JPH03211262A - 溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法および装置 - Google Patents

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、溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法および装置に
関するものである。

（従来の技術） すでによく知られているように、現在、北米やカナダで
は、冬期の自動車スリップ事故防止のため、岩塩散布に
よる道路の凍結防止がなされている。

ところが、かかる岩塩散布により自動車車体は苛酷な腐
食環境にさらされることになり、そのため高耐食性の表
面処理鋼板が使用されつつある。

したがって、外装用の鋼板についても溶接性・加工性が
冷延鋼板並みの特性をもち、耐食性にも優れた合金化処
理鋼板が注目されている。しかも、外装用のため鮮映性
が要求されるなど、ますます仕様の厳しい材料が求めら
れるようになっている。

ところで、溶融金属めっきライン、例えば溶融亜鉛めっ
きラインでは、めっきのままの状態の通常の溶融亜鉛め
っき鋼板と、めっき後合金化処理する合金化処理鋼板（
ガルバニール鋼板）とが製造されるが、一般にこの２種
類の鋼板は同一のラインにおいて製造条件を適宜切り換
えることにより連続的に製造される。

しかし、鋼板（ストリップともいう）の連続溶融亜鉛め
っきを行っている溶融亜鉛めっき槽内では、ストリップ
のＦｅが溶出してＦｅＺｎ７を主成分とするドロスが生
成し、このドロスはめっき槽の底部に堆積する。

第６図は、このような溶融亜鉛めっきに際してのボトム
ドロスの生成および巻上げの様子の説明図であり、スナ
ウト２を経てめっき槽７に連続的に送られてきたストリ
ップ１はジンクロール３を周回しながらめっきされ、め
っき終了後は案内ロール４を経てめっき槽から連続的に
取り出される。

めっき浴内に浮遊するドロスは次第にめっき槽底部に溜
まり、ボトムドロス５を形成する。浮遊ドロスの一部は
浴内のへＱと化合して塔頂部にトンブトロス６として浮
遊する。

このように堆積したボトムドロスはジンクロール下部付
近で生じるストリップの随伴流によって洛中に巻上げら
れてストリップの上側表面に付着する。

前述のように、めっき鋼板に対する仕様が厳しくなった
現在、そのようなボトムドロスのストリップへの付着が
行われると、プレス時にプレスプッと称する表面不均一
部分が生じ、鮮映性が害されるばかりでなく、ドロスブ
ッと称する不均一部分が形成される結果、局部電池を形
成し、耐食性を低下させる基となる表面欠陥が生じ、め
っき鋼板に品質欠陥を生じさせる。

従来、ストリップへのドロス付着を防止すべく、ボトム
ドロスの生成を抑制する一般的な方法として、めっき浴
内のＡｆ２分を富化し、下記反応によりＦｅＪＱｓをト
ップドロスとして浮上回収する方法がある。

２　ＦｅＺｎ７　＋　５　Ａｌ　　−４ＦｅＪＱｓ　　
＋　１４Ｚｎしかし、Ａｌはめっき皮膜の合金化を抑制
する作用があることから、製造の対象が合金化処理銅板
の場合には可及的少ない量に制限しているのであり、ト
ップドロス浮上促進のためＭを添加すると、一部がめつ
き浴に残り、合金化不良を起こし品質低下の問題を生じ
させる。

特に、すでに述べたように、合金化処理鋼板においても
優れた鮮映性などの表面性状が求められている現状から
は、Ｍ添加によらないドロス欠陥防止方法が強く求めら
れている。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、めっき外観と耐食性にすぐれた溶融亜
鉛めっき鋼板を製造する方法および装置を提供すること
である。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、かかる目的達成のため、熔融亜鉛めっき
の合金化反応およびドロス生成反応を鋭意調査した結果
、以下の知見を得、本発明に至った。

（１））７ブドロス（ＦｅｚＡｌｓ）、ボトムドロス（
ＦｅＺｎ、）はともに鋼板がＺｎと反応した際に生成し
た微小核がＺｎ浴中で充分時間をかけ、成長したもので
ある。成長したものは５０〜４００―−もの大きさを有
するが、当初の微小核は３０ｓ以下が大半を占める。

（２）トップドロス、ボトムドロスの付着した鋼板を連
続溶融めっきラインに相当する合金化条件で合金化処理
を行ったところ直径５０−以下のドロスは合金化処理時
間中のＦｅ、　Ｚｎ、　Ａｌの拡散により消滅し、合金
化処理後ドロス欠陥としては残存しない。

（３）同様の傾向は溶融めっき後調質圧延を行う場合に
もみられた。

ここに、本発明の要旨とするところは、溶融亜鉛めっき
槽内のめっき浴への鋼板の侵入および引き出しを連続的
に行う溶融亜鉛めっきに際し、溶融亜鉛めっき槽内に浸
漬され連続走行する鋼板に、該鋼板とＺｎ、　Ａｌとが
反応してできた微小なＦｅ　−Ｚｎ合および／またはＦ
ｅ−Ａｌ金合金付着させたま＼引き出し、次いで合金化
処理を行い無害化することを特徴とするめっき外観およ
び耐食性にすぐれた溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法であ
る。

上記合金化処理に代えて調質圧延を行ってもよまた、別
の面からは、溶融亜鉛めっき槽内のめっき浴への鋼板の
侵入および引き出しを連続的に行う溶融亜鉛めっき装置
において、溶融亜鉛めっき槽内に浸漬され連続走行する
鋼板の廻りに近接して配置された筒型のカバーを備えた
ことを特徴とするめっき外観および耐食性にすぐれた溶
融亜鉛めっき鋼板の製造装置である。

ここに、上記合金化処理条件および調質圧延条件はめっ
き期間中に付着する微小核の大きさ、量によって変わる
が、一般には前者では５００〜６００°Ｃでの加熱およ
び後者では０．２〜２．０％の圧下で十分である。

（作用） 次に、添付図面により本発明の詳細な説明する。

第１図において鋼板ｌが熔融亜鉛めっき槽７に浸漬され
た時に、鋼板と亜鉛浴中のＡｌおよびＺｎと反応しＦｅ
　−Ｚｎ合金および／またはＦｅ−Ａｌ合金（これは便
宜上Ｆｅ−Ｚｎ−へＱ合金と表わすこともある）が生成
する。ここでは代表的にＦｅｚＡｌｓ　、ＦｅＺｎ７と
するが各反応の段階でＦｅ、　Ｍ、　Ｚｎの比率が違っ
た合金が生成する。この合金は生成、成長、再溶解、そ
して分裂して、Ｆｅ−ＺｎＡｌ合金の微小核（代表的に
はＦｅｘＡｌｓ　、　ＦｅＺｎ？の微小核）をＺｎめっ
き浴中に放出する。この微小核はＺｎ浴中に滞留するう
ちに他の微小核と集合または独自に成長し各種サイズの
ＦｅｘＡｌｓ　、　ＦｅＺｎｙ　となり、ＦｅｚＡｌｓ
は比重が軽いためトップドロス６になり、ＦｅＺｎ７は
比重が重いためボトムドロス５となる。

ここに、本発明によれば、鋼板１のまわりに近接してカ
バー８を設置し、綱板１から生成したＦｅＺｎ−Ａｌ合
金の微小核９が、鋼板１の随伴流により即時巻上げられ
鋼板１に付着するようにする。

鋼板１上の微小核９はその後、合金化炉１０にて加熱さ
れ、亜鉛被膜中に消失し、ドロス欠陥とはならないので
ある。

カバー８とストリップ表面との距離は短かければ短かい
程よいが、余り小さいと接触のおそれがあるため、一般
には１０〜３０（１＋＋ｓあれば十分である。

このときの加熱処理条件は特に制限はないが、前述のよ
うに一般にはドロス欠陥を解消できれば、例えば５５０
℃程度であれば十分である。なお、かかる合金化条件は
従来法にあっても採用されていることは考えられるが、
その場合には十分成長したドロス付着がみられるためド
ロス欠陥の解消は考えられない。

第２図（→および（ｂ）は、本発明の断面図の一例を示
したものであるが、カバー８は第２図（ａ）のように側
壁がなくても又第２図さ）のように側壁の一部に穴１１
゛があってもよく、それぞれ穴１１’　、１１“を介し
てカバー外部と浴を交換するようになっており、鋼板１
が消費するＡｌを外部より補充するような構造をしてい
る。

本発明は合金化処理鋼板にて大きな効果を発揮するが、
合金化を行わない鋼板においても調質圧延ミルと組合せ
、めっき後０．２％以上の圧下を行うことにより、ドロ
ス欠陥が微小であるため、ドロス欠陥が外観上消失し有
効である。この場合にも前述の合金化処理の場合と同様
に、０．３％程度の調質圧延は従来も行われていたが、
そのときには十分に成長したドロスが付着していて、本
発明におけるようなドロス欠陥の解消は考えられない。

次に、本発明の作用効果について具体的に実施例でもっ
て説明する。

実施例１ 本例では、第３図に示す構成および寸法を備えたカバー
を使用して、図示のようにＺｎめっき温浸入部と出口部
に開孔部１２．１３をそれぞれ設けたカバーを綱板１お
よびジンクロール３の廻すに配置し、実際の製造ライン
にて０．８　ｍｍ　ｔ　Ｘ　１２００ｖ＋ｎの鋼板（低
炭素材）を通常の溶融亜鉛めっき条件でめっきし、次い
で合金化処理を実施し、そのとき鋼板上に残ったドロス
個数を比較した。その結果、第４図にグラフで示すよう
に、本発明によれば実質的にドロス残留は見られないな
ど極めて良好な結果が得られることが分かる。

めっき条件：通板速度 浴温度 侵人材温度 浴中有効Ａｌ ：　　９０　　＊ｐ菖 ：　４６０°Ｃ ＝　４７０°Ｃ ：　　０．９０　ｗｔ％ 合金化条件：温　度　　：　５５０　’Ｃ時間　：　２
０　ｓｅｃ 雰囲気　　二大気 実施例２ 各種サイズのドロスを付着させた目付量３０／３０ｇ／
ボの試片（２５０１×３０賀Ｘ０．８ｔ）を５５０″Ｃ
にて１０ｓｅｃ塩浴にて合金化処理を行い合金化処理前
後のドロスの大きさを比較した。結果は第５図にグラフ
で示すが、これからも分かるように、１００−以下のド
ロス（被膜中のドロス５〇−相当）が合金化処理にて実
質上消滅する。

実施例３ 実施例１にて製造しためっき鋼板を合金化を行わないで
製造し、次いで圧下率０．３５％の調質圧延を行い、得
られためっき鋼板についてドロス欠陥の発生状況を調査
したところ、ドロス欠陥は全くみとめられなかった。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、従来とかく問題
の多かったドロス欠陥が、カバーを設けるという特異な
構成によって解消し、表面外観のすぐれた溶融亜鉛めっ
き鋼板の製造が可能となるのであって、その着想のユニ
ークさはもちろん、実用上の意義は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる溶融亜鉛めっき装置の概略説
明図； 第２図（ａ）および同（ロ）は、本発明において使用す
るカバーの部分拡大図； 第３図は、実施例において使用する溶融亜鉛めっき装置
のカバーの部分を示す略式斜視図：第４図および第５図
は、実施例の結果をまとめて示すグラフ；および 第６図は、従来方法による溶融亜鉛めっき方法の説明図
である。 １：鋼板　　　　　　２：スナウト ３：　ジンクロール　　４：案内ロール５：ボトムドロ
ス　　６：　トップドロス７：めっき槽　　　　８：カ
バー ９　：　Ｆｅ−Ｚｎ−Ａｌ２の微小核 ｌＯ： 合金化炉 １１’、Ｉｌ’： 八 １２゜ １３： 開孔部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融亜鉛めっき槽内のめっき浴への鋼板の侵入お
   よび引き出しを連続的に行う溶融亜鉛めっきに際し、溶
   融亜鉛めっき槽内に浸漬され連続走行する鋼板に、該鋼
   板とＺｎ、Ａｌとが反応してできた微小なＦｅ−Ｚｎ合
   金および／またはＦｅ−Ａｌ合金を付着させたまゝ引き
   出し、次いで合金化処理を行い無害化することを特徴と
   するめっき外観および耐食性にすぐれた溶融亜鉛めっき
   鋼板の製造方法。
2. （２）前記合金化処理に代えて調質圧延を行う請求項１
   記載の方法。
3. （３）溶融亜鉛めっき槽内のめっき浴への鋼板の侵入お
   よび引き出しを連続的に行う溶融亜鉛めっき装置におい
   て、溶融亜鉛めっき槽内に浸漬され連続走行する鋼板の
   廻りに近接して配置された筒型のカバーを備えたことを
   特徴とするめっき外観および耐食性にすぐれた溶融亜鉛
   めっき鋼板の製造装置。