JPH03294463A - 合金化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） 本発明は合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法に関する
。

（従来の技術） 自動車の車体の軽量化と防錆のため、Ｐを添加した高張
力鋼板に合金化溶融亜鉛めっきを施した鋼板が広く一般
に用いられている。

鋼板の強度を高めるためにＰを添加すると１例えば鉄と
鋼、第６８巻、１４００頁に記載があるように、溶融亜
鉛めっき後の合金化熱処理の際の合金化に非常に長い時
間がかかるようになる。製造現場では限られた長さの合
金化熱処理炉で合金化を行うので、合金化に長い時間が
必要な場合には、合金化炉の通板速度を下げて生産を行
う。このため、Ｐを添加した高張力鋼板は、合金化溶融
亜鉛鍍金を行う場合、その生産性は低い、すなわち生産
コストの高いものとなる。

この点に関して、鉄と鋼、第６８巻、１３９７〜１４ｏ
３頁の論文「超深絞り用高強度溶融亜鉛めっき鋼板の開
発」には、　Ｔｉを単独添加した極低炭素鋼の速すぎる
合金化反応をＰを添加することで抑制する技術が開示さ
れている。この技術は、Ｔｉ添加極低炭素鋼の良好な深
絞り性を保持したまま、高強度の溶融亜鉛めっき鋼板を
製造する極めて有効な方法であるが、鉄と鋼、第７３巻
。

１０４９〜１０５６頁の論文「りん添加極低炭素高強度
冷延鋼板の耐二次加工脆性に及ぼすＮｂ。

Ｔｉ複合添加の効果」で開示されているように、Ｔｉ単
独添加鋼にＰを添加すると耐二次加工脆性が非常に低下
するので、自動車の部材で実用に供される技術として、
この技術は不十分な点を残した技術といわざるを得ない
。また、特公昭６２−３７０９６号の如く、鋼片を６０
０〜９００℃。

５分〜３時間均熱処理し、次いで仕上げ圧延、その後冷
間圧延することなく、連続焼鈍することが開示されてお
り、Ｐが粒界に偏析しにくいとの記述があるが、逆に、
粒界に偏析していないＰが多量に存在すると、連続焼鈍
の際に粒界にＰが偏析し易く、合金化速度を低下させ易
くなるため１合金化溶融亜鉛めっき鋼板にこの技術を適
用するには、難点がある。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、Ｐ添加した高強度鋼板の溶融亜鉛めっき後の
合金化速度を早め、その生産性を向上させる方法の開示
を目的としている。

（課題を解決するための手段） 本発明は、 重量％で Ｃ：０．０００５〜０．００５　、　　Ｓｉ　：　０．
００５〜１．ＯＭｎ　：　０．０２〜２．０　　　　　
Ｐ　：　０．０２〜０．１５Ｓ　：　０．００２〜０．
０５　　，ＳｏｌＡｌ　：　０．０１〜０．ＩＮ：０．
００１〜０．００８　　　Ｔｉ　：　０．００４〜０．
０５Ｎｂ　：　０．００４〜０．０５　　　　Ｂ　：０
．０００５〜０．００３で、残部Ｆｅおよび不可避的不
純物からなる成分の鋼を、熱間圧延前に、スラブ表面を
１１００℃以上１３５０℃以下に１．５時間以上５時間
以下保持し、常法に従って熱間圧延、冷間圧延、焼鈍を
行った後、溶融亜鉛めっきを施し、引き続き４００℃以
上６００℃以下の温度で合金化熱処理を施すことを特徴
とする、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法である。

（作用） 以下に本発明を具体的に説明する。

Ｃは０．００５％以下とする。高いプレス加工性を得る
にはＣは少ないほうがよい。ｏ、ｏｏｏｓ％以下では、
溶鋼Ｃの脱炭に非常に長い時間がかかり、コストアップ
となる。

Ｓｉは１．０％以下である。　Ｓｉは強度を高めるのに
有効な元素で、必要とする引張強度に応じて添加できる
が１．０　％を超えると溶融亜鉛めっき性を損なう。　
０．００５％以下の鋼を製造することは現状の製鋼技術
では難しい。

ＭｎもＳｉと同様に、必要とする引張強度に応じて添加
できるが、極低炭素鋼でＭｎが２．０％以上はＭｎ添加
によるコストアップが大きい。また、０．０２％以下は
、脱Ｍｎによるコストアップを招く。

Ｐは少ない添加量で強度を著しく高めることができるた
め、添加する。鋼の強化のため、　０．０２％以上とす
る。しかし、　０．１５％を超えると溶接脆性を起こし
やすくなる。

Ｓは硫化物系介在物を生成しプレス成形性を劣化させる
ので少ないほうがよ＜０．０５　　％以下とする。０．
００２％以下では、連続鋳造の際、スリバーと呼ばれる
キズを作る。

５ｏｌＡＱは溶鋼を脱炭しＴｉやＮｂの歩留りを向上さ
せるために含有させる。しかし、過剰に添加すると鋼板
のプレス成形性を損なうために０．１％を上限とする。

０．０１％以下では、脱酸が不十分となり、連続鋳造の
際、ブローホールと呼ばれるキズを作る。

Ｎはｏ、ｏｏｓ％以下である。Ｎが高すぎるとＴｉやＮ
ｂの添加量が増加してコストアップとなり、プレス成形
性も損なわれる。Ｎは低いほうが高い材質が得られ好ま
しいが、　０．００１％以下に成分を調整することは現
状では難しい。

本発明では、鋼中のＣ，Ｎを析出固定し、良好なプレス
成形性を得るため、Ｔ】とＮｂを添加する。

Ｔｉは０．００４％以下ではＣやＮが十分に析出固定さ
れないためにめっき鋼板の時効性が悪い。

Ｔｉの含有は０．０５％で十分で過剰の添加経済性の点
て好ましくない。Ｎｂも同様の理由で０．００４〜０．
０５％含有させる。

本発明では二次加工脆性を抑制するために、Ｂを添加す
る。　０．０００５％以上添加すると二次加工脆性は著
しく改善される。　しかし、０．００３％以上添加して
も効果は飽和する。Ｂを添加することによって、Ｐを添
加した強度の高い鋼板のプレス成形後に起こる低温での
脆性破壊を防止することができる。

次に、本発明のスラブ表面の温度を説明する。

本発明では熱間圧延前にスラブ表面の温度を１１００℃
以上で１．５時間以上５時間以下保持することを特徴と
する。このことによって、Ｐ添加鋼の合金化速度は著し
く増大することを発明者らは見出した。さらに、その効
果は、　Ｔｉ単独添加鋼に比べ、ＴｉとＮｂを複合添加
した鋼で大きいことを見出したのである。

即ち、Ｐはオーステナイト粒界に偏析し易い元素として
よく知られている。熱間圧延前に高い温度で長時間保持
することによって、熱間圧延前の粗大なオーステナイト
粒界にＰが偏析すると考えられる。　ＴｉとＮｂを複合
添加した鋼はＴｉ単独添加鋼に比べ熱間圧延板や焼鈍板
のフェライト粒径が小さく、このことから、合金化速度
の向上には粗大なオーステナイト粒界へのＰの偏析と細
かなフェライト粒が重要であると考えられる。即ち、粗
大なオーステナイト粒界にＰを偏析させ、細粒なフェラ
イト粒を作ることで、フェライト粒界へのＰの偏析を防
止し、結果として、合金化反応速度低下させるフェライ
ト粒界のＰの温度が低下することで、合金化速度が向上
するものと考えられる。

スラブの裏面部温度は１１００℃以上１３５０℃以下と
すると短時間の保持で合金化速度が増大する。その際の
最短時間を１．５時間とする。余りに長い時間保持して
も効果は変わらないので、その上限を５時間とする。ス
ラブ表面部温度は高いほうが高い効果が得られるが、ス
ラブを加熱するための燃料費がかかるようになるので、
上限を１３５０℃とする。合金化反応速度は鋼表面近傍
の粒界のＰの濃度で決定されるので、スラブでも、表面
部の温度管理を行うことが必要である。スラブ表面とは
、スラブ表面から、２０ｍ＋内部までとする。かかる層
は冷延、焼鈍後では、表面から結晶粒数個分にあたる。

熱間圧延、酸洗、冷間圧延、焼鈍、溶融亜鉛めっきは常
法でよい。特に、熱間圧延後、強水冷を行うと熱間圧延
板の結晶粒が細かくなり、さらに合金化速度が増大する
ので実施するのがよい。めっき層の密着性をコントロー
ルするのに、　ｐｂやＡ、ｌをめっきする亜鉛に添加し
てもよい。また、塗装性やプレス成形性の向上を図るた
め、合金化後のめっき表面に電気めっき、酸化処理、デ
イツプ処理、塗布処理等で、種々の合金、酸化物、窒化
物、硫化物、高分子物質、油等を付着させることは、自
動車用途を主とする本発明の目的に反するものではなく
、行ってよい。

合金化熱処理は４００℃以上で行う。それ以下では合金
化速度が小さく、連続溶融めっきラインの中で合金化処
理を行うことができない。６００℃を超えるとめっき層
の密着性が低下する。

（実施例） 連続鋳造したスラブを再加熱し、熱間圧延を行い冷却し
巻取った後、酸洗、冷延を行い、連続焼鈍し、引き続き
溶融亜鉛めっきを行い合金化熱処理を行った。かかる条
件を第１表に示す。ここで、スラブの厚さは２４５ｍ、
　　熱延の仕上げ厚は３．５−とし、　８０％の圧延率
で０．７＋ｎｍ厚に冷間圧延を施した。連続焼鈍は８２
０℃で４０ｓｅｃ程度行い、その際の加熱速度は１０℃
／ｓｅｃ、　　冷却速度を５℃／ｓｅｅとして４７０℃
までガス冷却し、　引き続き４６０℃のＡＩを０．０３
重量％添加した溶融した亜鉛浴に銅帯を導き亜鉛めっき
を施した。

その後、目付は量調整用のガスノズルで目付は量を調整
し、合金化炉に導き合金化熱処理を施した。

合金化炉は火炎で銅帯を加熱するタイプである。

合金化完了後、冷却を行って常温でコイルに巻取った。

その際の合金化処理条件を第１表に示す。

合金化処理条件は、めっき層中の鉄量が重量％で７〜１
０となるのに要した熱処理条件である。二次加工性の評
価は、めっき鋼板を絞り比２．０で深絞りし、カップを
作り（ブランク径３０■）、その後ドライアイスでアル
コールを一り０℃〜室温まで冷却し、その後そのカップ
をこのアルコール中に投入し、冷却し、次いで、アルコ
ールからカップを取り出し、カップの横方向から圧縮速
度５馬／ｓｅｃの速度で、潰し、脆性割れの有無を調べ
、脆性割れを生じない最低の温度で評価した。

この温度を二次加工脆性遷移温度と呼ぶ。この温度が低
いほど、二次加工脆性を生じ難いと言える。

発明例を比較例とともに第１表に示した。

本発明の範囲の化学組成の鋼を用いかつ、熱間圧延前に
スラブ表面を１０００℃〜１３５０℃で１．５時間以上
保持することによって、合金化速度を向上し、二次加工
脆性を起こし難い合金化溶融亜鉛メツキ鋼板を製造する
ことができた。

（発明の効果） この発明により、自動車用途で広く用いられるＰ添加の
高強度の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の生産性を向上させ
ることができる。又二次加工脆性を防止し品質を向上す
ることができる等の優れた効果が得られる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量％で Ｃ：０．０００５〜０．００５，Ｓｉ：０．００５〜１
   ．０Ｍｎ：０．０２〜２．０，Ｐ：０．０２〜０．１５
   Ｓ：０．００２〜０．０５，ＳｏｌＡｌ：０．０１〜０
   ．１Ｎ：０．００１〜０．００８，Ｔｉ：０．００４〜
   ０．０５Ｎｂ：０．００４〜０．０５，Ｂ：０．０００
   ５〜０．００３で、残部Ｆｅおよび不可避的不純物から
   なる成分の鋼を、熱間圧延前に、スラブ表面を１１００
   ℃以上１３５０℃以下に１．５時間以上５時間以下保持
   し、常法に従って熱間圧延，冷間圧延，焼鈍を行った後
   、溶融亜鉛めっきを施し、引き続き４００℃以上６００
   ℃以下の温度で合金化熱処理を施すことを特徴とする、
   合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。