亜鉛メッキ鋼の種類：違いと用途を説明する

亜鉛めっき鋼板には様々な種類があり、多様な用途、性能要件、そして生産上の制約を満たすように開発されています。これらには、溶融亜鉛めっき、電気亜鉛めっき、ガルバニーリング、シェラージ化処理、連続亜鉛めっき鋼板が含まれます。

この記事では、亜鉛メッキ鋼板の種類、特徴、そして様々な業界での用途について解説します。また、冷間亜鉛メッキ鋼板の概要も解説します。

亜鉛メッキ鋼とは何ですか?

亜鉛メッキ鋼板は、腐食を防ぎ、耐久性を高めるために亜鉛層でコーティングされています。ASTM A653、EN 10346、JIS G3302などの規格で定義されており、コーティングの厚さと機械的特性が規定されています。DX51D+ZやSGCCなどの一般的な鋼種は、耐久性と耐錆性が重要となる建設、自動車、家電、農業などの分野で使用されています。

亜鉛メッキ鋼板の種類の概要

以下の表は、様々な亜鉛メッキ鋼板の種類を簡潔に比較したものです。一般的に、コーティングが厚いほど耐腐食性が高まります。このガイドを活用して、選択肢を効率的に比較し、お客様のニーズに最適な鋼板をお選びください。

溶融亜鉛メッキ鋼

溶融亜鉛めっき鋼板は、炭素鋼を溶融亜鉛に浸漬することで亜鉛をコーティングし、耐久性と耐腐食性に優れた層を形成します。表面は独特のスパングル模様またはマット仕上げとなります。このタイプの鋼板は、以下の国際規格に準拠しています。 ASTM A123, EN ISO 1461そして JIS H8641人気のグレードは S235JR+Z そして DX51D+Z.

かつては、溶融亜鉛めっき鋼板に鉛が添加され、亜鉛の流動性とめっきの均一性が向上していました。しかし、健康と環境への懸念から、鉛は廃止され、現代のプロセスではより厳格な安全性と持続可能性の基準が遵守されています。

溶融亜鉛めっき鋼板の製造工程

この工程は、鋼材を脱脂、酸洗、フラックス処理して汚染物質を除去することから始まります。その後、鋼材は約450℃（842°F）の溶融亜鉛に浸漬され、冶金結合と、亜鉛鉄合金や純亜鉛コーティングを含む多層の保護層が形成されます。

溶融亜鉛めっき鋼板の特性

• 耐食性： 厚い亜鉛コーティングにより、屋外や過酷な環境でも優れた保護を提供します。
• 耐久性がある： 亜鉛と鋼鉄の冶金的結合により、コーティングの寿命と耐摩耗性が向上します。
• 均一コーティング： コーナーやエッジを含む完全なカバーを確保し、弱点を最小限に抑えます。
• 自己治癒: 亜鉛は犠牲陽極として機能し、軽微な損傷が発生した場合に露出した鋼を保護します。
• メンテナンスが簡単: メンテナンスがほとんど必要ないため、長期的なメンテナンスコストが削減されます。

溶融亜鉛めっき鋼板の用途

• 建設: 強度と耐腐食性に優れているため、橋梁、ガードレール、屋根、構造梁などに使用されます。
• 自動車: シャーシ部品、車体下部部品、その他の露出部分によく使用されます。
• エネルギーインフラ: 長期屋外使用のための送電塔、風力タービン、太陽光パネル支持部に利用されます。
• 農業: 土壌や天候にさらされるフェンス、サイロ、灌漑設備に最適です。
• マリン: 海水腐食に対する耐性があるため、ドック、桟橋、海洋プラットフォームで使用されます。

溶融亜鉛めっき鋼板の限界

溶融亜鉛めっき鋼板の厚いめっき皮膜は、精密部品や滑らかな仕上げには適していません。高温により薄肉構造物が変形したり、中空断面の内面にめっきムラが生じる可能性があります。また、研磨性や酸性環境下では耐久性が低く、小規模用途や特殊用途ではコストが高くなる可能性があります。

電気亜鉛メッキ鋼

電気亜鉛めっき鋼板は、電気めっき工程によって亜鉛をコーティングした鋼板で、薄く滑らかで均一な亜鉛層を形成します。国際規格に準拠しており、 ASTM A879, EN 10152そして JIS G3313一般的なグレードには以下が含まれます SECCC について そして DX54D+ZE.

電気亜鉛メッキ鋼板の製造工程

電気亜鉛めっきは、鋼材を亜鉛電解液に浸し、電流を流すことで薄く均一な亜鉛めっき層を形成する工程です。この工程により、滑らかな仕上がり、耐食性、そしてめっき厚の正確な制御が実現します。

電気亜鉛めっき鋼板の特性

• 滑らかな表面: 塗装や美観用途に最適な均一な仕上がりを実現します。
• 薄いコーティング: 厚さを正確に制御してコスト効率を高め、重量を軽減します。
• 中程度の耐食性: 屋内または腐食の少ない環境に適しています。
• 作業性良好: スタンピングおよび成形プロセスにおいて優れた成形性を発揮します。
• 溶接性の向上: 薄いコーティングにより、溶接時の課題が最小限に抑えられます。

電気亜鉛めっき鋼の用途

• 自動車: 滑らかで塗装可能な表面を必要とする車体パネル、内装、部品によく使用されます。
• 家電製品: 冷蔵庫、洗濯機など、清潔で耐久性のある仕上がりが求められる製品に最適です。
• エレクトロニクス: 精度と外観が重要となるデバイスの筐体やケースに使用されます。
• 家具: 美観と耐腐食性のため、オフィス家具や収納システムに適用されます。

電気亜鉛メッキ鋼の限界

電気亜鉛めっき鋼板の薄い亜鉛コーティングは耐食性と耐摩耗性が限られているため、過酷な屋外環境には適していません。また、より厚いコーティングを必要とする用途ではコスト効率が低く、外観と精度が優先される管理された環境での使用に限定されます。

亜鉛めっき鋼

亜鉛めっき鋼板は、溶融亜鉛めっき鋼板にさらに焼鈍処理を施し、亜鉛と鉄の合金皮膜を形成した鋼板です。国際規格に適合しています。 ASTM A653, EN 10346そして JIS G3317一般的なグレードには以下が含まれます A40, A60そして DX56D+ZF.

亜鉛めっき鋼板の製造工程

亜鉛めっき鋼板は、鋼板に溶融亜鉛めっきを施し、その後焼鈍炉で500～600℃に加熱することで作られます。この工程により、耐久性に優れたマット仕上げの亜鉛鉄合金層が形成され、溶接や塗装が可能です。

亜鉛めっき鋼板の特性

• マット仕上げ: 追加の準備なしで塗装に最適な表面を提供します。
• 接着性の向上: 合金コーティングが鋼材と強力に結合し、長期にわたる耐久性を保証します。
• 中程度の耐食性: 純粋な亜鉛コーティングよりも耐性は若干劣りますが、多くの環境に適しています。
• 高硬度亜鉛鉄合金は純粋な亜鉛よりも硬く、耐摩耗性に優れています。

亜鉛めっき鋼板の用途

• 自動車産業: 溶接性、塗装性を必要とするボディパネル、フレーム、構造部品などに使用されます。
• 家電製品: 洗濯機、乾燥機、その他滑らかで塗装可能な表面が必要な白物家電に最適です。
• 建設: 耐久性と塗装のしやすさから天井、パネル、間仕切り壁などに使用されています。
• 電気エンクロージャ: 塗装や腐食防止のために強力な接着力を必要とする電気ボックスやキャビネットに適しています。
• 家具: 強度と美観を兼ね備えているため、オフィス家具や棚に使用されています。

亜鉛めっき鋼板の限界

亜鉛めっき鋼は、純亜鉛コーティングよりも耐食性が低く、深絞り加工中に割れやすく、他の亜鉛めっきオプションのような光沢のある仕上がりにはなりません。

連続亜鉛メッキ鋼

連続亜鉛めっき鋼板は、連続生産工程で亜鉛めっきを施した鋼板で、均一な厚さと品質を保証します。国際規格に準拠しています。 ASTM A653, EN 10346そして JIS G3302人気のグレードは DX51D+Z そして G90.

連続亜鉛メッキ鋼板の製造工程

鋼帯を溶融亜鉛浴に連続的に通すことで、薄く均一な皮膜を形成します。エアナイフで厚みを制御し、皮膜を急速に冷却して固化させることで、均一な品質と高い生産効率を実現します。

連続亜鉛めっき鋼板の特性

• 耐食性: さまざまな環境、特に軽度から中程度の条件で効果的な保護を提供します。
• 高効率: 連続プロセスにより、廃棄物を最小限に抑えながら大規模生産をサポートします。
• 表面仕上げ: 滑らかできれいなので、塗装や成形などのさらなる加工に最適です。
• 費用対効果: 効率的な生産により、高品質を維持しながらコストを削減します。

連続亜鉛めっき鋼の用途

• 自動車: 軽量かつ耐食性が求められるボディパネル、ルーフ、構造部品などに幅広く使用されています。
• 建設: 住宅や商業ビルの屋根シート、壁の被覆材、鉄骨フレームに最適です。
• 家電製品: 表面の清潔さと耐久性から、洗濯機、エアコン、厨房機器などに使用されています。
• 電気産業: 低腐食環境にさらされるケーブル トレイ、エンクロージャ、その他のコンポーネントに適しています。

連続亜鉛メッキ鋼の限界

連続亜鉛メッキ鋼板は薄い亜鉛コーティングが施されており、耐食性は中程度ですが、過酷な環境には適していません。また、表面が滑らかなため塗料の密着性が低下する可能性があり、薄いコーティングは過酷な条件下では耐久性が低く、メンテナンスが必要になります。

シェラダイズドスチール

シェラダイズ鋼は、乾式拡散プロセスによって亜鉛をコーティングした亜鉛メッキ鋼の一種で、均一な亜鉛鉄合金層を形成します。以下の規格に適合しています。 ISO 17668 ファスナーや継手などの小型部品によく使用されます。

シェラダイズ鋼のプロセス

シェラダイジングとは、鋼部品を密閉ドラムに入れ、亜鉛粉末とともに300～450℃（572～842°F）で加熱処理する技術です。亜鉛は蒸発して鋼表面に浸透し、耐久性のある亜鉛鉄合金を形成します。この方法は均一な被覆を保証するため、小型で複雑な部品に最適です。

シェラダイズ鋼の特性

• 均一コーティング: 不規則な形状や小さな部品にも均一に塗布できます。
• 高い耐食性海洋や工業環境を含む過酷な環境で特に効果的です。
• 耐摩耗性: 合金コーティングは純亜鉛よりも硬く、耐摩耗性に優れています。
• 環境に優しいプロセス乾式法は液体廃棄物が出ないので環境に優しいです。

シェラダイズ鋼の用途

• ファスナーとボルト: 湿気や腐食性の環境にさらされるネジ、ナット、その他のハードウェアに使用されます。
• パイプ継手: 配管や産業パイプラインのねじ付きコンポーネントに適しています。
• 農業用具: 耐久性、耐候性が求められる小型機器部品に適用します。
• 電気部品: Used in connectors and other small fittings needing precision and protection.

Limitations of Sherardized Steel

Sherardized steel is suited for small parts due to process size limits, with thinner coatings less effective in harsh environments. It is slower and costlier than other methods, with a matte finish that may not suit all aesthetic needs.

What Is Cold Galvanizing?

Cold galvanizing, also called zinc-rich coating, involves applying zinc-rich paint to steel surfaces to protect against corrosion. Unlike true galvanizing, it lacks a metallurgical bond and is not classified as genuine galvanized steel. Techniques such as mechanical plating, spray galvanizing, and zinc-rich painting create a surface barrier for protection.

This method is affordable and simple to apply but offers only moderate corrosion resistance compared to traditional galvanizing. It is commonly used for repairing galvanized surfaces, providing short-term protection, or maintaining steel in environments with minimal corrosion risks.

Various Types of Galvanized Steel Suppliers

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