JP2004059945A

JP2004059945A - 表面性状に優れた多成分系溶融金属めっき鋼板の製造方法

Info

Publication number: JP2004059945A
Application number: JP2002216183A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Miyazaki; 宮崎　敦司; Hidetoshi Niigashira; 新頭　英俊
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2002-07-25
Filing date: 2002-07-25
Publication date: 2004-02-26

Abstract

【課題】凝固温度範囲の広い多成分系の金属めっきにおいて、表面性状に優れた溶融金属めっき鋼板の製造方法を提供する。
【解決手段】冷間圧延および焼鈍された鋼板を複数の金属（好ましくはＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ）を含む溶融めっき浴に浸漬してめっきを施した後に、該鋼板表面に冷却ガスを吹付けてガス冷却を行う多成分系溶融金属めっき鋼板の製造方法において、前記ガス冷却を行う冷却帯入側の鋼板温度を、前記溶融めっきの凝固開始温度＋５℃以上、または、凝固開始温度−５℃未満とすることを特徴とする表面性状に優れた多成分系溶融金属めっき鋼板の製造方法。
【選択図】　　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷間圧延および焼鈍された鋼板を複数の金属を含む溶融めっき浴に浸漬してめっきを施した後に、該鋼板表面に冷却ガスを吹付けてガス冷却を行う多成分系溶融金属めっき鋼板の製造方法に関する。
具体的には、凝固温度範囲の広い多成分系の金属めっき鋼板を表面性状に優れたものとするために、凝固温度範囲における挙動を制御して製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の金属を含む溶融めっき浴に浸漬してめっきを施した鋼板表面に冷却ガスを吹付けてガス冷却を行う多成分系溶融金属めっき鋼板の製造方法に関しては、従来から種々の提案がなされている。
例えば、特開２００１−３５５０５３号公報には、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉからなる溶融金属めっき鋼板の製造時に、凝固終了温度近傍での１０℃／ｓ以上の強冷により局部的に過冷状態が生じ、Ａｌ相の析出挙動が異なることに着目して冷却速度を規定することによって表面性状に優れた溶融金属めっき鋼板を製造する方法が開示されている。
【０００３】
この従来技術は、溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉめっき鋼板において、凝固終了温度に着目し、Ａｌ相の析出挙動を制御し表面性状を確保するものであるが、凝固開始温度近傍においても鋼板表面が局部的に冷却されると、冷却箇所を起点に凝固組織が伝播し、表面に凹凸のある模様が発生するという問題点があり、その発生メカニズムを以下に示す。
図３は、従来のめっき鋼板の製造方法を示す図である。
図３において、めっきが施された鋼板１の表面にガス冷却装置８により冷却ガスが吹付けられる。
【０００４】
この際、図３の点線の枠内に矢印で示すように、冷却帯８から外側へのガス流れが発生しており、めっき鋼板の表面性状に影響を与えることがある。
すなわち、冷却帯８から鋼板表面に吹付けられた冷却ガスは冷却帯８の外側に矢印のように吹出す。
吹出したガスの流速は、鋼板１の中央部分が早く、端部は遅いため、不均一ガス流１１が生じ、めっき表面に凝固線による半月状の模様が発生することがあった。
これは、多成分系の溶融金属めっきは凝固温度範囲が広く、その凝固開始温度付近で不均一な冷却を受けると、局部的な凝固組織が成長し表面に凹凸のある外観不良を生じるものと考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述のような従来技術の問題点を解決し、凝固温度範囲の広い多成分系の金属めっきにおいて、表面性状に優れた溶融金属めっき鋼板の製造方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の課題を解決するために鋭意検討の結果、多成分系の溶融合金めっき鋼板の製造方法において、金属めっきの凝固温度範囲における挙動を制御して凝固開始温度近傍での不均一な冷却によるめっき表面の凹凸が発生しない温度範囲において冷却するプロセスを確立することにより、表面性状に優れた多成分系溶融金属めっき鋼板の製造方法を提供するものであり、その要旨とするところは特許請求の範囲に記載した通りの下記内容である。
【０００７】
（１）　冷間圧延および焼鈍された鋼板を複数の金属を含む溶融めっき浴に浸漬してめっきを施した後に、該鋼板表面に冷却ガスを吹付けてガス冷却を行う多成分系溶融金属めっき鋼板の製造方法において、前記ガス冷却を行う冷却帯入側の鋼板温度を、前記溶融めっきの凝固開始温度＋５℃以上、または、凝固開始温度−５℃未満とすることを特徴とする表面性状に優れた多成分系溶融金属めっき鋼板の製造方法。
【０００８】
（２）前記多成分系溶融金属めっきが、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇを含むことを特徴とする（１）に記載の表面性状に優れた多成分系溶融金属めっき鋼板の製造方法。
（３）前記多成分系溶融金属めっきが、質量％で、Ａｌ：３〜１５％、Ｍｇ：２〜５％、Ｓｉ：０〜０．３％を含み、残部がＺｎであることを特徴とする（２）に記載の表面性状に優れた多成分系溶融金属めっき鋼板の製造方法。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１および図２を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明における溶融めっき鋼板の製造方法の実施形態を示す図である。
図１において、冷間圧延および焼鈍された鋼帯１は、スナウト２を通じて溶融めっきポット５内の溶融めっき浴６に浸漬されてめっきされ、浴中折り返しロール７および浴中支持ロール４を介して、ガスワイピングノズル３によってＮ_２ガスなどを吹付けることによりめっき付着量が制御された後、冷却帯８により、表面にエアーなどのガスを吹付けられて冷却される。
【００１０】
この冷却帯８は、複数配置されたスリットノズルから冷却ガスを鋼板１に向かって吐出する装置であるが、鋼板１に衝突したガスは鋼板１を通して冷却帯８から不均一ガス流となって装置外へ排出される。
これに対して、本発明における冷却帯８の直前（下側）に、鋼板１の表裏面用にそれそれ１基のガスナイフ１０が設置されている。
【００１１】
このガスナイフ１０は、鋼板の幅方向にスリット状のノズルを有しており、
冷却帯８の下側から斜め上方に向けてエアーなどのガスを鋼板表面に吹付けることにより、冷却ガスが冷却帯８から下方に吹出すのを遮断することによりめっき表面の凹凸模様の発生を防止する効果がある。
本発明においては、例えば、Ａｌ：３〜１５％、Ｍｇ：２〜５％、Ｓｉ：０〜０．３％を含み、残部がＺｎである溶融金属めっき鋼板の製造方法において、ガス冷却を行う冷却帯８入側の鋼板温度を、前記溶融めっきの凝固開始温度＋５℃以上、または、凝固開始温度−５℃未満とする。
ガス冷却を行う冷却帯８入側の鋼板温度を、前記溶融めっきの凝固開始温度＋５℃以上とするのは、溶融めっきの凝固が始まる前に冷却を開始することによって、板幅方向に不均一な凝固を抑制することができ、めっき表面に凹凸状の凝固線が発生しにくいからである。
【００１２】
また、ガス冷却を行う冷却帯８入側の鋼板温度を、前記溶融めっきの凝固開始温度−５℃未満とするのは、ある程度溶融めっきの凝固が進んだ状態で冷却を開始することによって、不均一な冷却を受けてもめっき表面に凹凸状の凝固線が発生しにくいからである。
図２は、本発明に用いる冷却帯の側面図である。
図２において、冷却帯８の全面にスリットノズル９が設けられており、このスリットノズル９から冷却ガスを吐出させることにより、鋼板表面にガスを均一に吹付けることができる。
【００１３】
【実施例】
本発明の溶融金属めっきの製造方法を、Ａｌを１０％〜１２％、Ｍｇを２〜５％、Ｓｉを０．０１〜０．３％含有する多成分系溶融亜鉛めっき鋼板に適用した実施例を表１に示す。
この成分系の溶融めっきの凝固温度範囲は４２０℃から３５０℃と広範囲であり、凝固開始温度が４２０℃なので、本発明における冷却開始温度は４２５℃以上または４１５℃未満である。
【００１４】
【表１】

表１において、ライン速度は３０〜６０ｍｐｍとし、冷却帯入側の鋼板温度が４２５℃、４１５℃の発明範囲から外れている比較例では、めっき表面に凹凸模様が発生し表面外観が×（不良）であった。
一方、表１において実施例と表示した、冷却帯入側の鋼板温度が４２５℃超または４１５℃未満の発明例においては、めっき表面に凹凸模様がなく表面外観が○（良好）であった。
さらに、冷却帯入側の鋼板温度を発明範囲内にすれば、前述の冷却ガスを遮断するガスナイフを設置しなくてもめっき表面に凹凸模様は発生しなかった。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、凝固温度範囲の広い多成分系の溶融合金めっき鋼板の製造方法において、金属めっきの凝固温度範囲における挙動を制御して凝固開始温度近傍での不均一な冷却によるめっき表面の凹凸が発生しない温度範囲において冷却するプロセスを確立することにより、表面性状に優れた多成分系溶融金属めっき鋼板の製造方法を提供することができる。
また、冷却ガスを遮断するガスナイフを設置しなくてもめっき表面の凹凸の発生を防止することができるなど、産業上有用な著しい効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における溶融めっき鋼板の製造方法の実施形態を示す図である。
【図２】本発明に用いる冷却帯の側面図である。
【図３】従来のめっき鋼板の製造方法を示す図である。
【符号の説明】
１：鋼板、
２：スナウト、
３：ガスワイピングノズル、
４：浴中支持ロール、
５：溶融めっきポット、
６：溶融めっき浴、
７：浴中折返しロール、
８：冷却帯、
９：スリットノズル、
１０：ガスナイフ、
１１：不均一ガス流

Claims

冷間圧延および焼鈍された鋼板を複数の金属を含む溶融めっき浴に浸漬してめっきを施した後に、該鋼板表面に冷却ガスを吹付けてガス冷却を行う多成分系溶融金属めっき鋼板の製造方法において、前記ガス冷却を行う冷却帯入側の鋼板温度を、前記溶融めっきの凝固開始温度＋５℃以上、または、凝固開始温度−５℃未満とすることを特徴とする表面性状に優れた多成分系溶融金属めっき鋼板の製造方法。
前記多成分系溶融金属めっきが、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇを含むことを特徴とする請求項１に記載の表面性状に優れた多成分系溶融金属めっき鋼板の製造方法。
前記多成分系溶融金属めっきが、質量％で、Ａｌ：３〜１５％、Ｍｇ：２〜５％、Ｓｉ：０〜０．３％を含み、残部がＺｎであることを特徴とする請求項２に記載の表面性状に優れた多成分系溶融金属めっき鋼板の製造方法。