JPH05179402A - 加工性及び材質安定性に優れる高強度溶融亜鉛メッキ鋼材およびその製造方法 - Google Patents
加工性及び材質安定性に優れる高強度溶融亜鉛メッキ鋼材およびその製造方法Info
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- JPH05179402A JPH05179402A JP1841092A JP1841092A JPH05179402A JP H05179402 A JPH05179402 A JP H05179402A JP 1841092 A JP1841092 A JP 1841092A JP 1841092 A JP1841092 A JP 1841092A JP H05179402 A JPH05179402 A JP H05179402A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 亜鉛メッキ鋼板などに関して加工性及び材質
安定性に優れた製品及びその製造方法を提供する。 【構成】 所定量のＣ，Si, Mn, Ｐ，Ｓ，sol.Al, Ｎお
よびNb, Tiの１又は２種を合計量で所定量含有し、残部
Feおよび不可避不純物よりなる。
安定性に優れた製品及びその製造方法を提供する。 【構成】 所定量のＣ，Si, Mn, Ｐ，Ｓ，sol.Al, Ｎお
よびNb, Tiの１又は２種を合計量で所定量含有し、残部
Feおよび不可避不純物よりなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、加工性及び材質安定性
に優れる高強度溶融亜鉛メッキ鋼材およびその製造方法
に係り、亜鉛メッキ鋼板などに関して加工性および材質
安定性に優れた製品およびその好ましい製造方法を提供
しようとするものである。
に優れる高強度溶融亜鉛メッキ鋼材およびその製造方法
に係り、亜鉛メッキ鋼板などに関して加工性および材質
安定性に優れた製品およびその好ましい製造方法を提供
しようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車鋼板に対する耐食性の要求
が厳しくなっており、バンパー、ドアガードバー等の高
強度補強材に対しても耐食性が要求されている。また、
自動車軽量化を目的とした、高強度鋼板の使用拡大を考
慮した場合にも、高強度鋼板に耐食性を付与することは
重要である。
が厳しくなっており、バンパー、ドアガードバー等の高
強度補強材に対しても耐食性が要求されている。また、
自動車軽量化を目的とした、高強度鋼板の使用拡大を考
慮した場合にも、高強度鋼板に耐食性を付与することは
重要である。
【０００３】上記したような観点から、従来高強度溶融
亜鉛メッキ鋼板の製造方法に関する種々の発明が開示さ
れているが、自動車軽量化に対し特に有効である引張強
度が８０kgf ／mm2 以上の高強度溶融亜鉛メッキ鋼板に
関する発明は、特開平１−198459号、特公昭59−46296
号等わずかである。
亜鉛メッキ鋼板の製造方法に関する種々の発明が開示さ
れているが、自動車軽量化に対し特に有効である引張強
度が８０kgf ／mm2 以上の高強度溶融亜鉛メッキ鋼板に
関する発明は、特開平１−198459号、特公昭59−46296
号等わずかである。
【０００４】引張強度が８０kgf ／mm2 以上の高強度溶
融亜鉛メッキ鋼板の製造が困難であるのは、連続溶融亜
鉛メッキラインでは、通常の連続焼鈍ラインのように均
熱後に急冷処理を施すことができず、また、４６０〜５
００℃における低温保持帯があり、このため、高強度化
に必要なベイナイト、マルテンサイトといった硬質変態
組織を得ることが困難であるからである。上記の発明
は、とくに、強度確保の面から成分系及び連続溶融亜鉛
メッキラインの熱サイクルを考慮したものとなってい
る。
融亜鉛メッキ鋼板の製造が困難であるのは、連続溶融亜
鉛メッキラインでは、通常の連続焼鈍ラインのように均
熱後に急冷処理を施すことができず、また、４６０〜５
００℃における低温保持帯があり、このため、高強度化
に必要なベイナイト、マルテンサイトといった硬質変態
組織を得ることが困難であるからである。上記の発明
は、とくに、強度確保の面から成分系及び連続溶融亜鉛
メッキラインの熱サイクルを考慮したものとなってい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の連続溶融亜
鉛メッキラインにおいて引張強度が８０kgf ／mm2 以上
の高強度鋼板を製造することは、均熱後の冷却速度、４
６０〜５００℃における低温保持時間等の熱処理条件の
軽妙な変化、あるいは、合金化処理などが材質に大きく
影響し、安定して所望の降伏強度、引張強度を得ること
は困難であり、上記の発明は材質安定性の面を十分考慮
しているとは言い難い。
鉛メッキラインにおいて引張強度が８０kgf ／mm2 以上
の高強度鋼板を製造することは、均熱後の冷却速度、４
６０〜５００℃における低温保持時間等の熱処理条件の
軽妙な変化、あるいは、合金化処理などが材質に大きく
影響し、安定して所望の降伏強度、引張強度を得ること
は困難であり、上記の発明は材質安定性の面を十分考慮
しているとは言い難い。
【０００６】また、引張強度が８０kgf ／mm2 以上の高
強度鋼板の加工性において、特に重要である曲げ加工性
についても、従来の技術では十分な特性が得られていな
い。
強度鋼板の加工性において、特に重要である曲げ加工性
についても、従来の技術では十分な特性が得られていな
い。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記のよう
な問題点に鑑み、加工性及び製造時の材質安定性におい
ても優れる高強度溶融亜鉛メッキ鋼板の製造法に関し
て、鋼成分、連続溶融亜鉛メッキラインにおける熱サイ
クルの影響について鋭意検討を重ね、特定の成分組成を
採用することにより好ましい鋼材を得しめ、又その製造
方法を確立したものであって、以下の如くである。
な問題点に鑑み、加工性及び製造時の材質安定性におい
ても優れる高強度溶融亜鉛メッキ鋼板の製造法に関し
て、鋼成分、連続溶融亜鉛メッキラインにおける熱サイ
クルの影響について鋭意検討を重ね、特定の成分組成を
採用することにより好ましい鋼材を得しめ、又その製造
方法を確立したものであって、以下の如くである。
【０００８】(1) wt％で、Ｃ：0.１３〜0.３％、Si：0.
３％以下、Mn：2.５〜４％、Ｐ：0.０３０％以下、Ｓ：
0.００６％以下、sol.Al：0.０１〜0.０６％、Ｎ：0.０
０５％以下を含有すると共にNb、Tiのうち何れか１種ま
たは２種を合計で0.００５〜0.１％含有し、残部がFeお
よび不可避不純物よりなることを特徴とする加工性及び
材質安定性に優れる高強度溶融亜鉛メッキ鋼材。 (2）前項(1) に記載の成分組成を有すると共に、Ｂ：0.
０００５〜0.００５％、Cr：0.１〜1.０％の何れか１種
または２種を含有することを特徴とする加工性及び材質
安定性に優れる高強度溶融亜鉛メッキ鋼材。 (3) 前項（1)項または（2)項に記載の成分組成を有する
鋼を熱間圧延、酸洗した後、あるいは更に冷間圧延した
後、続く連続溶融亜鉛メッキラインで Ac3〜９００℃に
３０〜３００秒均熱し、５〜３０℃／sec の冷却速度で
冷却を行い、溶融亜鉛メッキおよび必要に応じて合金化
処理することを特徴とする加工性及び材質安定性に優れ
る高強度溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法。
３％以下、Mn：2.５〜４％、Ｐ：0.０３０％以下、Ｓ：
0.００６％以下、sol.Al：0.０１〜0.０６％、Ｎ：0.０
０５％以下を含有すると共にNb、Tiのうち何れか１種ま
たは２種を合計で0.００５〜0.１％含有し、残部がFeお
よび不可避不純物よりなることを特徴とする加工性及び
材質安定性に優れる高強度溶融亜鉛メッキ鋼材。 (2）前項(1) に記載の成分組成を有すると共に、Ｂ：0.
０００５〜0.００５％、Cr：0.１〜1.０％の何れか１種
または２種を含有することを特徴とする加工性及び材質
安定性に優れる高強度溶融亜鉛メッキ鋼材。 (3) 前項（1)項または（2)項に記載の成分組成を有する
鋼を熱間圧延、酸洗した後、あるいは更に冷間圧延した
後、続く連続溶融亜鉛メッキラインで Ac3〜９００℃に
３０〜３００秒均熱し、５〜３０℃／sec の冷却速度で
冷却を行い、溶融亜鉛メッキおよび必要に応じて合金化
処理することを特徴とする加工性及び材質安定性に優れ
る高強度溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法。
【００１１】
【作用】上記したような本発明について先ずその成分組
成即ち限定理由をwt％（以下単に％という）により説明
すると、以下の如くである。 Ｃ：0.１３〜0.３％。 Ｃは、鋼の強度を確保するために必要な不可欠な成分
で、所望の強度を得るため0.１３％を下限とした。しか
し、Ｃの過剰な添加は溶接性を劣化させるため、上限を
0.３％とした。
成即ち限定理由をwt％（以下単に％という）により説明
すると、以下の如くである。 Ｃ：0.１３〜0.３％。 Ｃは、鋼の強度を確保するために必要な不可欠な成分
で、所望の強度を得るため0.１３％を下限とした。しか
し、Ｃの過剰な添加は溶接性を劣化させるため、上限を
0.３％とした。
【００１２】Si：0.３％以下。 Siは固溶強化元素であり、鋼板の強化に有効であるが、
0.３％を超える添加はメッキ密着性を劣化させるため、
これを上限とした。
0.３％を超える添加はメッキ密着性を劣化させるため、
これを上限とした。
【００１３】Mn：2.５〜４％。 Mnは、オーステナイトを安定化させ、ベイナイト、マル
テンサイトといった硬質相を得るためには必須かつ廉価
な元素で、とくに連続溶融亜鉛メッキラインのように、
均熱後に急冷処理ができない場合、Mnの添加は高強度化
及び材質安定性に対し非常に有効である。図１は連続溶
融亜鉛メッキラインにおける均熱後の冷却速度に伴う材
質変化量に対するMn量の影響を示す図である。また、図
２は合金化処理に伴う材質変化量に対するMn量の影響を
示す図である。このように2.５％以上のMn添加は、均熱
後の冷却速度、合金化処理に対する材質安定性に非常に
有効でありこれを下限とした。上限はこれ以上添加して
も効果が飽和するため決定した。
テンサイトといった硬質相を得るためには必須かつ廉価
な元素で、とくに連続溶融亜鉛メッキラインのように、
均熱後に急冷処理ができない場合、Mnの添加は高強度化
及び材質安定性に対し非常に有効である。図１は連続溶
融亜鉛メッキラインにおける均熱後の冷却速度に伴う材
質変化量に対するMn量の影響を示す図である。また、図
２は合金化処理に伴う材質変化量に対するMn量の影響を
示す図である。このように2.５％以上のMn添加は、均熱
後の冷却速度、合金化処理に対する材質安定性に非常に
有効でありこれを下限とした。上限はこれ以上添加して
も効果が飽和するため決定した。
【００１４】Ｐ：0.０３０％以下。 Ｐは、加工性、メッキ密着性の面で低い方が好ましく0.
０３０％以下とする。
０３０％以下とする。
【００１５】Ｓ：0.００６％以下。 Ｓは、これが多いと介在物（MnS)が増加し、鋼板の加工
性に悪影響を及ぼすため0.００６％以下とする。
性に悪影響を及ぼすため0.００６％以下とする。
【００１６】sol.Al：0.０１〜0.０６％。 Alは、鋼の脱酸を目的として添加されるが、sol.Alとし
て0.０１％以下ではSiO2系介在物が生じ鋼板の加工性を
害する。しかし、sol.Alとして0.０６％を超えると表面
疵が生じ易くなり、またメッキ密着性にも悪影響を及ぼ
すのでこれを上限とした。
て0.０１％以下ではSiO2系介在物が生じ鋼板の加工性を
害する。しかし、sol.Alとして0.０６％を超えると表面
疵が生じ易くなり、またメッキ密着性にも悪影響を及ぼ
すのでこれを上限とした。
【００１７】Ｎ：0.００５％以下。 Ｎは、加工性の面から低い方が好ましい。特に0.００５
％を超えると窒化物、炭窒化物が増大し、粗大化して加
工性が劣化するためこれを上限とした。
％を超えると窒化物、炭窒化物が増大し、粗大化して加
工性が劣化するためこれを上限とした。
【００１８】Nb，Ti：１種または２種以上を合計で0.０
０５〜0.１０％。 これらの元素は、いずれも炭化物を形成して組織を微細
化し材質を向上させる。下限は所望の効果を得るための
最低限量で、上限はこれ以上添加しても効果が飽和する
ため決定した。図４に、微量添加元素の曲げ加工性に及
ぼす影響を示したが、この図から解るように、Nb、Tiの
添加は曲げ加工性の向上に有効である。
０５〜0.１０％。 これらの元素は、いずれも炭化物を形成して組織を微細
化し材質を向上させる。下限は所望の効果を得るための
最低限量で、上限はこれ以上添加しても効果が飽和する
ため決定した。図４に、微量添加元素の曲げ加工性に及
ぼす影響を示したが、この図から解るように、Nb、Tiの
添加は曲げ加工性の向上に有効である。
【００１９】Ｂ：0.０００５〜0.００５％、、Cr：0.１
〜１％。 本発明では、また、必要に応じて上記元素の１種または
２種を添加する。これは、Ｂ、Crの添加がメッキライン
で均熱後の冷却過程でのフェライト析出を抑制し、高強
度化に有効であるためで、下限は所望の効果を得るため
の最低限量で、上限はこれ以上添加しても効果が飽和す
るため決定した。
〜１％。 本発明では、また、必要に応じて上記元素の１種または
２種を添加する。これは、Ｂ、Crの添加がメッキライン
で均熱後の冷却過程でのフェライト析出を抑制し、高強
度化に有効であるためで、下限は所望の効果を得るため
の最低限量で、上限はこれ以上添加しても効果が飽和す
るため決定した。
【００２０】本発明における製造方法として製造上の限
定理由を説明すると、以下の如くである。まず、上記の
ように限定された成分に調整された鋼を鋳造した後、熱
間圧延の後、酸洗あるいは冷間圧延する。続いて連続溶
融亜鉛メッキラインで、まず、Ac3 〜９００℃に３０〜
３００秒均熱する。これは冷間圧延組織及びバンド組織
を完全に解消し組織を均質化し、良好な曲げ加工性を得
るためで、Ac3 点以上での均熱が必要不可欠となる。均
熱温度の上限９００℃はこれ以上では組織が粗大化し加
工性が劣化するため決定した。均熱温度の加工性に及ぼ
す影響は図３に示すが、また、均熱時間の下限はこれ以
下では所望の効果が得られないため、上限はこれ以上で
は効果が飽和するばかりか、操作上も問題となるため決
定した。
定理由を説明すると、以下の如くである。まず、上記の
ように限定された成分に調整された鋼を鋳造した後、熱
間圧延の後、酸洗あるいは冷間圧延する。続いて連続溶
融亜鉛メッキラインで、まず、Ac3 〜９００℃に３０〜
３００秒均熱する。これは冷間圧延組織及びバンド組織
を完全に解消し組織を均質化し、良好な曲げ加工性を得
るためで、Ac3 点以上での均熱が必要不可欠となる。均
熱温度の上限９００℃はこれ以上では組織が粗大化し加
工性が劣化するため決定した。均熱温度の加工性に及ぼ
す影響は図３に示すが、また、均熱時間の下限はこれ以
下では所望の効果が得られないため、上限はこれ以上で
は効果が飽和するばかりか、操作上も問題となるため決
定した。
【００２１】続いて５〜３０℃／sec の冷却速度で冷却
する。５℃／sec 以下の冷却速度では、冷却過程でフェ
ライトの析出、あるいは、パーライト変態が生じ、強度
が著しく低下する。しかし、３０℃／sec 以上の冷却速
度では効果が飽和するばかりか、コイル内での材質のば
らつきが生じ易くなる。
する。５℃／sec 以下の冷却速度では、冷却過程でフェ
ライトの析出、あるいは、パーライト変態が生じ、強度
が著しく低下する。しかし、３０℃／sec 以上の冷却速
度では効果が飽和するばかりか、コイル内での材質のば
らつきが生じ易くなる。
【００２２】溶融亜鉛メッキの浴温度及び合金化処理温
度は通常の条件で問題なく、それぞれ４６０〜５００
℃、５００〜６００℃の範囲で良い。
度は通常の条件で問題なく、それぞれ４６０〜５００
℃、５００〜６００℃の範囲で良い。
【００２３】
【実施例】本発明によるものの具体的な実施例について
説明すると以下の如くである。転炉によって次の表１に
示すような本発明鋼１〜１６および比較鋼１〜７を出鋼
し、鋳造して得られた鋳塊を2.８mmに熱間圧延し酸洗し
た鋼帯、およびこの熱延材をさらに1.６mmに冷間圧延し
て鋼帯とした。
説明すると以下の如くである。転炉によって次の表１に
示すような本発明鋼１〜１６および比較鋼１〜７を出鋼
し、鋳造して得られた鋳塊を2.８mmに熱間圧延し酸洗し
た鋼帯、およびこの熱延材をさらに1.６mmに冷間圧延し
て鋼帯とした。
【００２４】
【表１】
【００２５】上記のようにして得られた2.８mmの熱延板
鋼帯は続いて連続溶融亜鉛メッキラインで次の表２に示
す条件で片面６０ｇ／m2の亜鉛メッキを施た。得られた
メッキ材の機械的特性値とメッキ密着性は次の表２に示
す如くである。
鋼帯は続いて連続溶融亜鉛メッキラインで次の表２に示
す条件で片面６０ｇ／m2の亜鉛メッキを施た。得られた
メッキ材の機械的特性値とメッキ密着性は次の表２に示
す如くである。
【００２６】
【表２】
【００２７】前記のように熱延後、更に1.６mmに冷延し
て得られた1.６mmの冷延鋼帯に対しても前記同様に続い
て連続溶融亜鉛メッキラインで次の表３に示す条件で片
面６０ｇ／m2の亜鉛メッキを施した。これらの機械特性
値とメッキ密着性は表３に併せて示す如くであった。
て得られた1.６mmの冷延鋼帯に対しても前記同様に続い
て連続溶融亜鉛メッキラインで次の表３に示す条件で片
面６０ｇ／m2の亜鉛メッキを施した。これらの機械特性
値とメッキ密着性は表３に併せて示す如くであった。
【００２８】
【表３】
【００２９】上記したような表２、表３からわかるよう
に比較鋼種である鋼番１７〜２３においては製造条件が
本発明範囲内であってもメッキ密着性、曲げ加工性が好
ましいものでないのに対し、鋼番１〜１６の本発明鋼種
によるものでは高強度とともに良好な機械的特性および
メッキ密着性を有する鋼板が得られる。
に比較鋼種である鋼番１７〜２３においては製造条件が
本発明範囲内であってもメッキ密着性、曲げ加工性が好
ましいものでないのに対し、鋼番１〜１６の本発明鋼種
によるものでは高強度とともに良好な機械的特性および
メッキ密着性を有する鋼板が得られる。
【００３０】なお前記したような表２、表３における機
械特性は圧延直角方向の値で、引張試験は、ＪＩＳ５号
試験片を用いた。またメッキ密着性は９０°Ｖ曲げ試験
後の曲げ内側におけるメッキ剥離度によって評価したも
のである。
械特性は圧延直角方向の値で、引張試験は、ＪＩＳ５号
試験片を用いた。またメッキ密着性は９０°Ｖ曲げ試験
後の曲げ内側におけるメッキ剥離度によって評価したも
のである。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したような本発明によるとき
は、引張強度が８０〜１４０kgf ／mm2 のような高強度
を有し、しかも材質が安定していて降伏強度が適切であ
り、好ましい曲げ加工性やその他の加工性に優れた溶融
亜鉛メッキ材を提供し、又その的確な製造法を得しめる
ものであって、工業的にその効果の大きい発明である。
は、引張強度が８０〜１４０kgf ／mm2 のような高強度
を有し、しかも材質が安定していて降伏強度が適切であ
り、好ましい曲げ加工性やその他の加工性に優れた溶融
亜鉛メッキ材を提供し、又その的確な製造法を得しめる
ものであって、工業的にその効果の大きい発明である。
【図１】連続溶融亜鉛メッキラインにおける均熱後の冷
却速度に対する材質安定性に及ぼすMn量の影響を示した
図表である。
却速度に対する材質安定性に及ぼすMn量の影響を示した
図表である。
【図２】合金化処理に伴う材質劣化に対するMn量の影響
を示した図表である。
を示した図表である。
【図３】連続溶融亜鉛メッキラインにおける均熱温度の
材質に及ぼす影響を示した図表である。
材質に及ぼす影響を示した図表である。
【図４】微量添加元素の曲げ加工性におよぼす影響を示
した図表である。
した図表である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｃ 2/06
Claims (3)
- 【請求項１】 wt％で、Ｃ：0.１３〜0.３％、Si：0.３
％以下、Mn：2.５〜４％、Ｐ：0.０３０％以下、Ｓ：0.
００６％以下、sol.Al：0.０１〜0.０６％、Ｎ：0.００
５％以下を含有すると共にNb、Tiのうち何れか１種また
は２種を合計で0.００５〜0.１％含有し、残部がFeおよ
び不可避不純物よりなることを特徴とする加工性及び材
質安定性に優れる高強度溶融亜鉛メッキ鋼材。 - 【請求項２】 請求項１に記載の成分組成を有すると共
に、 Ｂ：0.０００５〜0.００５％、Cr：0.１〜1.０％の何れ
か１種または２種を含有することを特徴とする加工性及
び材質安定性に優れる高強度溶融亜鉛メッキ鋼材。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の成分組
成を有する鋼を熱間圧延、酸洗した後、あるいは更に冷
間圧延した後、続く連続溶融亜鉛メッキラインで Ac3〜
９００℃に３０〜３００秒均熱し、５〜３０℃／sec の
冷却速度で冷却を行い、溶融亜鉛メッキおよび必要に応
じて合金化処理することを特徴とする加工性及び材質安
定性に優れる高強度溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4018410A JP2806121B2 (ja) | 1992-01-08 | 1992-01-08 | 加工性及び材質安定性に優れる高強度溶融亜鉛メッキ鋼材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4018410A JP2806121B2 (ja) | 1992-01-08 | 1992-01-08 | 加工性及び材質安定性に優れる高強度溶融亜鉛メッキ鋼材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05179402A true JPH05179402A (ja) | 1993-07-20 |
| JP2806121B2 JP2806121B2 (ja) | 1998-09-30 |
Family
ID=11970892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4018410A Expired - Fee Related JP2806121B2 (ja) | 1992-01-08 | 1992-01-08 | 加工性及び材質安定性に優れる高強度溶融亜鉛メッキ鋼材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2806121B2 (ja) |
Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPH1180919A (ja) * | 1997-09-11 | 1999-03-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 曲げ性に優れる高張力合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製法 |
| WO2007074994A1 (en) * | 2005-12-24 | 2007-07-05 | Posco | High mn steel sheet for high corrosion resistance and method of manufacturing galvanizing the steel sheet |
| JP2009120878A (ja) * | 2007-11-13 | 2009-06-04 | Jfe Steel Corp | 加工性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
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-
1992
- 1992-01-08 JP JP4018410A patent/JP2806121B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2806121B2 (ja) | 1998-09-30 |
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