JP2000144362A - 密着性の優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 - Google Patents
密着性の優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板Info
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- JP2000144362A JP2000144362A JP32189698A JP32189698A JP2000144362A JP 2000144362 A JP2000144362 A JP 2000144362A JP 32189698 A JP32189698 A JP 32189698A JP 32189698 A JP32189698 A JP 32189698A JP 2000144362 A JP2000144362 A JP 2000144362A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 密着性の優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板
を提供すること。 【解決手段】 めっき皮膜／地鉄界面に接している鉄−
亜鉛合金結晶が界面１μｍ当たり５．５個以上であるこ
と。
を提供すること。 【解決手段】 めっき皮膜／地鉄界面に接している鉄−
亜鉛合金結晶が界面１μｍ当たり５．５個以上であるこ
と。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、建材、家
電製品等の材料として広く使用されている合金化溶融亜
鉛めっき鋼板に関する。
電製品等の材料として広く使用されている合金化溶融亜
鉛めっき鋼板に関する。
【０００２】
【従来の技術】めっき鋼板の分野では、近年の自動車お
よび家電製品等の低製造コスト化に伴ってシンプルな合
金化溶融亜鉛めっき鋼板が主流になりつつある。しか
し、現在製造されている合金化溶融亜鉛めっき鋼板に
は、成形割れ、皮膜の剥離などの問題をかかえており、
安定した供給がなされているとは言い難く、安定供給の
確立が求められている。
よび家電製品等の低製造コスト化に伴ってシンプルな合
金化溶融亜鉛めっき鋼板が主流になりつつある。しか
し、現在製造されている合金化溶融亜鉛めっき鋼板に
は、成形割れ、皮膜の剥離などの問題をかかえており、
安定した供給がなされているとは言い難く、安定供給の
確立が求められている。
【０００３】プレス時の皮膜剥離については、大別し
て、Ｖ曲げなどの局所変形で起きるパウダリングと、高
面圧でしゅう動距離が長い成型で多く発生するフレーキ
ングとが存在する。完成パネルにおいても、たとえば自
動車の走行時に石跳ね等で塗布とともにめっきが剥離す
るチッピングなどが生じる。
て、Ｖ曲げなどの局所変形で起きるパウダリングと、高
面圧でしゅう動距離が長い成型で多く発生するフレーキ
ングとが存在する。完成パネルにおいても、たとえば自
動車の走行時に石跳ね等で塗布とともにめっきが剥離す
るチッピングなどが生じる。
【０００４】このような皮膜剥離や成形割れは、すべて
めっき皮膜／地鉄界面または鉄−亜鉛合金相の界面で起
こると考えられている。そして、パウダリングについて
は、高硬度で延性の劣るΓ相およびΓ１相の存在がその
主因であると考えられてきた。しかし、最近、Γ相単相
の皮膜では良好なパウダリング性を示す結果などから、
Γ相およびΓ１相は皮膜剥離とは直接無関係であるとの
報告もなされており（例えば、Ｊ．Ｉｎａｇａｋｉ ｅ
ｔ ａｌ．Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、
７，３３１（１９９１））、合金化溶融亜鉛めっきの密
着性発現メカニズムは未だ明確にはなっていない。この
ように密着性発現メカニズムが解明されていないこと
が、めっき皮膜の密着性を改善するためにめっき製造方
法および皮膜構造に関するさまざまな研究が行われてき
たにもかかわらず成形割れや皮膜剥離の問題を克服する
ことができない第１の理由である。
めっき皮膜／地鉄界面または鉄−亜鉛合金相の界面で起
こると考えられている。そして、パウダリングについて
は、高硬度で延性の劣るΓ相およびΓ１相の存在がその
主因であると考えられてきた。しかし、最近、Γ相単相
の皮膜では良好なパウダリング性を示す結果などから、
Γ相およびΓ１相は皮膜剥離とは直接無関係であるとの
報告もなされており（例えば、Ｊ．Ｉｎａｇａｋｉ ｅ
ｔ ａｌ．Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、
７，３３１（１９９１））、合金化溶融亜鉛めっきの密
着性発現メカニズムは未だ明確にはなっていない。この
ように密着性発現メカニズムが解明されていないこと
が、めっき皮膜の密着性を改善するためにめっき製造方
法および皮膜構造に関するさまざまな研究が行われてき
たにもかかわらず成形割れや皮膜剥離の問題を克服する
ことができない第１の理由である。
【０００５】また、これまでの合金化溶融亜鉛めっき皮
膜の構造に関する提案は、Γ相の平均厚さ、またはΓ
相、Γ１相の平均厚さの組み合わせで規定している。し
かし、Γ相の平均厚さが薄くても密着性の劣った鋼板が
しばしば得られており、この規定は充分なものとは言え
ない。さらに、上述した「Γ相およびΓ１相が皮膜剥離
とは直接無関係である」という報告が事実ならば、これ
らの規定は無意味なものとなってしまう。
膜の構造に関する提案は、Γ相の平均厚さ、またはΓ
相、Γ１相の平均厚さの組み合わせで規定している。し
かし、Γ相の平均厚さが薄くても密着性の劣った鋼板が
しばしば得られており、この規定は充分なものとは言え
ない。さらに、上述した「Γ相およびΓ１相が皮膜剥離
とは直接無関係である」という報告が事実ならば、これ
らの規定は無意味なものとなってしまう。
【０００６】さらに、合金化溶融亜鉛めっき皮膜におけ
る鉄−亜鉛合金相の厚さを評価する方法に問題があるこ
とも、皮膜密着性発現メカニズムを解明することを困難
にしている。例えば、特開平０３−２４９１６２号公報
および特開平０６−１７２２１号公報などのいくつかの
文献では、めっき断面の研磨面をエッチングして走査型
電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察する方法が採られている
が、この方法は、研磨による界面のダレ、エッチングの
程度差、または試料作製および観察する個人差によっ
て、評価される合金相の厚さが変化してしまう可能性が
ある。特に、一般的なＳＥＭの空間分解能は、０．５μ
ｍ以下の界面合金相の厚さを正確に評価するために十分
とはいえない。さらに、これら文献にはＳＥＭの写真か
ら合金相の平均厚さを計算する方法についての詳しい記
載もない。
る鉄−亜鉛合金相の厚さを評価する方法に問題があるこ
とも、皮膜密着性発現メカニズムを解明することを困難
にしている。例えば、特開平０３−２４９１６２号公報
および特開平０６−１７２２１号公報などのいくつかの
文献では、めっき断面の研磨面をエッチングして走査型
電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察する方法が採られている
が、この方法は、研磨による界面のダレ、エッチングの
程度差、または試料作製および観察する個人差によっ
て、評価される合金相の厚さが変化してしまう可能性が
ある。特に、一般的なＳＥＭの空間分解能は、０．５μ
ｍ以下の界面合金相の厚さを正確に評価するために十分
とはいえない。さらに、これら文献にはＳＥＭの写真か
ら合金相の平均厚さを計算する方法についての詳しい記
載もない。
【０００７】また、特開平０１−６８４５６号公報に
は、電子線微小部分析法（ＥＰＭＡ）用いた線分析結果
において亜鉛の強度のある濃度範囲をΓ相とみなす方法
が開示されている。しかし、ＥＰＭＡの電子ビーム径が
通常１μｍ程度であることから、１μｍ以下の界面合金
相の厚さを正確に評価することは困難である。さらに、
この方法では、線分析を行った場所でのみの厚さを評価
するため、必ずしもひとつの合金化溶融亜鉛めっき鋼板
の代表的な値を評価しているとは言えない。
は、電子線微小部分析法（ＥＰＭＡ）用いた線分析結果
において亜鉛の強度のある濃度範囲をΓ相とみなす方法
が開示されている。しかし、ＥＰＭＡの電子ビーム径が
通常１μｍ程度であることから、１μｍ以下の界面合金
相の厚さを正確に評価することは困難である。さらに、
この方法では、線分析を行った場所でのみの厚さを評価
するため、必ずしもひとつの合金化溶融亜鉛めっき鋼板
の代表的な値を評価しているとは言えない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる事情に
鑑みてなされるものであって、合金化溶融亜鉛めっき皮
膜における鉄−亜鉛合金相の厚さを含むめっき皮膜構造
を正確に評価し、優れた密着性を発現する皮膜構造因子
を明らかにしたうえで、より密着性に優れた合金化溶融
亜鉛めっき鋼板を提供することを目的とする。
鑑みてなされるものであって、合金化溶融亜鉛めっき皮
膜における鉄−亜鉛合金相の厚さを含むめっき皮膜構造
を正確に評価し、優れた密着性を発現する皮膜構造因子
を明らかにしたうえで、より密着性に優れた合金化溶融
亜鉛めっき鋼板を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく、収束イオンビーム（ＦＩＢ）により加工
した試料を透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察することで
皮膜構造を評価し、密着性に優れた合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板を得るべく鋭意検討した。その結果、めっき皮膜
／地鉄界面に接している鉄−亜鉛合金結晶粒子の単位界
面当たりの数が多くなるほど密着性が高くなることを見
出した。また、さらに研究を進めた結果、めっき皮膜／
地鉄界面近傍のΓ相の厚さが不均一であるほど皮膜密着
性が高くなることを見出した。さらに、合金化処理条件
を詳細に検討した結果、(1)めっき皮膜／地鉄界面に存
在する地鉄の結晶粒界にΓ相結晶が形成される状態が存
在すること、および、(2)このような状態を形成するこ
とによりこのような状態が形成されていない場合と比べ
て地鉄と皮膜の密着性がより高くなることを見出した。
を解決すべく、収束イオンビーム（ＦＩＢ）により加工
した試料を透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察することで
皮膜構造を評価し、密着性に優れた合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板を得るべく鋭意検討した。その結果、めっき皮膜
／地鉄界面に接している鉄−亜鉛合金結晶粒子の単位界
面当たりの数が多くなるほど密着性が高くなることを見
出した。また、さらに研究を進めた結果、めっき皮膜／
地鉄界面近傍のΓ相の厚さが不均一であるほど皮膜密着
性が高くなることを見出した。さらに、合金化処理条件
を詳細に検討した結果、(1)めっき皮膜／地鉄界面に存
在する地鉄の結晶粒界にΓ相結晶が形成される状態が存
在すること、および、(2)このような状態を形成するこ
とによりこのような状態が形成されていない場合と比べ
て地鉄と皮膜の密着性がより高くなることを見出した。
【００１０】本発明は上記知見に基づいてなされたもの
であり、第１に、めっき皮膜／地鉄界面に接している鉄
−亜鉛合金結晶が、界面１μｍ当たり５．５個以上であ
ることを特徴とする密着性の優れた合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板を提供するものである。
であり、第１に、めっき皮膜／地鉄界面に接している鉄
−亜鉛合金結晶が、界面１μｍ当たり５．５個以上であ
ることを特徴とする密着性の優れた合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板を提供するものである。
【００１１】第２に、めっき皮膜／地鉄界面近傍に存在
するΓ相の厚さが２倍以上の不均一さを有することを特
徴とする密着性の優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板を提
供するものである。
するΓ相の厚さが２倍以上の不均一さを有することを特
徴とする密着性の優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板を提
供するものである。
【００１２】第３に、めっき皮膜／地鉄界面に存在する
地鉄の結晶粒界にΓ相結晶が形成されたことを特徴とす
る密着性の優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板を提供する
ものである。
地鉄の結晶粒界にΓ相結晶が形成されたことを特徴とす
る密着性の優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板を提供する
ものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明について具体的に説
明する。まず、本発明の第１の観点においては、めっき
皮膜／地鉄界面に接している鉄−亜鉛合金結晶が、界面
１μｍ当たり５．５個以上であることを特徴とする。
明する。まず、本発明の第１の観点においては、めっき
皮膜／地鉄界面に接している鉄−亜鉛合金結晶が、界面
１μｍ当たり５．５個以上であることを特徴とする。
【００１４】上述のように、収束イオンビーム（ＦＩ
Ｂ）により加工した試料について透過電子顕微鏡（ＴＥ
Ｍ）でそのめっき皮膜／地鉄界面を詳細に観察した結
果、図１の状態が観察された。すなわち、図１の（ａ）
に示すように、界面に接する鉄−亜鉛合金結晶同士の境
界がくびれ、地鉄が皮膜側に突き出ており、また、図１
の（ｂ）に示すように、多くの場所でめっき皮膜／地鉄
界面に沿って隣接する鉄−亜鉛合金結晶は界面において
段差を形成しており、段差が大きくなった部分は、図１
の（ｃ）のように、地鉄中に鉄−亜鉛合金結晶が打ち込
まれた状態となっている。これらの状態は、界面の表面
積を増大させ、界面で剥離するために必要なエネルギー
を高めるいわゆるアンカー効果により界面の強度を増大
させるものであるが、このような効果はこれら地鉄−皮
膜界面に接する鉄−亜鉛合金結晶の単位界面当たりの数
が多くなれば一層大きくなる。したがって、めっき皮膜
／地鉄界面に接する鉄−亜鉛合金結晶の単位界面当たり
の数が多いほど、高い密着性を有するのである。
Ｂ）により加工した試料について透過電子顕微鏡（ＴＥ
Ｍ）でそのめっき皮膜／地鉄界面を詳細に観察した結
果、図１の状態が観察された。すなわち、図１の（ａ）
に示すように、界面に接する鉄−亜鉛合金結晶同士の境
界がくびれ、地鉄が皮膜側に突き出ており、また、図１
の（ｂ）に示すように、多くの場所でめっき皮膜／地鉄
界面に沿って隣接する鉄−亜鉛合金結晶は界面において
段差を形成しており、段差が大きくなった部分は、図１
の（ｃ）のように、地鉄中に鉄−亜鉛合金結晶が打ち込
まれた状態となっている。これらの状態は、界面の表面
積を増大させ、界面で剥離するために必要なエネルギー
を高めるいわゆるアンカー効果により界面の強度を増大
させるものであるが、このような効果はこれら地鉄−皮
膜界面に接する鉄−亜鉛合金結晶の単位界面当たりの数
が多くなれば一層大きくなる。したがって、めっき皮膜
／地鉄界面に接する鉄−亜鉛合金結晶の単位界面当たり
の数が多いほど、高い密着性を有するのである。
【００１５】実際の皮膜の剥離状態を観察した結果、図
２に示すように、このようなアンカー効果により、鉄−
亜鉛合金結晶の粒界で亀裂の進行が停止していることが
観察された。なお、図１および図２において、参照符号
１は皮膜側合金層を示し、２はめっき皮膜／地鉄界面に
接する鉄−亜鉛合金結晶を示し、３は地鉄を示す。
２に示すように、このようなアンカー効果により、鉄−
亜鉛合金結晶の粒界で亀裂の進行が停止していることが
観察された。なお、図１および図２において、参照符号
１は皮膜側合金層を示し、２はめっき皮膜／地鉄界面に
接する鉄−亜鉛合金結晶を示し、３は地鉄を示す。
【００１６】ところで、通常の合金化溶融亜鉛めっき鋼
板における界面合金相の厚さは、Γ相の場合、０．５μ
ｍ〜０．８μｍ程度である（例えば、加藤他、材料とプ
ロセス１０，４９１（１９９７））。これは、めっき皮
膜／地鉄界面における界面１μｍ当たりに換算すると、
Γ相の結晶数が２程度に相当する。
板における界面合金相の厚さは、Γ相の場合、０．５μ
ｍ〜０．８μｍ程度である（例えば、加藤他、材料とプ
ロセス１０，４９１（１９９７））。これは、めっき皮
膜／地鉄界面における界面１μｍ当たりに換算すると、
Γ相の結晶数が２程度に相当する。
【００１７】このような従来の合金化溶融亜鉛めっきを
基準とし、適宜の加熱手段、例えばインダクションヒー
ターを用いて合金化反応を制御することによりめっき皮
膜／地鉄界面に接する鉄−亜鉛合金結晶の単位界面当た
りの数を増加させた結果、めっき皮膜／地鉄界面に接す
る鉄−亜鉛合金結晶が界面１μｍ当たり５．５個以上で
あれば、密着性に関して従来と比較して有意な効果が得
られることが判明した。そのため、本発明では、めっき
皮膜／地鉄界面に接する鉄−亜鉛合金結晶が界面１μｍ
当たり５．５個以上と規定した。
基準とし、適宜の加熱手段、例えばインダクションヒー
ターを用いて合金化反応を制御することによりめっき皮
膜／地鉄界面に接する鉄−亜鉛合金結晶の単位界面当た
りの数を増加させた結果、めっき皮膜／地鉄界面に接す
る鉄−亜鉛合金結晶が界面１μｍ当たり５．５個以上で
あれば、密着性に関して従来と比較して有意な効果が得
られることが判明した。そのため、本発明では、めっき
皮膜／地鉄界面に接する鉄−亜鉛合金結晶が界面１μｍ
当たり５．５個以上と規定した。
【００１８】なお、めっき皮膜／地鉄界面に接する鉄−
亜鉛合金結晶の数は、ＴＥＭ明視像から、図３に示すＬ
およびＮを用いて評価した。つまり、界面の凹凸を無視
しためっき皮膜／地鉄界面の長さをＬとし、上記長さの
めっき皮膜／地鉄界面に接する鉄−亜鉛合金結晶４の数
をＮとして、Ｎ／Ｌをめっき皮膜／地鉄界面に接する鉄
−亜鉛合金結晶の数として評価した。また、上述した密
着性発現メカニズムから明らかなように、めっき皮膜／
地鉄界面に接する合金相の種類はΓ相、Γ１相、δ１相
のいずれでもよい。
亜鉛合金結晶の数は、ＴＥＭ明視像から、図３に示すＬ
およびＮを用いて評価した。つまり、界面の凹凸を無視
しためっき皮膜／地鉄界面の長さをＬとし、上記長さの
めっき皮膜／地鉄界面に接する鉄−亜鉛合金結晶４の数
をＮとして、Ｎ／Ｌをめっき皮膜／地鉄界面に接する鉄
−亜鉛合金結晶の数として評価した。また、上述した密
着性発現メカニズムから明らかなように、めっき皮膜／
地鉄界面に接する合金相の種類はΓ相、Γ１相、δ１相
のいずれでもよい。
【００１９】次に、本発明の第２の観点について説明す
る。本発明の第２の観点においては、めっき皮膜／地鉄
界面近傍に存在するΓ相の厚さが２倍以上の不均一さを
有することを特徴とする。
る。本発明の第２の観点においては、めっき皮膜／地鉄
界面近傍に存在するΓ相の厚さが２倍以上の不均一さを
有することを特徴とする。
【００２０】すなわち、めっき皮膜／地鉄界面近傍のΓ
相の厚さを不均一とするほどめっき皮膜の密着性が高く
なるという知見に基づき、めっき皮膜／地鉄界面近傍に
存在するΓ相の厚さを２倍以上の不均一性を有するもの
とした。このようにめっき皮膜／地鉄界面近傍のΓ相の
厚さが不均一であるほど皮膜密着性が高いのは、Γ相／
δ１相（またはΓ１相）界面の表面積がΓ相の厚さが不
均一であるほど増大し、剥離に要するエネルギーを高
め、Γ相／δ１相（またはΓ１相）界面における剥離を
阻止するように働くからである。図４は、めっき皮膜／
地鉄界面のΓ相の厚さが不均一である構造のＴＥＭ明視
野像例である。図中、参照符号５はΓ相を示し、Ａはそ
の最も薄い場所の厚さであり、Ｂはその最も厚い場所の
厚さである。これらＡ、Ｂを測定し、Γ相の厚さの不均
一さをＢ／Ａで表す。なお、参照符号６は地鉄、７はめ
っき皮膜を示す。
相の厚さを不均一とするほどめっき皮膜の密着性が高く
なるという知見に基づき、めっき皮膜／地鉄界面近傍に
存在するΓ相の厚さを２倍以上の不均一性を有するもの
とした。このようにめっき皮膜／地鉄界面近傍のΓ相の
厚さが不均一であるほど皮膜密着性が高いのは、Γ相／
δ１相（またはΓ１相）界面の表面積がΓ相の厚さが不
均一であるほど増大し、剥離に要するエネルギーを高
め、Γ相／δ１相（またはΓ１相）界面における剥離を
阻止するように働くからである。図４は、めっき皮膜／
地鉄界面のΓ相の厚さが不均一である構造のＴＥＭ明視
野像例である。図中、参照符号５はΓ相を示し、Ａはそ
の最も薄い場所の厚さであり、Ｂはその最も厚い場所の
厚さである。これらＡ、Ｂを測定し、Γ相の厚さの不均
一さをＢ／Ａで表す。なお、参照符号６は地鉄、７はめ
っき皮膜を示す。
【００２１】このようにして評価した不均一さと皮膜の
密着性との関係を調査した結果、この不均一さを２以上
（すなわち２倍以上の不均一さ）に制御すれば、充分な
密着性が得られることが判明した。そのため、本発明で
は、めっき皮膜／地鉄界面近傍に存在するΓ相の厚さが
２倍以上の不均一さを有することとした。
密着性との関係を調査した結果、この不均一さを２以上
（すなわち２倍以上の不均一さ）に制御すれば、充分な
密着性が得られることが判明した。そのため、本発明で
は、めっき皮膜／地鉄界面近傍に存在するΓ相の厚さが
２倍以上の不均一さを有することとした。
【００２２】次に、本発明の第３の観点について説明す
る。本発明の第３の観点においては、めっき皮膜／地鉄
界面に存在する地鉄の結晶粒界にΓ相結晶が形成された
ことを特徴とする。
る。本発明の第３の観点においては、めっき皮膜／地鉄
界面に存在する地鉄の結晶粒界にΓ相結晶が形成された
ことを特徴とする。
【００２３】図５は、めっき皮膜／地鉄界面に存在する
地鉄の結晶粒界にΓ相結晶が形成された状態を示すもの
であるが、鉄−亜鉛合金相であるΓ相の結晶８が地鉄９
に食い込むようになっており、アンカー効果が作用する
ことが理解される。このように、めっき皮膜／地鉄界面
に存在する地鉄の結晶粒界にΓ相結晶が形成されると、
そのアンカー効果により、そのような状態が形成されて
いない場合に比べて、地鉄と皮膜との密着性が高くなる
のである。なお、図５の参照符号１０は、めっき皮膜を
示す。
地鉄の結晶粒界にΓ相結晶が形成された状態を示すもの
であるが、鉄−亜鉛合金相であるΓ相の結晶８が地鉄９
に食い込むようになっており、アンカー効果が作用する
ことが理解される。このように、めっき皮膜／地鉄界面
に存在する地鉄の結晶粒界にΓ相結晶が形成されると、
そのアンカー効果により、そのような状態が形成されて
いない場合に比べて、地鉄と皮膜との密着性が高くなる
のである。なお、図５の参照符号１０は、めっき皮膜を
示す。
【００２４】以上のように、本発明は、合金化溶融亜鉛
めっきの界面近傍の構造を制御することにより、密着性
の優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板を提供するものであ
る。めっきを施す面は、片面であっても両面であっても
有効である。また、本発明の対象は合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板であるが、地鉄の種類を限定するものではなく、
ＩＦ鋼板、低合金鋼など全ての鋼種に適用できる。さら
に、本発明はめっき皮膜／地鉄界面近傍を制御すること
により効果を生じるものであり、皮膜全体は鉄、亜鉛、
アルミニウム、および不可避不純物から構成され、それ
らの元素で構成される合金相の組み合わせによらない。
例えば、地鉄側から、Γ相／Γ１相／δ １相（ツェータ
相を含んでも良い）、Γ相／δ１相（ツェータ相を含ん
でも良い）、またはΓ１相／δ１相（ツェータ相を含ん
でも良い）などが考えられる。
めっきの界面近傍の構造を制御することにより、密着性
の優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板を提供するものであ
る。めっきを施す面は、片面であっても両面であっても
有効である。また、本発明の対象は合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板であるが、地鉄の種類を限定するものではなく、
ＩＦ鋼板、低合金鋼など全ての鋼種に適用できる。さら
に、本発明はめっき皮膜／地鉄界面近傍を制御すること
により効果を生じるものであり、皮膜全体は鉄、亜鉛、
アルミニウム、および不可避不純物から構成され、それ
らの元素で構成される合金相の組み合わせによらない。
例えば、地鉄側から、Γ相／Γ１相／δ １相（ツェータ
相を含んでも良い）、Γ相／δ１相（ツェータ相を含ん
でも良い）、またはΓ１相／δ１相（ツェータ相を含ん
でも良い）などが考えられる。
【００２５】本発明は、ＦＩＢ法という新しい方法で皮
膜構造を評価した結果に基づいているが、本発明の構造
が特定できる限りこの評価方法に限定するものでない。
膜構造を評価した結果に基づいているが、本発明の構造
が特定できる限りこの評価方法に限定するものでない。
【００２６】
【実施例】本発明による具体的な実施例について、比較
例と比較しながら以下に説明する。なお、めっき皮膜／
地鉄界面の評価の数値はすべて、ＦＩＢ法により加工し
た試料をＴＥＭにより観察し、写真上に撮影した明視野
像から読み取ったものである。また、界面の密着性はド
ロビード引抜き剥離率で評価した。
例と比較しながら以下に説明する。なお、めっき皮膜／
地鉄界面の評価の数値はすべて、ＦＩＢ法により加工し
た試料をＴＥＭにより観察し、写真上に撮影した明視野
像から読み取ったものである。また、界面の密着性はド
ロビード引抜き剥離率で評価した。
【００２７】（実施例１）表１に、本発明および比較例
の、めっき皮膜／地鉄界面における界面１μｍ当たりの
界面に接する鉄−亜鉛合金結晶数とドロビード引抜き剥
離率との結果を示した。表１に示すように、本発明例で
は、めっき皮膜／地鉄界面における界面１μｍ当たりの
界面に接する鉄−亜鉛合金結晶数が７．１個／μｍ、
７．３個／μｍであり、ドロビード引抜き剥離率は、
３．８％、３．４％と優れた密着性を示したのに対し、
比較例では、めっき皮膜／地鉄界面における界面１μｍ
当たりの界面に接する鉄−亜鉛合金結晶数が５．４個／
μｍ、４．６個／μｍであり、ドロビード引抜き剥離率
は、１０．７％、１２．０％と密着性に劣っていた。す
なわち、めっき皮膜／地鉄界面に接している鉄−亜鉛合
金結晶が、界面１μｍ当たり５．５個以上であるという
本発明の要件を満たせば、密着性が優れたものとなるこ
とが確認された。
の、めっき皮膜／地鉄界面における界面１μｍ当たりの
界面に接する鉄−亜鉛合金結晶数とドロビード引抜き剥
離率との結果を示した。表１に示すように、本発明例で
は、めっき皮膜／地鉄界面における界面１μｍ当たりの
界面に接する鉄−亜鉛合金結晶数が７．１個／μｍ、
７．３個／μｍであり、ドロビード引抜き剥離率は、
３．８％、３．４％と優れた密着性を示したのに対し、
比較例では、めっき皮膜／地鉄界面における界面１μｍ
当たりの界面に接する鉄−亜鉛合金結晶数が５．４個／
μｍ、４．６個／μｍであり、ドロビード引抜き剥離率
は、１０．７％、１２．０％と密着性に劣っていた。す
なわち、めっき皮膜／地鉄界面に接している鉄−亜鉛合
金結晶が、界面１μｍ当たり５．５個以上であるという
本発明の要件を満たせば、密着性が優れたものとなるこ
とが確認された。
【００２８】（実施例２）表２に、本発明および比較例
の界面Γ相の最小厚さと最大厚さとの比の値、およびド
ロビード引抜き剥離率の結果を示した。表２に示すよう
に、本発明例では、界面Γ相の最小厚さと最大厚さの比
が３．２、５．１、４．３であり、ドロビード引抜き剥
離率は、３．５％、１．３％、２．０％と優れた密着性
を示したのに対し、比較例では、界面Γ相の最小厚さと
最大厚さの比が１．６、１．３であり、ドロビード引抜
き剥離率は、１１．０％、１５．４％と密着性に劣って
いた。以上のことから、めっき皮膜／地鉄界面のΓ相の
厚さが２倍以上の不均一さを有する場合、密着性が優れ
ていることが確認された。
の界面Γ相の最小厚さと最大厚さとの比の値、およびド
ロビード引抜き剥離率の結果を示した。表２に示すよう
に、本発明例では、界面Γ相の最小厚さと最大厚さの比
が３．２、５．１、４．３であり、ドロビード引抜き剥
離率は、３．５％、１．３％、２．０％と優れた密着性
を示したのに対し、比較例では、界面Γ相の最小厚さと
最大厚さの比が１．６、１．３であり、ドロビード引抜
き剥離率は、１１．０％、１５．４％と密着性に劣って
いた。以上のことから、めっき皮膜／地鉄界面のΓ相の
厚さが２倍以上の不均一さを有する場合、密着性が優れ
ていることが確認された。
【００２９】（実施例３）表３に、めっき皮膜／地鉄界
面に存在する地鉄の結晶粒界にΓ相結晶が形成された本
発明例とそのような状態が形成されていない比較例との
ドロビード引抜き剥離率の結果を示した。なお、ここで
は、ドロビード引抜き剥離率が５％以下の場合、密着性
の評価を○とし、５％を超える場合の密着性の評価を×
とした。表３に示すように、地鉄の結晶粒界にΓ相結晶
が形成された本発明例では密着性の評価が○であったの
に対し、地鉄の結晶粒界にΓ相結晶が形成されていない
比較例では評価が×であり密着性が劣っていた。以上の
結果から、めっき皮膜／地鉄界面に存在する地鉄の結晶
粒界にΓ相結晶が形成された場合、密着性が優れている
ことが確認された。
面に存在する地鉄の結晶粒界にΓ相結晶が形成された本
発明例とそのような状態が形成されていない比較例との
ドロビード引抜き剥離率の結果を示した。なお、ここで
は、ドロビード引抜き剥離率が５％以下の場合、密着性
の評価を○とし、５％を超える場合の密着性の評価を×
とした。表３に示すように、地鉄の結晶粒界にΓ相結晶
が形成された本発明例では密着性の評価が○であったの
に対し、地鉄の結晶粒界にΓ相結晶が形成されていない
比較例では評価が×であり密着性が劣っていた。以上の
結果から、めっき皮膜／地鉄界面に存在する地鉄の結晶
粒界にΓ相結晶が形成された場合、密着性が優れている
ことが確認された。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】
【表３】
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
密着性の優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板を提供するこ
とができる。したがって、本発明の合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板は、自動車、建材、家電製品等の優れた皮膜密着
性が要求される用途に好適である。
密着性の優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板を提供するこ
とができる。したがって、本発明の合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板は、自動車、建材、家電製品等の優れた皮膜密着
性が要求される用途に好適である。
【図１】めっき皮膜／地鉄界面に接している鉄−亜鉛合
金結晶の模式図。
金結晶の模式図。
【図２】鉄−亜鉛合金結晶の粒界の進行が停止した現象
を示す模式図。
を示す模式図。
【図３】めっき皮膜／地鉄界面に接する鉄−亜鉛合金結
晶の数の評価方法を示す模式図。
晶の数の評価方法を示す模式図。
【図４】めっき皮膜／地鉄界面のΓ相の厚さ不均一さの
評価方法を示す模式図。
評価方法を示す模式図。
【図５】めっき皮膜／地鉄界面に存在する地鉄の結晶粒
界にΓ相結晶が形成された状態を示す模式図。
界にΓ相結晶が形成された状態を示す模式図。
１……皮膜側合金相 ２、４……めっき皮膜／地鉄に接する鉄−亜鉛合金相結
晶 ３，６，９……地鉄 ５……めっき皮膜／地鉄界面近傍のΓ相 ７，１０……めっき皮膜 ８……めっき皮膜／地鉄界面に存在する地鉄の結晶粒界
に形成されたΓ相
晶 ３，６，９……地鉄 ５……めっき皮膜／地鉄界面近傍のΓ相 ７，１０……めっき皮膜 ８……めっき皮膜／地鉄界面に存在する地鉄の結晶粒界
に形成されたΓ相
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仲道 治郎 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 佐藤 馨 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 櫻井 理孝 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 4K027 AA02 AA22 AB07 AB28 AB32 AB38 AC73 AE11 AE21
Claims (3)
- 【請求項１】 めっき皮膜／地鉄界面に接している鉄
−亜鉛合金結晶が、界面１μｍ当たり５．５個以上であ
ることを特徴とする密着性の優れた合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板。 - 【請求項２】 めっき皮膜／地鉄界面近傍に存在する
Γ相の厚さが２倍以上の不均一さを有することを特徴と
する密着性の優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板。 - 【請求項３】 めっき皮膜／地鉄界面に存在する地鉄
の結晶粒界にΓ相結晶が形成されたことを特徴とする密
着性の優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32189698A JP2000144362A (ja) | 1998-11-12 | 1998-11-12 | 密着性の優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32189698A JP2000144362A (ja) | 1998-11-12 | 1998-11-12 | 密着性の優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000144362A true JP2000144362A (ja) | 2000-05-26 |
Family
ID=18137619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32189698A Pending JP2000144362A (ja) | 1998-11-12 | 1998-11-12 | 密着性の優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000144362A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013047812A1 (ja) | 2011-09-30 | 2013-04-04 | 新日鐵住金株式会社 | 高強度溶融亜鉛めっき鋼板 |
| WO2014002428A1 (ja) * | 2012-06-25 | 2014-01-03 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐パウダリング性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
-
1998
- 1998-11-12 JP JP32189698A patent/JP2000144362A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013047812A1 (ja) | 2011-09-30 | 2013-04-04 | 新日鐵住金株式会社 | 高強度溶融亜鉛めっき鋼板 |
| KR20140061457A (ko) | 2011-09-30 | 2014-05-21 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 고강도 용융 아연 도금 강판 |
| US10526690B2 (en) | 2011-09-30 | 2020-01-07 | Nippon Steel Corporation | High-strength hot-dip galvanized steel sheet |
| WO2014002428A1 (ja) * | 2012-06-25 | 2014-01-03 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐パウダリング性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
| CN104411857A (zh) * | 2012-06-25 | 2015-03-11 | 杰富意钢铁株式会社 | 抗粉化性优良的合金化热镀锌钢板 |
| JP5907263B2 (ja) * | 2012-06-25 | 2016-04-26 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 耐パウダリング性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
| KR101731693B1 (ko) | 2012-06-25 | 2017-04-28 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 내파우더링성이 우수한 합금화 용융 아연 도금 강판 |
| US9828663B2 (en) | 2012-06-25 | 2017-11-28 | Jfe Steel Corporation | Galvannealed steel sheet with excellent anti-powdering property |
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