JPH02170960A - 合金化亜鉛めっき鋼板の製造方法 - Google Patents

合金化亜鉛めっき鋼板の製造方法

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JPH02170960A
JPH02170960A JP32348888A JP32348888A JPH02170960A JP H02170960 A JPH02170960 A JP H02170960A JP 32348888 A JP32348888 A JP 32348888A JP 32348888 A JP32348888 A JP 32348888A JP H02170960 A JPH02170960 A JP H02170960A
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JP
Japan
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steel sheet
phase
galvanized steel
heating
alloying
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Pending
Application number
JP32348888A
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English (en)
Inventor
Yaichiro Mizuyama
水山 弥一郎
Takashi Hotta
堀田 孝
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、合金化亜鉛めっき鋼板の製造方法に関するも
のである。
(従来の技術および発明の解決しようとする課題)亜鉛
めっき鋼板の耐パウダリング性を向上させる方法として
は1例えば、特開昭61−223174号の如く、鋼板
を溶融亜鉛めっき浴を通過させた後。
加熱処理を550〜700℃で行い、めっき層表面に液
層が残存する状態から530℃以下に急冷し、更に、4
50〜530℃の温度範囲に保持することで達成される
ことが開示されている。
また、亜鉛めっき鋼板の溶接性を向上させる方法として
は、例えば、特開昭55−110783号の如くめっき
表面にAQ20.等の酸化皮膜を生成せしめ、該酸化物
の高融点、高電気抵抗を利用し、溶接性を向上させると
ともに電極チップとめっき金属との接触を防げ、チップ
の溶損を防止して寿命延長を図ることが開示されている
さらに、特開昭59−104463号の如く、めっき鋼
板の表面に加熱処理により、ZnO/Zn比を0.1〜
0.70にした酸化膜を生成させ同様に溶接性を向上さ
せることが開示されている。
しかしながら、この方法においても、末だ工業規模では
満足すべき結果が得られ難く、めっき鋼板における耐パ
ウダリング性、溶接性の向上が強く要求されている。本
発明はこのような要求を有利に満足するためなされたも
のである。
(課題を解決するための手段) 本発明の特徴とするところは、亜鉛めっき鋼板を加熱し
て合金化するに際し、加熱途中の420℃からの加熱速
度をlO℃/see以上とし、530℃以上の合金化温
度まで加熱して、合金層表面に61相を生成せしめるこ
とを特徴とする、合金化亜鉛めっき鋼板の製造方法であ
る。
(作用) 本発明の対象とする亜鉛めっき鋼板は、溶融めっき法、
電気めっき法、蒸着めっき法、溶射法など各種の製造方
法によるものであり、めっき組成としては純Znの他、
ZnとFe、ZnとNi、ZnとAQ、、ZnとMnな
どZn を主成分として、耐蝕性など諸機能の向上のた
め1種ないし2種以りの合金元素および不純物元素を含
み、また、SjO,。
lt、0.などのセラミック微粒子、Tio2などの酸
化物、有機高分子をめっき層中に分散させたものがあり
、めっき層の厚み方向で単一組成のもの。
連続的あるいは層状に組成が変化するものがあり、さら
に、複層めっき鋼板では最上層がFeやNiを主成分と
してZn、P など各種合金元素を含むものがあり、Z
n−Fe等の合金層を表面に生成する合金化亜鉛めっき
鋼板である。例えば、鉄−亜鉛合金化溶融亜鉛めっき鋼
板、亜鉛を主とするアルミニュウム、鉄などの合金溶融
亜鉛めっき鋼板。
片面鉄−亜鉛合金化溶融亜鉛めっき層、他面溶融亜鉛め
っき層からなるめっき鋼板1片面鉄−亜鉛合金化溶融亜
鉛めっき層、他面鉄からなるめっき鋼板、あるいは、亜
鉛を主成分とし、ニッケル。
クロム等を含有した合金電気めっき鋼板等、さらに、単
一合金層または複層合金電気めっき鋼板、亜鉛および亜
鉛含有金属の蒸着めっき鋼板等がある。その他、SiO
□、Al1,0.などのセラミック微粒子、Tio3 
Wilt化物微粒子および有機高分子などを亜鉛合金め
っき中に分散させた分散めっき鋼板がある。
本発明者らは合金層表面にδ□相を生成せしめるには、
亜鉛めっきを施した後、加熱途中の420’Cからの加
熱速度を10℃/see以上と速くして、530℃以上
の合金化温度まで加熱することによってなされることを
見出した。
そのときの加熱速度は420’Cまでの加熱速度は任意
でよいが、420℃未満で合金化が完了するような遅い
加熱速度1例えば、1℃/see以下として、加熱速度
を420℃から10℃/see以上と速くしても1表面
合金7Mはδ1相になりにくいので、420℃未満で合
金化が完rするような遅い加熱速度より速くすることが
好ましい。
また、加熱途中の420℃からの加熱速度を10℃八e
へ以上と速くするのは加熱速度を10℃/86C未満と
遅い速度にすることによってζ相からδ、相に変態する
経過をたどるために、ζ相、ζ+61相、δ□相と混合
相となり、δ□相単体とすることが困難なためである。
合金層表面をδ1相単体にすることで、スポット溶接に
有効な表面皮膜が生成し易くなり、その表面皮膜の生成
によって、表面の摩擦抵抗も小さくなり加工性が向上し
、しかも、加熱速度が速いために合金層表面をδ、相単
体にするのに要する時間が短くなり、パウダリング性に
悪いとされる地鉄界面でのF相の生成を抑制できる等が
実現できる。
また、合金層の表面の結晶粒は加熱速度を速くすること
によって生成する初晶δ1相では小さく、表面の摩擦抵
抗を小さくする効果で加工性の向上に有効であり、また
、ZnOを主体とする表面皮膜生成にZnの供給が結晶
粒界を通じてなされ、表面皮膜の生成に有効であり、ス
ポット溶l妾性の向上につながる。
ここで、表面のζ相は、ZnとFe5.5〜6.2%を
含む合金であり1表面のδ1相はZnとFe7.0〜1
1.4 %を含む合金である。めっき層全体としては、
地鉄との界面の「相がFe濃度が高いので1合金層のF
e濃度は高くなる。表面だけのFe濃度は測定しにくい
ので、表面のFea度を測定する変わりに、X線回折を
行い、以下の61指標を求め、表面のζ相、ζ+δ1相
、δ、相を識別できる。
δ1指標は、X線回折でCuをターゲットとして、電圧
45kV、電流150n+Aで、回折角20の41.8
°、42.3’ 、43.2”  に出現するX線の強
度をそれぞれ、ζX、δス、ηXとして測定し、61指
標=δx/(ζχ十δχ+ηX)で求める。表面がζ相
単体で61指標は0.5未満、ζ+δ、相で0.5以上
〜0.6未満、δ、相で0.6以上とする。
なお、ZnとNi、ZnとAl1.ZnとMnなどZn
を主成分とするめっきであれば、ZnとFeの合金層は
Ni、 A Q 、 Mn等を合金層中に取り込みなが
ら生成し、Znだけのめっきの合金化と変わることなく
、また、合金化後、酸化皮膜を生成することによって、
加工性、溶接性の良い鋼板とすることができる。
以上の方法で1合金層表面を61相にすることができ、
耐パウダリング性、スポット溶接性に優れた合金化亜鉛
めっき鋼板とすることができる。
第1図は下記条件で溶融亜鉛めっき鋼板の加熱速度を1
℃/seeから40℃/secに変化させ、540℃で
1 secの合金化処理したときの表面の組成を表すδ
□指標との関係を示す図である。
条件 両面AS:溶融鉄−亜鉛合金化めっき鋼板目付量:45
/45(g/ポ) 合金化温度:540℃ 合金化時間: 1 sec 冷却速度230℃八ec 冷却時の露点:100’C 加熱速度が10℃/see以上の加熱速度のときの表面
の合金層の組成はζ相から変化したδ1相ではなく、は
じめから表面に生成した初晶δ□相である。そのとき、
多くのZnOを主体とする酸化皮膜が生成している。
このように、加熱速度を10℃/sec以上と速くする
ことにより、表面の合金層がδ、相単体になり、溶接性
、加工性の優れた合金化亜鉛めっき鋼板となる。
(実施例) つぎに本発明の実施例を比較例とともに第1表に挙げる
注1:めっき鋼板の種類 両面AS:溶融鉄−亜鉛合金化めっき鋼板電気AS:電
気亜鉛めっき後、合金化処理した鉄−亜鉛合金化めっき
鋼板 片面AS:片面が溶融鉄−亜鉛合金化めっき層で他面は
鉄、 AS/Gi:片面が溶融鉄−亜鉛合金化めっき層で他面
は溶融亜鉛めっき層 鋼板厚は、いずれも0.8+nn+の普通鋼。
注2二酸化膜生成条件 合金化条件の方法は両面AS1片面AS、AS/ G 
iの場合、連続溶融亜鉛めっきライン内で合金化炉があ
り、その合金化炉で処理したもの、電気ASの場合、電
気亜鉛めっき後、他の合金化炉で処理したもの。
冷却速度は合金化温度から300℃までの範囲の値であ
る。
冷却時の露点で100℃は水を鋼板に直接噴射して得ら
れる。
注3:溶接条件 溶接条件は下記による。
1)加圧カニ250kgf。
2)初期加圧時間:40Hz、 3)通電時間:1211z。
4)保持時間:5Hz、 5)溶接電流:1lkA、 6)チップ先端径:5.0ψ(円錐台頭型)、7)電極
寿命終点判定:溶接電流の85 %でのナゲッ1〜径が
3.6am を確保できる打点数。
8)電極材質: Cu−Cr (一般に用いられている
もの)。
溶接はめっき鋼板の片面を上、他面を下として、2枚重
ね合わせて連続打点数をとった。
注4:耐パウダリング性は鋼板を90’に曲げて、セロ
ハンテープを貼り、剥がしたときに付着しためっき層の
量を求めた。
(発明の効果) かくすることにより、スポット溶接において、連続打点
数を増加し、それだけチップを取り替えることなく長時
間溶接でき、チップの耐久性を向上させることができる
。また、溶接による生産性を向上させることができ、か
つ、適性溶接電流範囲も従来材と同レベルであり、溶接
性も良好である等の優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は溶融亜鉛めっき鋼板の合金化の加熱速度と合金
層の表面組成を表すδ1指標との関係を示す図である。 第1図 圧熟運度 (’C/sec)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)亜鉛めっき鋼板を加熱して合金化するに際し、加
    熱途中の420℃からの加熱速度を10℃/sec以上
    とし、530℃以上の合金化温度まで加熱して、合金層
    表面にδ_1相を生成せしめることを特徴とする、合金
    化亜鉛めっき鋼板の製造方法。
JP32348888A 1988-12-23 1988-12-23 合金化亜鉛めっき鋼板の製造方法 Pending JPH02170960A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04301061A (ja) * 1991-03-28 1992-10-23 Nisshin Steel Co Ltd 加工性にすぐれた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
JP2007154317A (ja) * 2007-02-15 2007-06-21 Jfe Steel Kk 合金化溶融亜鉛めっき鋼板
JP2010077480A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Nippon Steel Corp 合金化溶融亜鉛めっき鋼板及び合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法

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