CN1394239A - 镀锌钢板和它的制造方法,以及冲压成形制品的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种镀锌钢板的制造方法，其具有向镀锌钢板表面投射固体粒子，调整此钢板表面形貌的工序。此表面形貌是从钢板表面平均粗糙度Ra、钢板表面的峰值数PPI、钢板表面的波纹度Wca中至少选择其一。所制造的镀锌钢板具有凹窝状形态的表面。

Description

镀锌钢板和它的制造方法，以及冲压成形制品的制造方法
技术领域
本发明是关于镀锌钢板和它的制造方法，以及冲压成形制品制造方法的发明。
背景技术
对具有优良防锈性能的、用于汽车、家电、建材的薄钢板的需求正在增加。冲压加工使用的镀锌钢板其表面需要有适当微观凹凸的粗糙度。这是因为钢板表面微观凹凸可以提高在冲压模具之间保存润滑油的性能，使滑动阻力降低，同时具有防止粘模的作用。
表示钢板表面微观凹凸形态的指标一般采用JISB0601规定的平均粗糙度Ra。对于供冲压成形使用的镀锌钢板，一般要把平均粗糙度Ra的值调整到一定范围，以确保冲压成形时在模具之间保存润滑油的特性。
但是也有的使用其他的指标，如最大高度Rmax、十点平均粗糙度Rz等参数。在特开平7-136701号公报中，定义了单位面积凹陷体积的和作为指标，其值比规定的值大的情况下冲压成形性能优良。任何情况下在镀锌钢板表面没有一定微观凹凸的话，就不能确保冲压成形性能。
特别是与热镀锌合金钢板相比，在镀膜是由以η相为主构成的镀锌钢板的情况下，由于镀膜本身柔性好而且熔点低，有时容易粘附在冲压模具上，使冲压成形性能恶化，所以更需要确保有良好的保存润滑油的特性。根据这样的理由，为了确保冲压成形性能，与热镀锌合金钢板相比，需要的表面凹凸大小，也就是大多数情况下平均粗糙度Ra也相对要求要有比较大的值。
另一方面，用于汽车外板的镀锌钢板除了要求冲压成形性能以外，也要求涂装后色泽鲜艳程度。因此仅考虑提高涂装后色泽鲜艳程度，对镀锌钢板表面可以精加工成光滑面，而为了提高冲压成形性能要使表面要求有一定粗糙度，这就产生了这样的矛盾的要求。
关于涂装后色泽鲜艳程度和涂装前钢板表面微观形貌的关系，在特公平6-75728公报中有记载。根据此公报由于涂装膜本身相对于钢板表面微观凹凸的低通滤波作用，短周期的凹凸被涂膜盖住，不影响涂装后色泽鲜艳程度，数百μm以上波长的长周期成分通过涂装掩盖不了，使色泽鲜艳程度恶化。
作为对策可以把表示涂装前钢板表面微观凹凸指标的滤波中心线波纹度Wca调整到一定值以下，可以提高涂装后色泽鲜艳程度。所说的滤波中心线波纹度Wca是指JISB0610规定的参数，是代表把高区域截去后的表面凹凸平均高度。
另一方面，除去滤波中心线波纹度Wca以外，作为对涂装后色泽鲜艳程度有影响的指标还有峰值数PPI。所谓峰值数PPI是指在SAE911标准中规定的1英寸凹凸的峰值数。峰值数大意味着表面微观凹凸中短周期的凹凸多。用相同平均粗糙度Ra进行比较时，表示长周期波长成分相对减少。也就是说平均粗糙度相同的话，峰值数PPI越大，涂装后色泽鲜艳程度优良。
如上所述，对于作为冲压成形用的镀锌钢板要有一定微观凹凸的表面粗糙度，同时在要求涂装后色泽鲜艳程度时，必须减少其长波长成分。特别是与在合金化过程中在表面形成微观凹凸的热镀锌合金钢板不同，在镀膜结构是以η相为主的镀锌钢板的情况下，由于施镀后的表面是光滑的，非常需要用某种方法使表面有一定的粗糙度。
作为使冲压成形用镀锌钢板表面上形成微观凹凸的方法，可以使用平整轧制的方法。其方法是平整轧制采用在轧辊表面预先形成微观凹凸的轧辊，使钢板塑性延伸0.5～2％左右的同时，利用轧辊咬入时产生的压力，在钢板表面复制上轧辊表面的凹凸。因此镀锌钢板表面上形成的微观的凹凸形貌依赖于轧辊表面上形成的凹凸形貌。
使平整轧制轧辊表面上形成微观凹凸的方法可以采用喷丸处理、放电加工、激光加工、电子束加工等各种加工方法。例如特开平7-136701号公报和特开平6-75728号公报中发表了使用激光加工平整轧辊的方法，特开平11-302816号公报发表了使用电子束加工平整轧辊表面的方法。
作为使钢板表面峰值数PPI增加的方法，Zimnik等发表了被称为普里泰克斯(Pretex)法的平整轧辊加工方法(Stahl und Eisen，vol.118，No.3，p.75-80，1998)。这是利用电解析出硬质金属铬，使轧辊表面形成微观凹凸的方法，与用喷丸处理对轧辊表面进行加工的方法相比，具有能得到短间距、致密凹凸的特征。
根据此文献，使用喷丸处理法加工平整轧辊时，可以形成钢板表面峰值数PPI在120左右，而使用Pretex法时，可以使峰值数PPI提高到230左右。本引用文献中的峰值数PPI的计数水平为±0.5μm(与此相应的，本说明书中表示峰值数PPI时的计数水平为±0.635μm)。
可是作为在冲压成形用镀锌钢板表面形成一定表面粗糙度的方法，采用平整轧辊的现有技术中存在以下问题。
第一是利用平整轧制使轧辊微观凹凸复制到镀锌钢板表面的比例受到一定限制，在轧辊表面无论形成多么致密的凹凸，也不能把它们全部复制到钢板上，存在有不能使镀锌钢板表面峰值数PPI增加的问题。
平整利用轧辊咬入时产生的压力使钢板产生一定的塑性延伸，同时起到复制轧辊表面微观凹凸的作用，而平整主要的功能是调整退火后钢板的力学性能，为了达到这个目的给予的延伸率最大值受到一定限制。因此为了把轧辊表面微观凹凸几乎完全复制到钢板表面，要使轧辊咬入产生的压力非常高，这种情况下钢板整体变形过大，使力学性能恶化。
例如以调整钢板的力学性能为目的，平整时可给定的延伸率为0.5～2％范围内时，为了使钢板表面平均粗糙度Ra为1.0～1.5μm，要使轧辊表面平均粗糙度在2.5～3.5μm左右。此时要使轧辊表面峰值数PPI增加，即使采用放电毛化和电子束加工等方法对轧辊表面进行加工，在轧辊表面形成的峰值数PPI也只能达到300左右。此时由于通过平整峰值数PPI复制的比例大约为60～70％，复制在钢板表面上的微观凹凸的峰值数PPI也只有200左右。
例如在上述特开平11-302816号公报中，发表了对轧辊表面进行电子束加工的技术，此公报叙述的实施例记载的镀锌钢板凹凸间隔为0.11mm左右，由此可以推测每1英寸凹凸数为230左右。即使是用上述Pretex法的情况下，钢板表面的峰值数PPI也仅为230左右，用现有技术不能在钢板表面上形成比此程度更致密的短波长凹凸。
特别是镀膜结构以η相为主的镀锌钢板与热镀锌合金钢板相比，由于大多数情况是要增大平均粗糙度Ra，在轧辊表面形成的平均粗糙度也要随之增大。可是采用上述各种轧辊表面加工方法在增大轧辊表面粗糙度时，峰值数PPI要降低，要使平均粗糙度Ra和峰值数PPI两者都变大是困难的。
用这样的镀锌钢板进行冲压成形时，在冲压模具之间保存润滑油的性能不足，滑动阻力变大，存在有凸模面上的钢板或模具加强筋部位附近的钢板容易破坏的问题。
第二个问题是由于平整时的轧辊咬入，轧辊和钢板之间的接触压力非常大，轧辊表面微观凹凸(表面粗糙度)因磨损会随时间而改变，复制到钢板表面上的微观凹凸形貌要保持固定不变是困难的。
例如在使用表面平均粗糙度Ra为3.5μm的轧辊情况下，平整长度在6km左右，轧辊表面平均粗糙度Ra降低到3.0μm左右。随之镀锌钢板表面的平均粗糙度Ra也从1.5μm降低到1.3μm左右。这种轧辊表面磨损的影响随轧制长度的增加而越来越显著，所以存在有每个产品表面微观凹凸形态都发生变化，冲压成形性能产生差异，质量不稳定的问题。
因此要使钢板能稳定冲压成形性时，要趁轧辊表面没有太磨损的情况下，必须换辊来生产，频繁换辊会造成生产率降低。
在镀膜结构以η相为主的镀锌钢板的情况下，如前所述由于与热镀锌合金相比大多数情况是要求大的Ra，所以也需要使用轧辊表面平均粗糙度Ra大的轧辊，轧辊表面磨损随时间的变化的影响会变得更显著。此外还不仅仅是磨损的问题，轧辊表面微观凹凸中凹陷部分会粘附从钢板上剥落的锌粉，由于所谓的堵塞轧辊表面粗糙度降低，也会造成制造的镀锌钢板表面微观凹凸形貌产生随时间的变化。
第三个问题是采用现有技术制造镀锌钢板的方法，作为加工对象的镀锌钢板的钢种等发生变化，母材的硬度不同时，很难得到相同水平的表面粗糙度。
关于这个问题用图36来说明。此图表示了利用放电加工把轧辊表面平均粗糙度Ra调整到3.0μm，把镀锌钢板进行平整的结果。
对于母材是高强度钢的硬质材料和软的超低碳钢(软质材料)，在表面进行热镀锌后，改变延伸率进行平整，分别测定镀锌钢板表面的平均粗糙度。从图可以看出利用平整使镀锌钢板表面形成的平均粗糙度硬质材料比软质材料大。这是由于为了得到一定的延伸率，在轧辊和钢板之间形成的接触面上的压力硬质材料也比软质材料高，接触面的压力越高镀锌膜的变形越容易，也越容易复制轧辊微观凹凸。
从保证钢板冲压成形性能的观点来看，软质材料和硬质材料都要使表面平均粗糙度Ra定为1.0～1.2μm，为了调整力学性能有时要把平整的延伸率控制在0.8～1.0％范围。此时从图36所示的结果可以看出，对于软质材料可以制造满足这样条件的镀锌钢板，而对于硬质材料即使使用同样的轧辊也不能达到所希望的目的。
硬质材料进行平整时，要使轧辊表面平均粗糙度Ra比上述3.0μm要小，不换辊就不能达到所希望的目的。也就是用同一个轧辊，在受材质限制的延伸率范围内，在把不同钢种作为母材的镀锌钢板上，不能形成相同的表面粗糙度。
发明内容
本发明的目的是提供具有优良的冲压成形性的镀锌钢板和它的制造方法。
为了达到上述目的，本发明提供的镀锌钢板的制造方法具有向镀锌钢板表面投射固体粒子，以调整钢板表面形貌的工序。
上述表面形貌希望从钢板表面平均粗糙度Ra、钢板表面的峰值数PPI、钢板表面的滤波中心线波纹度Wca构成的一组参数中，选择至少一种来表示。
希望把钢板表面的平均粗糙度Ra、钢板表面的峰值数PPI、钢板表面的滤波中心线波纹度Wca调整到下列范围：
(a)钢板表面的平均粗糙度Ra：0.3～3μm
(b)钢板表面的峰值数PPI：250以上
(c)钢板表面的滤波中心线波纹度Wca：0.8μm以下。
向镀锌钢板表面投射的固体粒子希望粒子的平均颗粒直径为10～300μm。希望此固体粒子是金属材料。希望此固体粒子具有大体为球形的形状。
希望上述表面形貌调整工序以30～300m/sec(米/秒)的投射速度向镀锌钢板表面投射固体粒子，调整钢板的表面形貌。希望以0.2～40kg/m2的投射密度向镀锌钢板表面投射固体粒子，调整钢板的表面形貌。此外也可以在调整此表面形貌工序之前，设有把钢板表面的滤波中心线波纹度Wca调整到0.7μm以下的平整工序。
表面形貌的调整希望使用离心式投射装置。希望从旋翼的回转中心到金属钢带的距离在700mm以下。希望向镀锌钢板表面投射的固体粒子的平均颗粒直径为30～300μm。
上述固体粒子把颗粒平均直径设为d时，希望0.5d～2d的固体粒子的重量比例占固体粒子总重量的85％。希望此固体粒子具有2g/cm3以上的密度。
再有本发明提供具有凹窝状形态表面的镀锌钢板。
所谓凹窝状是指表面凹陷的形状以曲面为主构成，例如球状物体冲击表面大多数形成火山口形的凹陷形状。由于形成的大多数是凹窝状凹陷，此凹陷部分起到了在冲压加工时油兜的作用，可以提高在模具和钢板之间保存润滑油的性能。
希望此表面具有0.3～3μm的平均粗糙度Ra。所谓平均粗糙度Ra是指JIS B0601中规定的中心线平均粗糙度。
希望此表面具有下式表示的峰值数PPI。
-50×Ra(μm)+300＜PPI＜600
所谓的峰值数PPI是指SAE911标准规定的、每1英寸的凹凸峰值数。上述峰值数PPI为用计数水平为±0.635μm的值。
希望此表面至少要具有峰值数PPI在250以上的凹凸。
此表面有0.8μm以下的滤波中心线波纹度Wca。所谓滤波中心线波纹度Wca是指在JISB0610中规定的中心线波纹度，是代表把高区域截去后的凹凸平均高度。
希望此镀锌钢板基本上具有以η相为主结构的镀膜。
希望此镀锌钢板在对应80％负荷面积比的深度水平下，具有3.1×102/mm2以上的凹坑密度。
希望此镀锌钢板表面具有中间核心部位保存流体指标Sci为1.2以上的表面结构。
希望此镀锌钢板在镀锌钢板表面上具有平均厚度为0.001～2μm的固体润滑膜，希望上述固体润滑膜从无机固体润滑膜、有机固体润滑膜和有机无机复合固体润滑膜中选择一种。
上述固体润滑膜希望是把含有磷酸和从Fe、Al、Mn、Ni和NH4 +的正离子中选择至少一种正离子的水溶液，涂覆干燥后得到的磷酸盐膜。
上述固体润滑膜最好为下列膜：
(1)上述固体润滑膜含有P的成分和N的成分，以及从Fe、Al、Mn和Ni中选择至少一种，上述固体润滑膜为0.2-6的、P成分含量(a)和N成分、Fe、Al、Mn和Ni的总含量(b)的摩尔比(b)/(a)。而P成分含量是换算成P2O5的量、N成分含量是换算成氨的量。
(2)上述固体润滑膜含有作为固体润滑膜成分的P成分和N成分是从氮化物、磷系化合物、和氮-磷系化合物中选择一种的方式。
(3)上述固体润滑膜作为固体润滑膜的成分至少要含有Fe。
具有上述固体润滑膜的镀锌钢板是把含有正离子成分(α)和磷酸成分(β)的水溶液涂覆在镀锌钢板镀层表面，接着不水洗而干燥形成的膜。上述正离子成分(α)实际上是由从Mg、Al、Ca、Ti、Fe、Co、Ni、Cu、Mo、NH4 +中选择至少一种金属离子或正离子组成。上述水溶液具有合计正离子成分0.2～6的(α)和磷酸成分(β)的摩尔浓度比(α)/(β)。而磷酸是换算成P2O5的摩尔浓度。
本发明的冲压成形产品的制造方法是具有准备表面为凹窝状的镀锌钢板部件的第1道工序，以及把上述部件进行冲压成形加工成所希望形状的冲压成形产品的第2道工序。
附图简要说明
图1为简要表示用于实施方式1的第1示例的设备的图示。
图2为简要表示图1所示设备中使用的空气式投射装置的图示。
图3为简要表示用于实施方式1第2示例的镀锌钢板制造方法的设备图示。
图4为示意表示离心投射装置的图示。
图5为表示用于实施方式1第3示例的镀锌钢板制造方法的设备图示。
图6为表示用实施方式1第1实施例的镀锌钢板表面平均粗糙度Ra、峰值数PPI的调整范围的图示。
图7为表示用实施方式1第1实施例的比较例的镀锌钢板表面平均粗糙度Ra、峰值数PPI的调整范围的图示。
图8为表示根据实施方式1第1实施例的镀锌钢板表面的光学显微镜照片。
图9为表示根据实施方式1第1实施例的比较例的镀锌钢板表面的光学显微镜照片。
图10为表示实施方式1第2实施例中，镀锌钢板表面平均粗糙度Ra和滑动试验得到的高速、高面压力条件下的摩擦系数关系的图示。
图11为表示实施方式1第2实施例中，镀锌钢板表面平均粗糙度Ra和滑动试验得到的低速、低面压力条件下的摩擦系数关系的图示。
图12为表示实施方式1第2实施例中，镀锌钢板表面平均粗糙度Ra、滑动试验得到的高速、高面压力条件下镀锌钢板峰值数PPI和摩擦系数关系的图示。
图13为表示实施方式1第2实施例中，镀锌钢板表面平均粗糙度Ra、滑动试验得到的低速、低面压力条件下镀锌钢板峰值数PPI和摩擦系数关系的图示。
图14为表示实施方式1第3实施例和它的比较例的镀锌钢板在圆筒深冲成形试验中最大负荷的图示。
图15为表示实施方式1第3实施例和它的比较例的镀锌钢板在胀形试验中板厚的减薄率的图示。
图16为表示实施方式1第4实施例的镀锌钢板各制造工序中波纹度Wca的图示。
图17为表示实施方式1第4实施例和它的比较例中镀锌钢板平均粗糙度Ra和波纹度Wca关系的图示。
图18为表示实施方式1第4实施例和它的比较例中镀锌钢板波纹度Wca和NSIC值关系的图示。
图19为表示实施方式1第4实施例镀锌钢板波纹度Wca和投射密度关系的图示。
图20为表示实施方式1第5实施例镀锌钢板平均粗糙度Ra和投射密度关系的1个例子的图示。
图21为表示实施方式1第5实施例镀锌钢板平均粗糙度Ra和投射密度关系另一个例子的图示。
图22为表示实施方式1第5实施例镀锌钢板峰值数PPI和投射密度关系一个例子的图示。
图23为表示实施方式1第5实施例镀锌钢板峰值数PPI和投射密度关系另一个例子的图示。
图24为表示实施方式1第5实施例镀锌钢板平均粗糙度Ra和颗粒平均直径关系的图示。
图25为表示实施方式1第5实施例镀锌钢板峰值数PPI和颗粒平均直径关系的图示。
图26为表示实施方式1第5实施例镀锌钢板平均粗糙度Ra和压缩空气压力的关系的图示。
图27为表示实施方式1第5实施例镀锌钢板峰值数PPI和压缩空气压力的关系的图示。
图28为表示实施方式1第6实施例镀锌钢板平均粗糙度Ra和投射密度关系的图示。
图29为表示实施方式1第6实施例镀锌钢板峰值数PPI和投射密度关系的图示。
图30为表示实施方式1第6实施例镀锌钢板平均粗糙度Ra和峰值数PPI关系的第1个例子。
图31为表示实施方式1第6实施例镀锌钢板平均粗糙度Ra和峰值数PPI关系的第2个例子。
图32为表示实施方式1第6实施例镀锌钢板平均粗糙度Ra和峰值数PPI关系的第3个例子。
图33为表示实施方式1第6实施例镀锌钢板平均粗糙度Ra和投射速度关系的图示。
图34为表示实施方式1第6实施例镀锌钢板峰值数PPI和投射速度关系的图示。
图35为表示实施方式1第7实施例中钢板表面照片。
图36为说明现有技术用平整调整表面形貌方法的特征的图示。
图37为简要表示用于实施第2实施方式1个示例的镀锌钢板制造方法所用设备的图示。
图38为示意表示实施方式2的离心投射装置的图示。
图39为简要表示用于实施第2实施方式另一示例的镀锌钢板制造方法所用设备示例的图示。
图40为表示实施方式2的在投射距离变化在250～1000mm范围情况下，平均粗糙度Ra和峰值数PPI在板宽方向上的分布图示。
图41为表示实施方式2的在投射距离变化在250～1000mm范围情况下有效投射宽度曲线的图示。
图42为表示在实施方式2有效投射宽度内，平均粗糙度Ra、峰值数PPI和投射密度关系的图示。
图43为表示实施方式2颗粒平均直径和平均粗糙度Ra、峰值数PPI关系的图示。
图44为表示实施方式2投射速度对平均粗糙度Ra、峰值数PPI影响的图示。
图45为表示实施方式2镀锌钢板的峰值数和滑动试验的摩擦系数关系的图示。
图46为表示实施方式2研究各制造阶段钢板中心线波纹度Wca结果的图示。
图47为表示实施方式2的实施例和比较例的Wca和NSIC的图示。
图48为表示实施方式2的实施例和比较例镀锌钢板表面照片。
图49为表示在实施方式2实施例1中，在离心投射装置中使用的固体粒子的颗粒直径分布的图示。
图50为表示在实施方式2的实施例4中，在离心投射装置中使用的固体粒子的颗粒直径分布的图示。
图51为表示实施方式3实施例的第1镀锌钢板表面照片。
图52为表示实施方式3实施例的第2镀锌钢板表面照片。
图53为表示实施方式3的实施例和比较例中峰值数的值和摩擦系数关系的图示。
图54为表示实施方式3的实施例和比较例中表面平均粗糙度、峰值数和摩擦系数好坏关系的图示。
图55为表示实施方式3的涂装后色泽鲜艳程度和波纹度关系的图示。
图56为表示实施方式3的镀锌钢板冲压加工时接触状态的第1种模式图。
图57为表示实施方式3的镀锌钢板冲压加工时接触状态的第2种模式图。
图58为表示采用现有技术使表面有一定粗糙度的镀锌钢板表面照片。
图59为表示采用现有技术使表面有一定粗糙度的镀锌钢板冲压加工时接触状态的模式图。
图60为表示实施方式4的镀锌钢板表面三元形貌的图示。
图61为表示使用实施方式4的比较材料用放电加工的轧辊平整的镀锌钢板表面三元形貌的图示。
图62为摩擦系数测定装置简要正视图。
图63为表示A条件(高速高面压力条件)下测定摩擦系数时使用的条状突起的形状和尺寸的图示。
图64为表示B条件(低速低面压力条件)下测定摩擦系数时使用的条状突起的形状和尺寸的图示。
图65为表示实施方式4发明产品和比较材料在80％负荷水平下的凹陷密度和B条件下摩擦系数关系的图示。
图66为表示实施方式4发明产品和比较材料的PPI和B条件下摩擦系数关系的图示。
图67为表示实施方式4发明产品和比较材料在80％负荷水平下的凹陷密度和A条件下摩擦系数关系的图示。
图68为表示实施方式4发明产品和比较材料的PPI和A条件下摩擦系数关系的图示。
图69为表示实施方式4发明产品在B条件下摩擦系数和中间核心部位保存流体指标Sci关系的图示。
图70为表示把实施方式4发明产品和比较材料在B条件下的摩擦系数用凹陷密度和Sci整理后的结果的图示。
图71为表示实施方式4发明产品得到的镀锌钢板算术平均波纹度Wa和涂装后色泽鲜艳程度关系的图示。
图72为表示实施方式5实施例和比较例中峰值数和摩擦系数关系的图示。
图73为表示实施方式6的冲压成形制品制造方法的操作流程的图示。
图74(a)和74(b)为表示图73所示的进行实际操作的装置和钢板、部件、冲压成形制品的流程关系的框图。
实施发明的方式实施方式1：
实施方式1的目的是提供适于冲压成形的镀锌钢板制造方法，能够形成比用平整法得到的镀锌钢板具有更致密的表面微观凹凸。具体讲，其目的是提供在表面形成比较大的平均粗糙度Ra，同时实现达到高的峰值数和减少长周期凹凸波纹度，涂装后具有色泽鲜艳程度优良的镀锌钢板的制造方法。本发明的目的还在于减少平整法中的频繁换辊，这是平整法中存在的问题，提高生产率，同时可以形成扩大表面粗糙度调整范围的产生新表面的方法。
实施方式1-1是冲压成形性能优良的镀锌钢板的制造方法，其特征为：具有向镀锌钢板表面投射固体粒子，调整此钢板表面形貌的工序。
实施方式1-1中向镀锌钢板表面投射的一个个固体粒子，与钢板表面的镀锌膜相撞，在镀膜表面形成压痕。使大量的固体粒子冲击镀锌钢板，其表面形成大量凹凸，形成一定的微观凹凸形貌。此凹凸的深度和大小、邻近凹凸的间隔等由固体粒子具有的动能和颗粒直径、单位面积的投射量、镀锌膜的硬度决定。因此控制这些因素就可以调整表面形貌。
向镀锌钢板投射固体粒子形成微观凹凸形貌的特征为在镀锌钢板表面上形成主要是凹陷状的压痕，在冲压成形时，这样的表面形貌具有提高模具间保存润滑油的效果。
与此相反，用现有技术的平整法，为了要在镀锌钢板表面形成凹陷状形貌，在轧辊表面必须形成以微观的凸起为主的表面形貌。可是一般在轧辊表面加工成致密的微观凸起是困难的，用喷丸处理、放电加工、激光加工、电子束加工轧辊表面，从原理上讲也只能主要在轧辊表面上形成凹陷形状。
因此采用实施方式1-1得到的镀锌钢板，在使用代表表面微观凹凸形貌的参数的平均粗糙度Ra、峰值数PPI指标时，例如这些值即使是与用现有技术得到的镀锌钢板相同，也能发挥更优良的冲压成形性能。可以认为这一点与现有技术用平整得到的镀锌钢板表面调整方法有本质上的不同。“表面形貌”这个词包含了镀锌钢板表面的平均粗糙度Ra、钢板表面峰值数PPI、钢板表面滤波中心线波纹度Wca、各凹陷部位的形状、深度、相邻凹陷部位的间隔等众多的概念。
在实施方式1-1中通过变更固体粒子的投射条件，可以控制镀锌钢板表面上形成的表面形貌。例如用改变固体粒子的材质、平均颗粒直径、颗粒直径的分布、各颗粒的形状、密度，或变更固体粒子的投射速度、投射密度(单位面积投射的固体粒子重量)，可以改变镀锌钢板表面上形成的微观凹凸的形貌。也就是根据镀锌钢板的规格和用途，可以容易地调整到最适宜的表面形貌。由于不会产生现有技术中平整轧辊表面因磨损带来的表面形貌随时间而改变的问题，与制造的时机无关，可以说其特征就是能够稳定得到一定的表面形貌。
此外由于利用固体粒子的冲击形成的压痕仅限于在镀锌膜附近，母材钢种的硬度对其不会有大的影响，可以说这也是其特征之一。因此在镀膜表面形成的凹陷部位的大小主要与镀膜的硬度有关，与母材的钢种没有太大关系。因此就不会产生象用平整方法复制轧辊表面粗糙度的现有技术中的问题，即“使用同一轧辊在材质限定的延伸率范围内，在不同钢种作为母材的镀锌钢板上不能形成相同表面粗糙度”的问题
实施方式1-2的特征是：在实施方式1-1中调整表面形貌是调整钢板表面的平均粗糙度Ra、钢板表面峰值数PPI、钢板表面滤波中心线波纹度Wca这些参数中至少一个参数。
在上述实施方式1-1中，调整表面形貌可以考虑采用上述各种参数，没有特别的限制，调整表面形貌希望使用平均粗糙度Ra、峰值数PPI、波纹度Wca中至少一个参数。用投射固体粒子形成的表面形貌，其本身具有提高镀锌钢板冲压成形性能的作用，为了确保制品质量的管理和稳定性，要使用一定的指标。
若调整平均粗糙度Ra，在把镀锌钢板进行冲压加工时，相当于改变模具和钢板之间的存在润滑油的性能，调整加工时的润滑性和耐模具擦伤的性能。峰值数PPI也能使冲压加工时的保存润滑油的性能改变，同时也会影响到涂装后色泽鲜艳程度。此外波纹度Wca是影响涂装后色泽鲜艳程度的因素。通过单独调整以上的因素或进行综合调整，可以根据钢板的使用目的，把冲压成形性能和涂装后的色泽鲜艳程度的特性调整到最合适的值。
一般投射固体粒子的颗粒直径、密度、投射速度越大，镀锌膜表面上形成的凹陷部位越大，表面平均粗糙度Ra越大。另一方面，关于表面的峰值数PPI作为投射的固体粒子使用颗粒直径小的固体粒子，在钢板表面形成致密压痕，其结果峰值数PPI增加。此外固体粒子的颗粒直径、密度、投射速度和投射密度要影响到钢板表面的波纹度，使用平均颗粒直径小、均匀的固体粒子，可以使钢板表面的波纹度Wca减小。
实施方式1-3的特征是：在实施方式1-2中把钢板表面的平均粗糙度Ra调整到0.3～3μm。
镀锌钢板表面的平均粗糙度Ra低于0.3μm时，冲压成形时在模具间的保存润滑油的性能不足，钢板和模具之间的滑动阻力增加，钢板容易发生断裂。另一方面，平均粗糙度Ra高于3μm的话，在模具之间界面上保存的油量过多，同时钢板表面微观凹凸中局部高的凸起部位与模具接触，容易发生模具擦伤。因此在实施方式1-3要把钢板表面的平均粗糙度Ra调整到0.3～3μm。
用现有技术制造的镀锌钢板表面的平均粗糙度Ra一般调整到0.5～2μm，利用本方法制造的镀锌钢板与现有技术得到的镀锌钢板相比，即使是具有相同的平均粗糙度Ra，也能显示出优良的冲压成形性能，所以即使在比现有技术更宽范围调整表面粗糙度，也能得到更好的特性。
实施方式1-4的特征是：在实施方式1-2或实施方式1-3中把钢板表面的峰值数PPI调整到250以上。
采用现有技术的镀锌钢板受到平整延伸率的制约，若使表面峰值数PPI在230以上，现在还是困难的。另一方面投射粒子调整镀锌钢板表面形貌时，不用使母材产生塑性延伸就能够调整表面形貌。再有用调整投射固体粒子密度等投射条件，也可以使镀锌钢板整个表面形成压痕而没有间隙。因此也容易把镀锌钢板表面的峰值数PPI调整到250以上。
这样就可以得到250以上的峰值数PPI，而这是现有技术做不到的，因此可以进一步提高与冲压成形模具的滑动特性，同时可以减少表面微观凹凸的长周期成分，涂装后色彩更鲜艳。
实施方式1-5的特征是在实施方式1-2到实施方式1-4的任一种方式中，把钢板表面的滤波中心线波纹度Wca调整到0.8μm以下。
钢板表面波纹度Wca超过0.8μm情况下，表面微观凹凸的长周期成分增加，涂装后也残留在表面，色彩的鲜艳程度变差。特别是不能用作汽车外板的镀锌钢板。因此用本方法向镀锌钢板表面投射固体粒子，可以提高冲压成形性的同时，把钢板表面波纹度Wca调整到0.8μm以下，提高涂装后色彩的鲜艳程度。
实施方式1-6的特征是在实施方式1-1到实施方式1-5的任一种方式中，向镀锌钢板表面投射固体粒子，使用平均颗粒直径10～300μm的固体粒子。
固体粒子平均颗粒直径越大在镀锌钢板表面形成的压痕也越大。平均颗粒直径超过300μm的话，镀锌钢板表面形成的凹痕大，不能得到致密的微观凹凸。因此镀锌钢板表面的峰值数PPI不高，与冲压成形模具之间的滑动阻力增加，同时表面波纹度Wca也容易变大，所以在涂装后色彩鲜艳程度方面不好。
因此在实施方式1-6中使用的固体粒子平均颗粒直径在300μm以下。但是最好是平均颗粒直径在200μm以下，可以得到高的峰值数PPI，这是现有技术达不到的水平。
另一方面，固体粒子平均颗粒直径越小，从原理上讲可以在镀锌钢板表面得到致密的凹凸。可是平均颗粒直径小于10μm情况下，由于在空气中投射的粒子速度降低，不增加投射速度的话，不能得到有效的表面粗糙度。
特别是市场上卖的固体粒子具有一定的颗粒直径分布，即便是平均颗粒直径10μm，也是含有从数μm以下的非常小的颗粒到30μm左右的颗粒，小颗粒在空气中明显减速，冲击镀锌钢板表面时的动能降低。
因此即使投射量大，能够形成表面微观凹凸的仅仅是比较大的颗粒，小颗粒对调整表面不起作用。此外平均颗粒直径在10μm以下的话，颗粒的价格高，制造镀锌钢板时使用不经济。
所以，从使镀锌钢板表面形成致密的凹凸的观点看，要使用小粒子，但本发明还从经济实用的观点出发，将粒子的平均直径的下限值定为10μm。
关于投射的固体粒子的颗粒直径分布，希望是锋利的颗粒直径分布，因为这样在镀锌钢板表面形成的压痕尺寸均匀。可是使颗粒直径分布锋利的话，会导致颗粒制造过程中合格率降低，颗粒价格升高。根据发明人的看法，本发明中使用的固体粒子的颗粒直径分布，以平均颗粒直径为d，含颗粒直径0.5d～2d范围的重量百分数在85％以上的话，具有足够的实用性，能确保钢板表面上的压痕均匀，所以能够制造涂装后色彩鲜艳的制品。
实施方式1-7的特征是在实施方式1-1到实施方式1-6的任一种方式中，向镀锌钢板投射的固体粒子为金属材料。
在固体粒子密度小的情况下，固体粒子的质量小，即使投射速度非常大，也难以使镀锌钢板表面的平均粗糙度Ra达到一定值以上。因此塑料系列的固体粒子不适用。一般使用密度为2g/cm3以上的金属材料或陶瓷系列固体粒子。具体说有钢球、钢砂、不锈钢、高速钢、氧化铝、氧化硅、金刚石、氧化锆、碳化钨等。
可是向镀锌钢板投射的固体粒子由于在表面形成压痕后飞散，需要有使它循环回收的投射系统。这种情况下，需要使固体粒子具有冲击钢板后不破碎的强度。因此希望是金属固体粒子，玻璃球那样容易破碎的材料不适用。
可以看出特别是金属材料中的碳素钢、不锈钢、高速钢等适用，使用氧化铝等陶瓷系列颗粒投射也能获得优良的冲压成形性能。尽管其原因尚不清楚，认为是固体粒子冲击镀锌钢板时变形，改变了表面压痕的形态，提高了模具之间的保存油的特性的结果。
实施方式1-8的特征是在实施方式1-1到实施方式1-7的任一种方式中，固体粒子投射速度为30～300m/s。
固体粒子速度小于30m/s情况下，不能给予形成压痕所需要的动能。特别是使用平均颗粒直径小的固体粒子情况下，难以使镀锌钢板平均粗糙度Ra在0.3μm以上。因此投射速度的下限为30m/s。
此外投射速度超过300m/s的话，冲击镀锌钢板的颗粒动能过大，不仅形成压痕，而且有可能损伤镀锌膜，所以投射速度的上限定为300m/s。
投射固体粒子的加速机械正如大家所了解的那样，一般为空气式或机械式。机械式加速装置是用叶轮给颗粒施加离心力投射的方式，适用于比较大的颗粒，由于可以把大量颗粒大面积投射，适用于在高速作业线中处理镀锌钢板表面。现在市场上卖的离心式投射装置的最大投射速度为100m/s左右，得不到比这更高的速度。但是如果有更高速度投射固体粒子的离心式投射装置的话，可以说这是最好的投射方法。
另一方面，空气式加速装置使用压缩空气等，从喷嘴喷出空气时，是利用产生的阻力加速粒子的方法。特别适用于投射颗粒直径在200μm以下的小的固体粒子，利用调整压缩空气的压力可以改变固体粒子投射的速度，最大可以达到300m/s左右。但是使用单一的喷嘴投射范围比较窄，也限制了单位时间的投射量，所以在宽的材料的高速作业线上使用时，要设置多个投射喷嘴。
关于固体粒子投射方法要按照上述机械式或空气式投射法的特点，根据要处理的材料的板宽、作业线的速度、需要的表面形貌、投射粒子的密度和颗粒直径，可以使用某一种或组合使用。但是作为固体粒子的投射方法并不是关注这些方法，而是把固体粒子加速到一定速度，是向镀锌钢板表面投射的手段。
实施方式1-9的特征是在实施方式1-1到实施方式1-8的任一种方式中，固体粒子大体是球形。
关于投射的固体粒子大家知道有粒子形状大体为球形的喷丸清理或有棱角形状的喷砂清理。一般是前者因为有使被加工材料表面硬化的喷丸硬化效果而使用，后者由于磨削表面，即所谓的喷丸清理而使用。
本发明研究的对象是调整镀锌钢板的表面形貌，从冲压成形性能的观点看希望使用大体为球形的颗粒。使用大体为球形颗粒情况下，由于作为压痕在钢板表面形成微细的凹窝，能提高在冲压模具之间保持润滑油的性能，使冲压成形时滑动阻力降低，同时具有更好的防止模具划伤的作用。
其中所谓“凹窝”是表面凹陷的形状，主要是由曲面构成，例如是指球形物体冲击表面形成的火山口形的凹陷为主的形态。
使用硬渣形状固体粒子情况下，根据投射条件有时对镀锌钢板的镀层起到研磨作用，使用大体为球形的固体粒子不会发生这样的问题。
实施方式1-9中所谓大体为“球形”，是指包括即使不完全是球形，但是大家一般看作是球的、和长轴和短轴的平均尺寸差分别在平均直径的20％以内的椭球。
为了解决上述课题的实施方式1-10的特征是在实施方式1-1到实施方式1-9的任一种方式中，以投射密度0.2～40kg/m2向镀锌钢板表面投射固体粒子。
所谓投射密度是指钢板表面每单位面积投射固体粒子的重量。严格讲在投射范围内投射密度是有一定分布规律的，在此是指对在表面上形成微观凹凸面积的投射总重量。
投射密度在0.2kg/m2以下时，由于在镀锌钢板表面投射的固体粒子稀稀拉拉，在表面上形成的微观凹凸的间隔大，难以使峰值数变大。因此在实施方式1-10中，投射密度的下限定为0.2kg/m2。但是投射密度在2kg/m2以上，能在钢板表面形成大体没有间隔的压痕，所以一般投射密度最好在2kg/m2以上。
另一方面固体粒子投射密度超过40kg/m2的话，把超过需要的固体粒子投射到表面，一旦形成凹凸会被随后投射的固体粒子弄坏。此外镀锌钢板的镀层反复被固体粒子冲击，镀层本身会受到损伤，担心会产生镀层部分脱落等的不好的影响。因此实施方式1-10中固体粒子投射密度限定在0.2～40kg/m2范围内。
但是投射速度在100m/s以下时，固体粒子的冲击能量小，由于几乎不会看到镀层损伤，也可以把投射密度的上限提高到100kg/m2。在镀锌钢板的镀层软的情况下(例如镀层主要是由η层构成的镀锌钢板)，由于仅镀层产生塑性变形，几乎不会有研磨镀层的问题，在这种情况下也可以把投射密度提高到100kg/m2。
再有投射密度高的情况下，对以一定作业线速度输送的镀锌钢板要投射的固体粒子量大，投射密度小的固体粒子输送装置等的附属设备规模可以小，所以期望的是必要的足够的固体粒子投射密度，在形成镀锌钢板表面平均粗糙度Ra为1.0μm情况下，投射密度在20kg/m2以下就足够了。
实施方式1-11的特征是在实施方式1-1到实施方式1-10的任一种方式中，镀锌钢板是镀层结构以η相为主的镀锌钢板。
在镀层结构以η相为主的镀锌钢板情况下，由于镀层本身是软质的，投射固体粒子时容易形成压痕，容易实现表面粗糙度。即使是作为制品与合金热镀锌钢板相比，一般表面粗糙度Ra要高。因此用现有技术必须加大轧辊的平均粗糙度，从而产生了在钢板表面不能形成致密微观凹凸的问题。也就是说，镀层结构主要是以η相为主的镀锌钢板上，与利用平整的方法调整表面形貌相比，本发明的效果更大。
实施方式1-12的特征是在实施方式1-1到实施方式1-11的任一种方式中，向镀锌钢板表面投射固体粒子，在调整此钢板表面形貌工序之前，具有把镀锌钢板的中心线波纹度Wca调整到0.7μm以下的平整工序。
进行镀锌时的钢板表面由于母材本身的凹凸和镀层厚度的变化等，一般存在长周期的凹凸的波纹度Wca。为了用现有技术通过平整调整镀锌钢板表面形貌，必须使用表面形成一定平均粗糙度Ra的平整轧辊。在这种情况下，对于表面波纹度大的钢板，使用表面有大的凹凸的轧辊，在复制它时，原来钢板上有的长周期的凹凸(波纹度Wca)不能降低，相反因形成的凹凸也使钢板表面的长周期的凹凸增加，也会使涂装后的色彩鲜艳程度恶化。
另一方面，在利用投射固体粒子调整表面形貌的本发明中，在平整时可以以调整钢板的力学性能为目的实现一定的延伸率，也可以使用对表面进行精加工平滑的轧辊。在本方法中用于平整的轧辊使用平滑的轧辊，使镀锌后钢板表面上存在的长周期凹凸一旦平滑化，用把投射固体粒子前表面的波纹度Wca调整到一定值以下，就可以使固体粒子投射后的钢板的波纹度Wca调整到低的值。
使用平滑轧辊平整后钢板表面的波纹度Wca调整到0.7μm以下的话，即使投射固体粒子调整表面形貌后，表面的波纹度Wca也能控制在0.8μm以下(投射固体粒子调整表面形貌后，表面的波纹度Wca也能控制在0.8μm以下的含义如实施方式1-5中的说明所述)。
但是在要求更高涂装后色彩鲜艳性情况下，希望投射固体粒子前把表面波纹度Wca调整到0.3μm以下。具体地说，使用轧辊表面平均粗糙度Ra为0.3μm以下的光亮辊，平整后钢板表面的波纹度Wca也可以在0.3μm以下，即使投射固体粒子后镀锌钢板表面的波纹度Wca也可以降低到0.5μm以下。
图1为简要表示用于实施方式第1个示例的设备的图示。在图1中1为镀锌钢板、2a、2b为光亮辊、3a～3d为投射固体粒子的喷嘴、4a～4b为空气压缩机、5为容器、6为固体粒子供料装置、7为除尘压缩机、8为集尘器。
图1表示镀锌钢板1在由光亮辊2a、2b施加一定张力的状态下，穿过投射固体粒子的容器5的状态。图1所示的工序也可以是连续镀锌工序的一部分，也可以是独立处理线。也包括在下游一侧设置检查工序的情况。
镀锌钢板1是用热镀锌、电镀锌等方法形成镀层的钢板，可以是经过平整的钢板，也可以是不经过平整的钢板。此外也可以是经过铬酸盐光泽处理等进行过化学处理的镀锌钢板。
在容器5的内侧，为了向钢板表面和背面投射固体粒子，设置投射喷嘴3a～3d，从固体粒子供料装置6提供一定量的固体粒子。此时用空气压缩机4a～4b使被压缩的空气通过喷嘴，同时加速固体粒子，投向钢板1。
图2为简要表示图1所示设备中使用的空气式投射装置的图示。如图2所示，从空气压缩机47送出压缩空气，用喷嘴46加速空气的同时，从粒子供料管45提供的固体粒子被加速。在粒子供料供料管45中从图1所示的供料装置6提供固体粒子。喷嘴46的内径一般为5～20mm左右，压缩空气压力在0.1～0.9MPa左右。
从喷嘴46喷出的投射量随固体粒子的颗粒直径、比重、压缩空气的压力等而改变，一般在10kg/min以下。可以通过改变压缩空气压力改变从喷嘴46投射的固体粒子的投射速度。此时的投射速度，若固体粒子的颗粒直径越小越有可能以高的速度投射，平均颗粒直径在10～300μm左右的金属粒子情况下，能得到大约80～300m/s的投射速度。
为了处理幅面宽的镀锌钢板，投射喷嘴3a～3d沿钢板宽度方向可以设置多个。在板宽方向设置投射喷嘴的个数要根据要处理的镀锌钢板的板宽、1个投射喷嘴能够调整表面形貌的范围来决定。再有也有时设置成相邻喷嘴投射范围相互重叠，呈锯齿状，使在镀锌钢板表面形成的微观凹凸的形态在板宽方向均匀一致。
图1中表示在钢板长度方向设置两列投射喷嘴的形式，1个喷嘴可以投射的固体粒子的量可以由作业线速度等，确定在长度方向设置投射喷嘴的个数。再有在图1中表示在表面和背面分别设置投射喷嘴的形式，未必表面和背面都有投射固体粒子的必要，根据需要也可以投射单面。
在容器5内部投射到钢板上的固体粒子向四周飞散，落在容器5的下部。落下来的固体粒子再一次被送回到供料装置6，循环使用再向钢板投射。一般在固体粒子供料装置6的前面，设有分级装置(分选机)，把混合在固体粒子中的锌粉、破碎的微细固体粒子分离后送到集尘器8。
因此要防止固体粒子的颗粒直径和形状随时间变化，使固体粒子的状态保持恒定。另一方面在容器内部没有落到下部而漂浮的微细粒子，用除尘压缩机7捕捉到后用集尘器8处理。
为了用本发明调整镀锌钢板的表面形貌，在光亮辊2b的下游一侧设置表面形貌测定器，也可以根据其测定的结果修正固体粒子投射速度和投射密度等。表面形貌测定器可以采用平均粗糙度Ra或峰值数PPI测定器，用CCD摄象机等拍摄钢板表面，把固体粒子压痕大小用图象处理来判定的装置。
图3简要表示用于本发明实施方式的第2个示例的镀锌钢板制造方法用的设备。图3表示连续输送镀锌钢板1，同时用多个离心式投射装置13a～13d调整镀锌钢板1表面微观凹凸形态的设备。镀锌钢板1适用于经冷轧、退火、镀锌，用研磨成表面平均粗糙度Ra在0.3μm以下的光亮辊进行平整的情况。
如图3所示，镀锌钢板1装在开卷机30上，用张力卷取机31卷取。此时在入口端光亮辊11和出口端光亮辊18之间处于施加张力的状态，镀锌钢板1连续输送。
离心式投射装置13a～13d设置在容器包住的喷丸室12内。从固体粒子定量供料装置14a～14d给离心式投射装置13a～13d提供一定量的固体粒子。从离心式投射装置13a～13d投射的粒子在喷丸室12内回收，送到分级机16。用分级机16分类的粒子通过存储罐15送到定量供料装置14a～14d。此外图中没有明确表示出来，用分级机分类的粉尘被送到集尘器进行集尘处理。在镀锌钢板1上残留或附着的固体粒子用除尘压缩机17清除。
在本实施方式中使用的离心式投射装置根据镀锌钢板1的板宽，在板宽方向设置多台，把板宽方向分割成几个区域，分别由各投射装置进行表面形貌调整。此时各投射装置处理的范围设置成部分重叠，这样能够在板宽方向形成均匀的表面形貌。根据需要在长度方向设置多台离心式投射装置，这样即使是作业线速度高也能向镀锌钢板表面投射足够的投射密度的固体粒子。
图4为示意表示离心式投射装置的图示，利用离心力，从安装在用电机43驱动的叶轮41上的叶片42投射固体粒子。固体粒子从图3的定量供料装置14a～14d通过粒子供料管44送到离心叶轮的转动轴附近。一般离心式投射装置使用的叶轮直径为200～550mm左右，叶片宽度20～150mm左右，叶轮转数在2000～4000rpm左右。
驱动电机的最大输出功率为55kW左右，在投射平均颗粒直径为10～300μm左右的微小固体粒子情况下，用低输出功率的电机也足够。叶轮转数的上限受到叶片摩擦造成的间隙和偏心使离心式投射装置振动增加的限制，市场上卖的离心式投射装置的投射速度上限为100m/s。
关于离心式投射装置的叶轮转动方向，相对于镀锌钢板输送的方向叶轮的转动轴水平方向和垂直方向都可以，固体粒子以一定速度向镀锌钢板表面某一范围投射就可以。
在实施本发明时，使用投射的固体粒子为10～300μm颗粒非常小的情况下，投射的固体粒子到冲击镀锌钢板的距离长的话，会因空气阻力而减速，在镀锌钢板表面不能形成足够的压痕。因此与用于不锈钢去除氧化铁皮的喷丸处理方法相比，要缩短投射距离。
所谓投射距离是指从叶轮转动中心到钢板的距离。不锈钢去除氧化铁皮的喷丸处理方法中，投射距离为1000mm左右，与此相比实施本发明时，投射距离在700mm以下，希望在250～500mm左右，这样即使是微细的粒子在空气中也不减速，冲击钢板表面后可以形成表面粗糙度。但是使用比现在市场上卖的离心式投射装置能更高速度投射固体粒子的设备的话，也可以把投射距离拉长。
另一方面，使用的固体粒子平均颗粒直径为10～300μm，最好在200μm以下，希望使用大体为球形的不锈钢、碳素钢、高速钢等金属粒子。希望调整粒子的颗粒直径分布，相对于平均颗粒直径d，含有颗粒直径在0.5d～2d范围的粒子重量百分数在85％以上。
图3表示循环使用这样粒子的设备，用分级机16可以把固体粒子的颗粒直径分布控制在一定范围。分级机的方式有振动筛式、旋流式、风力分类法等，这些方法有时单独使用，有时组合起来以发挥最适宜的分级能力。
本发明实施方式中，向镀锌钢板1投射固体粒子的投射密度希望为0.2～40kg/m2。但是图4所示使用机械式投射装置的情况下，与图2所示的空气式投射装置相比，固体粒子的投射速度低，为了使镀锌钢板1表面形成规定的形态，可以使用比空气式投射装置情况更高的投射密度。从这种观点看，采用机械式投射装置情况下，希望投射密度在1kg/m2以上，优选在5～20kg/m2左右。
为了控制向镀锌钢板表面投射的投射密度，要根据钢带作业线速度，从定量供料装置14a～14d把规定量固体粒子提供给离心式投射装置。定量供料装置在配管中设置有阀门，用调整阀门打开的程度控制在一定时间内的投射重量。具体说在投射密度一定的条件下调整钢板表面形貌时，作业线速度变成2倍的话，调整阀门打开的程度，使从定量供料装置提供固体粒子的量变成2倍。
在图3中，对投射固体粒子后形成一定表面粗糙度的镀锌钢板1在检查台19测定表面粗糙度，判定平均粗糙度Ra、峰值数PPI、波纹度Wca等是否达到规定的值，需要的话改变离心叶轮的转数、投射密度等，调整镀锌钢板的表面形貌。
在光亮辊下游一侧设置测定平均粗糙度Ra、峰值数PPI的仪器，根据其测定的结果，可以改变固体粒子的投射速度和投射量。表面粗糙度测定器可以使用接触式的测定器，但优选使用非接触式的光学测定器。也可以用CCD摄象机等拍摄钢板表面形貌，对固体粒子压痕尺寸进行图象处理来判定的方法。
图5表示本发明实施方式的第3个示例中是用于实施镀锌钢板制造方法的设备的例子。图5表示的设备设置有连续镀锌作业线上图3表示的相同的设备，与图3表示的构成因素相同的构成因素采用同样的标号。
此设备在热镀锌作业线的镀槽34下游一侧设置有平整机20，在它的下游侧设置有强制干燥装置22、喷丸室12。
在热镀锌作业线上，把冷轧后的钢板装在开卷机30上，通过电解清洗装置32后，在退火炉33中进行再结晶退火。然后在镀槽34中形成锌镀层后用气刷35调整镀层的厚度。这以后在制造合金热镀锌钢板情况下，使合金化炉动作进行合金化处理。镀层以η层为主构成的镀锌钢板不使用合金化炉，在同一条作业线上制造。
一般在热镀锌线上用平整机20进行平整后，有时用合成处理装置37形成合成镀层，或涂敷防锈油后直接卷取。
另一方面在图5所示的设备中，在平整机入口端和出口端设置有喷射水或平整液的喷嘴25a～25d，在其下游一侧设置强制干燥装置22。这是为了把镀锌钢板1上附着的水分预先干燥后投射固体粒子。但是在镀锌钢板1上附着的水分少的情况下和水分能自然干燥的情况下，也未必设置干燥装置22。
在上述设置的一系列设备中，为了调整材料的力学性能，用平整机20使用光亮辊进行平整，一旦镀锌钢板表面的波纹度Wca调整到0.7μm以下后，用设置在其下游的离心式投射装置13a～13d能够调整镀锌钢板1的表面形貌。
实施例1
用本发明的第1实施例，表示利用把固体粒子投射到镀锌钢板表面形成的表面形貌与用现有技术形成的表面形貌是有很大差异的，此调整范围也可以扩大。
在本实施例中，使用的镀锌钢板为板厚0.8mm的冷轧钢板，镀层结构是以η相组成的单面施镀量为70g/m2的热镀锌钢板。
对热镀锌后的钢板进行延伸率为0.8％的平整，目的是调整力学性能。平整时使用了轧辊表面平均粗糙度Ra为0.28μm的光亮轧辊。平整后的镀锌钢板表面平均粗糙度Ra、峰值数PPI、波纹度Wca分别为0.25μm、48、0.3μm。
在本实施例中，对用这样方法平整后的镀锌钢板表面，用图2所示的空气式投射装置调整其表面形貌。使用的喷嘴口径为9mm，压缩空气的压力变化在0.1～0.7MPa范围。喷嘴前端到镀锌钢板的距离为100～200mm，在镀锌钢板表面上在0.03～10秒的范围内投射固体粒子。此时投射密度为0.4～86kg/m2范围，主要进行了20kg/m2以下范围的试验。
为了调整镀锌钢板表面形貌使用的固体粒子示于表1。由于这些都是用气雾喷射方法制造的，长轴与短轴与平均直径的差分别为平均直径的20％以内，大体为球形。
表1
    符号     材质     平均颗粒直径
    A1     SUS304     60μm
    A2     SUS304     85μm
    A3     SUS304     100μm
    A4     SUS304     200μm
    B1     高速钢     65μm
    B2     高速钢     111μm
    C1     高碳钢     75μm
    D1     氧化铝     54μm
    D2     氧化铝     128μm
为了调查投射了固体粒子的镀锌钢板表面形貌的特征，拍摄了光学显微镜照片，同时使用表面粗糙度计(东京精密(株)制造E35A)，测定了镀锌钢板表面平均粗糙度Ra、峰值数PPI。
另一方面比较例以现有技术为基础，使用表面形成微观凹凸的轧辊，采用平整的方法在镀锌钢板表面复制上它的形态，制成镀锌钢板。在本比较例中使用与本实施例相同的母材，在相同条件下进行热镀锌的钢板。使用的平整轧辊是平整轧辊的表面用放电钝化加工把表面形貌调整到表2所示的值。
表2
    符号     Ra(μm)     PPI
    R1     2.62     254
    R2     3.16     203
    R3     2.41     286
在本比较例中，平整的延伸率变化在0.5～2％范围，把轧辊表面的微观凹凸复制到镀锌钢板表面上以后，对其表面用光学显微镜进行观察，此外用表面粗糙度计测定了平均粗糙度Ra、峰值数PPI。
图6表示用本实施例的镀锌钢板表面的平均粗糙度Ra、峰值数PPI的调整范围。另一方面图7表示在比较例中调整表面形貌的镀锌钢板平均粗糙度Ra、峰值数PPI的范围。比较两图可以看出，与现有技术相比，本实施例的镀锌钢板表面形貌的调整范围大幅度扩大。
特别是峰值数PPI用现有的平整方法上限是230，与此相比，用本实施例可以得到最大500的峰值数。峰值数PPI是表示每1英寸表面微观凹凸数的参数，所以与现有技术相比，用本实施例的镀锌钢板表面相邻的微观凹凸间隔非常小，形成致密的表面形貌。
图8表示本实施例的镀锌钢板表面的光学显微镜照片，图9表示比较例的镀锌钢板表面的光学显微镜照片。显示出比较例的镀锌钢板表面为比较大的凹陷和凸起的呈岛状连接的形态。由于用平整的方法并不是把轧辊表面的凹凸全部复制到钢板表面，所以没有复制到母材表面残留下来的部分是被观察到的凸起。
与此相反，本实施例的镀锌钢板表面形貌显示出大量球形固体粒子冲击形成的凹窝形状。本实施例得到这样的凹凸形态与现有技术得到的有很大差异，其不同点对冲压成形性能有很大影响。
实施例2
本发明的第2个实施例是要说明对于用投射固体粒子的方法调整表面形貌的镀锌钢板，为了评价它的冲压成形性能进行平板滑动试验的结果。
用实施例1中表示的方法，使用A1、B1、D2三种固体粒子，调整镀锌钢板表面形貌。使用的镀锌钢板与实施例1相同。此外作为比较例，用实施例1表示的使用现有技术的镀锌钢板做平板滑动试验。
平板滑动试验在固定到滑板上的镀锌钢板表面上，以一定的推压负荷边推压压板工具边移动滑板，是镀锌钢板和压板之间进行滑动的试验方法。此时移动滑板时压板的推压负荷为N，移动滑板时的力为F，分别用测力传感器测量N、F，从它们的比值(F/N)求出滑动时的摩擦系数。
在滑动试验中使用了预先在镀锌钢板表面涂敷洗净油(プレトン公司制R352L)的试样。此外在试验中使用了不同压板尺寸的工具，进行了表3所示的两个条件(A条件、B条件)的试验。高速高面压力的条件A代表冲压成形时与压板接触部位的滑动特征，低速低面压力的条件B代表冲头面滑动特征的条件。各种情况下摩擦系数越低，冲压成形中与模具的滑动阻力越小，具有不会产生钢板开裂等优良的冲压成形性能。
表3
    A条件     B条件
    工具接触部位   W10mm×L3mm     W10mm×L50mm
    推压负荷N     4kN     4kN
    滑动速度     1m/min     0.2m/min
    滑动距离     120mm     120mm
图10表示镀锌钢板表面平均粗糙度Ra与滑动试验得到的高速高面压力条件(条件A)下摩擦系数的关系。高速高面压力条件(条件A)下摩擦系数不取决于投射的固体粒子，显示出大体为一定的摩擦系数，镀锌钢板表面的平均粗糙度Ra增加的话，摩擦系数也增加的倾向。但是比较例所示的用现有技术得到的镀锌钢板与本实施例相比，各种情况下的摩擦系数都高。也就是可以看出用本实施例得到的镀锌钢板与用现有方法得到的钢板相比，即使代表表面微观的凹凸指标的平均粗糙度Ra相同，也显示出更优良的滑动特性(冲压成形性能)。
图11表示低速低面压力条件(条件B)的摩擦系数，与比较例相比可以看出，这种情况下也显示出低的摩擦系数。从本图可以看出，固体粒子是氧化铝(D2)的情况下，与金属粒子(A1、B1)相比显示出摩擦系数有些高的倾向，固体粒子使用金属粒子显示出更优良的滑动特性。
另一方面图12、图13为对相同滑动试验结果，与镀锌钢板的峰值数PPI的关系的图示。如图12所示，在高速高面压力条件(条件A)的基础上，先不考虑投射的固体粒子，能看出有一定的相关性：镀锌钢板表面的峰值数PPI增加，PPI超过250的区域中，看出摩擦系数开始降低的倾向。图13表示的低速低面压力条件(条件B)下，也可以看出峰值数越增加摩擦系数越降低，峰值数PPI超过250的区域中，显示出大体一定的摩擦系数。再有在低速低面压力条件(条件B)下固体粒子使用金属粒子(A1、B1)与使用氧化铝(D2)相比，即使是在峰值数PPI低的区域也显示出低的摩擦系数，可以看出使用金属粒子显示出更优良的滑动特性。
实施例3
本发明的第3个实施例是要说明使用通过投射固体粒子来调整表面形貌的镀锌钢板，用冲压成形试验检验其效果的试验结果。
在本实施例中也使用与实施例1相同的热镀锌钢板，用同样的方法调整镀锌钢板的表面形貌。此时的固体粒子投射条件示于表4。表中表示粒子的符号与表1所示的相同。
用这样的条件调整表面形貌的镀锌钢板表面的粗糙度、用与实施例2相同的方法进行的滑动试验的结果(条件B的摩擦系数)示于表5。在表5中一并表示比较例用平整调整镀锌钢板表面的结果。这是用放电钝化加工平整轧辊，进行延伸率1.5％的平整的镀锌钢板。
表4
    符号     粒子     投射速度     投射空气压力
    S1     A3     4kg/m2     0.3MPa
    S2     B1     4kg/m2     0.3MPa
表5
符号     投射后表面粗糙度 摩擦系数(条件B)
  平均粗糙度   峰值数PPI
    S1     1.19μm     266     0.158
    S2     1.43μm     373     0.178
  比较例     1.44μm     189     0.258
在本实施例中，用以上的镀锌钢板，进行了圆筒深冲成形和球头胀形试验。圆筒深冲成形加工直径100mm的半成品后，用冲头尺寸φ50mm、模具尺寸φ53mm的工具进行深冲成形。此时的压边力为20kN，预先在镀锌钢板上涂敷与实施例2中使用的相同的洗净油。评价成形性能时，以成形时的最大负荷为指标，最大负荷越低则显示成形性能越好。
另一方面球头胀形试验中，加工100mm方形半成品，用φ50mm的球形冲头进行胀形成形。此种情况下也使用涂敷相同洗净油的试样。评价成形性能采用变形到冲头面上镀锌钢板产生裂纹为止，测定产生裂纹的冲头面附近的板厚减薄率。它定义为从成形前的板厚到胀形成形后的板厚的减少的百分数，减薄率越大胀形量也可以越大，表示冲压成形性能好。
图14为表示圆筒深冲成形结果的图示。用本实施例深冲成形时的最大负荷比比较例低，可以看出其具有优良的冲压成形性能。
另一方面，图15为表示球头胀形成形结果的图示。本实施例中胀形冲头面的镀锌钢板板厚减薄率比比较例的大，胀形高度也表现出此差别，表示有优良的胀形成形性能。
用本实施例得到的镀锌钢板与用现有方法得到的镀锌钢板相比，显示出在深冲成形性能和胀形成形性能两方面的成形条件中优良的特性，不仅仅用滑动特性评价，在实际冲压成形中也确认具有优良的特性。
实施例4
用本发明的第4个实施例是要说明通过投射固体粒子不仅提高镀锌钢板的冲压成形性能，也能制造涂装后色彩鲜艳的镀锌钢板。
在进行热镀锌的钢板表面上，由于镀层厚度的变化和镀前母材表面的波纹有时有长周期的波纹存在。在本实施例中，首先使用镀锌后的波纹度比较大的钢板，用光亮轧辊进行平整。光亮轧辊使用其表面加工成平均粗糙度Ra为0.25μm的轧辊，进行延伸率为0.8％的平整。然后使用表1所示的固体粒子A1、B1，用图2所示的空气式投射装置调整了镀锌钢板的表面形貌。
此时的投射条件为压缩空气压力为0.4、0.7MPa，改变投射时间使投射密度变化在1～50kg/m2。使用表面粗糙度计(小坂研究所制，SE-30D)对镀锌钢板表面的波纹度Wca进行了测定。
首先调查了各制造阶段中镀锌钢板表面波纹度Wca的示例，其结果示于图16。这是使用平均颗粒直径60μm的高速钢粒子(B1)，调查表面形貌的结果，投射固体粒子后的平均粗糙度Ra和峰值数PPI分别为1.18μm、440。
从图16可以看出，即使平整前钢板的波纹度很大，通过用光亮轧辊平整，镀锌钢板表面的波纹度可以大幅度降低。投射固体粒子后镀锌钢板表面的波纹度Wca为0.42μm，投射固体粒子后能把镀锌钢板表面的长周期凹凸形成的波纹度Wca抑制在低的数值上。
图17为表示本实施例中得到的镀锌钢板表面波纹度Wca测定结果和用平整方法的比较例的测定结果。用本实施例得到的镀锌钢板由于一经光亮轧辊平整，即使投射固体粒子，表面的波纹度Wca也抑制在低的数值上。特别是可以看出，即使镀锌钢板表面平均粗糙度Ra大，波纹度Wca增加的也不太显著，可以抑制形成长周期的凹凸。
另一方面，现有技术用平整调整表面粗糙度的方法如果平整前表面波纹度Wca大的话，平整后表面波纹度Wca也大，残留下来。在用现有技术的平整中，一旦用光亮轧辊进行平整，使镀锌钢板表面的波纹度降低后，再一次使用放电加工等方法使表面形成凹凸的轧辊进行平整，可以使波纹度降低到一定程度。
但是采用这样的制造工序需要进行两次平整，增加了制造工序。此外由于要调整力学性能总延伸率要控制在一定范围，因此存在有在第2道平整中不能充分把轧辊表面凹凸复制到钢板上的问题。
本实施例的优点是，由于把用平整调整力学性能和形成表面粗糙度的功能分开，所以平整使用光亮轧辊，给予足够的延伸率，以调整力学性能，同时可以稍有抑制镀锌钢板表面的波纹度作用。然后母材的力学性能几乎不变，可以调整表面形貌。与现有技术相比，由于使镀锌钢板的峰值数PPI大幅度增加，在表面形成以短周期为主的凹凸，具有抑制长周期凹凸变大的效果。
在本实施例中，对镀锌钢板表面涂装处理后，调查了涂装后的色彩鲜艳程度。涂装方法使用日本パ-カ-ラィジング(株)制的“PB-L3080”试样经化学处理，然后用关西涂料(株)制的“EI-2000”“TP-37灰”“TM-13(RC)”，分别进行由ED涂装、中间涂装、表层涂装组成的三层涂装。用スガ试验机(株)制的“映像鲜明度测定装置NSIC型”测定这样涂装的试样的NSIC值，评价涂装后的色彩鲜艳程度。NSIC值是把黑板研磨玻璃作为100，此值越接近100色彩鲜艳程度越好。
涂装后色彩鲜艳程度的测定结果示于图18。图中比较例是表示用现有技术制造的试样涂装后的色彩鲜艳程度。从图可以看出，涂装前的镀锌钢板表面的波纹度Wca在0.8μm以下的话，NSIC值几乎是一定的，显示出具有良好的涂装后色彩鲜艳程度。
但是由于波纹度Wca在0.6～0.8μm范围时NSIC值波动大，为了得到稳定的、良好的涂装后色彩鲜艳程度，希望涂装前的镀锌钢板表面的波纹度Wca预先做到在0.6μm以下。从这个观点看用本实施例的涂装后的色彩鲜艳程度波动小，显示出比比较例稳定的、高的值。
可是把固体粒子投射到镀锌钢板表面情况下，根据投射条件的不同也会担心表面波纹度增加。调查了固体粒子投射密度和镀锌钢板表面波纹度Wca变化的关系。图19为测定的结果。从图可以看出随着投射密度的增加镀锌钢板表面的波纹度Wca也稍有增加的倾向。但是由于投射前固体粒子的Wca为0.3μm左右，即使投射密度为50kg/m2左右，Wca上升的量被抑制在0.1μm左右。
因此要使涂装后色彩鲜艳程度在一定水平以上，要把投射固体粒子后的镀锌钢板表面的波纹度Wca控制在0.8μm时，投射固体粒子前镀锌钢板表面的波纹度Wca调整到0.7μm以下就可以。但是如本实施例所示的那样，把用光亮轧辊的平整和制造工序组合，使Wca可以减小到0.3μm左右，可以得到更好的效果。
实施例5
用本发明的第5个实施例是要说明用图2所示的空气式投射装置，调整镀锌钢板表面形貌时的具体条件。
图20、图21为调查镀锌钢板表面平均粗糙度Ra和投射密度关系的结果。图20为使用的固体粒子是SUS304、平均颗粒直径100μm(A3)情况下的结果，图21为使用的固体粒子是高速钢、平均颗粒直径60μm(B1)情况下的结果。两者压缩空气压力变化为0.3、0.4、0.7MPa，根据向镀锌钢板表面投射固体粒子的时间在0.03～5秒范围的变化，调整了投射密度。喷嘴前端到镀锌钢板的距离定为100mm。
从图20可以看出，镀锌钢板表面平均粗糙度Ra随投射密度的增加有上升的倾向。此外压缩空气压力越高平均粗糙度也变大，通过调整投射密度和压缩空气压力可以控制平均粗糙度Ra。
图21也显示出同样的倾向，随投射密度增加平均粗糙度增加。但是由于固体粒子平均颗粒直径比图20情况小，镀锌钢板表面形成的压痕小，相对于投射密度平均粗糙度增加变缓。
另一方面，图22、图23分别表示对应于图20、图21的峰值数PPI值。根据图22，随投射密度增加峰值数PPI开始增加，在投射密度在5～20kg/m2范围显示出几乎为一定的值。投射密度进一步上升，显示出峰值数降低的倾向。
此外图23的数据由于固体粒子平均颗粒直径小，在镀锌钢板表面形成更致密的凹凸，PPI值比图22的结果大。再有随投射密度增加峰值数开始增加，在投射密度在2～40kg/m2范围显示出几乎为一定的值，然后显示出有若干降低的倾向的相同的特征。
在图22、图23中，在投射密度小的区域峰值数PPI增加认为是表示镀锌钢板表面形成的压痕数增加的过程。其后即使投射密度增加峰值数几乎是定值，这是由于几乎在整个镀锌钢板表面受到固体粒子冲击形成压痕，即使进一步投射固体粒子也不会使微观形态有多大变化。进一步增加投射密度时峰值数PPI的值降低的原因推断是一旦整个形成了微观的凹凸，再投射固体粒子会破坏了以凸起作为中心。
从这样的观点看，为了在镀锌钢板表面形成短周期的凹凸，不希望投射密度超过一定的值。从本实施例的范围看，投射密度适宜的范围是40kg/m2以下。
可是在本实施例中投射密度的最小值定为0.7kg/m2。从图20看投射密度为0.7kg/m2，也能得到平均粗糙度Ra超过1μm，投射密度降到0.2kg/m2，推测平均粗糙度可以到0.5μm左右。
此外从图23推测，投射密度即使是在0.2kg/m2左右，峰值数PPI也完全可能达到200以上。在实施例2中平均粗糙度Ra为0.5μm、峰值数PPI在200左右，利用投射固体粒子调整表面形貌的镀锌钢板与用现有方法相比，显示出优良的冲压成形性能，可以说即使是投射密度在0.2kg/m2左右，与现有技术相比也具有优良的冲压成形性能。
另一方面，图24、图25表示投射的固体粒子平均颗粒直径与镀锌钢板表面平均粗糙度Ra、峰值数PPI之间关系的图示。固体粒子使用表1中的A1、A3、A4、B1、B2、D1、D2，压缩空气压力为0.4MPa，投射密度为4～20kg/m2范围情况下的结果。从图24可以看出，平均颗粒直径越大镀锌钢板表面平均粗糙度Ra显示出增加的倾向。此外与固体粒子密度小的氧化铝相比，密度大的金属粒子能够使平均粗糙度Ra变大。
从图25可以看出，固体粒子的平均颗粒直径越大，镀锌钢板表面的峰值数PPI越降低。这是由于平均颗粒直径越大，镀锌钢板表面形成的压痕尺寸越大，相邻的凹凸间隔增加。
可是根据图24可以说即使平均颗粒直径即使是60μm，平均粗糙度Ra也能够得到最大1.5μm左右的值，平均颗粒直径为10μm平均粗糙度Ra能够得到0.5μm以上。从图25可以看出，这种情况下峰值数PPI也能得到非常大的值。从这样的观点容易推测像实施例2的结果表明的那样，固体粒子平均颗粒直径即使为10μm左右，与现有方法相比，也显示出优良的冲压成形性能。
另一方面，从图25可以看出，固体粒子的平均颗粒直径即使是在300μm左右，峰值数PPI也完全可以调整到200以上。特别是也采用本实施例条件，在使压缩空气压力降低或使用固体粒子密度小的氧化铝固体粒子等的单独粒子冲击，减小压痕尺寸的情况下，也可以增加峰值数PPI。因此固体粒子平均颗粒直径即使在300μm左右，考虑到用现有方法得到的峰值数PPI最大值为230左右，在固体粒子平均颗粒直径在10～300μm范围与现有的方法相比也显示出优良的冲压成形性能。
在本实施例中，调查了使用空气投射装置时压缩空气压力和镀锌钢板表面形貌关系。图26为表示压缩空气压力和平均粗糙度Ra关系的图示。从本图可以看出压缩空气压力越高平均粗糙度Ra增加。此外图27表示压缩空气压力和镀锌钢板表面峰值数PPI关系的图示。从本图可以看出压缩空气压力在0.3～0.4MPa峰值数PPI取最大值。也就是说认为这是由于压力小到0.1MPa情况下，由于固体粒子投射速度降低，镀锌钢板表面不能形成足够尺寸的压痕，压力大到0.7MPa情况下，因固体粒子形成压痕尺寸大，相邻凹凸间隔增加。
但是关于用空气式投射装置投射固体粒子，由于直接测定固体粒子投射速度很难，不能求出正确的投射速度，根据竹下等(日本机械学会东海分会第48期全会演讲会议论文集，No.933-1、1999/3/19-20)的分析，能够求出固体粒子的颗粒直径、压缩空气压力、投射速度的关系。根据本文献中的图，压缩空气压力在0.2～0.6MPa范围，固体粒子的速度在90～270m/s。此外固体粒子颗粒直径越小，投射速度也增加越快。本实施例中的固体粒子投射速度最大值为300m/s左右。
实施例6
本发明的第6个实施例是要说明与实施例1～5的方法不同，使用如图4所示的离心式投射装置，调整镀锌钢板表面的结果。
在本实施例中也是使用板厚0.8mm的冷轧钢板作为母材，镀层为由η相为主组成的镀锌钢板。与实施例1～5相同，使用轧辊表面平均粗糙度Ra为0.28μm的光亮轧辊，进行延伸率为0.8％的平整。
使用的离心式投射装置叶轮直径330mm、最大投射速度100m/s。其中从离心叶轮的转动中心到镀锌钢板的距离(投射距离)设定在250～500mm范围。这是因为在投射平均颗粒直径在300μm以下的微细固体粒子时，投射距离大的话，因在空气中的衰减冲击钢板表面时的速度降低，不能在镀锌钢板表面形成足够的凹凸，在可能的范围内投射距离尽量近是有效的。
图28、图29为表示使用的固体粒子为高速钢、离心叶轮的转数为3600rpm条件下，投射到镀锌钢板表面的结果的图示。此时变化固体粒子的供料量来调整投射密度。投射密度用相对于固体粒子投射面积的固体粒子的总投射量的比求出。
图28为表示投射密度和镀锌钢板表面平均粗糙度Ra关系的图示。与实施例5的结果相同，可以看出随投射密度的增加，平均粗糙度Ra有增加的倾向。图29为表示与峰值数PPI关系的图示，随投射密度增加峰值数PPI也增加，然后投射密度在4～40kg/m2范围显示出趋于一个定值的倾向，这与用空气式投射装置的情况相同。
另一方面，图30～32为表示固体粒子分别使用高速钢、SUS304、高碳钢，分别用筛子分级，用离心式投射装置向镀锌钢板表面投射的结果的图示。投射条件为离心叶轮转数3600rpm、投射密度为6kg/m2。图30～32为表示在这样条件下形成的镀锌钢板表面平均粗糙度Ra和峰值数PPI关系的图示。
各种情况下都是固体粒子颗粒直径越大，具有平均粗糙度Ra增加、峰值数降低的倾向。与实施例5所示的空气式投射装置相同，这是由于固体粒子越大，在镀锌钢板表面形成的压痕越深，平均粗糙度变大，同时相邻凹凸间隔变大，使峰值数PPI降低。
在本实施例中调查了改变离心叶轮转数对固体粒子投射速度的影响。使用的固体粒子为SUS304(A2、A3)和高速钢(B1)、投射密度5～10kg/m2。图33为表示镀锌钢板表面的平均粗糙度和投射速度关系调查的结果的图示。所谓投射速度是从离心叶轮投射的粒子的初期投射速度。从本图可以看出投射速度增加的同时平均粗糙度Ra增加。
图34表示投射速度和峰值数PPI关系的图示。从本图可以看出投射速度增加，峰值数PPI有增加的倾向。这是由于在投射速度低的区域，单独的粒子冲击镀锌钢板表面形成的压痕尺寸小，在整个镀锌钢板表面形成没有间隙的微观的凹凸，需要更大的投射密度。因此即使在投射速度小的情况下，增加投射密度也可以使峰值数PPI增加。
可是从图33可以看出，用平均颗粒直径100μm的SUS304(A3)投射速度即使在45m/s，能得到平均粗糙度Ra为1.4μm左右的值，投射速度即使在30m/s左右也可以调整到平均粗糙度Ra在1μm左右。此外即使使用平均颗粒直径为65μm的高速钢粒子(B1)，用投射速度30m/s也可以把平均粗糙度Ra调整到0.5μm。
从图34可以看出，即使是投射速度在30m/s左右，峰值数PPI也完全可以达到200左右。实施例2中所示的滑动特性在镀锌钢板表面平均粗糙度为0.5μm左右、峰值数在200左右，与现有方法相比也显示出优良的特性的话，固体粒子的投射速度在30m/s以上的话，可以制造出具有优良冲压成形性能的镀锌钢板。
实施例7
本发明的第7实施例是要说明使用实施例6中说明的离心式投射装置，调整表面形貌后得到的镀锌钢板冲压成形性能。
图35为固体粒子使用SUS304(A1)、高速钢(B1)，用与实施例6相同的方法调整表面形貌的镀锌钢板的光学显微镜照片。各种情况下表面都形成了微细的凹窝状凹陷，与用空气式投射装置得到的表面形貌相同。
使用用离心式投射装置投射固体粒子调整表面形貌的镀锌钢板，调查了滑动特性，其结果示于表6。这是在离心叶轮转数为3600rpm、投射密度为6kg/m2、投射距离为300mm条件下被投射固体粒子后的镀锌钢板的结果。投射固体粒子前镀锌钢板表面的波纹度Wca为0.25μm。
                   表6
符号     投射后表面粗糙度     摩擦系数(B条件)
    Ra     PPI     Wca
    S3     1.1     390     0.40     0.172
    S4     1.1     425     0.39     0.181
表6中的摩擦系数与实施例2所示用空气式投射装置的镀锌钢板具有相同的数值，考虑到用现有方法得到的镀锌钢板摩擦系数(B条件)为0.24～0.3，可以说显示出优良的冲压成形性能。投射固体粒子后钢板表面的波纹度Wca也在0.4μm以下，可以认为显示出具有与实施例4结果相同的优良的涂装后色彩的鲜艳程度。
如以上所述，在投射固体粒子调整镀锌钢板表面形貌时，把机械式投射方法和空气式投射方法相比较的话，由于与空气式投射方法相比，机械式投射方法投射速度低，所以由于不能使平均粗糙度Ra太大，得到的镀锌钢板的冲压成形性能和涂装色彩鲜艳程度大体相同因此在本发明中投射固体粒子的具体手段不对镀锌钢板冲压成形性能有本质的影响，利用一定的投射速度可以把比较微细的固体粒子投射到镀锌钢板表面的话，即使是使用其他的手段投射固体粒子，也能够制造具有优良冲压成形性能和涂装后色彩鲜艳的镀锌钢板。
实施例8
本发明的第8个实施例要讲述的是进行电镀锌的镀锌钢板投射固体粒子的结果。
在本实施例中，对经过冷轧、退火、电镀锌的镀锌钢板表面，使用与实施例1相同的空气式投射装置投射固体粒子。再有镀锌层的附着量为46g/m2，投射固体粒子的条件如表7所示。
表8表示投射固体粒子后的表面形貌和滑动试验得到的摩擦系数。各种评价方法都是与实施例1～4中所示的方法相同。在表8中也一并表示对作为比较例的投射固体粒子前电镀锌钢板评价的结果。
从表8的结果可以看出，与调整热镀锌钢板表面形貌情况相同，无论是高速高面压力条件(A条件)和低速低面压力条件(B条件)在滑动试验中，都显示出比不投射固体粒子的镀锌钢板具有优良的性能。
如上所述，向镀锌钢板表面投射固体粒子来调整其表面形貌的情况下，作为对象的镀锌钢板无论是热镀锌钢板还是电镀锌钢板，都显示出优良的冲压成形性能。也就是在表面形成微细凹窝状表面形貌会带来提高冲压成形性能的效果，即使用于其他镀锌钢板也能得到相同的效果。
                         表7
    符号     粒子   投射速度     投射空气压力
    E1     A3   6kg/m2     0.3MPa
    E2     B1   6kg/m2     0.4MPa
                   表8
符号     投射后表面粗糙镀 摩擦系数(B条件)
平均粗糙度   峰值数PPI
    E1     1.34μm     266     0.187
    E2     1.31μm     342     0.196
  比较例     0.83μm     108     0.259
实施方式2：
实施方式2-1为制造镀锌钢板的方法，其特征为：把进行了镀锌的钢板平整后，用离心式投射装置把平均颗粒直径为30～300μm的固体粒子投射到它的单面或双面，离心式投射装置的叶轮中心距金属钢带的距离为700mm以下，把镀锌钢板表面调整到表面平均粗糙度Ra为0.5～5μm、峰值数PPI为100以上、中心线波纹度Wca在0.8μm以下。
在实施方式2-1中，其基本原理是用投射固体粒子的方法，利用粒子对镀锌钢板镀层的冲击形成压痕，以此形成表面的粗糙度。使大量固体粒子冲击镀锌钢板，在它的表面形成大量凹凸，使表面具有一定粗糙度。此时凹凸深度和尺寸等的形态取决于固体粒子所具有的动能、粒子的直径、单位面积的投射量、镀锌钢板镀层的硬度。
实施方式2-1中为了获得冲压成形性能、色彩鲜艳程度优良的镀锌钢板，用投射固体粒子形成的表面粗糙度要调整为平均粗糙度Ra为0.5～5μm、而且峰值数PPI为100以上。这是由于在平均粗糙度小于0.5μm情况下，不能充分确保冲压加工时模具之间的保油性，超过5μm的话表面微观凸起和模具局部接触，容易从这些点引发产生粘付。此外峰值数PPI在100以上时，PPI越高越容易形成致密凹凸，可以提高冲压成形时的保油性，同时减少了长周期凹凸，涂装后色彩的鲜艳程度提高。显示出钢板的峰值数越高越具有优良的冲压成形性能和涂装后色彩更鲜艳。
用现有技术采用的平整使表面形成一定粗糙度的方法，是把轧辊上形成的凹凸复制到钢板上的所谓的间接的方法，在钢板上形成的峰值数不可能非常大。特别是轧辊平均粗糙度大的话，不可能把峰值数PPI搞大，在钢板上形成的峰值数PPI的界限在200左右。
与此相反，在使用本发明的镀锌钢板的制造方法中，由于是把固体粒子直接投射到钢板上形成一定的表面粗糙度，所以也能通过调整颗粒直径、投射速度得到峰值数PPI在400以上的钢板。
由于利用投射固体粒子形成的压痕具有凹窝形状，能起到提高冲压成形时保油性的作用，与通常用平整方法调整表面粗糙度的钢板相比，具有容易得到优良冲压成形性能的优点。因此即使是与用平整方法形成的表面粗糙度具有相同的平均粗糙度Ra、峰值数PPI，也使滑动时摩擦系数降低，获得良好的冲压成形性能。
实施方式2-1投射的粒子使用平均颗粒直径30～300μm的粒子，以得到高的峰值数PPI。平均颗粒直径超过300μm的话，镀锌钢板表面形成的凹陷大，不能形成致密的凹凸。这种情况下，凹凸的间隔大，从冲压成形性能方面考虑是不希望的，同时长周期的凹凸也就是钢板表面的波纹度变大，涂装后的色彩鲜艳的程度也不好。因此投射的固体粒子要在300μm以下，希望在150μm以下，能具有更好的效果。另一方面，固体粒子的平均颗粒直径小于30μm的话，由于固体粒子的速度在空气中降低，不能在镀锌钢板表面得到需要的粗糙度。
上述向金属钢带表面投射固体粒子的方法在本发明中使用离心式投射装置。这是由于离心式投射装置与空气式投射装置相比，能量利用率高，投射的固体粒子呈扇形，具有能在较宽范围投射固体粒子的优点。但是现有的离心式投射装置由于覆盖更宽的面积，投射距离定为1～1.5m左右，固体粒子颗粒直径在300μm以下时，由于在空气中的衰减冲击钢板时的动能大幅度降低，不能达到所期望的目的。
本发明人作为使上述微小的固体粒子有效投射以调整金属钢带表面粗糙度的方法，投射距离(从离心式投射装置的叶轮转动中心到金属钢带的最短距离)定为700mm以下，比现有技术大幅度缩短，与现有的常识相反，可以看出有效形成表面粗糙度的面积扩大了。此外投射距离越短钢板表面形成的凹凸越致密，此外还可以看出形成表面粗糙度所需要的投射密度也比现有技术低。
一般市场上卖的固体粒子颗粒直径有一定的分布，例如平均颗粒直径60μm左右的金属喷丸粒子，一般它的颗粒直径包括从30μm左右到100μm左右。此时投射距离离开1m左右的话，小的粒子减速，即使冲击到钢板表面也不能形成凹陷，只有大的粒子冲击钢板表面才能形成凹陷。因此投射的固体粒子中粒子颗粒直径小的对形成表面粗糙度完全不起作用，只有颗粒直径大的才起作用。
可是利用使投射距离比现有技术大幅度缩短，小粒子不减速冲击钢板表面，能形成致密的凹凸。由于能使形成表面粗糙度粒子的比例大幅度增加，所以还具有没有必要投射大量粒子的优点。还有向钢板表面投射的粒子中粒子速度高的部分增加。即使是在投射部分的端部也能形成表面粗糙度的结果，扩大了能得到规定表面粗糙度的面积。
利用投射距离在700mm以下，即使是300μm以下的粒子也能对形成表面的凹凸起作用，即使是小的投射密度也能在宽范围形成致密凹凸。由于现在一般使用的离心式投射装置叶轮直径在200～550mm左右，所以投射距离比叶轮半径大，希望与叶轮直径相当，比它更短的距离会更有效。
希望实施方式2-1的固体粒子投射速度在60m/s以上。投射速度小时，由于冲击镀锌钢板的固体粒子动能小，难以形成一定的表面粗糙度。现有离心式投射装置在叶轮直径为200～550mm左右、叶轮转数为4000rpm情况下，投射速度最大在100m/s左右，与空气式投射装置相比采用投射速度小的、投射距离在700mm以下的条件，即使初始速度在60m/s左右也可以形成足够的表面粗糙度。
另一方面，实施方式2-1是最终的调整镀锌钢板表面粗糙度，把镀锌钢板进行平整，调整钢板力学性能后，希望投射固体粒子。这是由于此时用平整即使有一定的表面粗糙度也没关系，即使使用具有比较大的粗糙度的轧辊进行平整，由于投射固体粒子它的凹凸几乎都要变化，短周期的凹凸消失。但是使用光亮轧辊等的表面粗糙度小的轧辊进行平整，预先使镀锌钢板表面的凹凸压平，长周期的凹凸变得平坦。在这样状态下投射固体粒子形成短间距的凹凸，可以减少长周期的凹凸。
实施方式2-1以合金热镀锌钢板、以η层为主构成的镀锌钢板、电镀锌钢板为对象。这些镀锌钢板主要用于汽车，由于要求冲压成形性能和涂装后色彩鲜艳，所以要求在表面上要形成致密凹凸。但是本发明并不限定这些镀锌钢板，也适用于镀锌-铝合金的钢板，形成致密的凹凸可以消除镀层的晶界，能够得到有光泽的涂装钢板。
与用平整方法形成表面粗糙度的方法不同，由于产生塑性变形区域仅限于表面附近，粒子直径越小对钢板内部的影响也越小，所以仅在镀层上形成凹凸，利用形成表面粗糙度而对母材不产生影响，与用平整的方法形成表面结构不同。因此仅镀层形成凹凸的同时，局部产生硬化，也具有提高冲压加工时滑动特性的效果。
实施方式2-2的特征是：在实施方式2-1中在上述平整时把钢板中心线波纹度Wca调整到0.7μm以下。
在平整时如果要把钢板中心线波纹度Wca调整到0.7μm以下，即使是投射固体粒子形成短周期的凹凸，能够把镀锌钢板表面的钢板中心线波纹度Wca控制在0.8μm以下，制品的中心线波纹度Wca在0.8μm以下的话，对汽车外用钢板的涂装后的色彩鲜艳程度是足够的。
实施方式2-3的特征为：在实施方式2-1或实施方式2-2中，上述固体粒子的平均投射密度为0.2～40kg/m2。
把投射距离定为700mm以下，希望与叶轮直径相当，或比它更短的距离，由于形成表面粗糙镀的有效的粒子比例增加，所以与现有技术相比投射密度可以减小。此时用离心式投射装置情况下，投射的粒子呈扇形散开冲击钢板，严格讲钢板上的位置不同投射密度不同。把各个部位投射密度的平均值叫做平均投射密度。
平均投射密度在0.2kg/m2以下时，由于冲击钢板的粒子数少，不能形成足够致密的凹凸。另一方面，平均投射密度超过40kg/m2的话，投射了过多的粒子，一旦形成凹凸后又被后面投射的粒子破坏。也就是说投射密度过大的话，镀锌钢板的峰值数PPI降低。此外各种尺寸的粒子冲击，冲击的频率高的话就使长周期的凹凸增多。
其结果镀锌钢板中心线波纹度Wca增加，不能够保证需要的涂装后色彩鲜艳程度。投射密度过大的话，由于固体粒子使钢板表面研磨，镀层的量要减少，或再加上投射速度高的条件，有时会由于表层温度急剧升温造成组织变化。所以实施方式2-3把平均投射密度限定在0.2～40kg/m2范围。
实施方式2-3中还可以举出的特征有：由于即使是低的投射密度也能形成良好的表面粗糙度，所以投射固体粒子前后中心线波纹度Wca的变化小。也就是说投射固体粒子前的中心线波纹度Wca即使是没有小到那种程度，投射固体粒子后的中心线波纹度Wca也不会太恶化。
实施方式2-4的特征是：在实施方式2-1到实施方式2-3任一方式中，确定上述固体粒子的平均颗粒直径d时，粒子颗粒直径包含0.5d～2d范围粒子的重量百分比在85％以上。
颗粒直径含有超过平均颗粒直径d的2倍的粒子多的情况下，由于在空气中的衰减小，在钢板表面形成大的凹陷，难以形成小间距的凹凸。另一方面，相对于平均颗粒直径d含有小于0.5d的粒子多的情况下，由于这些粒子对形成表面粗糙度没有作用，要得到一定的表面粗糙度必须增大投射量。
发明人根据试验结果判明了包含0.5d～2d范围粒子直径的重量百分比在85％以上的话，实际应用上不增大投射量，在表面上可以形成致密的凹凸。仅从形成致密凹凸来看，颗粒直径分布集中，所有的粒子都是平均颗粒直径是理想的，但由于制造这样分级的粒子时合格率大幅度降低，价格提高，是不经济的。
实施方式2-5的特征是：在实施方式2-1到实施方式2-4的任一种方式中，固体粒子大体为球形。
大家知道用于离心式投射装置材料有粒子形状大体为球形的喷丸处理或带棱角形状的喷砂处理。一般前者是为了用于得到使被加工材料表面硬化的喷丸硬化效果而使用，后者是为了表面研磨，即所谓的喷砂处理而使用的。本发明从钢板的冲压成形性能考虑，其目的是形成一定的表面粗糙度，希望使用大体为球形的粒子。也就是说使用大体为球形粒子的情况下，在钢板表面形成大量微细凹窝的压痕。把这样的钢板冲压成形时，由于微细的凹窝提高了冲压油的保油性，使冲压加工时的摩擦系数降低，同时具有防止啃模的效果。
在实施方式2-5中，所谓“大体为球形”是指包括即使不完全是球形，但是大家一般看作是球的、和长轴和短轴的平均尺寸差分别在平均直径的20％以内的椭球。
实施方式2-6的特征是：在实施方式2-1到实施方式2-5的任一种方式中，上述固体粒子的密度为2g/cm3。
在固体粒子的密度低于为2g/cm3情况下，固体粒子的质量变小，在空气中的衰减大，同时冲击钢板时的动能本身变小。因此希望固体粒子密度在2g/cm3以上。例如碳钢、不锈钢、高速工具钢(高速钢)等的金属微细粒子是适用的。碳化钨那样的超硬质合金也可以。但是即使是像氧化铝、氧化锆、玻璃球等比重比较小的粒子，平均粗糙度Ra在1.0μm以下，也能形成表面粗糙度。
实施方式2-7的特征是：在实施方式2-1到实施方式2-6的任一种方式中，镀锌钢板的镀层由η相为主组成的镀锌钢板。
镀层主要以η相构成的镀锌钢板与合金热镀锌钢板等的镀层相比镀层本身柔软，而且熔点低，容易发生粘付，所以相同平均粗糙度的话，冲压成形性能要差。因此特别适用于上述第1种方法到第4种方法。镀层主要以η相构成的镀锌钢板由于镀层本身是柔软的，投射固体粒子时容易形成压痕，容易形成表面粗糙度。
图37是简要表示用于本发明实施方式一个示例的制造镀锌钢板的设备。图37表示的设备是把镀锌钢板101连续输送的同时，用多个离心式投射装置103a～103d调整镀锌钢板101的表面粗糙度。适合的镀锌钢板101是经过冷轧、退火、镀锌，用光亮轧辊平整的镀锌钢板。所谓光亮轧辊是Ra在0.3μm以下，经过磨光的轧辊。
在图37中，把这样的镀锌钢板101装在开卷机130上，用张力卷取机131卷取。此时镀锌钢板101是在入口一侧的张紧辊111和出口一侧的张紧辊113之间施加了张力的状态下连续输送的。
离心式投射装置103a～103d设置在用容器围起的喷射室内。从固体粒子定量供料装置104a～104d向离心式投射装置103a～103d提供一定量固体粒子。从离心式投射装置103a～103d投射的粒子在喷射室102内回收，送到分级机106。用分级机106筛选的粒子通过储存罐105送到定量供料装置104a～104d。再有用分级机筛选的粉尘送到集尘器进行集尘处理，这部分在图中没有表示出来。镀锌钢板上残留或附着的固体粒子用除尘压缩机107清除。
图38为示意表示离心式投射装置的图示，叶片142装在叶轮141上，用电动机143驱动叶轮141，利用离心力从叶片142投射固体粒子。固体粒子是从图37所示的定量供料装置104a～104d通过粒子供料管144供给叶轮。一般使用的离心式投射装置叶轮直径为200～550mm左右，叶片宽20～150mm左右，叶轮转数在2000～4000rpm左右。驱动电动机最大输出功率55kW左右，在本发明中由于控制固体粒子的投射密度低，可以使用低输出功率电动机。叶轮的转数上限受到叶片磨损造成的松动和偏心使离心式投射装置振动增加的限制，投射速度的上限为100m/s左右。
在本实施方式中设置成从这样的离心式投射装置叶轮141转动中心到热镀锌钢板101的距离(图38中表示的投射距离)在700mm以下，希望是比叶轮141的半径大而且与叶轮141的直径相当的程度，或更近一些的位置。叶轮的转数可以改变，以此调整固体粒子的投射速度，在本实施方式中为60m/s以上。固体粒子的投射速度为固体粒子离开装在叶轮上的叶片前端时粒子的速度，是叶轮切线方向的速度分量和与它垂直方向的速度分量的合成。
另一方面，使用的固体粒子平均颗粒直径为30～300μm。特别希望使用平均颗粒直径150μm以下、密度2g/cm3以上的球形喷射粒子。此外希望调整粒子的颗粒直径分布，以平均颗粒直径为d，含颗粒直径0.5d～2d范围的重量百分数在85％以上。
图37表示循环使用这样的粒子的设备，用分级机106可以把固体粒子的颗粒直径分布控制在一定范围。分级机的方式有振动筛式、旋流式、风力分类法等，这些方法有时单独使用，有时组合起来以发挥最适宜的分级能力。
在向本发明的镀锌钢板101投射固体粒子的投射密度希望为1～40kg/m2。为此要根据钢带作业线的速度从定量供料装置104a～104d向离心式投射装置提供一定量的固体粒子。定量供料装置在配管中设有阀门，用调整阀门开启程度的方法控制在一定时间内的投射重量。
投射固体粒子形成表面粗糙度的镀锌钢板101在检查台114测定表面粗糙度，判定平均粗糙度Ra、峰值数PPI是否达到规定的值，需要的话改变离心式投射装置103a～103d的叶轮141转数、投射密度进行调整。在张紧辊113下游一侧设置测定表面粗糙度等的仪器，根据其测定结果可以改变固体粒子投射速度和投射量。再有为了确认投射固体粒子前中心线波纹度Wca在一定值以下，也可以设置测量仪器。上述的表面粗糙度测量仪器可以使用接触式测量仪器，但优选使用光学测量仪器进行非接触式测量。还可以用CCD摄象机等拍摄钢板表面形貌，用图象处理的方法判定固体粒子压痕的尺寸，判定平均粗糙度和峰值数。
图39为简要表示本发明实施方式另一示例的制造镀锌钢板方法的设备。图39所示的设备是在连续热镀锌生产线上设置图37所示的设备，与图37所示结构相同的部分采用相同的符号。
在热镀锌生产线的镀槽134的下游一侧设置有平整机120，在其后配置有强制干燥装置122、喷射室102的设备序列。在热镀锌生产线中把冷轧后的钢板装在开卷机130上，通过电解净化装置132后在退火炉133中进行再结晶退火。
然后在镀槽134中形成镀锌层后，用气刷135调整镀层的厚度。然后制造合金热镀锌钢板情况下，操作合金化炉136，进行合金化处理。镀层以η相为主的镀锌钢板在同一生产线制造，但不使用合金化炉。
在一般的热镀锌生产线中有时用平整机120进行平整后，用化学处理装置137形成化学膜的情况，有的涂防锈油，有的直接卷取。另一方面，在图39的实施方式中在平整的入口一侧和出口一侧设置喷射水或平整液的喷嘴125a～125d，在其下游一侧设置强制干燥装置122。这是为了预先把镀锌钢板101上附着的水分干燥后，投射固体粒子。但是在镀锌钢板上附着的水分少的情况下，或水分能自然干燥情况下，没有必要设置干燥装置122。
在上述配置的设备序列中，为了用平整机120调整材料力学性能，使用光亮轧辊进行平整，用在其下游一侧设置的离心式投射装置103a～103d可以调整镀锌钢板101表面粗糙度。用本实施方式的调整表面粗糙度的方法与现有技术相比，由于可以使用小的投射密度，所以要循环使用的固体粒子量少，即使作业线速度在100mpm左右，热镀锌和其后的平整机在同一作业线内，可以进行表面粗糙度处理。
实施例1
对基体为板厚0.8mm的冷轧钢板、镀层是以η相为主组成的热镀锌钢板，用图38所示离心式投射装置形成表面粗糙度的结果进行说明。
投射固体粒子前的钢板热镀锌后采用平整方法给予0.8％的延伸率。平整时给予的延伸率是以调整材质为目的，使用精加工到Ra为0.28μm的光亮轧辊。平整后钢板的平均粗糙度、峰值数PPI、中心线波纹度Wca分别为0.25μm、48、0.4μm。
使用的离心式投射装置是叶轮直径330mm、最大投射速度为92m/s的装置。固体粒子使用具有图39所示颗粒直径分布的平均颗粒直径60μm的SUS304粒子。是大体为球形的粒子。也就是说含有长轴和短轴的平均直径差在平均直径的20％以内的粒子在95％以上。在本实施例中使固体粒子投射速度达92m/s的叶轮转数设定为3600rpm，用1台离心式投射装置向连续输送的镀锌钢板进行投射。离心式投射装置设置成叶轮在与钢带前进方向垂直的平面内转动。也就是设置成向钢带宽度方向投射固体粒子。
在本实施例中钢板的作业线速度为90mpm，固体粒子投射量设定为225kg/min。对投射固体粒子的镀锌钢板的试样测定了钢板宽度方向平均粗糙度Ra和峰值数PPI的分布。
图40表示投射距离变化在250～1000mm范围时的平均粗糙度Ra和峰值数PPI沿板宽方向上的分布。图40的横轴是把图38中叶轮141回转中心正下方作为原点，定义为向右侧为正。从图中可以看出，在投射距离为1000mm时Ra、PPI都看不出与投射固体粒子前表面粗糙度有大的差别，投射距离在700mm以下的话，平均粗糙度Ra为0.5μm以上，峰值数PPI为100以上。投射距离在500mm以下的话，在很宽的范围峰值数PPI可以达到300以上，能够得到用现有平整方法得不到的、具有高的峰值数的镀锌钢板。
可是图40表示投射距离越短，平均粗糙度和峰值数高的值的范围越扩大。这是由于投射距离越短，固体粒子不减速而冲击钢板，而且即使冲击投射宽度端部的小粒子也不减速就冲击钢板，形成致密的凹凸。用离心式投射装置具有由于固体粒子从叶轮呈扇形投射，投射距离越大投射的面积越大的特性。
由于在现有技术中用单独的离心式投射装置对更宽的面积进行投射，尽量加大投射距离，一般要使投射距离在1m左右，在用本发明的投射微细粒子形成一定的表面粗糙度情况下，显示出缩短投射距离更有效。
另一方面用同样的方法在90～450kg/min范围改变固体粒子的投射量，在镀锌钢板上形成表面粗糙度后测定了它的表面粗糙度。投射了固体粒子的钢板表面上，随投射距离的改变残留下粒子冲击的痕迹，把观察到痕迹的宽度叫做投射宽度。在此投射宽度中形成规定表面粗糙度的宽度定义为有效投射宽度。为方便起见，在这里把平均粗糙度Ra超过1.0μm，而且峰值数PPI超过400的范围叫做有效投射宽度。
图41为投射距离变化在250～1000mm范围情况下有效投射宽度的曲线。在图中用向右上方的直线表示投射宽度，一并划在图上。从本结果可以看出投射距离越大投射宽度也越宽，投射距离越短有效地形成表面粗糙度的有效投射宽度越宽。此外即使不增加固体粒子投射量，缩短投射距离能够实现扩大有效投射面积的目的。投射距离在一定距离以上的话，即使增加粒子投射量也不能有效形成表面粗糙度。
从图41可以看出，投射距离过小的话，从几何学上看进行投射的投射宽度本身变小，所以有效投射宽度上限值受到它的限制。也就是为了扩大有效投射宽度，存在有一个最适当的投射距离。它与固体粒子的投射量有关，在用叶轮直径330mm的本实施例中，在投射距离为300mm左右得到最大的有效投射宽度，显示出与叶轮直径大体相当或稍短区域有效投射宽度为最大。
实施例2
在本实施例中，进行了与实施例1相同的试验，验证了利用近投射距离可以降低投射密度的工作。在实施例1中得到良好结果的投射距离250～350mm范围内，测定了改变投射密度时的表面粗糙度。使用的钢板、作业线速度、离心式投射装置的叶轮转数、投射的粒子等固定不变，用调整单位时间的投射量来改变投射密度。
图42为表示在有效投射宽度内平均粗糙度Ra、峰值数PPI和投射密度的关系。平均粗糙度Ra随投射密度增加而增加，投射密度超过1kg/m2的话，平均粗糙度Ra也达到0.5μm以上(也有时投射密度在0.2kg/m2以上平均粗糙度在0.5μm以上)。另一方面峰值数PPI也随投射密度增加而增加，投射密度在0.2kg/m2以上的话可达到100PPI，投射密度超过40kg/m2的话，发现相反有降低的倾向。这是由于形成的凹凸被随后投射的粒子破坏。因此从在镀锌钢板上要形成高的峰值数来看，投射密度非常大有相反的效果。
本发明用缩短投射距离的方法扩大形成表面粗糙度范围的同时，即使是固体粒子中的小颗粒直径的粒子在冲击钢板时速度不降低，所以即使用少量的粒子也能有效形成表面粗糙度。其结果是具有不必像现有技术那样非常大的投射量的效果。
例如在镀锌钢板表面形成峰值数PPI在400以上的表面粗糙度时，在板宽方向正面和背面设置三台离心式投射装置的话，能处理板宽1250mm的金属钢带。此时作业线速度为100mpm情况下，用投射密度为2.5kg/m2的投射条件，可以使用具有625kg/min能力的粒子循环设备。因此没有必要使用像喷丸除锈那样的要使大量粒子循环的设备。
实施例3
本发明的第3个实施例设定投射距离为280mm，投射密度为5kg/m2的投射量，用与实施例1相同的方法，调查了固体粒子平均颗粒直径对镀锌钢板表面粗糙度的影响。使用的固体粒子为高速钢球形喷射粒子，用振动筛进行分级后，调整到相对于平均颗粒直径d，含有颗粒直径在0.5d～2d范围的粒子重量百分数在85％以上。离心式投射装置的投射速度固定在92m/s。
图43为平均颗粒直径和平均粗糙度Ra、峰值数PPI的关系。平均颗粒直径越大，平均粗糙度增加，平均粗糙度为0.3～3μm时的平均颗粒直径在30～280μm左右。但是使投射速度降低，平均颗粒直径即使超过280μm，也可以使Ra在3μm以下。另一方面峰值数PPI随颗粒直径增加开始急剧增加。这是由于在颗粒直径小的情况下，在表面形成一定程度的微细凹凸，由于平均粗糙度Ra小含有相当一部分没有达到测定的峰值数计数水平的凹凸，所以显示出PPI的值小。平均颗粒直径大于100μm后峰值数PPI降低，平均颗粒直径超过300μm的话PPI的值降到100。
上述平均粗糙度Ra和峰值数PPI的倾向因投射速度、投射距离、投射密度而变，得到PPI极值的平均颗粒直径也变化。例如投射速度越大得到峰值数最大值的平均颗粒直径的值移向小颗粒直径一侧。也随使用的固体粒子的密度而改变，密度越小越移向平均颗粒直径大的一侧。
实施例4
设定投射距离为280mm，投射密度为5kg/m2的投射量，用与实施例1相同的方法，调查了固体粒子的投射速度对镀锌钢板表面粗糙度的影响。使用的固体粒子为图50表示的平均颗粒直径65μm的高速钢球形喷射粒子，改变叶轮转数来调整投射速度。
图44为表示投射速度对平均粗糙度Ra和峰值数PPI影响的图示。从图中可以看出，随投射速度增加平均粗糙度、峰值数都增加，峰值数一旦达到最大值后稍有降低的倾向。投射速度小的情况下，由于固体粒子的动能小，冲击镀锌钢板时不能形成足够的压痕，所以平均粗糙度、峰值数都低。此外在投射速度非常高的情况下，因投射的粒子而形成的凹陷大，平均粗糙度Ra增加，凹凸间隔稍变大，所以峰值数略有降低。
实施例5
使用实施例3中用的高速钢固体粒子，改变投射距离和叶轮转数，把平均粗糙度Ra调整到1.0～1.6μm，同时使峰值数PPI增大，制造镀锌钢板。
为了调查这样得到的镀锌钢板的冲压成形性能，用平面滑动试验测定了摩擦系数。在滑动试验中用对置的滑动工具夹持住镀锌钢板，在承受7MPa接触面压力的同时，以1000mm/min的速度拉拔镀锌钢板，测定了摩擦系数。此外作为比较例，用现有技术的平整形成表面粗糙度的钢板，在相同条件下进行了测定。平整使用用放电加工方法把平均粗糙度调整到2.4～3.4μm、把峰值数PPI调整到240～320范围的轧辊。
图45是表示镀锌钢板的峰值数和滑动试验的摩擦系数关系的图示。用本发明得到的镀锌钢板显示出摩擦系数比现有技术的镀锌钢板低。也就是钢板和滑动工具之间的保油性提高，显示出导入界面的油量增加。从图中可以看出，峰值数PPI越大摩擦系数越低。这是由于形成短间距的、致密的凹陷，造成界面保油性提高的效果和因固体粒子的冲击造成镀层自身硬化的效果。
从上述试验可以看出，本发明的镀锌钢板峰值数PPI即使与现有技术的相同，也具有更好的滑动特性，同时特别是用平整的方法得不到的高峰值数PPI的区域，显示出更优良的特性。
图48(a)表示本实施例的镀锌钢板表面照片。此外作为比较例的用现有的平整方法得到的镀锌钢板表面的照片示于图48(b)。用本发明制造的镀锌钢板从投射球形固体粒子形成压痕来看，在表面形成凹窝形致密凹凸。这样的凹窝形凹凸在冲压加工时产生在工具和钢板之间有良好保油性的效果。
实施例6
验证了投射固体粒子前预先用平整降低中心线波纹度Wca时的效果。在实施了热镀锌的钢板表面上由于镀层厚度的变化等，造成有时存在长周期的波纹度。在本实施例中选择了镀锌后波纹度比较大的钢板，用光亮轧辊进行了平整。光亮轧辊使用把表面精加工成平均粗糙度Ra为0.25μm的轧辊，进行了延伸率为0.8％的平整。然后使用平均颗粒直径65μm的高速钢粒子，形成表面粗糙度，得到平均粗糙度Ra为1.18μm、峰值数PPI为440的镀锌钢板。
图46是调查各制造阶段钢板中心线波纹度Wca的结果。从图中可以看出，即使平整前钢板波纹度非常大，通过用光亮轧辊平整，中心线波纹度Wca可以大幅度降低。此外投射固体粒子后制品的中心线波纹度为0.42μm，在表面上形成凹凸也能把长周期的凹凸控制成低的值。另一方面，用现有技术的平整形成表面粗糙度时，平整前中心线波纹度Wca大的话，已形成的微观凹凸平整后的Wca也大，残留下来。在本发明中由于把用平整调整力学性能和形成表面粗糙镀的功能分离，平整可以使用光亮轧辊，基体的中心线波纹度即使大，也能使制品的波纹度减小。
再有用平整把中心线波纹度Wca调整到0.7μm以下，使用这样的镀锌钢板，制成投射平均颗粒直径50～120μm的不锈钢粒子的试样。为了调查此钢板涂装后色彩的鲜艳程度，使用日本パ-カ-ラィジング(株)制的“PB-L3080”，对试样进行化学处理，然后使用关西涂料(株)制的“EI-2000”“TP-37灰”“TM-13(RC)”，分别进行由ED涂装、中间涂装、表层涂装组成的三层涂装。用スガ试验机(株)制的“映像鲜明度测定装置NSIC型”测定这样涂装的试样的NSIC值，评价涂装后的色彩鲜艳程度。NSIC值是把黑板研磨玻璃作为100，此值越接近100色彩鲜艳程度越好。
测定的结果示于图47。用喷丸钝化轧辊和放电钝化轧辊平整方法制造的钢板作为比较例示于此图中。从图中可以看出，用平整方法把中心线波纹度Wca调整到0.7μm以下的镀锌钢板，显示出投射固体粒子后中心线波纹度Wca小到0.8μm以下的值，代表涂装后色彩鲜艳程度的NSIC值也显示出高的值。
实施例7
使用经过合金化处理的镀锌钢板，在投射速度为92m/s、投射距离为280mm、投射密度为10kg/m2条件下，投射平均颗粒直径65μm的高速钢粒子，形成表面粗糙度。其结果得到平均粗糙度Ra为1.2μm、峰值数为350的钢板。
从此钢板切下来的试样，进行了与实施例5相同的滑动试验。投射固体粒子前用现有制造方法得到合金热镀锌钢板的摩擦系数为0.20，相对于上述的摩擦系数，用本发明的投射固体粒子后的摩擦系数为0.18。合金热镀锌钢板与镀铁和镀镍等有相同摩擦系数，即使是镀层本身硬的合金热镀锌钢板，用本发明的方法制造的话，也能够得到具有优良滑动特性的镀锌钢板。投射固体粒子后的中心线波纹度Wca显示出低到0.5μm的值，表现出良好的涂装后色彩的鲜艳程度。
实施方式3
实施方式3-1为以表面形成凹窝形为特征的、具有优良冲压成形性能的镀锌钢板。
所谓凹窝形是指表面凹陷的形状以曲面为主构成，例如球形物体冲击表面形成大量的火山口形的凹陷。利用形成大量这样的凹窝形的凹陷，这部分在冲压加工时起到油兜的作用，可以提高模具和钢板之间保油性。
图56示意表示冲压加工时与模具接触状态的这种情况。另一方面，为了对比，图59示意表示现有镀锌钢板接触状态。凹窝形表面形貌时，镀层滑动时即使发生变形，凹窝内的油难以流出，而且由于分散的凹窝一个个残留有油，不会断油而使模具可以在施镀的钢板上滑动。与此相反，现有的把轧辊的形状复制到施镀钢板表面的形态，由于凹陷的凹窝未必是封闭的圆形，难以保存油，容易发生断油。
实施方式3-2的特征是在实施方式3-1中，表面粗糙度Ra为0.5～5.0μm。
在平均表面粗糙度Ra不足0.3μm情况下，由于不能确保钢板和模具之间的保油性，冲压加工时容易发生啃模。这种情况特别是在镀锌层软的情况下明显。因此在本发明中平均表面粗糙度Ra限定在0.3μm以上。
另一方面，平均粗糙度越大，钢板和模具之间的保油性提高，导入界面的油量增加，由于接触负荷集中在表面大的凸起，此接触部分摩擦热容易引起油膜破损。其结果是局部地方产生啃模，抵消了提高保油性的效果。因此在本发明中，以不因大凸起造成啃模的范围确定上限为3μm。
实施方式3-3的特征为：在实施方式3-1或实施方式3-2中，表面峰值数PPI在以公式：-50×Ra(μm)+300＜PPI表示的范围内。
所谓峰值数PPI是表示按SAE911标准规定每1英寸的凹凸峰值数。上述峰值数PPI的计数水平为±0.635μm。
峰值数大的情况下，如图57示意表示的那样，冲压加工时模具与镀锌钢板的接触状态与单独是平均粗糙度大的情况不同。也就是峰值数越大对于相同平均压力与模具接触的表面突起部位个数越多，一个个突起部位的变形量变小。也就是通过多个突起部位与模具接触，各个突起部位分担的负荷减小。因此与突起大的情况相比，突起部位和模具接触的部位产生的摩擦热分散，所以能够抑制各接触面的温升。
接触部位的温升会造成存在于界面处的油膜微观的破坏，所以摩擦系数增加，进一步会产生接触部位摩擦热增加的恶性循环。与此相反，在镀锌钢板表面形成间距小的凹凸，即使是相同的平均粗糙度，也能提高冲压成形性能。再有即使平均粗糙度小，由于能确保有不低于相同水平的冲压成形性能，不会成为造成涂装后色彩鲜艳程度恶化的主要原因。
在实施方式3-3中设定镀锌钢板峰值数PPI下限值是基于以上这样的考虑。另一方面关于峰值数PPI的上限值，设想峰值数大的话会得到良好的结果，现有比较经济的方法可实现的范围限于600以下。将来寻找到能得到比这更高的PPI的方法，由于可以适用，所以发明的上限值没有特别的规定。
实施方式3-4的特征是：在从实施方式3-1到实施方式3-3的任一种方式中，表面的波纹度Wca在0.8μm以下。
用于汽车的镀锌钢板等除了冲压加工性能以外，也要保证涂装后的色彩鲜艳程度。关于涂装后的色彩鲜艳程度，在底层的涂装工序中短周期的凹凸被掩盖，不影响涂装后的色彩鲜艳程度，长周期的凹凸在涂装后残留下来，使色彩鲜艳程度恶化。这种情况下波纹度Wca与涂装后色彩鲜艳程度有密切关系。所谓波纹度Wca是指JISB0610规定的中心线波纹度，代表高域截止凹凸的平均高度。
为了使涂装后色彩鲜艳程度良好，需要减少长周期的凹凸部分，使波纹度Wca在0.8μm以下，能够确保涂装后色彩鲜艳程度。因此能够解决因使平均粗糙度变大钢板表面形成大的凹凸，造成涂装后色彩鲜艳程度恶化的问题。
实施方式3-5的特征是：在从实施方式3-1到实施方式3-4的任一种方式中，镀层主要由η相构成。
镀层主要由η相构成的镀锌钢板情况下，与合金热镀锌钢板相比镀层本身软，而且熔点低，冲压加工时容易产生附着。因此表面上要形成的平均粗糙度要大，与现有技术相比会更有效。
下面对本发明的实施方式的示例进行说明。制造本实施方式的镀锌钢板的第1种方法是在作为母材的钢板表面上进行镀锌，向这样的钢板表面投射微细固体粒子在表面形成凹凸。镀锌一般可以是热镀锌或电镀锌，用机械的方法形成镀锌层也可以。为了调整钢板的力学性能可以进行平整，也可以不进行平整。也可以进行铬酸盐光泽处理等后处理。
上述的向镀锌钢板表面投射的固体粒子适于使用颗粒直径1～300μm，最好是25～100μm的钢球或陶瓷类的粒子。投射装置可以使用以压缩空气加速固体粒子的空气式喷丸除锈装置，或也可以使用以离心力加速固体粒子的机械式加速装置。把这样的固体粒子以30～300m/s的投射速度在一定时间内投射到镀锌钢板上，可以在镀锌钢板表面上形成微细的凹凸。
投射的固体粒子使用球形的固体粒子，可以在表面上形成凹窝形的凹陷。但是固体粒子即使不是完整的球体，使用多面体形的固体粒子也可以。此外投射的固体粒子越小越能形成小间距的凹凸，可以使峰值数变大。固体粒子的投射量希望是粒子要投射到镀锌钢板的整个面上，同时要不能使镀锌层剥落的投射密度，希望的投射密度为0.1～40kg/m2。而且，在该表面上有凹凸的钢板上可以吹压缩空气，从表面上简便地除去固体粒子。
制造本实施方式的镀锌钢板的第2种方法是用热轧或冷轧方法加工成一定厚度的钢板，与上述方法一样投射固体粒子，在表面形成凹凸后进行镀锌。作为母材的钢板一般轧后进行退火和平整等，为了提高强度也可以使用不退火的钢板。
对这样的钢板用与上述相同的方法可以在表面形成凹凸，在使用不退火的钢板或硬的材料时，要用比上述条件更大的投射速度，调整凹凸的尺寸。用这样方法得到的钢板进行镀锌，既适用于电镀锌，也可以进行热镀锌。
而已公开的现有技术的镀锌钢板表面调整方法都是用平整复制表面粗糙度的方法，这种情况下峰值数PPI实际上难以达到250以上。例如特开平11-302816号公报公开的示例，镀锌钢板凹凸间距为0.11mm左右。因此可以推断这种情况下1英寸的凹凸数在230左右。
现有技术的制造镀锌钢板的方法在轧辊表面形成凹凸时采用喷丸加工和放电加工，由于在表面上主要形成凹陷，所以在钢板一侧复制成主要是凸起。用激光加工和电子束加工方法，在激光等照射的部位熔融成凹陷，同时在它的周围形成凸起。这样复制到钢板上时，以凸起为中心周围形成凹陷，它的形状成为环形。因此用平整方法形成的镀锌钢板表面的形貌和用本发明方法记载的凹陷形的凹窝形是不同的。
实施例1
本发明的第1实施例是要说明：使用板厚0.8mm的冷轧钢板为基体的热镀锌钢板用平整方法施加0.8％的延伸率，用上述方法形成表面粗糙度的镀锌钢板。
在本实施例中对镀层以η相为主构成的镀锌钢板投射平均颗粒直径128μm、55μm的氧化铝粒子，形成表面粗糙度。图51、52是本发明镀锌钢板表面的照片。是分别使用平均颗粒直径128μm、55μm的照片。这些表面用固体粒子冲击形成大量凹陷，显示出微细的凹窝形状。另一方面，图58显示比较例的照片，作为比较例是用实施放电加工的轧辊进行平整，调整表面粗糙度的钢板表面。表面显示出由比较大的凸起连成岛状的形貌。
从这样制成的本发明的镀锌钢板和现有技术的镀锌钢板中选择平均粗糙度Ra在1.3～1.6μm范围的钢板，用平板滑动试验测定了摩擦系数。在滑动试验中用对置的滑动工具夹持住镀锌钢板，在承受7MPa接触面压力的同时，以1000mm/min的速度拉拔镀锌钢板，测定了摩擦系数。预先使用日本パ-カ-ラィジング社制的诺克司锈色(ノックスラスト)550HN(商标)的润滑油涂敷在镀锌钢板表面，进行了试验。
图53表示用滑动试验得到的摩擦系数的图示。实施例表示的本发明的镀锌钢板于作为比较例的现有技术的镀锌钢板相比，即使是同一水平的平均粗糙度也显示出低的摩擦系数。也就是显示出钢板与滑动工具之间的保油性提高，导入界面的油量增加。
从图53可以看出峰值数PPI越大摩擦系数越小。这是由于工具和钢板表面的凸起接触的个数增加，各个凸起和工具的接触面积减小，在接触部位的摩擦热减少，产生了防止油膜破坏的效果。
从以上可以看出，通过使本发明的镀锌钢板表面呈凹窝形貌，以及使峰值数增加，能够使钢板和滑动工具之间的摩擦系数降低，能够防止啃模的发生。
实施例2
在发明的实施方式栏中说明的方法，改变投射粒子的颗粒直径、投射速度和粒子的种类，制成具有各种平均粗糙度和峰值数的镀锌钢板。在与上述相同条件下对于这样的镀锌钢板进行了滑动试验，摩擦系数在0.2以下标示为○，超过0.2示标示为×，其结果示于图54。镀锌钢板是使用镀层以η相为主构成的镀锌钢板。
图中用虚线标示的范围是本发明规定的平均粗糙度Ra和峰值数PPI的范围，摩擦系数都在0.2以下，是表示具有良好滑动特性的范围。
从图中可以看出，本发明的镀锌钢板滑动试验的摩擦系数低，因此冲压成形时摩擦热少，能防止啃模。
另一方面在本实施例中得到的镀锌钢板波纹度Wca和涂装后色彩鲜艳程度关系的结果示于图55。涂装后的色彩鲜艳程度用下述方法评价。使用日本パ-カ-ラィジング(株)制的“PB-L3080”(商标)试样经化学处理，然后用关西涂料(株)制的“EI-2000”“TP-37灰”“TM-13(RC)”(全为商标)，分别进行由ED涂装、中间涂装、表层涂装组成的三层涂装。
用スガ试验机(株)制的“映像鲜明度测定装置NSIC型”测定这样涂装的试样的NSIC值。NSIC值是把黑板研磨玻璃作为100，此值越接近100色彩鲜艳程度越好。从图中可以看出波纹度Wca越小涂装后的色彩鲜艳程度越好，在0.8μm以下的话显示出优良的涂装后色彩鲜艳程度。
因此把钢板的平均粗糙度Ra和峰值数PPI调整到本发明范围表现出良好的冲压加工性能，而且波纹度Wca在0.8μm以下能够既有良好的冲压加工性能也具有良好的色彩鲜艳程度。
实施方式4
本发明人专心对用油膜把模具和钢板表面的微观接触遮断，最大限度发挥油膜的润滑作用和抑制附着作用的方法进行了研究。其结果发现即使是镀锌钢板也可以利用最适宜的表面结构，实现涂装后色彩鲜艳程度不恶化并有优良冲压成形性能。实施方式4就是以这种认识为基础的方式，其要点如下。
(1)冲压成形性能优良的镀锌钢板特征为：其表面有很多凹陷的镀锌钢板，对应于负荷面积比为80％的深度水平相同的凹陷个数密度为3.1×102个/mm2以上(实施方式4-1)。
(2)冲压成形性能优良的镀锌钢板特征为：是上述(1)的镀锌钢板，中间核心部位流体保持指标Sci在1.2以上、具有表面结构(实施方式4-2)。
(3)冲压成形性能和涂装后色彩鲜艳程度均优良的镀锌钢板的特征为：是上述(1)或(2)记载的镀锌钢板，表面的算术平均波纹度Wca在0.8μm以下(实施方式4-3)。
根据本发明人的研究，为了实现优良的冲压成形，与保证润滑油保持的绝对量相比，通过使保持润滑油点的凹陷在钢板表面尽可能高密度分散，用油膜把模具和钢板表面遮断，也就是为了避免油膜破坏，使油兜高密度分散这一点更为重要。首先对这一点进行详细说明。
如前所述，要使钢板表面有保油性，以及涂装后色彩鲜艳程度不恶化，必须要调整表面结构，使Ra进入适当的范围。一般为此目的进行调整，使Ra处于0.3～3.0μm范围，实际上用此范围的Ra摩擦系数不表现出系统的差异。具有表面结构的高度方向平均厚度指标的Ra中，由于反映出在冲压模具和钢板界面中保持的润滑油量，所以这就意味着在上述范围的Ra中影响摩擦系数的主要因素不是润滑油的量。
鉴于上述事实，与确保润滑油的量相比，抑制冲压模具-钢板界面的油膜破坏，最大限度发挥油膜的润滑作用和抑制附着的作用，对改善冲压成形性能更为重要。即使是在冲压模具和钢板的界面保持等量润滑油的表面结构，很容易推测在界面一处保持有润滑油的型式和在界面上都保持有相同情况润滑油的型式摩擦系数是完全不同的。从这一点可以认识到为了抑制油膜破坏，使钢板表面结构油兜的凹陷密度尽可能大最有效。
考虑这样的凹陷密度是重要的，冲压成形是伴随钢板表面磨损的过程，实际上凹陷越浅越容易磨损掉，也就是凹陷越深起到油兜的效果越大。之所以这样说是因为在冲压成形中再考虑到使用模具种类的不同以及缓冲力，钢板无论碰到模具的哪个部位，钢板表面磨损的程度也是不同的，所以重要的是要认识到一般单独预测凹陷的深度是困难的。用SAE911标准规定的PPI，也就是每1英寸的凹凸数也是代表凹陷密度的方法之一，但是重要的是要看到PPI不能单独确定和计算出凹陷的深度，在这种情况下难以恰当地使用PPI。此外由于作为二元参数的PPI与在面内沿什么方向测定有关，有时不代表实际三元表面结构的特征。
考虑到这一点，在本发明中把深的凹陷个数密度规定如下。具体说是考虑到即使是在低面压力的平板滑动试验中镀锌钢板表面的大部分被毁坏，把即使对应于负荷面积比80％的深度还可以辨认凹陷的情况作为深的凹陷。这里所说的负荷面积比是表面结构三元解析中用的概念，详细内容发表在K.J.Stout，W.P.Dong，L.Blunt，E.Mainsah andP.J.Sullivan“3D Surface Topography；Measurement Interpretation andApplications，A survey and bibliography”K.J.Stout编，Penton Press出版(1994)、“Development of Methods for the Characterisation ofRoughness in Thrdd Dimensions”K.J.Stout编、penton press出版(2000)等上。这是把在JIS-B0601等中表述的负荷长度率的概念扩展到三元的概念，定义为：把在评价范围表面三元状态假设用某个高度切断时，切断面显示的面积(把它称为负荷面积)与评价面积的比。也就是所谓对应于负荷面积80％的深度，是把对应于评价面积的80％面积表现为切断面的深度(把它称为80％负荷水平)。
根据本发明人的研究，用此80％负荷水平的凹陷密度在3.1×102个/mm2以上时，能确保良好的冲压成形性能。这是在实施方式5-1中限定与对应于负荷面积比80％的深度水平的凹陷个数密度的原因。
在冲压成形性能中，冲压模具和钢板界面的油膜面积的影响也不能忽视。如前所述，在Ra为0.3～3.0μm范围润滑油量对摩擦系数的效果不明显，深的凹陷密度在相同水平的情况下，界面油膜面积表现出对摩擦系数的影响。根据本发明人的研究，油膜面积的大小可以用下述中间核心部位的流体保持指标Sci来表示，在满足实施方式4-1情况下，此值在1.2以上的话能使摩擦系数进一步降低。在实施方式4-2中，限定Sci就是这个原因。所谓中间核心部位的流体保持指标Sci是指可以积存在负荷水平从5％到80％范围(把它称为中间核心部位)流体(这里是指的润滑油)体积用均方根偏差Sq去除的结果。Sq是表面高度分布的标准离差，相当于把JIS-B0601等规定的均方根高度Rq扩展到三元的值。再有Sci和Sq也就是所讲的表面结构三元解析用的三元粗糙度参数，详细内容发表于前述的Penton Press出版的文献。从定义可以看出，Sq与Ra相同，从具有表面结构高度方向平均厚度指标，Sci可以捕捉到对应于油膜面积的值。也就是凹陷密度为同样水平的情况下，Sci越大摩擦系数越低，凹陷密度即使相同，显示出积存在凹陷中润滑油的界面扩展越大油膜越难破坏。反映油膜面积的Sci对摩擦系数的影响以深的凹陷密度的影响比较的话是小的，推测这是由于一般仅用油膜面积不能保证油膜的连续性，以及还包括容易磨损的、也就是油兜作用小的浅凹陷对Sci的作用。
再有可以看出，Sci与叫做表面高度分布的斯扣耐斯(スキュ-ネス)Ssk和苦路汤斯(クルトシス)Sku的三元粗糙度参数密切相关。因此也可以用这些参数表示对Sci的规定，Sci≥1.2对应于Ssk大约为-0.9以上，Sku大约4.6以下。用JIS-B0601(2001)等规定的相应的二元参数代替这些三元参数，估计大体具有相同的数值。
汽车用镀锌钢板要求冲压成形性能同时也要求涂装后色彩的鲜艳程度。如前所述，关于涂装后色彩的鲜艳程度与涂装前钢板表面微观形貌的关系，在特公平6-75728号公报等上发表。根据此公报，由于涂装膜本身相对于钢板表面微观凹凸的低通滤波的作用，短周期的凹凸被涂膜添埋，对涂装后的色彩鲜艳程度没有影响，波长在100μm以上的长周期成分即便是涂装也不能掩盖，使色彩鲜艳程度恶化。这样的长周期成分可以用JIS-B0601(1987)等规定的波纹度算术平均值Wca表示。根据本发明人的研究，把为了识别粗糙度成分和波纹度成分的高域截止值定为0.8mm时的Wca调整到0.8μm以下，涂装后也能确保良好的色彩鲜艳程度。在实施方式4-3中限定Wca就是因为这个原因。
首先对本发明的镀锌钢板制造方法进行说明。制造本发明镀锌钢板最适宜的方法是向镀锌后的钢板表面透射微细的固体粒子，在表面形成高密度的凹陷的方法。镀锌一般为热镀锌或电镀锌，也可以是用机械方法附着锌膜。可以是为了调整力学性能进行平整的钢板，也可以是未经平整的钢板。也可以是使用进行铬酸盐光泽处理等后处理的钢板。
向上述的镀锌钢板表面投射固体粒子，颗粒直径1～300μm，希望是25～100μm左右的钢球或陶瓷系的粒子。投射装置可以使用以压缩空气加速固体粒子的空气式喷丸除锈装置，或也可以使用以离心力加速固体粒子的机械式加速装置。把这样的固体粒子以30～300m/s的投射速度在一定时间内投射到镀锌钢板上，可以在镀锌钢板表面上形成微细的高密度凹凸。
为了实现高凹陷密度，使凹陷的形状成凹窝形是理想的。是上述投射方式的话，投射的固体粒子只使用球形的粒子，容易在表面形成这样的凹窝形的凹陷。此时固体粒子没有必要完全是球体。
投射的固体粒子越小，可以使凹陷的密度变得越大。固体粒子的投射量希望在0.1～40kg/m2，使粒子即能投射到镀锌钢板的整个面，同时又具有镀锌层不剥落程度的投射密度。再有用压缩空气喷吹能够简单地清除表面上的固体粒子。
而现有技术发表的调整镀锌钢板表面形貌的方法，都是用平整的方法把轧辊表面粗糙度复制到钢板表面的方法，用现有的平整技术要实现对应于负荷面积比80％的深度水平的凹陷个数密度达到在第一发明中规定的3.1×102个/mm2以上，实际上是很难的。例如特开平11-302816的实施例中发表的、用平整方法形成的镀锌钢板凹凸的峰值为0.11mm左右。这种情况下即使达到对应于80％负荷面积比的整个深度水平的凹陷，它的个数密度也不过是8.3×10个/mm2左右。
用平整方法使轧辊的表面粗糙度复制的方式，在轧辊表面形成凹凸过程中，大多采用喷丸除锈加工和放电加工。这种情况下在轧辊表面主要形成凹坑，把它复制到钢板表面上主要是复制成凸起。这样复制形状的不同也是不能提高深的凹陷个数密度的一个原因。用激光和电子束在轧辊表面形成凹凸情况下，复制的形状有一些差异，但在不能提高凹陷密度这一点上几乎是相同的。但是可以设想以后把这样的技术进行改进后，实现满足本发明的凹陷密度是有可能的。
上述方法不过是满足本发明的制造镀锌钢板的一种手段，仅限于满足本发明制造的镀锌钢板表面结构的特征，此制造方法并不仅限于这一点。
为了要评价凹陷的个数密度，首先必须测定试样表面三元形状，象上述Penton Press出版的文献等记载的那样，凹陷个数密度的绝对值受到三元形状测定时的取样间隔的影响很大。可是还没有建立确定取样间隔的标准方法。考虑到这种情况，识别凹陷的数学方法和形状测定时杂波的处理方法会对个数密度绝对值有很大影响。为了消除这些不清晰的因素，本发明评价凹陷个数密度的方法详细叙述如下。
在试样表面三元形状测定中使用了ェリォニクス公司制的电子束三元粗糙度分析装置ERA-8800FE。此装置是利用把从测定区域内各点产生的二次电子用4个二次电子探测器测定，算出各点的倾角，汇总各点倾角信息再现三元形貌的原理，测定三元形貌的。由于是这样的测定二次电子装置，因试样表面局部成分的变化造成产生的二次电子量改变的难以判断的情况，所以作为前处理要在试样表面喷镀数nm左右的金。此外为了避免试样的磁场造成二次电子强度分布的干扰，在放入装置前要对试样进行消磁处理。测定时的加速电压为5kV，照射试样的电流为8pA，WD为15mm，对随机选取的试样表面测定区域在250倍的实测倍数下，在X方向600个点、Y方向450个点共计27万个点的条件下进行三元测试。在这样的取样条件下的取样间隔大约为0.80μm。本条件下的高度方向的校正是在美国国立研究机构的NIST使用了以トレ-サブル的VLSI标准公司的触针式、光学式表面粗糙度测定仪为对象的SHS阶梯薄膜标准(阶梯为18nm、88nm、450nm、940nm四种)。
数据分析采用了长岗技术科学大学柳研究室开发的三元表面形状解析软件SUMMIT。大家知道，用电子束三元粗糙度解析装置在1000倍以下的低倍下测定的三元形状数据中，会产生因电子束扫描方式造成的抛物面形的畸变。在数据解析时首先对原始数据进行二次曲面回归后，用此方法没有完全修正残留的畸变用截去波长240μm的Spline高通滤波器去除，然后计算了凹陷密度和中间核心部位的流体保持指标Sci。在计算凹陷密度时，首先用截去波长10μm的Spline低通滤波器去除测定三元形状时杂波的影响。在此基础上计算相当于负荷面积比80％的深度，对存在比此深度更深位置的数据点，抽取31点×31点，也就是24μm×24μm定为抽样区域抽取凹陷，从它的个数和评价区域总面积求出个数密度。这样确定凹陷取样区域是为了避免评价凹陷密度偏大。
从求出试验材料有代表性的值的角度考虑，Sci和80％负荷水平的凹陷密度的值是在每种试验材料随机选取5个部位测定结果进行平均后求出的。
实施例1
下面对板厚0.8mm冷轧钢板热镀锌后，以进行0.8％延伸率平整后的镀锌钢板为基体，用上述的投射方法形成表面结构的镀锌钢板进行说明。
形成本发明产品表面结构的条件如下。投射用的固体粒子使用了平均颗粒直径Φ55μm和Φ110μm的不锈钢颗粒，和平均颗粒直径55μm的高速钢颗粒。采用不锈钢颗粒各种颗粒直径投射密度固定在5.7kg/m2，分0.1、0.3、0.7MPa三个阶段改变投射压力，制成本发明产品的系列(下面称为第1系列)，投射压力固定在0.4MPa，分0.8、2.4、4.0、8.0kg/mm2四个阶段改变投射密度，制成本发明产品的系列(下面称为第2系列)。只在制造第2系列本发明产品时使用高速钢粒子。图60表示本发明产品表面结构的一个示例。图是在上述平整后的镀锌钢板上在投射压力为0.4MPa、投射密度为2.4kg/mm2条件下投射平均颗粒直径55μm不锈钢粒子形成的表面结构，经电子束三元粗糙度解析装置测定的结果(鸟瞰图)。在这样经固体粒子冲击的镀锌钢板表面上形成大量微细凹窝形凹陷。图61表示作为比较例的用放电加工方法进行表面加工的轧辊，对上述镀锌钢板进行平整和表面结构的鸟瞰图。平整后的表面呈现出比较大的平坦部分相连的形状特征。
为了研究制成的本发明产品的滑动特性，与现有平整方法形成表面结构的镀锌钢板4一起，用平板滑动试验测定了摩擦系数。首先对测定装置和测定条件进行说明。
图62为简要表示测定摩擦系数装置的正视图。把从试验材料取出的测定摩擦系数试样301固定在试样台302上，试样台302固定在可以水平移动的滑动台架303上。在滑动台架303下面设置有用辊304与滑动台相接触的、可上下移动的滑动台支撑台架305，通过把它向上压，为了测定利用压头306施加在测定摩擦系数的试样301负荷N的第1测力传感器307安装在滑动台支撑台架305上。在上述压力作用的状态下，为了测定使滑动台架303水平移动的滑动阻力F的第2测力传感器308安装在滑动台架303一端。试验是在试样301表面涂敷杉村化学股份有限公司的洗净油R352L的润滑油后进行的。
图63、64为简要表示压头形状、尺寸的立体图。在压头306的下面在压住试样301表面形貌下滑动。图63所示的压头306的形状是由宽10mm、试样滑动方向长度12mm、滑动方向两端下部由曲率半径R4.5mm的曲面构成，压住试样的压头下面有宽10mm、滑动方向长度3mm的平面。图64表示的压头306的形状是由宽10mm、试样滑动方向长度59mm、滑动方向两端下部由曲率半径R4.5mm的曲面构成，压住试样的压头下面有宽10mm、滑动方向长度50mm的平面。
测定摩擦系数的试验在下述两种条件下进行：
(A条件)使用图63所示的压头，挤压负荷N：400kgf、拉动试样的速度(滑动台架303的水平移动速度)：100cm/min。本条件是高速高面压力条件，此条件是为了把握冲压时冲头部位周围的滑动特性而设定的。
(B条件)使用图64所示的压头，挤压负荷N：400kgf、拉动试样的速度(滑动台架303的水平移动速度)：20cm/min。本条件是低速低面压力条件，此条件是为了把握冲压时冲头面和防皱部位的滑动特性，以及凝聚附着的影响而设定的。
试验材料和压头之间的摩擦系数μ用公式：μ＝F/N计算。
图65表示80％负荷水平的凹陷密度(以下简称凹陷密度)和B条件(低速低面压力条件)下的摩擦系数的关系。无论是本发明的产品还是比较材料，在B条件下的摩擦系数与凹陷密度密切相关，此凹陷密度在300个/mm2附近减少到临界状态。图66表示改变用一般触针式粗糙度计测定的、计数水平为±0.635μm的PPI的横轴表示的结果。在低的PPI一侧不能说明比较材料和本发明产品摩擦系数不同，即使是相对于这样的PPI可以认为与相对于凹陷密度几乎有大体类似的变化。这种与凹陷密度和PPI关系的差异就是本文中说明的道理。
图67表示凹陷密度和A条件(高速高面压力条件)下的摩擦系数的关系。可以明显看出与凹陷密度有关系。一般在高速高面压力条件下，难以显示出试验材料表面结构的影响。推测这是由于在滑动试验过程中表面结构被严重破坏所致，本发明产品情况下即使在这样严酷滑动过程中，由于仍能保持在流体摩擦区域而得到这样的结果。图68表示用PPI整理摩擦系数的结果。认为用PPI整理的情况也与用凹陷密度整理的情况有相类似的倾向，而PPI在300以下本发明产品与比较材料没有明显差异。
图69表示本发明产品在B条件下的摩擦系数与中间核心部位流体保持指标Sci的关系。可以看出在图65因凹陷密度造成的改善效果几乎饱和的状态下，具有Sci越大摩擦系数越减小的这样的倾向。象本文说明的那样，认为这是由于油膜面积与摩擦系数有关造成的。
图70表示本发明产品和比较材料用凹陷密度和Sci整理的在B条件下摩擦系数的结果。从图可以看出，无论是本发明产品还是比较材料，摩擦系数都与凹陷密度密切相关，在凹陷密度相同水平情况下，Sci越大摩擦系数具有越低的倾向，特别是用方框围住的范围中，能够降低到无论是用平整的方法形成表面结构的镀锌钢板，还是一般合金热镀锌钢板都难以达到的0.22以下的水平。这样采用本发明产品的话，与现有的镀锌钢板相比，能够提供具有特别优良滑动特性的镀锌钢板。
实施例2
用在发明实施方式中说明的方法，使投射固体粒子的颗粒直径、投射速度、颗粒的种类等进行各种变化制成镀锌钢板，研究了涂装后的色彩鲜艳程度和试验材料波纹度的关系。
首先说明涂装后色彩鲜艳程度的评价方法。使用日本パ-カ-ラィジング制的“PB-L3080”，试样经化学处理，然后用关西涂料制的“EI-2000”“TP-37灰”“TM-13(RC)”，分别进行由ED涂装、中间涂装、表层涂装组成的三层涂装。用スガ试验机制的“映像鲜明度测定装置NSIC型”测定这样涂装的试样的NSIC值。NSIC值是把黑板研磨玻璃作为100，此值越接近100色彩鲜艳程度越好。
图71表示整理后本发明产品得到的镀锌钢板波纹度算术平均值Wca和涂装后色彩鲜艳程度的关系。从图可以看出，Wca越小涂装后色彩鲜艳程度越高，此值在0.8μm以下的话，显示出良好的涂装后色彩鲜艳程度。
这样波纹度Wca在0.8μm以下的话，既能保持良好的冲压成形性能，也能改善涂装后色彩鲜艳程度。
实施方式5
实施方式5的镀锌钢板有以下特征：
(1)冲压成形性能优良的镀锌钢板，其特征为：镀锌钢板表面有一层平均厚度为0.001～2μm的无机系、有机系、或有机无机复合的任一种固体润滑膜，其表面形貌是由凹窝状的凹凸构成。
(2)冲压成形性能优良的镀锌钢板，其特征为：(1)中记述的镀锌钢板中，平均粗糙度Ra为0.3～3μm。
(3)冲压成形性能优良的镀锌钢板，其特征为：(1)或(2)中记述的镀锌钢板中，峰值数PPI为用下式表示的范围。
-50×Ra(μm)+300＜PPI＜600
(4)冲压成形性能优良的镀锌钢板，其特征为：(1)～(3)的镀锌钢板的波纹度Wca在0.8μm以下。
(5)(1)～(4)中记述的冲压成形性能优良的镀锌钢板，其特征为：镀层结构为以η相为主构成。
(6)(1)～(5)中记述的冲压成形性能优良的镀锌钢板，其特征为：(1)中记述的固体润滑膜是把含有磷酸和从Fe、Al、Mn、Ni和NH4 +的正离子中选择一种或两种以上的正离子水溶液，涂覆干燥后得到的磷酸盐膜。
(7)(1)～(6)中记述的冲压成形性能优良的镀锌钢板，其特征为：(6)中记述的水溶液中含有羟基碳酸。
(8)(1)～(7)中记述的冲压成形性能优良的镀锌钢板的制造方法，其特征为：是由向钢板和/或镀锌钢板表面投射固体粒子的工序以及形成平均厚度为0.001～2μm的无机系、有机系、或有机无机复合的任一种固体润滑膜的工序组成。
实施方式5的第一特征为镀锌钢板表面是凹窝形态，而且具有平均厚度为0.001～2μm的无机系、有机系、或有机无机复合的任一种固体润滑膜。所谓凹窝状是指表面的凹陷的形状主要是由曲面构成，是球状物体冲击表面后形成的大量火山口形状的凹陷的形貌。由于形成大量的这样的凹窝状凹陷，这些部位起到冲压加工时油兜的作用，可以提高模具和钢板之间的保存润滑油的性能。
凹窝状表面形貌情况下，镀层在滑动时即使发生变形，凹窝内的油也不易跑掉，同时由于一个个分散的凹窝能确保残留有油，由于不断油所以模具可以在镀层钢板上滑动。与此相反，复制轧辊的形状的现有镀层钢板表面形貌中，由于凹陷不一定是凹窝状封闭的圆形，难以保存油，容易断油。
如上所述，具有凹窝状特殊的镀层形态，同时具有平均厚度为0.001～2μm的无机系、有机系、或有机无机复合的任一种固体润滑膜。
在面压力高、滑动距离长的部位，由于因滑动造成镀层变形量变大，难以得到利用控制表面形貌来达到油槽的效果。与此相反，象本发明那样其表面存在具有润滑性的膜情况下，由于能抑制模具和镀层的凝聚附着，所以可以抑制因凝聚附着造成的镀层的变形。其结果是因本发明中规定的凹窝状表面形貌形成的高的保存油的效果，由于即使是在模具的面压力高、或滑动距离长这样严酷的冲压成形条件下仍能保持，所以能得到非常优良的润滑特性。它的水平比仅仅形成固体润滑膜或仅仅控制表面形貌的情况要高得多。
可以认为这是由于润滑膜抑制凝聚附着的效果通过保持凹窝状的表面形貌，能持续保持高效果的保存油，进而抑制凝聚附着，是两种效果综合的结果。
希望形成的膜能达到控制表面粗糙度不变的程度，均匀覆盖在表面。但是本发明规定的表面形貌是形成固体润滑膜后的表面形貌，润滑膜不一定均匀也可以。润滑膜不均匀覆盖的情况下，被覆盖后的表面形貌要达到规定的状态，也可以控制镀锌钢板表面或施镀原板的表面形貌。
固体润滑膜平均厚度为0.001～2μm比较合适。厚度小于0.001μm情况下，固体润滑膜的作用不充分，得不到改善冲压成形性能的效果。而超过2μm的话，由于润滑膜厚，能够得到充分效果的凹窝状等本发明规定的表面形貌是困难的，同样要降低对冲压成形性能的效果。
所谓平均厚度是在固体润滑膜的比重已知的情况下，从每1m2膜的重量用比重计算出的厚度。此外膜的比重不清楚的情况下，用扫描电子显微镜(SEM)和透射式电子显微镜(TEM)等，从特定的长度(100mm)等间隔取10点，直接测定10点的膜厚，然后平均来定义平均厚度。在氧化物层的情况下利用俄歇电子衍射方法等，求出深度方向的氧化物成分和锌等镀层成分的深度方向剖面，把锌等镀层成分强度为整体的一半定义为氧化物层和镀层的界面，预先求出喷镀时间与厚度的关系，用喷镀时间计算出膜厚。这种情况下平均厚度从特定的长度(100mm)等间隔取10点，用俄歇电子衍射方法等测定10点的膜厚，然后平均来取平均值。
关于形成固体润滑膜的方法没有特别的规定。用浸润或喷射处理等使钢板与含有形成膜成分的处理液接触，随后水洗或不水洗进行干燥形成膜。也可以把含有形成膜的成分的处理液直接涂敷、不水洗而干燥、或烧结，形成固体润滑膜。或者涂敷后也可以有水洗工序。此外也可以在含有形成膜成分的处理液中把镀锌钢板作为阴极或阳极，进行电解形成膜。
在实施方式5中形成的固体润滑膜可以是无机系、有机系、或有机无机复合的任一种。无机膜有Si氧化物系膜、磷酸系膜、铬酸盐系膜硼酸系膜等，和Zn、Mg、Al、Ca、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zr、Mo、W等的金属氧化物膜等。这些膜中也可以含有锌系镀层成分的Zn。Si系氧化物膜有硅溶胶、锂硅酸盐或水玻璃涂敷干燥得到的硅酸盐膜等。磷酸系膜有利用浸渍在磷酸和硝酸锌、氢氟酸、镍、锰的硝酸盐或碳酸盐的规定含量的水溶液中，喷射处理等与施镀钢板接触后水洗，或把上述水溶液直接涂敷在施镀钢板上后干燥得到膜。铬酸盐膜有涂敷以铬酸为主的水溶液中添加磷酸、硅溶胶、水溶性树脂等成分的处理液，然后干燥，或用浸渍或喷射处理等方法使钢板与上述处理液接触，然后水洗得到的膜。此外硼酸系膜例如有把四硼酸钠水溶液涂敷干燥后得到的膜。金属氧化物膜有由镍的金属和氧化物与铁氧化物的复合物构成的膜、锰氧化物和磷酸构成的膜等。这些膜是把施镀钢板浸渍在混合有镍和铁、锰等的金属成分和硝酸、高锰酸等氧化剂成分的水溶液中，然后水洗或不水洗，或者在上述水溶液中施镀钢板作为阴极进行电解得到的。
有机膜有把具有OH基和/或COOH基的有机高分子作为基体树脂，此基体树脂含有固体润滑剂的膜等。基体树脂是具有OH基和/或COOH基的有机高分子树脂，例如环氧树脂、多羟聚醚树脂、丙烯基系共聚合树脂、乙烯丙烯基系共聚合树脂、醇酸树脂、聚丁二烯树脂、酚醛树脂、聚氨基甲酸乙酯树脂、聚胺树脂、聚苯撑树脂类等，以及这些树脂两种以上的混合物或加成聚合物。与这些树脂复合的固体润滑剂有聚烯烃腊、烷烃石蜡(例如聚乙烯腊、合成石蜡、天然石蜡、微米腊、氯化碳氢化合物等)、氟树脂微粒子(例如聚氟乙烯树脂(聚四氟乙烯树脂等)、聚氟乙烯树脂、聚氟乙烯叉树脂等)。此外也可以使用脂肪酸氨基系化合物(例如硬脂精氨基、棕榈酸氨基、甲叉二硬脂氨基、乙撑二硬脂氨基、油酸氨基、烷撑二脂肪酸氨基等)、金属皂碱类(例如硬脂酸钙、硬脂酸铅、月桂酸钙、棕榈酸钙等)、金属硫化物(二硫化钼、二硫化钨)、石墨、氟化石墨、氮化硼、聚二醇、碱性金属的硫酸盐等。在上述固体润滑剂中聚乙烯腊、氟树脂微粒子特别适合使用。
固体润滑膜也可以使用在上述有机系润滑膜中含有二氧化硅和磷酸等无机成分的有机无机复合系的膜。
固体润滑膜在把含有磷酸、以及Fe、Al、Mn、Ni、NH4的一种或两种以上的阳离子成分的水溶液涂敷干燥后得到的磷酸盐膜，具有特别优良的冲压成形性能。这是由于磷酸形成优良的无机系网格膜，同时Fe、Al、Mn、Ni、NH4的阳离子存在于涂敷水溶液中，水溶液的反应性与单独用磷酸的情况相比要低。这样可以抑制涂敷时磷酸成分和锌的反应形成过剩的结晶物质，可以得到均匀薄膜。其结果膜可以均匀覆盖镀锌层，抑制锌和模具的凝聚附着特别有效。
在形成上述固体润滑膜的水溶液中，再利用存在有羟基碳酸那样的有机成分，除了能提高冲压成形性能以外，还可以作为涂装的基底处理提高化学处理性能。一般在汽车制造工艺中，冲压成形后有脱脂工序、涂装工序等。其中固体润滑膜的存在有时会对冲压成形后涂装工序有不好的影响。用涂装前的化学处理要使镀锌层和化学处理液发生反应，由于固体润滑膜的存在妨害这种反应。有羟基碳酸存在的情况下，在脱脂工序中固体润滑膜容易脱膜，在后续工序中膜几乎保留不了，几乎没有不好的影响。羟基碳酸中柠檬酸特别有效。
此外即使脱膜不充分，含有Fe阳离子成分情况下，由于化学处理性能良好，是非常理想的。
上述形成固体膜用的水溶液也可以使用由一般的正磷酸和各种金属阳离子组成的水溶液、亚磷酸水溶液、正磷酸和硫酸盐等的金属盐的混合水溶液等。
下面对形成固体润滑膜的过程做进一步说明。
镀锌钢板用投射固体粒子控制表面形貌后，随后通过浸渍处理、喷射处理、涂敷处理等，形成固体润滑膜。形成固体润滑膜之前也可以进行活化处理等。活化处理有浸渍和喷射碱性水溶液和酸性水溶液的处理。
把处理液涂敷到镀锌钢板上的情况下，涂敷的方法可以采用涂敷的方法、浸渍的方法、喷射的方法等中的任何方法。涂敷的方法可以用辊式涂敷机(三辊式、两辊式等)、挤压涂敷机、染料涂敷机等中的任何方法。此外用挤压涂敷机等涂敷处理、浸渍处理或喷射处理后，也可以用气刀的方法和辊绞的方法等调整涂敷量、使外观均匀化、膜厚均匀化。涂敷处理液后一般不水洗二进行加热干燥。但是为了除去膜的水溶性成分等目的，涂敷后也可水洗。在加热干燥处理中，可以使用干燥器、热风炉、高频感应加热炉、红外线炉等。加热处理希望达到板温50～200℃，最好在50～140℃范围。加热温度低于50℃，膜中残留大量可溶性成分，容易产生污垢状缺陷。而加热温度超过140℃不经济。
膜形成液的温度没有特别的规定，最好在20～70℃。此温度低于20℃液体的稳定性降低。另外温度超过70℃的话，需要用于使膜形成液保持在高温下的设备和热能，导致制造成本提高，不经济。
实施方式5第二个特征是使镀锌钢板的平均粗糙度Ra为0.3～3μm。平均粗糙度Ra不足0.3μm时，由于不能确保钢板和模具之间的保存油的性能，冲压加工时容易产生啃模。特别是镀锌膜软时更明显。另一方面平均粗糙度Ra越大，大范围提高与模具之间保存油的性能，由于导入界面的油量增加，接触负荷集中在表面的大突起上，引起这部分产生摩擦热，油膜容易产生破坏。其结果出现局部啃模，抵消了保存油的性能提高带来的效果。因此在实施方式6中，作为不因大的突起造成啃模的范围，把3μm作为上限。其中所谓的平均粗糙度是JISB0601规定的Ra。
实施方式5的第三个特征是峰值数PPI满足-50×Ra(μm)+300＜PPI＜600条件。所谓峰值数PPI是象SAE911标准规定的每英寸凹凸的峰值数。上述峰值数PPI计数水平表示成±0.635μm。
在峰值数大的情况下，冲压加工时模具和镀锌钢板的接触状态与单独增大平均粗糙度的情况不同。也就是峰值数越大，相对于同样的平均压力，与模具接触的表面突起部位个数增多，一个个突起部位的变形量变小。也就是通过大量突起部位与模具接触，各个突起部位分担的负荷减小。因此在突起部位和模具接触部位产生的摩擦热，由于与突起大的情况相比被分散，可以抑制各接触界面的温升。接触部位的温升会造成存在于界面的油膜微观的破损，所以摩擦系数增加，进而会造成接触部位的摩擦热增加的恶劣环境。
因此采用在镀锌钢板表面形成间隔小的凹凸，即使是相同的平均粗糙度，也能使冲压成形性能提高。此外平均粗糙度即使很小，由于能够确保相同程度以上的冲压成形性能，不会成为恶化涂装后色彩鲜艳程度的主要原因。
在实施方式5中设定了镀锌钢板的峰值数PPI的下限值，就是基于上述的考虑。另一方面把峰值数PPI的上限定为600，由于是表示本发明实施中得到的峰值数的上限值，可以充分预料到在此值以上会得到更好的结果，由于没有实现它的经济的方法，所以这样设定上限值。
实施方式5的第四个特征是波纹度Wca在0.8μm以下。用于汽车的镀锌钢板等除了冲压加工性能以外，还要确保涂装后色彩鲜艳程度。关于涂装后色彩鲜艳程度在涂装的底层涂敷工序中能添埋短周期的凹凸，对涂装后的色彩鲜艳程度没有影响，长周期的凹凸涂装后残留下来，会使色彩鲜艳程度恶化。这样的情况下，波纹度Wca与涂装后色彩鲜艳程度有密切关系。所谓波纹度Wca是指JISB0601规定的中心线波纹度，代表截去高域的凹凸平均高度。为了使涂装后色彩鲜艳程度良好，必须使长周期的凹凸成分减小，把波纹度Wca定为0.8μm以下，能够确保涂装后色彩鲜艳程度。因此能够解决因平均粗糙度变大，因钢板表面形成大的凹凸造成涂装后色彩鲜艳程度恶化的问题。
实施方式5的第五个特征是镀锌钢板镀层结构是以η相为主组成。在镀层结构是以η相为主组成的镀锌钢板情况下，与合金热镀锌相比膜本身柔软，而且熔点低，冲压加工时容易发生凝聚附着。因此必须在表面形成平均粗糙度大的表面，与现有技术相比，能够得到更大的效果。
下面对实施方式5的镀锌钢板控制表面形貌的方法进行说明。用于制造实施方式5的镀锌钢板的第一个方法是：在作为母材的钢板表面镀锌后，用微细的固体粒子投射钢板表面，在表面形成凹凸后，希望形成固体润滑膜或在形成固体润滑膜后向表面投射固体粒子，在表面上形成凹凸。先向镀锌钢板表面投射固体粒子在表面形成凹凸的情况下，可以按形成润滑膜后达到规定的表面形貌来控制投射条件等。
镀锌一般是热镀锌或电镀锌，也可以是用机械方法形成锌层的施镀钢板。可以为调整力学性能对钢板进行平整，也可以不平整。也可以使用进行铬酸盐光泽处理等后处理的钢板。
向上述的镀锌钢板表面投射的固体粒子颗粒直径为1～300μm，希望是25～100μm左右的钢球或陶瓷系粒子。投射装置可以使用以压缩空气加速固体粒子的空气式喷丸除锈装置，或也可以使用以离心力加速固体粒子的机械式加速装置。把这样的固体粒子以30～300m/s的投射速度在一定时间内投射到镀锌钢板上，可以在镀锌钢板表面上形成微细的凹凸。
但是固体粒子即使不是完整的球体，使用多面体形的固体粒子也可以。投射的固体粒子使用球形粒子可以在表面形成凹窝状的凹陷。此外投射的固体粒子越小越能形成小间距的凹凸，可以使峰值数变大。固体粒子的投射量希望是粒子要投射到镀锌钢板的整个面上，同时要不能使镀锌层剥落的投射密度，希望的投射密度为0.1～40kg/m2。用压缩空气喷吹上述这样在表面形成凹凸的钢板，能够简单地从表面清除固体粒子。
实施方式5的制造镀锌钢板的第二种方法用热轧或冷轧加工成一定厚度的钢板，用上述同样的方法向钢板投射固体粒子，在表面形成凹凸后进行镀锌。作为母材的钢板一般轧后进行退火和平整，为了提高强度也可以使用不退火的钢板。用与上述相同的方法可以使这样的钢板形成表面凹凸，在使用未退火材或硬质材料情况下，要用比上述条件更大的固体粒子投射速度，调整凹凸的尺寸。对这样得到的钢板镀锌适合使用电镀锌，进行热镀锌也可以。
可是现有技术发表的镀锌钢板表面调整方法都是用平整把表面粗糙度复制的方法，这种情况下峰值数PPI达到250以上实际上是困难的。例如在上述特开平11-302816的实施例记载的镀锌钢板凹凸间隔为0.11mm左右，由此可以推测每1英寸凹凸数为230左右。
现有技术的制造镀锌钢板的方法在轧辊表面形成凹凸时采用喷丸加工和放电加工，由于在表面上主要形成凹陷，所以在钢板一侧复制成主要是凸起。用激光加工和电子束加工方法，在激光等照射的部位熔融成凹陷，同时在它的周围形成凸起。这样复制到钢板上时，以凸起为中心周围形成凹陷，它的形状成为环形。因此用平整方法形成的镀锌钢板表面的形貌和用本发明方法记载的凹窝形是不同的。
实施例1
1.形成凹窝状表面形貌
对以板厚0.8mm的冷轧钢板为基体的热镀锌钢板用轧辊的平均粗糙度为0.25μm光亮辊进行平整，延伸率为0.8％。然后用机械式投射装置以投射距离为280mm、平均投射密度为7kg/m2、投射速度为92m/s的条件，在规定的时间内(0.5～5秒)投射平均颗粒直径10～250μm的高速钢粒子，形成凹窝状表面。
2.形成固体润滑膜
把磷酸铝水溶液(3Al/P莫尔比＝0.8、固体成分浓度30％、太平化学(株)制)用蒸馏水稀释到固体成分浓度为5％。
用辊式涂敷机把它涂敷在1.中所示的具有凹窝状表面的镀锌钢板上，在干燥温度(板温到达的温度)80℃条件下，用感应加热炉进行干燥。用SEM对断面进行观察，测定形成的平均膜厚为0.1～0.2μm。
然后用接触式粗糙度计测定了具有固体润滑膜的镀锌钢板表面形貌。用测定摩擦系数评价了它的滑动特性。压头的形状为宽10mm、试样滑动方向长度59mm、滑动方向两端下部由曲率半径R4.5mm的曲面构成，压住试样的压头下面有宽10mm、滑动方向长度50mm的平面。
图72表示膜的PPI和摩擦系数的关系(图中■)。这些膜的平均粗糙度Ra为0.5～3μm。
图中作为比较例
1)利用轧辊进行表面形状控制，没有凹窝状的表面形状，没有固体润滑膜的钢板(图中○)。
2)同样用轧辊进行表面形状控制，形成没有凹窝状的表面后，与实施例相同，用磷酸铝水溶液涂敷形成固体润滑膜的钢板(图中△)。
3)没有固体润滑膜单独进行表面形貌控制(图中▲)，分别测定PPI和摩擦系数的图示。
用于制造上述1)的没有凹窝状的比较材料的轧辊是用放电加工方法形成的表面粗糙度的轧辊。大家知道，放电加工是使镀锌钢板的峰值数增大的方法，是作为为了获得冲压成形性能和涂装后色彩鲜艳程度都良好的现有技术使用的。通过改变放电加工的加工条件，可以使用平均粗糙度Ra变化在2.4～3.6μm范围的轧辊。平整延伸率为1％，测定了平整后镀锌钢板的平均粗糙度Ra和峰值数PPI。在本比较例中用轧辊形成粗糙度的钢板，平均粗糙度Ra为0.5～2μm。
上述2)的比较材料在用轧辊形成粗糙度的钢板上，用辊式涂敷机形成磷酸铝固体润滑膜。关于形成固体润滑膜使用与实施例相同的方法。固体膜的膜厚为0.1～0.5μm左右。
从图可以看出，本发明得到的钢板的滑动特性特别优良。
用本发明的方法得到的镀锌钢板表面形貌是形成固体润滑膜后的形态，平均粗糙度Ra＝1.5μm、Wca＝0.44μm、PPI＝373。表面由凹窝状的凹凸组成。
实施例2
对以板厚0.8mm的冷轧钢板为基体的热镀锌钢板用轧辊的平均粗糙度为0.25μm光亮辊进行平整，延伸率为0.8％。然后用机械式投射装置以投射距离为280mm、平均投射密度为6kg/m2、投射速度为92m/s的条件，在1秒的规定时间内投射平均颗粒直径65μm的高速钢粒子，形成凹窝状表面。
具有上述凹窝状表面的膜上作为固体润滑膜是：
A)把亚磷酸铵水溶液(太平化学(株)制，固体成分20％)和柠檬酸铁(关东化学制)混合成磷酸和铁的莫尔比1∶1的水溶液，用纯水把它稀释到固体成分5％的水溶液，用辊式涂敷机把它涂敷到钢板上，在板温80℃条件下干燥，形成固体润滑膜。
固体润滑膜平均膜厚0.3μm。
B)把硫酸亚铁和正磷酸混合成Fe和正磷酸(H3PO4)的莫尔比为1∶1.5，用纯水把固体成分20％的含有硫酸离子的磷酸铁水溶液稀释到固体成分到3％，用辊式涂敷机把它涂敷到钢板上，在板温80℃条件下干燥，形成固体润滑膜。
固体润滑膜平均膜厚0.1μm。
用与实施例1相同的方法测定了摩擦系数、平均粗糙度、波纹度、PPI。
A)的情况下摩擦系数为0.140，显示出良好的滑动特性。平均粗糙度Ra＝1.34、Wca＝0.44、PPI＝370。
B)的情况下摩擦系数为0.141，显示出良好的滑动特性。平均粗糙度Ra＝1.32、Wca＝0.42、PPI＝365。
在这样的镀锌钢板上用パ-カ-兴产(株)制造的诺克斯锈色550HN按2.0g/m2涂油，然后用日本磷酸盐防锈处理(株)制造的碱脱脂液FC-4480在43℃浸渍120秒的条件下脱脂，然后用日本磷酸盐防锈处理(株)制造的普来帕林(プレパレ ン)Z和化学处理液PB-L3080在43℃浸渍60秒的条件下进行化学处理。
化学处理后用肉眼观察其外观，形成良好的无缺陷(スケ)的化学转理膜。用SEM观察了磷酸盐结晶，发现长成致密的结晶，显示出良好的化学处理性能。
实施方式6
实施方式6是冲压成形制品的制造方法，提供的冲压成形制品的制造方法具有准备表面为凹窝状形态的镀锌钢板构件的第1工序、上述构件进行冲压成形加工成所需要形状的冲压成形制品的第2工序。
实施方式6这样的镀锌钢板冲压模具和钢板的界面的保存油的性能高，啃模少，所以冲压成形性能好，涂装后色彩鲜艳程度也好。因此把这样的镀锌钢板或由这样的钢板制成的构件冲压成形时，有效地利用钢板的这些特性，即使是进行冲压成形也能保持良好的品质，涂装后色彩鲜艳程度也好。下面详细说明本发明的镀锌钢板的加工方法，换句话说，对冲压成形制品的制造方法进行说明。这里所说的冲压成形制品是指汽车的车身构件等。
图73为本发明冲压成形制品制造方法的操作流程图。此操作流程一般把本发明制造的钢板或制造的钢板搞成板卷送到目的地作为前一道工序，首先从准备本发明的钢板开始(S0、S1)。在对此钢板进行冲压加工前，有时对钢板进行前处理加工(S2)，也有时用剪机加工成规定的尺寸和形状(S3)。在前者的S2工序中，例如在钢板宽度方向规定部位进行剪切或穿孔，然后在完成冲压加工的阶段或冲压加工过程中，作为规定尺寸和形状的冲压成形制品或被冲压加工构件而被断开。在后者的S3中，要预先考虑好最终的冲压成形制品的尺寸、形状，加工成规定尺寸、形状的钢板构件(因此要切断)。然后经过S2和S3工序的构件进行冲压加工，制成最终要求的尺寸、形状的冲压成形制品(S4)。此冲压加工一般要进行多道冲压加工，大多为3道以上7道以下。
S4工序有时也包括对经过S2和S3工序的部件再进行剪断规定尺寸、形状的工序。这种情况下的“剪断”操作，例如至少是冲压加工过程，无论是把经过S2和S3工序的部件的端部那样的最终冲压成形制品不需要的部分切掉的操作，还是沿在S2工序中在钢板宽度方向剪切和穿孔，把被加工构件分离的操作。
N1以至N3为有时要有把钢板、构件、冲压成形制品用机械的方式(大多用机器人进行自动操作)或操作人员搬运的操作。
这样制造的冲压成形制品根据需要送到下面的工序。作为下面的工序例如对冲压成形制品进行进一步机械加工，调整尺寸和形状的工序、把冲压成形制品运到规定的场所仓储的工序、对冲压成形制品进行表面处理的工序、用冲压成形制品组装象汽车那样的产品的组装工序。
图74为表示实际实行图73操作的装置与钢板、构件、冲压成形制品流程的关系的框图。此图中本发明的钢板是以板卷方式准备的，用冲压加工设备制造冲压成形制品。冲压加工设备是进行多道冲压的设备，但本发明对此并不限定。
冲压加工设备前有时设置有剪机等其他前处理机械，也有不设置的情况。设置剪机的情况下，以板卷提供长尺寸的本发明钢板剪成需要的尺寸或形状，把此构件在冲压加工设备上进行冲压加工，成为所规定的冲压成形制品。设有在钢板宽度方向进行切口和穿孔的前处理设备的情况下，也可以在冲压加工设备上沿切口和穿孔进行切断。在没设前处理设备的情况下，在冲压加工设备上进行冲压加工过程中，进行切断，制造具有最终规定尺寸、形状的冲压成形制品。
图74中“剪断”的含意与图73中的含意相同。
这样制造的冲压成形制品由于其原材料是使用本发明的镀锌钢板，所以即使是冲压成形也能保持优良的品质，涂装后色彩鲜艳程度也好。这种特殊的品质在冲压成形制品是汽车用构件，特别是车身用的构件情况下特别有用。

Claims (35)

1.一种镀锌钢板的制造方法，其具有向镀锌钢板表面投射固体粒子，调整钢板表面形貌的工序。
2.如权利要求1所述的镀锌钢板的制造方法，其特征为：所述表面形貌是从钢板表面的平均粗糙度Ra、钢板表面的峰值数PPI、钢板表面的滤波中心线波纹度Wca中选择至少一个。
3.如权利要求1所述的镀锌钢板制造的方法，其特征为：所述调整表面形貌的工序把钢板表面的平均粗糙度Ra调整到0.3～3μm。
4.如权利要求1所述的镀锌钢板的制造方法，其特征为：所述调整表面形貌的工序把钢板表面的峰值数PPI调整到250以上。
5.如权利要求1所述的镀锌钢板的制造方法，其特征为：所述调整表面形貌的工序把钢板表面的滤波中心线波纹度Wca调整到0.8μm以下。
6.如权利要求1所述的镀锌钢板的制造方法，其特征为：所述固体粒子的平均颗粒直径为10～300μm。
7.如权利要求1所述的镀锌钢板的制造方法，其特征为：所述固体粒子为金属系材料。
8.如权利要求1所述的镀锌钢板的制造方法，其特征为：所述固体粒子大体为球形。
9.如权利要求1所述的镀锌钢板的制造方法，其特征为：所述调整表面形貌的工序以30～300米/秒的投射速度把固体粒子投射到镀锌钢板表面，来调整此钢板的表面形貌。
10.如权利要求1所述的镀锌钢板的制造方法，其特征为：所述调整表面形貌的工序以0.2～40kg/m2的投射密度把固体粒子投射到镀锌钢板表面，来调整此钢板的表面形貌。
11.如权利要求1所述的镀锌钢板的制造方法，其特征为：所述镀锌钢板有基本由η相构成的镀层。
12.如权利要求1所述的镀锌钢板的制造方法，其特征为：在所述的调整表面形貌的工序之前，有把镀锌钢板滤波中心线波纹度Wca调整到0.7μm以下的平整工序。
13.如权利要求1所述的镀锌钢板的制造方法，其特征为：所述调整表面形貌的工序使用从叶轮转动中心到金属钢带的距离在700mm以下的离心式投射装置，向镀锌钢板表面投射平均颗粒直径为30～300μm的固体粒子。
14.如权利要求13所述的镀锌钢板的制造方法，其特征为：上述固体粒子把颗粒平均直径设为d时，颗粒直径为0.5d～2d的固体粒子的重量比例占固体粒子总重量的85％以上。
15.如权利要求13所述的镀锌钢板的制造方法，其特征为：所述固体粒子的密度为2g/cm3以上。
16.一种具有凹窝状形态表面的镀锌钢板。
17.用权利要求1所述的制造方法制造的镀锌钢板，其特征为：其表面为凹窝状形态。
18.如权利要求16所述的镀锌钢板，其特征为：所述表面的平均粗糙度Ra为0.3～3μm。
19.如权利要求16所述的镀锌钢板，其特征为：所述表面具有用下式表示的峰值数PPI：
-50×Ra(μm)+300＜PPI＜600
20.如权利要求16所述的镀锌钢板，其特征为：所述表面具有至少250的峰值数PPI。
21.如权利要求16所述的镀锌钢板，其特征为：所述表面具有0.8μm以下的滤波中心线波纹度Wca。
22.如权利要求16所述的镀锌钢板，其特征为：所述镀锌钢板有基本上由η相构成的镀层。
23.如权利要求16所述的镀锌钢板，其特征为：所述镀锌钢板在对应于80％负荷面积比的深度水平下，具有3.1×102/mm2以上的凹坑个数密度。
24.如权利要求16所述的镀锌钢板，其特征为：所述表面具有中间核心部位流体保持指标Sci在1.2以上的结构。
25.如权利要求16所述的镀锌钢板，其特征为：镀锌钢板表面具有平均厚度0.001～2μm的固体润滑膜，上述固体润滑膜是从无机系固体润滑膜、有机系固体润滑膜、有机无机复合系固体润滑膜中选择一种的固体润滑膜。
26.如权利要求25所述的镀锌钢板，其特征为：上述固体润滑膜是磷酸和从Fe、Al、Mn、Ni和NH4 +的正离子中选择一种正离子的水溶液，涂覆干燥后得到的磷酸盐膜。
27.如权利要求26所述的镀锌钢板，其特征为：上述固体润滑膜含有P成分和N成分，以及从Fe、Al、Mn和Ni中选择至少一种，上述固体润滑膜为0.2-6的P成分含量(b)和N成分、Fe、Al、Mn和Ni的总含量(a)的摩尔比(a)/(b)，而P成分含量是换算成P2O5的量、N成分含量是换算成氨的量。
28.如权利要求26所述的镀锌钢板，其特征为：上述固体润滑膜含有作为固体润滑膜成分的P成分和N成分是从氮化物、磷系化合物、和氮-磷系化合物中选择一种的方式。
29.如权利要求26所述的镀锌钢板，其特征为：上述固体润滑膜作为其成分至少要含有Fe。
30.权利要求26所述的镀锌钢板的制造方法，其把含有正离子成分(α)和磷酸成分(β)的水溶液涂覆在镀锌钢板镀层表面，接着不水洗而干燥形成的膜，上述正离子成分(α)基本上由从Mg、Al、Ca、Ti、Fe、Co、Ni、Cu、Mo、NH4 +中选择至少一种金属离子或正离子组成，上述水溶液的总正离子成分(α)和磷酸成分(β)的摩尔浓度比(α)/(β)为0.2～6，而磷酸是换算成P2O5的摩尔浓度。
31.冲压成形制品的制造方法，包括工序：准备表面为凹窝状形态的镀锌钢板构件的第1工序、将上述构件进行冲压成形加工成所需要形状的冲压成形制品的第2工序。
32.如权利要求31所述的冲压成形制品的制造方法，其特征为：所述表面的平均粗糙度Ra为0.3～3μm。
33.如权利要求31所述的冲压成形制品的制造方法，其特征为：所述表面具有用下式表示的峰值数PPI：
-50×Ra(μm)+300＜PPI＜600
34.如权利要求31所述的冲压成形制品的制造方法，其特征为：所述表面的峰值数PPI为至少250。
35.如权利要求31所述的冲压成形制品的制造方法，其特征为：所述表面的滤波中心线波纹度Wca为0.8μm以下。
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