JP2020158879A - Manufacturing method of hot-dip galvanized steel sheet - Google Patents

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Abstract

To provide a manufacturing method of a hot-dip galvanized steel sheet having excellent press formability, without requiring industrially special environmental measures or facility specifications.SOLUTION: A hot-dip galvanized steel sheet, to which temper rolling is applied, is brought into contact, as long as one second or more, with zinc sulfate aqueous solution having pH of 4.2-7.0, and containing one or more kinds of fluorine compounds selected from between NaHF2, KHF2, HF, NaF, KF as much as 0.10 g/L or more and 5.0 g/L or less in total, and then washed with water.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、プレス成形時の摺動抵抗が小さく優れたプレス成形性を有する溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a hot-dip galvanized steel sheet having low sliding resistance during press forming and having excellent press formability.

亜鉛系めっき鋼板は自動車車体用途を中心に広範な分野で広く利用され、そのような用途では、プレス成形を施されて使用に供される。しかし、亜鉛系めっき鋼板は冷延鋼板に比べてプレス成形性が劣るという欠点を有する。これはプレス金型での亜鉛系めっき鋼板の摺動抵抗が冷延鋼板に比べて大きいことが原因である。金型とビードでの摺動抵抗が大きい部分で亜鉛系めっき鋼板がプレス金型に流入しにくくなり、鋼板の破断が起こりやすい。 Galvanized steel sheets are widely used in a wide range of fields, mainly for automobile body applications, and in such applications, they are press-formed and used. However, the galvanized steel sheet has a drawback that the press formability is inferior to that of the cold-rolled steel sheet. This is because the sliding resistance of the galvanized steel sheet in the press die is larger than that of the cold-rolled steel sheet. The zinc-based plated steel sheet is less likely to flow into the press die at the portion where the sliding resistance between the die and the bead is large, and the steel sheet is likely to break.

特に溶融亜鉛めっき鋼板(以下、GIと称することもある)では、金型にめっきが付着すること(型カジリ)により、更に摺動抵抗が増加する現象があり、連続プレス成形の途中から割れが発生するなど、自動車の生産性に悪影響を及ぼす。 In particular, in hot-dip galvanized steel sheets (hereinafter, also referred to as GI), there is a phenomenon that the sliding resistance further increases due to the plating adhering to the mold (mold galvanizing), and cracks occur during continuous press forming. It has an adverse effect on automobile productivity, such as occurring.

更に、近年のCO排出規制強化の観点から、車体軽量化の目的で高強度鋼板の使用比率が増加する傾向にある。高強度鋼板を使用すると、プレス成形時の面圧が上昇し、金型へのめっき付着は更に深刻な課題となる。 Furthermore, from the viewpoint of tightening CO 2 emission regulations in recent years, the ratio of high-strength steel sheets used tends to increase for the purpose of reducing the weight of the vehicle body. When a high-strength steel sheet is used, the surface pressure during press forming increases, and the adhesion of plating to the die becomes a more serious problem.

上記の問題を解決する方法として、特許文献1及び特許文献2では、合金化処理を施す合金化溶融亜鉛めっき鋼板(以下、GAと称することもある)を調質圧延後、pH緩衝作用を有する酸性溶液に接触させ、接触終了後に1〜30秒放置した後水洗乾燥することで、GAの表層に、亜鉛系酸化物を形成しプレス成形性を向上させる技術を開示している。 As a method for solving the above problems, in Patent Document 1 and Patent Document 2, an alloyed hot-dip galvanized steel sheet (hereinafter, also referred to as GA) to be alloyed has a pH buffering action after temper rolling. It discloses a technique for forming a zinc-based oxide on the surface layer of GA and improving press moldability by contacting it with an acidic solution, leaving it to stand for 1 to 30 seconds after the contact is completed, and then washing and drying it with water.

ここで、合金化処理を施さないGIは、表面の活性度が特に低い。これは、溶融亜鉛浴には、下地鉄と亜鉛との合金化反応を調整するために少量のAlが添加されており、溶融亜鉛めっき鋼板の表面には浴中Alに由来するAl酸化物が存在し、GAに比べて表面のAl酸化物濃度が高いためである。 Here, the GI not subjected to the alloying treatment has a particularly low surface activity. This is because a small amount of Al is added to the hot-dip galvanized bath to adjust the alloying reaction between the base iron and zinc, and the Al oxide derived from Al in the bath is added to the surface of the hot-dip galvanized steel plate. This is because it exists and the Al oxide concentration on the surface is higher than that of GA.

このような表面の活性度が低いGIに対して、特許文献3では、特許文献1、2に記載の亜鉛系酸化物の形成する方法として、酸性溶液接触前にアルカリ溶液に接触させることにより表面のAl酸化物を除去して表面を活性化し酸化物の形成を促進する方法を開示している。 In contrast to such a GI having low surface activity, in Patent Document 3, as a method for forming a zinc-based oxide described in Patent Documents 1 and 2, the surface is contacted with an alkaline solution before contact with an acidic solution. Discloses a method of removing Al oxides to activate the surface and promote the formation of oxides.

特許文献4は、同様に活性度が低いGIに対して、Zn(SO1−X(CO(OH)・nHOで表される結晶構造物が含まれる酸化物層を形成する方法として、酸性溶液接触前にアルカリ溶液に接触させることにより表面のAl酸化物を除去して表面を活性化し酸化物の形成を促進する方法を開示している。 Patent Document 4 describes an oxide containing a crystal structure represented by Zn 4 (SO 4 ) 1-X (CO 3 ) X (OH) 6 · nH 2 O with respect to a GI having a similarly low activity. As a method for forming a layer, a method for removing Al oxide on the surface by contacting with an alkaline solution before contact with an acidic solution to activate the surface and promote the formation of the oxide is disclosed.

特許文献5は、Alを20-95mass%含有する溶融Zn-Al系めっき鋼板に対して、アルカリ溶液に接触させ、さらに、酸性処理液中にHFを添加することで、酸化物層の形成を促進する方法を開示している。 In Patent Document 5, a molten Zn-Al-based galvanized steel sheet containing 20-95 mass% of Al is brought into contact with an alkaline solution, and HF is further added to the acidic treatment liquid to form an oxide layer. It discloses how to promote it.

特許文献6は、H、CuSO・5HOやKMnOなどの酸化剤を含む硫酸亜鉛水溶液にGIを浸漬させることで、酸化物層を形成する方法を開示している。 Patent Document 6, by dipping the GI in aqueous zinc sulfate solution containing an oxidizing agent such as H 2 O 2, CuSO 4 · 5H 2 O and KMnO 4, discloses a method of forming the oxide layer.

特許文献7は、特許文献1、2と同様に、酸性処理液と接触させた後に1〜60秒保持した後水洗乾燥することで、亜鉛系めっき鋼板の表面に酸化物層を形成する方法において、酸性処理液中にNaHF及び/又はKHFを、合計量で0.01g/L以上5.0g/L以下含有することで、酸化物層の形成を促進する方法を開示している。 Similar to Patent Documents 1 and 2, Patent Document 7 is a method for forming an oxide layer on the surface of a galvanized steel sheet by holding it in contact with an acidic treatment liquid for 1 to 60 seconds and then washing and drying it with water. Discloses a method for promoting the formation of an oxide layer by containing NaHF 2 and / or KHF 2 in a total amount of 0.01 g / L or more and 5.0 g / L or less in an acidic treatment liquid.

特開2002−256448号公報JP-A-2002-256448 特開2003−306781号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-306781 特開2004−3004号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-3004 国際公開第2015/129283号International Publication No. 2015/129283 特開2010−90401号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-90401 US6,528,182 B1US6,528,182 B1 特開2017−160506号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-160506

Zairyo-to-Kankyo, 42, 761-769 (1993)Zairyo-to-Kankyo, 42, 761-769 (1993)

表面の活性度が低いGIの表面に亜鉛系酸化物を形成させようとすると、表面のAl酸化物を除去するために、特許文献3に記載される様に、アルカリ溶液に接触させる等のアルカリ前処理が必要となる。アルカリ前処理設備を備えない製造設備では新たにアルカリ前処理設備を設置することが必要不可欠であり、ラインレイアウト上、アルカリ前処理設備を設置できないラインでは表面に亜鉛系酸化物を形成させたGIを製造することができない。 When an attempt is made to form a zinc-based oxide on the surface of a GI having a low surface activity, an alkali such as contacting with an alkaline solution is used as described in Patent Document 3 in order to remove the Al oxide on the surface. Pretreatment is required. It is indispensable to install a new alkaline pretreatment facility in a manufacturing facility that does not have an alkaline pretreatment facility, and due to the line layout, a GI in which a zinc-based oxide is formed on the surface of a line where an alkaline pretreatment facility cannot be installed. Cannot be manufactured.

また、GI、GA共に、プレス成形時の摺動特性を向上させる点からは、表面の亜鉛系酸化物層の厚さを厚く、生成面積率を高くすること好ましいが、アルカリ前処理を行わない場合は、酸化物の厚さが薄く、生成面積率も低くなる。 Further, in both GI and GA, from the viewpoint of improving the sliding characteristics during press molding, it is preferable to increase the thickness of the zinc-based oxide layer on the surface and increase the formed area ratio, but the alkali pretreatment is not performed. In that case, the thickness of the oxide is thin and the formed area ratio is also low.

更に、特許文献5で開示されている酸性処理液中へのHFの添加は、アルカリ前処理を行わなくとも表面に亜鉛系酸化物の生成は可能であるが、設備に対する腐食性の観点から工業的に現実的ではない。 Further, the addition of HF to the acidic treatment liquid disclosed in Patent Document 5 can generate a zinc-based oxide on the surface without performing an alkali pretreatment, but it is industrialized from the viewpoint of corrosiveness to equipment. Not realistic.

特許文献6は、Al系酸化物の少ないGAや電気亜鉛めっき鋼鈑(以下、EGと称することもある)には有効ではあるが、処理液にGI表層のAl系酸化物を除去する機能が無く、Al系酸化物の多いGIには適用できない。 Patent Document 6 is effective for GA and galvanized steel sheets (hereinafter, also referred to as EG) having a small amount of Al-based oxides, but has a function of removing Al-based oxides on the GI surface layer in the treatment liquid. Therefore, it cannot be applied to GI with a large amount of Al-based oxides.

特許文献7でも特許文献5と同様に、添加するNaHF及び/又はKHFが設備に対する腐食性が高いHFに変化してしまい、工業的製造時にはHFに対して耐食性を有する設備仕様が必要になることが懸念される。また、特許文献7はNaHF及び/又はKHFを含有する酸性溶液に接触させた後1〜60秒間保持する工程が必要であり、工業的に製造する場合の製造速度が通常毎分100mを超えることから、1〜60秒間保持する工程は最大で100m以上の設備長を新たに必要とするという問題がある。 In Patent Document 7, as in Patent Document 5, the added NaHF 2 and / or KHF 2 is changed to HF having high corrosiveness to equipment, and equipment specifications having corrosion resistance to HF are required at the time of industrial manufacturing. There is concern that it will become. Further, Patent Document 7 requires a step of holding for 1 to 60 seconds after contacting with an acidic solution containing NaHF 2 and / or KHF 2 , and the production speed in the case of industrial production is usually 100 m / min. Therefore, there is a problem that the step of holding for 1 to 60 seconds requires a new equipment length of 100 m or more at the maximum.

ここで、非特許文献1では、ステンレス鋼板の耐食性に及ぼすHF濃度の影響を調査しており、HF濃度が0.01M以下であれば、ステンレス鋼板に孔食が生じることがないことを明らかにしている。特許文献7で開示されている実施例のpH領域では、この濃度を超えてしまうことが想定される。 Here, in Non-Patent Document 1, the influence of the HF concentration on the corrosion resistance of the stainless steel sheet is investigated, and it is clarified that pitting corrosion does not occur in the stainless steel sheet when the HF concentration is 0.01 M or less. ing. In the pH range of the examples disclosed in Patent Document 7, it is assumed that this concentration will be exceeded.

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、工業的にHFに対して耐食性を有する設備仕様を必要としないで優れたプレス成形性を有する溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a method for producing a hot-dip galvanized steel sheet having excellent press formability without industrially requiring equipment specifications having corrosion resistance to HF. The purpose is to do.

発明者らは、上記課題を解決するために、溶融亜鉛系めっき鋼板の表面処理に関して種々の検討を行った。その結果、以下を知見し本発明を完成させた。 In order to solve the above problems, the inventors have conducted various studies on the surface treatment of hot-dip galvanized steel sheets. As a result, the following was found and the present invention was completed.

鋼板に溶融亜鉛系めっきを施し、調質圧延を施した後、NaHF、KHF、HF、NaF、KFの中から選ばれる1種以上のフッ素化合物を合計量で0.10g/L以上5.0g/L以下含有するpHが4.2〜7.0の硫酸亜鉛を含有する溶液に1秒以上接触させ、水洗することにより、硫酸亜鉛を含有する溶液中にHFとして存在する成分濃度を、HFに対して耐食性を有する設備仕様とする必要が無い水準まで低減して、めっき表面に亜鉛系酸化物層を短時間で形成することができる。 After hot-dip zinc plating is applied to the steel plate and temper rolling is performed, the total amount of one or more fluorine compounds selected from NaHF 2 , KHF 2 , HF, NaF, and KF is 0.10 g / L or more 5 The concentration of the component present as HF in the zinc sulfate-containing solution is adjusted by contacting the solution containing zinc sulfate having a pH of 4.2 to 7.0, which contains 0.0 g / L or less, for 1 second or longer and washing with water. , The zinc-based oxide layer can be formed on the plating surface in a short time by reducing the equipment specifications to those having corrosion resistance to HF.

ここで、上記のフッ素化合物を含有する溶液のpHを4.2〜7.0に限定するのは、下記理由による。通常、工業的製造設備に使用される耐食材料はステンレスである。ステンレスの場合、非特許文献1に示されるように、HF濃度が0.01M以下で孔食が発生しないことが知られている。逆に、HF濃度が0.01Mを超えるとステンレスより耐食性が良好な高価な材料を使用することが必要となり、設備コストが大きな問題となる。図1〜3に示すように、フッ素化合物を含有する溶液のpHが4.2以上で、全フッ素量に対するHFの割合は0.05以下となり、NaHF、KHF、NaF、KFの中から選ばれる1種以上のフッ素化合物を合計量で0.10g/L以上5.0g/L以下含有する溶液中のHF濃度が0.0097M以下となる。従って、ステンレスを使用しても孔食の問題は発生せず、ステンレスより高価な材料を使用する必要性は無くなる。 Here, the pH of the solution containing the above-mentioned fluorine compound is limited to 4.2 to 7.0 for the following reasons. Usually, the corrosion resistant material used in industrial manufacturing equipment is stainless steel. In the case of stainless steel, as shown in Non-Patent Document 1, it is known that pitting corrosion does not occur when the HF concentration is 0.01 M or less. On the contrary, when the HF concentration exceeds 0.01 M, it is necessary to use an expensive material having better corrosion resistance than stainless steel, and the equipment cost becomes a big problem. As shown in FIGS. 1 to 3, the pH of the solution containing the fluorine compound is 4.2 or more, the ratio of HF to the total amount of fluorine is 0.05 or less, and among NaHF 2 , KHF 2 , NaF, and KF. The HF concentration in the solution containing one or more selected fluorine compounds in a total amount of 0.10 g / L or more and 5.0 g / L or less is 0.0097 M or less. Therefore, even if stainless steel is used, the problem of pitting corrosion does not occur, and there is no need to use a material that is more expensive than stainless steel.

一方、フッ素化合物を含有する溶液のpHが7.0を超えると、硫酸亜鉛を含有する水溶液中のZnイオンが水酸化Znとして沈殿を形成するという問題がある。 On the other hand, when the pH of the solution containing the fluorine compound exceeds 7.0, there is a problem that Zn ions in the aqueous solution containing zinc sulfate form a precipitate as Zn hydroxide.

硫酸亜鉛を含有する溶液を用いる理由はめっき表面に形成する亜鉛系酸化物層が硫酸根を含むため、水溶液中に亜鉛系酸化物の主成分である亜鉛イオンと硫酸イオンが存在することで、亜鉛系酸化物生成反応が促進されるからである。 The reason for using a solution containing zinc sulfate is that the zinc-based oxide layer formed on the plating surface contains zinc sulfate, and the zinc ions and sulfate ions, which are the main components of the zinc-based oxide, are present in the aqueous solution. This is because the zinc oxide formation reaction is promoted.

硫酸亜鉛を含有する水溶液中の硫酸亜鉛7水和物の濃度は3〜300g/Lとする。3g/L未満だと硫酸イオンおよび亜鉛イオン濃度が少ないので酸化膜生成速度が遅くなり、300g/Lを超えると硫酸亜鉛が析出しやすくなるという問題がある。 The concentration of zinc sulfate heptahydrate in the aqueous solution containing zinc sulfate is 3 to 300 g / L. If it is less than 3 g / L, the concentration of sulfate ions and zinc ions is low, so that the oxide film formation rate becomes slow, and if it exceeds 300 g / L, zinc sulfate is likely to be precipitated.

また、硫酸亜鉛を含有する水溶液に接触させた後に、特許文献7のように1〜60秒間保持する工程は不要であり、該工程のための製造設備を省略できる。 Further, the step of holding for 1 to 60 seconds as in Patent Document 7 after contacting with an aqueous solution containing zinc sulfate is unnecessary, and the manufacturing equipment for this step can be omitted.

ここで、上記1〜60秒間保持する工程が不要である理由は下記の通りである。本発明では、亜鉛めっき層が処理液と接触することにより、めっき層のZnが溶解する。Znが溶解することで、水素イオンを消費し、極表層のpHが上昇することで、処理液中の亜鉛が亜鉛系酸化物として析出する。ここでのpH上昇はわずかであるが、特許文献7より高いpH領域であることと、処理液中に亜鉛イオンを含有している点で特許文献7とは異なっており、そのため1〜60秒間保持する工程が不要になると考えられる。 Here, the reason why the step of holding for 1 to 60 seconds is unnecessary is as follows. In the present invention, the Zn of the plating layer is dissolved when the zinc plating layer comes into contact with the treatment liquid. When Zn is dissolved, hydrogen ions are consumed, and the pH of the polar surface layer rises, so that zinc in the treatment liquid is precipitated as a zinc-based oxide. Although the pH increase here is slight, it differs from Patent Document 7 in that it has a higher pH range than Patent Document 7 and that zinc ions are contained in the treatment liquid, and therefore, for 1 to 60 seconds. It is considered that the holding process becomes unnecessary.

その結果、優れたプレス成形性を有する溶融亜鉛系めっき鋼板を、アルカリによる活性化処理無しで製造することが可能となる。 As a result, a hot-dip galvanized steel sheet having excellent press formability can be produced without activation treatment with alkali.

本発明は、以上の知見に基づきなされたものであり、その要旨は以下の通りである。 The present invention has been made based on the above findings, and the gist thereof is as follows.

[1]表面に亜鉛系酸化物層を有する溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法であって、溶融亜鉛系めっき鋼板を、調質圧延を施した後、NaHF、KHF、HF、NaF、KFの中から選ばれる1種以上のフッ素化合物を、合計量で0.10g/L以上5.0g/L以下含有するpH4.2〜7.0の硫酸亜鉛を含有する水溶液に1秒以上接触させ、その後水洗を行うことを特徴とする表面に亜鉛系酸化物層を有する溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法。 [1] A method for producing a hot-dip galvanized steel sheet having a zinc-based oxide layer on its surface. The hot-dip galvanized steel sheet is temper-rolled and then NaHF 2 , KHF 2 , HF, NaF, KF. One or more fluorine compounds selected from the above are brought into contact with an aqueous solution containing zinc sulfate having a pH of 4.2 to 7.0 containing 0.10 g / L or more and 5.0 g / L or less in total for 1 second or more. A method for producing a hot-dip galvanized steel sheet having a zinc-based oxide layer on the surface, which is then washed with water.

[2]溶融亜鉛系めっき鋼板を、硫酸亜鉛を含有する水溶液に接触させた後に水洗を行い、その後、前記亜鉛系酸化物層の表面を、アルカリ性水溶液に0.5秒以上接触させ、その後水洗、乾燥を行うことを特徴とする[1]に記載の溶溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法。 [2] The hot-dip galvanized steel sheet is brought into contact with an aqueous solution containing zinc sulfate and then washed with water, and then the surface of the zinc-based oxide layer is brought into contact with an alkaline aqueous solution for 0.5 seconds or longer, and then washed with water. The method for producing a hot-dip galvanized steel sheet according to [1], which comprises drying.

[3]前記溶融亜鉛系めっき鋼板を前記硫酸亜鉛を含有する水溶液に接触させた後、水洗を行うまでの時間が1秒未満であることを特徴とする[1]または[2]に記載の表面に亜鉛系酸化物層を有する溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法。 [3] The method according to [1] or [2], wherein the time from contacting the hot-dip galvanized steel sheet with the aqueous solution containing zinc sulfate to washing with water is less than 1 second. A method for producing a hot-dip galvanized steel sheet having a zinc-based oxide layer on its surface.

[4]前記溶融亜鉛系めっき鋼板に対して合金化処理を施さないことを特徴とする[1]から[3]のいずれかに記載の表面に亜鉛系酸化物層を有する溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法。 [4] The hot-dip galvanized steel sheet having a zinc-based oxide layer on the surface according to any one of [1] to [3], which is characterized in that the hot-dip galvanized steel sheet is not alloyed. Manufacturing method.

なお、本発明においては、溶融亜鉛系めっき鋼板とは、溶融亜鉛浴への浸漬によって製造された亜鉛系めっき鋼鈑のことである。めっき層はZnを50質量%以上含むことを必須とするが、それ以外の組成については指定されない。例えば、Zn以外にB、Mg、Al、Si、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb、Mo、Pb、In、Sn、Ba、W等を含んでも構わない。 In the present invention, the hot-dip galvanized steel sheet is a galvanized steel sheet manufactured by immersion in a hot-dip galvanized bath. The plating layer is required to contain Zn in an amount of 50% by mass or more, but other compositions are not specified. For example, in addition to Zn, B, Mg, Al, Si, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Y, Zr, Nb, Mo, Pb, In, Sn, Ba, W and the like can be used. It may be included.

本発明によれば、フッ素化合物を用いても、HFに対して耐食性を有する設備仕様とする必要が無く、かつ、処理液との接触後に長時間の保持を必要としない製造方法で優れたプレス成形性を有する溶融亜鉛系めっき鋼板が得られる。 According to the present invention, even if a fluorine compound is used, it is not necessary to have equipment specifications having corrosion resistance against HF, and an excellent press is used in a manufacturing method that does not require holding for a long time after contact with a treatment liquid. A hot-dip galvanized steel sheet having moldability can be obtained.

本発明により、プレス成形時の摩擦係数が低下するため、割れ危険部位での摺動抵抗が小さく張り出し性が良好となり、高強度溶融亜鉛系めっき鋼板をプレス成形する時や、比較的強度の低い溶融亜鉛系めっき鋼板を複雑な形にプレス成形する時において、優れたプレス成形性を有することができる。 According to the present invention, since the friction coefficient during press forming is lowered, the sliding resistance at the cracking risk portion is small and the overhangability is improved, and when a high-strength hot-dip galvanized steel sheet is press-formed or relatively low in strength. When a hot-dip galvanized steel sheet is press-formed into a complicated shape, it can have excellent press-formability.

表面の活性度が低いGIに対して、アルカリ前処理を行わなくても、摺動特性に優れた亜鉛系酸化物皮膜を安定して形成でき、工業的に実現可能な溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法を提供できる。 A hot-dip galvanized steel sheet that can stably form a zinc-based oxide film with excellent sliding characteristics and is industrially feasible for GI with low surface activity without alkali pretreatment. A manufacturing method can be provided.

HFの水溶液中でのpH変化によるイオン化状態を計算した結果である。This is the result of calculating the ionization state due to the change in pH in the aqueous solution of HF. NaHFの水溶液中でのpH変化によるイオン化状態を計算した結果である。This is the result of calculating the ionization state due to the pH change in the aqueous solution of NaHF 2 . NaFの水溶液中でのpH変化によるイオン化状態を計算した結果である。This is the result of calculating the ionization state due to the pH change in the aqueous solution of NaF. 摩擦係数測定装置を示す概略正面図である。It is a schematic front view which shows the friction coefficient measuring apparatus. 図4中のビード形状・寸法を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the bead shape and dimension in FIG. 図4中のビード形状・寸法を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the bead shape and dimension in FIG. 外観ムラを評価するための評価基準を示した模式図である。It is a schematic diagram which showed the evaluation criteria for evaluating the appearance unevenness.

本発明を以下に詳細説明する。 The present invention will be described in detail below.

溶融亜鉛系めっき鋼板を製造する際、鋼板に溶融亜鉛めっきを施した後に、通常、材質確保のために調質圧延が施される。プレス等の加工を施されるGIでは、調質圧延は、ダルロールを用いて行われる。これは、めっき後合金化処理を行わないGIはめっき表面が平滑で、プレス時の潤滑油の保持性が悪く、成形性が劣るため、ダルロールで表面に凹凸を形成させて、潤滑油の保持性を向上させるためである。 When producing a hot-dip galvanized steel sheet, after hot-dip galvanizing the steel sheet, temper rolling is usually performed to secure the material. In the GI that is processed by pressing or the like, temper rolling is performed using a dull roll. This is because GI, which is not alloyed after plating, has a smooth plating surface, poor retention of lubricating oil during pressing, and poor moldability. Therefore, the surface is formed uneven with dull rolls to retain the lubricating oil. This is to improve the sex.

この調質圧延では、ダルロールとの接触によりGIの平滑なめっき面に凹凸形状が付与される。そして、調質圧延ロールと接触した部位はめっき面では凹部となる。 In this temper rolling, uneven shape is imparted to the smooth plated surface of GI by contact with dull roll. The portion in contact with the tempered rolling roll becomes a recess on the plated surface.

めっき後合金化処理を行うGAも、合金化処理を行った後ダルロールによる調質圧延が施されるが、合金化処理により表面に深さ数μmの凹凸が生じており、ダルロールと接触するのは主に凸部となる。溶融亜鉛系めっき鋼板表面の凸部は、プレス成形時に金型が直接接触する部分であるため、金型との凝着を防止する硬質かつ高融点の物質が存在することが、摺動特性の向上に重要である。この点では、めっき表層に酸化物層を存在させることは、酸化物層が金型との凝着を防止するため、摺動特性の向上に有効である。 GA that is alloyed after plating is also subjected to temper rolling by dull roll after alloying treatment, but the alloying treatment causes unevenness with a depth of several μm on the surface, and it comes into contact with dull roll. Is mainly a convex part. Since the convex portion on the surface of the hot-dip galvanized steel sheet is a portion that the die comes into direct contact with during press forming, the presence of a hard and high melting point substance that prevents adhesion to the die is a sliding characteristic. It is important for improvement. In this respect, the presence of the oxide layer on the plating surface layer is effective in improving the sliding characteristics because the oxide layer prevents adhesion to the mold.

また、実際のプレス成形時には、めっき表層の酸化物は摩耗し、削り取られるため、金型と被加工材の接触面積が大きい場合は、めっき表面に十分に厚い酸化物層が高い被覆率で存在していることが必要である。 Further, during actual press molding, the oxide on the plating surface layer is worn and scraped off. Therefore, when the contact area between the mold and the work material is large, a sufficiently thick oxide layer exists on the plating surface with a high coverage. It is necessary to do.

通常、亜鉛系めっき鋼板のめっき表層には薄い連続的なAl系酸化物層が形成されているが、この薄いAl系酸化物は良好な摺動性を得るためには十分と言えず更に厚い酸化物層を形成しなければならない。 Normally, a thin continuous Al-based oxide layer is formed on the plated surface layer of a galvanized steel sheet, but this thin Al-based oxide is not sufficient to obtain good slidability and is even thicker. An oxide layer must be formed.

上記に対して、本発明では、鋼板に溶融亜鉛めっきを施し、調質圧延を施した後、その後、硫酸亜鉛を含有する水溶液に1秒以上接触させ、その後水洗することでめっき表面に亜鉛系酸化物層を形成する。 In contrast to the above, in the present invention, the steel sheet is hot-dip galvanized, tempered and rolled, and then contacted with an aqueous solution containing zinc sulfate for 1 second or longer, and then washed with water to make the plated surface zinc-based. Form an oxide layer.

しかしながら、溶融亜鉛系めっき鋼板のめっき表層のAl系酸化物層は酸性溶液で比較的安定であり、硫酸亜鉛を含有する水溶液に接触させる処理の際に亜鉛の溶解反応を阻害するため、Al酸化物が存在する部分に酸化物を生成させることが難しい。GIは、めっき表層のAl酸化物の濃度が高いことから、この問題がより顕著になる。従って、酸化物を生成させるには、酸性溶液に接触させる前にAl系酸化物層を除去するか、硫酸亜鉛を含有する水溶液との接触によってAl系酸化物を除去する必要がある。 However, the Al-based oxide layer on the plating surface of the hot-dip galvanized steel sheet is relatively stable in an acidic solution and inhibits the zinc dissolution reaction during the treatment of contact with an aqueous solution containing zinc sulfate. It is difficult to generate oxides in the part where an object exists. In GI, this problem becomes more remarkable because the concentration of Al oxide on the plating surface layer is high. Therefore, in order to generate an oxide, it is necessary to remove the Al-based oxide layer before contacting it with an acidic solution, or to remove the Al-based oxide by contacting it with an aqueous solution containing zinc sulfate.

溶融亜鉛系めっき鋼板を製造する際に調質圧延が施されるが、その際、圧延ロール(ダルロール)が接触した部分のめっき表面のAl系酸化物層が物理的に除去される。これまでは、ダルロールを用いた調質圧延が施され、ダルロールはRaで数μmの表面粗さの凹凸を有するため、ロール表面の凸部が主に鋼板表面に接触する。その結果、溶融亜鉛系めっき鋼板は、ダルロールとの接触部のみ表面が活性化され、接触部以外は表面が活性化されない。 Temperary rolling is performed when the hot-dip galvanized steel sheet is manufactured, and at that time, the Al-based oxide layer on the plated surface of the portion in contact with the rolling roll (dull roll) is physically removed. So far, temper rolling using dull rolls has been performed, and since dull rolls have irregularities with a surface roughness of several μm in Ra, the convex portions on the roll surface mainly come into contact with the steel sheet surface. As a result, the surface of the hot-dip galvanized steel sheet is activated only at the contact portion with the dull roll, and the surface is not activated except at the contact portion.

GIの場合、ダルロール表面の凸部が接触した部分は、周囲と比較すると凹部として存在し、ダルロール表面の凸部が接触しなかった部分は周囲と比較すると凸部として存在する。従って、従来のダルロールを用いた調質圧延では、酸性溶液に接触させたときに、表面が活性化された凹部のみに亜鉛系酸化物が生成し、表面が活性化されていない凸部は亜鉛系酸化物の生成が抑制されることになる。プレス成形時に実際にプレス金型と接触するのは、めっき鋼板の凸部が主体であり、亜鉛系酸化物層が形成された凹部でないため、プレス成形性の改善効果は少なく、不十分であった。 In the case of GI, the portion where the convex portion of the dull roll surface is in contact exists as a concave portion as compared with the surroundings, and the portion where the convex portion on the dull roll surface is not in contact exists as a convex portion as compared with the surroundings. Therefore, in the conventional temper rolling using dull roll, zinc-based oxide is generated only in the concave portion where the surface is activated when it is brought into contact with the acidic solution, and the convex portion where the surface is not activated is zinc. The formation of system oxides will be suppressed. During press forming, the actual contact with the press die is mainly the convex part of the plated steel sheet and not the concave part where the zinc-based oxide layer is formed, so the effect of improving the press formability is small and insufficient. It was.

GAの場合は、めっき皮膜が、GIのη層とは異なり、δ主体であるため、めっき皮膜が硬質であり、従来のダルロールを用いた調質圧延でもロール表面の凸部はめっき表面の凸部に接触する割合が多く、プレス成形時にプレス金型と接触しやすい凸部に存在するAl系酸化物が除去され、活性化されることから、比較的大きい摺動性改善効果が得られていた。しかし、特に面圧が上昇するような条件では、超質圧延ロールと接触していない凹部にもプレス金型が接触することがあり、このような部位にも亜鉛系酸化物を形成する必要があった。 In the case of GA, unlike the η layer of GI, the plating film is mainly δ 1 , so the plating film is hard, and even in the conventional temper rolling using dull roll, the convex part of the roll surface is the plating surface. Since the Al-based oxide present in the convex portion, which has a large proportion of contact with the convex portion and easily comes into contact with the press die during press molding, is removed and activated, a relatively large sliding property improving effect can be obtained. Was there. However, especially under conditions where the surface pressure rises, the press die may come into contact with the recesses that are not in contact with the ultra-high quality rolling roll, and it is necessary to form zinc oxide in such areas as well. there were.

上記の知見をもとに、検討した結果、本発明では、硫酸亜鉛を含有する水溶液中にNaHF、KHF、HF、NaF、KFの中から選ばれる1種以上のフッ素化合物を、合計量で0.10g/L以上5.0g/L以下含有することとする。硫酸亜鉛を含有する水溶液中にNaHF、KHF、HF、NaF、KFの中から選ばれる1種以上のフッ素化合物を含有することで、硫酸亜鉛を含有する水溶液のAl系酸化物対するエッチング性を向上させ、酸性処理液との接触前に、反応を阻害するAl系酸化物を除去する工程が不要となる。 As a result of examination based on the above findings, in the present invention, the total amount of one or more fluorine compounds selected from NaHF 2 , KHF 2 , HF, NaF, and KF in an aqueous solution containing zinc sulfate. It is assumed that the content is 0.10 g / L or more and 5.0 g / L or less. Etching property of an aqueous solution containing zinc sulfate with respect to an Al-based oxide by containing one or more fluorine compounds selected from NaHF 2 , KHF 2 , HF, NaF, and KF in an aqueous solution containing zinc sulfate. The step of removing the Al-based oxide that inhibits the reaction becomes unnecessary before the contact with the acidic treatment liquid.

上述したようにAl系酸化物が溶融亜鉛系めっき鋼板の表層に存在すると、硫酸亜鉛を含有する水溶液によるZnの溶解を阻害するため、反応性が著しく低下する。これに対して、硫酸亜鉛を含有する水溶液にNaHF、KHF、HF、NaF、KFの中から選ばれる1種以上のフッ素化合物を合計量で0.10g/L以上5.0g/L以下含有させることで、硫酸亜鉛を含有する水溶液との接触と同時にAl系酸化物が除去されるため、Znの溶解反応を阻害しなくなる。0.10g/L未満では、Al系酸化物の除去に要する時間が長くなり、生産性が低下する。一方、5.0g/Lを超えると亜鉛系酸化物の沈殿反応を低下させるため、生産性が低下する。以上より、硫酸亜鉛を含有する水溶液に含有するNaHF、KHF、HF、NaF、KFの中から選ばれる1種以上のフッ素化合物は合計量で0.10g/L以上5.0g/L以下とする。0.10g/L以上とすることで、短時間でAl系酸化物の除去が可能となる。5.0g/L以下とすることで沈殿等を生じさせないことが可能となる。 When the Al-based oxide is present on the surface layer of the hot-dip galvanized steel sheet as described above, the dissolution of Zn by the aqueous solution containing zinc sulfate is inhibited, so that the reactivity is significantly lowered. On the other hand, in an aqueous solution containing zinc sulfate, one or more fluorine compounds selected from NaHF 2 , KHF 2 , HF, NaF, and KF are added in a total amount of 0.10 g / L or more and 5.0 g / L or less. By containing it, the Al-based oxide is removed at the same time as the contact with the aqueous solution containing zinc sulfate, so that the Zn dissolution reaction is not hindered. If it is less than 0.10 g / L, the time required for removing the Al-based oxide becomes long, and the productivity decreases. On the other hand, if it exceeds 5.0 g / L, the precipitation reaction of the zinc-based oxide is lowered, so that the productivity is lowered. Based on the above, the total amount of one or more fluorine compounds selected from NaHF 2 , KHF 2 , HF, NaF, and KF contained in the aqueous solution containing zinc sulfate is 0.10 g / L or more and 5.0 g / L or less. And. By setting the content to 0.10 g / L or more, Al-based oxides can be removed in a short time. By setting the content to 5.0 g / L or less, it is possible to prevent precipitation or the like from occurring.

硫酸亜鉛を含有する水溶液のpHは4.2〜7.0とする。図1〜図3はOLI社製、OLI Sutudio:Stream Analyzer Version9.5を用いて、HF、NaHF、NaF(F量で0.5mol/l)のpH変化によるイオン化状態を熱力学的に理論計算した結果を示す。水溶液のpHはHCl又はNaOHで変化させた。硫酸亜鉛7水和物の存在有無は、Fのイオン化状態に影響を与えなかった。 The pH of the aqueous solution containing zinc sulfate is 4.2 to 7.0. FIGS. 1 to 3 thermodynamically theoreticalize the ionization state of HF, NaHF 2 , and NaF (0.5 mol / l in F amount) by using OLI Fluoride: Stream Analyzer Version 9.5 manufactured by OLI. The calculated result is shown. The pH of the aqueous solution was changed with HCl or NaOH. The presence or absence of zinc sulfate heptahydrate did not affect the ionized state of F.

図1〜図3に示されるように、硫酸亜鉛を含有する水溶液がpH4.2未満となると全F量に対するHFの割合が0.05を超える。例えば、NaHF、KHF、NaF、KFのうち最も分子中のF含有率が高いNaHFが5g/Lの濃度でF量が0.16mol/lとなるため、水溶液中のHF濃度が0.01mol/l以上となり設備への耐食負荷が大きいHFが増加するため、工業的製造時にはHFに対してステンレスよりも高耐食性を有する高価な設備仕様が必要になる。これに対して、pHが4.2以上であれば、水溶液中のHF濃度が0.01mol/l未満となり、設備への負荷は軽い。 As shown in FIGS. 1 to 3, when the pH of the aqueous solution containing zinc sulfate is less than 4.2, the ratio of HF to the total amount of F exceeds 0.05. For example, NaHF 2, KHF 2, NaF , since F amount F content is higher NaHF 2 is at a concentration of 5 g / L of the most in the molecule of the KF is 0.16 mol / l, the HF concentration in the aqueous solution 0 Since HF having a large corrosion resistance load on the equipment increases to 0.01 mol / l or more, expensive equipment specifications having higher corrosion resistance than stainless steel for HF are required at the time of industrial manufacturing. On the other hand, when the pH is 4.2 or more, the HF concentration in the aqueous solution is less than 0.01 mol / l, and the load on the equipment is light.

また、上記によれば、pHを4.2以上に調整すれば、NaFやKF等でも同じイオン化状態となるため、これらを用いることも可能であることを示している。特にpH調整の必要がないという点で、NaHF及び/又はKHFが優れている。pH調整には一般的な、酸や塩基を用いることができる。例えば、コストやコンタミ削減の観点から硫酸や水酸化ナトリウムが望ましい。 Further, according to the above, if the pH is adjusted to 4.2 or more, the same ionized state is obtained even with NaF, KF, etc., and it is shown that these can be used. NaHF 2 and / or KHF 2 are superior in that no pH adjustment is particularly required. Common acids and bases can be used for pH adjustment. For example, sulfuric acid and sodium hydroxide are desirable from the viewpoint of cost and contamination reduction.

一方、pHが7.0を超えると硫酸亜鉛を含有する水溶液中のZnイオンが水酸化Znとして沈殿を形成し、鋼鈑表面の押しキズ、デンツ等の原因となる。そのため、pHは7.0以下である必要がある。 On the other hand, when the pH exceeds 7.0, Zn ions in the aqueous solution containing zinc sulfate form a precipitate as Zn hydroxide, which causes dents and scratches on the surface of the steel plate. Therefore, the pH needs to be 7.0 or less.

硫酸亜鉛を含有する処理液は、亜鉛系酸化物の形成を促進させるため、NaNO3、NaNO2、H、CuSO・5HOやKMnOなどの酸化剤を含有しても良い。特に、NaNO3は処理量増加による変質が比較的少なく、大量生産に適している。 Treatment liquid containing zinc sulfate, in order to promote the formation of zinc oxide, may also contain an oxidizing agent such as NaNO 3, NaNO 2, H 2 O 2, CuSO 4 · 5H 2 O and KMnO 4 .. In particular, NaNO 3 is suitable for mass production because it has relatively little deterioration due to an increase in the amount of treatment.

溶融亜鉛系めっき鋼板を硫酸亜鉛を含有する水溶液に接触させる方法には特に制限はなく、めっき鋼板を浸漬する方法、めっき鋼板にスプレーする方法、塗布ロールを介して塗布する方法等がある。 The method of contacting the hot-dip galvanized steel sheet with an aqueous solution containing zinc sulfate is not particularly limited, and there are a method of immersing the plated steel sheet, a method of spraying on the plated steel sheet, a method of applying via a coating roll, and the like.

溶融亜鉛系めっき鋼板と硫酸亜鉛を含有する水溶液との接触時間は1秒以上とする。接触時間が1秒未満であると、十分なZn系酸化物が得られず、摺動性の向上効果が得られない。一層の効果を得るためには、好ましくは3秒以上である。一方、30秒を超えると、亜鉛系酸化物層の量が増加しすぎ、溶接性や接着性の低下を招く懸念がある。よって、30秒以下が好ましい。より好ましくは15秒以下である。 The contact time between the hot-dip galvanized steel sheet and the aqueous solution containing zinc sulfate shall be 1 second or longer. If the contact time is less than 1 second, a sufficient Zn-based oxide cannot be obtained, and the effect of improving slidability cannot be obtained. In order to obtain a further effect, it is preferably 3 seconds or more. On the other hand, if it exceeds 30 seconds, the amount of the zinc-based oxide layer increases too much, which may lead to deterioration of weldability and adhesiveness. Therefore, 30 seconds or less is preferable. More preferably, it is 15 seconds or less.

上記工程で形成された亜鉛系酸化物層の表面を、アルカリ性水溶液に接触させた状態で0.5秒以上保持し、その後水洗、乾燥を行うことが好ましい(中和処理)。亜鉛系酸化物層の表面をアルカリ性水溶液に接触させる方法も同様に制限はなく、めっき鋼板を浸漬する方法、めっき鋼板にスプレーする方法、塗布ロールを介して塗布する方法等がある。 It is preferable that the surface of the zinc-based oxide layer formed in the above step is held in contact with an alkaline aqueous solution for 0.5 seconds or longer, and then washed with water and dried (neutralization treatment). Similarly, the method of bringing the surface of the zinc-based oxide layer into contact with the alkaline aqueous solution is not limited, and there are a method of immersing the plated steel sheet, a method of spraying on the plated steel sheet, a method of applying via a coating roll, and the like.

硫酸亜鉛を含有する水溶液が水洗、乾燥後の鋼板表面に残存すると、鋼板コイルが長期保管されたときに錆が発生しやすくなる。係る錆発生を防止する観点から、アルカリ性溶液に浸漬あるいはアルカリ性溶液をスプレーするなどの方法でアルカリ性溶液と接触させて、鋼板表面に残存している硫酸イオンを中和する処理を施す。アルカリ性溶液は、表面に形成された亜鉛系酸化物の溶解を防止するためpHは12以下であることが好ましい。使用する溶液に制限はなく、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウムやこれらのカリウム塩などを使用することができる
また、溶融亜鉛系めっき鋼板と硫酸亜鉛を含有する水溶液とを接触させた後、1秒未満の間に水洗を行うことが好ましい。水洗を行うまでの時間が1秒以上になると外観ムラが生じる場合がある。
If the aqueous solution containing zinc sulfate remains on the surface of the steel sheet after washing with water and drying, rust is likely to occur when the steel sheet coil is stored for a long period of time. From the viewpoint of preventing the occurrence of such rust, a treatment is performed to neutralize the sulfate ions remaining on the surface of the steel sheet by contacting the steel sheet with the alkaline solution by dipping it in an alkaline solution or spraying the alkaline solution. The alkaline solution preferably has a pH of 12 or less in order to prevent dissolution of the zinc-based oxide formed on the surface. There is no limitation on the solution to be used, and sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium phosphate, sodium pyrophosphate, sodium tripolyphosphate and potassium salts thereof can be used. Also, it contains molten zinc-based plated steel plate and zinc sulfate. It is preferable to wash with water within 1 second after contacting with the aqueous solution. If the time required for washing with water is 1 second or longer, uneven appearance may occur.

なお、本発明における亜鉛系酸化物とは、金属成分として亜鉛を主体とする酸化物、水酸化物であり、鉄、Al等の金属成分を合計量として亜鉛よりも少なく含有する場合や、硫酸、硝酸、塩素等のアニオンを合計量として酸素と水酸基のモル数よりも少なく含有する場合も本発明の亜鉛系酸化物に含まれる。 The zinc-based oxide in the present invention is an oxide or hydroxide mainly composed of zinc as a metal component, and when the total amount of metal components such as iron and Al is less than that of zinc, or sulfuric acid. , Nitrate, chlorine and other anions are also included in the zinc oxide of the present invention when they are contained in a total amount smaller than the number of moles of oxygen and hydroxyl groups.

また、亜鉛系酸化物層に酸性溶液のpH調整に使用する硫酸イオンなどのアニオン成分が亜鉛系酸化物層に含有される場合もあるが、硫酸イオンなどのアニオン成分や、pH緩衝作用を有する酸性溶液中に含まれるS、N、P、B、Cl、Na、Mn、Ca、Mg、Ba、Sr、Siなどの不純物、S、N、P、B、Cl、Na、Mn、Ca、Mg、Ba、Sr、Si、O、Cから成る化合物が亜鉛系酸化物層に取り込まれても、本発明の効果が損なわれることはない。 Further, the zinc-based oxide layer may contain an anion component such as sulfate ion used for adjusting the pH of an acidic solution, but the zinc-based oxide layer has an anion component such as sulfate ion and a pH buffering action. Impures such as S, N, P, B, Cl, Na, Mn, Ca, Mg, Ba, Sr, Si contained in the acidic solution, S, N, P, B, Cl, Na, Mn, Ca, Mg , Ba, Sr, Si, O, and C are incorporated into the zinc-based oxide layer without impairing the effects of the present invention.

本発明を実施例により更に詳細に説明する。
冷間圧延後焼鈍した板厚0.7mmの鋼板上に、常法により、溶融亜鉛めっきを施した。次に、調質圧延を施した。亜鉛めっき量は片面あたり45g/mに調整した。調質圧延後、表1に記載の水溶液に所定時間浸漬させた。硫酸亜鉛を含有する水溶液中のNaHF、KHFの濃度は0〜10.0g/Lとし、液温は60℃とした。一部は、浸漬処理後、pH10.54、温度50℃のアルカリ性溶液(ピロリン酸ナトリウム水溶液)を所定時間スプレーして鋼板表面に残存している硫酸イオンの中和処理を行い、その後50℃の温水を鋼板にスプレーした。
The present invention will be described in more detail by way of examples.
A hot-dip galvanized steel sheet having a thickness of 0.7 mm, which was annealed after cold rolling, was subjected to hot-dip galvanizing by a conventional method. Next, temper rolling was performed. The amount of zinc plating was adjusted to 45 g / m 2 per side. After temper rolling, it was immersed in the aqueous solution shown in Table 1 for a predetermined time. The concentrations of NaHF 2 and KHF 2 in the aqueous solution containing zinc sulfate were 0 to 10.0 g / L, and the liquid temperature was 60 ° C. After the immersion treatment, a part is sprayed with an alkaline solution (sodium pyrophosphate aqueous solution) having a pH of 10.54 and a temperature of 50 ° C. for a predetermined time to neutralize the sulfate ions remaining on the surface of the steel sheet, and then at 50 ° C. Hot water was sprayed on the steel plate.

以上により得られたGIに対して、プレス成形性を評価した。なお、プレス成形性(プレス成形時の摺動特性)は、摩擦係数によって評価した。 The press formability was evaluated with respect to the GI obtained as described above. The press formability (sliding characteristics during press forming) was evaluated by the friction coefficient.

亜鉛系酸化物層の厚さ測定方法、亜鉛系酸化物生成面積率の測定方法、摺動特性の評価方法は以下の通りである。 The method for measuring the thickness of the zinc-based oxide layer, the method for measuring the zinc-based oxide formation area ratio, and the method for evaluating the sliding characteristics are as follows.

[1]亜鉛系酸化物層の厚さの測定
亜鉛系酸化物層の厚さの測定には蛍光X線分析装置を使用した。測定時の管球の電圧および電流は30kVおよび100mAとし、分光結晶はTAPに設定してO−Kα線を検出した。O−Kα線の測定に際しては、そのピーク位置に加えてバックグラウンド位置での強度も測定し、O−Kα線の正味の強度が算出できるようにした。なお、ピーク位置およびバックグラウンド位置での積分時間は、それぞれ20秒とした。また、適当な大きさに劈開した膜厚96nm、54nmおよび24nmの酸化シリコン皮膜を形成したシリコンウエハーも同時に測定し、測定したO−Kα線の強度と酸化シリコン膜厚から、亜鉛系酸化物層の厚さを算出した。
[1] Measurement of thickness of zinc-based oxide layer A fluorescent X-ray analyzer was used to measure the thickness of the zinc-based oxide layer. The voltage and current of the tube at the time of measurement were set to 30 kV and 100 mA, and the spectroscopic crystal was set to TAP to detect OKα rays. When measuring the OKα ray, the intensity at the background position was measured in addition to the peak position so that the net intensity of the OKα ray could be calculated. The integration time at the peak position and the background position was set to 20 seconds, respectively. In addition, silicon wafers having silicon oxide films of 96 nm, 54 nm, and 24 nm formed by cleavage to appropriate sizes were also measured at the same time, and the zinc-based oxide layer was determined from the measured OKα ray intensity and silicon oxide film thickness. The thickness of was calculated.

[2]亜鉛系酸化物生成面積率の測定
極低加速SEMを用いて、溶融亜鉛系めっき鋼板表面における35μm×45μmの視野を任意の10点を観察し、得られたSEM像について、亜鉛系酸化物が生成している部分と生成していない部分の明度差から亜鉛系酸化物が生成している部分の面積率を測定し、その平均値を亜鉛系酸化物生成面積率とした。
[2] Measurement of Zinc Oxide Generation Area Ratio Using an extremely low acceleration SEM, observe any 10 points in a 35 μm × 45 μm field on the surface of the hot-dip galvanized steel plate, and obtain a zinc-based SEM image. The area ratio of the zinc-based oxide-generated portion was measured from the difference in brightness between the oxide-generated portion and the non-oxide-generated portion, and the average value was taken as the zinc-based oxide-generated area ratio.

[3]摩擦係数の測定方法
プレス成形性を評価するために、各供試材の摩擦係数を以下のようにして測定した。
図4は、摩擦係数測定装置を示す概略正面図である。同図に示すように、供試材から採取した摩擦係数測定用試料1が試料台2に固定され、試料台2は、水平移動可能なスライドテーブル3の上面に固定されている。スライドテーブル3の下面には、これに接したローラ4を有する上下動可能なスライドテーブル支持台5が設けられ、これを押上げることにより、ビード6による摩擦係数測定用試料1への押付荷重Nを測定するための第1ロードセル7が、スライドテーブル支持台5に取付けられている。上記押付力を作用させた状態でスライドテーブル3を水平方向へ移動させるための摺動抵抗力Fを測定するための第2ロードセル8が、スライドテーブル3の一方の端部に取付けられている。なお、潤滑油として、スギムラ化学工業(株)製の防錆洗浄油(プレトンR352L、プレトンは登録商標)を試料1の表面に塗布して試験を行った。
[3] Method for measuring friction coefficient In order to evaluate press formability, the friction coefficient of each test material was measured as follows.
FIG. 4 is a schematic front view showing the friction coefficient measuring device. As shown in the figure, the sample 1 for measuring the friction coefficient collected from the test material is fixed to the sample table 2, and the sample table 2 is fixed to the upper surface of the horizontally movable slide table 3. A vertically movable slide table support 5 having a roller 4 in contact with the slide table 3 is provided on the lower surface of the slide table 3, and by pushing up the slide table support 5, the bead 6 presses the load N on the sample 1 for measuring the friction coefficient. The first load cell 7 for measuring the above is attached to the slide table support base 5. A second load cell 8 for measuring the sliding resistance force F for moving the slide table 3 in the horizontal direction while applying the pressing force is attached to one end of the slide table 3. As a lubricating oil, a rust preventive cleaning oil (Preton R352L, Preton is a registered trademark) manufactured by Sugimura Chemical Industrial Co., Ltd. was applied to the surface of Sample 1 for the test.

図5、図6は使用したビードの形状・寸法を示す概略斜視図である。ビード6の下面が試料1の表面に押し付けられた状態で摺動する。図5に示すビード6の形状は幅10mm、試料の摺動方向長さ5mm、摺動方向両端の下部は曲率半径1.0mmRの曲面で構成され、試料が押し付けられるビード下面は幅10mm、摺動方向長さ3mmの平面を有する。図6に示すビード6の形状は幅10mm、試料の摺動方向長さ59mm、摺動方向両端の下部は曲率4.5mmRの曲面で構成され、試料が押し付けられるビード下面は幅10mm、摺動方向長さ50mmの平面を有する。 5 and 6 are schematic perspective views showing the shape and dimensions of the beads used. The lower surface of the bead 6 slides while being pressed against the surface of the sample 1. The shape of the bead 6 shown in FIG. 5 is a curved surface having a width of 10 mm, a length of the sample in the sliding direction of 5 mm, and lower ends of both ends in the sliding direction having a radius of curvature of 1.0 mm R. It has a plane with a length of 3 mm in the direction of motion. The shape of the bead 6 shown in FIG. 6 is a curved surface having a width of 10 mm, a length of 59 mm in the sliding direction of the sample, and a curvature of 4.5 mm R at both ends in the sliding direction, and the lower surface of the bead on which the sample is pressed has a width of 10 mm and slides. It has a flat surface with a directional length of 50 mm.

摩擦係数の測定は以下に示す2条件で行った。
[条件1]
図5に示すビードを用い、押し付け荷重N:400kgf(3922N)、試料の引き抜き速度(スライドテーブル3の水平移動速度):100cm/minとした。
[条件2]
図6に示すビードを用い、押し付け荷重N:400kgf(3922N)、試料の引き抜き速度(スライドテーブル3の水平移動速度):20cm/minとした。
供試材とビードとの間の摩擦係数μは、式:μ=F/Nで算出した。
The coefficient of friction was measured under the following two conditions.
[Condition 1]
Using the bead shown in FIG. 5, the pressing load N: 400 kgf (3922N) and the sample drawing speed (horizontal moving speed of the slide table 3) were set to 100 cm / min.
[Condition 2]
Using the bead shown in FIG. 6, the pressing load N: 400 kgf (3922N) and the sample drawing speed (horizontal moving speed of the slide table 3) were set to 20 cm / min.
The coefficient of friction μ between the test material and the bead was calculated by the formula: μ = F / N.

[4]脱脂性の評価方法
脱脂性の評価は、脱脂後の水濡れ率で評価を行った。作成した試験片に、スギムラ化学工業(株)製のプレス用洗浄油プレトンR352Lを片面2.0g/m塗油したのち、日本パーカライジング(株)製のFC−L4460のアルカリ脱脂液を用いてサンプルの脱脂を行った。脱脂液にスギムラ化学工業(株)製のプレス用洗浄油プレトンR352Lを10g/Lを予め添加することで自動車生産ラインにおけるアルカリ脱脂液の劣化をシミュレートした。ここで、脱脂時間は60秒とし、温度は37℃とした。脱脂時は脱脂液を直径10cmのプロペラを150rpmの速度で攪拌した。脱脂完了から20秒後の試験片の水濡れ率を測定することで、脱脂性の評価を行った。
[4] Evaluation method of degreasing property The degreasing property was evaluated by the water wetting rate after degreasing. The prepared test piece was coated with Preton R352L, a cleaning oil for pressing manufactured by Sugimura Chemical Industrial Co., Ltd., at 2.0 g / m 2 on one side, and then using an alkaline degreasing solution of FC-L4460 manufactured by Nippon Parkering Co., Ltd. The sample was degreased. Deterioration of the alkaline degreasing liquid in the automobile production line was simulated by adding 10 g / L of Preton R352L, a cleaning oil for pressing manufactured by Sugimura Chemical Industrial Co., Ltd., to the degreasing liquid in advance. Here, the degreasing time was 60 seconds and the temperature was 37 ° C. At the time of degreasing, the degreasing liquid was stirred with a propeller having a diameter of 10 cm at a speed of 150 rpm. The degreasing property was evaluated by measuring the water wetting rate of the test piece 20 seconds after the completion of degreasing.

[5]設備への影響調査
設備への腐食性促進影響を調査する目的で、各処理液中でのSUS304の孔食電位測定を行った。電位の掃引範囲は,自然浸漬電位から十1500mV(vs.SHE,掃引速度は2mV/minとした。孔食電位が認められたものを×、認められなかったものを○で表記した。
[5] Investigation of Impact on Equipment For the purpose of investigating the effect of promoting corrosiveness on equipment, the pitting potential of SUS304 was measured in each treatment liquid. The sweep range of the potential was 11500 mV (vs. SHE, the sweep speed was 2 mV / min from the natural immersion potential. Those with pitting potential were marked with x, and those without pitting potential were marked with ◯.

[6]外観ムラの評価
外観ムラには目視により評価した。図7に示す外観見本を基準として、評点を1〜5点を付与し評価した。なお4点以上が良好であることを示し、5点は更に良好であることを示している。
[6] Evaluation of appearance unevenness The appearance unevenness was visually evaluated. Based on the appearance sample shown in FIG. 7, a score of 1 to 5 was given and evaluated. It should be noted that 4 points or more indicate that it is good, and 5 points indicate that it is even better.

表1から下記事項が明らかとなった。 The following items were clarified from Table 1.

NaHF及び/又はKHFを適正の範囲で含有する硫酸亜鉛を含有する水溶液とGIを接触させて酸化物形成処理をした本発明例では、比較例と比べて十分な膜厚が得られており、優れたプレス成形性が得られている。また、酸化剤を添加したものは同一保持時間での膜厚が増加し、プレス成形性(摺動特性)がより安定的である。 In the example of the present invention in which an aqueous solution containing zinc sulfate containing NaHF 2 and / or KHF 2 in an appropriate range and GI were brought into contact with each other for oxide formation treatment, a sufficient film thickness was obtained as compared with the comparative example. Therefore, excellent press formability is obtained. Further, when the oxidizing agent is added, the film thickness increases at the same holding time, and the press formability (sliding characteristics) is more stable.

本発明の溶融亜鉛系めっき鋼板はプレス成形性に優れることから、自動車車体用途を中心に広範な分野で適用できる。 Since the hot-dip galvanized steel sheet of the present invention is excellent in press formability, it can be applied in a wide range of fields mainly for automobile body applications.

1 摩擦係数測定用試料
2 試料台
3 スライドテーブル
4 ローラ
5 スライドテーブル支持台
6 ビード
7 第1ロードセル
8 第2ロードセル
9 レール
N 押付荷重
F 摺動抵抗力
1 Sample for coefficient of friction measurement 2 Sample table 3 Slide table 4 Roller 5 Slide table support 6 Bead 7 1st load cell 8 2nd load cell 9 Rail N Pressing load F Sliding resistance

Claims (4)

表面に亜鉛系酸化物層を有する溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法であって、溶融亜鉛系めっき鋼板を、調質圧延を施した後、NaHF、KHF、HF、NaF、KFの中から選ばれる1種以上のフッ素化合物を、合計量で0.10g/L以上5.0g/L以下含有するpH4.2〜7.0の硫酸亜鉛を含有する水溶液に1秒以上接触させ、その後水洗を行うことを特徴とする表面に亜鉛系酸化物層を有する溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法。 A method for producing a hot-dip galvanized steel sheet having a zinc-based oxide layer on its surface. The hot-dip galvanized steel sheet is temper-rolled and then selected from NaHF 2 , KHF 2 , HF, NaF, and KF. One or more selected fluorine compounds are brought into contact with an aqueous solution containing zinc sulfate having a pH of 4.2 to 7.0 containing 0.10 g / L or more and 5.0 g / L or less in total for 1 second or more, and then washed with water. A method for producing a hot-dip galvanized steel sheet having a zinc-based oxide layer on its surface. 溶融亜鉛系めっき鋼板を、硫酸亜鉛を含有する水溶液に接触させた後に水洗を行い、その後、前記亜鉛系酸化物層の表面を、アルカリ性水溶液に0.5秒以上接触させ、その後水洗、乾燥を行うことを特徴とする請求項1に記載の表面に亜鉛系酸化物層を有する溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法。 The hot-dip galvanized steel sheet is brought into contact with an aqueous solution containing zinc sulfate and then washed with water, and then the surface of the zinc-based oxide layer is brought into contact with an alkaline aqueous solution for 0.5 seconds or longer, and then washed with water and dried. The method for producing a hot-dip galvanized steel sheet having a zinc-based oxide layer on the surface according to claim 1, wherein the method is performed. 前記溶融亜鉛系めっき鋼板を、前記硫酸亜鉛を含有する水溶液に接触させた後、水洗を行うまでの時間が1秒未満であることを特徴とする請求項1または2に記載の表面に亜鉛系酸化物層を有する溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法。 The zinc-based surface according to claim 1 or 2, wherein the time from contacting the hot-dip galvanized steel sheet with the aqueous solution containing zinc sulfate to washing with water is less than 1 second. A method for producing a hot-dip galvanized steel sheet having an oxide layer. 前記溶融亜鉛系めっき鋼板に対して合金化処理を施さないことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の表面に亜鉛系酸化物層を有する溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法。 The method for producing a hot-dip galvanized steel sheet having a zinc-based oxide layer on the surface according to any one of claims 1 to 3, wherein the hot-dip galvanized steel sheet is not alloyed.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4915642A (en) * 1972-06-05 1974-02-12
JPH11200066A (en) * 1998-01-07 1999-07-27 Nippon Parkerizing Co Ltd Surface treatment of galvanized steel sheet
JP2004218059A (en) * 2003-01-17 2004-08-05 Sumitomo Metal Ind Ltd Galvanized steel plate manufacturing method
JP2010090401A (en) * 2008-10-03 2010-04-22 Jfe Steel Corp Zn-Al-BASED PLATED STEEL SHEET, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
JP2011214029A (en) * 2010-03-31 2011-10-27 Jfe Steel Corp Galvanized steel sheet superior in slidability
WO2015129282A1 (en) * 2014-02-27 2015-09-03 Jfeスチール株式会社 Galvanized steel sheet and method for manufacturing the same
JP2017160506A (en) * 2016-03-11 2017-09-14 Jfeスチール株式会社 Manufacturing method of galvanized steel plate

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4915642A (en) * 1972-06-05 1974-02-12
JPH11200066A (en) * 1998-01-07 1999-07-27 Nippon Parkerizing Co Ltd Surface treatment of galvanized steel sheet
JP2004218059A (en) * 2003-01-17 2004-08-05 Sumitomo Metal Ind Ltd Galvanized steel plate manufacturing method
JP2010090401A (en) * 2008-10-03 2010-04-22 Jfe Steel Corp Zn-Al-BASED PLATED STEEL SHEET, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
JP2011214029A (en) * 2010-03-31 2011-10-27 Jfe Steel Corp Galvanized steel sheet superior in slidability
WO2015129282A1 (en) * 2014-02-27 2015-09-03 Jfeスチール株式会社 Galvanized steel sheet and method for manufacturing the same
JP2017160506A (en) * 2016-03-11 2017-09-14 Jfeスチール株式会社 Manufacturing method of galvanized steel plate

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