JP3581862B2 - 溶融Al−Zn系めっき鋼板の製造方法 - Google Patents
溶融Al−Zn系めっき鋼板の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3581862B2 JP3581862B2 JP2000389988A JP2000389988A JP3581862B2 JP 3581862 B2 JP3581862 B2 JP 3581862B2 JP 2000389988 A JP2000389988 A JP 2000389988A JP 2000389988 A JP2000389988 A JP 2000389988A JP 3581862 B2 JP3581862 B2 JP 3581862B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel sheet
- dip
- plated steel
- plating
- hot
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Coating With Molten Metal (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、めっき皮膜中のAl含有量が20〜95mass%である溶融Al−Zn系めっき鋼板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
55%Al−Zn系めっき鋼板に代表される、めっき皮膜中にAlを20〜95mass%含有する溶融Al−Zn系めっき鋼板(以下、「55%Al−Zn系めっき鋼板」を例に説明する)は、特公昭46−7161号に示されるように溶融亜鉛めっき鋼板に較べて優れた耐食性を示すことから、近年、建材分野を中心に需要が増加しつつある。
この55%Al−Zn系めっき鋼板は、酸洗脱スケールした熱延鋼板又はこれをさらに冷間圧延して得られた冷延鋼板を下地鋼板とし、連続式溶融めっき設備において以下のようにして製造される。
【0003】
連続式溶融めっき設備では、下地鋼板は還元性雰囲気に保持された焼鈍炉内で所定温度に加熱され、焼鈍と同時に鋼板表面に付着する圧延油等の除去、酸化膜の還元除去が行われた後、下端がめっき浴に浸漬されたスナウト内を通って所定濃度のAlを含有した溶融亜鉛めっき浴中に浸漬される。めっき浴に浸漬された鋼板はシンクロールを経由してめっき浴の上方に引き上げられた後、めっき浴上に配置されたガスワイピングノズルから鋼板の表面に向けて加圧した気体を噴射することによりめっき付着量が調整され、次いで冷却装置により冷却され、所定のめっき皮膜が形成された55%Al−Zn系めっき鋼板が得られる。
【0004】
連続式溶融めっき設備における焼鈍炉の熱処理条件及び雰囲気条件、めっき浴組成やめっき後の冷却速度等の操業条件は、所望のめっき品質や材質を確保するために所定の管理範囲で精度よく管理される。
上記のようにして製造された55%Al−Zn系めっき鋼板のめっき皮膜は、主としてZnを過飽和に含有したAlがデンドライト凝固した部分と、残りのデンドライト間隙の部分からなっており、デンドライトはめっき皮膜の膜厚方向に積層している。このような特徴的な皮膜構造により、55%Al−Zn系めっき鋼板は優れた耐食性を示す。
【0005】
また、めっき浴には通常1.5mass%程度のSiが添加されているが、このSiの働きにより、55%Al−Zn系めっき鋼板はめっき皮膜/下地鋼板界面の合金相成長が抑えられ、合金相厚さは約1〜2μm程度である。この合金相が薄ければ薄いほど優れた耐食性を示す特徴的な皮膜構造の部分が多くなるので、合金相の成長抑制は耐食性の向上に寄与する。
通常、めっき浴には不可避的不純物、鋼板やめっき浴中の機器等から溶出するFe、合金相抑制のためのSiが含まれるが、それら以外にも何らかの元素が添加されている場合もあり、合金相やめっき皮膜中にはそれら元素が合金或いは単体の形で存在している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように55%Al−Zn系めっき鋼板は優れた耐食性を有する反面、機械的特性、特に伸び特性が他のめっき鋼板、例えばめっき皮膜中にAlを5mass%程度含有する溶融Al−Zn系めっき鋼板(以下、「5%Al−Zn系めっき鋼板」という)に較べて劣る傾向があり、このため厳しい加工を行う用途には使用しにくい難点がある。一方、5%Al−Zn系めっき鋼板は伸び特性に優れているため加工が容易であるものの、55%Al−Zn系めっき鋼板に較べて耐食性に劣っており、このため最近では55%Al−Zn系めっき鋼板への置き替えが行われようになりつつある。
【0007】
上述したように55%Al−Zn系めっき鋼板は伸び特性値が小さいために、同程度の加工を行った場合でも同一めっき皮膜厚の5%Al−Zn系めっき鋼板に較べて加工性に劣る傾向がある。そのため折り曲げ等の加工を行うと、加工の程度によっては被加工部のめっき鋼板部分に亀裂が生じ、使用上大きな問題となる場合がある。
このような問題に対して、例えば特公昭61−28748号では55%Al−Zn系めっき鋼板に所定の熱処理を施すことによってその延性を改善する方法が示されている。しかしながら、本発明者らが実験などにより確認したところによれば、このような熱処理をバッチ処理によりめっき鋼板コイルに対して実施した場合、熱処理中にコイル内の鋼板間に焼付き(密着)が発生し、この結果、製品であるめっき鋼板の美麗な表面外観が著しく損なわれるという問題を生じることが判った。
【0008】
また、特公昭53−9176号には合金化溶融亜鉛めっき鋼板をバッチ焼鈍によって400〜480℃に加熱する際に、加熱雰囲気を微酸化性にして鋼板間での焼付けを防止する方法が示されているが、55%Al−Zn系めっき鋼板のバッチ加熱を上記温度範囲で実施すると鋼板間での焼付けの発生は避けられない。したがって本発明の目的は、55%Al−Zn系めっき鋼板に代表される、めっき皮膜中のAl含有量が20〜95mass%である溶融Al−Zn系めっき鋼板であって、伸び特性が優れしかも美麗なめっき表面外観を有するめっき鋼板を安定して製造することができる溶融Al−Zn系めっき鋼板の製造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題の解決のために、本発明者らは実用製品としての優れためっき表面外観を確保するという観点から、55%Al−Zn系めっき鋼板の伸び特性を向上させ、且つ美麗なめっき表面外観を得るための最適な製造方法について鋭意検討を行った。その結果、55%Al−Zn系めっき鋼板を連続溶融めっきラインで製造する際に、めっき表面粗さRaが0.20μm以上のめっき皮膜を形成させるとともに、コイル巻取り時の巻取り張力を3.0kg/mm2以下にし、次いで、タイトコイルバッチ加熱によりコイル最高温度部の到達板温が300℃未満となるような条件で加熱処理することにより、加熱処理による伸び特性の適切な改善が図られるとともに、コイル内のめっき鋼板間の焼付けが適切に防止され、伸び特性に優れ且つ美麗なめっき表面外観を有する55%Al−Zn系めっき鋼板を製造できることが判った。
【0010】
すなわち、本発明の溶融Al−Zn系めっき鋼板の製造方法は以下のような特徴を有する。
【0011】
[1] めっき皮膜中のAl含有量が20〜95mass%である溶融Al−Zn系めっき鋼板の製造方法であって、めっき金属が凝固した後の溶融Al−Zn系めっき鋼板を加熱処理することにより伸び特性の改善を図る方法において、
めっき表面粗さRaが0.20μm以上のめっき皮膜が形成された溶融Al−Zn系めっき鋼板をコイル巻取り張力3.0kg/mm2以下で巻き取った後、タイトコイルバッチ加熱によりコイル最高温度部の到達板温が300℃未満となるような条件で加熱処理することを特徴とする溶融Al−Zn系めっき鋼板の製造方法。
【0012】
[2] 上記 [1] の製造方法において、コイルをタイトコイルバッチ加熱又はオープンコイルバッチ加熱により加熱処理する際の加熱雰囲気中の酸素濃度が20体積%以上であることを特徴とする溶融Al−Zn系めっき鋼板の製造方法。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明が製造の対象とするめっき鋼板は、めっき皮膜中にAlを20〜95mass%含有する溶融Al−Zn系めっき鋼板であり、また、めっき皮膜のより好ましい成分組成は、Al:45〜65mass%、Si:0.7〜2.0mass%、Fe:10mass%未満、残部が不可避的不純物を含む実質的なZnであり、このような組成の場合に特に優れた耐食性を発揮する。
また、溶融Al−Zn系めっき鋼板のめっき付着量は特に限定されないが、一般に片面当たり30〜120g/m2程度が適当である。
【0014】
本発明法では、連続溶融めっきラインにおいて鋼板面にめっき表面粗さRaが0.20μm以上の溶融Al−Zn系めっき皮膜を形成するとともに、この溶融Al−Zn系めっき鋼板をコイル巻取り張力3.0kg/mm2以下で巻き取り、次いで、タイトコイルバッチ加熱によりコイル最高温度部の到達板温が300℃未満となるような条件で加熱処理する。
【0015】
ここで、溶融Al−Zn系めっき鋼板のめっき表面粗さRaを0.20μm以上とするのは、めっき表面粗さRaが0.20μm未満ではめっき鋼板をコイルに巻き取った際にめっき鋼板どうしの接触面積が大きくなり、タイトコイルバッチ加熱の際にめっき鋼板間に焼付きが発生し、製品としての使用に耐え得るめっき表面外観が得られなくなるためである。但し、めっき表面粗さRaの値があまり大きいとめっき表面の凹凸感が大きくなり、めっき表面外観が劣化する傾向がある。このためめっき表面粗さRaは2.0μm以下とすることが好ましい。
【0016】
めっき表面粗さRaを支配する要因としては、鋼板のめっき浴中への侵入板温、めっき浴温度、めっき浴組成などの他に、スパングルを形成させるめっき鋼板にあってはめっき後の冷却速度などが、スパングル模様を目立たなくさせるめっき鋼板にあってはめっき後の調質圧延の条件などが挙げられ、したがって、これらを適宜調整することによりめっき表面粗さRaが0.20μm以上のめっき皮膜を得ることができる。
【0017】
また、連続溶融めっきラインにおいてめっき鋼板をコイルに巻取る際に、コイル巻取り張力を3.0kg/mm2以下とするのは、巻取り張力が3.0kg/mm2を超えるとコイル内でのめっき鋼板間の接触力が大きくなり、タイトコイルバッチ加熱時にめっき鋼板間に焼付きが発生し、製品としての使用に耐え得るめっき表面外観が得られなくなるためである。但し、コイル巻取り張力があまり低いとコイル状態に保持する力が弱まり、コイルの変形若しくは潰れが発生しやすい。このためコイル巻取り張力は0.3kg/mm2以上とすることが好ましい。
【0018】
連続溶融めっきラインから取り出されためっき鋼板のコイルは、タイトコイルバッチ加熱によりコイル最高温度部の到達板温が300℃未満、好ましくは200℃以下となるような条件で加熱処理される。この加熱処理において、コイル最高温度部の到達板温が300℃以上であるとめっき表面の粘性低下が発生してめっき鋼板間に焼付きが発生し、製品としての使用に耐え得るめっき表面外観が得られない。また、加熱温度の下限については、コイル最低温度部の到達板温が100℃以上、好ましくは150℃以上となるようにすることが適当である。コイル最低温度部の到達板温が100℃未満では加熱による伸び特性の改善効果が十分に得られない。
【0019】
また、加熱保持時間は5分以上、24時間以下とすることが適当である。加熱保持時間が5分未満では十分な伸び特性改善効果が得られず、一方、24時間を超えるとめっき鋼板間の焼付きが発生しやすくなる。
図1に、本発明で行うタイトコイルバッチ加熱の代表的な昇温・保持・冷却温度パターンを示す。
【0020】
また、タイトコイルバッチ加熱を行う際の加熱雰囲気は、空気、N2,H2又はN2−H2などの各雰囲気とすることができる。但し、雰囲気が酸素を含んでいると、加熱中にめっき皮膜表層に薄い酸化膜が形成され、この酸化膜が鋼板間の焼付けの防止に有利に作用する。このような観点から加熱処理の雰囲気は酸素を20体積%以上含むことが好ましい。
【0023】
本発明法により製造されるめっき鋼板は、めっき表面にスパングルを形成してもよいし、またスパングル模様を目立たなくさせるようにしてもよい。一般に、めっき表面にスパングルを有するめっき鋼板はその外観性から裸使用する用途に、また、めっき表面のスパングル模様を目立たなくさせためっき鋼板は塗装下地用途に、それぞれ適している。
めっき表面のスパングル模様を目立たなくさせるには、常法に従ってめっき後に調質圧延などを実施すればよい。
【0024】
【実施例】
常法で製造した冷延鋼板(板厚0.5mm)を連続式溶融めっき設備に通板し、55mass%Al−1.5mass%Si−Znめっき浴を用いて溶融めっきを行って溶融Al−Zn系めっき鋼板を製造し、これをコイルに巻き取った。溶融めっきラインのラインスピードは160m/secとし、片面めっき付着量はめっき鋼板間でのバラツキが75〜90g/m2の範囲内に収まるようにした。次いで、めっき鋼板コイルをタイトコイルバッチ加熱により種々の条件で加熱処理し、溶融Al−Zn系めっき鋼板の製品とした。
【0025】
得られた製品について、下記の方法に基づいて焼付け発生の有無、めっき表面外観及び伸び特性を評価した。その結果を、溶融めっき条件、タイトコイルバッチ加熱条件、めっき皮膜の構成とともに表1及び表2に示す。
なお、表1に示す各実施例(本発明例及び比較例)では、タイトコイルバッチ加熱前に調質圧延を実施することによりめっき表面のスパングル模様を目立たなくさせためっき鋼板を、また表2に示す各実施例(本発明例及び比較例)ではめっき表面にスパングルを有するめっき鋼板を、それぞれ製造した。
【0026】
(1) 焼付けの発生の有無
加熱処理後のコイル巻き戻し時において、めっき鋼板どうしが剥がれる際に発生する音の有無により、下記の通り焼付け発生の有無を評価した。
無し:コイル巻き戻し時にバリバリという音が発生しない。
発生:コイル巻き戻し時にバリバリという音が発生する。
【0027】
(2) めっき表面外観
加熱処理後のめっき鋼板の表面外観を目視観察し、下記の通りに評価した。
良い:めっき表面は加熱処理前と変化がなく、美麗なめっき表面外観を有する。
悪い:コイル総面積の1%以上の部分に、めっき鋼板間の焼付けによるめっき剥離又は溶着が発生し、劣悪なめっき表面外観を有する。
【0028】
(3) 伸び特性
JIS Z 2201(1998)金属材料引張試験片に規定されている5号試験片を用いて、JIS Z 2241(1998)金属材料引張試験方法により試験を行い、破断時全伸びにより評価した。具体的な評価方法としては、加熱処理を行う前のめっき鋼板の破断時全伸びに対する破断時全伸びの増加量(%)で評価を行った。
【0029】
【表1】
【0030】
【表2】
【0034】
【発明の効果】
以上述べたように本発明法によれば、55%Al−Zn系めっき鋼板に代表される、めっき皮膜中のAl含有量が20〜95mass%である溶融Al−Zn系めっき鋼板であって、伸び特性が優れしかも美麗なめっき表面外観を有するめっき鋼板を安定して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で行うタイトコイルバッチ加熱の代表的な昇温・保持・冷却温度パターンを示す説明図
Claims (2)
- めっき皮膜中のAl含有量が20〜95mass%である溶融Al−Zn系めっき鋼板の製造方法であって、めっき金属が凝固した後の溶融Al−Zn系めっき鋼板を加熱処理することにより伸び特性の改善を図る方法において、
めっき表面粗さRaが0.20μm以上のめっき皮膜が形成された溶融Al−Zn系めっき鋼板をコイル巻取り張力3.0kg/mm2以下で巻き取った後、タイトコイルバッチ加熱によりコイル最高温度部の到達板温が300℃未満となるような条件で加熱処理することを特徴とする溶融Al−Zn系めっき鋼板の製造方法。 - コイルをタイトコイルバッチ加熱により加熱処理する際の加熱雰囲気中の酸素濃度が20体積%以上であることを特徴とする請求項1に記載の溶融Al−Zn系めっき鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000389988A JP3581862B2 (ja) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | 溶融Al−Zn系めっき鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000389988A JP3581862B2 (ja) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | 溶融Al−Zn系めっき鋼板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002194519A JP2002194519A (ja) | 2002-07-10 |
JP3581862B2 true JP3581862B2 (ja) | 2004-10-27 |
Family
ID=18856437
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000389988A Expired - Lifetime JP3581862B2 (ja) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | 溶融Al−Zn系めっき鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3581862B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4932376B2 (ja) * | 2006-08-02 | 2012-05-16 | 新日本製鐵株式会社 | めっき性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板及びその製造方法 |
JP5686438B2 (ja) * | 2011-06-22 | 2015-03-18 | 株式会社淀川製鋼所 | Al−Zn合金めっき鋼板とその製造方法および製造装置 |
JP7251010B2 (ja) * | 2018-11-30 | 2023-04-04 | ポスコ カンパニー リミテッド | 耐食性及び耐熱性に優れた熱間成形用アルミニウム-鉄合金めっき鋼板、熱間プレス成形部材及びこれらの製造方法 |
KR102227111B1 (ko) | 2018-11-30 | 2021-03-12 | 주식회사 포스코 | 열간성형 부재 및 그 제조방법 |
KR102180811B1 (ko) | 2018-12-03 | 2020-11-20 | 주식회사 포스코 | 수소취성에 대한 저항성이 우수한 열간 프레스 성형 부재 및 그 제조방법 |
JP6704669B1 (ja) * | 2019-08-29 | 2020-06-03 | Jfe鋼板株式会社 | 加工部耐食性に優れた溶融Al−Zn系合金めっき鋼板およびその製造方法 |
-
2000
- 2000-12-22 JP JP2000389988A patent/JP3581862B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002194519A (ja) | 2002-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2007119665A1 (ja) | 加工性、パウダリング性、摺動性の良好な合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法 | |
WO2007029322A1 (ja) | 曲げ加工性に優れる溶融Zn-Al系合金めっき鋼材及びその製造方法 | |
JP2008214681A (ja) | 塗装鮮映性とプレス成形性に優れた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板およびその製造方法 | |
JPH0127147B2 (ja) | ||
JP3581862B2 (ja) | 溶融Al−Zn系めっき鋼板の製造方法 | |
JP4087800B2 (ja) | 溶融Al−Zn系めっき鋼板の製造方法 | |
JP3520741B2 (ja) | めっき密着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 | |
JP4834922B2 (ja) | 溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
JP3052822B2 (ja) | 微小スパングル溶融Zn−Al系合金めっき鋼板とその製法 | |
JP3606102B2 (ja) | 熱延鋼板、溶融めっき熱延鋼板およびそれらの製造方法 | |
JP2002241917A (ja) | 意匠性に優れた溶融Al−Zn系合金めっき鋼板とその製造方法 | |
JP3382697B2 (ja) | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
JP3637702B2 (ja) | 加工性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
JP2023507962A (ja) | 加工部耐食性に優れたZn-Al-Mg系溶融合金めっき鋼材及びその製造方法 | |
JP2004124118A (ja) | プレス成形性及び外観に優れた溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 | |
JPH0559489A (ja) | 深絞り用冷延鋼板とその亜鉛めつき製品およびそれらの製造方法 | |
JP2525165B2 (ja) | 高強度蒸着亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
JP3580541B2 (ja) | 加工性と加工部耐食性に優れた表面処理鋼板及びその製造方法 | |
JP4131577B2 (ja) | めっき鋼板の製造方法 | |
JP4600951B2 (ja) | 加工性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板及びその製造方法 | |
JP2003251401A (ja) | 冷延鋼板の製造方法および溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
JP2002160044A (ja) | プレス加工性の良い高強度複層鋼板およびその製造方法 | |
JP2001262303A (ja) | 溶融めっき性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板および合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
JP3654520B2 (ja) | 加工性と加工部耐食性に優れた表面処理鋼板及びその製造方法 | |
JP3198902B2 (ja) | 薄目付け溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040518 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040614 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040614 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20040614 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3581862 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070806 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080806 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080806 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090806 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090806 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100806 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110806 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120806 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120806 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130806 Year of fee payment: 9 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |