JP2695259B2 - プレス成形性に優れた合金化溶融Ｚｎめっき鋼板 - Google Patents
プレス成形性に優れた合金化溶融Ｚｎめっき鋼板Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、自動車車体用表現処理鋼板としてプレス成
形時に必要とする耐パウダリング性及び耐フレーキング
性に優れた合金化溶融Znめっき鋼板に関するものであ
る。
形時に必要とする耐パウダリング性及び耐フレーキング
性に優れた合金化溶融Znめっき鋼板に関するものであ
る。
＜従来の技術＞ 一般的に合金化溶融Znめっき鋼板は、溶融Znめっきを
施した後、合金化炉でZnの融点以上に加熱してめっき層
をFeとZnの合金、即ち鋼板側からΓ、δ１、ζの各相か
らなる合金層としたものである。この合金化溶融Znめっ
き鋼板は優れた塗装後耐食性及び溶接性を兼備している
ため、自動車、家電、建材用素材として多用されてい
る。家電、建材等では比較的軽度の加工で使用される
が、自動車等では厳しい絞り加工が行われる。
施した後、合金化炉でZnの融点以上に加熱してめっき層
をFeとZnの合金、即ち鋼板側からΓ、δ１、ζの各相か
らなる合金層としたものである。この合金化溶融Znめっ
き鋼板は優れた塗装後耐食性及び溶接性を兼備している
ため、自動車、家電、建材用素材として多用されてい
る。家電、建材等では比較的軽度の加工で使用される
が、自動車等では厳しい絞り加工が行われる。
一般に合金化溶融Znめっき鋼板は、プレス成形時にめ
っき層が粉状はくり、いわゆるパウダリングが発生し
て、プリントスルー（押し疵）が発生しやすい。このパ
ウダリングは、高Fe％の合金化溶融Znめっき鋼板ほど、
合金層構造でいえばΓ相が厚く形成するほど発生しやす
いことが知られている。
っき層が粉状はくり、いわゆるパウダリングが発生し
て、プリントスルー（押し疵）が発生しやすい。このパ
ウダリングは、高Fe％の合金化溶融Znめっき鋼板ほど、
合金層構造でいえばΓ相が厚く形成するほど発生しやす
いことが知られている。
そこで、パウダリングを抑制するために、めっき層中
Fe濃度を低Fe％にして、Γ相の形成を抑制したζ相主体
の合金層構造にしているのが一般的であるが、一方でこ
のζ相主体のめっき層は、プレス加工時に鱗片状はく
り、いわゆるフレーキングしやすいという欠点がある。
即ち、プレス成形においてΓ相が形成した成長した高Fe
％の合金化溶融Znめっき鋼板は、パウダリングしやす
く、逆にζ相が多い低Fe％の合金化溶融Znめっき鋼板
は、めっき層が比較的やわらかいため、型かじりを起こ
し、フレーキングしやすい。この合金化溶融Znめっき鋼
板のフレーキング性及びパウダリング性については、薄
目付（45g/m2以下）の場合、比較的問題は少ないが、近
年厚目付合金化溶融Znめっき鋼板の要求が増し、更に一
層の耐フレーキング性及び耐パウダリング性に優れた合
金化溶融Znめっき鋼板の開発が強く要望されてきた。
Fe濃度を低Fe％にして、Γ相の形成を抑制したζ相主体
の合金層構造にしているのが一般的であるが、一方でこ
のζ相主体のめっき層は、プレス加工時に鱗片状はく
り、いわゆるフレーキングしやすいという欠点がある。
即ち、プレス成形においてΓ相が形成した成長した高Fe
％の合金化溶融Znめっき鋼板は、パウダリングしやす
く、逆にζ相が多い低Fe％の合金化溶融Znめっき鋼板
は、めっき層が比較的やわらかいため、型かじりを起こ
し、フレーキングしやすい。この合金化溶融Znめっき鋼
板のフレーキング性及びパウダリング性については、薄
目付（45g/m2以下）の場合、比較的問題は少ないが、近
年厚目付合金化溶融Znめっき鋼板の要求が増し、更に一
層の耐フレーキング性及び耐パウダリング性に優れた合
金化溶融Znめっき鋼板の開発が強く要望されてきた。
＜発明が解決しようとする課題＞ これらの耐フレーキング性及び耐パウダリング性を改
善する技術に関しては、例えば特開昭64−68456号公
報、特開平１−136952号公報では、めっき層中Fe濃度を
低Fe％にしてΓ相の形成を抑制したり、合金化溶融Znめ
っき鋼板のめっき上層にFe系めっきを行う方法、また、
特開平１−172553号公報では、Fe濃度を高Fe％にして、
ζ相のないδ1,Γ相からなる層にする方法等が提案され
ている。
善する技術に関しては、例えば特開昭64−68456号公
報、特開平１−136952号公報では、めっき層中Fe濃度を
低Fe％にしてΓ相の形成を抑制したり、合金化溶融Znめ
っき鋼板のめっき上層にFe系めっきを行う方法、また、
特開平１−172553号公報では、Fe濃度を高Fe％にして、
ζ相のないδ1,Γ相からなる層にする方法等が提案され
ている。
これらの方法によってプレス成形時のパウダリング、
フレーキングはある程度抑制されるものの、市販の合金
化溶融Znめっき鋼板を入手し調査したところ、Γ相が形
成し成長した、δ１＋Γ相主体の合金層構造をもつもの
がほとんどで、現状では対策が十分とはいえない。
フレーキングはある程度抑制されるものの、市販の合金
化溶融Znめっき鋼板を入手し調査したところ、Γ相が形
成し成長した、δ１＋Γ相主体の合金層構造をもつもの
がほとんどで、現状では対策が十分とはいえない。
本発明は、このような問題を解決したプレス成形性に
優れた合金化溶融Znめっき鋼板を提供することを目的と
する。
優れた合金化溶融Znめっき鋼板を提供することを目的と
する。
＜課題を解決するための手段＞ 第１の発明は、鋼板表面に平均Fe含有率が７〜11wt％
であり、ζ相10〜60wt％、残部がδ１相とΓ相からな
り、素地鉄界面に形成されるΓ相が0.4μｍ以下のZn−F
e合金めっき層を有し、かつ当該めっき層の表面粗度をR
max≦８μｍとしたことを特徴とするプレス成形性に優
れた合金化溶融Znめっき鋼板である。
であり、ζ相10〜60wt％、残部がδ１相とΓ相からな
り、素地鉄界面に形成されるΓ相が0.4μｍ以下のZn−F
e合金めっき層を有し、かつ当該めっき層の表面粗度をR
max≦８μｍとしたことを特徴とするプレス成形性に優
れた合金化溶融Znめっき鋼板である。
また第２の発明は、鉄板表面に平均Fe含有率が７〜11
wt％であり、ζ相10〜60wt％、残部がδ１相とΓ相から
なり、素地鉄界面に形成されるΓ相が0.4μｍ以下のZn
−Fe合金めっき層を有し、その上にＰ、Ni、Znのうちの
１種を20％以下含有し、残部FeからなるFe系めっきを有
することを特徴とするプレス成形性に優れた合金化溶融
Znめっき鋼板である。
wt％であり、ζ相10〜60wt％、残部がδ１相とΓ相から
なり、素地鉄界面に形成されるΓ相が0.4μｍ以下のZn
−Fe合金めっき層を有し、その上にＰ、Ni、Znのうちの
１種を20％以下含有し、残部FeからなるFe系めっきを有
することを特徴とするプレス成形性に優れた合金化溶融
Znめっき鋼板である。
＜作 用＞ 以下に本発明を具体的に説明する。
既に述べたように、一般に合金化溶融Znめっき鋼板の
めっき層中Fe％は、パウダリング抑制のため、低Fe％濃
度に管理しているが、本発明においても平均Fe含有率を
７〜11wt％とし、めっき相構成としてζ相の割合が10〜
60％、残部がδ１相とΓ相からなり素地鉄鉄界面に形成
するΓ相が0.4μｍ以下にすれば、パウダリングが著し
く向上することを見出した。
めっき層中Fe％は、パウダリング抑制のため、低Fe％濃
度に管理しているが、本発明においても平均Fe含有率を
７〜11wt％とし、めっき相構成としてζ相の割合が10〜
60％、残部がδ１相とΓ相からなり素地鉄鉄界面に形成
するΓ相が0.4μｍ以下にすれば、パウダリングが著し
く向上することを見出した。
Feを７〜11wt％にしたのは、7wt％以下であればη相
が残存して焼けむらが発生しやすく、Feが11wt％以上に
なるとζ相がほとんど形成せず（10wt％以下）、δ１相
主体の合金層となるものの、Γ相が0.4μｍ以上形成す
るので、パウダリングしやすくなるためである。またFe
7〜11wt％とし、ζ相の割合を10〜60wt％としたのは、1
0wt％以下では上述のごとく、Γ相が厚く形成してパウ
ダリング性が劣り、60wt％を超えるとζ相がほとんどと
なって著しくフレーキングが発生しやすいためである。
が残存して焼けむらが発生しやすく、Feが11wt％以上に
なるとζ相がほとんど形成せず（10wt％以下）、δ１相
主体の合金層となるものの、Γ相が0.4μｍ以上形成す
るので、パウダリングしやすくなるためである。またFe
7〜11wt％とし、ζ相の割合を10〜60wt％としたのは、1
0wt％以下では上述のごとく、Γ相が厚く形成してパウ
ダリング性が劣り、60wt％を超えるとζ相がほとんどと
なって著しくフレーキングが発生しやすいためである。
以上述べたように、平均Fe含有率が７〜11wt％で、ζ
相10〜60wt％、残部δ１相とΓ相としためっき層の合金
化溶融Znめっき鋼板は、パウダリング性と共にフレーキ
ング性が優れていることを見出したが、実プレスに近い
厳しい絞り加工を行うと、フレーキング性の点でまだ完
全でないことがわかった。実プレスでは同一金型で連続
プレスするので金型温度が上昇する。そこで実プレスを
シュミレートした試験機を用いて、60〜70℃の温度で引
抜き絞り加工でフレーキング試験したところ、上記のめ
っき組成でもまれにフレーキングが発生することを見出
した。
相10〜60wt％、残部δ１相とΓ相としためっき層の合金
化溶融Znめっき鋼板は、パウダリング性と共にフレーキ
ング性が優れていることを見出したが、実プレスに近い
厳しい絞り加工を行うと、フレーキング性の点でまだ完
全でないことがわかった。実プレスでは同一金型で連続
プレスするので金型温度が上昇する。そこで実プレスを
シュミレートした試験機を用いて、60〜70℃の温度で引
抜き絞り加工でフレーキング試験したところ、上記のめ
っき組成でもまれにフレーキングが発生することを見出
した。
そこで、このめっき層の合金化溶融Znめっき鋼板をさ
らに表面処理することによってフレーキング性を一層改
善できないか検討した結果、第１に、上述の合金化溶融
めっき鋼板の表面粗度をRmax≦８μｍに調整すれば、実
プレスに近いこの絞り加工においてもフレーキングが発
生しないことを新たに見出した。このような表面粗度を
得るためには、圧下率１％以上の調質圧延を施すのがよ
い。圧下率１％以下では、一般に行われている調質圧延
と同程度のRmax9〜12μｍとなり、フレーキングを完全
に防止することはできない。
らに表面処理することによってフレーキング性を一層改
善できないか検討した結果、第１に、上述の合金化溶融
めっき鋼板の表面粗度をRmax≦８μｍに調整すれば、実
プレスに近いこの絞り加工においてもフレーキングが発
生しないことを新たに見出した。このような表面粗度を
得るためには、圧下率１％以上の調質圧延を施すのがよ
い。圧下率１％以下では、一般に行われている調質圧延
と同程度のRmax9〜12μｍとなり、フレーキングを完全
に防止することはできない。
更に、第２の発明は、前述の層表面に更にＰ、Ni、Zn
のうちの１種を20wt％以下含有したFe系めっきを施した
合金化溶融Znめっき鋼板であり、この電気Fe系めっきす
ることにより、プレス成形時にめっき層の金型への凝着
を抑制し、結果的にフレーキング性及びパウダリング性
を改善することができる。
のうちの１種を20wt％以下含有したFe系めっきを施した
合金化溶融Znめっき鋼板であり、この電気Fe系めっきす
ることにより、プレス成形時にめっき層の金型への凝着
を抑制し、結果的にフレーキング性及びパウダリング性
を改善することができる。
電気Fe系めっき層中の各Ｐ、Ni、Znの割合を20wt％以
下としたのは、これを超えるとめっきが軟質となって、
プレス成形性、特にフレーキング性が低下するからであ
る。また、Fe系めっきの付着量は特に規制しないが、Fe
系めっきそのものの密着性の点から上限は10g/m2以下が
望ましい。この電気Fe−Ｐめっきは、硫酸浴、塩化物浴
のいずれを使用してもよい。
下としたのは、これを超えるとめっきが軟質となって、
プレス成形性、特にフレーキング性が低下するからであ
る。また、Fe系めっきの付着量は特に規制しないが、Fe
系めっきそのものの密着性の点から上限は10g/m2以下が
望ましい。この電気Fe−Ｐめっきは、硫酸浴、塩化物浴
のいずれを使用してもよい。
平均Fe含有率が７〜11wt％で、ζ相の割合10〜60wt
％、残部δ１相とΓ相とからなり素地鉄界面に形成する
Γ相が0.4μｍ以下のめっき層を有する合金化溶融Znめ
っき鋼板を得る製造条件は、一般的に浴中Al濃度0.10〜
0.15wt％、侵入板温430〜550℃、浴温450〜490℃でめっ
きし、460〜510℃の中温合金化温度域で合金化処理する
ことで得られる。
％、残部δ１相とΓ相とからなり素地鉄界面に形成する
Γ相が0.4μｍ以下のめっき層を有する合金化溶融Znめ
っき鋼板を得る製造条件は、一般的に浴中Al濃度0.10〜
0.15wt％、侵入板温430〜550℃、浴温450〜490℃でめっ
きし、460〜510℃の中温合金化温度域で合金化処理する
ことで得られる。
＜実施例＞ 極低炭素鋼（極低Ｃ−Ti−Nb系）を素材に、連続溶融
Znめっきラインでめっきし、合金化処理した。
Znめっきラインでめっきし、合金化処理した。
合金化処理後の目付量、Fewt％、合金層構造、ζ相の
割合、及び調質圧延の有無、上層Fe−Zn、Fe−Ni、Fe−
Ｐめっきの目付量、及びFeと各元素の添加割合等を比較
例と共に第１表に示した。
割合、及び調質圧延の有無、上層Fe−Zn、Fe−Ni、Fe−
Ｐめっきの目付量、及びFeと各元素の添加割合等を比較
例と共に第１表に示した。
なお、めっき層に関し、目付量は、めっき層を三酸化
アンチモン法（JIS H 0401）によって溶解し、重量差か
ら目付量を求めた。合金量（ζ相のめっき層に占める割
合）の測定は、めっき層を200g/ NaCl＋100g/ ZnSO
4・7H2O水溶液中で定電流アノード溶解（20mA/cm2）
に、電位−時間曲線を求め、この電位変化からη、ζ、
δ１、Γ各層を定量し、全めっき量に対するζ相の割合
を求めた。電気Fe系めっきは、通常の硫酸浴、塩化物浴
を用いて、浴中のFeとＰ、Ni、Zn各イオン濃度と電流密
度を変えてＰ、Ni、Zn含有率とめっき付着量を調整し
た。
アンチモン法（JIS H 0401）によって溶解し、重量差か
ら目付量を求めた。合金量（ζ相のめっき層に占める割
合）の測定は、めっき層を200g/ NaCl＋100g/ ZnSO
4・7H2O水溶液中で定電流アノード溶解（20mA/cm2）
に、電位−時間曲線を求め、この電位変化からη、ζ、
δ１、Γ各層を定量し、全めっき量に対するζ相の割合
を求めた。電気Fe系めっきは、通常の硫酸浴、塩化物浴
を用いて、浴中のFeとＰ、Ni、Zn各イオン濃度と電流密
度を変えてＰ、Ni、Zn含有率とめっき付着量を調整し
た。
耐パウダリング性は、合金化溶融Znめっき鋼板の圧縮
曲げ側にセロテープを貼り、90゜曲げ戻しテスト後、セ
ロテープはくりし、テープに付着したはくり量をFewt％
で測定した。次の５段階に分けて評価した。
曲げ側にセロテープを貼り、90゜曲げ戻しテスト後、セ
ロテープはくりし、テープに付着したはくり量をFewt％
で測定した。次の５段階に分けて評価した。
耐フレーキング性は10（Ｗ）×100（Ｌ）mmのサンプ
ルを第１図に示すビードをもつビード型引抜き試験機
で、押え荷重50〜100kgf、引抜き速度500mm/minで引っ
張りテスト後、摺動部をセロテープはくりし、テープに
付着したはくり粉からフレーキングを目視判定した（試
験は無塗油で実施）。フレーキング性の評価は、次の５
段階法によった。
ルを第１図に示すビードをもつビード型引抜き試験機
で、押え荷重50〜100kgf、引抜き速度500mm/minで引っ
張りテスト後、摺動部をセロテープはくりし、テープに
付着したはくり粉からフレーキングを目視判定した（試
験は無塗油で実施）。フレーキング性の評価は、次の５
段階法によった。
なお第１図において、１はダイス、２はサンプル、３
はポンチである。
はポンチである。
＜発明の効果＞ 自動車用表面処理鋼板として塗装後耐食性及び溶接性
等が優れている合金化溶融Znめっき鋼板の使用が増大し
ており、この合金化溶融Znめっき鋼板は、実プレスにお
いてパウダリング及びフレーキングを起こしやすく、プ
リントスルーの発生原因となる。
等が優れている合金化溶融Znめっき鋼板の使用が増大し
ており、この合金化溶融Znめっき鋼板は、実プレスにお
いてパウダリング及びフレーキングを起こしやすく、プ
リントスルーの発生原因となる。
本発明により、上記の耐パウダリング性及び耐フレー
キング性の優れた合金化溶融Znめっき鋼板が得られ、自
動車用表面処理鋼板として益々需要拡大が期待できる。
キング性の優れた合金化溶融Znめっき鋼板が得られ、自
動車用表面処理鋼板として益々需要拡大が期待できる。
第１図は耐フレーキング性のビード型引抜き試験機の説
明図である。 １……ダイス、 ２……サンプル、 ３……ポンチ。
明図である。 １……ダイス、 ２……サンプル、 ３……ポンチ。
Claims (2)
- 【請求項１】鋼板表面に平均Fe含有率が７〜11wt％であ
り、ζ相10〜60wt％、残部がδ１相とΓ相からなり、素
地鉄界面に形成されるΓ相が0.4μｍ以下のZn−Fe合金
めっき層を有し、かつ当該めっき層の表面粗度をRmax≦
８μｍとしたことを特徴とするプレス成形性に優れた合
金化溶融Znめっき鋼板。 - 【請求項２】鉄板表面に平均Fe含有率が７〜11wt％であ
り、ζ相10〜60wt％、残部がδ１相とΓ相からなり、素
地鉄界面に形成されるΓ相が0.4μｍ以下のZn−Fe合金
めっき層を有し、その上にＰ、Ni、Znのうちの１種を20
％以下含有し、残部FeからなるFe系めっきを有すること
を特徴とするプレス成形性に優れた合金化溶融Znめっき
鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32720189A JP2695259B2 (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | プレス成形性に優れた合金化溶融Ｚｎめっき鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32720189A JP2695259B2 (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | プレス成形性に優れた合金化溶融Ｚｎめっき鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03191045A JPH03191045A (ja) | 1991-08-21 |
| JP2695259B2 true JP2695259B2 (ja) | 1997-12-24 |
Family
ID=18196446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32720189A Expired - Fee Related JP2695259B2 (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | プレス成形性に優れた合金化溶融Ｚｎめっき鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2695259B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007066600A1 (ja) | 2005-12-06 | 2007-06-14 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 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およびその製造方法 |
| WO2022124812A1 (ko) | 2020-12-11 | 2022-06-16 | 주식회사 포스코 | 내파우더링성이 우수한 고강도 합금화 용융아연도금강판 및 그 제조방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2527493B1 (en) | 2010-07-09 | 2018-09-05 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Galvanized steel sheet |
-
1989
- 1989-12-19 JP JP32720189A patent/JP2695259B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007066600A1 (ja) | 2005-12-06 | 2007-06-14 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 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およびその製造方法 |
| US8025982B2 (en) | 2005-12-06 | 2011-09-27 | Kobe Steel, Ltd. | High-strength hot dip galvannealed steel sheet having high powdering resistance and method for producing the same |
| WO2022124812A1 (ko) | 2020-12-11 | 2022-06-16 | 주식회사 포스코 | 내파우더링성이 우수한 고강도 합금화 용융아연도금강판 및 그 제조방법 |
| KR20220083906A (ko) | 2020-12-11 | 2022-06-21 | 주식회사 포스코 | 내파우더링성이 우수한 고강도 합금화 용융아연도금강판 및 그 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03191045A (ja) | 1991-08-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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