JPH04107248A - 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 - 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、めっき皮膜表面の美麗な合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板を製造する方法に関する。

（従来の技術） 近年、自動車をはじめ、建材、家電などの分野において
表面処理鋼板の使用量が益々増加する傾向にあり、それ
にともない要求性能が厳しくなってきている。

自動車用防錆鋼板を例にとれば、冬季に溶雪塩を散布す
る北米等では高耐食性を有する表面処理鋼板が求められ
ている。その対策として、従来がら自動車用防錆鋼板と
して用いられている電気亜鉛系合金めっき鋼板や合金化
溶融亜鉛めっき鋼板などの表面処理鋼板の目付は量を増
加することが検討されている。特に、電気めっき鋼板に
比べ、安価であり、且つ目付は量の増加によるコスト上
昇が比較的小さな合金化溶融亜鉛めっき鋼板の使用によ
り高耐食性の鋼板を製造することが検討されている。

合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、溶融亜鉛めっき後の鋼板
を合金化炉で５５０°Ｃ前後の温度に加熱し、合金化処
理することにより製造される。従来、この合金化処理で
は、溶融亜鉛めっき層と鋼素地との間に相互拡散を行わ
しめ、めっき層全体をＦｅ　−Ｚｎ合金としており、め
っき層中の平均Ｆｅ含有量が１０％程度となるように管
理している。

（発明が解決しようとする課題） 合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、塗装性、塗膜の密着性、
溶接性などに優れた特徴を有するが、電気めっき鋼板に
比べ、皮膜欠陥が多いという問題がある。皮膜欠陥の多
くは合金化熔融亜鉛めっき銅板の製造過程において混入
する異物により発生する。異物には種々のものがあるが
、皮膜欠陥の主原因となる異物は溶融亜鉛めっき浴中に
存在するドロスである。溶融亜鉛めっきでは浴中を通過
するストリップからＦｅが溶出し、浴中の亜鉛と反応し
て金属間化合物を形成する。この金属間化合物がめつき
槽の底部に堆積したものがいわゆるボトムドロスである
が、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の場合には、合金化しな
い熔融亜鉛めっき鋼板に比べＦｅの溶出量が高く、ボト
ムドロスが発生しやすい状況にある。これは浴中のＡ１
濃度を高くするとめっき皮膜中のＡＩ濃度が高くなり、
それが合金化反応を抑制するので、合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板の製造においては、Ａｌｆ１４度の低い溶融亜鉛
めっき浴を用いており、このようなＡｌ１度の低い溶融
亜鉛めっき浴ではＦｅの溶出量が増加する。

ボトムドロスは、溶融亜鉛めっきの際に浴中のジンクロ
ールの下部付近で生しるストリップの随伴流によって巻
き上げられ、めっき皮膜中に取り込まれたり、めっき皮
膜表面に付着する。ボトムドロスは、定期的に設備を停
止し、かき出し除去（ドロッシング）を行っているが、
この回収除去作業では設備停止前には浴中ドロス濃度が
上がり、ドロスがめつき皮膜中に取り込まれたり、めっ
き皮膜表面に付着する確率が高くなる。また、ドロス以
外の異物による皮膜欠陥に対しては、合金化炉以降のラ
インを清浄にすることで皮膜欠陥の発生を防止している
が、異物による皮膜欠陥を完全になくするまでには至っ
ていないのが実状である。

合金化溶融亜鉛めっきｗ４仮のめつき皮膜に、上記のよ
うな異物による欠陥が発生すると、めっき皮膜の表面性
状が悪化する０表面性状に劣る合金化溶融亜鉛めっき鋼
板は、塗装後の美麗さが求められる自動車の外装用には
使用することができない。

本発明の！ＩＩ！ｌは、異物によるめっき皮膜欠陥問題
を解消することにある。即ち、本発明の目的は、めっき
皮膜表面が美麗な合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造する
ことができる方法を提供することにある。

（！！Ｉ題を解決するための手段） 本発明者らは、めっき皮膜中に異物が存在する溶融亜鉛
めっき鋼板を、めっき層全体がＦｅ　−Ｚｎ合金となる
まで合金化処理することなく、合金化処理を途中で停止
し、表層に亜鉛が残っている状態にし、その表層の亜鉛
を酸により溶解すると、異物も一緒に取り除かれ、表面
が美麗な合金化溶融亜鉛めっき鋼板になることを見出し
た。

ここに本発明は［溶融亜鉛めっき後の鋼板を加熱し、表
層に亜鉛が残るようにめっき層を合金化処理した後、表
層の亜鉛を酸により溶解除去することを特徴とする合金
化溶融亜鉛めっきｍｔｉの製造方法Ｊを要旨とする。

（作用） 以下、添付図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明方法を実施する熔融亜鉛めっきライン
の一例を示した概略図である。

図中１はストリップ、２はスナウト、３はめっき槽、４
は溶融亜鉛めっき浴、５はジンクロール、６は案内ロー
ル、７はガスワイピングノズル、８は合金化炉、９はト
ップロール、１０はデフレクタロールであり、この溶融
亜鉛めっきラインには前記デフレクタロール１０の後方
に酸洗槽１１が配置されている。

ストリップ１はスナウト２を介して溶融亜鉛浴４に浸漬
され、浴中のジンクロール５により上方に進行方向が変
えられ、案内ロール６により導かれて浴上に引き上げら
れることにより、その表面に溶融亜鉛めっきが施される
。溶融亜鉛めっき後のストリップ１は、ガスワイピング
ノズル７より吹き付けられる高圧ガスにより目付は量が
調整された後、合金化炉８に入る。

本発明では、このときの目付は量は最終的に必要とする
めっき皮膜厚より厚くする０例えば、最終的に必要なめ
っき皮膜厚が６０ｇ／ｍ”である場合、目付は量はこれ
よりも４０ｇ／ｍ”厚くする。

合金化炉８では、溶融亜鉛めっき後のストリップ１を加
熱し、合金化処理を行う。本発明では、このとき、従来
のようにめっき層全体をＦｅ−Ｚｎ合金に合金化するの
ではなく、ヒートパターンを調整してめっき層の表層に
亜鉛が残るように合金化を行う、即ち、ここでは、最終
的に必要な皮膜厚より厚く調整しためっき層を、表層に
亜鉛が残るように表層を除く部分（最終製品において必
要とする部分）をＰｅ　−Ｚｎ合金に合金化するのであ
る。

こうすることによって、溶融亜鉛めっき浴中又は合金化
炉内に至る過程でめっき層に取り込まれた異物が表層の
亜鉛中に存在するようになり、次の酸洗処理で表層の亜
鉛を溶解してやれば、異物も一緒に取り除かれる。めっ
き層に取り込まれた異物が表層の亜鉛中に存在するよう
になる詳細な理由は不明であるが、異物と合金化層とは
反応性が乏しいことから、めっき層に取り込まれた異物
が、合金化が進んでいない亜鉛中に押し出されるためで
あると考えられる。従って、表層に亜鉛を残してめっき
層を合金化すると、めっき層に取り込まれた異物は表層
の亜鉛中に存在するようになる。

合金化処理後のストリフプ１は、トップロール９および
デフレフクーロール１０を経て酸洗槽１１に入る。酸洗
槽１１では合金化層を残して表層の亜鉛のみを酸で溶解
し、最終的な皮膜厚にする。酸としては塩酸や硫酸など
の強酸を希釈したものを使用するのが望ましい、また、
酸洗では合金化層までも溶解しないように溶解を制御す
る必要がある。

溶解の制御としては、処理時間を調整するか、インヒビ
ター（酸腐食抑制剤）を添加するのがよい。

こうして酸で表層の亜鉛のみを溶解すれば、表層の亜鉛
に存在する異物および合金化処理後に付着した異物も同
時に取り除かれるので、酸洗後に行われる調質圧延で異
物が押し込まれて皮膜欠陥となることがない。

（実施例１） ＡＩ濃度０．１％の溶融亜鉛めっき浴でめっきした溶融
亜鉛めっき鋼板（目付は量１００ｇ／ｍ”）を供試材と
した。この供試材のめっき皮Ｍ１ｍ”当たりに存在する
異物の個数をかぞえた後、第２図の曲線Ａで示すヒート
パターンで表層に亜鉛が残るようにめっき層を合金化処
理した０合金化処理後は表層の亜鉛を５％のインヒビタ
ー（胡日化学工業株式会社製　酸腐食抑制削イビノト）
を含む１０％ｌＩｃ１で溶解した。溶解後の目付は量は
６０ｇ／ｍ”である。

次いで、表面をはけで払った後、残存する異物の個数を
調べた。

従来例として、同様の供試材のめつき皮膜１ｍ”当たり
に存在する異物の個数をかぞえた後、５５０°Ｃの温度
域を本発明例より１０秒間長く保持する第２図の曲ｉＢ
で示すヒートパターンでめっき層全体を合金化処理し、
皮膜に残存する異物の個数を調べた。これらの調査結果
を第１表に示す。

第　　１　　表 （注）本：本発明例、従：従来例 第１表から、本発明例では合金化処理後には異物が著し
く減少していることがわかる。なお、従来法でも合金化
処理後には異物は減少しでいるが、これは異物がめつき
皮膜と反応せず、合金化の進行とともに皮膜表面に押し
出され、皮膜表面から剥離するものがあるからと推定さ
れる。

（実施例２） 第１図に示す溶融めっきラインを使用し、下記の条件で
合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造した。

〔溶融亜鉛めっき］ Ａｌｆｉ度０．０９〜０．１％、溶点４７０°Ｃの溶融
亜鉛めっき浴を使用し、溶融亜鉛めっき後はガスワイピ
ングノズＪしにより目イ寸は量を８５〜１００　ｇ／ｍ
ｆｆ１に富周整。

〔合金化処理］ 第３図に示すヒートパタンで行い、表層に亜鉛を残す。

〔酸洗処理〕

２％のインヒビター（耕日化学工業株式会社製酸腐食抑
制剤イビノ日を含む１０％ＨＣＩ！の酸を使用し、約５
秒間処理して表層の亜鉛を溶解。熔解後の目付は量は４
５〜６０ｇ／ｍ”。

上記条件で２万トンの合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造
した結果、異物による皮膜欠陥は見られなかった。

（発明の効果） 本発明方法によれば、異物による皮膜欠陥が少なく、皮
膜表面が美麗な合金化溶融亜鉛めっき鋼板を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を実施する連続式溶融亜鉛めっき
ラインの一例を示す概略図、 第２図は、実施例１で採用した合金化処理のヒートパタ
ーンを示す図、 第３図は実施例２で採用した合金化処理のヒートパター
ンを示す図、である。 １ニストリツプ、３；めっき槽、４：溶融亜鉛めっき浴
、８：合金化炉、ＩＩ：酸洗槽。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶融亜鉛めっき後の鋼板を加熱し、表層に亜鉛が残るよ
   うにめっき層を合金化処理した後、表層の亜鉛を酸によ
   り溶解除去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。