JP2704070B2 - プレス金型摺動性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 - Google Patents
プレス金型摺動性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプレス成形に供される合
金化溶融亜鉛めっき鋼板であって、プレス金型との摺動
性が優れることにより良好なプレス成形性を有する鋼板
に関する。
金化溶融亜鉛めっき鋼板であって、プレス金型との摺動
性が優れることにより良好なプレス成形性を有する鋼板
に関する。
【０００２】
【従来の技術】合金化溶融亜鉛めっき鋼板は自動車車体
用鋼板として広く使用されているが、プレス成形により
自動車車体部品に加工されるに際して、プレス金型との
摺動特性が問題となる。すなわち、摺動特性が劣ると鋼
板のプレス金型への流入が抑制されるために材料破断に
至る。特に、プレス加工による鋼板の変形に伴うめっき
剥離を抑制するために、合金化の程度を抑制し、めっき
層中の鉄含有率を比較的低くした合金化溶融亜鉛めっき
はプレス金型との摺動特性が劣るため、しばしばプレス
工程で材料破断を起こし問題となっていた。かかる問題
を避けるために、特開平３−８２７４６号に開示される
ように、合金化溶融亜鉛めっき上にＦｅ系合金めっきを
施し、めっき層の金型摺動性を改善したり、特開平３−
１６２４９２号に開示されるように潤滑性に優れた防錆
油やプレス油を塗油することにより材料の流入を促進す
るなどの方法が採られてきた。
用鋼板として広く使用されているが、プレス成形により
自動車車体部品に加工されるに際して、プレス金型との
摺動特性が問題となる。すなわち、摺動特性が劣ると鋼
板のプレス金型への流入が抑制されるために材料破断に
至る。特に、プレス加工による鋼板の変形に伴うめっき
剥離を抑制するために、合金化の程度を抑制し、めっき
層中の鉄含有率を比較的低くした合金化溶融亜鉛めっき
はプレス金型との摺動特性が劣るため、しばしばプレス
工程で材料破断を起こし問題となっていた。かかる問題
を避けるために、特開平３−８２７４６号に開示される
ように、合金化溶融亜鉛めっき上にＦｅ系合金めっきを
施し、めっき層の金型摺動性を改善したり、特開平３−
１６２４９２号に開示されるように潤滑性に優れた防錆
油やプレス油を塗油することにより材料の流入を促進す
るなどの方法が採られてきた。
【０００３】しかし、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の上に
さらにＦｅ系めっきを施すことは不可避的に材料のコス
ト上昇を招き、塗装性や化成処理性にも影響を与えるた
め自動車車体用鋼板全体に適用することは必ずしも適当
ではない。また、潤滑性に優れた防錆油やプレス油は脱
脂性が劣ることが多く、後工程の作業を煩雑にしたり、
また部品によっては工程上、これら潤滑性剤を使用する
ことができない場合があり、必ずしも十分な対策とはな
っていなかった。
さらにＦｅ系めっきを施すことは不可避的に材料のコス
ト上昇を招き、塗装性や化成処理性にも影響を与えるた
め自動車車体用鋼板全体に適用することは必ずしも適当
ではない。また、潤滑性に優れた防錆油やプレス油は脱
脂性が劣ることが多く、後工程の作業を煩雑にしたり、
また部品によっては工程上、これら潤滑性剤を使用する
ことができない場合があり、必ずしも十分な対策とはな
っていなかった。
【０００４】したがって、材料コストの大きな上昇を避
けつつ、合金化溶融亜鉛めっき鋼板のプレス金型摺動性
を改善し、一般の防錆油、洗浄油を用いても、プレス成
形時の金型との摺動問題を回避し得るような方策の開発
がのぞまれていた。
けつつ、合金化溶融亜鉛めっき鋼板のプレス金型摺動性
を改善し、一般の防錆油、洗浄油を用いても、プレス成
形時の金型との摺動問題を回避し得るような方策の開発
がのぞまれていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】プレス成形における鋼
板とプレス金型との摺動挙動は鋼板表面の物性と表面形
状に影響され、また、鋼板に塗布されるプレス油、防錆
油、洗浄油などの潤滑効果に左右される。合金化溶融亜
鉛めっき鋼板の場合、プレス成形における過酷な変形に
耐える良好なめっき密着性を得るためには、めっき層中
のＦｅ含有率を制御し、めっき最表層に若干のζ相（Ｆ
ｅＺｎ13）が残存する状態にすることが好ましい。しか
し、ζ相が存在するとプレス金型との摺動性は劣化す
る。かかる鋼板の摺動性を改善するためには鋼板の表面
形状を制御し、プレス油、防錆油を鋼板とプレス金型と
の間隙に保持せしめ、これら液体の潤滑効果を利用する
ことが一般に行われる。かかる効果を十分に発揮せしめ
るためには、鋼板の平均表面粗さ（ＳＲａ）を大きくす
ることが有効とされるが、過度にＳＲａを大きくすると
鋼板の塗装後の外観を損なったり、潤滑効果の不均一を
生じ、かえって鋼板のプレス成形性を阻害したり、プレ
ス部品形状に歪みを生じたりする。したがって、鋼板の
表面粗さを大きくするだけで十分な潤滑効果を得ること
はできない。
板とプレス金型との摺動挙動は鋼板表面の物性と表面形
状に影響され、また、鋼板に塗布されるプレス油、防錆
油、洗浄油などの潤滑効果に左右される。合金化溶融亜
鉛めっき鋼板の場合、プレス成形における過酷な変形に
耐える良好なめっき密着性を得るためには、めっき層中
のＦｅ含有率を制御し、めっき最表層に若干のζ相（Ｆ
ｅＺｎ13）が残存する状態にすることが好ましい。しか
し、ζ相が存在するとプレス金型との摺動性は劣化す
る。かかる鋼板の摺動性を改善するためには鋼板の表面
形状を制御し、プレス油、防錆油を鋼板とプレス金型と
の間隙に保持せしめ、これら液体の潤滑効果を利用する
ことが一般に行われる。かかる効果を十分に発揮せしめ
るためには、鋼板の平均表面粗さ（ＳＲａ）を大きくす
ることが有効とされるが、過度にＳＲａを大きくすると
鋼板の塗装後の外観を損なったり、潤滑効果の不均一を
生じ、かえって鋼板のプレス成形性を阻害したり、プレ
ス部品形状に歪みを生じたりする。したがって、鋼板の
表面粗さを大きくするだけで十分な潤滑効果を得ること
はできない。
【０００６】本発明は合金化溶融亜鉛めっき鋼板の表面
形状を防錆油等の液体潤滑剤を保持し易い形状とし、限
られた平均表面粗さの範囲内で十分な潤滑効果を得るこ
とによりプレス金型との摺動性が改善され、結果的に、
良好なプレス成形性が得られるプレス金型摺動性に優れ
た合金化溶融亜鉛めっき鋼板を提供することを目的とす
る。
形状を防錆油等の液体潤滑剤を保持し易い形状とし、限
られた平均表面粗さの範囲内で十分な潤滑効果を得るこ
とによりプレス金型との摺動性が改善され、結果的に、
良好なプレス成形性が得られるプレス金型摺動性に優れ
た合金化溶融亜鉛めっき鋼板を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、めっき層中の
鉄含有率が７ｗｔ％以上、１２ｗｔ％以下、めっき層の
３次元平均表面粗さＳＲａが０．７μｍ以上、１．４μ
ｍ以下であって、下記の（１）式で定義される表面粗さ
の振幅確率分布の歪度Ｓが０．１以下、−０．３以上で
あることを特徴とするプレス金型摺動性に優れた合金化
溶融亜鉛めっき鋼板を提供するものである。 Ｓ＝μ3 ／σ3 （１） 但し μ3 ：振幅確率密度の３次のモーメント σ：振幅確率密度の標準偏差
鉄含有率が７ｗｔ％以上、１２ｗｔ％以下、めっき層の
３次元平均表面粗さＳＲａが０．７μｍ以上、１．４μ
ｍ以下であって、下記の（１）式で定義される表面粗さ
の振幅確率分布の歪度Ｓが０．１以下、−０．３以上で
あることを特徴とするプレス金型摺動性に優れた合金化
溶融亜鉛めっき鋼板を提供するものである。 Ｓ＝μ3 ／σ3 （１） 但し μ3 ：振幅確率密度の３次のモーメント σ：振幅確率密度の標準偏差
【０００８】
【作用】以下に本発明をさらに詳細に説明する。本発明
はプレス金型との摺動性に優れた合金化溶融亜鉛めっき
層を有する鋼板に関するものであり、以下にそれぞれの
限定条件について説明する。
はプレス金型との摺動性に優れた合金化溶融亜鉛めっき
層を有する鋼板に関するものであり、以下にそれぞれの
限定条件について説明する。
【０００９】本発明においてめっき層中の鉄含有率（平
均含有率）は、良好な表面外観とプレス成形に適した優
れためっき密着性を得るために、７ｗｔ％以上、１２ｗ
ｔ％以下に限定される。鉄含有率が７ｗｔ％未満では部
分的に亜鉛金属相が残存し、外観むらの原因となる。一
方、鉄含有率が１２ｗｔ％を超えるとめっき密着性が劣
化し、プレス加工によりめっき剥離を起こし易くなり、
粉状のめっき剥離片が成形部品の押し傷の原因となる。
均含有率）は、良好な表面外観とプレス成形に適した優
れためっき密着性を得るために、７ｗｔ％以上、１２ｗ
ｔ％以下に限定される。鉄含有率が７ｗｔ％未満では部
分的に亜鉛金属相が残存し、外観むらの原因となる。一
方、鉄含有率が１２ｗｔ％を超えるとめっき密着性が劣
化し、プレス加工によりめっき剥離を起こし易くなり、
粉状のめっき剥離片が成形部品の押し傷の原因となる。
【００１０】鉄含有率がかかる範囲に限定された合金化
溶融亜鉛めっき層は、プレス金型との摺動特性が劣るた
め特定の表面性状を形成せしめることで摺動性の改善を
図る必要がある。液体の潤滑剤を保持し良好な金型摺動
性を得るためには、めっき層の表面平均粗さＳＲａが
０．７μｍ以上でなくてはならない。また、平均表面粗
さＳＲａが０．７μｍ未満の場合プレスのブランクを真
空吸引で運搬したり、堆積させる際にスリップを起こし
易くなり作業性を阻害することがある。平均表面粗さＳ
Ｒａが１．４μｍを超えると塗装後の表面外観が損なわ
れるだけでなく、均一な潤滑性改善効果を得難くなり、
材料流入が相対的に抑制される部分が生じ、かえって潤
滑剤の量が十分ではないときにプレス成形性を阻害する
ことがある。したがって平均表面粗さＳＲａは０．７μ
ｍ以上１．４μｍ以下、好ましくは０．７μｍ以上１．
１μｍ以下の範囲に限定される。
溶融亜鉛めっき層は、プレス金型との摺動特性が劣るた
め特定の表面性状を形成せしめることで摺動性の改善を
図る必要がある。液体の潤滑剤を保持し良好な金型摺動
性を得るためには、めっき層の表面平均粗さＳＲａが
０．７μｍ以上でなくてはならない。また、平均表面粗
さＳＲａが０．７μｍ未満の場合プレスのブランクを真
空吸引で運搬したり、堆積させる際にスリップを起こし
易くなり作業性を阻害することがある。平均表面粗さＳ
Ｒａが１．４μｍを超えると塗装後の表面外観が損なわ
れるだけでなく、均一な潤滑性改善効果を得難くなり、
材料流入が相対的に抑制される部分が生じ、かえって潤
滑剤の量が十分ではないときにプレス成形性を阻害する
ことがある。したがって平均表面粗さＳＲａは０．７μ
ｍ以上１．４μｍ以下、好ましくは０．７μｍ以上１．
１μｍ以下の範囲に限定される。
【００１１】ここにＳ＝μ3 ／σ3 は統計学において度
数分布ないし確率分布の非対称性を表す尺度で歪度（Sk
ewness）と呼ばれる指標であり、例えば佐藤良一郎著
数理統計学概説（昭和２５年３月１０日 培風館）ｐ．
１５、あるいは工業数学便覧下巻（昭和４１年１２月２
４日日刊工業新聞社）ｐ．１１６等に解説されるとおり
である。
数分布ないし確率分布の非対称性を表す尺度で歪度（Sk
ewness）と呼ばれる指標であり、例えば佐藤良一郎著
数理統計学概説（昭和２５年３月１０日 培風館）ｐ．
１５、あるいは工業数学便覧下巻（昭和４１年１２月２
４日日刊工業新聞社）ｐ．１１６等に解説されるとおり
である。
【００１２】すなわち、本願発明の場合、Ｎ個の測定点
についてｘi なる表面粗さの振幅値を有する試料の出現
確率をｆi 、ｘの平均値を
についてｘi なる表面粗さの振幅値を有する試料の出現
確率をｆi 、ｘの平均値を
【数１】 とするとき
【数２】 からＳ＝μ3 ／σ3 によって歪度Ｓが算出される。
【００１３】表面平均粗さＳＲａをかかる範囲に限定し
た上で、表面粗さの振幅確率分布の歪度Ｓを０．１以
下、−０．３以上とすることにより、鋼板に塗布された
潤滑油の効果を十分に発揮せしめ、摺動性が改善され、
均一で十分な材料流入が確保され、結果的に良好なプレ
ス成形性が得られる。合金化溶融亜鉛めっき鋼板の表面
粗さの振幅確率分布の歪度Ｓは、表面の長周期の凹凸の
凸部に短周期の凹凸が重なった表面形状となると、大き
くなる。長周期の凹凸の凸部はプレス金型から高い面圧
を受けるが、この部分に微細な凹凸があると、接触面へ
の潤滑剤の供給、保持を困難にすると同時に、局所的に
高面圧を生じる結果となりプレス金型と鋼板の摺動性を
著しく低下させる。したがって、表面粗さの振幅確率分
布の歪度Ｓは０．１以下に限定される。他方、長周期の
凹凸の凹部が深いと表面粗さの振幅確率分布の歪度Ｓは
小さくなる。深い凹部を有する表面形状で潤滑剤の効果
を十分発揮せしめるためには、多量の潤滑剤を塗布する
ことが必要であるが、多量に塗布した潤滑剤を均一に保
持せしめることはきわめて困難である。潤滑剤の塗布量
に不均一を生じると、摺動性の不均一が起こり、プレス
部品のひずみや材料破断の原因になる。したがって、一
定の平均表面粗さの範囲内では過度に深い凹部が存在す
る表面形状は好ましくなく、表面粗さの振幅確率分布の
歪度Ｓは−０．３以上に限定される。
た上で、表面粗さの振幅確率分布の歪度Ｓを０．１以
下、−０．３以上とすることにより、鋼板に塗布された
潤滑油の効果を十分に発揮せしめ、摺動性が改善され、
均一で十分な材料流入が確保され、結果的に良好なプレ
ス成形性が得られる。合金化溶融亜鉛めっき鋼板の表面
粗さの振幅確率分布の歪度Ｓは、表面の長周期の凹凸の
凸部に短周期の凹凸が重なった表面形状となると、大き
くなる。長周期の凹凸の凸部はプレス金型から高い面圧
を受けるが、この部分に微細な凹凸があると、接触面へ
の潤滑剤の供給、保持を困難にすると同時に、局所的に
高面圧を生じる結果となりプレス金型と鋼板の摺動性を
著しく低下させる。したがって、表面粗さの振幅確率分
布の歪度Ｓは０．１以下に限定される。他方、長周期の
凹凸の凹部が深いと表面粗さの振幅確率分布の歪度Ｓは
小さくなる。深い凹部を有する表面形状で潤滑剤の効果
を十分発揮せしめるためには、多量の潤滑剤を塗布する
ことが必要であるが、多量に塗布した潤滑剤を均一に保
持せしめることはきわめて困難である。潤滑剤の塗布量
に不均一を生じると、摺動性の不均一が起こり、プレス
部品のひずみや材料破断の原因になる。したがって、一
定の平均表面粗さの範囲内では過度に深い凹部が存在す
る表面形状は好ましくなく、表面粗さの振幅確率分布の
歪度Ｓは−０．３以上に限定される。
【００１４】平均表面粗さや振幅確率分布を適正な範囲
に制御するためには、調質圧延前のめっきの表面粗さに
応じて調質圧延条件を設定することが重要であるが、一
般には調質圧延ロールの粗度を十分に鋼板に転写するこ
とにより所定の表面粗さを得れば振幅確率分布の歪度Ｓ
の絶対値は小さくなる傾向がある。本来、合金化溶融亜
鉛めっき鋼板はめっきのままの状態で比較的大きな平均
表面粗さを有しており、めっき層自体の凹凸の振幅確率
分布の歪度が大きいため、調質圧延ロールの粗度を十分
に鋼板に転写することにより適切な範囲の平均表面粗さ
が得られると同時に振幅確率分布の歪度の絶対値が小さ
くなると考えられた。このような挙動から、めっき層自
体の凹凸は平均表面粗さには寄与するものの、摺動性改
善に有効な液体潤滑剤の保持に対しては十分有効に機能
しないと推定される。
に制御するためには、調質圧延前のめっきの表面粗さに
応じて調質圧延条件を設定することが重要であるが、一
般には調質圧延ロールの粗度を十分に鋼板に転写するこ
とにより所定の表面粗さを得れば振幅確率分布の歪度Ｓ
の絶対値は小さくなる傾向がある。本来、合金化溶融亜
鉛めっき鋼板はめっきのままの状態で比較的大きな平均
表面粗さを有しており、めっき層自体の凹凸の振幅確率
分布の歪度が大きいため、調質圧延ロールの粗度を十分
に鋼板に転写することにより適切な範囲の平均表面粗さ
が得られると同時に振幅確率分布の歪度の絶対値が小さ
くなると考えられた。このような挙動から、めっき層自
体の凹凸は平均表面粗さには寄与するものの、摺動性改
善に有効な液体潤滑剤の保持に対しては十分有効に機能
しないと推定される。
【００１５】上記のように、めっき組成および表面形状
を制御された合金化溶融亜鉛めっき鋼板を用いれば、防
錆油や洗浄油などを選択するに際して特別に潤滑性を配
慮せずに、金型との摺動性に優れ、良好なプレス成形性
を得ることができる。また、上層にＦｅ系めっきを施し
たり、潤滑性の優れた防錆油を塗油するなどの摺動性改
善策と組み合わせれば、より効果的にプレス成形性が改
善できる。
を制御された合金化溶融亜鉛めっき鋼板を用いれば、防
錆油や洗浄油などを選択するに際して特別に潤滑性を配
慮せずに、金型との摺動性に優れ、良好なプレス成形性
を得ることができる。また、上層にＦｅ系めっきを施し
たり、潤滑性の優れた防錆油を塗油するなどの摺動性改
善策と組み合わせれば、より効果的にプレス成形性が改
善できる。
【００１６】
【実施例】以下に実施例に基づき本発明を説明する。現
場工程において表１に示す合金化溶融亜鉛めっき鋼板を
試作した。いずれの鋼板も素地鋼板として極低炭素鋼板
を使用した、めっき付着量６０ｇ／ｍ2 、板厚０．８ｍ
ｍの深絞り用鋼板である。表１にはめっき層組成、３次
元平均表面粗さ、引張り試験特性および、半径１ｍｍで
垂直曲げ加工した時のめっき剥離量を５段階評価して求
めためっき密着性を示す。
場工程において表１に示す合金化溶融亜鉛めっき鋼板を
試作した。いずれの鋼板も素地鋼板として極低炭素鋼板
を使用した、めっき付着量６０ｇ／ｍ2 、板厚０．８ｍ
ｍの深絞り用鋼板である。表１にはめっき層組成、３次
元平均表面粗さ、引張り試験特性および、半径１ｍｍで
垂直曲げ加工した時のめっき剥離量を５段階評価して求
めためっき密着性を示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】これらの試験材をポンチ径３３ｍｍの平底
円筒絞り試験に供し、限界絞り比を求めた結果を図１に
示す。潤滑剤としては一般の防錆油（パーカー興産
（株）製ノックスラスト５３０Ｆ４０）を用い、しわ押
さえ力は０．５ｔとした。図中の記号に付した数字は表
１に示した供試材の番号であり、また、図の横軸はめっ
き層中Ｆｅ含有率（ｗｔ％）としてある。これらの鋼板
の機械的性質はほぼ同様であるが、限界絞り比は種々に
異なり、プレス成形性に差があることがわかる。この差
はプレス金型と鋼板の摺動性に起因していると考えられ
る。全体的にはめっき層中Ｆｅ含有率が高くなるのにし
たがい、限界絞り比が改善される。しかしＦｅ含有率が
１２ｗｔ％をこえる鋼板は、表１に示すようにめっき密
着性が劣るため、プレス成形用鋼板としては実用的では
ない。良好なめっき密着性が得られるＦｅ含有率が１２
％以下の範囲では限界絞り比のばらつきが大きい。図中
の記号が△の鋼板は平均表面粗さが０．７μｍ未満の試
片である。平均表面粗さが小さい鋼板は同一のＦｅ含有
率では限界絞り比が小さくプレス成形性が劣る。したが
って０．７μｍ以上の平均表面粗さが必要である。
円筒絞り試験に供し、限界絞り比を求めた結果を図１に
示す。潤滑剤としては一般の防錆油（パーカー興産
（株）製ノックスラスト５３０Ｆ４０）を用い、しわ押
さえ力は０．５ｔとした。図中の記号に付した数字は表
１に示した供試材の番号であり、また、図の横軸はめっ
き層中Ｆｅ含有率（ｗｔ％）としてある。これらの鋼板
の機械的性質はほぼ同様であるが、限界絞り比は種々に
異なり、プレス成形性に差があることがわかる。この差
はプレス金型と鋼板の摺動性に起因していると考えられ
る。全体的にはめっき層中Ｆｅ含有率が高くなるのにし
たがい、限界絞り比が改善される。しかしＦｅ含有率が
１２ｗｔ％をこえる鋼板は、表１に示すようにめっき密
着性が劣るため、プレス成形用鋼板としては実用的では
ない。良好なめっき密着性が得られるＦｅ含有率が１２
％以下の範囲では限界絞り比のばらつきが大きい。図中
の記号が△の鋼板は平均表面粗さが０．７μｍ未満の試
片である。平均表面粗さが小さい鋼板は同一のＦｅ含有
率では限界絞り比が小さくプレス成形性が劣る。したが
って０．７μｍ以上の平均表面粗さが必要である。
【００１９】プレス金型と同一の材料で作成した平面工
具と直径２０ｍｍの円柱工具でＦｅ含有率が１１％以下
の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の試片をはさんで、その試
片を引き抜くために必要な引き抜き力を測定することに
より、プレス金型との摩擦係数を求めた。潤滑剤として
一般の防錆油と高潤滑性防錆油を用いた。結果を図２に
示す。図中○印は一般の防錆油（パーカー興産（株）製
ノックスラスト５３０Ｆ４０）、●印は高潤滑性防錆油
（パーカー興産（株）製ノックスラスト５５０ＨＮ）を
用いた場合を示す。平均表面粗さが大きくなると、摩擦
係数が小さくなり摺動性が改善される。しかし、平均表
面粗さが過度に大きいと、潤滑剤を高潤滑性の防錆油に
替えても摺動性の改善効果が小さい。したがって、平均
表面粗さは１．４μｍ以下とすることが好ましい。平均
表面粗さが０．７μｍ以上、１．４μｍ以下の範囲では
摩擦係数のばらつきが大きい。
具と直径２０ｍｍの円柱工具でＦｅ含有率が１１％以下
の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の試片をはさんで、その試
片を引き抜くために必要な引き抜き力を測定することに
より、プレス金型との摩擦係数を求めた。潤滑剤として
一般の防錆油と高潤滑性防錆油を用いた。結果を図２に
示す。図中○印は一般の防錆油（パーカー興産（株）製
ノックスラスト５３０Ｆ４０）、●印は高潤滑性防錆油
（パーカー興産（株）製ノックスラスト５５０ＨＮ）を
用いた場合を示す。平均表面粗さが大きくなると、摩擦
係数が小さくなり摺動性が改善される。しかし、平均表
面粗さが過度に大きいと、潤滑剤を高潤滑性の防錆油に
替えても摺動性の改善効果が小さい。したがって、平均
表面粗さは１．４μｍ以下とすることが好ましい。平均
表面粗さが０．７μｍ以上、１．４μｍ以下の範囲では
摩擦係数のばらつきが大きい。
【００２０】円筒深絞り試験において高い限界絞り比を
示したＮｏ．２，３および８は摩擦係数が低く摺動性が
良好である。平均表面粗さが０．７μｍ以上、１．４μ
ｍの範囲の鋼板の振幅確率分布を測定し、歪度を計算し
た結果と振幅確率分布曲線の形態を表２に示す。振幅確
率分布は、表面形状の凹凸曲線をある高さの直線で切っ
た時、その直線と凹凸曲線の交点の数をその高さの頻度
とし、それぞれの高さにおける頻度の分布を確率分布と
することにより求められるが、高さに対する頻度をヒス
トグラムに表せば振幅確率分布曲線が得られる。合金化
溶融亜鉛めっき鋼板の表面形状の振幅確率分布曲線は大
別すると表２に付記した３種の形態がある。
示したＮｏ．２，３および８は摩擦係数が低く摺動性が
良好である。平均表面粗さが０．７μｍ以上、１．４μ
ｍの範囲の鋼板の振幅確率分布を測定し、歪度を計算し
た結果と振幅確率分布曲線の形態を表２に示す。振幅確
率分布は、表面形状の凹凸曲線をある高さの直線で切っ
た時、その直線と凹凸曲線の交点の数をその高さの頻度
とし、それぞれの高さにおける頻度の分布を確率分布と
することにより求められるが、高さに対する頻度をヒス
トグラムに表せば振幅確率分布曲線が得られる。合金化
溶融亜鉛めっき鋼板の表面形状の振幅確率分布曲線は大
別すると表２に付記した３種の形態がある。
【００２１】それぞれ鋼板の振幅確率分布の歪度Ｓは、
摺動性が良好であった鋼板の場合０．１以下、−０．３
以上の範囲にあり、比較的凹凸の対称性が良好な分布を
しているが、他の一部の試片では−０．３４以下、ある
いは０．１以上となっている。振幅確率分布の歪度Ｓが
０．１以上の鋼板は表面粗さの凸部に高い分布密度を有
しており、めっき層が本来有している凹凸が調質圧延後
も多く残存している。その結果、平均表面粗さは適切な
範囲にあっても、潤滑剤の保持能力が阻害され摺動性が
劣ると考えられた。一方、振幅確率分布の歪度が−０．
３以下の鋼板は表面粗さに深い凹部があり、そこに潤滑
剤が吸収されてしまうため、通常の潤滑剤塗布量では十
分に潤滑効果が得られずに摺動性が低下したと考えられ
る。すなわち、潤滑剤による摺動性改善効果を十分に発
揮せしめる凹凸が対称性がよい表面形状を得るためには
振幅確率分布の歪度が０．１以下、−０．３以上とする
ことが必要である。
摺動性が良好であった鋼板の場合０．１以下、−０．３
以上の範囲にあり、比較的凹凸の対称性が良好な分布を
しているが、他の一部の試片では−０．３４以下、ある
いは０．１以上となっている。振幅確率分布の歪度Ｓが
０．１以上の鋼板は表面粗さの凸部に高い分布密度を有
しており、めっき層が本来有している凹凸が調質圧延後
も多く残存している。その結果、平均表面粗さは適切な
範囲にあっても、潤滑剤の保持能力が阻害され摺動性が
劣ると考えられた。一方、振幅確率分布の歪度が−０．
３以下の鋼板は表面粗さに深い凹部があり、そこに潤滑
剤が吸収されてしまうため、通常の潤滑剤塗布量では十
分に潤滑効果が得られずに摺動性が低下したと考えられ
る。すなわち、潤滑剤による摺動性改善効果を十分に発
揮せしめる凹凸が対称性がよい表面形状を得るためには
振幅確率分布の歪度が０．１以下、−０．３以上とする
ことが必要である。
【００２２】
【表２】
【００２３】Ｎｏ．２，３，１１，１２およびＮｏ．１
３の試験材を用いて実際に自動車車体のリアーフロアー
を連続プレスした。プレス条件は同一で、潤滑は一般の
防錆油（パーカー興産（株）製ノックスラスト５３０Ｆ
４０）を１．２ｇ／ｍ2 塗油することにより行った。結
果を表３に示す。摩擦係数が小さく摺動性が良好なＮ
ｏ．２およびＮｏ．３は連続プレスにおいて安定して良
好な成形性を有するが、Ｎｏ．１１，Ｎｏ．１２および
Ｎｏ．１３は摺動性が劣るため、連続プレスするとプレ
ス金型の発熱が著しく、次第にプレス成形性が劣化して
いく傾向があり、結局、材料破断が発生した。
３の試験材を用いて実際に自動車車体のリアーフロアー
を連続プレスした。プレス条件は同一で、潤滑は一般の
防錆油（パーカー興産（株）製ノックスラスト５３０Ｆ
４０）を１．２ｇ／ｍ2 塗油することにより行った。結
果を表３に示す。摩擦係数が小さく摺動性が良好なＮ
ｏ．２およびＮｏ．３は連続プレスにおいて安定して良
好な成形性を有するが、Ｎｏ．１１，Ｎｏ．１２および
Ｎｏ．１３は摺動性が劣るため、連続プレスするとプレ
ス金型の発熱が著しく、次第にプレス成形性が劣化して
いく傾向があり、結局、材料破断が発生した。
【００２４】
【００２５】
【発明の効果】本発明は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の
表面形状の表面粗さと凹凸の対称性を特定の範囲に制御
することを特徴とし、それにより防錆油、洗浄油等の潤
滑効果を十分に発揮せしめプレス金型との摺動性を改善
し、良好なプレス成形性、特に連続プレス成形性を得る
ことができる。また表面形状の制御が従来の製造プロセ
スの中で、めっきおよび合金化条件と調質圧延条件を調
整すれば可能であることからコストアップすることなく
実現できるとともに、上層に潤滑性のめっきを施した
り、特別の潤滑処理を施す場合にも、その効果を顕現せ
しめるために組み合わせて実施できることから、工業的
な利用範囲は広く、その意義は大きい。
表面形状の表面粗さと凹凸の対称性を特定の範囲に制御
することを特徴とし、それにより防錆油、洗浄油等の潤
滑効果を十分に発揮せしめプレス金型との摺動性を改善
し、良好なプレス成形性、特に連続プレス成形性を得る
ことができる。また表面形状の制御が従来の製造プロセ
スの中で、めっきおよび合金化条件と調質圧延条件を調
整すれば可能であることからコストアップすることなく
実現できるとともに、上層に潤滑性のめっきを施した
り、特別の潤滑処理を施す場合にも、その効果を顕現せ
しめるために組み合わせて実施できることから、工業的
な利用範囲は広く、その意義は大きい。
【図１】 合金化溶融亜鉛めっき鋼板において、めっき
層のＦｅ含有率と限界絞り比との関係を示す図。
層のＦｅ含有率と限界絞り比との関係を示す図。
【図２】 合金化溶融亜鉛めっき鋼板において、三次元
平均表面粗さと摩擦係数との関係を示す図。
平均表面粗さと摩擦係数との関係を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 花 澤 利 健 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 上 野 宏 昭 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 芹 澤 義 久 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 森 下 忠 晃 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 佐 藤 和 良 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−190462（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】めっき層中の鉄含有率が７ｗｔ％以上、１
２ｗｔ％以下、めっき層の３次元平均表面粗さＳＲａが
０．７μｍ以上、１．４μｍ以下であって、下記の
（１）式で定義される表面粗さの振幅確率分布の歪度Ｓ
が０．１以下、−０．３以上であることを特徴とするプ
レス金型摺動性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板。 Ｓ＝μ3 ／σ3 （１） 但し μ3 ：振幅確率密度の３次のモーメント σ：振幅確率密度の標準偏差
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3284513A JP2704070B2 (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | プレス金型摺動性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
| CA002081645A CA2081645C (en) | 1991-10-30 | 1992-10-28 | Hot-dip zinc-coated steel sheets exhibiting excellent press die sliding property |
| US07/967,431 US5324594A (en) | 1991-10-30 | 1992-10-28 | Galvannealed steel sheets exhibiting excellent press die sliding property |
| KR1019920020062A KR950009444B1 (ko) | 1991-10-30 | 1992-10-29 | 프레스 금형 슬라이딩 운동성이 뛰어난 아연 도금 강판 |
| EP92118545A EP0540005B1 (en) | 1991-10-30 | 1992-10-29 | Hot-dip zinc-coated steel sheets exhibiting excellent press die sliding property |
| DE69205543T DE69205543T2 (de) | 1991-10-30 | 1992-10-29 | Feuerverzinktes Stahlblech mit ausgezeichneter Gleitformfähigkeit. |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3284513A JP2704070B2 (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | プレス金型摺動性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05117831A JPH05117831A (ja) | 1993-05-14 |
| JP2704070B2 true JP2704070B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=17679474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5324594A (ja) |
| EP (1) | EP0540005B1 (ja) |
| JP (1) | JP2704070B2 (ja) |
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| CA (1) | CA2081645C (ja) |
| DE (1) | DE69205543T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US5591534A (en) * | 1994-03-25 | 1997-01-07 | Sorevco, Inc. | Enhanced protective metallic coating weights for steel sheet |
| US5508119A (en) * | 1994-09-07 | 1996-04-16 | Aluminum Company Of America | Enhanced work roll surface texture for cold and hot rolling of aluminum and its alloys |
| US6368728B1 (en) * | 1998-11-18 | 2002-04-09 | Kawasaki Steel Corporation | Galvannealed steel sheet and manufacturing method |
| JP3800475B2 (ja) * | 1999-02-03 | 2006-07-26 | Ｊｆｅスチール株式会社 | プレス成形性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
| KR20010060423A (ko) * | 1999-12-22 | 2001-07-07 | 이구택 | 표면외관이 우수한 용융아연 도금강판 제조 방법 |
| JP5648308B2 (ja) * | 2010-03-31 | 2015-01-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 摺動性に優れる亜鉛系めっき鋼板 |
| EP2418510B1 (de) * | 2010-07-30 | 2014-01-29 | EADS Deutschland GmbH | Verfahren zur Beurteilung einer Bodenfläche auf deren Eignung als Landezone oder Rollfläche für Luftfahrzeuge |
| JP5351875B2 (ja) | 2010-11-30 | 2013-11-27 | 株式会社神戸製鋼所 | 塑性加工用金型およびその製造方法、ならびにアルミニウム材の鍛造方法 |
| KR101677390B1 (ko) * | 2015-09-23 | 2016-11-18 | 주식회사 포스코 | 표면품질 및 프레스 성형성이 우수한 도금강판의 제조방법 및 이에 의해 제조된 도금강판 |
| WO2017054870A1 (de) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Stahlflachprodukt mit einer zn-galvannealing-schutzbeschichtung und verfahren zu dessen herstellung |
| KR101839245B1 (ko) * | 2016-12-14 | 2018-03-15 | 주식회사 포스코 | 압연롤 및 이에 의해 제조된 도금강판 |
| KR102235255B1 (ko) * | 2017-12-26 | 2021-04-02 | 주식회사 포스코 | 내식성 및 표면 평활성이 우수한 아연합금도금강재 및 그 제조방법 |
| DE102019214136A1 (de) * | 2019-09-17 | 2021-03-18 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Stahlblech mit einer deterministischen Oberflächenstruktur |
| DE102019214133A1 (de) * | 2019-09-17 | 2021-03-18 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Stahlblech mit einer deterministischen Oberflächenstruktur |
| CN114775007B (zh) * | 2022-04-12 | 2023-12-01 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种电子产品用高锡量镀锡板及其生产方法 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1584717A (ja) * | 1966-09-30 | 1970-01-02 | ||
| JPS6167794A (ja) * | 1984-09-10 | 1986-04-07 | Nippon Steel Corp | 耐食性に優れた高鮮映性を有する塗装用鋼板の製造方法 |
| US4775599A (en) * | 1985-12-24 | 1988-10-04 | Kawasaki Steel Corporation | Cold rolled steel sheets having an improved press formability |
| US4798772A (en) * | 1986-01-17 | 1989-01-17 | Kawasaki Steel Corporation | Steel sheets for painting and a method of producing the same |
| US5182171A (en) * | 1986-06-26 | 1993-01-26 | Taiyo Steel Co., Ltd. | Conductive and corrosion-resistant steel sheet |
| US4861441A (en) * | 1986-08-18 | 1989-08-29 | Nippon Steel Corporation | Method of making a black surface treated steel sheet |
| JPH082446B2 (ja) * | 1988-03-23 | 1996-01-17 | 川崎製鉄株式会社 | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
| US5019460A (en) * | 1988-06-29 | 1991-05-28 | Kawasaki Steel Corporation | Galvannealed steel sheet having improved spot-weldability |
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| JP2749629B2 (ja) * | 1989-04-18 | 1998-05-13 | 川崎製鉄株式会社 | 成形性と塗装後鮮映性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
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| BE1004324A6 (fr) * | 1989-07-31 | 1992-11-03 | Centre Rech Metallurgique | Tole d'emboutissage en acier, pourvue d'un revetement metallique, et procede de fabrication d'une telle tole. |
| JPH0382746A (ja) * | 1989-08-25 | 1991-04-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 加工性・塗装性に優れた表面処理鋼板 |
| JPH0742470B2 (ja) * | 1989-11-20 | 1995-05-10 | 日本パーカライジング株式会社 | 亜鉛めっき鋼板用防錆兼用プレス加工油 |
-
1991
- 1991-10-30 JP JP3284513A patent/JP2704070B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1992
- 1992-10-28 CA CA002081645A patent/CA2081645C/en not_active Expired - Fee Related
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