JP3162901B2 - 溶融亜鉛めっき鋼板および合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 - Google Patents
溶融亜鉛めっき鋼板および合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車車体用などに用
いられる高張力鋼板を素材とした溶融亜鉛めっき鋼板お
よび合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法に関する。
いられる高張力鋼板を素材とした溶融亜鉛めっき鋼板お
よび合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より自動車用鋼板として耐食性の優
れた種々の表面処理鋼板が用いられている。その中で
も、再結晶焼鈍およびめっきを同一ラインで行う連続式
溶融亜鉛めっき設備において製造されている溶融亜鉛め
っき鋼板は高度な耐食性と安価な製造が可能であり、ま
た、溶融亜鉛めっきに加熱処理を施した合金化溶融亜鉛
めっき鋼板は耐食性に加え、溶接性やプレス加工性に優
れていることから多く用いられている。
れた種々の表面処理鋼板が用いられている。その中で
も、再結晶焼鈍およびめっきを同一ラインで行う連続式
溶融亜鉛めっき設備において製造されている溶融亜鉛め
っき鋼板は高度な耐食性と安価な製造が可能であり、ま
た、溶融亜鉛めっきに加熱処理を施した合金化溶融亜鉛
めっき鋼板は耐食性に加え、溶接性やプレス加工性に優
れていることから多く用いられている。
【０００３】一方近年、地球環境問題がクローズアップ
され、自動車の燃費向上のため軽量化が迫られている。
そのため、鋼板の強度を高めた高強度・高張力鋼板が開
発され、現在では耐食性のため溶融亜鉛めっき化および
合金化溶融亜鉛めっき化が必要となってきている。
され、自動車の燃費向上のため軽量化が迫られている。
そのため、鋼板の強度を高めた高強度・高張力鋼板が開
発され、現在では耐食性のため溶融亜鉛めっき化および
合金化溶融亜鉛めっき化が必要となってきている。
【０００４】高張力鋼板は、鋼中にＰ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃ
ｒなどを添加することで強度を高めているが、連続溶融
亜鉛めっき装置（以下ＣＧＬと称す）での溶融亜鉛めっ
き鋼板の製造において、焼鈍還元時に高強度化のために
添加した成分の鋼板表面への濃化が見られる。これらの
元素は酸化物として表面に酸化膜を生成すると言われて
いる。また、Ｐも表面に濃化していると考えられてい
る。
ｒなどを添加することで強度を高めているが、連続溶融
亜鉛めっき装置（以下ＣＧＬと称す）での溶融亜鉛めっ
き鋼板の製造において、焼鈍還元時に高強度化のために
添加した成分の鋼板表面への濃化が見られる。これらの
元素は酸化物として表面に酸化膜を生成すると言われて
いる。また、Ｐも表面に濃化していると考えられてい
る。
【０００５】その結果、第１に、鋼板と溶融亜鉛との濡
れ性が著しく劣化し、不めっき欠陥が発生する。このよ
うな不めっき欠陥の発生を防止する従来方法としては、
ＣＧＬに鋼板を導入する前に電気めっきを行う方法（特
開平２−１９４１５６号公報）あるいはクラッド法によ
りＳｉ、Ｍｎ等の含有量の少ない鋼を表層にしてめっき
濡れ性を改善する方法（特開平３−１９９３６３号公
報）が考案されている。一方、鋼中にさらにＴｉを添加
して、溶融亜鉛との濡れ性を改善する方法（特開平４−
１４８０７３号公報）も考案されている。
れ性が著しく劣化し、不めっき欠陥が発生する。このよ
うな不めっき欠陥の発生を防止する従来方法としては、
ＣＧＬに鋼板を導入する前に電気めっきを行う方法（特
開平２−１９４１５６号公報）あるいはクラッド法によ
りＳｉ、Ｍｎ等の含有量の少ない鋼を表層にしてめっき
濡れ性を改善する方法（特開平３−１９９３６３号公
報）が考案されている。一方、鋼中にさらにＴｉを添加
して、溶融亜鉛との濡れ性を改善する方法（特開平４−
１４８０７３号公報）も考案されている。
【０００６】また、第２に、溶融亜鉛めっき後の合金化
においては著しい遅滞がみられる。そのため、めっき層
を十分に合金化するためには、合金化温度を上げる、ま
たはラインスピードを低下し合金化時間を長くするなど
の方法をとる必要がある。しかし、合金化温度を上げる
ことによっては、めっき層中鉄含有率の制御が困難とな
り、必要以上に高くなりやすい、まためっき密着性が劣
化するなどの問題が生じるとともに、製造コストの上昇
にもつながる。また、ラインスピードを低下させ長時間
合金化を行う場合、生産性が悪くなりまた、製造コスト
上昇の原因となる。
においては著しい遅滞がみられる。そのため、めっき層
を十分に合金化するためには、合金化温度を上げる、ま
たはラインスピードを低下し合金化時間を長くするなど
の方法をとる必要がある。しかし、合金化温度を上げる
ことによっては、めっき層中鉄含有率の制御が困難とな
り、必要以上に高くなりやすい、まためっき密着性が劣
化するなどの問題が生じるとともに、製造コストの上昇
にもつながる。また、ラインスピードを低下させ長時間
合金化を行う場合、生産性が悪くなりまた、製造コスト
上昇の原因となる。
【０００７】合金化を促進する従来方法は、特開昭５８
−１２０７７１号公報に開示されているように、還元焼
鈍前にＮｉまたはＣｕめっきを行うことにより、Ｆｅ−
Ｚｎの合金化促進を図るものである。しかし、この方法
では、ＮｉまたはＣｕめっきする設備を還元焼鈍前に設
置する必要がある。
−１２０７７１号公報に開示されているように、還元焼
鈍前にＮｉまたはＣｕめっきを行うことにより、Ｆｅ−
Ｚｎの合金化促進を図るものである。しかし、この方法
では、ＮｉまたはＣｕめっきする設備を還元焼鈍前に設
置する必要がある。
【０００８】特公昭６４−１１１１１号公報に開示され
た方法は、Ｚｎ浴中Ａｌ濃度および浴温を変更して合金
化条件を一定化させるものであるが、Ｚｎ浴条件を変化
させるには時間がかかりラインを停止する必要があるた
め、生産性を悪化させる。また、同公報に開示の実施例
では鋼中Ｓｉ量０．２％以下、Ｐ量０．１％以下の鋼板
に適応可能であることが示されている。しかし、本発明
の対象とするＳｉ：２．０％まで、Ｐ：０．２％までと
多量に添加された鋼板には適用できない。
た方法は、Ｚｎ浴中Ａｌ濃度および浴温を変更して合金
化条件を一定化させるものであるが、Ｚｎ浴条件を変化
させるには時間がかかりラインを停止する必要があるた
め、生産性を悪化させる。また、同公報に開示の実施例
では鋼中Ｓｉ量０．２％以下、Ｐ量０．１％以下の鋼板
に適応可能であることが示されている。しかし、本発明
の対象とするＳｉ：２．０％まで、Ｐ：０．２％までと
多量に添加された鋼板には適用できない。
【０００９】特開平３−２４３７５１号公報にはＰ添加
鋼において焼鈍後酸洗してＰ濃化層を除去し合金化を促
進する方法が開示されている。この公報に開示された技
術は、一般に引張強度が３５Ｋｇｆ／ｍｍ2 クラスとい
われるＰ添加鋼の合金化の促進を目的とするもので、本
発明で対象とする、さらに強度を増すためにＰ以外にＳ
ｉやＭｎ、Ｃｒを複合添加した鋼板、いわゆる引張強度
が４５Ｋｇｆ／ｍｍ2以上の鋼板の不めっき欠陥の改善
および合金化の促進技術ではない。
鋼において焼鈍後酸洗してＰ濃化層を除去し合金化を促
進する方法が開示されている。この公報に開示された技
術は、一般に引張強度が３５Ｋｇｆ／ｍｍ2 クラスとい
われるＰ添加鋼の合金化の促進を目的とするもので、本
発明で対象とする、さらに強度を増すためにＰ以外にＳ
ｉやＭｎ、Ｃｒを複合添加した鋼板、いわゆる引張強度
が４５Ｋｇｆ／ｍｍ2以上の鋼板の不めっき欠陥の改善
および合金化の促進技術ではない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の問題点を解消し、Ｐ、Ｓｉ、ＭｎまたはＣｒ
を含有する高強度・高張力鋼板を素地鋼板に用いて、溶
融亜鉛めっき鋼板または合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製
造するにあたり、できるだけ工程の煩雑化や生産性低下
を最低限にとどめ、品質がよく安価に製造することので
きる溶融亜鉛めっき鋼板および合金化溶融亜鉛めっき鋼
板の製造方法を提供するにある。
従来技術の問題点を解消し、Ｐ、Ｓｉ、ＭｎまたはＣｒ
を含有する高強度・高張力鋼板を素地鋼板に用いて、溶
融亜鉛めっき鋼板または合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製
造するにあたり、できるだけ工程の煩雑化や生産性低下
を最低限にとどめ、品質がよく安価に製造することので
きる溶融亜鉛めっき鋼板および合金化溶融亜鉛めっき鋼
板の製造方法を提供するにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明において上記問題
点を解決する手段は以下の通りである。本発明者らは、
本発明が目的とするＰとＳｉ、Ｍｎ、Ｃｒが複合添加さ
れている鋼板における再結晶焼鈍後の鋼板表面濃化状態
を、結晶粒界のＰ濃度については脆性破断により結晶粒
界を露出させオージェ分析法（ＡＥＳ）により行い、鋼
板表面のＳｉ、Ｍｎ、Ｃｒ濃度についてはグロー放電分
光分析法（ＧＤＳ）により行った。図１ａ）に再結晶焼
鈍後の表層結晶粒界のＡＥＳスペクトルを、図１ｂ）に
鋼板内部の結晶粒界のＡＥＳスペクトルを示す。また、
図２ａ）に再結晶焼鈍後の鋼板表面のＧＤＳスペクトル
を示す。これらの結果により、ＰおよびＳｉ、Ｍｎ、Ｃ
ｒの複合添加鋼板において、これらのすべての元素が表
面に濃化していることがわかった。
点を解決する手段は以下の通りである。本発明者らは、
本発明が目的とするＰとＳｉ、Ｍｎ、Ｃｒが複合添加さ
れている鋼板における再結晶焼鈍後の鋼板表面濃化状態
を、結晶粒界のＰ濃度については脆性破断により結晶粒
界を露出させオージェ分析法（ＡＥＳ）により行い、鋼
板表面のＳｉ、Ｍｎ、Ｃｒ濃度についてはグロー放電分
光分析法（ＧＤＳ）により行った。図１ａ）に再結晶焼
鈍後の表層結晶粒界のＡＥＳスペクトルを、図１ｂ）に
鋼板内部の結晶粒界のＡＥＳスペクトルを示す。また、
図２ａ）に再結晶焼鈍後の鋼板表面のＧＤＳスペクトル
を示す。これらの結果により、ＰおよびＳｉ、Ｍｎ、Ｃ
ｒの複合添加鋼板において、これらのすべての元素が表
面に濃化していることがわかった。
【００１２】よって、めっき濡れ性の改善や合金化速度
の促進のためには、溶融亜鉛めっき浴に鋼板が導かれる
時点において、これらの元素の表面濃化層量を少なくす
ればよいと考えられる。
の促進のためには、溶融亜鉛めっき浴に鋼板が導かれる
時点において、これらの元素の表面濃化層量を少なくす
ればよいと考えられる。
【００１３】そこで本発明者らは、還元焼鈍条件、表面
濃化層量とめっき濡れ性や合金化速度を詳細に検討した
結果、高張力鋼板の冷延板を再結晶温度で焼鈍した後
に、研磨、あるいは研磨後酸洗、あるいは酸洗後研磨に
より表面濃化層を除去した場合、溶融亜鉛めっき前の再
還元焼鈍において再度のＰ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒの表面濃
化が起こり難く、めっき濡れ性の改善や合金化速度の促
進効果がみられることを知見した。
濃化層量とめっき濡れ性や合金化速度を詳細に検討した
結果、高張力鋼板の冷延板を再結晶温度で焼鈍した後
に、研磨、あるいは研磨後酸洗、あるいは酸洗後研磨に
より表面濃化層を除去した場合、溶融亜鉛めっき前の再
還元焼鈍において再度のＰ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒの表面濃
化が起こり難く、めっき濡れ性の改善や合金化速度の促
進効果がみられることを知見した。
【００１４】還元焼鈍後の表面濃化層を除去するために
は酸洗のみでも効果はみられるが、特に本発明が目的と
する高張力鋼板においてはＳｉ、Ｍｎ、Ｃｒの添加量が
多く、酸洗だけでは完全に濃化層が除去できず不めっき
欠陥の改善および合金化の促進効果は十分ではない。ま
た、酸洗だけで表面濃化層を除去するためにはラインス
ピードを遅くするなどの手段により長時間酸洗が必要で
あるが、生産性が悪くなるだけでなく、鋼板表面が長時
間酸洗により荒れて凹凸が激しくなり、溶融亜鉛めっ
き、合金化溶融亜鉛めっきの密着性や鮮映性などに悪影
響を及ぼす。
は酸洗のみでも効果はみられるが、特に本発明が目的と
する高張力鋼板においてはＳｉ、Ｍｎ、Ｃｒの添加量が
多く、酸洗だけでは完全に濃化層が除去できず不めっき
欠陥の改善および合金化の促進効果は十分ではない。ま
た、酸洗だけで表面濃化層を除去するためにはラインス
ピードを遅くするなどの手段により長時間酸洗が必要で
あるが、生産性が悪くなるだけでなく、鋼板表面が長時
間酸洗により荒れて凹凸が激しくなり、溶融亜鉛めっ
き、合金化溶融亜鉛めっきの密着性や鮮映性などに悪影
響を及ぼす。
【００１５】そのため、本発明においては、特開平３−
２４３７５１号公報に開示の方法が適用できず、研磨、
または研磨後酸洗、または酸洗後研磨の技術によって表
面濃化層を除去する必要がある。
２４３７５１号公報に開示の方法が適用できず、研磨、
または研磨後酸洗、または酸洗後研磨の技術によって表
面濃化層を除去する必要がある。
【００１６】図１ｃ）に焼鈍後研磨した後、再度還元焼
鈍した鋼板の表面結晶粒界のＡＥＳスペクトルの結果を
示す。図１ａ）に比べ、研磨後の焼鈍により粒界Ｐ量が
減少していることがわかる。また、図２ｂ）にはＧＤＳ
により求めた焼鈍研磨後さらに再還元した高張力鋼板の
表面濃化の様子を示す。また、図３にはＭｎを例に取っ
て焼鈍温度あるいは焼鈍研磨後の再還元温度の表面濃化
におよぼす影響を示す。これらの結果より焼鈍後研磨に
より表面濃化層を除去し再焼鈍することにより表面濃化
層量の少ない状態で溶融亜鉛めっき浴に浸漬できること
がわかった。
鈍した鋼板の表面結晶粒界のＡＥＳスペクトルの結果を
示す。図１ａ）に比べ、研磨後の焼鈍により粒界Ｐ量が
減少していることがわかる。また、図２ｂ）にはＧＤＳ
により求めた焼鈍研磨後さらに再還元した高張力鋼板の
表面濃化の様子を示す。また、図３にはＭｎを例に取っ
て焼鈍温度あるいは焼鈍研磨後の再還元温度の表面濃化
におよぼす影響を示す。これらの結果より焼鈍後研磨に
より表面濃化層を除去し再焼鈍することにより表面濃化
層量の少ない状態で溶融亜鉛めっき浴に浸漬できること
がわかった。
【００１７】また、研磨に加え、さらに酸洗を行う、あ
るいは酸洗後研磨を行うことによっても表面濃化層の生
成抑制に同様な効果がみられることがわかった。
るいは酸洗後研磨を行うことによっても表面濃化層の生
成抑制に同様な効果がみられることがわかった。
【００１８】従って本発明者らは、冷延、焼鈍鋼板を高
生産性で生産できる連続焼鈍設備（以下、ＣＡＬと称
す）を用いて焼鈍処理を行った後に、表面のＰ、Ｓｉ、
Ｍｎ、Ｃｒ等の濃化層を、研磨、または研磨後酸洗、あ
るいは酸洗後研磨にて除去後、ＣＧＬで容易に不めっき
欠陥のないめっきが可能でありさらに迅速な合金化がで
きることを見いだした。
生産性で生産できる連続焼鈍設備（以下、ＣＡＬと称
す）を用いて焼鈍処理を行った後に、表面のＰ、Ｓｉ、
Ｍｎ、Ｃｒ等の濃化層を、研磨、または研磨後酸洗、あ
るいは酸洗後研磨にて除去後、ＣＧＬで容易に不めっき
欠陥のないめっきが可能でありさらに迅速な合金化がで
きることを見いだした。
【００１９】すなわち、本発明は、上記知見によっては
じめてなされたもので、高張力鋼板を連続焼鈍設備で再
結晶焼鈍し、冷却後に鋼板表面の鋼中成分の濃化層を、
研磨、あるいは酸洗後研磨、あるいは研磨後酸洗により
除去することを特徴とする、連続溶融亜鉛めっき設備に
て再度前記鋼板を加熱して溶融亜鉛めっきを行うために
用いる鋼板の製造方法、および、高張力鋼板を連続焼鈍
設備で再結晶焼鈍し、冷却後に鋼板表面の鋼中成分の濃
化層を、研磨、あるいは酸洗後研磨、あるいは研磨後酸
洗により除去し、連続溶融亜鉛めっき設備にて再度前記
鋼板を加熱して溶融亜鉛めっきを行うことを特徴とする
溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法を提供するものである。
じめてなされたもので、高張力鋼板を連続焼鈍設備で再
結晶焼鈍し、冷却後に鋼板表面の鋼中成分の濃化層を、
研磨、あるいは酸洗後研磨、あるいは研磨後酸洗により
除去することを特徴とする、連続溶融亜鉛めっき設備に
て再度前記鋼板を加熱して溶融亜鉛めっきを行うために
用いる鋼板の製造方法、および、高張力鋼板を連続焼鈍
設備で再結晶焼鈍し、冷却後に鋼板表面の鋼中成分の濃
化層を、研磨、あるいは酸洗後研磨、あるいは研磨後酸
洗により除去し、連続溶融亜鉛めっき設備にて再度前記
鋼板を加熱して溶融亜鉛めっきを行うことを特徴とする
溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法を提供するものである。
【００２０】ここで、前記高張力鋼板は、その鋼中成分
が重量％でＰ：０．０３％以上０．２％以下、Ｓｉ：
０．１％以上２．０％以下、Ｍｎ：０．５％以上２．０
％以下、Ｃｒ：０．１％以上２．０％以下のうち少なく
とも一種以上を含有する鋼板であるのが好ましい。ま
た、前記連続溶融亜鉛めっき設備での鋼板の加熱温度
が、６５０℃以上、かつ前記連続焼鈍設備での再結晶焼
鈍温度以下であるのが好ましい。
が重量％でＰ：０．０３％以上０．２％以下、Ｓｉ：
０．１％以上２．０％以下、Ｍｎ：０．５％以上２．０
％以下、Ｃｒ：０．１％以上２．０％以下のうち少なく
とも一種以上を含有する鋼板であるのが好ましい。ま
た、前記連続溶融亜鉛めっき設備での鋼板の加熱温度
が、６５０℃以上、かつ前記連続焼鈍設備での再結晶焼
鈍温度以下であるのが好ましい。
【００２１】また、本発明は、上記製造方法によって得
られた溶融亜鉛めっき鋼板に、さらに合金化を行うこと
を特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法を提
供するものである。
られた溶融亜鉛めっき鋼板に、さらに合金化を行うこと
を特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法を提
供するものである。
【００２２】ここで、上記各製造方法によって得られた
溶融亜鉛めっき鋼板および合金化溶融亜鉛めっき鋼板に
上層めっきを行うのが好ましい。
溶融亜鉛めっき鋼板および合金化溶融亜鉛めっき鋼板に
上層めっきを行うのが好ましい。
【００２３】
【発明の作用】本発明の溶融亜鉛めっき鋼板および合金
化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法は、それぞれ高張力鋼
板を素地鋼板として用いる場合に、連続焼鈍設備にて再
結晶焼鈍温度で焼鈍し、冷却後に鋼板表面の鋼中成分の
濃化層を、研磨、あるいは酸洗後研磨、あるいは研磨後
酸洗により除去し、連続溶融亜鉛めっき設備にて再度鋼
板を加熱還元して溶融亜鉛めっきを行う方法および以上
のように製造された溶融亜鉛めっき鋼板に合金化処理を
行う方法である。このとき、ＣＧＬでの鋼板の加熱温度
が６５０℃以上、ＣＡＬでの焼鈍温度以下とするのがよ
い。合金化に際しての加熱処理は、４６０℃より低温の
場合長時間の加熱が必要であり生産性が低下するため４
６０℃以上、プレス成形時の密着性より５６０℃以下が
よい。以上のようにして得られた溶融亜鉛めっき鋼板お
よび合金化溶融亜鉛めっき鋼板は必要に応じてさらに上
層にめっきを施してもよい。
化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法は、それぞれ高張力鋼
板を素地鋼板として用いる場合に、連続焼鈍設備にて再
結晶焼鈍温度で焼鈍し、冷却後に鋼板表面の鋼中成分の
濃化層を、研磨、あるいは酸洗後研磨、あるいは研磨後
酸洗により除去し、連続溶融亜鉛めっき設備にて再度鋼
板を加熱還元して溶融亜鉛めっきを行う方法および以上
のように製造された溶融亜鉛めっき鋼板に合金化処理を
行う方法である。このとき、ＣＧＬでの鋼板の加熱温度
が６５０℃以上、ＣＡＬでの焼鈍温度以下とするのがよ
い。合金化に際しての加熱処理は、４６０℃より低温の
場合長時間の加熱が必要であり生産性が低下するため４
６０℃以上、プレス成形時の密着性より５６０℃以下が
よい。以上のようにして得られた溶融亜鉛めっき鋼板お
よび合金化溶融亜鉛めっき鋼板は必要に応じてさらに上
層にめっきを施してもよい。
【００２４】以下に、本発明をさらに詳細に説明する。
まず、本発明に用いられる高張力鋼板にＣＡＬおよびＣ
ＧＬにて溶融亜鉛めっきおよびその後の合金化を行う方
法について述べる。めっき素材となる鋼板は熱延および
冷延によって板厚を調整された後、ＣＡＬにより再結晶
温度で焼鈍される。ＣＡＬの雰囲気はスケールの発生を
防止するため、鋼板に対し還元性が必要であり、一般的
には数％Ｈ2 を含有するＮ2 ガスを用いれば良い。ＣＡ
Ｌでの鋼板到達温度は鋼中成分および目標材質により異
なるが７５０℃から９５０℃の範囲が一般的である。
まず、本発明に用いられる高張力鋼板にＣＡＬおよびＣ
ＧＬにて溶融亜鉛めっきおよびその後の合金化を行う方
法について述べる。めっき素材となる鋼板は熱延および
冷延によって板厚を調整された後、ＣＡＬにより再結晶
温度で焼鈍される。ＣＡＬの雰囲気はスケールの発生を
防止するため、鋼板に対し還元性が必要であり、一般的
には数％Ｈ2 を含有するＮ2 ガスを用いれば良い。ＣＡ
Ｌでの鋼板到達温度は鋼中成分および目標材質により異
なるが７５０℃から９５０℃の範囲が一般的である。
【００２５】ＣＡＬにて再結晶温度で焼鈍された鋼板は
表面に鋼中成分によりＰが鋼板表面結晶粒界に析出し、
Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒなどが酸化物として濃化する。この表
面濃化層を少なくとも研磨によって機械的に削り落とし
た後、すなわち、研磨、あるいは研磨後酸洗、あるいは
酸洗後研磨により除去後、ＣＧＬへ鋼板を導入する。
表面に鋼中成分によりＰが鋼板表面結晶粒界に析出し、
Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒなどが酸化物として濃化する。この表
面濃化層を少なくとも研磨によって機械的に削り落とし
た後、すなわち、研磨、あるいは研磨後酸洗、あるいは
酸洗後研磨により除去後、ＣＧＬへ鋼板を導入する。
【００２６】ＣＧＬでの焼鈍還元はＳｉ、Ｍｎ、Ｃｒの
添加の少ない（熱延仕上げ）鋼板では６００℃程度で十
分で、めっき可能であるが、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒを添加し
た冷延後再結晶焼鈍した鋼板では、めっき濡れ性および
合金化速度の観点から、再焼鈍還元温度が６５０℃以上
で改善効果が現れ、７００℃以上で好適範囲にはいる。
しかし、再表面濃化防止のためおよび鋼板材質上、ＣＡ
Ｌでの再結晶焼鈍温度以下、さらには（ＣＡＬでの再結
晶焼鈍温度−３０）℃以下が再焼鈍還元温度として好ま
しい（図４および図５参照）。ＣＧＬでの再焼鈍還元雰
囲気は、ＣＡＬと同様に数％Ｈ2 を含有するＮ2 を用い
れば良い。
添加の少ない（熱延仕上げ）鋼板では６００℃程度で十
分で、めっき可能であるが、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒを添加し
た冷延後再結晶焼鈍した鋼板では、めっき濡れ性および
合金化速度の観点から、再焼鈍還元温度が６５０℃以上
で改善効果が現れ、７００℃以上で好適範囲にはいる。
しかし、再表面濃化防止のためおよび鋼板材質上、ＣＡ
Ｌでの再結晶焼鈍温度以下、さらには（ＣＡＬでの再結
晶焼鈍温度−３０）℃以下が再焼鈍還元温度として好ま
しい（図４および図５参照）。ＣＧＬでの再焼鈍還元雰
囲気は、ＣＡＬと同様に数％Ｈ2 を含有するＮ2 を用い
れば良い。
【００２７】上記温度で再焼鈍還元された鋼板は、通常
の溶融亜鉛めっきと同様に５００℃前後に降温後、４６
０℃から５００℃程度、溶解Ａｌ濃度０．１３から０．
１４ｗｔ％程度の溶融亜鉛めっき浴に導入され亜鉛めっ
きされ、浴からの立ち上がり時にガスワイピングにより
目付量が調整される。こうして、溶融亜鉛めっき鋼板が
製造される。必要に応じて、その後直ちに加熱合金化処
理され、合金化溶融亜鉛めっき鋼板が製造される。合金
化温度は生産性より４６０℃以上、また、プレス成形時
のめっき密着性より５６０℃以下とする。溶融亜鉛めっ
き後あるいは合金化溶融亜鉛めっき後、必要に応じて上
層めっきを行い、めっき特性の改善をはかることも可能
である。例えば、上層めっきとして、プレス時の摺動性
改善のために行われるＦｅ−ＺｎやＦｅ−Ｐめっきなど
を施しても良い。この上層めっきは用途に応じて如何な
るめっきでも良い。
の溶融亜鉛めっきと同様に５００℃前後に降温後、４６
０℃から５００℃程度、溶解Ａｌ濃度０．１３から０．
１４ｗｔ％程度の溶融亜鉛めっき浴に導入され亜鉛めっ
きされ、浴からの立ち上がり時にガスワイピングにより
目付量が調整される。こうして、溶融亜鉛めっき鋼板が
製造される。必要に応じて、その後直ちに加熱合金化処
理され、合金化溶融亜鉛めっき鋼板が製造される。合金
化温度は生産性より４６０℃以上、また、プレス成形時
のめっき密着性より５６０℃以下とする。溶融亜鉛めっ
き後あるいは合金化溶融亜鉛めっき後、必要に応じて上
層めっきを行い、めっき特性の改善をはかることも可能
である。例えば、上層めっきとして、プレス時の摺動性
改善のために行われるＦｅ−ＺｎやＦｅ−Ｐめっきなど
を施しても良い。この上層めっきは用途に応じて如何な
るめっきでも良い。
【００２８】本発明において用いられる高張力鋼板の鋼
中成分について以下に説明する。Ｐ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ
は鋼に強度をもたせるために添加している。
中成分について以下に説明する。Ｐ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ
は鋼に強度をもたせるために添加している。
【００２９】Ｐは少量の添加で強度を持たせることが可
能であり、比較的安価であるが、２次加工脆性を起こし
易く、また深絞り性にも悪影響であるため、０．０３％
以上０．２％以下とする。
能であり、比較的安価であるが、２次加工脆性を起こし
易く、また深絞り性にも悪影響であるため、０．０３％
以上０．２％以下とする。
【００３０】Ｓｉは鋼の強度を高める効果の現れる０．
１％以上とし、表面に酸化膜を形成し、めっき浴との密
着性を低下させるため２．０％以下とする。
１％以上とし、表面に酸化膜を形成し、めっき浴との密
着性を低下させるため２．０％以下とする。
【００３１】Ｍｎは鋼の強度を高める効果の現れる０．
５％以上とし、また、深絞り性に悪影響を及ぼすため
２．０％以下とする。
５％以上とし、また、深絞り性に悪影響を及ぼすため
２．０％以下とする。
【００３２】Ｃｒは鋼の強度を高める効果の現れる０．
１％以上とし、強度向上効果の飽和と経済性より０．１
％以上２．０％以下とする。
１％以上とし、強度向上効果の飽和と経済性より０．１
％以上２．０％以下とする。
【００３３】本発明は、Ｐに加えてＳｉ、Ｍｎ、Ｃｒを
添加した鋼板において効果がみられるが、これらの鋼板
に成形性改善のために添加される炭窒化物形成元素であ
るＴｉやＮｂを添加した鋼板においても、本発明は有効
である。また、Ｐ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｂを添
加した鋼板に２次加工脆性改善および溶接性のためさら
にＢを添加した鋼板を用いても良い。
添加した鋼板において効果がみられるが、これらの鋼板
に成形性改善のために添加される炭窒化物形成元素であ
るＴｉやＮｂを添加した鋼板においても、本発明は有効
である。また、Ｐ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｂを添
加した鋼板に２次加工脆性改善および溶接性のためさら
にＢを添加した鋼板を用いても良い。
【００３４】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。表１に供試鋼板の組成を示す。予め清浄化処理
をした鋼板に、従来方法である焼鈍のみの処理、あるい
は本発明方法である焼鈍−濃化層除去−再還元焼鈍の処
理を施した後、溶融亜鉛めっきを行い、溶融亜鉛めっき
鋼板を得た。この後、この溶融亜鉛めっき鋼板を合金化
処理して合金化亜鉛めっき鋼板を得た。得られた鋼板の
めっき外観評価、めっき層中の鉄含有率および耐パウダ
リング性を評価した。
明する。表１に供試鋼板の組成を示す。予め清浄化処理
をした鋼板に、従来方法である焼鈍のみの処理、あるい
は本発明方法である焼鈍−濃化層除去−再還元焼鈍の処
理を施した後、溶融亜鉛めっきを行い、溶融亜鉛めっき
鋼板を得た。この後、この溶融亜鉛めっき鋼板を合金化
処理して合金化亜鉛めっき鋼板を得た。得られた鋼板の
めっき外観評価、めっき層中の鉄含有率および耐パウダ
リング性を評価した。
【００３５】ここで、１回目焼鈍後濃化層を除去するこ
となく溶融亜鉛めっきした例（従来方法）、および１回
目焼鈍後濃化層を除去した後２回目の焼鈍を行った例
（本発明方法）を表２示す。焼鈍条件、濃化層除去処理
条件、亜鉛めっき条件および合金化処理条件ならびに得
られた鋼板の評価方法を以下に示す。
となく溶融亜鉛めっきした例（従来方法）、および１回
目焼鈍後濃化層を除去した後２回目の焼鈍を行った例
（本発明方法）を表２示す。焼鈍条件、濃化層除去処理
条件、亜鉛めっき条件および合金化処理条件ならびに得
られた鋼板の評価方法を以下に示す。
【００３６】・焼鈍条件（１回、２回目とも含む） 雰囲気 ５％Ｈ2 −Ｎ2 ガス（露点−２０℃） 温 度 表２ 時 間 ２０秒 １回焼鈍法は、焼鈍後鋼板が所定温度になった時点でめ
っき浴に投入する。２回焼鈍法は、焼鈍後一旦室温まで
冷却し、濃化層を除去した後、再度焼鈍し 、鋼板が所
定温度まで降温した時点でめっき浴に投入する。
っき浴に投入する。２回焼鈍法は、焼鈍後一旦室温まで
冷却し、濃化層を除去した後、再度焼鈍し 、鋼板が所
定温度まで降温した時点でめっき浴に投入する。
【００３７】・濃化層除去処理条件 研 磨 材 料 アルミナ研磨剤入りナイロンブ
ラシ 処理方法 縦横１０往復（擦動） 酸 洗 塩酸濃度 ５％ＨＣｌ水溶液 温 度 ６０℃ 時 間 ６秒 上記条件にて研磨あるいは酸洗後研磨あるいは研磨後酸
洗を行った。
ラシ 処理方法 縦横１０往復（擦動） 酸 洗 塩酸濃度 ５％ＨＣｌ水溶液 温 度 ６０℃ 時 間 ６秒 上記条件にて研磨あるいは酸洗後研磨あるいは研磨後酸
洗を行った。
【００３８】・めっき条件 めっき浴 Ａｌ濃度 ０．１３ｗｔ％ 浴 温 ４７５℃ 板 温 ４７５℃ 浸漬時間 ３秒 目付量 ４５ｇ／ｍ2 ・合金化条件 温 度 表２ 時 間 表２
【００３９】・評価方法 不めっき欠陥の判定は目視により行い、不めっき欠陥が
全くないものを「１」、最も不めっきの多いものを
「５」とした。
全くないものを「１」、最も不めっきの多いものを
「５」とした。
【００４０】めっき層中鉄含有率は硫酸にてめっき層を
溶解し、原子吸光にて測定した。耐パウダリング性は９
０℃曲げ戻し試験の後、セロテープに付着した亜鉛粉を
蛍光Ｘ線にて測定した。その結果を表２に示す。
溶解し、原子吸光にて測定した。耐パウダリング性は９
０℃曲げ戻し試験の後、セロテープに付着した亜鉛粉を
蛍光Ｘ線にて測定した。その結果を表２に示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】
【表２】
【００４３】
【表３】
【００４４】
【表４】
【００４５】
【表５】
【００４６】
【表６】
【００４７】
【表７】
【００４８】
【表８】
【００４９】
【表９】
【００５０】
【表１０】
【００５１】
【表１１】
【００５２】
【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれ
ば、溶融亜鉛めっきにおいて難めっき性を示し、合金化
が著しく遅い高張力鋼板であっても、不めっき欠陥がな
い鋼板を得ることができ、さらに低温合金化が可能であ
り合金化の制御がしやすい。また、ラインの煩雑化や生
産性の低下を招くことはない。また、本発明によれば、
上記効果を得るのに、従来の設備を使用することができ
るので、設備投資が不要であるという効果もある。
ば、溶融亜鉛めっきにおいて難めっき性を示し、合金化
が著しく遅い高張力鋼板であっても、不めっき欠陥がな
い鋼板を得ることができ、さらに低温合金化が可能であ
り合金化の制御がしやすい。また、ラインの煩雑化や生
産性の低下を招くことはない。また、本発明によれば、
上記効果を得るのに、従来の設備を使用することができ
るので、設備投資が不要であるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 鋼板表面の結晶粒界のＰ量をＡＥＳによって
測定した図であり、（ａ）は焼鈍後の表層結晶粒界、
（ｂ）は焼鈍後の内部の結晶粒界、（ｃ）は焼鈍−研磨
−再焼鈍還元後の表面結晶粒界の図である。
測定した図であり、（ａ）は焼鈍後の表層結晶粒界、
（ｂ）は焼鈍後の内部の結晶粒界、（ｃ）は焼鈍−研磨
−再焼鈍還元後の表面結晶粒界の図である。
【図２】 高張力鋼板の表面濃化の状態を示すグロー放
電分光分析法により求めた図であり、（ａ）は焼鈍後、
（ｂ）は焼鈍−研磨−再焼鈍還元後の図である。
電分光分析法により求めた図であり、（ａ）は焼鈍後、
（ｂ）は焼鈍−研磨−再焼鈍還元後の図である。
【図３】 Ｍｎについての表面濃化に及ぼす焼鈍、再還
元焼鈍温度の影響を示す図である。
元焼鈍温度の影響を示す図である。
【図４】 不めっき欠陥に及ぼす焼鈍還元温度の影響を
示す図である。
示す図である。
【図５】 合金化速度に及ぼす焼鈍還元温度の影響を示
す図である。
す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸 塚 信 夫 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者 森 戸 延 行 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社技術研究本部内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 2/00 - 2/40
Claims (7)
- 【請求項１】高張力鋼板を連続焼鈍設備で再結晶焼鈍
し、冷却後に鋼板表面の鋼中成分の濃化層を、研磨、あ
るいは酸洗後研磨、あるいは研磨後酸洗により除去する
ことを特徴とする、連続溶融亜鉛めっき設備にて再度前
記鋼板を加熱して溶融亜鉛めっきを行うために用いる鋼
板の製造方法。 - 【請求項２】高張力鋼板を連続焼鈍設備で再結晶焼鈍
し、冷却後に鋼板表面の鋼中成分の濃化層を、研磨、あ
るいは酸洗後研磨、あるいは研磨後酸洗により除去し、
連続溶融亜鉛めっき設備にて再度前記鋼板を加熱して溶
融亜鉛めっきを行うことを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼
板の製造方法であって、 前記連続溶融亜鉛めっき設備での鋼板の加熱温度が、６
５０℃以上である溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。 - 【請求項３】前記連続溶融亜鉛めっき設備での鋼板の加
熱温度が、前記連続焼鈍設備での再結晶焼鈍温度以下で
ある請求項２に記載の溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。 - 【請求項４】前記高張力鋼板は、その鋼中成分が重量％
でＰ：０．０３％以上０．２％以下、Ｓｉ：０．１％以
上２．０％以下、Ｍｎ：０．５％以上２．０％以下、Ｃ
ｒ：０．１％以上２．０％以下のうち少なくとも一種以
上を含有する鋼板である請求項２または３に記載の溶融
亜鉛めっき鋼板の製造方法。 - 【請求項５】請求項２〜４に記載の溶融亜鉛めっき鋼板
の製造方法であって、溶融亜鉛めっき後、さらに上層め
っきを行うことを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の製造
方法。 - 【請求項６】請求項２〜５のいずれかに記載の製造方法
によって製造された溶融亜鉛めっき鋼板に、さらに合金
化を行うことを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板の
製造方法。 - 【請求項７】 請求項６に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼
板の製造方法であって、合金化後、さらに上層めっきを
行うことを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造
方法。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02977694A JP3162901B2 (ja) | 1993-06-25 | 1994-02-28 | 溶融亜鉛めっき鋼板および合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
| KR1019950700679A KR100260225B1 (ko) | 1993-06-25 | 1994-06-24 | 도금 결함이 적은 고장력강판의 용융아연도금방법 |
| US08/381,971 US5677005A (en) | 1993-06-25 | 1994-06-24 | Method for hot dip galvanizing high tensile steel strip with minimal bare spots |
| CN94190540A CN1055510C (zh) | 1993-06-25 | 1994-06-24 | 高张力钢板的热浸镀锌方法 |
| CA002142096A CA2142096C (en) | 1993-06-25 | 1994-06-24 | Method of hot-dip-zinc-plating high-tension steel plate reduced in unplated portions |
| PCT/JP1994/001017 WO1995000675A1 (fr) | 1993-06-25 | 1994-06-24 | Procede de zingage a chaud par trempe d'une tole grosse d'acier a resistance elevee reduite dans les parties non revetues |
| DE69407937T DE69407937T2 (de) | 1993-06-25 | 1994-06-24 | Verfahren zum feuerverzinken von hochfestem stahlblech mit weniger unbeschichteten stellen |
| EP94918566A EP0657560B1 (en) | 1993-06-25 | 1994-06-24 | Method of hot-dip-zinc-plating high-tension steel plate reduced in unplated portions |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-155110 | 1993-06-25 | ||
| JP15511093 | 1993-06-25 | ||
| JP02977694A JP3162901B2 (ja) | 1993-06-25 | 1994-02-28 | 溶融亜鉛めっき鋼板および合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0770724A JPH0770724A (ja) | 1995-03-14 |
| JP3162901B2 true JP3162901B2 (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=26368010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02977694A Expired - Fee Related JP3162901B2 (ja) | 1993-06-25 | 1994-02-28 | 溶融亜鉛めっき鋼板および合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3162901B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9650692B2 (en) | 2011-12-22 | 2017-05-16 | Thyssenkrupp Rasselstein Gmbh | Method for producing packaging steel |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5589554B2 (ja) * | 2010-05-18 | 2014-09-17 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 化成処理性に優れた高張力鋼板の製造方法 |
| JP6102902B2 (ja) * | 2014-03-05 | 2017-03-29 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 冷延鋼板、その製造方法、高強度溶融亜鉛めっき鋼板及び高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP02977694A patent/JP3162901B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9650692B2 (en) | 2011-12-22 | 2017-05-16 | Thyssenkrupp Rasselstein Gmbh | Method for producing packaging steel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0770724A (ja) | 1995-03-14 |
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