JP3531572B2 - 溶融めっき性に優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の製造方法 - Google Patents
溶融めっき性に優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の製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用部材等に
供して好適な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し、特にその溶融めっき性の
有利な向上を図ろうとするものである。また、本発明
は、素材鋼板が高張力鋼板である場合に、溶融めっき性
の向上のみならず、耐パウダリング性の向上も併せて図
ろうとするものである。
供して好適な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し、特にその溶融めっき性の
有利な向上を図ろうとするものである。また、本発明
は、素材鋼板が高張力鋼板である場合に、溶融めっき性
の向上のみならず、耐パウダリング性の向上も併せて図
ろうとするものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、自動車用部材については、車体重
量の軽減および信頼性・安全性の向上の観点から、その
高強度化が指向されている。この傾向は、自動車用鋼板
として多用される溶融亜鉛めっき鋼板や合金化溶融亜鉛
めっき鋼板についても例外ではなく、高強度化のために
種々の方法が提案されている。
量の軽減および信頼性・安全性の向上の観点から、その
高強度化が指向されている。この傾向は、自動車用鋼板
として多用される溶融亜鉛めっき鋼板や合金化溶融亜鉛
めっき鋼板についても例外ではなく、高強度化のために
種々の方法が提案されている。
【０００３】例えば、特開昭59−193221号公報には、Si
やMn等の固溶強化元素を比較的多量に含有させることに
よって鋼板の高強度化を図る方法が提案されている。し
かしながら、この方法では、SiやMnを多量に含有するこ
とに由来する別の問題、すなわちSiやMnの表面濃化に起
因した溶融めっき性の劣化（めっきされない部分の発生
すなわち不めっきの発生）や化成処理性の劣化（冷延鋼
板に塗装下地処理として施されるりん酸亜鉛などの化成
皮膜が形成されない）という問題が生じるため、自動車
用鋼板としては実使用に耐え得なかった。
やMn等の固溶強化元素を比較的多量に含有させることに
よって鋼板の高強度化を図る方法が提案されている。し
かしながら、この方法では、SiやMnを多量に含有するこ
とに由来する別の問題、すなわちSiやMnの表面濃化に起
因した溶融めっき性の劣化（めっきされない部分の発生
すなわち不めっきの発生）や化成処理性の劣化（冷延鋼
板に塗装下地処理として施されるりん酸亜鉛などの化成
皮膜が形成されない）という問題が生じるため、自動車
用鋼板としては実使用に耐え得なかった。
【０００４】上記の問題の解決策として、高酸化分圧下
で鋼板を強制的に酸化したのち、還元し、溶融めっきす
る方法（特開昭55−122865号公報）や、溶融めっきを施
す前にプレめっきを行う方法（特開昭58−104163号公
報）等が提案されたが、これらの方法では、熱処理時の
表面酸化物の制御が十分でないため、鋼成分およびめっ
き条件によっては必ずしも安定した溶融めっき性や化成
処理性が得られず、また余分なプロセスが付加されるた
めに製造コストが上昇するという問題もあった。
で鋼板を強制的に酸化したのち、還元し、溶融めっきす
る方法（特開昭55−122865号公報）や、溶融めっきを施
す前にプレめっきを行う方法（特開昭58−104163号公
報）等が提案されたが、これらの方法では、熱処理時の
表面酸化物の制御が十分でないため、鋼成分およびめっ
き条件によっては必ずしも安定した溶融めっき性や化成
処理性が得られず、また余分なプロセスが付加されるた
めに製造コストが上昇するという問題もあった。
【０００５】また、特開平９−310163号公報には、上記
した溶融めっき性の劣化を改善するものとして、熱間圧
延後、高温巻取りを行うことによって、鋼板の地鉄表層
部の結晶粒界や結晶粒内に酸化物を形成する、すなわち
内部酸化層を形成させる方法が提案されている。この内
部酸化層を形成する方法は、不めっきの発生を防止する
手段としては極めて有用である。しかしながら、上記の
方法では、鋼種や製造履歴によっては、十分な内部酸化
層を確保できないため、必ずしも満足いくほど優れた溶
融めっき性および化成処理性が得られるとは限らないと
ころに問題を残していた。
した溶融めっき性の劣化を改善するものとして、熱間圧
延後、高温巻取りを行うことによって、鋼板の地鉄表層
部の結晶粒界や結晶粒内に酸化物を形成する、すなわち
内部酸化層を形成させる方法が提案されている。この内
部酸化層を形成する方法は、不めっきの発生を防止する
手段としては極めて有用である。しかしながら、上記の
方法では、鋼種や製造履歴によっては、十分な内部酸化
層を確保できないため、必ずしも満足いくほど優れた溶
融めっき性および化成処理性が得られるとは限らないと
ころに問題を残していた。
【０００６】特に、溶融めっき処理前の再結晶焼鈍を、
ラジアントチューブ等の輻射式加熱方式で行った場合
は、この傾向が大きかった。なお、加熱方式が直火式の
場合には、この焼鈍中に幾分かは内部酸化層が増強され
るので、輻射式加熱の場合よりは改善されたが、それで
も安定して所望の内部酸化層を形成することは困難であ
った。
ラジアントチューブ等の輻射式加熱方式で行った場合
は、この傾向が大きかった。なお、加熱方式が直火式の
場合には、この焼鈍中に幾分かは内部酸化層が増強され
るので、輻射式加熱の場合よりは改善されたが、それで
も安定して所望の内部酸化層を形成することは困難であ
った。
【０００７】この点、出願人会社は、先に、上記の問題
を有利に解決するものとして、熱間圧延後、黒皮スケー
ルを付着させたまま、実質的に還元を起こさない雰囲気
中で熱処理を施すことによって、十分な内部酸化層を安
定して形成できる溶融めっき鋼板およびその製造方法を
開発し、特願平11−322537号明細書等において開示し
た。かような溶融めっき鋼板の開発により、鋼の成分組
成や製造履歴を問わず、また溶融めっき処理前の再結晶
焼鈍にラジアントチューブ等の輻射式加熱を用いた場合
であっても、十分な内部酸化層を確保して、優れた溶融
めっき性や化成処理性を安定して得ることができるよう
になった。
を有利に解決するものとして、熱間圧延後、黒皮スケー
ルを付着させたまま、実質的に還元を起こさない雰囲気
中で熱処理を施すことによって、十分な内部酸化層を安
定して形成できる溶融めっき鋼板およびその製造方法を
開発し、特願平11−322537号明細書等において開示し
た。かような溶融めっき鋼板の開発により、鋼の成分組
成や製造履歴を問わず、また溶融めっき処理前の再結晶
焼鈍にラジアントチューブ等の輻射式加熱を用いた場合
であっても、十分な内部酸化層を確保して、優れた溶融
めっき性や化成処理性を安定して得ることができるよう
になった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
製造方法に従って溶融亜鉛めっき鋼板を製造した場合で
あっても、時として不めっきが発生する場合が観察され
た。また、特に素材が高張力鋼板である場合、合金化処
理後に、パウダリングの発生がしばしば観察された。
製造方法に従って溶融亜鉛めっき鋼板を製造した場合で
あっても、時として不めっきが発生する場合が観察され
た。また、特に素材が高張力鋼板である場合、合金化処
理後に、パウダリングの発生がしばしば観察された。
【０００９】本発明は、上記の問題を有利に解決するも
ので、不めっきの発生を完全に防止すると共に、たとえ
素材として高張力鋼板を用いた場合であっても、合金化
処理後にパウダリングの発生が生じることのない、溶融
めっき性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板および合金化溶融
亜鉛めっき鋼板の有利な製造方法を提案することを目的
とする。
ので、不めっきの発生を完全に防止すると共に、たとえ
素材として高張力鋼板を用いた場合であっても、合金化
処理後にパウダリングの発生が生じることのない、溶融
めっき性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板および合金化溶融
亜鉛めっき鋼板の有利な製造方法を提案することを目的
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】以下、この発明の解明経
緯について説明する。前述したとおり、熱間圧延後、黒
皮スケールが付着したまま、実質的に還元が起きない雰
囲気中で熱処理して、鋼板の地鉄表層部に積極的に内部
酸化層を形成させてやれば、地鉄最表層は、Si，Mn，Ｐ
等の易酸化性金属元素の固溶がほとんどない純化鉄層と
なる。従って、この状態をそのまま溶融亜鉛めっき工程
まで保持できれば、不めっきは発生しないはずである。
実際、上記の熱延板熱処理後には、脱脂・酸洗処理を施
し、また溶融亜鉛めっき前の再結晶焼鈍は還元性雰囲気
の熱処理炉で行うので、本来、不めっきの発生はないは
ずである。しかしながら、上記の方法で製造した場合で
あっても、しばしば不めっきの発生が観察されることは
上述したとおりである。
緯について説明する。前述したとおり、熱間圧延後、黒
皮スケールが付着したまま、実質的に還元が起きない雰
囲気中で熱処理して、鋼板の地鉄表層部に積極的に内部
酸化層を形成させてやれば、地鉄最表層は、Si，Mn，Ｐ
等の易酸化性金属元素の固溶がほとんどない純化鉄層と
なる。従って、この状態をそのまま溶融亜鉛めっき工程
まで保持できれば、不めっきは発生しないはずである。
実際、上記の熱延板熱処理後には、脱脂・酸洗処理を施
し、また溶融亜鉛めっき前の再結晶焼鈍は還元性雰囲気
の熱処理炉で行うので、本来、不めっきの発生はないは
ずである。しかしながら、上記の方法で製造した場合で
あっても、しばしば不めっきの発生が観察されることは
上述したとおりである。
【００１１】ここに、上記したような不めっきの発生
は、熱延板熱処理後に、鋼板の地鉄最表層の性状が劣化
することによるものと考えられる。そこで、発明者ら
は、熱延板熱処理後の全ての工程について再調査を行っ
た。その結果、不めっきの発生原因は、鋼板を熱処理炉
（再結晶焼鈍炉）から溶融亜鉛めっき浴に導くスナウト
にあることが究明された。
は、熱延板熱処理後に、鋼板の地鉄最表層の性状が劣化
することによるものと考えられる。そこで、発明者ら
は、熱延板熱処理後の全ての工程について再調査を行っ
た。その結果、不めっきの発生原因は、鋼板を熱処理炉
（再結晶焼鈍炉）から溶融亜鉛めっき浴に導くスナウト
にあることが究明された。
【００１２】すなわち、図１に示すように、熱処理炉１
において再結晶焼鈍が施された鋼板ｓは、スナウト２内
を通って溶融亜鉛めっき浴３に導かれるわけであるが、
このスナウト２での滞留時間は、熱処理炉１とくに連続
焼鈍炉での滞留時間と比べるとはるかに短いので、従来
その雰囲気については特に考慮が払われていなかった。
しかしながら、スナウトの長さは10ｍ前後あるので、例
えば 100 mpmの速度で通板させる場合には、スナウト内
に６秒ほど滞留することになる。
において再結晶焼鈍が施された鋼板ｓは、スナウト２内
を通って溶融亜鉛めっき浴３に導かれるわけであるが、
このスナウト２での滞留時間は、熱処理炉１とくに連続
焼鈍炉での滞留時間と比べるとはるかに短いので、従来
その雰囲気については特に考慮が払われていなかった。
しかしながら、スナウトの長さは10ｍ前後あるので、例
えば 100 mpmの速度で通板させる場合には、スナウト内
に６秒ほど滞留することになる。
【００１３】そこで、このスナウトの入側および出側に
おける、鋼板の表面性状について調査したところ、スナ
ウトの入側では、SiやMn，Ｐ等の易酸化性金属元素の表
面濃化は全く観察されなかったけれども、スナウトの出
側では、上記金属元素の表面濃化が観察される場合があ
り、この傾向は、MnやSiを比較的多量に含有させた高張
力鋼板で著しかった。また、かかる高張力鋼板は、溶融
亜鉛めっき後に加熱合金化処理を施した場合に、パウダ
リングが発生し易いことも判明した。
おける、鋼板の表面性状について調査したところ、スナ
ウトの入側では、SiやMn，Ｐ等の易酸化性金属元素の表
面濃化は全く観察されなかったけれども、スナウトの出
側では、上記金属元素の表面濃化が観察される場合があ
り、この傾向は、MnやSiを比較的多量に含有させた高張
力鋼板で著しかった。また、かかる高張力鋼板は、溶融
亜鉛めっき後に加熱合金化処理を施した場合に、パウダ
リングが発生し易いことも判明した。
【００１４】そこで、次に発明者らは、上記の問題を解
決すべく鋭意研究を重ねた結果、以下に述べる知見を得
た。すなわち、不めっきの発生を防止するには、(1) ス
ナウト雰囲気中の酸素濃度を低くする、(2) めっき浴内
への浸入板温を高くする、(3) めっき浴温を高くする、
(4) 脱脂洗浄時におけるアルカリ濃度を高くする、(5)
酸洗時における酸洗濃度を高くすることが、またパウダ
リングの発生を防止するには、(6) めっき浴中における
溶解Al濃度を高くする、(7) めっき付着量を低めに設定
することが、それぞれ有効であることの知見を得た。本
発明は、上記の知見に立脚するものである。
決すべく鋭意研究を重ねた結果、以下に述べる知見を得
た。すなわち、不めっきの発生を防止するには、(1) ス
ナウト雰囲気中の酸素濃度を低くする、(2) めっき浴内
への浸入板温を高くする、(3) めっき浴温を高くする、
(4) 脱脂洗浄時におけるアルカリ濃度を高くする、(5)
酸洗時における酸洗濃度を高くすることが、またパウダ
リングの発生を防止するには、(6) めっき浴中における
溶解Al濃度を高くする、(7) めっき付着量を低めに設定
することが、それぞれ有効であることの知見を得た。本
発明は、上記の知見に立脚するものである。
【００１５】すなわち、本発明の要旨構成は次のとおり
である。 １．素材鋼片を、熱間圧延後、黒皮スケールを付着させ
たまま、実質的に還元が起きない雰囲気中にて 650〜95
0 ℃の温度範囲で熱処理を施して、鋼板の地鉄表層部に
内部酸化層を形成させたのち、冷間圧延を施し、ついで
NaOH濃度：２mass％以上のアルカリ洗浄による脱脂処理
および HCl濃度：５mass％以上の酸洗処理からなる脱脂
・酸洗後、熱処理炉を用いて再結晶焼鈍を施したのち、
上記熱処理炉から溶融亜鉛めっき浴に鋼板を導くスナウ
ト内の雰囲気を酸素含有量が 70 volppm以下の非酸化性
雰囲気として、鋼板を溶融亜鉛めっき浴に導き、溶融亜
鉛めっき処理を施すことを特徴とする、溶融めっき性に
優れた溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
である。 １．素材鋼片を、熱間圧延後、黒皮スケールを付着させ
たまま、実質的に還元が起きない雰囲気中にて 650〜95
0 ℃の温度範囲で熱処理を施して、鋼板の地鉄表層部に
内部酸化層を形成させたのち、冷間圧延を施し、ついで
NaOH濃度：２mass％以上のアルカリ洗浄による脱脂処理
および HCl濃度：５mass％以上の酸洗処理からなる脱脂
・酸洗後、熱処理炉を用いて再結晶焼鈍を施したのち、
上記熱処理炉から溶融亜鉛めっき浴に鋼板を導くスナウ
ト内の雰囲気を酸素含有量が 70 volppm以下の非酸化性
雰囲気として、鋼板を溶融亜鉛めっき浴に導き、溶融亜
鉛めっき処理を施すことを特徴とする、溶融めっき性に
優れた溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【００１６】２．上記１において、溶融亜鉛めっき浴へ
浸入する鋼板の温度が 475〜515 ℃、めっき浴温が 470
〜490 ℃の条件下で溶融亜鉛めっき処理を施すことを特
徴とする、溶融めっき性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板の
製造方法。
浸入する鋼板の温度が 475〜515 ℃、めっき浴温が 470
〜490 ℃の条件下で溶融亜鉛めっき処理を施すことを特
徴とする、溶融めっき性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板の
製造方法。
【００１７】
【００１８】４．上記１または２において、溶融亜鉛め
っき処理後、さらに加熱合金化処理を施すことを特徴と
する、溶融めっき性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板
の製造方法。
っき処理後、さらに加熱合金化処理を施すことを特徴と
する、溶融めっき性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板
の製造方法。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明について具体的に説
明する。まず、本発明で対象とする素材鋼板の成分組成
について説明する。本発明の素材鋼板としては、成分組
成が特に限定されることはなく、いわゆる低炭素鋼板、
極低炭素鋼板、Mn添加高張力鋼板およびSi−Mn添加高張
力鋼板など従来公知のものいずれもが適合する。特に好
適には、強度向上のために比較的多量にMnを添加したMn
系高張力鋼板およびSiやMnを添加した高Si−Mn系高張力
鋼板である。なお、その他にも、必要に応じて、Ti, N
b, Ｂ, Mo, Sb, Ｐ, Ｓ, Ｃ, Ｎ, Cu, Ni, Cr, Ｖおよ
びZr等を適宜含有させることもできる。
明する。まず、本発明で対象とする素材鋼板の成分組成
について説明する。本発明の素材鋼板としては、成分組
成が特に限定されることはなく、いわゆる低炭素鋼板、
極低炭素鋼板、Mn添加高張力鋼板およびSi−Mn添加高張
力鋼板など従来公知のものいずれもが適合する。特に好
適には、強度向上のために比較的多量にMnを添加したMn
系高張力鋼板およびSiやMnを添加した高Si−Mn系高張力
鋼板である。なお、その他にも、必要に応じて、Ti, N
b, Ｂ, Mo, Sb, Ｐ, Ｓ, Ｃ, Ｎ, Cu, Ni, Cr, Ｖおよ
びZr等を適宜含有させることもできる。
【００２０】次に、本発明の製造工程について説明す
る。まず、鋼片の製造方法としては、連続鋳造法が有利
に適合するが、造塊−分塊法であってもかまわないのは
いうまでもない。熱間圧延についても、特に限定される
ことはなく、従来から公知の方法に従って処理すれば良
い。代表的な熱延条件は、圧下率：80〜99％、熱延終了
温度：650 〜950 ℃、巻取り温度：300 〜750 ℃であ
る。
る。まず、鋼片の製造方法としては、連続鋳造法が有利
に適合するが、造塊−分塊法であってもかまわないのは
いうまでもない。熱間圧延についても、特に限定される
ことはなく、従来から公知の方法に従って処理すれば良
い。代表的な熱延条件は、圧下率：80〜99％、熱延終了
温度：650 〜950 ℃、巻取り温度：300 〜750 ℃であ
る。
【００２１】さて、上記のようにして得た熱延鋼板は、
通常、酸洗で黒皮スケールを除去したのち、冷間圧延工
程に供せられるが、本発明では、上記の熱間圧延後、黒
皮スケールが付着したままの熱延鋼板を、実質的に還元
が起きない雰囲気中で熱処理して、鋼板の地鉄表層部に
積極的に内部酸化層を形成させ、もって安定した溶融め
っき性の向上を図る。ここに、優れた溶融めっき性を安
定して得るためには、内部酸化層の厚みを５〜40μm 程
度にすると共に、表層における内部酸化層の面積率を１
〜20％程度とすることが望ましい。なお、この値は、ノ
ーエッチングの断面観察（1000倍）時に黒く見える部分
の面積率として容易に判断することができる。
通常、酸洗で黒皮スケールを除去したのち、冷間圧延工
程に供せられるが、本発明では、上記の熱間圧延後、黒
皮スケールが付着したままの熱延鋼板を、実質的に還元
が起きない雰囲気中で熱処理して、鋼板の地鉄表層部に
積極的に内部酸化層を形成させ、もって安定した溶融め
っき性の向上を図る。ここに、優れた溶融めっき性を安
定して得るためには、内部酸化層の厚みを５〜40μm 程
度にすると共に、表層における内部酸化層の面積率を１
〜20％程度とすることが望ましい。なお、この値は、ノ
ーエッチングの断面観察（1000倍）時に黒く見える部分
の面積率として容易に判断することができる。
【００２２】上記の熱延板熱処理工程において、処理温
度は 650〜950 ℃とする必要がある。というのは、熱延
板熱処理温度が 950℃を超えると、結晶粒径が粗大化し
て、続く冷延時に表面が荒れたり、また冷延の歪みが不
均一になってｒ値の低下を招くからであり、また熱延板
熱処理温度が 650℃未満では、十分な内部酸化層を形成
させることができないからである。なお、熱処理時間に
ついては特に限定されることはないが、４〜40時間程度
とするのが好ましい。
度は 650〜950 ℃とする必要がある。というのは、熱延
板熱処理温度が 950℃を超えると、結晶粒径が粗大化し
て、続く冷延時に表面が荒れたり、また冷延の歪みが不
均一になってｒ値の低下を招くからであり、また熱延板
熱処理温度が 650℃未満では、十分な内部酸化層を形成
させることができないからである。なお、熱処理時間に
ついては特に限定されることはないが、４〜40時間程度
とするのが好ましい。
【００２３】また、この発明において、実質的に還元を
起こさない雰囲気としては、100vol％N2雰囲気およびH2
含有量が5vol％未満のH2−N2混合雰囲気が有利に適合す
る。この点、H2含有量が5vol％以上になると、黒皮スケ
ール表面にも還元鉄が生成し、冷延前の酸洗工程での残
存スケールの除去が阻害されるので好ましくない。ま
た、大気中などの酸化性雰囲気では、内部酸化と共に鉄
の酸化が進行し、内部酸化層の厚みが不十分となるため
好ましくない。しかしながら、100vol％N2雰囲気または
H2量が5vol％未満のH2−N2混合雰囲気におけるO2量が1v
ol％以下であれば、鉄の酸化は問題とならない少量であ
るので、この程度であれば含有していても良い。O2を完
全に排除することはむしろ経済的な不利が大きい。
起こさない雰囲気としては、100vol％N2雰囲気およびH2
含有量が5vol％未満のH2−N2混合雰囲気が有利に適合す
る。この点、H2含有量が5vol％以上になると、黒皮スケ
ール表面にも還元鉄が生成し、冷延前の酸洗工程での残
存スケールの除去が阻害されるので好ましくない。ま
た、大気中などの酸化性雰囲気では、内部酸化と共に鉄
の酸化が進行し、内部酸化層の厚みが不十分となるため
好ましくない。しかしながら、100vol％N2雰囲気または
H2量が5vol％未満のH2−N2混合雰囲気におけるO2量が1v
ol％以下であれば、鉄の酸化は問題とならない少量であ
るので、この程度であれば含有していても良い。O2を完
全に排除することはむしろ経済的な不利が大きい。
【００２４】ついで、冷延圧延を施す。この冷延圧延条
件については、特に限定されることはなく、常法に従っ
て行えば良いが、集合組織｛１１１｝を有利に発達させ
るためには、圧下率は50〜95％程度とすることが好まし
い。
件については、特に限定されることはなく、常法に従っ
て行えば良いが、集合組織｛１１１｝を有利に発達させ
るためには、圧下率は50〜95％程度とすることが好まし
い。
【００２５】次に、脱脂・酸洗処理を施す。この脱脂処
理は、NaOHによりアルカリ洗浄が一般的で、その濃度は
通常、１〜３mass％程度であるが、不めっき防止の観点
からはNaOH濃度は２mass％以上とする。また、酸洗処理
についても、塩酸酸洗の場合の HCl濃度は通常、４〜６
mass％程度であるが、不めっき防止の観点からは HCl濃
度は５mass％以上とする。
理は、NaOHによりアルカリ洗浄が一般的で、その濃度は
通常、１〜３mass％程度であるが、不めっき防止の観点
からはNaOH濃度は２mass％以上とする。また、酸洗処理
についても、塩酸酸洗の場合の HCl濃度は通常、４〜６
mass％程度であるが、不めっき防止の観点からは HCl濃
度は５mass％以上とする。
【００２６】その後、再結晶焼鈍を施すが、この再結晶
焼鈍条件についても、特に限定されることはなく、常法
に従い、 600〜950 ℃で 0.5〜10 min程度で行えば良
い。また、本発明では、溶融めっき処理前の再結晶焼鈍
にラジアントチューブ等の輻射式加熱を用いた場合であ
っても、所望の内部酸化層を確保できる利点がある。こ
の場合には、直火式の加熱方式を用いる場合に比べて、
熱延板熱処理時における内部酸化層の形成量を幾分多め
にしておけば良い。
焼鈍条件についても、特に限定されることはなく、常法
に従い、 600〜950 ℃で 0.5〜10 min程度で行えば良
い。また、本発明では、溶融めっき処理前の再結晶焼鈍
にラジアントチューブ等の輻射式加熱を用いた場合であ
っても、所望の内部酸化層を確保できる利点がある。こ
の場合には、直火式の加熱方式を用いる場合に比べて、
熱延板熱処理時における内部酸化層の形成量を幾分多め
にしておけば良い。
【００２７】ついで、再結晶焼鈍後の鋼板を、スナウト
内を通して溶融亜鉛めっき浴に導くわけであるが、本発
明では、このスナウト内の雰囲気中の酸素濃度の制御が
重要である。すなわち、スナウト雰囲気中の酸素濃度が
70 volppmを超えると、このスナウト内において鋼中の
易酸化性金属元素の酸化が生じ、その後の溶融亜鉛めっ
き処理において不めっきの発生が懸念されるので、スナ
ウト内は雰囲気中の酸素濃度が 70 volppm以下、好まし
くは 40 volppm以下の非酸化性雰囲気とする必要があ
る。
内を通して溶融亜鉛めっき浴に導くわけであるが、本発
明では、このスナウト内の雰囲気中の酸素濃度の制御が
重要である。すなわち、スナウト雰囲気中の酸素濃度が
70 volppmを超えると、このスナウト内において鋼中の
易酸化性金属元素の酸化が生じ、その後の溶融亜鉛めっ
き処理において不めっきの発生が懸念されるので、スナ
ウト内は雰囲気中の酸素濃度が 70 volppm以下、好まし
くは 40 volppm以下の非酸化性雰囲気とする必要があ
る。
【００２８】ついで、溶融亜鉛めっき処理を施すが、こ
の際には、不めっき発生防止の観点から、溶融亜鉛めっ
き浴内への浸入板温およびめっき浴温は、従来よりも高
めに設定することが好ましい。すなわち、めっき浴内へ
の浸入板温については 475〜515 ℃程度、まためっき浴
温については 470〜490 ℃程度とすることが好ましい。
また、耐パウダリング性の観点からは、溶融亜鉛めっき
浴中における溶解Al濃度は 0.135〜0.145 mass％程度と
高めに設定することが、まためっき付着量については35
〜45 g/m2 程度と低めに設定することが好ましい。
の際には、不めっき発生防止の観点から、溶融亜鉛めっ
き浴内への浸入板温およびめっき浴温は、従来よりも高
めに設定することが好ましい。すなわち、めっき浴内へ
の浸入板温については 475〜515 ℃程度、まためっき浴
温については 470〜490 ℃程度とすることが好ましい。
また、耐パウダリング性の観点からは、溶融亜鉛めっき
浴中における溶解Al濃度は 0.135〜0.145 mass％程度と
高めに設定することが、まためっき付着量については35
〜45 g/m2 程度と低めに設定することが好ましい。
【００２９】このようにして溶融亜鉛浴に浸漬された鋼
板は、浴から引き上げられたのち、ガスワイピング処理
などによってめっき付着量を調整され、溶融亜鉛めっき
鋼板となる。また、このような溶融亜鉛めっき鋼板は、
その後に加熱合金化処理を施すことによって合金化溶融
亜鉛めっき鋼板とすることもできる。ここに、加熱合金
化処理条件としては、 460〜520 ℃、 0.1〜1.0 min 程
度が好適である。
板は、浴から引き上げられたのち、ガスワイピング処理
などによってめっき付着量を調整され、溶融亜鉛めっき
鋼板となる。また、このような溶融亜鉛めっき鋼板は、
その後に加熱合金化処理を施すことによって合金化溶融
亜鉛めっき鋼板とすることもできる。ここに、加熱合金
化処理条件としては、 460〜520 ℃、 0.1〜1.0 min 程
度が好適である。
【００３０】さらに、本発明では、上記の溶融亜鉛めっ
き処理後の鋼板さらには加熱合金化処理後の鋼板に対
し、形状矯正、表面粗度等の調整のために、10％以下の
調質圧延を加えることもできる。
き処理後の鋼板さらには加熱合金化処理後の鋼板に対
し、形状矯正、表面粗度等の調整のために、10％以下の
調質圧延を加えることもできる。
【００３１】
【実施例】実施例１
質量百分率で、Ｃ：0.0020％, Si：0.02％, Mn：0.15
％, Ｐ：0.02％, Ｓ：0.005 ％, Al：0.05％, Nb：0.00
3 ％, Ｂ：0.0004％およびTi：0.038 ％を含有し、残部
は実質的にFeの組成になる一般的な軟鋼鋼片を、1150℃
に加熱後、熱間圧延により 3.5mm厚の熱延板としたの
ち、表１に示す条件で熱延板熱処理を施し、ついで冷間
圧延を施して 0.8mm厚の冷延板とした。かくして得られ
た冷延板を、脱脂・酸洗後、830 ℃，４ minの再結晶焼
鈍を施したのち、同じく表１に示す条件で溶融亜鉛めっ
き処理を施して溶融亜鉛めっき鋼板を製造した。また、
一部についてはその後に加熱合金化処理を施して、合金
化溶融亜鉛めっき鋼板とした。かくして得られた溶融め
っき鋼板の溶融めっき性およびめっき密着性ならびに合
金化溶融亜鉛めっき鋼板の合金化速度、合金化ムラおよ
び耐パウダリング性について調べた結果を、表２に併記
す。
％, Ｐ：0.02％, Ｓ：0.005 ％, Al：0.05％, Nb：0.00
3 ％, Ｂ：0.0004％およびTi：0.038 ％を含有し、残部
は実質的にFeの組成になる一般的な軟鋼鋼片を、1150℃
に加熱後、熱間圧延により 3.5mm厚の熱延板としたの
ち、表１に示す条件で熱延板熱処理を施し、ついで冷間
圧延を施して 0.8mm厚の冷延板とした。かくして得られ
た冷延板を、脱脂・酸洗後、830 ℃，４ minの再結晶焼
鈍を施したのち、同じく表１に示す条件で溶融亜鉛めっ
き処理を施して溶融亜鉛めっき鋼板を製造した。また、
一部についてはその後に加熱合金化処理を施して、合金
化溶融亜鉛めっき鋼板とした。かくして得られた溶融め
っき鋼板の溶融めっき性およびめっき密着性ならびに合
金化溶融亜鉛めっき鋼板の合金化速度、合金化ムラおよ
び耐パウダリング性について調べた結果を、表２に併記
す。
【００３２】各特性の評価方法は次のとおりである。
＜溶融めっき性＞溶融めっき後の外観を画像処理して、
不めっき面積率を求め、以下の基準に従い評価した。 ５：不めっき面積率 0％ ４：不めっき面積率 0.1％以下 ３：不めっき面積率 0.1％超〜0.3 ％以下 ２：不めっき面積率 0 3％超〜0.5 ％以下 １：不めっき面積率 0.5％超
不めっき面積率を求め、以下の基準に従い評価した。 ５：不めっき面積率 0％ ４：不めっき面積率 0.1％以下 ３：不めっき面積率 0.1％超〜0.3 ％以下 ２：不めっき面積率 0 3％超〜0.5 ％以下 １：不めっき面積率 0.5％超
【００３３】＜めっき密着性＞デュポン衝撃試験（直
径：6.35mm、重量：１kgの重りを 500mmの高さから鋼板
上に落下）により、めっき密着性を評価した。判定基準
は次のとおりである。 ○：めっき剥離なし ×：めっき剥離有り
径：6.35mm、重量：１kgの重りを 500mmの高さから鋼板
上に落下）により、めっき密着性を評価した。判定基準
は次のとおりである。 ○：めっき剥離なし ×：めっき剥離有り
【００３４】＜合金化速度＞
・合金化条件
昇温速度：20℃/s
降温速度：15℃/s
合金化温度：490 ℃
合金化時間：20秒
上記条件下で処理した合金化材の表面に亜鉛η相が残存
しているか否かで合金化速度を評価した。 ○：亜鉛η相なし ×：亜鉛η相あり
しているか否かで合金化速度を評価した。 ○：亜鉛η相なし ×：亜鉛η相あり
【００３５】＜合金化ムラ＞ソルトバスを用いて、 100
×200 mmの溶融亜鉛めっき鋼板を 490℃, 30秒で合金化
を行い合金化ムラがあるかについて合金化後のめっき外
観を観察して評価した。 ○：焼けムラなし（均一） ×：焼けムラあり
×200 mmの溶融亜鉛めっき鋼板を 490℃, 30秒で合金化
を行い合金化ムラがあるかについて合金化後のめっき外
観を観察して評価した。 ○：焼けムラなし（均一） ×：焼けムラあり
【００３６】＜耐パウダリング性＞脱脂した試験片を圧
延方向に直角に60°Ｖ曲げを行ったのち、水平に曲げ戻
し、曲げ部にセロテープ（登録商標）を貼り付けたのち
剥がして、セロテープに付着したZn量を蛍光Ｘ線法によ
り測定して、耐パウダリング性を評価した。判定基準は
次のとおりである。 ○：Znが 4000 cps 以下／30mmφ ×：Znが 4000 cps 超／30mmφ
延方向に直角に60°Ｖ曲げを行ったのち、水平に曲げ戻
し、曲げ部にセロテープ（登録商標）を貼り付けたのち
剥がして、セロテープに付着したZn量を蛍光Ｘ線法によ
り測定して、耐パウダリング性を評価した。判定基準は
次のとおりである。 ○：Znが 4000 cps 以下／30mmφ ×：Znが 4000 cps 超／30mmφ
【００３７】
【表１】
【００３８】
【表２】
【００３９】表２から明らかなように、本発明に従い得
られた溶融亜鉛めっき鋼板はいずれも不めっきの発生が
全くなく、また合金化後も美麗な表面外観を呈してい
た。
られた溶融亜鉛めっき鋼板はいずれも不めっきの発生が
全くなく、また合金化後も美麗な表面外観を呈してい
た。
【００４０】実施例２
質量百分率で、Ｃ：0.0015％, Si：0.35％, Mn：0.70
％, Nb：0.015 ％, Ti：0.07％, Ｂ：0.001 ％およびS
b：0.009 ％を含有し、残部は実質的にFeの組成になる
高張力鋼片を、1150℃に加熱後、熱間圧延により 3.5mm
厚の熱延板としたのち、表３に示す条件で熱延板熱処理
を施し、ついで冷間圧延を施して 0.8mm厚の冷延板とし
た。かくして得られた冷延板を、脱脂・酸洗後、880
℃，４ minの再結晶焼鈍を施したのち、同じく表３に示
す条件で溶融亜鉛めっき処理を施して溶融亜鉛めっき鋼
板を製造した。また、一部についてはその後に加熱合金
化処理を施して、合金化溶融亜鉛めっき鋼板とした。か
くして得られた溶融めっき鋼板の溶融めっき性およびめ
っき密着性ならびに合金化溶融亜鉛めっき鋼板の合金化
速度、合金化ムラおよび耐パウダリング性について調べ
た結果を、表４に示す。
％, Nb：0.015 ％, Ti：0.07％, Ｂ：0.001 ％およびS
b：0.009 ％を含有し、残部は実質的にFeの組成になる
高張力鋼片を、1150℃に加熱後、熱間圧延により 3.5mm
厚の熱延板としたのち、表３に示す条件で熱延板熱処理
を施し、ついで冷間圧延を施して 0.8mm厚の冷延板とし
た。かくして得られた冷延板を、脱脂・酸洗後、880
℃，４ minの再結晶焼鈍を施したのち、同じく表３に示
す条件で溶融亜鉛めっき処理を施して溶融亜鉛めっき鋼
板を製造した。また、一部についてはその後に加熱合金
化処理を施して、合金化溶融亜鉛めっき鋼板とした。か
くして得られた溶融めっき鋼板の溶融めっき性およびめ
っき密着性ならびに合金化溶融亜鉛めっき鋼板の合金化
速度、合金化ムラおよび耐パウダリング性について調べ
た結果を、表４に示す。
【００４１】
【表３】
【００４２】
【表４】
【００４３】同表から明らかなように、本発明に従い得
られた溶融亜鉛めっき鋼板はいずれも不めっきの発生が
全くなく、また合金化後のパウダリングの発生もほとん
どなく、美麗な表面外観を呈していた。
られた溶融亜鉛めっき鋼板はいずれも不めっきの発生が
全くなく、また合金化後のパウダリングの発生もほとん
どなく、美麗な表面外観を呈していた。
【００４４】
【発明の効果】かくして、本発明によれば、黒皮母板焼
鈍法を利用して、不めっきの発生が全くない、溶融めっ
き性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板を安定して得ることが
できる。また、本発明によれば、素材が高張力鋼板の場
合であっても、合金化後に優れた耐パウダリング性を得
ることができ、従って、幅広い用途でプレス加工できる
という効果もある。
鈍法を利用して、不めっきの発生が全くない、溶融めっ
き性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板を安定して得ることが
できる。また、本発明によれば、素材が高張力鋼板の場
合であっても、合金化後に優れた耐パウダリング性を得
ることができ、従って、幅広い用途でプレス加工できる
という効果もある。
【図１】 熱処理炉と溶融亜鉛めっき浴との位置関係を
示した図である。 １ 熱処理炉 ２ スナウト ３ 溶融亜鉛めっき浴 ｓ 鋼板（鋼帯）
示した図である。 １ 熱処理炉 ２ スナウト ３ 溶融亜鉛めっき浴 ｓ 鋼板（鋼帯）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C23C 2/02
C23C 2/06
C23C 2/28
C23C 2/40
Claims (3)
- 【請求項１】 素材鋼片を、熱間圧延後、黒皮スケール
を付着させたまま、実質的に還元が起きない雰囲気中に
て 650〜950 ℃の温度範囲で熱処理を施して、鋼板の地
鉄表層部に内部酸化層を形成させたのち、冷間圧延を施
し、ついでNaOH 濃度：２ mass ％以上のアルカリ洗浄によ
る脱脂処理および HCl 濃度：５ mass ％以上の酸洗処理か
らなる脱脂・酸洗後、熱処理炉を用いて再結晶焼鈍を施
したのち、上記熱処理炉から溶融亜鉛めっき浴に鋼板を
導くスナウト内の雰囲気を酸素含有量が 70 volppm以下
の非酸化性雰囲気として、鋼板を溶融亜鉛めっき浴に導
き、溶融亜鉛めっき処理を施すことを特徴とする、溶融
めっき性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１において、溶融亜鉛めっき浴へ
浸入する鋼板の温度が 475〜515 ℃、めっき浴温が 470
〜490 ℃の条件下で溶融亜鉛めっき処理を施すことを特
徴とする、溶融めっき性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板の
製造方法。 - 【請求項３】 請求項１または２において、溶融亜鉛め
っき処理後、さらに加熱合金化処理を施すことを特徴と
する、溶融めっき性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000072331A JP3531572B2 (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | 溶融めっき性に優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の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000072331A JP3531572B2 (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | 溶融めっき性に優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の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001262302A JP2001262302A (ja) | 2001-09-26 |
| JP3531572B2 true JP3531572B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=18590760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000072331A Expired - Fee Related JP3531572B2 (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | 溶融めっき性に優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の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3531572B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102200175B1 (ko) * | 2018-12-19 | 2021-01-08 | 주식회사 포스코 | 점 용접성이 우수한 아연도금강판 및 그 제조방법 |
-
2000
- 2000-03-15 JP JP2000072331A patent/JP3531572B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001262302A (ja) | 2001-09-26 |
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