JP2965789B2 - 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 - Google Patents
合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法Info
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- JP2965789B2 JP2965789B2 JP11127592A JP11127592A JP2965789B2 JP 2965789 B2 JP2965789 B2 JP 2965789B2 JP 11127592 A JP11127592 A JP 11127592A JP 11127592 A JP11127592 A JP 11127592A JP 2965789 B2 JP2965789 B2 JP 2965789B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は合金化溶融亜鉛めっき鋼
板の製造方法に関するものである。
板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の自動車用防錆鋼板に対する要求と
して次の２つを挙げることができる。１つは、消費者か
らの自動車の耐久性能向上要求を背景にした耐食性の向
上。もう１つは、排気ガス規制を背景とした軽量化の為
の高強度鋼板の使用である。耐食性向上にはめっき層を
厚くすることが有効であるが、従来と同様に加熱した場
合めっき層を厚くするとめっき層中鉄含有率が下がり塗
装後耐食性が劣化する。めっき層中鉄含有率を従来と同
様にする方法には次の３つがある。１つは加熱合金化炉
の加熱能力を向上する方法。２つめはめっき鋼板の合金
化速度を向上する方法。３つめは特開平０２−３８５４
９号公報のように焼鈍前にプレめっきを施す方法であ
る。但し、従来の加熱方式を用いて合金化炉の能力を向
上する為には、加熱帯及び冷却帯を増設する必要があ
る。そのスペースがない場合は採用できない。又、焼鈍
前にプレめっきを施す方法はめっき設備が必要となるた
め、そのスペースがない場合は採用できない。
して次の２つを挙げることができる。１つは、消費者か
らの自動車の耐久性能向上要求を背景にした耐食性の向
上。もう１つは、排気ガス規制を背景とした軽量化の為
の高強度鋼板の使用である。耐食性向上にはめっき層を
厚くすることが有効であるが、従来と同様に加熱した場
合めっき層を厚くするとめっき層中鉄含有率が下がり塗
装後耐食性が劣化する。めっき層中鉄含有率を従来と同
様にする方法には次の３つがある。１つは加熱合金化炉
の加熱能力を向上する方法。２つめはめっき鋼板の合金
化速度を向上する方法。３つめは特開平０２−３８５４
９号公報のように焼鈍前にプレめっきを施す方法であ
る。但し、従来の加熱方式を用いて合金化炉の能力を向
上する為には、加熱帯及び冷却帯を増設する必要があ
る。そのスペースがない場合は採用できない。又、焼鈍
前にプレめっきを施す方法はめっき設備が必要となるた
め、そのスペースがない場合は採用できない。
【０００３】更に高強度鋼板としてＰ添加鋼を使用する
場合、鋼中Ｐ含有量の増加に比例して強度は増加する
が、合金化溶融亜鉛めっき鋼板製造時の合金化速度が遅
くなる。従来、低い強度のニーズに対しては従来は製造
ラインの通板速度を遅くする方法が採られていたが、材
質確保の観点から通板速度には下限値がある為、この方
法ではＰ添加量に制約があり、高強度化のニーズに応じ
きれないという問題点がある。従ってＰ添加鋼を下地と
した合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造に対しても合金化
を向上する方法は有効である。
場合、鋼中Ｐ含有量の増加に比例して強度は増加する
が、合金化溶融亜鉛めっき鋼板製造時の合金化速度が遅
くなる。従来、低い強度のニーズに対しては従来は製造
ラインの通板速度を遅くする方法が採られていたが、材
質確保の観点から通板速度には下限値がある為、この方
法ではＰ添加量に制約があり、高強度化のニーズに応じ
きれないという問題点がある。従ってＰ添加鋼を下地と
した合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造に対しても合金化
を向上する方法は有効である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したような問題に
対して本発明は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の合金化速
度を向上する方法を提案するものである。すなわち、近
年の自動車用防錆鋼板に対する耐食性の向上と高強度鋼
板の使用という要求に応じる為には溶融亜鉛めっき鋼板
の合金化速度を向上する必要が有る。そのため本発明者
らは鋼板のＦｅ−Ｚｎ合金化反応の検討を行った結果以
下の知見を得た。鋼板がＡｌを添加した溶融亜鉛浴に浸
入すると、Ａｌの方がＺｎよりＦｅとの反応性が高いた
めＡｌが優先的に反応する。その結果鋼板とめっきの間
にＦｅ−Ａｌ合金が形成し、この一部がＺｎと置換しＦ
ｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金を形成する。この合金がＦｅとＺｎ
の合金化反応を遮る為、合金化反応速度を向上するは、
Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層にクラックを生じさせることが
有効である。クラックがパスとなりＦｅ−Ｚｎ合金化反
応が起こり易くなるからである。それには熱応力を加え
ることが有効であると考えられる。α−Ｆｅの熱膨張係
数は０．１４×１０4 、Ｚｎは結晶の軸に平行な場合は
０．６３×１０4 、垂直な場合は０．１４１×１０4 、
Ａｌは０．３１５×１０4 であり、α−Ｆｅ、Ｚｎと比
較してＡｌの熱膨張係数が非常に大きい為、板温を変化
させた場合に生じる歪が非常に大きく、めっき層／地鉄
界面に生成するＦｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層にクラックを生
じさせることが出来る。
対して本発明は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の合金化速
度を向上する方法を提案するものである。すなわち、近
年の自動車用防錆鋼板に対する耐食性の向上と高強度鋼
板の使用という要求に応じる為には溶融亜鉛めっき鋼板
の合金化速度を向上する必要が有る。そのため本発明者
らは鋼板のＦｅ−Ｚｎ合金化反応の検討を行った結果以
下の知見を得た。鋼板がＡｌを添加した溶融亜鉛浴に浸
入すると、Ａｌの方がＺｎよりＦｅとの反応性が高いた
めＡｌが優先的に反応する。その結果鋼板とめっきの間
にＦｅ−Ａｌ合金が形成し、この一部がＺｎと置換しＦ
ｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金を形成する。この合金がＦｅとＺｎ
の合金化反応を遮る為、合金化反応速度を向上するは、
Ｆｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層にクラックを生じさせることが
有効である。クラックがパスとなりＦｅ−Ｚｎ合金化反
応が起こり易くなるからである。それには熱応力を加え
ることが有効であると考えられる。α−Ｆｅの熱膨張係
数は０．１４×１０4 、Ｚｎは結晶の軸に平行な場合は
０．６３×１０4 、垂直な場合は０．１４１×１０4 、
Ａｌは０．３１５×１０4 であり、α−Ｆｅ、Ｚｎと比
較してＡｌの熱膨張係数が非常に大きい為、板温を変化
させた場合に生じる歪が非常に大きく、めっき層／地鉄
界面に生成するＦｅ−Ａｌ−Ｚｎ合金層にクラックを生
じさせることが出来る。
【０００５】
【課題が解決するための手段】本発明法は以上の知見に
基づくものであり、その要旨とすることは、連続的に溶
融亜鉛めっきを施し、引き続いて加熱合金化を行なう際
めっき直後に板温が３５０℃以下の範囲になるように冷
却し再び板温が４７０〜６００℃の範囲になるように加
熱することを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製
造方法である。
基づくものであり、その要旨とすることは、連続的に溶
融亜鉛めっきを施し、引き続いて加熱合金化を行なう際
めっき直後に板温が３５０℃以下の範囲になるように冷
却し再び板温が４７０〜６００℃の範囲になるように加
熱することを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製
造方法である。
【０００６】
【作用】以下に本発明を詳細に説明する。溶融亜鉛めっ
き鋼板の耐食性を向上する為、めっき層厚を厚くすると
合金化速度を向上する必要があり、Ｐ含有高強度鋼板は
Ｐ含有量の増加に伴い鋼板の強度は増加するが、合金化
溶融亜鉛めっき鋼板製造時の合金化速度が遅くなる為、
合金化速度を向上しなければＰ含有量が多い高強度鋼板
は製造できない。合金化速度向上の為には、めっき層／
地鉄界面に形成されるＦｅ−Ｚｎ−Ａｌ合金層のＦｅ−
Ｚｎ合金化反応抑制効果を弱めることが有効である。そ
のため本発明法は、連続的に溶融めっきした後加熱合金
化する際、めっき直後に冷却する。但し、冷却後の板温
を３５０℃よりも高い温度にするとＦｅ−Ｚｎ−Ａｌ合
金層にクラックを生じさせる為に十分な歪を与えること
が出来ない為、冷却後の板温は３５０℃以下の範囲にす
る必要がある。
き鋼板の耐食性を向上する為、めっき層厚を厚くすると
合金化速度を向上する必要があり、Ｐ含有高強度鋼板は
Ｐ含有量の増加に伴い鋼板の強度は増加するが、合金化
溶融亜鉛めっき鋼板製造時の合金化速度が遅くなる為、
合金化速度を向上しなければＰ含有量が多い高強度鋼板
は製造できない。合金化速度向上の為には、めっき層／
地鉄界面に形成されるＦｅ−Ｚｎ−Ａｌ合金層のＦｅ−
Ｚｎ合金化反応抑制効果を弱めることが有効である。そ
のため本発明法は、連続的に溶融めっきした後加熱合金
化する際、めっき直後に冷却する。但し、冷却後の板温
を３５０℃よりも高い温度にするとＦｅ−Ｚｎ−Ａｌ合
金層にクラックを生じさせる為に十分な歪を与えること
が出来ない為、冷却後の板温は３５０℃以下の範囲にす
る必要がある。
【０００７】又、冷却後の温度を２００℃よりも低い温
度にした場合、加熱合金化時に十分加熱できなくなる為
合金化後の鋼板が未合金状態となり可能性があるため２
００℃以上が好ましく，冷却速度は従来使用されている
溶融亜鉛めっき設備を用いて上記の冷却及び加熱を行な
うためには５０〜２００℃／秒の範囲で可能な限り急速
加熱、急速冷却を行なうことが好ましい。又冷却方法と
してはめっき後に冷却帯を設置する方法、冷却されたワ
イピングガスを使用する方法について実施した
度にした場合、加熱合金化時に十分加熱できなくなる為
合金化後の鋼板が未合金状態となり可能性があるため２
００℃以上が好ましく，冷却速度は従来使用されている
溶融亜鉛めっき設備を用いて上記の冷却及び加熱を行な
うためには５０〜２００℃／秒の範囲で可能な限り急速
加熱、急速冷却を行なうことが好ましい。又冷却方法と
してはめっき後に冷却帯を設置する方法、冷却されたワ
イピングガスを使用する方法について実施した
【０００８】
【実施例】実際の溶融亜鉛めっきラインを使用して製造
した例を実施例としては表１及び表２に示す。試験方法
は次の通り、但し、冷却方法として冷却帯を使用した実
施例については従来の溶融めっきラインに冷却帯を設置
し実施した。 （１）めっき密着性試験 めっき密着性は６０°Ｖ曲げによるパウダリング試験に
よって評価した。 ◎：剥離量 ０ｍｍ ○：剥離量 ０ｍｍ超、１ｍｍ以下 △：剥離量 １ｍｍ超、３ｍｍ以下 ×：剥離量 ３ｍｍ超
した例を実施例としては表１及び表２に示す。試験方法
は次の通り、但し、冷却方法として冷却帯を使用した実
施例については従来の溶融めっきラインに冷却帯を設置
し実施した。 （１）めっき密着性試験 めっき密着性は６０°Ｖ曲げによるパウダリング試験に
よって評価した。 ◎：剥離量 ０ｍｍ ○：剥離量 ０ｍｍ超、１ｍｍ以下 △：剥離量 １ｍｍ超、３ｍｍ以下 ×：剥離量 ３ｍｍ超
【０００９】（２）耐食性試験 ＪＩＳ Ｚ ２３７１による塩水噴霧試験を１０００時
間連続して行い、板厚減少量の比較調査。 ◎：板厚減少量が極小 ○：板厚減少量が小 ×：板厚減少量が大
間連続して行い、板厚減少量の比較調査。 ◎：板厚減少量が極小 ○：板厚減少量が小 ×：板厚減少量が大
【００１０】（３）スポット溶接試験 二次溶接性電流：８ＫＡ〜１２ＫＡ 加圧力 ：２５０Ｋｇ 通電時間 ：１０サイクル 溶接間隔 ：１点／３秒間 電極チップ ：Ｃｕ−Ｃｒ系合金、Ｃ、Ｆ型先端径６
ｍｍφ 評価の方法 ◎：溶接点数３０００点以上 ○：溶接点数２０００点以上 ３０００点未満 ×：溶接点数２０００点未満
ｍｍφ 評価の方法 ◎：溶接点数３０００点以上 ○：溶接点数２０００点以上 ３０００点未満 ×：溶接点数２０００点未満
【００１１】表１及び表２に示す２はＨｏｔ材について
本発明法を適用した例、３はＰ添加鋼に適用した例、４
〜２２はめっき付着量を変えた例、２３〜２６は冷却帯
の冷却方法を変えた例、２７〜３９は冷却帯通過時の板
温を変えた例、４０は加熱合金化時の合金化方法を変え
た例、４１〜５６は加熱合金化炉通過時の板温を変えた
例、５７は冷却帯を使用せずに冷却されたワイピングガ
スを用いて熱応力を付与した例、５８、５９は冷却温度
が低すぎる為好ましくない例、６０〜６２は比較例であ
り、その内６０、６１は冷却温度が高すぎて不適な例、
６２は冷却しない為不適な例である。
本発明法を適用した例、３はＰ添加鋼に適用した例、４
〜２２はめっき付着量を変えた例、２３〜２６は冷却帯
の冷却方法を変えた例、２７〜３９は冷却帯通過時の板
温を変えた例、４０は加熱合金化時の合金化方法を変え
た例、４１〜５６は加熱合金化炉通過時の板温を変えた
例、５７は冷却帯を使用せずに冷却されたワイピングガ
スを用いて熱応力を付与した例、５８、５９は冷却温度
が低すぎる為好ましくない例、６０〜６２は比較例であ
り、その内６０、６１は冷却温度が高すぎて不適な例、
６２は冷却しない為不適な例である。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により、従来
の合金化処理設備のような新たなる設備を設置すること
なく、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の合金化速度を向上さ
せることが可能となり、工業上極めて優れた効果を奏す
るものである。
の合金化処理設備のような新たなる設備を設置すること
なく、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の合金化速度を向上さ
せることが可能となり、工業上極めて優れた効果を奏す
るものである。
Claims (1)
- 【請求項１】 連続的に溶融亜鉛めっきを施し、引き続
いて加熱合金化を行なう際、めっき直後に板温が３５０
℃以下の範囲になるように冷却し、再び板温が４６０〜
６００℃の範囲になるように加熱することを特徴とする
合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11127592A JP2965789B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11127592A JP2965789B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05306451A JPH05306451A (ja) | 1993-11-19 |
| JP2965789B2 true JP2965789B2 (ja) | 1999-10-18 |
Family
ID=14557097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11127592A Expired - Fee Related JP2965789B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2965789B2 (ja) |
-
1992
- 1992-04-30 JP JP11127592A patent/JP2965789B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05306451A (ja) | 1993-11-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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