JPH0234722A - 深絞り性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 - 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、自動車用鋼板等の使途に有用な深絞り性に
優れた溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法に関するものであ
る。

（従来の技術） 近年、自動車用鋼板等に使用される薄鋼板においては、
その耐食性を向上させるために、各種表面処理を施した
表面処理鋼板の需要が増大している。そのうち、溶融亜
鉛めっき鋼板は、その製造コストおよび特性からみて、
最も優れた表面処理鋼板の一つである。

ところで、溶融亜鉛めっき鋼板に要求される特性として
は、優れた耐食性はもちろんのこと、深絞り性も重要な
因子である。すなわち、自動車の外板や内板は高度のプ
レス成形が施されるため、ランクフォード値（下値）が
高く、伸びの大きな溶融亜鉛めっき鋼板が必要となる。

このような深絞り性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板の製造
方法として、例えば特開昭５７−２９５５５号公報には
、Ｃ：　０．００６　ｗｔ％（以下単に％で示す）、Ｎ
　：　０．００４５％、Ｓｉ　：　０．００８％、Ｎｂ
　：　０．０４３％を含有する鋼を熱延後、酸洗処理を
経て冷延し、さらに連続溶融亜鉛めっきラインにて再結
晶焼鈍とめっき処理を行うことにより丁＝２．０　、Ｅ
Ｉ＝４９％程度の特性値を得る技術が、また特開昭５９
−７４２３１号公報にはＣ：　０．００３％、Ｎ　：　
０．００５％、Ｓ：０．０１０％、Ｔｉ　：　０．０１
２％、Ｎｂ　：　０．００７％を含有する鋼を熱延後、
酸洗処理を経て冷延し、さらに連続溶融亜鉛めっきライ
ンにて再結晶焼鈍とめっき処理を行うことにより丁−２
，１、Ｅ１＝５１％程度の特性値を得る技術がそれぞれ
開示されている。

（発明が解決しようとする課題） これらはいずれも深絞り性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板
の製造方法としては優れたものであるが、最終製品に至
るまでの工程が長いので、その結果、製品を得るまでに
要するエネルギー、要員および時間が草大なものとなる
不利があった。

上述の如き従来の酸洗工程や冷延工程を経る要なしに熱
間圧延のままで優れた深絞り性を有する溶融亜鉛めっき
鋼板を得ることができる新規な方法を提案することがこ
の発明の目的である。

（課題を解決するための手段） まずこの発明の基礎となった研究結果からまず述べる。

Ｃ：　０．００１〜０．００８％、Ｓｉ　：　０．０１
％、Ｍｎ　：　０．１０〜０．３５％、Ｐ　：　０．０
０９〜０．０１５　％、Ｎ：０．００１〜０．０１５％
、Ｓ　：　０．００２〜０．０２％、Ｔｉ　：　０．０
１〜０．１０％およびＮｂ：Ｏ〜０．００７％の組成に
なる鋼を１１５０°Ｃで加熱−均熱後、粗圧延を行い、
ひき続き全圧下率９０％の仕上圧延を行った。この時、
仕上圧延開始温度を調整することにより、仕上温度を６
００°Ｃと一定にした。なお、仕上圧延は潤滑圧延とし
、また熱延終了後は水冷した。その後圧延板に８３０°
Ｃにおいて４０３の焼鈍処理を施した。

焼鈍後の７値におよぼす鋼成分の影響を調査した結果を
第１図に示す。下値・は鋼成分に強く依存でかつ、Ｎｂ
＝０．００７％を添加することにより著しく向上した。

また、Ｃ：　０．００２％、Ｓｉ　：　０．０１％、Ｍ
ｎ　：　０．１２％、Ｐ　：　０．０１１％、Ｓ　：　
０．０１０％、Ａｌ　：　０．０５２％、Ｎ：０．００
２％、Ｔｉ　：　０．０６３％、Ｎｂ　：　０．００７
％の組成になる鋼を１１５０°Ｃで加熱−均熱後、粗圧
延を行い、ひき続き全圧下率９０％の仕上圧延を行った
。この時、仕上圧延開始温度を調整することにより、仕
上温度を５００〜９００　’Ｃと変化させた。なお、仕
上圧延は潤滑圧延とし、また熱延終了後は水冷した。

その後圧延板に８３０°Ｃにおいて４０ｓの焼鈍処理を
施した。

得られた焼鈍板の下値および熱延板のスケール厚みにお
よぼす熱延仕上温度の影響を調査した結果を第２図に示
す。熱延仕上温度を７００″Ｃ以下とすることにより、
下値が格段に向上し、さらにスケール厚みが３μｍ以下
となることが確認された。

ここにスケール厚みが３μｍ以下の場合には、通常の熱
延鋼板に施しているような酸洗は必要とせず、比較的短
い時間で酸洗が完了する軽酸洗でよいことも確認できた
。

本発明者らは、以上の実験結果をもとにその後研究を重
ねた結果、以下のように鋼の成分組成および製造条件を
規制することにより、深絞り性に優れた溶融亜鉛めっき
鋼板が製造可能となることを見出した。その要旨は、 １、　　Ｃ：　０．００８％以下、Ｓｉ　：　０．５％
以下、Ｍｎ　：　１．０％以下、　Ｐ：０．１５％以下
、Ｓ：０．０２％以下、　Ａｌ　：　０．０１０〜０．
１０％、Ｎ　：　０．００８％以下、Ｔｉ　：　０．０
３０〜０．２０％、Ｎｂ　：　０．００１〜０．０１５
％を含有しかつＣ，Ｎ。

Ｓの量とＴｉおよびＮｂの添加量が、 の関係になる鋼に、計、変態点以下５００°Ｃ以上の温
度域で潤滑を施しつつ、合計圧下率が８０％以上で、か
つ熱延仕上温度が７００℃以下になる圧延加工を施し、
その後酸洗処理、７００〜９００°Ｃ１１０秒〜１０分
間の焼鈍および溶融亜鉛めっき処理を連続して行なうこ
とを特徴とする、深絞り性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板
の製造方法。

２゜　Ｃ：　０．００８％以下、Ｓｉ　：　０．５％以
下、Ｍｎ　：　１．０％以下、　Ｐ：０．１５％以下、
Ｓ：０．０２％以下、　Ａｌ　：　０．０１０〜０．１
０％、Ｎ　：　０．００８％以下、Ｔｉ　：　０．０３
０〜０．２０％、Ｎｂ：　　ｏ、ｏｏｉ〜０．０１５％
およびＢ　：　０．０００１〜０．００１０％を含有し
かつＣ，Ｎ、　　Ｓの肝とＴｉおよびＮｂの添加量とが
、 の関係になる鋼に、Ａｒ＝変態点以下５００°Ｃ以上の
温度域で潤滑を施しつつ、合計圧下率が８０％以上で、
かつ熱延仕上温度が７００°Ｃ以下になる圧延加工を施
し、その後酸洗処理、７００〜９００　’Ｃ１１０秒〜
１０分間の焼鈍および溶融亜鉛めっき処理を連続して行
なうことを特徴とする、深絞り性に優れた溶融亜鉛めっ
き鋼板の製造方法である。

（作　用） 以下、この発明について詳細に説明する。

（１）ます鋼成分について、 この発明においては鋼成分は重要であり、ｃ　：　ｏ、
ｏｏｓ％以下、Ｓｉ　：　０．５％以下、Ｍｎ　：　１
．０％以下、　Ｐ：０．１５％以下、Ｓ：０．０２％以
下、　Ａｌ　：　０．０１０〜０．１０％、Ｎ　：　０
．００８％以下、Ｔｉ　：　０．０３０〜０．２０％お
よびＮｂ　：　０．００１〜０．０１５％を含有し、か
っＣ，Ｎ、Ｓの量とＴｉおよびＮｂの添加量とが、 を満足するものでなければならない。さらに、２次加工
脆性改善のためには、Ｂ　：　０．０００１〜０．００
１０％添加する必要がある。

鋼成分が上記の条件を満たさなければ、優れた深絞り性
を得ることができない。以下、各々の成分についての限
定理由を説明する。

（ａ）　　Ｃ：　０．００８％以下 Ｃは少なければ少ないほど深絞り性が向上するので好ま
しいが、その含有量が０．００８％以下ではさほど悪影
響をおよぼさないので０．００８％以下に限定した。

（ｂ）　　Ｓｉ：０．５％以下 Ｓｉは鋼を強化する作用があり、所望の強度に応じて必
要量添加するが、その添加量が０．５％を越えると深絞
り性に悪影♂をおよぼすので０．５％以下に限定した。

（ｃ）　　Ｍｎ　：　１．０％以下 Ｍｎは鋼を強化する作用があり、所望の強度に応じて必
要量添加するが、１．０％を越えると深絞り性に悪影響
をおよぼすので１．０％以下に限定した。

（ｄ）　　ｐ：ｏ、１ｓ％以下 Ｐは鋼を強化する作用があり、所望の強度に応じて必要
量添加するが、０．１５％を越えると深絞り性に悪影響
をおよぼすので０．１５％以下に限定した。

（ｅ）　　Ｓ　：　０．０２％以下 Ｓは少なければ少ないほど、深絞り性が向上するが、０
．０２％以下ではさほど悪影響をおよぼさないので０．
０２％以下に限定した。

（ｆ）　　Ａｌ　：　０．０１０〜０．１０％旧は脱酸
、炭窒化物形成元素の歩留向上のために必要に応じて添
加するが、０．０１０％以下では添加効果がなく、０．
１０％を越えて添加しても、より一層の脱酸効果は得ら
れないので０．０１０〜０．１０％に限定した。

（匂　Ｎ　：　０．００８％以下 Ｎは少なければ少ないほど、深絞り性が向上するが、０
．００８％以下ではさほど悪影響をおよぼさないのでｏ
、ｏｏｓ％以下に限定した。

（ｈ）　　Ｔｉ　：　０．０３０〜０．２０％Ｔｉは炭
窒化物形成元素であり、鋼中の固溶（Ｃ。

Ｎ）を低減させ、深絞り性にを利な（１１１）方位を優
先的に形成させるために添加するが、その添加量が０．
０３０％未満では効果がなく、一方、０．２０％以上添
加してもそれ以上の効果が望め得す、表面品質の低下に
つながるので０．０３０〜０．２０％に限定した。

（ｉ）　　Ｎｂ　：　０．００１〜０．０１５％Ｎｂは
炭窒化物形成元素であり、鋼中の固溶Ｃを低減させる効
果があるとともに、仕上圧延面組織の微細化に有効であ
る。すなわち、たとえ鋼中の固溶（Ｃ，Ｎ）がなくても
、仕上圧延面組織が粗大であると、圧延時に導入される
ひずみが蓄積されないため、（１１１）方位が形成され
にくくなる。

一方、仕上圧延面組織が微細であると、ひずみが蓄積さ
れやすくなり、その結果（１１１）方位が優先的に形成
され、深絞り性が向上する。さらに、固溶Ｎｂは圧延時
のひずみを蓄積する効果があることも明らかになった。

ところでその含を量が０．００１％未満では上記のよう
な効果はなく、一方０．０１５％以上では再結晶温度が
上昇する。このためＮｂ：０．００１〜０．０１５％に
限定した。

（ｊ）　　Ｂ　：　０．０００１〜０．００１０％Ｂは
耐２次加工脆性の改善に有効であり、その含有量が０．
０００１％未満では効果がなく、一方０．００１０％を
越えて添加すると深絞り性が劣化する。このためＢはｏ
、ｏｏｏｉ〜０．００１０％に限定した。

仕上圧延時に固溶（Ｃ，Ｎ）が存在しない場合、圧延−
焼鈍後に（１１１）方位が優先的に形成され、深絞り性
が向上する。この発明では、 とＣおよびＮに対して当量以上のＴｉおよびＮｂを添加
することにより、仕上圧延前に固溶（Ｃ，Ｎ）が存在し
なくなることを見いだし、しかもその際下値が向上する
ことが明らかになったので、と限定した。

（２）圧延工程について、 圧延工程はこの発明において重要であり、Ａｒｚ変態点
以下５００℃以上の温度域で潤滑を施しつつ、合計圧下
率が８０％以上で、がっ熱延仕上温度が７００°Ｃ以下
の圧延を行う必要がある。

Ａｒ３変態点以上の温度域では、いくら圧延を行っても
γ→α変態により集合組織がランダム化し、下値は低い
ものしか得られない。一方、５００″Ｃ以下に圧延温度
を下げても、より一層の下値の向上は望め得す、圧延荷
重が増大するのみであるので、圧延温度はＡｒ３変態点
以下５００’Ｃ以上とした。さらに、熱延仕上温度を７
００″Ｃ以下にしないと、圧延時に導入される加工歪量
が少ないため（１１１）方位が優先的に形成されず、下
値の向上が望めない。さらに、たとえ圧延後水冷を施し
ても、スケール厚が４μｍ以上となる。また合計圧下率
が８゜％以上でないと、やはり（１１１）方位が形成さ
れない。ここに上記の圧延は、ロールと鋼板表面々の間
の摩擦係数を低下させ、ａＦｉ表層部に形成される絞り
性に好ましくない（１１０１方位を低減させる効果があ
るため、潤滑圧延とする必要がある。

（３）軽酸洗、焼鈍および溶融亜鉛めっき工程について
、 この発明では、熱延板のスケール厚みは３μｍ以下と薄
いため、通常の酸洗ラインを通さずに、溶融亜鉛めっき
ラインの前処理工程として設置した軽酸洗槽にて酸洗処
理を行う。ひき続き７００〜９００℃で１０秒〜１０分
間の焼鈍を施した後、連続して溶融亜鉛めっき処理を行
う。この発明では上記のように酸洗−焼鈍一めっき処理
を連続して行うため、鋼板表面が活性化状態であり、め
っき密着性が良好となる利点があるのに対し、通常の工
程を経た熱延板を酸洗後、数時間以上放置した後、溶融
亜鉛めっき処理を施したものは、めっき密着性が劣る。

なお、この発明では通常の酸洗ラインを通った後、軽酸
洗−焼鈍−溶融亜鉛めっき処理を連続して行ってもよい
し、また溶融亜鉛めっき処理は、従来知られている合金
めっき、あるいは非合金めっきの何れにも有利に適合す
る。

（実施例） 表１に示す組成になる鋼スラブを１０００″Ｃで加熱−
均熱した後、表２に示す熱延条件に従い粗圧延、さらに
仕上圧延を行ない板厚１　、０ｍｍの熱延板に仕上げ、
その後水冷した。

次に得られた熱延板に、酸洗および冷延工程を経ずに、
まず溶融亜鉛めっきラインの前処理工程で軽酸洗を、ひ
き続きライン内焼鈍において、８３０　’Ｃ，４０ｓの
焼鈍処理を施し次いで連続して溶融亜鉛めっき処理を施
し、得られた溶融亜鉛めっき鋼板の材料特性について調
査した。その結果を表２に示す。なおＮｏ、　８につい
ては、スケール厚が３μｍより厚いため、通常の酸洗処
理を施した後、めっきラインに通した。この時のめっき
の種類は、合金化処理を施した合金めっきと非合金めっ
きの２種類で行った。また引張特性はＪＩＳ５号引張試
験片を使用して測定し、ｒ値は１５％引張予歪を与えた
後、３点法にて測定し、Ｌ方向（圧延方向）、Ｄ方向（
圧延方向に４５°）、Ｃ方向（圧延方向９０°）方向）
の平均値 下＝　（ｒ　Ｌ　＋２　Ｘ　ｒ　Ｄ＋　ｒ　ｃ　）　／
　４、として求め、耐２次加工脆性の評価としては、限
界絞り比３．８にて加工した円筒型サンプルを−５゜°
Ｃに冷却した後、圧潰試験を行い、脆性割れの発生の有
無にて評価した。

有心 有心 表２より明らかなようにこの発明に従って製造した熱延
鋼板は、従来の酸洗工程および冷延工程を省略しても良
好な深絞り性を有することが確かめられた。

（発明の効果） この発明によれば、深絞り性に優れた溶融亜鉛めっき鋼
板を酸洗工程および冷延工程を省略して製造することが
可能で大幅なコストダウンを実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は鋼成分の７値におよぼす影響を示すグラフ、 第２図は熱延仕上げ温度の下値およびスケール厚におよ
ぼす影響を示すグラフである。 （ＸｆＯ”） ！、２（ル十音＋か−（五十ｚ３） ６００　　　７００　　　　ｆ３００ 熱達仕上温度（で）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｃ：０．００８ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．５ｗｔ％以
   下、Ｍｎ：１．０ｗｔ％以下、Ｐ：０．１５ｗｔ％以下
   、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、Ａｌ：０．０１０〜０．１
   ０ｗｔ％、Ｎ：０．００８ｗｔ％以下、Ｔｉ：０．０３
   ０〜０．２０ｗｔ％およびＮｂ：０．００１〜０．０１
   ５ｗｔ％を含有し、かつＣ、Ｎ、Ｓの量とＴｉおよびＮ
   ｂの添加量とが、１．２（Ｃ／１２＋Ｎ／１４＋Ｓ／３
   ２）＜（Ｔｉ／４８＋Ｎｂ／９３）の関係になる鋼に、
   Ａｒ＿３変態点以下５００℃以上の温度域で潤滑を施し
   つつ、合計圧下率が８０％以上で、かつ熱延仕上温度が
   ７００℃以下になる圧延加工を施し、その後酸洗処理、
   ７００〜９００℃、１０秒〜１０分間の焼鈍および溶融
   亜鉛めっき処理を連続して行なうことを特徴とする、深
   絞り性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。 ２、Ｃ：０．００８ｗｔ％以下、Ｓｉ：０．５ｗｔ％以
   下、Ｍｎ：１．０ｗｔ％以下、Ｐ：０．１５ｗｔ％以下
   、Ｓ：０．０２ｗｔ％以下、Ａｌ：０．０１０〜０．１
   ０ｗｔ％、Ｎ：０．００８ｗｔ％以下、Ｔｉ：０．０３
   ０〜０．２０ｗｔ％、Ｎｂ：０．００１〜０．０１５ｗ
   ｔ％およびＢ：０．０００１〜０．００１０ｗｔ％を含
   有しかつＣ、Ｎ、Ｓの量とＴｉおよびＮｂの添加量とが
   、 １．２［（Ｃ／１２）＋（Ｎ／１４）＋（Ｓ／３２）］
   ＜［（Ｔｉ／４８）＋（Ｎｂ／９３）］の関係になる鋼
   に、Ａｒ＿３変態点以下５００℃以上の温度域で潤滑を
   施しつつ、合計圧下率が８０％以上で、かつ熱延仕上温
   度が７００℃以下になる圧延加工を施し、その後酸洗処
   理、７００〜９００℃、１０秒〜１０分間の焼鈍および
   溶融亜鉛めっき処理を連続して行なうことを特徴とする
   、深絞り性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。