JPH06240430A - めっき性に優れた表面処理鋼板の製造方法 - Google Patents
めっき性に優れた表面処理鋼板の製造方法Info
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- JPH06240430A JPH06240430A JP5025394A JP2539493A JPH06240430A JP H06240430 A JPH06240430 A JP H06240430A JP 5025394 A JP5025394 A JP 5025394A JP 2539493 A JP2539493 A JP 2539493A JP H06240430 A JPH06240430 A JP H06240430A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】被酸化性の強いＳｉ，Ｍｎ，Ｐなどの元素を含
有する鋼板に連続ラインで溶融亜鉛めっきおよび合金化
溶融亜鉛めっきを施す場合、また焼鈍後に電気めっきを
施す場合に、大規模な設備を追加することなく低コスト
でしかも安定して不めっきを抑制する方法を提供。 【構成】Ｂｉおよび／またはＳｂの塩を含む水溶液を鋼
板の少なくとも一方の面に接触させた後乾燥することに
より鋼板表面にＢｉおよび／またはＳｂの金属または化
合物を金属換算で０．１〜１００mg/m2 付着させた後、
焼鈍処理を行い、ついで亜鉛または亜鉛合金めっきを行
うことを特徴とするめっき性に優れた表面処理鋼板の製
造方法。鋼板は鋼中成分元素として下記の少なくとも１
種を含む。 ０．１ ｗｔ％ ≦ Ｓｉ ≦ ２．０ｗｔ％ ０．５ ｗｔ％ ≦ Ｍｎ ≦ ４．０ｗｔ％ ０．０５ｗｔ％ ≦ Ｐ ≦ ０．２ｗｔ％
有する鋼板に連続ラインで溶融亜鉛めっきおよび合金化
溶融亜鉛めっきを施す場合、また焼鈍後に電気めっきを
施す場合に、大規模な設備を追加することなく低コスト
でしかも安定して不めっきを抑制する方法を提供。 【構成】Ｂｉおよび／またはＳｂの塩を含む水溶液を鋼
板の少なくとも一方の面に接触させた後乾燥することに
より鋼板表面にＢｉおよび／またはＳｂの金属または化
合物を金属換算で０．１〜１００mg/m2 付着させた後、
焼鈍処理を行い、ついで亜鉛または亜鉛合金めっきを行
うことを特徴とするめっき性に優れた表面処理鋼板の製
造方法。鋼板は鋼中成分元素として下記の少なくとも１
種を含む。 ０．１ ｗｔ％ ≦ Ｓｉ ≦ ２．０ｗｔ％ ０．５ ｗｔ％ ≦ Ｍｎ ≦ ４．０ｗｔ％ ０．０５ｗｔ％ ≦ Ｐ ≦ ０．２ｗｔ％
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車、家電、建材用
として用いられている亜鉛めっき鋼板または亜鉛系合金
めっき鋼板のうち、特に高張力鋼板を素材とした亜鉛め
っき鋼板または亜鉛系合金めっき鋼板の製造方法に関す
るものである。
として用いられている亜鉛めっき鋼板または亜鉛系合金
めっき鋼板のうち、特に高張力鋼板を素材とした亜鉛め
っき鋼板または亜鉛系合金めっき鋼板の製造方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車、家電などの分野で高耐食
性を有する表面処理鋼板が要求されており、種々の亜鉛
系めっき鋼板の開発、実用化が進んでいる。中でも、溶
融亜鉛めっき鋼板（以下ＧＩと略す）、合金化溶融亜鉛
めっき鋼板（以下ＧＡと略す）などの溶融亜鉛系めっき
鋼板は、製造コストが電気亜鉛系めっき鋼板に比較し低
廉でかつ良好な耐食性を有しているため、現在自動車用
防錆鋼板として内板のみならず外板にも実用化されてい
る。また、電気めっきの分野では、純亜鉛以外にＺｎ−
Ｎｉ，Ｚｎ−Ｆｅなどの合金を電析させた合金めっきに
より比較的薄目付でも高耐食性を有する鋼板が提供でき
るようになっている。
性を有する表面処理鋼板が要求されており、種々の亜鉛
系めっき鋼板の開発、実用化が進んでいる。中でも、溶
融亜鉛めっき鋼板（以下ＧＩと略す）、合金化溶融亜鉛
めっき鋼板（以下ＧＡと略す）などの溶融亜鉛系めっき
鋼板は、製造コストが電気亜鉛系めっき鋼板に比較し低
廉でかつ良好な耐食性を有しているため、現在自動車用
防錆鋼板として内板のみならず外板にも実用化されてい
る。また、電気めっきの分野では、純亜鉛以外にＺｎ−
Ｎｉ，Ｚｎ−Ｆｅなどの合金を電析させた合金めっきに
より比較的薄目付でも高耐食性を有する鋼板が提供でき
るようになっている。
【０００３】最近になって、地球環境問題から自動車排
気ガス量の低減が重要課題として取り上げられ、自動車
製造側には車体軽量化が義務づけられるようになった。
このような背景のもと、自動車車体軽量化には鋼板のゲ
ージダウンが有効であることから、材料メーカー側には
高張力鋼板の供給が強く求められており、低炭素鋼板ま
たは極低炭素鋼板の成形性を損なうことなく鋼板の強度
を高める元素としてＳｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ａ
ｌ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍｏ，Ｖ，Ｃｒ，Ｂなどを添加した高
張力鋼板の研究開発が行われている。また、鋼板には従
来から防錆性の付与が要求されてきたこともあって、亜
鉛系めっき特に製造コストの低廉な溶融亜鉛系めっきを
施した高張力鋼板の開発が自動車メーカーから強く望ま
れている。
気ガス量の低減が重要課題として取り上げられ、自動車
製造側には車体軽量化が義務づけられるようになった。
このような背景のもと、自動車車体軽量化には鋼板のゲ
ージダウンが有効であることから、材料メーカー側には
高張力鋼板の供給が強く求められており、低炭素鋼板ま
たは極低炭素鋼板の成形性を損なうことなく鋼板の強度
を高める元素としてＳｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ａ
ｌ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍｏ，Ｖ，Ｃｒ，Ｂなどを添加した高
張力鋼板の研究開発が行われている。また、鋼板には従
来から防錆性の付与が要求されてきたこともあって、亜
鉛系めっき特に製造コストの低廉な溶融亜鉛系めっきを
施した高張力鋼板の開発が自動車メーカーから強く望ま
れている。
【０００４】しかしながら、上記鋼中の強化元素は酸化
されやすく還元されにくいため、現在溶融めっきの代表
的な連続製造ラインであるゼンジミアタイプの製造ライ
ンにおいては、焼鈍時にこれら強化元素が選択酸化され
表面濃化するといった本質的な問題が生じる。この場
合、焼鈍時に鋼板表面に濃化したＳｉ，Ｍｎ，Ｐなどの
強化元素の酸化物により鋼板と溶融亜鉛との濡れ性が著
しく低下するため、溶融めっきの密着性は著しく低下
し、極端な場合には溶融亜鉛が鋼板に全く付着しない、
いわゆる不めっきといった現象が生じる。また、溶融め
っきに引続き合金化処理を施して製造するＧＡの場合、
焼鈍時に生成される強化元素の酸化物により合金化が著
しく遅延し、合金化温度を極端に上げないと合金化処理
できないという問題も付随的に発生する。
されやすく還元されにくいため、現在溶融めっきの代表
的な連続製造ラインであるゼンジミアタイプの製造ライ
ンにおいては、焼鈍時にこれら強化元素が選択酸化され
表面濃化するといった本質的な問題が生じる。この場
合、焼鈍時に鋼板表面に濃化したＳｉ，Ｍｎ，Ｐなどの
強化元素の酸化物により鋼板と溶融亜鉛との濡れ性が著
しく低下するため、溶融めっきの密着性は著しく低下
し、極端な場合には溶融亜鉛が鋼板に全く付着しない、
いわゆる不めっきといった現象が生じる。また、溶融め
っきに引続き合金化処理を施して製造するＧＡの場合、
焼鈍時に生成される強化元素の酸化物により合金化が著
しく遅延し、合金化温度を極端に上げないと合金化処理
できないという問題も付随的に発生する。
【０００５】また、電気亜鉛系めっきの場合もめっきの
前工程である焼鈍処理時に上記鋼中元素が表面濃化し強
固な皮膜を生成するため、焼鈍後に酸化皮膜を機械的あ
るいは化学的に除去しない限りは、亜鉛系めっきを鋼板
に電着させることはできない。
前工程である焼鈍処理時に上記鋼中元素が表面濃化し強
固な皮膜を生成するため、焼鈍後に酸化皮膜を機械的あ
るいは化学的に除去しない限りは、亜鉛系めっきを鋼板
に電着させることはできない。
【０００６】このような難めっき材に溶融亜鉛系めっき
または電気亜鉛系めっきを施す場合、不めっき防止を図
るために、例えば特開昭５７−７０２６８号公報、特開
昭５７−７９１６０号公報、特開昭５８−１０４１６３
号公報には溶融亜鉛めっき前に鋼板にＦｅめっきを施す
方法が開示されている。
または電気亜鉛系めっきを施す場合、不めっき防止を図
るために、例えば特開昭５７−７０２６８号公報、特開
昭５７−７９１６０号公報、特開昭５８−１０４１６３
号公報には溶融亜鉛めっき前に鋼板にＦｅめっきを施す
方法が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
電気Ｆｅめっきによる方法には、溶融めっきの前処理設
備としては設備が大規模となり製造コストも高くなると
いった問題がある。さらにＦｅめっきの場合にはめっき
中の浴中Ｆｅ3+濃度の管理が必要となってくるため、操
業的にも有利な方法とは言い難い。
電気Ｆｅめっきによる方法には、溶融めっきの前処理設
備としては設備が大規模となり製造コストも高くなると
いった問題がある。さらにＦｅめっきの場合にはめっき
中の浴中Ｆｅ3+濃度の管理が必要となってくるため、操
業的にも有利な方法とは言い難い。
【０００８】本発明の目的は、被酸化性の強いＳｉ，Ｍ
ｎ，Ｐなどの元素を含有する鋼板に連続ラインで溶融亜
鉛めっきおよび合金化溶融亜鉛めっきを施す場合、また
焼鈍後に電気めっきを施す場合に、大規模な設備を追加
することなく低コストでしかも安定して不めっきを抑制
する方法を提供するものである。
ｎ，Ｐなどの元素を含有する鋼板に連続ラインで溶融亜
鉛めっきおよび合金化溶融亜鉛めっきを施す場合、また
焼鈍後に電気めっきを施す場合に、大規模な設備を追加
することなく低コストでしかも安定して不めっきを抑制
する方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、被酸化性
が強い元素を含有する高張力鋼板に亜鉛系めっきする場
合、焼鈍前に鋼板をＢｉおよび／またはＳｂ含有の水溶
液による処理を行うことにより、焼鈍時の鋼中成分元素
の濃化を抑制し、優れためっき性を確保した高張力鋼板
素材の亜鉛系めっき鋼板を製造できることを見い出し、
本発明に至った。
が強い元素を含有する高張力鋼板に亜鉛系めっきする場
合、焼鈍前に鋼板をＢｉおよび／またはＳｂ含有の水溶
液による処理を行うことにより、焼鈍時の鋼中成分元素
の濃化を抑制し、優れためっき性を確保した高張力鋼板
素材の亜鉛系めっき鋼板を製造できることを見い出し、
本発明に至った。
【００１０】すなわち、本発明は、Ｂｉおよび／または
Ｓｂの塩を含む水溶液を鋼板の少なくとも一方の面に接
触させた後乾燥することにより鋼板表面にＢｉおよび／
またはＳｂの金属または化合物を金属換算で０．１〜１
００mg/m2 付着させた後、焼鈍処理を行い、ついで亜鉛
または亜鉛合金めっきを行うことを特徴とするめっき性
に優れた表面処理鋼板の製造方法を提供するものであ
る。
Ｓｂの塩を含む水溶液を鋼板の少なくとも一方の面に接
触させた後乾燥することにより鋼板表面にＢｉおよび／
またはＳｂの金属または化合物を金属換算で０．１〜１
００mg/m2 付着させた後、焼鈍処理を行い、ついで亜鉛
または亜鉛合金めっきを行うことを特徴とするめっき性
に優れた表面処理鋼板の製造方法を提供するものであ
る。
【００１１】ここで、上記処理を施す鋼板は、鋼中成分
として下記濃度範囲のＳｉ，Ｍｎ，Ｐのうち少なくとも
１種を含有する。 ０．１ ｗｔ％ ≦ Ｓｉ ≦ ２．０ｗｔ％ ０．５ ｗｔ％ ≦ Ｍｎ ≦ ４．０ｗｔ％ ０．０５ｗｔ％ ≦ Ｐ ≦ ０．２ｗｔ％
として下記濃度範囲のＳｉ，Ｍｎ，Ｐのうち少なくとも
１種を含有する。 ０．１ ｗｔ％ ≦ Ｓｉ ≦ ２．０ｗｔ％ ０．５ ｗｔ％ ≦ Ｍｎ ≦ ４．０ｗｔ％ ０．０５ｗｔ％ ≦ Ｐ ≦ ０．２ｗｔ％
【００１２】また、上記の方法によりめっきをした後に
鋼板を加熱し、めっき層中に鉄を合金化させる、めっき
性に優れた表面処理鋼板の製造方法をも提供するもので
ある。
鋼板を加熱し、めっき層中に鉄を合金化させる、めっき
性に優れた表面処理鋼板の製造方法をも提供するもので
ある。
【００１３】
【作用】以下、本発明をさらに詳細に説明する。本発明
に述べる鋼板は、自動車で使用される低炭素鋼または極
低炭素鋼に成形性を損なうことなく鋼板強度を上げるこ
とのできる強化元素Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐのうち少なくとも１
種以上を含有させた鋼板である。ここで、自動車車体軽
量化のために鋼板に要求される強度を満足し、かつ十分
な成形性、深絞り性を確保するためには、 ０．１ ｗｔ％ ≦ Ｓｉ ≦ ２．０ｗｔ％ ０．５ ｗｔ％ ≦ Ｍｎ ≦ ４．０ｗｔ％ ０．０５ｗｔ％ ≦ Ｐ ≦ ０．２ｗｔ％ の濃度範囲のＳｉ，Ｍｎ，Ｐのうち少なくとも１種以上
を含有することが必要である。
に述べる鋼板は、自動車で使用される低炭素鋼または極
低炭素鋼に成形性を損なうことなく鋼板強度を上げるこ
とのできる強化元素Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐのうち少なくとも１
種以上を含有させた鋼板である。ここで、自動車車体軽
量化のために鋼板に要求される強度を満足し、かつ十分
な成形性、深絞り性を確保するためには、 ０．１ ｗｔ％ ≦ Ｓｉ ≦ ２．０ｗｔ％ ０．５ ｗｔ％ ≦ Ｍｎ ≦ ４．０ｗｔ％ ０．０５ｗｔ％ ≦ Ｐ ≦ ０．２ｗｔ％ の濃度範囲のＳｉ，Ｍｎ，Ｐのうち少なくとも１種以上
を含有することが必要である。
【００１４】上記各成分元素の濃度範囲の下限は、成分
濃度がこの値より低い場合には鋼板に要求される強度、
深絞り性を確保することができないために決定される。
濃度がこの値より低い場合には鋼板に要求される強度、
深絞り性を確保することができないために決定される。
【００１５】またその上限の設定理由は以下のとおりで
ある。すなわち、Ｓｉの場合は２％を越えると熱延母板
が顕著に硬化し冷延性が劣化するためであり、Ｍｎの場
合は４％を越えると鋼板強度の上昇が飽和するだけでな
くｒ￣値の低下を招くためである。Ｐ濃度の上限は、Ｐ
が０．２％を越えると凝固時の偏析が極めて強固にな
り、強度の上昇が飽和するだけでなく、加工性も劣化す
るために決められる。本発明では、上記各鋼中元素は単
独であっても、２種以上の組合せであってもいずれの場
合でも、鋼板に必要な強度、深絞り性（ｒ￣値）に応じ
て選択することができる。
ある。すなわち、Ｓｉの場合は２％を越えると熱延母板
が顕著に硬化し冷延性が劣化するためであり、Ｍｎの場
合は４％を越えると鋼板強度の上昇が飽和するだけでな
くｒ￣値の低下を招くためである。Ｐ濃度の上限は、Ｐ
が０．２％を越えると凝固時の偏析が極めて強固にな
り、強度の上昇が飽和するだけでなく、加工性も劣化す
るために決められる。本発明では、上記各鋼中元素は単
独であっても、２種以上の組合せであってもいずれの場
合でも、鋼板に必要な強度、深絞り性（ｒ￣値）に応じ
て選択することができる。
【００１６】なお本発明は、鋼板に含有される成分元素
として上記元素以外にＴｉ，Ｎｂ，Ａｌ，Ｎｉ，Ｃｕ，
Ｍｏ，Ｖ，Ｃｒ，Ｂなる元素群から選ばれた少なくとも
１種以上を含有する場合でも適用される。ここで含有す
るということは、Ｔｉ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｖは
０．１ｗｔ％以上、Ａｌ，Ｎｂは０．０５ｗｔ％以上、
Ｂは０．００１ｗｔ％以上を含有する場合をさす。
として上記元素以外にＴｉ，Ｎｂ，Ａｌ，Ｎｉ，Ｃｕ，
Ｍｏ，Ｖ，Ｃｒ，Ｂなる元素群から選ばれた少なくとも
１種以上を含有する場合でも適用される。ここで含有す
るということは、Ｔｉ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｖは
０．１ｗｔ％以上、Ａｌ，Ｎｂは０．０５ｗｔ％以上、
Ｂは０．００１ｗｔ％以上を含有する場合をさす。
【００１７】上記元素を含有する鋼板に亜鉛系めっきを
施す場合、不めっきは鋼板の焼鈍時に表面濃化した各元
素の酸化物に起因して発生する。本発明では、これら被
酸化性の高い各元素の表面濃化を抑制するめっき前処理
方法を種々検討した結果、焼鈍前にＢｉおよび／または
Ｓｂの金属または化合物を鋼板表面に付着させる方法が
最も効果的であることを見いだした。これらの元素の存
在により、鋼中元素の濃化が抑制される理由は定かでな
いが、以下のような機構が推定される。すなわち、Ｂ
ｉ，Ｓｂなどは酸化されやすい元素であるため、焼鈍時
の鋼板表面近傍ではまずＢｉ，Ｓｂの酸化が起こり鋼板
表面での酸素ポテンシャルは低下する。このため、鋼中
のＳｉ，Ｍｎなどの元素は見かけの酸素ポテンシャルが
低い鋼板表面には濃化していかない。
施す場合、不めっきは鋼板の焼鈍時に表面濃化した各元
素の酸化物に起因して発生する。本発明では、これら被
酸化性の高い各元素の表面濃化を抑制するめっき前処理
方法を種々検討した結果、焼鈍前にＢｉおよび／または
Ｓｂの金属または化合物を鋼板表面に付着させる方法が
最も効果的であることを見いだした。これらの元素の存
在により、鋼中元素の濃化が抑制される理由は定かでな
いが、以下のような機構が推定される。すなわち、Ｂ
ｉ，Ｓｂなどは酸化されやすい元素であるため、焼鈍時
の鋼板表面近傍ではまずＢｉ，Ｓｂの酸化が起こり鋼板
表面での酸素ポテンシャルは低下する。このため、鋼中
のＳｉ，Ｍｎなどの元素は見かけの酸素ポテンシャルが
低い鋼板表面には濃化していかない。
【００１８】本発明において、焼鈍前に鋼板に付着させ
るＢｉ，Ｓｂ金属または化合物の付着量を金属換算で
０．１〜１００mg/m2 とした理由は以下のとおりであ
る。まず、付着量がこの値より低い場合、本発明で開示
したような焼鈍時の鋼中元素濃化抑制効果、めっき性改
善効果は不十分なものとなる。一方、付着量が１００mg
/m 2 を越えた場合は、上記効果が飽和するため、コスト
的に不利となる。従って、焼鈍前に鋼板に付着させるＢ
ｉおよび／またはＳｂの付着量としては金属換算で０．
１〜１００mg/m2 が最適範囲となる。
るＢｉ，Ｓｂ金属または化合物の付着量を金属換算で
０．１〜１００mg/m2 とした理由は以下のとおりであ
る。まず、付着量がこの値より低い場合、本発明で開示
したような焼鈍時の鋼中元素濃化抑制効果、めっき性改
善効果は不十分なものとなる。一方、付着量が１００mg
/m 2 を越えた場合は、上記効果が飽和するため、コスト
的に不利となる。従って、焼鈍前に鋼板に付着させるＢ
ｉおよび／またはＳｂの付着量としては金属換算で０．
１〜１００mg/m2 が最適範囲となる。
【００１９】本発明でいうＢｉまたはＳｂの塩とは、Ｂ
ｉ，Ｓｂの硫酸塩，硝酸塩，塩化物，酸化物，炭酸塩な
どを言う。水溶液のｐＨは低い方が、Ｂｉ，Ｓｂの付着
に関しては有利であるため、必要に応じて硫酸，硝酸，
塩酸などによりｐＨを２以下に調整することが望まし
い。また、めっき液の液温は、常温から８０℃までの範
囲が好ましく、工業的には４０〜６０℃が望ましい。
ｉ，Ｓｂの硫酸塩，硝酸塩，塩化物，酸化物，炭酸塩な
どを言う。水溶液のｐＨは低い方が、Ｂｉ，Ｓｂの付着
に関しては有利であるため、必要に応じて硫酸，硝酸，
塩酸などによりｐＨを２以下に調整することが望まし
い。また、めっき液の液温は、常温から８０℃までの範
囲が好ましく、工業的には４０〜６０℃が望ましい。
【００２０】また、本発明では焼鈍前にＢｉおよび／ま
たはＳｂの金属または化合物を鋼板に付着させる方法を
開示するものであるが、水溶液に接触させる場合、これ
ら元素の両者を含有する水溶液に接触させ、Ｂｉおよび
Ｓｂ両者を同時に付着させる方法も有効である。さらに
水溶液には、Ｂｉおよび／またはＳｂを含有していれ
ば、その後の溶融めっき、合金化処理、電気めっきを施
す場合に有害とならないその他の元素、例えばＢ，Ｃ，
Ｓなどを微量含有していても構わない。
たはＳｂの金属または化合物を鋼板に付着させる方法を
開示するものであるが、水溶液に接触させる場合、これ
ら元素の両者を含有する水溶液に接触させ、Ｂｉおよび
Ｓｂ両者を同時に付着させる方法も有効である。さらに
水溶液には、Ｂｉおよび／またはＳｂを含有していれ
ば、その後の溶融めっき、合金化処理、電気めっきを施
す場合に有害とならないその他の元素、例えばＢ，Ｃ，
Ｓなどを微量含有していても構わない。
【００２１】これらの化合物の水溶液を鋼板と接触させ
たのち乾燥するが、水溶液と鋼板を接触させる方法とし
ては、浸漬処理、スプレー処理、ロールコーターなどに
よる塗布などの方法を挙げることができる。また、水溶
液を鋼板と接触させた後に必要に応じて水洗をしても構
わない。水溶液と接触させた後、または水洗した後、乾
燥するが、ゼンジミアタイプの溶融めっきを行う場合、
乾燥せずに焼鈍炉へ通し、鋼板の焼鈍中に乾燥する方法
も可能であるが、焼鈍炉の雰囲気、特に露点の制御の点
から、焼鈍炉の前で乾燥することが望ましい。
たのち乾燥するが、水溶液と鋼板を接触させる方法とし
ては、浸漬処理、スプレー処理、ロールコーターなどに
よる塗布などの方法を挙げることができる。また、水溶
液を鋼板と接触させた後に必要に応じて水洗をしても構
わない。水溶液と接触させた後、または水洗した後、乾
燥するが、ゼンジミアタイプの溶融めっきを行う場合、
乾燥せずに焼鈍炉へ通し、鋼板の焼鈍中に乾燥する方法
も可能であるが、焼鈍炉の雰囲気、特に露点の制御の点
から、焼鈍炉の前で乾燥することが望ましい。
【００２２】このようにして鋼板上に付着されたＢｉお
よび／またはＳｂの金属または化合物は、連続溶融めっ
きラインにおける焼鈍工程または電気めっきに先だって
行われる焼鈍工程の最後に還元される必要があるが、こ
の場合の焼鈍条件は酸化皮膜が十分還元される条件であ
ればよい。雰囲気ガスとしては、水素単独または水素と
窒素、アルゴンなどとの混合ガスなどを用いることがで
きるが、工業的には３〜２５％水素ガス−残部窒素ガス
が実用的である。焼鈍温度は、鋼種により異なるが、冷
延鋼板の場合、７００℃以上、また焼鈍時間は１０ｓｅ
ｃ以上が望ましい。
よび／またはＳｂの金属または化合物は、連続溶融めっ
きラインにおける焼鈍工程または電気めっきに先だって
行われる焼鈍工程の最後に還元される必要があるが、こ
の場合の焼鈍条件は酸化皮膜が十分還元される条件であ
ればよい。雰囲気ガスとしては、水素単独または水素と
窒素、アルゴンなどとの混合ガスなどを用いることがで
きるが、工業的には３〜２５％水素ガス−残部窒素ガス
が実用的である。焼鈍温度は、鋼種により異なるが、冷
延鋼板の場合、７００℃以上、また焼鈍時間は１０ｓｅ
ｃ以上が望ましい。
【００２３】本発明で開示した方法により、高張力鋼板
に溶融めっきを行う場合、不めっきのないめっきを得る
ことができるが、本前処理を施した溶融めっき鋼板は４
５０〜５５０℃程度の温度領域で容易に合金化処理する
ことが可能となり、高張力鋼板素材の合金化溶融亜鉛め
っき鋼板を得ることができる。合金化速度を著しく遅延
させるＳｉ，Ｐ，Ｍｎなどの成分元素を含有する鋼板
は、５５０℃以下の温度域で合金化することが困難であ
り、６００℃近傍での合金化となるため密着性が劣化す
るが、本方法ではＢｉ，Ｓｂにより、鋼板表面のＣ残
渣、酸化物等の生成を抑制することで、鋼板表面の清浄
度を上げるため、合金化温度を低減できると考えられ
る。これによって密着性の良好な高張力鋼板素材の合金
化溶融亜鉛めっき鋼板を得ることが可能となる。合金化
温度は、めっき付着量、ラインスピードなどにより異な
るが、密着性の良好なＧＡを得るには合金化温度は可及
的に低いことが望ましい。
に溶融めっきを行う場合、不めっきのないめっきを得る
ことができるが、本前処理を施した溶融めっき鋼板は４
５０〜５５０℃程度の温度領域で容易に合金化処理する
ことが可能となり、高張力鋼板素材の合金化溶融亜鉛め
っき鋼板を得ることができる。合金化速度を著しく遅延
させるＳｉ，Ｐ，Ｍｎなどの成分元素を含有する鋼板
は、５５０℃以下の温度域で合金化することが困難であ
り、６００℃近傍での合金化となるため密着性が劣化す
るが、本方法ではＢｉ，Ｓｂにより、鋼板表面のＣ残
渣、酸化物等の生成を抑制することで、鋼板表面の清浄
度を上げるため、合金化温度を低減できると考えられ
る。これによって密着性の良好な高張力鋼板素材の合金
化溶融亜鉛めっき鋼板を得ることが可能となる。合金化
温度は、めっき付着量、ラインスピードなどにより異な
るが、密着性の良好なＧＡを得るには合金化温度は可及
的に低いことが望ましい。
【００２４】
【実施例】以下本発明を実施例によって具体的に説明す
る。 （実施例）表１に示す濃度の成分元素を含有する鋼を溶
製し、常法に従って熱間圧延および冷間圧延を施し板厚
０．７ｍｍの鋼板を作製した。この冷延鋼板に脱脂、酸
洗処理を行ったのち、表２、３に示す条件でＢｉおよび
／またはＳｂ含有水溶液と接触させた後、乾燥または水
洗、乾燥を行った。これらの鋼板に付着したＢｉ，Ｓｂ
の付着量を表４に示した。なお、付着量はＢｉ，Ｓｂ皮
膜を硫酸に溶解させ、この溶解液をＩ．Ｃ．Ｐ．発光分
析法（ Inductively Coupled Plazma ，高周波誘導結合
プラズマ）にて分析して求めた。
る。 （実施例）表１に示す濃度の成分元素を含有する鋼を溶
製し、常法に従って熱間圧延および冷間圧延を施し板厚
０．７ｍｍの鋼板を作製した。この冷延鋼板に脱脂、酸
洗処理を行ったのち、表２、３に示す条件でＢｉおよび
／またはＳｂ含有水溶液と接触させた後、乾燥または水
洗、乾燥を行った。これらの鋼板に付着したＢｉ，Ｓｂ
の付着量を表４に示した。なお、付着量はＢｉ，Ｓｂ皮
膜を硫酸に溶解させ、この溶解液をＩ．Ｃ．Ｐ．発光分
析法（ Inductively Coupled Plazma ，高周波誘導結合
プラズマ）にて分析して求めた。
【００２５】上記鋼板に対して、以下の焼鈍条件（Ａ）
で処理し、溶融めっき条件（Ｂ）、合金化条件（Ｃ）で
処理したＧＡを本発明例１〜３、溶融めっき条件（Ｂ）
で処理したＧＩを本発明例４とした。また、焼鈍条件
（Ａ）で処理した鋼板を電気めっき条件（Ｄ）で処理し
たＺｎ−Ｎｉめっき鋼板を本発明例５とした。
で処理し、溶融めっき条件（Ｂ）、合金化条件（Ｃ）で
処理したＧＡを本発明例１〜３、溶融めっき条件（Ｂ）
で処理したＧＩを本発明例４とした。また、焼鈍条件
（Ａ）で処理した鋼板を電気めっき条件（Ｄ）で処理し
たＺｎ−Ｎｉめっき鋼板を本発明例５とした。
【００２６】なお、上記焼鈍および溶融亜鉛めっきは溶
融めっき実験装置により、また合金化処理は赤外加熱炉
により、それぞれ実験室的に行った。また、電気めっき
は、流動槽めっきにより、実験室的に行った。
融めっき実験装置により、また合金化処理は赤外加熱炉
により、それぞれ実験室的に行った。また、電気めっき
は、流動槽めっきにより、実験室的に行った。
【００２７】比較例として表１に示す濃度の成分元素を
含有する鋼板に対してＢｉ，Ｓｂ処理を施さないもの
（比較例１）および金属Ｂｉまたは金属Ｓｂ付着量が本
発明の範囲を逸脱する処理を施したもの（比較例２〜
３）、さらに鋼中成分が本発明でいう範囲の下限以下の
組成である鋼板（比較例４）に、それぞれ焼鈍処理を施
し、本発明例と同様にＧＡめっきを施した鋼板を表４に
示した。
含有する鋼板に対してＢｉ，Ｓｂ処理を施さないもの
（比較例１）および金属Ｂｉまたは金属Ｓｂ付着量が本
発明の範囲を逸脱する処理を施したもの（比較例２〜
３）、さらに鋼中成分が本発明でいう範囲の下限以下の
組成である鋼板（比較例４）に、それぞれ焼鈍処理を施
し、本発明例と同様にＧＡめっきを施した鋼板を表４に
示した。
【００２８】これら、本発明例、比較例に対して以下の
評価を行った。 （Ａ）焼鈍条件 昇温速度 ：１０℃／ＳＥＣ 保持温度 ：８５０℃ 保持時間 ：３０ＳＥＣ 降温速度 ：２０℃／ＳＥＣ 焼鈍炉内雰囲気：５％Ｈ2 −Ｎ2 （露点 −２０℃）
評価を行った。 （Ａ）焼鈍条件 昇温速度 ：１０℃／ＳＥＣ 保持温度 ：８５０℃ 保持時間 ：３０ＳＥＣ 降温速度 ：２０℃／ＳＥＣ 焼鈍炉内雰囲気：５％Ｈ2 −Ｎ2 （露点 −２０℃）
【００２９】（Ｂ）溶融めっき条件 浴温 ：４７０℃ 浸入板温 ：４７０℃ Ａｌ含有率 ：０．１５ｗｔ％ 付着量 ：６０g/m2（片面） めっき時間 ：１ＳＥＣ
【００３０】（Ｃ）合金化処理条件 昇温速度 ：２０℃／ＳＥＣ 降温速度 ：１５℃／ＳＥＣ 合金化温度 ：４９０℃ 合金化時間 ：３０ＳＥＣ
【００３１】（Ｄ）電気めっき条件 めっき浴 ＺｎＳｏ4 ２００ｇ／ｌ ＮｉＳＯ4 ８０ｇ／ｌ Ｎａ2 ＳＯ4 ５０ｇ／ｌ Ｄｋ １００ A/dm2 ｐＨ １．８ 浴温 ６０℃ 付着量 ３０g/m2 Ｎｉ含有率 １２ｗｔ％
【００３２】（めっき性評価方法）溶融亜鉛めっき後の
外観目視判定により、めっき性を以下の基準に従い判定
した。 ○ 不めっきなし × 不めっき発生
外観目視判定により、めっき性を以下の基準に従い判定
した。 ○ 不めっきなし × 不めっき発生
【００３３】（めっき密着性評価）デュポン衝撃試験
（１／４ inch ，１ｋｇ，５０ｃｍ）により、評価し
た。判定基準は以下の通りである。 ○ めっき剥離なし × めっき剥離あり
（１／４ inch ，１ｋｇ，５０ｃｍ）により、評価し
た。判定基準は以下の通りである。 ○ めっき剥離なし × めっき剥離あり
【００３４】（合金化速度評価）上記条件化で処理した
合金化材の表面に亜鉛η相が残存しているか否かで合金
化速度を評価した。 ○ 亜鉛η相なし × 亜鉛η相あり
合金化材の表面に亜鉛η相が残存しているか否かで合金
化速度を評価した。 ○ 亜鉛η相なし × 亜鉛η相あり
【００３５】本発明例１〜５、比較例１〜４の評価結果
を表４に示す。本調査から、本発明に開示する方法によ
り、Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐなど被酸化性の高い元素を含有する
鋼板においても、不めっきのない密着性に優れた亜鉛め
っき鋼板を製造することが可能となり、また、合金化溶
融亜鉛めっき鋼板の場合には、合金化速度も適度に促進
され、前処理をするだけで従来法と変わらぬ方法で製造
し得ることが示された。
を表４に示す。本調査から、本発明に開示する方法によ
り、Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐなど被酸化性の高い元素を含有する
鋼板においても、不めっきのない密着性に優れた亜鉛め
っき鋼板を製造することが可能となり、また、合金化溶
融亜鉛めっき鋼板の場合には、合金化速度も適度に促進
され、前処理をするだけで従来法と変わらぬ方法で製造
し得ることが示された。
【００３６】
【表１】
【００３７】
【００３８】
【００３９】
【００４０】
【発明の効果】高張力鋼板に亜鉛系めっきを行う場合、
本発明により不めっきのない密着性に優れた亜鉛系めっ
きを低廉にかつ安定して製造することが可能となる。ま
た、合金化処理する場合には比較的低い温度で合金化溶
融亜鉛めっき鋼板を得ることができる。自動車軽量化の
緊急性から高張力鋼板素材の溶融亜鉛めっき鋼板、合金
化溶融亜鉛めっき鋼板さらに電気亜鉛系めっき鋼板の開
発が望まれている昨今、本発明の産業界に寄与するとこ
ろは極めて大きい。
本発明により不めっきのない密着性に優れた亜鉛系めっ
きを低廉にかつ安定して製造することが可能となる。ま
た、合金化処理する場合には比較的低い温度で合金化溶
融亜鉛めっき鋼板を得ることができる。自動車軽量化の
緊急性から高張力鋼板素材の溶融亜鉛めっき鋼板、合金
化溶融亜鉛めっき鋼板さらに電気亜鉛系めっき鋼板の開
発が望まれている昨今、本発明の産業界に寄与するとこ
ろは極めて大きい。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｃ 18/08 28/02 Ｃ２５Ｄ 5/26 Ｃ
Claims (3)
- 【請求項１】Ｂｉおよび／またはＳｂの塩を含む水溶液
を鋼板の少なくとも一方の面に接触させた後乾燥するこ
とにより鋼板表面にＢｉおよび／またはＳｂの金属また
は化合物を金属換算で０．１〜１００mg/m2 付着させた
後、焼鈍処理を行い、ついで亜鉛または亜鉛合金めっき
を行うことを特徴とするめっき性に優れた表面処理鋼板
の製造方法。 - 【請求項２】前記処理を施す鋼板が、鋼中成分元素とし
て下記の濃度範囲のＳｉ，Ｍｎ，Ｐのうち少なくとも１
種を含有している請求項１に記載のめっき性に優れた表
面処理鋼板の製造方法。 ０．１ ｗｔ％ ≦ Ｓｉ ≦ ２．０ｗｔ％ ０．５ ｗｔ％ ≦ Ｍｎ ≦ ４．０ｗｔ％ ０．０５ｗｔ％ ≦ Ｐ ≦ ０．２ｗｔ％ - 【請求項３】請求項１または２に記載の方法によりめっ
きした後に鋼板を加熱し、めっき層中に鉄を合金化させ
る、めっき性に優れた表面処理鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5025394A JPH06240430A (ja) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | めっき性に優れた表面処理鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5025394A JPH06240430A (ja) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | めっき性に優れた表面処理鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06240430A true JPH06240430A (ja) | 1994-08-30 |
Family
ID=12164678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5025394A Withdrawn JPH06240430A (ja) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | めっき性に優れた表面処理鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06240430A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001192796A (ja) * | 1999-11-05 | 2001-07-17 | Nkk Corp | 溶融亜鉛めっき鋼板および合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
| JP2018044190A (ja) * | 2016-09-12 | 2018-03-22 | 東洋鋼鈑株式会社 | 亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
-
1993
- 1993-02-15 JP JP5025394A patent/JPH06240430A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001192796A (ja) * | 1999-11-05 | 2001-07-17 | Nkk Corp | 溶融亜鉛めっき鋼板および合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
| JP2018044190A (ja) * | 2016-09-12 | 2018-03-22 | 東洋鋼鈑株式会社 | 亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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