JPH02274860A

JPH02274860A - 高機能表面粗度調整合金化溶融めっき鋼板の製造法

Info

Publication number: JPH02274860A
Application number: JP9808889A
Authority: JP
Inventors: Makoto Imanaka; 誠今中; Susumu Masui; 増井　進; Toshiyuki Kato; 俊之加藤; Hideo Abe; 阿部　英夫
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1989-04-18
Filing date: 1989-04-18
Publication date: 1990-11-09
Anticipated expiration: 2009-09-21
Also published as: JPH0673682B2

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〉本発明は成形性と塗装後鮮映性に優れた合金化溶融亜鉛
めっき鋼板の製造法に関する。

〈従来の技術〉自動車ボディ外板や家庭電気製品ないし板金家具類など
の外装板のように、塗装後の仕上がり外観が要求される
薄鋼板は従来冷間圧延鋼板が多用され、成形性との両立
から表面の粗度調整を調質圧延によって行っている。　
しかし、特に自動車用鋼板の防錆上の見地から表面処理
鋼板を利用する割合が急速に増加しており、表面処理鋼
板における塗装後鮮映性とプレス成形性の両立が課題と
なっている。　電気めっきのように比較的薄目付の表面
処理鋼板の場合、原板である冷延鋼板の表面粗度は表面
処理後も維持されており、表面粗度の管理は従来冷延鋼
板の延長上の技術でほぼ可能である。

しかし、さらなる防錆上の対策が必要な場合、合金化処
理を施した溶融亜鉛めっき鋼板のように、厚目付の表面
処理が必要となり、その場合の表面粗度は原板の表面粗
度とは全く異なってしまうことが問題となっている。　
すなわち、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の表面粗度は、溶
融亜鉛めっき工程および合金化工程の両工程によって原
板の表面粗度から大きく変化してしまう。　最終的な合
金化溶融亜鉛めっき鋼板の表面粗度は、特有の細かな凹
凸によって粗面化し、塗装後鮮映性およびプレス成形性
の両者に悪影響を及ぼすことが知られている。

今日、自動車の塗装表面仕上がり品質は、直接顧客に自
動車の高級感および総合品質の高さを訴えることができ
ることから、重要な品質管理項目として最近注目されて
いる。　塗装仕上がり品質の一つの指標として鮮映性が
あり、その向上のために主に塗装技術の改善が従来性わ
れてきた。　一方、薄鋼板の表面粗度は、従来プレス成
形性のために、ダル目付によフて粗面、化するのが一般
的であった。　　しかし、塗装技術の向上とともに、塗
装面の素地となる薄鋼板の表面粗度と塗装後表面粗度と
の関係が明らかとなり、鋼板表面粗度を管理することに
よって塗装後鮮映性を向上することが可能であることが
しだいに明らかにされてきた。

冷延鋼板の表面粗度の管理は従来ショットダル加工した
スキンパスロールを用いて調質圧延することによって行
われていたが、この主たる目的は、プレス成形性の改善
である。　塗装後鮮映性を改善するためには冷延鋼板の
表面粗度を小さくする必要があり、この知見は、例えば
Ｎ　Ｉ　ＬＡＮらのＳＡＥ　（ＳＡＥ　　Ｔｅｃｈ。

Ｐａｐｅｒ　　Ｓｅｒ、Ｎｏ、８００２０８）論文にお
いても紹介されている。

しかしこの結果をそのまま通用しても成形性の点から問
題が残る。　成形性と鮮映性の両立は従来のショットダ
ル加工のようにだいたいの平均あらさの管理では不可能
である。　特開昭６２−１６８６０２号および特開昭６
２−２２４４０５号では冷延鋼板において塗装後鮮映性
と成形性を両立するための表面粗度管理技術を開示して
いる。　しかし、この適用Ｗ４種は、冷延鋼板あるいは
表面処理鋼板の中でも表面処理後も原板の表面粗度がそ
のまま受けつがれる薄目付の種類に限られていた。

すなわち、溶融亜鉛めっき鋼板のような厚目付の表面処
理であったり、さらに合金化処理することによフて表面
が粗面化する場合については、従来、鮮映性のための表
面粗度管理、あるいは成形性との両立のための粗度管理
は不可能とされ、このための研究はほとんど顧みられな
かった。

〈発明が解決しようとする課題〉上述の先行特許において、対象鋼種はすべて冷延鋼板お
よび薄目付の表面処理鋼板に限られていた。　それは、
表面粗度が原則として調質圧延によって決まる鋼種であ
り、目的とする粗度管理がこの工程で比較的容易にでき
ることがその理由としてあげられる。　これに対し、合
金化溶融亜鉛めフき鋼板は、表面に細かな凹凸が存在し
、この凹凸の存在のために冷延鋼板の場合のような粗度
管理の効果は期待できないとされていた。

本発明は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の塗装後鮮映性と
成形性の両者を冷延鋼板並みに改善するための表面粗度
管理技術を開示するものであり、成形性および塗装後鮮
映性がともに優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造法
を提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉すなわち、本発明は、鋼板を溶融めっき、合金化処理し
た後、平均あらさＲａで０．４μｍ以下のスキンパスロ
ールによって伸び率で０．２％以上、板厚（ｍｍ）％以
下の調質圧延を施した後、表面粗度を目的に応じて調整
したスキンパスロールで伸び率０．２％以上、板厚（ｍ
ｍ）％以下の調質圧延を少なくとも１回以上施すことを
特徴とする高機能表面粗度調整合金化溶融めっき鋼板の
製造法を提供するものである。

合金化溶融めっき鋼板に対して、上記目的に応じて表面
粗度を調整したスキンバスロールとして、表面粗度をＲ
ａで１．０μｍ以上、３．０μｍ以下、ロール研磨面よ
り１μｍ以上飛び出た凸部が最近接間隔１０μｍ以上１
００μｍ以下となるように分布させた成形性重視型の表
面粗度調整ロールあるいは表面粗度を調整したスキンパ
スロールとして、表面粗度をＲａで１．０μｍ以上、３
．０μｍ以下、ロール研磨面より１μｍ以上飛び出た凸
部が最近接間隔１００μｍ以上３００μｍ以下となるよ
うに分布させた鮮映性重視型の表面粗度調整ロールを用
いてもよい。

また、鋼板の表裏面に対し、上記成形重視型のロールお
よび鮮映性重視型のロールを使いわけてもよい。

これらに用いる表面粗度調整スキンパスロールの表面粗
度凸部の各間隔がその平均値より２０％以上隔ることが
ないようにするのがよい。

以下に本発明を更に詳細に説明する。

本発明の適用鋼種は冷延鋼板でも熱延鋼板でもよく、ま
た溶融めっきとしては亜鉛、鉛、錫などが適当である。

合金化溶融亜鉛めっき鋼板の表面粗度は前述のようにめ
っき後の合金化の段階で形成される細かな凹凸のために
表面が第２図に示すように全体的に粗面化する。　この
状態を前提として、その後の工程で実現可能な範囲で表
面粗度を調整することによって鮮映性および成形性の改
善をはかっている。　このためには、従来の平均あらさ
あるいはＰＰＩ　（１インチ当たりの山数）の管理だけ
では不十分でありさらに細かな表面粗度構造の限定が必
要であることが判明した。

そこで、本発明においては、特別のパラメータを用いて
表面粗度を管理することにより、合金化溶融亜鉛めっき
鋼板の成形性および塗装後鮮映性の両立を図る。

合金化溶融亜鉛めっき鋼板の第２図に示すような表面を
本願におけるように適切に調整するには、各製造工程で
表面粗度の管理をする必要がある。

本発明では、鋼板を溶融めっき合金化処理した後の工程
で表面粗を管理する技術を開示している。　すなわち、
表面平均あらさＲａで０．４μｍ以下のスキンパスロー
ルで、伸び率０．２％以上、板厚（ｍｍ）％以下の調質
圧延を実施し、さらに表面粗度を成形性、あるいは鮮映
性などの目的に応じて調整したスキンパスロールによっ
て調質圧延する。　調質圧延にはレーザーダル加工を施
したロールを用いるのが好ましいが、その他の方法でも
本発明の粗度管理が実現できれば、同様に効果が得られ
る。　レーザーダルの場合、ブライドロールにレーザー
でダル加工を施して、溶融亜鉛めっき鋼板に与えようと
する凹凸パターンを形成する、　このダル加工ロールを
所望の転写率となるような圧下率にてめっき鋼板に押し
付ける。　これにより転写率が所望の範囲となる時本発
明範囲に粗度を制御などができる、すなわち成形性およ
び／または鮮映性が優れた溶融亜鉛めっき鋼板が得られ
る。

さらに具体的に説明すると、まず合金化溶融めっき処理
した鋼板の表面に平均あらさＲａで０．４μｍ以下のス
キンパスロールを用いて調質圧延を行なう。

表面平均あらさＲａが０．４μｍ超では鋼板の平滑化効
果が十分でないため好ましくない。

この調質圧延は０．２％以上、板厚（ｍｍ）％以下で行
う。　この範囲をはずれると鋼板が平滑化されない、あ
るいは材質が低下するなどの不都合が発生するため好ま
しくない。

さらに表面粗度を目的に応じて調整したスキンバスロー
ルを用い、伸び率０．２％以上、板厚（ｍｍ）％以下で
調質圧延を行う。

表面粗度を目的に応じて調整するとは、たとえば、成形
性および／または塗装後鮮映性を溶融めっき鋼板に付与
することを意味する。

成形性を重視した表面粗度にしようとする場合には、ス
キンパスロールとして、表面粗度をＲａで１．０μｍ以
上３．０μｍ以下、ロール研磨面より１μｍ以上飛び出
た凸部が最近接間隔１０μｍ以上１００μｍ以下となる
ように分布させた表面粗度調整ロールを用いるのがよい
。

また、塗装後鮮映性を重視した表面粗度にしようとする
場合には、スキンパスロールとして、表面粗度をＲａで
１．０μｍ以上、３．０μｍ以下、ロール研磨面より１
μｍ以上飛び出た凸部が最近接間隔１００μｍ以上、３
００μｍ以下となるように分布させた表面粗度調整ロー
ルを用いるのがよい。

成形性および塗装後鮮映性の上述した種々のパラメータ
ーにおいて、表面粗度Ｒａが１．０μｍ未満では、耐型
かじり性が悪くなり、３．０μｍをこえると、塗装後も
鋼板表面の凹凸が残存し鮮映性を害するので好ましくな
い。　また、凸部最近接間隔が１０μｍ未満では凸部が
つらなって、転写後の鋼板、表面の凹部の形状が悪く、
摺動時の摩擦抵抗の変動が大きくなるため、成形性が悪
くなり、３００μｍをこえると、対型かじりの点からよ
くない、　凸部最近接間隔は、成形性あるいは鮮映性を
求めることで、用途あるいはユーザーの要求に応じて適
宜選択すればよいので、１００μｍという値は臨界的な
ものではなく、単なる一例にすぎない。

合金化溶融めっき鋼板の表裏面はその表面粗度を同じに
してもよいが、例えば表面は成形性重視型の上述したス
キンパスロールを用いて、裏面は鮮映性重視型の上述し
たスキンパスロールを用いて、異なる表面粗度にしてお
くこともできる。

スキンバスに付与されている凹凸パターンの鋼板への転
写等はスキンパスの圧下等あるいは回数を適宜選択する
ことによって行えばよい。

ロール上の凹凸パターンは上述のごとくレーザーにより
付与するのが規則性、確実性の上から好ましい。

このようにレーザーダル加工のスキンバスロールを用い
ると、所定の規則性が得られる。　したがって、ロール
の表面の凸部の各間隔をその平均値より２０％をこえる
と摺動性あるいは鮮映性の均一性を害する場合があるの
で好ましくない。

第３図および第４図には上述したようにして得られた本
発明による溶融亜鉛めりき鋼板、第２図には未処理の従
来の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の表面プロファイルを示
す、　第２図の従来のものは合金化処理による結晶成長
により表面がランダムに粗面化されているのに対し、第
３図および第４図に示す本発明のものは平坦部と凹凸部
が所望の割合で形成されているのがわかる。　そして平
坦部と凹凸部は第３図および第４図のように規則的に配
置されているのがよい。　なお、第３図のものは５Ｒａ
（３次元粗度測定器で求めた平均あらさ）が１．０μｍ
、ＳＲｍａｘ（３次元祖度測定器で求めた最大あらさ）
が１１．３μｍ、第４図のものはＳＲａが０．９μｍ、
ＳＲｍａｘが９μｍ、第２図のものはＳＲａが１．３μ
ｍ％ＳＲｍａｘが１４μｍである。

〈実施例〉次に本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。

（実施例１）厚さ０．７ｍｍの冷延鋼板を原板としく平均あらさ０．
７６μｍ）、単一条件で両面に目付量４５／　４５　（
ｇ／　ｎｉ”）の溶融亜鉛めっきを施し、５４０℃Ｘ３
ｓｅｃの合金化処理を施したところ、第２図に例示する
ような合金化亜鉛めっき鋼板を得た。　これは表１に示
す比較鋼１に相当する。

このようにして得た溶融亜鉛めっき鋼板に研磨後レーザ
ーダル加工を施したダルロールを用い、表１に示すよう
な種々のダル加工鋼板を得た。　これらについて表面特
性および下記の試験結果をあわせて表１に示す、　また
試験結果は第１図に示す。

比較鋼１は合金化処理時に形成された粗面のままのため
摩擦係数が大きく、成形性がよくない。　また鮮映性も
よくない。

比較鋼２はスキンパスロールの平均あらさＲａが０．９
μｍと大ぎく、すなわち表面粗度が大きすぎ、その後の
粗度制御が十分できないため、成形性が悪く、また鮮映
性もよくない。

比較鋼３はスキンパスロールによる伸び率が小さく、転
写率が低いため、成形性も鮮映性も悪い。

比較鋼４は２回目に施したスキンパスロールの伸び率が
小さいため、目的とする表面粗度の転写率が低くなり、
さらには摩擦係数が大きくなり、成形性が悪い。

これに対し、本発明鋼は成形性にも鮮映性にもすぐれて
いることがわかる。

なお、各特性の測定および試験は下記のようにして行な
った。

（１）表面粗度Ｒａ３次元祖度曲線を５Ｅ−３ＦＫ（小板製作所社製）を用
いて測定しく第２図〜第４図）、従来の２次元祖度での
定義を３次元祖度におきかえて平均あらさＲａを求めた
。　すなわち、下式のように表わされる。　平均あわさ
の定義に基づいて計算した。

Ｒａ　（３次元）Ｓ＝ＬＸＬ（２）ＳＫ伸び率スキンバス前に１００ｍｍの間隔で２本線を描き、スキ
ンバス後にもう一度線の間隔を測定して前後での使い手
として求めた。

（３）ＳＫクロール部間隔スキンパスロールの表面凹凸をレプリカにとり、そのレ
プリカの凹凸を３次元祖度計、および画像処理解析を用
いて凸部の間隔を測定した。

（４）成形性成形性は試料と型材との摩擦係数に密接な関係がある。

　このため、型材（ＳＫＤｌｌ　　２ｃｍ巾）にて試料
を両側からはさみ、押え荷重１００ｋｇの荷重をかけて
試料を引き抜いたときの引き抜き抵抗から摩擦係数を求
めた。

（５）塗装後鮮映性試料に３コート（電着は関西ペイント製エレクトロン９
４００を２０μｍ１中塗りはシーク、上塗りはアミラッ
クＴＭ−１３＃２０２（黒）を５０μｍ塗布）を施した
後ＤＯＩ値を測定した。

ＤＯＩ値は、ハンター社製ＤＯＲＩＣＯＮ　メー　タで
測定し、試料法線の３０°の方向から光を照射した時の
正反射光量をＲｓ、正反射より±０．３°ずれた角度に
反射してくる光の量をＲＱ、　３としたとき、ＤＯＩ＝　（Ｒ８−Ｒｏ、３　）／Ｒ５Ｘ１００として
与えられる。　この評価法は、人間の目視判定や、試料
にテストパターンが識別できるかを見るＰＧＤ法等の従
来の評価方法と良い相関を示す。

〈発明の効果〉本発明の方法によれば、表面粗度の大きい合金化溶融め
っぎ鋼板を平均あらさＲａが０．４μｍ以下のスキンパ
スロールによって調質圧延を行ない、次いで成形性およ
び／または鮮映性の要求度に応じた調整度の表面粗度を
有するスキンパスロールによって調質圧延を行うので、
使用目的、ユーザーの要求に応じた成形性、鮮映性に優
れた合金化溶融めっき鋼板が得られる。

ＦＩＧ。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１の結果を示すグラフである。第２図は従来の溶融亜鉛めっき鋼板の、第３図および第
４図は本発明の、プロファイルの拡大図である。　なお
、倍率は縦横（Ｘ、Ｙ軸）それぞれ１００倍、あらさ（
垂直Ｚ軸）方向５００倍である。Ｓにロール６舒の間隔（４ｍ）一

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鋼板を溶融めっき、合金化処理した後、平均あら
さＲａで０．４μｍ以下のスキンパスロールによつて伸
び率で０．２％以上、板厚（ｍｍ）％以下の調質圧延を
施した後、表面粗度を目的に応じて調整したスキンパス
ロールで伸び率０．２％以上、板厚（ｍｍ）％以下の調
質圧延を少なくとも１回以上施すことを特徴とする高機
能表面粗度調整合金化溶融めっき鋼板の製造法。
（２）上記目的に応じて表面粗度を調整したスキンパス
ロールとして、表面粗度をＲａで１．０μｍ以上、３．
０μｍ以下、ロール研磨面より１μｍ以上飛び出た凸部
が最近接間隔１０μｍ以上１００μｍ以下となるように
分布させた表面粗度調整ロールを用いる請求項１に記載
の成形性にすぐれた合金化溶融めっき鋼板の製造法。
（３）上記目的に応じて一表面粗度を調整したスキンパ
スロールとして、表面粗度をＲａで１．０μｍ以上、３
．０μｍ以下、ロール研磨面より１μｍ以上飛び出た凸
部が最近接間隔１００μｍ以上３００μｍ以下となるよ
うに分布させた表面粗度調整ロールを用いる請求項１に
記載の塗装後鮮映性にすぐれた合金化溶融めっき鋼板の
製造法。
（４）鋼板の表裏面に対し、請求項２および３に記載の
表面粗度調整ロールを使い分けることを特徴とする鮮映
性と成形性を両立した合金化溶融めっき鋼板の製造法。
（５）上記表面粗度調整スキンパスロールの表面粗度凸
部の各間隔がその平均値より２０％以上隔ることの無い
請求項１〜４のいずれかに記載の合金化溶融めっき鋼板
の製造法。