JP4757622B2 - 外観品位に優れる合金化溶融亜鉛めっき鋼の製造方法 - Google Patents
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さらにまた,(特許文献4)では,鋼中にCuを含ませる方法が開示されている。
質量%で,
C;0.01%以下,
Si;0.2%以下,
Mn;2%以下,
P;0.02〜0.2%,
S;0.03%以下,
Al;0.005〜0.1%,
Ti;0.001〜0.05%,
Nb;0.001〜0.05%,
を含有し,残部がFeおよび不可避的不純物からなる低炭素鋼スラブを熱間圧延した後,酸洗し,さらに冷間圧延,焼鈍,溶融亜鉛めっき,加熱合金化処理を施して,合金化溶融亜鉛めっき鋼とする合金化溶融亜鉛めっき鋼の製造方法において,熱間圧延後のコイルの捲取温度を750℃以上とし,さらにその後,巻き取ったコイルの最外層部の表面温度が500℃以下となるまで空冷することを特徴とする外観品位に優れる合金化溶融亜鉛めっき鋼の製造方法。
まず,本発明の要点である,鉄−亜鉛合金被覆中のP含有率について説明する。Pは鋼の強度増加を目的に鋼中に添加される。また,Pは合金化加熱時にめっき中に拡散,濃化するが,このめっき中のP自体も外観に影響を与える元素である。発明者らが,合金化加熱後のめっき中のP量とめっき外観との関係を詳細に調査した結果,GDSによる鉄−亜鉛合金被覆中のPの積分強度I(P)が,(Fe+Zn)の積分強度I(Fe+Zn)の0.025以下である場合,外観が良好で,一方,GDSによる鉄−亜鉛合金被覆中のPの積分強度I(P)が,(Fe+Zn)の積分強度I(Fe+Zn)の0.025より大きい場合,外観が不良となることを見出した。この理由は定かではないが,GDSによる鉄−亜鉛合金被覆中のPの積分強度I(P)が,(Fe+Zn)の積分強度I(Fe+Zn)の0.025以下である場合,めっき中のPがZn,Feの合金化反応速度を均一化させる効果があると考えられる。好ましくは,GDSによる鉄−亜鉛合金被覆中のPの積分強度I(P)が,(Fe+Zn)の積分強度I(Fe+Zn)の0.020以下,より好ましくは,0.015以下である。なお,ここで言う,GDSによる鉄−亜鉛合金被覆中のPの積分強度I(P)とは,株式会社リガク製GDS(高周波グロー放電発光分析装置),GDA750を用い,分析径2.5mmで鉄−亜鉛合金被覆深さ方向の元素分布を測定した際の,鉄−亜鉛合金被覆中のPの強度を積分した値である。また,ここで言う鉄−亜鉛合金被覆とは,GDSによる測定でFeの強度が増加しなくなった深さまでと定義する。GDSによる鉄−亜鉛合金被覆中のPの積分強度I(P)を,(Fe+Zn)の積分強度I(Fe+Zn)の0.025以下とするには,めっき前の表面のP濃度を低減させておくことが望ましい。このためには,熱延時の捲取温度を高くする,また巻き取ったコイルを空冷する,めっき前の鋼を酸洗する,あるいは鋼材表面を研削する等の処理が有効である。
C;0.01%以下
Cは鋼の強化に必要な元素である。しかし,C量が0.01%を超えると脆化しやすくなるため,C量は0.01%以下とする。
Si;0.2%以下
Siは鋼の強化,脱酸の効果を有する元素である。しかし,過剰に添加すると脆化しやすくなる。また,溶融亜鉛めっき時にめっきの濡れ性を阻害し,まためっき密着性も劣化させる。このため,Siは0.2%以下とする。
Mn;2%以下
Mnも鋼の強化,脱酸の効果を有する元素である。しかし,過剰に添加すると脆化しやすくなる。また,溶融亜鉛めっき時にめっきの濡れ性を阻害し,まためっき密着性も劣化させる。このため,Mnは2%以下とする。
P;0.02〜0.2%
Pは鋼の強化に必要な元素である。しかし,過剰に添加すると脆化しやすくなる。また,溶融亜鉛めっき後の合金化処理性を劣化させる。このため,Pは,0.02〜0.2%とする。尚,鋼板の強度と脆化のバランスを考慮すると,Pは,0.03〜0.05%とすることが好ましい。
S;0.03%以下
Sは不純物であり,加工性や熱間脆性を劣化させるため少ないほうが望ましい。このためSは0.03%以下とする。
Al;0.005〜0.1%
Alは鋼中のNとの親和力が強く,固溶しているNを析出物として固定し加工性を向上させる効果がある。また,脱酸の効果がある。しかし,多すぎると逆に加工性を劣化させる。このためAlは0.005〜0.1%とする。
Ti;0.001〜0.05%
TiはC,Nを固定し,鋼の加工性を向上させる効果がある。しかし,多すぎると逆に加工性を劣化させる。このため,Tiは0.001〜0.05%とする。
Nb;0.001〜0.05%
NbはCを固定し,鋼の加工性を向上させる効果がある。しかし,多すぎると逆に加工性を劣化させる。このため,Nbは0.001〜0.05%とする。
作製した合金化溶融亜鉛めっき鋼の外観は下記の評価をした。
目視観察し,外観むらの程度に応じてグレード1から6まで,0.5刻みで11段階に分類した。3.5以上が合格である。
(2)鉄−亜鉛合金層中のP濃化量
GDSで鉄−亜鉛合金被覆層の深さ方向の元素分布を測定し,鉄−亜鉛合金被覆層中のPの積分強度,FeとZnの積分強度の和を求めた。用いたGDSは,リガク製高周波グロー放電発光分析装置,GDA750であり,分析径は2.5mmである。
(3)鉄−亜鉛合金被覆層の付着量
鉄−亜鉛合金被覆の付着量を求め,その偏差および組成を測定した。測定は,板幅方向,長手方向の任意の位置から数箇所選び,インヒビターを添加した塩酸で鉄−亜鉛合金被覆を溶解し,ICPで分析して行った。
(4)Γ層厚み
板幅中央,長手方向の任意の位置から25×10mmの大きさに切り出し,SEM(走査型電子顕微鏡)でその断面組織を観察し,Γ層の厚みを測定した。用いたSEMは,日立製S−2460Nである。
(5)鉄−亜鉛合金被覆層の密着性
密着性を60度V曲げ後のテープ剥離試験で評価した。これは,V曲げ部に貼り付けたテープに付着した鉄−亜鉛合金の付着量(付着した部分の長さ)を測定する方法で,付着した部分の長さが6mm以下であれば合格,それよりも大きければ不合格とした。
Claims (1)
- 質量%で,
C;0.01%以下,
Si;0.2%以下,
Mn;2%以下,
P;0.02〜0.2%,
S;0.03%以下,
Al;0.005〜0.1%,
Ti;0.001〜0.05%,
Nb;0.001〜0.05%,
を含有し,残部がFeおよび不可避的不純物からなる低炭素鋼スラブを熱間圧延した後,酸洗し,さらに冷間圧延,焼鈍,溶融亜鉛めっき,加熱合金化処理を施して,合金化溶融亜鉛めっき鋼とする合金化溶融亜鉛めっき鋼の製造方法において,熱間圧延後のコイルの捲取温度を750℃以上とし,さらにその後,巻き取ったコイルの最外層部の表面温度が500℃以下となるまで空冷することを特徴とする外観品位に優れる合金化溶融亜鉛めっき鋼の製造方法。
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- 2005-12-20 JP JP2005367235A patent/JP4757622B2/ja active Active
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