JP2618306B2 - 高ｐ含有量高張力亜鉛メッキ鋼板 - Google Patents
高ｐ含有量高張力亜鉛メッキ鋼板Info
- Publication number
- JP2618306B2 JP2618306B2 JP5314992A JP5314992A JP2618306B2 JP 2618306 B2 JP2618306 B2 JP 2618306B2 JP 5314992 A JP5314992 A JP 5314992A JP 5314992 A JP5314992 A JP 5314992A JP 2618306 B2 JP2618306 B2 JP 2618306B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel
- steel sheet
- layer
- reduction
- oxide film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Coating With Molten Metal (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｐ含有鋼の高張力合金
化溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法に関するもので、特
に、鋼中Ｐ濃度が０.０２％以上のＰ含有鋼板に対して
合金化溶融亜鉛メッキ鋼板にある。
化溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法に関するもので、特
に、鋼中Ｐ濃度が０.０２％以上のＰ含有鋼板に対して
合金化溶融亜鉛メッキ鋼板にある。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車用鋼板として用いられる冷
延鋼板には、車体の軽量化および安全性の向上、並びに
耐食性の見地から、プレス加工性に優れることのほか
に、高強度であり、かつ耐食性が要求され、供給鋼材の
表面処理化が強く要求される状況にある。このなかで、
最近では、特に、高張力鋼板の表面処理化要求が高まり
つつある。この高張力鋼板の防錆力向上を主目的とした
表面処理方法としては、生産性の点から容易に厚メッキ
化が可能なゼンジマー式溶融亜鉛メッキ法がある。この
ゼンジマー式溶融亜鉛メッキ法の場合、無酸化炉で生成
された鉄酸化膜が、それ以降の還元帯で還元された後、
鋼中の易酸化元素であるＳｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ａｌが鋼板表
面で選択的に酸化され、これにより濃化勾配が生じるた
めに、表面に濃化していく。これらの元素のうち、Ｐは
鋼板表面にＰＯｘの皮膜を形成し、合金化特性を著しく
阻害する。（局部的に合金ムラが発生する）
延鋼板には、車体の軽量化および安全性の向上、並びに
耐食性の見地から、プレス加工性に優れることのほか
に、高強度であり、かつ耐食性が要求され、供給鋼材の
表面処理化が強く要求される状況にある。このなかで、
最近では、特に、高張力鋼板の表面処理化要求が高まり
つつある。この高張力鋼板の防錆力向上を主目的とした
表面処理方法としては、生産性の点から容易に厚メッキ
化が可能なゼンジマー式溶融亜鉛メッキ法がある。この
ゼンジマー式溶融亜鉛メッキ法の場合、無酸化炉で生成
された鉄酸化膜が、それ以降の還元帯で還元された後、
鋼中の易酸化元素であるＳｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ａｌが鋼板表
面で選択的に酸化され、これにより濃化勾配が生じるた
めに、表面に濃化していく。これらの元素のうち、Ｐは
鋼板表面にＰＯｘの皮膜を形成し、合金化特性を著しく
阻害する。（局部的に合金ムラが発生する）
【０００３】これを改善する従来の方法としては、焼鈍
前にＦｅ、ＺｎまたはＮｉをプレメッキする方法および
酸素を含む酸化炉中で鋼板表面の圧延油を除去し、適度
な酸化膜を形成せしめた後、水素を含む雰囲気中で、還
元焼鈍後、炉内で板温を調節し、メッキする方法が、既
に特開昭５５−１２２８６５号公報で知られている。す
なわち、酸素を含まない無酸化炉方式では、鋼表面の油
を除去することができるが、酸化性雰囲気が弱いため、
酸化され易いＳｉ、Ｍｎ、Ａｌが表面に拡散酸化される
ため、これらの酸化物が鋼表面を形成する。しかも、こ
れらの酸化物は、還元炉では、還元されず、メッキの濡
れ不良、メッキ密着不良の原因となる。そのために鋼板
の表面に酸化膜の厚み４００〜１００００Åになるよう
に酸化した後、水素を含む雰囲気で焼鈍し、溶融メッキ
するというものである。
前にＦｅ、ＺｎまたはＮｉをプレメッキする方法および
酸素を含む酸化炉中で鋼板表面の圧延油を除去し、適度
な酸化膜を形成せしめた後、水素を含む雰囲気中で、還
元焼鈍後、炉内で板温を調節し、メッキする方法が、既
に特開昭５５−１２２８６５号公報で知られている。す
なわち、酸素を含まない無酸化炉方式では、鋼表面の油
を除去することができるが、酸化性雰囲気が弱いため、
酸化され易いＳｉ、Ｍｎ、Ａｌが表面に拡散酸化される
ため、これらの酸化物が鋼表面を形成する。しかも、こ
れらの酸化物は、還元炉では、還元されず、メッキの濡
れ不良、メッキ密着不良の原因となる。そのために鋼板
の表面に酸化膜の厚み４００〜１００００Åになるよう
に酸化した後、水素を含む雰囲気で焼鈍し、溶融メッキ
するというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術である焼鈍前に、Ｆｅ、ＺｎまたはＮｉをプレメッキ
する方法はプレメッキ皮膜が不安定であり、炉内雰囲気
が汚染されること、また鋼種によってメッキ液を使い分
けなければならない等の困難があり、さらに後者の特開
昭５５−１２２８６５号公報についても上記のように無
酸化炉の空気比を高くして加熱し、Ｆｅ酸化膜を生成し
た後、還元加熱すると、良好なメッキ性が得られるとい
う知見のみであって、鋼中のＰと合金化溶融亜鉛メッキ
層との関係については全く開示されていないこと、更に
は実際の操業ラインにおけるラインスピードを下げ、合
金化炉内の在炉時間を長くすることにより、鋼板全体を
合金化させる方法はあるが、しかしこの方法では２０〜
３０％のラインスピードを低下させなければならず、生
産性が著しく低下する問題点があった。そこで、本発明
は、高生産性のラインにあって、従来法とは異なる方法
により、合金ムラを伴うことなく、安定した品位で均一
外観の優れた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板を得る方法を提
供することにある。
術である焼鈍前に、Ｆｅ、ＺｎまたはＮｉをプレメッキ
する方法はプレメッキ皮膜が不安定であり、炉内雰囲気
が汚染されること、また鋼種によってメッキ液を使い分
けなければならない等の困難があり、さらに後者の特開
昭５５−１２２８６５号公報についても上記のように無
酸化炉の空気比を高くして加熱し、Ｆｅ酸化膜を生成し
た後、還元加熱すると、良好なメッキ性が得られるとい
う知見のみであって、鋼中のＰと合金化溶融亜鉛メッキ
層との関係については全く開示されていないこと、更に
は実際の操業ラインにおけるラインスピードを下げ、合
金化炉内の在炉時間を長くすることにより、鋼板全体を
合金化させる方法はあるが、しかしこの方法では２０〜
３０％のラインスピードを低下させなければならず、生
産性が著しく低下する問題点があった。そこで、本発明
は、高生産性のラインにあって、従来法とは異なる方法
により、合金ムラを伴うことなく、安定した品位で均一
外観の優れた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板を得る方法を提
供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決
し、その目的を達成するために、本発明の要旨とすると
ころは、鋼材（母材）の成分系及び重量濃度はＣ；０．
００３〜０．１０％、Ｓｉ；０．１０％以下、Ｍｎ；
０．２〜１．０％、Ｐ；０．０２〜０．２０％、Ｓ；
０．０２％以下、Ａｌ；０．０２〜０．１０％から成る
鋼材の表層にＦｅ−Ｚｎ合金層１〜２０μｍを付与せし
め、該合金層の上部にＦｅ ２ Ｐ ２ Ｏ ５ とＰ ２ Ｏ ３ との混
合層０．０１〜０．１０μｍを施した事を特徴とする高
Ｐ含有高張力亜鉛メッキ鋼板である。
し、その目的を達成するために、本発明の要旨とすると
ころは、鋼材（母材）の成分系及び重量濃度はＣ；０．
００３〜０．１０％、Ｓｉ；０．１０％以下、Ｍｎ；
０．２〜１．０％、Ｐ；０．０２〜０．２０％、Ｓ；
０．０２％以下、Ａｌ；０．０２〜０．１０％から成る
鋼材の表層にＦｅ−Ｚｎ合金層１〜２０μｍを付与せし
め、該合金層の上部にＦｅ ２ Ｐ ２ Ｏ ５ とＰ ２ Ｏ ３ との混
合層０．０１〜０．１０μｍを施した事を特徴とする高
Ｐ含有高張力亜鉛メッキ鋼板である。
【０００６】以下本発明を詳細に述べる。本発明におい
て、鋼中にＰ濃度が０．０２％以上のＰ含有鋼とした理
由は、高張力鋼として固溶強化、熱延板の結晶粒を微細
化する作用があり、またコストも安価であるため望まし
い元素である。特にスキンパスに伴う延性劣化を少なく
する効果が大であることから、重要な元素であり、この
効果をもたらすためには、０．０２％以上を必要とし、
一方０．２０％を超えるとＰの過量は脆化、溶接性劣化
をもたらすため、最適は０．０２％〜０．２０％が望ま
しい。一方鋼中にＰ濃度が０．０２％以上のＰが含有す
る場合には、一般には難合金化材と呼ばれ、鋼中のＳ
ｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｐなどが、鋼板表面の加熱によって、
酸化物として鋼板表層に拡散されるため、これら酸化物
が濃化し、鋼表面を形成する。そのため、これらの酸化
物は、還元炉中でも還元されず、合金化特性を阻害し、
メッキ密着性を悪くする。従ってこれら難合金化材を対
象とした鋼材への合金化溶融亜鉛メッキを高生産性のラ
インにおいて、合金ムラのない、しかも均一外観の優れ
たメッキを可能としたことにある。この条件はメッキ浴
に浸漬した後合金化する際に、合金化特性を阻害するＦ
ｅ、Ｐ酸化膜が残存していないことを示すものである。
て、鋼中にＰ濃度が０．０２％以上のＰ含有鋼とした理
由は、高張力鋼として固溶強化、熱延板の結晶粒を微細
化する作用があり、またコストも安価であるため望まし
い元素である。特にスキンパスに伴う延性劣化を少なく
する効果が大であることから、重要な元素であり、この
効果をもたらすためには、０．０２％以上を必要とし、
一方０．２０％を超えるとＰの過量は脆化、溶接性劣化
をもたらすため、最適は０．０２％〜０．２０％が望ま
しい。一方鋼中にＰ濃度が０．０２％以上のＰが含有す
る場合には、一般には難合金化材と呼ばれ、鋼中のＳ
ｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｐなどが、鋼板表面の加熱によって、
酸化物として鋼板表層に拡散されるため、これら酸化物
が濃化し、鋼表面を形成する。そのため、これらの酸化
物は、還元炉中でも還元されず、合金化特性を阻害し、
メッキ密着性を悪くする。従ってこれら難合金化材を対
象とした鋼材への合金化溶融亜鉛メッキを高生産性のラ
インにおいて、合金ムラのない、しかも均一外観の優れ
たメッキを可能としたことにある。この条件はメッキ浴
に浸漬した後合金化する際に、合金化特性を阻害するＦ
ｅ、Ｐ酸化膜が残存していないことを示すものである。
【０００７】図１は、本発明の鋼板を示す概要図であ
る。図１に示す（ａ）は、亜鉛メッキを施す前の鋼材
（母材）である。この母材の成分系は表１に示す。本鋼
材の発明に必要な要件は、高防錆性である合金化溶融亜
鉛メッキ鋼板において、経済性、点溶接性をそこねるこ
となく、自動車部材用鋼板にとって重要になった強度と
加工性の向上を両立させた技術であり、本発明者は鋭意
検討の結果本発明に至らしめた。各構成要件の限定理由
について詳述する。（Ｐについては前頁で述べているの
で省略する。）Ｃは強度確保のために必要であり、最小
限０.００３％必要である。しかし、０.１０％を超える
と点溶接性が劣化する。そのためＣは０.００３〜０.１
０％とした。Ｓｉは、強度確保のために必要であるが上
限は、経済性、点溶接性を考慮し、１.５％までとし
た。Ｍｎは、強度確保のために必要な元素であり０.７
％以上の含有が必要である。上限は、強度安定性、経済
性、点溶接性などを総合的に判断し１.５％とした。Ｓ
は、本発明鋼においては伸びフランジ成型性を劣化させ
る元素であるため徹底的に下げる必要がある。そのため
に０．０２％以下にする。Ａｌは、脱酸剤として必要で
ある。０．０１％未満ではその効果がなく０．１０％を
超えるとアルミナ系介在物が増加し、鋼の延性を劣化さ
せる。
る。図１に示す（ａ）は、亜鉛メッキを施す前の鋼材
（母材）である。この母材の成分系は表１に示す。本鋼
材の発明に必要な要件は、高防錆性である合金化溶融亜
鉛メッキ鋼板において、経済性、点溶接性をそこねるこ
となく、自動車部材用鋼板にとって重要になった強度と
加工性の向上を両立させた技術であり、本発明者は鋭意
検討の結果本発明に至らしめた。各構成要件の限定理由
について詳述する。（Ｐについては前頁で述べているの
で省略する。）Ｃは強度確保のために必要であり、最小
限０.００３％必要である。しかし、０.１０％を超える
と点溶接性が劣化する。そのためＣは０.００３〜０.１
０％とした。Ｓｉは、強度確保のために必要であるが上
限は、経済性、点溶接性を考慮し、１.５％までとし
た。Ｍｎは、強度確保のために必要な元素であり０.７
％以上の含有が必要である。上限は、強度安定性、経済
性、点溶接性などを総合的に判断し１.５％とした。Ｓ
は、本発明鋼においては伸びフランジ成型性を劣化させ
る元素であるため徹底的に下げる必要がある。そのため
に０．０２％以下にする。Ａｌは、脱酸剤として必要で
ある。０．０１％未満ではその効果がなく０．１０％を
超えるとアルミナ系介在物が増加し、鋼の延性を劣化さ
せる。
【０００８】図１に示す（ｂ）は、鋼材（母材）（ａ）
の表層部に形成した１〜２０μｍの厚さを持つ亜鉛メッ
キ・Ｆｅ混合層である。（ｃ）は、亜鉛メッキ・Ｆｅ混
合層（ｂ）の表層部に０.００１〜０.１０μｍの厚さを
持つＦｅ2Ｐ2Ｏ5・Ｐ2Ｏ3層である。図２は、本発明鋼
板で合金化処理する前の状態を示す。（ｄ）は、鋼材
（母材）（ａ）の表面に０.００１〜０.１０μｍの厚さ
を持つＦｅ2Ｐ2Ｏ5・Ｐ2Ｏ3層である。（ｅ）は、Ｆｅ2
Ｐ2Ｏ5・Ｐ2Ｏ3層（ｄ）の表層部に０.０１〜１μｍの
厚さを持つＦｅ層である。（ｆ）は、Ｆｅ層（ｅ）の表
層部に１〜２０μｍの厚さを持つ亜鉛メッキ層である。
の表層部に形成した１〜２０μｍの厚さを持つ亜鉛メッ
キ・Ｆｅ混合層である。（ｃ）は、亜鉛メッキ・Ｆｅ混
合層（ｂ）の表層部に０.００１〜０.１０μｍの厚さを
持つＦｅ2Ｐ2Ｏ5・Ｐ2Ｏ3層である。図２は、本発明鋼
板で合金化処理する前の状態を示す。（ｄ）は、鋼材
（母材）（ａ）の表面に０.００１〜０.１０μｍの厚さ
を持つＦｅ2Ｐ2Ｏ5・Ｐ2Ｏ3層である。（ｅ）は、Ｆｅ2
Ｐ2Ｏ5・Ｐ2Ｏ3層（ｄ）の表層部に０.０１〜１μｍの
厚さを持つＦｅ層である。（ｆ）は、Ｆｅ層（ｅ）の表
層部に１〜２０μｍの厚さを持つ亜鉛メッキ層である。
【０００９】図３は本発明に係る設備概略図であって、
冷間圧延後の鋼帯１を予熱炉２で予め加熱した後、鋼板
に対して垂直に火炎を噴射するバーナーを用いた加熱炉
３で鋼帯の表面生成酸化膜量を１０００Åを超えない範
囲で制御しながら、加熱した後、次の還元帯である均熱
炉４及び焼鈍炉５に入る前に、加熱炉での、表面生成酸
化膜量を酸化膜厚計６を用いて実測し、この実測値に基
づいて、前記還元能力をヒートサイクル、ラインスピー
ド、還元帯水素濃度を用いて計算し、最適範囲（Ｓ領
域）になるように焼鈍炉５で還元をし、更に、入側酸化
膜厚を酸化膜厚計による実測値を用いて、学習計算させ
る。すなわち、前述の計算に基づいた値によって、入側
計算酸化膜厚＋ａ（Å）≦還元能力（Å）≦入側計算酸
化膜厚＋ｂ×（酸化膜厚）2（Å）を満足すべき焼鈍条
件を制御するものである。Ｐの係数値等は計算機内に鋼
種ごとに計算を記憶させるものであるが、計算モデルに
ついて、メインテナンスフリーとするために、学習計算
を行わせることが必要である。この学習計算は入側酸化
膜厚について酸化膜厚計の実測値を用いて、係数値等は
絶えず学習を行うことによって、精度アップを図ってい
る。これによって計算によるフィード、フォワードの制
御精度を高めるものである。引続き徐冷帯７および急冷
帯８にて、８００〜８２０℃の鋼帯温度を４５０〜５０
０℃に急冷する。その後の鋼帯は、ホットブライドル、
スナウトを経て、還元雰囲気状態で亜鉛浴１０に浸漬さ
れ、ワイピング装置で付着量が調整され、溶融亜鉛メッ
キ鋼板が得られる。
冷間圧延後の鋼帯１を予熱炉２で予め加熱した後、鋼板
に対して垂直に火炎を噴射するバーナーを用いた加熱炉
３で鋼帯の表面生成酸化膜量を１０００Åを超えない範
囲で制御しながら、加熱した後、次の還元帯である均熱
炉４及び焼鈍炉５に入る前に、加熱炉での、表面生成酸
化膜量を酸化膜厚計６を用いて実測し、この実測値に基
づいて、前記還元能力をヒートサイクル、ラインスピー
ド、還元帯水素濃度を用いて計算し、最適範囲（Ｓ領
域）になるように焼鈍炉５で還元をし、更に、入側酸化
膜厚を酸化膜厚計による実測値を用いて、学習計算させ
る。すなわち、前述の計算に基づいた値によって、入側
計算酸化膜厚＋ａ（Å）≦還元能力（Å）≦入側計算酸
化膜厚＋ｂ×（酸化膜厚）2（Å）を満足すべき焼鈍条
件を制御するものである。Ｐの係数値等は計算機内に鋼
種ごとに計算を記憶させるものであるが、計算モデルに
ついて、メインテナンスフリーとするために、学習計算
を行わせることが必要である。この学習計算は入側酸化
膜厚について酸化膜厚計の実測値を用いて、係数値等は
絶えず学習を行うことによって、精度アップを図ってい
る。これによって計算によるフィード、フォワードの制
御精度を高めるものである。引続き徐冷帯７および急冷
帯８にて、８００〜８２０℃の鋼帯温度を４５０〜５０
０℃に急冷する。その後の鋼帯は、ホットブライドル、
スナウトを経て、還元雰囲気状態で亜鉛浴１０に浸漬さ
れ、ワイピング装置で付着量が調整され、溶融亜鉛メッ
キ鋼板が得られる。
【００１０】以上のことを模式的に説明したのが、図４
に示す模式図である。すなわち、図４はＦｅの酸化、還
元バランス及び鋼中Ｐの濃化を時間の変化として表した
もので、鋼帯は酸化帯において酸化され、鉄酸化膜厚は
増加する。この際、鋼中に存在しＦｅよりも酸素との親
和力の強いＰと酸化鉄とが反応してＰ ２ Ｏ ３ が生成、さ
らに酸化鉄とＰ ２ Ｏ ３ との反応によって難還元性のＦｅ
２ Ｐ ２ Ｏ ５ が生成し、Ｆｅ ２ Ｐ ２ Ｏ ５ とＰ ２ Ｏ ３ との混
合層が形成される。続いて帯鋼は還元帯に至る。還元帯
は、Ｆｅにとっては還元性雰囲気、一方、Ｐにとっては
酸化性雰囲気である。従って、還元帯においては、先ず
表層に生成した鉄酸化膜の還元が進行するが、時間ｔ １
経過後に鉄酸化膜の還元が終了すると、引き続いてＰの
濃化が開始される。すなわち、鋼中のＰは雰囲気中の酸
素と反応すべく表層にむけて移動し、表層から拡散して
きた酸素との反応によって、Ｐ ２ Ｏ ３ が生成する。その
結果として、酸化帯で形成されたＦｅ ２ Ｐ ２ Ｏ ５ とＰ ２
Ｏ ３ との混合層の厚みは増大する。 また、図５は種々の
酸化、還元バランスの軌跡と還元帯出側での層構造とを
模式的に示したもので酸化還元過程は、酸化帯での鉄
酸化膜生成に対して還元帯での鉄酸化膜の還元が不足し
ており、亜鉛浴中に入る際、未だ酸化膜が残っているた
め、メッキ特性は不良となる。一方、酸化還元過程で
は、鉄酸化膜の還元の終了が早すぎ、鉄酸化膜の還元終
了と同時にＰの濃化が開始するのでＦｅ ２ Ｐ ２ Ｏ ５ とＰ
２ Ｏ ３ との混合層の厚みが増大して表層にまで達してい
るため、鋼帯と浴との反応が阻害され、良好な合金化特
性を得ることはできない。また、酸化還元過程では、
Ｆｅ ２ Ｐ ２ Ｏ ５ とＰ ２ Ｏ ３ との混合層の成長時間は酸化
還元過程に比較して短く、混合層は表層には達してい
ないものの、後述する酸化還元過程、に比較して厚
くなっている。この混合層は非常に脆いため、厚く成長
するとしばしばこの部分からの剥離が発生し、その結果
として良好な品位のメッキ鋼板を得ることはできない。
これに対して、、は本発明に係るものであり、鉄酸
化膜の還元が十分に行われ、かつ、混合層の厚みは適正
なる範囲内にあり、メッキ特性及び合金化特性は良好と
なる。すなわち、実操業ラインの種々の操業変動因子に
よらず、安定した品位で均一外観の優れたメッキ密着性
の良好な高 Ｐ含有高張力溶融亜鉛めっき鋼板を得るため
には、メッキ前の鋼帯の厚み方向の層構造を以下とする
必要がある。
に示す模式図である。すなわち、図４はＦｅの酸化、還
元バランス及び鋼中Ｐの濃化を時間の変化として表した
もので、鋼帯は酸化帯において酸化され、鉄酸化膜厚は
増加する。この際、鋼中に存在しＦｅよりも酸素との親
和力の強いＰと酸化鉄とが反応してＰ ２ Ｏ ３ が生成、さ
らに酸化鉄とＰ ２ Ｏ ３ との反応によって難還元性のＦｅ
２ Ｐ ２ Ｏ ５ が生成し、Ｆｅ ２ Ｐ ２ Ｏ ５ とＰ ２ Ｏ ３ との混
合層が形成される。続いて帯鋼は還元帯に至る。還元帯
は、Ｆｅにとっては還元性雰囲気、一方、Ｐにとっては
酸化性雰囲気である。従って、還元帯においては、先ず
表層に生成した鉄酸化膜の還元が進行するが、時間ｔ １
経過後に鉄酸化膜の還元が終了すると、引き続いてＰの
濃化が開始される。すなわち、鋼中のＰは雰囲気中の酸
素と反応すべく表層にむけて移動し、表層から拡散して
きた酸素との反応によって、Ｐ ２ Ｏ ３ が生成する。その
結果として、酸化帯で形成されたＦｅ ２ Ｐ ２ Ｏ ５ とＰ ２
Ｏ ３ との混合層の厚みは増大する。 また、図５は種々の
酸化、還元バランスの軌跡と還元帯出側での層構造とを
模式的に示したもので酸化還元過程は、酸化帯での鉄
酸化膜生成に対して還元帯での鉄酸化膜の還元が不足し
ており、亜鉛浴中に入る際、未だ酸化膜が残っているた
め、メッキ特性は不良となる。一方、酸化還元過程で
は、鉄酸化膜の還元の終了が早すぎ、鉄酸化膜の還元終
了と同時にＰの濃化が開始するのでＦｅ ２ Ｐ ２ Ｏ ５ とＰ
２ Ｏ ３ との混合層の厚みが増大して表層にまで達してい
るため、鋼帯と浴との反応が阻害され、良好な合金化特
性を得ることはできない。また、酸化還元過程では、
Ｆｅ ２ Ｐ ２ Ｏ ５ とＰ ２ Ｏ ３ との混合層の成長時間は酸化
還元過程に比較して短く、混合層は表層には達してい
ないものの、後述する酸化還元過程、に比較して厚
くなっている。この混合層は非常に脆いため、厚く成長
するとしばしばこの部分からの剥離が発生し、その結果
として良好な品位のメッキ鋼板を得ることはできない。
これに対して、、は本発明に係るものであり、鉄酸
化膜の還元が十分に行われ、かつ、混合層の厚みは適正
なる範囲内にあり、メッキ特性及び合金化特性は良好と
なる。すなわち、実操業ラインの種々の操業変動因子に
よらず、安定した品位で均一外観の優れたメッキ密着性
の良好な高 Ｐ含有高張力溶融亜鉛めっき鋼板を得るため
には、メッキ前の鋼帯の厚み方向の層構造を以下とする
必要がある。
【００１１】Ｆｅ２Ｐ２Ｏ５とＰ２Ｏ３の混合層の厚み
は、焼鈍前の厚みが０．００１μｍであり、これ以下に
は成り得ない。また０．１μｍを超えると、この部分か
らの剥離が生じるので、これ以下に抑える必要がある。
Ｆｅ層の厚みは、メッキ密着性の確保の視点から、０．
０１μｍ以上必要である。また１μｍを超えると、脆い
Ｆｅ−Ｚｎ合金が生成し、加工性が劣化するので、これ
以下に抑える必要がある。その後、鋼帯は亜鉛浴１０に
浸漬され、ワイピング装置で付着量が調整されたのち、
５００℃〜５２０℃の温度に合金化加熱炉１１で加熱さ
れ、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板が得られる。この処理に
より、図２に示した亜鉛メッキ層（ｆ）はＦｅ層（ｅ）
及び鋼材（母材）中に拡散し、亜鉛メッキ・Ｆｅ混合層
を形成する。一方、Ｆｅ ２ Ｐ ２ Ｏ ５ とＰ ２ Ｏ ３ との混合
層（ｄ）は、拡散過程に関係なく、その地点に残り、最
終的に亜鉛メッキ・Ｆｅ混合層の表層部に到達し、その
結果、合金化加熱後の鋼帯の層構造は図１に示したもの
となる。亜鉛メッキ・Ｆｅ混合層の厚みは、耐食性確保
の観点から１μｍ以上必要である。また、２０μｍを超
えると表層部まで合金化処理することが不可能となる。
よって、この厚みは、１〜２０μｍとする。
は、焼鈍前の厚みが０．００１μｍであり、これ以下に
は成り得ない。また０．１μｍを超えると、この部分か
らの剥離が生じるので、これ以下に抑える必要がある。
Ｆｅ層の厚みは、メッキ密着性の確保の視点から、０．
０１μｍ以上必要である。また１μｍを超えると、脆い
Ｆｅ−Ｚｎ合金が生成し、加工性が劣化するので、これ
以下に抑える必要がある。その後、鋼帯は亜鉛浴１０に
浸漬され、ワイピング装置で付着量が調整されたのち、
５００℃〜５２０℃の温度に合金化加熱炉１１で加熱さ
れ、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板が得られる。この処理に
より、図２に示した亜鉛メッキ層（ｆ）はＦｅ層（ｅ）
及び鋼材（母材）中に拡散し、亜鉛メッキ・Ｆｅ混合層
を形成する。一方、Ｆｅ ２ Ｐ ２ Ｏ ５ とＰ ２ Ｏ ３ との混合
層（ｄ）は、拡散過程に関係なく、その地点に残り、最
終的に亜鉛メッキ・Ｆｅ混合層の表層部に到達し、その
結果、合金化加熱後の鋼帯の層構造は図１に示したもの
となる。亜鉛メッキ・Ｆｅ混合層の厚みは、耐食性確保
の観点から１μｍ以上必要である。また、２０μｍを超
えると表層部まで合金化処理することが不可能となる。
よって、この厚みは、１〜２０μｍとする。
【００１２】表２に亜鉛メッキの成分を示す。この亜鉛
メッキの鋼板は耐食性に優れ，自動車用鋼板関係に主に
用いられる。Ｐｂは、０.０２％を超えると、界面部が
経時剥離を引きおこすので、これ以下に抑える必要があ
る。Ｓｂは、スパングル模様の核となるもので、最適な
スパングル模様を生成する条件は０.１０％以上でかつ
０.３０％以下である。これをはずすと生成しない。表
３に亜鉛メッキの成分を示す。この亜鉛メッキ鋼板も主
として、自動車用鋼板関係に用いられる。Ａｌは、０.
０５％未満であると、メッキ界面に脆いＦｅ−Ｚｎ層が
生成し、メッキ密着性を損なう。０.３５％を超える
と、外観が損なわれるため、これ以下に抑える必要があ
る。Ｐｂは、スパングル模様の核となるもので、最適な
スパングル模様を生成する条件は、０.１０％以上でか
つ０.３０％以下である。これをはずすと生成しない。
メッキの鋼板は耐食性に優れ，自動車用鋼板関係に主に
用いられる。Ｐｂは、０.０２％を超えると、界面部が
経時剥離を引きおこすので、これ以下に抑える必要があ
る。Ｓｂは、スパングル模様の核となるもので、最適な
スパングル模様を生成する条件は０.１０％以上でかつ
０.３０％以下である。これをはずすと生成しない。表
３に亜鉛メッキの成分を示す。この亜鉛メッキ鋼板も主
として、自動車用鋼板関係に用いられる。Ａｌは、０.
０５％未満であると、メッキ界面に脆いＦｅ−Ｚｎ層が
生成し、メッキ密着性を損なう。０.３５％を超える
と、外観が損なわれるため、これ以下に抑える必要があ
る。Ｐｂは、スパングル模様の核となるもので、最適な
スパングル模様を生成する条件は、０.１０％以上でか
つ０.３０％以下である。これをはずすと生成しない。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】
【表３】
【００１６】
【発明の効果】本発明において、鋼中にＰ濃度が０．０
２％以上の高Ｐ含有鋼の場合には、従来は、メッキ前の
鋼帯の表層部にＦｅ２Ｐ２Ｏ５ とＰ２Ｏ３ との混合層が
生じ、密着性の良好な亜鉛メッキ鋼板が出来なかった課
題を解決し、メッキ前の鋼帯の表層部にＦｅ層を生成さ
せることによって、合金化特性を改善することができ
る。
２％以上の高Ｐ含有鋼の場合には、従来は、メッキ前の
鋼帯の表層部にＦｅ２Ｐ２Ｏ５ とＰ２Ｏ３ との混合層が
生じ、密着性の良好な亜鉛メッキ鋼板が出来なかった課
題を解決し、メッキ前の鋼帯の表層部にＦｅ層を生成さ
せることによって、合金化特性を改善することができ
る。
【図１】本発明の鋼板を示す概要図、
【図２】本発明鋼板で合金化処理する前の状態を示す
図、
図、
【図３】本発明に係る設備概略図、
【図４】酸化、還元バランス及びＦｅ ２ Ｐ ２ Ｏ ５ とＰ ２
Ｏ ３ との混合層厚さを時間の変化として模式的に示した
図、
Ｏ ３ との混合層厚さを時間の変化として模式的に示した
図、
【図５】酸化、還元バランス及びＦｅ ２ Ｐ ２ Ｏ ５ とＰ ２
Ｏ ３ との混合層厚さの軌跡を模式的に示した図である。
Ｏ ３ との混合層厚さの軌跡を模式的に示した図である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ２３Ｃ 2/28 Ｃ２３Ｃ 2/28 2/40 2/40 28/00 28/00 Ｂ (56)参考文献 特開 平４−346644（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−333552（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−304389（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−243750（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−40354（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】 鋼材（母材）の成分系及び重量濃度は
Ｃ；０．００３〜０．１０％、Ｓｉ；０．１０％以下、
Ｍｎ；０．２〜１．０％、Ｐ；０．０２〜０．２０％、
Ｓ；０．０２％以下、Ａｌ；０．０２〜０．１０％から
成る鋼材の表層にＦｅ−Ｚｎ合金層１〜２０μｍを付与
せしめ、該合金層の上部にＦｅ ２ Ｐ ２ Ｏ ５ とＰ ２ Ｏ ３ と
の混合層０．０１〜０．１０μｍを施した事を特徴とす
る高Ｐ含有量高張力亜鉛メッキ鋼板。 - 【請求項２】 亜鉛メッキの成分系及び重量濃度はＡ
ｌ；０.０５〜０.３５％、Ｐｂ；〜０.０２０％、Ｓ
ｂ；０.１０〜０.３０％から成り、残部はＺｎである事
を特徴とする特許請求項１記載の高Ｓｉ含有量高張力亜
鉛メッキ鋼板。 - 【請求項３】 亜鉛メッキの成分系及び重量濃度はＡ
ｌ；０.０５〜０.３５％、Ｐｂ；０.１０〜０.３０％か
ら成り残部はＺｎである事を特徴とする請求項１記載の
高Ｐ含有量高張力亜鉛メッキ鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5314992A JP2618306B2 (ja) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | 高ｐ含有量高張力亜鉛メッキ鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5314992A JP2618306B2 (ja) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | 高ｐ含有量高張力亜鉛メッキ鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05255829A JPH05255829A (ja) | 1993-10-05 |
| JP2618306B2 true JP2618306B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=12934779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5314992A Expired - Lifetime JP2618306B2 (ja) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | 高ｐ含有量高張力亜鉛メッキ鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2618306B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4882446B2 (ja) * | 2006-03-28 | 2012-02-22 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶融亜鉛めっき鋼板および合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
-
1992
- 1992-03-12 JP JP5314992A patent/JP2618306B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05255829A (ja) | 1993-10-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2014505168A (ja) | メッキ密着性に優れた溶融メッキ鋼板及びその製造方法 | |
| WO2016038801A1 (ja) | 高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法及び製造設備 | |
| JP5513216B2 (ja) | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
| JP2587725B2 (ja) | Ｐ含有高張力合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
| JP5715344B2 (ja) | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 | |
| JP2530939B2 (ja) | 高Ｓｉ含有高張力溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
| JP5741364B2 (ja) | 接着強度に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板とその製造方法 | |
| JP3126911B2 (ja) | めっき密着性の良好な高強度溶融亜鉛めっき鋼板 | |
| JP2618308B2 (ja) | 高Ｓｉ含有量高張力亜鉛めっき鋼板 | |
| JP2618306B2 (ja) | 高ｐ含有量高張力亜鉛メッキ鋼板 | |
| JP4306427B2 (ja) | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 | |
| JP2648772B2 (ja) | 高ｐ含有量高張力亜鉛メッキ鋼板 | |
| JPH0748662A (ja) | めっき密着性、外観性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板の製造法 | |
| JP4452126B2 (ja) | 合金化溶融亜鉛めっき用鋼板 | |
| JPH0941110A (ja) | 高張力溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
| JPH10158784A (ja) | 高強度熱延鋼板 | |
| JP2576329B2 (ja) | 皮膜の均一性および耐パウダリング性に優れた高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
| JP4299429B2 (ja) | 高張力溶融Ｚｎ−Ａｌ系合金めっき鋼板の製造方法 | |
| JP3465372B2 (ja) | 深絞り性に優れた高張力溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
| JP2674429B2 (ja) | 珪素含有鋼板の溶融亜鉛めっき方法 | |
| JP4306426B2 (ja) | 溶融亜鉛めっき鋼板 | |
| JP4237478B2 (ja) | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 | |
| JP3915345B2 (ja) | 高張力溶融めっき鋼板の製造方法 | |
| JP2700516B2 (ja) | めっき密着性の良好な高Ｓｉ含有強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
| JPH05271889A (ja) | 高Ｓｉ含有量高張力亜鉛めっき鋼板 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19961217 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080311 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090311 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090311 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100311 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110311 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120311 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130311 Year of fee payment: 16 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130311 Year of fee payment: 16 |