JPH09268358A - 合金化溶融亜鉛めっき鋼帯の製造方法 - Google Patents

合金化溶融亜鉛めっき鋼帯の製造方法

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JPH09268358A
JPH09268358A JP8019596A JP8019596A JPH09268358A JP H09268358 A JPH09268358 A JP H09268358A JP 8019596 A JP8019596 A JP 8019596A JP 8019596 A JP8019596 A JP 8019596A JP H09268358 A JPH09268358 A JP H09268358A
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洋 吉村
Takumi Imayado
匠 今宿
Masaya Morita
正哉 森田
Akimasa Kido
章雅 木戸
Shunsaku Noide
俊策 野出
Seiji Nakamura
清治 中村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】合金化溶融亜鉛めっき鋼帯の腰折れ状しわの発
生を防ぐ合金化溶融亜鉛めっき鋼帯の製造方法を提供す
る。 【解決手段】溶融亜鉛めっき後の溶融亜鉛めっき鋼帯に
加熱合金化処理を施し、次いで合金化溶融亜鉛めっき鋼
帯を240℃以下に冷却し、かつ鋼帯の幅方向に中央部
と両端部とで温度差ΔTが下式(1)となるように冷却
することを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼帯の製造
方法。 ΔT=Tcenter−Tedge<10×σ+5…(1) 但し、Tcenterは板幅中央部の温度(℃)、Tedgeは板
両端部の温度(℃)、σは上記工程で鋼帯に作用するラ
イン張力(引張り応力:kgf/mm2 )を表わす。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、台金化溶融亜鉛め
っき鋼帯の製造方法の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】溶融亜鉛めっき後の鋼帯を合金化炉に通
し、加熱合金化処理を施し、その後トップロール(デフ
レクターロール)を介して搬送するとき、溶融状態のめ
っき金属が部分的にトップロールに付着しやすい。これ
を防止するため、合金化炉とトップロールの間で鋼帯を
冷却することが一般に行われているが、その冷却方法が
不適切な場合、めっき鋼帯の板両端部に腰折れ状のしわ
が発生することが知られている。
【0003】このようなしわ発生を防止する従来技術と
して、たとえば特公平7-65153 号公報記載のものがあ
る。これは、溶融亜鉛めつき後の溶融亜鉛めっき鋼帯に
加熱合金化処理を施し、次いで合金化溶融亜鉛めっき鋼
帯を250〜400℃に冷却する際に、該鋼帯の板幅方
向に中央部と両端部とで温度差を有し、その温度差の範
囲が−60℃≦(中央部−両端部)≦+30℃になるよ
うに冷却して、しわの発生を防止しようとするものであ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】合金化溶融亜鉛めっき
鋼帯製造設備(CGL)の溶融亜鉛ポットとトップロー
ルの間の鋼帯には、鋼帯を安定的に搬送するために、通
常、σ=1〜5kgf/mm2 のライン張力(引張り応
力)が作用している。しかしながら、鋼帯に中伸び等の
板形状乱れがあると、上記ライン張力は、板形状の乱れ
ていない板の局部に集中することになる。合金化溶融亜
鉛めっき鋼帯の腰折れ状しわは、この局部的に集中した
引張り応力が、材料の降伏応力を越えることによって発
生するものである。よって、腰折れ状しわの発生は、降
伏点伸びを有する材料で顕著であり、降伏点伸びの無い
材料では、しわの発生はない。
【0005】ところで、材料の降伏応力の値は、同一材
料であっても温度によって変化し、鋼帯の温度が高くな
ると降伏応力は低下し、温度が低くなると降伏応力は大
きくなる。したがって、合金化溶融亜鉛めっき鋼帯の腰
折れ状しわの発生を防止するためには、まず、合金化炉
とトップロールの間での冷却を強化することによって、
鋼帯の温度を低下させ、降伏応力の値を高める必要があ
る。
【0006】次に、上記合金化炉とトップロールの間で
の冷却の際、板幅方向の冷却不均一、とりわけ板端部の
過冷却によって、通常、板幅中央部の温度が板両端部の
温度よりも高くなる。その結果、鋼帯に中伸びが発生
し、ライン張力(引張り応力)が板両端部に集中するこ
とにより、腰折れ状しわが発生する。したがって、合金
化溶融亜鉛めっき鋼帯の腰折れ状しわの発生を防止する
ためには、中伸びを発生させないこと、つまり、板幅方
向に温度分布がつかないように均一に冷却する必要があ
る。本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目
的は合金化溶融亜鉛めっき鋼帯の腰折れ状しわの発生を
防止できる方法を提供する。
【0007】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、溶融
亜鉛めっき後の溶融亜鉛めっき鋼帯に加熱合金化処理を
施し、次いで得られた合金化溶融亜鉛めっき鋼帯を24
0℃以下かつ鋼帯の幅方向に中央部と両端部との温度差
ΔTが下式(1)となるように冷却することを特徴とす
る合金化溶融亜鉛めっき鋼帯の製造方法である。
【0008】 ΔT=Tcenter−Tedge<10×σ+5…(1) 但し、Tcenterは板幅中央部の温度(℃)、Tedgeは板
両端部の温度(℃)、σは上記工程で鋼帯に作用するラ
イン張力(引張り応力:kgf/mm2 )を表わす。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明では、まず、合金化炉とト
ップロールの間で、合金化溶融亜鉛めっき鋼帯を240
℃以下になるように冷却する。これにより、鋼帯の降伏
応力の値が高くなり、ライン張力(引張り応力)が局部
的に集中しても、腰折れ状しわが発生しにくくなる。さ
らに、上記冷却は、めっき金属のトップロール付着防止
にも効果的である。なお、240℃を越えると、鋼帯の
降伏応力の値が低く、腰折れ状しわが発生しやすくな
り、しかもめっき金属がトップロールに付着しやすくな
り、不適切である。
【0010】次に、鋼帯の幅方向に中央部と両端部との
温度差ΔTが式(1)となるように冷却する。この式
(1)は、本発明者らが新たに見出だした知見である。
すなわち、本発明者らは、ライン張力(引張り応力)が
鋼帯の局部に集中する/しない条件、つまり、鋼帯に中
伸びが発生する/しない条件を明確にするために、板幅
方向に温度分布を有する板の変形解析を行った。その結
果、 1)中伸びは、板幅中央部の温度が板両端部の温度より
高いときのみに発生すること、 2)板幅中央部と板両端部の温度差をΔTとするとき、
中伸びは、ΔTがある値以上の温度差で発生し、その値
以下の温度差ΔTでは発生しないこと、つまり、中伸び
が発生する限界の温度差ΔTが存在すること、 3)ΔTの値は、ライン張力(引張り応力)の大小によ
って異なること、を新たに見いだした。具体的に示す
と、ライン張力(引張り応力)σが、σ=1、2、3、
4、5kgf/mm2 の各ケースに対して、中伸びが発
生する限界の温度差ΔTは、それぞれΔT=15、2
5、35、45、55℃である。したがって、各ライン
張力σ(kgf/mm2 )に対して、板幅中央部と板両
端部の温度差ΔT(℃)が、ΔT<10×σ+5となる
ようにすれば、中伸びの発生を防止でき、腰折れ状しわ
が発生しなくなる。
【0011】つまり、本発明においては、溶融亜鉛めっ
き後の溶融亜鉛めっき鋼帯に加熱合金化処理を施し、次
いで合金化溶融亜鉛めっき鋼帯を240℃以下に冷却す
る際に、該鋼帯の板幅方向に中央部と両端部との温度差
ΔTが式(1)となるように冷却し、次いでトップロー
ル(デフレクターロール)を介して搬送することで、合
金化溶融亜鉛めっき鋼帯の腰折れ状しわを防止する。
【0012】 ΔT=Tcenter−Tedge<10×σ+5…(1) 但し、Tcenterは板幅中央部の温度(℃)、Tedgeは板
両端部の温度(℃)、σは上記工程(溶解亜鉛ポットと
トップロールの間)の鋼帯に作用するライン張力(引張
り応力、kgf/mm2 )を表わす。
【0013】なお、本発明では、中央部と両端部との温
度差ΔTが下式(1)となるように冷却するが、必ずし
も中央部と両端部との温度を測定することに限定されな
い。中央部と両端部との温度差ΔTを算出できれば、他
の箇所を測定することも可能である。
【0014】また、鋼帯の板幅方向の温度調節は、たと
えば、鋼帯の板幅方向にガス冷却用のノズルを複数個配
置し、各ノズルの流量を調整することによってなされ
る。以上説明したように、鋼帯を合金化炉とトップロー
ルの間で240℃以下になるように冷却することで、鋼
帯の降伏応力を高める。次に、板幅中央部と板端部の温
度差ΔTを式(1)を満足するように冷却することで、
中伸びの発生を防止し、ライン張力の板端部への局部集
中を回避する。このように本発明では、降伏応力を高く
して、かつライン張力が局部に集中しないようにしたの
で、鋼帯に働く引張り応力が降伏応力を越えなくなり、
降伏点伸びを有する材料であっても、腰折れ状しわは発
生しない。
【0015】さらに、本発明では、中伸びの発生する板
幅中央部と板端部の温度差ΔTがライン張力によって異
なることから、従来技術のように、中伸び発生を防止す
るための温度管理をΔT=一定値とするのではなく、ラ
イン張力に応じてΔTの管理をするようにしたので、腰
折れ状しわの発生を完全に防止することができる。ま
た、合金化炉とトップロールの間で、鋼帯を240℃以
下になるように冷却することで、めっき金属のトップロ
ール付着の問題が完全に防止できる。
【0016】
【実施例】図1は、本発明を合金化溶融亜鉛めっき鋼帯
製造設備(CGL)の合金化炉とトップロールの間の冷
却帯に適用したときの結果を示したものである。実施例
においては、鋼帯の板幅方向にガス冷却用のノズルを複
数個配置し、各ノズルの流量を調整することによって、
板幅方向の温度分布を変化させ、かつ板幅内の最高温度
が240℃以下になるようにした。図の横座標はライン
張力σ(kgf/mm2 )、縦座標は板幅中央部と板両
端部の温度差ΔT(℃)であり、図中の(○)は腰折れ
状しわが発生しなかったデータ、(Δ)および(×)は
腰折れ状しわが発生したデータで、(Δ)は軽度のも
の、(×)は重度なものを示す。また、図中の直線は、
ΔT=10×σ+5なる関係を表しており、この直線よ
り上の領域は、ΔT>10×σ+5となり中伸びが発生
すると予想される領域、直線より下の領域は、ΔT<1
0×σ+5であり中伸びが発生しないと予想される領域
である。
【0017】図1の特性から明らかなように、腰折れ状
しわが発生したデータはこの直線より上の領域に、腰折
れ状しわが発生しなかったデータはこの直線より下の領
域に位置しており、前記式(1)によって中伸びの発生
を抑制することにより、腰折れ状しわが防止できること
が確認された。
【0018】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、合金化
炉とトップロールの間で、鋼帯の降伏応力を高めるため
に、鋼帯を240℃以下に冷却し、さらに、中伸びによ
るライン張力の局部集中を防止するために、板幅中央部
と板端部の温度差ΔTを調整するようにしたので、合金
化溶融亜鉛めっき鋼帯の腰折れ状しわの発生を防ぐこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を合金化溶融亜鉛めっき鋼帯製造設備
(CGL)の合金化炉とトップロールの間の冷却帯に適
用したときの腰折れ状しわの発生状況を示した図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木戸 章雅 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 野出 俊策 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 中村 清治 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶融亜鉛めっき後の溶融亜鉛めっき鋼帯
    に加熱合金化処理を施し、次いで得られた合金化溶融亜
    鉛めっき鋼帯を240℃以下かつ鋼帯の幅方向に中央部
    と両端部との温度差ΔTが下式(1)となるように冷却
    することを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼帯の製造
    方法。 ΔT=Tcenter−Tedge<10×σ+5…(1) 但し、Tcenterは板幅中央部の温度(℃)、Tedgeは板
    両端部の温度(℃)、σは上記工程で鋼帯に作用するラ
    イン張力(引張り応力:kgf/mm2 )を表わす。
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