[发明专利]合金化热浸镀锌系钢板的制造设备以及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过将钢板浸渍于镀浴中后，与镀浴接续地进行合金 化处理，来制造合金化热浸镀锌系钢板的制造设备以及用于该设备的合金 化热浸镀锌系钢板的制造方法。

背景技术

在使用合金化热浸镀锌系钢板的制造设备来制造合金化热浸镀锌系钢 板时，首先，使钢板浸渍于在镀浴槽内充满了440～480℃的熔融锌的镀浴 内之后，通过由气体擦拭喷嘴向钢板的两面喷射气体，来调整钢板表面的 镀层附着量。接着，将在调整附着量时被冷却到400～460℃左右的钢板在 合金化炉内再次加热到480～650℃左右，使钢板中的铁与附着的锌反应， 得到铁-锌合金镀层钢板。一般地，合金化热浸镀锌系钢板的合金层，主要 由滑动性差的ζ相、滑动性优异的δ₁相、密着性差的Γ相构成，优选得到以 滑动性和密着性优异的δ₁相为主体的合金层。

已知由合金化反应产生的合金相，根据钢板温度而不同，钢板的滑动 性和密着性优异的δ₁相可在490～650℃附近得到。以往的合金化热浸镀锌 系钢板的制造方法，通过将钢板在合金化设备的合金化炉(即，加热带) 中加热而升温至490～650℃，但由于加热速度慢，因此在升温过程中在 470～490℃(一般地称为ζ相生成温度)保持较长时间。因此，采取了在钢 板表面先生成大量的ζ相，然后该ζ相转变成δ₁相的过程。该情况下，钢板 表面的合金晶体形状，由来于ζ相的针状晶为主体，在该较大的针状晶的表 面存在相变了的小的柱状晶的δ₁。该钢板表面，与以ζ相为主体的表面相比， 滑动性优异，但与在490～650℃的温度区直接生成的δ₁柱状晶为主体的表 面相比，滑动性差，因此不优选。

另外，在使钢板在位于合金化设备的中途或出口的保热带结束合金化 反应的过程中，以往利用大气进行冷却，但由于冷却速度慢，因此合金层 表面发生δ₁化后冷却时，合金层下部发生Γ相化，合金层与钢板的密着性恶 化。相反地，若快速地冷却钢板使得合金层下部不进行Γ相化，就会产生 表面的未合金化，不能够得到最佳的δ₁为主体的合金层。

为了解决上述的问题，作为抑制合金层表面的ζ相生成、以及合金层与 钢板的界面的Γ相生成的技术，研究了合金化设备的合金化炉(即，加热 带)使用感应加热炉等来提高升温速度的方法、提高保热后的冷却速度的 方法、适当控制镀层附着量的方法、或者适当控制镀浴中以及镀层中的Al 浓度的方法等。

例如，在日本专利第3,400,289号公报中，作为适用于具备固定型的保 热带和固定型的冷却带的以往公知的合金化设备的最佳条件的一例，公开 了将钢板以30℃/秒以上的升温速度加热，在470～510℃保持，以30℃/秒以 上的冷却速度冷却到420℃以下的制造条件。另外，日本专利第2,848,074 号公报公开了改换移动型的保热带和移动型的冷却带，使加热曲线可变的 合金化设备的技术。此外，日本特开平5-156419号公报公开了具有切换保 热和冷却的炉的合金化设备的技术。另外，日本特开昭63-121644号公报公 开了具有在同一区域内利用加热气体进行保热和利用冷却气体进行冷却的 炉的合金化设备的技术。此外，日本特开平2-122058号公报公开了具有在 钢板的进入侧设有具有加热气体供给口的保热区域、且冷却也在该保热区 域中进行的炉的合金化设备的技术。具体地讲，将该保热区域分割成多个 区，在各区的交接处设置排出区内气氛的排气管道，并且在各区内设置冷 却装置，在各区内选择性地进行保热和冷却。

发明内容

然而，在实际制造工艺中，由于制造规格参数等的外因，最佳的保热 温度和保热时间经常变动，因此应用日本专利第3,400,289号公报所记载的 制造条件的具有固定型的保热带和固定型的冷却带的以往公知的合金化设 备，在应该使合金化反应结束的最佳点开始冷却较难，实质上难以维持最 佳的制造条件。

另一方面，在日本专利第2,848,074号公报中记载的具有移动型的保热 带和移动型的冷却带的合金化设备的情况下，虽然可相应于变动的最佳的 制造条件来移动保热带以及冷却带，但是将保热炉和冷却炉二者切换需要 时间，因此对制造程序给予巨大的制约，其应用较困难。