JP2003328035A - 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 - Google Patents

合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法

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JP2003328035A
JP2003328035A JP2002142496A JP2002142496A JP2003328035A JP 2003328035 A JP2003328035 A JP 2003328035A JP 2002142496 A JP2002142496 A JP 2002142496A JP 2002142496 A JP2002142496 A JP 2002142496A JP 2003328035 A JP2003328035 A JP 2003328035A
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Masaji Aiba
雅次 相場
Nobuhiro Suzumura
修宏 鈴村
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】特に極低炭素鋼を用いた板幅方向のめっき密着
性に優れたむらのない合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造
方法を提供する。 【解決手段】冷間圧延および焼鈍された鋼板の表面に溶
融亜鉛めっきを施した後に合金化処理を行う合金化溶融
亜鉛めっき鋼板の製造方法であって、前記鋼板が、質量
%で、C:0.003%以下、Si:0.03%以下、
Mn:0.20%以下、P:0.020%以下、S:
0.015%以下、Al:0.01〜0.060%、T
i:0.015〜0.035%、Nb:0.250%以
下、N:0.003%以下を含み、残部がFeおよび不
回避的不純物からなり、前記冷間圧延および焼鈍された
鋼板の板温が、650〜850℃の範囲から400〜5
00℃の範囲までを15℃/秒以上の冷却速度で冷却し
た後、400〜500℃の範囲で80秒以上均温保持
し、該鋼板の表面に溶融亜鉛めっきを施した後に、25
℃/秒以上の昇温速度で470〜550℃まで加熱する
ことを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷間圧延および焼
鈍された鋼板の表面に溶融亜鉛めっきを施した後に合金
化処理を行う合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造
方法に関しては以下のような技術が開示されている。ま
ず、めっき密着性に関しては、例えば、特開平1−27
9738号公報には、合金化炉における昇温時間を2秒
以内、冷却時間を2秒以内とすることにより、耐フレー
キング性や耐パウダリング性を向上させる方法が開示さ
れている。
【0003】また、特開平5−106003号公報に
は、極低炭素鋼からなる鋼板を700℃以上Ac3以下
にて焼鈍し、誘導加熱炉を用いて合金化した後、20℃
/秒以上の冷却速度にて冷却することにより、耐パウダ
リング性およびプレス成形性の優れた合金化溶融亜鉛め
っき鋼板の製造方法が開示されている。また、特開平6
−88185号公報には、焼鈍前に弱酸化性雰囲気で予
熱後に、還元処理した鋼板に溶融亜鉛めっきを施した
後、30℃/以上の昇温速度で加熱して合金化を行うこ
とにより、耐衝撃密着性を向上させる方法が開示されて
いる。
【0004】また、特開平10−265924号公報に
は、焼鈍後に10℃/秒以上で冷却することにより、鋼
板に応力を与えた後に、溶融亜鉛めっきを施し、10℃
/秒以上の昇温速度にて加熱して合金化処理を施すこと
により、合金化処理時に鉄の拡散速度を上昇させること
により、Γ相の生成を抑制しようとする技術が開示され
ている。さらに、特開平11−36058号公報には、
母材表層部の平均粒径が15μm以下とすることによ
り、結晶粒界を起点として発生するバースト部分の間隔
を短くすることによりめっき皮膜の摺動性を向上させる
方法が開示されている。
【0005】一方、母材中の析出物と熱履歴について
は、以下のような従来技術が開示されている。特開昭5
6−51531号公報には、ロール冷却後に過時効炉内
で10秒以上保定することにより、固溶炭素を十分に析
出させた上でめっきすることにより、めっき鋼板の絞り
加工性を向上させる方法が開示されている。また、特開
平4−143261号公報には、Ti,Nbを含有しな
い極低炭素鋼板について、焼鈍後20〜50℃/秒で冷
却し、450〜480℃で20〜80秒保定し、溶融亜
鉛めっき後、500〜600℃まで昇温速度5〜20℃
/秒にて急速加熱し、3秒以下保定した後、30℃/秒
以上の冷却速度にて急速冷却することにより、微細な析
出物を大量に析出させないで時効・合金化させる方法が
開示されている。
【0006】しかし、近年、めっき鋼板の表面性能は厳
格化の一途をたどっており、合金化溶融亜鉛めっき板の
板幅方向に均一なめっき密着性(パウダリング性)が要
求されており、前述のような従来技術では、特に極低炭
素鋼を用いた板幅方向のめっき密着性に優れたむらのな
い合金化溶融亜鉛めっき鋼板を提供することができなか
った。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記のよう
な従来技術の問題点を解決し、特に極低炭素鋼を用いた
板幅方向のめっき密着性に優れたむらのない合金化溶融
亜鉛めっき鋼板の製造方法を提供することを課題とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決するために、めっき前後の熱履歴とめっき密着性と
の関係を検討することにより、特に極低炭素鋼を用いた
板幅方向のめっき密着性に優れたむらのない合金化溶融
亜鉛めっき鋼板の製造方法を提供するものであり、その
要旨とするところは、特許請求の範囲に記載した通りの
下記内容である。
【0009】(1)冷間圧延および焼鈍された鋼板の表
面に溶融亜鉛めっきを施した後に合金化処理を行う合金
化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法であって、前記鋼板
が、質量%で、C :0.003%以下、Si:0.0
3%以下、Mn:0.20%以下、P :0.020%
以下、S :0.015%以下、Al:0.01〜0.
060%、Ti:0.015〜0.035%、Nb:
0.250%以下、N :0.003%以下を含み、残
部がFeおよび不回避的不純物からなり、前記冷間圧延
および焼鈍された鋼板の板温が、650〜850℃の範
囲から400〜500℃の範囲までを15℃/秒以上の
冷却速度で冷却した後、400〜500℃の範囲で80
秒以上均温保持し、該鋼板の表面に溶融亜鉛めっきを施
した後に、25℃/秒以上の昇温速度で470〜550
℃まで加熱することを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき
鋼板の製造方法。
【0010】(2)前記鋼板の冷却が、ロール冷却によ
り、冷却速度が70℃/秒以上であることを特徴とする
(1)に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。 (3)前記鋼板の加熱が、誘導加熱により、昇温速度が
80℃/秒以上であることを特徴とする(1)または
(2)に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明における合金化溶融亜鉛め
っき鋼板の製造方法の実施形態について図1を用いて説
明する。 <鋼材成分>本発明の鋼板は、質量%で、C :0.0
03%以下、Si:0.03%以下、Mn:0.20%
以下、P :0.020%以下、S :0.015%以
下、Al:0.01〜0.060%、Ti:0.015
〜0.035%、Nb:0.250%以下、N :0.
003%以下を含み、残部がFeおよび不回避的不純物
からなる鋼板とする。この鋼板は、Ti,Nbを添加す
る極低炭素鋼板であり、近年、最もめっき密着性が要求
されている鋼板であり、特に板幅方向のむらを無くす効
果が大きい成分系の鋼板である。
【0012】<冷却条件>図1に示すように、冷間圧延
および焼鈍された鋼板の板温が、650〜850℃の範
囲から400から500℃の範囲までを15℃/秒以上
(好ましくは70℃/秒以上)の冷却速度で冷却する。
この冷却条件によると、Tiの溶解度が高い温度から冷
却することになり、15℃/秒以下で徐冷した場合に比
べて固溶Tiが多くなる。冷却速度を15℃/秒以下に
すると、析出物が粗大化して鋼板の板幅方向に不均一に
分散し、めっきむらの原因となる。なお、70℃/秒以
上の冷却を行う方法としては、鋼板表面に複数のロール
を接触させて抜熱するロール冷却方法が冷却速度を速く
でき、水切り装置が不用なので好ましい。
【0013】<均熱条件>次に、鋼板を400〜500
℃の範囲で80秒以上均温保持する。400〜500℃
の範囲で均温保持することにより、固溶TiがTiNと
して析出する。この析出物の間隔は、前記冷却速度が大
きいほど短く、析出物の大きさは小さくなる。また、T
iNやTiCを核としてMnSが析出する。均温保持時
間を80秒以上とするのは、TiN、TiCやMnSか
らなる微細化合物が板幅方向に均一に析出する時間が必
要だからである。逆に、均温保持時間が80秒未満では
析出物が板幅方向に不均一に分散しめっきむらの原因と
なる。特に、C濃度が0.003%以下の場合には、微
細化合物の析出はCの拡散律速になり、固溶Cを析出物
の形で均一に分散させるためには80秒以上の時間を要
する。
【0014】<溶融めっき>析出したTiN,TiCの
周囲は単独のN,Cが少ないことから合金の核となり易
い。また、同様に、MnSの周囲も単独のSが少なく、
合金の核となり易い。焼鈍後に急冷、均温保持した鋼板
では、TiN,TiC、MnSが均一に分散しているの
で、このような合金の核が均一に生成する。 <合金化処理>鋼板の表面に溶融亜鉛めっきを施した後
に、25℃/秒以上(好ましくは80℃/秒以上)の昇
温速度で470〜550℃まで加熱することにより、特
に、極低炭素鋼ではアウトバーストでΓ相が成長し易い
ので、昇温速度を速くすることにより、Γ相の成長を抑
制してパウダリングを防止することができる。逆に、昇
温速度が25℃/秒未満では、Γ相が成長しパウダリン
グが発生する。即ち、焼鈍後の急冷、均温保持後、溶融
めっきを施した鋼板には、合金の核が均一に生成してい
るので、昇温速度25℃/秒未満ではΓ相の成長が進行
し、めっき特性が悪くなる。なお、昇温速度80℃/秒
以上の加熱方法としては、昇温速度を速くすることがで
き、設備がコンパクトになるので誘導加熱法が好まし
い。
【0015】
【実施例】本発明における合金化溶融亜鉛めっき鋼板の
製造方法の実施例を表1および表2に示す。
【表1】 表1に示す成分からなる鋼板に対して本発明の範囲に含
まれる条件および外れる条件で熱履歴を加えた結果を表
2に示す。表2のNO.1〜NO.6が本発明例であり、NO.7〜
NO.9は比較例である。本発明の条件に含まれるNO.1〜N
O.6は板幅方向にめっき密着性(パウダリング性)は良
好であった。
【0016】NO.7は比較例であり、冷却速度が8.0℃/
秒と低すぎるため、固溶Tiの量が足りず、TiN,TiCの析
出が不十分であるうえ、合金化の昇温速度が12.5℃/秒
と低いため合金化が不十分であった。NO.8は比較例であ
り、冷却速度が12.7℃/秒と低すぎるため、固溶Tiの
量が足りず、TiN,TiCの析出が不十分であるので鋼板の
板幅方向にめっきむらが発生した。NO.9は比較例であ
り、均熱炉における均温保持時間が64.8秒と短か過ぎ、
TiN,TiC,MnSからなる微細化合物が板幅方向に均一に析
出しないので板幅方向のめっきむらが認められた。
【表2】
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、めっき前後の熱履歴と
めっき密着性との関係を検討することにより、特に極低
炭素鋼を用いた板幅方向のめっき密着性に優れた合金化
溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法を提供することができ、
産業上有用な著しい効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明における合金化溶融めっき鋼板の製造
プロセスを示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4K027 AA05 AA23 AB05 AB07 AB28 AB38 AB42 AC12 AC32 AC72 AC73 4K037 EA01 EA04 EA15 EA18 EA19 EA23 EA25 EA27 EA31 EB01 EB06 FK03 FL02 GA05 HA05

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷間圧延および焼鈍された鋼板の表面に
    溶融亜鉛めっきを施した後に合金化処理を行う合金化溶
    融亜鉛めっき鋼板の製造方法であって、 前記鋼板が、質量%で、 C :0.003%以下、 Si:0.03%以下、 Mn:0.20%以下、 P :0.020%以下、 S :0.015%以下、 Al:0.01〜0.060%、 Ti:0.015〜0.035%、 Nb:0.250%以下、 N :0.003%以下を含み、残部がFeおよび不回
    避的不純物からなり、 前記冷間圧延および焼鈍された鋼板の板温が、650〜
    850℃の範囲から400〜500℃の範囲までを15
    ℃/秒以上の冷却速度で冷却した後、400〜500℃
    の範囲で80秒以上均温保持し、 該鋼板の表面に溶融亜鉛めっきを施した後に、25℃/
    秒以上の昇温速度で470〜550℃まで加熱すること
    を特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記鋼板の冷却が、ロール冷却により、
    冷却速度が70℃/秒以上であることを特徴とする請求
    項1に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記鋼板の加熱が、誘導加熱により、昇
    温速度が80℃/秒以上であることを特徴とする請求項
    1または請求項2に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の
    製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7086666B2 (ja) 2018-03-23 2022-06-20 株式会社神戸製鋼所 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法

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