11-06 JP JP31736691A patent/JP2821827B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05125515A (ja) | 1993-05-21 |
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---|---|---|---|
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