JP2532181B2 - 成形性に優れた表面処理鋼板 - Google Patents
成形性に優れた表面処理鋼板Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は優れた成形性を有し、特
に自動車用防錆鋼板として好適な高成形性を有する表面
処理鋼板に関する。
に自動車用防錆鋼板として好適な高成形性を有する表面
処理鋼板に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車、家電、建材などに使用される鋼
板に対しては、需要家からの寿命に対する要求が強くな
っている。自動車用鋼板に関しては、寒冷地帯における
道路凍結防止用の岩塩散布に代表されるように、その腐
食環境は特に厳しい。そのため冷延鋼板を母材として、
Ｚｎ−Ｎｉ系合金めっき層、クロメート皮膜、さらに有
機皮膜を施したいわゆる有機複合型の表面処理鋼板が多
量に使用され、鋼板の寿命は大幅に改善されている。
板に対しては、需要家からの寿命に対する要求が強くな
っている。自動車用鋼板に関しては、寒冷地帯における
道路凍結防止用の岩塩散布に代表されるように、その腐
食環境は特に厳しい。そのため冷延鋼板を母材として、
Ｚｎ−Ｎｉ系合金めっき層、クロメート皮膜、さらに有
機皮膜を施したいわゆる有機複合型の表面処理鋼板が多
量に使用され、鋼板の寿命は大幅に改善されている。
【０００３】しかしながら、岩塩散布量の増大により腐
食環境は一段と厳しくなり、また車体軽量化のために肉
厚の薄い鋼板の使用量も増加しており、母材に孔が開く
までの孔あき寿命という観点からは、めっき層、有機皮
膜などの表面処理層をより高耐食化すると共に、母材そ
のものの耐食性を向上させることも重要になってくる。
食環境は一段と厳しくなり、また車体軽量化のために肉
厚の薄い鋼板の使用量も増加しており、母材に孔が開く
までの孔あき寿命という観点からは、めっき層、有機皮
膜などの表面処理層をより高耐食化すると共に、母材そ
のものの耐食性を向上させることも重要になってくる。
【０００４】一方、自動車用鋼板の場合には、複雑な成
形加工を受けて自動車に組み込まれるため、優れた成形
性も当然具備されていなければならない。また、表面処
理鋼板の場合には、機械的材質が母材よりも低下するこ
とは周知であり、そのため一層のこと母材の成形性を優
れたものとする必要がある。このように、高成形性と高
耐食性を両立させた表面処理鋼板が望まれている。母材
そのものの耐食性を高めるための技術としては、特開昭
６３−１８６８５０号公報の如く、高Ｐ−高ＳとしＴｉ
硫化物と高Ｐにより高耐食性をもたらそうとするものが
あるが、高Ｐのために硬質となり、成形性が確保でき
ず、また高Ｓは介在物の増加により鋼の熱間脆性を誘起
し成形性をさらに劣化させる。
形加工を受けて自動車に組み込まれるため、優れた成形
性も当然具備されていなければならない。また、表面処
理鋼板の場合には、機械的材質が母材よりも低下するこ
とは周知であり、そのため一層のこと母材の成形性を優
れたものとする必要がある。このように、高成形性と高
耐食性を両立させた表面処理鋼板が望まれている。母材
そのものの耐食性を高めるための技術としては、特開昭
６３−１８６８５０号公報の如く、高Ｐ−高ＳとしＴｉ
硫化物と高Ｐにより高耐食性をもたらそうとするものが
あるが、高Ｐのために硬質となり、成形性が確保でき
ず、また高Ｓは介在物の増加により鋼の熱間脆性を誘起
し成形性をさらに劣化させる。
【０００５】特開昭６３−２０３７４７号公報は熱延鋼
板であるが、Ｃｒを多量に含有させているために硬質と
なり、成形性が劣化する。特開平１−１５２２４１号公
報はＰを高めＮｉを添加しているが、Ｐが高すぎて硬質
となり成形性の点で問題がある。このように、従来の技
術では母材の耐食性を高めえても高度の成形性を発揮さ
せることは困難である。
板であるが、Ｃｒを多量に含有させているために硬質と
なり、成形性が劣化する。特開平１−１５２２４１号公
報はＰを高めＮｉを添加しているが、Ｐが高すぎて硬質
となり成形性の点で問題がある。このように、従来の技
術では母材の耐食性を高めえても高度の成形性を発揮さ
せることは困難である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明が課題とすると
ころは、高成形性かつ高耐食性を有する冷延鋼板を母材
とした有機複合型の表面処理鋼板の提供である。成形性
の指標はｒ（平均）値と伸びであり、従来の極低炭素鋼
レベルが必要である。すなわち、母材である冷延鋼板の
機械的特性としては、ｒ（平均）値≧２．０，Ｅｌ≧４
９％（板厚０．８mm，Ｅｌは板厚に依存する）、表面処
理鋼板の場合には多少低下するものの、ｒ（平均）値≧
１．７，Ｅｌ≧４６％が確保されれば、自動車のフェン
ダーなどに代表される複雑な形状のパネルでも十分成形
できる。
ころは、高成形性かつ高耐食性を有する冷延鋼板を母材
とした有機複合型の表面処理鋼板の提供である。成形性
の指標はｒ（平均）値と伸びであり、従来の極低炭素鋼
レベルが必要である。すなわち、母材である冷延鋼板の
機械的特性としては、ｒ（平均）値≧２．０，Ｅｌ≧４
９％（板厚０．８mm，Ｅｌは板厚に依存する）、表面処
理鋼板の場合には多少低下するものの、ｒ（平均）値≧
１．７，Ｅｌ≧４６％が確保されれば、自動車のフェン
ダーなどに代表される複雑な形状のパネルでも十分成形
できる。
【０００７】耐食性については、母材そのものの耐食性
と表面処理層の相乗効果により、鋼板に孔あきが生じる
までの時間をいかに長くするかが課題であり、従来の極
低炭素鋼を母材とし、Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき層を下地と
する有機複合型の表面処理鋼板の孔あき寿命を５０％以
上延ばすことができれば実用的である。
と表面処理層の相乗効果により、鋼板に孔あきが生じる
までの時間をいかに長くするかが課題であり、従来の極
低炭素鋼を母材とし、Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき層を下地と
する有機複合型の表面処理鋼板の孔あき寿命を５０％以
上延ばすことができれば実用的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、（１）質量割合で、Ｃ：０．００３０％以下、
Ｎ：０．００２５％以下、Ｓｉ：０．０２％以下、Ｍ
ｎ：０．０３〜０．１５％、Ｐ：０．０１８〜０．０４
５％、Ｓ：０．００５％以下、Ａｌ：０．００５〜０．
００３５％、Ｎｂ：０．００５〜０．０２５％、Ｔｉ：
０．０２％以下を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物
からなる冷延鋼板の表面に、第１層にＣｒを５％以上、
鉄族金属をＣｒとの合計で２０％以下含有するＺｎ系め
っき層、第２層にクロメート皮膜、第３層に有機皮膜を
設けたことを特徴とする成形性に優れた表面処理鋼板。
ろは、（１）質量割合で、Ｃ：０．００３０％以下、
Ｎ：０．００２５％以下、Ｓｉ：０．０２％以下、Ｍ
ｎ：０．０３〜０．１５％、Ｐ：０．０１８〜０．０４
５％、Ｓ：０．００５％以下、Ａｌ：０．００５〜０．
００３５％、Ｎｂ：０．００５〜０．０２５％、Ｔｉ：
０．０２％以下を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物
からなる冷延鋼板の表面に、第１層にＣｒを５％以上、
鉄族金属をＣｒとの合計で２０％以下含有するＺｎ系め
っき層、第２層にクロメート皮膜、第３層に有機皮膜を
設けたことを特徴とする成形性に優れた表面処理鋼板。
【０００９】（２）Ｃ：０．００３０％以下、Ｎ：０．
００２５％以下、Ｓｉ：０．０２％以下、Ｍｎ：０．０
３〜０．１５％、Ｐ：０．０１８〜０．０４５％、Ｓ：
０．００５％以下、Ａｌ：０．００５〜０．００３５
％、Ｎｂ：０．００５〜０．０２５％、Ｔｉ：０．０２
％以下、Ｃｕ：０．０５〜０．３５％、Ｂ：０．０００
１〜０．００１０％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不
純物からなる冷延鋼板の表面に、第１層にＣｒを５％以
上、鉄族金属をＣｒとの合計で２０％以下含有するＺｎ
系めっき層、第２層にクロメート皮膜、第３層に有機皮
膜を設けたことを特徴とする成形性に優れた表面処理鋼
板。
００２５％以下、Ｓｉ：０．０２％以下、Ｍｎ：０．０
３〜０．１５％、Ｐ：０．０１８〜０．０４５％、Ｓ：
０．００５％以下、Ａｌ：０．００５〜０．００３５
％、Ｎｂ：０．００５〜０．０２５％、Ｔｉ：０．０２
％以下、Ｃｕ：０．０５〜０．３５％、Ｂ：０．０００
１〜０．００１０％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避的不
純物からなる冷延鋼板の表面に、第１層にＣｒを５％以
上、鉄族金属をＣｒとの合計で２０％以下含有するＺｎ
系めっき層、第２層にクロメート皮膜、第３層に有機皮
膜を設けたことを特徴とする成形性に優れた表面処理鋼
板。
【００１０】（３）Ｃ：０．００３０％以下、Ｎ：０．
００２５％以下、Ｓｉ：０．０２％以下、Ｍｎ：０．０
３〜０．１５％、Ｐ：０．０１８〜０．０４５％、Ｓ：
０．００５％以下、Ａｌ：０．００５〜０．００３５
％、Ｎｂ：０．００５〜０．０２５％、Ｔｉ：０．０２
％以下、Ｃｕ：０．０５〜０．３５％、Ｂ：０．０００
１〜０．００１０％、Ｎｉ：０．０３〜０．２５％を含
有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる冷延鋼板の
表面に、第１層にＣｒを５％以上、鉄族金属をＣｒとの
合計で２０％以下含有するＺｎ系めっき層、第２層にク
ロメート皮膜、第３層に有機皮膜を設けたことを特徴と
する成形性に優れた表面処理鋼板である。すなわち、Ｃ
とＮを極度に減少させ、さらにＭｎとＳを極限まで低下
させた高純度鋼をベースとし、成形性のために耐食性を
阻害しない範囲で、微量のＴｉとＮｂを添加した冷延鋼
板を母材とし、この表面にＣｒと鉄族金属を主成分とす
るＺｎ系めっき層、クロメート皮膜、有機皮膜を順次に
形成させた有機複合型の成形性に優れた表面処理鋼板で
ある。
００２５％以下、Ｓｉ：０．０２％以下、Ｍｎ：０．０
３〜０．１５％、Ｐ：０．０１８〜０．０４５％、Ｓ：
０．００５％以下、Ａｌ：０．００５〜０．００３５
％、Ｎｂ：０．００５〜０．０２５％、Ｔｉ：０．０２
％以下、Ｃｕ：０．０５〜０．３５％、Ｂ：０．０００
１〜０．００１０％、Ｎｉ：０．０３〜０．２５％を含
有し、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる冷延鋼板の
表面に、第１層にＣｒを５％以上、鉄族金属をＣｒとの
合計で２０％以下含有するＺｎ系めっき層、第２層にク
ロメート皮膜、第３層に有機皮膜を設けたことを特徴と
する成形性に優れた表面処理鋼板である。すなわち、Ｃ
とＮを極度に減少させ、さらにＭｎとＳを極限まで低下
させた高純度鋼をベースとし、成形性のために耐食性を
阻害しない範囲で、微量のＴｉとＮｂを添加した冷延鋼
板を母材とし、この表面にＣｒと鉄族金属を主成分とす
るＺｎ系めっき層、クロメート皮膜、有機皮膜を順次に
形成させた有機複合型の成形性に優れた表面処理鋼板で
ある。
【００１１】
【作用】まず、母材である冷延鋼板の鋼成分の作用及び
数値限定理由について述べる。 Ｃ，Ｎ：侵入型不純物元素で熱延板中に存在すると冷延
・焼鈍時にｒ（平均）値に好ましい方位の発達を妨げ
る。また、製品板に残留するとひずみ時効により鋼の延
性を劣化させる。さらに本鋼では低腐食速度とするため
Ｐを微量添加するがそのための硬質化を補う必要があ
る。このため本鋼ではＣ，Ｎは極力減少させる。それぞ
れ０．００３０％，０．００２５％を上限とする。
数値限定理由について述べる。 Ｃ，Ｎ：侵入型不純物元素で熱延板中に存在すると冷延
・焼鈍時にｒ（平均）値に好ましい方位の発達を妨げ
る。また、製品板に残留するとひずみ時効により鋼の延
性を劣化させる。さらに本鋼では低腐食速度とするため
Ｐを微量添加するがそのための硬質化を補う必要があ
る。このため本鋼ではＣ，Ｎは極力減少させる。それぞ
れ０．００３０％，０．００２５％を上限とする。
【００１２】Ｓｉ：Ｓｉは鋼表層に存在すると安定な酸
化皮膜を形成し化成処理性、塗装性を劣化させる。その
ため不純物レベルである０．０２％以下とする。
化皮膜を形成し化成処理性、塗装性を劣化させる。その
ため不純物レベルである０．０２％以下とする。
【００１３】Ｍｎ，Ｓ：ＭｎはＳと化合して鋼中では主
としてＭｎＳとなる。このＭｎＳは腐食の核となり促進
させる。また、Ｍｎは固溶体強化により鋼を硬質にし延
性を害する上に、ｒ（平均）値にも悪影響を与える。そ
のため極力低減させ０．１５％以下とする。そしてＳは
０．００５％以下、好ましくは０．００２％以下の高純
レベルにする。Ｍｎの下限は大量に製造する転炉溶製の
現状及びＦｅＳ脆性を防止する点を考慮して０．０３％
とした。
としてＭｎＳとなる。このＭｎＳは腐食の核となり促進
させる。また、Ｍｎは固溶体強化により鋼を硬質にし延
性を害する上に、ｒ（平均）値にも悪影響を与える。そ
のため極力低減させ０．１５％以下とする。そしてＳは
０．００５％以下、好ましくは０．００２％以下の高純
レベルにする。Ｍｎの下限は大量に製造する転炉溶製の
現状及びＦｅＳ脆性を防止する点を考慮して０．０３％
とした。
【００１４】Ｐ：Ｐは、腐食進行中に錆層に取り込まれ
て錆を緻密化、安定化させる作用を有し、腐食速度を低
減させる。しかしながら、鋼を硬質にし成形性に悪影響
を与える。そのため０．０４５％以下の添加とする。下
限は、腐食速度低減の観点から上記ＭｎＳ低下効果を合
わせても０．０１８％は必要である。好ましくは０．０
３０％必要である。
て錆を緻密化、安定化させる作用を有し、腐食速度を低
減させる。しかしながら、鋼を硬質にし成形性に悪影響
を与える。そのため０．０４５％以下の添加とする。下
限は、腐食速度低減の観点から上記ＭｎＳ低下効果を合
わせても０．０１８％は必要である。好ましくは０．０
３０％必要である。
【００１５】Ａｌ：Ａｌは脱酸剤として必要であるが添
加量が増大しすぎると介在物が増加し鋼の延性・成形性
を劣化させる。そのため添加量は０．００５〜０．０３
５％とする。
加量が増大しすぎると介在物が増加し鋼の延性・成形性
を劣化させる。そのため添加量は０．００５〜０．０３
５％とする。
【００１６】Ｎｂ：ＮｂはＮｂＣとして熱延中に熱延板
結晶粒を制御するとともに有害なＣを固定する役割をに
なう。しかし多すぎると微細析出物として作用しｒ（平
均）値を劣化させるとともに鋼を硬質化する。そのため
添加量は、０．００５〜０．０２５％とする。
結晶粒を制御するとともに有害なＣを固定する役割をに
なう。しかし多すぎると微細析出物として作用しｒ（平
均）値を劣化させるとともに鋼を硬質化する。そのため
添加量は、０．００５〜０．０２５％とする。
【００１７】Ｔｉ：Ｔｉは主として有害なＮをＴｉＮと
して固定するため添加する。そのため０．０２％以下添
加する。好ましくはＴｉ／Ｎで２〜５である。これ以上
の添加はＴｉＣを形成し成形性を少し悪くする。また、
固溶Ｔｉも多くなり耐食性や化成処理性を劣化させる。
して固定するため添加する。そのため０．０２％以下添
加する。好ましくはＴｉ／Ｎで２〜５である。これ以上
の添加はＴｉＣを形成し成形性を少し悪くする。また、
固溶Ｔｉも多くなり耐食性や化成処理性を劣化させる。
【００１８】さらに安定して腐食速度を減じるにはＣｕ
を０．０５〜０．３５％添加する。０．０５％未満では
添加効果はなく、０．３５％を超える添加はＣｕの固溶
体強化あるいはε−Ｃｕの析出により鋼を硬質化して成
形性を減じる。
を０．０５〜０．３５％添加する。０．０５％未満では
添加効果はなく、０．３５％を超える添加はＣｕの固溶
体強化あるいはε−Ｃｕの析出により鋼を硬質化して成
形性を減じる。
【００１９】また、Ｃｕを添加する場合、中間工程であ
る熱延で割れが生じる場合があり、その場合Ｎｉを０．
０３〜０．２５％添加することが好ましい。下限値未満
では割れ防止効果がなく、上限値付近で効果は飽和す
る。
る熱延で割れが生じる場合があり、その場合Ｎｉを０．
０３〜０．２５％添加することが好ましい。下限値未満
では割れ防止効果がなく、上限値付近で効果は飽和す
る。
【００２０】また、さらに、この鋼を厳しく成形する場
合などに二次加工脆性、あるいは縦割れと呼ばれる成形
欠陥を呈することがある。これは本鋼のような高純鋼で
は粒界にも固溶炭素等粒界強化元素がなくなり、粒界強
度が低下するため生じるもので、これを補うためにはＢ
を０．０００１〜０．００１０％添加する。下限値未満
ではその効果がなく、０．００１０％を超えるとｒ（平
均）値と延性が大幅に劣化する。
合などに二次加工脆性、あるいは縦割れと呼ばれる成形
欠陥を呈することがある。これは本鋼のような高純鋼で
は粒界にも固溶炭素等粒界強化元素がなくなり、粒界強
度が低下するため生じるもので、これを補うためにはＢ
を０．０００１〜０．００１０％添加する。下限値未満
ではその効果がなく、０．００１０％を超えるとｒ（平
均）値と延性が大幅に劣化する。
【００２１】本鋼の溶製は転炉で行なわれる。転炉精錬
後、真空脱ガスにより脱炭される。そして造塊・分塊ま
たは連続鋳造にてスラブとした後熱延される。熱延条件
は加熱：１０５０〜１２５０℃、圧延終了温度：８８０
〜９５０℃、巻取温度：６００〜７８０℃程度である
が、より一層成形性を高めるには加熱温度≦１１２０
℃、巻取温度≧６９０℃とすることが望ましい。
後、真空脱ガスにより脱炭される。そして造塊・分塊ま
たは連続鋳造にてスラブとした後熱延される。熱延条件
は加熱：１０５０〜１２５０℃、圧延終了温度：８８０
〜９５０℃、巻取温度：６００〜７８０℃程度である
が、より一層成形性を高めるには加熱温度≦１１２０
℃、巻取温度≧６９０℃とすることが望ましい。
【００２２】熱延後、酸洗され続いて冷延されるが冷延
率は通常７０〜８５％であるが、本発明鋼では７８％以
上の高冷延率とすることが成形性確保の点で好ましい。
焼鈍は箱焼鈍または連続焼鈍にて行なわれる。箱焼鈍で
は６５０〜７５０℃，５〜２０ｈ程度の条件が普通であ
るが、成形性をさらに上げるという意味からは、７００
℃以上の高温、１０ｈ以上の長時間が好ましい。
率は通常７０〜８５％であるが、本発明鋼では７８％以
上の高冷延率とすることが成形性確保の点で好ましい。
焼鈍は箱焼鈍または連続焼鈍にて行なわれる。箱焼鈍で
は６５０〜７５０℃，５〜２０ｈ程度の条件が普通であ
るが、成形性をさらに上げるという意味からは、７００
℃以上の高温、１０ｈ以上の長時間が好ましい。
【００２３】また、連続焼鈍では７２０〜８７０℃，
０．５〜３min が通常の条件であるが、８３０℃以上、
１．５min 以上の条件が好ましい。本発明鋼においては
最終的に大きな結晶粒を得てｒ（平均）値、伸びなどの
成形性を付与させるが、この意味からはより高温焼鈍の
可能な連続焼鈍法が好ましい。焼鈍後、調質圧延を行な
うが、本鋼においては調質圧延率は、０．５％以下の最
小値にとどめることが、材質確保の点で好ましい。
０．５〜３min が通常の条件であるが、８３０℃以上、
１．５min 以上の条件が好ましい。本発明鋼においては
最終的に大きな結晶粒を得てｒ（平均）値、伸びなどの
成形性を付与させるが、この意味からはより高温焼鈍の
可能な連続焼鈍法が好ましい。焼鈍後、調質圧延を行な
うが、本鋼においては調質圧延率は、０．５％以下の最
小値にとどめることが、材質確保の点で好ましい。
【００２４】本発明においては、上述した鋼成分でなる
冷延鋼板を母材とし、その表面にＣｒと鉄族金属を主成
分とするＺｎ系めっき層、クロメート皮膜、有機皮膜か
らなる表面処理層を順次形成させる。このような構成を
とることにより、母材と表面処理層の単なる組合せから
では予想しえない高度の孔あき寿命が達成される。これ
は、めっき層中にＣｒが従来になく多量に含有され、そ
の腐食生成物は母材に対しても保護作用を発揮するため
と考えられる。
冷延鋼板を母材とし、その表面にＣｒと鉄族金属を主成
分とするＺｎ系めっき層、クロメート皮膜、有機皮膜か
らなる表面処理層を順次形成させる。このような構成を
とることにより、母材と表面処理層の単なる組合せから
では予想しえない高度の孔あき寿命が達成される。これ
は、めっき層中にＣｒが従来になく多量に含有され、そ
の腐食生成物は母材に対しても保護作用を発揮するため
と考えられる。
【００２５】高耐食性を発揮させるためには、めっき層
中のＣｒ含有率が５％以上必要であり、５％未満では耐
食性が不十分である。鉄族金属は、Ｃｒとの相互作用に
より腐食生成物の保護作用をさらに高め、耐食性を向上
させる。鉄族金属とはＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉであり、１種も
しくは２種以上を同時に用いてよいが、鉄族金属の中で
もＮｉが耐食性向上効果が大きく、最も有利である。こ
れら鉄族金属の含有率はＣｒとの合計で３０％以下とす
る。合計が３０％を超えると、成形性が低下する。
中のＣｒ含有率が５％以上必要であり、５％未満では耐
食性が不十分である。鉄族金属は、Ｃｒとの相互作用に
より腐食生成物の保護作用をさらに高め、耐食性を向上
させる。鉄族金属とはＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉであり、１種も
しくは２種以上を同時に用いてよいが、鉄族金属の中で
もＮｉが耐食性向上効果が大きく、最も有利である。こ
れら鉄族金属の含有率はＣｒとの合計で３０％以下とす
る。合計が３０％を超えると、成形性が低下する。
【００２６】鉄族金属の含有率がＣｒ含有率を上回る
と、鉄族金属の性質が強くなり、Ｃｒの効果が低減する
ため、鉄族金属の含有率はＣｒ含有率未満であることが
好ましい。めっき層の付着量については特に限定される
ものではないが、耐食性と成形性の観点からは、１０〜
５０ｇ／ｍ2 が好ましい。
と、鉄族金属の性質が強くなり、Ｃｒの効果が低減する
ため、鉄族金属の含有率はＣｒ含有率未満であることが
好ましい。めっき層の付着量については特に限定される
ものではないが、耐食性と成形性の観点からは、１０〜
５０ｇ／ｍ2 が好ましい。
【００２７】クロメート皮膜は下層のＺｎ系めっき層と
上層の有機皮膜を密着させると共に、耐食性にも寄与す
る。クロメート皮膜の付着量は総Ｃｒ量として１０〜１
５０mg／ｍ2 が好ましく、１０mg／ｍ2未満では有機皮
膜の密着性が不足し、１５０mg／ｍ2 を超えると成形性
が低下するので好ましくない。クロメート処理液として
は、Ｃｒ6+，Ｃｒ3+を主成分として、他にＳｉＯ2 ，Ｔ
ｉＯ2 などの無機コロイド類；りん酸、モリブデン酸な
どの酸類やその塩類；ふっ化物；水溶性ないしはエマル
ジョン型の有機樹脂；硫酸イオンやハロゲンイオンなど
の陰イオン；ＣｏやＺｎなどの金属イオンを含有するも
のが適用できる。
上層の有機皮膜を密着させると共に、耐食性にも寄与す
る。クロメート皮膜の付着量は総Ｃｒ量として１０〜１
５０mg／ｍ2 が好ましく、１０mg／ｍ2未満では有機皮
膜の密着性が不足し、１５０mg／ｍ2 を超えると成形性
が低下するので好ましくない。クロメート処理液として
は、Ｃｒ6+，Ｃｒ3+を主成分として、他にＳｉＯ2 ，Ｔ
ｉＯ2 などの無機コロイド類；りん酸、モリブデン酸な
どの酸類やその塩類；ふっ化物；水溶性ないしはエマル
ジョン型の有機樹脂；硫酸イオンやハロゲンイオンなど
の陰イオン；ＣｏやＺｎなどの金属イオンを含有するも
のが適用できる。
【００２８】有機皮膜は酸素、水、塩素などの腐食因子
に対するバリヤー皮膜として作用し、高耐食性をもたら
す。有機皮膜の厚みは０．３〜２μが好ましく、０．３
μ未満では耐食性が不足し、２μを超えると成形性が低
下するので好ましくない。有機皮膜は水溶性樹脂、溶剤
型樹脂いずれであっても差し支えないが、エポキシ樹脂
とシリカを主成分とする有機皮膜が耐食性、成形性の上
で好適である。
に対するバリヤー皮膜として作用し、高耐食性をもたら
す。有機皮膜の厚みは０．３〜２μが好ましく、０．３
μ未満では耐食性が不足し、２μを超えると成形性が低
下するので好ましくない。有機皮膜は水溶性樹脂、溶剤
型樹脂いずれであっても差し支えないが、エポキシ樹脂
とシリカを主成分とする有機皮膜が耐食性、成形性の上
で好適である。
【００２９】これら表面処理層の形成方法は特に限定さ
れるものではないが、Ｚｎ系めっき層は電気めっき、ク
ロメート皮膜は電解処理もしくは塗布処理、有機皮膜は
ロールコーター法が連続的に高速かつ安定して皮膜形成
を行なえる点で最適である。Ｃｒと鉄族金属を含むＺｎ
系めっき層を電気めっきで施す場合には、めっき浴にＣ
ｒ析出促進剤を添加する必要がある。
れるものではないが、Ｚｎ系めっき層は電気めっき、ク
ロメート皮膜は電解処理もしくは塗布処理、有機皮膜は
ロールコーター法が連続的に高速かつ安定して皮膜形成
を行なえる点で最適である。Ｃｒと鉄族金属を含むＺｎ
系めっき層を電気めっきで施す場合には、めっき浴にＣ
ｒ析出促進剤を添加する必要がある。
【００３０】効果的なＣｒ析出促進剤としては、４級ア
ミンの塩（アンモニウム塩）を主鎖に含むホモポリマー
あるいはコポリマーで構成される水溶性カチオンポリマ
ー、ポリエチレングリコールなどのポリオキシアルキレ
ン誘導体が挙げられる。なお、これらをめっき層中に微
量共析させても差し支えなく、５％以下の共析率ならば
緻密で均一なめっき層が形成され成形性に有利である。
ミンの塩（アンモニウム塩）を主鎖に含むホモポリマー
あるいはコポリマーで構成される水溶性カチオンポリマ
ー、ポリエチレングリコールなどのポリオキシアルキレ
ン誘導体が挙げられる。なお、これらをめっき層中に微
量共析させても差し支えなく、５％以下の共析率ならば
緻密で均一なめっき層が形成され成形性に有利である。
【００３１】
【実施例】表１に示す鋼を転炉で溶製し、ＲＨ脱ガスで
脱炭した。このうち、No．Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが本発明例に
従った鋼である。No．Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉはいずれも比
較例であり、No．Ｅの鋼はＭｎ，Ｓが高く、No．ＦはＰ
が低く、No．ＧはＰが高い。No．Ｈ及びＩは従来の極低
炭素鋼及び低炭素鋼である。
脱炭した。このうち、No．Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが本発明例に
従った鋼である。No．Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉはいずれも比
較例であり、No．Ｅの鋼はＭｎ，Ｓが高く、No．ＦはＰ
が低く、No．ＧはＰが高い。No．Ｈ及びＩは従来の極低
炭素鋼及び低炭素鋼である。
【００３２】これらの鋼を以下の条件で熱間圧延、冷間
圧延、連続焼鈍し、母材の冷延鋼板（板厚０．８mm）と
した。母材の機械的材質をＪＩＳ５号試験片を用いて調
べ、表２にまとめた。No．Ａ〜Ｆの機械的材質は、従来
の極低炭素鋼であるNo．Ｈに匹敵するレベルである。
圧延、連続焼鈍し、母材の冷延鋼板（板厚０．８mm）と
した。母材の機械的材質をＪＩＳ５号試験片を用いて調
べ、表２にまとめた。No．Ａ〜Ｆの機械的材質は、従来
の極低炭素鋼であるNo．Ｈに匹敵するレベルである。
【００３３】熱間圧延 加熱温度；１１００〜１１３５℃ 仕上温度；８９５〜９１８℃ 巻取温度；７０５〜７３０℃ 熱延板厚；４mm 冷間圧延、連続焼鈍 冷延板厚；０．８mm 連続焼鈍；８５０℃，１．８分 調質圧延；伸び率０．２〜０．４％ その後、電気めっきによりＣｒと鉄族金属を含むＺｎ系
めっき層、電解処理もしくは塗布処理によりクロメート
皮膜、ロールコーターにより有機皮膜を順次形成し、有
機複合型の表面処理鋼板とした。これらについて機械的
材質及び耐食性を評価し、表３にまとめた。クロメート
皮膜、有機皮膜の処理方法及び機械的材質、耐食性の評
価方法は以下の通りである。
めっき層、電解処理もしくは塗布処理によりクロメート
皮膜、ロールコーターにより有機皮膜を順次形成し、有
機複合型の表面処理鋼板とした。これらについて機械的
材質及び耐食性を評価し、表３にまとめた。クロメート
皮膜、有機皮膜の処理方法及び機械的材質、耐食性の評
価方法は以下の通りである。
【００３４】（１）クロメート皮膜 ・塗布型：Ｃｒ6+，Ｃｒ3+を主成分として、他にＳｉＯ
2 、りん酸、ふっ化物を含む処理液を用いて、ロールコ
ーターで塗布し、板温８０℃で焼付け ・電解型：Ｃｒ6+，Ｃｒ3+を主成分として、他に硫酸を
含む処理液を用いて、電流密度１０Ａ／dm2 で陰極電解
し、水洗乾燥 （２）有機皮膜 ・溶剤型：ビスフェノール型エポキシ樹脂とシリカを主
成分とする溶剤型塗料をロールコーターで塗布し、板温
１７０℃で焼付け ・水溶性：ウレタン変性エポキシ樹脂とシリカを主成分
とする水溶性塗料をロールコーターで塗布し、板温１５
０℃で焼付け （３）機械的材質 ・ＪＩＳ５号試験片を用いて実施 ・評価基準 ｒ（平均）値≧１．７かつ Ｅｌ≧４６
％：○ ｒ（平均）値＜１．７またはＥｌ＜４６％：× （４）耐食性 ・下記の複合サイクル腐食試験を２５０サイクル行な
い、板厚減少量を測定 塩水浸漬（５％ＮａＣｌ）→ 乾燥 →湿潤 ６０℃，５min ８０℃，５５min ６０℃，５０min ・評価基準 No．Ｈの極低炭素鋼を母材とし、Ｚｎ−１
２％Ｎｉ合金めっき層、クロメート皮膜、有機皮膜から
なる表面処理鋼板（めっき付着量、クロメート皮膜のタ
イプとＣｒ量、有機皮膜のタイプと膜厚はそれぞれ供試
材と同一）の板厚減少量との差異、即ち前記基準材の板
厚減少量を基準としたときの、評価材の板厚減少量の割
合を〔（基準材の板厚減少量）−（評価材の板厚減少
量）〕÷（基準材の板厚減少量）×１００として表し、 ５０％以上であれば ：○ １０％以上５０％未満であれば ：△−１０％以上１０％未満であれば ：× とした。
2 、りん酸、ふっ化物を含む処理液を用いて、ロールコ
ーターで塗布し、板温８０℃で焼付け ・電解型：Ｃｒ6+，Ｃｒ3+を主成分として、他に硫酸を
含む処理液を用いて、電流密度１０Ａ／dm2 で陰極電解
し、水洗乾燥 （２）有機皮膜 ・溶剤型：ビスフェノール型エポキシ樹脂とシリカを主
成分とする溶剤型塗料をロールコーターで塗布し、板温
１７０℃で焼付け ・水溶性：ウレタン変性エポキシ樹脂とシリカを主成分
とする水溶性塗料をロールコーターで塗布し、板温１５
０℃で焼付け （３）機械的材質 ・ＪＩＳ５号試験片を用いて実施 ・評価基準 ｒ（平均）値≧１．７かつ Ｅｌ≧４６
％：○ ｒ（平均）値＜１．７またはＥｌ＜４６％：× （４）耐食性 ・下記の複合サイクル腐食試験を２５０サイクル行な
い、板厚減少量を測定 塩水浸漬（５％ＮａＣｌ）→ 乾燥 →湿潤 ６０℃，５min ８０℃，５５min ６０℃，５０min ・評価基準 No．Ｈの極低炭素鋼を母材とし、Ｚｎ−１
２％Ｎｉ合金めっき層、クロメート皮膜、有機皮膜から
なる表面処理鋼板（めっき付着量、クロメート皮膜のタ
イプとＣｒ量、有機皮膜のタイプと膜厚はそれぞれ供試
材と同一）の板厚減少量との差異、即ち前記基準材の板
厚減少量を基準としたときの、評価材の板厚減少量の割
合を〔（基準材の板厚減少量）−（評価材の板厚減少
量）〕÷（基準材の板厚減少量）×１００として表し、 ５０％以上であれば ：○ １０％以上５０％未満であれば ：△−１０％以上１０％未満であれば ：× とした。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【表２】
【００３７】
【表３】
【００３８】
【表４】
【００３９】表３において、母材がNo．Ｅである比較例
５は、母材中のＭｎ，Ｓが高いために、また母材がNo．
Ｆである比較例６は母材中のＰが低いために、いずれも
機械的材質は目標レベルにあるものの、表３の比較例で
ある極低炭素鋼No．Ｈと比較した場合、耐食性の向上は
５０％未満（△）と不十分である。母材がNo．Ｇである
比較例７は母材中のＰが高いために、機械的材質が目標
レベルに達しない。母材がNo．Ｈである比較例８は耐食
の向上が５０％未満（△）と不十分である。母材がNo．
Ｉである比較例９は機械的材質が目標レベルに達せず、
耐食性も不十分である。また比較例１０はめっき層中の
Ｃｒ含有率が低いため、耐食性が不十分であり、比較例
１３はめっき層中のＣｒと鉄族金属の合計含有率が高い
ため、機械的材質が目標レベルに達しない。比較例２１
は母材がNo．Ａでめっき層がＺｎ−Ｎｉ合金めっきであ
るが、耐食性が不十分である。比較例２２は母材がNo．
Ａでめっき層がＺｎ−Ｎｉ合金めっきであるが、機械的
材質、耐食性共に低レベルである。これらに比べて、本
発明例はいずれも機械的材質は目標レベルにあり、表３
の比較例である極低炭素鋼No．Ｈと比較した場合、耐食
性の向上は５０％以上（○）と良好である。また、めっ
き層中にＮｉを含有するものは表３の比較例である極低
炭素鋼No．Ｈと比較した場合、耐食性の向上は７０％以
上（○）と特に良好であった。
５は、母材中のＭｎ，Ｓが高いために、また母材がNo．
Ｆである比較例６は母材中のＰが低いために、いずれも
機械的材質は目標レベルにあるものの、表３の比較例で
ある極低炭素鋼No．Ｈと比較した場合、耐食性の向上は
５０％未満（△）と不十分である。母材がNo．Ｇである
比較例７は母材中のＰが高いために、機械的材質が目標
レベルに達しない。母材がNo．Ｈである比較例８は耐食
の向上が５０％未満（△）と不十分である。母材がNo．
Ｉである比較例９は機械的材質が目標レベルに達せず、
耐食性も不十分である。また比較例１０はめっき層中の
Ｃｒ含有率が低いため、耐食性が不十分であり、比較例
１３はめっき層中のＣｒと鉄族金属の合計含有率が高い
ため、機械的材質が目標レベルに達しない。比較例２１
は母材がNo．Ａでめっき層がＺｎ−Ｎｉ合金めっきであ
るが、耐食性が不十分である。比較例２２は母材がNo．
Ａでめっき層がＺｎ−Ｎｉ合金めっきであるが、機械的
材質、耐食性共に低レベルである。これらに比べて、本
発明例はいずれも機械的材質は目標レベルにあり、表３
の比較例である極低炭素鋼No．Ｈと比較した場合、耐食
性の向上は５０％以上（○）と良好である。また、めっ
き層中にＮｉを含有するものは表３の比較例である極低
炭素鋼No．Ｈと比較した場合、耐食性の向上は７０％以
上（○）と特に良好であった。
【００４０】
【発明の効果】本発明は高成形性を有しかつ耐食性の優
れた冷延鋼板を母材とし、高耐食性のめっき層を下地と
する成形性に優れた有機複合型の表面処理鋼板であり、
高度の孔あき寿命と複雑な成形加工性を要求される自動
車用途に好適な防錆鋼板を提供することができる。
れた冷延鋼板を母材とし、高耐食性のめっき層を下地と
する成形性に優れた有機複合型の表面処理鋼板であり、
高度の孔あき寿命と複雑な成形加工性を要求される自動
車用途に好適な防錆鋼板を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２５Ｄ 5/26 Ｃ２５Ｄ 5/26 Ｇ (72)発明者 小山 一夫 君津市君津１番地 新日本製鐵株式会社 君津製鐵所内 (56)参考文献 特開 平３−24295（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−298277（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−149644（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−7890（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】 質量割合で、 Ｃ ：０．００３０％以下、 Ｎ ：０．００２５％以下、 Ｓｉ：０．０２％以下、 Ｍｎ：０．０３〜０．１５％、 Ｐ ：０．０１８〜０．０４５％、 Ｓ ：０．００５％以下、 Ａｌ：０．００５〜０．００３５％、 Ｎｂ：０．００５〜０．０２５％、 Ｔｉ：０．０２％以下、 残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる冷延鋼板の表面
に、第１層にＣｒを５％以上、鉄族金属をＣｒとの合計
で２０％以下含有するＺｎ系めっき層、第２層にクロメ
ート皮膜及び第３層に有機皮膜を設けたことを特徴とす
る成形性に優れた表面処理鋼板。 - 【請求項２】Ｃｕ：０．０５〜０．３５％、 Ｂ ：０．０００１〜０．００１０％ を含有することを特徴とする請求項１記載の成形性に優
れた表面処理鋼板。 - 【請求項３】Ｃｕ：０．０５〜０．３５％、 Ｂ ：０．０００１〜０．００１０％、 Ｎｉ：０．０３〜０．２５％ を含有することを特徴とする請求項１記載の成形性に優
れた表面処理鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3229037A JP2532181B2 (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | 成形性に優れた表面処理鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3229037A JP2532181B2 (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | 成形性に優れた表面処理鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0565676A JPH0565676A (ja) | 1993-03-19 |
| JP2532181B2 true JP2532181B2 (ja) | 1996-09-11 |
Family
ID=16885758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3229037A Expired - Fee Related JP2532181B2 (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | 成形性に優れた表面処理鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2532181B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1177953C (zh) * | 1998-12-01 | 2004-12-01 | 浦项综合制铁株式会社 | 用于油箱的表面处理钢板及其制造方法 |
-
1991
- 1991-09-09 JP JP3229037A patent/JP2532181B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0565676A (ja) | 1993-03-19 |
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|---|---|---|---|
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