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(hào)代入鍍層中的各元素的含量(質(zhì)量％)。
【專利說(shuō)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(kāi)2〇〇9-2216〇1號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2009-221604號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi) 20〇9_197328號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2011-26630號(hào)公報(bào)以及日本特開(kāi)2009-221605號(hào)公報(bào)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(kāi)2〇〇6-307316號(hào)公報(bào)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(duì)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(kāi)2011-26632號(hào)公報(bào)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(kāi)平10-140316號(hào)公報(bào)中記載了對(duì)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(jì)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(shí)施乳制加工的熱浸鍍鋅鋼板的制造方法。
[0007] 、日本特開(kāi)2〇11_89175號(hào)公報(bào)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(lái)，伴隨擴(kuò)口加工的普及，要求提高熱浸鍍鋅鋼管的加工性。擴(kuò)口加工是指將 鋼管端部的開(kāi)口部向外側(cè)擴(kuò)展，形成環(huán)狀的喇叭形（凸邊）的加工。
[0009]對(duì)熱浸鍍鋅鋼管進(jìn)行擴(kuò)口加工時(shí)，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(shí)對(duì)鍍層施加的應(yīng)變變小。然而，減薄鍍層 時(shí)，存在不能得到規(guī)定的耐腐蝕性的情況。
[0010]日本特開(kāi)2009-221601號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2009-221604號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi) 20〇9_197328號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2〇ιι-2663〇號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi) 2〇〇9_2216〇5號(hào)公報(bào)、日本特 開(kāi)20〇6-307：31 6號(hào)公報(bào)、以及日本特開(kāi)2011-26632號(hào)公報(bào)中對(duì)于加工時(shí)產(chǎn)生鍍層的剝離的 難易度沒(méi)有記載。
[0011]日本特開(kāi)平1〇-140316號(hào)公報(bào)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(shí)，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(gè)工序過(guò)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(duì)于日本特開(kāi)2011-89175號(hào)公報(bào)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(hào)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(jì)為0. 1質(zhì)量％以下。
[0018] 上述的熱浸鍍鋅鋼管、以及通過(guò)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(shuō)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(gè)實(shí)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(lái)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(lái)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(lái)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(lái)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(lái)制造的熱浸鍍鋅鋼管的擴(kuò)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(lái)制造的熱浸鍍鋅鋼管的擴(kuò)口加工部的縱切 面的光學(xué)顯微鏡圖像。

【具體實(shí)施方式】
[0028] [熱浸鍍鋅鋼管]
[0029] 本發(fā)明人等對(duì)于熱浸鍍鋅鋼管的加工性進(jìn)行研究，得到如下的見(jiàn)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(kuò)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(shí)，產(chǎn)生鍍層的剝離。
[0030] Zn層內(nèi)混入不同種金屬時(shí)，龜裂更容易發(fā)展。因此，Zn層內(nèi)混入不同種金屬時(shí)，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(hào)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(cè)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(kù)斯型高頻率輝光放電發(fā)光分析裝置（H0RIBA，Ltd. 制造的⑶-Profiled)，實(shí)施深度方向的元素分析。此時(shí)的測(cè)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。基于所得到的元素分布，求出各深度的f 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(hào)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(jì)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(duì)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(duì)經(jīng)過(guò)酸洗的所述管坯進(jìn)行處理的 工序， 所述焊劑液含有合計(jì)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(hào)】C23C2/38GK104245998SQ201280072657
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)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(qǐng)人:新日鐵住金株式會(huì)社