JPH02270969A - リン酸塩処理性の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） 本発明は冷延鋼板の製造方法に関し、侍に化成処理性の
優れた冷延鋼板の製造方法に関する。

（従来の技術） 鋼板は自然界においては発錆しやすく、その最纒使用状
態においては塗装やめっき等何らかの表面処理を施して
使用される。塗装される場合には、塗装に先立ち、いわ
ゆる塗装性とともに耐食性を高めるために鋼板にはリン
酸塩処理が施されるのが通例であり、このリン酸塩処理
によって形成されるリン酸塩処理皮膜の品質が塗装後の
塗膜耐久性を大きく支配することは周知である。

ところで、冷間圧延により得られた鋼帯は、従来箱型焼
鈍法により６５０〜７５０℃に数時間〜１０時間均熱さ
れ焼鈍されていたが、近年では連続焼鈍法の発達により
その多くが連続焼鈍処理されるようになり、均熱時間が
数１０秒程度に短縮されるようになった。しかしながら
、かかる短時間焼鈍方式の発展は、鋼板の表面特性を下
記の如く太き（変化させた。

■焼鈍時間の著しい短縮は、鋼中成分の表面への濃化に
より形成される、リン酸塩処理に存効な表面濃化層の形
成を妨げることになった。

■焼鈍効率を高めるため連続焼鈍法でも採用が拡大しつ
つある直火式加熱法は、雰囲気をいかにコントロールし
ても鋼板表面にオングストローム単位の厚さの酸化膜の
形成をもたらし、この酸化膜の存在はリン酸塩処理性の
低下をもたらす。

■成形性を付与するために添加されるＴｉやＮｂ、また
高抗張力を付与するために添加されるＭｎやＳｉは特に
上記■の傾向が著しい。

したがって、連続焼鈍プロセスの背反に伴って、連続焼
鈍冷延鋼板の化成処理性の改善が急務となっている。

他方、連続焼鈍における鋼板の冷却方法としては、−船
釣には、ガスシェアド冷却、ロール冷却、気水冷却、水
焼入冷却等の方法が採用されているが、この種の一般的
な冷却方法では、化成処理に適するように表面改質を行
うことはできない、むしろ、気水冷却や水焼入冷却法で
は、鋼板表面に数千人程度の酸化液ｐｌＸ（ＦｅＯ５Ｆ
ｅｔＯｆｆ、Ｐｅ５ｏｓ等）を生じ、逆に著しく化成処
理性を侑なうものであった。

そこで、化成処理性の改善を試みる方法がさかんに提案
されている。

（１）特公昭６１−１５１３２号公報では、ギ酸含有水
により冷却する方法を、 （２）特公昭５９−３８２８５号公報では１０〜９０重
量％のアルコール含有水による冷却方法を、 （３）特開昭６１−２０１７３７号公報では、α−アミ
ノ酸含を水溶液による冷却方法を、 （４）特開昭４９−１２２４３５号公報では塩酸を発生
するが如き塩類を接触させる方法を、 （５）特公昭５５−２２５３４号公報および特開昭５６
−１５６７７８号公報では、リン酸塩化合物含有水によ
り冷却する方法を、 それぞれ提案している。

（発明が解決しようとする課題） 上記のような化成処理性を改善するために［されている
方法のうち、（１）の方法は必ずしもその効果が十分で
ない。

（２）の方法は無酸化冷却には有効であるとしても、酸
を使用する場合のようなエツチング効果が全くなく、表
面改質を行うことはできない。特に、高抗張力材等のＭ
ｎ、　Ｓ、　Ｓｉ、　Ｐ等の成分元素を多く含む鋼板に
おいては、焼鈍時にこれらの成分による表面濃化層が生
成し、見栄えおよび化成処理性の悪化を招くが、この方
法によっては、エツチング効果がないため表面濃化層の
除去を行うことができない。

（３）および（４）の方法に関しては、本発明者らの検
討の結果、冷却処理後に十分なリンスを行っても、鋼板
表面に黄褐色状の鯖が生じ、化成処理性が悪化すること
を確認している。

さらに、（５）の方法のようなリン酸塩化合物のみを用
いた方法では、化成処理性の改善効果は不充分である。

一方、本発明者らは先に、連続焼鈍最終冷却工程におい
て、高温域から冷延鋼板に直接ホウ酸水溶液を接触させ
て冷却する方法を出願した（特願昭６３−３２３０５６
号）が、この場合には、高温の鋼板をホウ酸水溶液によ
り連続的に冷却することになり、鋼板からの抜熱量によ
るホウ酸水溶液の沸騰、およびそれに伴う水溶液槽の腐
食化などのため、設備、操業管理上において問題があっ
た。

そこで、本発明の主たる目的は、安価な設備で化成処理
性の優れた冷延鋼板を製造することのできる方法を提供
することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重
ねた結果、連続焼鈍冷却終了後に、常温付近の温度とな
った鋼板に対してホウ酸水溶液を接触させることにより
、」二記のような問題点がなく、設備、操業上の管理が
非常に簡単になること、および化成処理性に対する効果
はホウ酸水溶液と鋼板との接触を高温域で実施しても低
温域で実施しても同等であることを確認し、本発明に至
った。

本発明の要旨は、連続焼鈍最終冷却終了後の後処理とし
て、冷延ｗＪＦｉに０．１〜２０重景九０ホウ酸水溶液
を接触させることを特徴とする、化成処理性の優れた冷
延鋼板の製造方法である。

（作用） 以下、本発明の詳細な説明する。

本発明においては、連続焼鈍処理工程における最終冷却
が終了して常温付近の温度となった冷延鋼板に対して、
ホウ酸水溶液を接触させる。それにより鋼板の化成処理
性が著しく向上することを確認した。

このようなホウ酸水溶液の接触による冷延鋼板の化成処
理性向上に関しては、明白な理由は解明されてないが、
面記のようなリン酸処理性の低下をもたらす鋼板表面の
酸化膜および表面濃化層が除去されると同時に、極微量
のホウ素あるいはホウ素化合物が鋼板表面に付着し、こ
れが鋼板表面の活性化に有効に働くと推定される。すな
わち、前記ホウ酸水溶液と接触させた鋼板をリン酸塩処
理すると、鋼板表面に付着したホウ素あるいはホウ素化
合物を核としてリン酸塩結晶の緻密化が図られ、均一な
リン酸塩皮膜を形成させることかで−きると考えられる
。

前記ホウ酸水溶液の作用は、接触させる鋼板の温度が連
続焼鈍最終冷却工程におけるような高温域（例；４５０
→１００℃）であっても、最終冷却が終了した常温付近
の低温域であっても同等のものであるが、本発明におい
ては、低温域でホウ酸水溶液を作用させるために、ホウ
酸水溶液の沸騰やこれに伴う水溶液層の腐食化などの心
配がなく、設備、操業上の管理が非常に簡単であり、実
用上有利な方法である。

本発明においては、鋼板に接触させるホウ酸水溶液の濃
度を０．１〜２０重量％とする。ホウ酸水溶液の濃度と
ＰＨとの関係を第１図に示すが、ホウ酸濃度が０．１重
量％未満ではＰＨ値が５よりも大きくなって、前記のよ
うな鋼板表面の酸化膜、表面濃化層を除去する効果が小
さい、また２０重量％を超えると、Ｐ１直が２よりも小
さくなって酸度が強すぎ、鋼板表面を腐食させる危険性
がある。好ましいホウ酸水溶液の濃度は５〜１５重量％
である。

本発明において、鋼板に対してホウ酸水溶液を接触させ
る方法としては、連続焼鈍最終冷却終了後の鋼板に対し
てホウ酸水溶液をスプレー等により吹き付けたり、最終
冷却工程以降にホウ酸水溶液の収容槽を設けて、その中
に十分冷却された鋼板を通すなどの方法がある。

そして、このようにしてホウ酸水溶液に接触した鋼板に
、必要に応じて酸洗および調質圧延を施すことにより、
化成処理性の優れた冷延鋼板を得ることができる。

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。

大隻■ 板厚０．８　ｆｌ、板幅１０００ｍの冷間圧延された橿
低炭素鋼［（Ｃ：０．００１５％）を、ストリップ走行
速度１５０　ｍｐｍの連続焼鈍ラインにて、通常の焼鈍
工程である加熱および冷却、ならびに本発明による後処
理を行った。

すなわち、はじめに前記鋼板を８５０℃まで加熱後、均
熱保持し、その後ガスジェット冷却により４５０℃まで
冷却して３分間の過時効処理を行った。

その後、試料Ａ−Ｄに対しては１００℃までガスシェフ
）冷却を、試料已に対しては水による浸漬冷却を、試料
Ｆに対しては１０重量％ホウ酸水溶液による浸漬冷却を
行い、続いて３０℃まで水により浸漬冷却した。その後
の後処理プロセスとして、試料Ａ−Ｃに対しては本発明
を適用し、１０〜２０重量％のホウ酸水溶液に浸漬した
後水洗リンスを行い、圧下率１．０％で調質圧延を行い
、最終製品を得た。

かかる工程により得られた鋼板をサンプリングし化成処
理性を調査した。その結果を第１表に示す。

ただし、化成処理条件は次の通りである。

（１）脱脂＝　［ファインクリーナー４８２６ＴＪ　（
商品名）を用い、５０℃で２分間処理した。

（２）表面調整＝　「バーコレンＺＴＪ　（商品名）を
用い、２０秒間処理した。

（３）リン酸塩処理：　［ボンデライト３０３０Ｊ　（
商品名）を用い、５０℃で２分間浸漬処理した。

また化成処理性については、次の（イ）ないしくハ）に
より評価した。

（イ）化成皮膜のフォスフオフイライト　（Ｐ）とホバ
イト（Ｈ）　との比、Ｐ／　（Ｐ　＋　）ｌ）をＸ線回
折から求めた。

（＋７）走査型電子顕微鏡により、結晶の大きさを求め
た。

（八）化成被膜の付着量を重量法により求めた。

ここで、Ｐ　（Ｐ＋Ｈ）は値が大きいほど、化成結晶の
大きさは小さいほど、化成皮膜の付着量は多いほど、化
成処理性は良好であると判断される。

また具体的に第１表の試料の化成処理性を判断するに当
たっては、Ｐ／（Ｐ＋Ｈ）≧９５、結晶の大きさ≦５−
１付着量≧２．５ｇ／ｍ”の場合を良好とした。

第１表 第１表の結果から明らかなように、本発明にかかる試料
（Ａ−Ｃ）は上記の良好な化成処理に関する基準を全て
満足していることがわかる。

これに対し、ホウ酸による後処理を行なわない場合には
、冷却方法がガスジェットまたは水による場合、化成処
理性は不充分であった。試料Ｆに関しては、冷却時に高
温域で、鋼板に対してホウ酸水溶液を接触させているた
め、他の比較例と比べて化成処理性は良好であり本発明
例と同等であるが、すでに述べたようにホウ酸水溶液槽
の設備に問題があり、その管理も煩雑であった。

（発明の効果） 以上詳述してきたように、本発明によれば、連続焼鈍最
終冷却終了後の常温付近の温度となつた冷延鋼板に対し
て０．１〜２０重量％のホウ酸水溶液を接触させること
により、安価な設備で、化成処理性の優れた冷延鋼板が
製造可能な方法を提供することができる。したがって、
本発明の方法は工業的に有意義な方法である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ホウ酸水溶液中のホウ酸濃度とＰＨとの関係
を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 連続焼鈍最終冷却終了後の後処理として、冷延鋼板に０
   ．１〜２０重量％のホウ酸水溶液を接触させることを特
   徴とする、化成処理性の優れた冷延鋼板の製造方法。