JPH0424428B2 - - Google Patents

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JPH0424428B2
JPH0424428B2 JP23542085A JP23542085A JPH0424428B2 JP H0424428 B2 JPH0424428 B2 JP H0424428B2 JP 23542085 A JP23542085 A JP 23542085A JP 23542085 A JP23542085 A JP 23542085A JP H0424428 B2 JPH0424428 B2 JP H0424428B2
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JP
Japan
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steel strip
temperature
alloyed
plating
vapor
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JP23542085A
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English (en)
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JPS6296668A (ja
Inventor
Nobuhiko Sakai
Toshiharu Kitsutaka
Norio Tsukiji
Takehiko Ito
Shozo Umeda
Heizaburo Furukawa
Mitsuo Kato
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Nisshin Steel Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP23542085A priority Critical patent/JPS6296668A/ja
Publication of JPS6296668A publication Critical patent/JPS6296668A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】
〈技術分野〉 本発明は、差厚蒸着亜鉛めつき鋼板であつて、
薄めつき側は表層まで合金化し、厚めつき側は表
層までは合金化しない蒸着亜鉛層を有するものの
製造方法に関する。 〈従来技術とその問題点〉 片面合金化差厚蒸着亜鉛めつき鋼板の製造方法
としては、差厚めつきした鋼板をバツチ方式で処
理するか、ライン内焼純炉を設置し、後加熱によ
つて片面を合金化する(特願昭60−47436号(特
開昭61−207570)かのいずれかであつた。 バツチ式処理は工程が複雑であり、しかも温度
分布が不均一になるため、合金化のむらが生じや
すいという欠点がある。 一方ライン内合金化処理は、後加熱用の合金化
処理炉の設置が必要であり、設備が非常に大きく
なるという問題点を有している。 〈問題解決の手段〉 本発明はこれらの問題点に着目してなされたも
ので、蒸着亜鉛めつき時の亜鉛蒸気の凝縮潜熱の
開放による鋼板温度の上昇を利用し、さらにめつ
き付着量の違いによる表層までの合金化進行の時
間の差を利用して真空蒸着亜鉛めつき直前の鋼帯
の温度を一定の範囲に限定することによつて、後
加熱炉を設置することなく、薄めつき側は表層ま
で合金化し、厚めつき側は表層までは合金化しな
い蒸着亜鉛層を有する片面合金化差厚蒸着亜鉛め
つき鋼板を連続的に効率よく製造できることを発
見した。 〈発明の構成〉 本発明によれば、ライン内で自動的かつ連続的
に片面合金化差厚蒸着亜鉛めつき鋼板を製造する
方法であつて、蒸着亜鉛めつきする直前の鋼帯温
度T℃が、下記式(8)および(9)で表わされる範囲で
あることを特徴とする方法が提供される。 −80l/v+403+0.7w1−0.41(w1+w2)/t ≦T≦ −80l/v+403+0.7w2−0.41(w1+w2)/t(8) および T≦420−0.41(w1+w2)/t (9) ただし式中、 T:めつき直前の鋼帯温度(℃) v:ラインスピード(m/min) l:蒸着めつき直後より出口側最終シールロール
までの距離(m) t:鋼帯の板厚(mm) w1:第1(合金化)面の付着量(g/m2) w2:第2(非合金化)面の付着量(g/m2) そしてw1≦w2。 〈発明の具体的開示〉 次に図面を参照して本発明を詳細に説明する。 連続式真空蒸着めつき装置にはいくつかの様式
が提案されているが、第1図に例示するものはガ
ス還元前処理炉2、還元性ガスあるいは空気が真
空蒸着めつき室5,5′に流入するのを防止する
ための賦圧室3,3′、一連の段階的に減圧また
は復圧する個別に真空排気手段を備えた多数の隔
室に納められた多数のシールロールからなる第1
および第2のシールロール室4,4′、鋼帯の片
方の面に真空蒸着めつきするための第1真空蒸着
めつき室5、鋼帯の他方の面に真空蒸着めつきす
るための、第1真空蒸着めつき室に連通する第2
真空蒸着めつき装置5′から構成されている。真
空蒸着めつき室の内部には亜鉛浴6,6′および
デフレクターロール7,7′が配設されている。 シールロール室は真空蒸着室の真空を保つたま
ま鋼帯を導入、導出するためのもので、例えば、
特願昭59−192574に詳細に記載されているが、そ
れぞれ一対のロールを納めた単位胞が真空排気さ
れ、全体が段階的に減圧され真空蒸着室を所定の
真空に保持する。 各部分の長さは設定される操業条件によつて適
宜設定され、装置自身は本明細書の記載に従つて
従来技術を知る当業者が必要に応じて設計製作で
きることであるから、詳細は省略する。 冷間圧延されたままの鋼帯1は前処理炉2に連
続的に導入され、焼鈍と同時にガス還元による前
処理を施される。鋼種により差はあるが、鋼帯が
焼鈍されるためには、600〜900℃の温度範囲で20
〜180秒間の保持が必要である。密着性のよい蒸
着亜鉛めつき鋼板を得るには、ガス還元による前
処理において、炉内をH2 3%以上(残部N2)、
露点−15℃以下の雰囲気にすればよい。前処理炉
2の後半部分で鋼帯は冷却され、200℃以上の任
意の温度で前処理炉から導出される。特開昭57−
152465号に開示されるように、蒸着開始前の鋼帯
の温度は蒸着被膜の靭性、延性が良好であるため
には200℃以上であることが好ましいことが知ら
れている。鋼帯はさらに賦圧室3、第1シールロ
ール室4を経て第1真空蒸着室5に導入される。
亜鉛浴6には図示されない供給源から適当な手段
(電気抵抗加熱手段、電子ビーム加熱手段、等)
によつて加熱され亜鉛蒸気が連続的に供給され
て、まず鋼帯の第1の面が蒸着めつきされ、つい
で鋼帯はデフレクターロール7,7′によつて反
転され、第2真空蒸着室5′内で前記と同様にそ
の第2の面が蒸着めつきされる。その後、鋼帯は
第2シールロール室4′、第2賦圧室6′を経て真
空蒸着系外に出る。 なお、蒸着入り口部の温度は蒸着直前の温度が
決定すれば設備構成によつて自動的に決まる温度
であるから特に規定する必要はない。また処理室
内の温度とその分布は内部が真空のため、ほとん
ど板温度に影響を与えない。真空度は蒸着めつき
を実施するにさいし重要な要因であるが、通常蒸
着めつきは10-4torr以下程度で実施されており、
亜鉛の場合は10-2torr程度でめつき可能であり、
通常のめつきが実施できる範囲であればよく、と
くに規定しない。蒸着直前鋼帯温度制御方法は、
例えば前処理炉で窒素などのガスを用いて冷却す
る。または所定の温度でめつきできるように前処
理炉での加熱を調整するなどの方法で鋼帯温度の
制御を行う。第1面、第2面の付着量制御方法
は、シヤツターなどを蒸発槽に取り付けるなどの
方法(特公平3−51789号公報)で任意に制御す
る。 鋼帯が真空蒸着めつきされるとき、亜鉛蒸気の
凝固潜熱の解放により、その温度は上昇するが、
その温度上昇は次式()より求められる。 ΔT=q・(w1+w2)/p.t・c (1) ただし、 ΔT:鋼帯の温度上昇 q:めつき金属の凝縮熱(kcal/g) w1:第1(合金化)面の付着量(g/m2) w2:第2(非合金化)面の付着量(g/m2) p:鋼帯の密度(g/m2) t:鋼帯の板厚(mm) c:鋼帯の比熱(kcal/Kg・℃) 鋼帯に亜鉛を蒸着めつきする場合には、 q:0.415(kcal/g) p:7.85g/cm3 c:0.13kcal/Kg・℃ であり、(1)式は次の(2)式に書き替えられる。 ΔT=0.41(w1+w2)/t (2) この鋼帯が第2シールロール室4′を通過する
間は真空中であるため、放熱は少なく、実質的に
は板温は保持される。蒸着めつき直後より、第2
シールロール室4′の最終ロール41′まで長さを
l(m)とすると、板温保持時間Sはラインスピ
ードv(m/min)の関数として、 S(sec)=60・l/v (3) で表される。 一方、亜鉛蒸着めつき鋼板を合金化するための
加熱条件は亜鉛めつきの付着量によつて異なる。 第1図に示す連続真空蒸着亜鉛めつき鋼板の製
造装置を用いて実験を重ねたところ、第2図に示
すような片面合金化、多面非合金化の可能範囲が
判明した。 第2図において、直線aは付着量によつて変る
直線であり、合金化させる側の合金化条件の下限
である。直線aは蒸着めつき後の板温T′(℃)と
板温保持時間S(sec)の関数で T′=−4/3S+403+0.7w1 (4) で表わされる。なお第2図中の直線aは、この場
合、付着量10g/m2を例として示してある。第2
図中の直線a′は合金化させない側の上限条件で付
着量によつて変る直線であり、蒸着めつき後の板
温T′と板温保持時間S(sec)および合金化させ
ない側の付着量w2との関数で、 T′=−4/3S+403+0.7w2 (5) で表わされる。 直線bは蒸着後の板温T′の上限値であり、 T′=420℃ (6) で表わされる。420℃に限定される理由は、それ
以上の温度では鋼帯表面の亜鉛が溶解し、真空ロ
ール室のロールに付着する可能性があるためであ
る。これは付着量に対して不変の値である。 直線cは板温保持時間の下限を示すものである
が、これは実施の都合上定められる下限であり、
これ以上に限定されるものではない。 直線dは板温保持時間の上限を示すもので、設
備上、操業上の経済性などを考慮して25秒以下が
好ましく、それを1例として示したが、これに限
定されるものではない。 蒸着後の板温T′は基板温度(蒸着前鋼帯温度)
Tおよび(2)式より T′=T+0.41(w1+w2)/t (7) で表わされる。 第2図の範囲を(3),(4),(5),(6)および(7)式を用
いて表わすと、 −80l/v+403+0.7w1−0.41(w1+w2)/t ≦T≦ −80l/v+403+0.7w2−0.41(w1+w2)/t(8) および T≦420−0.41(w1+w2)/t (9) で表される。したがつて、めつき前鋼帯温度を
(8),(9)式で表される範囲内に制御することによ
り、ライン内で自動的かつ連続的に片面合金化差
厚蒸着亜鉛めつき鋼板を製造することができる。 〈実施態様〉 次に本発明の実施例により例示する。 第1図に示す連続真空蒸着めつき装置を用いて
本発明の方法により、(8)式、(9)式の範囲に蒸着前
の基板温度を制御して真空蒸着亜鉛めつきを施
し、自動的、連続的に片面合金化差厚蒸着亜鉛め
つき鋼板を製造した。 実施例 1 板厚0.6mmの低炭素冷間圧延鋼板を用いて実施
する場合の(8),(9)式による計算例および実施例を
第1−1表、第1−2表に示す。 製造条件は次の通りであつた。 鋼帯寸法:0.6mm厚、300mm幅 通板速度:12〜60m/min 蒸着室圧力:0.01torr このようにして製造された片面合金化差厚蒸着
亜鉛めつき鋼板は均一で美麗な肌を有し、加工性
も良好であつた。 実施例 2 板厚1mmの低炭素冷間圧延鋼板を用いた計算例
及び実施例を第2−1表、第2−2表に示す。 製造条件は次の通りであつた。 鋼帯寸法:1.0mm厚、300mm幅 通板速度:12〜60m/min 蒸着室圧力:0.01torr このようにして製造された片面合金化差厚蒸着
【表】
【表】
【表】 ※…めつき層溶融
【表】
【表】
【表】 ※…めつき層溶融
亜鉛めつき鋼板は均一で美麗な肌を有し、加工性
も良好であつた。
【図面の簡単な説明】
添付第1図は本願方法を実施するための装置の
1例の概念を示す図式的断面図である。第2図は
本発明方法の実施可能の領域を示すめつき後の鋼
帯温度と鋼帯温度保持時間の関係のグラフであ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ライン内で自動的かつ連続的に片面合金化差
    厚蒸着亜鉛めつき鋼板を製造する方法であつて、
    蒸着亜鉛めつきする直前の鋼帯温度T℃が、下記
    式(8)および(9)で表わされる範囲であることを特徴
    とする方法。 −80l/v+403+0.7w1−0.41(w1+w2)/t ≦T≦ −80l/v+403+0.7w2−0.41(w1+w2)/t(8) および T≦420−0.41(w1+w2)/t (9) 式中、 T:めつき直前の鋼帯温度(℃) v:ラインスピード(m/min) l:蒸着めつき直後より出口側最終シールロール
    までの距離(m) t:鋼帯の板厚(mm) w1:第1(合金化)面の付着量(g/m2) w2:第2(非合金化)面の付着量(g/m2) ただし、w1≦w2
JP23542085A 1985-10-23 1985-10-23 片面合金化差厚蒸着亜鉛めっき鋼板の製造方法 Granted JPS6296668A (ja)

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JPS6296668A JPS6296668A (ja) 1987-05-06
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