JP2969382B2 - 腐食速度の低く、かつ高成形性を有する自動車用合金化溶融亜鉛めっき鋼板 - Google Patents
腐食速度の低く、かつ高成形性を有する自動車用合金化溶融亜鉛めっき鋼板Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車のパネル等に適し
た低腐食速度と高加工性を有する合金化溶融亜鉛めっき
鋼板に係わる。
た低腐食速度と高加工性を有する合金化溶融亜鉛めっき
鋼板に係わる。
【０００２】
【従来の技術】自動車用等の鋼板は使用年数が増加して
おり、また需要家の寿命に対する要求も強くなってい
る。一方、腐食環境は冬季の融雪のための塩化マグネシ
ウム使用等により一段と厳しくなっている。そのため各
種の表面処理鋼板が開発され、使用されている。
おり、また需要家の寿命に対する要求も強くなってい
る。一方、腐食環境は冬季の融雪のための塩化マグネシ
ウム使用等により一段と厳しくなっている。そのため各
種の表面処理鋼板が開発され、使用されている。
【０００３】なかでも連続溶融亜鉛めっきラインで製造
され、Ｚｎ層をＦｅ−Ｚｎ合金層とした合金化溶融亜鉛
めっき鋼板は十分な耐食性を有し、さらに溶接性や化成
処理性も良好で自動車用防錆鋼板として急激に需要が伸
びている。しかしながら、このような高防錆性を有する
合金化溶融亜鉛めっき鋼板ではあるが、路上の石やその
他の原因によりめっき層に疵が入り、腐食が鋼板内部ま
で浸透するので、自動車パネル全体としての耐食性向上
がさらに望まれているのが現状である。
され、Ｚｎ層をＦｅ−Ｚｎ合金層とした合金化溶融亜鉛
めっき鋼板は十分な耐食性を有し、さらに溶接性や化成
処理性も良好で自動車用防錆鋼板として急激に需要が伸
びている。しかしながら、このような高防錆性を有する
合金化溶融亜鉛めっき鋼板ではあるが、路上の石やその
他の原因によりめっき層に疵が入り、腐食が鋼板内部ま
で浸透するので、自動車パネル全体としての耐食性向上
がさらに望まれているのが現状である。
【０００４】一方、自動車パネル等に使われる合金化溶
融亜鉛めっき鋼板は複雑な成形加工を受けて製品とな
る。そのため成形加工性は自動車用合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板には当然備わっていなければならない。特に本発
明が対象とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板が目指すのは
フェンダーやサイドパネル等複雑な成形加工を受けるパ
ネルであり、このような高度な加工性が備わっているこ
とが必須条件である。
融亜鉛めっき鋼板は複雑な成形加工を受けて製品とな
る。そのため成形加工性は自動車用合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板には当然備わっていなければならない。特に本発
明が対象とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板が目指すのは
フェンダーやサイドパネル等複雑な成形加工を受けるパ
ネルであり、このような高度な加工性が備わっているこ
とが必須条件である。
【０００５】さらに、合金化溶融亜鉛めっき鋼板には合
金化時に結晶粒界からのアウト−バースト（ＯＵＴ−Ｂ
ＵＲＳＴ）と呼ばれる異常合金化反応が生じることがし
ばしばあり、この現象が生じると鋼の耐食性を減じるだ
けではなく、Ｚｎ層がパウダリングして鋼板の疵になっ
たり、結晶粒界がＺｎに浸食されて割れやすくなり、鋼
の加工性が劣化したりする。高加工性を得るために鋼を
高純化する場合等においては、しばしばこの異常合金化
反応が生じるので、耐食性と加工性の両立は極めて難し
いものと言える。
金化時に結晶粒界からのアウト−バースト（ＯＵＴ−Ｂ
ＵＲＳＴ）と呼ばれる異常合金化反応が生じることがし
ばしばあり、この現象が生じると鋼の耐食性を減じるだ
けではなく、Ｚｎ層がパウダリングして鋼板の疵になっ
たり、結晶粒界がＺｎに浸食されて割れやすくなり、鋼
の加工性が劣化したりする。高加工性を得るために鋼を
高純化する場合等においては、しばしばこの異常合金化
反応が生じるので、耐食性と加工性の両立は極めて難し
いものと言える。
【０００６】表面処理鋼板の母材耐食性を高めるための
いくつかの先行技術がある。以下、それを挙げると共
に、これら先行技術が本発明が目的とする技術といかに
相違するかについて述べる。特開昭６３−５０４４７号
公報記載の技術は、鋼板表面にＰを拡散し、拡散層上に
非鉄金属を被覆する方法で、特別な拡散処理が必要であ
り、さらに鋼板表面がＰの拡散層のため硬質となり加工
性が減ぜられる。したがって高度な加工を受けるパネル
等の自動車用には向かない。
いくつかの先行技術がある。以下、それを挙げると共
に、これら先行技術が本発明が目的とする技術といかに
相違するかについて述べる。特開昭６３−５０４４７号
公報記載の技術は、鋼板表面にＰを拡散し、拡散層上に
非鉄金属を被覆する方法で、特別な拡散処理が必要であ
り、さらに鋼板表面がＰの拡散層のため硬質となり加工
性が減ぜられる。したがって高度な加工を受けるパネル
等の自動車用には向かない。
【０００７】特開昭６３−１８６８５０号公報記載の技
術は高Ｐ−高Ｓとし、Ｔｉ硫化物と高Ｐにより耐食性を
持たそうとするものである。高Ｐのため硬質となり加工
性が確保できない。さらに、高Ｓは介在物の増加をもた
らし、そのため鋼の熱間脆性を誘起し、さらに製品の加
工性も劣化させる。この点からやはり自動車用のような
高度の加工用途には向かないのは当然である。
術は高Ｐ−高Ｓとし、Ｔｉ硫化物と高Ｐにより耐食性を
持たそうとするものである。高Ｐのため硬質となり加工
性が確保できない。さらに、高Ｓは介在物の増加をもた
らし、そのため鋼の熱間脆性を誘起し、さらに製品の加
工性も劣化させる。この点からやはり自動車用のような
高度の加工用途には向かないのは当然である。
【０００８】特開昭６３−２０３７４７号公報記載のも
のは自動車足廻りを対象とする熱延鋼板であり、本発明
のパネルを中心とした合金化溶融亜鉛めっき鋼板とは異
なる。Ｃｒを多量に使っているが、本発明のようなパネ
ルでは硬質になりプレス成形性が劣化する上、パネルで
は化成処理後塗装して使われるのでこれら化成処理性に
おいておそらく不適である。
のは自動車足廻りを対象とする熱延鋼板であり、本発明
のパネルを中心とした合金化溶融亜鉛めっき鋼板とは異
なる。Ｃｒを多量に使っているが、本発明のようなパネ
ルでは硬質になりプレス成形性が劣化する上、パネルで
は化成処理後塗装して使われるのでこれら化成処理性に
おいておそらく不適である。
【０００９】特開平１−１５２２４１号公報記載のもの
はＰを高め、かつＮｉを添加している。Ｎｉは高価で経
済性に問題がある。その上、Ｔｉ，Ｎｂを添加していな
いので主要な加工性の指標である面内平均ランクフォー
ド値（以下ｒｍ値という）が低くなり、やはりプレス成
形性に問題が残る。Ｐも高すぎて硬質となり、これまた
低加工性とする。
はＰを高め、かつＮｉを添加している。Ｎｉは高価で経
済性に問題がある。その上、Ｔｉ，Ｎｂを添加していな
いので主要な加工性の指標である面内平均ランクフォー
ド値（以下ｒｍ値という）が低くなり、やはりプレス成
形性に問題が残る。Ｐも高すぎて硬質となり、これまた
低加工性とする。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明が課題としてい
るところは、高度の加工性と低い母材腐食速度を両立さ
せた合金化溶融亜鉛めっき鋼板を提供するにある。ここ
で加工性の指標はｒｍ値と伸びである。その目標値とし
てはｒｍ≧１．６，Ｅｌ≧４６％（ｔ＝０．８mm、Ｚｎ
目付け量４５ｇ／m2相当：ｒｍ値は目付け量に、Ｅｌは
板厚と目付け量に依存する）であり、このレベルである
とフェンダー等に代表される複雑な形状のパネルにも成
形可能である。低い母材腐食速度とは、鋼板の穴あきま
での時間を問題にしており、課題は腐食速度を減じるこ
とである。そして合金化溶融亜鉛めっき鋼板としてはζ
〜η1 相を主とした適当なＺｎ−Ｆｅ合金（Ｆｅ％で８
〜１２％）が形成されていること、パウダリング特性が
良好なこと、Ｚｎの地鉄結晶粒界侵食による加工性劣化
がないこと等が要請される。
るところは、高度の加工性と低い母材腐食速度を両立さ
せた合金化溶融亜鉛めっき鋼板を提供するにある。ここ
で加工性の指標はｒｍ値と伸びである。その目標値とし
てはｒｍ≧１．６，Ｅｌ≧４６％（ｔ＝０．８mm、Ｚｎ
目付け量４５ｇ／m2相当：ｒｍ値は目付け量に、Ｅｌは
板厚と目付け量に依存する）であり、このレベルである
とフェンダー等に代表される複雑な形状のパネルにも成
形可能である。低い母材腐食速度とは、鋼板の穴あきま
での時間を問題にしており、課題は腐食速度を減じるこ
とである。そして合金化溶融亜鉛めっき鋼板としてはζ
〜η1 相を主とした適当なＺｎ−Ｆｅ合金（Ｆｅ％で８
〜１２％）が形成されていること、パウダリング特性が
良好なこと、Ｚｎの地鉄結晶粒界侵食による加工性劣化
がないこと等が要請される。
【００１１】
【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、下記のとおりである。 （１） 質量割合（以下、鋼成分に関しては同様）で、
Ｃ：０．００１０〜０．００３５％、Ｎ：０．００２５
％以下、Ｓｉ：０．０２％以下、Ｍｎ：０．０３〜０．
１５％、Ｐ：０．０１８〜０．０４５％、Ｓ：０．００
５％以下、Ａｌ：０．００５〜０．０３５％、Ｎｂ：
０．００５〜０．０２５％、Ｔｉ：０．０２％以下を含
有し、かつＮｂ−（９３／１２）Ｃ：０．０１２％以
下、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる腐食速度の
低く、かつ高成形性を有する自動車用合金化溶融亜鉛め
っき鋼板。
ろは、下記のとおりである。 （１） 質量割合（以下、鋼成分に関しては同様）で、
Ｃ：０．００１０〜０．００３５％、Ｎ：０．００２５
％以下、Ｓｉ：０．０２％以下、Ｍｎ：０．０３〜０．
１５％、Ｐ：０．０１８〜０．０４５％、Ｓ：０．００
５％以下、Ａｌ：０．００５〜０．０３５％、Ｎｂ：
０．００５〜０．０２５％、Ｔｉ：０．０２％以下を含
有し、かつＮｂ−（９３／１２）Ｃ：０．０１２％以
下、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる腐食速度の
低く、かつ高成形性を有する自動車用合金化溶融亜鉛め
っき鋼板。
【００１２】（２） Ｃ：０．００１０〜０．００３５
％、Ｎ：０．００２５％以下、Ｓｉ：０．０２％以下、
Ｍｎ：０．０３〜０．１５％、Ｐ：０．０１８〜０．０
４５％、Ｓ：０．００５％以下、Ａｌ：０．００５〜
０．０３５％、Ｎｂ：０．００５〜０．０２５％、Ｔ
ｉ：０．０２％以下を含有し、かつＮｂ−（９３／１
２）Ｃ：０．０１２％以下で、さらにＣｕ：０．０５〜
０．３５％またはＢ：０．０００１〜０．００１０％の
１種もしくは２種を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不
純物からなる腐食速度の低く、かつ高成形性を有する自
動車用合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
％、Ｎ：０．００２５％以下、Ｓｉ：０．０２％以下、
Ｍｎ：０．０３〜０．１５％、Ｐ：０．０１８〜０．０
４５％、Ｓ：０．００５％以下、Ａｌ：０．００５〜
０．０３５％、Ｎｂ：０．００５〜０．０２５％、Ｔ
ｉ：０．０２％以下を含有し、かつＮｂ−（９３／１
２）Ｃ：０．０１２％以下で、さらにＣｕ：０．０５〜
０．３５％またはＢ：０．０００１〜０．００１０％の
１種もしくは２種を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不
純物からなる腐食速度の低く、かつ高成形性を有する自
動車用合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
【００１３】（３） Ｃ：０．００１０〜０．００３５
％、Ｎ：０．００２５％以下、Ｓｉ：０．０２％以下、
Ｍｎ：０．０３〜０．１５％、Ｐ：０．０１８〜０．０
４５％、Ｓ：０．００５％以下、Ａｌ：０．００５〜
０．０３５％、Ｎｂ：０．００５〜０．０２５％、Ｔ
ｉ：０．０２％以下を含有し、かつＮｂ−（９３／１
２）Ｃ：０．０１２％以下で、さらにＣｕ：０．０５〜
０．３５％かつＮｉ：０．０３〜０．２５％、またはさ
らにＢ：０．０００１〜０．００１０％を含有し、残部
Ｆｅおよび不可避的不純物からなる腐食速度の低く、か
つ高成形性を有する自動車用合金化溶融亜鉛めっき鋼
板。
％、Ｎ：０．００２５％以下、Ｓｉ：０．０２％以下、
Ｍｎ：０．０３〜０．１５％、Ｐ：０．０１８〜０．０
４５％、Ｓ：０．００５％以下、Ａｌ：０．００５〜
０．０３５％、Ｎｂ：０．００５〜０．０２５％、Ｔ
ｉ：０．０２％以下を含有し、かつＮｂ−（９３／１
２）Ｃ：０．０１２％以下で、さらにＣｕ：０．０５〜
０．３５％かつＮｉ：０．０３〜０．２５％、またはさ
らにＢ：０．０００１〜０．００１０％を含有し、残部
Ｆｅおよび不可避的不純物からなる腐食速度の低く、か
つ高成形性を有する自動車用合金化溶融亜鉛めっき鋼
板。
【００１４】（４） Ｃ：０．００１０〜０．００３５
％、Ｎ：０．００２５％以下、Ｓｉ：０．０２％以下、
Ｍｎ：０．０３〜０．１５％、Ｐ：０．０１８〜０．０
４５％、Ｓ：０．００５％以下、Ａｌ：０．００５〜
０．０３５％、Ｎｂ：０．００５〜０．０２５％、Ｔ
ｉ：０．０２％以下を含有し、かつＮｂ−（９３／１
２）Ｃ：０．０１２％以下で、さらにＣｕ：０．０５〜
０．３５％およびＮｉ：０．０３〜０．２５％を含有
し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる腐食速度の
低く、かつ高成形性を有する自動車用合金化溶融亜鉛め
っき鋼板。
％、Ｎ：０．００２５％以下、Ｓｉ：０．０２％以下、
Ｍｎ：０．０３〜０．１５％、Ｐ：０．０１８〜０．０
４５％、Ｓ：０．００５％以下、Ａｌ：０．００５〜
０．０３５％、Ｎｂ：０．００５〜０．０２５％、Ｔ
ｉ：０．０２％以下を含有し、かつＮｂ−（９３／１
２）Ｃ：０．０１２％以下で、さらにＣｕ：０．０５〜
０．３５％およびＮｉ：０．０３〜０．２５％を含有
し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる腐食速度の
低く、かつ高成形性を有する自動車用合金化溶融亜鉛め
っき鋼板。
【００１５】（５） Ｃ：０．００１０〜０．００３５
％、Ｎ：０．００２５％以下、Ｓｉ：０．０２％以下、
Ｍｎ：０．０３〜０．１５％、Ｐ：０．０１８〜０．０
４５％、Ｓ：０．００５％以下、Ａｌ：０．００５〜
０．０３５％、Ｎｂ：０．００５〜０．０２５％、Ｔ
ｉ：０．０２％以下を含有し、かつＮｂ−（９３／１
２）Ｃ：０．０１２％以下で、さらにＣｕ：０．０５〜
０．３５％、Ｎｉ：０．０３〜０．２５％およびＢ：
０．０００１〜０．００１０％を含有し、残部Ｆｅおよ
び不可避的不純物からなる腐食速度の低く、かつ高成形
性を有する自動車用合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
％、Ｎ：０．００２５％以下、Ｓｉ：０．０２％以下、
Ｍｎ：０．０３〜０．１５％、Ｐ：０．０１８〜０．０
４５％、Ｓ：０．００５％以下、Ａｌ：０．００５〜
０．０３５％、Ｎｂ：０．００５〜０．０２５％、Ｔ
ｉ：０．０２％以下を含有し、かつＮｂ−（９３／１
２）Ｃ：０．０１２％以下で、さらにＣｕ：０．０５〜
０．３５％、Ｎｉ：０．０３〜０．２５％およびＢ：
０．０００１〜０．００１０％を含有し、残部Ｆｅおよ
び不可避的不純物からなる腐食速度の低く、かつ高成形
性を有する自動車用合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
【００１６】すなわち、ＣおよびＮを極度に低下させ、
さらにＳとＭｎをこれまた極限まで減少させた高純鋼を
ベースとし、加工性のために腐食速度を阻害しない範囲
で微量のＴｉとＮｂを添加する。Ｔi は有害なＮを熱延
以前にＴｉＮとして固定するため用いる。Ｎb はＮｂＣ
として熱延中に作用させ、熱延板を細粒にし、続いて焼
鈍では有害なため熱延巻取段階で粗大化させ個数を減じ
る。ただし、溶融亜鉛めっき時に結晶粒界に固溶炭素が
ない状態にすると最適な合金化が進行せず、合金化溶融
亜鉛めっき鋼板の特性が劣化する。そのため再結晶焼鈍
後期にＮｂＣを溶解させ、溶融亜鉛めっき時には粒界に
固溶炭素が少量残存するようにする。そのためＣ量、お
よびＣとＮｂとの関係を限定する。
さらにＳとＭｎをこれまた極限まで減少させた高純鋼を
ベースとし、加工性のために腐食速度を阻害しない範囲
で微量のＴｉとＮｂを添加する。Ｔi は有害なＮを熱延
以前にＴｉＮとして固定するため用いる。Ｎb はＮｂＣ
として熱延中に作用させ、熱延板を細粒にし、続いて焼
鈍では有害なため熱延巻取段階で粗大化させ個数を減じ
る。ただし、溶融亜鉛めっき時に結晶粒界に固溶炭素が
ない状態にすると最適な合金化が進行せず、合金化溶融
亜鉛めっき鋼板の特性が劣化する。そのため再結晶焼鈍
後期にＮｂＣを溶解させ、溶融亜鉛めっき時には粒界に
固溶炭素が少量残存するようにする。そのためＣ量、お
よびＣとＮｂとの関係を限定する。
【００１７】
【作用】次に個々の構成要件の作用および数値限定理由
について述べる。 Ｃ，Ｎ：侵入型不純物元素で熱延板中に多量に存在する
と冷延・焼鈍時にｒｍ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、本発明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。このため本発明ではＣ，Ｎは極力減少させる。
それぞれ０．００３０％、０．００２５％を上限とす
る。しかしながら、固溶Ｃは溶融亜鉛めっき浴に浸漬す
る時点で多少残存させる必要がある。この固溶Ｃは連続
溶融亜鉛めっきラインでの再結晶焼鈍後期に溶解させる
ものであり、そのためＣ量の下限を０．００１０％と
し、さらにＮｂ量との関係を限定する。
について述べる。 Ｃ，Ｎ：侵入型不純物元素で熱延板中に多量に存在する
と冷延・焼鈍時にｒｍ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、本発明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。このため本発明ではＣ，Ｎは極力減少させる。
それぞれ０．００３０％、０．００２５％を上限とす
る。しかしながら、固溶Ｃは溶融亜鉛めっき浴に浸漬す
る時点で多少残存させる必要がある。この固溶Ｃは連続
溶融亜鉛めっきラインでの再結晶焼鈍後期に溶解させる
ものであり、そのためＣ量の下限を０．００１０％と
し、さらにＮｂ量との関係を限定する。
【００１８】Ｓｉ：Ｓｉは鋼表層に存在すると安定な酸
化被膜を形成し、連続溶融亜鉛めっきラインで表面酸化
層を還元する場合に還元が不十分となり、めっき特性が
損なわれる。そのため不純物レベルである０．０２％以
下とする。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、腐食
を促進させる。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ｒｍ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
の現状およびＦｅＳ脆性を防止する点を考慮して０．０
３％とした。
化被膜を形成し、連続溶融亜鉛めっきラインで表面酸化
層を還元する場合に還元が不十分となり、めっき特性が
損なわれる。そのため不純物レベルである０．０２％以
下とする。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、腐食
を促進させる。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ｒｍ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
の現状およびＦｅＳ脆性を防止する点を考慮して０．０
３％とした。
【００１９】Ｐ：Ｐは腐食進行中に安定錆を形成し、腐
食速度を低減させる。しかしながら、鋼を硬質にし加工
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
下効果を併せても０．０１８％は必要である。好ましく
は０．０３０％以上は必要である。Ａｌ：Ａｌは脱酸剤
として必要であるが、添加量が増大し過ぎると介在物が
増加し、鋼の延性・加工性を劣化させる。そのため添加
量は０．００５〜０．０３５％とする。
食速度を低減させる。しかしながら、鋼を硬質にし加工
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
下効果を併せても０．０１８％は必要である。好ましく
は０．０３０％以上は必要である。Ａｌ：Ａｌは脱酸剤
として必要であるが、添加量が増大し過ぎると介在物が
増加し、鋼の延性・加工性を劣化させる。そのため添加
量は０．００５〜０．０３５％とする。
【００２０】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、ｒｍ
値を劣化させると共に鋼を硬質化する。そのため添加量
は、０．００５〜０．０２５％とする。一方、Ｃの項で
説明したように再結晶焼鈍時に多少溶解させ、４５０〜
６００℃付近の温度での粒界偏析を利用して結晶粒界に
固溶炭素が偏析するようにする。そのため〔Ｎｂ（％）
−（９３／１２）Ｃ（％）〕を０．０１２％以下にする
必要がある。この量を越えると焼鈍中での溶解が十分で
なく、その結果めっき特性を損なう。
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、ｒｍ
値を劣化させると共に鋼を硬質化する。そのため添加量
は、０．００５〜０．０２５％とする。一方、Ｃの項で
説明したように再結晶焼鈍時に多少溶解させ、４５０〜
６００℃付近の温度での粒界偏析を利用して結晶粒界に
固溶炭素が偏析するようにする。そのため〔Ｎｂ（％）
−（９３／１２）Ｃ（％）〕を０．０１２％以下にする
必要がある。この量を越えると焼鈍中での溶解が十分で
なく、その結果めっき特性を損なう。
【００２１】Ｔｉ：Ｔｉは主として有害なＮをＴｉＮと
して固定するために添加する。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。これを
越える添加はＴｉＣを形成し、加工性を少し悪くする。
また、固溶Ｔｉも多くなり、亜鉛めっき鋼板としての特
性を劣化させる。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。Ｃｕは０．０５
％未満では添加効果はなく、０．３５％を越える添加は
Ｃｕの固溶体強化あるいはε−Ｃｕの析出により鋼を硬
質化して加工性を減じる。
して固定するために添加する。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。これを
越える添加はＴｉＣを形成し、加工性を少し悪くする。
また、固溶Ｔｉも多くなり、亜鉛めっき鋼板としての特
性を劣化させる。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。Ｃｕは０．０５
％未満では添加効果はなく、０．３５％を越える添加は
Ｃｕの固溶体強化あるいはε−Ｃｕの析出により鋼を硬
質化して加工性を減じる。
【００２２】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。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％を越えるとｒｍ値と延性が大幅に劣
化する。
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。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％を越えるとｒｍ値と延性が大幅に劣
化する。
【００２３】本発明鋼の溶製は転炉で行われる。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：８８
０〜９５０℃、巻取温度：６００〜７８０℃程度である
が、より一層加工性を高めるためには加熱温度≦１１２
０℃、巻取温度≧６９０℃とすることが望ましい。
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：８８
０〜９５０℃、巻取温度：６００〜７８０℃程度である
が、より一層加工性を高めるためには加熱温度≦１１２
０℃、巻取温度≧６９０℃とすることが望ましい。
【００２４】また、より一層加工性を高めるには熱延板
の結晶粒界を増すことが望ましい。そのために熱延仕上
圧延終了後直ちに急冷することが望ましい。すなわち熱
延終了後１秒以内に４０℃／秒以上の急冷により１００
℃以上冷却する。熱延後、酸洗され続いて冷延される。
冷延率は通常７０〜８５％であるが、本発明鋼板の場合
は、７５％以上の高冷延率とすることが加工性確保の点
で好ましい。
の結晶粒界を増すことが望ましい。そのために熱延仕上
圧延終了後直ちに急冷することが望ましい。すなわち熱
延終了後１秒以内に４０℃／秒以上の急冷により１００
℃以上冷却する。熱延後、酸洗され続いて冷延される。
冷延率は通常７０〜８５％であるが、本発明鋼板の場合
は、７５％以上の高冷延率とすることが加工性確保の点
で好ましい。
【００２５】本発明鋼板の製造に際して、最終の再結晶
焼鈍は連続溶融亜鉛めっきラインにて行われる。連続溶
融亜鉛めっきラインは通常、無酸化炉−還元炉−冷却帯
−亜鉛ポット−再加熱−合金化炉−急冷帯の構成を持
つ。無酸化炉に代わり酸化炉、ラジアントチューブ炉あ
るいは直接還元炉であってもかまわない。還元帯の温度
は通常７００〜９００℃であるが、この部分は再結晶焼
鈍でもあり、本発明鋼板の場合、この中で高温焼鈍する
ほど材質は向上するので８００〜８７０℃の温度とする
ことが好ましい。めっき浴は通常４４０〜４６０℃に保
たれる。浴中には通常Ａｌを０．１〜０．２％添加す
る。また、Ｐｂやその他の物質を添加することもある。
合金化は５５０〜６００℃で行われる。最後に、調質圧
延を行うが、本発明鋼板の場合は調質圧延率は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。
焼鈍は連続溶融亜鉛めっきラインにて行われる。連続溶
融亜鉛めっきラインは通常、無酸化炉−還元炉−冷却帯
−亜鉛ポット−再加熱−合金化炉−急冷帯の構成を持
つ。無酸化炉に代わり酸化炉、ラジアントチューブ炉あ
るいは直接還元炉であってもかまわない。還元帯の温度
は通常７００〜９００℃であるが、この部分は再結晶焼
鈍でもあり、本発明鋼板の場合、この中で高温焼鈍する
ほど材質は向上するので８００〜８７０℃の温度とする
ことが好ましい。めっき浴は通常４４０〜４６０℃に保
たれる。浴中には通常Ａｌを０．１〜０．２％添加す
る。また、Ｐｂやその他の物質を添加することもある。
合金化は５５０〜６００℃で行われる。最後に、調質圧
延を行うが、本発明鋼板の場合は調質圧延率は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。
【００２６】
【実施例】表１および表２（表１のつづき）に示す鋼を
転炉にて溶製した。すべての鋼は転炉で精錬した後、Ｒ
Ｈ脱ガスにて脱炭を行った。このうち鋼符号Ａ，Ｂ，
Ｅ，Ｆ，ＧおよびＨの鋼は本発明に従った鋼である。符
号Ｃの鋼はＭｎおよびＳが高い。同じくＤの鋼はＰが低
い。鋼符号ＩおよびＪの鋼はＣ下限外れあるいはＮｂと
Ｃの条件が本発明と異なるものである。鋼符号Ｋおよび
Ｌの鋼ではＰが高く、さらにＭの鋼ではＴｉも高い。鋼
ＮおよびＯではＴｉＳが生成するようにＭｎＳ／Ｔｉ量
を制限している。鋼ＰではＳｉ，Ｃｒ添加を、鋼Ｑでは
Ｓｉ，Ｐ添加としている。さらに、鋼ＲおよびＳは通常
の極低炭素鋼および低炭素鋼で、本発明の目指している
加工性レベルは鋼Ｒに匹敵するレベルである。
転炉にて溶製した。すべての鋼は転炉で精錬した後、Ｒ
Ｈ脱ガスにて脱炭を行った。このうち鋼符号Ａ，Ｂ，
Ｅ，Ｆ，ＧおよびＨの鋼は本発明に従った鋼である。符
号Ｃの鋼はＭｎおよびＳが高い。同じくＤの鋼はＰが低
い。鋼符号ＩおよびＪの鋼はＣ下限外れあるいはＮｂと
Ｃの条件が本発明と異なるものである。鋼符号Ｋおよび
Ｌの鋼ではＰが高く、さらにＭの鋼ではＴｉも高い。鋼
ＮおよびＯではＴｉＳが生成するようにＭｎＳ／Ｔｉ量
を制限している。鋼ＰではＳｉ，Ｃｒ添加を、鋼Ｑでは
Ｓｉ，Ｐ添加としている。さらに、鋼ＲおよびＳは通常
の極低炭素鋼および低炭素鋼で、本発明の目指している
加工性レベルは鋼Ｒに匹敵するレベルである。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】熱延以降の条件を、以下に示す。 熱延 加熱温度：１１００〜１１３５℃ 仕上終了温度：８９５〜９１８℃ 巻取温度：７０５〜７３０℃ 熱延板厚：４mm 冷延 冷延板厚：０．８mm（冷延率：８０％） 溶融亜鉛めっき 還元炉板温：８５０℃ Ｚｎ浴中Ａｌ濃度：０．１３〜０．１５％ 合金化条件：５５０℃、５秒 調質圧延伸び率：０．２〜０．４％ 得られた鋼板を採取し、機械試験値、めっき特性および
腐食速度を調べた。結果を表３に示す。
腐食速度を調べた。結果を表３に示す。
【００３０】機械試験はＪＩＳＺ２２０１記載の５号試
験片を用い、同Ｚ２２４１記載の方法に従って行った。
めっき特性の内、パウダリング性については半径１０mm
の曲げ曲げ戻しを行い、その部分を粘着テープで剥し、
その程度を１〜１０に評点付けを行った（１：悪い→１
０：良好）。なお、実際の製品の出荷基準は評点７以上
である。さらにめっき特性についてはめっき層のＦｅ％
を測定した。Ｆｅ％が８〜１２％であればΓ相の発達を
抑えた良好な合金組成になっているものと見なせる。
験片を用い、同Ｚ２２４１記載の方法に従って行った。
めっき特性の内、パウダリング性については半径１０mm
の曲げ曲げ戻しを行い、その部分を粘着テープで剥し、
その程度を１〜１０に評点付けを行った（１：悪い→１
０：良好）。なお、実際の製品の出荷基準は評点７以上
である。さらにめっき特性についてはめっき層のＦｅ％
を測定した。Ｆｅ％が８〜１２％であればΓ相の発達を
抑えた良好な合金組成になっているものと見なせる。
【００３１】腐食速度については実際の自動車をシミュ
レートするため、りん酸亜鉛によるボンデ処理を施した
後、電着塗装、中塗り、上塗りを行いそしてクロスカッ
トを入れて腐食試験を行った。腐食試験はＣＣＴ（ｃｙ
ｃｌｉｃ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｔｅｓｔ）にて行っ
た。これは以下に示すサイクルからなる。 （ＳＳＴ：塩水噴霧試験） ＳＳＴ → 乾燥 → 湿潤 相対湿度：４０％ 相対湿度：９８％ ３５℃ ６０℃ ５０℃ ４ｈ ２ｈ ２ｈ この試験で１５００ｈ後の状態を調べた。指標としては
ＣＣＴ後、錆層を除去し、板厚を測定した。
レートするため、りん酸亜鉛によるボンデ処理を施した
後、電着塗装、中塗り、上塗りを行いそしてクロスカッ
トを入れて腐食試験を行った。腐食試験はＣＣＴ（ｃｙ
ｃｌｉｃ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｔｅｓｔ）にて行っ
た。これは以下に示すサイクルからなる。 （ＳＳＴ：塩水噴霧試験） ＳＳＴ → 乾燥 → 湿潤 相対湿度：４０％ 相対湿度：９８％ ３５℃ ６０℃ ５０℃ ４ｈ ２ｈ ２ｈ この試験で１５００ｈ後の状態を調べた。指標としては
ＣＣＴ後、錆層を除去し、板厚を測定した。
【００３２】板厚減少の大きい方から１０点とりその平
均の板厚でもって残存板厚とした。試験は繰り返し数３
で実施した。それぞれの値を同じく表３に示す。本発明
にしたがった鋼は腐食減量は極めて小さく、概ね２０％
以内である。また、加工性も良好でｒｍ値≧１．６、Ｅ
ｌ≧４６％のレベルを確保している。また、めっき特性
もパウダリング性、Ｆｅ％ともに良好である。これに対
し、これ以外の鋼では腐食減量が大きいか、めっき特性
に劣るか、あるいはまた低加工性であり、本発明の目的
を満たしていない。
均の板厚でもって残存板厚とした。試験は繰り返し数３
で実施した。それぞれの値を同じく表３に示す。本発明
にしたがった鋼は腐食減量は極めて小さく、概ね２０％
以内である。また、加工性も良好でｒｍ値≧１．６、Ｅ
ｌ≧４６％のレベルを確保している。また、めっき特性
もパウダリング性、Ｆｅ％ともに良好である。これに対
し、これ以外の鋼では腐食減量が大きいか、めっき特性
に劣るか、あるいはまた低加工性であり、本発明の目的
を満たしていない。
【００３３】
【表３】
【００３４】
【発明の効果】本発明により、益々複雑な形状を追求し
ている乗用車に腐食面からの耐久性を付与させることが
可能となった。前者は自動車のファッション性から、ま
た後者はその社会性から現在強く産業界に要請されてい
るものであるから、本発明の効果は極めて大きい。
ている乗用車に腐食面からの耐久性を付与させることが
可能となった。前者は自動車のファッション性から、ま
た後者はその社会性から現在強く産業界に要請されてい
るものであるから、本発明の効果は極めて大きい。
【図１】図１は各鋼の平均残存板厚を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22C 38/00 301 C22C 38/14
Claims (5)
- 【請求項１】 質量割合（以下、鋼成分に関しては同
様）で、Ｃ：０．００１０〜０．００３５％、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：０．００５〜０．０３５％、
Ｎｂ：０．００５〜０．０２５％、Ｔｉ：０．０２％以
下を含有し、かつＮｂ−（９３／１２）Ｃ：０．０１２
％以下、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる腐食速
度の低く、かつ高成形性を有する自動車用合金化溶融亜
鉛めっき鋼板。 - 【請求項２】 Ｃ：０．００１０〜０．００３５％、
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．
０３５％、Ｎｂ：０．００５〜０．０２５％、Ｔｉ：
０．０２％以下を含有し、かつＮｂ−（９３／１２）
Ｃ：０．０１２％以下で、さらにＣｕ：０．０５〜０．
３５％またはＢ：０．０００１〜０．００１０％の１種
もしくは２種を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物
からなる腐食速度の低く、かつ高成形性を有する自動車
用合金化溶融亜鉛めっき鋼板。 - 【請求項３】 Ｃ：０．００１０〜０．００３５％、
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．
０３５％、Ｎｂ：０．００５〜０．０２５％、Ｔｉ：
０．０２％以下を含有し、かつＮｂ−（９３／１２）
Ｃ：０．０１２％以下で、さらにＣｕ：０．０５〜０．
３５％かつＮｉ：０．０３〜０．２５％、またはさらに
Ｂ：０．０００１〜０．００１０％を含有し、残部Ｆｅ
および不可避的不純物からなる腐食速度の低く、かつ高
成形性を有する自動車用合金化溶融亜鉛めっき鋼板。 - 【請求項４】 Ｃ：０．００１０〜０．００３５％、
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．
０３５％、Ｎｂ：０．００５〜０．０２５％、Ｔｉ：
０．０２％以下を含有し、かつＮｂ−（９３／１２）
Ｃ：０．０１２％以下で、さらにＣｕ：０．０５〜０．
３５％およびＮｉ：０．０３〜０．２５％を含有し、残
部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる腐食速度の低く、
かつ高成形性を有する自動車用合金化溶融亜鉛めっき鋼
板。 - 【請求項５】 Ｃ：０．００１０〜０．００３５％、
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．
０３５％、Ｎｂ：０．００５〜０．０２５％、Ｔｉ：
０．０２％以下を含有し、かつＮｂ−（９３／１２）
Ｃ：０．０１２％以下で、さらにＣｕ：０．０５〜０．
３５％、Ｎｉ：０．０３〜０．２５％およびＢ：０．０
００１〜０．００１０％を含有し、残部Ｆｅおよび不可
避的不純物からなる腐食速度の低く、かつ高成形性を有
する自動車用合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3015586A JP2969382B2 (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 腐食速度の低く、かつ高成形性を有する自動車用合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3015586A JP2969382B2 (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 腐食速度の低く、かつ高成形性を有する自動車用合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04254551A JPH04254551A (ja) | 1992-09-09 |
| JP2969382B2 true JP2969382B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=11892833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3015586A Expired - Lifetime JP2969382B2 (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 腐食速度の低く、かつ高成形性を有する自動車用合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2969382B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1013776C2 (nl) * | 1999-06-04 | 2000-12-06 | Corus Staal Bv | Ultra Low Carbon staal en werkwijze voor de vervaardiging daarvan. |
-
1991
- 1991-02-06 JP JP3015586A patent/JP2969382B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04254551A (ja) | 1992-09-09 |
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