JP3694481B2

JP3694481B2 - 高張力溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法

Info

Publication number: JP3694481B2
Application number: JP2001382505A
Authority: JP
Inventors: 一実西村; 薫川崎
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2001-12-17
Filing date: 2001-12-17
Publication date: 2005-09-14
Anticipated expiration: 2021-12-17
Also published as: JP2003183798A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高張力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ものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、合金化溶融Ｚｎめっき鋼板は塗装後の耐食性およびめっき密着性等に優れることから、自動車、建材用途などを中心として広く使用されている。最近、自動車の軽量化対策の一環として、ボディーの内板あるいは下周り部品、足周り部品などへの６０〜１００ｋｇ／ｍｍ²クラスの高張力鋼板適用への期待が高まっている。Ｓｉを１％以上含有した高張力鋼鈑においては、Ｓｉが表面濃縮し、酸化すること等に起因して、溶融めっき時に不めっきが発生しやすいためその改善が望まれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術における溶融Ｚｎめっき時のめっき性劣化、すなわち、不めっき問題を解消し、Ｓｉ添加系高張力鋼板をベース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高張力鋼板の製造方法を提供することにある。本発明者らはすでに、Ｓｉ添加系高張力鋼板のめっき性を向上させる方法を特開平４―３４６６４４号公報ですでに開示している。本方法は、プレＮｉめっきと急速低温加熱を利用して、Ｓｉを含有する高張力鋼鈑においても溶融亜鉛めっき性が改善される優れた方法であるが、極端にＳｉ含有量の高い１％Ｓｉ以上の高張力鋼板では不めっきはないもののめっき密着性の点でさらなる向上が期待されていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決するために検討を続けたところ、新たな知見としてＳｉを１％以上含有する高張力鋼板にＳｎ，Ｃｕ，Ｎｉを単独あるいは複合で０．０２％以上１．０５％以内含有させ、熱延―酸洗後あるいは、熱延−酸洗―冷延―焼鈍後、プレＮｉめっき０．２〜２ｇ／ｍ²を行い、３５０℃以上である時間が１５ｓｅｃ以内であるように４３０〜５００℃まで急速加熱を行ったのち、Ａｌ：０．０５〜０．５％含有するＺｎめっき浴中で溶融Ｚｎめっきすることにより溶融Ｚｎめっき性が著しく向上すること、また、同めっき鋼板を合金化処理後もめっき密着性が極めて優れることを見いだした。本発明はこの新知見を元に完成したものでその要旨とするところは下記の通りである。
【０００５】
すなわち、本発明は、
（１）Ｓｉを１％以上含有する高張力鋼板にＳｎ，Ｃｕ，Ｎｉを単独あるいは複合で０．０２％以上１．０５％以内含有させ、熱延酸洗後あるいは熱延酸洗、冷延、焼鈍、酸洗後に、プレＮｉめっき０．２〜２ｇ／ｍ²を行い、３５０℃以上である時間が１５ｓｅｃ以内であるように４３０〜５００℃まで急速加熱を行ったのち、Ａｌ：０．０５〜０．５％含有するＺｎめっき浴中で溶融Ｚｎめっきすることを特徴とする高張力溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【０００６】
（２）前記（１）に記載の溶融めっき浴中にさらにＭｇ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｔｉ，Ｓｂ，Ｐｂ，Ｓｎ，Ｃｕの元素を単独あるいは複合で３％以下含有することを特徴とする高張力溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
（３）前記（１）または（２）に記載の溶融亜鉛めっきの後にさらにめっき層を４５０〜５５０℃で合金化処理することを特徴とする高張力合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明に於いては、Ｓｉを１％以上含有する高張力鋼板にＳｎ，Ｃｕ，Ｎｉを単独あるいは複合で０．０２％以上１．０５％以内含有させ、熱延酸洗、冷延、焼鈍後にプレＮｉめっき０．２〜２ｇ／ｍ²を行い、３５０℃以上である時間が１５ｓｅｃ以内であるように４３０〜５００℃まで急速加熱を行ったのち溶融Ｚｎめっきあるいは合金化溶融Ｚｎめっきを行うことが最大の技術上のポイントである。
【０００８】
以下に、本発明における各条件の限定理由について述べる。
Ｓｉ含有系高張力鋼板へのＳｎ，Ｃｕ，Ｎｉの添加量を単独あるいは複合で０．０２％以上１．０５％以内としたのは０．０２％以上の添加量でプレＮｉとの組み合わせにより、めっき性（微小不めっき有無）、めっき密着性が極めて良好となるためである。その理由は未だ明確ではないが、鋼中Ｓｎ，Ｃｕ，ＮｉとプレＮｉめっき層が地鉄表面で極めて溶融Ｚｎめっきとの反応性の高い活性層を形成するものと考えられる。Ｓｎ，Ｃｕ，Ｎｉ添加量の上限を１．０５％としたのは、製造コスト面と材質の劣化を考慮したためである。
【０００９】
プレＮｉめっきを０．２〜２ｇ／ｍ²としたのは、０．２ｇ／ｍ²以上でめっき性への効果が大となるからである。上限を２ｇ／ｍ²としたのは、製造コストを考慮したためである。また、めっき浴中Ａｌの下限を０．０５％としたのは、これ未満だと溶融Ｚｎめっき時に浴中での合金化が進行しすぎ、溶融合金化処理時においてＺｎ―Ｆｅ合金化が進みすぎ、地鉄界面に脆い合金層が発達しすぎるためめっき密着性が劣化するためである。
【００１０】
プレＮｉめっき後の加熱時間を３５０℃以上が１５ｓｅｃ以内としたのは、プレＮｉめっき層が地鉄中に拡散しすぎるのを防止するためである。浴中Ａｌの上限を０．５％としたのは０．５％を超えるとめっき時にＦｅ−Ａｌ−Ｚｎ系バリヤー層が形成されやすく合金化処理時において合金化が抑制されすぎ、進まないためである。さらに、合金化処理温度は４５０〜５５０℃が最適である。４５０℃未満では合金化が進みにくく、５５０℃を超えると合金化が進みすぎ、地鉄界面のＺｎ−Ｆｅ合金層が発達しすぎてめっき密着性が劣化する。
【００１１】
合金化時間については、特に定めないが、合金化温度とのバランスで決まり、１０〜４０秒の範囲が実際の操業上適切である。めっき付着量についても特に制約は設けないが、耐食性の観点から１０ｇ／ｍ²以上、加工性の観点からすると１５０ｇ／ｍ²以下であることが望ましい。また、さらにめっき浴中には、微量添加元素としてＭｇ，Ｎｉ，Ｓｂ，Ｐｂ，Ｆｅ，Ｓｉ，Ｓｎ，Ｃｕを単独あるいは複合で３％以内含んでいても本発明の効果は同様である
【００１２】
【実施例】
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。
表１に示すようなめっき条件、および合金化加熱処理条件下で、本発明に示すめっき鋼板を作成した。Ｓｉを１．２％含有する高張力鋼板にＳｎ，Ｃｕ，Ｎｉを単独あるいは複合で０．０２％以上１．０５％以内含有させ、熱延酸洗あるいは熱延酸洗、冷延、焼鈍、酸洗後にプレＮｉめっき０．２〜２ｇ／ｍ²を行い、３５０℃以上である時間が１５ｓｅｃ以内であるように４３０〜５００℃まで急速加熱を行ったのちＡｌ：０．１〜０．５％含有する４５０℃の浴中で溶融Ｚｎめっきした。窒素ワイピングで付着量を６０ｇ／ｍ²に調整した。一部、さらに合金化炉で２０ｓ合金化処理を行った。次の評価基準により、溶融めっき後の外観（不めっきの程度）および合金化溶融Ｚｎめっき密着性を６０度Ｖ曲げ後のテープテストでの剥離具合で判定した。
【００１３】
（１）溶融Ｚｎめっき性
評価微小不めっき状況密着性（ＯＴ曲げ）
◎ なし外観良好優
○ なし外観やや劣る良
△ 微少不めっきあり可
× 不めっき大不可（○以上が合格）
【００１４】

【００１５】
【表１】

【００１６】
表１に示す通り、本発明の製造方法で作成した本発明鋼鈑（Ｎｏ．１〜８、１３〜１６）は溶融めっき性が良好であり、合金化度、めっき密着性が良好である。それに比較して、本発明範囲を逸脱する場合の比較例（Ｎｏ．９〜１２）は、めっき外観上不めっきが多く、合金化溶融亜鉛めっき性もが不良である。
【００１７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のめっき鋼板は溶融Ｚｎめっきラインに適用可能で高生産性を有し、表面外観が均一でめっき密着性にも優れ、自動車、建材用途等に有効である。

Claims

Ｓｉを１％以上含有する高張力鋼板にＳｎ，Ｃｕ，Ｎｉを単独あるいは複合で０．０２％以上１．０５％以内含有させ、熱延酸洗後あるいは熱延酸洗、冷延、焼鈍、酸洗後に、プレＮｉめっき０．２〜２ｇ／ｍ²を行い、３５０℃以上である時間が１５ｓｅｃ以内であるように４３０〜５００℃まで急速加熱を行ったのち、Ａｌ：０．０５〜０．５％含有するＺｎめっき浴中で溶融Ｚｎめっきすることを特徴とする高張力溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
請求項１に記載の溶融めっき浴中にＭｇ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｔｉ，Ｓｂ，Ｐｂ，Ｓｎ，Ｃｕの元素を単独あるいは複合で３％以下含有することを特徴とする高張力溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
請求項１または２に記載の溶融亜鉛めっきの後にめっき層を４５０〜５５０℃で合金化処理することを特徴とする高張力合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。