JP3016646B2 - 高強度めっき鋼板 - Google Patents
高強度めっき鋼板Info
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- plated steel
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高強度めっき鋼板に関
するものである。
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車のフレーム、サスペンショ
ンなどの足まわり部品用の鋼板あるいは補強用の内板と
しては熱延鋼板および冷延鋼板が使用されていた。これ
らの部品を軽量化のために板厚を減少させようとして
も、溶接部の疲労強度が低いため、あるいは耐食性が不
十分なために、板厚の減少は困難であった。
ンなどの足まわり部品用の鋼板あるいは補強用の内板と
しては熱延鋼板および冷延鋼板が使用されていた。これ
らの部品を軽量化のために板厚を減少させようとして
も、溶接部の疲労強度が低いため、あるいは耐食性が不
十分なために、板厚の減少は困難であった。
【０００３】耐食性を確保するために、たとえば特開昭
６２−２４３７３８号公報および特開昭６３−２５５３
４１号公報などがある。これらは、Ｃの含有量を減ら
し、ＣｕとＰを添加したことに特徴がある。耐食性確保
のためには、これらの対策は有効であるが、これらの鋼
材ではいずれも溶接熱影響部の強度が低下し、この部分
の疲労強度が母材よりも劣るという問題を有していた。
従って、耐食性を向上させて板厚を減少させようとして
も、おのずと限度が生じており、また、耐食性もかなら
ずしも十分とはいえなかった。
６２−２４３７３８号公報および特開昭６３−２５５３
４１号公報などがある。これらは、Ｃの含有量を減ら
し、ＣｕとＰを添加したことに特徴がある。耐食性確保
のためには、これらの対策は有効であるが、これらの鋼
材ではいずれも溶接熱影響部の強度が低下し、この部分
の疲労強度が母材よりも劣るという問題を有していた。
従って、耐食性を向上させて板厚を減少させようとして
も、おのずと限度が生じており、また、耐食性もかなら
ずしも十分とはいえなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した問
題を解決し、溶接熱影響部の強度低下を抑え、かつ十分
な耐食性を具備させた高強度めっき鋼板を提供すること
を目的とするものである。
題を解決し、溶接熱影響部の強度低下を抑え、かつ十分
な耐食性を具備させた高強度めっき鋼板を提供すること
を目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の特徴とするところは、Ｃ：０．０２２〜０．
２０％、Ｓｉ：０．００５〜１．０％、Ｍｎ：０．１〜
２．５％、Ｐ：０．０５０〜０．１０％、Ｓ：０．００
１〜０．０１０％、Ａｌ：０．００５〜０．１％、Ｎ：
０．０００５〜０．０１００％、Ｃｕ：０．１０〜０．
５０％、Ｎｂ：０．０１〜０．０５％、Ｍｏ：０．１〜
０．５０％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物か
らなる鋼板の表面に目付量３〜２００ｇ／ｍ 2 の犠牲防
食作用のあるめっきを施したことを特徴とする高強度め
っき鋼板、ならびに該めっきが亜鉛である高強度めっき
鋼板にある。
に本発明の特徴とするところは、Ｃ：０．０２２〜０．
２０％、Ｓｉ：０．００５〜１．０％、Ｍｎ：０．１〜
２．５％、Ｐ：０．０５０〜０．１０％、Ｓ：０．００
１〜０．０１０％、Ａｌ：０．００５〜０．１％、Ｎ：
０．０００５〜０．０１００％、Ｃｕ：０．１０〜０．
５０％、Ｎｂ：０．０１〜０．０５％、Ｍｏ：０．１〜
０．５０％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物か
らなる鋼板の表面に目付量３〜２００ｇ／ｍ 2 の犠牲防
食作用のあるめっきを施したことを特徴とする高強度め
っき鋼板、ならびに該めっきが亜鉛である高強度めっき
鋼板にある。
【０００６】以下に本発明を詳細に説明する。自動車の
腐食環境は、北米、欧州などが最も厳しい。すなわちこ
の地域では冬期に道路氷結防止剤（塩化ナトリウム、塩
化カルシウムなど）が使用されるため、塩素イオン存在
下で湿潤・乾燥が繰り返され、鋼の腐食の進行が著しく
なる。このような環境下では、ＣｕとＰの添加が効果的
である。しかしながら、このような鋼では、低Ｃ化が必
要であり、強度を得るためには不利であった。高強度鋼
板を得るためには、Ｃは高い方が好ましく、高Ｃ材での
耐食性の確保が課題であった。
腐食環境は、北米、欧州などが最も厳しい。すなわちこ
の地域では冬期に道路氷結防止剤（塩化ナトリウム、塩
化カルシウムなど）が使用されるため、塩素イオン存在
下で湿潤・乾燥が繰り返され、鋼の腐食の進行が著しく
なる。このような環境下では、ＣｕとＰの添加が効果的
である。しかしながら、このような鋼では、低Ｃ化が必
要であり、強度を得るためには不利であった。高強度鋼
板を得るためには、Ｃは高い方が好ましく、高Ｃ材での
耐食性の確保が課題であった。
【０００７】そこで本発明者らがさらに詳細に検討した
結果、高Ｃ材で耐食性を上げるには、Ｍｏの含有が必須
であることを知見した。この理由は明らかではないが、
炭化物の回りにＭｏ酸が生成しやすくこれにより、炭化
物があっても耐食性の劣化を防ぐものと考えられる。さ
らに、鋼板の溶接にはアーク溶接が採用されるが、アー
ク溶接部の耐食性に対しては、亜鉛めっきが有効である
ことを見い出した。すなわち、アーク溶接に関しては、
種々の溶接棒が使用され、鋼板の耐食性が十分でも溶接
棒の材質によっては、溶融金属部の耐食性が劣化するた
め、これを補う方法として亜鉛めっきの犠牲防食作用が
有効である。
結果、高Ｃ材で耐食性を上げるには、Ｍｏの含有が必須
であることを知見した。この理由は明らかではないが、
炭化物の回りにＭｏ酸が生成しやすくこれにより、炭化
物があっても耐食性の劣化を防ぐものと考えられる。さ
らに、鋼板の溶接にはアーク溶接が採用されるが、アー
ク溶接部の耐食性に対しては、亜鉛めっきが有効である
ことを見い出した。すなわち、アーク溶接に関しては、
種々の溶接棒が使用され、鋼板の耐食性が十分でも溶接
棒の材質によっては、溶融金属部の耐食性が劣化するた
め、これを補う方法として亜鉛めっきの犠牲防食作用が
有効である。
【０００８】つぎに、溶接熱影響部の軟化防止方法を検
討した結果、ＮｂとＭｏの複合添加が必須であることを
知見した。この理由は明確ではないが、ＮｂとＭｏを複
合添加することにより、溶接により温度が上昇しても、
Ｍｏが成形等で導入された転位の消滅を抑え、この転位
が析出核となって、短時間で（Ｎｂ，Ｍｏ）Ｃが析出
し、溶接熱影響部の軟化を抑えるものと考えられる。以
上のように、本発明においては、Ｃｕ，Ｐ，Ｎｂ，Ｍｏ
は必須の元素である。
討した結果、ＮｂとＭｏの複合添加が必須であることを
知見した。この理由は明確ではないが、ＮｂとＭｏを複
合添加することにより、溶接により温度が上昇しても、
Ｍｏが成形等で導入された転位の消滅を抑え、この転位
が析出核となって、短時間で（Ｎｂ，Ｍｏ）Ｃが析出
し、溶接熱影響部の軟化を抑えるものと考えられる。以
上のように、本発明においては、Ｃｕ，Ｐ，Ｎｂ，Ｍｏ
は必須の元素である。
【０００９】以下、各成分の限定理由を述べる。Ｃは、
セメンタイトのように大きな析出物となった場合、腐食
に際しカソード部分となりカップル電流が増加し耐食性
を劣化させるので、低い方が望ましいが、本発明のよう
に、Ｍｏが添加されている場合には高くても構わず、
０．２０％まで含有できる。０．２０％を超えるとたと
えＭｏを添加しても耐食性が劣化するので０．２０％を
上限とする。また０．０２２％未満では、（Ｎｂ，Ｍ
ｏ）Ｃが析出しなくなり、溶接熱影響部の軟化防止がで
きなくなるので０．０２２％を下限とする。
セメンタイトのように大きな析出物となった場合、腐食
に際しカソード部分となりカップル電流が増加し耐食性
を劣化させるので、低い方が望ましいが、本発明のよう
に、Ｍｏが添加されている場合には高くても構わず、
０．２０％まで含有できる。０．２０％を超えるとたと
えＭｏを添加しても耐食性が劣化するので０．２０％を
上限とする。また０．０２２％未満では、（Ｎｂ，Ｍ
ｏ）Ｃが析出しなくなり、溶接熱影響部の軟化防止がで
きなくなるので０．０２２％を下限とする。
【００１０】Ｓｉは、強度を得るための補助的元素とし
て用いる。０．００５％未満にするには製造コストがか
かり経済的に不利であるため、０．００５％を下限と
し、１．０％を超えると熱延段階でのスケールの除去に
コストがかかり経済的に不利であるため、１．０％を上
限とする。Ｍｎは、主として強度を得るための元素であ
る。０．１％未満では、溶製するのにコストがかかり経
済的に不利であるため、０．１％を下限とし、２．５％
を超えると加工性が劣化し、加工に耐えられなくなるた
め、２．５％を上限とする。
て用いる。０．００５％未満にするには製造コストがか
かり経済的に不利であるため、０．００５％を下限と
し、１．０％を超えると熱延段階でのスケールの除去に
コストがかかり経済的に不利であるため、１．０％を上
限とする。Ｍｎは、主として強度を得るための元素であ
る。０．１％未満では、溶製するのにコストがかかり経
済的に不利であるため、０．１％を下限とし、２．５％
を超えると加工性が劣化し、加工に耐えられなくなるた
め、２．５％を上限とする。
【００１１】Ｐは、本発明の必須の元素であり、０．０
５％以上含有させる。これ未満では、耐食性を向上させ
る効果がなくなるのでこれを下限とし、０．１％を超え
ると、２次加工性が劣化し、プレス成形時に割れたり、
プレス成形後わずかな力で割れたりするので０．１０％
を上限とする。Ｓは、錆の起点となるので少ない方が良
く、０．０１％以下とする必要がある。このため、上限
を０．０１％とし、また、０．００１％未満とするには
コストがかかるので０．００１％を下限とする。
５％以上含有させる。これ未満では、耐食性を向上させ
る効果がなくなるのでこれを下限とし、０．１％を超え
ると、２次加工性が劣化し、プレス成形時に割れたり、
プレス成形後わずかな力で割れたりするので０．１０％
を上限とする。Ｓは、錆の起点となるので少ない方が良
く、０．０１％以下とする必要がある。このため、上限
を０．０１％とし、また、０．００１％未満とするには
コストがかかるので０．００１％を下限とする。
【００１２】Ａｌは、鋼の脱酸に必要な元素で、０．０
０５％未満では脱酸不足となり、ピンホールなどの欠陥
を生じるので、０．００５％を下限とし、０．１％を超
えると、アルミナなどの介在物が増加し、鋼の延性を損
ねるので０．１％を上限とする。Ｎは、（Ｎｂ，Ｍｏ）
Ｃの析出に関与し、この析出物にわずかに含まれ強度確
保に必要なので０．０００５％以上含有させる。また、
０．０１００％を超えて含まれると、熱延段階でＮｂＮ
が析出し、溶接時の溶接熱影響部軟化防止に有効なＮｂ
量を減らすことになるので、０．０１００％を上限とす
る。
０５％未満では脱酸不足となり、ピンホールなどの欠陥
を生じるので、０．００５％を下限とし、０．１％を超
えると、アルミナなどの介在物が増加し、鋼の延性を損
ねるので０．１％を上限とする。Ｎは、（Ｎｂ，Ｍｏ）
Ｃの析出に関与し、この析出物にわずかに含まれ強度確
保に必要なので０．０００５％以上含有させる。また、
０．０１００％を超えて含まれると、熱延段階でＮｂＮ
が析出し、溶接時の溶接熱影響部軟化防止に有効なＮｂ
量を減らすことになるので、０．０１００％を上限とす
る。
【００１３】Ｃｕは本発明に必須の元素である。０．１
０％未満では、耐食性を向上させる効果がなくなるた
め、０．１０％を下限とし、０．５％を超えると添加効
果が飽和するとともに、欠陥が発生しやすくなるので
０．５％を上限とする。Ｎｂは、Ｍｏとともに溶接熱影
響部の軟化を防止する効果があり、本発明に必須の元素
である。０．０１％未満では、溶接熱影響部の軟化防止
効果がなくなるので、０．０１％を下限とし、０．０５
％を超えると加工性が劣化するので０．０５％を上限と
する。
０％未満では、耐食性を向上させる効果がなくなるた
め、０．１０％を下限とし、０．５％を超えると添加効
果が飽和するとともに、欠陥が発生しやすくなるので
０．５％を上限とする。Ｎｂは、Ｍｏとともに溶接熱影
響部の軟化を防止する効果があり、本発明に必須の元素
である。０．０１％未満では、溶接熱影響部の軟化防止
効果がなくなるので、０．０１％を下限とし、０．０５
％を超えると加工性が劣化するので０．０５％を上限と
する。
【００１４】Ｍｏは、耐食性を向上させるとともに、Ｎ
ｂとの複合添加において溶接熱影響部の軟化を防止する
のに有効な元素であり、本発明に必須の元素である。Ｍ
ｏは０．１％未満では、耐食性と溶接熱影響部の軟化防
止効果がともになくなるので、０．１％を下限とし、
０．５％を超えると効果が飽和するとともに、疵の原因
となる介在物が多くなるので、０．５％を上限とする。
ｂとの複合添加において溶接熱影響部の軟化を防止する
のに有効な元素であり、本発明に必須の元素である。Ｍ
ｏは０．１％未満では、耐食性と溶接熱影響部の軟化防
止効果がともになくなるので、０．１％を下限とし、
０．５％を超えると効果が飽和するとともに、疵の原因
となる介在物が多くなるので、０．５％を上限とする。
【００１５】上記成分に調整された鋼を以下の方法に従
い鋼板とする。まず、転炉で鋼を溶製し、連続鋳造法に
よりスラブとし、このスラブを高温状態のまま、あるい
は、室温まで冷却した後、加熱炉に装入し、１０００℃
以上１２００℃以下の温度範囲で加熱する。１２００℃
を超えるとＣｕによるヘゲ疵などが発生し、製品の表面
性状を損ねるからである。その後８００〜９５０℃の温
度範囲で仕上圧延を行い、ついで６００℃以下の温度で
巻き取って熱延鋼板となす。酸洗後、直接めっきを施す
かあるいは冷延、焼鈍後めっきを施す。めっきの種類は
亜鉛めっき、アルミニウムめっき、亜鉛−アルミニウム
合金めっき、鉄−亜鉛合金めっき、あるいはそれらの組
み合わせなど、犠牲防食作用のあるめっきとする。犠牲
防食作用のあるめっきとは、電気化学的に鋼板の電位よ
りも卑なものをいう。これにより、溶接部の耐食性を向
上させることができる。犠牲防食作用のあるめっきであ
れば、アーク溶接部において、溶加材および母材の一部
が露出しても、その部分の耐食性を十分カバーできるた
めである。これらのめっきを３〜２００ｇ／ｍ2 の目付
け量で鋼板表面に施す。３ｇ／ｍ2 未満ではいずれのめ
っきも犠牲防食作用がなくなり、また２００ｇ／ｍ2 を
超えるとアーク溶接時にブローホールなどの欠陥が生じ
るためである。かくして、高強度めっき鋼板を得る。
い鋼板とする。まず、転炉で鋼を溶製し、連続鋳造法に
よりスラブとし、このスラブを高温状態のまま、あるい
は、室温まで冷却した後、加熱炉に装入し、１０００℃
以上１２００℃以下の温度範囲で加熱する。１２００℃
を超えるとＣｕによるヘゲ疵などが発生し、製品の表面
性状を損ねるからである。その後８００〜９５０℃の温
度範囲で仕上圧延を行い、ついで６００℃以下の温度で
巻き取って熱延鋼板となす。酸洗後、直接めっきを施す
かあるいは冷延、焼鈍後めっきを施す。めっきの種類は
亜鉛めっき、アルミニウムめっき、亜鉛−アルミニウム
合金めっき、鉄−亜鉛合金めっき、あるいはそれらの組
み合わせなど、犠牲防食作用のあるめっきとする。犠牲
防食作用のあるめっきとは、電気化学的に鋼板の電位よ
りも卑なものをいう。これにより、溶接部の耐食性を向
上させることができる。犠牲防食作用のあるめっきであ
れば、アーク溶接部において、溶加材および母材の一部
が露出しても、その部分の耐食性を十分カバーできるた
めである。これらのめっきを３〜２００ｇ／ｍ2 の目付
け量で鋼板表面に施す。３ｇ／ｍ2 未満ではいずれのめ
っきも犠牲防食作用がなくなり、また２００ｇ／ｍ2 を
超えるとアーク溶接時にブローホールなどの欠陥が生じ
るためである。かくして、高強度めっき鋼板を得る。
【００１６】
【実施例】以下に本発明の実施例を述べる。表１に示す
Ｃ〜Ｍの化学成分の鋼（本発明鋼Ｃ〜Ｉおよび比較鋼Ｊ
〜Ｍ）を転炉で溶製し、連続鋳造でスラブとした後、表
２に示す条件で熱延を行い、熱延鋼板となした。また、
一部をさらに、表３に示す条件で冷延し、焼鈍後電気亜
鉛めっきを施したものと、溶融めっきを施したものを製
造した。
Ｃ〜Ｍの化学成分の鋼（本発明鋼Ｃ〜Ｉおよび比較鋼Ｊ
〜Ｍ）を転炉で溶製し、連続鋳造でスラブとした後、表
２に示す条件で熱延を行い、熱延鋼板となした。また、
一部をさらに、表３に示す条件で冷延し、焼鈍後電気亜
鉛めっきを施したものと、溶融めっきを施したものを製
造した。
【００１７】これらの鋼板にアーク溶接を施し、母材と
溶接熱影響部の最軟化箇所の硬さを測定した。アーク溶
接条件は、電流；２５０Ａ、電圧；２５Ｖ、速度；１０
００mm／min 、雰囲気；マグガスである。この最軟化部
の硬さと母材の硬さの差で溶接熱影響部の軟化性を評価
した。耐食性は、鋼板に燐酸塩処理（日本パーカー製Ｂ
ＴＬ３０８０）を施した後、カチオン電着塗装（日本ペ
イント製パワートップＤ−３０，２０μｍ塗布）後、素
地に達する疵を施し、塩水噴霧３５℃／６時間−乾燥７
０℃／ＲＨ６０％／４時間−湿潤４９℃／ＲＨ９５％／
４時間−冷却２０℃／４時間を１サイクルとする促進テ
ストを８０サイクル実施した際の疵部の浸食深さで評価
した。
溶接熱影響部の最軟化箇所の硬さを測定した。アーク溶
接条件は、電流；２５０Ａ、電圧；２５Ｖ、速度；１０
００mm／min 、雰囲気；マグガスである。この最軟化部
の硬さと母材の硬さの差で溶接熱影響部の軟化性を評価
した。耐食性は、鋼板に燐酸塩処理（日本パーカー製Ｂ
ＴＬ３０８０）を施した後、カチオン電着塗装（日本ペ
イント製パワートップＤ−３０，２０μｍ塗布）後、素
地に達する疵を施し、塩水噴霧３５℃／６時間−乾燥７
０℃／ＲＨ６０％／４時間−湿潤４９℃／ＲＨ９５％／
４時間−冷却２０℃／４時間を１サイクルとする促進テ
ストを８０サイクル実施した際の疵部の浸食深さで評価
した。
【００１８】結果を比較例と共に表４に示す。本発明鋼
は、溶接熱影響部の軟化特性、耐食性ともに比較鋼に比
べて優れていることが判る。
は、溶接熱影響部の軟化特性、耐食性ともに比較鋼に比
べて優れていることが判る。
【００１９】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【００２０】
【発明の効果】かくすることにより、耐食性と溶接熱影
響部の軟化の少ないすなわち溶接熱影響部の疲労特性に
優れた高強度めっき鋼板を提供することができ、工業上
大きな効果を奏することができる。
響部の軟化の少ないすなわち溶接熱影響部の疲労特性に
優れた高強度めっき鋼板を提供することができ、工業上
大きな効果を奏することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ２５Ｄ 5/26 Ｃ２３Ｆ 13/00 Ｃ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 38/00 301 C22C 38/16 C23C 2/06 C23C 2/12 C23F 13/10 C25D 5/26
Claims (2)
- 【請求項１】 重量として、 Ｃ ：０．０２２〜０．２０％、 Ｓｉ：０．００５〜１．０％、 Ｍｎ：０．１〜２．５％、 Ｐ ：０．０５０〜０．１０％、 Ｓ ：０．００１〜０．０１０％、 Ａｌ：０．００５〜０．１％、 Ｎ ：０．０００５〜０．０１００％、 Ｃｕ：０．１０〜０．５０％、 Ｎｂ：０．０１〜０．０５％、 Ｍｏ：０．１〜０．５０％、 を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼板
の表面に目付量３〜２００ｇ／ｍ 2 の犠牲防食作用のあ
るめっきを施したことを特徴とする高強度めっき鋼板。 - 【請求項２】 めっきが亜鉛めっきである請求項１記載
の高強度めっき鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3317011A JP3016646B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 高強度めっき鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3317011A JP3016646B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 高強度めっき鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05255806A JPH05255806A (ja) | 1993-10-05 |
| JP3016646B2 true JP3016646B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=18083419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3317011A Expired - Fee Related JP3016646B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 高強度めっき鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3016646B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001316860A (ja) * | 2000-05-11 | 2001-11-16 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 美麗な電気亜鉛めっき鋼板とその製造方法 |
| JP4374320B2 (ja) * | 2005-02-28 | 2009-12-02 | 新日本製鐵株式会社 | 耐硫酸露点腐食性に優れた鋼 |
| CN102650018B (zh) * | 2012-05-29 | 2013-12-25 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 | 一种耐海水腐蚀钢板及其生产方法 |
| JP7234739B2 (ja) * | 2019-03-28 | 2023-03-08 | 日本製鉄株式会社 | 高強度溶融めっき鋼帯の製造方法 |
-
1991
- 1991-11-29 JP JP3317011A patent/JP3016646B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05255806A (ja) | 1993-10-05 |
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