JP2002105591A - 溶融めっき性に優れた高張力鋼板 - Google Patents
溶融めっき性に優れた高張力鋼板Info
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Abstract
きの発生のない、溶融めっき性に優れる高張力鋼板を提
供する。 【解決手段】 C:0.01mass%以上0.20mass%以下、S
i:1.5 mass%以下、Mn:1.2 mass%以上3.5 mass%以
下、Al:0.1 mass%以下、P:0.12mass%以下、S:0.
005 mass%以下、N:0.010 mass%以下およびCr:0.5
mass%以下を含み、さらにCa, YおよびREM のいずれか
1種または2種以上を合計で0.02mass%以下で含有し、
かつS量をCa, YおよびREM との関係において抑制する
成分組成とする。
Description
面に、亜鉛、アルミニウム、亜鉛−アルミニウム合金な
どの溶融めっき(合金化したものを含む。以下同じ)を
施した、自動車の車体などに用いて好適な溶融めっき性
に優れた高張力鋼板に関するものである。
改善のための軽量化並びに地球環境の保全の観点から、
自動車用鋼板として、表面に溶融亜鉛めっきなどを施し
た高張力溶融めっき鋼板の適用が増加している。この高
張力溶融めっき鋼板を得るには、めっき性に優れ、かつ
溶融めっき浴を通過した後、あるいはさらに合金化処理
が施された後、所望の強度および加工性が得られる鋼板
を原板に用いることが肝要である。
やMnなどを添加しているが、これらの元素を添加した鋼
板を、例えば連続溶融亜鉛めっきライン(CGL:Cont
inuous Galvanizing Line )にてめっき処理すると、め
っき前の焼鈍工程で、鋼板表面にSiやMn等の濃化層が形
成され、めっき性が低下することが知られている。
鈍する際に、該雰囲気はFeにとっては還元性であって
も、鋼中のSiやMn等には酸化性であるために、鋼板表面
でSiやMnが選択酸化されて酸化物層が形成される結果、
表面にこれら元素の濃化が生じたものである。このよう
な表面酸化物は、溶融亜鉛の鋼板への濡れ性を著しく低
下させるため、高張力鋼板をめっき原板とする溶融亜鉛
めっき鋼板ではめっき性が低下し、とりわけSiやMn等の
含有量が高い場合には、部分的にめっきがされない、い
わゆる不めっきが生じるという問題があった。
低下を改善するものとして、例えば特開昭55−122865号
公報には、めっき時の加熱に先だって高酸素分圧下で鋼
板を強制的に酸化したのちに還元する方法が、また特開
昭58−104163号公報には、溶融めっきを施す前にプレめ
っきを行う方法が、それぞれ提案されている。
面酸化物の制御が十分に行われないこと、鋼中成分およ
びめっき条件によっては必ずしも安定なめっきが保証さ
れないところに問題を残していた。一方、後者の方法で
は、余分なプロセスを付加しなくてはならないため、製
造コストの上昇をまねくことが問題であった。
SiおよびMnの添加量を最適化することにより、めっき性
を改善した高強度鋼板が開示されている。さらに、特開
平7−70723 号公報および特開平8-85858 号公報には、
めっき前に予め再結晶焼鈍して表面酸化物を生成させ、
この酸化物を酸洗除去したのち、溶融亜鉛めっきを行う
方法が提案されている。しかしながら、これらの方法に
よっても、Si含有量が高い鋼種では不めっきを完全に防
止できないという問題が残っていた。
記の問題を有利に解決するものであり、特にSiあるいは
Mn含有量が多い高張力鋼をめっき原板とする、不めっき
の発生しない溶融めっき性に優れた高張力鋼板を提供し
ようとするものである。
鋭意検討を重ねた結果、鋼成分について、S量を極低レ
ベルまで低減するか、あるいは過剰のSをCa、Yまたは
REM (希土類元素)で固定すると、表面でのSiやMnの表
面濃化が抑制され、めっき性の大幅な向上が達成できる
ことを見出した。
れたものであり、その要旨構成は次のとおりである。 (1) C:0.01mass%以上0.20mass%以下、Si:1.5 mass
%以下、Mn:1.2 mass%以上3.5 mass%以下、Al:0.1
mass%以下、P:0.12mass%以下、S:0.001mass%未
満、N:0.010 mass%以下およびCr:0.5 mass%以下を
含み、残部はFeおよび不可避的不純物の成分組成になる
ことを特徴とする溶融めっき性に優れた高張力鋼板。
Si:1.5 mass%以下、Mn:1.2 mass%以上3.5 mass%以
下、Al:0.1 mass%以下、P:0.12mass%以下、S:0.
005mass%以下、N:0.010 mass%以下およびCr:0.5 m
ass%以下を含み、さらにCa,YおよびREM のいずれか1
種または2種以上を合計で0.02mass%以下で含有し、か
つS量を下記式を満足する範囲に抑制し、残部はFeおよ
び不可避的不純物の成分組成になることを特徴とする溶
融めっき性に優れた高張力鋼板。 記 S<0.001 +0.8 Ca+0.3 Y+0.2 REM
が、さらにTi、NbおよびVのいずれか1種または2種以
上を合計で1.0 mass%以下で含有する成分組成になるこ
とを特徴とする溶融めっき性に優れた高張力鋼板。
鋼板が、さらにCu、 NiおよびMoのいずれか1種または2
種以上を合計で0.05mass%以上2.0 mass%以下の範囲
で、かつCu:0.5 mass%未満の下に含有する成分組成に
なることを特徴とする溶融めっき性に優れた高張力鋼
板。
中のS量を低減するか、あるいは過剰のSをCa、Yまた
はREM で固定するところに主な特徴がある。そこで、以
下に、この発明の高張力鋼板における、各成分範囲の限
定理由について詳しく述べる。
るベイナイト相およびマルテンサイト相を通じて強度の
向上に寄与するほか、Ti、NbおよびVのいずれかを含む
場合は、その炭化物を析出して強度上昇に寄与する成分
である。このCの含有量が0.01mass%未満では、上記析
出物は勿論、ベイナイト相やマルテンサイト相も生成が
難しくなり、一方0.20mass%をこえると、スポット溶接
性が劣化することから、その含有範囲は0.01〜0.20mass
%、好ましくは0.03〜0.15mass%とする。
などの加工性を向上させる元素であるが、従来はめっき
焼鈍での濃化を防止するために可能な限り低減する必要
があった。しかし、この発明では、後述するSに関する
規制によって、Siは1.5 mass%以下であれば不めっきな
しでめっきを施すことが可能である。すなわち、Siを1.
5 mass%を超えて含有させると、めっき焼鈍後の鋼板表
面にSi酸化物が生成し不めっき欠陥が発生するため、Si
は1.5 mass%以下の範囲とする。なお、Siの下限は、執
拗とする機械的性質を考慮して添加すればよく、特に下
限を設ける必要はない。
に濃化してマルテンサイト変態を促進する効果がある。
しかし、1.2 mass%未満の添加ではその効果が得られ
ず、一方3.0 mass%を超えると、スポット溶接性および
めっき性を著しく損なうため、Mnは1.2 〜3.5 mass%、
好ましくは1.5 〜3.0 mass%の範囲で添加する。
が、0.12mass%を超えて含有すると、スポット溶接性を
著しく損なうため、0.12mass%以下、好ましくは0.05ma
ss%以下とする。
てめっき性を劣化するため、このSの影響を極力排除す
る必要がある。そのためには、S量を0.001 mass%未満
の極低レベルまで低減することが肝要である。
で0.02mass%以下また、S量の0.001 mass%未満の極低
レベルまで低減しない場合は、Ca、YおよびREM のいず
れか1種または2種以上を添加してSをこれらの元素と
結合させることによって、Sの影響を排除することが可
能である。この場合は、Sは合計で0.005mass %以下と
すればよい。但し、Ca、YおよびREM のいずれか1種ま
たは2種以上の添加量が多いと、硫化物が増加して鋼の
清浄度が低下するため、0.02mass%以下とする必要があ
る。
において、下記の式を満足する範囲に含有量を制限する
必要がある。なぜなら、Ca、YおよびREM はいずれもS
との親和性が強く、鋼中のSをこれらの元素の硫化物な
いしは硫、酸化物(いわゆるオキシサルファイド)とし
て固定し、めっき性に悪影響を与える鋼中の固溶S量を
下げる効果を有する。そして、発明者らが数多く実験を
行って確認したところ、鋼中のS(全S濃度)が下記の
式を満たすときに、Sの影響が認められなくなることが
判明した。 記 S<0.001 +0.8 Ca+0.3 Y+0.2 REM
起こすNをAlN として固定するのに有効な成分である。
しかし、0.1 mass%を超えて含有すると、製造コストの
上昇を招くことから、Al量は0.1 mass%以下、好ましく
は0.050 mass%以下に抑制する必要がある。なお、0.00
5 mass%未満では十分に脱酸できないことから、下限を
0.005 mass%とすることが好ましい。
昇や、降伏伸びの発生を招くことから、0.010 mass%以
下、好ましくは0.0050mass%以下に抑制する必要があ
る。なお、0.0005mass%未満に抑えるためには多大のコ
ストを要するため、下限を0.0005mass%とすることが好
ましい。
組織を得るのに有効な成分であるが、めっき性を損ねる
ことから無添加であってもよく、含有を許容する場合に
あっても0.5 mass%以下、好ましくは0.2 mass%以下に
制限する。
目的に応じて添加することが可能である。 Ti、NbおよびVのいずれか1種または2種以上を合計で
1.0 mass%以下 Ti、NbおよびVは、炭化物を形成して鋼を高強度化する
のに有効な元素であり、そのためには、いずれか1種ま
たは2種以上を合計で0.010 mass%以上で含有すること
が好ましい。しかし、いずれか1種または2種以上の合
計が1.0 mass%超えると、コスト上の不利を招くほか、
微細析出物が多くなりすぎて、冷間圧延後の回復・再結
晶を抑制し、延性(伸び)を低下させることになる。よ
って、これらの元素を添加する場合は、その合計量を1.
0 mass%以下、好ましくは0.20mass%以下とする。
以上を合計で0.05mass%以上2.0 mass%以下かつCu:0.
5 mass%未満 Cu、NiおよびMoは、溶融めっき鋼板の製造において、Si
やMnの表面濃化を低減するのに有効な成分である。すな
わち、これらの成分のいずれか1種または2種以上を合
計で0.05mass%以上で添加することによって、めっき焼
鈍でのSiやMnの表面濃化が低減されるため、良好なめっ
き性を与えることができる。しかし、Cu、 NiおよびMoの
いずれか1種または2種以上の合計が2.0 mass%超える
か、あるいはCuを0.5 mass%以上添加すると、熱延板の
表面性状が悪化する。従って、Cu、NiおよびMoは、それ
らのいずれか1種または2種以上を、Cu:0.5 mass%未
満の下に、合計で2.0 mass%以下の範囲で添加する。
00℃に加熱し、仕上圧延温度850〜900 ℃で熱間圧延し
た。この熱延鋼板を酸洗して該鋼板表面のスケールを除
去し、圧下率68%で冷間圧延して板厚1.2 mmの冷延板と
し、さらに表2に示す条件でCALおよびCGLを用い
て再結晶焼鈍−酸洗−めっき前加熱−溶融めっきの工程
になる溶融亜鉛めっき処理を行った。ここで、再結晶焼
鈍およびめっき前加熱における雰囲気ガスとしてはそれ
ぞれ(5vol%H2+N2)ガスを用いた。なお、溶融めっき
条件は次のとおりである。 ・溶融めっき条件 浴温:470 ℃ 浸入板温:470 ℃ Al含有率:0.14wt% めっき付着量(片面当り):50g/m2 めっき時間:1s
ら、コイル全長について幅中央部と端部から40mm×80mm
の試験片を各10枚採取し、直径:1mm以上の不めっきが
1個でも観察された試験片は不合格とした。表2に、そ
の合格枚数の比率から求めた合格率を示す。
も、比較例に比べて良好なめっき性を有していることが
分かる。また、発明例1および3については、 490℃で
60秒の合金化処理を行ったが、合金化むらの発生は全く
観察されなかった。
しない溶融めっき性に優れる高張力鋼板を提供すること
ができる。また、この発明によれば、合金化処理性のよ
い溶融亜鉛めっき鋼板の提供も可能になる。従って、こ
の発明のめっき鋼板を自動車用鋼板に用いることによっ
て、自動車の軽量化、ひいては低燃費化実現することが
できる。
Claims (4)
- 【請求項1】C:0.01mass%以上0.20mass%以下、 Si:1.5 mass%以下、 Mn:1.2 mass%以上3.5 mass%以下、 Al:0.1 mass%以下、 P:0.12mass%以下、 S:0.001 mass%未満、 N:0.010 mass%以下および Cr:0.5 mass%以下 を含み、残部はFeおよび不可避的不純物の成分組成にな
ることを特徴とする溶融めっき性に優れた高張力鋼板。 - 【請求項2】C:0.01mass%以上0.20mass%以下、 Si:1.5 mass%以下、 Mn:1.2 mass%以上3.5 mass%以下、 Al:0.1 mass%以下、 P:0.12mass%以下、 S:0.005 mass%以下、 N:0.010 mass%以下および Cr:0.5 mass%以下 を含み、さらにCa, YおよびREM のいずれか1種または
2種以上を合計で0.02mass%以下で含有し、かつS量を
下記式を満足する範囲に抑制し、残部はFeおよび不可避
的不純物の成分組成になることを特徴とする溶融めっき
性に優れた高張力鋼板。 記 S<0.001 +0.8 Ca+0.3 Y+0.2 REM - 【請求項3】 請求項1または2において、鋼板が、さ
らにTi、NbおよびVのいずれか1種または2種以上を合
計で1.0 mass%以下で含有する成分組成になることを特
徴とする溶融めっき性に優れた高張力鋼板。 - 【請求項4】 請求項1、2または3において、鋼板
が、さらにCu、 NiおよびMoのいずれか1種または2種以
上を合計で0.05mass%以上2.0 mass%以下の範囲で、か
つCu:0.5 mass%未満の下に含有する成分組成になるこ
とを特徴とする溶融めっき性に優れた高張力鋼板。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010024525A (ja) * | 2008-07-23 | 2010-02-04 | Kobe Steel Ltd | 合金化亜鉛めっき鋼板 |
CN103774043A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-05-07 | 首钢总公司 | 汽车侧围外板用热镀锌钢板及其生产方法 |
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2000
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