JP2587725B2 - P含有高張力合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 - Google Patents
P含有高張力合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はP含有高張力合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製
造方法に関するもので、更に詳しくは、鋼中P濃度が0.
04%以上のP含有鋼板に対して、合金化溶融亜鉛めっき
鋼板の特性を確保するための急速酸化による前焼鈍、そ
の後、水素含有雰囲気中での焼鈍後溶融めっきする、P
含有高張力溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法にある。
造方法に関するもので、更に詳しくは、鋼中P濃度が0.
04%以上のP含有鋼板に対して、合金化溶融亜鉛めっき
鋼板の特性を確保するための急速酸化による前焼鈍、そ
の後、水素含有雰囲気中での焼鈍後溶融めっきする、P
含有高張力溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法にある。
(従来の技術) 近年、自動車用鋼板として用いられる冷延鋼板には、
車体の軽量化及び安全性の向上並びに耐食性の見地か
ら、プレス加工性に優れることのほかに高強度であり、
かつ耐食性が要求され供給鋼材の表面処理化が強く要求
される状況にある。このなかで特に最近では、高張力鋼
板の表面処理化要求が高まりつつある。この高張力鋼板
の防錆力向上を主目的とした表面処理方法としては、生
産性の点から容易に厚メッキ化が可能なゼンジマー式溶
融亜鉛メツキ法がある。このゼンジマー式溶融亜鉛メッ
キ法の場合、無酸化炉で生成された鉄酸化膜が、それ以
降の還元帯で還元された後、鋼中の易酸化元素であるS
i,Mn,P,Alが鋼板表面で選択的に酸化され、これにより
濃化勾配が生じるために、表面に濃化していく。これら
の元素のうち、Pは、鋼板表面にPOxの皮膜を形成し、
合金化特性を著しく阻害する(局部的に合金ムラは発生
する)。これを改善する従来の方法としては、焼鈍前
に、Fe,ZnまたはNiをプレメッキする方法及び酸素を含
む酸化炉中で鋼板表面の圧延油を除去し、適度な酸化膜
を形成せしめた後、水素を含む雰囲気中で還元焼鈍後、
炉内で板温を調節し、めっきする方法が既に特開昭55-1
22865号公報で知られている。すなわち酸素を含まない
無酸化炉方式では、鋼表面の油を除去することが出来る
が、酸化性雰囲気が弱いため、酸化され易いSi,Mn,Alが
表面に拡散酸化されるため、これらの酸化物が鋼表面を
形成する。これらの酸化物は還元炉中では還元されずめ
っきの濡れ不良、めっき密着不良の原因となる。そのた
めに鋼板の表面に酸化膜の厚み400〜10,000Åになるよ
うに酸化した後、水素を含む雰囲気で焼鈍し、溶融めっ
きするというものである。
車体の軽量化及び安全性の向上並びに耐食性の見地か
ら、プレス加工性に優れることのほかに高強度であり、
かつ耐食性が要求され供給鋼材の表面処理化が強く要求
される状況にある。このなかで特に最近では、高張力鋼
板の表面処理化要求が高まりつつある。この高張力鋼板
の防錆力向上を主目的とした表面処理方法としては、生
産性の点から容易に厚メッキ化が可能なゼンジマー式溶
融亜鉛メツキ法がある。このゼンジマー式溶融亜鉛メッ
キ法の場合、無酸化炉で生成された鉄酸化膜が、それ以
降の還元帯で還元された後、鋼中の易酸化元素であるS
i,Mn,P,Alが鋼板表面で選択的に酸化され、これにより
濃化勾配が生じるために、表面に濃化していく。これら
の元素のうち、Pは、鋼板表面にPOxの皮膜を形成し、
合金化特性を著しく阻害する(局部的に合金ムラは発生
する)。これを改善する従来の方法としては、焼鈍前
に、Fe,ZnまたはNiをプレメッキする方法及び酸素を含
む酸化炉中で鋼板表面の圧延油を除去し、適度な酸化膜
を形成せしめた後、水素を含む雰囲気中で還元焼鈍後、
炉内で板温を調節し、めっきする方法が既に特開昭55-1
22865号公報で知られている。すなわち酸素を含まない
無酸化炉方式では、鋼表面の油を除去することが出来る
が、酸化性雰囲気が弱いため、酸化され易いSi,Mn,Alが
表面に拡散酸化されるため、これらの酸化物が鋼表面を
形成する。これらの酸化物は還元炉中では還元されずめ
っきの濡れ不良、めっき密着不良の原因となる。そのた
めに鋼板の表面に酸化膜の厚み400〜10,000Åになるよ
うに酸化した後、水素を含む雰囲気で焼鈍し、溶融めっ
きするというものである。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、従来技術である焼鈍前に、Fe,Znまた
はNiをプレメッキする方法はプレメッキ皮膜が不安定で
あり、炉内雰囲気が汚染されること、また鋼種によって
メッキ液を使い分けなければならない等の困難があり、
更に後者の特開昭55-122865号公報についても上記のよ
うに無酸化炉の空気比を高くして加熱し、Fe酸化膜を生
成した後、還元加熱すると、良好なめっき性が得られる
という知見のみであって、鋼中のPと合金化溶融亜鉛め
っき層との関係については全く開示されていないこと。
更には実際の操業ラインにおけるラインスピードを下
げ、合金化炉内の在炉時間を長くすることにより、鋼板
全体を合金化させる方法はあるが、しかしこの方法では
20〜30%のラインスピードを低下させなければならず生
産性が著しく低下する問題点があった。
はNiをプレメッキする方法はプレメッキ皮膜が不安定で
あり、炉内雰囲気が汚染されること、また鋼種によって
メッキ液を使い分けなければならない等の困難があり、
更に後者の特開昭55-122865号公報についても上記のよ
うに無酸化炉の空気比を高くして加熱し、Fe酸化膜を生
成した後、還元加熱すると、良好なめっき性が得られる
という知見のみであって、鋼中のPと合金化溶融亜鉛め
っき層との関係については全く開示されていないこと。
更には実際の操業ラインにおけるラインスピードを下
げ、合金化炉内の在炉時間を長くすることにより、鋼板
全体を合金化させる方法はあるが、しかしこの方法では
20〜30%のラインスピードを低下させなければならず生
産性が著しく低下する問題点があった。
そこで、本発明は高生産性のラインにあって、従来法と
は異なる方法により、合金ムラを伴うことなく、安定し
た品位で均一外観の優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板を
得る方法を提供することにある。
は異なる方法により、合金ムラを伴うことなく、安定し
た品位で均一外観の優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板を
得る方法を提供することにある。
(課題を解決するための手段) 上述した問題点を解決し、その目的を達成するため
に、本発明の要旨とするところは、鋼中P濃度0.04%以
上のP含有高張力溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法におい
て、酸化帯燃焼空気比0.95〜1.10で、かつ予熱帯を除く
酸化帯での平均酸化速度を30Å/sec以上とする急速酸化
後、還元帯水素濃度10%以下なる雰囲気中で焼鈍し、溶
融めっきすることにある。以下本発明について詳細に説
明する。
に、本発明の要旨とするところは、鋼中P濃度0.04%以
上のP含有高張力溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法におい
て、酸化帯燃焼空気比0.95〜1.10で、かつ予熱帯を除く
酸化帯での平均酸化速度を30Å/sec以上とする急速酸化
後、還元帯水素濃度10%以下なる雰囲気中で焼鈍し、溶
融めっきすることにある。以下本発明について詳細に説
明する。
本発明において鋼中P濃度0.04%以上とした理由は高
張力鋼として固溶強化、熱延板の結晶粒を微細化する作
用があり、またコストも安価であるため望ましい元素で
ある。特にスキンパスに伴う延性劣化を少なくする効果
が大であることから重要な元素であり、この効果をもた
らすためには、0.04%以上を必要とし、一方0.15%をこ
えるとPの過量は脆化、溶接性劣化をもたらすため最適
は0.04〜0.15が望ましい。一方鋼中にP濃度が0.04%以
上のP含有鋼の場合には、一般には難合金化材と呼ば
れ、鋼中のSi,Mn,Al,Pなどが鋼板表面の加熱によって、
酸化物として鋼板表層に拡散されるため、これら酸化物
が濃化し、鋼表面を形成する。これらの酸化物は還元炉
中でも還元されず、合金化特性を阻害し、めっき密着性
を悪くする。従ってこれら難合金化材を対象とした鋼材
についての溶融亜鉛めっきを高生産性のラインにおいて
合金ムラなく、しかも均一外観の優れためっきを可能と
したことにある。そのための条件として、第1に酸化帯
燃焼空気比0.95〜1.10としたこと。第2は本発明の最大
の特徴でもある酸化帯での平均酸化速度を30Å/sec以上
としたこと。第3は還元帯水素濃度10%以下なる雰囲気
中で焼鈍し、溶融めっきしたことにある。すなわち第1
条件である酸化帯燃焼空気比0.95〜1.10としたことは、
空気比0.95未満では、微妙なガス組成の変化で酸化挙動
が大きく変化し、最適目標とする200〜1000Åなる酸化
膜を調整することは出来ない。また空気比1.10を超える
と急激に酸化膜が生成し、目標酸化膜を容易に越し、こ
れも調整することが困難である。従って最適目標とする
酸化膜の生成を容易に制御可能な範囲での空気比である
こと、次に第2の条件である最大の特徴とする予熱帯を
除く酸化帯での平均酸化速度を30Å/sec以上としたこ
と。この理由は、第1図に示すように従来法Aに示す、
例えば20Å/sec以下の場合には、酸化膜の生成速度が遅
いため、鋼板表面に適度な酸化膜を形成する前に、酸化
され易いSi,Mn,Al,Pが表面に拡散酸化されるため、これ
らの酸化物が鋼表面に形成される。従って、これらの酸
化物の生成の起らない短時間加熱の急速酸化が必要であ
ることを見出したものである。しかも、それに必要な酸
化膜から考えて、第1図に示すB直線である30Å/sec以
上が必要である。これ以上であると酸化され易いSi,Mn,
Al,P等特にPが表面に拡散酸化されないうちに鉄表面に
Fe酸化膜を形成し、このFe酸化膜がその後の鋼中のSi,M
n,Al,P等の酸化を阻止する。その後、この酸化膜を還元
帯水素濃度10%以下なる雰囲気中で焼鈍し、還元した
後、溶融亜鉛浴中を通過させ、エアーワイピングでめっ
き量を調節して得る。また平均酸化速度30Å/sec以上の
急速酸化をするためには、鋼板に対して垂直に火炎を噴
射するバーナーである、いわゆる直火式加熱バーナーを
用いると、より最適な平均酸化速度を制御することがで
きる。
張力鋼として固溶強化、熱延板の結晶粒を微細化する作
用があり、またコストも安価であるため望ましい元素で
ある。特にスキンパスに伴う延性劣化を少なくする効果
が大であることから重要な元素であり、この効果をもた
らすためには、0.04%以上を必要とし、一方0.15%をこ
えるとPの過量は脆化、溶接性劣化をもたらすため最適
は0.04〜0.15が望ましい。一方鋼中にP濃度が0.04%以
上のP含有鋼の場合には、一般には難合金化材と呼ば
れ、鋼中のSi,Mn,Al,Pなどが鋼板表面の加熱によって、
酸化物として鋼板表層に拡散されるため、これら酸化物
が濃化し、鋼表面を形成する。これらの酸化物は還元炉
中でも還元されず、合金化特性を阻害し、めっき密着性
を悪くする。従ってこれら難合金化材を対象とした鋼材
についての溶融亜鉛めっきを高生産性のラインにおいて
合金ムラなく、しかも均一外観の優れためっきを可能と
したことにある。そのための条件として、第1に酸化帯
燃焼空気比0.95〜1.10としたこと。第2は本発明の最大
の特徴でもある酸化帯での平均酸化速度を30Å/sec以上
としたこと。第3は還元帯水素濃度10%以下なる雰囲気
中で焼鈍し、溶融めっきしたことにある。すなわち第1
条件である酸化帯燃焼空気比0.95〜1.10としたことは、
空気比0.95未満では、微妙なガス組成の変化で酸化挙動
が大きく変化し、最適目標とする200〜1000Åなる酸化
膜を調整することは出来ない。また空気比1.10を超える
と急激に酸化膜が生成し、目標酸化膜を容易に越し、こ
れも調整することが困難である。従って最適目標とする
酸化膜の生成を容易に制御可能な範囲での空気比である
こと、次に第2の条件である最大の特徴とする予熱帯を
除く酸化帯での平均酸化速度を30Å/sec以上としたこ
と。この理由は、第1図に示すように従来法Aに示す、
例えば20Å/sec以下の場合には、酸化膜の生成速度が遅
いため、鋼板表面に適度な酸化膜を形成する前に、酸化
され易いSi,Mn,Al,Pが表面に拡散酸化されるため、これ
らの酸化物が鋼表面に形成される。従って、これらの酸
化物の生成の起らない短時間加熱の急速酸化が必要であ
ることを見出したものである。しかも、それに必要な酸
化膜から考えて、第1図に示すB直線である30Å/sec以
上が必要である。これ以上であると酸化され易いSi,Mn,
Al,P等特にPが表面に拡散酸化されないうちに鉄表面に
Fe酸化膜を形成し、このFe酸化膜がその後の鋼中のSi,M
n,Al,P等の酸化を阻止する。その後、この酸化膜を還元
帯水素濃度10%以下なる雰囲気中で焼鈍し、還元した
後、溶融亜鉛浴中を通過させ、エアーワイピングでめっ
き量を調節して得る。また平均酸化速度30Å/sec以上の
急速酸化をするためには、鋼板に対して垂直に火炎を噴
射するバーナーである、いわゆる直火式加熱バーナーを
用いると、より最適な平均酸化速度を制御することがで
きる。
(作用) そして、本発明は前記の構成である、急速酸化するこ
とにより易酸化性元素である、特にPの酸化物が鋼板表
層に濃化することなく、Fe酸化物のみの生成となり、容
易に還元帯によって還元され合金化特性を阻害するFe酸
化膜がなくなり、合金化溶融亜鉛めっき後の外観の均一
性を図ることができる。
とにより易酸化性元素である、特にPの酸化物が鋼板表
層に濃化することなく、Fe酸化物のみの生成となり、容
易に還元帯によって還元され合金化特性を阻害するFe酸
化膜がなくなり、合金化溶融亜鉛めっき後の外観の均一
性を図ることができる。
(実施例) 実施例1 高張力60kg/cm2クラスのハイテン60(C 0.10%,Si 0.
6%,Mn 1.10%,P 0.04%,Al 0.03%)を酸化帯燃焼空気
比1.05、平均酸化速度400Å/6secで500℃迄加熱酸化し
た後、還元帯水素濃度10%で還元し、その後溶融亜鉛浴
(0.15%Al,450℃)中を通過させ、エアーワイピングで
めっき量を180g/m2に調節した後合金化処理した。その
合金化溶融亜鉛めっき鋼板の合金化特性を調べた。合金
化特性はめっき部分の断面写真で評価した。その結果第
2図に示すように、従来の平均酸化速度20℃/secの同一
条件にて行ったものと比較すると、第1表に示すような
評価によれば一部合金ムラないし合金ムラがが多く見ら
れた。これに対し本発明によれば外観均一、合金ムラが
全く見られなかった。
6%,Mn 1.10%,P 0.04%,Al 0.03%)を酸化帯燃焼空気
比1.05、平均酸化速度400Å/6secで500℃迄加熱酸化し
た後、還元帯水素濃度10%で還元し、その後溶融亜鉛浴
(0.15%Al,450℃)中を通過させ、エアーワイピングで
めっき量を180g/m2に調節した後合金化処理した。その
合金化溶融亜鉛めっき鋼板の合金化特性を調べた。合金
化特性はめっき部分の断面写真で評価した。その結果第
2図に示すように、従来の平均酸化速度20℃/secの同一
条件にて行ったものと比較すると、第1表に示すような
評価によれば一部合金ムラないし合金ムラがが多く見ら
れた。これに対し本発明によれば外観均一、合金ムラが
全く見られなかった。
実施例2 高張力80kg/cm2ハイテン80(C 0.15%,Si 1.0%,Mn
1.5%,P 0.10%,Al 0.02%)を酸化帯燃焼空気比1.05,
平均酸化速度500Å/12secで500℃迄加熱酸化した後、還
元帯水素濃度5%で還元し、その後溶融亜鉛浴(0.10Al
460℃)中を通過させ、エアーワイピングでめっき量を
180g/cm2に調節した後合金化処理した。その合金化溶融
亜鉛めっき鋼板の合金化特性を調べた。その結果めっき
の合金化は断面写真から全く合金ムラがなく、その結果
は4点を得た。
1.5%,P 0.10%,Al 0.02%)を酸化帯燃焼空気比1.05,
平均酸化速度500Å/12secで500℃迄加熱酸化した後、還
元帯水素濃度5%で還元し、その後溶融亜鉛浴(0.10Al
460℃)中を通過させ、エアーワイピングでめっき量を
180g/cm2に調節した後合金化処理した。その合金化溶融
亜鉛めっき鋼板の合金化特性を調べた。その結果めっき
の合金化は断面写真から全く合金ムラがなく、その結果
は4点を得た。
(発明の効果) 以上述べたように、本発明による平均酸化速度で急速
加熱と酸化を行うことによって、P含有高張力鋼板であ
っても、合金化溶融亜鉛めっき条件をいたずらに変更す
ることなく、普通鋼と同様の合金化特性が得られ、合金
ムラめっきを伴うことなく、安定した品位で均一外観の
合金化溶融亜鉛めっき鋼板として具備すべき性能を充分
効率的に得られることにある。
加熱と酸化を行うことによって、P含有高張力鋼板であ
っても、合金化溶融亜鉛めっき条件をいたずらに変更す
ることなく、普通鋼と同様の合金化特性が得られ、合金
ムラめっきを伴うことなく、安定した品位で均一外観の
合金化溶融亜鉛めっき鋼板として具備すべき性能を充分
効率的に得られることにある。
第1図は本発明と従来法との生成酸化膜厚と時間との関
係を示す図、第2図は予熱帯を除く酸化帯での平均酸化
速度と合金化特性評価との関係を示す図である。
係を示す図、第2図は予熱帯を除く酸化帯での平均酸化
速度と合金化特性評価との関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C23C 8/14 C23C 8/14 (72)発明者 川口 勝徳 千葉県君津市君津1番地 新日本製鐵株 式会社君津製鐵所内 (72)発明者 相場 雅次 千葉県君津市君津1番地 新日本製鐵株 式会社君津製鐵所内 (56)参考文献 特開 昭55−131167(JP,A) 特公 昭53−44141(JP,B2)
Claims (2)
- 【請求項1】鋼中P濃度0.04%以上の高張力合金化溶融
亜鉛めっき鋼板の製造方法において、酸化帯燃焼空気比
0.95〜1.10で、かつ予熱帯を除く酸化帯での平均酸化速
度を30Å/sec以上とする急速酸化後、還元帯水素濃度10
%以下なる雰囲気中で焼鈍し、溶融めっきすることを特
徴とするP含有高張力合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造
方法。 - 【請求項2】酸化帯の加熱を、鋼板に対して垂直に火炎
を噴射するバーナーを用いて急速酸化した後、還元帯水
素濃度10%以下なる雰囲気中で焼鈍し、溶融めっきする
請求項第1項記載のP含有高張力合金化溶融亜鉛めっき
鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2329547A JP2587725B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | P含有高張力合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2329547A JP2587725B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | P含有高張力合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04202631A JPH04202631A (ja) | 1992-07-23 |
| JP2587725B2 true JP2587725B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=18222579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2329547A Expired - Lifetime JP2587725B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | P含有高張力合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2587725B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100892815B1 (ko) * | 2004-12-21 | 2009-04-10 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 용융 아연 도금 방법 및 용융 아연 도금 설비 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2700515B2 (ja) * | 1992-09-01 | 1998-01-21 | 新日本製鐵株式会社 | P含有高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
| JP2754127B2 (ja) * | 1992-12-28 | 1998-05-20 | 新日本製鐵株式会社 | P含有高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
| JP5966528B2 (ja) | 2011-06-07 | 2016-08-10 | Jfeスチール株式会社 | めっき密着性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
| CN104245996B (zh) | 2012-04-17 | 2017-06-13 | 杰富意钢铁株式会社 | 镀层密合性和滑动特性优良的合金化热镀锌钢板的制造方法 |
| JP5920249B2 (ja) | 2013-03-05 | 2016-05-18 | Jfeスチール株式会社 | めっき密着性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
| JP5962582B2 (ja) | 2013-05-21 | 2016-08-03 | Jfeスチール株式会社 | 高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
| WO2015087549A1 (ja) | 2013-12-13 | 2015-06-18 | Jfeスチール株式会社 | 高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
| WO2016038801A1 (ja) | 2014-09-08 | 2016-03-17 | Jfeスチール株式会社 | 高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法及び製造設備 |
| JP6237937B2 (ja) | 2016-03-11 | 2017-11-29 | Jfeスチール株式会社 | 高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
| MX2019004791A (es) | 2016-10-25 | 2019-07-01 | Jfe Steel Corp | Metodo para la fabricacion de lamina de acero galvanizada de alta resistencia. |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2366621A1 (fr) * | 1976-10-01 | 1978-04-28 | Cii Honeywell Bull | Systeme de traitement de donnees enregistrees |
| JPS55131167A (en) * | 1979-03-30 | 1980-10-11 | Sumitomo Metal Ind Ltd | High tensile alloyed zinc-plated steel sheet |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP2329547A patent/JP2587725B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100892815B1 (ko) * | 2004-12-21 | 2009-04-10 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 용융 아연 도금 방법 및 용융 아연 도금 설비 |
| US8216695B2 (en) | 2004-12-21 | 2012-07-10 | Kobe Steel, Ltd. | Method and facility for hot dip zinc plating |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04202631A (ja) | 1992-07-23 |
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