JP3033355B2 - めっき密着性に優れた高耐食性めっき鋼板 - Google Patents
めっき密着性に優れた高耐食性めっき鋼板Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、めっき密着性が良く厳
しい腐食環境下においても優れた耐食性を発揮するＺｎ
系めっき鋼板に関するものである。
しい腐食環境下においても優れた耐食性を発揮するＺｎ
系めっき鋼板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、たとえば自動車などの各種車輛や
家庭用電気製品等の外板などの防錆強化対策として表面
処理鋼板の使用量が急増しており、中でも溶融Ｚｎめっ
き鋼板はＺｎめっき層の犠牲防食作用によって優れた耐
食性を発揮する。しかしながらたとえば沿岸地域の潮風
や寒冷地で融雪剤含有水に曝される自動車足回り部品用
材料等として使用した場合は、必ずしも満足のいく耐食
性は得られない。
家庭用電気製品等の外板などの防錆強化対策として表面
処理鋼板の使用量が急増しており、中でも溶融Ｚｎめっ
き鋼板はＺｎめっき層の犠牲防食作用によって優れた耐
食性を発揮する。しかしながらたとえば沿岸地域の潮風
や寒冷地で融雪剤含有水に曝される自動車足回り部品用
材料等として使用した場合は、必ずしも満足のいく耐食
性は得られない。
【０００３】そこで耐食性を更に高めるための手段とし
て、鋼板自体の耐食性を高めるため鋼中にＰやＣｕ等を
単独もしくは複合添加することによって改質すると共
に、この改質鋼板に合金化Ｚｎめっきを施すことにより
耐食性を高める方法が提案された。しかしながらこの改
質鋼板では、ＰやＣｕ等の添加により合金化Ｚｎめっき
層との密着性が低下するため、期待されるほどの耐食性
は得られない。
て、鋼板自体の耐食性を高めるため鋼中にＰやＣｕ等を
単独もしくは複合添加することによって改質すると共
に、この改質鋼板に合金化Ｚｎめっきを施すことにより
耐食性を高める方法が提案された。しかしながらこの改
質鋼板では、ＰやＣｕ等の添加により合金化Ｚｎめっき
層との密着性が低下するため、期待されるほどの耐食性
は得られない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な事
情に着目してなされたものであって、その目的は、鋼板
自体の耐食性を高めると共にＺｎ系めっき層との密着性
も向上せしめ、それにより厳しい腐食環境下においても
優れた耐食性を発揮し得る様なめっき鋼板を提供しよう
とするものである。
情に着目してなされたものであって、その目的は、鋼板
自体の耐食性を高めると共にＺｎ系めっき層との密着性
も向上せしめ、それにより厳しい腐食環境下においても
優れた耐食性を発揮し得る様なめっき鋼板を提供しよう
とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明に係る高耐食性めっき鋼板の構成は、
Ｃ:0.1％（重量％を意味する：以下同じ）以下、Ｐ：0.
03〜0.15％、Ｍｎ：0.5〜2.5 ％、Ｓｉ：0.3 ％以下、
Ｃｕ：0.05〜0.5 ％、Ｔｉ：0.005 〜0.15％を含み、残
部がＦｅおよび不可避不純物からなる鋼板の表面に、下
記［Ｉ］式で示されるＡｌを含み残部がＺｎおよび不可
避不純物からなるＺｎ系めっき層が形成されたものであ
るところに要旨を有するものである。
のできた本発明に係る高耐食性めっき鋼板の構成は、
Ｃ:0.1％（重量％を意味する：以下同じ）以下、Ｐ：0.
03〜0.15％、Ｍｎ：0.5〜2.5 ％、Ｓｉ：0.3 ％以下、
Ｃｕ：0.05〜0.5 ％、Ｔｉ：0.005 〜0.15％を含み、残
部がＦｅおよび不可避不純物からなる鋼板の表面に、下
記［Ｉ］式で示されるＡｌを含み残部がＺｎおよび不可
避不純物からなるＺｎ系めっき層が形成されたものであ
るところに要旨を有するものである。
【０００６】0.8 ×Ｙ≦Ａｌ≦1.2 ×Ｙ … ［Ｉ］ Ｙ＝−（1/12) ×［Ｐ］＋(1/5) ×［Ｔｉ］＋0.100 （但し［Ｐ］および［Ｔｉ］は鋼板中のＰおよびＴｉの
含有率を表わす）
含有率を表わす）
【０００７】
【作用】上記の様に本発明では、鋼板の化学成分を特定
することによって鋼材自身の耐食性を高め、更に当該鋼
板の化学成分に応じた最適のめっき組成を特定すること
によってめっき密着性を高めたものであり、それらの相
乗的作用効果によって、厳しい腐食性環境下においても
優れた耐食性を示すめっき鋼板を得ることができる。
することによって鋼材自身の耐食性を高め、更に当該鋼
板の化学成分に応じた最適のめっき組成を特定すること
によってめっき密着性を高めたものであり、それらの相
乗的作用効果によって、厳しい腐食性環境下においても
優れた耐食性を示すめっき鋼板を得ることができる。
【０００８】以下、鋼板およびめっき材の化学成分を定
めた理由を詳細に説明する。まず基板となる鋼板の成分
組成について説明する。
めた理由を詳細に説明する。まず基板となる鋼板の成分
組成について説明する。
【０００９】Ｃ：0.1 ％以下 Ｃは強度向上に有効な元素であるが、多過ぎると耐食性
に悪影響を及ぼすばかりでなく加工性も悪くなり、殊に
足回り部品で重視されるバーリング性（伸びフランジ成
形性）を低下させるので0.1 ％以下に抑えなければなら
ない。ちなみに図３は、0.08％Ｐ−1.5 ％Ｍｎ−0.01％
Ｓｉ−0.006 ％Ｔｉ−0.30％Ｃｕ−残部Ｆｅ及び不可避
不純物の基本組成を有しＣ量のみを変えた熱延鋼板を使
用し、これに合金化溶融Ｚｎめっき（0.09％Ａｌ−残部
Ｚｎ）処理、燐酸塩処理および電着塗装を順次施した
後、後述する方法によって塗装後耐食性を調べた結果を
示したものであり、塗装後耐食性（クロスカット部の膨
れ幅：mm）はＣ量が0.1 ％を超えるあたりから急激に悪
くなっている。
に悪影響を及ぼすばかりでなく加工性も悪くなり、殊に
足回り部品で重視されるバーリング性（伸びフランジ成
形性）を低下させるので0.1 ％以下に抑えなければなら
ない。ちなみに図３は、0.08％Ｐ−1.5 ％Ｍｎ−0.01％
Ｓｉ−0.006 ％Ｔｉ−0.30％Ｃｕ−残部Ｆｅ及び不可避
不純物の基本組成を有しＣ量のみを変えた熱延鋼板を使
用し、これに合金化溶融Ｚｎめっき（0.09％Ａｌ−残部
Ｚｎ）処理、燐酸塩処理および電着塗装を順次施した
後、後述する方法によって塗装後耐食性を調べた結果を
示したものであり、塗装後耐食性（クロスカット部の膨
れ幅：mm）はＣ量が0.1 ％を超えるあたりから急激に悪
くなっている。
【００１０】Ｐ：0.03〜0.15％ Ｐは強度向上効果を有し且つ単独添加でも耐食性の向上
に寄与するが、特に後述するＣｕとの複合添加によって
耐食性を飛躍的に高める作用があり、こうした効果を確
保するには0.03％以上含有させなければならない。しか
しこうした効果は0.15％程度で飽和し、それ以上に含有
させるとかえって耐食性に悪影響が現れてくる。
に寄与するが、特に後述するＣｕとの複合添加によって
耐食性を飛躍的に高める作用があり、こうした効果を確
保するには0.03％以上含有させなければならない。しか
しこうした効果は0.15％程度で飽和し、それ以上に含有
させるとかえって耐食性に悪影響が現れてくる。
【００１１】ちなみに図４は、0.03％Ｃ−1.5 ％Ｍｎ−
0.01％Ｓｉ−0.006 ％Ｔｉ−0.30％Ｃｕ−残部Ｆｅ及び
不可避不純物の基本組成を有し、Ｐ量のみを変えた鋼板
を使用し、上記と同様にして合金化溶融Ｚｎめっき処
理、燐酸塩処理、電着塗装を施した後、同様にして塗装
後耐食性を調べた結果を示したものであり、Ｐ量が0.03
％未満では十分な耐食性が得られない。
0.01％Ｓｉ−0.006 ％Ｔｉ−0.30％Ｃｕ−残部Ｆｅ及び
不可避不純物の基本組成を有し、Ｐ量のみを変えた鋼板
を使用し、上記と同様にして合金化溶融Ｚｎめっき処
理、燐酸塩処理、電着塗装を施した後、同様にして塗装
後耐食性を調べた結果を示したものであり、Ｐ量が0.03
％未満では十分な耐食性が得られない。
【００１２】Ｍｎ：0.5 〜2.5 ％ Ｍｎは強化元素として不可欠の成分であり、最低限の鋼
板強度を確保するには0.5 ％以上含有させなければなら
ない。しかし多過ぎると全伸びが著しく低下するので2.
5 ％を上限とした。 Ｓｉ：0.3 ％以下 Ｓｉは強度向上元素として有効に作用するが、多過ぎる
と熱間圧延時に鋼板表面に濃化してめっき密着性を低下
させるので、0.3 ％を上限と定めた。
板強度を確保するには0.5 ％以上含有させなければなら
ない。しかし多過ぎると全伸びが著しく低下するので2.
5 ％を上限とした。 Ｓｉ：0.3 ％以下 Ｓｉは強度向上元素として有効に作用するが、多過ぎる
と熱間圧延時に鋼板表面に濃化してめっき密着性を低下
させるので、0.3 ％を上限と定めた。
【００１３】Ｃｕ：0.05〜0.5 ％ Ｃｕは、上記の様にＰとの複合添加によって耐食性を著
しく高める作用があり、0.05％未満ではその効果が十分
に発揮されない。しかしその効果は約0.5 ％で飽和し、
それ以上含有させると加工性に悪影響が現われてくるの
で0.5 ％を上限と定めた。ちなみに図５は、0.03％Ｃ−
1.5 ％Ｍｎ−0.01％Ｓｉ−0.08％Ｐ−0.006 ％Ｔｉより
なる熱延鋼板を使用し、合金化Ｚｎめっき（0.09％Ａｌ
−残部Ｚｎ）、燐酸塩処理および電着塗装を行なった
後、同様にして塗装後耐食性を調べた結果を示したもの
であり、Ｃｕ量が0.05％未満では満足のいく耐食性が得
られない。
しく高める作用があり、0.05％未満ではその効果が十分
に発揮されない。しかしその効果は約0.5 ％で飽和し、
それ以上含有させると加工性に悪影響が現われてくるの
で0.5 ％を上限と定めた。ちなみに図５は、0.03％Ｃ−
1.5 ％Ｍｎ−0.01％Ｓｉ−0.08％Ｐ−0.006 ％Ｔｉより
なる熱延鋼板を使用し、合金化Ｚｎめっき（0.09％Ａｌ
−残部Ｚｎ）、燐酸塩処理および電着塗装を行なった
後、同様にして塗装後耐食性を調べた結果を示したもの
であり、Ｃｕ量が0.05％未満では満足のいく耐食性が得
られない。
【００１４】Ｔｉ：0.005 〜0.15％ Ｔｉは高強度化のための強化元素として少なくとも0.00
5 ％以上含有させなければならないが、その効果は約0.
15％で飽和するのでそれ以上の添加は経済的に全く無駄
である。
5 ％以上含有させなければならないが、その効果は約0.
15％で飽和するのでそれ以上の添加は経済的に全く無駄
である。
【００１５】本発明で使用される鋼板の必須構成元素は
以上の通りであり、残部はＦｅおよび不可避不純物から
なるものであるが、更にＮｂ及び／またはＮｉを下記の
範囲で含有させると、鋼板自身の耐食性等を更に高める
ことができる。
以上の通りであり、残部はＦｅおよび不可避不純物から
なるものであるが、更にＮｂ及び／またはＮｉを下記の
範囲で含有させると、鋼板自身の耐食性等を更に高める
ことができる。
【００１６】Ｎｂ：0.01〜0.04％ Ｎｂは強度向上のための強化元素として極めて有効な元
素であり、その効果は0.01％以上含有させることによっ
て有意に発揮される。しかしそうした強化効果は約0.04
％で飽和するので、それ以上の添加は経済的に全く無駄
である。
素であり、その効果は0.01％以上含有させることによっ
て有意に発揮される。しかしそうした強化効果は約0.04
％で飽和するので、それ以上の添加は経済的に全く無駄
である。
【００１７】Ｎｉ：0.05〜0.5 ％ 本発明で使用される鋼板は前述の如く必須元素としてＣ
ｕを含有するものであり、Ｃｕ添加のマイナス効果とし
て表面に「へげ傷」欠陥を生じ易くなる傾向がある。し
かし適量のＮｉを含有させるとへげ傷の発生が防止され
ると共に耐食性も向上する。こうした結果は0.05％以上
含有させることによって有効に発揮されるが、その効果
は0.5 ％で飽和しそれ以上含有させてもそれ以上の効果
は得られないので経済的に無駄である。Ｎｉのより好ま
しい含有量は、Ｃｕ全量に対して1/2 〜１倍量の範囲で
ある。
ｕを含有するものであり、Ｃｕ添加のマイナス効果とし
て表面に「へげ傷」欠陥を生じ易くなる傾向がある。し
かし適量のＮｉを含有させるとへげ傷の発生が防止され
ると共に耐食性も向上する。こうした結果は0.05％以上
含有させることによって有効に発揮されるが、その効果
は0.5 ％で飽和しそれ以上含有させてもそれ以上の効果
は得られないので経済的に無駄である。Ｎｉのより好ま
しい含有量は、Ｃｕ全量に対して1/2 〜１倍量の範囲で
ある。
【００１８】上記化学成分を満足する鋼板の製法は特に
限定されず、常法に従って溶製、鋳造、圧延を行なえば
よいが、熱間圧延は下記の条件で行なうのがよく、また
冷間圧延を行なう場合は常法に従って冷間圧延を行なっ
てから歪取り焼鈍を行なえばよい。
限定されず、常法に従って溶製、鋳造、圧延を行なえば
よいが、熱間圧延は下記の条件で行なうのがよく、また
冷間圧延を行なう場合は常法に従って冷間圧延を行なっ
てから歪取り焼鈍を行なえばよい。
【００１９】仕上温度：図６は熱間圧延法を採用したと
きの伸びフランジ性（λ値）に及ぼす仕上温度の影響を
示したもので仕上温度が高いほどλ値は高くなり、880
℃程度以上、より好ましくは910 ℃程度以上に設定する
ことによって高レベルの伸びフランジ性を確保すること
ができる。しかし仕上温度が高くなり過ぎると表面にス
ケール疵等が発生し易くなるので、960 ℃程度以下に抑
えるのがよい。
きの伸びフランジ性（λ値）に及ぼす仕上温度の影響を
示したもので仕上温度が高いほどλ値は高くなり、880
℃程度以上、より好ましくは910 ℃程度以上に設定する
ことによって高レベルの伸びフランジ性を確保すること
ができる。しかし仕上温度が高くなり過ぎると表面にス
ケール疵等が発生し易くなるので、960 ℃程度以下に抑
えるのがよい。
【００２０】冷却速度：図７は伸びフランジ性（λ値）
に及ぼす冷却速度の影響を明らかにするため、冷却速度
の影響が顕著に現れる700 〜600 ℃の平均冷却速度と伸
びフランジ性の関係を調べた結果を示したものである。
この図からも明らかである様に、上記温度域の平均冷却
速度が約60℃／sec を超えると伸びフランジ性は急激な
低下傾向を示す様になり、鋼板の加工性は著しく悪くな
る。この理由は必ずしも明確ではないが、冷却速度の上
昇により硬質の低温生成相が増大するためと思われる。
従って良好な加工性を確保するには、700 〜600 ℃の温
度域における平均冷却速度を60℃／sec 以下、より好ま
しくは50℃／sec 以下に抑えることが望まれる。
に及ぼす冷却速度の影響を明らかにするため、冷却速度
の影響が顕著に現れる700 〜600 ℃の平均冷却速度と伸
びフランジ性の関係を調べた結果を示したものである。
この図からも明らかである様に、上記温度域の平均冷却
速度が約60℃／sec を超えると伸びフランジ性は急激な
低下傾向を示す様になり、鋼板の加工性は著しく悪くな
る。この理由は必ずしも明確ではないが、冷却速度の上
昇により硬質の低温生成相が増大するためと思われる。
従って良好な加工性を確保するには、700 〜600 ℃の温
度域における平均冷却速度を60℃／sec 以下、より好ま
しくは50℃／sec 以下に抑えることが望まれる。
【００２１】巻取温度：図８は伸びフランジ性に及ぼす
巻取温度の影響を示したものであり、巻取温度が350 ℃
程未満の低温域におけるλ値は非常に悪いが、350 ℃程
度以上の高温域に巻取温度を設定したときのλ値は高い
値を示している。
巻取温度の影響を示したものであり、巻取温度が350 ℃
程未満の低温域におけるλ値は非常に悪いが、350 ℃程
度以上の高温域に巻取温度を設定したときのλ値は高い
値を示している。
【００２２】本発明では、前記成分組成の要件を満足す
る耐食性の鋼板を基材として使用し、その表面に溶融Ｚ
ｎめっき処理および合金化処理を施すことによって耐食
性皮膜を形成し、それにより厳しい腐食環境下において
も優れた耐食性を示す鋼板を得る。ところがこの溶融Ｚ
ｎめっき工程でめっき材の成分組成を無作偽に設定する
と、その後の合金化処理工程で基材とめっき層の界面に
おけるＦｅ−Ｚｎ合金化の過・不足が生じ、合金化不足
によってめっき密着性が低下したり、合金化過剰によっ
て塗装後耐食性が低下するといった問題が生じてくる。
る耐食性の鋼板を基材として使用し、その表面に溶融Ｚ
ｎめっき処理および合金化処理を施すことによって耐食
性皮膜を形成し、それにより厳しい腐食環境下において
も優れた耐食性を示す鋼板を得る。ところがこの溶融Ｚ
ｎめっき工程でめっき材の成分組成を無作偽に設定する
と、その後の合金化処理工程で基材とめっき層の界面に
おけるＦｅ−Ｚｎ合金化の過・不足が生じ、合金化不足
によってめっき密着性が低下したり、合金化過剰によっ
て塗装後耐食性が低下するといった問題が生じてくる。
【００２３】他方鋼板の溶融Ｚｎめっきを行なうに当た
っては、合金化処理工程でＦｅ−Ｚｎ合金化の制御の為
Ｚｎめっき浴中に適量のＡｌが添加されるが、このＡｌ
はめっき後の合金化処理工程でＦｅ−Ａｌ合金化層を形
成してＦｅ−Ｚｎ合金化を抑制する作用があるので、め
っき密着性と塗装後耐食性の両方を満足するためには、
Ｆｅ−Ａｌ合金化速度をうまくコントロールし、Ｆｅ−
Ｚｎ合金化の程度を過・不足のない適正な範囲に制御す
る必要がある。
っては、合金化処理工程でＦｅ−Ｚｎ合金化の制御の為
Ｚｎめっき浴中に適量のＡｌが添加されるが、このＡｌ
はめっき後の合金化処理工程でＦｅ−Ａｌ合金化層を形
成してＦｅ−Ｚｎ合金化を抑制する作用があるので、め
っき密着性と塗装後耐食性の両方を満足するためには、
Ｆｅ−Ａｌ合金化速度をうまくコントロールし、Ｆｅ−
Ｚｎ合金化の程度を過・不足のない適正な範囲に制御す
る必要がある。
【００２４】本発明者らが上記の様な観点に立って更に
研究を進めたところ、めっき基材となる鋼板中のＴｉお
よびＰはＦｅ−Ａｌ合金化に顕著な影響を及ぼし、Ｔｉ
はこの合金化を促進するのに対しＰは合金化を遅延させ
ること、そして鋼板中のＴｉ及びＰの各含有量に対しＺ
ｎめっき層中のＡｌ含有量が前記［Ｉ］式の関係を満た
す様に各含有量を設定してやれば、合金化処理時にＦｅ
−Ａｌ合金化が適度に制御され、その結果Ｆｅ−Ｚｎ合
金化の過・不足もなくなってめっき密着性と塗装後耐食
性の両方を満足するＺｎ系めっき鋼板が得られることを
知った。
研究を進めたところ、めっき基材となる鋼板中のＴｉお
よびＰはＦｅ−Ａｌ合金化に顕著な影響を及ぼし、Ｔｉ
はこの合金化を促進するのに対しＰは合金化を遅延させ
ること、そして鋼板中のＴｉ及びＰの各含有量に対しＺ
ｎめっき層中のＡｌ含有量が前記［Ｉ］式の関係を満た
す様に各含有量を設定してやれば、合金化処理時にＦｅ
−Ａｌ合金化が適度に制御され、その結果Ｆｅ−Ｚｎ合
金化の過・不足もなくなってめっき密着性と塗装後耐食
性の両方を満足するＺｎ系めっき鋼板が得られることを
知った。
【００２５】ちなみに図１，２は多数の実験データの中
から鋼板中のＴｉ及びＰの含有量とＺｎ系めっき層中の
Ａｌ量が合金化処理後のめっき密着性および塗装後耐食
性に与える影響を整理して示したものであり、これらの
図からも明らかである様に、Ｚｎめっき層中のＡｌ量が
0.8 Ｙ未満では合金化不足によって十分なめっき密着性
が得られず、また1.2 Ｙを超える場合は合金化過剰とな
って塗装後耐食性が悪くなる。そして該Ａｌ量が0.8 Ｙ
〜1.2 Ｙとなる様にＺｎめっき層中のＡｌ含有量を調整
してやれば、めっき密着性および塗装後耐食性の両方が
満たされ、鋼板自体の高耐食性とも相まって、厳しい腐
食環境下においても優れた耐食性を長期的に維持するＺ
ｎ系めっき鋼板を得ることができるのである。
から鋼板中のＴｉ及びＰの含有量とＺｎ系めっき層中の
Ａｌ量が合金化処理後のめっき密着性および塗装後耐食
性に与える影響を整理して示したものであり、これらの
図からも明らかである様に、Ｚｎめっき層中のＡｌ量が
0.8 Ｙ未満では合金化不足によって十分なめっき密着性
が得られず、また1.2 Ｙを超える場合は合金化過剰とな
って塗装後耐食性が悪くなる。そして該Ａｌ量が0.8 Ｙ
〜1.2 Ｙとなる様にＺｎめっき層中のＡｌ含有量を調整
してやれば、めっき密着性および塗装後耐食性の両方が
満たされ、鋼板自体の高耐食性とも相まって、厳しい腐
食環境下においても優れた耐食性を長期的に維持するＺ
ｎ系めっき鋼板を得ることができるのである。
【００２６】尚本発明のＺｎ系めっき鋼板を得るための
方法は格別特殊なものではなく、常法に従ってたとえば
帯状鋼板をＺｎ系溶融めっき浴中に連続的に浸漬走行さ
せて鋼板の片面もしくは両面にめっき材を付着させた
後、その直後にオンラインで雰囲気温度1000〜400 ℃の
加熱帯を通して合金化処理を行なう方法等を採用すれば
よく、このとき鋼板中のＴｉ，Ｐの量に応じてＡｌ含有
量を適正に調整したＺｎ系めっき浴を使用すればよい。
尚このめっき工程では、鋼板中のＦｅが少しずつめっき
浴中に溶出してめっき浴中のＡｌとＦｅ−Ａｌ合金を形
成し、めっき層中のＡｌ量が実質的に減少していく傾向
があるので、めっき浴組成はこのＦｅ−Ａｌ合金の生成
量も考慮して定期的もしくは連続的に適量のＡｌを補給
していくことが望まれる。
方法は格別特殊なものではなく、常法に従ってたとえば
帯状鋼板をＺｎ系溶融めっき浴中に連続的に浸漬走行さ
せて鋼板の片面もしくは両面にめっき材を付着させた
後、その直後にオンラインで雰囲気温度1000〜400 ℃の
加熱帯を通して合金化処理を行なう方法等を採用すれば
よく、このとき鋼板中のＴｉ，Ｐの量に応じてＡｌ含有
量を適正に調整したＺｎ系めっき浴を使用すればよい。
尚このめっき工程では、鋼板中のＦｅが少しずつめっき
浴中に溶出してめっき浴中のＡｌとＦｅ−Ａｌ合金を形
成し、めっき層中のＡｌ量が実質的に減少していく傾向
があるので、めっき浴組成はこのＦｅ−Ａｌ合金の生成
量も考慮して定期的もしくは連続的に適量のＡｌを補給
していくことが望まれる。
【００２７】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限
を受けるものではない。
説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限
を受けるものではない。
【００２８】表１に示す成分組成の供試鋼について表２
に示す条件で熱間圧延を行ない（最終板厚：2.9mm ）、
次いで表３に示す有効Ａｌ含有Ｚｎめっき浴を用いて溶
融めっきを行なった後（めっき付着量：約45g/m2）、60
0 ℃で10秒間加熱して合金化を行ない、合金化Ｚｎ系め
っき鋼板を得た。尚、Ｚｎめっき浴中の有効Ａｌ量と
は、全Ａｌ量のうちＦｅと合金化したＡｌを差し引いた
ものであって、めっき層中のＡｌ含有量に相当する。
に示す条件で熱間圧延を行ない（最終板厚：2.9mm ）、
次いで表３に示す有効Ａｌ含有Ｚｎめっき浴を用いて溶
融めっきを行なった後（めっき付着量：約45g/m2）、60
0 ℃で10秒間加熱して合金化を行ない、合金化Ｚｎ系め
っき鋼板を得た。尚、Ｚｎめっき浴中の有効Ａｌ量と
は、全Ａｌ量のうちＦｅと合金化したＡｌを差し引いた
ものであって、めっき層中のＡｌ含有量に相当する。
【００２９】得られた各めっき鋼板について、下記の条
件で伸びフランジ性めっき密着性および塗装後耐食性を
調べ、表４に示す結果を得た。 ［伸びフランジ性］：各めっき鋼板を１０mmφのポンチ
で打抜き、この穴を頂角６０°の円錐ポンチで拡げ、打
抜き面の板厚方向に割れが貫通した時の穴径と元の穴径
の比率λで評価する。
件で伸びフランジ性めっき密着性および塗装後耐食性を
調べ、表４に示す結果を得た。 ［伸びフランジ性］：各めっき鋼板を１０mmφのポンチ
で打抜き、この穴を頂角６０°の円錐ポンチで拡げ、打
抜き面の板厚方向に割れが貫通した時の穴径と元の穴径
の比率λで評価する。
【００３０】λ＝（ｄ−ｄ0 ）／ｄ0 ×１００（％） ｄ：割れが貫通した時の穴径 ｄ0 ：初期穴径
【００３１】［めっき密着性］：各めっき鋼板を角度６
０°にＶ字曲げして圧縮側に粘着テープを貼って引き剥
がし、めっき層の剥離の量によって密着性を０から４ま
での５段階で評価する。
０°にＶ字曲げして圧縮側に粘着テープを貼って引き剥
がし、めっき層の剥離の量によって密着性を０から４ま
での５段階で評価する。
【００３２】［塗装後耐食性］：各めっき鋼板に燐酸塩
処理を施した後、自動車用３コート塗装（電着塗料＋中
塗り塗料＋上塗り塗料の３層塗り、150 ℃×20の焼付
け）を行ない、この塗装鋼板にめっき層表面まで到達す
るクロスカットを入れ、1000時間の塩水噴霧試験を行な
って、クロスカット部からの塗膜膨れ幅によって評価す
る。 ○：塗膜膨れ幅６mm以下、×：塗膜膨れ幅６mm超
処理を施した後、自動車用３コート塗装（電着塗料＋中
塗り塗料＋上塗り塗料の３層塗り、150 ℃×20の焼付
け）を行ない、この塗装鋼板にめっき層表面まで到達す
るクロスカットを入れ、1000時間の塩水噴霧試験を行な
って、クロスカット部からの塗膜膨れ幅によって評価す
る。 ○：塗膜膨れ幅６mm以下、×：塗膜膨れ幅６mm超
【００３３】
【表１】
【００３４】
【表２】
【００３５】
【表３】
【００３６】
【表４】
【００３７】表１〜４より次の様に考察できる。 No.1〜4 ：鋼材の化学成分が本発明の規定要件を外れる
比較例であり、鋼材自体の耐食性が不足するため満足な
塗装後耐食性が得られない。 No.12,13：鋼材の化学成分は適正であるが、鋼材中のＴ
ｉ，Ｐ量に対してめっき層中のＡｌ量が適当でなく、Ｙ
値が本発明の規定範囲を外れているため、No.12 では合
金化不足により十分なめっき密着性が得られず、No.13
では合金化過剰のため塗装後耐食性が良くない。
比較例であり、鋼材自体の耐食性が不足するため満足な
塗装後耐食性が得られない。 No.12,13：鋼材の化学成分は適正であるが、鋼材中のＴ
ｉ，Ｐ量に対してめっき層中のＡｌ量が適当でなく、Ｙ
値が本発明の規定範囲を外れているため、No.12 では合
金化不足により十分なめっき密着性が得られず、No.13
では合金化過剰のため塗装後耐食性が良くない。
【００３８】No.5〜11：鋼材の化学成分およびめっき層
中のＡｌ量がいずれも本発明の規定要件を満たしてお
り、鋼材とめっき層の界面で適度の合金化が起こってい
るため、めっき密着性および塗装後耐食性のいずれも良
好な結果が得られている。このうちNo.5〜7 は鋼板の熱
延条件も好適範囲で行なわれているためλ値も好ましい
値を示しており、成形加工性においても非常に優れたも
のであるが、No.8〜11は熱延条件のうち仕上げ温度、70
0 〜600 ℃間の平均冷却速度および巻取温度のいずれか
が好適条件を外れるため、λ値が不足気味となったり過
大となり、成形加工性や強度に若干の問題がある。
中のＡｌ量がいずれも本発明の規定要件を満たしてお
り、鋼材とめっき層の界面で適度の合金化が起こってい
るため、めっき密着性および塗装後耐食性のいずれも良
好な結果が得られている。このうちNo.5〜7 は鋼板の熱
延条件も好適範囲で行なわれているためλ値も好ましい
値を示しており、成形加工性においても非常に優れたも
のであるが、No.8〜11は熱延条件のうち仕上げ温度、70
0 〜600 ℃間の平均冷却速度および巻取温度のいずれか
が好適条件を外れるため、λ値が不足気味となったり過
大となり、成形加工性や強度に若干の問題がある。
【００３９】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、基
材となる鋼板の化学成分を規定してそれ自身の耐食性を
高めると共に、当該鋼板中のＴｉ，Ｐ量に応じて溶融Ｚ
ｎめっき層中のＡｌ量を適正に調整することによってＦ
ｅ−Ｚｎ合金化が適度に進行させることにより、めっき
密着性および塗装後耐食性を著しく改善することがで
き、厳しい腐食環境下においても高レベルの耐食性を長
期的に持続するＺｎ系めっき鋼板を提供し得ることにな
った。
材となる鋼板の化学成分を規定してそれ自身の耐食性を
高めると共に、当該鋼板中のＴｉ，Ｐ量に応じて溶融Ｚ
ｎめっき層中のＡｌ量を適正に調整することによってＦ
ｅ−Ｚｎ合金化が適度に進行させることにより、めっき
密着性および塗装後耐食性を著しく改善することがで
き、厳しい腐食環境下においても高レベルの耐食性を長
期的に持続するＺｎ系めっき鋼板を提供し得ることにな
った。
【図１】鋼板中のＴｉ，Ｐ量とめっき層中のＡｌ量が合
金化処理後のめっき密着性に与える影響を示すグラフで
ある。
金化処理後のめっき密着性に与える影響を示すグラフで
ある。
【図２】鋼板中のＴｉ，Ｐ量とめっき層中のＡｌ量が合
金化処理後の塗装後耐食性に与える影響を示すグラフで
ある。
金化処理後の塗装後耐食性に与える影響を示すグラフで
ある。
【図３】鋼板中のＣ量と塗装後耐食性の関係を示すグラ
フである。
フである。
【図４】鋼板中のＰ量と塗装後耐食性の関係を示すグラ
フである。
フである。
【図５】鋼中のＣｕ量と塗装後耐食性の関係を示すグラ
フである。
フである。
【図６】熱間圧延時の仕上げ温度と伸びフランジ性の関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図７】熱間圧延時の700 〜600 ℃間の平均冷却速度と
伸びフランジ性の関係を示すグラフである。
伸びフランジ性の関係を示すグラフである。
【図８】熱間圧延時の巻取温度と伸びフランジ性の関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
フロントページの続き (72)発明者 阿南 悟郎 兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社 神戸製鋼所 加古川製鉄所内 (72)発明者 松本 正人 兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社 神戸製鋼所 加古川製鉄所内 (56)参考文献 特開 平４−99845（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−191047（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−107425（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−254117（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 2/00 - 2/40
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｃ:0.1％（重量％を意味する：以下同
じ）以下、Ｐ：0.03〜0.15％、Ｍｎ：0.5 〜2.5 ％、Ｓ
ｉ：0.3 ％以下、Ｃｕ：0.05〜0.5 ％、Ｔｉ：0.005 〜
0.15％を含み、残部がＦｅおよび不可避不純物からなる
鋼板の表面に、下記［Ｉ］式で示されるＡｌを含み残部
がＺｎおよび不可避不純物からなるＺｎ系めっき層が形
成されたものであることを特徴とするめっき密着性に優
れた高耐食性めっき鋼板。 0.8 ×Ｙ≦Ａｌ≦1.2 ×Ｙ … ［Ｉ］ Ｙ＝−（1/12) ×［Ｐ］＋(1/5) ×［Ｔｉ］＋0.100 （但し［Ｐ］および［Ｔｉ］は鋼板中のＰおよびＴｉの
含有率を表わす） - 【請求項２】 鋼板が更に他の元素としてＮｂ：0.01〜
0.04％及び／又はＮｉ：0.05〜0.5 ％を含むものである
請求項１記載の高耐食性めっき鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4234933A JP3033355B2 (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | めっき密着性に優れた高耐食性めっき鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4234933A JP3033355B2 (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | めっき密着性に優れた高耐食性めっき鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0681103A JPH0681103A (ja) | 1994-03-22 |
| JP3033355B2 true JP3033355B2 (ja) | 2000-04-17 |
Family
ID=16978552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4234933A Expired - Fee Related JP3033355B2 (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | めっき密着性に優れた高耐食性めっき鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3033355B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000313936A (ja) | 1999-04-27 | 2000-11-14 | Kobe Steel Ltd | 延性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
-
1992
- 1992-09-02 JP JP4234933A patent/JP3033355B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0681103A (ja) | 1994-03-22 |
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