JPS6058309B2 - ホウロウ用溶融アルミニウムめつき鋼板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はホウロウ用溶融アルミニウムめつき鋼板の製
造方法、とくにホウロウ加工を行つた際発生するふくれ
欠陥の防止に有効なるホウロウ用溶融アルミニウムめつ
き鋼板の製造方法に関する。

溶融アルミニウムめつき鋼板はホウロウ用原板として
従来より使用されてきているホウロウ用冷延鋼板に比べ
、（１）脱脂のみで直ちにホウロウ加工可能、（２）釉
薬はアルミニウム用のため、焼成温度を下げることがで
き、かつその熱膨張係数は鋼板のものと近いため、焼成
歪の発生が少ない等の特徴を有し、またアルミニウムホ
ウロウに比べ耐外部応力に優れているため近年ホウロウ
加工用原板として需要が増大している。 しかしながら
溶融アルミニウムめつき鋼板をホウロウ加工用原板とし
て使用した場合、開口若くは未開口のふくれ欠陥（以下
泡立ちという）が発生する場合があり、これを防止する
ためのホウロウ加工前に溶融アルミニウムめつき鋼板を
５００〜６００℃で所定時間加熱したり（特願昭５１−
１８５１７号）、あるいは０．５％以上の調質圧延を施
した後、２５０〜４８０℃で加熱したり（特願昭５２−
５９３１４号）してきたが、これらの方法は優れた効果
はあるものの、十分満足すべきものではなかつた。

ところで、本発明者等はホウロウ加工の際の泡立ちの原
因は従来めつき層のめつき微小欠陥（ピンホール、不め
つき等）に含まれている空気や水がホウロウ焼成の際膨
張若くは気化膨張するものと考えていたが、これらの他
にめつき層に含有されていたり、あるいは母材鋼板中に
存在している水素がホウロウ焼成時に水素ガスとなつて
散逸し、溶融したホウロウ釉と溶融アルミニウムめつき
鋼板の界面に凝集して微小な気泡、すなわち泡立ちとな
ることが判明した。

すなわち溶融アルミニウムめつき鋼板を構成するめつき
層と母材鋼板には通常ある程度の水素が含有されるが、
溶融アルミニウムめつきの際、前処理としてガス還元法
などを採用しているので、溶融アルミニウムめつき鋼板
の製造工程中にも水素が過剰に吸蔵され、これがホウロ
ウ加工の際の泡立ちの主な原因であることが判明した。
本発明は溶融アルミニウムめつき鋼板のめつき層の微小
欠陥中に含まれている空気や水の他に母材鋼板やめつき
層中に過剰に含まれている水素を除去すること（以下脱
ガスという）によりホウロウ加工の際の泡立ちを防止す
るホウロウ用溶融アルミニウムめつき鋼板の製造方法を
提供するものである。

本発明の脱ガス方法としては加熱処理によるが、その際
の加熱温度条件としては、（１）めつき層−のアルミニ
ウムと母材鋼板の鉄との相互拡散反応によるＮ−Ｆｅ合
金を成長させない温度であること、および（２）溶融ア
ルミニウムめつき鋼板をタイトコイル状態で加熱した場
合、めつき層相互が融着しない温度であることが必要で
ある。

例えば溶，融アルミニウム鋼板を大気雰囲下で５００〜
６００℃で５〜６紛加熱すれば、脱ガスに有効であるが
、この方法は上記２条件のいずれをも満す方法ではない
。本発明によれば上記２条件を満足する脱ガス法，とし
ては、真空雰囲気下に加熱処理を施す方法である。

すなわち、真空度を１Ｔ０ｒｒ以上の高真空に保つた雰
囲気下で加熱処理すれは、温度は高くしなくても容易に
脱ガスできるのである。この真空雰囲気下での好適な加
熱温度としては通常２５０〜４８０℃の範囲である。す
なわち２５０℃未満になると真空度を著しく上げても、
脱ガス効果は極めて小さくなり、また４８０℃を超える
と泡立ち防止効果は優れているものの、めつき層のアル
ミニウムと母材鋼板の鉄との反応によるＡＩ−Ｆｅ合金
層が発達し、ホウロウ密着度が低下する傾向にある。ま
た上記温度範囲における加熱時間としては１紛〜１時間
が好適である。加熱時間が１紛未満である・と、水素ガ
スの散逸が十分なされず、また１時間を越える時間加熱
し続けても、水素脱ガス効果は変らず、製造コストの上
昇になるばかりである。上記方法はコイル状および板状
の溶融アルミニウムめつき鋼板に対して有効であるのみ
ならず、成形加工後の溶融アルミニウムめつき鋼板に対
しても有効である。また上記方法において、脱ガス効果
を確実に、しかも短時間に行うのには、めつき層に微細
な亀列を多数形成した後行うとよい。

すなわち、アルミニウムと鉄の水素透過（拡散）性はア
ルミニウムの方が鉄より悪いので、鋼板中の水素は真空
脱ガス処理してもとじ込められた状態になつているため
逸散しにくい。しかも鋼板中に吸蔵されている水素はめ
つき層より多いからである。この微細な亀列の形成方法
としては、溶融アルミニウムめつき鋼板に冷間圧延を施
す方法が簡単て、有効である。溶融アルミニウムめつき
鋼板を冷間圧延するとめつき層、とくに加工性の悪いＡ
１−Ｆｅ合金層に微細な抜歯状亀列が多数形成されめつ
き層のみならず、母材鋼板中の水素の散逸を容易ならし
める。この冷間圧延の際の圧延率としては２〜７０％、
好ましくは１０〜２０％で行うとよい。圧延率が２％未
満であると、めつき層に微細な亀列は生ぜす、また生じ
ても不十分であり、７０％を越えるとめつき時に生じた
めつき層の厚みムラが大きく現れるとともに、一部のＡ
ｌ−Ｆｅ合金層が露出し、ホウロウ密着性が低下する。
ところで溶融アルミニウムめつき鋼板を真空雰囲気下で
加熱処理すると、若干形状不良となつたりする場合であ
る。

このため加熱処理後通常調質圧延若くは冷間圧延を行う
。この調質圧延若くは冷間圧延の際、形状矯正とともに
母材銅板の強度を大きくしたい場合には圧延率を大きく
し、また片面ホウロウ製品のように片面しかホウロウ加
工を行なわず、他方の面の熱反射性、光沢、美観等を要
求する場合はロールとして、ブライトロールを使用すれ
ばよい。ブライト面形成の際の圧延率としては２〜７０
％で行う。すなわち２％未満であるとスパングルが残存
し、ブライト面は形成されず、また７０％を越えると、
めつき層の厚みムラが顕著に現れ一部Ｎ−Ｆｅ合金層が
露出する。本発明はケイ素を添加しためつき浴または添
加しないめつき浴、いずれのめつき浴でめつきした溶融
アルミニウム鋼板に対しても適用できるものである。次
に実施例を示す。実施例１ 供試材としてスキンバスおよび加熱処理をしない極軟鋼
を原板とした板厚０．６ｍｍの溶融アルミニウムめつき
鋼板で、ホウロウ加工を施すと、ホウロウ表面に多数の
泡立ちが発生した次の３種類の溶融アルミニウムめつき
鋼板を用いた。

（１）Ｓｉを添加しない浴でめつきした溶融アルミニウ
ムめつぎ鋼板で、片面のめつき厚さが２２μのもの。

（２）Ｓｉを７．５重量％含有している浴でめつきした
溶融アルミニウムめつき鋼板で、片面のめつき厚さが２
２μのもの。

（３）Ｓｉを７．５重量％含有している浴でめつきした
溶融アルミニウムめつき銅板で、片面のめつき厚さが１
１μのもの。

以上三種類の材料を真空中で加熱処理を行なつたのち、
ホウロウ加工を行なつた。

ホウロウ加工は、市販の溶融アルミニウムめつき鋼板用
釉薬（ＳｌＯ２，ＢａＯ，ＰｂＯ，Ｓｂ２Ｏ３，ＴｉＯ
２，ＣａＯ，Ｋ２Ｏなど）を、通常行なわれているボー
ルミル粉砕法で泥奨状としたのち、脱脂処理した供試材
にスプレー法でホウロウ厚さが８０μになるよう施釉し
た。

次に５０〜７０℃で１５分乾燥後、５５０℃で７分の焼
成を行ない、ホウロウ焼成後のホウロウ表面に発生した
泡数を１＠のルーペで１ｃ１ｔを有する視野で、１田見
野測定し、その平均値を算出した。ところで上記３種の
供試材はめつき層の厚さ、めつき浴へのＳｉ添加の有無
に関係なく、その泡数の平均値は同一傾向を示し、第１
表に示す結果が得られた。すなわち第１表によれば真空
雰囲気下での加熱条件が２５０℃１０分、１Ｔ０ｒｒよ
り４８０℃、１叫間、１０−４Ｔ０汀に至る範囲におい
て、ホウロウ表面の泡立ちは減少している。全体の傾向
として、高真空、高温程良好な結果が得られる。実施例
２ 実施例１の供試材と同一の供試材を２．０〜７０％の圧
延率で冷間圧延した後、実施例１での加熱温度、加熱時
間、真空度と同一の条件で加熱処理し、次に実施例１と
同一条件でホウロウ加工を行い、実施例１と同じ要領で
ホウロウ表面の泡数を測定した。

本実施例の場合も供試材の種類に関係なく、泡数の平均
値は同一傾向を示し、第２表に示す結果が得られた。第
２表より明らかな如く、真空雰囲気下での加熱処理の前
に冷間圧延を施すと、脱ガスに著しい効果があることが
わかる。実施例３実施例１の供試材と同一の供試材をエ
リクセン深絞り試験機で絞り成形し、異なる絞りのもの
を作成した。

成形条件 ポンチ径４０Ｔｆｍφ ポンチ肩Ｒｐ＝１５，２―ダ
イス径４５Ｔｍφ ダイス肩Ｒｄ＝５醜しわ押え４５
０ｋ９ブランク径８０Ｗｒｆｎφ 絞り高さ２０７７！７７！ 成形後、実施例１での加熱温度、加熱時間、真空度と同
一条件て加熱処理し、次に実施例１と同一条件でホウロ
ウ加工を行ない実施例１と同じ要領でホウロウ表面の泡
数を測定した。

本実施例の場合も泡数の平均値は同一傾向を示し、第１
表に示す結果と同一の結果が得られた。

実施例４実施例１の供試材と同一の供試材に対し、圧延
率１５％て冷間圧延を施し、以下実施例３と同様の処理
を行つた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶融アルミニウムめつき鋼板を真空雰囲気下で加熱
   処理することを特徴とするホウロウ用溶融アルミニウム
   めつき鋼板の製造方法。 ２ 真空雰囲気が真空度で１Ｔｏｒｒ以上の高真空であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のホウロ
   ウ用溶融アルミニウムめつき鋼板の製造方法。 ３ 加熱処理として、温度２５０〜４８０℃で１０分〜
   １０時間加熱することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のホウロウ用溶融アルミニウムめつき鋼板の製造
   方法。 ４ 溶融アルミニウムめつき鋼板に微細な亀列を多数形
   成した後、真空雰囲気下で加熱処理することを特徴とす
   るホウロウ用溶融アルミニウムめつき鋼板の製造方法。 ５ 冷間圧延により微細な亀列を多数形成するこ とを特徴とする特許請求の範囲第４項記載のホウロウ用
   溶融アルミニウムめつき鋼板の製造方法。 ６ 圧延率２〜７０％で冷間圧延することを特徴とする
   特許請求の範囲第５項記載のホウロウ用溶融アルミニウ
   ムめつき鋼板の製造方法。 ７ 真空雰囲気が真空度で１Ｔｏｒｒ以上の高真空であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載のホウロ
   ウ用溶融アルミニウムめつき鋼板の製造方法。 ８ 加熱処理として、温度２５０〜４８０℃で１０分〜
   １０時間加熱することを特徴とする特許請求の範囲第４
   項記載のホウロウ用溶融アルミニウムめつき鋼板の製造
   方法。