JP3536525B2 - めっき密着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 - Google Patents
めっき密着性に優れた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、めっき密着性に優
れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法に関する。
れた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】合金化溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ）は、
安価で耐食性に優れているため、主に自動車車体用とし
て用いられている。自動車車体用ＧＡとして求められる
性能としては、プレス加工時のめっき密着性が重要であ
る。めっき密着性が劣化すると、特に加工性の高い部分
でめっき層が粉状や塊状に剥離し、型かじりの原因とな
ったり、剥離部分の耐食性が劣化したり、剥離しためっ
き片により疵が生じるといった問題があった。
安価で耐食性に優れているため、主に自動車車体用とし
て用いられている。自動車車体用ＧＡとして求められる
性能としては、プレス加工時のめっき密着性が重要であ
る。めっき密着性が劣化すると、特に加工性の高い部分
でめっき層が粉状や塊状に剥離し、型かじりの原因とな
ったり、剥離部分の耐食性が劣化したり、剥離しためっ
き片により疵が生じるといった問題があった。
【０００３】密着性を改善するための従来技術として、
特開昭６１−２７６９６１号公報では溶融亜鉛めっきを
施した後７００〜８５０℃の高温で合金化する技術があ
る。しかし、高温での合金化はコストの上昇を伴うだけ
でなく、ロールなどの設備への負担が増加する。また、
特開平３−１９９３６３号公報ではスラブの表層部及び
内部の成分を規定し、さらに連続溶融亜鉛めっきライン
での焼鈍後の冷却速度などを規定している。成分による
規定は達成されるとは限らず、特に表層部と内部の成分
を限定することは難しい。
特開昭６１−２７６９６１号公報では溶融亜鉛めっきを
施した後７００〜８５０℃の高温で合金化する技術があ
る。しかし、高温での合金化はコストの上昇を伴うだけ
でなく、ロールなどの設備への負担が増加する。また、
特開平３−１９９３６３号公報ではスラブの表層部及び
内部の成分を規定し、さらに連続溶融亜鉛めっきライン
での焼鈍後の冷却速度などを規定している。成分による
規定は達成されるとは限らず、特に表層部と内部の成分
を限定することは難しい。
【０００４】一方、特開平４−６６６４７号公報では焼
鈍時、浸炭性のガスを用いることによって鋼板表層の固
溶Ｃ量を１０〜１００ｐｐｍとしている。また、特開平
４−３３３５５２号公報では溶融亜鉛めっき前にＮｉプ
レめっきを行うことによりめっき密着性を改善してい
る。しかし、通常溶融亜鉛めっきラインにはアンモニア
などの浸炭性ガスを供給する設備、又はプレめっきを行
う設備はなく、ともに設備の改善等に多大な投資が必要
になる。
鈍時、浸炭性のガスを用いることによって鋼板表層の固
溶Ｃ量を１０〜１００ｐｐｍとしている。また、特開平
４−３３３５５２号公報では溶融亜鉛めっき前にＮｉプ
レめっきを行うことによりめっき密着性を改善してい
る。しかし、通常溶融亜鉛めっきラインにはアンモニア
などの浸炭性ガスを供給する設備、又はプレめっきを行
う設備はなく、ともに設備の改善等に多大な投資が必要
になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明はめっき層が粉
状や塊状に剥離し、型かじりの原因となったり、剥離部
分の耐食性が劣化したり、剥離しためっき片により疵が
生じるといった問題を解決し、プレス加工時におけるめ
っき密着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方
法を提供することを目的とするものである。
状や塊状に剥離し、型かじりの原因となったり、剥離部
分の耐食性が劣化したり、剥離しためっき片により疵が
生じるといった問題を解決し、プレス加工時におけるめ
っき密着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方
法を提供することを目的とするものである。
【０００６】本発明は、格別な設備を付加することな
く、また、スラブの表層部及び内部の成分規定など達成
困難な条件を必要とせずに、上記目的を達成する新しい
技術を提供するものである。
く、また、スラブの表層部及び内部の成分規定など達成
困難な条件を必要とせずに、上記目的を達成する新しい
技術を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するために開発されたもので、その技術手段は、熱間
仕上げ圧延後、コイル巻取温度＋５０℃までの冷却速度
を３０℃／秒以上とし、その後の巻取温度までの冷却速
度を３℃／秒以上とし、５００℃越え７５０℃以下でコ
イルを巻取り、その後５００℃までの冷却速度を４０℃
／時以上とし、酸洗及び冷間圧延後、連続溶融亜鉛めっ
きラインにて合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造すること
を特徴とする。
決するために開発されたもので、その技術手段は、熱間
仕上げ圧延後、コイル巻取温度＋５０℃までの冷却速度
を３０℃／秒以上とし、その後の巻取温度までの冷却速
度を３℃／秒以上とし、５００℃越え７５０℃以下でコ
イルを巻取り、その後５００℃までの冷却速度を４０℃
／時以上とし、酸洗及び冷間圧延後、連続溶融亜鉛めっ
きラインにて合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造すること
を特徴とする。
【０００８】また、本発明の第２の方法は、熱間仕上げ
圧延後、コイル巻取温度＋５０℃までの冷却速度を３０
℃／秒以上とし、その後の巻取温度までの冷却速度を３
℃／秒以上とし、３５０℃越え５００℃以下で巻取り、
酸洗及び冷間圧延後、連続溶融亜鉛めっきラインにて合
金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造することを特徴とするめ
っき密着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方
法である。
圧延後、コイル巻取温度＋５０℃までの冷却速度を３０
℃／秒以上とし、その後の巻取温度までの冷却速度を３
℃／秒以上とし、３５０℃越え５００℃以下で巻取り、
酸洗及び冷間圧延後、連続溶融亜鉛めっきラインにて合
金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造することを特徴とするめ
っき密着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方
法である。
【０００９】本発明で開示するコイル巻取温度（ＣＴ）
及びコイル巻取温度前後の冷却速度を規制することによ
り、熱延巻取り前後に生じる内部酸化を抑制し、密着性
の優れた合金化溶融亜鉛めっきを得ることができる。こ
こでいう内部酸化とは鋼中のＡｌ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓｉなど
が酸素の内方向拡散により鋼板表層で酸化物を生成する
ことである。
及びコイル巻取温度前後の冷却速度を規制することによ
り、熱延巻取り前後に生じる内部酸化を抑制し、密着性
の優れた合金化溶融亜鉛めっきを得ることができる。こ
こでいう内部酸化とは鋼中のＡｌ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓｉなど
が酸素の内方向拡散により鋼板表層で酸化物を生成する
ことである。
【００１０】巻取温度が５００℃以下の場合、本発明の
ように巻取温度までの冷却速度を早くすることにより、
酸素の内方向拡散による酸化物は生成しない。また、５
００℃を越える温度であっても仕上げ圧延後および巻取
り後の冷却速度が４０℃／時のように速ければ酸化物は
観察されない。巻取温度が７５０℃を越える場合には黒
皮量が増大し、その後の酸洗で黒皮を除去するのに時間
がかかるためラインスピードを遅くする、また、黒皮が
除去しきれず欠陥となったりする。そのため巻取温度は
７５０℃以下がよい。
ように巻取温度までの冷却速度を早くすることにより、
酸素の内方向拡散による酸化物は生成しない。また、５
００℃を越える温度であっても仕上げ圧延後および巻取
り後の冷却速度が４０℃／時のように速ければ酸化物は
観察されない。巻取温度が７５０℃を越える場合には黒
皮量が増大し、その後の酸洗で黒皮を除去するのに時間
がかかるためラインスピードを遅くする、また、黒皮が
除去しきれず欠陥となったりする。そのため巻取温度は
７５０℃以下がよい。
【００１１】また、巻取温度が３５０℃以下では、仕上
げ圧延から巻取りまでに時間がかかるため、生産性の低
下を招く。そのため、巻取温度は３５０℃を越える温度
とする。その後の酸洗、冷延は何ら規制されることはな
い。
げ圧延から巻取りまでに時間がかかるため、生産性の低
下を招く。そのため、巻取温度は３５０℃を越える温度
とする。その後の酸洗、冷延は何ら規制されることはな
い。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、めっき密着性に付いて説明
する。合金化溶融亜鉛めっきは通常、鋼板界面に生成す
る最も鉄含有率の高いΓ相及びδ相、ζ相の３相から形
成されている。これまでの報告によると合金化溶融亜鉛
めっき鋼板のめっき密着性は曲げ加工時のめっき剥離量
（パウダリング）で検討されており、鋼板とめっき層界
面に生成する硬くて脆いΓ層が増加するとパウダリング
性は劣化すると言われている（鉄と鋼１９８４、Ｓ４６
８）。
する。合金化溶融亜鉛めっきは通常、鋼板界面に生成す
る最も鉄含有率の高いΓ相及びδ相、ζ相の３相から形
成されている。これまでの報告によると合金化溶融亜鉛
めっき鋼板のめっき密着性は曲げ加工時のめっき剥離量
（パウダリング）で検討されており、鋼板とめっき層界
面に生成する硬くて脆いΓ層が増加するとパウダリング
性は劣化すると言われている（鉄と鋼１９８４、Ｓ４６
８）。
【００１３】一方、このΓ相はめっき浴中Ａｌ濃度を高
くするなどの手段によって合金化速度を遅滞させること
により抑制できることが知られている（特開平７−７０
７２６号公報）。本発明においても、開示した製造方法
により作成した内部酸化物のない熱延板を用いることに
より、合金化速度は遅滞し、Γ相の生成も抑制されるこ
とを見出した。つまり、熱延巻取り前後の冷却速度が遅
いか、あるいは巻取温度が高い場合には内部酸化物が生
成しているため、連続溶融亜鉛めっきラインでの還元焼
鈍時に金属の外方向拡散による表面濃化の生成が抑制さ
れている。そのため、合金化時の亜鉛と鉄の拡散を阻害
する酸化物（表面濃化）が減少し、合金化濃度が速くな
る。従って、めっき層中の鉄の濃度勾配が急になりΓ層
が多く生成するものと推定できる。一方、本発明では表
面濃化を抑制するものはなく、合金化は緩慢であるた
め、めっき層中の鉄の濃度勾配は緩やかでありΓ相の生
成は少量に押さえられる。ここで言う表面濃化量は焼鈍
後の鋼板を表面よりＧＤＳにて分析を行い評価した。
くするなどの手段によって合金化速度を遅滞させること
により抑制できることが知られている（特開平７−７０
７２６号公報）。本発明においても、開示した製造方法
により作成した内部酸化物のない熱延板を用いることに
より、合金化速度は遅滞し、Γ相の生成も抑制されるこ
とを見出した。つまり、熱延巻取り前後の冷却速度が遅
いか、あるいは巻取温度が高い場合には内部酸化物が生
成しているため、連続溶融亜鉛めっきラインでの還元焼
鈍時に金属の外方向拡散による表面濃化の生成が抑制さ
れている。そのため、合金化時の亜鉛と鉄の拡散を阻害
する酸化物（表面濃化）が減少し、合金化濃度が速くな
る。従って、めっき層中の鉄の濃度勾配が急になりΓ層
が多く生成するものと推定できる。一方、本発明では表
面濃化を抑制するものはなく、合金化は緩慢であるた
め、めっき層中の鉄の濃度勾配は緩やかでありΓ相の生
成は少量に押さえられる。ここで言う表面濃化量は焼鈍
後の鋼板を表面よりＧＤＳにて分析を行い評価した。
【００１４】図１、図２は、これを示すもので、図１は
内部酸化物のない場合、図２は、内部酸化がある場合
の、ＧＤＳ（グロー放電発光分光分析）のスパッタリン
グ時間と各元素の強度を示したグラフである。本発明に
よる合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法では、鋼板表
層部に内部酸化物がないため、硬くて脆いΓ層の成長を
抑制することができ、めっき密着性の優れた合金化溶融
亜鉛めっき鋼板が得られる。
内部酸化物のない場合、図２は、内部酸化がある場合
の、ＧＤＳ（グロー放電発光分光分析）のスパッタリン
グ時間と各元素の強度を示したグラフである。本発明に
よる合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法では、鋼板表
層部に内部酸化物がないため、硬くて脆いΓ層の成長を
抑制することができ、めっき密着性の優れた合金化溶融
亜鉛めっき鋼板が得られる。
【００１５】本発明においてめっき層について特に限定
するものではないが、耐食性などの観点より自動車鋼板
としては通常亜鉛−鉄合金の付着量は２５〜９０ｇ／ｍ
2 、めっき層中の鉄含有率としては８〜１３ｗｔ％が適
当である。また、同様に亜鉛浴条件についても特に限定
するものではないが、亜鉛浴中のＡｌ濃度は０．１３〜
０．１５ｗｔ％程度、Ｆｅ濃度０．０１ｗｔ％〜飽和が
適当であると思われ、また、さらにＰｂ、Ｍｇ、Ｍｎ、
Ｎｉなどを含んでもよい。
するものではないが、耐食性などの観点より自動車鋼板
としては通常亜鉛−鉄合金の付着量は２５〜９０ｇ／ｍ
2 、めっき層中の鉄含有率としては８〜１３ｗｔ％が適
当である。また、同様に亜鉛浴条件についても特に限定
するものではないが、亜鉛浴中のＡｌ濃度は０．１３〜
０．１５ｗｔ％程度、Ｆｅ濃度０．０１ｗｔ％〜飽和が
適当であると思われ、また、さらにＰｂ、Ｍｇ、Ｍｎ、
Ｎｉなどを含んでもよい。
【００１６】
【実施例】以下に本発明の一例を示す。低炭素鋼（供試
鋼Ａ）および極低炭素鋼（供試鋼Ｂ）の供試材を転炉に
て溶製した後、連続鋳造によりスラブとした。このスラ
ブをスラブ加熱温度（ＳＲＴ）１１００〜１２５０℃、
仕上げ温度８５０〜９５０℃とし、コイル巻取温度及び
冷却速度を表１のように変更し、３５ｍｍ厚とした。
鋼Ａ）および極低炭素鋼（供試鋼Ｂ）の供試材を転炉に
て溶製した後、連続鋳造によりスラブとした。このスラ
ブをスラブ加熱温度（ＳＲＴ）１１００〜１２５０℃、
仕上げ温度８５０〜９５０℃とし、コイル巻取温度及び
冷却速度を表１のように変更し、３５ｍｍ厚とした。
【００１７】その後、酸洗によりスケール層を除去し冷
間圧延を行い０．７ｍｍ厚とした。この冷間圧延板を連
続溶融亜鉛めっきライン（ＣＧＬ）において、７５０〜
８８０℃で再結晶焼鈍を行った後、４７０〜４８０℃で
溶融亜鉛めっきを行った。引き続き４８０〜５３０℃で
１０〜３０秒の合金化処理を行った。Γ層強度は接着剤
によりめっき層を剥離し、剥離界面からＸ線回折を行
い、Γ１相の（４４４）とΓ相（２２２）面の強度の合
計を用いた。
間圧延を行い０．７ｍｍ厚とした。この冷間圧延板を連
続溶融亜鉛めっきライン（ＣＧＬ）において、７５０〜
８８０℃で再結晶焼鈍を行った後、４７０〜４８０℃で
溶融亜鉛めっきを行った。引き続き４８０〜５３０℃で
１０〜３０秒の合金化処理を行った。Γ層強度は接着剤
によりめっき層を剥離し、剥離界面からＸ線回折を行
い、Γ１相の（４４４）とΓ相（２２２）面の強度の合
計を用いた。
【００１８】プレス加工性評価試験
合金化溶融亜鉛めっき鋼板を９０度曲げ曲げ戻しを行
い、圧着側をテープ剥離して亜鉛の剥離量を蛍光Ｘ線に
て測定した。結果を表２に示す。表２中のパウダリング
性ランクの評価は表３に示すとおりである。
い、圧着側をテープ剥離して亜鉛の剥離量を蛍光Ｘ線に
て測定した。結果を表２に示す。表２中のパウダリング
性ランクの評価は表３に示すとおりである。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】
【表３】
─────────────────────────────────
蛍光Ｘ線によるカウント数 パウダリング性ランク
─────────────────────────────────
０〜 ５００ ……ランク１（良）
５００〜１０００ …… ２
１０００〜２０００ …… ３
２０００〜３０００ …… ４
３０００以上 …… ５
─────────────────────────────────
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の開示する
合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法はプレス加工にお
ける密着性は良好であり、高品質の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り、その用途を拡
大するものである。
合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法はプレス加工にお
ける密着性は良好であり、高品質の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り、その用途を拡
大するものである。
【図１】内部酸化物がない場合のＧＤＳスパッタリング
時間に対する各元素の強度のグラフである。
時間に対する各元素の強度のグラフである。
【図２】内部酸化物がある場合のＧＤＳスパッタリング
時間に対する各元素の強度のグラフである。
時間に対する各元素の強度のグラフである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−34135（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−158172（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−212354（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−230537（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−316664（ＪＰ，Ａ)
(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 (2)
- 【請求項１】 熱間仕上げ圧延後、コイル巻取温度＋５
０℃までの冷却速度を３０℃／秒以上とし、その後巻取
温度までの冷却速度を３℃／秒以上とし、５００℃越え
７５０℃以下でコイルを巻取り、その後５００℃までの
冷却速度を４０℃／時以上とし、酸洗及び冷間圧延後、
連続溶融亜鉛めっきラインにて合金化溶融亜鉛めっき鋼
板を製造することを特徴とするめっき密着性に優れた合
金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。 - 【請求項２】 熱間仕上げ圧延後、コイル巻取温度＋５
０℃までの冷却速度を３０℃／秒以上とし、その後の巻
取温度までの冷却速度を３℃／秒以上とし、３５０℃越
え５００℃以下で巻取り、酸洗及び冷間圧延後、連続溶
融亜鉛めっきラインにて合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製
造することを特徴とするめっき密着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 |
|---|---|---|---|
| JP11266996A JP3536525B2 (ja) | 1996-05-07 | 1996-05-07 | めっき密着性に優れた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 |
|---|---|---|---|
| JP11266996A JP3536525B2 (ja) | 1996-05-07 | 1996-05-07 | めっき密着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09296261A JPH09296261A (ja) | 1997-11-18 |
| JP3536525B2 true JP3536525B2 (ja) | 2004-06-14 |
Family
ID=14592526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11266996A Expired - Fee Related JP3536525B2 (ja) | 1996-05-07 | 1996-05-07 | めっき密着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3536525B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102330604B1 (ko) | 2019-12-03 | 2021-11-24 | 주식회사 포스코 | 전기저항 점용접부의 피로강도가 우수한 아연도금강판 및 그 제조방법 |
-
1996
- 1996-05-07 JP JP11266996A patent/JP3536525B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09296261A (ja) | 1997-11-18 |
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