JP4473587B2

JP4473587B2 - めっき密着性および穴拡げ性に優れた溶融亜鉛めっき高強度鋼板とその製造方法

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Publication number: JP4473587B2
Application number: JP2004006999A
Authority: JP
Inventors: 裕一谷口; 賢一郎松村; 俊樹服部; 敏加藤
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2004-01-14
Filing date: 2004-01-14
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2024-01-14
Also published as: CN1910301A; JP2005200690A; CN100552073C

Description

本発明は、めっき密着性および穴拡げ性に優れた溶融亜鉛めっき高強度鋼板とその製造方法に関する。

近年、自動車の燃費向上、車体軽量化がより一層要求されつつあり、径量化のために引張強度、降伏強度に優れた高強度鋼板のニーズが高まっている。しかし、この高強度鋼板は強度の上昇に伴い成形が困難となり、特に、鋼材の伸びが低下する。これに対し、最近では強度と伸びの双方が高いＴＲＩＰ鋼（高残留オーステナイト鋼）が自動車の骨格部材に使用されるようになってきている。

ところが、従来のＴＲＩＰ鋼は１％を超えるＳｉを含有するために、めっきが均一に付着しにくく、溶融亜鉛めっき性が悪いという問題があった。このため、Ｓｉ量を低減し、代替としてＡｌを添加した溶融亜鉛めっき高強度鋼板が特許文献１、特許文献２で提案されている。しかし、前者はＳｉ含有量が０．５３％以上と比較的Ｓｉ量が高いために依然としてめっき密着性を改善してはいるものの、比較的高い冷却速度による残留オーステナイトの造り込みのため冷却速度を安定的に制御できず、そのために材質が不安定になるという問題があった。

また、部材によっては加工穴部を拡張してフランジを形成させるバーリング加工が行われる部材も少なくなく、穴拡げ性も重要な特性として併せ持つ鋼板が要求されている。この要望に対する従来のＴＲＩＰ鋼は誘起塑性変態後に残留オーステナイトがマルテンサイトとなり、フェライトとの硬度差が大きいことから穴拡げ性が劣る問題がある。更に、自動車メーカー、家電メーカーからの鋼板の防錆化の要請から溶融亜鉛めっきを施した鋼板が普及しつつある。このように、各種メーカーからの従来の冷延鋼板から表面処理鋼板への品種転換に加え、製造工程短縮化により表面処理鋼板、特に、溶融亜鉛めっき鋼板の緊急、かつ短納期の大量の受注に対応しうる生産態勢は必要になっている。しかしながら、上述した溶融亜鉛めっき鋼板を製造するための高温焼鈍材や高強度鋼板の場合には、高温焼鈍ゆえに生産性が低く、よって溶融亜鉛めっき高強度鋼板の緊急、かつ大量の受注／生産がある場合には、焼鈍炉を自前に有する溶融亜鉛めっきラインに生産が集中して対応しえないという問題がある。

一方、冷延鋼板や電気亜鉛めっき鋼板の原板の焼鈍を行う通常の連続焼鈍ラインは、一般に高速・高生産性を持つにも関わらず、上述した同様の生産の変化により生産負荷が減少し、場合によっては通板する材料がなく、製造ラインを一時休止するという問題も発生しており、生産能力余剰という深刻な問題を有している。

特許第２９６２０３８号公報特開２００３−１０５４９１号公報

本発明は、上述した従来の問題を解決し、めっき密着性および穴拡げ性に優れた溶融亜鉛めっき高強度鋼板とその製造方法を工業的規模で実現することを目的とするものである。

本発明者らは、めっき密着性および穴拡げ性に優れた溶融亜鉛めっき高強度鋼板とその製造方法について鋭意検討した結果、鋼成分の最適化、すなわち、Ｓｉ量の低減、Ａｌを代替元素とすることで溶融亜鉛めっきの密着性を向上させ、更に、Ｍｏを添加して強度と伸びの双方が優れる材質特性を持たせ、加えて溶融亜鉛めっき工程前に、マルテンサイト変態点以下まで冷却した後、めっき処理に必要な温度まで加熱することで、安定した材質の残留オーステナイトおよび焼き戻しマルテンサイトを含む鋼を工業的に製造可能とし、更には穴拡げ性をも向上させることができることを知見した。すなわち、上記知見により設計された成分系の鋼板を、連続焼鈍工程にてフェライト／オーステナイト２相域にて再結晶焼鈍を行った後に、必要に応じて適正な過時効を施し、マルテンサイト変態点以下に冷却し、次いで、溶融亜鉛めっき処理をすべくめっき処理に必要な温度まで加熱することにより、フェライトを主相とし、焼き戻しマルテンサイトを面積率で０．５％以上１０％以下生成させ、更に、低温生成相として残留オーステナイトを体積率で５％以上含み、ベイナイト相を併せ持つ複合金属組織を得ることができ、加えて穴拡げ性も改善されることを見いだした。更に再結晶焼鈍を連続焼鈍ラインで実施し、溶融亜鉛めっき処理を連続溶融亜鉛めっきラインで実施すれば、緊急、かつ大量の受注／生産にも対応できる。本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その要旨は次の通りである。
（１）質量％で、Ｃ：０．０８〜０．３％、Ｓｉ：０．２％未満、Ｍｎ：０．８〜２．８％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ａｌ：０．２５〜１．８％、Ｍｏ：０．０５〜０．３％、Ｎ：０．０１０％以下、Ｂ：０．０００１〜０．００３０％を含有し、更に、質量％で、Ｔｉ：０．０１〜０．３％、Ｎｂ：０．０１〜０．３％、Ｖ：０．０１〜０．３％、Ｃｕ：１％以下、Ｎｉ：１％以下、Ｃｒ：１％以下のうちの１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなるスラブを熱延後、４００〜７５０℃の温度で巻き取り後冷延し、その後連続焼鈍工程にて６８０〜９３０℃の温度で焼鈍した後、マルテンサイト変態点以下まで冷却し、次いで、溶融亜鉛めっきを施すに際し、２５０〜６００℃に加熱後、溶融亜鉛めっき処理を施すことを特徴とするめっき密着性および穴拡げ性に優れた溶融亜鉛めっき高強度鋼板の製造方法。
（２）前記連続焼鈍工程のマルテンサイト変態点以下まで冷却した後に、Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｃｕのうちの１種または２種以上のプレめっきを鋼板片面当たり０．０１〜２．０ｇ／ｍ^２施すことを特徴とする（１）記載のめっき密着性および穴拡げ性に優れた溶融亜鉛めっき高強度鋼板の製造方法。
（３）前記プレめっきの前に鋼板に酸洗処理を施すことを特徴とする（２）記載のめっき密着性および穴拡げ性に優れた溶融亜鉛めっき高強度鋼板の製造方法。
（４）前記溶融亜鉛めっき工程の後に、亜鉛めっき層を合金化処理することを特徴とする（１）記載のめっき密着性および穴拡げ性に優れた溶融亜鉛めっき高強度鋼板の製造方法。
（５）前記亜鉛めっき層または合金化亜鉛めっき層上に、更に、クロメート処理、無機皮膜処理、化成処理、樹脂皮膜処理の何れか１種または２種以上の後処理を施すことを特徴とする（１）〜（４）の何れかに記載のめっき密着性および穴拡げ性に優れた溶融亜鉛めっき高強度鋼板の製造方法。

本発明によれば、自動車部品および家電部品等に使用されるめっき密着性および穴拡げ性に優れた溶融亜鉛めっき高強度鋼板を提供することが可能となり、しかも品種転換や各種メーカーの生産増等による生産変化、緊急かつ短納期の大量の受注／生産がある場合でも柔軟に対応することが可能となる。

先ず、本発明に規定する溶融亜鉛めっき高強度鋼板の成分および金属組織に限定理由について説明する。

Ｃは、強度確保の観点から、またオーステナイトを安定化する基本元素として必須の成分である。Ｃが０．０８％未満では強度が確保できず、また残留オーステナイトが形成されない。また、０．３％を超えると、強度が上がり過ぎ、延性が不足し、工業材料として使用できない。従って、Ｃの範囲は０．０８〜０．３％、好ましくは０．１〜０．２２％である。

Ｓｉは、強度確保の観点で添加することに加え、オーステナイト生成に有効な元素であるため、通常、延性の確保のために添加される元素であるが、０．２％以上の添加により溶融亜鉛めっき性が劣化する。このため、Ｓｉの範囲は０．２％未満とし、更に溶融亜鉛めっき性を重視する場合には０．１％以下が好ましい。

Ｍｎは、強度確保の観点から添加が必要であることに加え、炭化物の生成を遅らせる元素であり、残留オーステナイトの生成に必要な元素である。Ｍｎが０．８％未満では強度が満足されず、また残留オーステナイトの生成が不十分となり延性が劣化する。また、Ｍｎが２．８％を超えると残留オーステナイトに代わってマルテンサイトが増加し、強度上昇を招き、これにより製品のばらつきが大きくなる他、延性が不足し工業材料として使用できない。このため、Ｍｎの範囲は０．８〜２．８％とした。

Ｐは、鋼板の強度を上げる元素として必要な強度レベルに応じて添加するが、添加量が多いと粒界に偏析するため局部延性を劣化させ、同時に溶接性をも劣化させるので、Ｐの上限値は０．０３％とした。また、Ｓは、ＭｎＳを生成することで局部延性、溶接性を劣化させる元素であり、鋼中に存在しない方が好ましい元素であるため、上限を０．０３％とした。

Ｍｏは、０．０５％未満ではパーライトを形成し、残留オーステナイト率が低減する。過多のＭｏ添加は延性の低下、化成処理性を劣化させることがあるため、０．３％を上限とした。好ましくは、Ｍｏ添加量を０．１５％以下とすることで高い強度−延性バランスを得ることができる。

Ａｌは、オーステナイトを残留させるために必要な元素であり、フェライトの生成を促進し、炭化物の生成を抑制することによりオーステナイトを安定化させる作用があると同時に、脱酸元素としても作用する。オーステナイトの安定化には０．２５％以上のＡｌ添加が必要であり、一方、Ａｌを過多に添加しても上記効果は飽和し、却って鋼を脆化させると同時に溶融亜鉛めっき性を低下させるため、その上限１．８％とした。

Ｎは、不可避的に含まれてくる元素であるが、多量に含有する場合には時効性を劣化させるのみならず、ＡｌＮ析出量が多くなってＡｌ添加の効果を減少させるので０．０１％以下の含有が望ましい。また、不必要にＮを低減することは製鋼工程でのコストが増大するので、通常０．００２０％程度以上に制御することが好ましい。

更に、本発明では上記成分に加え、更に、Ｔｉ：０．０１〜０．３％、Ｎｂ：０．０１〜０．３％、Ｖ：０．０１〜０．３％、Ｃｕ：１％以下、Ｎｉ：１％以下、Ｃｒ：１％以下、Ｂ：０．０００１〜０．００３０％のうちの１種または２種以上を添加することができる。Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖは析出強化と強度向上の目的で添加することができるが、０．３％以上では加工性が劣化する。また、Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｕも強化元素として添加できるが１％以上では延性および化成処理性が劣化する。更に、Ｂは局部延性および穴拡げ性を改善する元素として添加できるが、０．０００１％以下ではその効果が発揮できず、０．００３０％以上では伸びおよびめっき密着性が劣化する。

本発明においては次に製造方法との関連で説明する金属組織が非常に重要な要件となる。

すなわち、本発明による溶融亜鉛めっき高強度鋼板の金属組織において最大の特徴は鋼中に面積率で０．５％以上１０％以下の焼き戻しマルテンサイトを有することである。この焼き戻しマルテンサイトは、６８０〜９３０℃での連続焼鈍に引き続く冷却工程で生成したマルテンサイトが、連続溶融亜鉛めっき処理するために２５０〜６００℃、好ましくは４６０〜５３０℃に加熱することにより焼き戻されて焼き戻しマルテンサイトとなる。焼き戻しマルテンサイトの量が０．５％未満では穴拡げ率の向上が見られず、１０％超では組織間の硬度差が大きくなり過ぎて加工性が低下する。また体積率で５％以上の残留オーステナイトを確保することで引張強度×延性が飛躍的に向上する。そして、この焼き戻しマルテンサイトと、フェライト、ベイナイト、体積率で５％以上の残留オーステナイトが主相となり、鋼板中にバランスよく存在することにより、加工性と穴拡げ性が改善されるものと考える。

次に、本発明による溶融亜鉛めっき高強度鋼板の製造方法について説明する。上述した鋼成分を有するスラブは、通常の条件で熱延後、４００〜７５０℃の温度で巻き取られる。この巻き取り温度を上記温度範囲とする理由は、熱延後の組織を感覚の小さいパーライト、またはパーライトとベイナイトの混合組織として焼鈍工程でセメンタイトを溶解し易くし、しかもスケール発生の抑制、デスケーリング性をよくし、硬質相を増加させ、冷延を困難にさせないために４００〜７５０℃の温度範囲内での低温巻き取りが好ましい。

このようにして巻き取られた熱延鋼板は、通常の条件で冷延され冷延鋼板とされる。次いで、この冷延鋼板はオーステナイトとフェライトの２相共存温度域、すなわち、６８０〜９３０℃の温度範囲で再結晶焼鈍される。前記焼鈍温度は、９３０℃超では鋼板中の組織がオーステナイト単相となり、オーステナイト中のＣが希薄となるため、その後の冷却で安定したオーステナイトを残存させることができなくなるので上限の温度を９３０℃とした。一方、６８０℃未満では固溶Ｃの不足からオーステナイトのＣ濃化が不十分となり残留オーステナイト比率が低下するため下限の温度を６８０℃とした。上述の焼鈍を施された鋼板はマルテンサイト変態点以下まで冷却されるが、その冷却手段は水吹きつけ冷却、気水冷却、水浸漬冷却、ガスジェット冷却のいずれでも構わず特定しない。焼鈍からマルテンサイト変態点以下までの冷却の間に３００〜５００℃の温度で過時効処理することが好ましい。この過時効処理は、オーステナイトをベイナイトに効率よく変態させてベイナイト相を確保しつつ、また、焼鈍により生成したマルテンサイトを焼き戻しマルテンサイトに変態させ、更に残留オーステナイト中にＣを濃化させて安定させるため、３００〜５００℃の温度範囲で６０秒〜２０分保持することが好ましい。

更に、本発明では、過時効後にマルテンサイト変態点以下まで冷却してマルテンサイトを確保する。なお、マルテンサイト変態点ＭsはMs（℃）＝561−471×C（％）−33×Mn（％）−17×Ni（％）−17×Cr（％）−21×Mo（％）で求められる。

穴拡げ性が改善される理由は明確ではないが、焼鈍してマルテンサイト変態点以下まで冷却した後、溶融亜鉛めっき処理をすべく低温加熱することで軟質組織と硬質組織の硬度のバランスが改善され、局部伸びが改善されることで穴拡げ性が改善されるものと考えられる。

更に、本発明では、マルテンサイト変態点以下まで冷却された鋼板をプレめっき前に、必要により酸洗する。この酸洗をプレめっき前に行うことで鋼板表面を活性化し、プレめっきのめっき密着性を向上させることができる。更に、連続焼鈍工程で鋼板表面に生成したＳｉ，Ｍｎ等の酸化物を除去し、以後に行う溶融亜鉛めっきの密着性を向上させることができる。この酸洗処理は、２〜２０％の塩酸を含む酸洗液に１〜２０秒間酸洗処理することが好ましい。なお、この酸洗処理後にＮｉフラッシュメッキを実施してもよい。また、連続焼鈍工程の再結晶後の冷却が水吹きつけ冷却、気水冷却、水浸漬冷却の何れかの手段での冷却による場合、連続焼鈍工程出側には、連続焼鈍中或いは冷却中に発生する鋼板表面の酸化膜を除去する酸洗工程が必要であるため、酸洗設備が連続焼鈍設備出側に設置されているので鋼板表面の酸化膜除去と同時に鋼板表面に生成したＳｉ，Ｍｎ等の酸化物を除去でき効率的である。このように、酸洗工程は連続焼鈍工程に付属した設備で行うことが効率的だが、別に設けた酸洗ラインで行ってもよい。

更に、本発明では、マルテンサイト変態点以下まで冷却された鋼板にめっき密着性を向上させるためにＮｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｃｕのうちの１種または２種以上のプレめっきを鋼板片面当たり０．０１〜２．０ｇ／ｍ²、好ましくは０．１〜１．０ｇ／ｍ²施すことが好ましい。プレめっきの方法は電気めっき、浸漬めっき、スプレーによるめっきの何れの方法でも採用できる。めっき付着量は０．０１ｇ／ｍ²未満ではプレめっきによる密着性向上の効果が得られず、２．０ｇ／ｍ²超ではコストがかかることから鋼板片面当たり０．０１〜２．０ｇ／ｍ²とした。

上述のように処理された鋼板は、次いで溶融亜鉛めっきを施されるが、この溶融亜鉛めっき工程に入る前に事前処理を行うことが好ましい。この事前処理とは研削ブラシ等で鋼板表面を清浄化する処理である。なお、この研削ブラシは砥粒入りブラシが好ましく、清浄処理液は温水、苛性ソーダ液またはその両者を併用することが好ましい。

また、緊急、かつ大量の受注／生産にも対応できるようにするには、既存の連続焼鈍工程と溶融亜鉛めっき工程が別ラインであることが好ましいが特定するものではない。別ラインの場合には、連続焼鈍炉内での鋼板形状崩れを矯正すべく調質圧延などの形状矯正を実施したり、鋼板の汚れなどを除去するために電解洗浄ラインに廻すこともできる。更に、連続焼鈍〜溶融亜鉛めっき間で材質サンプルも採取できるため事前に材質の予測も可能となる。

このようにして処理された鋼板は、次いで溶融亜鉛めっき工程で亜鉛めっきが施される。この溶融亜鉛めっき工程では、鋼板表面が活性化する温度以上、すなわち、２５０〜６００℃の温度範囲に加熱される。なお、亜鉛めっき浴と鋼板の温度差を考慮すると４６０〜５３０℃の温度範囲が好ましい。加熱手段は特定しないがラジアントチューブや誘導加熱が好ましい。緊急、かつ大量の受注／生産にも対応できるようにするには、既存の連続溶融亜鉛めっきラインの加熱炉が利用できる。また、鋼板は前述した連続焼鈍工程で、既に再結晶焼鈍は施されているので、冷間圧延工程から溶融亜鉛めっき工程へ直送された場合よりも高速で通板することができ、依って生産性も向上するという利点があり、緊急、かつ大量の受注／生産に対応する場合好ましい。

また、上記溶融亜鉛めっき工程で亜鉛めっきを施された亜鉛めっき鋼板は、更にめっき層に合金化処理を施すことにより緻密なめっき組織で、硬く、強靭なめっき層を得るために、４７０〜６００℃の温度範囲で加熱処理を行い、合金化溶融亜鉛めっき鋼板とすることもできる。特に、本発明においては、合金化処理を行うことで、めっき層内のＦｅ濃度を、例えば７〜１５質量％に制御することができる。

更に、本発明においては、耐食性や加工性を向上させるために、上述のような工程で製造された溶融亜鉛めっき鋼板、或いは合金化溶融亜鉛めっき鋼板の表層にクロメート処理、向き皮膜処理、化成処理、樹脂皮膜処理の何れか１種または２種以上の後処理を施すこともできる。

＜実施例１＞
表１に示した成分組成を有する鋼を真空溶解炉にて溶解・鋳造した鋼スラブを１２００℃に再加熱後、熱間圧延において８８０℃の温度で仕上げ圧延を行い熱延鋼板とした後、冷却し、６００℃の巻き取り温度で巻き取り、その温度に１時間保持する巻き取り熱処理を再現した。得られた熱延鋼板を研削によりスケール除去し、７０％の圧下率で冷間圧延を施し、その後連続焼鈍シミュレーターを用い、７７０℃の温度に加熱後、その温度に７４秒間保持する連続焼鈍を行った。次いで１０℃／ｓで４５０℃まで冷却し、以下に述べる２種類の製造方法、すなわち、従来法と本発明方法にて亜鉛めっき鋼板を製造した。
（１）従来法
上述した４５０℃までの冷却の後に、酸洗処理、およびプレめっきの何れも施すことなく５００℃の温度で溶融亜鉛めっき、更に合金化溶融亜鉛めっき処理し、常温まで冷却後、１％の調質圧延を行って製品とした。この製品の機械的性質、金属組織、穴拡げ性、めっき密着性等の各種特性を表２（製法ｉ））に示した。
（２）本発明方法
上述した４５０℃までの冷却の後に、４００℃の温度で１８０秒保持の過時効処理を行い、その後マルテンサイト変態点以下まで冷却し、次いで５％塩酸にて酸洗処理し、鋼板片面当たり０．５ｇ／ｍ²のＮｉプレめっきを行った後、５００℃の温度に加熱して溶融亜鉛めっき、更に合金化溶融亜鉛めっき処理し、常温まで冷却後、１％の調質圧延を行って製品とした。この製品の機械的性質、金属組織、穴拡げ性、めっき密着性等の各種特性を表３（製法ｉｉ））に示した。

なお、表２、表３において示す引張強度（ＴＳ）、穴拡げ率、金属組織、残留オーステナイト、焼き戻しマルテンサイト、めっき密着性、めっき外観の試験・分析方法は以下に記述する通りである。
・引張強度：ＪＩＳ５号引張試験片のＬ方向引張にて評価した。

ＴＳが５４０ＭＰａ以上で、かつＴＳ×Ｅｌ（％）の積が１８，０００ＭＰａ以上を合格とした。
・穴拡げ率：日本鉄鋼連盟規格、ＪＦＳＴ１００１−１９９６穴拡げ試験方法を採用。１０ｍｍφの打ち抜き穴（ダイ内径１０．３ｍｍ、クリアランス１２．５％）に頂角６０°の円錐ポンチを打ち抜き穴のバリが外側になる方向に２０ｍｍ／ｍｉｎで押し拡げ成形する。

穴拡げ率：λ（％）＝｛Ｄ−Ｄo｝×１００
Ｄ：亀裂が板厚を貫通したときの穴径（ｍｍ）
Ｄo：初期穴径（ｍｍ）
穴拡げ率は５０％以上を合格とした。
・金属組織：光学顕微鏡での観察、およびＸ線回析による残留オーステナイト率測定。フェライトはナイタールエッチング、マルテンサイトはレペラーエッチングにて観察した。
・焼き戻しマルテンサイト率：焼き戻しマルテンサイトの定量化はレペラーエッチングで、試料を研磨（アルミナ仕上）し、腐食液（純水、ピロ亜硫酸ナトリウム、エチルアルコール、ピクリン酸の混合液）に１０秒間浸した後、再度研磨を実施し、水洗い後試料を冷風にて乾燥させる。乾燥後試料の組織を 1000倍にて100μm×100μmのエリアをルーゼックス装置により面積測定して焼戻マルテンサイトの面積％を決定した。表２、表３では、この焼き戻しマルテンサイト面積率を焼戻マルテンサイト面積％と表記した。
・残留オーステナイト率：供試材板の表層より１／４厚まで化学研磨した面でＭｏＫα 線によるフェライトの（２００）、（２１０）面積分強度とオーステナイトの（２００）、（２２０）、および（３１１）面積分強度から残留オーステナイトを定量した。残留オーステナイト率が５％以上を良好とした。表２、表３では、この残留オーステナイト体積率を残留γ体積％と表記した。
・めっき密着性：６０°Ｖ曲げ試験で曲げ部のめっき剥離状況から評価。

◎：めっき剥離小（剥離幅３ｍｍ未満）
○：実用上差し支えない程度の軽微な剥離
（剥離幅３ｍｍ以上７ｍｍ未満）
△：相当量の剥離が見られるもの
（剥離幅７ｍｍ以上１０ｍｍ未満）
×：剥離が激しいもの（剥離幅１０ｍｍ以上）
めっき密着性は◎、○を合格とした。
・めっき外観：目視観察
◎：不めっきやムラがなく均一外観
○：不めっきがなく実用上差し支えない程度の外観ムラ
△：外観ムラが著しいもの
×：不めっきが発生、かつ外観ムラが著しいもの
めっき外観は◎、○を合格とした。

＜実施例２＞
表１に記載の本発明成分範囲のＡ，Ｉ，Ｐの鋼を真空溶解炉にて溶解・鋳造した鋼スラブを１２００℃に再加熱後、熱間圧延において８８０℃の温度で仕上げ圧延を行い熱延鋼板とした後、冷却し、６００℃の巻き取り温度で巻き取り、その温度に１時間保持する巻き取り熱処理を再現した。得られた熱延鋼板を研削によりスケール除去し、７０％の圧下率で冷間圧延を施し、その後連続焼鈍シミュレーターを用い、７７０℃の温度に加熱後、その温度に７４秒間保持する連続焼鈍を行い、１０℃／ｓで４５０℃まで冷却し、その後、４００℃の温度で１８０秒保持の過時効処理を行い、次いでマルテンサイト変態点以下まで冷却した鋼板に以下の５種類の実験を行った。

実験１（本発明例）５％塩酸にて酸洗し、Ｎｉプレめっきを０．５ｇ／ｍ²を実施
実験２（本発明例）酸洗なしで、Ｎｉプレめっきを０．５ｇ／ｍ²を実施
実験３（比較例）５％塩酸にて酸洗し、Ｎｉプレめっきを０．００５ｇ／ｍ²を実施
実験４（比較例）５％塩酸にて酸洗し、Ｎｉプレめっきなし
実験５（本発明例）酸洗なしで、Ｎｉプレめっきなし
その後、連続溶融亜鉛めっきラインの入側での表面清浄相当としてブラシ研削を行った後、５００℃の温度に加熱して溶融亜鉛めっき、更に合金化溶融亜鉛めっき処理し、常温まで冷却後、１％の調質圧延を行って製品とした。この製品のめっき密着性、めっき外観の各種特性を表４に示した。

実施例１では、表３の本発明は表２の同じ実験番号の比較例に対し、焼き戻しマルテンサイトが増加したことにより穴拡げ性が向上している。加えて、酸洗、プレメッキによりめっき密着性、めっき外観が向上している。表３の比較例は、酸洗、プレメッキによりめっき密着性、めっき外観は向上しているものの、そもそも成分が本発明の範囲を外れているためTS、TS×El、穴拡げ率の何れかが合格値を満たしていない。

実施例２の酸洗、プレメッキ条件差では、実験１、実験２、実験５によりプレメッキによりめっき密着性、めっき外観が大きく向上し、更にプレメッキ前に酸洗があった方が好ましい。実験３によりプレメッキの量が少ないと効果がなく、実験４により酸洗のみでは逆に悪化する。酸洗のみの場合、かえってめっき密着性、めっき外観が悪化するのは、表面が活性化し過ぎたまま連続溶融亜鉛めっきの加熱工程で加熱されるため、再度鋼板のＳｉ，Ｍｎ等の酸化物が鋼板表面に発生してめっき性を悪化させるためと思われる。

Claims

質量％で、Ｃ：０．０８〜０．３％、Ｓｉ：０．２％未満、Ｍｎ：０．８〜２．８％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ａｌ：０．２５〜１．８％、Ｍｏ：０．０５〜０．３％、Ｎ：０．０１０％以下、Ｂ：０．０００１〜０．００３０％を含有し、更に、質量％で、Ｔｉ：０．０１〜０．３％、Ｎｂ：０．０１〜０．３％、Ｖ：０．０１〜０．３％、Ｃｕ：１％以下、Ｎｉ：１％以下、Ｃｒ：１％以下のうちの１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなるスラブを熱延後、４００〜７５０℃の温度で巻き取り後冷延し、その後連続焼鈍工程にて６８０〜９３０℃の温度で焼鈍した後、マルテンサイト変態点以下まで冷却し、次いで、溶融亜鉛めっきを施すに際し、２５０〜６００℃に加熱後、溶融亜鉛めっき処理を施すことを特徴とするめっき密着性および穴拡げ性に優れた溶融亜鉛めっき高強度鋼板の製造方法。
前記連続焼鈍工程のマルテンサイト変態点以下まで冷却した後に、Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｃｕのうちの１種または２種以上のプレめっきを鋼板片面当たり０．０１〜２．０ｇ／ｍ^２施すことを特徴とする請求項１記載のめっき密着性および穴拡げ性に優れた溶融亜鉛めっき高強度鋼板の製造方法。
前記プレめっきの前に鋼板に酸洗処理を施すことを特徴とする請求項２記載のめっき密着性および穴拡げ性に優れた溶融亜鉛めっき高強度鋼板の製造方法。
前記溶融亜鉛めっき工程の後に、亜鉛めっき層を合金化処理することを特徴とする請求項１記載のめっき密着性および穴拡げ性に優れた溶融亜鉛めっき高強度鋼板の製造方法。
前記亜鉛めっき層または合金化亜鉛めっき層上に、更に、クロメート処理、無機皮膜処理、化成処理、樹脂皮膜処理の何れか１種または２種以上の後処理を施すことを特徴とする請求項１〜４の何れかの項に記載のめっき密着性および穴拡げ性に優れた溶融亜鉛めっき高強度鋼板の製造方法。