DE69435062T2

DE69435062T2 - Verfahren zur Herstellung einer legierten Eisen-Zink feuerverzinkten Stahlplatte mit guter Pressbarkeit

Info

Publication number: DE69435062T2
Application number: DE69435062T
Authority: DE
Inventors: Michitaka Sakurai; Kenji Tahara; Junichi Inagaki; Toyofumi 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: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2014-06-30
Also published as: KR100188044B1; DE69433414T2; EP1338669A3; US5629099A; DE69418437T2; EP0882810B1; WO1995001462A1; EP0882810A3; EP1323843A3; EP0657561A1; EP0657561B1; EP0657561A4; EP1338669A2; DE69433414D1; KR950703071A; EP0882810A2; DE69418437D1; EP1338669B1; DE69435062D1; EP1323843A2

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 Außenbeschaffenheit 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 unterworfenen 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 gebildet. 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 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 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-Tauch plattierungsstahlblechs (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 Oberfächer 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 Mittellinienmittenrauwert (Ra) von bis zu 1,0 μm und einer einer Legierungsbehandlung unterworfenen Zinktauchplattierschicht eine Oberflächenrauheit mit einer Peakzahl (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, des sen Oberflächenrauheit, die durch einen Mittellinienmittenrauwert (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 bis 500 μm auf einer Oberfläche eines kaltgewalzten Stahlblechs, insbesondere durch Ausbilden zahlreicher feiner Höhlungen mit einem Wellenlängenbereich in einem Bereich von 10 bis 100 μm und einer Tiefe von etwa 10 μm auf einer Oberfläche einer Plattierungsschicht während der Legierungsbehandlung der Plattierungsschicht (im fol genden 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 Fläche von 500 bis 10 000 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 bis 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 Dressierbehandlung 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 Mittellinienmittenrauwerts (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 Zinktauchplattierbehandlung und anschließenden Legierungsbehandlung an einem kaltgewalzten Stahlblech und anschließend einer Anlasswalzbehandlung unter Verwendung der laserstrukturierten Mattwalzen wie im Stand der Technik 6 gebildet werden, 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 zufriedenstel lender Weise gehalten werden, sondern es fließt aus den Höhlungen 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 Bereit stellung eines Verfahrens zur Herstellung eines einer Legierungsbehandlung 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.
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 Zinktauchplattierbehandlung an dem kaltgewalzten Stahlblech, wodurch eine Zinktauchplattierschicht 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 Zinktauchplattierschicht 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 Legierungsbehandlung unterzogenes Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech mit hervorragender Pressformbarkeit hergestellt wird;
wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass:
der Gehalt an dem Aluminium in dem Zinktauchplattierbad auf innerhalb eines Bereichs von 0,10 bis 0,25 Gew.-% beschränkt ist; und
die Legierungsbehandlung bei einer Temperatur T (°C) durchgeführt wird, die die folgende Formel erfüllt: 440 + 400 × [Al Gew.-%] ≤ T ≤ 500 + 400 × [Al Gew.-%],wobei [Al Gew.-%] der Aluminiumgehalt in dem Zinktauchplattierbad 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 dem Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung wird die im vorhergehenden genannte Kaltwalzbehandlung bevorzugt unter Verwendung von Walzen in mindestens einem Endwalzgerüst in einem Kaltwalzwerk, deren Oberflächenprofil so eingestellt ist, dass der Mittellinienmittenrauwert (Ra) innerhalb eines Bereichs von 0,1 bis 0,8 μm liegt und der Integralwert von Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100 bis 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 dem 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 dem 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 Mittellinienmittenrauwert (Ra) innerhalb eines Bereichs von 0,1 bis 0,8 μm liegt und der Integralwert von Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100 bis 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 Mittellinienmittenrauwert (Ra) bis zu 0,5 μm beträgt und der Integralwert von Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100 bis 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 dem Verfahren der ersten Aus führungsform der Erfindung mit den im vorhergehenden beschriebenen Merkmalen 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 Zinktauchplattierbehandlung zur Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs gebildet wurde;
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 zur Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs gebildet wurden;
3 ist eine schematische beschreibende Darstellung zur Erläuterung einer 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 Legierungsbehand lung 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 Zinktauchplattierbehandlung 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 Mittellinienmittenrauwert (Ra) und der gefilterten Mittellinienwelligkeit (Wca) eines einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs illustriert;
10 ist eine schematische beschreibende Darstellung von 21 Profilkurven, die unter Einsatz einer dreidimensionalen Taster-Profilmessvorrichtung bei der Analyse der Wellenlänge eines Oberflächenrauigkeits- Profils eines einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs aufgenommen wurden;
11 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Wellenlänge eines Oberflächenprofils und dessen Mächtigkeit, 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 Oberflächenprofils in einem bestimmten Wellenlängenbereich eines einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs einerseits und der Wellenlänge des Oberflächenprofils des einer Legierungsbehandlung unterworfenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs andererseits angibt;
13 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Wellenlänge eines Oberflächenprofils und dessen Mächtigkeit für jeweils kaltgewalzte Stahlbleche, die einer Kaltwalz behandlung unter Verwendung (zumindest beim Endwalzstand in einer Kaltwalzstraße) von Walzen, deren Oberflächenprofil so eingestellt ist, dass der Mittellinienmittenrauwert (Ra) in einem Bereich von 0,1 bis 0,8 μm liegt und der Wert des Integrals der Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100 bis 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 Oberflächenprofils und dessen Mächtigkeit für jeweils kaltgewalzte Stahlbleche, die einer Kaltwalzbehandlung unter Verwendung (zumindest beim Endwalzstand in einer Kaltwalzstraße) von Walzen, deren Oberflächenprofil so eingestellt ist, dass der Mittellinienmittenrauwert (Ra) in einem Bereich von 0,1 bis 0,8 μm liegt und der Wert des Integrals der Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100 bis 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 Ver wendung üblicher Dressierwalzen hergestellt wurde, die Beziehung zwischen der durch die Dressierbehandlung bewirkten Längenzunahme des plattierten Stahlblechs einerseits und dem Wert des Integrals der Amplitudenspektren im Wellenlängenbereich von 100 bis 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, die Beziehung zwischen der durch die Dressierbehandlung bewirkte Längenzunahme des plattierten Stahlblechs einerseits und dem Wert des Integrals der Amplitudenspektren im Wellenlängenbereich von 100 bis 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 bis 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 bis 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;
19 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Legierungsbehandlungstemperatur und dem Aluminiumgehalt in einem Zinktauchplattierbad in der Legierungsbehandlung ge mäß dem Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung angibt;
20 ist eine schematische Vorderansicht, die eine Reibungskoeffizientenmessvorrichtung, die zur Beurteilung der Pressformbarkeit verwendet wird, angibt;
21 ist eine schematische Vorderansicht, die eine Tiefziehwulsttestvorrichtung, die zur Beurteilung der Pulverbildungsbeständigkeit verwendet wird, angibt; und
22 ist eine partiell vergrößerte schematische Vorderansicht der in 21 gezeigten Tiefziehwulsttestvorrichtung.
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, das die folgenden Stufen umfasst:
Durchführen einer Kaltwalzbehandlung an einem warmgewalzten Stahlblech zur Herstellung eines kaltgewalzten Stahlblechs;
Hindurchführen des kaltgewalzten Stahlblechs durch ein Zinktauchplattierbad mit einer chemischen Zusammensetzung, die Zink, Aluminium und beiläufige Verunreinigungen um fasst, zum Durchführen einer Zinktauchplattierbehandlung an dem kaltgewalzten Stahlblech, wobei eine Zinktauchplattierschicht 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 einen 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, erhalten:
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 dem oben genannten Aluminium in dem Zinktauchplattierbad auf innerhalb eines Bereichs von 0,10 bis 0,25 Gew.-% beschränkt wird und die oben genannte Legierungsbehandlung bei einer Temperatur T (°C) durchgeführt wird, die die folgende Formel erfüllt: 440 + 400 × [Al Gew.-%] ≤ T ≤ 500 + 400 × [Al Gew.-%],wobei [Al Gew.-%] der Aluminiumgehalt in dem Zinktauchplat tierbad ist.
Die erste Ausführungsform der Erfindung wurde auf der Basis der im vorhergehenden genannten Erkenntnisse 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 Zinktauchplattierbehandlungsbedingungen 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 Zinktauchplattierbehandlungsbedingungen und Legierungsbehandlungsbedingungen beeinflusst. Es ist daher möglich, zahlreiche feine Höhlungen, die eine Verbesserung der Pressformbarkeit ermöglichen, auf der Oberfläche des einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs durch eine entsprechende Wahl der Zinktauchplattierbehandlungsbedingungen 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 Zinktauchplattierbehandlung an dem kaltgewalzten Stahlblech, wodurch eine Zinktauchplattierschicht 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 Zinktauchplattierschicht 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 aus gestattet ist, möglich, indem:

(1) der Gehalt an Aluminium in dem Zinktauchplattierbad auf innerhalb eines Bereichs von 0,10 bis 0,25 Gew.-% beschränkt wird; und
(2) die Legierungsbehandlung bei einer Temperatur T (°C) durchgeführt wird, die die im folgenden angegebene Formel erfüllt: 440 + 400 × [Al Gew.-%] ≤ T ≤ 500 + 400 × [Al Gew.-%],wobei [Al Gew.-%] der Aluminiumgehalt in dem Zinktauchplattierbad ist.

Eine detaillierte Untersuchung wurde im Hinblick auf eine Zinktauchplattierbehandlung und eine Legierungsbehandlung einer Zinktauchplattierschicht bei dem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs durchgeführt. Infolgedessen wurden die folgenden Fakten geklärt. Die Zinktauchplattierbehandlung 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 Zinktauchplattierbad 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 Zinktauchplattierschicht 9 abgelöst und in die Zinktauchplattierschicht 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, wodurch 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 bis 600°C stattfand und insbesondere innerhalb eines Temperaturbereichs von 480 bis 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 unterzogenes 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 Zinktauchplattierbehandlung 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 Zinktauchplattierbehandlung 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 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 Zinktauchplattierbehandlung durch Führen eines kaltgewalzten Stahlblechs durch ein Zinktauchplattierbad mit einer chemischen Zusammensetzung, die Zink, Aluminium in einer Menge innerhalb eines Bereichs von 0,10 bis 0,25 Gew.-% und beiläufige Verunreinigungen umfasst, durchgeführt. Infolgedessen wird die Geschwindigkeit der Legierungsreaktion zwischen Aluminium und dem Stahlblech in dem Zinktauchplattierbad beschleunigt und es wird eine dicke Eisen-Aluminium-Legierungsschicht 10 an der Grenzfläche zwischen dem kaltgewalzten Stahlblech und der Zinktauchplattierschicht 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 Zinktauchplattierschicht 9 aufweist, einer Legierungsbehandlung in einem Legierungsofen bei einer Temperatur T (°C), die die im folgenden angegebene Formel erfüllt, unterzogen: 440 + 400 × [Al Gew.-%] ≤ T ≤ 500 + 400 × [Al Gew.-%],wobei [Al Gew.-%] der Aluminiumgehalt in dem Zinktauchplattierbad ist.
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 Kris tallkorngrenzen 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 Zinktauchplattierschicht 9 ab und werden in die Zinktauchplattierschicht 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' außen 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, einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech weisen die meisten der zahlreichen feinen Höh lungen 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 bis 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 bis 70% der Einheitsfläche.
Die folgenden Absätze beschreiben nun die Gründe, weshalb die Zinktauchplattierbehandlungsbedingung und die Legierungsbehandlungsbedingung wie im vorhergehenden beschrieben bei dem Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung zur Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs mit hervorragender Pressformbarkeit beschränkt sind.
Bei einem Aluminiumgehalt von unter 0,10 Gew.-% in dem Zinktauchplattierbad bei der Zinktauchplattierbehandlung ist 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 0,25 Gew.-% ist andererseits die durch die Eisen-Aluminium-Schicht beigebrachte Hemmwirkung der Legierungsreaktion zwischen Eisen und Zink so stark, dass ein langer Zeitraum bis zur vollständigen Durchführung der Legierungsbehandlung erforderlich ist, was zu einer verminderten Produktivität führt. Der Aluminiumgehalt in dem Zinktauchplattierbad bei der Zinktauchplattierbehandlung sollte daher auf innerhalb eines Bereichs von 0,10 bis 0,25 Gew.-% beschränkt sein.
Die Legierungsbehandlung bei dem Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung wird bei einer Temperatur T (°C), die die folgende Formel erfüllt, durchgeführt: 440 + 400 × [Al Gew.-%] ≤ T ≤ 500 + 400 × [Al Gew.-%],wobei [Al Gew.-%] der Aluminiumgehalt in dem Zinktauchplattierbad ist.
Die Gründe hierfür werden im folgenden beschrieben. Die Ausbruchreaktion findet aktiv bei einer Temperatur innerhalb eines Bereichs von 480 bis 540°C, wie oben beschrieben, statt. Die Produktivität kann abnehmen oder es können zahlreiche feine Höhlungen nicht entsprechend gebildet werden, was von der Balance mit dem Aluminiumgehalt in dem Zinktauchplattierbad abhängt.
19 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Legierungsbehandlungstemperatur und dem Aluminiumgehalt in einem Zinktauchplattierbad bei der Legierungsbehandlung gemäß dem Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung angibt. Wie in 19 gezeigt ist, wachsen bei einer Legierungsbehandlungstemperatur T (°C) von unter 480°C säulenförmige Kristalle, die eine ζ-Phase umfassen, und die Legierungsreaktion zwischen Eisen und Zink erfolgt ohne das Auftreten der Ausbruchreaktion, wodurch es unmöglich gemacht wird, in entsprechender Weise zahlreiche feine Höhlungen auszubilden.
Wenn die Legierungsbehandlungstemperatur T (°C) die im folgenden angegebene Formel erfüllt: 480 ≤ T < 440 + 400 × [Al Gew.-%],wobei [Al Gew.-%] der Aluminiumgehalt in dem Zinktauchplattierbad ist,
d. h. wenn die Legierungsbehandlungstemperatur T (°C) und der Aluminiumgehalt in dem Zinktauchplattierbad innerhalb des durch "A" angegebenen Bereichs in 19 sind, findet die Ausbruchreaktion aktiv statt und es werden zahlreiche feine Höhlungen ausgebildet. Jedoch wird wegen einer etwas niedrigen Legierungsbehandlungstemperatur die Hemmwirkung der durch die Eisen-Aluminium-Legierungsschicht beigebrachten Legierungsreaktion zwischen Eisen und Zink relativ stärker. Ein längerer Zeitraum bis zur vollständigen Durchführung der Legierungsbehandlung ist erforderlich, wodurch eine niedrigere Produktivität erhalten wird.
Wenn die Legierungsbehandlungstemperatur T (°C) die im folgenden angegebene Formel erfüllt: 440 + 400 × [Al Gew.-%] ≤ T ≤ 540,wobei [Al Gew.-%] der Aluminiumgehalt in dem Zinktauchplattierbad ist,
d. h. wenn die Legierungsbehandlungstemperatur T (°C) und der Aluminiumgehalt in dem Zinktauchplattierbad innerhalb eines durch "B" angegebenen Bereichs in 19 sind, werden zahlreiche feine Höhlungen in entsprechender Weise ausgebildet.
Wenn die Legierungsbehandlungstemperatur T (°C) die folgende Formel erfüllt: 540 ≤ T ≤ 500 + 400 × [Al Gew.-%],wobei [Al Gew.-%] der Aluminiumgehalt in dem Zinktauchplattierbad ist,
d. h. wenn die Legierungsbehandlungstemperatur T (°C) und der Aluminiumgehalt in dem Zinktauchplattierbad innerhalb eines durch "C" angegebenen Bereichs in 19 sind, ist zwar die Ausbruchreaktion weniger aktiv, doch gestattet die hohe Legierungsbehandlungstemperatur ein passendes Zeigen der Hemmwirkung der durch die Eisen-Aluminium-Legierungsschicht beigebrachten Legierungsreaktion zwischen Eisen und Zink, was zur entsprechenden Bildung von zahlreichen feinen Höhlungen führt.
Wenn die Legierungsbehandlungstemperatur T (°C) die im folgenden angegebene Formel erfüllt: 500 + 400 × [Al Gew.-%] < T,wobei [Al Gew.-%] der Aluminiumgehalt in dem Zinktauchplattierbad ist,
d. h. wenn die Legierungsbehandlungstemperatur T (°C) und der Aluminiumgehalt in dem Zinktauchplattierbad innerhalb des durch "D" angegebenen Bereichs in 19 sind, wird die Hemmwirkung der durch die Eisen-Aluminium-Legierungsschicht beigebrachten Legierungsreaktion zwischen Eisen und Zink wegen einer weniger aktiven Ausbruchreaktion und einer etwas höheren Legierungsbehandlungstemperatur relativ schwächer und infolgedessen können keine zahlreichen feinen Höhlungen in entsprechender Weise gebildet werden. Da die Legierungsbehandlungstemperatur hoch ist, verdampft ferner ein Teil des Zinks und es wandelt sich die Struktur in der Nähe der Grenzfläche zwischen der legierungsbehandelten Eisen-Zink-Legierung-Zinktauchplattierschicht und dem Stahlblech in eine spröde Γ-Phase um mit dem Ergebnis einer deutlich verringerten Pulverbildungsbeständigkeit, wodurch es unmöglich gemacht wird, ein einer Legierungsbehandlung unterzogenes Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierstahlblech zufriedenstellender Qualität herzustellen.
In dem Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung sollte daher die Legierungsbehandlungstemperatur auf innerhalb des oben genannten Bereichs beschränkt werden. Bei dem Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung ist es nicht notwendig, den Temperaturbereich für die erste Reaktion innerhalb eines speziellen Bereichs zu beschränken.
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 einer Legierungsbehandlung unterzogenen 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 einer Legierungsbehandlung unterzogenen 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 einer Legierungsbehandlung unterzogenen 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 einer Legierungsbehandlung unterzogenen 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 einer Legierungsbehandlung unterzogenen 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 einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs, wie die Kaltwalzbedingungen, die chemische Zusammensetzung des Zinktauchplattierbads, die Legierungsbehandlungsbedingungen und die Anlasswalzbedingungen, auf der einen Seite und den Eigenschaften wie Bildklarheit nach einem Lackieren, Pressformbarkeit und Beständigkeit gegenüber Pulverbildung des einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs auf der anderen Seite durchgeführt.
Zunächst wurde die Beziehung zwischen der Oberflächenrauheit des einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs, d. h. dem Mittellinienmittenrauwert (Ra) und der gefilterten Mittellinienwelligkeit (Wca), auf der einen Seite und der Bildklarheit nach einem Lackieren des einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs auf der anderen Seite gemäß dem im folgenden angegebenen Verfahren untersucht. Insbesondere wurden verschiedene einzelne, einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbleche mit einer voneinander verschiedenen Oberflächenrauheit einem Drei-Schichten-Lackieren, das eine Elektrolackierungsstufe, die zum Erreichen einer Lackierungsfilmdicke von 20 μm verwendet wurde, eine Zwischenlackierungsstufe, die zum Erreichen einer Lackierungsfilmdicke von 35 μm verwendet wurde, und eine Decklackierstufe, die zum Erreichen einer Lackierungs filmdicke von 35 μm verwendet wurde, umfasste, unterzogen. Die Bildklarheit nach dem Lackieren der einzelnen einer Legierungsbehandlung unterzogenen 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 Mittellinienmittenrauwert (Ra) und der gefilterten Mittellinienwelligkeit (Wca) des einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs erläutert. 9 zeigte, dass nur eine geringe Korrelation zwischen dem Mittellinienrauwert (Ra), der gefilterten Mittwellinienwelligkeit (Wca) und der Bildklarheit nach einem Lackieren des einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs bestand.
Für die einzelnen einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbleche wurden nach jeder Stufe von der im vorhergehenden genannten Elektrolackierungsstufe, Zwischenlackierungsstufe und Decklackierungsstufe der Mittellinienmittenrauwert (Ra) und die gefilterte Mittellinienwelligkeit (Wca) ermittelt. Die Ergebnisse zeigten, dass für beliebige der einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbleche der Mittellinienmittenrauwert (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 einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs auf der Grundlage des Mittellinienmittenrauwerts (Ra) und der gefilterten Mittellinienwelligkeit (Wca) des einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs zu erklären.
Anschließend wurde die Wellenlänge des Oberflächenprofils des einer Legierungsbehandlung unterzogenen 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 Proben 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 einer Legierungsbehandlung unterzogenen 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 Amplitudenspektrum eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs erläutert.
Ein Korrelationskoeffizient zwischen der Intensität für jede Wellenlänge des einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs und dem NSIC-Wert des mit drei Schichten lackierten, einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs wurde aus den Ergebnissen der wie im vorhergehenden beschrieben durchgeführten Wellenlängenanalyse bestimmt, und Korrelationskoeffizienten für die einzelnen Wellenlängen wurden aufgetragen. 12 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Korrelationskoeffizienten zwischen einem NSIC-Wert und Amplitudenspektren eines Oberflächenprofils in einem bestimmten Wellenlängenbereich eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs auf der einen Seite und der Wellenlänge eines Oberflächenprofils des einer Legierungsbehandlung unterzogenen 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 bis 2000 μm, und es wurde gezeigt, dass das Oberflächenprofil in einem Wellenlängenbereich von 100 bis 2000 μm auf die Bildklarheit nach dem Lackieren eine nachteilige Wir kung ausübte. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass eine Beseitigung des Oberflächenprofils in dem Wellenlängenbereich von 100 bis 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 Mittellinienmittenrauwert (Ra) in einem Bereich von 0,1 bis 0,8 μm war und der Integralwert von Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100 bis 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, einer Legierungsbehandlung unterzogenen 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 einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs, das keinem Anlasswalzen unterzogen wurde, "c" ein Amplitudenspektrum eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs, das einem Anlasswalzen unter Verwendung von gewöhnlichen Walzen unterzogen wurde, und "d" ein Amplitudenspektrum eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahl blechs, das einem Anlasswalzen unter Verwendung von Walzen, deren Oberflächenprofil derart eingestellt war, dass ein Mittellinienmittenrauwert (Ra) bis zu 0,5 μm beträgt und der Integralwert der Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100 bis 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 bis 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 Mittellinienmittenrauwert (Ra) in einem Bereich von 0,1 bis 0,8 μm war und der Integralwert der Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100 bis 2000 μm bis zu 500 μm³ betrug, wobei die Amplitudenspektren durch Fourier-Transformation einer Profilkurve des kaltgewalzten Stahlblechs nach der Kaltwalzbehandlung erhalten wurden, unterzogen wurden, und für jedes von mehreren, einer Legierungsbehandlung unterzogenen 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 einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs, das keinem Anlasswalzen unterzogen wurde, "c" ein Amplitudenspektrum eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs, das einem Anlasswalzen unter Verwendung von gewöhnlichen Walzen unterzogen wurde, und "d" ein Amplitudenspektrum eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs, das einem Anlasswalzen unter Verwendung von Walzen, deren Oberflächenprofil derart eingestellt war, dass ein Mittellinienmittenrauwert (Ra) bis zu 0,5 μm beträgt und der Integralwert der Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100 bis 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 bis 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 einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech kann eine hervorragende Bildklarheit nach dem Lackieren verliehen werden, indem eine Zinktauchplattierbehandlung 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 Mittellinienmittenrauwert (Ra) im Bereich von 0,1 bis 0,8 μm ist und der Integralwert der Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100 bis 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 einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech kann eine noch hervorragendere Bildklarheit nach dem Lackieren verliehen werden, indem eine Zinktauchplattierbehandlung 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 Mittellinienmittenrauwert (Ra) im Bereich von 0,1 bis 0,8 μm ist und der Integralwert der Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100 bis 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 Mittellinienmittenrauwert (Ra) bis zu 0,5 μm beträgt und der Inte gralwert von Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100 bis 2000 μm bis zu 200 μm³ beträgt, wobei die Amplitudenspektren durch Fourier-Transformation einer Profilkurve des einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs nach der Anlasswalzbehandlung erhalten werden.

15 ist ein Diagramm, das bei einem einer Legierungsbehandlung unterzogenen 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 bis 2000 μm des kaltgewalzten Stahlblechs auf der anderen Seite erläutert. Wie in 15 gezeigt ist, 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 bis 2000 μm bis zu 200 μm³ beträgt.
16 ist ein Diagramm, das bei einem einer Legierungsbehandlung unterzogenen 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 Mittellinienmittenrauwert (Ra) bis zu 0,5 μm beträgt und der Integralwert der Amplitudenspektren im Wellenlängenbereich von 100 bis 2000 μm bis zu 200 μm³ beträgt, wobei die Amplitudenspektren durch Fourier-Transformation einer Profilkurve des einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs nach der Anlasswalzbehandlung erhalten werden, umfasst, hergestellt wurde, die Beziehung zwischen der durch die Anlasswalzbehandlung beigebrachten Dehnungsrate des plattierten Stahlblechs auf der einen Seite und dem Integralwert der Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100 bis 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 bis 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 Zink-Tauchplattierungsstahlblechen 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 bis 2000 μm eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen 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 bis 2000 μm eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen 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 bis 2000 μm für jeweils ein kaltgewalztes Stahlblech und ein einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech auf der einen Seite und der durch eine Anlasswalzbehandlung beigebrachten Dehnungsrate eines plattierten Stahlblechs 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 bis 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 einer Legierungsbehandlung unterzogenen 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 einer Legierungsbehandlung unterzogenen 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 bis 2000 μm des einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs durch die Anlasswalzenbehand lung mit einer Dehnungsrate von bis zu 5,0% notwendig, einen Integralwert von Amplitudenspektren von bis zu 500 μm³ in einem Wellenlängenbereich von 100 bis 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 einer Legierungsbehandlung unterzogenen 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 Zinktauchplattierbehandlung 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 bis 8200 pro mm² 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 bis 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 Ausführungsform der Erfindung beschrieben wurden, im folgenden beschrieben.
Ein Mittellinienmittenrauwert (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 bis 2000 μm auf der Oberfläche eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen 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 bis 0,8 μm beschränkt sein.
Wenn der Integralwert von Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100 bis 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 bis 2000 μm des einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs nach der Durchführung der Anlasswalzbehandlung unter bestimmten Bedingen der Anlasswalzbehandlung, die nach der Zinktauchplattierbehandlung 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 bis 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 Integralwert von Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100 bis 2000 μm eines kaltgewalzten Stahlblechs über 500 μm³ beträgt, unmöglich, den Integralwert von Amplitudenspektren bei bis zu 200 μm³ im Wellenlängenbereich von 100 bis 2000 μm des einer Legierungsbehandlung unterzogenen 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 bis 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 bis 2000 μm auf der Oberfläche eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs zunehmen. Der Mittellinienmittenrauwert (Ra) der Walzen bei der Anlasswalzbehandlung sollte daher vorzugsweise bei bis zu 0,5 μm gehalten wer den.
Wenn der Integralwert von Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100 bis 2000 μm eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen 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 bis 2000 μm des einer Legierungsbehandlung unterzogenen 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 Wellenlängenbereich von 100 bis 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 bis 5,0% beschränkt sein.
Beispiele
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 einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs zur Bewertung der Pressformbarkeit unter Verwendung eines in 20 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 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 Beständigkeit gegenüber Pulverbildung wurde gemäß dem folgenden Verfahren getestet. Insbesondere wurde der Pul verbildungswiderstand, 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 21 und 22 angegeben, bewertet. Zunächst wurde eine einer Legierungsbehandlung unterzogene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierschicht auf einer nicht zu vermessenden Oberfläche eines Prüflings 23, 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 desselben 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 Pulverbildungsbeständigkeit
Pulverbildungsmenge von mindestens 5 g/m²: schlechte Pulverbildungsbeständigkeit.
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.
Nun wird das Verfahren der ersten Ausführungsform der Erfindung zur Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs im folgenden mittels Beispielen unter Vergleich mit Vergleichsbeispielen detaillierter beschrieben.
Beispiel 1 der Erfindung
Verschiedene, einer Legierungsbehandlung unterzogene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbleche mit einem vorgeschriebenen Plattierungsgewicht innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung wurden mittels einer kontinuierli chen Zinktauchplattierungsanlage unter Verwendung einer Mehrzahl von kaltgewalzten Stahlblechen auf IF-Stahlbasis mit einer Dicke von 0,8 mm hergestellt. Insbesondere wurde jedes der oben genannten Mehrzahl von kaltgewalzten Stahlblechen einer Zinktauchplattierungsbehandlung, einer Legierungsbehandlung und einer Anlasswalzbehandlung unter Bedingungen innerhalb des Umfangs des Verfahrens der ersten Ausführungsform der Erfindung unter Ändern der Bedingungen dieser Behandlungen unterzogen. Die auf diese Weise hergestellten, einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbleche umfassten eine Mehrzahl von plattierten Stahlblechen, die jeweils ein Plattierungsgewicht von 30 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs aufwiesen, eine Mehrzahl von plattierten Stahlblechen, die jeweils ein Plattierungsgewicht von 45 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs aufwiesen, und eine Mehrzahl von Plattierungsstahlblechen, die jeweils ein Plattierungsgewicht von 60 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs aufwiesen. Eine Mehrzahl von Prüflingen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung (im folgenden als "Prüflinge der Erfindung" bezeichnet) wurde aus der auf diese Weise hergestellten Mehrzahl von einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechen, die jeweils eine auf jeder der beiden Oberflächen derselben ausgebildete, einer Legierungsbehandlung unterzogene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsschicht aufwiesen, hergestellt.
Für Vergleichszwecke wurden verschiedene, einer Legierungsbehandlung unterzogene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbleche außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung dadurch hergestellt, dass eine Mehrzahl kaltgewalzter Stahlbleche einer Zinktauchplattierungsbehandlung, einer Legierungsbehandlung und einer Anlasswalzbehandlung unter Bedingungen, bei denen die Zinktauchplattierungsbe handlungsbedingung und/oder die Legierungsbehandlungsbedingung außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung lagen, unterzogen wurde. Die auf diese Weise hergestellten, einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbleche umfassten eine Mehrzahl von plattierten Stahlblechen, die jeweils ein Plattierungsgewicht von 30 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs aufwiesen, eine Mehrzahl von plattierten Stahlblechen, die jeweils ein Plattierungsgewicht von 45 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs aufwiesen, und eine Mehrzahl von plattierten Stahlblechen, die jeweils ein Plattierungsgewicht von 60 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs aufwiesen. Eine Mehrzahl von Prüflingen außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung (im folgenden als die "Vergleichsprüflinge" bezeichnet) wurde aus der auf diese Weise hergestellten Mehrzahl von einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechen, die jeweils eine auf jeder der beiden Oberflächen derselben ausgebildete, einer Legierungsbehandlung unterzogene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsschicht aufwiesen, hergestellt.
Für jeden der Prüflinge gemäß der Erfindung und der Vergleichsprüflinge sind das Plattierungsgewicht bei der Zinktauchplattierungsbehandlung und der Aluminiumgehalt in dem Zinktauchplattierbad bei der Zinktauchplattierungsbehandlung, die Legierungsbehandlungstemperatur bei der Legierungsbehandlung und die Dehnungsrate bei der Anlasswalzbehandlung in den Tabellen 16 und 17 angegeben.
Für jeden der Prüflinge der Erfindung und der Vergleichsprüflinge wurden Pressformbarkeit, Pulverbildungsbeständigkeit und Bildklarheit nach Lackieren gemäß den folgenden Testverfahren untersucht.
Die Pressformbarkeit wurde gemäß dem oben beschriebenen Verfahren getestet. Die Kriterien zur Beurteilung der Pressformbarkeit waren ebenfalls gleich den oben genannten. Die Testergebnisse der Pressformbarkeit sind ebenfalls in den Tabellen 16 und 17 angegeben.
Die Pulverbildungsbeständigkeit wurde gemäß dem oben beschriebenen Verfahren getestet. Die Kriterien zur Beurteilung der Pulverbildungsbeständigkeit waren ebenfalls gleich den oben genanten. Die Testergebnisse der Pulverbildungsbeständigkeit sind ebenfalls in den Tabellen 16 und 17 angegeben.
Die Bildklarheit nach Lackieren wurde gemäß dem oben beschriebenen Verfahren getestet. Die Kriterien zur Beurteilung der Bildklarheit nach Lackieren waren ebenfalls gleich den oben genanten. Die Testergebnisse der Bildklarheit nach Lackieren sind ebenfalls in den Tabellen 16 und 17 angegeben.
Wie aus den Tabellen 16 und 17 ersichtlich ist, waren die Vergleichsprüflinge Nr. 260, 261, 263, 267 bis 270, 279 bis 282, 278 bis 289, 293 und 297 bis 299 jeweils schlecht im Hinblick auf Pressformbarkeit, Pulverbildungsbeständigkeit und Bildklarheit nach Lackieren, da der Aluminiumgehalt in dem Zinktauchplattierbad und/oder die Legierungsbehandlungstemperatur außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung lagen. Die Vergleichsprüflinge Nr. 265, 274 und 284 waren schlecht im Hinblick auf die Pulverbildungsbeständigkeit, da zwar der Aluminiumgehalt in dem Zinktauchplattier bad und die Legierungsbehandlungstemperatur innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung lagen, die einzelnen plattierten Stahlbleche jedoch unter Verwendung der laserstrukturierten Mattwalzen anlassgewalzt wurden und infolgedessen die Plattierungsschicht geschädigt war. Bei den erfindungsgemäßen Prüflingen Nr. 290 und 294 erforderte die vollständige Durchführung der Legierungsbehandlung zwischen Eisen und Zink einen beträchtlichen Zeitraum, da die Legierungsbehandlungstemperatur niedrig war.
Im Gegensatz dazu waren die erfindungsgemäßen Prüflinge Nr. 262, 264, 266, 271 bis 273, 275 bis 278, 283, 285, 286, 291, 292 und 296 gut im Hinblick auf alle Eigenschaften von Pressformbarkeit, Pulverbildungsbeständigkeit und Bildklarheit nach Lackieren.
Beispiel 2 der Erfindung
Eine Mehrzahl kaltgewalzter Stahlbleche wurde durch Durchführen einer Kaltwalzbehandlung gemäß den Kaltwalzbedingungen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung an einer Mehrzahl von warmgewalzten Stahlblechen auf IF-Stahlbasis mit einer Dicke von 0,8 mm hergestellt. Dann wurden verschiedene, einer Legierungsbehandlung unterzogene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbleche innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung dadurch hergestellt, dass die einzelnen, auf diese Weise hergestellten kaltgewalzten Stahlbleche einer Zinktauchplattierungsbehandlung, einer Legierungsbehandlung und einer Anlasswalzbehandlung in dieser Reihenfolge unterzogen wurden, während die Bedingungen dieser Behandlungen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung geändert wurden. Die auf diese Weise hergestellten, einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbleche umfassten eine Mehrzahl von plattierten Stahlblechen, die jeweils ein Plattierungsgewicht von 30 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs aufwiesen, eine Mehrzahl von plattierten Stahlblechen, die jeweils ein Plattierungsgewicht von 45 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs aufwiesen, und eine Mehrzahl von Plattierungsstahlblechen, die jeweils ein Plattierungsgewicht von 60 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs aufwiesen. Eine Mehrzahl von Prüflingen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung (im folgenden als "Prüflinge der Erfindung" bezeichnet) wurden aus der auf diese Weise hergestellten Mehrzahl von einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechen, die jeweils eine auf jeder der beiden Oberflächen derselben ausgebildete, einer Legierungsbehandlung unterzogene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsschicht aufwiesen, hergestellt.
Für Vergleichszwecke wurden verschiedene, einer Legierungsbehandlung unterzogene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbleche außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung dadurch hergestellt, dass eine Mehrzahl warmgewalzter Stahlbleche einer Kaltwalzbehandlung, einer Zinktauchplattierungsbehandlung, einer Legierungsbehandlung und einer Anlasswalzbehandlung unter Bedingungen, bei denen mindestens eine der Bedingungen von der Kaltwalzbehandlungsbedingung, der Zinktauchplattierungsbehandlungsbedingung, der Legierungsbehandlungsbedingung und der Anlasswalzbehandlungsbedingung außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung lag, unterzogen wurde. Die auf diese Weise hergestellten, einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbleche umfassten eine Mehrzahl von plattierten Stahlblechen, die jeweils ein Plattierungsgewicht von 30 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs aufwiesen, eine Mehrzahl von plattierten Stahlblechen, die jeweils ein Plattierungsgewicht von 45 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs aufwiesen, und eine Mehrzahl von plattierten Stahlblechen, die jeweils ein Plattierungsgewicht von 60 g/m² pro Oberfläche des Stahlblechs aufwiesen. Eine Mehrzahl von Prüflingen außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung (im folgenden als die "Vergleichsprüflinge" bezeichnet) wurde aus den auf diese Weise hergestellten, einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechen, die jeweils eine auf jeder der beiden Oberflächen derselben ausgebildete, einer Legierungsbehandlung unterzogene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsschicht aufwiesen, hergestellt.
Für jeden der Prüflinge gemäß der Erfindung und der Vergleichsprüflinge sind der Mittellinienmittenrauwert (Ra) der Kaltwalzwalzen in der Kaltwalzbehandlung und der Integralwert der Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100 bis 2000 μm, wobei die Amplitudenspektren durch Fourier-Transformation der Profilkurve des kaltgewalzten Stahlblechs erhalten wurden; das Plattierungsgewicht und der Aluminiumgehalt in dem Zinktauchplattierbad bei der Zinktauchplattierungsbehandlung; die Legierungsbehandlungstemperatur in der Legierungsbehandlung; und der Mittellinienmittenrauwert (Ra) der Anlasswalzwalzen, die Dehnungsrate in der Anlasswalzbehandlung und der Integralwert der Amplitudenspektren in einem Wellenlängenbereich von 100 bis 2000 μm, wobei die Amplitudenspektren durch Fourier-Transformation der Profilkurve der einem Anlasswalzen unterzogenen, einer Legierungsbildung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlbleche erhalten wurden, in den Tabellen 18 und 19 angegeben.
Für jeden der Prüflinge der Erfindung und der Vergleichsprüflinge wurden Pressformbarkeit, Pulverbildungsbeständigkeit und Bildklarheit nach Lackieren gemäß den folgenden Testverfahren untersucht.
Die Pressformbarkeit wurde gemäß dem oben beschriebenen Verfahren getestet. Die Kriterien zur Beurteilung der Pressformbarkeit waren ebenfalls gleich den oben genannten. Die Testergebnisse der Pressformbarkeit sind ebenfalls in den Tabellen 18 und 19 angegeben.
Die Pulverbildungsbeständigkeit wurde gemäß dem oben beschriebenen Verfahren getestet. Die Kriterien zur Beurteilung der Pulverbildungsbeständigkeit waren ebenfalls gleich den oben genanten. Die Testergebnisse der Pulverbildungsbeständigkeit sind ebenfalls in den Tabellen 18 und 19 angegeben.
Die Bildklarheit nach Lackieren wurde gemäß dem oben beschriebenen Verfahren getestet. Die Kriterien zur Beurteilung der Bildklarheit nach Lackieren waren ebenfalls gleich den oben genanten. Die Testergebnisse der Bildklarheit nach Lackieren sind ebenfalls in den Tabellen 18 und 19 angegeben.
Wie aus den Tabellen 18 und 19 ersichtlich ist, war der erfindungsgemäße Prüfling Nr. 300 gut im Hinblick auf alle Eigenschaften von Pressformbarkeit, Pulverbildungsbeständigkeit und Bildklarheit nach Lackieren. Da jedoch der Mittellinienmittenrauwert (Ra) der Kaltwalzwalzen klein war, zeigte der erfindungsgemäße Prüfling Nr. 300 eine verminderte Qualität des kaltgewalzten Stahlblechs infolge des Auftretens von Walzdefekten auf den Kaltwalzwalzen. Bei dem Herstellungsverfahren der erfindungsgemäßen Prüflinge Nr. 305 bis 307 wurde das warmgewalzte Stahlblech unter Verwendung der Kaltwalzwalzen, die dem kaltgewalzten Stahlblech einen hohen Integralwert der Amplitudenspektren verliehen, kaltgewalzt und das einer Legierungsbehandlung unterzogene Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech unter Verwendung herkömmlicher Anlasswalzwalzen, die dem einem Anlasswalzen unterzogenen, einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech einen hohen Integralwert der Amplitudenspektren verliehen, anlassgewalzt. Infolgedessen waren die erfindungsgemäßen Prüflinge Nr. 305 bis 307 schlecht im Hinblick auf Bildklarheit nach Lackieren.
Der erfindungsgemäße Prüfling Nr. 314, der im Hinblick auf alle Eigenschaften von Pressformbarkeit, Pulverbildungsbeständigkeit und Bildklarheit nach Lackieren gut war, zeigte eine verminderte Produktqualität, da die Dehnungsrate in der Anlasswalzbehandlung hoch war. Die Vergleichsprüflinge Nr. 315 und 316 waren schlecht im Hinblick auf Pressformbarkeit, da die Legierungsbehandlungstemperatur niedrig und außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung war. Obwohl der Aluminiumgehalt in dem Zinktauchplattierbad und die Legierungsbehandlungstemperatur innerhalb des Umfangs der Erfindung lagen, war der Vergleichsprüfling Nr. 318 schlecht im Hinblick auf Pulverbildungsbeständigkeit, da er ein kaltgewalztes Stahlblech war, dessen Oberflächenprofil durch die Verwendung der laserstrukturierten Mattwalzen beeinträchtigt war. Der Vergleichsprüfling Nr. 322 war schlecht im Hinblick auf Pressformbarkeit, da die Legierungsbehandlungstemperatur hoch und außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung war. In dem Vergleichsprüfling Nr. 330 fand keine Legierungsreaktion zwischen Eisen und Zink statt, da der Aluminiumgehalt in dem Zinktauchplattierbad groß und außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung war. Der Vergleichsprüfling Nr. 331 war schlecht im Hinblick auf Bildklarheit nach Lackieren, da der Integralwert der Amplitudenspektren des anlassgewalzten, einer Legierungsbehandlung Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs groß war.
Im Gegensatz dazu waren die erfindungsgemäßen Prüflinge Nr. 301 bis 304, 308 bis 313, 317, 319, 320 und 325 bis 329 gut im Hinblick auf alle Eigenschaften von Pressformbarkeit, Pulverbildungsbeständigkeit und Bildklarheit nach Lackieren.
Wie oben detailliert beschrieben ist, ist es gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung möglich, ein Verfahren zur Herstellung eines einer Legierungsbehandlung unterzogenen Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblechs hervorragender Pressformbarkeit bereitzustellen, das eine Lösung der im Stand der Technik 5 bis 7 bestehenden Probleme ermöglicht, wodurch viele großtechnisch verwendbaren Wirkungen bereitgestellt werden.

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; 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, wo durch ein einer Legierungsbehandlung unterzogenes Eisen-Zink-Legierung-Tauchplattierungsstahlblech mit hervorragender Pressformbarkeit hergestellt wird; wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass: der Gehalt an dem Aluminium in dem Zinktauchplattierbad auf innerhalb eines Bereichs von 0,10 bis 0,25 Gew.-% beschränkt ist; und die Legierungsbehandlung bei einer Temperatur T (°C) durchgeführt wird, die die folgende Formel erfüllt: 440 + 400 × [Al Gew.-%] ≤ T ≤ 500 + 400 × [Al Gew.-%]wobei [Al Gew.-%] der Aluminiumgehalt in dem Zinktauchplattierbad 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 Mittellinienmittenrauwert (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 Mittellinienmittenrauwert (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 Mittellinienmittenrauwert (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-Legierung-Tauchplattierungsblechs nach der Anlasswalzbehandlung erhalten werden, bis zu 200 μm³ beträgt, durchgeführt wird.