JPH08134632A - Zn−Mg合金めっき鋼板の製造方法 - Google Patents
Zn−Mg合金めっき鋼板の製造方法Info
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- JPH08134632A JPH08134632A JP30285294A JP30285294A JPH08134632A JP H08134632 A JPH08134632 A JP H08134632A JP 30285294 A JP30285294 A JP 30285294A JP 30285294 A JP30285294 A JP 30285294A JP H08134632 A JPH08134632 A JP H08134632A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 脆弱な中間層の生成原因であるMgの拡散を
抑制し、密着性に優れた緻密な高耐食性Zn−Mg合金
めっき鋼板を蒸着法で製造する。 【構成】 単位面積当りのZn付着量をMg付着量の
1.5倍以上でプレZn蒸着を鋼板表面に施し、次いで
180℃以上の温度に保持した鋼板にMg蒸着及びZn
蒸着する。めっき原板1は、還元加熱12により表面活
性化れた後、還元雰囲気帯13,窒素置換室19,窒素
雰囲気ダクト20及び真空シール装置31を通過させて
真空蒸着室30に導入される。真空蒸着室30で、プレ
Zn蒸着40,Mg蒸着50及びZn蒸着60,70を
順次施す。このとき、窒素雰囲気ダクト20のO2 濃度
(容量%)をX,H2 O濃度(容量%)をY,通板時間
をZ(秒)とするとき、X×Z≦1.2及びY×Z≦3
5を満足する条件下で窒素雰囲気ダクト20を通板させ
る。窒素雰囲気ダクト20にH2 を添加することもでき
る。
抑制し、密着性に優れた緻密な高耐食性Zn−Mg合金
めっき鋼板を蒸着法で製造する。 【構成】 単位面積当りのZn付着量をMg付着量の
1.5倍以上でプレZn蒸着を鋼板表面に施し、次いで
180℃以上の温度に保持した鋼板にMg蒸着及びZn
蒸着する。めっき原板1は、還元加熱12により表面活
性化れた後、還元雰囲気帯13,窒素置換室19,窒素
雰囲気ダクト20及び真空シール装置31を通過させて
真空蒸着室30に導入される。真空蒸着室30で、プレ
Zn蒸着40,Mg蒸着50及びZn蒸着60,70を
順次施す。このとき、窒素雰囲気ダクト20のO2 濃度
(容量%)をX,H2 O濃度(容量%)をY,通板時間
をZ(秒)とするとき、X×Z≦1.2及びY×Z≦3
5を満足する条件下で窒素雰囲気ダクト20を通板させ
る。窒素雰囲気ダクト20にH2 を添加することもでき
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、密着性及び組織的に優
れたZn−Mg合金めっき層を鋼板表面に確実に形成す
るZn−Mg合金めっき鋼板の製造方法に関する。
れたZn−Mg合金めっき層を鋼板表面に確実に形成す
るZn−Mg合金めっき鋼板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】鋼材の耐食性を向上させるため、従来か
ら各種の表面処理が施されている。なかでも、Znめっ
き鋼板は、主として溶融めっきや電気めっき等で製造さ
れている。また、一部では、蒸着めっき法によってZn
めっき鋼板を製造している。耐食性の向上に関する要求
は、年々高まる傾向にある。これに伴って、溶融めっき
法や電気めっき法等で種々の改良が試みられている。溶
融めっき法でZnめっき鋼板の耐食性を向上させようと
すると、Znめっき層の付着量を増加させることが先ず
考えられる。しかし、製造面から付着量の上限が制約さ
れることから、めっき層を厚くして耐食性の向上を図る
ことには限界がある。また、付着量の増加、すなわちめ
っき層の厚膜化は、Znめっき鋼板をプレス成形すると
きにカジリ,フレーキング等の欠陥を発生させる原因に
なり易い。電気めっき法で同様に厚膜のめっき層を形成
しようとすると、ラインスピードを遅くしなければなら
ず、生産性が著しく損なわれる。そこで、電気めっき法
では、Zn−Ni系等のZn合金めっきを施すことによ
って耐食性の向上を図っている。しかし、Zn−Ni合
金めっき層は、硬くて脆いめっき層となり易いため、プ
レス成形時に割れ,欠け等の欠陥をめっき層に発生させ
易い。このような欠陥がめっき層に発生すると、下地鋼
がめっき層を欠陥部を介して露出するため、めっき層本
来の性能が発揮されず、欠陥部を起点とした腐食が進行
する。
ら各種の表面処理が施されている。なかでも、Znめっ
き鋼板は、主として溶融めっきや電気めっき等で製造さ
れている。また、一部では、蒸着めっき法によってZn
めっき鋼板を製造している。耐食性の向上に関する要求
は、年々高まる傾向にある。これに伴って、溶融めっき
法や電気めっき法等で種々の改良が試みられている。溶
融めっき法でZnめっき鋼板の耐食性を向上させようと
すると、Znめっき層の付着量を増加させることが先ず
考えられる。しかし、製造面から付着量の上限が制約さ
れることから、めっき層を厚くして耐食性の向上を図る
ことには限界がある。また、付着量の増加、すなわちめ
っき層の厚膜化は、Znめっき鋼板をプレス成形すると
きにカジリ,フレーキング等の欠陥を発生させる原因に
なり易い。電気めっき法で同様に厚膜のめっき層を形成
しようとすると、ラインスピードを遅くしなければなら
ず、生産性が著しく損なわれる。そこで、電気めっき法
では、Zn−Ni系等のZn合金めっきを施すことによ
って耐食性の向上を図っている。しかし、Zn−Ni合
金めっき層は、硬くて脆いめっき層となり易いため、プ
レス成形時に割れ,欠け等の欠陥をめっき層に発生させ
易い。このような欠陥がめっき層に発生すると、下地鋼
がめっき層を欠陥部を介して露出するため、めっき層本
来の性能が発揮されず、欠陥部を起点とした腐食が進行
する。
【0003】以上のような背景から、高耐食性のZn系
合金めっき鋼板を蒸着法で製造することが試みられてい
る。なかでも、Zn−Mg合金めっきは、優れた防食作
用を呈する。たとえば、特開昭64−17853号公報
では、0.5〜40重量%のMgを含有するZn−Mg
合金めっき層を形成することが開示されている。また、
Zn−Mg合金めっき層と下地鋼との間にZn,Ni,
Cu,Mg,Al,Fe,Co,Ti等の中間層を介在
させるとき、めっき層の密着性及び加工性が向上するこ
とが特開平2−141588号公報で紹介されている。
Zn−Mg合金めっき層を主としてZn−Mg系金属間
化合物で構成し、且つMg相を含まないものとすると
き、塗装後の耐塗膜剥離性が向上することが特開昭64
−17853号公報で紹介されている。更に、特開昭6
4−25990号公報では、Zn−Mg合金めっき層の
上にZn−Ti合金めっき層を設けることによって、塗
装後の耐食性を向上させている。蒸着Znめっき鋼板
は、溶融めっき鋼板と同様の無酸化炉及び還元処理炉で
鋼板を加熱還元して鋼板表面を活性化した後、蒸着を行
うことによって連続的に製造される[日新製鋼技報第5
6号(1987)第41頁]。無酸化炉で表面に付着し
ている油分の燃焼除去及び加熱された鋼板は、H2 −N
2 ,H2 等の雰囲気に維持された還元焼鈍炉で焼鈍され
ると共に表面の酸化膜が除去され、活性化される。その
後、鋼板は、還元雰囲気で冷却され、真空ポンプ中にH
2 が入ることによる爆発を防ぐために設けられている窒
素雰囲気ダクトを通過し、真空シール装置を経て真空蒸
着室に導入される。真空蒸着室では、送り込まれた鋼板
にZnが蒸着され、出側の真空シール装置を経て大気中
に送り出される。この蒸着Znめっき鋼板の製造方法
は、溶融めっき法と同じ前処理を採用していることか
ら、既存の設備を一部利用することができる。また、無
酸化炉に替えて脱脂洗浄装置が採用される場合もある。
このような蒸着Znめっき法は、電気Znめっき法と同
等以上の製造効率をもっている。
合金めっき鋼板を蒸着法で製造することが試みられてい
る。なかでも、Zn−Mg合金めっきは、優れた防食作
用を呈する。たとえば、特開昭64−17853号公報
では、0.5〜40重量%のMgを含有するZn−Mg
合金めっき層を形成することが開示されている。また、
Zn−Mg合金めっき層と下地鋼との間にZn,Ni,
Cu,Mg,Al,Fe,Co,Ti等の中間層を介在
させるとき、めっき層の密着性及び加工性が向上するこ
とが特開平2−141588号公報で紹介されている。
Zn−Mg合金めっき層を主としてZn−Mg系金属間
化合物で構成し、且つMg相を含まないものとすると
き、塗装後の耐塗膜剥離性が向上することが特開昭64
−17853号公報で紹介されている。更に、特開昭6
4−25990号公報では、Zn−Mg合金めっき層の
上にZn−Ti合金めっき層を設けることによって、塗
装後の耐食性を向上させている。蒸着Znめっき鋼板
は、溶融めっき鋼板と同様の無酸化炉及び還元処理炉で
鋼板を加熱還元して鋼板表面を活性化した後、蒸着を行
うことによって連続的に製造される[日新製鋼技報第5
6号(1987)第41頁]。無酸化炉で表面に付着し
ている油分の燃焼除去及び加熱された鋼板は、H2 −N
2 ,H2 等の雰囲気に維持された還元焼鈍炉で焼鈍され
ると共に表面の酸化膜が除去され、活性化される。その
後、鋼板は、還元雰囲気で冷却され、真空ポンプ中にH
2 が入ることによる爆発を防ぐために設けられている窒
素雰囲気ダクトを通過し、真空シール装置を経て真空蒸
着室に導入される。真空蒸着室では、送り込まれた鋼板
にZnが蒸着され、出側の真空シール装置を経て大気中
に送り出される。この蒸着Znめっき鋼板の製造方法
は、溶融めっき法と同じ前処理を採用していることか
ら、既存の設備を一部利用することができる。また、無
酸化炉に替えて脱脂洗浄装置が採用される場合もある。
このような蒸着Znめっき法は、電気Znめっき法と同
等以上の製造効率をもっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】Mg及びZnをこの順
番で蒸着し、その後の拡散処理でZn−Mg合金めっき
鋼板を製造する方法では、鋼板が還元雰囲気で加熱され
ることによって表面酸化膜が除去される。しかし、鋼板
は、表面が活性化された後でも、窒素雰囲気ダクトを通
過するために、良好なめっき密着性が得られない場合が
ある。これは、窒素雰囲気中にある微量のO2 及びH2
Oにより鋼板表面が酸化し、生成した酸化膜がMg,F
e及び拡散してきたZnと反応し、脆弱な反応生成物を
作ることに原因があるものと考えられる。また、鋼板温
度が低い場合、めっき層に空隙が生じ始める。その結
果、得られためっき層が緻密でなくなり、下地鋼が腐食
性雰囲気にめっき層を介して曝されることになるので、
本来の耐食性が発揮されない。本発明は、このような問
題を解消すべく案出されたものであり、Mg蒸着に先立
ってZn蒸着を施すことにより、めっき密着性及びめっ
き層の緻密化を図り、耐食性に優れたZn−Mg合金め
っき鋼板を得ることを目的とする。
番で蒸着し、その後の拡散処理でZn−Mg合金めっき
鋼板を製造する方法では、鋼板が還元雰囲気で加熱され
ることによって表面酸化膜が除去される。しかし、鋼板
は、表面が活性化された後でも、窒素雰囲気ダクトを通
過するために、良好なめっき密着性が得られない場合が
ある。これは、窒素雰囲気中にある微量のO2 及びH2
Oにより鋼板表面が酸化し、生成した酸化膜がMg,F
e及び拡散してきたZnと反応し、脆弱な反応生成物を
作ることに原因があるものと考えられる。また、鋼板温
度が低い場合、めっき層に空隙が生じ始める。その結
果、得られためっき層が緻密でなくなり、下地鋼が腐食
性雰囲気にめっき層を介して曝されることになるので、
本来の耐食性が発揮されない。本発明は、このような問
題を解消すべく案出されたものであり、Mg蒸着に先立
ってZn蒸着を施すことにより、めっき密着性及びめっ
き層の緻密化を図り、耐食性に優れたZn−Mg合金め
っき鋼板を得ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のZn−Mg合金
蒸着めっき鋼板製造方法は、その目的を達成するため、
単位面積当りのZn付着量をMg付着量の1.5倍以上
でプレZn蒸着を鋼板表面に施し、次いでMg蒸着及び
Zn蒸着することを特徴とする。Mg蒸着及びZn蒸着
に際しては、鋼板温度を180℃以上に保持することが
好ましい。被めっき鋼板は、還元加熱により鋼板表面を
活性化させる還元雰囲気帯,窒素置換室,窒素雰囲気ダ
クト及び真空シール装置を経て真空蒸着室に導入され
る。蒸着室では、プレZn蒸着,Mg蒸着及びZn蒸着
を順次行い、相互拡散によってZn−Mg合金めっき層
が形成される。このとき、窒素雰囲気ダクトのO2 濃度
(容量%)をX,H2 O濃度(容量%)をY,通板時間
をZ(秒)とするとき、X×Z≦1.2及びY×Z≦3
5を満足する条件下で窒素雰囲気ダクトを通板させる。
窒素雰囲気ダクトには、好ましくは0.05〜4容量%
のH2 を添加する。この場合、X×Z≦3.8及びY×
Z≦80を満足する条件下で窒素雰囲気ダクトを通板さ
せる。
蒸着めっき鋼板製造方法は、その目的を達成するため、
単位面積当りのZn付着量をMg付着量の1.5倍以上
でプレZn蒸着を鋼板表面に施し、次いでMg蒸着及び
Zn蒸着することを特徴とする。Mg蒸着及びZn蒸着
に際しては、鋼板温度を180℃以上に保持することが
好ましい。被めっき鋼板は、還元加熱により鋼板表面を
活性化させる還元雰囲気帯,窒素置換室,窒素雰囲気ダ
クト及び真空シール装置を経て真空蒸着室に導入され
る。蒸着室では、プレZn蒸着,Mg蒸着及びZn蒸着
を順次行い、相互拡散によってZn−Mg合金めっき層
が形成される。このとき、窒素雰囲気ダクトのO2 濃度
(容量%)をX,H2 O濃度(容量%)をY,通板時間
をZ(秒)とするとき、X×Z≦1.2及びY×Z≦3
5を満足する条件下で窒素雰囲気ダクトを通板させる。
窒素雰囲気ダクトには、好ましくは0.05〜4容量%
のH2 を添加する。この場合、X×Z≦3.8及びY×
Z≦80を満足する条件下で窒素雰囲気ダクトを通板さ
せる。
【0006】
【作用】本発明においては、Mg蒸着に先立ってプレZ
n蒸着を鋼板に施している。鋼板表面に薄い酸化膜があ
ってもZnは密着性良く蒸着できるため、その上に形成
されるMg蒸着層及びZn蒸着層の密着性が向上する。
しかし、Mg蒸着からZn蒸着までに数秒以上の時間が
かかり、めっき層の密着性を向上させるために180℃
以上の鋼板温度で蒸着する場合、プレZn層が薄いと多
量のMgが鋼板界面まで拡散し、脆弱な中間層が形成さ
れ易くなる。また、めっき層の拡散処理時にMgがプレ
Zn層に拡散し、同様に脆弱な中間層が形成される。脆
弱な中間層の生成は、Mg蒸着層の付着量に対して重量
比率で1.5倍以上のプレZn層を形成することにより
防止できる。この付着量のプレZn層は、鋼板温度を1
80℃以上にした蒸着時や拡散加熱処理時に鋼板界面ま
でMgが拡散することを抑制し、また拡散しても少量に
規制する。その結果、脆弱な中間層が生成せず、下地鋼
に対するZn−Mg合金めっき層の密着性が向上する。
n蒸着を鋼板に施している。鋼板表面に薄い酸化膜があ
ってもZnは密着性良く蒸着できるため、その上に形成
されるMg蒸着層及びZn蒸着層の密着性が向上する。
しかし、Mg蒸着からZn蒸着までに数秒以上の時間が
かかり、めっき層の密着性を向上させるために180℃
以上の鋼板温度で蒸着する場合、プレZn層が薄いと多
量のMgが鋼板界面まで拡散し、脆弱な中間層が形成さ
れ易くなる。また、めっき層の拡散処理時にMgがプレ
Zn層に拡散し、同様に脆弱な中間層が形成される。脆
弱な中間層の生成は、Mg蒸着層の付着量に対して重量
比率で1.5倍以上のプレZn層を形成することにより
防止できる。この付着量のプレZn層は、鋼板温度を1
80℃以上にした蒸着時や拡散加熱処理時に鋼板界面ま
でMgが拡散することを抑制し、また拡散しても少量に
規制する。その結果、脆弱な中間層が生成せず、下地鋼
に対するZn−Mg合金めっき層の密着性が向上する。
【0007】窒素雰囲気ダクト内を被めっき鋼板を通過
させる際、N2 ガス雰囲気のO2 濃度をX(容量%),
H2 O濃度をY(容量%)及び通板時間をZ(秒)とす
るとき、X×Z≦1.2及びY×Z≦35の条件を満足
させると、再酸化によって鋼板表面に生成する酸化皮膜
の厚膜化が防止される。その結果、プレZn蒸着したと
きの密着性が確保される。また、窒素雰囲気ダクトに少
量のH2 を添加すると、窒素雰囲気ダクトの雰囲気及び
通板時間に加わる制約が緩和され、Zn−Mg合金めっ
き鋼板の製造が容易になる。本発明に従ったZn−Mg
合金蒸着めっき鋼板は、たとえば概略を図1に示すめっ
き設備で製造される。めっき原板1は、ペイオフリール
2から巻き戻され、無酸化炉11,還元焼鈍炉12及び
還元雰囲気冷却帯13からなる前処理ゾーン10から窒
素置換室19及び窒素雰囲気ダクト20を経て真空蒸着
室30に導かれる。還元焼鈍炉12では、たとえば50
%H2 −N2 組成の還元雰囲気での加熱により、めっき
原板1が酸化膜除去及び焼鈍される。
させる際、N2 ガス雰囲気のO2 濃度をX(容量%),
H2 O濃度をY(容量%)及び通板時間をZ(秒)とす
るとき、X×Z≦1.2及びY×Z≦35の条件を満足
させると、再酸化によって鋼板表面に生成する酸化皮膜
の厚膜化が防止される。その結果、プレZn蒸着したと
きの密着性が確保される。また、窒素雰囲気ダクトに少
量のH2 を添加すると、窒素雰囲気ダクトの雰囲気及び
通板時間に加わる制約が緩和され、Zn−Mg合金めっ
き鋼板の製造が容易になる。本発明に従ったZn−Mg
合金蒸着めっき鋼板は、たとえば概略を図1に示すめっ
き設備で製造される。めっき原板1は、ペイオフリール
2から巻き戻され、無酸化炉11,還元焼鈍炉12及び
還元雰囲気冷却帯13からなる前処理ゾーン10から窒
素置換室19及び窒素雰囲気ダクト20を経て真空蒸着
室30に導かれる。還元焼鈍炉12では、たとえば50
%H2 −N2 組成の還元雰囲気での加熱により、めっき
原板1が酸化膜除去及び焼鈍される。
【0008】真空蒸着室30は、入側真空ロール31及
び出側真空ロール32によって内部が気密状態に維持さ
れ、真空ポンプ(図示せず)により1×10-2トール程
度まで減圧される。真空蒸着室30の内部には、めっき
原板1の搬送経路に沿ってプレZn蒸着室40,Mg蒸
着室50,第1Zn蒸着室60及び第2Zn蒸着室70
が配列される。また、必要に応じて、補助的なZn蒸着
室65を第1Zn蒸着室60と第2Zn蒸着室70との
間に設けても良い。Mgの蒸着は、電気抵抗加熱蒸発,
高周波加熱蒸発,電子ビーム加熱蒸発,アーク蒸発等が
採用可能である。図示の設備では、Mg蒸発源51及び
Mg蒸気案内フード52をめっき原板の両面に対向配置
している。Mg蒸発源51は、片面めっき又は両面めっ
きに対応させて何れか一方又は双方を稼動させる。
び出側真空ロール32によって内部が気密状態に維持さ
れ、真空ポンプ(図示せず)により1×10-2トール程
度まで減圧される。真空蒸着室30の内部には、めっき
原板1の搬送経路に沿ってプレZn蒸着室40,Mg蒸
着室50,第1Zn蒸着室60及び第2Zn蒸着室70
が配列される。また、必要に応じて、補助的なZn蒸着
室65を第1Zn蒸着室60と第2Zn蒸着室70との
間に設けても良い。Mgの蒸着は、電気抵抗加熱蒸発,
高周波加熱蒸発,電子ビーム加熱蒸発,アーク蒸発等が
採用可能である。図示の設備では、Mg蒸発源51及び
Mg蒸気案内フード52をめっき原板の両面に対向配置
している。Mg蒸発源51は、片面めっき又は両面めっ
きに対応させて何れか一方又は双方を稼動させる。
【0009】Zn蒸着室40,60,70は、Zn蒸気
発生器41,61,71及びZn蒸気案内フード42,
62,72を、めっき原板1及びMg蒸着されためっき
原板3に対向させている。プレZn蒸着室40では、蒸
気案内フード42をめっき原板1の両面に対向させ、両
面同時にZn蒸着ができるようにしている。第1Zn蒸
着室60及び第2Zn蒸着室70では、めっき原板3を
巻付けロール63,73に巻き付け、片面づつZnを蒸
着している。Zn蒸着後のめっき鋼板4は、出側真空ロ
ール32を経て加熱炉80に導かれる。めっき鋼板4
は、加熱炉80で高周波加熱等の適宜に加熱手段によ
り、必要に応じて加熱処理される。加熱後のめっき鋼板
5は、後処理ゾーン90を通過するとき、必要な化成処
理等の処理が施される。最終的に、Zn−Mg合金蒸着
めっき鋼板6として巻取りリール7に巻き取られる。加
熱炉80で加熱処理を行わない場合、別途の加熱炉でめ
っき鋼板4をバッチ加熱することも可能である。このよ
うにして製造されためっき鋼板は、必要に応じて片面又
は両面にZn−Mg合金めっき層を形成している。たと
えば、片面にZn−Mg合金蒸着めっき層を形成する場
合には、何れか一方のMg蒸発源51又は51及びZn
蒸気発生器61又は71を稼動させる。
発生器41,61,71及びZn蒸気案内フード42,
62,72を、めっき原板1及びMg蒸着されためっき
原板3に対向させている。プレZn蒸着室40では、蒸
気案内フード42をめっき原板1の両面に対向させ、両
面同時にZn蒸着ができるようにしている。第1Zn蒸
着室60及び第2Zn蒸着室70では、めっき原板3を
巻付けロール63,73に巻き付け、片面づつZnを蒸
着している。Zn蒸着後のめっき鋼板4は、出側真空ロ
ール32を経て加熱炉80に導かれる。めっき鋼板4
は、加熱炉80で高周波加熱等の適宜に加熱手段によ
り、必要に応じて加熱処理される。加熱後のめっき鋼板
5は、後処理ゾーン90を通過するとき、必要な化成処
理等の処理が施される。最終的に、Zn−Mg合金蒸着
めっき鋼板6として巻取りリール7に巻き取られる。加
熱炉80で加熱処理を行わない場合、別途の加熱炉でめ
っき鋼板4をバッチ加熱することも可能である。このよ
うにして製造されためっき鋼板は、必要に応じて片面又
は両面にZn−Mg合金めっき層を形成している。たと
えば、片面にZn−Mg合金蒸着めっき層を形成する場
合には、何れか一方のMg蒸発源51又は51及びZn
蒸気発生器61又は71を稼動させる。
【0010】
【実施例】めっき原板として、表1に示した組成を持つ
板厚1.0mm及び板幅918mmの未焼鈍冷延鋼板を
使用した。図1に示しためっき設備にめっき原板1を通
板し、Zn−Mg合金蒸着めっき鋼板を製造した。
板厚1.0mm及び板幅918mmの未焼鈍冷延鋼板を
使用した。図1に示しためっき設備にめっき原板1を通
板し、Zn−Mg合金蒸着めっき鋼板を製造した。
【0011】
【表1】
【0012】実施例1:窒素雰囲気ダクト20内の雰囲
気をO2 濃度0.001容量%,H2 O濃度0.06容
量%のN2 雰囲気とし、窒素雰囲気ダクト20をめっき
原板1が通過する時間を70秒に設定した。鋼板温度
は、プレZn蒸着室40及び第1Zn蒸着室60にめっ
き原板1が入るときの温度が所定値になるように調整し
た。蒸着等によって鋼板温度が僅かに上昇するが、この
ときの温度上昇分を所定温度に対して10℃未満になる
ように調整した。この条件下で第1Zn蒸着室60及び
第2Zn蒸着室70で蒸着させるZnの付着量を、それ
ぞれ片面当り10g/m2 に設定した。そして、めっき
後の鋼板4を高周波加熱炉80に導入し、N2 雰囲気中
でめっき鋼板4を310℃に5秒間加熱した。プレZn
付着量,Mg付着量及び蒸着時の鋼板温度を変化させ、
めっき層の密着性及び組織に及ぼす影響を調査した。密
着性は、180度密着折曲げテープ剥離試験による剥離
の有無を調べ、剥離が全く観察されないものを良として
評価した。めっき層の組織は、断面をSEMで観察し、
その緻密性を調査した。
気をO2 濃度0.001容量%,H2 O濃度0.06容
量%のN2 雰囲気とし、窒素雰囲気ダクト20をめっき
原板1が通過する時間を70秒に設定した。鋼板温度
は、プレZn蒸着室40及び第1Zn蒸着室60にめっ
き原板1が入るときの温度が所定値になるように調整し
た。蒸着等によって鋼板温度が僅かに上昇するが、この
ときの温度上昇分を所定温度に対して10℃未満になる
ように調整した。この条件下で第1Zn蒸着室60及び
第2Zn蒸着室70で蒸着させるZnの付着量を、それ
ぞれ片面当り10g/m2 に設定した。そして、めっき
後の鋼板4を高周波加熱炉80に導入し、N2 雰囲気中
でめっき鋼板4を310℃に5秒間加熱した。プレZn
付着量,Mg付着量及び蒸着時の鋼板温度を変化させ、
めっき層の密着性及び組織に及ぼす影響を調査した。密
着性は、180度密着折曲げテープ剥離試験による剥離
の有無を調べ、剥離が全く観察されないものを良として
評価した。めっき層の組織は、断面をSEMで観察し、
その緻密性を調査した。
【0013】調査結果を示す表2にみられるように、プ
レZn付着量をMg付着量の1.5倍以上とし、蒸着時
の鋼板温度を180℃以上に保持したものでは、密着性
がよく緻密な組織をもつZn−Mg合金めっき層が形成
されていた。これに対し、プレZn付着量がMg付着量
の1.5倍に満たないものでは、めっき層の一部又は全
部に剥離が生じ、密着性の良好なZn−Mg合金めっき
鋼板が得られなかった。また、加熱処理を施さない場
合、プレZn付着量がMg付着量の1.5倍に満たない
ものでは、めっき層の一部に剥離が生じた。更に、蒸着
時に鋼板温度が180℃未満のものでは、密着性が良好
であっても、めっき層中に空隙があり、緻密なZn−M
g合金めっき層が得られなかった。
レZn付着量をMg付着量の1.5倍以上とし、蒸着時
の鋼板温度を180℃以上に保持したものでは、密着性
がよく緻密な組織をもつZn−Mg合金めっき層が形成
されていた。これに対し、プレZn付着量がMg付着量
の1.5倍に満たないものでは、めっき層の一部又は全
部に剥離が生じ、密着性の良好なZn−Mg合金めっき
鋼板が得られなかった。また、加熱処理を施さない場
合、プレZn付着量がMg付着量の1.5倍に満たない
ものでは、めっき層の一部に剥離が生じた。更に、蒸着
時に鋼板温度が180℃未満のものでは、密着性が良好
であっても、めっき層中に空隙があり、緻密なZn−M
g合金めっき層が得られなかった。
【0014】
【表2】
【0015】実施例2:窒素雰囲気ダクト20内のO2
濃度X(容量%),H2 O濃度Y(容量%),通板時間
Z(秒)及びH2 添加量を変化させ、めっき密着性に及
ぼす影響を調査した。なお、プレZnの付着量は5g/
m2 ,Mg付着量は1.2g/m2 ,蒸着時の鋼板温度
は250℃にそれぞれ設定した。そして、めっき後の鋼
板4をN2 雰囲気に保持された高周波加熱炉80で30
0℃に加熱処理した。調査結果を示す表3にみられるよ
うに、H2 の添加がない場合にはX×Z≦1.2及びY
×Z≦35で良好な密着性が得られている。しかし、X
×Z≦1.2及びY×Z≦35の何れかの条件が満足さ
れないと、表4にみられるように密着性が低下してい
た。また、窒素雰囲気ダクトにH2 を添加したとき、X
×Z≦3.8及びY×Z≦80で良好な密着性が得られ
ている。しかし、X×Z≦3.8及びY×Z≦80の何
れかの条件が満足されないと、密着性が低下していた。
このように雰囲気条件を緩和させるH2 の効果は、添加
量0.05容量%以上で顕著になった。
濃度X(容量%),H2 O濃度Y(容量%),通板時間
Z(秒)及びH2 添加量を変化させ、めっき密着性に及
ぼす影響を調査した。なお、プレZnの付着量は5g/
m2 ,Mg付着量は1.2g/m2 ,蒸着時の鋼板温度
は250℃にそれぞれ設定した。そして、めっき後の鋼
板4をN2 雰囲気に保持された高周波加熱炉80で30
0℃に加熱処理した。調査結果を示す表3にみられるよ
うに、H2 の添加がない場合にはX×Z≦1.2及びY
×Z≦35で良好な密着性が得られている。しかし、X
×Z≦1.2及びY×Z≦35の何れかの条件が満足さ
れないと、表4にみられるように密着性が低下してい
た。また、窒素雰囲気ダクトにH2 を添加したとき、X
×Z≦3.8及びY×Z≦80で良好な密着性が得られ
ている。しかし、X×Z≦3.8及びY×Z≦80の何
れかの条件が満足されないと、密着性が低下していた。
このように雰囲気条件を緩和させるH2 の効果は、添加
量0.05容量%以上で顕著になった。
【0016】
【表3】
【0017】
【表4】
【0018】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、蒸着法でZn−Mg合金蒸着めっき鋼板を製造する
際、Mg付着量の1.5倍以上のZnをMg蒸着に先立
って蒸着させることにより、めっき槽の密着性を改善
し、下地鋼とめっき層との間に脆弱な中間層が生成する
ことを防止している。また、真空蒸着室に導入される前
の雰囲気制御によって、還元焼鈍によって活性化された
鋼板表面の再酸化を抑制し、めっき密着性を向上させて
いる。このようにして得られたZn−Mg合金蒸着めっ
き鋼板は、良好なめっき層密着性を呈することから、Z
n−Mg合金めっき層本来の高耐食性を活かした用途に
使用される。
は、蒸着法でZn−Mg合金蒸着めっき鋼板を製造する
際、Mg付着量の1.5倍以上のZnをMg蒸着に先立
って蒸着させることにより、めっき槽の密着性を改善
し、下地鋼とめっき層との間に脆弱な中間層が生成する
ことを防止している。また、真空蒸着室に導入される前
の雰囲気制御によって、還元焼鈍によって活性化された
鋼板表面の再酸化を抑制し、めっき密着性を向上させて
いる。このようにして得られたZn−Mg合金蒸着めっ
き鋼板は、良好なめっき層密着性を呈することから、Z
n−Mg合金めっき層本来の高耐食性を活かした用途に
使用される。
【図1】 本発明に従ってZn−Mg合金蒸着めっき鋼
板を製造するめっき設備
板を製造するめっき設備
1:めっき原板 3:Mg蒸着されためっき原板
4:Zn蒸着後のめっき鋼板 5:加熱後のめっき鋼
板 6:Zn−Mg合金蒸着めっき鋼板 10:前
処理ゾーン 11:無酸化炉 12:還元焼鈍炉
13:還元雰囲気冷却帯 19:窒素置換室 2
0:窒素雰囲気ダクト 30:真空蒸着室 40:
プレZn蒸着室 50:Mg蒸着室 60:第1Z
n蒸着室 70:第2Zn蒸着室 80:加熱炉 90:後処
理ゾーン
4:Zn蒸着後のめっき鋼板 5:加熱後のめっき鋼
板 6:Zn−Mg合金蒸着めっき鋼板 10:前
処理ゾーン 11:無酸化炉 12:還元焼鈍炉
13:還元雰囲気冷却帯 19:窒素置換室 2
0:窒素雰囲気ダクト 30:真空蒸着室 40:
プレZn蒸着室 50:Mg蒸着室 60:第1Z
n蒸着室 70:第2Zn蒸着室 80:加熱炉 90:後処
理ゾーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 実 大阪府堺市石津西町5番地 日新製鋼株式 会社鉄鋼研究所内
Claims (5)
- 【請求項1】 単位面積当りのZn付着量をMg付着量
の1.5倍以上でプレZn蒸着を鋼板表面に施し、次い
でMg蒸着及びZn蒸着することを特徴とするZn−M
g合金めっき鋼板の製造方法。 - 【請求項2】 180℃以上の温度に保持した鋼板に請
求項1記載のMg蒸着及びZn蒸着を行うZn−Mg合
金めっき鋼板の製造方法。 - 【請求項3】 還元加熱により表面を活性化させた鋼板
を還元雰囲気帯,窒素置換室,窒素雰囲気ダクト及び真
空シール装置を経て真空蒸着室に導入し、プレZn蒸
着,Mg蒸着及びZn蒸着を順次行う際、窒素雰囲気ダ
クトのO2 濃度(容量%)をX,H2 O濃度(容量%)
をY,通板時間をZ(秒)とするとき、X×Z≦1.2
及びY×Z≦35を満足する条件下で窒素雰囲気ダクト
を通板させる請求項1又は2記載のZn−Mg合金めっ
き鋼板の製造方法。 - 【請求項4】 請求項3記載の窒素雰囲気ダクトにH2
を添加するZn−Mg合金めっき鋼板の製造方法。 - 【請求項5】 請求項3又は4記載の窒素雰囲気ダクト
に0.05〜4容量%のH2 を添加し、X×Z≦3.8
及びY×Z≦80を満足する条件下で窒素雰囲気ダクト
を通板させるZn−Mg合金めっき鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30285294A JPH08134632A (ja) | 1994-11-11 | 1994-11-11 | Zn−Mg合金めっき鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30285294A JPH08134632A (ja) | 1994-11-11 | 1994-11-11 | Zn−Mg合金めっき鋼板の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08134632A true JPH08134632A (ja) | 1996-05-28 |
Family
ID=17913879
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30285294A Withdrawn JPH08134632A (ja) | 1994-11-11 | 1994-11-11 | Zn−Mg合金めっき鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08134632A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0730045A2 (en) * | 1995-02-28 | 1996-09-04 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Steel sheet with Zn-Mg binary coating layer excellent in corrosion resistance and manufacturing method thereof |
US6607844B1 (en) | 1999-03-15 | 2003-08-19 | Kobe Steel, Ltd. | Zn-Mg electroplated metal sheet and fabrication process therefor |
EP2085492A1 (en) | 2007-12-28 | 2009-08-05 | Posco | Zinc alloy coated steel sheet having good sealer adhesion and corrosion resistance and process of manufacturing the same |
JP2012516944A (ja) * | 2009-02-04 | 2012-07-26 | ユミコア ソシエテ アノニム | 亜鉛を基礎とした合金層を有するディスクリート製品を被覆する方法 |
US9623632B2 (en) | 2009-02-04 | 2017-04-18 | Umicore | Process for coating discrete articles with a zinc-based alloyed layer and articles obtained therefrom |
CN113227437A (zh) * | 2018-12-19 | 2021-08-06 | Posco公司 | 加工性和耐蚀性优异的异种镀覆钢板及其制造方法 |
JP2022514409A (ja) * | 2018-12-19 | 2022-02-10 | ポスコ | メッキ密着性及び耐食性に優れたメッキ鋼材及びその製造方法 |
-
1994
- 1994-11-11 JP JP30285294A patent/JPH08134632A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0730045A2 (en) * | 1995-02-28 | 1996-09-04 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Steel sheet with Zn-Mg binary coating layer excellent in corrosion resistance and manufacturing method thereof |
EP0730045A3 (en) * | 1995-02-28 | 1997-09-17 | Nisshin Steel Co Ltd | Sheet steel with a binary Zn-Mg coating resistant to corrosion and method for its production |
US5747111A (en) * | 1995-02-28 | 1998-05-05 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Steel sheet coated with Zn-Mg binary coating layer excellent in corrosion resistance and manufacturing method thereof |
US6607844B1 (en) | 1999-03-15 | 2003-08-19 | Kobe Steel, Ltd. | Zn-Mg electroplated metal sheet and fabrication process therefor |
EP2085492A1 (en) | 2007-12-28 | 2009-08-05 | Posco | Zinc alloy coated steel sheet having good sealer adhesion and corrosion resistance and process of manufacturing the same |
US9382630B2 (en) | 2007-12-28 | 2016-07-05 | Posco | Zinc alloy coated steel sheet having good sealer adhesion and corrosion resistance and process of manufacturing the same |
JP2012516944A (ja) * | 2009-02-04 | 2012-07-26 | ユミコア ソシエテ アノニム | 亜鉛を基礎とした合金層を有するディスクリート製品を被覆する方法 |
US8895106B2 (en) | 2009-02-04 | 2014-11-25 | Umicore | Process for coating discrete articles with a zinc-based alloyed layer |
US9623632B2 (en) | 2009-02-04 | 2017-04-18 | Umicore | Process for coating discrete articles with a zinc-based alloyed layer and articles obtained therefrom |
CN113227437A (zh) * | 2018-12-19 | 2021-08-06 | Posco公司 | 加工性和耐蚀性优异的异种镀覆钢板及其制造方法 |
JP2022514409A (ja) * | 2018-12-19 | 2022-02-10 | ポスコ | メッキ密着性及び耐食性に優れたメッキ鋼材及びその製造方法 |
CN113227437B (zh) * | 2018-12-19 | 2023-06-30 | 浦项股份有限公司 | 加工性和耐蚀性优异的异种镀覆钢板及其制造方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020115 |