JP2004149866A

JP2004149866A - 合金化亜鉛メッキ鋼板の製造方法

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Publication number: JP2004149866A
Application number: JP2002317325A
Authority: JP
Inventors: Junji Nakajima; 潤二中島; Wataru Yamada; 亘山田; Tetsuo Nishiyama; 鉄生西山; Shigenori Tanaka; 重典田中
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2022-10-31
Also published as: JP3728287B2

Abstract

【課題】極低炭Ｔｉ添加鋼板を用いた、メッキ表面の模様性欠陥の少ない合金化亜鉛メッキ鋼板の製造方法において、鋳片溶削や鋼板研削による鉄歩留ロスの少ない製造方法を提供する。
【解決手段】鋼板中のＣ濃度が０．０１質量％以下、Ｔｉ濃度が０．００２〜０．１質量％であり、連続鋳造時に鋳型内電磁攪拌を実施し、メッキ前に行う鋼板表面研削による研削量が２μｍ以下であることを特徴とする合金化亜鉛メッキ鋼板の製造方法。さらに、連続鋳造後に行う鋳片溶削による溶削量が２ｍｍ以下である。Ｐ濃度が０．０３％以上のＰ添加鋼において特に顕著な効果を発揮する。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、極低炭Ｔｉ添加鋼板を用いた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の外板を中心として、加工性に優れた高張力鋼板が必要とされ、極低炭Ａｌキルド鋼にＴｉを添加し、あるいはＴｉとＮｂを複合添加した鋼板が用いられている。さらに、鋼板の高強度化のため、この鋼板にＰを添加したものが用いられる。また、自動車や家電、建材の耐食性を向上するため、溶融亜鉛メッキ鋼板が使用されている。特に、経済性と防錆効果、塗装後の性能の良さが評価されて合金化溶融亜鉛メッキ鋼板が広く用いられている。
【０００３】
合金化溶融亜鉛メッキにおいては、鋼板表面においてメッキ時の合金化の程度に不均一が生じ、合金化遅れ部分でメッキ厚が薄くなって線状の模様状欠陥となる場合がある。自動車用の外板として使用する場合に、特にこの模様状欠陥の発生が問題となる。
【０００４】
合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の模様状欠陥の発生は、鋼板として極低炭Ｔｉ添加鋼を用いた場合に激しくなる傾向がある。特に、Ｐを添加した極低炭Ｔｉ添加鋼において顕著に発生する。
【０００５】
特許文献１においては、Ｐ添加鋼を用いた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板において線状の疵が発生しやすい原因は、Ｐが非常に偏析しやすい元素であり、スラブ表面に偏析したＰが熱間圧延、冷間圧延によって長手方向に圧延されてコイル表面にＰの濃化層が形成され、このＰの濃化層においてメッキ時に合金化が遅れるためであるとしている。そして、Ｐの添加量を０．０５０％以下とすれば、Ｐの粒界偏析、表面濃化に起因する不良を防止できるとしている。
【０００６】
特許文献２においては、Ｐ含有量が０．０３％以上の合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の製造において、鋼板表面の不均一性を解消するために鋼板中Ｐ量に応じた研削量で鋼板表面研削を行い、合金化処理を誘導加熱方式の合金化炉で行う方法が記載されている。
【０００７】
合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の線状の模様状欠陥を防止するため、例えばＰ含有量が０．０３％以上の極低炭Ｔｉ添加鋼板を用いる場合には、連続鋳造鋳片段階で表面を３ｍｍ以上スカーフ除去し、さらにメッキ前の鋼板段階で表面を５μｍ以上研削していた。これにより、メッキ後の模様状欠陥発生を防止して表面品質を確保していた。Ｐ含有量が少ない極低炭Ｔｉ添加鋼板を用いる場合であっても、鋳片段階で表面を３ｍｍ以上スカーフ（溶削）し、重研削ブラシにて鋼板表面を２μｍ以上研削していた。
【０００８】
特許文献３には、合金化溶融亜鉛メッキ前の鋼板表面の研削方法として、ブラシロールによりアルカリ性水溶液を吹き付けつつ研削除去する方法が記載されている。
【０００９】
連続鋳造鋳型内において電磁攪拌を行うことによって溶鋼流動を発生させ、これによって鋳片表面品質を向上できることが知られている。非特許文献１においては、鋳型内電磁撹拌装置によって鋳型内溶鋼に旋回流を発生させ、鋳片や鋼板の表面疵、表面直下における介在物密度が低減することが報告されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平５−２３０５４２号公報
【特許文献２】
特許第２５７６３２９号公報
【特許文献３】
特開平３−２０７８４５号公報
【非特許文献１】
新日鉄技報第３７６号、２００２年発行、第５７〜６２ページ
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
極低炭Ｔｉ添加鋼においてＰを添加する理由は、鋼板を高強度化するためである。従って、Ｐを０．０５０％以上添加して強度を確保する必要が生じる用途が存在し、特許文献１のように常にＰ添加量を０．０５０％以下とすることはできない。
【００１２】
高Ｐ極低炭Ｔｉ添加鋼板を用いた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の製造において、従来のように連続鋳造鋳片の表面スカーフと鋼板の表面研削を行っていたのでは、鉄ロスによる歩留の低下が激しく、鋼板の製造コストを大幅に増大することになっていた。また、Ｐ含有量が少ない場合おいても、鋳片のスカーフや鋼板の研削を削減できれば製造コストの低減を図ることができる。
【００１３】
本発明は、極低炭Ｔｉ添加鋼板を用いた、メッキ表面の模様性欠陥の少ない合金化亜鉛メッキ鋼板の製造方法において、鋳片溶削や鋼板研削による鉄歩留ロスの少ない製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
鋼の連続鋳造において、連続鋳造鋳型内で鋳型オシレーションを行うので、鋳片表面にはオシレーションマークが形成される。鋳型オシレーションを実施する結果として、鋳型内のメニスカス近傍における凝固シェルの先端部が液相側に倒れ込み、この倒れ込んだ凝固シェル先端が爪を形成し、オシレーションマークのピッチと一致するピッチで鋳片表面付近の内部に爪が残される。この爪の部分にはＰやＭｎ等の成分が濃化した偏析線がみられる。
【００１５】
オシレーションに起因した上記鋳片表面付近の爪は、鋳片の成分によってその形状が変化する。特に極低炭素鋼においては爪の深さが深くなる傾向にあり、Ｃ濃度が０．０１質量％以下の極低炭素鋼においては爪の深さが５ｍｍ以上になることもある。従って、極低炭素鋼については鋳片表面直下において爪に起因する成分偏析が顕著となる。また、爪の深さは鋳片内において常に均一ではなく、幅方向、鋳造長さ方向で不均一に生じている。
【００１６】
タンディッシュから注入される溶鋼は、連続鋳造鋳型内において浸漬ノズル先端の吐出口から吐出し、鋳型内の溶鋼プール内において溶鋼流動を形成する。鋳型内溶鋼プールにおける溶鋼流動は、溶鋼注入速度や鋳造鋳片幅、浸漬ノズル吐出口のノズル角度によって変動するのみならず、同一鋳造条件であっても、鋳型短辺近傍は流速が大きく、鋳片幅中央付近は流速が小さくなる。固液界面近傍における溶鋼流動の不均一は、一方で凝固シェル厚みの不均一の原因となり、さらには溶鋼流速が大きい部分では固液界面に大きな負偏析を生じるので、通常ホワイトバントと称する負偏析帯が、鋳造幅方向及び長さ方向に不均一に生じることとなる。
【００１７】
合金化亜鉛メッキ鋼板の表面に発生する線状の模様状欠陥は、メッキ部の合金化の不均一が原因で発生する。亜鉛メッキ鋼板の合金化処理を行うに際し、鋼板表面におけるＰの濃化部は合金化が遅れる。一方、Ｔｉ添加鋼板を用いた場合、Ｐの濃化していない正常部についてはＴｉの影響で合金化が促進される。従って、Ｔｉ添加鋼板においては、Ｐの濃化部とそうでない正常部との間で合金化の程度差が大きくなる。Ｔｉ添加鋼板、特に高Ｐ鋼を用いた合金化亜鉛メッキ鋼板において模様状欠陥が多くみられるのはそのためである。
【００１８】
極低炭素鋼板を用いた場合には、鋳片表面直下の爪の深さが深いので、爪の部分におけるＰの濃化部も深くなる。極低炭素鋼板において、模様状欠陥を防止するために鋳片溶削量や鋼板研削量を大きくする必要があったのはこれが原因である。また、鋳型内の溶鋼流動に起因するホワイトバンド部の負偏析も、合金化速度の不均一の原因となり、模様状欠陥の原因となっていた。
【００１９】
非特許文献１に記載された鋳型内の電磁攪拌は、従来は表面疵の低減や表面直下の介在物密度低減を目的として行われていた。一方、鋳型内電磁攪拌を行って鋳型内の凝固シェル付近に溶鋼流動を発生させると、オシレーションマーク部における爪の深さが大幅に浅くなることが明らかになった。極低炭素鋼の連続鋳造において、電磁攪拌を行わない従来の方法では爪の深さが５ｍｍ以上発生していたのに対し、鋳型内電磁攪拌を行うと、爪の深さが１ｍｍ未満となることがわかった。合金化亜鉛メッキ鋼板の模様状欠陥の一因は、上記の通りオシレーションマーク部の爪に発生する成分偏析である。従って、鋳型内電磁攪拌によって爪の深さが浅くなるのであるから、同時に表面直下の成分偏析部の深さが浅くなり、模様状欠陥を防止するために実施していた鋳片溶削量、鋼板研削量を大幅に低減することが可能になる。
【００２０】
また、鋳型内電磁攪拌を行うことにより、鋳型内の溶鋼流動を均一化することが可能である。鋳型内電磁攪拌を行わない場合には、鋳片表面直下のホワイトバンドの発生状況が不均一であり、この不均一に起因して合金化亜鉛メッキ鋼板の模様状欠陥の一因となっていたが、鋳型内電磁攪拌によって鋳片表面直下のホワイトバンドが均一に発生するので、ホワイトバンドは模様状欠陥の原因とならなくなる。
【００２１】
本発明は上記知見に基づいてなされたものであり、その要旨とするところは以下の通りである。
（１）鋼板中のＣ濃度が０．０１質量％以下、Ｔｉ濃度が０．００２〜０．１質量％であり、連続鋳造時に鋳型内電磁攪拌を実施することを特徴とするメッキ表面の模様性欠陥の少ない合金化亜鉛メッキ鋼板の製造方法。
（２）鋼板中のＣ濃度が０．０１質量％以下、Ｔｉ濃度が０．００２〜０．１質量％であり、連続鋳造時に鋳型内電磁攪拌を実施し、メッキ前に行う鋼板表面研削による研削量が２μｍ以下であることを特徴とする合金化亜鉛メッキ鋼板の製造方法。
（３）連続鋳造後に行う鋳片溶削による溶削量が２ｍｍ以下であることを特徴とする上記（２）に記載の合金化亜鉛メッキ鋼板の製造方法。
（４）鋼板中の成分含有量は質量％で、Ｃ：０．０１％以下、Ｓｉ：０．０３％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｐ：０．０３〜０．１％、Ｓ：０．０２％以下、Ａｌ：０．０１〜０．０５％、Ｔｉ：０．００２〜０．１％、Ｎ：０．００７％以下、Ｏ：０．００７％以下であり、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなることを特徴とする上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の合金化亜鉛メッキ鋼板の製造方法。
（５）鋼板中の成分量は質量％で、Ｃ：０．０１％以下、Ｓｉ：０．０３％以下、Ｍｎ：０．３％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０２％以下、Ａｌ：０．０１〜０．０５％、Ｔｉ：０．００２〜０．１％、Ｎ：０．００７％以下、Ｏ：０．０１％以下であり、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなることを特徴とする上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の合金化亜鉛メッキ鋼板の製造方法。
（６）鋼板はさらに質量％で、Ｂ：０．０００１〜０．００１０％、Ｎｂ：０．００３〜０．０２％の一方又は両方を含有することを特徴とする上記（４）又は（５）に記載の合金化亜鉛メッキ鋼板の製造方法。
【００２２】
なお、本発明において、鋳片溶削量、鋼板研削量とも、片面当たりの溶削量・研削量を表している。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明が対象とする合金化亜鉛メッキ鋼板は、鋼板中のＣ濃度が０．０１質量％以下、Ｔｉ濃度が０．００２〜０．１質量％のものである。Ｃ濃度０．０１％以下の鋼板に限定するのは、このような極低炭素鋼において、鋳型内電磁攪拌を行わない場合に鋳片表面直下の爪の深さが深く、鋳型内電磁攪拌による模様状欠陥の低減効果が顕著だからである。Ｔｉ濃度０．００２〜０．１質量％に限定するのは、Ｔｉ含有鋼板は合金化速度が速いので、成分偏析部と正常部との合金化状況の差が大きくなり、メッキ表面の模様状欠陥が特に顕著となるからである。
【００２４】
本発明は、Ｐ濃度が０．０３％以上の高Ｐ鋼において特に顕著な効果を有する。このような高Ｐ鋼においては、鋳型内電磁攪拌を行わないときの鋳片表面直下成分偏析部におけるＰの正偏析程度が大きく、メッキ表面の模様状欠陥を防止するための鋳片溶削量、鋼板研削量が大きかった。従って、鋳型内電磁攪拌を行うことによる鉄歩留ロスの低減効果が特に大きくなる。一方、Ｐ濃度が０．０３％未満の鋼板においても、鋳型内電磁攪拌を行わない従来方法では鋳片溶削量及び鋼板研削量を確保することによってメッキ表面の模様状欠陥を防止していたので、鋳型内電磁攪拌を行うことによる効果は十分にある。
【００２５】
本発明の連続鋳造に用いる鋳型内電磁撹拌装置は、鋳型内のメニスカス近傍において溶鋼と凝固シェルの界面に溶鋼流動を起こさせることのできるものであれば、どのようなものでも良い。最も好ましくは、鋳型長辺に沿って両側に電磁コイルを配置し、電磁コイルをリニアモーターとして溶鋼流動を起こさせると良い。鋳型の高さ方向において、電磁コイルは溶鋼メニスカス近傍に配置する。長辺両側の溶鋼流動方向を逆方向とし、鋳型内に浸漬ノズルから吐出される溶鋼流によって生ずる流動とは独立した旋回流を起こさせると好ましい溶鋼流動を得ることができる。
【００２６】
電磁攪拌により一定方向の旋回流を起こさせる範囲としてはオシレーションマーク部の爪を形成するのが溶鋼メニスカス部であるので爪形成防止の観点からは、メニスカス部から鋳造長さ方向に１０ｃｍ程度で十分であるがホワイトバンド形成防止の観点からは１５ｃｍで十分である。メニスカスから１５ｃｍ以上の深さの溶鋼に旋回流を付与することは、ホワイトバンドの深さ方向の位置を均一化する（初期凝固シェル厚を幅方向、鋳造長さ方向に均一化すること）観点から有効であるが、攪拌範囲をメニスカスから３０ｃｍ以上にしてもメッキ表面の模様状欠陥の発生率に有意な差は見られなかった。攪拌範囲を必要以上に広くすることは電磁攪拌に用いるコイルの鋳造長さ方向の厚みを大きくすることが必要となり、設備費用が大きくなる問題点がある。
【００２７】
爪を浅くし、かつ深さの幅法方向、鋳造長さ方向のばらつきを小さくするためには、鋳型内に均一な旋回流を形成させ、鋳型のメニスカス部の溶鋼の温度のばらつきを小さくすることが最も重要である（温度が低い部分では爪の長さが長くなるので、温度のばらつきが大きいと爪深さのばらつきの発生原因となるため）。従って、時間平均で一定方向の旋回流がメニスカス部に存在することが重要であり、当該発明者の実験によれば、８ｃｍ／秒以上の溶鋼流速があれば十分である。溶鋼流速に関しては、岡野等の式（「鉄と鋼」第６１年（１９７５）第１４号第６２ページ、日本鉄鋼協会発行）を用いて鋳片の凝固組織（デンドライト傾角）により評価した。
【００２８】
また、ホワイトバンドを鋳造幅、長さ方向に安定させるには、浸漬ノズルからの吐出流により生ずる溶鋼流動（鋳造速度、鋳造幅方向に大きな流動の不均一が有る）とは独立して、鋳型メニスカス近傍の溶鋼に旋回流を与えることが重要である。
【００２９】
ホワイトバンドのばらつき低減には、初期凝固シェル厚みの鋳造幅、長さ方向の均一化が重要であり、８ｃｍ／秒以上の溶鋼流速、１０〜２０ｃｍ／秒の溶鋼流速の旋回流を生じさせることが望ましい。
【００３０】
Ｃ濃度が０．０１％以下の極低炭素鋼の連続鋳造において、鋳型内電磁攪拌を行わない従来の方法ではオシレーションマーク部の爪の深さが最も深い部分で５ｍｍ以上存在していたのに対し、鋳型内電磁攪拌を行うことによって爪の深さが１ｍｍ未満となった。そのため、爪に付随して発生していた成分濃化部の深さも大幅に低減した。従来、極低炭Ｔｉ・Ｐ添加鋼を用いた合金化亜鉛メッキ鋼板の製造において、鋳片の溶削量が５ｍｍ以上必要であったのは、この爪部におけるＰの偏析が原因であった。従って、鋳型内電磁攪拌によって爪の深さが浅くなった結果として、鋳片の溶削量を２ｍｍ以下としても爪起因の模様状欠陥が見られなくなり、歩留を大幅に向上することができた。
【００３１】
また、鋳型内電磁攪拌を行わない従来の方法では鋳片表面直下におけるホワイトバンドの生成に不均一が生じていたのに対し、鋳型内電磁攪拌を行うとホワイトバンドが鋳片内で均一に生成するので、メッキ表面の模様状欠陥の原因とはならなくなる。従来、極低炭Ｔｉ・Ｐ添加鋼を用いた合金化亜鉛メッキ鋼板の製造において、メッキ前の鋼板における表面研削量が５μｍ以上必要であったのは、不均一に生じているホワイトバンド部を削除する必要があるためであった。従って、鋳型内電磁攪拌によってホワイトバンドの不均一性が解決した結果として、メッキ前鋼板の研削量を２μｍ以下としてもホワイトバンド不均一性起因の模様状欠陥が見られなくなり、歩留を大幅に向上することができた。
【００３２】
Ｐを添加しない通常の極低炭Ｔｉ添加鋼を用いた合金化亜鉛メッキ鋼板の製造においても、鋳型内電磁攪拌の効果を発揮することができた。鋳型内電磁攪拌の適用により爪深さが浅くなり、かつ、ホワイトバンドの鋳造幅、長さ方向のばらつきが小さくなったので、合金化溶融亜鉛メッキ材の場合、従来ノースカーフ材であれば、模様状欠陥が発生しなくとも、鋳片表層の爪深さのばらつきによるメッキ厚みのばらつきが生じ、鋼板の光沢にばらつきが生ずる場合があるため、表層２ｍｍのスカーフ処理を実施していたが、ノースカーフ化しても光沢にばらつきが生じなくなった。また、ホワイトバンドに関しても安定化したために、光沢のばらつき防止のための重研削は原則、不必要となった。
【００３３】
鋳片の溶削については、連続鋳造直後、あるいは熱間圧延の前に、ホットスカーフあるいはコールドスカーフによって行うことができる。
【００３４】
鋼板の研削に関しては、熱延板の酸洗後、冷間圧延後、溶融亜鉛メッキラインに通板する前に実施することができる。重研削に当たっては、樹脂製のブラシに研磨剤を含浸させて、ブラシの回転数を制御することにより研削量を制御することができる。ブラシの糸は糸径０．５〜２ｍｍの範囲で、研磨剤の粒子径は＃８０〜＃２４０のものを用いる事が望ましい。
【００３５】
本発明を適用する鋼板の好ましい成分範囲について説明する。
【００３６】
まず第１に、Ｐを添加した成分について説明する。
【００３７】
Ｃを０．０１％以下とするのは、鋳型内電磁攪拌を行わない場合にＣ：０．０１％以下においてオシレーションマーク部の爪が深くなり、メッキ表面の模様状欠陥が顕著に現れていたためであり、鋳型内電磁攪拌による改善効果が大きいためである。
【００３８】
Ｐを０．０３％以上とするのは、鋳型内電磁攪拌を行わない場合にＰ：０．０３％以上においてＰ偏析起因で発生するメッキ表面の模様状欠陥が顕著に現れていたためであり、鋳型内電磁攪拌による改善効果が大きいためである。Ｐを０．１％以下とするのは、Ｐは鋼の強化のために添加されるがＰの濃度が０．１％を越えると成形性の劣化が著しくなるために上限を０．１％とした。
【００３９】
Ｔｉを０．００２％以上とするのは、Ｔｉを０．００２％以上含有する場合に合金化速度が速くなるので、成分偏析部と正常部との合金化状況の差が大きくなり、メッキ表面の模様状欠陥が特に顕著となるからである。Ｔｉは、ＴｉＮ，ＴｉＣとしてＣ，Ｎの固定のために用いられるが、０．１％を越えると効果が飽和するので上限を０．１％とした。
【００４０】
Ｓｉは過剰の添加は成形性を劣化させるので０．０３％以下とした。Ｍｎを２％以下とするのは、高強度化するためにＭｎの添加は有効であるが、２％を越えると成形性の劣化が著しくなるために上限を２％とした。Ｓは不可避的不純物元素であり、なるべく少ない方が成形性や熱間脆性の観点から望ましく上限を０．０２％とする。Ａｌは脱酸元素であり、鋼を溶製する段階で、脱炭した後に脱酸するために必要な元素である。Ａｌが０．０１％未満となると、十分脱酸できず、気泡性の欠陥が生ずるので０．０１％以上が必要である。またＡｌを０．０５％以上添加しても材質上は問題ないが、合金コストがかかるので、上限を０．０５％とした。Ｎは侵入型固溶元素であり、多量に存在すると鋼は硬化して成形性を悪化させ、ＴｉとＴｉＮを形成し、Ｔｉの効果を減ずるのでなるべく低値に抑制する必要がありその上限は０．００７％とする。Ｏは鋼の清浄性の観点から低い方が望ましい。０．０１％を越えると、鋼の脱酸生成物に起因する介在物起因の鋼板の表面疵の発生率が高くなるので上限を０．０１％とした。
【００４１】
Ｎｂは必要に応じて添加される元素であり、Ｔｉと同様にＣやＮを固定し耐時効性を改善すると共に、メッキ密着性を改善する。０．００３％未満では効果が無く０．０２％を越えると添加効果が飽和するので０．００３〜０．０２％とした。ＢもＮｂと同様に必要に応じて添加される元素であり、二次加工性向上のために添加する。本発明のような極低炭素鋼では粒界強化元素である固溶元素がいないために粒界強度が弱く、深絞り加工＋口拡げのような二次加工を行った場合に縦割れが生ずる事があるが、Ｂはこれを防止することかがある。０．０００１％未満では効果が無く、０．００１０％を越えると効果が飽和するので０．０００１％〜０．００１０％とした。
【００４２】
第２に、Ｐを添加しない成分について、上記Ｐを添加する場合と異なるＰ、Ｍｎ、Ｏ成分のみについて以下に説明する。Ｐ、Ｍｎ、Ｏ以外の成分範囲とその特定理由は、上記第１の場合と同様である。
【００４３】
Ｐは不可避的不純物元素であり、なるべく少ない方が成形性の観点から望ましい。一般の極低炭素鋼の場合には、良好な加工性を要求されるのでなるべく低値に抑制する必要があるために上限は０．０３％とする。
【００４４】
Ｍｎは鋼の強度を向上させる元素であり、なるべく少ない方が成形性の観点からは望ましい。一般の極低炭素鋼の場合には、良好な加工性を要求されるのでなるべく低値に抑制する必要があるために上限は０．３％とした。Ｏは鋼の清浄性の観点から低い方が望ましい。０．０１％を越えると、鋼の脱酸生成物に起因する介在物起因の鋼板の表面疵の発生率が高くなるので上限を０．０１％とした。
【００４５】
【実施例】
合金化亜鉛メッキ鋼板の製造に際して本発明を適用した。転炉にて溶製した溶鋼３００ｔｏｎを、ＲＨにて所定の成分濃度に調整し、タンディッシュ、浸漬ノズルを介して垂直曲げ型の連続鋳造機で、厚み２５０ｍｍの鋳片に鋳造した。溶鋼成分実績、鋳片幅を表１に示す。鋳造速度は１．２〜１．５ｍ／ｍｉｎ程度とした。
【００４６】
連続鋳造機は鋳型内の溶鋼に旋回流を付与することのできる鋳型内電磁撹拌装置を備えている。鋳型内電磁撹拌装置は、メニスカスから深さ方向３００〜４００ｍｍまでの深さの溶鋼に旋回流を付与することができる。また、攪拌電流を５２５Ａとしたときに、溶鋼平均流速１０〜２０ｃｍ／ｓｅｃの旋回流を起こさせることができる。表１において、鋳型内電磁攪拌「有り」は攪拌電流５２５Ａで旋回流を付与する攪拌を行っており、鋳型内電磁攪拌「なし」は攪拌を行っていないことを示す。
【００４７】
鋳片はホットスカーファーによって片面０〜２ｍｍの溶削を行った。各水準毎の溶削量は表１に示すとおりである。溶削量０ｍｍは溶削を行わなかったことを示す。その後通常の方法で熱間圧延を行い、板厚４ｍｍの熱延鋼板とした。さらに通常の方法で冷間圧延を行い、板厚１．２ｍｍの冷延鋼板とした。
【００４８】
合金化溶融亜鉛メッキ前の鋼板表面の研削は、冷延後加熱前の鋼板にブラシ研削を行うこととした。研削は、樹脂製のブラシに研磨剤を含浸させて、ブラシの回転数を制御することにより研削量を制御した。ブラシの糸は糸径１．４ｍｍで、研磨剤の粒子径は＃８０のものを用いて行った。各水準毎の研削量は表１に示すとおりである。研削量０μｍは研削を行わなかったことを示す。その後、合金化溶融亜鉛メッキを行った。合金化溶融亜鉛メッキ処理の条件は、合金浴の温度を４５０℃、合金浴中のＡｌ濃度を０．１０５％、ラインスピードを９０ｍ／ｍｉｎ、合金化温度を５３５℃とした。
【００４９】
合金化溶融亜鉛メッキ後の模様状欠陥の検出は、検査時の通板速度を１００ｍ／ｍｉｎとして板の両面を観察して行った。その結果を、模様状欠陥発生率として表１に示す。
【００５０】
【表１】

【００５１】
表１において、Ｎｏ．１〜４がＰを添加した成分、Ｎｏ．５〜１２がＰを添加していない成分である。
【００５２】
Ｐを添加した成分（Ｎｏ．１〜４）において鋳型内電磁攪拌有無、鋳片溶削量、メッキ前鋼板研削量と模様状欠陥の発生状況を比較すると、何も実施していない比較例Ｎｏ．４が模様状欠陥発生率５０％であったのに対し、鋳型内電磁攪拌のみ実施（Ｎｏ．１）、電磁攪拌と鋼板研削を実施（Ｎｏ．２）、電磁攪拌、鋳片溶削、鋼板研削のすべてを実施（Ｎｏ．３）は、それぞれ実施項目に応じて模様状欠陥発生率を大幅に低減することができた。
【００５３】
Ｐを添加していない成分（Ｎｏ．５〜１２）において鋳型内電磁攪拌有無、鋳片溶削量、メッキ前鋼板研削量と模様状欠陥の発生状況を比較すると、何も実施していない比較例Ｎｏ．１２が模様状欠陥発生率１０％であったのに対し、鋳型内電磁攪拌のみ実施（Ｎｏ．５、８）、電磁攪拌と鋼板研削を実施（Ｎｏ．６、９）、電磁攪拌、鋳片溶削、鋼板研削のすべてを実施（Ｎｏ．７、１０、１１）は、それぞれ実施項目に応じて模様状欠陥発生率を大幅に低減することができた。なお、本発明例Ｎｏ．５〜７は、鋼板中のＳ含有量が本発明の好ましい範囲の上限を超えた含有量となっている。
【００５４】
【発明の効果】
本発明は、極低炭Ｔｉ添加鋼を用いた合金化亜鉛メッキ鋼板の製造において、連続鋳造時に鋳型内電磁攪拌を実施することにより、メッキ表面の模様性欠陥の少ない合金化亜鉛メッキ鋼板を製造することが可能になる。特にＰ添加鋼を用いた場合に効果が顕著になる。模様状欠陥の原因が取り除かれたことにより、極低炭Ｔｉ添加鋼を用いた合金化亜鉛メッキ鋼板の製造において鋳片の溶削量やメッキ前鋼板の研削量を低減することが可能になる。

Claims

鋼板中のＣ濃度が０．０１質量％以下、Ｔｉ濃度が０．００２〜０．１質量％であり、連続鋳造時に鋳型内電磁攪拌を実施することを特徴とするメッキ表面の模様性欠陥の少ない合金化亜鉛メッキ鋼板の製造方法。
鋼板中のＣ濃度が０．０１質量％以下、Ｔｉ濃度が０．００２〜０．１質量％であり、連続鋳造時に鋳型内電磁攪拌を実施し、メッキ前に行う鋼板表面研削による研削量が２μｍ以下であることを特徴とする合金化亜鉛メッキ鋼板の製造方法。
連続鋳造後に行う鋳片溶削による溶削量が２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の合金化亜鉛メッキ鋼板の製造方法。
鋼板中の成分量は質量％で、Ｃ：０．０１％以下、Ｓｉ：０．０３％以下、Ｍｎ：２％以下、Ｐ：０．０３〜０．１％、Ｓ：０．０２％以下、Ａｌ：０．０１〜０．０５％、Ｔｉ：０．００２〜０．１％、Ｎ：０．００７％以下、Ｏ：０．００７％以下であり、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の合金化亜鉛メッキ鋼板の製造方法。
鋼板中の成分量は質量％で、Ｃ：０．０１％以下、Ｓｉ：０．０３％以下、Ｍｎ：０．３％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０２％以下、Ａｌ：０．０１〜０．０５％、Ｔｉ：０．００２〜０．１％、Ｎ：０．００７％以下、Ｏ：０．０１％以下であり、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の合金化亜鉛メッキ鋼板の製造方法。
鋼板はさらに質量％で、Ｂ：０．０００１〜０．００１０％、Ｎｂ：０．００３〜０．０２％の一方又は両方を含有することを特徴とする請求項４又は５に記載の合金化亜鉛メッキ鋼板の製造方法。