JP2638400B2 - 合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 - Google Patents
合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、めっき層と基材鋼板と
の密着性に優れた深絞り用溶融亜鉛めっき鋼板、特に、
家電用塗装鋼板、自動車用鋼板として好適なめっき鋼板
とその製造方法に関する。
の密着性に優れた深絞り用溶融亜鉛めっき鋼板、特に、
家電用塗装鋼板、自動車用鋼板として好適なめっき鋼板
とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、家電、建材、及び自動車の産業分
野においては亜鉛系のめっき鋼板が大量に使用されてい
るが、とりわけ、防錆機能、塗装後の性能、経済性等に
優れる合金化溶融亜鉛めっき鋼板が広く用いられてい
る。
野においては亜鉛系のめっき鋼板が大量に使用されてい
るが、とりわけ、防錆機能、塗装後の性能、経済性等に
優れる合金化溶融亜鉛めっき鋼板が広く用いられてい
る。
【０００３】合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、通常、連続
的に溶融亜鉛めっきを施した鋼板を合金化用熱処理炉で
500〜600 ℃の雰囲気温度で３〜30秒加熱保持し、Fe−
Zn合金めっき層を形成させることにより製造される。め
っき層はFe−Znの金属間化合物からなり、めっき層の平
均Fe濃度は一般に７〜12重量％である。めっき付着量
は、片面当たり25〜70g/m2であり、この範囲より少ない
ものは通常の手段では製造することが難しく、またこの
範囲を上回るものはめっき層の耐パウダリング性を確保
することが困難であるため一般には供給されていない。
的に溶融亜鉛めっきを施した鋼板を合金化用熱処理炉で
500〜600 ℃の雰囲気温度で３〜30秒加熱保持し、Fe−
Zn合金めっき層を形成させることにより製造される。め
っき層はFe−Znの金属間化合物からなり、めっき層の平
均Fe濃度は一般に７〜12重量％である。めっき付着量
は、片面当たり25〜70g/m2であり、この範囲より少ない
ものは通常の手段では製造することが難しく、またこの
範囲を上回るものはめっき層の耐パウダリング性を確保
することが困難であるため一般には供給されていない。
【０００４】めっき層中には通常0.12〜0.2 重量％前後
のAl（アルミニウム）が含有されることが多い。この理
由の一つは、合金化溶融亜鉛めっき鋼板と通常の溶融亜
鉛めっき鋼板の製造設備が同一の場合が多く、通常の溶
融亜鉛めっき鋼板を製造するときに亜鉛浴中に添加した
Alが、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造するときに不可
避的に混入するからである。通常の溶融亜鉛めっき鋼板
の製造において、Alを添加する目的は、めっき層と基材
鋼板との界面に形成される合金相の加工性が悪いので、
この合金相の形成を抑制し、めっき層の加工性を確保す
るためである。
のAl（アルミニウム）が含有されることが多い。この理
由の一つは、合金化溶融亜鉛めっき鋼板と通常の溶融亜
鉛めっき鋼板の製造設備が同一の場合が多く、通常の溶
融亜鉛めっき鋼板を製造するときに亜鉛浴中に添加した
Alが、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造するときに不可
避的に混入するからである。通常の溶融亜鉛めっき鋼板
の製造において、Alを添加する目的は、めっき層と基材
鋼板との界面に形成される合金相の加工性が悪いので、
この合金相の形成を抑制し、めっき層の加工性を確保す
るためである。
【０００５】もう一つの理由は、合金化溶融亜鉛めっき
鋼板のめっき層の耐パウダリング性を確保し、かつ製造
時におけるドロスの発生を抑制するために、合金化溶融
亜鉛めっき鋼板を製造するときにも0.08〜0.11重量％の
Alを亜鉛浴中に添加して溶融亜鉛めっきを施すからであ
る。Alはめっき層中で富化する傾向があり、Al濃度が0.
08〜0.11重量％の亜鉛浴中で溶融亜鉛めっきを施せば、
めっき層中のAl濃度は0.12〜0.2 重量％となる。
鋼板のめっき層の耐パウダリング性を確保し、かつ製造
時におけるドロスの発生を抑制するために、合金化溶融
亜鉛めっき鋼板を製造するときにも0.08〜0.11重量％の
Alを亜鉛浴中に添加して溶融亜鉛めっきを施すからであ
る。Alはめっき層中で富化する傾向があり、Al濃度が0.
08〜0.11重量％の亜鉛浴中で溶融亜鉛めっきを施せば、
めっき層中のAl濃度は0.12〜0.2 重量％となる。
【０００６】合金化溶融亜鉛めっき鋼板の素材として
は、従来、低炭素Alキルド鋼が用いられることが多かっ
たが、近年その用途が拡大するにつれて、特に自動車車
体への適用が増すにつれて、深絞り性が要求されること
が多くなったため、ＩＦ鋼(Interstitial Free鋼）と呼
ばれる極低炭素鋼が使用される場合も増加している。
は、従来、低炭素Alキルド鋼が用いられることが多かっ
たが、近年その用途が拡大するにつれて、特に自動車車
体への適用が増すにつれて、深絞り性が要求されること
が多くなったため、ＩＦ鋼(Interstitial Free鋼）と呼
ばれる極低炭素鋼が使用される場合も増加している。
【０００７】上記のように広い用途を有する合金化溶融
亜鉛めっき鋼板においては、そのめっき層が金属間化合
物であることに起因して、界面におけるめっき層の密着
性が低いという欠点がある。すなわち、変形の仕方もし
くは応力の付与状態により、めっき層と鋼板（母材）と
の界面で剥離が生じ易い。特に、塗装した後の衝撃的な
変形や、剪断等の加工でめっき層に剪断力が作用する
と、剥離を生じやすい。
亜鉛めっき鋼板においては、そのめっき層が金属間化合
物であることに起因して、界面におけるめっき層の密着
性が低いという欠点がある。すなわち、変形の仕方もし
くは応力の付与状態により、めっき層と鋼板（母材）と
の界面で剥離が生じ易い。特に、塗装した後の衝撃的な
変形や、剪断等の加工でめっき層に剪断力が作用する
と、剥離を生じやすい。
【０００８】また、めっき鋼板を接着材で接合した場合
には、やはりめっき層と鋼板との界面（以下、「めっき
層／鋼界面」と記す）で剥離してしまうことがある。
には、やはりめっき層と鋼板との界面（以下、「めっき
層／鋼界面」と記す）で剥離してしまうことがある。
【０００９】Ni−Zn、Fe−Zn等の電気めっき鋼板の場合
にも、そのめっき層は金属間化合物であるから、界面に
おけるめっき層の密着性は低いが、適当な前処理手段
（例えば、合金めっきに先立って、NiやFeの下地めっき
を行うこと）によってこの問題を解決できることが知ら
れている。しかし、合金化溶融Znめっき鋼板において
は、適切な解決手段がないのが実状である。
にも、そのめっき層は金属間化合物であるから、界面に
おけるめっき層の密着性は低いが、適当な前処理手段
（例えば、合金めっきに先立って、NiやFeの下地めっき
を行うこと）によってこの問題を解決できることが知ら
れている。しかし、合金化溶融Znめっき鋼板において
は、適切な解決手段がないのが実状である。
【００１０】このような界面でのめっき層の剥離の要因
として、界面密着強度の他に、界面の幾何学的な形状、
めっき層および基材鋼板の機械的な性質や物理常数（例
えば弾性率）等が考えられる。従って、界面での密着性
に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板を得るためには、め
っき層の改質、めっき層と鋼板との界面の幾何学的形状
の適正化、基材鋼板の化学組成の適正化等の観点からの
対策が必要となる。
として、界面密着強度の他に、界面の幾何学的な形状、
めっき層および基材鋼板の機械的な性質や物理常数（例
えば弾性率）等が考えられる。従って、界面での密着性
に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板を得るためには、め
っき層の改質、めっき層と鋼板との界面の幾何学的形状
の適正化、基材鋼板の化学組成の適正化等の観点からの
対策が必要となる。
【００１１】本発明者らは、合金化溶融亜鉛めっき鋼板
の界面の密着力について基礎的な検討を重ねた結果、め
っき層の密着性を改善する手段として、めっき層中のAl
濃度を増加させて0.30〜0.5 重量％とすると、界面での
密着性がある程度向上することを見い出した。しかし、
実用的に未だ十分ではない。
の界面の密着力について基礎的な検討を重ねた結果、め
っき層の密着性を改善する手段として、めっき層中のAl
濃度を増加させて0.30〜0.5 重量％とすると、界面での
密着性がある程度向上することを見い出した。しかし、
実用的に未だ十分ではない。
【００１２】上記の知見に関連する公知技術として、Al
濃度が0.05〜0.25重量％で、残部がZnとFe（８〜12重量
％）からなり、かつ界面のΓ相が 1.0μm 以下であるめ
っき層を有する合金化溶融亜鉛めっき鋼板が、特公平３
−55544 号公報に開示されているが、これは耐フレーキ
ング性の改善を意図したものであり、過酷な条件下にお
けるめっき層／鋼界面の密着性を確保する上では不十分
である。
濃度が0.05〜0.25重量％で、残部がZnとFe（８〜12重量
％）からなり、かつ界面のΓ相が 1.0μm 以下であるめ
っき層を有する合金化溶融亜鉛めっき鋼板が、特公平３
−55544 号公報に開示されているが、これは耐フレーキ
ング性の改善を意図したものであり、過酷な条件下にお
けるめっき層／鋼界面の密着性を確保する上では不十分
である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、合金化
溶融Znめっき鋼板においては、そのめっき層が金属間化
合物であるから、界面におけるめっき層の密着性が低
く、そのために、過酷な変形や衝撃（特に塗装後の) に
耐えないという欠点がある。一方、合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板は塗装性、耐食性、溶接性、経済性等に優れてい
るので、家電、自動車および建材等の産業分野において
その需要が高まっており、めっき層の密着性の向上が益
々要求されている。
溶融Znめっき鋼板においては、そのめっき層が金属間化
合物であるから、界面におけるめっき層の密着性が低
く、そのために、過酷な変形や衝撃（特に塗装後の) に
耐えないという欠点がある。一方、合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板は塗装性、耐食性、溶接性、経済性等に優れてい
るので、家電、自動車および建材等の産業分野において
その需要が高まっており、めっき層の密着性の向上が益
々要求されている。
【００１４】本発明の目的は、めっき層／鋼界面の密着
力を大幅に向上させた合金化溶融亜鉛めっき鋼板および
その製造方法を提供することにある。
力を大幅に向上させた合金化溶融亜鉛めっき鋼板および
その製造方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために検討を重ねた結果、合金化処理後の
めっき層／鋼界面を凹凸が激しく、めっき層と鋼とが複
雑に入り組んだ、いわば錯綜化した状態とすることが有
効であり、この界面の状態は基材鋼板の結晶方位および
化学成分によって大きく変わることを見出した。すなわ
ち、合金化処理過程でめっき層／鋼界面にΓ相が形成さ
れる際、基材鋼板の表面がZnにより凹状に侵食される
が、このΓ相形成反応の速度が母材の結晶方位によって
異なり、α相の｛111 ｝面では小さくα｛100 ,110｝面
では大きいので、α｛111 ｝面の方位とα｛100, 110｝
面の方位を適当に制御することによって、即ち、具体的
には鋼表面のＸ線回折によるα(222) とα(200) の強度
比 Ｉα(222)/Ｉα(200) を６〜９の範囲とすることに
よって、基材鋼板の表面の一部のみを優先的に侵食し、
めっき層／鋼界面の形状、つまり、合金化溶融亜鉛めっ
き層を除去した後の鋼板の表面形態を、凹凸の激しい、
表面粗さの大きい状態とすることが可能である。なお、
α(110) のＸ線回折強度はα(200) の強度と略比例の関
係にある。
的を達成するために検討を重ねた結果、合金化処理後の
めっき層／鋼界面を凹凸が激しく、めっき層と鋼とが複
雑に入り組んだ、いわば錯綜化した状態とすることが有
効であり、この界面の状態は基材鋼板の結晶方位および
化学成分によって大きく変わることを見出した。すなわ
ち、合金化処理過程でめっき層／鋼界面にΓ相が形成さ
れる際、基材鋼板の表面がZnにより凹状に侵食される
が、このΓ相形成反応の速度が母材の結晶方位によって
異なり、α相の｛111 ｝面では小さくα｛100 ,110｝面
では大きいので、α｛111 ｝面の方位とα｛100, 110｝
面の方位を適当に制御することによって、即ち、具体的
には鋼表面のＸ線回折によるα(222) とα(200) の強度
比 Ｉα(222)/Ｉα(200) を６〜９の範囲とすることに
よって、基材鋼板の表面の一部のみを優先的に侵食し、
めっき層／鋼界面の形状、つまり、合金化溶融亜鉛めっ
き層を除去した後の鋼板の表面形態を、凹凸の激しい、
表面粗さの大きい状態とすることが可能である。なお、
α(110) のＸ線回折強度はα(200) の強度と略比例の関
係にある。
【００１６】また、Γ相形成反応の速度は鋼板の化学成
分によっても大きな影響を受け、特にＰ及びＣの含有量
が少なく、Siがある程度含有されていると、結晶方位に
よるΓ相形成反応の速度差が大きくなり、合金化溶融亜
鉛めっき層を除去した後の鋼板の表面形態を粗くするの
に有効である。さらに、亜鉛浴中に適当量のAlが存在す
ることが望ましい。なお、溶融亜鉛めっき処理の前に予
め鋼板表面を凹凸の激しい、粗い状態にしても、合金化
の過程でこの鋼板表面の粗さは失われるので、めっき層
／鋼界面の密着力を向上させる効果は認められない。
分によっても大きな影響を受け、特にＰ及びＣの含有量
が少なく、Siがある程度含有されていると、結晶方位に
よるΓ相形成反応の速度差が大きくなり、合金化溶融亜
鉛めっき層を除去した後の鋼板の表面形態を粗くするの
に有効である。さらに、亜鉛浴中に適当量のAlが存在す
ることが望ましい。なお、溶融亜鉛めっき処理の前に予
め鋼板表面を凹凸の激しい、粗い状態にしても、合金化
の過程でこの鋼板表面の粗さは失われるので、めっき層
／鋼界面の密着力を向上させる効果は認められない。
【００１７】本発明は、上記の知見に基づいてなされた
もので、その要旨は、下記の合金化溶融亜鉛めっき鋼
板、ならびに下記およびのそのめっき鋼板の製造方
法、にある。
もので、その要旨は、下記の合金化溶融亜鉛めっき鋼
板、ならびに下記およびのそのめっき鋼板の製造方
法、にある。
【００１８】 めっき層を除去した後の鋼板表面の粗
さが10点平均粗さＲz で6.5 μm 以上で、かつ、めっき
層の平均Fe濃度が７〜11重量％であることを特徴とする
密着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
さが10点平均粗さＲz で6.5 μm 以上で、かつ、めっき
層の平均Fe濃度が７〜11重量％であることを特徴とする
密着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
【００１９】 重量％で、Ｃ：0.01％以下、Si：0.02
〜0.10％、Mn： 0.8％以下、Ｓ：0.02％以下、Ｐ： 0.0
05％＋ 0.1×Si％未満で、Ti：0.03〜0.20％および／ま
たはNb：0.005 〜0.20％を含み、残部が実質的にFeであ
る鋼を、露点が−25〜−15℃で、水素：５〜50体積％を
含み残部が不活性ガスからなる雰囲気中で 800℃以上で
焼鈍した後、0.12〜0.20重量％のAlを含む溶融亜鉛浴中
でめっきし、次いで合金化処理することを特徴とする前
記の密着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造
方法。
〜0.10％、Mn： 0.8％以下、Ｓ：0.02％以下、Ｐ： 0.0
05％＋ 0.1×Si％未満で、Ti：0.03〜0.20％および／ま
たはNb：0.005 〜0.20％を含み、残部が実質的にFeであ
る鋼を、露点が−25〜−15℃で、水素：５〜50体積％を
含み残部が不活性ガスからなる雰囲気中で 800℃以上で
焼鈍した後、0.12〜0.20重量％のAlを含む溶融亜鉛浴中
でめっきし、次いで合金化処理することを特徴とする前
記の密着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造
方法。
【００２０】 前記の成分に加えて、さらにＢ：0.
0020重量％以下を含有する鋼を、露点が−25〜−15℃
で、水素：５〜50体積％を含み残部が不活性ガスからな
る雰囲気中で 800℃以上で焼鈍した後、0.12〜0.20重量
％のAlを含む溶融亜鉛浴中でめっきし、次いで合金化処
理することを特徴とする前記の密着性に優れた合金化
溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
0020重量％以下を含有する鋼を、露点が−25〜−15℃
で、水素：５〜50体積％を含み残部が不活性ガスからな
る雰囲気中で 800℃以上で焼鈍した後、0.12〜0.20重量
％のAlを含む溶融亜鉛浴中でめっきし、次いで合金化処
理することを特徴とする前記の密着性に優れた合金化
溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【００２１】
【作用】以下に、本発明（前記〜の発明）の構成要
件とその作用効果について説明する。なお、鋼及びめっ
き層中の化学成分の「％」は「重量％」を意味する。
件とその作用効果について説明する。なお、鋼及びめっ
き層中の化学成分の「％」は「重量％」を意味する。
【００２２】本発明（の発明）の合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板においては、前述のように、合金化処理した後の
めっき層／鋼界面の形態が重要な作用効果を示す。合金
化処理した後のめっき層／鋼界面とは、めっき層を、こ
の層と界面を形成する鋼板表面の状態を損なうことなく
除去することによって得られる鋼板表面であるが、この
鋼板表面の粗さが10点平均粗さＲz で 6.5μm 未満では
密着性が不十分であり、この値以上の、凹凸の一層激し
い状態とすることにより優れた密着性を示す。
き鋼板においては、前述のように、合金化処理した後の
めっき層／鋼界面の形態が重要な作用効果を示す。合金
化処理した後のめっき層／鋼界面とは、めっき層を、こ
の層と界面を形成する鋼板表面の状態を損なうことなく
除去することによって得られる鋼板表面であるが、この
鋼板表面の粗さが10点平均粗さＲz で 6.5μm 未満では
密着性が不十分であり、この値以上の、凹凸の一層激し
い状態とすることにより優れた密着性を示す。
【００２３】表面の粗さを大きくすることによりめっき
層と鋼とが複雑に入り組んだ状態となり、密着性が増大
するのである。従って、めっき層を除去した後の鋼板表
面の粗さが10点平均粗さＲz で 6.5μm 以上とした。な
お、合金化溶融亜鉛めっき鋼板からめっき層と界面を形
成する鋼板表面の状態を損なうことなくめっき層のみを
除去することは、10重量％程度の塩酸に適当な塩酸用の
インヒビターを加えて酸洗することにより容易に行うこ
とができる。
層と鋼とが複雑に入り組んだ状態となり、密着性が増大
するのである。従って、めっき層を除去した後の鋼板表
面の粗さが10点平均粗さＲz で 6.5μm 以上とした。な
お、合金化溶融亜鉛めっき鋼板からめっき層と界面を形
成する鋼板表面の状態を損なうことなくめっき層のみを
除去することは、10重量％程度の塩酸に適当な塩酸用の
インヒビターを加えて酸洗することにより容易に行うこ
とができる。
【００２４】めっき皮膜の平均Fe濃度は前記のように７
〜11％とする。これは、皮膜の平均Fe濃度が７％未満で
は合金化度が低いためη（Zn）相が残存しやすく、溶接
性、塗装後耐食性が低下し、合金化溶融亜鉛めっき鋼板
としての一般的な性能が低下するからである。もっと
も、η相は延性を有しており、衝撃時に生成するクラッ
クの伝播が緩和されるので界面の密着性は比較的高い。
一方、皮膜の平均Fe濃度の上限を11％とするのは、11％
を超えるとめっき相／鋼界面は合金化反応の進行により
平坦化しやすくなり、 6.5μm 以上のＲz を確保するこ
とが比較的難しくなる上に、パウダリング現象が発生し
やすくなるからである。
〜11％とする。これは、皮膜の平均Fe濃度が７％未満で
は合金化度が低いためη（Zn）相が残存しやすく、溶接
性、塗装後耐食性が低下し、合金化溶融亜鉛めっき鋼板
としての一般的な性能が低下するからである。もっと
も、η相は延性を有しており、衝撃時に生成するクラッ
クの伝播が緩和されるので界面の密着性は比較的高い。
一方、皮膜の平均Fe濃度の上限を11％とするのは、11％
を超えるとめっき相／鋼界面は合金化反応の進行により
平坦化しやすくなり、 6.5μm 以上のＲz を確保するこ
とが比較的難しくなる上に、パウダリング現象が発生し
やすくなるからである。
【００２５】めっき層中のAl濃度については特に限定は
しない。0.15％以上 0.4％未満の通常程度のAlが含有さ
れていればよい。
しない。0.15％以上 0.4％未満の通常程度のAlが含有さ
れていればよい。
【００２６】およびの発明はの発明の合金化溶融
亜鉛めっき鋼板を製造するための方法である。これらの
製造方法においては、前述のように、所定の化学成分を
有する鋼を適切な焼鈍条件で焼鈍して鋼板表面の集合組
織をα｛111 ｝面の方位とα｛100, 110｝面の方位が、
前述のように、表面からのＸ線回折でＩα(222)/Ｉα(2
00) が６〜９となるように制御した後、溶融亜鉛めっき
ならびに合金化処理を行う。
亜鉛めっき鋼板を製造するための方法である。これらの
製造方法においては、前述のように、所定の化学成分を
有する鋼を適切な焼鈍条件で焼鈍して鋼板表面の集合組
織をα｛111 ｝面の方位とα｛100, 110｝面の方位が、
前述のように、表面からのＸ線回折でＩα(222)/Ｉα(2
00) が６〜９となるように制御した後、溶融亜鉛めっき
ならびに合金化処理を行う。
【００２７】鋼が含有すべき化学組成を上記のように定
めたのは以下の理由に基づく。
めたのは以下の理由に基づく。
【００２８】ＣはΓ相成長の結晶方位依存性を抑制し、
合金化処理後の鋼板表面を平坦化する作用を有してい
る。従って、Ｃ含有量はできるだけ低くする必要があ
り、上限を0.01％とした。
合金化処理後の鋼板表面を平坦化する作用を有してい
る。従って、Ｃ含有量はできるだけ低くする必要があ
り、上限を0.01％とした。
【００２９】SiはΓ相成長の結晶方位依存性を幾分助長
し、かつ、Znのα相粒界への侵入を促進してZnをα相に
くい込ませる、いわゆる投錨効果を増し、界面密着性を
向上する。しかし、0.02％未満ではこの効果は十分では
なく、一方、 0.1％を超えると不めっきが生じやすいた
め、Si含有量は0.02〜0.10％とした。
し、かつ、Znのα相粒界への侵入を促進してZnをα相に
くい込ませる、いわゆる投錨効果を増し、界面密着性を
向上する。しかし、0.02％未満ではこの効果は十分では
なく、一方、 0.1％を超えると不めっきが生じやすいた
め、Si含有量は0.02〜0.10％とした。
【００３０】MnはＳによる脆化を防止するために添加す
る必要がある。しかし、Γ相成長の結晶方位依存性を僅
かながら抑制するので、上限を 0.8％とした。
る必要がある。しかし、Γ相成長の結晶方位依存性を僅
かながら抑制するので、上限を 0.8％とした。
【００３１】ＳはTiＳ等を形成してTiの有効性を低下さ
せるので、その含有量は低い方が望ましく、上限を0.02
％とする。好ましくは、0.01％である。
せるので、その含有量は低い方が望ましく、上限を0.02
％とする。好ましくは、0.01％である。
【００３２】ＰはΓ相成長の結晶方位依存性を著しく抑
制するので、その含有量は極力低くすることが望まし
い。しかし、SiがＰの悪影響を緩和し、 0.005％＋ 0.1
×Si％未満のＰが存在しても問題ないので、Ｐの含有量
は 0.005％＋ 0.1×Si％未満とした。
制するので、その含有量は極力低くすることが望まし
い。しかし、SiがＰの悪影響を緩和し、 0.005％＋ 0.1
×Si％未満のＰが存在しても問題ないので、Ｐの含有量
は 0.005％＋ 0.1×Si％未満とした。
【００３３】TiおよびNbはいずれもＣを固定する作用を
有しており、上記のＣの悪影響を抑制する。しかし、Ti
については少なくとも0.03％以上、Nbについては少なく
とも0.005％以上存在しないとＣの悪影響が残るので、T
iおよびNbの含有量はそれぞれ0.03％以上、 0.005％以
上とした。なお、それぞれ0.20％まででＣを固定する効
果は飽和し、これを超える量を添加するのは不経済であ
る。これらの成分は、いずれか一方のみの添加でもよ
い。
有しており、上記のＣの悪影響を抑制する。しかし、Ti
については少なくとも0.03％以上、Nbについては少なく
とも0.005％以上存在しないとＣの悪影響が残るので、T
iおよびNbの含有量はそれぞれ0.03％以上、 0.005％以
上とした。なお、それぞれ0.20％まででＣを固定する効
果は飽和し、これを超える量を添加するのは不経済であ
る。これらの成分は、いずれか一方のみの添加でもよ
い。
【００３４】Alは特に限定はしないが、sol.Alとして0.
07％以下であれば含まれていても問題はない。但し、
0.1％を上回ると不めっきが発生し易い等の問題があ
る。
07％以下であれば含まれていても問題はない。但し、
0.1％を上回ると不めっきが発生し易い等の問題があ
る。
【００３５】上記の成分の他、残部が実質的にFeである
鋼に対して、以下の条件で焼鈍処理を施し、溶融亜鉛め
っきおよび合金化処理を行うのが前記の発明である。
鋼に対して、以下の条件で焼鈍処理を施し、溶融亜鉛め
っきおよび合金化処理を行うのが前記の発明である。
【００３６】の発明は、の発明において、前記の各
成分の他に、さらにＢを0.0020％以下含有する鋼を用い
た場合である。Ｂは、ｒ値を高める効果、即ち、鋼板の
成形性を向上させる効果を有するが、0.0020％を超える
とその異方性が大きくなるので、上限を0.0020％とし
た。
成分の他に、さらにＢを0.0020％以下含有する鋼を用い
た場合である。Ｂは、ｒ値を高める効果、即ち、鋼板の
成形性を向上させる効果を有するが、0.0020％を超える
とその異方性が大きくなるので、上限を0.0020％とし
た。
【００３７】なお、Cr、CuおよびNiがそれらの合計で
0.2％以下含まれていても実質的な影響はない。
0.2％以下含まれていても実質的な影響はない。
【００３８】焼鈍処理は、上記の化学成分を有する鋼を
冷間圧延した後、連続溶融亜鉛めっき装置（ＣＧＬ）の
還元炉内で、露点が−25℃〜−15℃で、水素を５〜50体
積％を含み残部が不活性ガスからなる雰囲気中で 800℃
以上で加熱することにより行う。加熱温度が 800℃以
下、あるいは露点が−25℃より低い場合は、α｛111 ｝
面が発達しにくく、露点が−15℃を超えると、α｛100,
110 ｝面の成長が過度に抑制され、いずれもα｛111 ｝
面の方位とα｛100, 110｝面の方位が適度にバランスし
た状態にはならないので、めっき層／鋼界面の形状を凹
凸の激しい、粗い状態とすることはできない。
冷間圧延した後、連続溶融亜鉛めっき装置（ＣＧＬ）の
還元炉内で、露点が−25℃〜−15℃で、水素を５〜50体
積％を含み残部が不活性ガスからなる雰囲気中で 800℃
以上で加熱することにより行う。加熱温度が 800℃以
下、あるいは露点が−25℃より低い場合は、α｛111 ｝
面が発達しにくく、露点が−15℃を超えると、α｛100,
110 ｝面の成長が過度に抑制され、いずれもα｛111 ｝
面の方位とα｛100, 110｝面の方位が適度にバランスし
た状態にはならないので、めっき層／鋼界面の形状を凹
凸の激しい、粗い状態とすることはできない。
【００３９】焼鈍処理後の鋼板に対して、0.12〜0.20重
量％のAlを含む溶融亜鉛めっき浴でめっきを施す。Alの
濃度はめっき浴中の全Al濃度から全Fe濃度を差し引いた
有効Al濃度である。Al濃度が0.12重量％未満ではΓ相成
長の結晶方位依存性が抑制され、また、 0.2重量％を超
えると合金化反応が大きく抑制され、円滑な合金化処理
が困難となるためである。
量％のAlを含む溶融亜鉛めっき浴でめっきを施す。Alの
濃度はめっき浴中の全Al濃度から全Fe濃度を差し引いた
有効Al濃度である。Al濃度が0.12重量％未満ではΓ相成
長の結晶方位依存性が抑制され、また、 0.2重量％を超
えると合金化反応が大きく抑制され、円滑な合金化処理
が困難となるためである。
【００４０】以上の手段によって、合金化処理した後の
めっき層／鋼界面、すなわち、めっき層を除去した後の
鋼板表面の粗さを10点平均粗さＲz で6.5 μm 以上の粗
い状態とし、密着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板
を製造することができる。
めっき層／鋼界面、すなわち、めっき層を除去した後の
鋼板表面の粗さを10点平均粗さＲz で6.5 μm 以上の粗
い状態とし、密着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板
を製造することができる。
【００４１】
【実施例】表１に示す各種の鋼板（いずれも板厚 0.8m
m）を 250mm×100mm に裁断して供試材とし、これらの
供試材を75℃のNaOH溶液中で脱脂洗浄した後、竪型溶融
めっき装置を用いて、露点が−50〜−10℃の、N2＋H
2（26体積％）の雰囲気中で、 780〜860 ℃で30〜120
秒の焼鈍処理を行い、 460℃に冷却した後、Al濃度が0.
13重量％の溶融亜鉛めっき浴(460℃) 中でめっきを行っ
た。めっき時間は１秒であり、ガスワイパーにより亜鉛
付着量を約55g/m2（片面当たり）に調整した。めっき後
の試験片に対して、 500℃の塩浴中で15秒間加熱する合
金化処理を行った。
m）を 250mm×100mm に裁断して供試材とし、これらの
供試材を75℃のNaOH溶液中で脱脂洗浄した後、竪型溶融
めっき装置を用いて、露点が−50〜−10℃の、N2＋H
2（26体積％）の雰囲気中で、 780〜860 ℃で30〜120
秒の焼鈍処理を行い、 460℃に冷却した後、Al濃度が0.
13重量％の溶融亜鉛めっき浴(460℃) 中でめっきを行っ
た。めっき時間は１秒であり、ガスワイパーにより亜鉛
付着量を約55g/m2（片面当たり）に調整した。めっき後
の試験片に対して、 500℃の塩浴中で15秒間加熱する合
金化処理を行った。
【００４２】合金化処理を施した試験片は、 150mm×70
mmに裁断し、市販のりん酸亜鉛処理剤（日本パーカライ
ジング社製Bt3020を使用) で化成処理を行った後、厚さ
30μm の電着塗装（日本ペイント社製PT-U80）を施し、
さらに、中塗りおよび上塗り塗装（関西ペイント社製ル
ガベーク) を合わせて70μm の厚さで行い、低温チッピ
ング試験（石はね衝撃試験) に供した。
mmに裁断し、市販のりん酸亜鉛処理剤（日本パーカライ
ジング社製Bt3020を使用) で化成処理を行った後、厚さ
30μm の電着塗装（日本ペイント社製PT-U80）を施し、
さらに、中塗りおよび上塗り塗装（関西ペイント社製ル
ガベーク) を合わせて70μm の厚さで行い、低温チッピ
ング試験（石はね衝撃試験) に供した。
【００４３】低温チッピング試験は、低温条件下での石
はね衝撃に対するめっき層の密着性を評価する試験で、
−20℃の条件下で７号砕石100gを２kg/cm2の圧力で試験
片に衝突させた後、粘着テープによる剥離試験を行い、
剥離径の最大のものから順に５個選び、それらの剥離径
の平均値を剥離径として表した。
はね衝撃に対するめっき層の密着性を評価する試験で、
−20℃の条件下で７号砕石100gを２kg/cm2の圧力で試験
片に衝突させた後、粘着テープによる剥離試験を行い、
剥離径の最大のものから順に５個選び、それらの剥離径
の平均値を剥離径として表した。
【００４４】試験結果を表２に示す。同表には、焼鈍条
件、雰囲気ガスの露点、めっき層のFe濃度、および、10
点平均粗さＲz も併せ示した。10点平均粗さＲz は、め
っき層をインヒビター（朝日化学社製IBIT-700B ）を
0.5体積％含有する10重量％の塩酸（25℃）に８分間浸
漬溶解して鋼板面を露出させた後、表面粗さ計で測定し
て求めた。測定時の触針先端径は１μm 、 cut-offは
0.8mm、トラバース距離は８mmとした。
件、雰囲気ガスの露点、めっき層のFe濃度、および、10
点平均粗さＲz も併せ示した。10点平均粗さＲz は、め
っき層をインヒビター（朝日化学社製IBIT-700B ）を
0.5体積％含有する10重量％の塩酸（25℃）に８分間浸
漬溶解して鋼板面を露出させた後、表面粗さ計で測定し
て求めた。測定時の触針先端径は１μm 、 cut-offは
0.8mm、トラバース距離は８mmとした。
【００４５】表２の結果から、10点平均粗さＲz が大き
い本発明例では、比較例に比べて剥離径が小さく、めっ
き層／鋼界面の密着力が向上していることがわかる。
い本発明例では、比較例に比べて剥離径が小さく、めっ
き層／鋼界面の密着力が向上していることがわかる。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２（１）】
【００４８】
【表２（２）】
【００４９】
【発明の効果】本発明方法により製造される鋼板は、合
金化処理後のめっき層／鋼界面の凹凸が激しく、めっき
層と鋼とが複雑に入り組んだ状態を呈しており、めっき
層と基材鋼板との密着性にすぐれている。この鋼板は家
電用塗装鋼板、自動車用鋼板として好適である。
金化処理後のめっき層／鋼界面の凹凸が激しく、めっき
層と鋼とが複雑に入り組んだ状態を呈しており、めっき
層と基材鋼板との密着性にすぐれている。この鋼板は家
電用塗装鋼板、自動車用鋼板として好適である。
【００５０】
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ２２Ｃ 38/14 Ｃ２２Ｃ 38/14 Ｃ２３Ｃ 2/06 Ｃ２３Ｃ 2/06 2/28 2/28 2/40 2/40
Claims (3)
- 【請求項１】めっき層を除去した後の鋼板表面の粗さが
10点平均粗さＲz で6.5 μm 以上で、かつ、めっき層の
平均Fe濃度が７〜11重量％であることを特徴とする密着
性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板。 - 【請求項２】重量％で、Ｃ：0.01％以下、Si：0.02〜0.
10％、Mn： 0.8％以下、Ｓ：0.02％以下、Ｐ： 0.005％
＋ 0.1×Si％未満で、Ti：0.03〜0.20％および／または
Nb：0.005 〜0.20％を含み、残部が実質的にFeである鋼
を、露点が−25〜−15℃で、水素：５〜50体積％を含み
残部が不活性ガスからなる雰囲気中で 800℃以上で焼鈍
した後、0.12〜0.20重量％のAlを含む溶融亜鉛浴中でめ
っきし、次いで合金化処理することを特徴とする請求項
１に記載の密着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の
製造方法。 - 【請求項３】重量％で、Ｃ：0.01％以下、Si：0.02〜0.
10％、Mn： 0.8％以下、Ｓ：0.02％以下、Ｐ： 0.005％
＋ 0.1×Si％未満で、Ti：0.03〜0.20％および／または
Nb：0.005 〜0.20％、さらにＢ：0.0020重量％以下を含
有する鋼を、露点が−25〜−15℃で、水素：５〜50体積
％を含み残部が不活性ガスからなる雰囲気中で 800℃以
上で焼鈍した後、0.12〜0.20重量％のAlを含む溶融亜鉛
浴中でめっきし、次いで合金化処理することを特徴とす
る請求項１に記載の密着性に優れた合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4196890A JP2638400B2 (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4196890A JP2638400B2 (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0641707A JPH0641707A (ja) | 1994-02-15 |
| JP2638400B2 true JP2638400B2 (ja) | 1997-08-06 |
Family
ID=16365354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4196890A Expired - Fee Related JP2638400B2 (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2638400B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3339615B2 (ja) * | 1996-07-02 | 2002-10-28 | 川崎製鉄株式会社 | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
| KR100530048B1 (ko) * | 2001-03-07 | 2005-11-22 | 주식회사 포스코 | 표면외관이 우수한 합금화 용융아연 도금강판의 제조방법 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0211746A (ja) * | 1988-06-29 | 1990-01-16 | Kawasaki Steel Corp | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
| JPH07116581B2 (ja) * | 1990-05-22 | 1995-12-13 | 新日本製鐵株式会社 | 加工によるめっき剥離が少なく焼付硬化性に優れた高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
-
1992
- 1992-07-23 JP JP4196890A patent/JP2638400B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0641707A (ja) | 1994-02-15 |
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