熱浸鍍鋅鋼管以及熱浸鍍鋅鋼管的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供即便進(jìn)行加工也不易產(chǎn)生鍍層的剝離的熱浸鍍鋅鋼管、以及該熱浸鍍鋅鋼管的制造方法。熱浸鍍鋅鋼管具備鋼管、以及形成于鋼管的表面的鍍層。而且，在鍍層的總深度范圍內(nèi)，由下式定義的fn為99.9以上。fn＝Fe+Al+Zn其中，上式的元素符號代入鍍層中的各元素的含量(質(zhì)量％)。
【專利說明】熱浸鍍鋅鋼管以及熱浸鍍鋅鋼管的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱浸鍍鋅鋼管以及熱浸鍍鋅鋼管的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]熱浸鍍鋅作為提高鋼材的耐腐蝕性的技術(shù)而被廣泛使用。
[0003]日本特開2〇〇9-2216〇1號公報、日本特開2009-221604號公報、日本特開 20〇9_197328號公報、日本特開2011-26630號公報以及日本特開2009-221605號公報中 記載了如下的熱浸鍍鋅材料的制造方法，即便根據(jù) R〇HS指令使用將pb含量抑制為〇. 1質(zhì) 量％以下丨將Cd含量抑制為〇· 01質(zhì)量％以下的熔融鋅浴的情況下，也很少發(fā)生未鍍覆的情 況。這些文獻(xiàn)中記載的熱浸鍍鋅材料的制造方法在熔融鋅浴中微量地添加 Sn、sb、Bi、或In 等金屬。
[0004]日本特開2〇〇6-307316號公報中記載了利用浸漬法在鋼材的表面形成鋅鍍膜所 使用的熱浸鍍鋅浴組合物。對于該熱浸鍍鋅浴組合物，Ni為〇· 〇1?〇. 〇5重量％、A1為 0· 001?0· 01重量％、Bi為〇· 01?〇· 08重量％、余量為Zn以及不可避免的雜質(zhì)，不含pb。 [000 5]日本特開2011-26632號公報中記載了鍍層的組成含有Pb :〇 〇1〇質(zhì)量％以下、a : 0· 04?0· 50質(zhì)量％的熱浸鍍鋅鋼材。
[0006] 日本特開平10-140316號公報中記載了對使用含有0. 1?0.3重量％的八1且作 為雜質(zhì)的Pb、Sn、Cd、Sb合計為0. 〇1重量％以下的熱浸鍍鋅浴進(jìn)行鍍覆的鋼板以與輥接觸 的鋼板每lm寬50?5〇0噸的乳制載荷實施乳制加工的熱浸鍍鋅鋼板的制造方法。
[0007] 、日本特開2〇11_89175號公報中記載了熱浸鍍鋅覆膜中的鉛濃度為〇. 1質(zhì)量％以 下、鍋濃度為0· 01質(zhì)量％以下并且熱浸鍍鋅覆膜之中合金層部的維氏硬度為u〇Hv以下的 熱浸鍍鋅鋼管。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]近年來，伴隨擴口加工的普及，要求提高熱浸鍍鋅鋼管的加工性。擴口加工是指將 鋼管端部的開口部向外側(cè)擴展，形成環(huán)狀的喇叭形（凸邊）的加工。
[0009]對熱浸鍍鋅鋼管進(jìn)行擴口加工時，容易產(chǎn)生鍍層的剝離。作為抑制鍍層的剝離的 方法，已知有減薄鍍層。若減薄鍍層，則在加工時對鍍層施加的應(yīng)變變小。然而，減薄鍍層 時，存在不能得到規(guī)定的耐腐蝕性的情況。
[0010]日本特開2009-221601號公報、日本特開2009-221604號公報、日本特開 20〇9_197328號公報、日本特開2〇ιι-2663〇號公報、日本特開 2〇〇9_2216〇5號公報、日本特 開20〇6-307：31 6號公報、以及日本特開2011-26632號公報中對于加工時產(chǎn)生鍍層的剝離的 難易度沒有記載。
[0011]日本特開平1〇-140316號公報中所記載的熱浸鍍鋅鋼板的制造方法在熱浸鍍鋅 浴中大量地添加 A1。在熱浸鍍鋅浴中大量地添加 A1時，容易因 A1的氧化物而發(fā)生未鍍覆 的情況。因此，大量地添加 A1的情況下，需要在整個工序過程中控制氣氛使得在鋼材的表 面以及熱浸鍍鋅浴表面不生成氧化物。然而，熱浸鍍鋅鋼管的制造工序中，難以進(jìn)行這樣的 控制。
[0012]對于日本特開2011-89175號公報中所記載的熱浸鍍鋅鋼管，為了降低熱浸鍍鋅 覆膜的合金層以及凝固鋅層的硬度，需要進(jìn)行特殊的處理。
[0013] 本發(fā)明的目的在于提供即便進(jìn)行加工也不易產(chǎn)生鍍層的剝離的熱浸鍍鋅鋼管、以 及該熱浸鍍鋅鋼管的制造方法。
[0014] 基于本發(fā)明的熱浸鍍鋅鋼管具備鋼管、和形成于鋼管的表面的鍍層。而且，在鍍層 的總深度范圍內(nèi)，由下式定義的fn為99. 9以上。
[0015] fn = Fe+Al+Zn
[0016] 其中，上式的元素符號代入鍍層中的各元素的含量（質(zhì)量％ )。
[0017] 基于本發(fā)明的熱浸鍍鋅鋼管的制造方法具備將管坯浸漬于熱浸鍍鋅浴的工序，熱 浸鍍鋅浴含有〇· 〇〇2?〇· 01質(zhì)量％的A1、余量由Zn和雜質(zhì)組成，前述雜質(zhì)之中，Pb、Sn、Cd， Sb、Bi、Cu、Ni、以及In的含量合計為0. 1質(zhì)量％以下。
[0018] 上述的熱浸鍍鋅鋼管、以及通過熱浸鍍鋅鋼管的制造方法而制造的熱浸鍍鋅鋼管 即便進(jìn)行加工也不易產(chǎn)生鍍層的剝離。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1A是將包含純度低的Zn層的鍍層放大顯示的掃描電子顯微鏡圖像。
[0020] 圖1B是將包含純度高的Zn層的鍍層放大顯示的掃描電子顯微鏡圖像。
[0021] 圖2為基于本發(fā)明的一個實施方式的熱浸鍍鋅鋼管的制造方法的工序圖。
[0022] 圖3A表示利用某種條件的熱浸鍍鋅浴來制造的熱浸鍍鋅鋼管的鍍層的元素分布 圖。
[0023] 圖3B表示利用其他條件的熱浸鍍鋅浴來制造的熱浸鍍鋅鋼管的鍍層的元素分布 圖。 _
[0024] 圖3C表示進(jìn)一步利用其他條件的熱浸鍍鋅浴來制造的熱浸鍍鋅鋼管的鍍層的元 素分布圖。
[0025] 圖3D表示進(jìn)一步利用其他條件的熱浸鍍鋅浴來制造的熱浸鍍鋅鋼管的鍍層的元 素分布圖。
[0026] 圖4A為利用某種條件的熱浸鍍鋅浴來制造的熱浸鍍鋅鋼管的擴口加工部的縱切 面的光學(xué)顯微鏡圖像。
[0027] 圖4B為利用其它條件的熱浸鍍鋅浴來制造的熱浸鍍鋅鋼管的擴口加工部的縱切 面的光學(xué)顯微鏡圖像。

【具體實施方式】
[0028] [熱浸鍍鋅鋼管]
[0029] 本發(fā)明人等對于熱浸鍍鋅鋼管的加工性進(jìn)行研究，得到如下的見解。鍍層包含在 與母材的界面所形成的Zn-Fe合金層、和形成于表面的Zn層（η層）。其中，Zn-Fe合金層 的延性低。因此，Zn-Fe合金層易因擴口加工那樣的彎曲加工而產(chǎn)生龜裂。Zn-Fe合金層中 產(chǎn)生的龜裂發(fā)展至表面的Zn層時，產(chǎn)生鍍層的剝離。
[0030] Zn層內(nèi)混入不同種金屬時，龜裂更容易發(fā)展。因此，Zn層內(nèi)混入不同種金屬時，容 易產(chǎn)生鍍層的剝離。換言之，若提高Zn層的純度，則可以抑制鍍層的剝離、可以提高熱浸鍍 鋅鋼管的加工性。
[0031] 圖1A為包含純度低的Zn層的鍍層的掃描電子顯微鏡圖像。圖1B為包含純度高 的Zn層的鍍層的掃描電子顯微鏡圖像。如圖1A所示，包含純度低的如層的鍍層中，F(xiàn)e-Zn 合金層中廣生的龜裂發(fā)展至表面的Zn層。另一方面，如圖1B所示，包含純度高的Zn層的 鍍層中，F(xiàn)e-Zn合金層中產(chǎn)生的龜裂止于表面的Zn層。
[0032]本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，在鍍層的總深度范圍內(nèi)，由式（1)定義的fn若為99. 9以上，則 熱浸鍍鋅鋼管的鍍層的剝離不易產(chǎn)生。
[0033] fn = Fe+Al+Zn (1)
[0034] 其中，式⑴的符號代入鍍層中的各元素的含量（質(zhì)量％ )。
[0035] 在此，fn由以下的方法測定。在熱浸鍍鋅鋼管的鍍層的任意區(qū)域（放電面積為 4mmcK以下稱為特定區(qū)域）中，使用馬庫斯型高頻率輝光放電發(fā)光分析裝置（H0RIBA，Ltd. 制造的⑶-Profiled)，實施深度方向的元素分析。此時的測定條件如表1所示。由此，得到 特定區(qū)域的總深度的元素分布?；谒玫降脑胤植迹蟪龈魃疃鹊膄 n值（fn分布）。
[0036] [表 1]
[0037]

【權(quán)利要求】
1. 一種熱浸鍍鋅鋼管，其具備： 鋼管；以及 形成于所述鋼管的表面的鍍層， 在所述鍍層的總深度范圍內(nèi)，由下述定義的fn為99. 9以上， fn = Fe+Al+Zn 其中，上式的元素符號代入所述鍍層中的各元素的含量（質(zhì)量％ )。
2. -種熱浸鍍鋅鋼管的制造方法，其具備將管坯浸漬于熱浸鍍鋅浴的工序， 所述熱浸鍍鋅浴含有〇. 002?0. 01質(zhì)量％的A1、余量由Zn和雜質(zhì)組成，所述雜質(zhì)之 中，Pb、Sn、Cd，Sb、Bi、Cu、Ni以及In的含量合計為0. 1質(zhì)量％以下。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱浸鍍鋅鋼管的制造方法，其還具備： 利用65°C以上的硫酸對所述管坯進(jìn)行酸洗的工序；以及 在所述浸漬于熱浸鍍鋅浴的工序之前，利用焊劑液對經(jīng)過酸洗的所述管坯進(jìn)行處理的 工序， 所述焊劑液含有合計為600g/L以上的氯化鋅和/或氯化銨、0. 05?0. 3質(zhì)量％的表面 活性劑。
【文檔編號】C23C2/38GK104245998SQ201280072657
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月24日
【發(fā)明者】岡本浩一, 竹林浩史, 曾我好孝 申請人:新日鐵住金株式會社