DE69433414T2

DE69433414T2 - Verfahren zur Herstellung eines feuerverzinkten Stahlblechs mit exzellenter Pressformbarkeit

Info

Publication number: DE69433414T2
Application number: DE69433414T
Authority: DE
Inventors: Michitaka Chiyoda-ku Sakurai; Kenji Chiyoda-ku Tahara; Junichi Chiyoda-ku Inagaki; Toyofumi Chiyoda-ku Watanabe
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1994-06-29
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2014-06-30
Also published as: KR100188044B1; EP1323843A3; EP1338669A3; DE69418437T2; EP0657561A4; EP0882810A2; EP0882810B1; DE69433414D1; EP0657561B1; EP0882810A3; EP0657561A1; US5629099A; DE69435062T2; KR950703071A; EP1323843A2; DE69418437D1; EP1338669A2; EP1338669B1; WO1995001462A1; DE69435062D1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech hervorragender Pressformbarkeit.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Einer Legierungsbehandlung unterworfene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbleche und galvanisch verzinkte Stahlbleche werden bisher üblicherweise als Außenhüllen für eine Kraftfahrzeugkarosserie, ein elektrisches Haushaltsgerät und entsprechende Einrichtungen verwendet. In letzter Zeit erfährt jedoch das einer Legierungsbehandlung unterworfene Eisen-Zink-Tauchplattierungsstahlblech gegenüber dem galvanisch verzinkten Stahlblech aus den folgenden Gründen größere allgemeine Aufmerksamkeit:

(1) Das galvanisch verzinkte Stahlblech, das ein relativ geringes Plattiergewicht aufweist und gewöhnlich durch Durchführung einer galvanischen Verzinkungsbehandlung an einem kaltgewalzten Stahlblech mit einer eingestellten Oberflächenrauigkeit hergestellt wird, wird vorzugsweise als Stahlblech verwendet, das bezüglich Außenbeschaffen heit nach dem Lackieren und bezüglich Korrosionsbeständigkeit hervorragend sein soll, wie ein Stahlblech für eine Kraftfahrzeugkarosserie;
(2) Das Stahlblech für eine Kraftfahrzeugkarosserie soll jedoch eine noch hervorragendere Korrosionsbeständigkeit aufweisen;
(3) Um dem oben genannten galvanisch verzinkten Stahlblech eine noch hervorragendere Korrosionsbeständigkeit zu verleihen, muss dessen Plattiergewicht erhöht werden und das daher erhöhte Plattiergewicht führt zu höheren Herstellungskosten des galvanisch verzinkten Stahlblechs;
(4) Andererseits weist das einer Legierungsbehandlung unterworfene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech eine ausgezeichnete Elektrolackierbarkeit, Schweißbarkeit und Korrosionsbeständigkeit auf und es bereitet darüber hinaus relativ wenig Schwierigkeiten, dessen Plattiergewicht zu erhöhen.

Bei dem oben genannten üblichen, einer Legierungsbehandlung unterworfene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech wird der Unterschied im Eisengehalt zwischen dem Oberflächenbereich und dem Innenbereich der einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierschicht gemäß der Zunahme des Plattiergewichts größer, da die Legierungsbehandlung durch thermische Diffusion erfolgt. Genauer gesagt, kann eine Γ-Phase mit einem hohen Eisengehalt ohne Schwierigkeiten auf der Grenzfläche zwischen der einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierschicht und dem Stahlblech erzeugt werden, und es wird andererseits eine ζ-Phase mit einem geringen Eisengehalt ohne weiteres im Oberflächenbereich der einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierschicht ge bildet. Die Γ-Phase ist im Vergleich zur ζ-Phase spröder. Bei der einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierschicht mit einer die Γ-Phase umfassenden Struktur und einer die ζ-Phase umfassenden Struktur führt eine hohe Menge der Γ-Phase zu einem Reißen der spröden Γ-Phase während einer Menge der Γ-Phase zu einem Reißen der spröden Γ-Phase während des Pressformens, was zu einem pulverförmigen Ablösen der Plattierschicht und einem Pulverbildungsphänomen führt. Wenn andererseits die ζ-Phase im Oberflächenbereich der einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierschicht vorhanden ist, haftet die ζ-Phasenstruktur an einem Formwerkzeug während des Pressformens wegen des relativ niedrigen Schmelzpunkts der ζ-Phase, was zu einem höheren Gleitwiderstand führt. Dadurch ergibt sich das Problem des Auftretens von Werkzeugreibstellen oder Pressrissen.
Bei dem oben genannten üblichen einer Legierungsbehandlung unterworfenen, mit einem Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech, insbesondere einem einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech mit einem großen Plattiergewicht kann des weiteren eine Wirkung bezüglich einer Verbesserung der Bildklarheit nach dem Lackieren des einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs durch Einstellung der Oberflächenrauigkeit des Stahlblechs vor einer Zinkplattierbehandlung nicht erwartet werden.
Es wurden daher verschiedene Verfahren zur Verbesserung der Pressformbarkeit und/oder der Bildklarheit nach dem Lackieren eines einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs vorgeschlagen.
Die vorläufige japanische Patentveröffentlichung Nr. 4-358 offenbart ein Verfahren zur Verbesserung der Pressformbarkeit eines einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs durch Applikation verschiedener rostverhindernder Öle hoher Viskosität und fester Gleitmittel auf eine Oberfläche des einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs (im folgenden als "Stand der Technik 1" bezeichnet).
Die vorläufige japanische Patentveröffentlichung Nr. 1-319 661 offenbart ein Verfahren zur Verbesserung der Pressformbarkeit eines einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs durch Ausbilden einer Plattierschicht mit relativ hoher Härte, beispielsweise einer Plattierschicht einer Legierung mit einem Metall der Eisengruppe, auf einer Plattierschicht des einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs; die vorläufige japanische Patentveröffentlichung Nr. 3-243 755 offenbart ein Verfahren zur Verbesserung der Pressformbarkeit eines einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs durch Ausbildung eines Films aus einem organischen Harz auf einer Plattierschicht des einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs; und die vorläufige japanische Patentveröffentlichung Nr. 2-190 483 offenbart ein Verfahren zur Verbesserung der Pressformbarkeit eines einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs durch Ausbilden eines Oxidfilms auf einer Plattierschicht des einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs (Verfahren zur Verbesserung der Pressformbarkeit eines einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs durch Ausbilden einer sonstigen Schicht oder eines sonstigen Films auf der Plattierschicht des einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs gemäß der vorherigen Beschreibung werden im folgenden als "Stand der Technik 2" bezeichnet).
Die vorläufige japanische Patentveröffentlichung Nr. 2-274 859 offenbart ein Verfahren zur Verbesserung der Pressformbarkeit und Bildklarheit nach dem Lackieren eines einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs durch Durchführen einer Dressierbehandlung unter Verwendung von Walzen, deren Oberfächen einer Oberflächenmattierungsbehandlung mittels eines Laserstrahls unterworfen wurden, d. h. unter Verwendung von laserstrukturierten Mattwalzen, an dem einer Legierungsbehandlung unterworfenen, mit Zink tauchplattierten Stahlblech, um dessen Oberflächenrauheit einzustellen (im folgenden als "Stand der Technik 3" bezeichnet).
Die vorläufige japanische Patentveröffentlichung Nr. 2-57 670 offenbart ein Verfahren zur Verbesserung der Pressformbarkeit eines einer Legierungsbehandlung unterworfenen, mit Zink tauchplattierten Stahlblechs, indem während einer Anlaßstufe in einer kontinuierlichen Zinktauchplattierlinie einem Stahlblech durch Hemmen der Ausbildung eines Teils eines Oxidfilms auf der Oberfläche des Stahlblechs eine Oberflächenrauheit mit einem Mittenrauhwert (Ra) von bis zu 1,0 μm und einer einer Legierungsbehandlung unterworfenen Zinktauchplattierschicht eine Oberflächenrauigkeit mit einer Rauigkeitspeakzahl (PPI) von mindestens 250 (Cutoff-Wert 1,25 μm) verliehen wird (im folgenden als "Stand der Technik 4" bezeichnet).
Die vorläufige japanische Patentveröffentlichung Nr. 2-175 007, vorläufige japanische Patentveröffentlichung Nr. 2-185 959, vorläufige japanische Patentveröffentlichung Nr. 2-225 652 und vorläufige japanische Patentveröffentlichung Nr. 4-285 149 offenbaren ein Verfahren zur Verbesserung der Bildklarheit nach einer Lackierung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs durch die Verwendung – als Substratblech für die Plattierung – eines kaltgewalzten Stahlblechs, dessen Oberflächenrauheit, die durch einen Mittellinienmittenrauhwert (Ra), eine gefilterte Mittellinienwelligkeit (Wca) und eine Peakzahl (PPI) angegeben wird, durch das Kaltwalzen unter Verwendung spezieller Walzen eingestellt wird, und Durchführen einer Legierungsbehandlung an einer auf der Oberfläche des kaltgewalzten Stahlblechs gebildeten Zink-Tauchplattierungsschicht oder Durchführen einer Dressier- bzw. Anlasswalzbehandlung unter Verwendung von speziellen Walzen an dem auf diese Weise erhaltenen, einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech (im folgenden als "Stand der Technik 5" bezeichnet).
Die vorläufige japanische Patentveröffentlichung Nr. 2-274 860 offenbart ein Verfahren zur Verbesserung der Pressformbarkeit eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs durch die Ausbildung zahlreicher feiner Höhlungen auf einer Oberfläche eines kaltgewalzten Stahlblechs als Substratblech für eine Plattierung unter Verwendung der laserstrukturierten Mattwalzen, um der Oberfläche eine vorgeschriebene Oberflächenrauheit zu verleihen (im folgenden als "Stand der Technik 6" bezeichnet).
Die vorläufige japanische Patentveröffentlichung Nr. 2-225 652 offenbart ein Verfahren zur Verbesserung der Pressformbarkeit eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbechs durch das Ausbilden zahlreicher feiner Höhlungen mit einer Tiefe im Bereich von 10–500 μm auf einer Oberfläche eines kaltgewalzten Stahlblechs, insbesondere durch Ausbilden zahlreicher feiner Höhlungen mit einem Wellenlängenbereich in einem Bereich von 10–100 μm und einer Tiefe von etwa 10 μm auf einer Oberfläche einer Plattierungsschicht während der Legierungsbehandlung der Plattierungsschicht (im folgenden als "Stand der Technik 7" bezeichnet).
Beim Stand der Technik 1 bestehen jedoch die folgenden Probleme: Es ist nicht ohne Schwierigkeiten möglich, ein rostverhinderndes Öl hoher Viskosität oder ein festes Gleitmittel, das über die Oberfläche des einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs appliziert wurde, zu entfernen, so dass es unvermeidlich ist, ein organisches Lösemittel als Enfettungsmittel zur Erleichterung der Entfernung eines derartigen rostverhindernden Öls oder eines festen Gleitmittels zu verwenden, was zu einer Beeinträchtigung der Umgebung des Arbeitsplatzes beim Pressformen führt.
Beim Stand der Technik 2 sind nicht nur hohe Kosten erforderlich, sondern es kommt auch zu einer Beeinträchtigung der Bedienbarkeit und Produktivität.
Beim Stand der Technik 3 treten die folgenden Probleme auf:

(a) Da die einzelnen auf der einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierschicht auf der Oberfläche des Stahlblechs gebildeten zahlreichen feinen Höhlungen eine große Oberfläche von 500–10000 μm² aufweisen, ist es schwierig, ein in diesen Höhlungen enthaltenes Pressöl darin zu halten, und das Pressöl neigt daher leicht zum Ausfließen aus den Höhlungen. Infolgedessen fließt das Pressöl während der Übertragung des Stahlblechs in die Pressformstufe aus den Höhlungen, wodurch die Pressformbarkeit verringert wird.
(b) Da bei den oben genannten zahlreichen feinen Höhlungen die Länge eines ebenen Bereichs zwischen zwei benachbarten Höhlungen relativ groß ist, nämlich 50–300 μm, ist die Verbesserung der Pressformbarkeit durch Halten des Pressöls in den Höhlungen auf ein bestimmtes Maß beschränkt. Insbesondere fehlt es, selbst wenn das Pressöl in diesen Höhlungen bleibt, wegen des langen ebenen Bereichs zwischen zwei benachbarten Höhlungen an Pressöl, während ein Formwerkzeug den oben genannten ebenen Bereich während des Pressformens überstreicht, so dass die plötzliche Zunahme des Reibungskoeffizienten ein mikroskopisches Festfressen verursacht, was zu fressendem Verschleiß des Formwerkzeugs und zu Pressrissbildung führt.
(c) Für den Fall, dass die Länge des ebenen Bereichs zwischen zwei benachbarten Höhlungen bei den zahlreichen feinen Höhlungen so groß wie zuvor beschrieben ist, verbleibt auf der Oberfläche der Plattierschicht des einer Legierungsbehandlung unterworfenen, mit Zink tauchplattierten Stahlblechs eine sogen. Oberflächenwelligkeitskomponente, die die Bildklarheit nach dem Lackieren beeinträchtigt, was zu einer verminderten Bildklarheit nach dem Lackieren führt.
(d) Werden nach der Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs zahlreiche feine Höhlungen der genannten Form und Größe auf der Oberfläche der einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierschicht durch Durchführen einer Dressierbehandlung des einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs unter Verwendung der laserstrukturierten Mattwalzen ausgebildet, erfährt die einer Legierungsbehandlung unterworfene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierschicht während der Dressierbe handlung eine starke Deformation, was ein leichtes Ablösen der Plattierschicht verursacht.
(e) Die Durchführung der Oberflächenmattierungsbehandlung auf der Walzenoberfläche mittels eines Laserstrahls erfordert hohe Kosten und des weiteren ist ein häufiger Ersatz der laserstrukturierten Mattwalzen wegen des starken Abriebs der auf deren Oberfläche gebildeten zahlreichen feinen Höhlungen notwendig.

Beim Stand der Technik 4 treten die folgenden Probleme auf:

(a) Bei Verwendung eines Stahlblechs mit einer Oberflächenrauigkeit in Form des Mittenrauhwerts (Ra) von bis zu 1,0 μm als Substratblech zur Plattierung bleibt wegen der großen Fläche des Bereichs des Stahlblechs mit engem Kontakt mit einer Walze im Zinktauchplattierbad gerne Gekrätz an der Oberfläche des Stahlblechs haften. Es ist daher unmöglich, durch das Anhaften von Gekrätz an der Oberfläche des Stahlblechs verursachte Fehler im plattierten Stahlblech zu verhindern. Bei Verwendung eines Stahlblechs, bei dem unter Verwendung von Mattwalzen ein Dressieren durchgeführt wurde, haftet andererseits wegen der kleinen Flächen des Bereichs des Stahlblechs mit engem Kontakt mit einer Walze im Zinktauchplattierbad Gekrätz kaum an der Oberfläche des Stahlblechs, sondern wird während des Abstreifens durch Gas in das Zinktauchplattierbad zurückgeblasen. Infolgedessen ist das plattierte Stahlblech von durch Gekrätz verursachten Fehlern frei.
(b) Der Stand der Technik 4 verleiht einer einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierschicht durch eine Legierungsreaktion der Plattierschicht selbst, während der Legierungsbehandlung der Zinktauchplattierschicht, eine hohe Peakzahl (PPI). Bei einer hohen Peakzahl (PPI) allein ist jedoch nicht nur die Eigengleitfähigkeit unzureichend, sondern auch die Menge des auf der Oberfläche der Plattierschicht gehaltenen Pressöls gering. Infolgedessen tritt, während das Formwerkzeug die Oberfläche der einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierschicht während des Pressformens passiert, ein Mangel an Pressöl auf und die plötzliche Zunahme des Reibungskoeffizienten verursacht ein mikroskopisches Festfressen, was zu einem fressenden Verschleiß des Formwerkzeugs und zu Pressrissbildung führt.
(c) In dem einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech des Standes der Technik 4 ist zwar die Zahl der feinen Höhlungen pro mm² der einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierschicht ausreichend, es wird jedoch keine Überlegung hinsichtlich des Führungslängenverhältnisses bzw. Profiltraganteils tp (2 μm) angestellt. Es ist daher unmöglich, dem einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech eine ausgezeichnete Bildklarheit nach dem Lackieren zu verleihen.

Der Stand der Technik 5 bis 7 weist die folgenden Probleme auf:

(a) Die Bildklarheit nach dem Lackieren wird durch die Verwendung – als Substratblech für ein Lackieren – eines kaltgewalzten Stahlblechs mit einer eingestellten Oberflächenrauheit, die durch einen Mittellinienmittenrauwert (Ra), eine gefilterte Mittellinienwelligkeit (Wca) und eine Peakzahl (PPI) angegeben wird, oder eines Stahlblechs, das einer Kaltwalzbehandlung unter Verwendung spezieller Walzen, wie im Stand der Technik 5, unterzogen wurde, nicht zwangsläufig verbessert.
(b) Bei der Durchführung einer Kaltwalzbehandlung unter Verwendung der Glanzwalzen oder der laserstrukturierten Mattwalzen führt eine schwerwiegende Abnutzung der Walzen während des Kaltwalzens zu einer kürzeren Nutzungslebensdauer der Walzen. Um eine ausreichende Bildklarheit nach dem Lackieren und eine gute Pressformbarkeit zu erreichen, ist es daher notwendig, die Walzen häufig zu ersetzen, was zu einer ernsthaften Verringerung der Produktivität führt.
(c) Die Bildklarheit nach einem Lackieren ist nicht immer verbessert, auch wenn eine Anlasswalzbehandlung unter Verwendung spezieller Walzen, wie im Stand der Technik 5 offenbart ist, nach der Anwendung einer Zink-Tauchplattierungsbehandlung und einer anschließenden Legierungsbehandlung eines Stahlblechs durchgeführt wird.
(d) Bei der Durchführung einer Anlasswalzbehandlung unter Verwendung der Glanzwalzen oder der laserstrukturierten Mattwalzen leiden die Walzen an einer starken Abnutzung während des Anlasswalzens, was zu einer kürzeren Nutzungslebensdauer der Walzen führt. Um eine zufriedenstellende Bildklarheit nach dem Lackieren und eine gute Pressformbarkeit zu erreichen, ist es daher notwendig, die Walzen häufig zu ersetzen, was zu einer ernsthaften Verringerung der Produktivität führt.
(e) Bei der Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen, Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs gemäß dem im Stand der Technik 5 offenbarten Verfahren wird die Pressformbarkeit desselben beeinträchtigt.
(f) Bei dem Verfahren, das das Bilden zahlreicher feiner Höhlungen auf der Oberfläche eines kaltgewalzten Stahlblechs wie im Stand der Technik 7 umfasst, können die zahlreichen feinen Höhlungen unter bestimmten Legierungsbehandlungsbedingungen nicht gebildet werden, und auch wenn zahlreiche feine Höhlungen gebildet werden, kann das in den Höhlungen aufgenommene Pressöl nicht ausreichend gehalten werden. Infolgedessen fließt das Pressöl ohne weiteres aus den Höhlungen während des Transfers des einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs. Der Gleitfähigkeitseffekt ist daher unzureichend, was ohne weiteres ein Festfressen des Werkzeugs oder Pressrisse verursacht.
(g) Wenn zahlreiche feine Höhlungen auf der Oberfläche eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbechs durch Durchführen einer Zinktauchplattierungsbehandlung und anschließenden Legierungsbehandlung an einem kaltgewalzten Stahlblech und anschließend einer Anlasswalzbehandlung unter Verwendung der laserstrukturierten Mattwalzen wie im Stand der Technik 6 gebildet werden durchgeführt wird, neigt die einer Legierungsbehandlung unterzogene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsschicht zu einer ernsthaften Schädigung während des Anlasswalzens, was zu einem leichten Ablösen und einer verschlechterten Beständigkeit gegenüber Pulverbildung führt.
(h) Die einzelnen auf der Oberfläche eines kaltgewalzten Stahlblechs unter Verwendung der laserstrukturierten Mattwalzen gebildeten zahlreichen feinen Höhlungen weisen eine relativ hohe Größe auf. Das in den Höhlungen aufgenommene Pressöl kann daher nicht in zufriedenstellender Weise gehalten werden, sondern es fließt aus den Höhlun gen während des Transfers des einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Tauchplattierungsstahlblechs in der Pressformstufe aus den Höhlungen heraus und dies führt zu einer unzureichenden Gleitfähigkeitswirkung und zum leichten Auftreten eines Festfressens des Werkzeugs und von Pressrissen.
(i) Bei den zahlreichen feinen Höhlungen, die auf der Oberfläche eines kaltgewalzten Stahlblechs unter Verwendung der laserstrukturieren Mattwalzen gebildet wurden, ist die Länge bzw. Strecke eines ebenen Teils zwischen zwei aneinandergrenzenden Höhlungen relativ groß. Die Wirkung einer Verbesserung der Pressformbarkeit durch Halten des Pressöls in den Höhlungen ist daher auf ein bestimmtes Ausmaß beschränkt. Auch wenn das Pressöl in diesen Höhlungen gehalten wird, tritt ein Mangel an Pressöl, während ein Werkzeug den im vorhergehenden genannten ebenen Teil während des Pressformens passiert, wegen des langen ebenen Teils zwischen zwei aneinandergrenzenden Höhlungen auf, was zu einer unzureichenden Gleitfähigkeit führt. Ein Festfressen des Werkzeugs und Pressrisse können ohne weiteres verursacht werden.

Unter diesen Umständen besteht ein starker Bedarf nach der Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs mit hervorragender Pressformbarkeit, das die Lösung der im Stand der Technik 5 bis 7 auftretenden Probleme ermöglicht, doch wurde ein derartiges Verfahren zur Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs bisher noch nicht vorgeschlagen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines einer Legierungs behandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs mit hervorragender Pressformbarkeit, das die Lösung der im vorhergehenden genannten, im Stand der Technik 5 bis 7 auftretenden Probleme ermöglicht.
Die US-A-4 059 711 offenbart einen partiell legierten galvanisierten Eisenstrang und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Das Verfahren ist durch die Stufen des Eintauchens eines sauberen und oxidfreien Eisenstrangs in ein Galvanisierungsbad aus einer Zinkschmelze gekennzeichnet, wobei auf dem Strang ein Beschichtungsgewicht von zwischen 0,2 und 0,5 oz. pro Quadratfuß gebildet wird. Nach dem Eintauchen wird der zinkbeschichtete Eisenstrang wärmebehandelt und gekühlt, wobei eine galvanisierte Beschichtung auf dem Eisenstrang gebildet wird, wobei die Beschichtung eine Doppelstruktur aufweist, die durch eine im wesentlichen aus der Zeta-Phase bestehende Eisen-Zink-intermetallische-Schicht, eine Deckschicht aus freiem Zink und einen durchschnittlichen Eisengehalt zwischen etwa 2 und weniger als 4 Gew.-% gekennzeichnet ist.
Die EP-A-9 434 874 offenbart ein galvanisierungsgeglühtes Stahlblech mit einer hervorragenden Punktschweißbarkeitseigenschaft, wobei das Stahlblech ein Grundstahlblech aufweist, das aus einem Material, das 0,005 Gew.-% oder weniger C, 0,005 bis 0,05 Gew.-% Ti, 0,01 bis 0,1 Gew.-% Al, 0,005 bis 0,015 Gew.-% Nb und 0,0002 bis 0,002 Gew.-% B enthält, kaltgewalzt wurde. Bei dem Herstellungsverfahren weist die nach der Legierungswärmebehandlung applizierte Feuermetallisierungsplattierungsschicht einen Fe-Gehalt von 9 Gew.-% bis 12 Gew.-% auf.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der Aufgabe der vorliegenden Erfindung erfolgt die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs mit hervorragender Pressformbarkeit, das die folgenden Stufen umfasst:
Durchführen einer Kaltwalzbehandlung an einem warmgewalzten Stahlblech zur Herstellung eines kaltgewalzten Stahlblechs; Führen des kaltgewalzten Stahlblechs durch ein Zinktauchplattierbad, das eine chemische Zusammensetzung aufweist, die Zink, Aluminium und beiläufige Verunreinigungen umfasst, zum Durchführen einer Zinktauchplattierungsbehandlung an dem kaltgewalzten Stahlblech, wodurch eine Zinktauchplattierungsschicht auf mindestens einer Oberfläche des kaltgewalzten Stahlblechs gebildet wird, wobei der Gehalt des Aluminiums in dem Zinktauchplattierbad innerhalb eines Bereichs von 0,05 bis 0,30 Gew.-% liegt und wobei der Temperaturbereich, der eine Anfangsreaktion zur Bildung einer Eisen-Aluminium-Legierungsschicht bei der Zinktauchplattierungsbehandlung bewirkt, innerhalb eines Bereichs von 500–600°C liegt; Durchführen einer Legierungsbehandlung an dem kaltgewalzten Stahlblech mit der auf der Oberfläche desselben auf diese Weise gebildeten Zinktauchplattierungsschicht bei einer vorgeschriebenen Temperatur, wodurch eine einer Legierungsbehandlung unterzogene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsschicht auf mindestens einer Oberfläche des kaltgewalzten Stahlblechs gebildet wird, wobei die einer Legierungsbehandlung unterzogene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsschicht zahlreiche feine Höhlungen aufweist; und anschließend Durchführen eines Anlasswalzens an dem kaltgewalzten Stahlblech mit der einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsschicht, die die auf der Oberfläche derselben auf diese Weise gebildeten zahlreichen feinen Höhlungen aufweist, wodurch ein einer Legierungsbe handlung unterzogenes Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech mit hervorragender Pressformbarkeit hergestellt wird;
das dadurch gekennzeichnet ist, dass
die vorgeschriebene Temperatur bei der Legierungsbehandlung auf einen Bereich von 480–600°C beschränkt ist (im folgenden als "erste Ausführungsform der Erfindung" bezeichnet).
Gemäß den Verfahren der im vorhergehenden genannten ersten Ausführungsform der Erfindung ist die Herstellung des einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs gemäß der obigen Beschreibung mit hervorragender Pressformbarkeit möglich.
Bei den Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung wird die im vorhergehenden genannte Kaltwalzbehandlung stärker bevorzugt unter Verwendung von Walzen in mindestens einem Endwalzgerüst in einem Kaltwalzwerk, deren Oberflächenprofil so eingestellt ist, dass der Mittellinienmittenrauhwert (Ra) innerhalb eines Bereichs von 0,1–0,8 μm liegt und der Integralwert von Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm, wobei die Amplitudenspektren durch Fourier-Transformation einer Profilkurve des kaltgewalzten Stahlblechs nach der Kaltwalzbehandlung erhalten werden, bis zu 200 μm³ beträgt, durchgeführt. Gemäß den Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung mit den im vorhergehenden beschriebenen Merkmalen ist die Herstellung des einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs gemäß der obigen Beschreibung mit hervorragender Pressformbarkeit und ferner hervorragender Bildklarheit nach dem Lackieren möglich.
Bei den Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung wird stärker bevorzugt die im vorhergehenden genannte Kaltwalzbehandlung unter Verwendung von Walzen in mindestens einem Endwalzgerüst in einem Kaltwalzwerk, deren Oberflächenprofil so eingestellt ist, dass der Mittellinienmitttenrauhwert (Ra) innerhalb eines Bereichs von 0,1–0,8 μm liegt und der Integralwert von Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm, wobei die Amplitudenspektren durch Fourier-Transformation einer Profilkurve des kaltgewalzten Stahlblechs nach der Kaltwalzbehandlung erhalten werden, bis zu 500 μm³ beträgt, durchgeführt, und die im vorhergehenden genannte Anlasswalzbehandlung mit einer Dehnungsrate in einem Bereich von 0,3 bis 5,0% unter Verwendung von Walzen, deren Oberflächenprofil so eingestellt ist, dass der Mittellinienmitttenrauhwert (Ra) bis zu 0,5 μm beträgt und der Integralwert von Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm, wobei die Amplitudenspektren durch Fourier-Transformation einer Profilkurve des einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs nach der Anlasswalzbehandlung erhalten werden, bis zu 200 μm³ beträgt, durchgeführt Gemäß den Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung mit den im vorhergehenden beschriebenen Verfahren ist die Herstellung des einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs gemäß der obigen Beschreibung mit hervorragender Pressformbarkeit und ferner hervorragender Bildklarheit nach dem Lackieren möglich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische beschreibende Darstellung zur Erläuterung einer ersten Reaktion, bei der eine Eisen-Aluminium-Legierungsschicht in einer herkömmlichen Zinktauchplattierungsbehandlung zur Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs gebildet wurde;
2 ist eine schematische beschreibende Darstellung zur Erläuterung von eine ξ-Phase umfassenden säulenförmigen Kristallen, die auf einer Eisen-Aluminium-Legierungsschicht bei einer herkömmlichen Legierungsbehandlung zur Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs gebildet wurden;
3 ist eine schematische beschreibende Darstellung zur Erläuterung einer Ausbruchstruktur, die eine Ausbruchstruktur, die eine Eisen-Zink-Legierung umfasst, die in der herkömmlichen Legierungsbehandlung zur Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs gebildet wurde;
4 ist eine schematische beschreibende Darstellung zur Erläuterung einer Eisen-Zink-Legierungsschicht, die durch das Wachstum einer Ausbruchstruktur, die eine Eisen-Zink-Legierung umfasst, in der herkömmlichen Legierungsbehandlung zur Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs gebildet wurde;
5 ist eine schematische beschreibende Darstellung zur Erläuterung einer ersten Reaktion, bei der eine Eisen-Aluminiumlegierungsschicht in einer Zinktauchplattierungsbehandlung gemäß dem Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung zur Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs gebildet wird;
6 ist eine schematische beschreibende Darstellung zur Erläuterung von eine ζ-Phase umfassenden säulenförmigen Kristallen, die auf der Eisen-Aluminium-Legierungsschicht in einer Legierungsbehandlung gemäß dem Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung zur Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs gebildet wurden;
7 ist eine schematische beschreibende Darstellung zur Erläuterung einer Ausbruchstruktur, die eine Eisen-Zink-Legierung umfasst, die in der Legierungsbehandlung gemäß dem Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung zur Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs gebildet wurde;
8 ist eine schematische beschreibende Darstellung zur Erläuterung von einer von feinen Höhlungen, die bei der Legierungsbehandlung gemäß dem Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung zur Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs gebildet wurde;
9 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einem Prüfwert der Bildklarheit nach dem Lackieren (im folgenden als "NSIC-Wert" [Abkürzung für "Nippon Paint Suga Test Instrument Image Clarity"] bezeichnet), dem Mittenrauhwert (Ra) und der gefilterten Mittellinienwelligkeit (Wca) eines einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs illustriert;
10 ist eine schematische beschreibende Darstellung von 21 Oberflächenrauigkeitsprofilkurven, die unter Einsatz einer dreidimensionalen Taster-Profilmessvorrichtung bei der Analyse der Wellenlänge eines Oberflächenrauigkeitsprofils eines einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs aufgenommen wurde;
11 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Wellenlänge eines Oberflächenrauigkeitsprofils und dessen Mäch tigkeit, die durch eine Wellenlängenanalyse erhalten wurde, in den Amplitudenspektren eines einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs angibt;
12 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Korelationskoeffizienten zwischen dem NSIC-Wert und den Amplitudenspektren eines Oberflächenrauigkeitsprofils in einem bestimmten Wellenlängenbereich eines einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs einerseits und der Wellenlänge des Oberflächenrauigkeitsprofils des einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs andererseits angibt;
13 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Wellenlänge eines Oberflächenrauigkeitsprofils und dessen Mächtigkeit für jeweils kaltgewalzte Stahlbleche, die einer Kaltwalzbehandlung unter Verwendung (zumindest beim Endwalzstand in einer Kaltwalzstraße) von Walzen, deren Oberflächenrauigkeitsprofil so eingestellt ist, dass der Mittenrauhwert (Ra) in einem Bereich von 0,1–0,8 μm liegt und der Wert des Integrals der Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm bis zu 200 μm³ beträgt (die Amplitudenspektren werden durch Fourier-Transformation einer Profilkurve des kaltgewalzten Stahlblechs nach der Kaltwalzbehandlung erhalten), unterworfen wurden, und für mehrere einer Legierungsbehandlung unterworfene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbleche, die unter verschiedenen Bedingungen unter Verwendung der genannten kaltgewalzten Stahlbleche hergestellt wurden, angibt;
14 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Wellenlänge eines Oberflächenrauigkeitsprofils und dessen Mächtigkeit für jeweils kaltgewalzte Stahlbleche, die einer Kalt walzbehandlung unter Verwendung (zumindest beim Endwalzstand in einer Kaltwalzstraße) von Walzen, deren Oberflächenrauigkeitsprofil so eingestellt ist, dass der Mittenrauhwert (Ra) in einem Bereich von 0,1–0,8 μm liegt und der Wert des Integrals der Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm bis zu 500 μm³ beträgt (die Amplitudenspektren werden durch Fourier-Transformation einer Profilkurve des kaltgewalzten Stahlblechs nach der Kaltwalzbehandlung erhalten), unterworfen wurden, und für mehrere einer Legierungsbehandlung unterworfene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbleche, die unter verschiedenen Bedingungen unter Verwendung der genannten kaltgewalzten Stahlbleche hergestellt wurden, angibt;
15 ist ein Diagramm, das bei einem einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech, das nach einem herkömmlichen Verfahren einschließlich einer üblichen Dressierbehandlung unter Verwendung üblicher Dressierwalzen hergestellt wurde, die Beziehung zwischen der durch die Dressierbehandlung bewirkte Längenzunahme des plattierten Stahlblechs einerseits und dem Wert des Integrals der Amplitudenspektren im Wellenlängenbereich von 100–2000 μm des kaltgewalzten Stahlblechs andererseits angibt;
16 ist ein Diagramm, das bei einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechen, die nach dem Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung, das eine Dressierbehandlung unter Verwendung der speziellen Walzen umfasst, hergestellt wurden, eine Beziehung zwischen der durch die Dressierbehandlung bewirkte Längenzunahme des plattierten Stahlblechs einerseits und dem Wert des Integrals der Amplitudenspektren im Wellenlängenbereich von 100–2000 μm des kaltgewalzten Stahlblechs andererseits angibt;
17 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Wert des Integrals der Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm eines einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs und dessen NSIC-Wert angibt;
18 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Wert des Integrals der Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm für jeweils ein kaltgewalztes Stahlblech und ein einer Legierungsbehandlung unterworfenes Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech einerseits und der durch eine Dressierbehandlung bewirkten Längenzunahme eines plattierten Stahlblechs angibt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der im vorhergehenden genannten Hinsicht wurden intensive Untersuchungen durchgeführt, um ein Verfahren zur Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs mit hervorragender Pressformbarkeit zu entwickeln, das die im vorhergehenden genannten, im Stand der Technik 5 bis 7 bestehenden Probleme zu lösen vermag.
Infolgedessen wurden die folgenden Erkenntnisse im Hinblick auf ein Verfahren zur Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs mit hervorragender Pressformbarkeit erhalten, das die folgenden Stufen umfasst:
Durchführen einer Kaltwalzbehandlung an einem warmgewalzten Stahlblech zur Herstellung eines kaltgewalzten Stahlblechs; Hindurchführen des kaltgewalzten Stahlblechs durch ein Zink tauchplattierungsbad mit einer chemischen Zusammensetzung, die Zink, Aluminium und beiläufige Verunreinigungen umfasst, zum Durchführen einer Zinktauchplattierungsbehandlung an demkaltgewalzten Stahlblech, wobei einer Zinktauchplattierungsschicht auf mindestens einer Oberfläche des kaltgewalzten Stahlblechs gebildet wird; Durchführen einer Legierungsbehandlung an dem kaltgewalzten Stahlblech mit der auf diese Weise auf der Oberfläche desselben gebildeten Zinkplattierungsschicht bei einer vorgeschriebenen Temperatur, wodurch auf der im vorhergehenden genannten mindestens eine Oberfläche des kaltgewalzten Stahlblechs eine einer Legierungsbehandlung unterzogene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsschicht gebildet wird, wobei die einer Legierungsbehandlung unterzogene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsschicht zahlreiche feine Höhlungen aufweist; und anschließendes Durchführen eines Anlasswalzens an dem kaltgewalzten Stahlblech mit der einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsschicht, die die auf der Oberfläche derselben auf diese Weise ausgebildeten zahlreichen feinen Höhlungen aufweist, wodurch ein einer Legierungsbehandlung unterzogenes Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech mit hervorragender Pressformbarkeit hergestellt wird:

(a) Die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs mit hervorragender Pressformbarkeit, das die im Stand der Technik 5 bis 7 auftretenden Probleme lösen kann, ist möglich, indem der Gehalt an Aluminium in dem Zinktauchplattierungsbad auf einen Bereich von 0,05 bis 0,30 Gew.-% beschränkt wird; der Temperaturbereich, der eine erste Reaktion zur Ausbildung einer Eisen-Aluminium-Legierungsschicht bei der Zinktauchplattierungsbehandlung bewirkt, auf einen Bereich von 500–600°C beschränkt wird; und die vorgeschriebene Temperatur bei der Legierungsbehandlung auf einen Bereich von 480–600°C beschränkt wird.

Die erste Ausführungsform der Erfindung wurde auf der Basis der im vorhergehenden genannten Erkenntnisse (a) gemacht.
Nun wird das Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung zur Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs mit hervorragender Pressformbarkeit beschrieben.
Die Beziehung zwischen den Plattierungsbedingungen eines kaltgewalzten Stahlblechs, die Zinktauchplattierungsbehandlungsbedingungen und Legierungsbehandlungsbedingungen umfassen, und dem Aufbau einer Plattierungsschicht wurde untersucht und ein Verfahren zur Verbesserung der Pressformbarkeit wurde studiert.
Zahlreiche feine Unregelmäßigkeiten, die für ein plattiertes Stahlblech dieser Art intrinsisch sind, werden auf der Oberfläche des einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs gebildet. Die Situation der Bildung derartiger zahlreicher feiner Unregelmäßigkeiten wird stark durch Zinktauchplattierungsbehandlungsbedingungen und Legierungsbehandlungsbedingungen beeinflußt. Es ist daher möglich, zahlreich feine Höhlungen, die eine Verbesserung der Pressformbarkeit ermöglichen, auf der Oberfläche des einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs durch eine entsprechende Wahl der Zinktauchplattierungsbehandlungsbedingungen und der Legierungsbehandlungsbedingungen auszubilden.
Daher wurden intensive Untersuchungen durchgeführt, um ein Verfahren zur Bildung einer einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsschicht auf der Oberfläche eines Stahlblechs zu erhalten. Infolgedessen wurden die folgenden Erkenntnisse erhalten. Insbesondere ist bei einem Verfahren zur Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs, das die folgenden Stufen umfasst:
Durchführen einer Kaltwalzbehandlung an einem warmgewalzten Stahlblech zur Herstellung eines kaltgewalzten Stahlblechs; Führen des kaltgewalzten Stahlblechs durch ein Zinktauchplattierbad, das eine chemische Zusammensetzung aufweist, die Zink, Aluminium und beiläufige Verunreinigungen umfasst, zum Durchführen einer Zinktauchplattierungsbehandlung an dem kaltgewalzten Stahlblech, wodurch eine Zinktauchplattierungsschicht auf mindestens einer Oberfläche des kaltgewalzten Stahlblechs gebildet wird;
Durchführen einer Legierungsbehandlung an dem kaltgewalzten Stahlblech mit der auf der Oberfläche desselben auf diese Weise gebildeten Zinktauchplattierungsschicht bei einer vorgeschriebenen Temperatur, wodurch eine einer Legierungsbehandlung unterzogene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsschicht auf mindestens einer Oberfläche des kaltgewalzten Stahlblechs gebildet wird, wobei die einer Legierungsbehandlung unterzogene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsschicht zahlreiche feine Höhlungen aufweist; und anschließend Durchführen eines Anlasswalzens an dem kaltgewalzten Stahlblech mit der einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsschicht, die die auf der Oberfläche derselben auf diese Weise gebildeten zahlreichen feinen Höhlungen aufweist;
die Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs mit hervorragender Pressformbarkeit, das mit einer einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsschicht mit zahlreichen feinen Höhlungen ausgestattet ist, möglich, indem:

(1) der Gehalt an Aluminium in dem Zinktauchplattierungsbad auf einen Bereich von 0,05 bis 0,30 Gew.-% beschränkt wird;
(2) der Temperaturbereich, der eine erste Reaktion zur Ausbildung einer Eisen-Alumium-Legierungsschicht bei der Zinktauchplattierungsbehandlung bewirkt, auf einen Bereich von 500–600°C beschränkt wird; und
(3) die vorgeschriebene Temperatur bei der Legierungsbehandlung auf einen Bereich von 480–600°C beschränkt wird.

Eine detaillierte Untersuchung wurde im Hinblick auf eine Zinktauchplattierungsbehandlung und eine Legierungsbehandlung einer Zinktauchplattierungsschicht bei dem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs durchgeführt. Infolgedessen wurden die folgenden Fakten geklärt. Die Zinktauchplattierungsbehandlung und die Legierungsbehandlung bei dem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung des einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs werden im folgenden unter Bezug auf 1 bis 4 beschrieben.
1 ist eine schematische beschreibende Darstellung zur Erläuterung einer ersten Reaktion, bei der eine Eisen-Aluminium-Legierungsschicht bei einer herkömmlichen Zinklegierung-Tauchplattierungsbehandlung zur Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs gebildet wird;
2 ist eine schematische beschreibende Darstellung zur Erläuterung von eine ζ-Phase umfassenden säulenförmigen Kristallen, die auf einer Eisen-Aluminium-Legierungsschicht bei einer herkömmlichen Legierungsbehandlung gebildet wurden;
3 ist eine schematische beschreibende Darstellung zur Erläuterung einer Ausbruchstruktur, die eine Eisen-Zink-Legierung umfasst, die bei der herkömmlichen Legierungsbehandlung gebildet wurde; und
4 ist eine schematische beschreibende Darstellung zur Erläuterung einer Eisen-Zink-Legierungsschicht, die durch das Wachsen einer Ausbruchstruktur, die eine Eisen-Zink-Legierung umfasst, bei der herkömmlichen Legierungsbehandlung gebildet wurde.
Wie in 1 gezeigt, wird unmittelbar nach dem Eintauchen eines warmgewalzten Stahlblechs 5 in ein Aluminium enthaltendes Zinktauchplattierungsbad eine dünne Eisen-Aluminium-Legierungsschicht 10 an der Grenzfläche zwischen dem Stahlblech 5 und einer Zinkplattierungsschicht 9 gebildet, wobei das Wachstum einer Eisen-Zink-Legierung gehemmt wird. Dann werden ganz zu Beginn der ersten Stufe der Legierungsbehandlung, wie in 2 angegeben, eine ζ-Phase umfassende säulenförmige Kristalle 11 auf der Eisen-Aluminium-Legierungsschicht 10 gebildet und diese wachsen dann. Gleichzeitig diffundiert Zink durch die Eisen-Aluminium-Schicht 10 zu den Kristallkorngrenzen 8 und eine Eisen-Zink-Legierung wird entlang der Kristallkorngrenzen 8 gebildet.
Dann wird, wie in 3 gezeigt ist, eine Änderung des Volumens unter der Wirkung der Bildung einer Eisen-Zink-Legierung entlang der Kristallkorngrenzen 8 erzeugt, was wiederum ein mechanisches Brechen der dünnen Eisen-Aluminium-Legierungsschicht 10 verursacht. Stücke 10' der auf diese Weise gebrochenen Eisen-Aluminium-Legierungsschicht 10 werden von der Grenzfläche zwischen dem Stahlblech 5 und der Zinktauchplattierungsschicht 9 abgelöst und in die Zinktauchplattierungsschicht 9 gestoßen. Eisen und Zink kommen in jeweils den Teilen, wo die dünne Eisen-Aluminium-Legierungsschicht 10 verschwunden ist, miteinander in Kontakt, und. eine Legierungsreaktion findet unmittelbar zwischen Eisen und Zink statt, wo durch eine Ausbruchstruktur 6' gebildet wird (diese Reaktion wird im folgenden als "Ausbruchreaktion" bezeichnet). Entsprechend dem Fortschreiten der Legierungsreaktion wächst die Ausbruchstruktur 6' seitlich und die gesamte Plattierungsschicht wird allmählich eine Eisen-Zink-Legierungsschicht, wodurch, wie in 4 gezeigt ist, die gesamte Oberfläche des Stahlblechs 5 mit einer einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsschicht 6 bedeckt wird.
Bei der Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs war es übliche Praxis, Aluminium in einer geringen Menge zu einem Zinkplattierungsbad zu geben, um, wie in 1 gezeigt ist, eine dünne Eisen-Aluminium-Legierungsschicht 10 auf der Oberfläche des Stahlblechs 5 zu bilden, wodurch die Legierungsreaktionsrate zwischen Eisen und Zink gesteuert wird.
Als Ergebnis einer detaillierten Untersuchung des Hemmphänomens einer Legierungsreaktion zwischen Eisen und Zink mittels der Eisen-Aluminium-Legierungsschicht und einer Ausbruchreaktion wurde ferner ermittelt, dass eine Ausbruchreaktion beträchtlich innerhalb eines Temperaturbereichs von 480–600 °C stattfand und insbesondere innerhalb eines Temperaturbereichs von 480–540°C eine Ausbruchreaktion am aktivsten erfolgte und zahlreiche feine Höhlungen auf der einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsschicht durch eine geeignete Kombination des Hemmphänomens der Legierungsreaktion zwischen Eisen und Zink mittels Eisen-Aluminium und der Ausbruchreaktion gebildet wurden.
Ferner wurde im Hinblick auf eine Verbesserung der Pressformbarkeit, die durch ein Halten des Pressöls in dem im vorhergehenden genannten zahlreichen feinen Höhlungen beigebracht wurde, geklärt, dass ein einer Legierungsbehandlung unterzo genes Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech mit hervorragender Pressformbarkeit hergestellt werden konnte, indem eine Optimierung der Größe und Zahl der zahlreichen feinen Höhlungen erreicht wurde.
Nun werden eine Zinktauchplattierungsbehandlung und eine Legierungsbehandlung bei dem Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung zur Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech im folgenden unter Bezug auf 5 bis 8 beschrieben.
5 ist eine schematische beschreibende Darstellung zur Erläuterung einer ersten Reaktion, bei der eine Eisen-Aluminium-Legierungsschicht bei einer Zinktauchplattierungsbehandlung gemäß dem Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung zur Herstellung eines Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs gebildet wird;
6 ist eine schematische beschreibende Darstellung zur Erläuterung von eine ζ-Phase umfassenden säulenförmigen Kristallen, die auf der Eisen-Aluminium-Legierungsschicht bei einer Legierungsbehandlung gemäß dem Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung gebildet wurden;
7 ist eine schematische beschreibende Darstellung zur Erläuterung einer Ausbruchstruktur, die eine Eisen-Zink-Legierung umfasst, die bei der Legierungsbehandlung gemäß dem Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung gebildet wurde; und
8 ist eine schematische beschreibende Darstellung zur Erläuterung von einer von feinen Höhlungen, die bei der Legierungsbehandlung gemäß dem Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung gebildet wurde.
Bei dem Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung wird eine Zinktauchplattierungsbehandlung durch Eintauchen eines kaltgewalzten Stahlblechs in ein Zinktauchplattierungsbad mit einer chemischen Zusammensetzung, die Zink, Aluminium in einer Menge in einem Bereich von 0,05–0,30 Gew.-% und beiläufige Verunreinigungen umfasst, derart, dass eine erste Reaktion, bei der eine Eisen-Aluminium-Legierungsschicht gebildet wird, in einem Temperaturbereich von 500–600°C stattfindet, durchgeführt. Infolgedessen wird die Geschwindigkeit der Legierungsreaktion zwischen Aluminium und dem Stahlblech in dem Zinktauchplattierungsbad beschleunigt und es wird eine dicke Eisen-Aluminium-Legierungsschicht 10 an der Grenzfläche zwischen dem kaltgewalzten Stahlblech und der Zinktauchplattierungsschicht 9, wie in 5 gezeigt, gebildet.
Danach wird das Stahlblech 5, das die Eisen-Aluminium-Legierungsschicht 10 auf der Oberfläche desselben und die darauf gebildete Zinktauchplattierungsschicht 9 aufweist, einer Legierungsbehandlung in einem Legierungsofen bei einer Temperatur im Bereich von 480–600°C unterzogen. Beim allerersten Beginn des ersten Stadiums der Legierungsbehandlung werden eine ζ-Phase umfassende säulenförmige Kristalle 11 gebildet und sie wachsen dann auf der Eisen-Aluminium-Legierungsschicht 10, wie in 6 angegeben. Gleichzeitig diffundiert Zink über die Eisen-Aluminium-Legierungsschicht 10 in Kristallkorngrenzen 8 des Stahlblechs 5 und es wird eine Eisen-Zink-Legierung entlang der Kristallkorngrenzen 8 erzeugt.
Dann wird, wie in 7 angegeben, unter der Wirkung der Bildung einer Eisen-Zink-Legierung entlang der Kristallkorngrenzen 8 eine Volumenänderung hervorgerufen, die wiederum ein mechanisches Brechen der dicken Eisen-Aluminium-Legierungsschicht 10 verursacht. Stücke 10' der auf diese Weise gebrochenen Eisen-Aluminium-Legierungsschicht 10 lösen sich von der Grenzfläche zwischen dem Stahlblech 5 und der Zink tauchplattierungsschicht 9 ab und werden in die Zinktauchplattierungsschicht 9 gestoßen. Eisen und Zink kommen jeweils in den Bereichen, wo die dicke Eisen-Aluminium-Legierungsschicht 10 verschwunden ist, miteinander in Kontakt, und eine Legierungsreaktion zwischen Eisen und Zink findet unmittelbar statt, wodurch eine Ausbruchstruktur 6' gebildet wird.
Nach der Beendigung der Ausbruchreaktion, die im vorhergehenden beschrieben wurde, schreitet die Legierungsreaktion zwischen Eisen und Zink fort. Bei dem Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung wird, da die dicke Eisen-Aluminium-Legierungsschicht 10 über einer großen Fläche gebildet wird, ein seitliches Wachstum der Ausbruchstruktur 6' gehemmt. Infolgedessen wächst die Ausbruchstruktur 6' in einer Richtung mit einem rechten Winkel zur Oberfläche des Stahlblechs 5. In jedem der Bereiche, wo die Eisen-Aluminium-Legierungsschicht 10 verbleibt, wird, wie in 8 gezeigt, eine feine Höhlung 12 gebildet, indem das Zink in jedem der Bereiche, wo die Eisen-Aluminium-Legierungsschicht 10 verbleibt, zur Bildung der Eisen-Zink-Legierung mit dem Wachsen der Ausbruchstruktur 6' verbraucht wird.
In dem auf diese Weise erhaltenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech weisen die meisten der zahlreichen feinen Höhlungen eine Tiefe von mindestens 2 μm auf; die Zahl der feinen Höhlungen mit einer Tiefe von mindestens 2 μm liegt in einem Bereich von 200–8200 pro mm² der einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsschicht; und die Gesamtöffnungsfläche pro Einheitsfläche der feinen Höhlungen mit einer Tiefe von mindestens 2 μm liegt in einem Bereich von 10–70% der Einheitsfläche.
Die folgenden Absätze beschreiben nun die Gründe, weshalb die Zinktauchplattierungsbehandlungsbedingung und die Legierungs behandlungsbedingung wie im vorhergehenden beschrieben bei dem Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung zur Herstellung eines Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs mit hervorragender Pressformbarkeit beschränkt sind.
Bei einem Aluminiumgehalt von unter 0,05 Gew.-% in dem Zinktauchplattierungsbad bei der Zinktauchplattierungsbehandlung ist, auch wenn die erste Reaktion, bei der eine Eisen-Aluminium-Legierungsschicht gebildet wird, in einem Temperaturbereich von 500–600°C in dem Zinktauchplattierungsbad stattfindet, die auf diese Weise gebildete Eisen-Aluminium-Legierungsschicht zu dünn, um das seitliche Wachsen der Ausbruchstruktur zu hemmen, wodurch die Bildung zahlreicher feiner Höhlungen unmöglich gemacht wird. Bei einem Aluminiumgehalt von über 0,30 Gew.-% ist andererseits die durch die Eisen-Aluminium-Schicht beigebrachte Hemmwirkung der Legierungsreaktion zwischen Eisen und Zink so stark, dass die Verwendung der Legierungsbehandlung unter beliebigen Bedingungen keine Legierungsreaktion zwischen Eisen und Zink bewirken kann. Der Aluminiumgehalt in dem Zinktauchplattierungsbad bei der Zinktauchplattierungsbehandlung sollte daher auf einen Bereich von 0,05–0,30 Gew.-% beschränkt sein.
Bei einer Temperatur für die erste Reaktion zur Bildung der Eisen-Aluminium-Schicht bei der Zinktauchplattierungsbehandlung von unter 500°C ist die Reaktionsgeschwindigkeit zwischen Aluminium und dem Stahlblech in dem Zinktauchplattierungsbad niedrig, was zur Bildung einer extrem dünnen Eisen-Aluminium-Legierungsschicht führt. Infolgedessen kann das seitliche Wachsen der Ausbruchstruktur nicht gehemmt werden und es können daher zahlreiche feine Höhlungen nicht gebildet werden. Wenn die Temperatur, bei der die im vorhergehenden genannte erste Reaktion stattfindet, über 600°C beträgt, bewirkt andererseits die sehr hohe Reaktionsgeschwindigkeit zwischen Aluminium und dem Stahlblech in dem Zinktauchplattierungsbad zwar eine ausreichend dicke Eisen-Aluminium-Legierungsschicht, sie bewirkt jedoch gleichzeitig eine plötzliche Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit zwischen Zink und dem Stahlblech und infolgedessen ist es unmöglich, das Wachsen der Eisen-Zink-Legierungsschicht zu hemmen, und daher zahlreiche feine Höhlungen zu bilden. Die Temperatur, bei der die erste Reaktion, bei der die Eisen-Zink-Legierungsschicht gebildet wird, stattfindet, sollte daher auf einen Bereich von 500–600°C beschränkt sein.
Denkbare Mittel zum Bewirken der im vorhergehenden genannten ersten Reaktion bei einer Temperatur in einem Bereich von 500–600°C umfassen das Eintauchen eines Stahlblechs mit einer Temperatur in einem Bereich von 500–600°C in ein Zinktauchplattierungsbad; Eintauchen eines Stahlblechs in ein Zinktauchplattierungsbad mit einer Temperatur in einem Bereich von 500–600°C; oder Eintauchen eines Stahlblechs mit einer Temperatur in einem Bereich von 500–600°C in ein Zinktauchplattierungsbad mit einer Temperatur in einem Bereich von 500–600°C. Wenn jedoch ein Stahlblech mit einer Temperatur in einem Bereich von 500–600°C in ein Zinktauchplattierungsbad getaucht wird, wird die Temperatur des Stahlblechs die gleiche wie die des Bades mit einer großen Wärmekapazität unmittelbar nach dem Stattfinden der ersten Reaktion bei einer geeigneten Temperatur. Wenn das Stahlblech eine geringe Dicke aufweist, ist die entsprechende Dauer der ersten Reaktion kürzer.
Wenn das Stahlblech in ein Zinktauchplattierungsbad mit einer Temperatur in einem Bereich von 500–600°C getaucht wird, wird die Temperatur des Stahlblechs sofort die gleiche wie die des Bades mit einer großen Wärmekapazität. Es ist daher möglich, die erste Reaktion bei einer geeigneten Temperatur zu bewirken. Wenn das Stahlblech jedoch eine große Dicke auf weist, kann die Temperatur aus einem geeigneten Bereich für die erste Reaktion am allerersten Beginn der ersten Reaktion fallen, da das Stahlblech eine relativ große Wärmekapazität besitzt. Es ist daher günstig, ein Stahlblech mit einer Temperatur in einem Bereich von 500–600°C in ein Zinktauchplattierungsbad mit einer Temperatur in einem Bereich von 500–600°C zu tauchen. Es ist nicht notwendig, dass das gesamte Bad eine Temperatur in einem Bereich von 500–600°C aufweist, sondern es genügt, dass ein Teil, wo die erste Reaktion stattfindet, d. h. der nächstliegende Teil zu dem Bereich, durch den das Stahlblech durchgeführt wird, eine Temperatur in einem Bereich von 500–600°C aufweist.
Bei einer Legierungsbehandlungstemperatur von unter 480°C wachsen eine ζ-Phase umfassende säulenförmige Kristalle vor dem Stattfinden der Ausbruchreaktion, so dass zahlreiche feine Höhlungen nicht gebildet werden können. Bei einer Legierungsbehandlungstemperatur von über 600°C wird andererseits die Legierungsreaktion zwischen Eisen und Zink stärker, so dass die durch die Eisen-Aluminium-Legierungsschicht beigebrachte Hemmwirkung der Legierungsreaktion zwischen Eisen und Zink relativ schwächer wird. Infolgedessen kann das seitliche Wachsen der Ausbruchstruktur nicht gehemmt werden, wodurch die Bildung zahlreicher feiner Höhlungen unmöglich gemacht wird. Da die Legierungsbehandlungstemperatur hoch ist, verdampft ferner ein Teil des Zinks, und die Struktur in der Nähe der Grenzfläche zwischen der einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsschicht und dem Stahlblech wandelt sich in eine spröde Γ-Phase um, was zu einer starken Verminderung der Beständigkeit gegenüber Pulverbildung führt. Die aktivste Ausbruchreaktion findet bei einer Temperatur nahe 500°C statt. Die Legierungsbehandlungstemperatur sollte daher auf einen Bereich von 480– 600°C und vorzugsweise auf einen Bereich von 480–540°C beschränkt werden.
Bei dem Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung werden zahlreiche feine Höhlungen durch Nutzung der im vorhergehenden beschriebenen Legierungsreaktion gebildet. Daher wird im Gegensatz zu dem herkömmlichen Verfahren, bei dem die Pressformbarkeit eines Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs durch Durchführen eines Anlasswalzens unter Verwendung von laserstrukturierten Mattwalzen verbessert wird, die einer Legierungsbehandlung unterzogene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsschicht nie beschädigt. Es ist daher möglich, dem Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech eine hervorragende Beständigkeit gegenüber Pulverbildung zu verleihen. Ferner wird das Pressöl in ausreichender Weise in den auf der Oberfläche der einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsschicht gebildeten zahlreichen feinen Höhlungen gehalten und infolgedessen können zahlreiche mikroskopische Pools für das Pressöl in unabhängiger Weise auf der Reibungsgrenzfläche zwischen dem Formwerkzeug und dem Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech gebildet werden. Da das von den zahlreichen mikroskopischen Pools auf der Reibungsoberfläche aufgenommene Pressöl nur einen Teil des Kontaktoberflächendrucks auch unter einem hohen Kontaktoberflächendruck zwischen dem Formwerkzeug und dem Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech trägt, ist es möglich, den direkten Kontakt zwischen dem Formwerkzeug und dem Stahlblech zu vermeiden, wodurch es möglich wird, eine hervorragende Pressformbarkeit zu erhalten. Gemäß dem Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung, die im vorhergehenden beschrieben wurde, ist es möglich, ein Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech mit nicht nur hervorragender Pressformbarkeit, sondern auch Beständigkeit gegenüber Pulverbildung herzustellen.
Ferner wurden Untersuchungen hinsichtlich der Beziehung zwischen den Herstellungsbedingungen eines Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs, wie die Kaltwalzbedingungen, die chemische Zusammensetzung des Zinktauchplattierungsbads, die Legierungsbehandlungsbedingungen und die Anlasswalzbedingungen, auf der einen Seite und den Eigenschaften, wie Bildklarheit nach einem Lackieren, Pressformbarkeit und Beständigkeit gegenüber Pulverbildung, des Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs auf der anderen Seite durchgeführt.
Zunächst wurde die Beziehung zwischen der Oberflächenrauheit des Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs, d. h. dem Mittellinienmittenrauhwert (Ra) und der gefilterten Mittellinienwelligkeit (Wca), auf der einen Seite und der Bildklarheit nach einem Lackieren des Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs auf der anderen Seite gemäß dem im folgenden angegebenen Verfahren untersucht. Insbesondere wurden verschiedene einzelne Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbleche mit einer voneinander verschiedenen Oberflächenrauheit einem Drei-Schichten-Lackieren unterzogen, das eine Elektrolackierungsstufe, die zum Erreichen einer Lackierungsfilmdicke von 20 μm verwendet wurde, eine Zwischenlackierungsstufe, die zum Erreichen einer Lackierungsfilmdick von 35 μm verwendet wurde, und eine Decklackierstufe, die zum Erreichen einer Lackierungsfilmdicke von 35 μm verwendet wurde, umfasste, unterzogen. Die Bildklarheit nach dem Lackieren der einzelnen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbleche, die auf diese Weise dem im vorhergehenden genannten Drei-Schichten-Lackieren unterzogen wurden, wurde unter Verwendung eines von Suga Test Instrument Co., Ltd. hergestellten "NSIC-Type Image Clarity Measuring Instrument" ermittelt, um einen Bestimmungswert der Bildklarheit nach dem Lackieren (im folgenden als "NSIC-Wert" bezeichnet) festzustellen.
Die Ergebnisse der Untersuchung sind in 9 angegeben. 9 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem NSIC-Wert, dem Mittellinienmittenrauhwert (Ra) und der gefilterten Mittellinienwelligkeit (Wca) des Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs erläutert. 9 zeigte, dass nur eine geringe Korrelation zwischen dem Mittellinienrauhwert (Ra), der gefilterten Mittwellinienwelligkeit (Wca) und der Bildklarheit nach einem Lackieren des Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs bestand.
Für die einzelnen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbleche wurden nach jeder Stufe von der im vorhergehenden genannten Elektrolackierungsstufe, Zwischenlackierungsstufe und Decklackierungsstufe der Mittellinienmittenrauhwert (Ra) und die gefilterte Mittellinienwelligkeit (Wca) ermittelt. Die Ergebnisse zeigten, dass für beliebige der Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbleche der Mittellinienmittenrauhwert (Ra) und die gefilterte Mittellinienwelligkeit (Wca) zum Zeitpunkt der Zwischenlackierungsstufe zu bestimmten Werten konvergierten. Dies zeigte, dass es unmöglich war, Änderungen der Bildklarheit nach dem Lackieren des Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs auf der Grundlage des Mittellinienmittenrauhwerts (Ra) und der gefilterten Mittellinienwelligkeit (Wca) des Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs zu erklären.
Anschließend wurde die Wellenlänge des Oberflächenprofils des Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs analysiert und die Beziehung zwischen einer Wellenlängekomponente und der Bildklarheit nach dem Lackieren gemäß einem im folgenden beschriebenen Verfahren untersucht. Zunächst wurden 21 Profilkurven für eine Messstrecke von 8 mm in Richtung der X-Achse mit einem Abstand von 50 μm in Richtung der Y-Achse mittels eines dreidimensionalen Stift-Profilometers als Pro ben genommen. Dreidimensionale Oberflächenprofile, die mit einer Vergrößerung von 20 für die X-Achse, einer Vergrößerung von 40 für die Y-Achse und einer Vergrößerung von 1000 für die Z-Achse gezeichnet sind, sind in 10 angegeben.
Danach wurde mit 1024 Datenpunkten für jede Profilkurve die Profilkurve einer Nivellierungsbehandlung durch Anwendung des Verfahrens der kleinsten Quadrate unterzogen, um einen Gradienten der einzelnen Profilkurve zu beseitigen. Dann wurde eine unregelmäßige Wellenform des Oberflächenprofils des Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs, d. h. eine Wellenform, die eine unregelmäßige Schwankung der Höhe, bezogen auf die X-Achse zeigt, einer Fourier-Transformation unterzogen, wobei die Wellenform in die Quadratsumme der Wellenhöhen für einzelne Wellenlängen zur Berechnung einer Wellenhöhenverteilung zerlegt wurde. Die auf diese Weise erhaltenen Wellenhöhenverteilungen für die 21 Profilkurven wurden linear addiert und einer Mittelwertbildung unterzogen, um eine einzige Wellenhöhenverteilung zu bestimmen. Die Quadratsumme der Wellenhöhen jeder Wellenlänge wurde als Mächtigkeit bzw. Intensität angegeben. Ein Amplitudenspektrum wurde durch Verbinden dieser Intensitäten durch eine gerade Linie erhalten. 11 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Wellenlänge eines Oberflächenprofils und der Intensität desselben, die durch eine Wellenlängenanalyse erhalten wurde, im Aplitudenspektrum eines Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs erläutert.
Ein Korrelationskoeffizient zwischen den Intensität für jede Wellenlänge des Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs und dem NSIC-Wert des mit drei Schichten lackierten Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs wurde aus den Ergebnissen der wie im vorhergehenden beschrieben durchgeführten Wellenlängenanalyse bestimmt, und Korrelationskoeffizienten für die einzelnen Wellenlängen wurden aufgetra gen. 12 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Korrelationskoeffizienten zwischen einem NSIC-Wert und Amplitudenspektren eines Oberflächenprofils in einem bestimmten Wellenlängenbereich eines Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs auf der einen Seite und der Wellenlänge eines Oberflächenprofils des Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs auf der anderen Seite erläutert. Wie in 12 angegeben, besteht eine enge Korrelation zwischen der Bildklarheit nach dem Lackieren und der Intensität in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm, und es wurde gezeigt, dass das Oberflächenprofil in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm auf die Bildklarheit nach dem Lackieren eine nachteilige Wirkung ausübte. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass eine Beseitigung des Oberflächenprofils in dem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm zur Verbesserung der Bildklarheit nach dem Lackieren wirksam ist, wurden weitere Untersuchungen durchgeführt.
Die Beziehung zwischen der Wellenlänge eines Oberflächenprofils und der Intensität desselben wurde für jedes der einer Kaltwalzbehandlung unterzogenen kaltgewalzten Stahlbleche, wobei mindestens in einem Fertigwalzstand in einem Kaltwalzwerk Walzen verwendet wurden, deren Oberflächenprofil derart eingestellt wurde, dass der Mittellinienmittenrauhwert (Ra) in einem Bereich von 0,1–0,8 μm war und der Integralwert von Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm, wobei die Amplitudenspektren durch Fourier-Transformation einer Profilkurve des kaltgewalzten Stahlblechs nach der Kaltwalzbehandlung erhalten wurden, bis zu 200 μm³ betrug, und für jedes von mehreren Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechen, die unter unterschiedlichen Bedingungen unter Verwendung der im vorhergehenden genannten kaltgewalzten Stahlbleche hergestellt wurden, untersucht. Die Ergebnisse sind in 13 angegeben.
In 13 bezeichnet "a" ein Amplitudenspektrum eines kaltgewalzten Stahlblechs, "b" ein Amplitudenspektrum eines Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs, das keinem Anlasswalzen unterzogen wurde, "c" ein Amplitudenspektrum eines Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs, das einem Anlasswalzen unter Verwendung von gewöhnlichen Walzen unterzogen wurde, und "d" ein Amplitudenspektrum eines Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs, das einem Anlasswalzen unter Verwendung von Walzen, deren Oberflächenprofil derart eingestellt war, dass ein Mittellinienmittenrauhwert (Ra) bis zu 0,5 μm beträgt und der Integralwert der Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm bis zu 200 μm³ beträgt, wobei die Amplitudenspektren durch Fourier-Transformation einer Profilkurve des kaltgewalzten Stahlblechs nach der Anlasswalzbehandlung erhalten werden, unterzogen wurde. Der Integralwert des Amplitudenspektrums "a" im Wellenlängenbereich von 100–2000 μm betrug 98 μm³, der Integralwert des Amplitudenspektrums "b" im im vorhergehenden genannten Wellenlängenbereich betrug 160 μm³, der Integralwert des Amplitudenspektrums "c" im im vorhergehenden genannten Wellenlängenbereich betrug 100 μm³, und der Integralwert des Amplitudenspektrums "d" im im vorhergehenden genannten Wellenlängenbereich betrug 50 μm³.
Die Beziehung zwischen der Wellenlänge eines Oberflächenprofils und der Intensität desselben wurde für die einzelnen kaltgewalzten Stahlbleche, die einer Kaltwalzbehandlung unter Verwendung von Walzen in mindestens einem Fertigwalzstand in einem Kaltwalzwerk, deren Oberflächenprofil derart eingestellt wurde, dass der Mittellinienmittenrauhwert (Ra) in einem Bereich von 0,1–0,8 μm war und der Integralwert der Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100– 2000 μm bis zu 500 μm³ betrug, wobei die Amplitudenspektren durch Fourier-Transformation einer Profilkurve des kaltgewalzten Stahlblechs nach der Kaltwalzbehandlung erhalten wur den, unterzogen wurden, und für jedes von mehreren Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechen, die unter unterschiedlichen Bedingungen unter Verwendung der im vorhergehenden genannten kaltgewalzten Stahlbleche hergestellt wurden, untersucht. Die Ergebnisse sind in 14 angegeben.
In 14 bezeichnet "a" ein Amplitudenspektrum eines kaltgewalzten Stahlblechs, "b" ein Amplitudenspektrum eines Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs, das keinem Anlasswalzen unterzogen wurde, "c" ein Amplitudenspektrum eines Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs, das einem Anlasswalzen unter Verwendung von gewöhnlichen Walzen unterzogen wurde, und "d" ein Amplitudenspektrum eines Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs, das einem Anlasswalzen unter Verwendung von Walzen, deren Oberflächenprofil derart eingestellt war, dass ein Mittellinienmittenrauhwert (Ra) bis zu 0,5 μm beträgt und der Integralwert der Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm bis zu 100 μm³ beträgt, wobei die Amplitudenspektren durch Fourier-Transformation einer Profilkurve des kaltgewalzten Stahlblechs nach der Anlasswalzbehandlung erhalten werden, unterzogen wurde. Der Integralwert des Amplitudenspektrums "a" im Wellenlängenbereich von 100–2000 μm betrug 485 μm³, der Integralwert des Amplitudenspektrums "b" im im vorhergehenden genannten Wellenlängenbereich betrug 523 μm³, der Integralwert des Amplitudenspektrums "c" im im vorhergehenden genannten Wellenlängenbereich betrug 250 μm³, und der Integralwert des Amplitudenspektrums "d" im im vorhergehenden genannten Wellenlängenbereich betrug 70 μm³.
Die aus 13 und 14 erhaltenen Erkenntnisse waren die folgenden:

(1) Einem Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech kann eine hervorragende Bildklarheit nach dem Lackieren verliehen werden, indem eine Zinktauchplattierungsbehandlung und eine Legierungsbehandlung und anschließend eine Anlasswalzbehandlung an einem kaltgewalzten Stahlblech, das einer Kaltwalzbehandlung unter Verwendung von Walzen an mindestens einem Fertigwalzstand in einem Kaltwalzwerk, deren Oberflächenprofil derart eingestellt wurde, dass ein Mittellinienmittenrauhwert (Ra) im Bereich von 0,1 bis 0,8 μm ist und der Integralwert der Amplitudenspektren in einem Wellenlänenbereich von 100– 2000 μm bis zu 200 μm³ beträgt, wobei die Amplitudenspektren durch Fourier-Transformation einer Profilkurve des kaltgewalzten Stahlblechs nach der Kaltwalzbehandlung erhalten werden, unterzogen wurde, durchgeführt werden; und
(2) einem Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech kann eine noch hervorragendere Bildklarheit nach dem Lackieren verliehen werden, indem eine Zinktauchplattierungsbehandlung und eine Legierungsbehandlung und anschließend eine Anlasswalzbehandlung an einem kaltgewalzten Stahlblech, das einer Kaltwalzbehandlung unter Verwendung von Walzen an mindestens einem Fertigwalzstand in einem Kaltwalzwerk, deren Oberflächenprofil derart eingestellt wurde, dass ein Mittellinienmittenrauhwert (Ra) im Bereich von 0,1 bis 0,8 μm ist und der Integralwert der Amplitudenspektren in einem Wellenlänenbereich von 100–2000 μm bis zu 500 μm³ beträgt, wobei die Amplitudenspektren durch Fourier-Transformation einer Profilkurve des kaltgewalzten Stahlblechs nach der Kaltwalzbehandlung erhalten werden, unterzogen wurde, durchgeführt werden, wobei die im vorhergehenden genannte Anlasswalzbehandlung unter Verwendung von Walzen durchgeführt wird, deren Oberflächenprofil derart eingestellt wird, dass der Mittellinienmittenrauhwert (Ra) bis zu 0,5 μm beträgt und der Integralwert von Amplitu denspektren in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm bis zu 200 μm³ beträgt, wobei die Amplitudenspektren durch Fourier-Transformation einer Profilkurve des Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs nach der Anlasswalzbehandlung erhalten werden.

15 ist ein Diagramm, das bei einem Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech, das nach einem herkömmlichen Herstellungsverfahren einschließlich einer herkömmlichen Anlasswalzbehandlung unter Verwendung üblicher Anlasswalzwalzen hergestellt wurde, die Beziehung zwischen der durch die Anlasswalzbehandlung beigebrachten Dehnungsrate des Stahlblechs auf der einen Seite und dem Integralwert der Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm des kaltgewalzten Stahlblechs auf der anderen Seite erläutert. Wie in 15 gezeigt, ist, wenn ein herkömmliches Anlasswalzen unter Verwendung üblicher Anlasswalzwalzen durchgeführt wird, eine ausreichende Bildklarheit nach dem Lackieren verfügbar, indem als Substratblech zum Plattieren ein kaltgewalztes Stahlblech verwendet wird, das einer Kaltwalzbehandlung derart unterzogen wurde, dass der Integralwert der Amplitudenspektren im Wellenlängenbereich von 100–2000 μm bis zu 200 μm³ beträgt.
16 ist ein Diagramm, das bei einem Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech, das durch das Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung, das eine Anlasswalzbehandlung unter Verwendung von Spezialwalzen, deren Oberflächenprofil derart eingestellt ist, dass der Mittellinienmittenrauhwert (Ra) bis zu 0,5 μm beträgt und der Integralwert der Amplitudenspektren im Wellenlängenbereich von 100–2000 μm bis zu 200 μm³ beträgt, wobei die Amplitudenspektren durch Fourier-Transformation einer Profilkurve des Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs nach der Anlasswalzbehandlung erhalten werden, umfasst, hergestellt wurde, die Be ziehung zwischen der Dehnungsrate des durch die Anlasswalzbehandlung beigebrachten plattierten Stahlblechs auf der einen Seite und dem Integralwert der Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm³ des kaltgewalzten Stahlblechs auf der anderen Seite erläutert. Wie in 16 angegeben, ist es möglich, eine ausreichende Bildklarheit nach dem Lackieren zu erhalten, indem als Substratblech zum Plattieren ein kaltgewalztes Stahlblech verwendet wird, das einer Anlasswalzbehandlung derart unterzogen wurde, dass der Integralwert der Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm bis zu 500 μm³, bezogen auf eine Dehnungsrate von bis zu 5,0% des Stahlblechs bei der Anlasswalzbehandlung beträgt. Da der Bereich der Herstellungsbedingungen von einer Legierungsbehandlung unterzogenen Zinktauchplattierungsstahlblechen mit hervorragender Bildklarheit nach dem Lackieren in diesem Fall breiter wird, ist eine verbesserte Produktivität verfügbar.
17 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Integralwert von Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm eines Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs und einem NSIC-Wert desselben erläutert. Wie in 17 angegeben, wird, wenn der Integralwert von Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm eines Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs bis zu 200 μm³ beträgt, der NSIC-Wert mindestens 85, was eine Bildklarheit nach dem Lackieren auf einem ausreichenden Niveau nahelegt.
18 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Integralwert von Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm für jeweils ein kaltgewalztes Stahlblech und ein Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech auf der einen Seite und der Dehnungsrate eines durch eine Anlasswalzbehandlung beigebrachten plattierten Stahl blechs auf der anderen Seite erläutert. In 18 gibt die an der Abszisse als "kaltgewalztes Stahlblech" bezeichnete senkrechte Linie den Integralwert von Amplitudenspektren im Wellenlängenbereich von 100–2000 μm des kaltgewalzten Stahlblechs an und die an der Abszisse als "Dehnungsrate: 0,0" bezeichnete senkrechte Linie den Integralwert von Amplitudenspektren im im vorhergehenden genannten Wellenlängenbereich des Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs vor der Anlasswalzbehandlung an. Die an der Abszisse als "Dehnungsrate: 1,0 bis 5,0" bezeichnete senkrechte Linie gibt den Integralwert von Amplitudenspektren im im vorhergehenden genannten Wellenlängenbereich des Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs, das mit den jeweiligen Dehnungsraten anlassgewalzt wurde, an. Das Zeichen "
" bezeichnet ein Beispiel im Umfang der vorliegenden Erfindung und das Zeichen "O" bezeichnet ein Vergleichsbeispiel außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung. Die gestrichelte Linie bezeichnet Fälle der Verwendung von üblichen Anlasswalzwalzen, und die durchgezogene Linie bezeichnet den Fall der Verwendung spezieller Anlasswalzwalzen gemäß der vorliegenden Erfindung.
Wie in 18 angegeben ist, ist es zum Erreichen eines Integralwerts von Amplitudenspektren von bis zu 200 μm³ in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm des Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs durch die Anlasswalzenbehandlung mit einer Dehnungsrate von bis zu 5,0% notwendig, einen Integralwert von Amplitudenspektren von bis zu 500 μm³ in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm des kaltgewalzten Stahlblechs, bezogen auf die Dehnungsrate während des Anlasswalzens zu erreichen.
Beim Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, ein Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech mit einer einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsschicht, die mit zahlreichen feinen Höhlungen, die im folgenden angegebenen Bedingungen erfüllen, ausgestattet ist, herzustellen, indem die im Vorhergehenden genannten speziellen Bedingungen im Hinblick auf die Kaltwalzbehandlung und die Anlasswalzbehandlung und die im Vorhergehenden genannten speziellen Bedingungen im Hinblick auf die Zinktauchplattierungsbehandlung und die Legierungsbehandlung kombiniert werden:

(1) die meisten der zahlreichen feinen Höhlungen besitzen eine Tiefe von mindestens 2 μm;
(2) die Zahl der feinen Höhlungen mit einer Tiefe von mindestens 2 μm ist im Bereich von 200–8200 pro mm³ der einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierschicht; und
(3) die feinen Höhlungen, die eine Tiefe von mindestens 2 μm besitzen, erfüllen ferner die folgenden Bedingungen: der Profiltraganteil tp (2 μm) liegt im Bereich von 30–90%, wobei der Profiltraganteil tp (2 μm), wenn eine Profilkurve über eine vorgeschriebene Strecke derselben mittels einer Geraden, die parallel zur horizontalen Mittellinie ist und sich 2 μm unterhalb der höchsten Kuppe in der Profilkurve befindet, geschnitten wird, durch den Prozentanteil der Gesamtlänge der auf diese Weise bestimmten geschnittenen Teile der einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierschicht mit einem der Profilkurve entsprechenden Oberflächenprofil, bezogen auf die vorgeschriebene Strecke der Profilkurve ausgedrückt wird.

Nun werden die Gründe für die Beschränkung der Kaltwalzbehandlungsbedingungen und der Anlasswalzbehandlungsbedingungen, die im Vorhergehenden bei den Verfahren der ersten Aus führungsform der Erfindung beschrieben wurden, im folgenden beschrieben.
Ein Mittenliniemittenrauhwert (Ra) von unter 0,1 der Walzen an mindestens dem Endwalzstand eines Kaltwalzwerks ist wegen des leichten Auftretens von durch die Walzen verursachten Defekten in einem Glühofen nicht günstig. Auf der anderen Seite ist ein Mittellinienmittenrauwert (Ra) von über 0,8 der im Vorhergehenden genannten Walzen nicht günstig, da Bereiche mit einem Oberflächenprofil in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm auf der Oberfläche eines Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs zunehmen. Der Mittellinienmittenrauwert (Ra) der Walzen an mindestens dem Endwalzstand des Kaltwalzwerks sollte daher vorzugsweise auf einen Bereich von 0,1–0,8 μm beschränkt sein.
Wenn der Integralwert von Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm eines kaltgewalzten Stahlblechs über 200 μm³ beträgt, ist es unmöglich, den Integralwert von Amplitudenspektren bei bis zu 200 μm³ in dem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm des Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs nach der Durchführung der Anlasswalzbehandlung unter bestimmten Bedingen der Anlasswalzbehandlung, die nach der Zinktauchplattierungsbehandlung durchgeführt wird, beizubehalten, was dazu führt, dass es unmöglich ist, eine ausreichende Bildklarheit nach dem Lackieren zu erhalten. Der Integralwert von Amplitudenspektren im Wellenlängenbereich von 100–2000 μm sollte daher vorzugsweise bei bis zu 200 μm³ gehalten werden.
Genauer gesagt, ist es für den Fall, dass ein kaltgewalztes Stahlblech einer Anlasswalzbehandlung bei einer vorgeschriebenen Dehnungsrate nach der Ausbildung einer einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierschicht auf derselben unterzogen wird, wenn der Integral wert von Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm eines kaltgewalzten Stahlblechs über 500 μm³ beträgt, unmöglich, den Integralwert von Amplitudenspektren bei bis zu 200 μm³ im Wellenlängenbereich von 100–2000 μm des Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs nach der Durchführung der Anlasswalzbehandlung auch bei der Durchführung der Anlasswalzbehandlung in geeigneter Weise zu halten, wodurch es unmöglich wird, eine ausreichende Bildklarheit nach dem Lackieren zu erhalten. Daher sollte der Integralwert von Amplitudenspektren im Wellenlängenbereich von 100–2000 μm des kaltgewalzten Stahlblechs vorzugsweise bei bis zu 500 μm³ gehalten werden.
Ein Mittellinienmittenrauwert (Ra) von über 0,5 von Walzen bei der Anlasswalzbehandlung ist nicht wünschenswert, da Bereiche mit einem Oberflächenprofil in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm auf der Oberfläche eines Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs zunehmen. Der Mittellinienmittenrauwert (Ra) der Walzen bei der Anlasswalzbehandlung sollte daher vorzugsweise bei bis zu 0,5 μm gehalten werden.
Wenn der Integralwert von Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm eines Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs nach der Durchführung der Anlasswalzbehandlung über 200 μm³ beträgt, ist die Bildklarheit nach dem Lackieren des Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs beeinträchtigt. Der Integralwert von Amplitudenspektren im Wellenlängenbereich von 100–2000 μm des Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs nach der Durchführung der Anlasswalzbehandlung sollte daher vorzugsweise bei bis zu 200 μm³ gehalten werden.
Mit einer Dehnungsrate von unter 0,3% bei der Anlasswalzbehandlung kann der Integralwert von Amplitudenspektren im Wel lenlängenbereich von 100–2000 μm des Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs nicht bei bis zu 200 μm³ gehalten werden, wodurch es unmöglich wird, dem Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech eine hervorragende Bildklarheit nach dem Lackieren zu verleihen. Mit einer Dehnungsrate von über 5,0% ist andererseits die Qualität des Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs unter der Wirkung von Umformungshärtung beeinträchtigt. Daher sollte die Dehnungsrate bei der Anlasswalzbehandlung vorzugsweise auf den Bereich von 0,3–5,0% beschränkt sein.
Nun wird das Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung zur Herstellung eines Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs im folgenden detaillierter mittels Beispielen unter Vergleich mit Vergleichsbeispielen beschrieben.
Beispiel 1 gemäß der Erfindung
Verschiedene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbleche mit einem vorgeschriebenen Plattierungsgewicht und innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung wurden mittels einer kontinuierlichen Zinktauchplattierungsanlage unter Verwendung von mehreren kaltgewalzten Stahlblechen auf IF-Stahl (Abkürzung von "interstitial atoms free steel")-Basis mit einer Dicke von 0,8 mm hergestellt. Genauer gesagt, wurden die einzelnen im Vorhergehenden genannten mehreren kaltgewalzten Stahlbleche einer Zinktauchplattierungsbehandlung, einer Legierungsbehandlung und einer Anlasswalzbehandlung gemäß den Bedingungen innerhalb des Umfangs der ersten Ausführungsform der Erfindung unter Ändern der Bedingungen dieser Behandlungen unterzogen. Die auf diese Weise hergestellten Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbleche umfassten mehrere plattierte Stahlbleche mit jeweils einem Plattierungsgewicht von 30 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs, mehrere plattierte Stahlbleche mit jeweils einem Plattierungsgewicht von 45 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs und mehrere plattierte Stahlbleche mit jeweils einem Plattierungsgewicht von 60 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs. Mehrere Prüflinge innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung (im folgenden als die "Prüflinge gemäß der Erfindung" bezeichnet) wurden aus den auf diese Weise hergestellten mehreren Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechen, die jeweils eine auf jeder der beiden Oberflächen derselben gebildete, einer Legierungsbehandlung unterzogene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierschicht aufwiesen, hergestellt.
Zu Vergleichszwecken wurden verschiedene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbleche außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung durch Durchführen einer Zinktauchplattierungsbehandlung, einer Legierungsbehandlung und einer Anlasswalzbehandlung an mehreren kaltgewalzten Stahlblechen unter Bedingungen, bei denen entweder die Zinktauchplattierungsbehandlungsbedingung und/oder die Legierungsbehandlungsbedingung außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung lagen, hergestellt. Die auf diese Weise hergestellten Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbleche umfassten mehrere plattierte Stahlbleche, die jeweils ein Plattierungsgewicht von 30 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs aufwiesen, mehrere plattierte Stahlbleche, die jeweils ein Plattierungsgewicht von 45 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs aufwiesen, und mehrere plattierte Stahlbleche, die jeweils ein Plattierungsgewicht von 60 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs aufwiesen. Mehrere Prüflinge außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung (im folgenden als "Vergleichsprüflinge" bezeichnet) wurden aus den auf diese Weise hergestellten mehreren Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechen, die jeweils eine auf jeder der beiden Oberflächen derselben gebildete, einer Legierungsbehandlung unterzogene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierschicht aufwiesen, hergestellt.
Für die einzelnen Prüflinge gemäß der Erfindung und Vergleichsprüflinge sind das Plattierungsgewicht, der Aluminiumgehalt in dem Zinktauchplattierungsbad, die Temperatur des kaltgewalzten Stahlblechs und die Badtemperatur bei der Zinktauchplattierungsbehandlung, die Temperatur der ersten Reaktion und die Temperatur der Legierungsbehandlung bei der Legierungsbehandlung und die Dehnungsrate bei der Anlasswalzbehandlung in den Tabellen 1 bis 4 angegeben.
Für jeden der Prüflinge gemäß der Erfindung und der Vergleichsprüflinge wurden die Pressformbarkeit, die Pulverbildungsbeständigkeit und Bildklarheit nach dem Lackieren gemäß den folgenden Testverfahren untersucht:
Die Pressformbarkeit wurde gemäß dem folgenden Verfahren getestet. Genauer gesagt, wurde der Reibungskoeffizient der Oberfläche des Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs zur Bewertung der Pressformbarkeit unter Verwendung eines in 24 gezeigten Reibungskoeffizientmessgeräts ermittelt. Ein bei diesem Test verwendeter Wulst 14 bestand aus Werkzeugstahl der Spezifizierung in SKD 11 der Japanischen Industrienorm (JIS). Zwischen der Wulst 14 und dem Prüfling 15 (d. h. den einzelnen erfindungsgemäßen Prüflingen Nr. 4 bis 10 und 12 bis 14 und den Vergleichsprüflingen Nr. 1 bis 3, 11, 15 und 16) bestand eine Kontaktfläche von 3 mm × 10 mm. Der Prüfling 15, auf dessen beiden Oberflächen ein Gleitöl appliziert war, wurde an einem Teststand 16 auf Walzen 17 fixiert. Unter Pressen der Wulst 14 gegen den Prüfling 15 unter einer Druckkraft (N) von 400 kg wurde der Teststand 16 längs der Schiene 20 bewegt, wobei der Prüfling 15 zusammen mit dem Teststand 16 mit einer Rate von 1 m/min bewegt wurde. Die Zugkraft (F) und die Druckkraft (N) in diesem Moment wurden unter Verwendung der Druckzellen 18 und 19 gemessen. Der Reibungskoeffizient (F/N) des Prüflings 15 wurde auf der Basis der auf diese Weise ermittelten Zugkraft (F) und Druckkraft (N) berechnet. Das auf die Oberfläche des Prüflings 15 applizierte Gleitöl war "NOX RUST 530F", hergestellt von Nihon Perkerizing Co., Ltd.. Die Kriterien zur Bewertung der Pressformbarkeit waren die folgenden:
Wert des Reibungskoeffizienten (F/N) von bis zu 0,142: sehr gute Pressformbarkeit
Wert des Reibungskoeffizienten (F/N) über 0,142 bis unter 0,150: gute Pressformbarkeit
Wert des Reibungskoeffizienten (F/N) von mindestens 0,150: schlechte Pressformbarkeit.
Die Testergebnisse der Pressformbarkeit sind ebenfalls in Tabellen 1 bis 4 angegeben.
Die Beständigkeit gegenüber Pulverbildung wurde gemäß dem folgenden Verfahren getestet. Insbesondere wurde der Pulverbildungswiderstand, der als Index der Ablöseeigenschaft einer einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierschicht dient, wie im folgenden angegeben unter Verwendung einer Zug-Wulst-Testvorrichtung, wie in 25 und 26 angegeben, bewertet. Zunächst wurde eine einer Legierungsbehandlung unterzogene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierschicht auf einer nicht zu vermessenden Oberfläche eines Prüflings 23 (d. h. die einzelnen Prüflinge gemäß der Erfindung Nr. 4 bis 10 und 12 bis 14 und die Vergleichsprüflinge Nr. 1 bis 3, 11, 15 und 16), die eine Breite von 30 mm und eine Länge von 120 mm aufwies, durch Auflösen durch verdünnte Salzsäure entfernt. Danach wurde der Prüfling 23 entfettet und das Gewicht des Prüflings 23 gemessen. Danach wurde ein Gleitöl auf die beiden Oberflächen des Prüflings appliziert, und dieser dann in einen Zwischenraum zwischen einem Wulst 21 und einer Matrize 22 der Zug-Wulst-Testvorrichtung eingeführt. Danach wurde die Matrize 22 über den Prüfling 23 gegen den Wulst 21 unter einem Druck (p) von 500 kgf/cm² durch Betreiben einer hydraulischen Vorrichtung 25 gepresst. Der Pressdruck (P) wurde unter Verwendung einer Druckzelle 24 gemessen. Der auf diese Weise zwischen dem Wulst 21 und der Matrize 22 plazierte Prüfling 23 wurde dann mit einer Ziehgeschwindigkeit (V) von 200 mm/min aus der Zug-Wulst-Testvorrichtung unter Zusammendrücken derselben gezogen. Das auf die Oberfläche des Prüflings 15 applizierte Gleitöl war das von Nihon Parkerizing Co., Ltd. hergestellte "NOX RUST 530F". Danach wurde der Prüfling 23 entfettet. Ein Klebeband wurde auf eine zu messende Oberfläche geklebt und danach wurde das Klebeband von der zu messenden Oberfläche abgelöst. Danach wurde der Prüfling 23 erneut entfettet und gewogen. Die Beständigkeit gegenüber Pulverbildung wurde aus der Differenz des Gewichts vor und nach dem Test bestimmt. Die Kriterien zur Bewertung der Beständigkeit gegenüber Pulverbildung waren die folgenden:
Pulverbildungsmenge unter 5 g/m²: gute Pulverbildungsbestädigkeit
Pulverbildungsmenge von mindestens 5 g/m²: schlechte Pulverbildungsbeständigkeit.
Die Testergebnisse der Beständigkeit gegenüber Pulverbildung sind ebenfalls in den Tabellen 1 bis 4 angegeben.
Die Bildklarheit nach dem Lackieren wurde gemäß dem folgenden Verfahren getestet. Genauer gesagt, wurde jeder Prüfling einer chemischen Behandlung unter Verwendung einer von Nihon Perkerizing Co., Ltd. hergestellten chemischen Behandlungsflüssigkeit "PB-L3080" und anschließend einer Drei-Schicht-Lackierung, die eine Elektrolackierungsstufe, eine Zwischenlackierungsstufe und eine Decklackierungsstufe unter Verwendung der Anstrichmittel "E1-2000" für die Elektrolackierung, "TP-37 GRAY" für die Zwischenlackierung und "TM-13(RC)" für die Decklackierung, die von Kansei Paint Co., Ltd. hergestellt wurden, umfasste, unterzogen. Für jeden der auf diese Weise lackierten Prüflinge wurde ein Bewertungswert der Bildklarheit nach dem Lackieren, d. h. ein NSIC-Wert, unter Verwendung eines "NSIC-Type Image Clarity Measurement Instrument", hergestellt von Suga Test Instrument Co., Ltd., ermittelt. Ein schwarzes poliertes Glas besitzt einen NSIC-Wert von 100 und ein näher bei 100 liegender NSIC-Wert entspricht einer besseren Bildklarheit nach dem Lackieren. Die Testergebnisse der Bildklarheit nach dem Lackieren sind ebenfalls in den Tabellen 1 bis 4 angegeben.
Wie aus den Tabellen 1 bis 4 klar ist, war der Vergleichsprüfling 57, bei dem der Aluminiumgehalt im Zinktauchplattierungsbad gering und außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung war, hinsichtlich Pressformbarkeit und Beständigkeit gegenüber Pulverbildung schlecht. Bei der Vergleichsprobe Nr. 100 fand keine Legierungsreaktion zwischen Eisen und Zink statt, da der Aluminiumgehalt im Zinktauchplattierungsbad groß und außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung war. Die Vergleichsprüflinge Nr. 58, 63, 68, 81, 90, 95, 102 und 111, bei denen die Temperatur der ersten Reaktion gering und außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung war, und die Vergleichsprüflinge Nr. 62, 67, 76, 85, 94, 99, 106 und 115, bei denen die Temperatur der ersten Reaktion hoch und außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung war, wiesen eine schlechte Pressformbarkeit auf.
Die Vergleichsprüflinge Nr. 77, 86, 107 und 116, bei denen die Temperatur der Legierungsbehandlung niedrig und außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung war, wiesen eine schlechte Pressformbarkeit auf. Die Vergleichsprüflinge Nr. 80, 89, 110 und 119, bei denen die Temperatur der Legierungsbehandlung hoch und außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung war, wiesen eine schlechte Beständigkeit gegenüber Pulverbildung auf. Die Vergleichsprüflinge Nr. 59, 64, 69, 82, 91, 96, 103 und 112 mit einer Dehnungsrate von 0%, d. h., die keiner Anlasswalzbehandlung unterzogen wurden, wiesen eine schlechte Bildklarheit nach dem Lackieren auf. Der Vergleichsprüfling Nr. 101 war hinsichtlich der Pulverbildungsbeständigkeit schlecht, da das plattierte Stahlblech unter Verwendung der laserstrukturierten Mattwalzen anders gewalzt wurde und infolgedessen die Plattierungsschicht geschädigt war.
Im Gegensatz dazu waren die Prüflinge gemäß der Erfindung Nr. 60, 61, 65, 66, 70 bis 75, 78, 79, 83, 84, 87, 88, 92, 93, 97, 98, 104, 105, 108, 109, 113, 114, 117 und 118, bei denen der Aluminiumgehalt im Zinktauchplattierungsbad, die Temperatur der ersten Reaktion, die Legierungstemperatur und die Dehnungsrate alle innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung waren, hinsichtlich allen Eigenschaften, der Pressformbarkeit, der Beständigkeit gegenüber Pulverbildung und der Bildklarheit nach dem Lackieren, gut.
Beispiel 2 gemäß der Erfindung
Eine Vielzahl kaltgewalzter Stahlbleche wurde durch Durchführen einer Kaltwalzbehandlung gemäß den Kaltwalzbedingungen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung an einer Vielzahl von warmgewalzten Stahlblechen auf IF-Stahlbasis mit einer Dicke von 0,8 mm hergestellt. Danach wurden verschiedene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbleche innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung durch Durchführen einer Zinktauchplattierungsbehandlung, einer Legierungsbehandlung und einer Anlasswalzbehandlung in dieser Reihenfolge unter Ändern der Bedingungen dieser Behandlungen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung an den einzelnen auf diese Weise hergestellten kaltgewalzten Stahlblechen hergestellt. Die auf diese Weise hergestellten Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbleche umfassten mehrere plattierte Stahlbleche mit jeweils einem Plattierungsgewicht von 30 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs, mehrere plattierte Stahlbleche mit jeweils einem Plattierungsgewicht von 45 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs und mehrere plattierte Stahlbleche mit jeweils einem Plattierungsgewicht von 60 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs. Mehrere Prüflinge innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung (im folgenden als die "Prüfling gemäß der Erfindunhg" bezeichnet) wurden aus den auf diese Weise hergestellten mehreren Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechen, die jeweils auf jeder der bei den Oberflächen derselben gebildete, einer Legierungsbehandlung unterzogene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierschicht aufwiesen, hergestellt.
Zu Vergleichszwecken wurden verschiedene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbleche außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung durch Durchführen einer Zinktauchplattierungsbehandlung, einer Legierungsbehandlung und einer Anlasswalzbehandlung unter Bedingungen, bei denen mindestens eine Bedingung aus der Kaltwalzbedingung, der Zinktauchplattierungsbehandlungsbedingung, der Legierungsbehandlungsbedingung und der Anlasswalzbehandlungsbedingung außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung lag, an mehreren kaltgewalzten Stahlblechen unter Bedingungen, bei denen entweder die Zinktauchplattierungsbehandlungsbedingung und/oder die Legierungsbehandlungsbedingung außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung lagen, hergestellt. Die auf diese Weise hergestellten Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbleche umfassten mehrere plattierte Stahlbleche, die jeweils ein Plattierungsgewicht von 30 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs, mehrere plattierte Stahlbleche, die jeweils ein Plattierungsgewicht von 45 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs aufwiesen und mehrere plattierte Stahlbleche, die jeweils ein Plattierungsgewicht von 60 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs aufwiesen. Mehrere Prüflinge außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung (im folgenden als "Vergleichsprüflinge" bezeichnet) wurden aus den auf diese Weise hergestellten mehreren Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechen, die jeweils eine auf jeder der beiden Oberflächen derselben gebildete, einer Legierungsbehandlung unterzogene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierschicht aufwiesen, hergestellt.
Für jeden der Prüflinge gemäß der Erfindung und der Vergleichsprüflinge sind der Mittellinienmittenrauhwert (Ra) der Kaltwalzwalzen bei der Kaltwalzbehandlung und der Integral wert von Amplitudenspektren im Wellenlängenbereich von 100– 2000 μm, wobei die Amplitudenspektren durch die Fourier-Transformation der Profilkurve des kaltgewalzten Stahlblechs erhalten wurden; das Plattierungsgewicht, der Aluminiumgehalt im Zinktauchplattierungsbad, die Temperatur des kaltgewalzten Stahlblechs und die Badtemperatur bei der Zinktauchplattierungsbehandlung; die Temperatur der ersten Reaktion und die Legierungsbehandlungstemperatur bei der Legierungsbehandlung; und der Mittellinienmittenrauhwert (Ra) der Anlasswalzwalzen, die Dehnungsrate bei der Anlasswalzbehandlung und der Integralwert der von Amplitudenspektren im Wellenlängenbereich von 100–2000 μm, wobei die Amplitudenspektren durch die Fourier-Transformation der Profilkurve des anlassgewalzten Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs bei der Anlasswalzbehandlung erhalten wurden, in den Tabellen 5 bis 7 angegeben.
Für jeden der Prüflinge gemäß der Erfindung und der Vergleichsprüflinge wurden die Pressformbarkeit, Beständigkeit gegenüber Pulverbildung und Bildklarheit nach dem Lackieren gemäß Beispiel 1 der Erfindung untersucht. Die Testergebnisse sind auch in den Tabellen 5 bis 7 angegeben.
Aus den Tabellen 5 bis 7 ist klar, dass der Prüfling gemäß der Erfindung Nr. 120 hinsichtlich aller Eigenschaften, Pressformbarkeit, Pulverbildungsbeständigkeit und Bildklarheit nach dem Lackieren gut war. Da der Mittellinienmittenrauwert (Ra) der Kaltwalzwalzen jedoch bei dem Herstellungsverfahren des Prüflings gemäß der Erfindung Nr. 120 gering war, zeigte der Prüfling gemäß der Erfindung Nr. 120 eine leicht verschlechterte Qualität des kaltgewalzten Stahlblechs infolge des leichten Auftretens von Walzdefekten an den Kaltwalzwalzen. Bei der Herstellung der Prüflinge gemäß der Erfindung Nr. 125 bis 127 wurde das warmgewalzte Stahlblech unter Verwendung der Walzen, die einen hohen Integralwert von Amplitudenspektren des kaltgewalzten Stahlblechs ergaben, kaltgewalzt und das Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech unter Verwendung der herkömmlichen Walzen, die einen hohen Integralwert von Amplitudenspektren des anlassgewalzten Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech ergaben, anlassgewalzt. Infolgedessen waren die Prüflinge gemäß der Erfindung Nr. 125 bis 127 hinsichtlich der Bildklarheit nach dem Lackieren etwas schlecht.
Der Prüfling gemäß der Erfindung Nr. 134 war hinsichtlich aller Eigenschaften, Pressformbarkeit, Pulverbildungsbeständigkeit und Bildklarheit, nach dem Lackieren gut, doch wurde eine leichte Qualitätsverschlechterung bei dem Produkt wegen der hohen Dehnungsrate beim Anlasswalzen beobachtet.
Die Vergleichsprüflinge Nr. 135 und 136 waren hinsichtlich der Pressformbarkeit schlecht, da die Legierungstemperatur niedrig und außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung war. Der Vergleichsprüfling Nr. 138 war hinsichtlich der Pulverbildungsbeständigkeit wegen der Verwendung eines kaltgewalzten Stahlblechs, das durch die laserstrukturierten Mattwalzen ein Oberflächenprofil erhalten hatte, schlecht.
Der Vergleichsprüfling Nr. 142 war hinsichtlich Pressformbarkeit und Pulverbildungsbeständigkeit schlecht, da die Legierungstemperatur hoch und außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung war. Der Vergleichsprüfling Nr. 143 war hinsichtlich Pressformbarkeit und Pulverbildungsbeständigkeit schlecht, da der Aluminiumgehalt im Zinktauchplattierungsbad gering und außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung war. Der Vergleichsprüfling Nr. 149 hatte keine Legierungsreaktion zwischen Eisen und Zink, da der Aluminiumgehalt im Zinktauchplattierungsbad groß und außerhalb es Umfangs der vorliegenden Erfindung war.
Der Prüfling gemäß der Erfindung Nr. 150 wies zwar eine gute Pressformbarkeit und Pulverbildungsbeständigkeit auf, er war jedoch hinsichtlich der Bildklarheit nach dem Lackieren wegen des großen Integralwerts von Amplitudenspektren des anlassgewalzten, einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs etwas schlecht.
Die Prüflinge gemäß der Erfindung Nr. 121 bis 124, 128 bis 133, 137, 139 bis 141 und 144 bis 148, bei denen der Mittellinienmittenrauwert (Ra) der Walzen bei der Kaltwalzbehandlung, der Integralwert von Amplitudenspektren im Wellenlängenbereich von 100–2000 μm, wobei die Amplitudenspektren durch Fourier-Transformation der Profilkurve des kaltgewalzten Stahlblechs erhalten wurden, der Aluminiumgehalt im Zinktauchplattierungsbad, die Temperatur der ersten Reaktion und die Legierungsbehandlungstemperatur bei der Legierungsbehandlung, der Mittellinienmittenrauwert (Ra) der Walzen bei der Anlasswalzbehandlung, die Dehnungsrate und der Integralwert von Amplitudenspektren im Wellenlängenbereich von 100–2000 μm, wobei die Amplitudenspektren durch Fourier-Transformation der Profilkurve des anlassgewalzten, einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs erhalten wurden, alle innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung lagen, waren hinsichtlich aller Eigenschaften, Pressformbarkeit, Pulverbildungsbeständigkeit und Bildklarheit nach dem Lackieren, gut.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs mit hervorragender Pressformbarkeit, das die folgenden Stufen umfasst: Durchführen einer Kaltwalzbehandlung an einem warmgewalzten Stahlblech zur Herstellung eines kaltgewalzten Stahlblechs; Führen des kaltgewalzten Stahlblechs durch ein Zinktauchplattierbad, das eine chemische Zusammensetzung aufweist, die Zink, Aluminium und beiläufige Verunreinigungen umfasst, zum Durchführen einer Zinktauchplattierungsbehandlung an dem kaltgewalzten Stahlblech, wodurch eine Zinktauchplattierungsschicht auf mindestens einer Oberfläche des kaltgewalzten Stahlblechs gebildet wird, wobei der Gehalt des Aluminiums in dem Zinktauchplattierbad innerhalb eines Bereichs von 0,05 bis 0,30 Gew.-% liegt und wobei der Temperaturbereich, der eine Anfangsreaktion zur Bildung einer Eisen-Aluminium-Legierungsschicht bei der Zinktauchplattierungsbehandlung bewirkt, innerhalb eines Bereichs von 500–600°C liegt; Durchführen einer Legierungsbehandlung an dem kaltgewalzten Stahlblech mit der auf der Oberfläche desselben auf diese Weise gebildeten Zinktauchplattierungsschicht bei einer vorgeschriebenen Temperatur, wodurch eine einer Legierungsbehandlung unterzogene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsschicht auf mindestens einer Oberfläche des kaltgewalzten Stahlblechs gebildet wird, wobei die einer Legierungsbehand lung unterzogene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsschicht zahlreiche feine Höhlungen aufweist; und anschließend Durchführen eines Anlasswalzens an dem kaltgewalzten Stahlblech mit der einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsschicht, die die auf der Oberfläche derselben auf diese Weise gebildeten zahlreichen feinen Höhlungen aufweist, wodurch ein einer Legierungsbehandlung unterzogenes Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech mit hervorragender Pressformbarkeit hergestellt wird; dadurch gekennzeichnet, dass: die vorgeschriebene Temperatur bei der Legierungsbehandlung auf einen Bereich von 480–600°C beschränkt ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Kaltwalzbehandlung unter Verwendung von Walzen in mindestens einem Endwalzgerüst in einem Kaltwalzwerk, deren Oberflächenprofil so eingestellt ist, dass der Mittellinienmittenrauhwert (Ra) innerhalb eines Bereichs von 0,1–0,8 μm liegt und der Integralwert von Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm, wobei die Amplitudenspektren durch Fourier-Transformation einer Profilkurve des kaltgewalzten Stahlblechs nach der Kaltwalzbehandlung erhalten werden, bis zu 200 μm³ beträgt, durchgeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Kaltwalzbehandlung unter Verwendung von Walzen in mindestens einem Endwalzgerüst in einem Kaltwalzwerk, deren Oberflächenprofil so eingestellt ist, dass der Mittellinienmittenrauhwert (Ra) innerhalb eines Bereichs von 0,1–0,8 μm liegt und der Integralwert von Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm, wobei die Amplitudenspektren durch Fourier-Transformation einer Profilkurve des kaltgewalzten Stahlblechs nach der Kaltwalzbehandlung erhalten werden, bis zu 500 μm³ beträgt, durchgeführt wird; und die Anlasswalzbehandlung mit einer Dehnungsrate innerhalb eines Bereichs von 0,3–5,0% unter Verwendung von Walzen, deren Oberflächenprofil so eingestellt ist, dass der Mittellinienmittenrauhwert (Ra) bis zu 0,5 μm beträgt und der Integralwert von Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100–2000 μm, wobei die Amplitudenspektren durch Fourier-Transformation einer Profilkurve des einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierungstauchplattierungsstahlblechs nach der Anlasswalzbehandlung erhalten werden, bis zu 200 μm³ beträgt, durchgeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei: die vorgeschriebene Temperatur bei der Legierungsbehandlung auf einen Bereich von 480–540°C beschränkt ist.