JPH02254124A - プレス潤滑性に優れた冷延鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、プレス成形時における潤滑性に優れた冷延
鋼板を、連続焼鈍によって製造するための方法に関する
ものである。

〔従来の技術〕

連続焼鈍が施された冷延鋼板（以下、「連続焼鈍鋼板」
という）は、箱型焼鈍が施された冷延鋼板（以下、［箱
型焼鈍鋼板ｊという）に比較して、表面性状が優れ、材
質が均一であり、且つ、焼鈍時間が極めて短く、低コス
トで製造し得る等、多くの利点を有している。従って、
連続焼鈍鋼板は、自動車外板その他プレス成形によって
所定の形状に加工される鋼板用として、広く使用されて
いる。

しかしながら、連続焼鈍鋼板には、次のような問題があ
る。即ち、連続焼鈍鋼板の表面は、箱型焼鈍鋼板の表面
よりも清浄であるので、連続焼鈍鋼板をプレス成形する
ときの潤滑性が、箱型焼鈍鋼板よりも劣る。この結果、
連続焼鈍鋼板のプレス成形時における組型がじり性およ
び成形性は、箱型焼鈍鋼板に比較して不良である。

−１−述のような、連続焼鈍鋼板のプレス成形時におけ
る潤滑性の不良は、焼鈍時間に起因する。即ち連続焼鈍
鋼板の焼鈍時間は極めて短かい。このため、連続焼鈍鋼
板においては、箱型焼鈍鋼板に比べて、その表層部の合
金元素の濃化程度が少なく、且つ、表面に生成する酸化
物の量も少ない。

プレス成形時における鋼板の潤滑性の向−ヒのためには
、鋼板の表面における工具−１の凝着の程度、および、
潤滑油の保持機能が大きく寄与すると推定される。しか
るに、連続焼鈍鋼板は、箱型焼鈍鋼板に比べて、上述し
た工具への凝着が進行しやすく、且つ、潤滑油の保持機
能も低いため、プレス成形時における潤滑性が悪いもの
と推測される。

連続焼鈍鋼板の性質を改善する方法として、例えば次の
方法が知られている。

（１）　　特開昭５６−１１６８８３号公報に開示され
た、下記からなる方法。

連続焼鈍が施された冷延鋼板の表面十−に、金属ニッケ
ル被膜を、電気メツキ、置換ノンキ、蒸着メツキ等によ
り、０．３〜］、　Ｏｍｇ　／ｄ　ｎｒの量で、ニッケ
ルと鉄とが不均一に分布するように形成する（以下、先
行技術１という）。

先行技術１には、上述の被膜を電気メツキにより形成す
る場合の例として、コイル巻戻し機、脱脂装置、水洗装
置、ニッケル電気メツキ装置、水洗装置、乾燥装置、調
質圧延機およびコイルを取り機からなる電気メンキ設備
により、ＮｉＳＯ４−６１１ｚＯ。

ＮｉＣＥ□・６＋１□ＯおよびＨｚ　Ｂ　Ｏ３からなる
組成のメツキ浴を使用し、０．１〜ＩＯＡ／ｄｎ（の電
流密度で、鋼板の表面上に電気メツキを施す旨が示され
ている。

このようにして、鋼板の表面上に不均一に形成されたニ
ンケル被膜の硬度は、鉄に比べて高いために、プレス成
形時に、ダイスによる鋼板の平滑化がなされにくくなる
。従って、潤滑油の保持機能が大になり、プレス成形時
における潤滑性が向」二する。

（２）　　特公昭５６−４３３９２号公報に開示された
、下記からなる方法。

水酸化アルカリ、リン酸アルカリ、珪酸アルカリおよび
炭酸アルカリの群から選ばれた少なくとも１種のアルカ
リ成分と、ＡＩ、　Ｔｉ、　Ｃｒ、　Ｍｎ、　Ｃ。

Ｎｉ、　Ｚｎ、　Ｚｒ、　ＭｏおよびＳｎの群から選ば
れた少なくとも１種の金属イオンとそしてこれらの金属
イオンの錯化剤とを含有するアルカリ性水溶液で鋼板を
電解処理して、金属または金属化合物からなる被膜を、
金属イオンとして５〜５００ｍｇ／ｒ＋（の量で鋼板の
表面上に形成し、次いで、このような被膜の形成された
鋼板を化成処理する（以下、先行技術２という）。

先行技術２には、上述の処理を、連続焼鈍前の電解洗浄
工程において行なうことにより、鋼板の耐食性、塗膜密
着性および塑性変形加工時の潤滑性が向上する旨が示さ
れている。

（３）　　特公昭５４−６９７２号公報に開示された、
下記からなる方法。

′ｇ！鋼板用連続焼鈍ラインにおいて、連続焼鈍炉前面
のテンションデイバイスと炉内入口直前のステアリング
ロールとの間において、鋼板の表面に、金属イオンを含
む被膜形成用の水溶液を塗布しそして乾燥し、次いで、
この鋼板を連続焼鈍炉内に導き、非酸化性雰囲気下で焼
鈍と併行して加熱処理を行ない、被膜を形成する（以下
、「先行技術３」という）。

先行技術３には、上述の金属イオンとして、Ｎｉイオン
　Ｃａイオン、　Ｃｒイオン、ＡＩイオン、Ｓｉイオン
、　ｈｇイオン、　Ｃａイオン等を使用し、これによっ
て、鋼板の耐食性、耐錆性および塗料密着性が向上する
旨が示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

先行技術１には、次のような問題がある。即ち、鋼板の
表面上に金属ニッケル被膜を形成するために、連続焼鈍
設備とは別に、電気メ・ンキまたは化学メツキのための
、脱脂装置、水洗装置等を含む大規模なメツキ設備が必
要であり、且つ、メ・ンキ浴の調製のために高価な原料
を必要とする。従っＣ２多額の設備費を要し製造ロス１
−が−Ｌ肩する十、生産効・仝：も低い。

先行技術２には、次のよ・）な問題かある。即ら、鋼１
扱の表面上に金属または金属化合物からなる被膜を形成
するだめの電解浴の調製に高価な原料を必要とし、１］
、つ、電解処理によって被膜が形成された鋼板に対し化
成処理を施すことが必要である。

従って、製造＝１ストが１゛昇するｌ６、生産効率も低
い。

先行技術３には、次のような問題かある。即ら、先行技
術３によれば、鋼板の耐食性、耐錆性および塗料密着性
を向−１−させることはてきても、プレス成形時ζこお
＋−）る潤滑性を向にさせることはできない。即ら、先
ｊ−ｉ技術３のよ・うに、連続焼鈍前の鋼（ル、に、金
属イオンとり、−ζ例えばＳ１イオンを含む水溶液を塗
布し、Ｓｉを主成分とする被膜を＠板の表面１−に形成
しても、連続焼鈍時における加熱によっ゛Ｃ前記被膜の
性状が変化する結果、潤滑性は向−１−せず、且つＳｉ
を主成分とする被膜のために、化成処理性が劣化する。

従っ一ζ、この発明の目的は、プレス成形時にお４Ｊる
潤滑性に優れた連続焼鈍鋼板を、製造コストの上昇、生
産効率の低下および化成処理性の劣化を招くことなく製
造するための方法を提供するごとにある。

（課題を解決するための手段〕 本発明者等は、上述した観点から、プレス成形時におけ
る潤滑性に優れた連続焼鈍鋼板を、製造コストの」二Ｍ
、生産効率の低下および化成処理性の劣化を招くことな
く製造するための方法を開発すべく、鋭意研究を重ねた
。

その結果、連続焼鈍を施す曲番こ冷延鋼板を二対して施
される脱脂清浄を、珪素を主成分とする化合物を鋼板の
表面乙こ付着させることなく行ない、次いで、連続焼鈍
後、連続焼鈍鋼板の表面」−に、所定量の、珪素を主成
分とする化合物を付着させれば、ＬｉホしたＩ」的を達
成し得ることを知見した。

この発明は、上述の知見に基づいてなされたものであっ
て、冷延鋼板乙こ対し、珪素を主成分とする化合物を付
着させるごとなく脱脂清浄を施し、次いで、脱脂清浄の
施された冷ＩＬ鋼板に対して連続焼鈍を施し、次いて、
連続焼鈍ｊＭＩ板の表面−４−に、珪素を１−成分とす
る化合物を、珪素として０．２かう２　、８　ｍｇ　／
　ｎｒの範囲内の星でイ・１着さ一υることに特徴をｆ
Ｔするものである。

この発明においては、連続焼鈍の曲番こ冷延鋼板に対し
施される脱脂清浄例えば電解消浄を、鋼板の表面−１−
に珪素を主成分とする化合物を付着させることなく行な
うことが必要である。連続焼鈍の前に施される電解消浄
によって、鋼板の表面１」こ、珪素を主成分とする化合
物が付着すると、連続焼鈍鋼板の化成処理性が劣化する
。

連続焼鈍鋼板の表面上に、珪素を主成分とする化合物を
付着させる理由は、次の通りである。即ち、上述した珪
素を主成分とする化合物によって、プレス成形の際の工
具との摺動時に、鋼板表面の平滑化が緩和され、鋼板表
面との１貝の凝着が防＋、ｌ−される。この結果、プレ
ス成形時における潤滑性が向上し、組型かしり性および
成形性か良好になる。

連続焼鈍鋼板の表面−ト乙こ付着した前記化合物の量が
、珪素として０．２　ｍｇ　／　ｎ（未満では、」−述
した作用に所望の効果が得られない。一方、前記化合物
の量が、珪素として２．８ｍｇ／ボを超えると、化成処
理性が劣化する。従って、連続焼鈍鋼板の表面上に形成
される一Ｌ述の化合物の付着量は、珪素として０．２か
ら２．８ｍｇ／ｒｆｆの範囲内に限定すべきである。

連続焼鈍鋼板の表面−トに、前記化合物を付着させる手
段は、珪酸塩を主成分とするアルカリ系電解液により、
連続焼鈍鋼板を電解処理するか、または、珪酸塩を主成
分とするアルカリ系水溶液を、連続焼鈍鋼板の表面に塗
布することによって行なう。上述した珪酸塩を主成分と
するアルカリ系電解液または水溶液には、必要に応じて
、界面活性剤等を添加する。

次に、この発明を、実施例により、本発明の範囲外の比
較例と対比しながら更に詳細に説明する。

［実施例］ 冷間圧延された冷延鋼板に対し、連続焼鈍を施す前に、
電解液として苛性ソーダ溶液を使用し、珪素を主成分と
する化合物を鋼板の表面上に付着させることなく、電解
清浄を施した。このようにして電解清浄の施された冷延
鋼板を連続焼鈍した。

次いで、連続焼ｔＩｔｉ鋼板に対し、下記の条（）ｌで
電解処理を施して、連続焼鈍鋼板の表面上に、珪素を主
成分とする化合物を、珪素量として０２から２．８ｍｇ
／ｒｄの範囲内で付着させることにより、第１表に示す
本発明の供試体（以下、「本発明供試体」という）　Ｎ
ｏ、　１〜１３を調製した。

ａ、電解液の成分 す、電解液の温度・９０°Ｃ ｃ６電流密度　　：　６，０〜１０．２　Ａ／ｄｒ＋（
比較のために、連続焼鈍鋼板に対する電解処理時の電流
密度を４．　ＯＡ／ｄポとなし、連続焼鈍鋼板の表面」
：に付着さセた前記珪素の量を、本発明の範囲外の０．
２■／ボ未満となしたほかは、本発明の供試体Ｎ０１〜
１３と同じ方法により、第１表に併せて示す、比較のた
めの供試体く以下、「比較用供試体」という）　Ｎｏ、
　１〜４を調製した。そして、前記電流密度を１１．　
ＯＡ／ｄｎ（となし、前記珪素の付着量を、本発明の範
囲外の２．８ｍｇ／ｒｒＩ超となしたほかは、本発明供
試体Ｎｏ、　１〜１３と同し方法により、第１表に併せ
て示す、比較用供試体１４０５〜９を調製した。

更に、連続焼鈍後に電解処理を施さないほかは、本発明
供試体Ｎｏ、　１〜１３と同じ方法により、第２表に示
す、比較用供試体Ｎｏ１０〜２１を調製した。

また、前述の条件による電解処理を、連続焼鈍前の前記
冷延鋼板に対し電解清浄を兼ねて施し、連続焼鈍後は電
解処理を施さないほかは、本発明供試体Ｎｏ、　１〜１
３と同じ方法により、第２表に併せて示す、比較用供試
体Ｎ０２２〜２８を調製した。

そして、連続焼鈍前の前記冷延鋼板に対する電解清浄の
ための電解液として、オルソ珪酸ソーダ溶液を使用し、
電解清浄によって、鋼板の表面上に珪素を主成分とする
化合物を４１着させたほかは、本発明供試体Ｎｏ、　１
〜１３と同し方法により、第２表に併せて示す、比較用
イバ試体Ｎ０２９〜３４を調製した。

そして、前記冷延鋼板に対し、苛性ソーダ？８液を電解
液として使用し、電解清浄を施し、次いで、電解清浄の
施された冷延鋼板に対し箱型焼鈍を施して、第３表に示
す、参考用供試体Ｎｏ、　１〜１２を調製した。

上述のようにして調製した本発明（ＪＬ試体、比較用供
試体および参考用供試体の各々の摩擦係数および化成処
理性を調べ、その結果を、第１〜第３表に併せて記載し
た。なお、化成処理性は、上述した各供試体に対し、市
販のデイツプ型リン酸塩処理液を使用して化成処理（リ
ン酸塩処理）を施し、形成された化成処理被膜の外観の
目視観察および走査電子顕微鏡による観察と、燐のイ【
１着量によって評価しまた。評価基準は、次の通りであ
る。

○・・・良好 Δ・・・やや不良 ×・・不良 第１〜３表から明らかなように、連続焼鈍鋼板に対して
電解処理を施し、その表面上に、珪素を主成分とする化
合物をイ」着させても、珪素の付着量が本発明の範囲を
外れて低い比較用供試体Ｎｏ、　１〜４は、化成処理性
は良好であるが、摩擦係数が高く、潤滑性は不良である
。一方、前記珪素の付着量が本発明の範囲を外れて高い
比較用供試体Ｎ。

５〜９は、摩擦係数が低く、潤滑性は良好であるが、化
成処理性は不良である。

連続焼鈍鋼板に対して電解処理を施さない比較用供試体
Ｎ（１，１０〜２１は、化成処理性は良好であるが、摩
擦係数が特に高く、潤滑性は極めて不良である。連続焼
鈍前の冷延鋼板に対し、電解清浄を兼ねて電解処理を施
した比較用供試体Ｎｏ、　２２〜２８は、潤滑性および
化成処理性が共に不良である。そして、連続焼鈍鋼板に
対して本発明の範囲内による電解処理を施しても、連続
焼鈍前の電解清浄によって、鋼板の表面上に珪素を主成
分とする化合物を７−１着せしめた比較用供試体Ｎｏ、
　２９〜３４は、摩擦係数が低く、潤滑性は良好である
が、化成処理性は不良である。

これに対し２て、本発明供試体Ｎｏ、　１〜１３は、摩
擦係数で表わされる潤滑性および化成処理性が、共に、
箱型焼鈍を施した参考用供試体Ｎｏ、　ｌ〜Ｉ２とほぼ
同じ水準で、極めて良好であった。

第１図は、上述した本発明供試体および比較用供試体に
おける珪素のイ」着量と摩擦係数との関係を示すグラフ
、第２図は、同しく珪素の付着量と化成処理性との関係
を示すグラフである。第１図および第２図において、○
印は本発明供試体Ｎｏ、　１〜１３を、・印は比較用供
試体Ｎｏ、　１〜４を、ム印は比較用供試体Ｎｏ、　５
〜９を、■印は比較用供試体Ｎｏ、　１．　Ｏ〜２］を
、◆印は比較用供試体Ｎｏ、　２２〜２８を、そして、
★印は比較用供試体Ｎｏ、　２９〜３４を各々示す。第
１図において、μＢで示す摩擦係数の範囲は、箱型焼鈍
を施した参考用供試体Ｎｏ、　１−１２の摩擦係数の範
囲である。第１図から明らかなように、本発明供試体Ｎ
ｏ１〜１３の摩擦係数は、すべて参考用供試体Ｎｏ、　
１〜１２の範囲内に含まれており、そして、第２図から
明らかなように、化成処理性も良好である。

上述の実施例においては、連続焼鈍鋼板の表面上に対す
る、珪素を主成分とする化合物の付着を、電解処理によ
って行なったが、前記付着を、連続焼鈍鋼板の表面に、
珪酸塩を主成分とするアルカリ系水溶液を、公知の方法
によって塗布することによっても行なうことができる。

（発明の効果］ 以上述べたように、この発明によれば、連続焼鈍後にお
いて、安価な、珪素を主成分とする化合物を鋼板の表面
上に付着させることにより、潤滑性に優れた連続焼鈍鋼
板を、化成処理性を劣化させることなく製造することが
できる。そして、設備的には、連続焼鈍炉の出側に、前
記珪素を付着させるための電解設備または塗布設備を設
けるだけでよく、従って、製造コストの上昇および生産
性の低下を招くことがない。更に、珪素を主成分とする
化合物の付着によって、鋼板の耐食性および耐錆性を向
上さ〜Ｕることができる。このように、本発明によれば
、多くの工業上有用な効果がちたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明供試体および比較用供試体における珪
素の付着量と摩擦係数との関係を示すグラフ、第２図は
、同じく珪素の付着量と化成処理性との関係を示すグラ
フである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、冷延鋼板に対し、珪素を主成分とする化合物を付着
   させることなく脱脂清浄を施し、次いで、脱脂清浄の施
   された前記冷延鋼板に対して連続焼鈍を施し、次いで、
   連続焼鈍の施された前記冷延鋼板の表面上に、珪素を主
   成分とする化合物を、珪素量として０．２から２．８ｍ
   ｇ／ｍ＾２の範囲内で付着させることを特徴とする、プ
   レス潤滑性に優れた冷延鋼板の製造方法。 ２、前記珪素を主成分とする化合物を、珪酸塩を主成分
   とするアルカリ系電解液による電解処理によって付着さ
   せる、請求項１記載のプレス潤滑性に優れた冷延鋼板の
   製造方法。 ３、前記珪素を主成分とする化合物を、珪酸塩を主成分
   とするアルカリ系水溶液の塗布によって付着させる、請
   求項１記載のプレス潤滑性に優れた冷延鋼板の製造方法
   。