(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
０．１〜２０μｍ厚みのＮｉメッキ鋼板コイルを、バッチ熱処理設備で５００℃〜８５０℃の温度域で２０min 以上滞在せしめる熱処理を施すＮｉメッキ鋼板の製造方法において、Ｎｉメッキ後、Ｎｉメッキ層上にクロメート処理を施して総Ｃｒ量で１０〜１５０mg／ｍ2 を被覆した後、バッチ熱処理設備で熱処理を行うことを特徴とするバッチ熱処理時の焼付を回避するＮｉメッキ鋼板の製造方法。
【請求項２】
０．１〜２０μｍ厚みのＮｉメッキ鋼帯を連続熱処理設備で５００℃〜８５０℃の温度域で熱処理を施すＮｉメッキ鋼板の製造方法において、Ｎｉメッキ後、Ｎｉメッキ層上にクロメート処理を施して総Ｃｒ量で１０〜１５０mg／ｍ2 を被覆した後、連続熱処理設備で熱処理を行うことを特徴とする連続熱処理時のＮｉメッキ層がハースロールに焼付ビルトアップし押し疵となるのを回避するＮｉメッキ鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｎｉメッキ後、熱処理を施すＮｉメッキ鋼板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
Ｎｉメッキ後、熱処理を施すＮｉメッキ鋼板の製造方法としては、特開平６−２１０４号公報に開示された方法がある。この方法は、冷延鋼板上に１〜５μｍのＮｉメッキを施し、引続き還元または非酸化性雰囲気でＮｉの再結晶温度以上で熱処理をする製造法であり、鋼帯の熱処理方法として箱型焼鈍と連続焼鈍のいずれでも可能と記述されている。
【０００３】
本発明者らは、特開平６−２１０４号公報の方法に準じて、Ｎｉメッキを施した冷延鋼板のコイルを箱焼鈍および連続焼鈍で熱処理を行いＮｉ拡散メッキ鋼板の試験製造を試みた結果、バッチ熱処理では焼付が発生し、連続熱処理ではＮｉメッキ層がハースロールに焼付ビルトアップし押し疵となり、いずれも良好なＮｉ拡散メッキ鋼板を得ることができなかった。
【０００４】
そこで、Ｎｉメッキ鋼板を熱処理するときの焼付防止について従来知見を調査したが、焼付防止方法については、通常の冷延鋼板の場合には硫化物を鋼板表面に塗布する方法がある程度で、Ｎｉメッキ鋼板の場合の良好な焼付回避方法が見あたらなかった。尚、上記の特開平６−２１０４号公報には焼付回避方法についてなにも記載されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、Ｎｉメッキ後、熱処理を施すＮｉメッキ鋼板の製造方法において、バッチ熱処理時の焼付の回避あるいは連続熱処理時のＮｉメッキ層がハースロールに焼付ビルトアップし押し疵となるのを回避するＮｉメッキ鋼板の製造方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、Ｎｉメッキ後、熱処理を施すＮｉメッキ鋼板の製造方法において、バッチ熱処理時の焼付の回避あるいは連続熱処理時のＮｉメッキ層がハースロールに焼付ビルトアップし押し疵となるのを回避するＮｉメッキ鋼板の製造方法を提供することについて、鋭意検討を行い本発明を完成したものであり、その要旨とするところは下記の通りである。
（１）０．１〜２０μｍ厚みのＮｉメッキ鋼板コイルを、バッチ熱処理設備で５００℃〜８５０℃の温度域で２０min 以上滞在せしめる熱処理を施すＮｉメッキ鋼板の製造方法において、Ｎｉメッキ後、Ｎｉメッキ層上にクロメート処理を施して総Ｃｒ量で１０〜１５０mg／ｍ2 を被覆した後、バッチ熱処理設備で熱処理を行うことを特徴とするバッチ熱処理時の焼付を回避するＮｉメッキ鋼板の製造方法。
（２）０．１〜２０μｍ厚みのＮｉメッキ鋼帯を連続熱処理設備で５００℃〜８５０℃の温度域で熱処理を施すＮｉメッキ鋼板の製造方法において、Ｎｉメッキ後、Ｎｉメッキ層上にクロメート処理を施して総Ｃｒ量で１０〜１５０mg／ｍ2 を被覆した後、連続熱処理設備で熱処理を行うことを特徴とする連続熱処理時のＮｉメッキ層がハースロールに焼付ビルトアップし押し疵となるのを回避するＮｉメッキ鋼板の製造方法。
【０００７】
以下に本発明について詳細に述べる。
本発明者らは、まず、Ｎｉメッキ後、熱処理を施すＮｉメッキ鋼板の製造方法において、バッチ熱処理時の焼付の回避について、Ｎｉメッキ層の上に、１）オルソ珪酸ソーダー液で電解洗浄し、Ｓｉを付着させる方法、２）Ｎｉメッキ後、大気中で３００℃〜４５０℃に加熱し酸化膜を付ける方法、３）電解クロメート処理によってクロメート被膜を付ける方法について、種々の検討を行った。
【０００８】
その結果、１）オルソ珪酸ソーダー液で電解洗浄し、Ｓｉを付着させる方法、２）Ｎｉメッキ後大気中で３００℃〜４５０℃に加熱し酸化膜を付ける方法は、いずれもバッチ熱処理時の焼付け性を改善する傾向は認められるものの十分な改善には到達しなかった。一方、３）電解クロメート処理によってクロメート被膜を付ける方法については、顕著な改善効果が認められた。
【０００９】
そこで、この電解クロメート処理によってクロメート被膜を付ける方法について、種々の方法でバッチ熱処理時の焼付きが防止できる条件について種々の実験を行い、本発明の方法を見いだした。
【００１０】
図１は、０．２０mmのＮｉメッキ（１μｍ厚み）鋼板を、Ｃｒメッキ浴で浴組成、電流量、時間を変え、クロメート量（総Ｃｒ量）が０〜８０mg／ｍ2 のサンプル（３０Ｗ×４０Ｌ）を試作し、Ｎｉメッキ面同士を十字型に重ね合せて６０kgf/cm2 の強さではさみ付けた状態のペアーのサンプルを７００℃×２０Hrの無酸化雰囲気熱処理を行い、室温まで冷却した箱型焼鈍（バッチ熱処理）のシミュレート熱処理を行い、そのペアーのサンプルの焼付力（ステッキング力）を調査するため、ペアーの十字型のサンプルを上下方向に引張り（十字引張り）焼付力を調査した結果を、クロメート量との関係で図示したものである。
【００１１】
尚、図中の本発明の範囲としてステッキング力≦２kgとしたのは、図１の実験結果を基に、実機試験し、焼付のために焼鈍後のコイルを巻戻す時に板が不規則に折れ曲り凸凹の板とならない限界のステッキング力を求め、≦２kgであれば、問題が生じないという結果に基づいて記入したものである。
【００１２】
図１から、バッチ熱処理設備で熱処理を施すＮｉメッキ鋼板の製造方法において、Ｎｉメッキ後、Ｎｉメッキ層上に総Ｃｒ量で１０mg／ｍ2 以上を被覆すればバッチ熱処理時の焼付を回避できることがわかる。
【００１３】
次に、本発明者らは、連続熱処理ではＮｉメッキ層がハースロールに焼付ビルトアップし押し疵となるという問題の解決策として、上記の図１で得られた結果が適用できると考えて、その効果を確認した結果、０．１〜２０μｍ厚みのＮｉメッキ鋼帯を連続熱処理設備で５００℃〜８５０℃の温度域で１０sec 以上滞在せしめ熱処理を施すＮｉメッキ鋼板の製造方法において、Ｎｉメッキ後、Ｎｉメッキ層上に総Ｃｒ量で１０〜１５０mg／ｍ2 を被覆した後連続熱処理設備で熱処理を行うことで、連続熱処理時のＮｉメッキ層がハースロールに焼付ビルトアップし押し疵となるのを回避できることを見いだした。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の構成条件について詳細に説明する。
対象となるＮｉメッキ鋼板は、メッキ厚みが０．１〜２０μｍのＮｉメッキ鋼板で、メッキ厚みが０．１μｍ未満では熱処理中に地鉄からのＦｅの拡散が早く、Ｎｉ最表層にＦｅが多く存在するようになり、焼付現象そのものが希薄になりクロメート処理等の本願の方法を適用する価値そのものが薄くなるので０．１μｍ厚みを対象の下限とした。また、上限を２０μｍとしたのは、電気メッキで２０μｍ超のメッキを施すには電気エネルギーコストが高くなりすぎ経済的に成立ちがたいので、上限値を２０μｍとした。下地の鋼板は、Ｎｉメッキを施せるものであれば特に限定する必要がない。また、冷間圧延の状態の未再結晶の鋼板でも、再結晶焼鈍後の鋼板でも、更に調質圧延後の鋼板でもいずれでもよく、特に限定する必要はない。
【００１５】
バッチ熱処理の条件は、熱処理温度時間が５００℃〜８５０℃の温度域で２０min 以上滞在せしめる熱処理を施すＮｉメッキ鋼板の熱処理を対象にしており、焼鈍温度が５００℃未満あるいは５００℃以上の熱処理時問が２０min 未満の時は、焼付現象そのものが極僅かで実害が生じないので対象外とした。また、熱処理温度の上限を８５０℃としたのは、バッチ熱処理では８５０℃超では自重でコイルの変形が大きく良好な形状が得られなくなるためである。
【００１６】
連続熱処理の条件は、熱処理温度時間が５００℃〜８５０℃の温度域で熱処理を施すＮｉメッキ鋼板の熱処理を対象にしており、焼鈍温度が５００℃未満であればハースロールヘの焼付現象そのものが極僅かで実害が生じないので対象外とした。また、熱処理温度の上限を８５０℃としたのは、連続焼鈍では、鋼板が軟化し炉内通板中にコイルがのびたり変形したりあるいは破断したりして、連続炉中を通板することが困難となるためである。
【００１７】
Ｎｉメッキ層上に金属ＣｒおよびＣｒ化合物（主として水酸化Ｃｒ）を被覆する方法は、電解クロメート処理でも塗布クロメート処理のいずれでもよく、総Ｃｒ量が１０mg／ｍ2 以上あれば、焼付を防止できる。この理由は必ずしも明確ではないが、金属Ｃｒは熱処理中に雰囲気中の僅かな水分と反応し酸化Ｃｒとなり、Ｎｉの表面を酸化Ｃｒあるいは水酸化Ｃｒで覆い、直接Ｎｉ面同士が接触しなくなることそして酸化Ｃｒあるいは水酸化Ｃｒ面同士は高温で接触しても互いのＣｒ元素の拡散を実質的に抑制することができるため焼付現象が生じなくなるのではないかと考えられる。尚、クロメート量の上限を１５０mg／ｍ2 としたのは、１５０mg／ｍ2 を超えても焼付防止効果は十分存続するが、クロメート処理費用がかさむのみであるので１５０mg／ｍ2 を上限値とした。
【００１８】
【実施例】
以下に本発明の効果を実施例により説明する。
表１に示す組成、熱延、冷延条件で０．２５mm厚みの冷間圧延コイルを製造し、第２表に示す焼鈍（再結晶焼鈍）、調質圧延、Ｎｉ電気メッキ、電解クロメート処理、そして、Ｎｉメッキ層の軟質化あるいは密着性を向上させるための拡散熱処理（Ｎｉメッキ前に再結晶焼鈍を省略したものは再結晶焼鈍も兼ねた熱処理）、調質圧延、を行いＮｉメッキ（あるいはＮｉ拡散メッキ）鋼帯を製造した。
【００１９】
バッチ熱処理（箱焼鈍あるいはＢＡＦと称する）の場合の焼付き性の評価は、熱処理後調質圧延を施さないものは巻戻しを行い、巻戻し時に焼付き性を評価し、熱処理後調質圧延を施したものは調質圧延時の巻戻し時に焼付け性の評価を行い、焼付による形状不良等のトラブルがなかったものを○、焼付いて巻戻しができなかったものあるいは焼付により形状不良が発生したものを×として表２に示した。
【００２０】
連続熱処理（連続焼鈍あるいはＣＡＬと称する）の場合の焼付き性の評価は、熱処理後コイルを巻戻しを行って、鋼板の外観観察を行い板表面に押し疵（ＣＡＬ炉中の多数のハースロールの上をＮｉメッキ鋼板が通過するときにＮｉメッキ鋼板とハースロール表面との間で焼付が発生するとハースロールに焼付いた鋼チップがビルトアップし、そのハースロール表面の突起によって鋼板がへこみ押し疵と称する疵が生じる）が生じているか否かを評価し、押し疵が発生したものを×、生じなかったものを○として表２に示した。
【００２１】
供試鋼Ａは、Ｃ含有量が０．００１７％、Ｎｂ，Ｔｉ含有量がそれぞれ０．０１３％，０．０１４％のＮｂ，Ｔｉ添加の極低炭素鋼で厳しい加工用途用の冷間圧延鋼板である。
供試鋼Ｂは、Ｃ含有量が０．０４２％の低炭素Ａｌキルド鋼で一般の加工用の冷間圧延鋼板である。
【００２２】
試料Ｎｏ．１，２，３，４，５，６は本発明の実施例で、試料Ｎｏ．７，８，９，１０は比較例である。試料Ｎｏ．１，２は供試鋼Ａ，Ｂを用いて箱焼鈍（ＢＡＦ）で再結晶焼鈍し調質圧延したコイルにＮｉメッキを２．０μｍ，３．０μｍ目付し、その上に本発明の焼付防止のためのクロメート処理で１００mg／ｍ2 ，２０mg／ｍ2 の目付を施した本発明の実施例で、いずれも焼付の発生がなく良好な外観のＮｉメッキ鋼板が製造できた。
【００２３】
試料Ｎｏ．３，４は供試鋼Ａ，Ｂを用いてＮｉメッキ前の再結晶焼鈍を省略しＮｉメッキ層の軟質化ならびに拡散処理と鋼板自体の再結晶焼鈍を１回のＢＡＦ熱処理で行う本発明の実施例で、冷間圧延鋼帯にＮｉメッキを１．０μｍ，２．０μｍ目付し、その上に本発明の焼付防止のためのクロメート処理で８０mg／ｍ2 ，３０mg／ｍ2 の目付を施したもので、いずれも焼付の発生がなく良好な外観のＮｉメッキ鋼板が製造できた。
【００２４】
試料Ｎｏ．５，６は供試鋼Ａ，Ｂを用いてＮｉメッキ前の再結晶焼鈍を省略し、Ｎｉメッキ層の軟質化ならびに拡散処理と鋼板自体の再結晶焼鈍を１回のＣＡＬ熱処理で行う本発明の実施例で、冷間圧延鋼帯にＮｉメッキを２．０μｍ目付し、その上に本発明の焼付防止のためのクロメート処理で５０mg／ｍ2 の目付を施したもので、いずれも焼付の発生がなく良好な外観のＮｉメッキ鋼板が製造できた。
【００２５】
試料Ｎｏ．７，８，９，１０は供試鋼ＡまたはＢを用いて各種のルートで、Ｎｉメッキを２．０μｍ目付し、その上に本発明の焼付防止のためのクロメート処理を施さない条件で試作した比較例で、いずれも焼付が発生し良好な外観のＮｉメッキ鋼板が製造できなかった。
【００２６】
以上の実施例の結果から明らかなように、本発明の方法によって、本発明が解決しようとする課題のＮｉメッキ後、熱処理を施すＮｉメッキ鋼板の製造方法において、バッチ熱処理時の焼付の回避あるいは連続熱処理時のＮｉメッキ層がハースロールに焼付ビルトアップし押し疵となるのを回避するＮｉメッキ鋼板の製造方法を提供することが十分に達成できる。
【００２７】
【表１】
0003639680.tif 000002
【００２８】
【表２】
0003639680.tif 000003
【００２９】
【発明の効果】
以上に本発明について詳細に説明したが、本発明の鋼板は、本発明が解決しようとする課題のＮｉメッキ後、熱処理を施すＮｉメッキ鋼板の製造方法において、バッチ熱処理時の焼付の回避あるいは連続熱処理時のＮｉメッキ層がハースロールに焼付ビルトアップし押し疵となるのを回避するＮｉメッキ鋼板の製造方法を提供することが十分に達成でき、工業的価値が極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｎｉメッキ鋼板を熱処理したときのクロメート量と焼付き性（ステッキング力）との関係を示す図。
【図１】
0003639680.tif 000004