JP2005256108A

JP2005256108A - 溶融亜鉛系めっき鋼材の製造方法

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Publication number: JP2005256108A
Application number: JP2004070749A
Authority: JP
Inventors: Sukehisa Kikuchi; 祐久菊地
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2004-03-12
Filing date: 2004-03-12
Publication date: 2005-09-22
Anticipated expiration: 2024-03-12
Also published as: JP4325442B2

Abstract

【課題】溶融亜鉛系めっき鋼板、特に合金化溶融亜鉛めっき鋼板を熱間プレス成形した場合に見られる筋ムラの発生を防止する。
【解決手段】溶融めっき工程の前に、珪素化合物を含有する水溶液 (例、オルト珪酸ナトリウム水溶液) をめっき基材表面に接触させる処理を行う。この処理後に、水酸化ナトリウム水溶液による脱脂を実施してもよい。溶融めっき工程に引き続いて、めっきの合金化のための熱処理を行って、合金化溶融亜鉛めっき鋼板とすることが好ましい。焼き入れ可能な鋼組成の場合には、熱間プレス成形と同時またはその直後に急冷することにより、成形品を高強度化することができる。
【選択図】なし

Description

本発明は、溶融亜鉛系めっき鋼材、特に合金化溶融亜鉛めっき鋼材に関する発明である。より具体的には、本発明は、自動車用の足廻り、シャーシ、補強部品などとして使用される熱間プレス成形品の素材として好適な溶融亜鉛めっき鋼材の製造方法に関する。

近年、自動車の軽量化のため、鋼材の高強度化を図り、使用する鋼材の厚みを減ずる努力が進んでいる。このため、高強度鋼板等の難成形材料をプレス成形する技術として、成形すべき材料を予め鋼材の再結晶温度以上に加熱して成形する熱間プレス技術が採用されている。さらに、熱間プレス用材料として、母材鋼表面の酸化抑制および／またはプレス成形品の耐食性向上を目的として、亜鉛系またはアルミニウム系めっきで被覆した鋼板を使用することが提案されている。熱間成形に亜鉛系めっき鋼板を用いた従来技術の例としては、特開2001−353548号公報、特開2003−73774 号公報、特開2003−126921号公報、特開2003−147499号公報等が挙げられる。

特開2001−353548号公報特開2003−73774 号公報特開2003−126921号公報特開2003−147499号公報

溶融亜鉛系めっき鋼材、中でも溶融亜鉛めっき後に加熱によるめっき皮膜を合金化する処理が施された合金化溶融亜鉛めっき鋼材（以下、ＧＡ鋼材または単にＧＡと略すことがある）、を熱間プレス成形する場合、成形前に通常は700 ℃以上の高温に加熱されるが、この加熱により、加熱前には見られない筋状の表面欠陥（以下、筋ムラという）が見られることがあった。この欠陥は肉眼で見ても目立つため、成形品の商品価値を著しく損なう。前述した特許文献１〜４にはこの筋ムラについての記載がなく、筋ムラ解消のための有効な対策はこれまで知られていなかった。

従って、本発明は、このような筋ムラの発生を著しく抑制ないし防止することができる、熱間プレス成形に適した溶融亜鉛系めっき鋼材を提供することを課題とする。

熱間プレス前の加熱により上記の筋ムラが発生した部位の溶融亜鉛系めっき鋼材の断面を顕微鏡で観察したところ、ムラ部では他の部位と比較して、加熱中に生成した表面のFe−Zn合金層 (Zn−Fe金属間化合物相＋αFe中にZnが固溶した固溶相) の厚みが厚いことがわかった。筋ムラ発生の原因をさらに調査するため、加熱前の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の観察結果と比べたところ、加熱により筋ムラが発生した部位は、程度はごく僅かであるが、他の部位よりめっき皮膜が厚くなっていることがあった。

前述のような観察結果から、筋ムラの発生機構を以下のように推定した。即ち、めっき皮膜の合金化処理時の加熱および／または熱間プレス成形前の加熱における亜鉛の拡散挙動は、鋼板の全面においてでは均一でない。その不均一さが局部的に顕著になると、筋ムラとして肉眼で見えるようになる。

このような推定から、亜鉛の拡散挙動の不均一さが生じる原因は、めっきの基材となる鋼板の表面状態にも原因があると考えた。しかし、基材鋼板自体の圧延以前の製造条件から、問題となる表面状態を生み出す要因を特定し、これを解決するのは必ずしも容易でない。そこで、基材鋼板の圧延以降の工程で筋ムラを解決することを検討した結果、溶融めっき前の特定の前処理により解決できることを見出した。

本発明は、溶融亜鉛系めっき鋼材の製造方法において、溶融めっき工程の前に、珪素化合物を含有する処理液をめっき基材表面に接触させる処理を行う工程を含むことを特徴とする、溶融亜鉛系めっき鋼材の製造方法である。

好適態様においては、溶融めっき工程に引き続き、合金化のための加熱工程を含む。即ち、合金化溶融亜鉛めっき鋼材の製造方法である。また、製造された溶融亜鉛系めっき鋼材は、製造後に700 ℃以上の温度に曝される用途、例えば、熱間プレス成形用途、に使用することが好ましい。従って、本発明によれば、鋼材の熱間プレス成形による成形品の製造方法であって、鋼材が上記方法により製造された溶融亜鉛系めっき鋼材であることを特徴とする、成形品の製造方法も提供される。

本発明の方法に従うと、簡単で低コストの前処理によって、溶融亜鉛系めっき鋼材を熱間温度に加熱する際に見られた筋ムラを抑制することができる。従って、本発明の方法により製造された溶融亜鉛系めっき鋼材は、特に自動車の高強度部品等の熱間プレス成形技術により製造される部品の素材として好適であり、筋ムラ発生による商品価値の低下を防ぐことができる。

次に、本発明のめっき鋼材の製造方法について説明する。なお、本明細書において、鋼組成およびめっき組成を規定する「％」は、断らない限り「質量％」である。また、鋼材の形態は、後述するように鋼板に限られないが、以下では、主として鋼板を対象として説明する。

[めっき前処理]
本発明における亜鉛系めっき鋼板の製造方法では、めっき工程の前の基材鋼板に対して、珪素化合物を含有する処理液 (以下、Si含有液ともいう) を鋼板表面と接触させる処理を行う。Si含有液は、水溶性の珪素化合物を水に溶解させた水溶液であることが好ましい。本発明で使用するのに適した珪素化合物は、水溶性のアルカリ金属珪酸塩、例えば、オルト珪酸ナトリウム (オルソ珪酸ソーダ) 、オルト珪酸カリウム、メタ珪酸ナトリウム、メタ珪酸カリウムである。

Si含有液の濃度は、特に制限されるものではないが、質量％で好ましくは 0.5〜10％、より好ましくは１〜５％である。Si含有液と鋼板表面との接触は、他の方法も可能であるが、スプレーまたは浸漬により行うことが簡便で好ましい。珪素化合物は、鋼板表面に付着すればよいので、浸漬処理の場合でも数秒〜十数秒といったごく短時間の浸漬 (接触時間) でよい。もちろん、より長い接触時間をとることも可能である。Si含有液の温度も特に制限されないが、常温で十分である。

たとえば、めっき工程が鋼板の連続溶融めっきラインにおいて行われる場合、上記のSi含有液によるめっき前処理は、めっき基材の脱脂・洗浄工程に使用するアルカリ性洗浄液として、オルト珪酸ナトリウム処理液または他のアルカリ金属珪酸塩の処理液を使用することにより実施することができる。

オルト珪酸ナトリウム処理液を用いた脱脂・洗浄は、電気亜鉛めっき前の鋼板の前処理としては広く利用されているが、溶融亜鉛めっきの場合には、めっき濡れ性に影響を及ぼし、ピンホール状のめっき欠陥が発生し易くなるので、一般に利用されていなかった。しかし、本発明が対象とするような、溶融亜鉛めっき後に700 ℃以上に加熱される用途に使用する場合には、この加熱時にピンホールは解消するので、めっき皮膜にピンホールが発生していても構わない。この点に着目して、本発明では、ピンホールを発生し易いために溶融亜鉛めっきには敬遠されてきたオルト珪酸ナトリウム等のアルカリ金属珪酸塩による処理を、加熱時の筋ムラ解消のために、あえて採用する。

連続めっきラインでの脱脂・洗浄液として珪酸塩処理液を用いたくない場合には、ライン外の別の洗浄工程（例えば洗浄ライン）において、オルト珪酸ナトリウム処理液を洗浄液に使用して洗浄することにより、Si含有液による前処理を実施してもよい。その場合、洗浄工程に続いて連続めっきライン等でめっきされる際に、その前処理として、通常行われる水酸化ナトリウム水溶液等による洗浄・脱脂をしてもよい。

このように、本発明に従って行うSi含有液によるめっき前処理は、従来の溶融めっきラインにおける脱脂・洗浄工程において、或いはライン外の洗浄工程において、単に洗浄液としてオルト珪酸ナトリウム処理液 (または他のアルカリ金属珪酸塩処理液) を用いることにより実施できる。従って、本発明によれば、この前処理のための工程を付加することなく、コストをかけずに、加熱時の筋ムラ発生が防止された溶融亜鉛系めっき鋼板を製造することができる。

めっき前にSi含有液で前処理することにより、熱間プレス成形で発生する筋ムラが改善される理由については必ずしも明確ではないが、実験結果等から例えば以下のような機構が考えられる。

Si含有液で浸漬処理またはスプレー処理した鋼板表面を分析すると、このような処理をしない鋼板表面と比較して、Siの検出値が大きかった。その後、これらの鋼板を、溶融亜鉛系めっき前に通常行われるように、還元雰囲気で焼鈍すると、Si含有液で処理した鋼板表面の方が逆にSiの検出値が小さかった。この結果から、Si含有液の処理によって鋼板表面にSiを付着させることにより、焼鈍時の鋼中のSiの表面濃化がかえって抑えられたと考えられる。Siの表面濃化は、たとえば偏析や介在物等により不均一になる可能性があるのに対し、Si含有液の処理は鋼板表面にほぼ均一にSiを付着させることができる。そのため、鋼中Siの不均一な表面濃化を抑えることができ、合金化処理時や熱間プレス成形時の加熱によるめっき皮膜から鋼への亜鉛の拡散が均一になって、筋ムラが抑制される。

[溶融めっきと合金化処理]
本発明では、前述のようなSi含有液での処理をした鋼板に、溶融亜鉛系めっきを施す。この溶融めっきは、溶融亜鉛めっきでよいが、溶融５％Al−Zn合金めっきといった亜鉛合金めっきとすることも可能である。以下では、溶融亜鉛めっきについて説明する。

本発明の好適態様では、溶融亜鉛めっきに引き続いて加熱による合金化処理を施して、合金化溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ鋼板）とする。
めっき浴中のAl量は0.10〜0.20％程度が好ましい。めっき浴中に少量のAlを含有させることで、溶融めっき時にめっき／母材界面にFe−Al合金層が形成される。この合金層中のAlが多すぎたり、Fe−Al合金層が厚すぎる場合、合金化処理時や熱間プレス成形時の加熱による亜鉛の拡散が遅れ、結果として、後述するような熱間プレス成形時の加熱後に金属間化合物相が残りやすくなる。

鋼板をめっき浴から引上げて、ガスワイピング等で付着量を制御した後、好ましくは直ちに加熱して合金化処理を施し、めっき皮膜をZn−Fe合金とする。合金化処理の加熱温度は500 ℃以上とすることが望ましい。合金化処理の加熱温度が500 ℃未満では、合金化速度が遅いため、ライン速度が低下し、生産性を阻害したり、合金化炉を長くするなどの設備対応が必要となる。合金化処理の加熱温度が高くなるほど、合金化速度が速くなり、生産性が向上するが、合金化温度を上げる加熱バーナー等の設備強化が必要なので、好ましい範囲は 550〜650 ℃である。

ＧＡ鋼板の場合、めっき皮膜中のFe濃度は８〜25％の範囲が望ましい。合金化度が８％未満の場合、表面に融点の低い純亜鉛相が残りやすいため、熱間成形前の加熱時に亜鉛が蒸発して、製品の表面欠陥や金型の汚染が生じやすい。ＧＡ鋼板のめっき皮膜のFe濃度は好ましくは10％以上、さらに好ましくは13％以上である。このように高いFe濃度の方が好ましいのは、純亜鉛相が残りにくくなるだけでなく、次に述べる効果も期待できるためである。

前述のように、熱間プレス成形時の加熱により、めっき皮膜中の亜鉛が鋼中に拡散して、Fe−Zn合金層が生成する。この拡散が進行するにつれて、Fe−Zn合金層は、Fe−Zn金属間化合物相から、α−Fe中にZnが固溶した固溶相に変化する。従って、加熱中の拡散が不十分であると、加熱後もFe−Zn金属間化合物相が残る。この金属間化合物相は、一般に硬く脆いため、引き続くプレス成形時に、金型の損傷や成形品表面の割れの原因となりやすい。そこで、表面にFe−Zn金属間化合物相が残存しない（いいかえると、実質的にFe中にZnが固溶した固溶相のみが認められる）程度まで拡散が進行していることが好ましい。それには、めっき皮膜中のFe％を予め高くしておくほうが、短時間で金属間化合物相が消失するため有利である。一方、めっき皮膜のFe濃度が25％より高いと、めっきが既に脆くなっているため、熱間プレス成形前のブランク加工時に、鋼板搬入時などにめっき割れの発生や脱落が発生しやすくなる。このような観点からは、めっき皮膜中のFe濃度は、好ましくは10％〜20％、更に好ましくは13〜17％である。

めっき付着量は、求められる耐食性に応じて主に決定されればよいが、亜鉛として30〜70 g/m²程度が好ましい。亜鉛の付着量が多すぎると、上述したような加熱後の金属間化合物相が残りやすくなるからである。

[調質圧延]
溶融めっき（または合金化処理）後に、機械特性や表面粗さの調整の目的で、調質圧延を施すことが多い。このとき、通常はある程度の粗さ（例えば、調質圧延後のＲａで約１μm 以上）の表面となるように調質圧延されることが多いので、例えば、合金化処理後に前述したようなごく軽い筋状の欠陥があったとしても、欠陥は表面粗さの中に埋没するので、ほとんど問題になることはない。しかし、そのように調質圧延しても、熱間プレス成形や他の目的で700 ℃以上に加熱されると、筋ムラが改めて目立つようになる。従って、本発明の製造方法は、溶融亜鉛めっき後に調質圧延した溶融亜鉛系めっき鋼板にも非常に有用である。

[熱間プレス]
上述の製造方法により得られた溶融亜鉛めっき鋼板や合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、製造後に700 ℃以上の温度に加熱される用途に有用であり、そのような加熱により従来は発生していた筋ムラの発生が著しく抑制される。従って、この溶融亜鉛系めっき鋼板は、熱間プレス成形用途に特に有用であるが、プレス成形せずに、例えば、700 ℃以上で熱処理だけを受ける用途、例えば、高強度化を図るために焼入れが行われるような用途にも有用である。

以下には熱間プレス成形工程の一例を説明する。
通常、熱間プレス成形工程では、鋼材をオーステナイト領域（通常 700〜1000℃程度）に加熱し、続いてプレス成形を行う。鋼板の種類（組成）、あるいは、成形品として要求される強度によっては、もう少し低い温度の加熱で良い場合もある。加熱方法としては、電気炉やガス炉等による加熱、火炎加熱、通電加熱、高周波加熱、誘導加熱などが挙げられる。

また熱間プレス成形工程を利用して、焼入れも達成したい場合には、目標の硬度となるよう焼入れ温度に材料を加熱し、その温度で通常一定時間（数分程度）を保持し、引き続き高温のままプレス成形し、プレス成形と実質的に同時またはプレス成形後直ちに急冷する。例えば、水冷金型を用いてプレス成形を行うと、金型との接触により急冷することができる。また、プレス金型を所定温度に加熱しておいて、その後直ちに急冷する方法も可能である。熱間プレス後の成形品が所定の性能をみたすように、焼入れ温度あるいは冷却速度を適宜変化させることができる。

上述したように、熱間プレス成形時の加熱 (および、場合により温度保持) の際に、前述しためっき皮膜中の亜鉛の母材鋼への拡散が生じる。このときの亜鉛の拡散による金属間化合物相の消失（固溶相の形成）までの時間が短いほど、加熱および／または保持の時間が短くてすみ、生産性の面からも有利である。

[その他]
(1)基材の形態
本発明では、自動車用や家電用にプレス成形されて使用されるような薄鋼板を主な対象とするものであるが、これ以外に、例えば拡管、孔広げされるような鋼管や、その他成形形態によっては、線材や棒材などであってもよい。本明細書では、鋼板を対象に説明しているが、鋼板以外の形態の溶融亜鉛系めっき鋼材に対しても本発明を適用できる。

(2)基材の鋼の組成および金属組織
基材の鋼組成や金属組織は、特に限定されない。ただし、熱間成形時の焼き入れ性その他を考慮した場合、好ましい組成等は以下の通りである。

・鋼中Ｃ濃度：0.15％以上、好ましくは3.0 ％以下
熱間成形は、材料を加熱することで軟質化させ、成形しやすくすることが一つの特色であるが、あわせてプレス金型等で急冷することによって鋼を焼き入れし、より高強度の成形品を得ることができる。鋼の焼き入れ後の強度は主に含有炭素（Ｃ）量によって決まるため、求める強度に応じてＣ濃度を設定する。高強度の成形品が必要な場合には、Ｃ濃度を0.15％以上にすることが更に望ましい。Ｃを過剰に含む場合には、成形品の靱性が低下する恐れがあるため、3.0 ％以下とするのが望ましい。さらに好ましくは0.20％〜0.5 ％Ｃであり、靱性劣化の少ない高強度成形品が得ることができる。

・鋼中Si濃度0.01〜2.0 ％、Al濃度 0.005〜2.0 ％以下、
SiおよびAlは、鋼板の焼き入れ性を高め、かつ焼き入れ後の強度の安定効果をさらに高める重要な元素である。しかし、これらの元素はフェライト安定化元素であり、加熱中のオーステナイト化を図るために、加熱温度を上昇させなくてはならず、加熱コスト・製造コストの観点からそれぞれ2.0 ％を上限とする。また、SiならびにAlは鋼中の脱酸材と使用され、その効果を発揮させるにはSiは0.01％、Alは0.005 ％の添加が必要である。

・鋼中Mn濃度 0.3〜3.5 ％、
Mnは、鋼板の焼入れ性を高め、かつ焼き入れ後に強度を安定して確保するために非常に効果のある元素である。しかし、Mn濃度が0.3 ％未満ではその効果は十分ではなく、一方、Mn濃度が3.5 ％を越えるとその効果は飽和し、更に焼き入れ部の靱性劣化を招く。より望ましいMn濃度は 0.8〜3.0 ％である。

・鋼中Ｐ濃度0.10％以下、Ｓ濃度：0.05％以下、Ｎ濃度0.01％以下
Ｐ、Ｓ、Ｎも、それぞれ0.10％以下、0.05％以下、0.01％以下含有させた場合に、鋼板の焼入れ性を高め、かつ焼入れ後強度の安定効果をさらに高める効果を有する。一方、これらは、不純物の１種としても含有されるが、下限としてＰ：0.005 ％以上、Ｓ：0.0005％以上、Ｎ：0.001 ％以上が望ましい。それより少なくすると製造コストを上昇させるためである。

・鋼中Ti濃度 0.2％以下、Nb濃度 0.1％以下、Ｖ濃度 0.2％以下
Ti，Nb、Ｖも、それぞれ0.2 ％以下、0.1 ％以下、0.2 ％以下含有させた場合に、鋼板の焼入れ性を高め、かつ焼入れ後強度の安定効果をさらに高める効果を有するので、場合によりこれらの１種または２種以上を添加してもよい。この量を超えて含有させても鋼板の焼入れ性、焼入れ後強度の安定効果は飽和し、コスト増を招く。一方、下限としてTi：0.01％未満、Nb：0.005 ％未満、Ｖ：0.005 ％未満の含有では、効果は十分でない。

・鋼中Mo濃度1.0 ％以下、Ni濃度1.0 ％以下、Cu濃度1.0 ％以下
Mo、Ni、Cuも、それぞれ1.0 ％以下、1.0 ％以下、1.0 ％以下含有させた場合に、鋼板の焼入れ性を高め、かつ焼入れ後強度の安定効果をさらに高める効果を有するので、場合によりこれらの１種または２種以上を添加してもよい。この量を超えて含有させても、鋼板の焼入れ性、焼入れ後強度の安定効果は飽和し、コスト増を招く。一方、下限として、Mo：0.02％未満、Ni：0.02％未満、Cu：0.02％未満の含有では、効果は十分でない。

・鋼中Cr濃度1.0 ％以下、Ｂ濃度0.005 ％以下
Cr、Ｂも、それぞれ1.0 ％以下、0.005 ％以下含有させた場合に、鋼板の焼入れ性を高め、かつ焼入れ後強度の安定効果をさらに高めることができるので、場合によりこれらの１種または２種を添加してもよい。この量を超えて含有させても鋼板の焼入れ性、焼入れ後強度の安定効果は飽和し、コスト増を招く。一方、下限として、Cr：0.02％未満、Ｂ：0.0003％未満の含有では、その効果は十分でない。

・鋼中Ca濃度0.01％以下、Mg濃度0.01％以下、希土類元素濃度0.01％以下
Ca、Mg、希土類元素も、それぞれCa0.01％以下、Mg0.01％以下、希土類元素0.01％以下含有させた場合に、鋼中の介在物の形態を微細化し、介在物による熱間プレス時の割れを防止する効果があるので、場合によりこれらの１種または２種以上を添加してもよい。この量を超えて含有させても、鋼中の介在物の形態を微細化効果は飽和する。一方、下限として、Ca：0.0005％未満、Mg：0.0005％未満、希土類元素：0.0005％未満の含有では、その効果は十分でない。

(3)鋼材の製造方法、鋼の金属組織
本発明で使用する鋼材については、特に熱間成形により焼入れを目的とする場合、加熱前の機械的性質は重要でない。そこで、加熱前の金属組織については必ずしも限定されない。また、コストや求められる板厚およびその精度等、状況に応じて熱延鋼板または冷延鋼板を用いればよい。

本例では、実験用の溶融亜鉛めっき設備を利用して、表１のＡ〜Ｃに示す組成をもつ冷延鋼板 (いずれも板厚1.6 mm) からなるめっき基材に対して、下記の前処理を施した後、合金化溶融亜鉛めっきを行った。溶融亜鉛めっき条件は、浴温460 ℃、浴中Al濃度0.12〜0.15％、片面あたりのめっき付着量：Znとして30〜70 g/m²の範囲内であった。合金化処理は、溶融めっき処理後、 500〜650 ℃の温度で処理時間を変更して実施した。形成されたＧＡめっき皮膜中の合金化度（Fe％）は12〜17％であった。

基材１は、上記鋼板を、本発明に従って、温度50℃にした3.0 ％オルト珪酸ナトリウム水溶液に10秒間浸漬する処理を行い、その後に乾燥することにより、めっき前処理を行ったものである。

基材２は、上記鋼板を、本発明に従って、温度50℃にした3.0 ％オルト珪酸ナトリウム水溶液に10秒間浸漬する処理を行い、自然乾燥した後、更に、温度50℃にした３％水酸化ナトリウム水溶液に６秒間浸漬する前洗浄・脱脂を行い、その後に水洗し、乾燥したものである。

比較のために、オルト珪酸ナトリウム水溶液に浸漬しない基材（比較材１、上記鋼板を水洗だけして、溶融亜鉛めっきしたもの）、オルト珪酸ナトリウム水溶液に浸漬しないが、水酸化ナトリウム水溶液により前洗浄・脱脂し、水洗した基材（比較材２）についても、溶融亜鉛めっきとその後の合金化処理を上記の条件で実施した。

いずれのめっきサンプルも、合金化処理後に調質圧延を実施し、めっき表面粗さがRaで約1.0 μｍとなるようにした。この状態では、いずれのサンプルも目視では筋ムラが認められなかった。

次に、これらのサンプルについて、試験片サイズ長さ500 mm×幅200 mmの供試材を、鋼組成とめっき前処理が同一であるグループ毎に30枚ずつ作成し、大気雰囲気の加熱炉内で950 ℃×５分間の加熱を行った。その後、加熱炉から取り出し、高温状態のままで、図１に示す曲げ形状の熱間プレス成形を行った。

この成形材（図２）について、成形材表面の表裏における筋ムラの発生状況を調査した。筋ムラの発生状況は目視で確認し、グループ毎の筋ムラ発生率を次式により求めた。
筋ムラ発生率(%)＝(筋ムラが発生した成形材の個数／調査した成形材の個数)×100
表２に、めっき前処理条件と試験結果を示す。

本発明の方法に従って製造した試験番号１〜６の合金化溶融亜鉛めっき鋼板を熱間プレス成形した成形材については、筋ムラの発生は無かった。それに対し、比較例である試験番号７〜12については、成形材に筋ムラが70〜80％発生した。

即ち、水酸化ナトリウム水溶液による前洗浄・脱脂では筋ムラの発生が起こるのに対し、本発明に従って、珪酸化合物の水溶液を用いてめっき前処理を行うと、その後の水酸化ナトリウム水溶液の脱脂の有無にかかわらず、筋ムラの発生を防止することができた。

実施例で実施した熱間プレス成形の曲げ形状を示す説明図である。上記熱間プレス成形により作製された成形材の形状を示す。

Claims

溶融亜鉛系めっき鋼材の製造方法において、溶融めっき工程の前に、珪素化合物を含有する処理液をめっき基材表面に接触させる処理を行う工程を含むことを特徴とする、溶融亜鉛系めっき鋼材の製造方法。
溶融めっき工程に引き続き、めっき合金化のための加熱工程を含む、請求項１に記載の溶融亜鉛系めっき鋼材の製造方法。
前記熱処理工程を、めっき皮膜中のFe濃度が10〜20質量％の範囲内となるように行う、請求項２に記載の溶融亜鉛系めっき鋼材の製造方法。
製造された溶融亜鉛系めっき鋼材が、製造後に700 ℃以上の温度に曝されるものである、請求項１〜３のいずれかに記載の溶融亜鉛系めっき鋼材の製造方法。
鋼材の熱間プレス成形による成形品の製造方法であって、鋼材が請求項１〜３のいずれかれに記載の方法により製造された溶融亜鉛系めっき鋼材であることを特徴とする、成形品の製造方法。
鋼材が焼き入れ性の鋼組成を有し、熱間プレス成形と同時またはその直後に急冷を行う、請求項５に記載の成形品の製造方法。