JP3139232B2 - プレス成形性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 - Google Patents
プレス成形性に優れた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】この発明は、プレス成形性に優れ
た合金化溶融亜鉛めっき鋼板に関するものである。
た合金化溶融亜鉛めっき鋼板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、塗装性、
溶接性および耐食性に優れることから自動車、家電製品
および鋼製家具の外板等に広く用いられている。また、
更なる防錆強化の必要性から厚目付け合金化溶融亜鉛め
っき鋼板が用いられるようになった。
溶接性および耐食性に優れることから自動車、家電製品
および鋼製家具の外板等に広く用いられている。また、
更なる防錆強化の必要性から厚目付け合金化溶融亜鉛め
っき鋼板が用いられるようになった。
【０００３】しかしながら、合金化溶融亜鉛めっき鋼板
は、熱拡散により合金化処理を行うために、目付け量が
多くなるに従って、めっき皮膜中の鉄濃度勾配が大きく
なる。このために、めっき皮膜と下地鋼板との界面に
は、Ｆe 濃度が高く脆いΓ相が生成され、反対に、めっ
き皮膜の表層付近には、Ｆe 濃度の低いζ相が生成され
た皮膜構造となりやすい。Γ相が厚いとプレス加工時に
おいて脆いΓ相が破壊されて、めっき皮膜が粉状に剥離
するパウダリングが発生する。一方、ζ相がめっき皮膜
の表面に存在していると、ζ相は比較的低融点であるた
めに、プレス加工時に金型とζ相とが凝着を起こして、
摺動抵抗が大きくなり、型かじりやプレス割れが発生す
るといった問題があった。
は、熱拡散により合金化処理を行うために、目付け量が
多くなるに従って、めっき皮膜中の鉄濃度勾配が大きく
なる。このために、めっき皮膜と下地鋼板との界面に
は、Ｆe 濃度が高く脆いΓ相が生成され、反対に、めっ
き皮膜の表層付近には、Ｆe 濃度の低いζ相が生成され
た皮膜構造となりやすい。Γ相が厚いとプレス加工時に
おいて脆いΓ相が破壊されて、めっき皮膜が粉状に剥離
するパウダリングが発生する。一方、ζ相がめっき皮膜
の表面に存在していると、ζ相は比較的低融点であるた
めに、プレス加工時に金型とζ相とが凝着を起こして、
摺動抵抗が大きくなり、型かじりやプレス割れが発生す
るといった問題があった。
【０００４】従来、合金化溶融亜鉛めっき鋼板のプレス
成形性を向上させる手段として、合金化溶融亜鉛めっき
鋼板の表面に各種高粘度の防錆油や固体系潤滑材を塗布
する方法が知られている。以下、従来技術１という。
成形性を向上させる手段として、合金化溶融亜鉛めっき
鋼板の表面に各種高粘度の防錆油や固体系潤滑材を塗布
する方法が知られている。以下、従来技術１という。
【０００５】別の手段として、特開平１−３１９６６１
号公開公報には、比較的硬いめっき皮膜、例えば、鉄系
または鉄族系の合金めっき等を合金化亜鉛めっき層の上
層に被覆する方法が開示され、特開平３−２４３７５５
号公開公報には、有機皮膜を合金化亜鉛めっき層の上層
に被覆する方法が開示され、特開平２−１９０４８３号
公開公報には、合金化亜鉛めっき層の表面に酸化膜を形
成する方法が開示されている。以下、従来技術２とい
う。
号公開公報には、比較的硬いめっき皮膜、例えば、鉄系
または鉄族系の合金めっき等を合金化亜鉛めっき層の上
層に被覆する方法が開示され、特開平３−２４３７５５
号公開公報には、有機皮膜を合金化亜鉛めっき層の上層
に被覆する方法が開示され、特開平２−１９０４８３号
公開公報には、合金化亜鉛めっき層の表面に酸化膜を形
成する方法が開示されている。以下、従来技術２とい
う。
【０００６】合金化溶融亜鉛めっき鋼板の表面粗さを調
整してプレス成形性を向上させる方法として、特開平２
−２７４８５９号公開公報には、レーザー加工によって
所望の表面粗さが付与されたレーザーダルロールによっ
て表面粗さを調整する方法が開示されている。以下、従
来技術３という。
整してプレス成形性を向上させる方法として、特開平２
−２７４８５９号公開公報には、レーザー加工によって
所望の表面粗さが付与されたレーザーダルロールによっ
て表面粗さを調整する方法が開示されている。以下、従
来技術３という。
【０００７】更に、特開平２−５７６７０号公開公報に
は、めっき原板の表面粗さを１．０μｍＲａ以下、めっ
き層の表面粗さをＰＰＩ（カットオフ値１．２５μｍ）
２５０以上に維持した、プレス成形性に優れた合金化溶
融亜鉛めっき鋼板が開示されている。以下、従来技術４
という。
は、めっき原板の表面粗さを１．０μｍＲａ以下、めっ
き層の表面粗さをＰＰＩ（カットオフ値１．２５μｍ）
２５０以上に維持した、プレス成形性に優れた合金化溶
融亜鉛めっき鋼板が開示されている。以下、従来技術４
という。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術１は、以下のような問題を有している。即ち、各種の
高粘度の防錆油や固定系潤滑剤の脱脂性が劣るため、従
来よりも脱脂しにくく、脱脂剤である有機溶剤によって
プレス作業場の環境が悪化する。
術１は、以下のような問題を有している。即ち、各種の
高粘度の防錆油や固定系潤滑剤の脱脂性が劣るため、従
来よりも脱脂しにくく、脱脂剤である有機溶剤によって
プレス作業場の環境が悪化する。
【０００９】従来技術２は、コスト高になる上、作業性
や生産性が悪いといった問題を有している。
や生産性が悪いといった問題を有している。
【００１０】従来技術３は、以下のような問題を有して
いる。 １つの凹部の面積が５００〜１００００μｍ
２ と比較的大きいことから、凹部に溜まったプレス油
の保持性が悪く、プレス油が凹部から流れ出しやすい。
従って、プレス工程における鋼板搬送時において、プレ
ス油が流れ落ちて、プレス成形性が低下する。
いる。 １つの凹部の面積が５００〜１００００μｍ
２ と比較的大きいことから、凹部に溜まったプレス油
の保持性が悪く、プレス油が凹部から流れ出しやすい。
従って、プレス工程における鋼板搬送時において、プレ
ス油が流れ落ちて、プレス成形性が低下する。
【００１１】 凹部の最接近間隔が５０〜３００μｍ
と比較的広いので、凹部におけるプレス油の保持による
プレス成形性の向上に限界がある。即ち、たとえ、凹部
にプレス油が保持されても、凹部から凹部までの平坦部
の長さが長いために、プレス時にダイが平坦部を通過す
る間に油切れが生じ、急激な摩擦係数の上昇によるミク
ロな焼き付きが発生して、型かじりやプレス割れが生じ
る。
と比較的広いので、凹部におけるプレス油の保持による
プレス成形性の向上に限界がある。即ち、たとえ、凹部
にプレス油が保持されても、凹部から凹部までの平坦部
の長さが長いために、プレス時にダイが平坦部を通過す
る間に油切れが生じ、急激な摩擦係数の上昇によるミク
ロな焼き付きが発生して、型かじりやプレス割れが生じ
る。
【００１２】 合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造後、
レーザーダルロールによって鋼板に調質圧延を行ってめ
っき鋼板表面に所定の凹凸を付与すると、調質圧延の際
に、めっき皮膜は、大きな変形を受けるので、めっき皮
膜が剥離しやすい。
レーザーダルロールによって鋼板に調質圧延を行ってめ
っき鋼板表面に所定の凹凸を付与すると、調質圧延の際
に、めっき皮膜は、大きな変形を受けるので、めっき皮
膜が剥離しやすい。
【００１３】 レーザーによってロール表面にダル加
工を施すには、多大なコストがかかり、しかも、ロール
表面に形成された凹凸の損耗が激しいので、ロールを頻
繁に交換する必要がある。
工を施すには、多大なコストがかかり、しかも、ロール
表面に形成された凹凸の損耗が激しいので、ロールを頻
繁に交換する必要がある。
【００１４】従来技術４は、以下のような問題を有して
いる。 表面粗さが１．０μｍＲａ以下の鋼板をめっ
き原板として用いることは、めっき浴中において、ドロ
スの鋼板面への付着を促進することになり、ドロスによ
る欠陥防止の点で不利である。即ち、ダル仕上げ冷延鋼
板を用いる場合には、鋼板がめっき浴中のロールと接触
する際に、鋼板とロールとが密着する面積が小さいこ
と、および、鋼板面とロール面との隙間が大きいことか
ら、ドロスは、鋼板面に圧着されず、ガスワイピング時
にめっき浴中に還流する。このため、ドロス欠陥は生じ
ない。一方、表面粗さが１．０μｍＲａ以下の鋼板を用
いる場合には、鋼板がめっき浴中のロールと接触する際
に、鋼板とロールとが密着する面積が大きいこと、およ
び、鋼板面とロール面との隙間が小さいことから、ドロ
スは、鋼板面に圧着されてドロス欠陥が生じる。
いる。 表面粗さが１．０μｍＲａ以下の鋼板をめっ
き原板として用いることは、めっき浴中において、ドロ
スの鋼板面への付着を促進することになり、ドロスによ
る欠陥防止の点で不利である。即ち、ダル仕上げ冷延鋼
板を用いる場合には、鋼板がめっき浴中のロールと接触
する際に、鋼板とロールとが密着する面積が小さいこ
と、および、鋼板面とロール面との隙間が大きいことか
ら、ドロスは、鋼板面に圧着されず、ガスワイピング時
にめっき浴中に還流する。このため、ドロス欠陥は生じ
ない。一方、表面粗さが１．０μｍＲａ以下の鋼板を用
いる場合には、鋼板がめっき浴中のロールと接触する際
に、鋼板とロールとが密着する面積が大きいこと、およ
び、鋼板面とロール面との隙間が小さいことから、ドロ
スは、鋼板面に圧着されてドロス欠陥が生じる。
【００１５】 従来技術４は、めっき層の合金化過程
において、めっき層自体の合金化反応によって、高いＰ
ＰＩをめっき皮膜に付与するものであるが、ただ単にＰ
ＰＩが高いだけでは、自己潤滑効果において不十分であ
る上に、保持されるプレス油の量が少ないために、プレ
ス成形時にダイがめっき皮膜の表面を進行する間に油切
れとなり、急激な摩擦係数の上昇によるミクロな焼付け
が発生し、型かじりやプレス割れが生じる。
において、めっき層自体の合金化反応によって、高いＰ
ＰＩをめっき皮膜に付与するものであるが、ただ単にＰ
ＰＩが高いだけでは、自己潤滑効果において不十分であ
る上に、保持されるプレス油の量が少ないために、プレ
ス成形時にダイがめっき皮膜の表面を進行する間に油切
れとなり、急激な摩擦係数の上昇によるミクロな焼付け
が発生し、型かじりやプレス割れが生じる。
【００１６】従って、この発明の目的は、優れたプレス
成形性を有し、しかも、めっき皮膜が剥離しにくい耐パ
ウダリング性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板を提供
することにある。
成形性を有し、しかも、めっき皮膜が剥離しにくい耐パ
ウダリング性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板を提供
することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】この発明は、下記条件、 深さ：２μｍ以上、 個数：２００〜８２００個／ｍｍ２ 、 面積率（単位面積当たりの凹部の開口面積が占める割
合）：１０〜７０％ を満足する凹部が表面に形成されていることに特徴を有
するものである。
合）：１０〜７０％ を満足する凹部が表面に形成されていることに特徴を有
するものである。
【００１８】
【作用】次に、この発明の、プレス成形性に優れた合金
化溶融亜鉛めっき鋼板を、図面を参照しながらを詳細に
説明する。
化溶融亜鉛めっき鋼板を、図面を参照しながらを詳細に
説明する。
【００１９】一般に、プレス加工時のプレス割れは、鋼
板の金型への流入抵抗が鋼板の破断限界を超えたときに
発生する。鋼板の総合的な流入抵抗は、鋼板の曲げ、曲
げ戻しの変形抵抗と摩擦成分により成り立っている。従
って、流入抵抗低減のためには、鋼板表面の摩擦抵抗を
下げることが有効である。プレス加工時の摩擦は、金型
と鋼板表面とが接触して滑る際に発生し、金型と鋼板と
の直接接触による凝着が発生した場合に摩擦抵抗は増大
する。
板の金型への流入抵抗が鋼板の破断限界を超えたときに
発生する。鋼板の総合的な流入抵抗は、鋼板の曲げ、曲
げ戻しの変形抵抗と摩擦成分により成り立っている。従
って、流入抵抗低減のためには、鋼板表面の摩擦抵抗を
下げることが有効である。プレス加工時の摩擦は、金型
と鋼板表面とが接触して滑る際に発生し、金型と鋼板と
の直接接触による凝着が発生した場合に摩擦抵抗は増大
する。
【００２０】通常、プレス加工時には、金型と鋼板との
接触界面にプレス油による油膜を形成させて摩擦力の増
大を防止している。しかしながら、金型と鋼板との接触
面圧が高い場合には、油膜が破壊されて金型と鋼板との
直接接触が生じて摩擦抵抗は増大する。このような状況
下において、摩擦抵抗の増大を抑制するには、油膜の保
持能力が重要である。
接触界面にプレス油による油膜を形成させて摩擦力の増
大を防止している。しかしながら、金型と鋼板との接触
面圧が高い場合には、油膜が破壊されて金型と鋼板との
直接接触が生じて摩擦抵抗は増大する。このような状況
下において、摩擦抵抗の増大を抑制するには、油膜の保
持能力が重要である。
【００２１】このようなことから、この発明において
は、鋼板表面に、下記条件、 深さ：２μｍ以上、 個数：２００〜８２００個／ｍｍ２ 、 面積率（単位面積当たりの凹部の開口面積が占める割
合）：１０〜７０％ を満足する凹部を形成することによって、前記凹部内に
プレス油を有効に保持させ、これによって、金型と鋼板
との接触界面にプレス油のミクロプールを独立して形成
させる。
は、鋼板表面に、下記条件、 深さ：２μｍ以上、 個数：２００〜８２００個／ｍｍ２ 、 面積率（単位面積当たりの凹部の開口面積が占める割
合）：１０〜７０％ を満足する凹部を形成することによって、前記凹部内に
プレス油を有効に保持させ、これによって、金型と鋼板
との接触界面にプレス油のミクロプールを独立して形成
させる。
【００２２】このように、ミクロプール内に封じ込まれ
たプレス油は、金型と鋼板との接触面圧が高い場合で
も、面圧の一部を受けるので、金型と鋼板との直接接触
は起こらず、良好なプレス成形性が得られる。
たプレス油は、金型と鋼板との接触面圧が高い場合で
も、面圧の一部を受けるので、金型と鋼板との直接接触
は起こらず、良好なプレス成形性が得られる。
【００２３】次に、この発明における数値の限定理由に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００２４】凹部の深さを２μｍ以上に限定したのは、
凹部の深さが２μｍ未満であると、プレス油を十分に保
持することができるミクロプールを形成することができ
ないからである。
凹部の深さが２μｍ未満であると、プレス油を十分に保
持することができるミクロプールを形成することができ
ないからである。
【００２５】凹部の数を２００〜８２００個／ｍｍ２
の範囲内に限定したのは、凹部の数が２００個／ｍｍ２
未満であると、凹部の最接近間隔が広すぎて、たと
え、凹部にプレス油が保持されても、凹部から凹部まで
の平坦部の長さが長いために、プレス時にダイが平坦部
を通過する間に油切れが生じ、急激な摩擦係数の上昇に
よるミクロな焼き付きが発生し、しかも、１つの凹部の
受ける面圧が大きすぎるために、油膜が破壊されて、型
かじりやプレス割れが生じ、一方、凹部をその数が８２
００個／ｍｍ２ を超えるように鋼板表面に形成するこ
とは、プレス成形性および塗装後鮮映性に悪影響を及ぼ
さないものの技術的に困難であり、現実的でないからで
ある。
の範囲内に限定したのは、凹部の数が２００個／ｍｍ２
未満であると、凹部の最接近間隔が広すぎて、たと
え、凹部にプレス油が保持されても、凹部から凹部まで
の平坦部の長さが長いために、プレス時にダイが平坦部
を通過する間に油切れが生じ、急激な摩擦係数の上昇に
よるミクロな焼き付きが発生し、しかも、１つの凹部の
受ける面圧が大きすぎるために、油膜が破壊されて、型
かじりやプレス割れが生じ、一方、凹部をその数が８２
００個／ｍｍ２ を超えるように鋼板表面に形成するこ
とは、プレス成形性および塗装後鮮映性に悪影響を及ぼ
さないものの技術的に困難であり、現実的でないからで
ある。
【００２６】単位面積当たりの凹部の開口面積が占める
割合、即ち、面積率が１０％未満であると、凹部内に保
持されるプレス油の量が不足するために、プレス時にダ
イが平坦部を進行する間に油切れが生じること、およ
び、保持されるプレス油の量が不足して面圧に抗するに
十分な静水圧が得られないこと、等の理由によって油膜
が破壊されて、型かじりやプレス割れが生じ、一方、７
０％を超えると、凹部以外の部分、即ち、山部分が細く
なってこれが脱落する恐れがあるからである。
割合、即ち、面積率が１０％未満であると、凹部内に保
持されるプレス油の量が不足するために、プレス時にダ
イが平坦部を進行する間に油切れが生じること、およ
び、保持されるプレス油の量が不足して面圧に抗するに
十分な静水圧が得られないこと、等の理由によって油膜
が破壊されて、型かじりやプレス割れが生じ、一方、７
０％を超えると、凹部以外の部分、即ち、山部分が細く
なってこれが脱落する恐れがあるからである。
【００２７】この発明の、プレス成形性に優れた合金化
溶融亜鉛めっき鋼板においては、上述した条件を満足す
るとともに、相対負荷長さ率ｔｐ （８０％）が９０％
以下の条件を満足すれば、プレス成形性を更に向上させ
ることができる。
溶融亜鉛めっき鋼板においては、上述した条件を満足す
るとともに、相対負荷長さ率ｔｐ （８０％）が９０％
以下の条件を満足すれば、プレス成形性を更に向上させ
ることができる。
【００２８】以下、この請求項２にかかる発明について
図面を参照しながら説明する。図１は、この発明のカッ
トオフ値が０．８ｍｍの表面粗さ曲線のプロフィルを示
す図である。図１において、１は、カットオフ値が０．
８ｍｍの表面粗さ曲線の測定長さ（Ｌ）の平均線であ
る。２は、平均線１に平行で最高山頂レベルの直線、３
は、平均線に平行で最低谷底レベルの直線、４は、平均
線１に平行で、最高山頂を０％、最低谷底を１００％と
したときのレベル８０％にある直線、そして、ｌ１ 、
ｌ２ 、ｌ３ 、ｌ４ 、ｌ５ は、測定長さ（Ｌ）の
中で平均線１に平行で、且つ、直線４によって切断され
る表面の切断部分の各々の長さである。ここで、カット
オフ値が０．８ｍｍの粗さ曲線の測定長さ（Ｌ）に間に
おいて、平均線１に平行で、且つ、最高山頂から、最高
山頂を０％、最低谷底１００％としたときの百分率で表
した切断レベル８０％にある直線で切断したときに得ら
れる切断長さの和の測定長さ（Ｌ）に対する比を百分率
で表した相対負荷長さ率ｔｐ （８０％）は、下記数１
によって表わされる。
図面を参照しながら説明する。図１は、この発明のカッ
トオフ値が０．８ｍｍの表面粗さ曲線のプロフィルを示
す図である。図１において、１は、カットオフ値が０．
８ｍｍの表面粗さ曲線の測定長さ（Ｌ）の平均線であ
る。２は、平均線１に平行で最高山頂レベルの直線、３
は、平均線に平行で最低谷底レベルの直線、４は、平均
線１に平行で、最高山頂を０％、最低谷底を１００％と
したときのレベル８０％にある直線、そして、ｌ１ 、
ｌ２ 、ｌ３ 、ｌ４ 、ｌ５ は、測定長さ（Ｌ）の
中で平均線１に平行で、且つ、直線４によって切断され
る表面の切断部分の各々の長さである。ここで、カット
オフ値が０．８ｍｍの粗さ曲線の測定長さ（Ｌ）に間に
おいて、平均線１に平行で、且つ、最高山頂から、最高
山頂を０％、最低谷底１００％としたときの百分率で表
した切断レベル８０％にある直線で切断したときに得ら
れる切断長さの和の測定長さ（Ｌ）に対する比を百分率
で表した相対負荷長さ率ｔｐ （８０％）は、下記数１
によって表わされる。
【００２９】
【数１】ｔｐ （８０％）＝（ｌ１ ＋ｌ２ ＋ｌ３
＋ｌ４ ＋ｌ５ ）／Ｌ×１００（％）
＋ｌ４ ＋ｌ５ ）／Ｌ×１００（％）
【００３０】相対負荷長さ率ｔｐ （８０％）は、上述
した請求項１にかかる発明における凹部の油溜まりの大
きさと対応しており、この値を９０％以下に維持するこ
とによって、十分な量のプレス油を凹部に保持させるこ
とができ、これによって、より一層のプレス成形性の向
上が認められる。
した請求項１にかかる発明における凹部の油溜まりの大
きさと対応しており、この値を９０％以下に維持するこ
とによって、十分な量のプレス油を凹部に保持させるこ
とができ、これによって、より一層のプレス成形性の向
上が認められる。
【００３１】図２は、この発明の、プレス成形性に優れ
た合金化溶融亜鉛めっき鋼板の断面の一例を示す模式図
である。図２において、５は、下地鋼板、そして、６
は、下地鋼板５上に形成されためっき皮膜である。めっ
き皮膜６に形成された凹部の最大深さは、最大めっき皮
膜厚以下であり、局部的にめっき皮膜が薄くなっている
ものの、下地鋼板５が露出した部分はなく、優れたプレ
ス成形性および耐食性を有している。
た合金化溶融亜鉛めっき鋼板の断面の一例を示す模式図
である。図２において、５は、下地鋼板、そして、６
は、下地鋼板５上に形成されためっき皮膜である。めっ
き皮膜６に形成された凹部の最大深さは、最大めっき皮
膜厚以下であり、局部的にめっき皮膜が薄くなっている
ものの、下地鋼板５が露出した部分はなく、優れたプレ
ス成形性および耐食性を有している。
【００３２】図３は、この発明の、プレス成形性に優れ
た合金化溶融亜鉛めっき鋼板表面の走査型電子顕微鏡写
真の一例である。図４は、従来の合金化溶融亜鉛めっき
鋼板表面の走査型電子顕微鏡写真の一例である。図３お
よび図４から明らかなように、この発明の合金化溶融亜
鉛めっき鋼板は、従来の合金化溶融亜鉛めっき鋼板には
存在しない凹部が表面に形成されており、凹部の深さ、
個数、および、凹部の面積率は、何れも、本願発明の範
囲を満足している。
た合金化溶融亜鉛めっき鋼板表面の走査型電子顕微鏡写
真の一例である。図４は、従来の合金化溶融亜鉛めっき
鋼板表面の走査型電子顕微鏡写真の一例である。図３お
よび図４から明らかなように、この発明の合金化溶融亜
鉛めっき鋼板は、従来の合金化溶融亜鉛めっき鋼板には
存在しない凹部が表面に形成されており、凹部の深さ、
個数、および、凹部の面積率は、何れも、本願発明の範
囲を満足している。
【００３３】
【実施例】次に、この発明を実施例によって更に詳細に
説明する。 実施例１ 板厚０．８ｍｍの冷延鋼板を下地鋼板として、連続溶融
亜鉛めっきライン（ＣＧＬ）により、めっき付着量を片
面当たり６０ｇ／ｍ２ に調整した種々の合金化溶融亜
鉛めっき鋼板を製造した。鋼板をＣＧＬに通板する際
に、鋼板を焼鈍後、０．１７ｗｔ％のＡｌを含有する亜
鉛浴中においてめっきを施し、次いで、合金化炉におい
て５１０℃の温度下で合金化処理を施すことによって亜
鉛めっき鋼板の表面に微小凹部を形成した。１ｍｍ２
中の凹部の数は、結晶粒の大きさを変えた鋼板を下地鋼
板として用いることによって変化させた。ここで、結晶
粒の大きさは、下地鋼板の成分および焼鈍条件を変える
ことによって調整することができる。また、結晶粒の大
きさを調整と材質が変化する可能性があるが、材質を変
化させたくない場合には、鋼板をＣＧＬに通板する際
に、ＣＧＬ焼鈍炉の中で焼鈍再結晶前に鋼板表面に歪を
導入した後、焼鈍を行えばよい。これによって、鋼板最
表層のみの結晶粒の大きさが調整され、且つ、内層の結
晶粒の大きさを一定に維持できるので、材質が均一で且
つ表層の結晶粒の大きさを変えた鋼板を製造することが
できる。凹部の数の測定法は、後述する。
説明する。 実施例１ 板厚０．８ｍｍの冷延鋼板を下地鋼板として、連続溶融
亜鉛めっきライン（ＣＧＬ）により、めっき付着量を片
面当たり６０ｇ／ｍ２ に調整した種々の合金化溶融亜
鉛めっき鋼板を製造した。鋼板をＣＧＬに通板する際
に、鋼板を焼鈍後、０．１７ｗｔ％のＡｌを含有する亜
鉛浴中においてめっきを施し、次いで、合金化炉におい
て５１０℃の温度下で合金化処理を施すことによって亜
鉛めっき鋼板の表面に微小凹部を形成した。１ｍｍ２
中の凹部の数は、結晶粒の大きさを変えた鋼板を下地鋼
板として用いることによって変化させた。ここで、結晶
粒の大きさは、下地鋼板の成分および焼鈍条件を変える
ことによって調整することができる。また、結晶粒の大
きさを調整と材質が変化する可能性があるが、材質を変
化させたくない場合には、鋼板をＣＧＬに通板する際
に、ＣＧＬ焼鈍炉の中で焼鈍再結晶前に鋼板表面に歪を
導入した後、焼鈍を行えばよい。これによって、鋼板最
表層のみの結晶粒の大きさが調整され、且つ、内層の結
晶粒の大きさを一定に維持できるので、材質が均一で且
つ表層の結晶粒の大きさを変えた鋼板を製造することが
できる。凹部の数の測定法は、後述する。
【００３４】このようにして製造した合金化溶融亜鉛め
っき鋼板の各々から試験片Ｎｏ．４〜１５を切り出し
て、以下に説明する種々の試験に供した。そして、比較
のために、従来技術３の鋼板から比較試験片Ｎｏ．１〜
３を切り出し、従来技術４の鋼板から比較試験片Ｎｏ．
１６を切り出して、同様な試験に供した。
っき鋼板の各々から試験片Ｎｏ．４〜１５を切り出し
て、以下に説明する種々の試験に供した。そして、比較
のために、従来技術３の鋼板から比較試験片Ｎｏ．１〜
３を切り出し、従来技術４の鋼板から比較試験片Ｎｏ．
１６を切り出して、同様な試験に供した。
【００３５】凹部の数は、試験片の表面を走査型電子顕
微鏡により観察し、１００倍写真における２５ｍｍ２
中の凹部の数を測定し、１ｍｍ２ の数に換算すること
によって測定した。
微鏡により観察し、１００倍写真における２５ｍｍ２
中の凹部の数を測定し、１ｍｍ２ の数に換算すること
によって測定した。
【００３６】プレス成形性を評価する、鋼板表面の摩擦
係数は、図５に示す摩擦係数測定装置を用いて測定し
た。このとき用いたビード７は、材質がＳＫＤ１１で、
接触面積が３ｍｍ×１０ｍｍのものであった。試験片８
をローラー１０上の試験台９に固定し、押付け荷重Ｎ＝
４００Ｋｇ、引抜き速度１ｍ／分で試験台１０をレール
１３に沿って引き抜き、ビード７を試験片８に押し付け
た状態でロードセル１１および１２によって測定され
る、引抜き荷重Ｆと押付け荷重Ｎとから試験片８の摩擦
係数Ｆ／Ｎを算出した。このとき使用した潤滑油は、日
本パーカライジング（株）製「ノックスラスト５３０
Ｆ」であり、これを試験片８の表面に塗布した。摩擦係
数の評価は、０．１５０未満が良好、０．１５０以上が
極めて良好である。
係数は、図５に示す摩擦係数測定装置を用いて測定し
た。このとき用いたビード７は、材質がＳＫＤ１１で、
接触面積が３ｍｍ×１０ｍｍのものであった。試験片８
をローラー１０上の試験台９に固定し、押付け荷重Ｎ＝
４００Ｋｇ、引抜き速度１ｍ／分で試験台１０をレール
１３に沿って引き抜き、ビード７を試験片８に押し付け
た状態でロードセル１１および１２によって測定され
る、引抜き荷重Ｆと押付け荷重Ｎとから試験片８の摩擦
係数Ｆ／Ｎを算出した。このとき使用した潤滑油は、日
本パーカライジング（株）製「ノックスラスト５３０
Ｆ」であり、これを試験片８の表面に塗布した。摩擦係
数の評価は、０．１５０未満が良好、０．１５０以上が
極めて良好である。
【００３７】めっき皮膜の剥離性の指標となる耐パウダ
リング性は、図６に示すドロービード試験機によるドロ
ービードテストによって、次のようにして評価した。先
ず、３０ｍｍ幅×１２０ｍｍ長さの試験片１４の非測定
対象面のめっき皮膜を希塩酸によって溶解剥離した。次
いで、この試験片１４を脱脂し、その重量を測定した。
次いで、試験片１４を、ドロービード試験機のビード１
５とダイ１６との間に装着し、油圧装置１７によって圧
力Ｐ＝５００Ｋｇでダイ１６を試験片１４を介してビー
ド１５に押し付けた。押付け圧力Ｐは、ロードセル１８
によって測定した。次に、このようにビード１５とダイ
１６との間に挟まれた試験片１４を、引抜き速度Ｖ＝２
００ｍｍ／分で、上方に引き抜いた。このとき使用した
潤滑油は、日本パーカライジング（株）製「ノックスラ
スト５３０Ｆ」であり、これを試験片１４の表面に塗布
した。次いで、試験片１７を脱脂し、測定対象面にテー
プを張り付け、これを剥離し、再度、脱脂し、次いで、
重量を測定し、試験前後での重量差からパウダリング量
を求めた。そして、パウダリング量が５ｇ／ｍ２未満の
ものを耐パウダリング性が「良好」と評価し、パウダリ
ング量が５ｇ／ｍ２ 以上のものを耐パウダリング性が
「劣る」と評価した。
リング性は、図６に示すドロービード試験機によるドロ
ービードテストによって、次のようにして評価した。先
ず、３０ｍｍ幅×１２０ｍｍ長さの試験片１４の非測定
対象面のめっき皮膜を希塩酸によって溶解剥離した。次
いで、この試験片１４を脱脂し、その重量を測定した。
次いで、試験片１４を、ドロービード試験機のビード１
５とダイ１６との間に装着し、油圧装置１７によって圧
力Ｐ＝５００Ｋｇでダイ１６を試験片１４を介してビー
ド１５に押し付けた。押付け圧力Ｐは、ロードセル１８
によって測定した。次に、このようにビード１５とダイ
１６との間に挟まれた試験片１４を、引抜き速度Ｖ＝２
００ｍｍ／分で、上方に引き抜いた。このとき使用した
潤滑油は、日本パーカライジング（株）製「ノックスラ
スト５３０Ｆ」であり、これを試験片１４の表面に塗布
した。次いで、試験片１７を脱脂し、測定対象面にテー
プを張り付け、これを剥離し、再度、脱脂し、次いで、
重量を測定し、試験前後での重量差からパウダリング量
を求めた。そして、パウダリング量が５ｇ／ｍ２未満の
ものを耐パウダリング性が「良好」と評価し、パウダリ
ング量が５ｇ／ｍ２ 以上のものを耐パウダリング性が
「劣る」と評価した。
【００３８】以上の試験結果を、表１に併せて示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】表１から明らかなように、比較試験片Ｎo.
１〜３は、凹部の数が本発明範囲を外れて少ない。従っ
て、摩擦係数が本発明試験片に比べて大きいので、プレ
ス成形性に劣っている。しかも、比較試験片Ｎo.１〜３
は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を、表面粗さを調整した
ダルロールによって調質圧延することによって製造され
ているので、調質圧延時にめっき皮膜が損傷を受けてい
る。従って、めっき皮膜が剥離しやすく、耐パウダリン
ング性に劣っている。
１〜３は、凹部の数が本発明範囲を外れて少ない。従っ
て、摩擦係数が本発明試験片に比べて大きいので、プレ
ス成形性に劣っている。しかも、比較試験片Ｎo.１〜３
は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を、表面粗さを調整した
ダルロールによって調質圧延することによって製造され
ているので、調質圧延時にめっき皮膜が損傷を受けてい
る。従って、めっき皮膜が剥離しやすく、耐パウダリン
ング性に劣っている。
【００４１】比較試験片Ｎo.１１は、凹部の面積率が本
発明範囲を外れて大きいので、摩擦係数は小さいが耐パ
ウダリング性に劣っている。
発明範囲を外れて大きいので、摩擦係数は小さいが耐パ
ウダリング性に劣っている。
【００４２】比較試験片Ｎo.１５、１６は、何れも、凹
部の面積率が本発明範囲を外れて小さいので、摩擦係数
が本発明試験片に比べて大きい。従って、プレス成形性
に劣っている。
部の面積率が本発明範囲を外れて小さいので、摩擦係数
が本発明試験片に比べて大きい。従って、プレス成形性
に劣っている。
【００４３】これに対して、本発明試験片Ｎo.４〜１０
および１２〜１４は、何れも、プレス成形性および耐パ
ウダリンング性に優れている。
および１２〜１４は、何れも、プレス成形性および耐パ
ウダリンング性に優れている。
【００４４】次に、上述した実施例１における製造条件
に、更に、相対負荷長さ率ｔｐ （８０％）≦９０
（％）以下の条件を付加して合金化溶融亜鉛めっき鋼板
を製造し、その各々から本発明試験片Ｎo.１７〜２８を
切り出し、上述した各種試験に供した。この結果を表２
に示す。摩擦係数の評価は、０．１４２以下が極めて良
好、０．１５０未満が良好である。相対負荷長さ率ｔｐ
（８０％）は、東京精密（株）製「表面粗さ形状測定
機サーフコム５７０Ａ」によって、鋼板表面の曲線（カ
ットオフ値０．８ｍｍ）を測定することによって算出し
た。
に、更に、相対負荷長さ率ｔｐ （８０％）≦９０
（％）以下の条件を付加して合金化溶融亜鉛めっき鋼板
を製造し、その各々から本発明試験片Ｎo.１７〜２８を
切り出し、上述した各種試験に供した。この結果を表２
に示す。摩擦係数の評価は、０．１４２以下が極めて良
好、０．１５０未満が良好である。相対負荷長さ率ｔｐ
（８０％）は、東京精密（株）製「表面粗さ形状測定
機サーフコム５７０Ａ」によって、鋼板表面の曲線（カ
ットオフ値０．８ｍｍ）を測定することによって算出し
た。
【００４５】
【表２】
【００４６】表２から明らかなように、ｔｐ （８０
％）≦９０（％）以下の条件を更に付加すると、プレス
成形性が更に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板を得るこ
とができた。
％）≦９０（％）以下の条件を更に付加すると、プレス
成形性が更に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板を得るこ
とができた。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、合金化溶融亜鉛めっき鋼板表面に形成する凹部の
数、深さおよび面積率を調整することによって、プレス
成形性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板を得ることが
できるといった有用な効果がもたらされる。
ば、合金化溶融亜鉛めっき鋼板表面に形成する凹部の
数、深さおよび面積率を調整することによって、プレス
成形性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板を得ることが
できるといった有用な効果がもたらされる。
【図１】この発明の表面粗さ曲線（カットオフ値０．８
ｍｍ）のプロフィルを示す図である。
ｍｍ）のプロフィルを示す図である。
【図２】この発明の、プレス成形性および塗装後鮮映性
に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の断面の一例を示す
模式図である。
に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の断面の一例を示す
模式図である。
【図３】この発明の、プレス成形性に優れた合金化溶融
亜鉛めっき鋼板表面組織の走査型電子顕微鏡写真の一例
である。
亜鉛めっき鋼板表面組織の走査型電子顕微鏡写真の一例
である。
【図４】従来の合金化溶融亜鉛めっき鋼板表面組織の走
査型電子顕微鏡写真の一例である。
査型電子顕微鏡写真の一例である。
【図５】プレス成形性を評価するための摩擦係数測定装
置を示す正面図である。
置を示す正面図である。
【図６】耐パウダリング性を評価するためのドロービー
ド試験機を示す正面図である。
ド試験機を示す正面図である。
１：平均線、 ２：最高山頂レベルの直線、 ３：最低谷底レベルの直線、 ４：レベル８０％の直線、 ５：下地鋼板、 ６：めっき皮膜、 ７：ビード、 ８：試験片、 ９：試料台、 10：ローラー、 11：ロードセル、 12：ロードセル、 13：レール、 14：試験片、 15：ビード、 16：ダイ、 17：油圧装置、 18：ロードセル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−18402（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】 下記条件、 深さ：２μｍ以上、 個数：２００〜８２００個／ｍｍ２ 、 面積率（単位面積当たりの凹部の開口面積が占める割
合）：１０〜７０％ を満足する凹部が表面に形成されていることを特徴とす
る、プレス成形性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板。 - 【請求項２】 カットオフ値が０．８ｍｍの粗さ曲線の
測定長さに間において、前記粗さ曲線の平均線に平行
で、且つ、前記粗さ曲線の最高山頂から、最高山頂を０
％、最低谷底１００％としたときの百分率で表した切断
レベル８０％にある直線で切断したときに得られる切断
長さの和の前記測定長さに対する比を百分率で表した相
対負荷長さ率ｔｐ （８０％）が９０（％）以下の条件
を更に満足する凹部が表面に形成されていることを特徴
とする、請求項１記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05186706A JP3139232B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | プレス成形性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
| DE69418437T DE69418437T2 (de) | 1993-06-30 | 1994-06-29 | Feuerverzinktes stahlblech mit guter pressbarkeit |
| US08/356,341 US5629099A (en) | 1993-06-30 | 1994-06-29 | Alloying-treated iron-zinc alloy dip-plated steel sheet excellent in press-formability and method for manufacturing same |
| EP03008199A EP1338669B1 (en) | 1993-06-30 | 1994-06-29 | Method for manufacturing an alloying-treated iron-zinc alloy dip-plated steel sheet excellent in press-formability |
| EP98111150A EP0882810B1 (en) | 1993-06-30 | 1994-06-29 | Method for manufacturing an alloying-treated iron-zinc alloy dip-plated steel sheet excellent in press-formability |
| EP94919818A EP0657561B1 (en) | 1993-06-30 | 1994-06-29 | Alloyed hot dip iron-zinc-alloy plated steel plate having excellent press moldability |
| DE69435062T DE69435062T2 (de) | 1993-06-30 | 1994-06-29 | Verfahren zur Herstellung einer legierten Eisen-Zink feuerverzinkten Stahlplatte mit guter Pressbarkeit |
| KR1019950700856A KR100188044B1 (ko) | 1993-06-30 | 1994-06-29 | 프레스 성형성이 우수한 합금화 처리 철-아연합금 용융 도금강판 및 그 제조방법 |
| DE69433414T DE69433414T2 (de) | 1993-06-30 | 1994-06-29 | Verfahren zur Herstellung eines feuerverzinkten Stahlblechs mit exzellenter Pressformbarkeit |
| PCT/JP1994/001052 WO1995001462A1 (fr) | 1993-06-30 | 1994-06-29 | Tole d'acier ayant une excellente aptitude au moulage-pressage et etant revetue d'un alliage de fer et de zinc allies par immersion a chaud, et son procede de fabrication |
| EP03008200A EP1323843A3 (en) | 1993-06-30 | 1994-06-29 | method for manufacturing an alloying-treated iron-zinc alloy dip-plated steel sheet excellent in press-formability |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05186706A JP3139232B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | プレス成形性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0718403A JPH0718403A (ja) | 1995-01-20 |
| JP3139232B2 true JP3139232B2 (ja) | 2001-02-26 |
Family
ID=16193215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05186706A Expired - Fee Related JP3139232B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | プレス成形性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3139232B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP3275686B2 (ja) * | 1996-01-30 | 2002-04-15 | 株式会社神戸製鋼所 | プレス成形性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
| JP3302910B2 (ja) * | 1997-09-18 | 2002-07-15 | 株式会社神戸製鋼所 | 加工性および鮮映性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
| JP3239831B2 (ja) * | 1998-01-30 | 2001-12-17 | 住友金属工業株式会社 | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
| JP3240987B2 (ja) * | 1998-02-18 | 2001-12-25 | 住友金属工業株式会社 | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
| JP3375546B2 (ja) * | 1998-07-03 | 2003-02-10 | 川崎製鉄株式会社 | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
| 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 |
| JP4992044B2 (ja) * | 2007-08-30 | 2012-08-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | クロメートフリー被覆溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
| JP5433356B2 (ja) | 2009-09-16 | 2014-03-05 | 日本航空電子工業株式会社 | 金型及び金型表面の加工方法 |
| JP5801034B2 (ja) | 2010-02-01 | 2015-10-28 | 日本航空電子工業株式会社 | 摺動部品、摺動部品表面の加工方法および生産方法 |
| WO2015147301A1 (ja) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | アベル株式会社 | ステンレス鋼板 |
| US20180312955A1 (en) * | 2015-09-30 | 2018-11-01 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Flat Steel Product Having a Zn-Galvannealed Protective Coating, and Method for the Production Thereof |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP05186706A patent/JP3139232B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH0718403A (ja) | 1995-01-20 |
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