ガルバニール鋼と亜鉛メッキ鋼の違いは何ですか？

著者 Uwe König, Friday, 9th January 2026

今後の10年間で、世界の経済はインフラ整備を将来に備えるために年に約4.2兆ドルの投資が必要になります。その約3分の2は新興経済国で使われる予定です。

成長するメガシティーを拡大することから老朽化した橋や工場を補強することに至るまで、この成長の多くは強靭でコーティングされた鋼に依存しています。

それは鋼鉄業界に実際の圧力を与えます：高品質の亜鉛メッキ鋼およびガルバニール鋼を、規模で、コストを抑え、廃棄物を最小限にし、プロセスのばらつきを減らして提供すること。

しかし、これを行うために必要な厳密なプロセス制御を維持することは大きな課題です。

耐久性があり腐食に強い亜鉛メッキ鋼およびガルバニール鋼を製造するには正確な化学的および物理的な処理が必要であり、多くの従来の分析方法は非効率を最小限に抑え、利益率を保護するために必要なリアルタイムの洞察を提供できません。

このブログでは、ガルバニール鋼と亜鉛メッキ鋼の生産およびエンドプロダクトの違いを詳しく説明します。

さらに、On-line XRDのような最先端技術が鋼鉄メーカーにその場での意思決定を支えるデータを提供し、利益を守る方法を探ります。

主なポイント

亜鉛メッキ鋼は、通常は溶融亜鉛浴に浸し冷却することで、金属亜鉛の保護層でコーティングされた鋼であり、高い耐腐食性と引張強度を提供します。
ガルバニール鋼は亜鉛メッキ鋼であり、その後でアニール炉を通し、鉄と亜鉛の化合物層を形成することで、表面の硬さと塗装付着性を強化します。
亜鉛メッキプロセス中の迅速なX線蛍光（XRF）分析は、最適な亜鉛浴の化学組成と最終品質管理を保証するのに役立ちます。
ガルバニール中のオンラインX線回折（XRD）技術は、通常は下流でのみ検出されるコーティングの欠陥を示し、費用のかかる再加工を防ぐためのリアルタイムプロセス調整を可能にします。

亜鉛メッキ鋼とは何ですか？

亜鉛メッキ鋼は、最も一般的にバッチまたは連続的なホットディップ亜鉛メッキプロセスで、金属亜鉛の保護層でコーティングされた鋼です。これは、長期間にわたって腐食から鋼を保護し、寿命中のメンテナンスコストを削減します。したがって、建設、インフラ、自動車アプリケーションに有用です。

ホットディップと電気亜鉛メッキの違い

本ブログでは主にホットディップ亜鉛メッキに焦点を当てます。これは、通常冷間圧延鋼を亜鉛浴に浸し、亜鉛-鉄合金反応を発生させるプロセスです。この合金は、建設梁のような大型の屋外構造に適した厚く耐久性のあるコーティングを提供します。

一方、電気亜鉛メッキは、静電プロセスを通じて金属に亜鉛をコーティングし、薄く、滑らかな亜鉛層を提供し、ネジなどの小さな屋内用途に適しています。

亜鉛メッキ鋼とガルバニール鋼の違いは何ですか？

亜鉛メッキ鋼とガルバニール鋼の違いは、ガルバニール鋼が亜鉛メッキ直後に追加のアニール工程を通過することです。このプロセスでは、鋼を再加熱して亜鉛層と鋼基板の間で拡散を促進し、Fe-Zn合金相を形成し、より硬く、完全に合金化されたコーティングを生成します。

ガルバニール鋼はマットグレーであり、より良い塗装付着性と溶接性を提供しますが、ホットディップ亜鉛メッキ鋼は光沢があり、塗装前により多くの表面準備を必要とします。電気亜鉛メッキ鋼とガルバニール鋼の違いも同様です。

亜鉛メッキ鋼はどのように作られるのですか？

亜鉛メッキ鋼は、通常はホットディップ亜鉛メッキプロセスによって鋼に亜鉛層をコーティングすることで作られます。それは次の通りです：

1. 硬い汚染物質の除去と品質管理

通常コイルまたはシートの形で基礎鋼が検査され、亜鉛の付着に影響を与える表面欠陥がないか確認されます。硬い汚染物質は、通常、剥離剤を使用するか、ブラストや研磨を行うことで除去されます。

2. 化学洗浄と前処理

その後、鋼は、残りの汚染物質を取り除くために化学的に処理されます：

脱脂油、潤滑剤、汚れを除去
酸洗酸で鋼を浸し、錆とスケールを除去
水洗残留酸とその他の汚染物質を洗い流します
フラックス処理浸ける前に酸化を防ぎ、フラックス溶液（しばしば塩化亜鉛アンモニウム）を用いて金属結合を促進

3. 乾燥

鋼が亜鉛浴に浸される前に、残りの水分を除去する必要があります。これにより、溶融亜鉛浴中での飛散が防止され、最終的なコーティングに一貫性のない箇所ができるのを防ぎます。通常、オーブンでの乾燥によって行われます。

4. ホットディップ亜鉛メッキ

鋼は約450°Cで溶融亜鉛浴に通され、鉄-亜鉛合金反応が始まります。

一貫したコーティング品質を維持するために、亜鉛浴の化学組成と運転パラメーターは厳密に管理されなければなりません。これには次の要素が含まれます：

温度: 亜鉛浴の温度は、適切な流動性、湿潤、排水、および制御された合金層の発達を維持するために、通常445°C〜465°Cの範囲内に維持されなければなりません。
アルミニウム含有量: 鉄-亜鉛反応を調整するための抑制層を作成するため、亜鉛浴に少量のアルミニウムが添加されます。アルミニウムが多すぎると表面欠陥や湿潤の問題を引き起こし、少なすぎると過剰な合金成長と厚くまたは脆いコーティングを生じる可能性があります。
ドロス管理: 亜鉛メッキ中に形成される金属間粒子は、コーティングの欠陥を防ぐために管理されなければなりません。

迅速な元素分析ソリューション、例えば、Axios FAST波長分散型X線蛍光（WDXRF）スペクトロメーターは、溶融亜鉛浴の化学組成を高頻度で監視することができます。

また、Stratosソフトウェアモジュールは、合金のバランスと湿潤挙動、コーティングの厚さ、鋼の表面における「スパングル」形成を制御するために、層状材料の化学組成と厚さを同時に特定することができます。

5. 厚さの制御と「ワイピング」

例えば、「エアナイフ」からの圧縮窒素ガスを使用して、亜鉛メッキされた物体から余分な溶融亜鉛が除去されます。

6. 冷却

水浴での「急冷」による迅速な冷却により亜鉛層が固定され、最終的な表面仕上げが確立されます。

7. 検査と品質保証

亜鉛メッキ鋼は品質管理のために検査され、次に示す亜鉛コーティングを確認します：

厚さ
均一性
付着性
表面品質

Galvanized steel substrate Surface data JPEG JPG

私たちのZetium XRFアナライザーを使用すると、最終的なコーティングの厚さだけでなく、製品のコーティングの仕様とOEM基準との適合性も確認できます。

さらに、Empyrean多目的X線回折（XRD）装置は、塗膜の微細構造を詳細にオフラインで特性評価し、次のサポートを行います：

最終製品における不具合の根本原因分析
フェーズの定量化
R&Dの最適化

亜鉛メッキ鋼は何に利用されますか？

亜鉛メッキ鋼は、主に耐腐食性、耐久性、機械的強度が求められる用途で使用されます。主な用途分野は：

建設およびインフラ、例えば、屋根シート、壁パネル、雨どい、フェンス、および構造梁。
自動車産業、車のボディパネル、シャシーコンポーネント、車のフレームなど。
家庭用および産業用家電、洗濯機、冷蔵庫、棚など。

亜鉛メッキ鋼のガルバニール鋼に対する利点

亜鉛メッキ鋼のガルバニール鋼に対する主な利点は：

無塗装での優れた耐腐食性。厚い亜鉛層は、無塗装の亜鉛メッキ鋼を腐食から保護し、塗装をしなくても屋外での使用に適します。
長い無塗装の保存期間。ガルバニール鋼と異なり、亜鉛メッキ鋼は腐らず長期間無塗装のまま保つことができます。
低コスト。アニールによる追加のプロセスステップが無いため、亜鉛メッキ鋼は通常、製造も購入もコストを抑えることができます。
大きなコーティングの延性。亜鉛メッキ鋼は、曲げ、ロール、スタンプが容易で、亀裂のリスクが少ないです。
明るい金属仕上げ。亜鉛メッキ鋼は滑らかで光沢があり、塗装せずに視認性が求められる用途にもよく使われます。

ガルバニール鋼の亜鉛メッキ鋼に対する欠点

ガルバニール鋼の亜鉛メッキ鋼に対する主な欠点は：

接着性の低下。亜鉛メッキの自由亜鉛表面は、塗装や粉末塗装の前に追加の化学的前処理をしなければ塗装が難しく、より多くのコストとプロセスステップを要します。
溶接性の課題。接触スポット溶接において、亜鉛メッキコーティングは電極摩耗を増加させ、安定したナゲット形成を困難にし、ガルバニールコーティングはより一貫した溶接性を提供します。
摩耗抵抗の低下。亜鉛メッキ鋼の柔らかい亜鉛コーティングは耐久性が低く、ガルバニール鋼のFe-Zn化合物層が対照的に、摩擦が激しい、または工具を多用する用途においての適合性が低くなります。例えば自動車のドア内パネルの製造など。

ガルバニール鋼とは何ですか？

ガルバニール鋼は、亜鉛メッキされた鋼が、鉄と亜鉛の化合物相を形成するために、直後に炉で加熱されたものです。これらの相は、固く、マット表面を提供し、単に亜鉛メッキされた場合より一貫した点接触溶接の性能を提供します。

ガルバニール鋼はどのように作られるのですか？

ガルバニール鋼は、熱間亜鉛メッキされた鋼を、鉄と亜鉛の間で制御された拡散反応を駆動する正確な熱処理プロセスにかけることで作られます：

1. ガルバニール炉で亜鉛メッキ鋼を再加熱

亜鉛メッキ鋼の亜鉛層がまだ液体の間に、そのストリップはアニール炉に送られます。そこで、温度が通常500°Cから565°Cの範囲で再加熱され、新しい亜鉛層と基材の鉄との間での拡散を促進し、Fe-Zn合金相を形成します。

2. オンラインフェーズ監視

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当社のオンラインX線回折（XRD）技術は、主要なグローバル鋼鉄メーカーとの協力で開発され、ストリップが炉を出る際にガルバニールされた鋼板のフェーズ進展をリアルタイムで監視します。

数時間ラボの結果を待つ代わりに、オペレーターはすぐに次の状況が分かります：

アンダーアロイ状態
過剰アロイ化傾向
ストリップ幅全体にわたる不均一な化合物相形成

このデータを前にして、オペレーターは炉の温度、浴の化学組成、あるいはラインスピードなどのパラメーターをすばやく調整して、ガルバニール鋼コイルの残りを影響する欠陥を避けることができます。

3. 早期欠陥検出と管理

オンラインXRDを使用すると、コーティングの厚さなどの層の厚さの不整合のようなコーティングの問題についての実行可能な警告を得ることができ、通常は下流でのみ検出されます。

Empyrean XRDを用いた詳細なオフライン分析と組み合わせて、プロセス調整を導くための迅速でデータ駆動の根本原因分析を行うことができ、スクラップを減らし、再加工を低減し、検査に到達する前にプロセスの信頼性を高めます。

4. 制御冷却

望ましい化合物相が確立されると、ガルバニール鋼コイルは短時間高温で維持された後、徐々に冷却されます。結果的に、ガルバニール鋼はギラギラ光らないマットな灰色の仕上げを持っています。

5. 最終品質保証

オンラインXRD結果はラボベースのZetium XRFとEmpyrean XRD測定によって裏付けられ、次のことを総合的に確認します：

相構成
コーティングの構成と厚さ
全体的な表面の均一性

このレベルのプロセス可視性により、一貫した塗装、OEMの遵守、お客様の仕様の順守をデモするデータをバックに自信を持って出荷することができます。

ガルバニール鋼は何に利用されますか？

ガルバニール鋼は、表面仕上げ、塗装付着性、機械的強度が重要な優先事項であるアプリケーションで一般的に使用されます。例えば：

自動車用途、例：車のボディパネル、ドア、シャシーコンポーネント。
家電および電子製品、冷蔵庫パネル、洗濯機キャビネット。
建設および建材、例えばダクトワーク、金属家具コンポーネント。

ガルバニール鋼の亜鉛メッキ鋼に対する利点

ガルバニール鋼の亜鉛メッキ鋼に対する主な利点は：

塗装性の向上。ガルバニール鋼シートのマットな表面の合金Fe-Znは、亜鉛メッキ鋼と異なり、事前処理を必要とせずに塗料およびプライマーと接着が良好です。
より一貫したスポット溶接性能。ガルバニール鋼は、電極の動作を安定させ、スポット溶接時に亜鉛の煙を少なく生成します。自動車用用途における重要な利点です。
硬い表面。アニールプロセスによって生成される合金化により、ガルバニール鋼はスタンピング、ロール成形の際に摩耗に耐性があります。
安定した表面特性。制御された拡散によりガルバニール鋼は予測可能な機械的および表面特性を持ち、より一貫した成形挙動を提供します。

ガルバニール鋼の亜鉛メッキ鋼に対する欠点

ガルバニール鋼の亜鉛メッキ鋼に対する主な欠点は：

無塗装時の耐腐食性の低下。ガルバニール鋼の薄い亜鉛層は、無塗装時には亜鉛メッキ鋼と比較して厳しい屋外環境には向いていません。
重い成形時の粉化のリスクが高い。Fe-Zn合金層は亜鉛メッキ鋼の表面よりも硬いですが、柔軟性が低いため、鋼が曲げられたり深く成形されたりすると亀裂または剥離が起こる可能性があります。炉の温度と相形成の厳密な管理がこれらのリスクを軽減できます。
高コスト。追加のアニール工程のため、ガルバニール鋼は単なる亜鉛メッキよりもエネルギー、処理、メンテナンスのコストがかかります。