JP3048388B2 - 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法および冷却設備 - Google Patents
合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法および冷却設備Info
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- JP3048388B2 JP3048388B2 JP2401313A JP40131390A JP3048388B2 JP 3048388 B2 JP3048388 B2 JP 3048388B2 JP 2401313 A JP2401313 A JP 2401313A JP 40131390 A JP40131390 A JP 40131390A JP 3048388 B2 JP3048388 B2 JP 3048388B2
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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
鋼板の冷却と同時に表面特性を向上させるための合金化
溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法および冷却設備に関す
る。
鋼板の冷却と同時に表面特性を向上させるための合金化
溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法および冷却設備に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、その優れ
た耐食性から、自動車外板をはじめとしてその用途が広
く拡大しつつある。また、合金化溶融めっき鋼板に電気
めっき処理や化成処理等を施し、付加価値を高めた鋼板
のニーズが高まっている。
た耐食性から、自動車外板をはじめとしてその用途が広
く拡大しつつある。また、合金化溶融めっき鋼板に電気
めっき処理や化成処理等を施し、付加価値を高めた鋼板
のニーズが高まっている。
【０００３】しかしこのようなめっき鋼板上に電着塗装
を施すと、クレータ等の欠陥が発生する。
を施すと、クレータ等の欠陥が発生する。
【０００４】また、最近、合金化溶融亜鉛めっき鋼板
を、前述した自動車外板などの複雑なプレス加工を受け
る用途にも広く使用するに及んで、プレス加工時にめっ
き層が剥離するいわゆるパウダリングが問題となってい
る。
を、前述した自動車外板などの複雑なプレス加工を受け
る用途にも広く使用するに及んで、プレス加工時にめっ
き層が剥離するいわゆるパウダリングが問題となってい
る。
【０００５】一方、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の上記欠
点を改善するため、合金化溶融亜鉛めっき層の上にさら
に鉄系のめっきを施すことが行われている。
点を改善するため、合金化溶融亜鉛めっき層の上にさら
に鉄系のめっきを施すことが行われている。
【０００６】例えば、特開昭５５−１３３４８８号公報
には下層めっきとして亜鉛系めっきを施した上にＦｅ−
Ｚｎ系上層めっきを施すこと、特公平０１−１６９１９
号公報には下層めっきとして亜鉛系めっきを施した上に
Ｆｅ−Ｐ系上層めっきを施すことが、また特開昭６１−
２５３３９７号公報では下層めっきとして合金化溶融亜
鉛めっきを施した上にＦｅ−Ｐ系上層めっきを施すこと
によって、下層めっきで耐食性を持たせ、上層めっきで
化成処理性や耐クレータ性を改善する発明が開示されて
いる。
には下層めっきとして亜鉛系めっきを施した上にＦｅ−
Ｚｎ系上層めっきを施すこと、特公平０１−１６９１９
号公報には下層めっきとして亜鉛系めっきを施した上に
Ｆｅ−Ｐ系上層めっきを施すことが、また特開昭６１−
２５３３９７号公報では下層めっきとして合金化溶融亜
鉛めっきを施した上にＦｅ−Ｐ系上層めっきを施すこと
によって、下層めっきで耐食性を持たせ、上層めっきで
化成処理性や耐クレータ性を改善する発明が開示されて
いる。
【０００７】これらの技術では、下層めっきが電気めっ
きの場合は所期した性能の２層めっき鋼板が安定して得
られるが、下層めっきが合金化溶融亜鉛めっきの場合に
は、必ずしも常に十分な性能の２層めっき鋼板が得られ
ない問題があった。
きの場合は所期した性能の２層めっき鋼板が安定して得
られるが、下層めっきが合金化溶融亜鉛めっきの場合に
は、必ずしも常に十分な性能の２層めっき鋼板が得られ
ない問題があった。
【０００８】また、前記パウダリングを解決するため
に、溶融亜鉛めっき後の合金化を低目とし、合金化溶融
亜鉛めっき層の平均Ｆｅ含有率を従来の１０〜１３重量
％から７〜１０重量％に低減する対策が採られるように
なったが、その結果、前述の上層めっきを施した場合
に、上層鉄系電気めっきのカバリングが不均一なために
耐クレータ性や化成処理性が一層著しく不安定となる問
題が新たに発生してきた。
に、溶融亜鉛めっき後の合金化を低目とし、合金化溶融
亜鉛めっき層の平均Ｆｅ含有率を従来の１０〜１３重量
％から７〜１０重量％に低減する対策が採られるように
なったが、その結果、前述の上層めっきを施した場合
に、上層鉄系電気めっきのカバリングが不均一なために
耐クレータ性や化成処理性が一層著しく不安定となる問
題が新たに発生してきた。
【０００９】これに対し、応急的な対策として、鉄系電
気めっきの付着量を増加させることにより化成処理性は
改良されうるけれども、耐食性が劣化するために実用的
ではなかった。
気めっきの付着量を増加させることにより化成処理性は
改良されうるけれども、耐食性が劣化するために実用的
ではなかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述した合
金化溶融亜鉛めっき鋼板の問題点を解決して短時間の処
理で冷却と同時に優れた表面特性を与えることのできる
合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法および冷却設備を
提供することを目的としている。
金化溶融亜鉛めっき鋼板の問題点を解決して短時間の処
理で冷却と同時に優れた表面特性を与えることのできる
合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法および冷却設備を
提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、合金化溶
融亜鉛めっき層の表面には加熱合金化工程を経るうちに
酸化膜が形成され、著しく不活性な状態になることをつ
きとめた。
融亜鉛めっき層の表面には加熱合金化工程を経るうちに
酸化膜が形成され、著しく不活性な状態になることをつ
きとめた。
【００１２】このような不活性な表面状態を活性たらし
めることが前記問題点の解決に有効であると考えた。そ
の方法としては種々考えられるが、一般的な電気めっき
ラインで採用されている塩酸や硫酸を使用した酸洗によ
る活性化では合金化溶融亜鉛めっきが著るしく溶解して
しまうために効果が認められないうえにパウダリングが
著しく劣化してしまう。それに対し、合金化溶融亜鉛め
っき鋼板表面を所定の鋼板温度範囲にてアルカリ水溶液
に接触処理して酸化膜を除去することが、特に有効なこ
とを発見し、本発明に到ったものである。
めることが前記問題点の解決に有効であると考えた。そ
の方法としては種々考えられるが、一般的な電気めっき
ラインで採用されている塩酸や硫酸を使用した酸洗によ
る活性化では合金化溶融亜鉛めっきが著るしく溶解して
しまうために効果が認められないうえにパウダリングが
著しく劣化してしまう。それに対し、合金化溶融亜鉛め
っき鋼板表面を所定の鋼板温度範囲にてアルカリ水溶液
に接触処理して酸化膜を除去することが、特に有効なこ
とを発見し、本発明に到ったものである。
【００１３】すなわち、上記目的を達成するために本発
明によれば、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造するに際
し、溶融亜鉛めっきを施した鋼板を合金化処理後、鋼板
温度が１００〜３００℃において前記鋼板をアルカリ水
溶液に浸漬処理して冷却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が提供される。上記におい
て、アルカリ水溶液の水温は２５〜８５℃で実施しう
る。またアルカリ水溶液で浸漬処理した鋼板は、通常、
次いで洗浄、乾燥する。
明によれば、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造するに際
し、溶融亜鉛めっきを施した鋼板を合金化処理後、鋼板
温度が１００〜３００℃において前記鋼板をアルカリ水
溶液に浸漬処理して冷却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が提供される。上記におい
て、アルカリ水溶液の水温は２５〜８５℃で実施しう
る。またアルカリ水溶液で浸漬処理した鋼板は、通常、
次いで洗浄、乾燥する。
【００１４】また、本発明によれば、鋼板の溶融亜鉛め
っきを施したのち合金化処理して得られる合金化溶融亜
鉛めっき鋼板を引続き冷却する設備であって、前記合金
化処理面をアルカリ処理するアルカリ処理手段とこのア
ルカリ処理手段に続く洗浄手段とこの洗浄手段に続く乾
燥手段とを有することを特徴とする合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板の冷却設備が提供される。
っきを施したのち合金化処理して得られる合金化溶融亜
鉛めっき鋼板を引続き冷却する設備であって、前記合金
化処理面をアルカリ処理するアルカリ処理手段とこのア
ルカリ処理手段に続く洗浄手段とこの洗浄手段に続く乾
燥手段とを有することを特徴とする合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板の冷却設備が提供される。
【００１５】ここで、前記アルカリ処理手段、洗浄手
段、乾燥手段は、合金化炉出側の冷却装置の下方に配置
されるとともに、アルカリ処理手段を出た鋼板が、一旦
上流側方向に折返して洗浄手段および乾燥手段を経た
後、次いで再び折返して乾燥手段、洗浄手段、アルカリ
処理手段の下方を通って下流側に送られるように配置さ
れている。上記において、前記合金化炉出側の冷却装置
を出た鋼板は、アルカリ処理手段のアルカリ処理槽内に
垂下挿入され、アルカリ処理槽内をＵ字形状で通過させ
ることができる。
段、乾燥手段は、合金化炉出側の冷却装置の下方に配置
されるとともに、アルカリ処理手段を出た鋼板が、一旦
上流側方向に折返して洗浄手段および乾燥手段を経た
後、次いで再び折返して乾燥手段、洗浄手段、アルカリ
処理手段の下方を通って下流側に送られるように配置さ
れている。上記において、前記合金化炉出側の冷却装置
を出た鋼板は、アルカリ処理手段のアルカリ処理槽内に
垂下挿入され、アルカリ処理槽内をＵ字形状で通過させ
ることができる。
【００１６】以下に本発明をさらに詳細に説明する。
【００１７】本発明に使用する鋼板としては、特に限定
しないが、例えば、一般の冷却鋼板、高張力鋼板などが
使用できる。
しないが、例えば、一般の冷却鋼板、高張力鋼板などが
使用できる。
【００１８】本発明が対象とする合金化溶融亜鉛めっき
鋼板は、鋼板に溶融亜鉛めっきを施し直ちに加熱処理し
て下地鋼板からめっき層中へＦｅを拡散合金化せしめた
鋼板である。ここで、溶融亜鉛浴組成、そのめっき条件
ならびに合金化条件などは一般に行なわれている方法に
従えばよい。
鋼板は、鋼板に溶融亜鉛めっきを施し直ちに加熱処理し
て下地鋼板からめっき層中へＦｅを拡散合金化せしめた
鋼板である。ここで、溶融亜鉛浴組成、そのめっき条件
ならびに合金化条件などは一般に行なわれている方法に
従えばよい。
【００１９】本発明においては上述したような合金化溶
融亜鉛めっき鋼板表面をアルカリ水溶液で接液処理す
る。その際、使用するアルカリ水溶液は特に限定されな
いが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アン
モニウム、水酸化カルシウム、あるいはこれらの炭酸塩
などが好適に使用できる。なお、接液時間０．５〜２０
秒の短時間処理においては、特に水酸化ナトリウム、水
酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物を使用する
のが好ましい。
融亜鉛めっき鋼板表面をアルカリ水溶液で接液処理す
る。その際、使用するアルカリ水溶液は特に限定されな
いが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アン
モニウム、水酸化カルシウム、あるいはこれらの炭酸塩
などが好適に使用できる。なお、接液時間０．５〜２０
秒の短時間処理においては、特に水酸化ナトリウム、水
酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物を使用する
のが好ましい。
【００２０】活性化処理の程度は合金化溶融亜鉛めっき
層の溶解量が０．０５〜２ｇ／ｍ2 より好ましくは０．
１〜０．５ｇ／ｍ2 の範囲となるように行うのがよい。
溶解量が０．０５ｇ／2 未満では表面活性化の効果が乏
しく、２ｇ／ｍ2 を越えるとめっき層が過度に溶解し、
得られる鋼板のパウダリング性を劣化させてしまうから
である。
層の溶解量が０．０５〜２ｇ／ｍ2 より好ましくは０．
１〜０．５ｇ／ｍ2 の範囲となるように行うのがよい。
溶解量が０．０５ｇ／2 未満では表面活性化の効果が乏
しく、２ｇ／ｍ2 を越えるとめっき層が過度に溶解し、
得られる鋼板のパウダリング性を劣化させてしまうから
である。
【００２１】このような処理条件は、合金化処理後の鋼
板温度が１００〜３００℃において達成される。また、
水溶液のアルカリ濃度は０．０５〜５Ｎ、アルカリ水溶
液と合金化溶融亜鉛めっき層表面との接液時間は０．５
〜５秒、水溶液の温度は２５〜８０℃とすることが好ま
しい。
板温度が１００〜３００℃において達成される。また、
水溶液のアルカリ濃度は０．０５〜５Ｎ、アルカリ水溶
液と合金化溶融亜鉛めっき層表面との接液時間は０．５
〜５秒、水溶液の温度は２５〜８０℃とすることが好ま
しい。
【００２２】合金化処理後の溶融亜鉛めっき鋼板をアル
カリ水溶液で接液処理する際の鋼板温度と処理後の鋼板
表面の酸化膜量との関係は、第４図に例示するようにな
っている。
カリ水溶液で接液処理する際の鋼板温度と処理後の鋼板
表面の酸化膜量との関係は、第４図に例示するようにな
っている。
【００２３】すなわち、鋼板温度が１００℃未満では低
温になる程酸化膜が厚く残るが、１００℃以上では表層
の酸化膜とアルカリが激しく反応し容易に酸化膜が除去
され、５０℃以下に冷却される。
温になる程酸化膜が厚く残るが、１００℃以上では表層
の酸化膜とアルカリが激しく反応し容易に酸化膜が除去
され、５０℃以下に冷却される。
【００２４】また、合金化後の溶融亜鉛めっき鋼板は、
表面の凹凸が激しいが、アルカリ処理時には鋼板界面が
水で激しく蒸発するため、凹部まで完全に酸化膜を除去
できる。
表面の凹凸が激しいが、アルカリ処理時には鋼板界面が
水で激しく蒸発するため、凹部まで完全に酸化膜を除去
できる。
【００２５】しかし、３００℃超では処理後の鋼板温度
が５０℃を超え、次工程において材質劣化の恐れがあ
る。
が５０℃を超え、次工程において材質劣化の恐れがあ
る。
【００２６】図４は、片面当り目付量４５ｇ／ｍ2 、め
っき層の平均鉄含有率１１重量％の合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板を水酸化ナトリウム溶液（水酸化ナトリウム２０
ｇ／、液温６０℃）中に３秒間浸漬したときの結果で
あるが、鋼板およびアルカリが本発明範囲内のものはい
ずれも鋼板温度１００〜３００℃においてめっき層との
反応性が大きいため、０．５〜５秒の接液処理により酸
化膜を完全に除去することができる。また、長い処理時
間を必要としないから、長大な設備とする必要もない。
っき層の平均鉄含有率１１重量％の合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板を水酸化ナトリウム溶液（水酸化ナトリウム２０
ｇ／、液温６０℃）中に３秒間浸漬したときの結果で
あるが、鋼板およびアルカリが本発明範囲内のものはい
ずれも鋼板温度１００〜３００℃においてめっき層との
反応性が大きいため、０．５〜５秒の接液処理により酸
化膜を完全に除去することができる。また、長い処理時
間を必要としないから、長大な設備とする必要もない。
【００２７】また、本発明によりアルカリ水溶液で接液
処理した鋼板は、さらに冷却することなく次工程へ搬送
することができる。
処理した鋼板は、さらに冷却することなく次工程へ搬送
することができる。
【００２８】合金化溶融亜鉛めっき製造ライン内に鉄系
電気めっき装置を組み込み、インラインで２層めっき鋼
板を製造する場合には、スペースの制約上簡便で短時間
の処理が望ましい。このような場合には、アルカリ濃度
０．１〜２Ｎ、接液時間０．５〜５秒、水溶液温度４０
〜７０℃とするのが好適である。
電気めっき装置を組み込み、インラインで２層めっき鋼
板を製造する場合には、スペースの制約上簡便で短時間
の処理が望ましい。このような場合には、アルカリ濃度
０．１〜２Ｎ、接液時間０．５〜５秒、水溶液温度４０
〜７０℃とするのが好適である。
【００２９】このようにして得られるアルカリ液処理合
金化溶融亜鉛めっき鋼板の上層に施す鉄系めっきとして
は、Ｆｅ−Ｚｎ系電気めっき、Ｆｅ−Ｐ系電気めっきが
好適で、その組成、めっき条件は公知の範囲が適用でき
る。
金化溶融亜鉛めっき鋼板の上層に施す鉄系めっきとして
は、Ｆｅ−Ｚｎ系電気めっき、Ｆｅ−Ｐ系電気めっきが
好適で、その組成、めっき条件は公知の範囲が適用でき
る。
【００３０】つぎに、本発明の合金化溶融亜鉛めっき鋼
板の冷却設備について添付図面を参照しながら説明す
る。
板の冷却設備について添付図面を参照しながら説明す
る。
【００３１】本発明の冷却設備１は、図１に示すように
溶融亜鉛めっき設備の亜鉛ポット２に続く合金化処理設
備３の直後に設けられる。
溶融亜鉛めっき設備の亜鉛ポット２に続く合金化処理設
備３の直後に設けられる。
【００３２】前記合金化処理設備３は、一般に合金化炉
４とその出側に設けられる冷却装置５とを有する。
４とその出側に設けられる冷却装置５とを有する。
【００３３】前記冷却装置５は図１では５ａ、５ｂの２
組設けられているが、これに限るものではない。
組設けられているが、これに限るものではない。
【００３４】すなわち、本発明の冷却装備１は、合金化
炉４で処理されたのち、冷却装置５を出た鋼板６をアル
カリ処理するものである。
炉４で処理されたのち、冷却装置５を出た鋼板６をアル
カリ処理するものである。
【００３５】前記冷却設備１は、前記合金化炉４で処理
された鋼板６の合金化処理面をアルカリ処理するアルカ
リ処理手段７とこのアルカリ処理手段に続く洗浄手段８
とこの洗浄手段に続く乾燥手段９とを有している。
された鋼板６の合金化処理面をアルカリ処理するアルカ
リ処理手段７とこのアルカリ処理手段に続く洗浄手段８
とこの洗浄手段に続く乾燥手段９とを有している。
【００３６】前記アルカリ処理手段７は、アルカリ水溶
液として、例えば水溶液の温度が２５〜８０℃、アルカ
リ濃度が０．０５〜５Ｎの水酸化ナトリウム溶液を鋼板
に接液処理できるものであればよく、接液方向としては
浸漬、噴霧等公知のものを用いることができる。図１で
は浸漬によるものを示した。
液として、例えば水溶液の温度が２５〜８０℃、アルカ
リ濃度が０．０５〜５Ｎの水酸化ナトリウム溶液を鋼板
に接液処理できるものであればよく、接液方向としては
浸漬、噴霧等公知のものを用いることができる。図１で
は浸漬によるものを示した。
【００３７】上記において、前記合金化炉出側の冷却装
置を出た鋼板は、アルカリ処理手段７のアルカリ処理槽
内に垂下挿入され、アルカリ処理槽内をＵ字形状で通過
させることができる。図２は、浸漬による本発明の冷却
設備の１実施例を示す。
置を出た鋼板は、アルカリ処理手段７のアルカリ処理槽
内に垂下挿入され、アルカリ処理槽内をＵ字形状で通過
させることができる。図２は、浸漬による本発明の冷却
設備の１実施例を示す。
【００３８】図２において、アルカリ処理手段７１は、
浸漬タンク１０と、浸漬タンク１０内に設けた冷却ヘッ
ダー１１およびシンクロール１２と、浸漬タンク１０内
のアルカリ水溶液１３を循環冷却するためのポンプ１４
および熱交換器１５とで構成されている。 浸漬タンク
１０、ポンプ１４、熱交換器１５および冷却ヘッダー１
１の間は配管２３によって連結されている。
浸漬タンク１０と、浸漬タンク１０内に設けた冷却ヘッ
ダー１１およびシンクロール１２と、浸漬タンク１０内
のアルカリ水溶液１３を循環冷却するためのポンプ１４
および熱交換器１５とで構成されている。 浸漬タンク
１０、ポンプ１４、熱交換器１５および冷却ヘッダー１
１の間は配管２３によって連結されている。
【００３９】洗浄手段８としては、リンス槽１６と、リ
ンス槽１６内に設けたリンスノズル１７およびガイドロ
ール１８とで構成されている。
ンス槽１６内に設けたリンスノズル１７およびガイドロ
ール１８とで構成されている。
【００４０】アルカリ処理手段７と洗浄手段８の間に、
図１に示すようにブラシロール１９を設けてもよい。
図１に示すようにブラシロール１９を設けてもよい。
【００４１】乾燥手段９は、前記洗浄手段８で処理され
た鋼板６に付着した水分を除去するためのもので公知の
ドライヤーを用いることができる。
た鋼板６に付着した水分を除去するためのもので公知の
ドライヤーを用いることができる。
【００４２】ここで、前記アルカリ処理手段７、洗浄手
段８、乾燥手段９は、図１に示すように合金化処理設備
５の冷却装置５ｂの下方、かつ次工程設備（図１では調
質圧延機２０）の上方位置に設けられ、前記乾燥手段９
は前記アルカリ処理手段７および洗浄手段８のいずれの
手段よりも合金化炉に近接する位置に設けるのが好まし
い。すなわち、合金化炉４を出た鋼板６は数字の５字形
を画くように通板されて冷却される。具体的には、アル
カリ処理手段７を出た鋼板は、一旦上流側方向に折返し
て洗浄手段８および乾燥手段９を経た後、次いで再び折
返して乾燥手段９、洗浄手段８、アルカリ処理手段７の
下方を通って下流側に送られる。
段８、乾燥手段９は、図１に示すように合金化処理設備
５の冷却装置５ｂの下方、かつ次工程設備（図１では調
質圧延機２０）の上方位置に設けられ、前記乾燥手段９
は前記アルカリ処理手段７および洗浄手段８のいずれの
手段よりも合金化炉に近接する位置に設けるのが好まし
い。すなわち、合金化炉４を出た鋼板６は数字の５字形
を画くように通板されて冷却される。具体的には、アル
カリ処理手段７を出た鋼板は、一旦上流側方向に折返し
て洗浄手段８および乾燥手段９を経た後、次いで再び折
返して乾燥手段９、洗浄手段８、アルカリ処理手段７の
下方を通って下流側に送られる。
【００４３】このように配置することによりアルカリ処
理に至るまでの時間を短くして、形成される酸化膜を少
なくしアルカリ処理手段７および洗浄手段８において、
酸化膜が容易に除去できる。また、合金化炉冷却帯下方
の空間を有効に使用してめっき処理ラインの建屋長さを
短縮することができる。
理に至るまでの時間を短くして、形成される酸化膜を少
なくしアルカリ処理手段７および洗浄手段８において、
酸化膜が容易に除去できる。また、合金化炉冷却帯下方
の空間を有効に使用してめっき処理ラインの建屋長さを
短縮することができる。
【００４４】合金化処理された合金化溶融亜鉛めっき鋼
板６は所定のアルカリ水溶液１３を満たした浸漬タンク
１０に導入されて浸漬処理される。このとき、図２に示
すように冷却ヘッダー１１から鋼板６表面に冷却アルカ
リ水溶液を吹きつけると冷却効果を高めることができ
る。
板６は所定のアルカリ水溶液１３を満たした浸漬タンク
１０に導入されて浸漬処理される。このとき、図２に示
すように冷却ヘッダー１１から鋼板６表面に冷却アルカ
リ水溶液を吹きつけると冷却効果を高めることができ
る。
【００４５】浸漬処理された鋼板６は、リンス槽１６で
リンスノズル１７から噴射される洗浄水にて洗浄された
のちドライヤー９で乾燥される。
リンスノズル１７から噴射される洗浄水にて洗浄された
のちドライヤー９で乾燥される。
【００４６】本発明の冷却設備は、以上のように構成さ
れているから、例えば鋼板温度が１００〜３００℃での
アルカリ処理が容易にでき、合金化溶融亜鉛めっき鋼板
の表面の酸化膜と激しく反応させて除去することができ
る。従って、アルカリ水溶液との接液時間を短縮するこ
とができる。また、アルカリ処理と同時に冷却が可能で
あるからアルカリ処理専用の設備は不要である。
れているから、例えば鋼板温度が１００〜３００℃での
アルカリ処理が容易にでき、合金化溶融亜鉛めっき鋼板
の表面の酸化膜と激しく反応させて除去することができ
る。従って、アルカリ水溶液との接液時間を短縮するこ
とができる。また、アルカリ処理と同時に冷却が可能で
あるからアルカリ処理専用の設備は不要である。
【００４７】図３は、本発明の冷却設備の他の実施例を
示す。
示す。
【００４８】図３において、アルカリ処理手段７２は、
アルカリ処理槽２１と、アルカリ処理槽２１内に設けた
フォグヘッダー２２およびシンクロール１２と、アルカ
リ処理槽２１から抜き出したアルカリ水溶液１３の受槽
２４と、受槽２４内のアルカリ水溶液１３を循環冷却す
るためのポンプ１４および熱交換器１５で構成されてい
る。アルカリ処理槽２１と受槽２４の間は配管２５で、
受槽２４、ポンプ１４、熱交換器１５およびフォグヘッ
ダー２２の間は配管２３によってそれぞれ連結されてい
る。洗浄手段８および乾燥手段９は図２に示す浸漬によ
る場合と同様である。
アルカリ処理槽２１と、アルカリ処理槽２１内に設けた
フォグヘッダー２２およびシンクロール１２と、アルカ
リ処理槽２１から抜き出したアルカリ水溶液１３の受槽
２４と、受槽２４内のアルカリ水溶液１３を循環冷却す
るためのポンプ１４および熱交換器１５で構成されてい
る。アルカリ処理槽２１と受槽２４の間は配管２５で、
受槽２４、ポンプ１４、熱交換器１５およびフォグヘッ
ダー２２の間は配管２３によってそれぞれ連結されてい
る。洗浄手段８および乾燥手段９は図２に示す浸漬によ
る場合と同様である。
【００４９】上記の噴霧による冷却設備の場合は、浸漬
の場合よりも設備は多くなるが、アルカリ処理効率は向
上する。
の場合よりも設備は多くなるが、アルカリ処理効率は向
上する。
【００５０】この場合も浸漬の場合と同様にアルカリ処
理手段７２を合金化処理設備５の冷却装置５ｂの下方、
かつ次工程設備２０の上方位置に設け、乾燥手段９を前
記アルカリ処理手段７および洗浄手段８のいずれの手段
よりも上方位置に設けるのが好ましい。
理手段７２を合金化処理設備５の冷却装置５ｂの下方、
かつ次工程設備２０の上方位置に設け、乾燥手段９を前
記アルカリ処理手段７および洗浄手段８のいずれの手段
よりも上方位置に設けるのが好ましい。
【００５１】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づき具体的に説明
する。
する。
【００５２】（実施例１）合金化溶融亜鉛めっき鋼板
（目付量３５ｇ／ｍ2 、平均鉄含有率８．５重量％、
９．５重量％および１１．５重量％）に予備処理として
各種アルカリ溶液処理、酸処理または無処理で、その上
に８５重量％Ｆｅ−Ｚｎ電気めっきまたはＦｅ−０．２
重量％Ｐ電気めっきを施し、上層めっきの均一性、化成
処理性ならびに電気塗装後の耐食性を調査した。
（目付量３５ｇ／ｍ2 、平均鉄含有率８．５重量％、
９．５重量％および１１．５重量％）に予備処理として
各種アルカリ溶液処理、酸処理または無処理で、その上
に８５重量％Ｆｅ−Ｚｎ電気めっきまたはＦｅ−０．２
重量％Ｐ電気めっきを施し、上層めっきの均一性、化成
処理性ならびに電気塗装後の耐食性を調査した。
【００５３】ここで予備処理としてアルカリ溶液を用い
たものは、いずれも図１および図２に示す本発明の浸漬
による冷却設備を用いた。
たものは、いずれも図１および図２に示す本発明の浸漬
による冷却設備を用いた。
【００５４】得られた結果を表１および表２に示す。
【００５５】なお、各評価項目の評価方法を以下に記
す。 上層めっきの均一性： ＥＰＭＡのマイクロアナリシス結果によって評価した。 ○：下層Ｚｎのピークの認められないもの △：下層Ｚｎのピークが一部に認めらるもの ×：下層Ｚｎのピークが全面に認めらるもの 化成処理性： 鉄系電気めっきを施した上にりん酸塩化成処理を施し、
その表面をＳＥＭで観察し評価した。 ○：粒状りん酸塩結晶が得られたもの △：粒状と針状りん酸塩結晶が得られたもの ×：針状りん酸塩結晶が得られたもの なお、粒状結晶は鉄系めっきの溶出によりphosphophyll
ite[Zn2Fe(PO4)2・4H2O] が生成したもの、針状結晶は、
合金化溶融亜鉛めっきの溶出によりHopeite[Zn3(PO4)・4
H2O]が生成したものである。 電着塗装後耐食性： 鉄系電気めっき後、常法によりりん酸塩化成処理とカチ
オン電着塗装（膜厚２０μｍ）を施しクロスカットを入
れたのち、塩水噴霧８４０時間後の赤錆発生状況を調べ
た。 ○：赤錆発生小 △：赤錆発生中 ×：赤錆発生大
す。 上層めっきの均一性： ＥＰＭＡのマイクロアナリシス結果によって評価した。 ○：下層Ｚｎのピークの認められないもの △：下層Ｚｎのピークが一部に認めらるもの ×：下層Ｚｎのピークが全面に認めらるもの 化成処理性： 鉄系電気めっきを施した上にりん酸塩化成処理を施し、
その表面をＳＥＭで観察し評価した。 ○：粒状りん酸塩結晶が得られたもの △：粒状と針状りん酸塩結晶が得られたもの ×：針状りん酸塩結晶が得られたもの なお、粒状結晶は鉄系めっきの溶出によりphosphophyll
ite[Zn2Fe(PO4)2・4H2O] が生成したもの、針状結晶は、
合金化溶融亜鉛めっきの溶出によりHopeite[Zn3(PO4)・4
H2O]が生成したものである。 電着塗装後耐食性： 鉄系電気めっき後、常法によりりん酸塩化成処理とカチ
オン電着塗装（膜厚２０μｍ）を施しクロスカットを入
れたのち、塩水噴霧８４０時間後の赤錆発生状況を調べ
た。 ○：赤錆発生小 △：赤錆発生中 ×：赤錆発生大
【００５６】表から明らかなように、本発明によって得
られた鋼板の上層めっきの均一性、化成処理性ならびに
電着塗装後の耐食性はいずれも優れた結果が得られた。
られた鋼板の上層めっきの均一性、化成処理性ならびに
電着塗装後の耐食性はいずれも優れた結果が得られた。
【００５７】
【表１】
【００５８】
【表２】
【００５９】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、本発明の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方
法によれば、冷却と同時に合金化溶融亜鉛めっき鋼板に
短時間で優れた表面特性を与えることができる。
いるので、本発明の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方
法によれば、冷却と同時に合金化溶融亜鉛めっき鋼板に
短時間で優れた表面特性を与えることができる。
【００６０】また、本発明によって冷却したのち鉄系の
上層めっきを施した２層めっき鋼板の上層めっきの均一
性、化成処理性ならびに電着塗装後の耐食性を著しく向
上させることができる。
上層めっきを施した２層めっき鋼板の上層めっきの均一
性、化成処理性ならびに電着塗装後の耐食性を著しく向
上させることができる。
【００６１】また、本発明の冷却設備を用いることによ
り、長大な設備を用いることなく効率よく鋼板の冷却お
よび酸化膜除去ができる。
り、長大な設備を用いることなく効率よく鋼板の冷却お
よび酸化膜除去ができる。
【図１】本発明の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の冷却設備
の配置図である。
の配置図である。
【図２】本発明の浸漬による冷却設備の１実施例を示す
構成図である。
構成図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図４】アルカリ処理における鋼板温度と酸化膜量との
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
１ 冷却設備 ２ 亜鉛ポット ３ 合金化処理設備 ４ 合金化炉 ５、５ａ、５ｂ 冷却装置 ６ 鋼板 ７、７１、７２ アルカリ処理手段 ８ 洗浄手段 ９ 乾燥手段 １０ 浸漬タンク １１ 冷却ヘッダー １２ シンクロール １３ アルカリ水溶液 １４ ポンプ １５ 熱交換器 １６ リンス槽 １７ リンスノズル １８ ガイドロール １９ ブラシロール ２０ 調質圧延機 ２１ アルカリ処理槽 ２２ フォグヘッダー ２３ 配管 ２４ 受槽 ２５ 配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内 藤 粛 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 古 川 九州男 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 2/00 - 2/40
Claims (6)
- 【請求項１】 合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造するに
際し、溶融亜鉛めっきを施した鋼板を合金化処理後、鋼
板温度が１００〜３００℃において前記鋼板をアルカリ
水溶液に浸漬処理して冷却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。 - 【請求項２】 前記アルカリ水溶液の水温が、２５〜８
５℃である請求項１に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板
の製造方法。 - 【請求項３】 前記において、アルカリ水溶液で浸漬処
理した鋼板を、次いで洗浄、乾燥する請求項１または２
に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。 - 【請求項４】 鋼板に溶融亜鉛めっきを施したのち合金
化処理して得られる合金化溶融亜鉛めっき鋼板を引続き
冷却する冷却設備であって、前記合金化処理面をアルカ
リ処理するアルカリ処理手段とこのアルカリ処理手段に
続く洗浄手段とこの洗浄手段に続く乾燥手段とを有し、
かつアルカリ処理手段は合金化処理設備の直後に設けら
れていることを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板の
冷却設備。 - 【請求項５】 前記合金化処理設備は合金化炉出側に冷
却装置を有し、該冷却装置の下方に前記アルカリ処理手
段、洗浄手段、乾燥手段が設けられ、 アルカリ処理後の鋼板を、一旦上流側方向に折返して洗
浄手段および乾燥手段を経た後、次いで再び折返して乾
燥手段、洗浄手段、アルカリ処理手段の下方を通って下
流側に送るように配置した請求項４に記載の合金化溶融
亜鉛めっき鋼板の冷却設備。 - 【請求項６】 前記合金化炉出側の冷却装置を出た鋼板
が、アルカリ処理手段のアルカリ処理槽内に垂下挿入さ
れ、アルカリ処理槽内をＵ字形状で通過する請求項４ま
たは５に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の冷却設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2401313A JP3048388B2 (ja) | 1990-12-11 | 1990-12-11 | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法および冷却設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2401313A JP3048388B2 (ja) | 1990-12-11 | 1990-12-11 | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法および冷却設備 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04210462A JPH04210462A (ja) | 1992-07-31 |
| JP3048388B2 true JP3048388B2 (ja) | 2000-06-05 |
Family
ID=18511152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2401313A Expired - Fee Related JP3048388B2 (ja) | 1990-12-11 | 1990-12-11 | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法および冷却設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3048388B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4561375B2 (ja) * | 2005-01-19 | 2010-10-13 | Ｊｆｅスチール株式会社 | めっき表面に酸化物層を有する合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造装置 |
| JP7363760B2 (ja) * | 2020-12-24 | 2023-10-18 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
-
1990
- 1990-12-11 JP JP2401313A patent/JP3048388B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04210462A (ja) | 1992-07-31 |
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