JP7111279B1 - Hot-dip galvanized steel sheet and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

高い強度と良好な加工性とを兼備し、めっき品質にも優れる溶融亜鉛めっき鋼板を提供する。下地鋼板の成分組成を所定の範囲とし、下地鋼板の鋼組織をフェライト、マルテンサイトおよびベイナイトの複合組織とし、下地鋼板の表層部に酸化物として存在する酸素量を片面あたり0.05g/m2以上0.50g/m2以下とし、溶融亜鉛めっき層におけるFe含有量を0.40質量%以上とする。To provide a hot-dip galvanized steel sheet having both high strength and good workability and excellent plating quality. The chemical composition of the base steel plate is set within a predetermined range, the steel structure of the base steel plate is a composite structure of ferrite, martensite and bainite, and the amount of oxygen present as oxides in the surface layer of the base steel plate is 0.05 g/m2 or more per side. The Fe content in the hot-dip galvanized layer is set to 0.40% by mass or more.

Description

本発明は、自動車部材等に好適に用いられる、溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a hot-dip galvanized steel sheet suitable for automobile members and the like, and a method for producing the same.

近年、地球環境の保全の見地から、自動車の燃費向上が重要な課題となっている。このため、自動車部材の素材となる鋼板を高強度化し、薄くすることで、自動車車体を軽量化しようとする動きが活発となってきている。また、自動車部材に使用される鋼板は複雑な形状に成形されるため、良好な加工性も要求される。 2. Description of the Related Art In recent years, from the viewpoint of protecting the global environment, improving the fuel efficiency of automobiles has become an important issue. For this reason, there has been a growing movement to reduce the weight of automobile bodies by increasing the strength and reducing the thickness of steel sheets that are used as materials for automobile members. In addition, since steel sheets used for automobile members are formed into complicated shapes, good workability is also required.

このような要求に対して、例えば、特許文献1には、
「質量%で、
C:0.01%以上、0.4%以下
Si:0.001%以上、2.5%以下、
Mn:0.001%以上、4.0%以下、
P: 0.001%以上、0.15%以下、
S:0.0005%以上、0.03%以下、
Al:0.001%以上、2.0%以下、
N:0.0005%以上、0.01%以下、
O:0.0005%以上、0.01%以下
を含有し、残部鉄および不可避的不純物からなり、集合組織が、少なくとも鋼板の表面から5/8~3/8の板厚における板面の{112}<110>~{113}<110>方位群および{112}<131>の結晶方位のX線ランダム強度比の平均値が5.0以下でかつ{001}<110>の結晶方位のX線ランダム強度比が4.0以下で、さらに圧延方向と直角方向のr(rC)値が0.70以上、かつ圧延方向と30°(r30)のr値が1.10以下であり、さらに鋼板組織として、面積率でフェライトとベイナイトを合わせて50%以上、マルテンサイトを1%以上、50%以下含有することを特徴とする均一変形能及び局部変形能に優れた高強度冷延鋼板。」
が開示されている。
In response to such a request, for example, in Patent Document 1,
"In % by mass,
C: 0.01% or more and 0.4% or less Si: 0.001% or more and 2.5% or less,
Mn: 0.001% or more and 4.0% or less,
P: 0.001% or more and 0.15% or less,
S: 0.0005% or more and 0.03% or less,
Al: 0.001% or more and 2.0% or less,
N: 0.0005% or more and 0.01% or less,
O: Contains 0.0005% or more and 0.01% or less, the balance is iron and inevitable impurities, and the texture is at least { 112} <110> to {113} <110> orientation groups and the average value of the X-ray random intensity ratio of the {112} <131> crystal orientation group is 5.0 or less, and the {001} <110> crystal orientation The X-ray random intensity ratio is 4.0 or less, the r (rC) value in the direction perpendicular to the rolling direction is 0.70 or more, and the r value at 30° (r30) to the rolling direction is 1.10 or less, Furthermore, as the steel sheet structure, the combined area ratio of ferrite and bainite is 50% or more, and martensite is 1% or more and 50% or less. . ”
is disclosed.

また、特許文献2には、
「質量%で、
C :0.05%~0.20%、
Si:0.3~1.50%、
Mn:1.3~2.6%、
P :0.001~0.03%、
S :0.0001~0.01%、
Al:0.0005~0.1%、
N :0.0005~0.0040%、
O:0.0015~0.007%、
を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼板であり、鋼板組織が主としてフェライトとベイナイト組織からなり、焼付け処理後のBHが60MPa以上であり、引張最大強さが540MPa以上であることを特徴とする時効性劣化が極めて少なく優れた焼付け硬化性を有する高強度鋼板。」
が開示されている。
Moreover, in Patent Document 2,
"In % by mass,
C: 0.05% to 0.20%,
Si: 0.3 to 1.50%,
Mn: 1.3-2.6%,
P: 0.001 to 0.03%,
S: 0.0001 to 0.01%,
Al: 0.0005 to 0.1%,
N: 0.0005 to 0.0040%,
O: 0.0015 to 0.007%,
and the balance being iron and unavoidable impurities, the steel sheet structure is mainly composed of ferrite and bainite structures, the BH after baking is 60 MPa or more, and the maximum tensile strength is 540 MPa or more. A high-strength steel sheet with excellent bake hardenability with very little aging deterioration. ”
is disclosed.

特開2012-172159号公報JP 2012-172159 A 特願2009-249733号公報Japanese Patent Application No. 2009-249733

ところで、車体防錆性能の観点から、自動車部材の素材となる鋼板には、亜鉛系めっき、例えば、溶融亜鉛めっきが施される場合がある。 From the viewpoint of anti-corrosion performance of automobile bodies, steel sheets used as materials for automobile members are sometimes subjected to zinc-based plating, for example, hot-dip galvanization.

しかし、特許文献1および2に開示される鋼板に溶融亜鉛めっきを施すと、めっき外観やめっき密着性といっためっき品質が十分に得られない場合がある。そのため、この点の改善が求められているのが現状である。 However, when the steel sheets disclosed in Patent Documents 1 and 2 are subjected to hot-dip galvanizing, there are cases where sufficient plating qualities such as plating appearance and plating adhesion cannot be obtained. Therefore, it is the present condition that the improvement of this point is calculated|required.

本発明は、上記の現状に鑑み開発されたものであって、高い強度と良好な加工性とを兼備し、めっき品質にも優れる溶融亜鉛めっき鋼板を提供することを目的とする。
また、本発明は、上記の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。
It is an object of the present invention to provide a hot-dip galvanized steel sheet that has both high strength and good workability and is excellent in plating quality.
Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing the hot-dip galvanized steel sheet.

さて、発明者らは、上記の目的を達成すべく、鋭意検討を重ね、以下の知見を得た。
(a)良好な加工性を得るためには、鋼板の穴広げ性および伸びを高くする必要がある。また、成形加工時の割れを防止する観点からは、鋼板の降伏比YR(=降伏強度(YS)/引張強度(TS))を高くすることが有効である。
(b)高い強度を得るためには、マルテンサイトの活用が有効である。一方、優れた伸びを得るためにはフェライトの活用が有効である。また、優れた穴広げ性を得るためには、軟質相であるフェライトと硬質相であるマルテンサイトとの硬度差を低減する必要がある。これには、中間生成相であるベイナイトの活用が有効である。また、ベイナイトを活用することにより、降伏比も高くなる。
(c)すなわち、鋼組織を、所定の面積率に制御したフェライト、マルテンサイトおよびベイナイトの複合組織(以下、単に複合組織ともいう)とすることにより、高い強度と良好な加工性とを兼備させることが可能となる。
In order to achieve the above object, the inventors made extensive studies and obtained the following findings.
(a) In order to obtain good workability, it is necessary to increase the hole expansibility and elongation of the steel sheet. From the viewpoint of preventing cracks during forming, it is effective to increase the yield ratio YR (=yield strength (YS)/tensile strength (TS)) of the steel sheet.
(b) Utilization of martensite is effective for obtaining high strength. On the other hand, utilization of ferrite is effective for obtaining excellent elongation. Moreover, in order to obtain excellent hole expansibility, it is necessary to reduce the difference in hardness between ferrite, which is a soft phase, and martensite, which is a hard phase. For this purpose, it is effective to utilize bainite, which is an intermediate phase. Also, the use of bainite increases the yield ratio.
(c) That is, the steel structure is a composite structure of ferrite, martensite and bainite controlled to a predetermined area ratio (hereinafter simply referred to as a composite structure) to achieve both high strength and good workability. becomes possible.

(d)また、良好なめっき品質を得るためには、
・めっき処理前に下地鋼板の表層部で内部酸化を生じさせ、下地鋼板の表層部にSiやMnの酸化物を形成し、かつ、
・溶融亜鉛めっき層中に適正量のFeを含有させる、
ことが有効である。
すなわち、鋼板の高強度化の観点からは、SiやMnを活用することが有効である。しかし、SiやMn等の元素は易酸化性元素であり、酸素と結びついて、鋼板表面で酸化物を形成する。このようなSiやMnの酸化物がめっき処理時に下地鋼板の表面に存在していると、めっき浴(溶融亜鉛)による下地鋼板の濡れ性を低下させ、不めっきなどのめっき外観不良やめっき密着性の低下を引き起こす原因となる。
この点、めっき処理前に、下地鋼板の表層部で内部酸化を生じさせて、SiやMnの酸化物を形成すると、これらの下地鋼板の表層部に存在する酸化物が障壁となり、下地鋼板の表面での酸化物の形成(以下、外部酸化ともいう)が抑制される。その結果、めっき外観やめっき密着性といっためっき品質が向上する。
また、溶融亜鉛めっき層中に適正量のFeを含有させることにより、めっき品質、特に、めっき密着性が向上する。
(d) Also, in order to obtain good plating quality,
・Internal oxidation is caused in the surface layer of the base steel sheet before the plating treatment, and oxides of Si and Mn are formed on the surface layer of the base steel sheet, and
・Including an appropriate amount of Fe in the hot-dip galvanized layer,
is effective.
That is, from the viewpoint of increasing the strength of steel sheets, it is effective to use Si and Mn. However, elements such as Si and Mn are easily oxidizable elements, and combine with oxygen to form oxides on the surface of the steel sheet. If such oxides of Si and Mn are present on the surface of the base steel sheet during plating, the wettability of the base steel sheet by the plating bath (molten zinc) is reduced, resulting in poor coating appearance such as non-coating and coating adhesion. cause a decline in sex.
In this regard, if internal oxidation is caused in the surface layer of the base steel plate to form oxides of Si or Mn before the plating treatment, the oxides present in the surface layer of the base steel plate act as a barrier, The formation of oxides on the surface (hereinafter also referred to as external oxidation) is suppressed. As a result, plating qualities such as plating appearance and plating adhesion are improved.
In addition, by including an appropriate amount of Fe in the hot-dip galvanized layer, the plating quality, particularly the plating adhesion, is improved.

(e)加えて、上記の複合組織を作り込み、かつ、下地鋼板の表層部で内部酸化を生じさせて下地鋼板の表層部にSiやMnの酸化物を形成し、さらに溶融亜鉛めっき層中に適正量のFeを含有させるには、めっき処理前に行う焼鈍条件、および、めっき処理条件を適切に制御することが重要である。特には、焼鈍の保持における雰囲気の制御、および、めっき処理におけるめっき浴への侵入板温の制御が重要である。
具体的には、露点を-20℃以上5℃以下の範囲として、焼鈍の保持雰囲気中に一定量の酸素を確保して下地鋼板の表層部での内部酸化を促す一方、水素濃度を3質量%以上20質量%以下として、下地鋼板の表面に形成されている(および焼鈍の保持中に形成される)酸化物を還元する。これにより、下地鋼板の内部(表層部)へ雰囲気中の酸素を十分に導入しつつ、外部酸化を抑制することが重要である。また、めっき浴への侵入板温をめっき浴温+10℃以上とすることにより、下地鋼板からめっき層中へのFeの拡散を促進することが重要である。
本発明は、上記の知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。
(e) In addition, the above composite structure is created, and internal oxidation is caused in the surface layer of the base steel sheet to form an oxide of Si or Mn on the surface layer of the base steel sheet, and further in the hot-dip galvanized layer In order to contain an appropriate amount of Fe in the steel, it is important to appropriately control the annealing conditions before plating and the plating conditions. In particular, it is important to control the atmosphere during annealing and control the plate temperature entering the plating bath during plating.
Specifically, the dew point is in the range of −20° C. or higher and 5° C. or lower, and a certain amount of oxygen is secured in the atmosphere for holding the annealing to promote internal oxidation in the surface layer of the base steel sheet, while the hydrogen concentration is set to 3 mass. % or more and 20% by mass or less, the oxide formed on the surface of the base steel sheet (and formed during the holding of the annealing) is reduced. Therefore, it is important to suppress external oxidation while sufficiently introducing oxygen in the atmosphere into the interior (surface layer) of the base steel sheet. Further, it is important to promote the diffusion of Fe from the substrate steel sheet into the coating layer by setting the plate temperature entering the coating bath to +10°C or higher.
The present invention has been completed based on the above findings and further studies.

すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
1.下地鋼板と、該下地鋼板の表面に溶融亜鉛めっき層と、を有する溶融亜鉛めっき鋼板であって、
該下地鋼板は、
質量%で、
C:0.09%以上0.17%以下、
Si:0.3%以上1.1%以下、
Mn:1.9%以上2.7%以下、
P:0.10%以下、
S:0.050%以下、
Al:0.01%以上0.20%以下および
N:0.10%以下
であり、残部がFeおよび不可避的不純物である成分組成を有し、
また、鋼組織全体に対する面積率で、
フェライトが30%以上85%以下、
マルテンサイトが5%以上30%以下、
ベイナイトが10%以上60%以下および
その他の金属相が15%以下
である鋼組織を有し、
該下地鋼板の表層部に酸化物として存在する酸素の量が片面あたり0.05g/m以上0.50g/m以下であり、また、該表層部は、該下地鋼板の表面から深さ100μmの位置までの領域であり、
該溶融亜鉛めっき層におけるFe含有量が0.40質量%以上である、溶融亜鉛めっき鋼板。
That is, the gist and configuration of the present invention are as follows.
1. A hot-dip galvanized steel sheet having a base steel sheet and a hot-dip galvanized layer on the surface of the base steel sheet,
The base steel plate is
in % by mass,
C: 0.09% or more and 0.17% or less,
Si: 0.3% or more and 1.1% or less,
Mn: 1.9% or more and 2.7% or less,
P: 0.10% or less,
S: 0.050% or less,
Al: 0.01% or more and 0.20% or less and N: 0.10% or less, with the balance being Fe and unavoidable impurities,
In addition, the area ratio to the entire steel structure is
Ferrite is 30% or more and 85% or less,
Martensite is 5% or more and 30% or less,
Having a steel structure in which bainite is 10% or more and 60% or less and other metal phases are 15% or less,
The amount of oxygen present as an oxide in the surface layer of the base steel plate is 0.05 g/m 2 or more and 0.50 g/m 2 or less per side, and the surface layer has a depth from the surface of the base steel plate It is a region up to a position of 100 μm,
A hot-dip galvanized steel sheet, wherein the Fe content in the hot-dip galvanized layer is 0.40% by mass or more.

2.前記その他の金属相の面積率が5%以下である、前記1に記載の溶融亜鉛めっき鋼板。 2. 2. The hot-dip galvanized steel sheet according to 1 above, wherein the other metal phase has an area ratio of 5% or less.

3.前記溶融亜鉛めっき層におけるFe含有量が8.0質量%以下である、前記1または2に記載の溶融亜鉛めっき鋼板。 3. 3. The hot-dip galvanized steel sheet according to 1 or 2 above, wherein the Fe content in the hot-dip galvanized layer is 8.0% by mass or less.

4.前記溶融亜鉛めっき層における片面あたりのめっき付着量が20g/m以上である、前記1~3のいずれかに記載の溶融亜鉛めっき鋼板。4. 4. The hot-dip galvanized steel sheet according to any one of 1 to 3 above, wherein the hot-dip galvanized layer has a coating weight per side of 20 g/m 2 or more.

5.前記下地鋼板の成分組成が、さらに、質量%で、
Nb:0.040%以下、
Ti:0.030%以下、
B:0.0030%以下、
Cr:0.3%以下、
Mo:0.2%以下および
V:0.065%以下
のうち1種または2種以上を含有する、前記1~4のいずれかに記載の溶融亜鉛めっき鋼板。
5. The chemical composition of the base steel plate is further, in mass%,
Nb: 0.040% or less,
Ti: 0.030% or less,
B: 0.0030% or less,
Cr: 0.3% or less,
5. The hot-dip galvanized steel sheet according to any one of 1 to 4 above, containing one or more of Mo: 0.2% or less and V: 0.065% or less.

6.前記下地鋼板の成分組成が、さらに、質量%で、
Ta、W、Ni、Cu、Sn、Sb、Ca、MgおよびZrのうちから選んだ1種または2種以上:合計で0.1%以下
を含有する、前記1~5のいずれかに記載の溶融亜鉛めっき鋼板。
6. The chemical composition of the base steel plate is further, in mass%,
6. Any one of 1 to 5 above, containing 0.1% or less in total: one or more selected from Ta, W, Ni, Cu, Sn, Sb, Ca, Mg and Zr. Hot-dip galvanized steel sheet.

7.前記1、5または6に記載の成分組成を有する鋼スラブを熱間圧延し、熱延鋼板とする、熱間圧延工程と、
該熱延鋼板を冷間圧延し、冷延鋼板とする、冷間圧延工程と、
該冷延鋼板を焼鈍温度まで加熱し、該焼鈍温度で保持後、冷却する、焼鈍工程と、
ついで、該冷延鋼板に、溶融亜鉛めっき処理を施す、めっき処理工程と、
を有し、
該焼鈍工程では、
500℃から該焼鈍温度までの温度域における平均加熱速度が1℃/秒以上7℃/秒以下であり、
該焼鈍温度が(AC1点+50℃)以上(AC3点+20℃)以下であり、
該保持における保持時間が1秒以上40秒以下であり、
該保持における雰囲気の露点が-20℃以上5℃以下で、かつ、水素濃度が3質量%以上20質量%以下であり、
該焼鈍温度から一次冷却停止温度までの温度域における平均冷却速度が10℃/秒以上であり、
該一次冷却停止温度が450℃以上600℃以下であり、
二次冷却時間が20秒以上100秒以下であり、
二次冷却停止温度が400℃以上500℃以下であり、
該めっき処理工程では、
めっき浴への侵入板温がめっき浴温+10℃以上である、溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
7. A hot rolling step of hot rolling a steel slab having the chemical composition according to 1, 5 or 6 to form a hot rolled steel sheet;
A cold-rolling step of cold-rolling the hot-rolled steel sheet to form a cold-rolled steel sheet;
An annealing step of heating the cold-rolled steel sheet to an annealing temperature, holding it at the annealing temperature, and then cooling it;
Next, a plating treatment step of subjecting the cold-rolled steel sheet to a hot-dip galvanizing treatment;
has
In the annealing step,
The average heating rate in the temperature range from 500° C. to the annealing temperature is 1° C./second or more and 7° C./second or less,
The annealing temperature is (A C 1 point + 50 ° C.) or more (A C 3 point + 20 ° C.) or less,
The holding time in the holding is 1 second or more and 40 seconds or less,
The dew point of the atmosphere during the holding is −20° C. or more and 5° C. or less, and the hydrogen concentration is 3% by mass or more and 20% by mass or less,
The average cooling rate in the temperature range from the annealing temperature to the primary cooling stop temperature is 10 ° C./sec or more,
The primary cooling stop temperature is 450° C. or higher and 600° C. or lower,
The secondary cooling time is 20 seconds or more and 100 seconds or less,
The secondary cooling stop temperature is 400° C. or higher and 500° C. or lower,
In the plating process,
A method for producing a hot-dip galvanized steel sheet, wherein the sheet temperature entering the plating bath is the plating bath temperature +10°C or higher.

本発明によれば、高い強度と良好な加工性とを兼備し、めっき品質にも優れる溶融亜鉛めっき鋼板が得られる。
そして、本発明の溶融亜鉛めっき鋼板を自動車部材に適用することにより、自動車車体の高性能化に大きく寄与することができる。
According to the present invention, a hot-dip galvanized steel sheet having both high strength and good workability and excellent plating quality can be obtained.
By applying the hot-dip galvanized steel sheet of the present invention to automobile members, it is possible to greatly contribute to improving the performance of automobile bodies.

本発明を、以下の実施形態に基づき説明する。
まず、本発明の一実施形態に従う溶融亜鉛めっき鋼板の下地鋼板の成分組成について説明する。なお、成分組成における単位はいずれも「質量%」であるが、以下、特に断らない限り、単に「%」で示す。
The present invention will be described based on the following embodiments.
First, the chemical composition of the base steel sheet of the hot-dip galvanized steel sheet according to one embodiment of the present invention will be described. Incidentally, although the units in all component compositions are "% by mass", they are indicated simply as "%" unless otherwise specified.

C:0.09%以上0.17%以下
Cは、焼入れ性を向上させる元素である。また、Cは、フェライトの強度を上昇させる役割も果たす。そのため、Cは、所望とする引張強度(TS):750MPa以上を確保するために必要となる。ここで、C含有量が0.09%未満では、所望とする引張強度が得られない。したがって、C含有量は0.09%以上とする。C含有量は、好ましくは0.10%以上、より好ましくは0.11%以上である。一方、C含有量が0.17%を超えると、オーステナイトの安定度が増し、ベイナイトが生成しにくくなる。また、マルテンサイトの強度が過度に増加し、降伏比が低下する。したがって、C含有量は0.17%以下とする。C含有量は、好ましくは0.16%以下、より好ましくは0.15%以下である。
C: 0.09% or more and 0.17% or less C is an element that improves hardenability. C also plays a role in increasing the strength of ferrite. Therefore, C is required to ensure a desired tensile strength (TS) of 750 MPa or more. Here, if the C content is less than 0.09%, the desired tensile strength cannot be obtained. Therefore, the C content should be 0.09% or more. The C content is preferably 0.10% or more, more preferably 0.11% or more. On the other hand, when the C content exceeds 0.17%, the stability of austenite increases and bainite is less likely to form. Also, the strength of martensite increases excessively and the yield ratio decreases. Therefore, the C content should be 0.17% or less. The C content is preferably 0.16% or less, more preferably 0.15% or less.

Si:0.3%以上1.1%以下
Siは、固溶強化による強化元素である。また、Siは、フェライトの強度を上昇させることにより、降伏比を増加させる役割を果たす。このような効果を得る観点から、Si含有量は0.3%以上とする。Si含有量は、好ましくは0.4%以上、より好ましくは0.5%以上である。一方、Siが過剰に含有されると、Siが下地鋼板の表面に濃化して外部酸化が生じ、めっき外観などのめっき品質を劣化させる。したがって、Si含有量は1.1%以下とする。Si含有量は、好ましくは1.0%以下、より好ましくは0.9%以下である。
Si: 0.3% to 1.1% Si is a strengthening element by solid solution strengthening. Si also plays a role in increasing the yield ratio by increasing the strength of ferrite. From the viewpoint of obtaining such effects, the Si content is set to 0.3% or more. The Si content is preferably 0.4% or more, more preferably 0.5% or more. On the other hand, when Si is contained excessively, Si concentrates on the surface of the base steel sheet, causing external oxidation and degrading the coating quality such as coating appearance. Therefore, the Si content should be 1.1% or less. The Si content is preferably 1.0% or less, more preferably 0.9% or less.

Mn:1.9%以上2.7%以下
Mnは、鋼の焼入れ性を向上させる元素である。そのため、Mnは、所望とする引張強度を確保するために必要となる。ここで、Mn含有量が1.9%未満では、所望とする引張強度が得られない。したがって、Mn含有量は1.9%以上とする。Mn含有量は、好ましくは2.0%以上、より好ましくは2.1%以上である。一方、Mnが過剰に含有されると、Mnが下地鋼板の表面に濃化して外部酸化が生じ、めっき外観などのめっき品質を劣化させる。また、焼鈍の保持時などにMnがオーステナイトへ濃化しやすくなり、オーステナイトから変態するマルテンサイトの強度が過度に増加する。その結果、降伏比が低下する。したがって、Mn含有量は2.7%以下とする。Mn含有量は、好ましくは2.6%以下、より好ましくは2.5%以下である。
Mn: 1.9% or more and 2.7% or less Mn is an element that improves the hardenability of steel. Therefore, Mn is required in order to secure the desired tensile strength. Here, if the Mn content is less than 1.9%, the desired tensile strength cannot be obtained. Therefore, the Mn content should be 1.9% or more. The Mn content is preferably 2.0% or more, more preferably 2.1% or more. On the other hand, when Mn is excessively contained, Mn concentrates on the surface of the base steel sheet, causing external oxidation and degrading the plating quality such as plating appearance. In addition, Mn tends to concentrate into austenite when annealing is maintained, and the strength of martensite transformed from austenite increases excessively. As a result, the yield ratio is lowered. Therefore, the Mn content should be 2.7% or less. The Mn content is preferably 2.6% or less, more preferably 2.5% or less.

P:0.10%以下
Pは、鋼を強化する元素である。しかし、Pが過剰に含有されると、Pが粒界に偏析し、穴広げ性を劣化させる。したがって、P含有量は0.10%以下とする。P含有量は、好ましくは0.05%以下、より好ましくは0.03%以下である。なお、P含有量の下限は特に限定されるものではないが、コスト等の観点から、0.001%以上とすることが好ましい。P含有量は、より好ましくは0.003%以上、さらに好ましくは0.005%以上である。
P: 0.10% or less P is an element that strengthens steel. However, when P is excessively contained, P segregates at the grain boundary and deteriorates the hole expansibility. Therefore, the P content should be 0.10% or less. The P content is preferably 0.05% or less, more preferably 0.03% or less. Although the lower limit of the P content is not particularly limited, it is preferably 0.001% or more from the viewpoint of cost and the like. The P content is more preferably 0.003% or more, still more preferably 0.005% or more.

S:0.050%以下
Sは、MnS等の形成を通じて伸びを劣化させる元素である。また、SとともにTiを含有する場合には、TiS、Ti(C、S)等の形成を通じて穴広げ性を劣化させるおそれもある。したがって、S含有量は0.050%以下とする。S含有量は、好ましくは0.030%以下、より好ましくは0.020%以下、さらに好ましくは0.015%以下である。なお、S含有量の下限は特に限定されるものではないが、コスト等の観点から、0.0002%以上とすることが好ましい。S含有量は、より好ましくは0.0005%以上である。
S: 0.050% or less S is an element that deteriorates elongation through the formation of MnS and the like. Moreover, when Ti is contained together with S, there is a possibility that the hole expansibility may be deteriorated through the formation of TiS, Ti(C, S), and the like. Therefore, the S content should be 0.050% or less. The S content is preferably 0.030% or less, more preferably 0.020% or less, still more preferably 0.015% or less. Although the lower limit of the S content is not particularly limited, it is preferably 0.0002% or more from the viewpoint of cost and the like. The S content is more preferably 0.0005% or more.

Al:0.01%以上0.20%以下
Alは、脱酸材として添加される元素である。また、Alは、鋼中の粗大介在物を低減し、穴広げ性を良好にする役割も果たす。ここで、Al含有量が0.01%未満であると、上記の効果が十分に得られない。したがって、Al含有量は0.01%以上とする。Al含有量は、好ましくは0.02%以上である。一方、Al含有量が0.20%を超えると、AlN等の窒化物系の析出物が粗大化し、穴広げ性が低下する。したがって、Al量は0.20%以下とする。Al含有量は、好ましくは0.17%以下、より好ましくは0.15%以下である。
Al: 0.01% to 0.20% Al is an element added as a deoxidizer. Al also serves to reduce coarse inclusions in steel and improve hole expandability. Here, if the Al content is less than 0.01%, the above effects cannot be sufficiently obtained. Therefore, the Al content is set to 0.01% or more. The Al content is preferably 0.02% or more. On the other hand, when the Al content exceeds 0.20%, nitride-based precipitates such as AlN become coarse, and the hole expansibility deteriorates. Therefore, the Al content is set to 0.20% or less. The Al content is preferably 0.17% or less, more preferably 0.15% or less.

N:0.10%以下
Nは、結晶粒界をピン止めするAlN等の窒化物系の析出物を生成し、穴広げ性の向上に寄与する元素である。しかし、N含有量が0.10%を超えると、AlN等の窒化物系の析出物が粗大化し、却って穴広げ性が低下する。したがって、N含有量は0.10%以下とする。N含有量は、好ましくは0.05%以下、より好ましくは0.010%以下である。なお、N含有量の下限は特に限定されるものではないが、コスト等の観点から、N含有量は0.0006%以上とすることが好ましい。N含有量は、より好ましくは0.0010%以上である。
N: 0.10% or less N is an element that forms nitride-based precipitates such as AlN that pin grain boundaries and contributes to improvement in hole expandability. However, if the N content exceeds 0.10%, nitride-based precipitates such as AlN become coarse, and the hole expansibility deteriorates. Therefore, the N content should be 0.10% or less. The N content is preferably 0.05% or less, more preferably 0.010% or less. Although the lower limit of the N content is not particularly limited, the N content is preferably 0.0006% or more from the viewpoint of cost and the like. The N content is more preferably 0.0010% or more.

本発明の一実施形態に従う溶融亜鉛めっき鋼板の下地鋼板は、上記の元素を含有し、残部のFe(鉄)および不可避的不純物を含む成分組成を有する。特に、本発明の一実施形態に従う溶融亜鉛めっき鋼板の下地鋼板は、上記の元素を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる成分組成を有することが好ましい。 The base steel sheet of the hot-dip galvanized steel sheet according to one embodiment of the present invention has a chemical composition containing the above elements and the balance of Fe (iron) and unavoidable impurities. In particular, the base steel sheet of the hot-dip galvanized steel sheet according to one embodiment of the present invention preferably has a chemical composition containing the above elements with the balance being Fe and unavoidable impurities.

以上、本発明の一実施形態に従う溶融亜鉛めっき鋼板の下地鋼板の基本成分組成について説明したが、任意添加元素として、
Nb:0.040%以下、
Ti:0.030%以下、
B:0.0030%以下、
Cr:0.3%以下、
Mo:0.2%以下および
V:0.065%以下
のうち1種または2種以上を含有させることができる。
さらに、任意添加元素として、Ta、W、Ni、Cu、Sn、Sb、Ca、MgおよびZrのうちから選んだ1種または2種以上を、合計で0.1%以下含有させることができる。
なお、上記の任意添加元素を後述する好適な下限値未満で含む場合、当該元素は不可避的不純物として含まれるものとする。
As described above, the basic chemical composition of the base steel sheet of the hot-dip galvanized steel sheet according to one embodiment of the present invention has been described.
Nb: 0.040% or less,
Ti: 0.030% or less,
B: 0.0030% or less,
Cr: 0.3% or less,
One or more of Mo: 0.2% or less and V: 0.065% or less can be contained.
Furthermore, one or more selected from Ta, W, Ni, Cu, Sn, Sb, Ca, Mg and Zr can be contained in a total amount of 0.1% or less as an optional additive element.
In addition, when the above optional additive element is contained below the preferable lower limit value described later, the element is assumed to be contained as an unavoidable impurity.

Nb:0.040%以下
Nbは、旧γ粒の微細化や微細析出物の生成を通じて、高強度化に寄与する。また、微細析出物により、フェライトの強度が上昇し、降伏比の増加にも寄与する。このような効果を得るため、Nb含有量は0.0010%以上とすることが好ましい。Nb含有量は、より好ましくは0.0015%以上、さらに好ましくは0.0020%以上である。一方、Nbを過剰に含有させると、炭窒化物系の析出物量が過剰となり、穴広げ性が低下する。このため、Nbを含有させる場合、その含有量は0.040%以下とすることが好ましい。Nb含有量は、より好ましくは0.035%以下、さらに好ましくは0.030%以下である。
Nb: 0.040% or less Nb contributes to high strength through refinement of prior γ grains and generation of fine precipitates. In addition, the fine precipitates increase the strength of ferrite and contribute to an increase in the yield ratio. In order to obtain such effects, the Nb content is preferably 0.0010% or more. The Nb content is more preferably 0.0015% or more, still more preferably 0.0020% or more. On the other hand, if Nb is contained excessively, the amount of carbonitride-based precipitates becomes excessive, and the hole expansibility deteriorates. Therefore, when Nb is contained, the content is preferably 0.040% or less. The Nb content is more preferably 0.035% or less, still more preferably 0.030% or less.

Ti:0.030%以下
Tiは、Nbと同様、旧γ粒の微細化や微細析出物の生成を通じて、高強度化に寄与する。また、微細析出物により、フェライトの強度が上昇し、降伏比の増加にも寄与する。このような効果を得るため、Ti含有量は0.0010%以上とすることが好ましい。Ti含有量は、より好ましくは0.0015%以上、さらに好ましくは0.0020%以上である。一方、Tiを過剰に含有させると、炭窒化物系の析出物量が過剰となり、穴広げ性が低下する。このため、Tiを含有させる場合、その含有量は0.030%以下とすることが好ましい。Ti含有量は、より好ましくは0.025%以下、さらに好ましくは0.020%以下である。
Ti: 0.030% or less Ti, like Nb, contributes to high strength through refinement of prior γ grains and generation of fine precipitates. In addition, the fine precipitates increase the strength of ferrite and contribute to an increase in the yield ratio. In order to obtain such effects, the Ti content is preferably 0.0010% or more. The Ti content is more preferably 0.0015% or more, still more preferably 0.0020% or more. On the other hand, if Ti is contained excessively, the amount of carbonitride-based precipitates becomes excessive and the hole expansibility deteriorates. Therefore, when Ti is contained, the content is preferably 0.030% or less. The Ti content is more preferably 0.025% or less, still more preferably 0.020% or less.

B:0.0030%以下
Bは、鋼の焼入れ性を向上させる元素である。Bを含有させることにより、Mn含有量が少ない場合にも、所望とする引張強度を確保することが可能となる。このような効果を得るため、B含有量は0.0001%以上とすることが好ましい。B含有量は、より好ましくは0.0002%以上である。一方、B含有量が0.0030%以上になると、BN等の窒化物系の析出物が過剰となり、穴広げ性が低下する。したがって、Bを含有させる場合、その含有量は0.0030%以下とすることが好ましい。B含有量は、より好ましくは0.0025%以下、さらに好ましくは0.0020%以下である。
B: 0.0030% or less B is an element that improves the hardenability of steel. By containing B, it becomes possible to secure the desired tensile strength even when the Mn content is small. In order to obtain such effects, the B content is preferably 0.0001% or more. The B content is more preferably 0.0002% or more. On the other hand, when the B content is 0.0030% or more, nitride-based precipitates such as BN become excessive, and the hole expansibility deteriorates. Therefore, when B is contained, the content is preferably 0.0030% or less. The B content is more preferably 0.0025% or less, still more preferably 0.0020% or less.

Cr:0.3%以下
Crは、鋼の焼入れ性を向上させる元素である。このような効果を得るため、Cr含有量は0.005%以上とすることが好ましい。しかしながら、Crを過剰に含有させると、水素イオンの発生を伴う酸化物形成反応を起こす場合があり、これにより、めっき品質が劣化するおそれがある。また、炭化物等の析出物量が過剰となり、穴広げ性が低下する。そのため、Crを含有させる場合、その含有量は0.3%以下とすることが好ましい。Cr含有量は、より好ましくは0.2%以下、さらに好ましくは0.1%以下である。
Cr: 0.3% or less Cr is an element that improves the hardenability of steel. In order to obtain such effects, the Cr content is preferably 0.005% or more. However, if Cr is contained excessively, an oxide formation reaction accompanied by the generation of hydrogen ions may occur, which may deteriorate the plating quality. In addition, the amount of precipitates such as carbides becomes excessive, and the hole expansibility deteriorates. Therefore, when Cr is contained, the content is preferably 0.3% or less. The Cr content is more preferably 0.2% or less, still more preferably 0.1% or less.

Mo:0.2%以下
Moは、Crと同様、鋼の焼入れ性を向上させる元素である。このような効果を得るため、Mo含有量は0.005%以上とすることが好ましい。しかしながら、Moを過剰に含有させると、水素イオンの発生を伴う酸化物形成反応を起こす場合があり、これにより、めっき品質が劣化するおそれがある。また、炭化物等の析出物量が過剰となり、穴広げ性が低下する。そのため、Moを含有させる場合、その含有量は0.2%以下とすることが好ましい。Mo含有量は、より好ましくは0.1%以下、さらに好ましくは0.04%以下である。
Mo: 0.2% or less Mo, like Cr, is an element that improves the hardenability of steel. In order to obtain such effects, the Mo content is preferably 0.005% or more. However, if Mo is contained excessively, an oxide formation reaction accompanied by the generation of hydrogen ions may occur, which may deteriorate the plating quality. In addition, the amount of precipitates such as carbides becomes excessive, and the hole expansibility deteriorates. Therefore, when Mo is contained, the content is preferably 0.2% or less. The Mo content is more preferably 0.1% or less, still more preferably 0.04% or less.

V:0.065%以下
Vは、Crと同様、鋼の焼入れ性を向上させる元素である。このような効果を得るため、V含有量は0.005%以上とすることが好ましい。しかしながら、Vを過剰に含有させると、水素イオンの発生を伴う酸化物形成反応を起こす場合があり、これにより、めっき品質が劣化するおそれがある。また、炭化物等の析出物量が過剰となり、穴広げ性が低下する。そのため、Vを含有させる場合、その含有量は0.065%以下とすることが好ましい。V含有量は、より好ましくは0.050%以下、さらに好ましくは0.035%以下である。
V: 0.065% or less V, like Cr, is an element that improves the hardenability of steel. In order to obtain such effects, the V content is preferably 0.005% or more. However, if V is contained excessively, an oxide formation reaction accompanied by the generation of hydrogen ions may occur, which may deteriorate the plating quality. In addition, the amount of precipitates such as carbides becomes excessive, and the hole expansibility deteriorates. Therefore, when V is contained, the content is preferably 0.065% or less. The V content is more preferably 0.050% or less, still more preferably 0.035% or less.

Ta、W、Ni、Cu、Sn、Sb、Ca、MgおよびZrのうちから選んだ1種または2種以上:合計で0.1%以下
Ta、W、Ni、Cu、Sn、Sb、Ca、MgおよびZrは、めっき品質を劣化させることなく、強度を高める元素である。このような効果を得るため、これらの元素の含有量は、単独または合計で0.0010%以上とすることが好ましい。ただし、これらの元素の合計の含有量が0.1%を超えると、上記の効果が飽和する。そのため、Ta、W、Ni、Cu、Sn、Sb、Ca、MgおよびZrのうちから選んだ1種または2種以上を含有させる場合、これらの元素の合計の含有量は0.1%以下とすることが好ましい。
One or more selected from Ta, W, Ni, Cu, Sn, Sb, Ca, Mg and Zr: 0.1% or less in total Ta, W, Ni, Cu, Sn, Sb, Ca, Mg and Zr are elements that increase strength without deteriorating plating quality. In order to obtain such effects, the content of these elements is preferably 0.0010% or more, either singly or in total. However, when the total content of these elements exceeds 0.1%, the above effects are saturated. Therefore, when one or more selected from Ta, W, Ni, Cu, Sn, Sb, Ca, Mg and Zr are contained, the total content of these elements is 0.1% or less. preferably.

上記の元素以外の残部は、Feおよび不可避的不純物である。 The balance other than the above elements is Fe and unavoidable impurities.

つぎに、本発明の一実施形態に従う溶融亜鉛めっき鋼板の下地鋼板の鋼組織について説明する。
本発明の一実施形態に従う溶融亜鉛めっき鋼板の下地鋼板の鋼組織は、鋼組織全体に対する面積率で、
フェライトが30%以上85%以下、
マルテンサイトが5%以上30%以下、および
ベイナイトが10%以上60%以下
の複合組織である。なお、面積率とは、鋼組織全体の面積に対する各金属相の面積が占める割合のことを指す。
Next, the steel structure of the base steel sheet of the hot-dip galvanized steel sheet according to one embodiment of the present invention will be described.
The steel structure of the base steel sheet of the hot-dip galvanized steel sheet according to one embodiment of the present invention has an area ratio of
Ferrite is 30% or more and 85% or less,
It is a composite structure containing 5% or more and 30% or less of martensite and 10% or more and 60% or less of bainite. The area ratio refers to the ratio of the area of each metal phase to the area of the entire steel structure.

フェライトの面積率:30%以上85%以下
フェライトは、所望とする伸びを得る観点から必要な相である。したがって、フェライトの面積率は30%以上とする。フェライトの面積率は、好ましくは35%以上、より好ましくは40%以上である。一方、フェライトが過剰となると、強度を確保するために必要なマルテンサイトの面積率が減少し、強度の確保が困難となる。また、ベイナイトの生成も抑制され、穴広げ性や降伏比も低下させる。したがって、フェライトの面積率は85%以下とする。フェライトの面積率は、好ましくは80%以下である。
なお、ここでいうフェライトは、BCC格子の結晶粒からなる組織であり、比較的高温でオーステナイトからの変態により生成する。
Area ratio of ferrite: 30% or more and 85% or less Ferrite is a necessary phase from the viewpoint of obtaining desired elongation. Therefore, the area ratio of ferrite is set to 30% or more. The area ratio of ferrite is preferably 35% or more, more preferably 40% or more. On the other hand, if ferrite is excessive, the area ratio of martensite required to ensure strength decreases, making it difficult to ensure strength. In addition, the formation of bainite is suppressed, and the hole expansibility and yield ratio are lowered. Therefore, the area ratio of ferrite is set to 85% or less. The area ratio of ferrite is preferably 80% or less.
The ferrite referred to here is a structure composed of crystal grains of a BCC lattice, and is generated by transformation from austenite at a relatively high temperature.

マルテンサイトの面積率:5%以上30%以下
マルテンサイトは強度の向上に寄与し、所望とする引張強度を確保するために必要な相である。したがって、マルテンサイトの面積率は5%以上とする。マルテンサイトの面積率は、好ましくは8%以上、より好ましくは10%以上である。一方、マルテンサイトが過剰となると、伸びが低下する。したがって、マルテンサイトの面積率は30%以下とする。マルテンサイトの面積率は、好ましくは28%以下、より好ましくは25%以下である。
なお、ここでいうマルテンサイトは、マルテンサイト変態点(単にMs点ともいう。)以下でオーステナイトから生成した硬質な組織を指し、焼入れままのいわゆるフレッシュマルテンサイトと、フレッシュマルテンサイトが再加熱されて焼戻されたいわゆる焼戻しマルテンサイトの両方を含むものとする。
Area ratio of martensite: 5% or more and 30% or less Martensite contributes to the improvement of strength and is a necessary phase for ensuring desired tensile strength. Therefore, the area ratio of martensite is set to 5% or more. The area ratio of martensite is preferably 8% or more, more preferably 10% or more. On the other hand, excess martensite reduces elongation. Therefore, the area ratio of martensite is set to 30% or less. The area ratio of martensite is preferably 28% or less, more preferably 25% or less.
Note that the martensite here refers to a hard structure generated from austenite below the martensite transformation point (also simply referred to as the Ms point). It includes both tempered so-called tempered martensite.

ベイナイトの面積率:10%以上60%以下
ベイナイトは、穴広げ性の向上および降伏比の増加のために必要な相である。したがって、ベイナイトの面積率は10%以上とする。ベイナイトの面積率は、好ましくは15%以上、より好ましくは20%以上である。一方、ベイナイトが過剰になると、伸びが低下する。したがって、ベイナイトの面積率は60%以下とする。ベイナイトの面積率は、好ましくは55%以下、より好ましくは50%以下である。
なお、ここでいうベイナイトとは、針状又は板状のフェライト中に微細な炭化物が分散した硬質な組織であり、比較的低温(マルテンサイト変態点以上)でオーステナイトから生成する。
Area ratio of bainite: 10% or more and 60% or less Bainite is a phase necessary for improving hole expansibility and increasing the yield ratio. Therefore, the area ratio of bainite is set to 10% or more. The area ratio of bainite is preferably 15% or more, more preferably 20% or more. On the other hand, excess bainite reduces elongation. Therefore, the area ratio of bainite is set to 60% or less. The area ratio of bainite is preferably 55% or less, more preferably 50% or less.
The bainite referred to here is a hard structure in which fine carbides are dispersed in needle-like or plate-like ferrite, and is generated from austenite at a relatively low temperature (above the martensitic transformation point).

その他の金属相の面積率:15%以下
また、本発明の一実施形態に従う溶融亜鉛めっき鋼板の下地鋼板の鋼組織には、マルテンサイト、フェライトおよびベイナイト以外のその他の金属相を含んでいてもよい。ここで、その他の金属相の面積率は合計で15%以下であれば許容される。そのため、その他の金属相の面積率は15%以下とする。その他の金属相の面積率は、好ましくは10%以下、より好ましくは5%以下である。なお、その他の金属相の面積率は0%でもよい。
Area ratio of other metal phases: 15% or less Further, the steel structure of the base steel sheet of the hot-dip galvanized steel sheet according to one embodiment of the present invention may contain other metal phases than martensite, ferrite and bainite. good. Here, if the total area ratio of the other metal phases is 15% or less, it is allowed. Therefore, the area ratio of other metal phases is set to 15% or less. The area ratio of other metal phases is preferably 10% or less, more preferably 5% or less. The area ratio of other metal phases may be 0%.

その他の金属相としては、例えば、パーライト、残留オーステナイト、未再結晶フェライトが挙げられる。このうち、パーライトおよび未再結晶フェライトは加工性(Elおよびλ)を劣化させるため、パーライトおよび未再結晶フェライトの面積率は合計で5%以下とする。パーライトおよび未再結晶フェライトの面積率はそれぞれ0%であってもよい。残留オーステナイトは、加工性(Elおよびλ)を劣化させるものではないので、残留オーステナイトの面積率は15%以下であれば問題はない。残留オーステナイトの面積率は、好ましくは10%以下、より好ましくは5%以下である。残留オーステナイトの面積率は0%以下であってもよい。 Other metal phases include, for example, pearlite, retained austenite, and non-recrystallized ferrite. Of these, pearlite and unrecrystallized ferrite deteriorate workability (El and λ), so the total area ratio of pearlite and unrecrystallized ferrite is set to 5% or less. The area ratios of pearlite and non-recrystallized ferrite may each be 0%. Since retained austenite does not deteriorate the workability (El and λ), there is no problem if the area ratio of retained austenite is 15% or less. The area ratio of retained austenite is preferably 10% or less, more preferably 5% or less. The area ratio of retained austenite may be 0% or less.

なお、ここでいうパーライトとは、フェライトと針状セメンタイトからなる組織である。残留オーステナイトとは、マルテンサイト変態せずに残ったオーステナイトである。未再結晶フェライトとは、再結晶していないフェライトのことであり、結晶粒内に亜粒界が存在している。 The pearlite referred to here is a structure composed of ferrite and acicular cementite. Retained austenite is austenite remaining without being transformed into martensite. Non-recrystallized ferrite is ferrite that has not been recrystallized, and sub-grain boundaries exist in crystal grains.

ここで、各相の面積率は以下のようにして測定する。
すなわち、溶融亜鉛めっき鋼板の下地鋼板から、圧延方向に平行なL断面が試験面となるように試験片を採取する。ついで、試験片の試験面を鏡面研磨し、ナイタール液で組織現出する。組織現出した試験片の試験面を、SEMにより倍率1500倍で観察し、ポイントカウンティング法により、下地鋼板の板厚1/4位置におけるマルテンサイトの面積率、フェライトの面積率、ベイナイトの面積率を測定する。
なお、SEM像では、マルテンサイトは白色の組織を呈している。また、マルテンサイトのうち焼戻しマルテンサイトでは、内部に微細な炭化物が析出している。フェライトは、黒色の組織を呈している。ベイナイトは、黒色の組織の中に白色の炭化物が析出している。これらの点から、SEM像において各相を識別する。ただし、ブロック粒の面方位とエッチングの程度によっては、内部の炭化物が現出しにくい場合もあるので、その場合はエッチングを十分に行い確認するものとする。
その他の金属相の合計の面積率は、100%からマルテンサイトの面積率、フェライトの面積率およびベイナイトの面積率を減ずることにより算出する。
Here, the area ratio of each phase is measured as follows.
That is, a test piece is taken from a base steel sheet of a hot-dip galvanized steel sheet so that the L cross section parallel to the rolling direction serves as the test surface. Next, the test surface of the test piece is mirror-polished, and the structure is revealed with a nital solution. The test surface of the test piece with the revealed structure was observed with an SEM at a magnification of 1500, and the area ratio of martensite, ferrite, and bainite at the 1/4 position of the plate thickness of the base steel plate was determined by the point counting method. to measure.
In addition, in the SEM image, martensite presents a white structure. Among martensites, tempered martensite has fine carbides precipitated therein. Ferrite presents a black texture. Bainite has white carbide precipitated in a black structure. These points identify each phase in the SEM image. However, depending on the plane orientation of the block grains and the degree of etching, it may be difficult for the internal carbides to appear.
The total area ratio of other metal phases is calculated by subtracting the area ratio of martensite, the area ratio of ferrite and the area ratio of bainite from 100%.

また、その他金属相のうち、パーライトは、上述したようにフェライトと針状セメンタイトからなる組織であり、この点から上記のSEM像でパーライトを識別し、パーライトの面積率を測定する。未再結晶フェライトは、上述したように、結晶粒内に亜粒界が存在しており、この点から上記のSEM像で未再結晶フェライトを識別し、未再結晶フェライトの面積率を測定する。 Among the other metal phases, pearlite has a structure composed of ferrite and acicular cementite as described above. From this point, pearlite is identified in the above SEM image, and the area ratio of pearlite is measured. As described above, unrecrystallized ferrite has subgrain boundaries in the grains, and from this point, unrecrystallized ferrite is identified in the above SEM image, and the area ratio of unrecrystallized ferrite is measured. .

残留オーステナイトの面積率は、以下のように測定する。
すなわち、溶融亜鉛めっき鋼板の下地鋼板を板厚方向(深さ方向)に板厚の1/4位置まで研磨した後、化学研磨によりさらに0.1mm研磨した面を、観察面とする。ついで、当該観察面を、X線回折法により観察する。入射X線にはMoのKα線を使用し、bcc鉄の(200)、(211)および(220)各面の回折強度に対するfcc鉄(オーステナイト)の(200)、(220)および(311)各面の回折強度の比を求め、各面の回折強度の比から、残留オーステナイトの体積率を算出する。そして、残留オーステナイトが三次元的に均質であるとみなして、残留オーステナイトの体積率を、残留オーステナイトの面積率とする。
The area ratio of retained austenite is measured as follows.
That is, after polishing the base steel plate of the hot-dip galvanized steel plate in the plate thickness direction (depth direction) to the position of 1/4 of the plate thickness, the surface which is further polished by 0.1 mm by chemical polishing is used as the observation surface. Then, the observation surface is observed by the X-ray diffraction method. Using the Kα line of Mo as the incident X-ray, the diffraction intensity of the (200), (211) and (220) planes of the bcc iron is compared with the (200), (220) and (311) of the fcc iron (austenite). The diffraction intensity ratio of each surface is obtained, and the volume fraction of retained austenite is calculated from the diffraction intensity ratio of each surface. Then, assuming that the retained austenite is three-dimensionally homogeneous, the volume ratio of the retained austenite is defined as the area ratio of the retained austenite.

下地鋼板の表層部に酸化物として存在する酸素の量(以下、下地鋼板の表層部における酸化物形態の酸素量ともいう):片面あたり0.05g/m以上0.50g/m以下
上述したように、鋼板の高強度化の観点からは、SiやMnを活用することが有効である。しかし、SiやMn等の元素は易酸化性元素であり、酸素と結びついて、鋼板表面で酸化物を形成する。このようなSiやMnの酸化物がめっき処理時に下地鋼板の表面に存在していると、めっき浴(溶融亜鉛)による下地鋼板の濡れ性を低下させ、不めっきなどのめっき外観不良やめっき密着性の低下を引き起こす原因となる。
この点、めっき処理前に、下地鋼板の表層部で内部酸化を生じさせて、SiやMnの酸化物を形成すると、これらの下地鋼板の表層部に存在する酸化物が障壁となり、下地鋼板の表面での酸化物の形成(以下、外部酸化ともいう)が抑制される。その結果、めっき外観やめっき密着性といっためっき品質が向上する。したがって、下地鋼板の表層部における酸化物形態の酸素量は、片面あたり0.05g/m以上とする(なお、以下の記載の酸素量はいずれも片面あたりのものである。)。下地鋼板の表層部における酸化物形態の酸素量は、好ましくは0.06g/m以上である。一方、下地鋼板の表層部における酸化物形態の酸素量が0.50g/mを超えると、酸化物により破壊が助長され、伸びおよび穴広げ性が低下する。したがって、下地鋼板の表層部における酸化物形態の酸素量は、0.50g/m以下とする。下地鋼板の表層部における酸化物形態の酸素量は、好ましくは0.45g/m以下である。
Amount of oxygen present as an oxide in the surface layer of the base steel sheet (hereinafter also referred to as the amount of oxygen in the form of oxide in the surface layer of the base steel sheet): 0.05 g/m 2 or more and 0.50 g/m 2 or less per side As described above As described above, it is effective to use Si or Mn from the viewpoint of increasing the strength of the steel sheet. However, elements such as Si and Mn are easily oxidizable elements, and combine with oxygen to form oxides on the surface of the steel sheet. If such oxides of Si and Mn are present on the surface of the base steel sheet during plating, the wettability of the base steel sheet by the plating bath (molten zinc) is reduced, resulting in poor coating appearance such as non-coating and coating adhesion. cause a decline in sex.
In this regard, if internal oxidation is caused in the surface layer of the base steel plate to form oxides of Si or Mn before the plating treatment, the oxides present in the surface layer of the base steel plate act as a barrier, The formation of oxides on the surface (hereinafter also referred to as external oxidation) is suppressed. As a result, plating qualities such as plating appearance and plating adhesion are improved. Therefore, the amount of oxygen in the form of oxides in the surface layer of the base steel sheet should be 0.05 g/m 2 or more per side (every oxygen amount described below is for one side). The amount of oxide-form oxygen in the surface layer of the base steel sheet is preferably 0.06 g/m 2 or more. On the other hand, if the amount of oxygen in the form of oxides in the surface layer of the base steel sheet exceeds 0.50 g/m 2 , the oxides promote fracture, resulting in reduced elongation and hole expansibility. Therefore, the amount of oxygen in the form of oxides in the surface layer of the base steel sheet is set to 0.50 g/m 2 or less. The amount of oxide-form oxygen in the surface layer of the base steel sheet is preferably 0.45 g/m 2 or less.

ここで、表層部とは、下地鋼板の表面から深さ100μmの位置までの領域である。
また、酸化物とは、Oと、下地鋼板に含有されるSiやMn、Fe、P、Al、Nb、Ti、B、Cr、MoおよびVといった元素との化合物であり、主にSi酸化物およびMn酸化物から構成される。
なお、内部酸化量と外部酸化量とは逆相関にあるので、下地鋼板において外部酸化が生じた場合には、下地鋼板の表層部における酸化物形態の酸素量は0.05g/m未満となる。
Here, the surface layer portion is a region from the surface of the base steel plate to a position at a depth of 100 μm.
Further, oxides are compounds of O and elements such as Si, Mn, Fe, P, Al, Nb, Ti, B, Cr, Mo and V contained in the base steel plate, and are mainly Si oxides. and Mn oxide.
Since the amount of internal oxidation and the amount of external oxidation are inversely correlated, when external oxidation occurs in the base steel sheet, the amount of oxygen in the form of oxides in the surface layer of the base steel sheet is less than 0.05 g/m 2 . Become.

また、下地鋼板の表層部における酸化物形態の酸素量は、「インパルス炉―赤外線吸収法」により測定する。
すなわち、まず、溶融亜鉛めっき鋼板から、溶融亜鉛めっき層を除去する。溶融亜鉛めっき層の除去方法は、溶融亜鉛めっき層が十分に除去できれば特に限定されず、例えば、酸洗やアルカリ剥離、機械研磨等が挙げられる。
ついで、下地鋼板の鋼中酸素量を測定する。そして、その測定値を下地鋼板に含まれる合計の酸素量OI(g)とする。
ついで、下地鋼板の両面において、少なくとも表層部(下地鋼板の表面から深さ100μmの位置までの領域)を研磨して除去し、表層部を除去した後の下地鋼板の鋼中酸素量を測定する。そして、その測定値をOH(g)とする。
そして、次式により、下地鋼板の表層部における酸化物形態の酸素量を算出する。
[下地鋼板の表層部における酸化物形態の酸素量]
={OI(g)-OH(g)×([研磨前の下地鋼板の板厚(mm)]/[研磨後の下地鋼板の板厚(mm)])}÷([下地鋼板の表面(片面あたり)の面積(m)]÷2
なお、上掲式では、
OH(g)を([研磨前の下地鋼板の板厚(mm)]/[研磨後の下地鋼板の板厚(mm)])を除することにより下地鋼板に含まれる固溶状態の酸素量を算出し、
ついで、下地鋼板に含まれる合計の酸素量OI(g)から下地鋼板に含まれる固溶状態の酸素量を減じ、
さらに、その値を、[下地鋼板の表面(片面あたり)の面積(m)]および2で除する、
ことにより、下地鋼板の表層部における酸化物形態の酸素量を算出している。
The amount of oxygen in the form of oxides in the surface layer of the base steel sheet is measured by an "impulse furnace-infrared absorption method".
That is, first, the hot dip galvanized layer is removed from the hot dip galvanized steel sheet. The method for removing the hot-dip galvanized layer is not particularly limited as long as the hot-dip galvanized layer can be sufficiently removed, and examples thereof include pickling, alkali peeling, and mechanical polishing.
Next, the amount of oxygen in the steel of the base steel plate is measured. Then, the measured value is taken as the total amount of oxygen OI (g) contained in the base steel sheet.
Next, on both sides of the base steel plate, at least the surface layer portion (region from the surface of the base steel plate to a position of 100 μm in depth) is removed by polishing, and the oxygen content in the steel of the base steel plate after removing the surface layer portion is measured. . And let the measured value be OH (g).
Then, the amount of oxygen in the form of oxides in the surface layer of the base steel sheet is calculated by the following equation.
[Oxygen content in the surface layer of the base steel sheet]
= {OI (g) - OH (g) × ([thickness of base steel plate before polishing (mm)] / [thickness of base steel plate after polishing (mm)])} ÷ ([surface of base steel plate ( area (m 2 )]/2
In addition, in the above formula,
By dividing OH (g) by ([thickness of base steel plate before polishing (mm)]/[thickness of base steel plate after polishing (mm)]), the amount of dissolved oxygen contained in the base steel plate to calculate
Next, the amount of dissolved oxygen contained in the base steel sheet is subtracted from the total oxygen amount OI (g) contained in the base steel sheet,
Furthermore, the value is divided by [the area (m 2 ) of the surface (per side) of the base steel plate] and 2,
Thus, the amount of oxygen in the form of oxides in the surface layer of the base steel sheet is calculated.

また、本発明の一実施形態に従う溶融亜鉛めっき鋼板の下地鋼板の板厚は、好ましくは0.2mm以上3.2mm以下である。 Further, the plate thickness of the base steel plate of the hot-dip galvanized steel plate according to one embodiment of the present invention is preferably 0.2 mm or more and 3.2 mm or less.

つぎに、本発明の一実施形態に従う溶融亜鉛めっき鋼板の溶融亜鉛めっき層について説明する。 Next, the hot-dip galvanized layer of the hot-dip galvanized steel sheet according to one embodiment of the present invention will be described.

溶融亜鉛めっき層におけるFe含有量:0.40質量%以上
めっき密着性向上のためには、溶融亜鉛めっき層におけるFe含有量は多いほうが好ましい。そのため、溶融亜鉛めっき層におけるFe含有量は0.40質量%以上とする。溶融亜鉛めっき層におけるFe含有量は、好ましくは0.50質量%以上である。一方、溶融亜鉛めっき層におけるFeが過剰になると、溶融亜鉛めっき層中に硬質なFe-Zn合金相が形成される。その結果、めっき自体が破壊されやすくなり、却って、めっき密着性の低下を招く場合がある。そのため、溶融亜鉛めっき層におけるFe含有量は8.0質量%以下が好ましい。溶融亜鉛めっき層におけるFe含有量は、より好ましくは7.5質量%以下、さらに好ましくは7.0質量%以下である。
Fe content in the hot-dip galvanized layer: 0.40% by mass or more In order to improve coating adhesion, it is preferable that the Fe content in the hot-dip galvanized layer is large. Therefore, the Fe content in the hot-dip galvanized layer is set to 0.40% by mass or more. The Fe content in the hot-dip galvanized layer is preferably 0.50% by mass or more. On the other hand, when Fe in the hot-dip galvanized layer becomes excessive, a hard Fe--Zn alloy phase is formed in the hot-dip galvanized layer. As a result, the plating itself is likely to be destroyed, which may lead to deterioration in plating adhesion. Therefore, the Fe content in the hot-dip galvanized layer is preferably 8.0% by mass or less. The Fe content in the hot-dip galvanized layer is more preferably 7.5% by mass or less, still more preferably 7.0% by mass or less.

溶融亜鉛めっき層におけるめっき付着量:片面あたり20g/m以上
耐食性向上のためにはめっき付着量は多いほうが好ましい。そのため、めっき付着量は片面あたり20g/m以上とすることが好ましい(なお、以下の記載のめっき付着量はいずれも片面あたりのものである。)。めっき付着量は、より好ましくは25g/m以上、さらに好ましくは30g/m以上である。めっき付着量の上限は特に限定されるものではないが、めっき付着量が120g/mを超えると、上記の効果は飽和する。そのため、めっき付着量は120g/m以下とすることが好ましい。
Coating weight on hot-dip galvanized layer: 20 g/m 2 or more per side For improving corrosion resistance, the coating weight is preferably as large as possible. Therefore, the plating weight is preferably 20 g/m 2 or more per side (all plating weights described below are for one side). The coating weight is more preferably 25 g/m 2 or more, and still more preferably 30 g/m 2 or more. The upper limit of the coating weight is not particularly limited, but when the coating weight exceeds 120 g/m 2 , the above effects are saturated. Therefore, it is preferable that the plating amount is 120 g/m 2 or less.

ここで、溶融亜鉛めっき層におけるFe含有量およびめっき付着量は、以下の要領で測定する。
すなわち、試験片とする溶融亜鉛めっき鋼板の表面を脱脂した後、試験片の質量を1次坪量する。ついで、30ccの1:3HCl水溶液(濃度25体積%のHCl水溶液)に、Feに対する腐食抑制剤であるインヒビター(inhibitor)を2~3滴投入したのち、当該溶液に供試材を浸漬させ、供試材の溶融亜鉛めっき層を溶解させる。溶融亜鉛めっき層を溶解させたのち(試験片表面でのHガスの発生が終了したのち)、当該溶液を捕集する。また、試験片を回収して乾燥させたのち、試験片の質量を2次坪量する。
そして、次式により、めっき付着量を算出する。
[めっき付着量(g/m)]=([1次坪量での試験片の質量(g)]-[2次坪量での試験片の質量(g)])÷[試験片のめっき部分の面積(溶融亜鉛めっき層を溶解する前の試験片において、溶融亜鉛めっき層により覆われている部分の面積)(m)]
Here, the Fe content and coating weight in the hot-dip galvanized layer are measured in the following manner.
That is, after degreasing the surface of a hot-dip galvanized steel sheet to be a test piece, the mass of the test piece is primarily weighed. Next, 2 to 3 drops of an inhibitor, which is a corrosion inhibitor for Fe, was added to 30 cc of a 1:3 HCl aqueous solution (HCl aqueous solution with a concentration of 25% by volume), and then the test material was immersed in the solution. Dissolve the hot-dip galvanized layer of the specimen. After dissolving the hot-dip galvanized layer (after H 2 gas evolution on the surface of the test piece has ended), the solution is collected. Also, after collecting and drying the test piece, the mass of the test piece is secondarily weighed.
Then, the plating deposition amount is calculated by the following equation.
[Plating adhesion amount (g / m 2 )] = ([mass of test piece at primary basis weight (g)] - [mass of test piece at secondary basis weight (g)]) ÷ [test piece Area of the plated portion (area of the portion covered with the hot-dip galvanized layer in the test piece before the hot-dip galvanized layer is dissolved) (m 2 )]

また、ICP(Inductively Coupled Plasma)法により、捕集した溶液に溶解したFe、ZnおよびAlの質量(以下、Fe溶解量、Zn溶解量およびAl溶解量ともいう)を測定し、次式により、溶融亜鉛めっき層におけるFe含有量を求める。
[溶融亜鉛めっき層におけるFe含有量(質量%)]
=[Fe溶解量(g)]/([Fe溶解量(g)]+[Zn溶解量(g)]+[Al溶解量(g)])×100
In addition, the mass of Fe, Zn and Al dissolved in the collected solution (hereinafter also referred to as Fe dissolved amount, Zn dissolved amount and Al dissolved amount) is measured by the ICP (Inductively Coupled Plasma) method, and the following formula is obtained. Determine the Fe content in the hot-dip galvanized layer.
[Fe content in hot-dip galvanized layer (% by mass)]
= [Amount of Fe dissolved (g)]/([Amount of Fe dissolved (g)] + [Amount of Zn dissolved (g)] + [Amount of Al dissolved (g)]) × 100

なお、溶融亜鉛めっき層は、Znを主成分とし、基本的にZnと上記のFeにより構成される。また、めっき浴組成によっては、溶融亜鉛めっき層に0.30質量%以下、特には、0.15~0.30質量%のAlが含有される場合がある。ZnとFeとAl以外の残部は、不可避的不純物である。また、溶融亜鉛めっき層は、下地鋼板の一方の表面のみに設けてもよく、両面に設けてもよい。 The hot-dip galvanized layer contains Zn as a main component, and is basically composed of Zn and Fe described above. Further, depending on the plating bath composition, the hot-dip galvanized layer may contain 0.30% by mass or less, particularly 0.15 to 0.30% by mass of Al. The remainder other than Zn, Fe and Al is unavoidable impurities. Further, the hot-dip galvanized layer may be provided only on one surface of the base steel sheet, or may be provided on both surfaces.

つぎに、本発明の一実施形態に従う溶融亜鉛めっき鋼板の機械特性について説明する。
本発明の一実施形態に従う溶融亜鉛めっき鋼板は、引張強度(TS)が750MPa以上である。引張強度(TS)は、好ましくは780MPa以上である。なお、引張強度の上限は特に限定されないが、他の特性とのバランスの取りやすさの観点から、引張強度は980MPa未満が好ましい。
Next, the mechanical properties of the hot-dip galvanized steel sheet according to one embodiment of the present invention will be described.
A hot-dip galvanized steel sheet according to one embodiment of the present invention has a tensile strength (TS) of 750 MPa or more. Tensile strength (TS) is preferably 780 MPa or more. Although the upper limit of the tensile strength is not particularly limited, the tensile strength is preferably less than 980 MPa from the viewpoint of easy balance with other properties.

また、加工性の観点からは、
TS×Elが18000MPa・%以上、
TS×λが40000MPa・%以上、および、
降伏比YR(=YS/TS)が0.55以上
である。
TS×Elは、好ましくは19000MPa・%以上、より好ましくは20000MPa・%以上である。
TS×λ、好ましくは45000MPa・%以上、より好ましくは50000MPa・%以上である。
YRは、好ましくは0.60以上、より好ましくは0.65以上である。
In addition, from the viewpoint of workability,
TS×El is 18000 MPa·% or more,
TS×λ is 40000 MPa·% or more, and
Yield ratio YR (=YS/TS) is 0.55 or more.
TS×El is preferably 19000 MPa·% or more, more preferably 20000 MPa·% or more.
TS×λ, preferably 45000 MPa·% or more, more preferably 50000 MPa·% or more.
YR is preferably 0.60 or more, more preferably 0.65 or more.

ここで、引張強度(TS)、降伏強度(YS)および伸び(El)は、以下のようにして測定する。
すなわち、溶融亜鉛めっき鋼板の板幅中央部から、圧延方向が長手方向となるように、標点間距離50mm、標点間幅25mmのJIS5号試験片を採取する。ついで、採取したJIS5号試験片を用い、JIS Z 2241(2011)の規定に準拠して引張試験を行い、引張強度(TS)、降伏強度(YS)および伸び(El)を測定する。なお、引張速度は10mm/分とする。
Here, tensile strength (TS), yield strength (YS) and elongation (El) are measured as follows.
That is, a JIS No. 5 test piece having a gage length of 50 mm and a gage length width of 25 mm is taken from the width center of the hot-dip galvanized steel sheet so that the rolling direction is the longitudinal direction. Then, using the JIS No. 5 test piece taken, a tensile test is performed in accordance with JIS Z 2241 (2011) to measure tensile strength (TS), yield strength (YS) and elongation (El). In addition, the tensile speed shall be 10 mm/min.

また、λは限界穴拡げ率(%)であり、以下のようにして測定する。
すなわち、溶融亜鉛めっき鋼板の板幅中央部から、100mm角の試験片を採取する。ついで、採取した試験片を用い、日本鉄鋼連盟規格JFST1001に準じて穴広げ試験を実施し、λを測定する。具体的には、試験片に直径10mmの穴を打ち抜いた後、周囲を拘束した状態で60°円錐のポンチを穴に押し込み、亀裂発生限界における穴の直径を測定する。そして、以下の式により、限界穴広げ率λ(%)を求める。
限界穴拡げ率λ(%)={(D-D)/D}×100
ここで、Dは亀裂発生限界における穴の直径(mm)、Dは初期(ポンチを押し込み前)の穴の直径(mm)である。
λ is the limit hole expansion rate (%), which is measured as follows.
That is, a 100 mm square test piece is taken from the width center of the hot-dip galvanized steel sheet. Then, using the sampled test piece, a hole expansion test is performed according to the Japan Iron and Steel Federation standard JFST1001, and λ is measured. Specifically, after punching a hole with a diameter of 10 mm in the test piece, a 60° conical punch is pushed into the hole while the circumference is restrained, and the diameter of the hole at the crack initiation limit is measured. Then, the limit hole expansion rate λ (%) is obtained from the following formula.
Limit hole expansion rate λ (%) = {(D f −D 0 )/D 0 }×100
Here, Df is the hole diameter (mm) at the crack generation limit, and D0 is the initial hole diameter (mm) (before pushing in the punch).

また、「めっき品質に優れる」とは、以下の条件のボールインパクト試験により、溶融亜鉛めっき層の剥離がないこと、および、外観観察により溶融亜鉛めっき層の不めっき欠陥がない(好ましくはめっき外観ムラもない)ことを意味する。なお、不めっき欠陥とは数μm~数mm程度の大きさで、溶融亜鉛めっき層が存在せずに下地鋼板が露出している領域を意味する。
・ボールインパクト試験条件
ボール質量:2.8kg、落下高さ:1m
(上記の条件でボールを落下させてボールを溶融亜鉛めっき鋼板に衝突させたのち、ボール衝突部をテープ(JIS Z 1522(2009)に準拠し、粘着力が幅25mmあたり8Nのテープ)剥離し、溶融亜鉛めっき層の剥離有無を目視で判定する。)
In addition, "excellent plating quality" means that there is no peeling of the hot-dip galvanized layer in the ball impact test under the following conditions, and that there is no unplated defect in the hot-dip galvanized layer by visual observation (preferably plating appearance It means that there is no unevenness). The unplated defect means a region having a size of several μm to several mm, where the base steel sheet is exposed without the hot-dip galvanized layer.
・Ball impact test conditions Ball mass: 2.8 kg Drop height: 1 m
(After the ball is dropped under the above conditions and collided with the hot-dip galvanized steel sheet, the ball collision part is peeled off with tape (JIS Z 1522 (2009) compliant tape with an adhesive strength of 8 N per 25 mm width). , Visually determine the presence or absence of peeling of the hot-dip galvanized layer.)

つぎに、本発明の一実施形態に従う溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法について、説明する。
本発明の一実施形態に従う溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法は、
上記の成分組成を有する鋼スラブを熱間圧延し、熱延鋼板とする、熱間圧延工程と、
該熱延鋼板を冷間圧延し、冷延鋼板とする、冷間圧延工程と、
該冷延鋼板を焼鈍温度まで加熱し、該焼鈍温度で保持後、冷却する、焼鈍工程と、
ついで、該冷延鋼板に、溶融亜鉛めっき処理を施す、めっき処理工程と、
を有する。
なお、以下の説明において、温度は特に断らない限り鋼板またはスラブの表面温度とする。鋼板またはスラブの表面温度は、例えば、放射温度計を用いて測定する。
Next, a method for manufacturing a hot-dip galvanized steel sheet according to one embodiment of the present invention will be described.
A method for manufacturing a hot-dip galvanized steel sheet according to one embodiment of the present invention comprises:
A hot-rolling step of hot-rolling a steel slab having the above chemical composition to form a hot-rolled steel sheet;
A cold-rolling step of cold-rolling the hot-rolled steel sheet to form a cold-rolled steel sheet;
An annealing step of heating the cold-rolled steel sheet to an annealing temperature, holding it at the annealing temperature, and then cooling it;
Next, a plating treatment step of subjecting the cold-rolled steel sheet to a hot-dip galvanizing treatment;
have
In the following description, the temperature refers to the surface temperature of the steel plate or slab unless otherwise specified. The surface temperature of the steel plate or slab is measured using, for example, a radiation thermometer.

・熱間圧延工程
本工程は、上述した成分組成を有する鋼素材(鋼スラブ)を熱間圧延し、熱延鋼板とする工程である。
なお、使用する鋼素材は、成分のマクロ偏析を防止するために連続鋳造法で製造することが好ましい。鋼素材は、造塊法、薄スラブ鋳造法によっても製造することが可能である。
以下、熱間圧延工程における好適製造条件について、説明する。
- Hot rolling process This process is a process of hot-rolling the steel material (steel slab) having the chemical composition described above to form a hot-rolled steel sheet.
It should be noted that the steel material to be used is preferably manufactured by a continuous casting method in order to prevent macrosegregation of components. The steel material can also be produced by an ingot casting method or a thin slab casting method.
Preferred manufacturing conditions in the hot rolling step will be described below.

スラブの加熱温度:1200℃以上
スラブの加熱温度が1200℃未満では、AlN等の析出物が十分に固溶しない。そのため、AlN等の析出物が熱間圧延時に粗大化し、穴広げ性を劣化させるおそれがある。したがって、スラブの加熱温度は1200℃以上が好ましい。スラブの加熱温度は、より好ましくは1230℃以上、さらに好ましくは1250℃以上である。なお、スラブの加熱温度の上限は特に限定されないが、1400℃以下が好ましい。スラブの加熱温度は、より好ましくは1350℃以下である。
Slab heating temperature: 1200° C. or more If the slab heating temperature is less than 1200° C., precipitates such as AlN are not sufficiently solid-dissolved. Therefore, precipitates such as AlN may become coarse during hot rolling, degrading the hole expandability. Therefore, the heating temperature of the slab is preferably 1200° C. or higher. The heating temperature of the slab is more preferably 1230° C. or higher, still more preferably 1250° C. or higher. Although the upper limit of the slab heating temperature is not particularly limited, it is preferably 1400° C. or less. The heating temperature of the slab is more preferably 1350° C. or less.

仕上げ圧延温度:840℃以上900℃以下
仕上げ圧延温度が840℃未満では、介在物および粗大炭化物が生成して穴広げ性を劣化させるおそれがある。また、下地鋼板の内部の品質も低下するおそれがある。したがって、仕上げ圧延温度は840℃以上が好ましい。仕上げ圧延温度は、より好ましくは860℃以上である。一方、高温での保持時間が長くなると、粗大な介在物が生成して穴広げ性を劣化させるおそれがある。したがって、仕上げ圧延温度は900℃以下が好ましい。仕上げ圧延温度は、より好ましくは880℃以下である。
Finish rolling temperature: 840° C. or more and 900° C. or less If the finish rolling temperature is less than 840° C., inclusions and coarse carbides may be formed to deteriorate the hole expansibility. Moreover, there is a possibility that the quality of the inside of the base steel plate may be deteriorated. Therefore, the finish rolling temperature is preferably 840°C or higher. The finish rolling temperature is more preferably 860° C. or higher. On the other hand, if the holding time at high temperature is long, coarse inclusions may be formed, deteriorating the expansibility. Therefore, the finish rolling temperature is preferably 900° C. or lower. The finish rolling temperature is more preferably 880° C. or lower.

巻取温度:450℃以上650℃以下
上記のようにして鋼素材に熱間圧延したのち、得られた熱延鋼板を巻取る。ここで、巻取温度が650℃超になると、地鉄表面が脱炭する場合がある。この場合、下地鋼板内部と表面とで組織差が生じ、合金濃度ムラの原因となるおそれがある。また、粗大な炭化物や窒化物が生成して穴広げ性を劣化させるおそれがある。したがって、巻取温度は650℃以下が好ましい。巻取温度は、より好ましくは630℃以下である。一方、冷間圧延性の低下を防ぐために、巻取温度は450℃以上が好ましい。巻取温度は、より好ましくは470℃以上である。
Coiling temperature: 450° C. or higher and 650° C. or lower After the steel material is hot-rolled as described above, the obtained hot-rolled steel sheet is coiled. Here, when the coiling temperature exceeds 650°C, the surface of the base iron may be decarburized. In this case, a structural difference occurs between the inside and the surface of the base steel sheet, which may cause uneven alloy concentration. In addition, coarse carbides and nitrides may be formed, degrading the expansibility. Therefore, the winding temperature is preferably 650°C or less. The winding temperature is more preferably 630° C. or lower. On the other hand, the coiling temperature is preferably 450° C. or higher in order to prevent deterioration of cold rolling properties. The winding temperature is more preferably 470°C or higher.

また、巻取り後の熱延鋼板を酸洗してもよい。酸洗条件は特に限定されず、常法に従えばよい。加えて、巻取り後の熱延鋼板に、組織軟質化のための熱処理を施してもよい。 Also, the hot-rolled steel sheet after winding may be pickled. Pickling conditions are not particularly limited, and conventional methods may be followed. In addition, the hot-rolled steel sheet after coiling may be subjected to heat treatment for structure softening.

・冷間圧延工程
本工程は、熱間圧延工程で得られた熱延鋼板を冷間圧延し、冷延鋼板とする工程である。ここで、狙いの板厚に制御できれば冷間圧延率の制限は無いが、冷間圧延率が過度に小さい場合、次の焼鈍工程時に再結晶が生じにくくなる。すなわち、未再結晶フェライトが生成して、伸びが低下するおそれがある。したがって、冷間圧延率は20%以上が好ましい。冷間圧延率は、より好ましくは30%以上である。一方、冷間圧延率が高い場合、ひずみの過剰付与により、やはり次の焼鈍工程時に再結晶が生じにくくなる。すなわち、未再結晶フェライトが生成して、伸びが低下するおそれがある。したがって、冷間圧延率は90%以下が好ましい。冷間圧延率は、より好ましくは80%以下である。
- Cold-rolling process This process is a process of cold-rolling the hot-rolled steel sheet obtained in the hot-rolling process to obtain a cold-rolled steel sheet. Here, if the target thickness can be controlled, there is no restriction on the cold rolling reduction, but if the cold rolling reduction is excessively small, recrystallization is less likely to occur in the subsequent annealing process. That is, non-recrystallized ferrite may be generated and the elongation may be lowered. Therefore, the cold rolling rate is preferably 20% or more. The cold rolling rate is more preferably 30% or more. On the other hand, when the cold rolling rate is high, recrystallization is less likely to occur during the subsequent annealing step due to excessive strain. That is, non-recrystallized ferrite may be generated and the elongation may be lowered. Therefore, the cold rolling rate is preferably 90% or less. The cold rolling rate is more preferably 80% or less.

・焼鈍工程
本工程は、冷間圧延工程で得られた冷延鋼板を焼鈍温度まで加熱し、該焼鈍温度で保持後、冷却する工程である。
そして、本工程では、上記の複合組織を作り込み、かつ、下地鋼板の表層部で内部酸化を生じさせて下地鋼板の表層部にSiやMnの酸化物を形成し、さらに溶融亜鉛めっき層中に適正量のFeを含有させる観点から、
加熱における500℃から焼鈍温度までの温度域における平均加熱速度(以下、平均加熱速度ともいう)を1℃/秒以上7℃/秒以下、
焼鈍温度を(AC1点+50℃)以上(AC3点+20℃)以下で、
保持における保持時間(以下、焼鈍時間ともいう)を1秒以上40秒以下、
保持における雰囲気を、露点:-20℃以上5℃以下、水素濃度:3質量%以上20質量%以下、
冷却における焼鈍温度から一次冷却停止温度までの温度域における平均冷却速度(以下、一次冷却速度ともいう)を10℃/秒以上、
一次冷却停止温度を450℃以上600℃以下、
二次冷却時間(一次冷却停止温度に到達してから二次冷却停止温度に到達するまでの時間(一次冷却停止温度=二次冷却停止温度の場合、一次冷却停止温度に到達してからの当該温度での滞留時間))を20秒以上100秒以下、
二次冷却停止温度を400℃以上500℃以下、
とすることが重要である。
- Annealing step This step is a step of heating the cold-rolled steel sheet obtained in the cold rolling step to an annealing temperature, holding the steel sheet at the annealing temperature, and then cooling it.
Then, in this step, the above composite structure is created, and internal oxidation is caused in the surface layer of the base steel sheet to form an oxide of Si or Mn on the surface layer of the base steel sheet. From the viewpoint of containing an appropriate amount of Fe in
The average heating rate (hereinafter also referred to as the average heating rate) in the temperature range from 500 ° C. to the annealing temperature in heating is 1 ° C./sec or more and 7 ° C./sec or less,
The annealing temperature is (A C1 point +50 ° C) or more (A C3 point +20 ° C) or less,
The holding time in holding (hereinafter also referred to as annealing time) is 1 second or more and 40 seconds or less,
Atmosphere in holding, dew point: -20 ° C. or higher and 5 ° C. or lower, hydrogen concentration: 3 mass% or higher and 20 mass% or lower,
An average cooling rate (hereinafter also referred to as primary cooling rate) in the temperature range from the annealing temperature to the primary cooling stop temperature in cooling is 10 ° C./sec or more,
The primary cooling stop temperature is 450° C. or higher and 600° C. or lower,
Secondary cooling time (time from reaching the primary cooling stop temperature to reaching the secondary cooling stop temperature (if primary cooling stop temperature = secondary cooling stop temperature, the time after reaching the primary cooling stop temperature residence time at temperature)) of 20 seconds or more and 100 seconds or less,
a secondary cooling stop temperature of 400° C. or higher and 500° C. or lower;
It is important to

平均加熱速度:1℃/秒以上7℃/秒以下
平均加熱速度は、フェライトを再結晶させて所望とするフェライトの面積率を確保するためには遅い方が良い。したがって、平均加熱速度は7℃/秒以下とする。平均加熱速度は、好ましくは6℃/秒以下、より好ましくは5℃/秒以下である。一方、平均加熱速度が遅くなると、拡散速度が遅いMnもオーステナイトへ濃化し、オーステナイトが安定化する。その結果、ベイナイト変態が生じにくくなり、所望とする複合組織が得られなくなる。したがって、平均加熱速度は1℃/秒以上とする。平均加熱速度は、好ましくは2℃/秒以上、より好ましくは3℃/秒以上である。
Average heating rate: 1° C./second or more and 7° C./second or less The average heating rate is preferably slow in order to recrystallize ferrite and secure a desired ferrite area ratio. Therefore, the average heating rate should be 7° C./sec or less. The average heating rate is preferably 6° C./second or less, more preferably 5° C./second or less. On the other hand, when the average heating rate is slow, Mn, which has a low diffusion rate, also concentrates in austenite, and austenite is stabilized. As a result, bainite transformation becomes difficult to occur, and a desired composite structure cannot be obtained. Therefore, the average heating rate should be 1° C./second or more. The average heating rate is preferably 2° C./second or more, more preferably 3° C./second or more.

焼鈍温度:(AC1点+50℃)以上(AC3点+20℃)以下
焼鈍温度が(AC1点+50℃)未満では、粗大なFe系析出物が生成するため、強度および穴広げ性が低下する。したがって、焼鈍温度は(AC1点+50℃)以上とする。焼鈍温度は、好ましくは(AC1点+60℃)以上である。一方、焼鈍温度が(AC3点+20℃)を超えると、フェライトの面積率が減少し、伸びが低下する。したがって、焼鈍温度は(AC3点+20℃)以下とする。焼鈍温度は、好ましくは(AC3点+10℃)以下である。
なお、ここでいうAC1点およびAC3点はそれぞれ以下の式により算出する。また、以下の式において、(%元素記号)は下地鋼板の成分組成における各元素の含有量(質量%)を意味する。ただし、当該元素が含有されない場合(不可避的に含有される場合も含む)は0として計算する。
C1=723+22(%Si)-18(%Mn)+17(%Cr)+4.5(%Mo)+16(%V)
C3=910-203√(%C)+45(%Si)-30(%Mn)-20(%Cu)-15(%Ni)+11(%Cr)+32(%Mo)+104(%V)+400(%Ti)+460(%Al)
また、焼鈍温度は、保持中、一定であってもよい。また、焼鈍温度は、上記の温度範囲内にあり、かつ、温度変動幅が設定温度±10℃以内であれば、保持中、常に一定でなくてもよい。
Annealing temperature: (AC1 point +50° C ) or higher ( AC3 point +20°C) or lower If the annealing temperature is less than (AC1 point +50° C ), coarse Fe-based precipitates are formed, resulting in reduced strength and hole expandability. do. Therefore, the annealing temperature should be (AC1 point +50° C ) or higher. The annealing temperature is preferably (A C1 point + 60°C) or higher. On the other hand, when the annealing temperature exceeds (AC3 point +20° C ), the area ratio of ferrite decreases and the elongation decreases. Therefore, the annealing temperature should be (AC3 point +20° C ) or less. The annealing temperature is preferably (AC3 point +10° C ) or less.
Note that the A C1 point and the A C3 point referred to here are calculated by the following formulas. In the following formulas, (% element symbol) means the content (% by mass) of each element in the chemical composition of the base steel sheet. However, when the element is not contained (including when it is unavoidably contained), it is calculated as 0.
A C1 =723+22(%Si)−18(%Mn)+17(%Cr)+4.5(%Mo)+16(%V)
A C3 =910-203√(%C)+45(%Si)-30(%Mn)-20(%Cu)-15(%Ni)+11(%Cr)+32(%Mo)+104(%V)+400 (% Ti) + 460 (% Al)
Also, the annealing temperature may be constant during the holding. Also, the annealing temperature does not have to be constant during the holding as long as it is within the above temperature range and the temperature fluctuation range is within ±10° C. of the set temperature.

焼鈍時間:1秒以上40秒以下
焼鈍時間は、オーステナイトをベイナイト変態させるために重要な条件である。ここで、オーステナイトへMnを濃化させないようにする、すなわち、オーステナイトの過度の安定化を避け、適正量のベイナイトを得る観点からは、焼鈍時間は短いほうがよい。したがって、焼鈍時間は40秒以下とする。焼鈍時間は、好ましくは30秒以下、より好ましくは25秒以下である。一方、焼鈍時間が1秒未満になると、フェライトの再結晶が促進されないため、穴広げ性が低下する。したがって、焼鈍時間は1秒以上とする。焼鈍時間は、好ましくは5秒以上である。なお、焼鈍時間とは、焼鈍温度での保持時間である。
Annealing time: 1 second or more and 40 seconds or less Annealing time is an important condition for transforming austenite into bainite. Here, from the viewpoint of preventing austenite from concentrating Mn, that is, from the viewpoint of avoiding excessive stabilization of austenite and obtaining an appropriate amount of bainite, the shorter the annealing time, the better. Therefore, the annealing time should be 40 seconds or less. The annealing time is preferably 30 seconds or less, more preferably 25 seconds or less. On the other hand, when the annealing time is less than 1 second, the recrystallization of ferrite is not promoted, so the hole expansibility is lowered. Therefore, the annealing time should be 1 second or longer. Annealing time is preferably 5 seconds or longer. The annealing time is the holding time at the annealing temperature.

保持雰囲気の露点:-20℃以上5℃以下
上述したように、下地鋼板の表層部で内部酸化を生じさせ、下地鋼板の表層部に適正量のSiやMnの酸化物を形成するには、保持雰囲気中に一定量の酸素を確保する必要がある。また、溶融亜鉛めっき層において適正量のFe含有量を確保する観点からも、露点をある程度高くする必要がある。そのため、保持雰囲気の露点は-20℃以上とする。保持雰囲気の露点は、好ましくは-18℃以上、より好ましくは-15℃以上である。一方、露点が高くなり過ぎると、下地鋼板の表層部での内部酸化が過剰となり、伸びおよび穴広げ性を低下させる。また、露点が高くなり過ぎると、めっき処理の際に鉄の拡散が過度に促進され、めっき層中の鉄拡散量が過剰になる。したがって、保持雰囲気の露点は5℃以下とする。保持雰囲気の露点は、好ましくは0℃以下である。
Dew point of the holding atmosphere: −20° C. or higher and 5° C. or lower As described above, in order to cause internal oxidation in the surface layer of the base steel plate and form an appropriate amount of Si or Mn oxide on the surface layer of the base steel plate, It is necessary to ensure a certain amount of oxygen in the holding atmosphere. In addition, the dew point must be raised to some extent from the viewpoint of ensuring an appropriate amount of Fe content in the hot-dip galvanized layer. Therefore, the dew point of the holding atmosphere is set to −20° C. or higher. The dew point of the holding atmosphere is preferably -18°C or higher, more preferably -15°C or higher. On the other hand, if the dew point is too high, internal oxidation will be excessive in the surface layer of the base steel sheet, resulting in reduced elongation and hole expandability. On the other hand, if the dew point becomes too high, the diffusion of iron is excessively promoted during the plating process, resulting in an excessive amount of iron diffusion in the plating layer. Therefore, the dew point of the holding atmosphere should be 5° C. or less. The dew point of the holding atmosphere is preferably 0° C. or less.

保持雰囲気の水素濃度:3質量%以上20質量%以下
下地鋼板の表層部で内部酸化を促すとともに、溶融亜鉛めっき層のめっき付着量を確保するためには、下地鋼板の表面に形成されている(および焼鈍の保持中に形成される)酸化物を還元する必要がある。そのため、保持雰囲気の水素濃度は3質量%以上とする。保持雰囲気の水素濃度は、好ましくは5質量%以上である。一方、保持雰囲気の水素濃度が過大となると、鋼中へ水素が侵入し、伸びおよび穴広げ性を低下させる。したがって、保持雰囲気の水素濃度は20質量%以下とする。保持雰囲気の水素濃度は、好ましくは17質量%以下である。
Hydrogen concentration in the holding atmosphere: 3% by mass or more and 20% by mass or less Oxides (and formed during holding of the anneal) need to be reduced. Therefore, the hydrogen concentration in the holding atmosphere is set to 3% by mass or more. The hydrogen concentration in the holding atmosphere is preferably 5% by mass or more. On the other hand, if the hydrogen concentration in the holding atmosphere becomes excessively high, hydrogen penetrates into the steel, reducing elongation and hole expansibility. Therefore, the hydrogen concentration in the holding atmosphere is set to 20% by mass or less. The hydrogen concentration in the holding atmosphere is preferably 17% by mass or less.

一次冷却速度:10℃/秒以上
焼鈍温度から一次冷却停止温度までの温度域における冷却過程では、ベイナイトを生成させるため、冷却速度を適切に制御する必要がある。すなわち、一次冷却速度が遅くなると、フェライトに加えてパーライトが生成し、適正量のベイナイトが得られなくなる。したがって、一次冷却速度は10℃/秒以上とする。一次冷却速度は、好ましくは12℃/秒以上、より好ましくは15℃/秒以上である。なお、パーライト変態を抑制するためには一次冷却速度は速い方が良いので、一次冷却速度の上限は特に限定されない。例えば、水冷等により、一次冷却速度を2000℃/秒以上としても問題はない。
Primary cooling rate: 10°C/sec or more In the cooling process in the temperature range from the annealing temperature to the primary cooling stop temperature, bainite is generated, so the cooling rate must be controlled appropriately. That is, when the primary cooling rate is slow, pearlite is produced in addition to ferrite, and an appropriate amount of bainite cannot be obtained. Therefore, the primary cooling rate is set at 10° C./second or more. The primary cooling rate is preferably 12° C./second or higher, more preferably 15° C./second or higher. In order to suppress the pearlite transformation, the primary cooling rate should be fast, so the upper limit of the primary cooling rate is not particularly limited. For example, there is no problem even if the primary cooling rate is set to 2000° C./second or more by water cooling or the like.

一次冷却停止温度:450℃以上600℃以下
一次冷却停止温度は、一次冷却時のパーライト変態を抑制し、二次冷却時の所定のベイナイト量を確保するために、450℃以上600℃以下とする。すなわち、一次冷却停止温度が600℃超では、二次冷却時にパーライト変態が促進される。したがって、一次冷却停止温度は600℃以下とする。一次冷却停止温度は、好ましくは580℃以下、より好ましくは560℃以下である。一方、一次冷却停止温度が450℃未満では、二次冷却時のベイナイト変態が抑制されるため、所定のベイナイト分率の確保が困難となる。したがって、一次冷却停止温度は450℃以上とする。一次冷却停止温度は、好ましくは460℃以上、より好ましくは470℃以上とする。
Primary cooling stop temperature: 450°C or higher and 600°C or lower The primary cooling stop temperature is 450°C or higher and 600°C or lower in order to suppress pearlite transformation during primary cooling and to secure a predetermined amount of bainite during secondary cooling. . That is, when the primary cooling stop temperature exceeds 600°C, pearlite transformation is promoted during secondary cooling. Therefore, the primary cooling stop temperature shall be 600° C. or lower. The primary cooling stop temperature is preferably 580°C or lower, more preferably 560°C or lower. On the other hand, if the primary cooling stop temperature is less than 450°C, bainite transformation during secondary cooling is suppressed, making it difficult to secure a predetermined bainite fraction. Therefore, the primary cooling stop temperature shall be 450° C. or higher. The primary cooling stop temperature is preferably 460° C. or higher, more preferably 470° C. or higher.

二次冷却時間:20秒以上100秒以下
一次冷却過程に続く、一次冷却停止温度から二次冷却停止温度までの二次冷却過程では、ベイナイトを生成させるため、二次冷却時間を適切に制御する必要がある。すなわち、二次冷却時間が長いほど、ベイナイト変態が促される。したがって、二次冷却時間は20秒以上とする。二次冷却時間は、好ましくは25秒以上、より好ましくは30秒以上である。一方、二次冷却時間が長くなりすぎると、ベイナイト量が過剰となり、強度確保に必要なマルテンサイトの面積率が得られなくなる。したがって、二次冷却時間は100秒以下とする。二次冷却時間は、好ましくは90秒以下、より好ましくは80秒以下である。
Secondary cooling time: 20 seconds or more and 100 seconds or less In the secondary cooling process from the primary cooling stop temperature to the secondary cooling stop temperature following the primary cooling process, bainite is generated, so the secondary cooling time is appropriately controlled. There is a need. That is, the longer the secondary cooling time is, the more the bainite transformation is promoted. Therefore, the secondary cooling time should be 20 seconds or longer. The secondary cooling time is preferably 25 seconds or longer, more preferably 30 seconds or longer. On the other hand, if the secondary cooling time is too long, the amount of bainite becomes excessive and the area ratio of martensite necessary for ensuring strength cannot be obtained. Therefore, the secondary cooling time is set to 100 seconds or less. The secondary cooling time is preferably 90 seconds or less, more preferably 80 seconds or less.

二次冷却停止温度:400℃以上500℃以下
二次冷却停止温度は、所定のベイナイト分率を確保し、かつ、後述するめっき処理工程でのめっき浴への侵入板温を所定の範囲に制御する観点から、400℃以上500℃以下とする。すなわち、二次冷却停止温度が500℃超では、二次冷却時にベイナイト変態が促進され、ベイナイト分率が過剰となる。したがって、二次冷却停止温度は500℃以下とする。二次冷却停止温度は、好ましくは495℃以下、より好ましくは490℃以下である。一方、二次冷却停止温度が400℃未満では、特に、CGL(連続焼鈍溶融亜鉛めっきライン)を使用する場合に、めっき処理直前に加熱処理を施したとしても、めっき浴への侵入板温をめっき浴温+10℃以上とすることが困難となる。したがって、二次冷却停止温度は400℃以上とする。二次冷却停止温度は、好ましくは420℃以上、より好ましくは440℃以上とする。
Secondary cooling stop temperature: 400° C. or higher and 500° C. or lower The secondary cooling stop temperature secures a predetermined bainite fraction and controls the plate temperature entering the plating bath in the plating process described later within a predetermined range. 400° C. or more and 500° C. or less from the viewpoint of That is, when the secondary cooling stop temperature exceeds 500°C, bainite transformation is accelerated during secondary cooling and the bainite fraction becomes excessive. Therefore, the secondary cooling stop temperature is set to 500° C. or less. The secondary cooling stop temperature is preferably 495°C or lower, more preferably 490°C or lower. On the other hand, when the secondary cooling stop temperature is less than 400°C, especially when using a CGL (continuous annealing hot-dip galvanizing line), even if heat treatment is performed immediately before the plating treatment, the plate temperature entering the plating bath is reduced. It becomes difficult to set the plating bath temperature to +10°C or more. Therefore, the secondary cooling stop temperature is set to 400° C. or higher. The secondary cooling stop temperature is preferably 420° C. or higher, more preferably 440° C. or higher.

・めっき処理工程
本工程は、上記の焼鈍処理後、冷延鋼板に、溶融亜鉛めっき処理を施す工程である。
そして、本工程では、めっき浴への侵入板温をめっき浴温+10℃以上とすることが重要である。
- Plating treatment step This step is a step of subjecting the cold-rolled steel sheet to a hot-dip galvanizing treatment after the above-described annealing treatment.
In this step, it is important to set the plate temperature entering the plating bath to the plating bath temperature +10°C or higher.

めっき浴への侵入板温:めっき浴温+10℃以上
溶融亜鉛めっき層において適正量のFe含有量を確保するためには、めっき浴への侵入板温をめっき浴温よりも高く、特にはめっき浴温+10℃以上に制御する必要がある。めっき浴への侵入板温は、好ましくはめっき浴温+15℃以上、より好ましくはめっき浴温+20℃以上である。めっき浴への侵入板温の上限は特に限定しないが、500℃以下が好ましい。
Plate temperature entering the plating bath: Plating bath temperature + 10°C or more It is necessary to control the bath temperature to +10°C or higher. The plate temperature entering the plating bath is preferably plating bath temperature +15°C or higher, more preferably plating bath temperature +20°C or higher. Although the upper limit of the plate temperature entering the plating bath is not particularly limited, it is preferably 500°C or less.

なお、めっき浴組成は、基本的にZnにより構成され、0.15~0.30質量%のAlが含有される場合がある。なお、ZnおよびAl以外の残部は不可避的不純物である。
また、めっき浴温は、好適には、440~500℃である。
加えて、上記の焼鈍工程およびめっき処理工程は、CAL(連続焼鈍ライン)で行ってもよく、CGL(連続焼鈍溶融亜鉛めっきライン)で行ってもよい。また、それぞれをバッチ処理で行ってもよい。
The plating bath composition is basically composed of Zn and may contain 0.15 to 0.30% by mass of Al. The remainder other than Zn and Al is unavoidable impurities.
Also, the plating bath temperature is preferably 440 to 500°C.
In addition, the above annealing process and plating process may be performed in a CAL (continuous annealing line) or in a CGL (continuous annealing hot-dip galvanizing line). Also, each of them may be performed by batch processing.

なお、上記以外の各工程の条件については特に限定されず、常法に従えばよい。また、焼鈍工程後に形状調整のための調質圧延を行ってもよい。
そして、上記の製造方法によれば、高い強度と良好な加工性とを兼備し、めっき品質にも優れる溶融亜鉛めっき鋼板が得られ、該溶融亜鉛めっき鋼板を自動車部材に好適に用いることができる。
The conditions of each step other than the above are not particularly limited, and conventional methods may be followed. Further, after the annealing step, temper rolling may be performed for shape adjustment.
Then, according to the above-described manufacturing method, a hot-dip galvanized steel sheet having both high strength and good workability and excellent plating quality can be obtained, and the hot-dip galvanized steel sheet can be suitably used for automobile members. .

表1に示す成分組成(残部はFeおよび不可避的不純物)を有する鋼素材を、真空溶解炉にて溶製後、分塊圧延し、厚さ:27mmの分塊圧延材を得た。得られた分塊圧延材を表2に示す条件で熱間圧延し、板厚:4.0mmの熱延鋼板を得た。ついで、得られた熱延鋼板を研削加工し、板厚:3.0mmにしたのち、表2に示す条件で冷間圧延し、板厚:0.9~1.8mmの冷延鋼板を製造した。ついで、得られた冷延鋼板に、表2に示す条件で焼鈍およびめっき処理を行い、両面に溶融亜鉛めっき層を有する溶融亜鉛めっき鋼板を製造した。表1の空欄は、当該元素を意図的に添加していないことを表している(0質量%ではなく、不可避的に含有される場合もある)。 A steel material having the composition shown in Table 1 (the balance being Fe and unavoidable impurities) was melted in a vacuum melting furnace and then bloomed to obtain a bloomed rolled material having a thickness of 27 mm. The obtained blooming-rolled material was hot-rolled under the conditions shown in Table 2 to obtain a hot-rolled steel sheet having a thickness of 4.0 mm. Next, the obtained hot-rolled steel sheet is ground to a thickness of 3.0 mm, and then cold-rolled under the conditions shown in Table 2 to produce a cold-rolled steel sheet with a thickness of 0.9 to 1.8 mm. did. Then, the obtained cold-rolled steel sheets were subjected to annealing and plating treatment under the conditions shown in Table 2 to produce hot-dip galvanized steel sheets having hot-dip galvanized layers on both sides. A blank in Table 1 indicates that the element is not intentionally added (not 0% by mass, but may be unavoidably contained).

ついで、得られた溶融亜鉛めっき鋼板を用いて、前述した要領により、下地鋼板における組織の同定、下地鋼板の表層部における酸化物形態の酸素量の測定、並びに、溶融亜鉛めっき層における片面あたりのめっき付着量およびFe含有量の測定を行った。
結果を表3に示す。
なお、下地鋼板における組織の同定(ポイントカウンティング法)では、SEMによる観察領域(82μm×57μmの領域)上に間隔が均等となるように16×15の格子を置いた。そして、格子点おける各相の点数を数え、格子点総数に対する各相が占める格子点数の割合を、各相の面積率とした。また、各相の面積率は、別々の3つのSEM像から求めた各相の面積率の平均値とした。
Next, using the obtained hot-dip galvanized steel sheet, the structure of the base steel sheet was identified, the amount of oxygen in the form of oxide in the surface layer of the base steel sheet was measured, and the amount of oxygen per side of the hot-dip galvanized layer was measured according to the procedure described above. The coating weight and Fe content were measured.
Table 3 shows the results.
In identifying the structure of the substrate steel sheet (point counting method), 16×15 grids were placed at equal intervals on the SEM observation area (82 μm×57 μm area). Then, the number of points of each phase in the lattice points was counted, and the ratio of the number of lattice points occupied by each phase to the total number of lattice points was defined as the area ratio of each phase. The area ratio of each phase was the average value of the area ratios of each phase obtained from three separate SEM images.

また、得られた溶融亜鉛めっき鋼板を用いて、前述した要領により、機械特性の測定を行った。結果を表4に示す。
なお、目標とする引張強度(TS)は750MPa以上である。
また、加工性の観点から、目標とするTS×Elは18000MPa・%以上、TS×λは40000MPa・%以上、および、降伏比YR(=YS/TS)は0.55以上である。
Also, using the obtained hot-dip galvanized steel sheet, the mechanical properties were measured according to the procedure described above. Table 4 shows the results.
The target tensile strength (TS) is 750 MPa or more.
Also, from the viewpoint of workability, the target TS×El is 18000 MPa·% or more, TS×λ is 40000 MPa·% or more, and the yield ratio YR (=YS/TS) is 0.55 or more.

さらに、得られた溶融亜鉛めっき鋼板を用いて、前述した要領により、めっき品質(めっき密着性およびめっき外観)を調査し、以下の基準で評価した。評価結果を表4に示す。
・めっき密着性
〇(合格、優れる):前述した要領によるボールインパクト試験において、溶融亜鉛めっき層の剥離なし
×(不合格):前述した要領によるボールインパクト試験において、溶融亜鉛めっき層の剥離あり
・めっき外観
◎(合格、特に優れる):溶融亜鉛めっき層の不めっき欠陥およびめっき外観ムラなし
〇(合格、優れる):溶融亜鉛めっき層のめっき外観ムラはあるが、不めっき欠陥はなし
×(不合格):溶融亜鉛めっき層の不めっき欠陥あり
Furthermore, using the obtained hot-dip galvanized steel sheets, the coating quality (coating adhesion and coating appearance) was investigated according to the procedure described above, and evaluated according to the following criteria. Table 4 shows the evaluation results.
・Plating adhesion 〇 (passed, excellent): No peeling of the hot-dip galvanized layer in the ball impact test according to the above-mentioned procedure × (Fail): Peeling of the hot-dip galvanized layer in the ball impact test according to the above-mentioned procedure Plating appearance ◎ (pass, particularly excellent): No non-plating defects and uneven plating appearance of the hot-dip galvanized layer 〇 (pass, excellent): There is uneven plating appearance of the hot-dip galvanizing layer, but no non-plating defects × (failed ): There is a non-plating defect in the hot-dip galvanized layer

Figure 0007111279000001
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Figure 0007111279000002
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Figure 0007111279000004
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表4に示したように、発明例ではいずれも、高い強度と良好な加工性とを兼備し、めっき品質にも優れていた。
一方、比較例では、強度、加工性およびめっき品質の少なくとも1つが十分ではなかった。
As shown in Table 4, all the invention examples had both high strength and good workability, and were excellent in plating quality.
On the other hand, in Comparative Examples, at least one of strength, workability and plating quality was not sufficient.

Claims (7)

下地鋼板と、該下地鋼板の表面に溶融亜鉛めっき層と、を有する溶融亜鉛めっき鋼板であって、
該下地鋼板は、
質量%で、
C:0.09%以上0.17%以下、
Si:0.3%以上1.1%以下、
Mn:1.9%以上2.7%以下、
P:0.10%以下、
S:0.050%以下、
Al:0.01%以上0.20%以下および
N:0.10%以下
であり、残部がFeおよび不可避的不純物である成分組成を有し、
また、鋼組織全体に対する面積率で、
フェライトが30%以上85%以下、
マルテンサイトが5%以上30%以下、
ベイナイトが10%以上60%以下および
その他の金属相が15%以下
である鋼組織を有し、
該下地鋼板の表層部に酸化物として存在する酸素の量が片面あたり0.05g/m以上0.50g/m以下であり、また、該表層部は、該下地鋼板の表面から深さ100μmの位置までの領域であり、
該溶融亜鉛めっき層におけるFe含有量が0.40質量%以上である、溶融亜鉛めっき鋼板。
A hot-dip galvanized steel sheet having a base steel sheet and a hot-dip galvanized layer on the surface of the base steel sheet,
The base steel plate is
in % by mass,
C: 0.09% or more and 0.17% or less,
Si: 0.3% or more and 1.1% or less,
Mn: 1.9% or more and 2.7% or less,
P: 0.10% or less,
S: 0.050% or less,
Al: 0.01% or more and 0.20% or less and N: 0.10% or less, with the balance being Fe and unavoidable impurities,
In addition, the area ratio to the entire steel structure is
Ferrite is 30% or more and 85% or less,
Martensite is 5% or more and 30% or less,
Having a steel structure in which bainite is 10% or more and 60% or less and other metal phases are 15% or less,
The amount of oxygen present as an oxide in the surface layer of the base steel plate is 0.05 g/m 2 or more and 0.50 g/m 2 or less per side, and the surface layer has a depth from the surface of the base steel plate It is a region up to a position of 100 μm,
A hot-dip galvanized steel sheet, wherein the Fe content in the hot-dip galvanized layer is 0.40% by mass or more.
前記その他の金属相の面積率が5%以下である、請求項1に記載の溶融亜鉛めっき鋼板。 The hot-dip galvanized steel sheet according to claim 1, wherein the other metal phase has an area ratio of 5% or less. 前記溶融亜鉛めっき層におけるFe含有量が8.0質量%以下である、請求項1または2に記載の溶融亜鉛めっき鋼板。 The hot-dip galvanized steel sheet according to claim 1 or 2, wherein the Fe content in the hot-dip galvanized layer is 8.0% by mass or less. 前記溶融亜鉛めっき層における片面あたりのめっき付着量が20g/m以上である、請求項1~3のいずれかに記載の溶融亜鉛めっき鋼板。 The hot-dip galvanized steel sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the coating weight per side of the hot-dip galvanized layer is 20 g/m 2 or more. 前記下地鋼板の成分組成が、さらに、質量%で、
Nb:0.040%以下、
Ti:0.030%以下、
B:0.0030%以下、
Cr:0.3%以下、
Mo:0.2%以下および
V:0.065%以下
のうち1種または2種以上を含有する、請求項1~4のいずれかに記載の溶融亜鉛めっき鋼板。
The chemical composition of the base steel plate is further, in mass%,
Nb: 0.040% or less,
Ti: 0.030% or less,
B: 0.0030% or less,
Cr: 0.3% or less,
The hot-dip galvanized steel sheet according to any one of claims 1 to 4, containing one or more of Mo: 0.2% or less and V: 0.065% or less.
前記下地鋼板の成分組成が、さらに、質量%で、
Ta、W、Ni、Cu、Sn、Sb、Ca、MgおよびZrのうちから選んだ1種または2種以上:合計で0.1%以下
を含有する、請求項1~5のいずれかに記載の溶融亜鉛めっき鋼板。
The chemical composition of the base steel plate is further, in mass%,
One or more selected from Ta, W, Ni, Cu, Sn, Sb, Ca, Mg and Zr: 0.1% or less in total, according to any one of claims 1 to 5 hot-dip galvanized steel sheet.
請求項1~6のいずれかに記載の溶融亜鉛めっき鋼板を製造するための方法であって、
請求項1、5または6に記載の成分組成を有する鋼スラブを熱間圧延し、熱延鋼板とする、熱間圧延工程と、
該熱延鋼板を冷間圧延し、冷延鋼板とする、冷間圧延工程と、
該冷延鋼板を焼鈍温度まで加熱し、該焼鈍温度で保持後、冷却する、焼鈍工程と、
ついで、該冷延鋼板に、溶融亜鉛めっき処理を施す、めっき処理工程と、
を有し、
該焼鈍工程では、
500℃から該焼鈍温度までの温度域における平均加熱速度が1℃/秒以上7℃/秒以下であり、
該焼鈍温度が(AC1点+50℃)以上(AC3点+20℃)以下であり、
該保持における保持時間が1秒以上40秒以下であり、
該保持における雰囲気の露点が-20℃以上5℃以下で、かつ、水素濃度が3質量%以上20質量%以下であり、
該焼鈍温度から一次冷却停止温度までの温度域における平均冷却速度が10℃/秒以上であり、
該一次冷却停止温度が450℃以上600℃以下であり、
二次冷却時間が20秒以上100秒以下であり、
二次冷却停止温度が400℃以上500℃以下であり、
該めっき処理工程では、
めっき浴への侵入板温がめっき浴温+10℃以上である、溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
A method for producing a hot-dip galvanized steel sheet according to any one of claims 1 to 6,
A hot rolling step of hot rolling a steel slab having the chemical composition according to claim 1, 5 or 6 to form a hot rolled steel sheet;
A cold-rolling step of cold-rolling the hot-rolled steel sheet to form a cold-rolled steel sheet;
An annealing step of heating the cold-rolled steel sheet to an annealing temperature, holding it at the annealing temperature, and then cooling it;
Next, a plating treatment step of subjecting the cold-rolled steel sheet to a hot-dip galvanizing treatment;
has
In the annealing step,
The average heating rate in the temperature range from 500 ° C. to the annealing temperature is 1 ° C./sec or more and 7 ° C./sec or less,
The annealing temperature is (A C 1 point + 50 ° C.) or higher (A C 3 point + 20 ° C.) or lower,
The holding time in the holding is 1 second or more and 40 seconds or less,
The dew point of the atmosphere during the holding is −20° C. or more and 5° C. or less, and the hydrogen concentration is 3% by mass or more and 20% by mass or less,
The average cooling rate in the temperature range from the annealing temperature to the primary cooling stop temperature is 10 ° C./sec or more,
The primary cooling stop temperature is 450° C. or higher and 600° C. or lower,
The secondary cooling time is 20 seconds or more and 100 seconds or less,
The secondary cooling stop temperature is 400° C. or higher and 500° C. or lower,
In the plating process,
A method for producing a hot-dip galvanized steel sheet, wherein the sheet temperature entering the plating bath is the plating bath temperature +10°C or higher.
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