JPH0545667B2 - - Google Patents

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JPH0545667B2
JPH0545667B2 JP61136253A JP13625386A JPH0545667B2 JP H0545667 B2 JPH0545667 B2 JP H0545667B2 JP 61136253 A JP61136253 A JP 61136253A JP 13625386 A JP13625386 A JP 13625386A JP H0545667 B2 JPH0545667 B2 JP H0545667B2
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JP
Japan
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chamber
roll
plating
steel sheet
vapor
Prior art date
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JP61136253A
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English (en)
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JPS62294161A (ja
Inventor
Takehiko Ito
Norio Tsukiji
Takuya Aiko
Seiichi Nagameguri
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Nisshin Steel Co Ltd
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Priority to JP13625386A priority Critical patent/JPS62294161A/ja
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  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
<技術分野> 本発明は真空蒸着亜鉛メツキにおいて、差厚メ
ツキ鋼板をメツキライン内で加熱ロールを用いて
加熱処理することにより薄目付側を合金化させる
片面合金化亜鉛メツキ鋼板の製造方法とその装置
に関する。 合金化亜鉛メツキ鋼板は合金化しない通常の亜
鉛メツキを比べ、(イ)スポツト溶接における連続操
業性がよい、(ロ)電着塗装における塗装密着性が良
好であり、従つて電着塗装後の耐食性も良好であ
る、という利点から、広く一般に使用されてい
る。 従来、合金化亜鉛メツキ鋼板の製造方法として
は次の方法が知られている。 (a) 溶融亜鉛メツキの直後にメツキされた亜鉛が
凝固しない内に加熱処理して合金化する方法。 (b) 電気亜鉛メツキ鋼板を再加熱処理して合金化
する方法。 ところが、(a)の方法は溶融メツキを利用する方
法であるので片面あたり30g/m2以下の均一な薄
メツキを得ることが困難でありまた片面メツキを
得ることはきわめて困難であるという欠点を有す
る。また(b)の方法は、電気亜鉛メツキされたコイ
ルをバツチ型焼鈍炉によつて250〜350℃の温度範
囲で長時間熱処理を施して合金化させる方法が主
であるが、この方法は、(i)バツチ型焼鈍炉を使用
しているので、工程が複雑であり、製造時間が長
くなる。更に、(ii)品質のばらつきが大きく、品質
管理が面倒である。などの問題点を有している。
また、(b)の方法はさらに、素材として電気亜鉛メ
ツキ鋼板を使用するため通常40g/m2以下の付着
量の制限される。付着量が40g/m2を越えると電
気亜鉛メツキで製造することはコスト上好ましく
ないからである。 一方上記溶融メツキおよび電気メツキの他に蒸
着メツキが実用化の段階にあり、蒸着メツキにお
いて片面を合金化した蒸着亜鉛メツキ鋼板の製造
方法が知られている。該方法は差厚メツキした鋼
板をバツチ焼鈍炉内で加熱処理し、或いはライン
内焼鈍炉を設けて後加熱により片面を合金化して
いる。 ところが、バツチ処理は工程が煩雑であり、し
かも温度が不均一になるため合金化の斑を生じや
すく、またライン内に焼鈍炉を設ける場合には設
備が非常に大きくなる問題がある。 <問題解決の手段> 本発明者は真空蒸着亜鉛メツキ時の凝縮熱によ
る鋼帯温度の上昇を利用し、薄目付側のメツキ層
を加熱ロールにより加熱処理すれば厚目付側の合
金層は発達せず、薄目付側のメツキ層のみ表面ま
で合金化できる知見を得た。 本発明は上記知見に基づき、真空蒸着亜鉛メツ
キに於て、ライン内に焼鈍炉を設けずに合金化処
理を出来る製造方法とその装置を達成したもので
ある。 本発明によれば、鋼板の両面に真空蒸着亜鉛の
差厚メツキを施した後、薄目付側のメツキ面を加
熱ローラに巻付けて加熱処理し、表面まで合金化
することを特徴とする片面合金化蒸着亜鉛メツキ
鋼板の製造方法が提供される。 また本発明によれば、前処理炉、賦圧室、第1
シールロール室、第1真空蒸着室、第2真空蒸着
室、第2シールロール室、および冷却室とが順次
連続して設けられ、更に該第2シールロール室と
冷却室との間に鋼帯の薄目付側を巻付ける加熱ロ
ール室が介設されていることを特徴とする片面合
金化蒸着亜鉛メツキ鋼板の製造装置が提供され
る。 以下、本発明を実施例と共に図面を参照しなが
ら説明する。 連続式真空蒸着メツキ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両
面メツキを行なうために蒸着室を2室有するもの
であり、前処理炉2、ガスジエツトクーラ3、賦
圧室4、多数のシールロールを有する第1および
第2のシールロール室5a,5b、鋼帯の両面に
それぞれ真空メツキするための第1真空蒸着メツ
キ室6a、第2真空蒸着メツキ室6b、およびメ
ツキ後の鋼帯を冷却する冷却室7を具えている。
尚、蒸着メツキ室6a,6bには巻付けロール8
a,8bおよび亜鉛の蒸発槽(図示せず)が設け
られている。 本発明を実施する装置は更に第2図に示すよう
に、第2シールロール室5bと冷却室7との間に
加熱ロール室9が介設されており、該加熱ロール
室9にはメツキ鋼板の薄目付側の巻付る加熱ロー
ル9aと厚目付側を巻付る冷却ロール9bとが設
けられている。 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秒の保持時間が必要である。前処理炉2の後
半部分で鋼帯は冷却され、さらにガスジエツトク
ーラ3によつて冷却された後、賦圧室4および第
1シールロール室5aを経由して、第1真空蒸着
室6aに導入される。蒸着室内において巻付ロー
ル8aの反対側の表面に蒸発槽から導入された亜
鉛蒸気が付着する。ついで、鋼帯1は第2真空蒸
着室6bに導かれ、その上面の下面を逆転して巻
付ロール8bに巻付られ、前述と同様に、鋼帯の
もう一つの面に亜鉛蒸気が蒸着メツキされる。前
記のように、本発明では真空蒸着室内に巻付けロ
ール8a,8bを設けて、被メツキ鋼帯を通過さ
せ、ロールの反対側から蒸気を行なうため、巻付
けロールと鋼帯との接触面には金属蒸着は行なわ
れず、後述の第2表に示すように、両面とも、板
幅端部を含めて付着量が均一となる。メツキ後の
鋼帯1は引続き第2真空シールロール室5bを経
て加熱ロール室9導かれる。該加熱ロール室9に
おいて鋼帯1はその薄目付側が加熱ロール9aに
巻付られ、加熱処理される。真空蒸着メツキされ
た鋼帯は亜鉛の凝縮熱と蒸着室内の巻付ロールか
らの熱伝達とにより板温が上昇しており、該加熱
ロール9aが加熱処理することにより薄目付側の
メツキ層を表面まで合金化することが出来る。 例えば、次の操業条件において真空蒸着亜鉛メ
ツキを行なう場合、メツキ後の鋼帯の板温上昇量
ΔTは、亜鉛の付着量に比例し、付着量が10/10
g/m2のとき約14℃、付着量が100/100g/m2
とき約137℃である。 鋼帯:0.6mm厚さ×300mm幅の低炭素鋼 通板速度:15m/min 賦圧ガス:N2 蒸着真空度:0.01〜0.1Torr 蒸着亜鉛:市販電解亜鉛 一方、蒸着亜鉛めつき鋼板を再加熱して合金化
処理する条件は亜鉛めつきの付着量のよつて異な
る。例えば、片面付着量10g/m2の場合温度340
℃で60秒以上、温度420℃で5秒以上の保持時間
があれば、亜鉛めつきの最表層まで合金化が完了
し、均一で美麗の肌をもつた合金化亜鉛めつき鋼
板が得られる。同様に片面付着量が100g/m2
場合、420℃で60秒以上500℃で5秒以上の保持時
間があれば、均一で美麗な肌をもつた合金化亜鉛
めつき鋼板が得られる。 本発明はメツキ後の再加熱を加熱ロール9aに
よつて行なう。即ち、メツキ鋼板の薄目付側を加
熱ロール9aに巻付けて加熱処理する。加熱ロー
ルを加熱する手段は、ロールシエル内にシースヒ
ーターを均等に配し、通電して電気抵抗発熱によ
りロール表面を加熱する。この場合、薄目付側の
み加熱ロール9aに接触して加熱されるので、厚
目付側には合金層が発達せず、薄目付側のみ表面
まで合金化することが出来る。また加熱ロールの
接触による加熱処理を行なうので、均一な合金層
が得られる。 上記加熱ロールによる加熱処理の際、第2図に
示すように加熱ロール9aに連続して厚目付側を
巻付ける冷却ロール9bを設けるとよい。この場
合厚目付側の冷却が促進され、合金化が確実に防
止される。 加熱ロール室9で加熱処理された鋼帯は冷却室
7を経て系外に搬送される。 このようにして製造された片面合金化亜鉛メツ
キ鋼板は片面が亜鉛メツキ、他方の面が合金の均
一で美麗な肌をもち、メツキ層の加工性も良好で
ある。 <実施例> 連続真空蒸着亜鉛メツキを次に示す操業条件で
実施した。結果を第1表に示す。 前処理炉:ガス還元焼鈍炉 加熱ロール径:2m ロール巻付角:180度
【表】
【表】 (注) 合金化の状態:×は表面まで
非合金化
○は表面まで合
金化
前記条件で行なつた本発明による片面合金化蒸
着亜鉛メツキ鋼板のメツキ付着量およびメツキ層
中の平均Fe含有量率の一例を第2表に示す。メ
ツキ付着量測定試料は、第3図に示される試料の
位置で採取した。
【表】 また、合金化蒸着亜鉛メツキ層と合金化溶融亜
鉛メツキ層との耐パウダリング性の試験結果を第
3表に示す。耐パウダリング性は第4図の手法で
テストした。
【表】
【表】 この結果から明らかなように本発明の方法によ
れば、両面メツキ鋼板の片面のみが選択的に合金
化される。 <発明の効果> 本発明は、以上説明したように構成されている
から、連続真空蒸着亜鉛メツキラインにおいて、
ライン内に設けた加熱ロールにより両面メツキ鋼
板の片面を加熱処理することにより片面合金化処
理を行なうことが出来、設備が簡便であり、しか
も均一な加熱処理がなされるので得られる合金層
およびメツキ層が美麗であり、かつ密着性も良
く、産業上極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る連続式真空蒸着亜鉛メツ
キ装置の概略図、第2図は冷却ロール室の概略
図、第3図はメツキ付着量およびメツキ層中の平
均Fe含有量率測定試料を採取した鋼板の斜視図
および第4図は耐パウダリング性テストの順序を
示す説明図である。 図面中、1……鋼板、2……前処理炉、3……
ガスジエツト室、4……賦圧室、5a,5b……
真空シールロール室、6a,6b……真空蒸着
室、7……冷却室、8a,8b……巻付ロール、
9……加熱ロール室、9a……加熱ロール、9b
……冷却ロール。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 連続鋼板の両面に真空蒸着亜鉛メツキの差厚
    メツキを施した後、薄目付側のメツキ面を加熱ロ
    ールに巻付けて加熱処理し、表面まで合金化する
    ことを特徴とする片面合金化蒸着亜鉛メツキ鋼板
    の製造方法。 2 真空蒸着室内に鋼帯巻付けロールを設け、ロ
    ールの反対側に蒸着源を設置してメツキを行なう
    特許請求の範囲第1項記載の片面合金蒸着亜鉛メ
    ツキ鋼板の製造方法。 3 薄目付側のメツキ面を加熱ロールに巻付けて
    加熱処理する際、厚目付側のメツキ面を冷却ロー
    ルに巻付けて、厚目付側メツキ層の合金化を防止
    する特許請求の範囲第1項または第2項記載の片
    面合金化蒸着亜鉛メツキ鋼板の製造方法。 4 前処理炉、賦圧室、第1シールロール室、第
    1真空蒸着室、第2真空蒸着室、第2シールロー
    ル室および冷却室とが順次連続して設けられ、さ
    らに前記第2シールロール室と冷却室との間に鋼
    帯の薄目付側を巻付ける加熱ロール室が介在設置
    されていることを特徴とする連続片面合金化蒸着
    亜鉛メツキ鋼板の製造装置。 5 真空蒸着室内に鋼帯巻付けロールを設け、ロ
    ールの反対側に蒸着源を設置した特許請求の範囲
    第4項記載の連続片面合金化蒸着亜鉛メツキ鋼板
    の製造装置。
JP13625386A 1986-06-13 1986-06-13 片面合金化蒸着亜鉛メツキ鋼板の製造方法とその装置 Granted JPS62294161A (ja)

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