JPH05230608A - 合金化溶融Ｚｎめっき鋼板およびその製造方法 - Google Patents
合金化溶融Ｚｎめっき鋼板およびその製造方法Info
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- JPH05230608A JPH05230608A JP7337292A JP7337292A JPH05230608A JP H05230608 A JPH05230608 A JP H05230608A JP 7337292 A JP7337292 A JP 7337292A JP 7337292 A JP7337292 A JP 7337292A JP H05230608 A JPH05230608 A JP H05230608A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高Ｓｉ鋼板を母材とする合金化溶融Ｚｎめっ
き鋼板のめっき性を高める。合金化速度を速くする。 【構成】 母材表面を0.１〜３μｍの厚さで研削して、
その表面に0.３ｇ／ｍ2以上の酸化Ｆｅを形成する。Ａ
ｌ：0.０５〜0.３ｗｔ％、Ｍｎ：0.１〜５ｗｔ％を含む
Ｚｎ溶湯でめっきを行う。
き鋼板のめっき性を高める。合金化速度を速くする。 【構成】 母材表面を0.１〜３μｍの厚さで研削して、
その表面に0.３ｇ／ｍ2以上の酸化Ｆｅを形成する。Ａ
ｌ：0.０５〜0.３ｗｔ％、Ｍｎ：0.１〜５ｗｔ％を含む
Ｚｎ溶湯でめっきを行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｓｉ含有量が高い高Ｓ
ｉ鋼板を母材とする合金化溶融Ｚｎめっき鋼板およびそ
の製造方法に関する。
ｉ鋼板を母材とする合金化溶融Ｚｎめっき鋼板およびそ
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、排ガスの規制あるいは燃費の向上
から、自動車車体の軽量化が進められており、その一環
として、高張力鋼板の採用が増加している。高張力鋼板
は通常、製鋼段階で充分に脱炭処理して例えば炭素0.０
１％以下の極低炭素鋼としてからＴｉを添加した極低炭
素Ｔｉ添加鋼や、低炭素アルミキルド鋼をベースにＰ，
Ｓｉ，Ｍｎ，Ｃｒを添加して強度を上げた高張力鋼を素
材としており、その組成等についての提案は多い。特
に、Ｓｉについては、強度向上、延性向上のいずれにも
有効であり、耐食性向上の観点からもＳｉ含有量の高い
高張力鋼板が有望視されている。
から、自動車車体の軽量化が進められており、その一環
として、高張力鋼板の採用が増加している。高張力鋼板
は通常、製鋼段階で充分に脱炭処理して例えば炭素0.０
１％以下の極低炭素鋼としてからＴｉを添加した極低炭
素Ｔｉ添加鋼や、低炭素アルミキルド鋼をベースにＰ，
Ｓｉ，Ｍｎ，Ｃｒを添加して強度を上げた高張力鋼を素
材としており、その組成等についての提案は多い。特
に、Ｓｉについては、強度向上、延性向上のいずれにも
有効であり、耐食性向上の観点からもＳｉ含有量の高い
高張力鋼板が有望視されている。
【０００３】また、自動車の車体には、高張力鋼板の採
用と合わせて、めっき鋼板の導入も進められており、そ
のめっきとしては、通常、溶融Ｚｎめっきが用いられ
る。従って、自動車の車体に高張力鋼板を使用する場合
は、高張力鋼板のめっき付着性も必要となる。
用と合わせて、めっき鋼板の導入も進められており、そ
のめっきとしては、通常、溶融Ｚｎめっきが用いられ
る。従って、自動車の車体に高張力鋼板を使用する場合
は、高張力鋼板のめっき付着性も必要となる。
【０００４】ところが、ＳｉはＦｅに比して易酸化性で
ある。そのため、Ｓｉ含有量の高い高張力鋼板では、焼
鈍過程で鋼板表面にＳｉが濃化しやすく、めっき密着性
を阻害したり、めっき皮膜の加工剥離を招く原因にな
り、極端な場合は不めっき欠陥を発生させることもあ
る。
ある。そのため、Ｓｉ含有量の高い高張力鋼板では、焼
鈍過程で鋼板表面にＳｉが濃化しやすく、めっき密着性
を阻害したり、めっき皮膜の加工剥離を招く原因にな
り、極端な場合は不めっき欠陥を発生させることもあ
る。
【０００５】溶融Ｚｎめっきにおけるめっき付着性改善
の技術としては、母材鋼板を弱酸化性雰囲気で加熱して
鋼板表面にＦｅ系酸化皮膜を形成し、その後、鋼板を還
元性雰囲気で加熱して、表面を活性でポーラスな状態に
する前処理が、特公昭５３−４４１４１号公報に開示さ
れている。また、Ｃｕ，Ｎｉ，Ｆｅ等のプレめっきを行
った後、還元性雰囲気で熱処理を行う前処理は、特開昭
５６−３３４６３号公報および特開昭５７−７９１６０
号公報に開示されている。
の技術としては、母材鋼板を弱酸化性雰囲気で加熱して
鋼板表面にＦｅ系酸化皮膜を形成し、その後、鋼板を還
元性雰囲気で加熱して、表面を活性でポーラスな状態に
する前処理が、特公昭５３−４４１４１号公報に開示さ
れている。また、Ｃｕ，Ｎｉ，Ｆｅ等のプレめっきを行
った後、還元性雰囲気で熱処理を行う前処理は、特開昭
５６−３３４６３号公報および特開昭５７−７９１６０
号公報に開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】これらの前処理は、通
常の鋼板に対しては有効であるが、Ｓｉ含有量の高い高
張力鋼板のような高Ｓｉ鋼板に適用する場合は、不めっ
きを完全に防止できず、めっき密着性の点でも満足すべ
き製品を得ることができないのが現状である。
常の鋼板に対しては有効であるが、Ｓｉ含有量の高い高
張力鋼板のような高Ｓｉ鋼板に適用する場合は、不めっ
きを完全に防止できず、めっき密着性の点でも満足すべ
き製品を得ることができないのが現状である。
【０００７】特に、最近は、塗装後の耐食性に優れた合
金化溶融Ｚｎめっき鋼板の使用が増加しているが、その
母材に高Ｓｉ鋼板を用いた場合は、例えめっきが可能で
あったとしても、鋼板表面に濃化するＳｉのために合金
化が阻害され、未合金化部分が発生する問題や、合金化
促進のために炉温を通常より高くしたり通板速度を遅く
することによる操業性低下の問題を避けられない。
金化溶融Ｚｎめっき鋼板の使用が増加しているが、その
母材に高Ｓｉ鋼板を用いた場合は、例えめっきが可能で
あったとしても、鋼板表面に濃化するＳｉのために合金
化が阻害され、未合金化部分が発生する問題や、合金化
促進のために炉温を通常より高くしたり通板速度を遅く
することによる操業性低下の問題を避けられない。
【０００８】本発明は上記問題を解決し、高Ｓｉ鋼板を
母材とする場合においても、めっき性が良好で、且つ、
合金化時の反応速度が速い合金化溶融Ｚｎめっき鋼板お
よびその製造方法を提供することを目的とする。
母材とする場合においても、めっき性が良好で、且つ、
合金化時の反応速度が速い合金化溶融Ｚｎめっき鋼板お
よびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】Ｓｉ含有量の高い鋼板に
対して溶融Ｚｎめっきを行う場合のめっき不良の原因
が、焼鈍時における鋼板表面へのＳｉの濃化にあること
は既に述べた。本発明者らは、従来のめっき付着性改善
策を、主にＳｉの濃化という観点から再検討した。その
結果、母材鋼板の表面にＦｅ系酸化皮膜を形成した後、
その表面を還元によって活性でポーラスにする方法の場
合、高Ｓｉ鋼板では、酸化過程で鋼板表層にＳｉの安定
な酸化皮膜が形成されるため、それがバリヤー層となっ
てＦｅ系酸化皮膜の形成を阻害することが分かった。ま
た、Ｃｕ，Ｎｉ，Ｆｅ等のプレめっきを行った後、還元
性雰囲気で加熱する方法の場合は、インライン処理を前
提とする現状のめっき設備では、焼鈍で鋼板を昇温した
際、形成直後のプレめっき皮膜中をＳｉが拡散して表面
に容易に濃化し、充分なＺｎ濡れ性を確保することが困
難となることが分った。
対して溶融Ｚｎめっきを行う場合のめっき不良の原因
が、焼鈍時における鋼板表面へのＳｉの濃化にあること
は既に述べた。本発明者らは、従来のめっき付着性改善
策を、主にＳｉの濃化という観点から再検討した。その
結果、母材鋼板の表面にＦｅ系酸化皮膜を形成した後、
その表面を還元によって活性でポーラスにする方法の場
合、高Ｓｉ鋼板では、酸化過程で鋼板表層にＳｉの安定
な酸化皮膜が形成されるため、それがバリヤー層となっ
てＦｅ系酸化皮膜の形成を阻害することが分かった。ま
た、Ｃｕ，Ｎｉ，Ｆｅ等のプレめっきを行った後、還元
性雰囲気で加熱する方法の場合は、インライン処理を前
提とする現状のめっき設備では、焼鈍で鋼板を昇温した
際、形成直後のプレめっき皮膜中をＳｉが拡散して表面
に容易に濃化し、充分なＺｎ濡れ性を確保することが困
難となることが分った。
【００１０】本発明者らは、鋼板表面に濃化するＳｉの
影響を除去するためには、その表面に充分なＦｅ系酸化
皮膜を形成することが不可欠であると考え、高Ｓｉ鋼板
の表面に対するＦｅ系酸化皮膜の形成策について鋭意検
討した。その結果、酸化加熱の前に鋼板表面を僅かに研
削しておくのが有効なことが判明した。酸化皮膜形成前
に鋼板表面を研削すれば、鋼板表層のＳｉ酸化皮膜が除
去されると同時に鋼板表面が活性化される。そのため、
高Ｓｉ鋼板の場合も、酸化加熱で問題となるバリヤ層が
生じず、Ｆｅ系酸化皮膜の形成が促進される。酸化皮膜
形成後、還元加熱を行うことにより、鋼板表面はめっき
付着性に優れたポーラスな表面となり、溶融Ｚｎめっき
鋼板の不めっきやめっき皮膜の加工剥離が防止される。
影響を除去するためには、その表面に充分なＦｅ系酸化
皮膜を形成することが不可欠であると考え、高Ｓｉ鋼板
の表面に対するＦｅ系酸化皮膜の形成策について鋭意検
討した。その結果、酸化加熱の前に鋼板表面を僅かに研
削しておくのが有効なことが判明した。酸化皮膜形成前
に鋼板表面を研削すれば、鋼板表層のＳｉ酸化皮膜が除
去されると同時に鋼板表面が活性化される。そのため、
高Ｓｉ鋼板の場合も、酸化加熱で問題となるバリヤ層が
生じず、Ｆｅ系酸化皮膜の形成が促進される。酸化皮膜
形成後、還元加熱を行うことにより、鋼板表面はめっき
付着性に優れたポーラスな表面となり、溶融Ｚｎめっき
鋼板の不めっきやめっき皮膜の加工剥離が防止される。
【００１１】次に、本発明者らは、高Ｓｉ鋼板をめっき
母材とする溶融Ｚｎめっき鋼板を合理化処理した場合の
合金化遅れについて、主にめっき組成の観点から検討を
行った。その結果、めっき皮膜の密着性向上に有効とさ
れているＡｌが、合金化遅れの一つの原因になっている
こと、Ａｌの添加によりめっき性を向上させた場合で
も、めっき浴中のＭｎ濃度を高めると合金化が促進さ
れ、めっき性と合金化の両立が図られることが明らかに
なった。また、前述した研削による鋼板表面の活性化
が、合金化めっき鋼板に与える影響を調査したところ、
この研削による活性化は合金化めっき鋼板におけるめっ
き性の向上にも有効であり、しかも、その合金化を促進
することが判明した。
母材とする溶融Ｚｎめっき鋼板を合理化処理した場合の
合金化遅れについて、主にめっき組成の観点から検討を
行った。その結果、めっき皮膜の密着性向上に有効とさ
れているＡｌが、合金化遅れの一つの原因になっている
こと、Ａｌの添加によりめっき性を向上させた場合で
も、めっき浴中のＭｎ濃度を高めると合金化が促進さ
れ、めっき性と合金化の両立が図られることが明らかに
なった。また、前述した研削による鋼板表面の活性化
が、合金化めっき鋼板に与える影響を調査したところ、
この研削による活性化は合金化めっき鋼板におけるめっ
き性の向上にも有効であり、しかも、その合金化を促進
することが判明した。
【００１２】本発明は上記知見に基づきなされたもの
で、めっき母材がＳｉを0.３〜３ｗｔ％含有すると共
に、表面を0.１〜３μｍの厚さで研削し、その研削面に
0.３ｇ／ｍ2 以上の酸化Ｆｅを形成させた高Ｓｉ鋼板か
らなり、そのめっき組成がＦｅ：７〜１８ｗｔ％、Ａ
ｌ：0.０８〜0.３ｗｔ％、Ｍｎ：0.１〜５％を満足し、
残部がＺｎおよび不可避不純物よりなることを特徴とす
る合金化溶融Ｚｎめっき鋼板を第１の要旨とする。
で、めっき母材がＳｉを0.３〜３ｗｔ％含有すると共
に、表面を0.１〜３μｍの厚さで研削し、その研削面に
0.３ｇ／ｍ2 以上の酸化Ｆｅを形成させた高Ｓｉ鋼板か
らなり、そのめっき組成がＦｅ：７〜１８ｗｔ％、Ａ
ｌ：0.０８〜0.３ｗｔ％、Ｍｎ：0.１〜５％を満足し、
残部がＺｎおよび不可避不純物よりなることを特徴とす
る合金化溶融Ｚｎめっき鋼板を第１の要旨とする。
【００１３】本発明の第２の要旨は、Ｓｉを0.３〜３ｗ
ｔ％含有する高Ｓｉ鋼板の表面を0.１〜３μｍの厚さで
研削し、その高Ｓｉ鋼板を酸化性雰囲気中で加熱して鋼
板表面に酸化Ｆｅを0.３ｇ／ｍ2 以上形成させた後、還
元性雰囲気で加熱し、次いで、Ａｌ：0.０５〜0.３ｗｔ
％、Ｍｎ：0.１〜５ｗｔ％、残部Ｆｅおよび不可避不純
物よりなるＺｎ溶湯でめっきし、更に、合金化加熱処理
することを特徴とする合金化溶融めっき鋼板の製造方法
にある。
ｔ％含有する高Ｓｉ鋼板の表面を0.１〜３μｍの厚さで
研削し、その高Ｓｉ鋼板を酸化性雰囲気中で加熱して鋼
板表面に酸化Ｆｅを0.３ｇ／ｍ2 以上形成させた後、還
元性雰囲気で加熱し、次いで、Ａｌ：0.０５〜0.３ｗｔ
％、Ｍｎ：0.１〜５ｗｔ％、残部Ｆｅおよび不可避不純
物よりなるＺｎ溶湯でめっきし、更に、合金化加熱処理
することを特徴とする合金化溶融めっき鋼板の製造方法
にある。
【００１４】
【作用】本発明においては、母材鋼板中のＳｉ含有量は
重量比で0.３〜３％とする。0.３％未満では、強度の増
加等に不充分であり、また焼鈍時に鋼板表面に濃化する
Ｓｉ量も僅かであるので、特別な前処理を施さなくても
従来の連続焼鈍条件で充分なめっき付着性が得られる。
一方、３％を超えると鋼板の加工性が劣化し、その表面
を研削する際の研削作業の負荷が増大し、コストの増大
および操業性の低下を招く。このような理由から、母材
鋼板中のＳｉ量は0.３〜３％とした。Ｓｉ以外には、
Ｃ，Ｍｎ，Ｐ，Ｓ，ｓｏｌ．Ａｌ，Ｔｉ等が、一般量含
有される。
重量比で0.３〜３％とする。0.３％未満では、強度の増
加等に不充分であり、また焼鈍時に鋼板表面に濃化する
Ｓｉ量も僅かであるので、特別な前処理を施さなくても
従来の連続焼鈍条件で充分なめっき付着性が得られる。
一方、３％を超えると鋼板の加工性が劣化し、その表面
を研削する際の研削作業の負荷が増大し、コストの増大
および操業性の低下を招く。このような理由から、母材
鋼板中のＳｉ量は0.３〜３％とした。Ｓｉ以外には、
Ｃ，Ｍｎ，Ｐ，Ｓ，ｓｏｌ．Ａｌ，Ｔｉ等が、一般量含
有される。
【００１５】めっき皮膜中のＦｅ量は７〜１８％に限定
する。７％未満では表面に未合金化Ｚｎが存在するた
め、塗装後の耐ブリスター性、溶接性が低下する。ま
た、１８％を超えると皮膜の加工性が低下するほか、皮
膜の犠牲防食性が低下する。
する。７％未満では表面に未合金化Ｚｎが存在するた
め、塗装後の耐ブリスター性、溶接性が低下する。ま
た、１８％を超えると皮膜の加工性が低下するほか、皮
膜の犠牲防食性が低下する。
【００１６】めっき皮膜中に含有されるＡｌは、Ｚｎ溶
湯中に添加されるものである。溶湯中のＡｌが0.０５％
未満では同時添加するＭｎの浴面酸化を充分に防止する
ことが困難となり、ドロスの発生が増加し操業性を低下
させる。皮膜中Ａｌ濃度の下限は0.０８％であるが、こ
れは溶湯中のＡｌ濃度が0.１％低下の低い場合、Ａｌが
鋼板と優先反応して、皮膜中のＡｌ濃度が溶湯中のＡｌ
濃度よりも高くなり、溶湯中のＡｌ濃度が下限（0.０５
％）のときに皮膜中のＡｌ濃度が0.０８％となるからで
ある。また、Ａｌはめっきと鋼板の密着性向上に有効で
あるが、Ｍｎの共存下でもＡｌ濃度の増加にともない合
金化が遅れるため、上限を0.３％にする。
湯中に添加されるものである。溶湯中のＡｌが0.０５％
未満では同時添加するＭｎの浴面酸化を充分に防止する
ことが困難となり、ドロスの発生が増加し操業性を低下
させる。皮膜中Ａｌ濃度の下限は0.０８％であるが、こ
れは溶湯中のＡｌ濃度が0.１％低下の低い場合、Ａｌが
鋼板と優先反応して、皮膜中のＡｌ濃度が溶湯中のＡｌ
濃度よりも高くなり、溶湯中のＡｌ濃度が下限（0.０５
％）のときに皮膜中のＡｌ濃度が0.０８％となるからで
ある。また、Ａｌはめっきと鋼板の密着性向上に有効で
あるが、Ｍｎの共存下でもＡｌ濃度の増加にともない合
金化が遅れるため、上限を0.３％にする。
【００１７】めっき皮膜中のＭｎ濃度は0.１〜５％とす
る。これもＺｎ溶湯中に添加される。溶融Ｚｎ浴中にＭ
ｎを所定量以上添加することにより鋼と溶融Ｚｎとの反
応性が促進し、Ｚｎ濡れ性の向上、合金化促進の効果が
認められた。この理由は、鋼板を浸漬すると直ちにＦｅ
−Ｍｎ−Ａｌの三元合金合金層が均一に形成されるため
と推定できる。0.１％未満の添加ではその効果がなく、
５％を超えるとＡｌ−Ｍｎ−Ｚｎの３元化合物が溶湯中
に析出し、浴粘性が増加するため、めっき垂れ等の外観
ムラの原因となり易く、操業性が低下する。従って、溶
湯中のＭｎ濃度を0.１〜５％とし、これにより、皮膜中
のＭｎ濃度も0.１〜５％となる。
る。これもＺｎ溶湯中に添加される。溶融Ｚｎ浴中にＭ
ｎを所定量以上添加することにより鋼と溶融Ｚｎとの反
応性が促進し、Ｚｎ濡れ性の向上、合金化促進の効果が
認められた。この理由は、鋼板を浸漬すると直ちにＦｅ
−Ｍｎ−Ａｌの三元合金合金層が均一に形成されるため
と推定できる。0.１％未満の添加ではその効果がなく、
５％を超えるとＡｌ−Ｍｎ−Ｚｎの３元化合物が溶湯中
に析出し、浴粘性が増加するため、めっき垂れ等の外観
ムラの原因となり易く、操業性が低下する。従って、溶
湯中のＭｎ濃度を0.１〜５％とし、これにより、皮膜中
のＭｎ濃度も0.１〜５％となる。
【００１８】次に、鋼板表面を研削した後、酸化性雰囲
気で加熱処理を行う作用について説明する。
気で加熱処理を行う作用について説明する。
【００１９】酸化加熱前に鋼板表面を研削することによ
り、酸化加熱で充分なＦｅ系酸化皮膜が形成され、酸化
加熱に続く還元加熱でその皮膜が活性化される。還元加
熱は通常、焼鈍を兼ね、その焼鈍では母材表面にＳｉが
濃化されるが、既に母材面上に充分なＦｅ系酸化皮膜が
形成されていれば、めっきではＳｉの影響を受けること
なく、優れためっき付着性が得られる。また、高Ｓｉ鋼
板の合金化が抑制されるのは、めっき浴浸漬時に鋼板界
面にＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系の安定なバリヤー層が形成され
るためと推定されるが、Ｆｅ系酸化皮膜が充分に形成さ
れると、Ｓｉの表面濃化が抑制され、安定なバリヤー層
が形成されないので、充分な合金化速度も得られる。
り、酸化加熱で充分なＦｅ系酸化皮膜が形成され、酸化
加熱に続く還元加熱でその皮膜が活性化される。還元加
熱は通常、焼鈍を兼ね、その焼鈍では母材表面にＳｉが
濃化されるが、既に母材面上に充分なＦｅ系酸化皮膜が
形成されていれば、めっきではＳｉの影響を受けること
なく、優れためっき付着性が得られる。また、高Ｓｉ鋼
板の合金化が抑制されるのは、めっき浴浸漬時に鋼板界
面にＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系の安定なバリヤー層が形成され
るためと推定されるが、Ｆｅ系酸化皮膜が充分に形成さ
れると、Ｓｉの表面濃化が抑制され、安定なバリヤー層
が形成されないので、充分な合金化速度も得られる。
【００２０】研削は通常、ワイヤーブラシ、砥粒入りナ
イロンブラシ等のブラシで行い、何れの線種のブラシを
用いてもよい。また、砥粒を含浸させた不織布ロール等
の弾性砥石ロールを用いてもよい
イロンブラシ等のブラシで行い、何れの線種のブラシを
用いてもよい。また、砥粒を含浸させた不織布ロール等
の弾性砥石ロールを用いてもよい
【００２１】母材鋼板の研削厚みについては、0.１μｍ
未満では、酸化皮膜の除去が不充分となって表面の活性
化がなされず、Ｆｅ系酸化皮膜が充分に形成されないた
め、不めっきや加工剥離を防止できない。また、合金化
を促進させるためには、より多くの研削量が望まれる。
一方、３μｍを超える研削厚みで研削を行うと、材料歩
留まりが悪化する上、作業能率も悪くなり、更に合金化
促進の効果も飽和する。従って、鋼板表面の研削厚みは
0.１〜３μｍとし、0.３μｍ超３μｍ以下が望ましい。
未満では、酸化皮膜の除去が不充分となって表面の活性
化がなされず、Ｆｅ系酸化皮膜が充分に形成されないた
め、不めっきや加工剥離を防止できない。また、合金化
を促進させるためには、より多くの研削量が望まれる。
一方、３μｍを超える研削厚みで研削を行うと、材料歩
留まりが悪化する上、作業能率も悪くなり、更に合金化
促進の効果も飽和する。従って、鋼板表面の研削厚みは
0.１〜３μｍとし、0.３μｍ超３μｍ以下が望ましい。
【００２２】研削後の酸化加熱における条件は、研削面
に0.３ｇ／ｍ2 以上の酸化Ｆｅが生じる条件であればよ
く、特に具体的条件を限定するものではない。例えば、
５％Ｏ2 ＋Ｎ2 雰囲気で５００℃×１０ｓ以上を挙げる
ことができる。
に0.３ｇ／ｍ2 以上の酸化Ｆｅが生じる条件であればよ
く、特に具体的条件を限定するものではない。例えば、
５％Ｏ2 ＋Ｎ2 雰囲気で５００℃×１０ｓ以上を挙げる
ことができる。
【００２３】酸化加熱に続く還元雰囲気での加熱は、前
工程で形成したＦｅ系酸化皮膜を還元し、通常は焼鈍を
兼ねる。加熱条件は、皮膜還元の観点からは、６００〜
９００℃×２０秒以上が望ましいが、これは、通常の焼
鈍条件（７００〜８５０℃×３０〜６０秒）により満足
される。
工程で形成したＦｅ系酸化皮膜を還元し、通常は焼鈍を
兼ねる。加熱条件は、皮膜還元の観点からは、６００〜
９００℃×２０秒以上が望ましいが、これは、通常の焼
鈍条件（７００〜８５０℃×３０〜６０秒）により満足
される。
【００２４】合金化のためには、例えば、めっき後の鋼
板を５００〜６５０℃に昇温し、５〜３０秒の加熱処理
を行う。
板を５００〜６５０℃に昇温し、５〜３０秒の加熱処理
を行う。
【００２５】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。
【００２６】実施例１ 表１に示す各組成の鋼を調整し、熱間圧延を行って板厚
3.２ｍｍの熱延鋼板とした。巻取温度は５００〜６５０
℃であった。次いで、熱延鋼板を１５％ＨＣｌ水溶液に
よる酸洗後、厚さ0.８ｍｍとなるまで冷間圧延した。こ
の冷延鋼板を１００×２５０ｍｍに裁断後、砥粒入りナ
イロンブラシを用いて回転数４００〜８００ｒｐｍ、圧
下量１〜３ｍｍ、研削回数５〜３０回の条件により種々
の厚みで研削を行った。更に、前処理として溶剤脱脂、
Ｎａ2 ＣＯ3 ＋ＮａＯＨ水溶液中の電解洗浄を行い、水
洗、乾燥を行った。
3.２ｍｍの熱延鋼板とした。巻取温度は５００〜６５０
℃であった。次いで、熱延鋼板を１５％ＨＣｌ水溶液に
よる酸洗後、厚さ0.８ｍｍとなるまで冷間圧延した。こ
の冷延鋼板を１００×２５０ｍｍに裁断後、砥粒入りナ
イロンブラシを用いて回転数４００〜８００ｒｐｍ、圧
下量１〜３ｍｍ、研削回数５〜３０回の条件により種々
の厚みで研削を行った。更に、前処理として溶剤脱脂、
Ｎａ2 ＣＯ3 ＋ＮａＯＨ水溶液中の電解洗浄を行い、水
洗、乾燥を行った。
【００２７】前処理を終えた鋼板に対しては、溶融めっ
きシミュレータを用いて、５％Ｏ2＋Ｎ2 ５００℃×３
Ｏs の加熱処理を行った後、２５％Ｈ2 ＋Ｎ2 の雰囲気
で８５０℃６０秒間還元焼鈍を行い、更に、４６０℃の
Ａｌ，Ｍｎを複合添加したＺｎ浴によりめっきを行っ
た。合金化については、ワイピング処理によって付着量
を６０ｇ／ｍ2 に調整した上で、５００℃の大気中熱処
理を行った。Ｚｎ浴組成は、Ｚｎ−0.０９％Ａｌ−0.１
２％Ｍｎとした。
きシミュレータを用いて、５％Ｏ2＋Ｎ2 ５００℃×３
Ｏs の加熱処理を行った後、２５％Ｈ2 ＋Ｎ2 の雰囲気
で８５０℃６０秒間還元焼鈍を行い、更に、４６０℃の
Ａｌ，Ｍｎを複合添加したＺｎ浴によりめっきを行っ
た。合金化については、ワイピング処理によって付着量
を６０ｇ／ｍ2 に調整した上で、５００℃の大気中熱処
理を行った。Ｚｎ浴組成は、Ｚｎ−0.０９％Ａｌ−0.１
２％Ｍｎとした。
【００２８】
【表１】
【００２９】表１のそれぞれの鋼種について、研削量と
酸化Ｆｅ量との関係を調査した結果を図１に示す。Ｓｉ
量が0.３〜３ｗｔ％の鋼板では、0.１μｍ以上の研削
で、0.３ｇ／ｍ2 以上の酸化Ｆｅ量が得られた。そし
て、0.３ｇ／ｍ2 以上の酸化Ｆｅが形成された鋼板につ
いては、不めっきのない合金化めっきができた。
酸化Ｆｅ量との関係を調査した結果を図１に示す。Ｓｉ
量が0.３〜３ｗｔ％の鋼板では、0.１μｍ以上の研削
で、0.３ｇ／ｍ2 以上の酸化Ｆｅ量が得られた。そし
て、0.３ｇ／ｍ2 以上の酸化Ｆｅが形成された鋼板につ
いては、不めっきのない合金化めっきができた。
【００３０】実施例２ 実施例１に用いた鋼種４で研削量が0.１２μｍの鋼板
を、Ａｌを0.０４〜0.３４％、Ｍｎを０〜5.５％の範囲
で変化させたＺｎ溶湯に浸漬して、めっき性および合金
化速度を調査した。合金速度比較のために、Ｓｉ量の少
ない鋼種１で研削を行わない鋼板を１０ｐｐｍＯ2 ＋Ｎ
2 の雰囲気中で５００℃×３０ｓの加熱した後、Ａｌを
0.０４〜0.３４％の範囲で変化させたＭｎ無添加のＺｎ
溶湯に浸漬して、めっきおよび合金化処理を行った。調
査結果を図２に示す。図中、×は不めっき、＋はドロス
多発、△は合金化完了時間が比較例の２倍以上、○は合
金化完了時間が比較例の２倍未満であり、合金化完了時
間の比較は、浴中Ａｌ濃度の等しいものについて行っ
た。
を、Ａｌを0.０４〜0.３４％、Ｍｎを０〜5.５％の範囲
で変化させたＺｎ溶湯に浸漬して、めっき性および合金
化速度を調査した。合金速度比較のために、Ｓｉ量の少
ない鋼種１で研削を行わない鋼板を１０ｐｐｍＯ2 ＋Ｎ
2 の雰囲気中で５００℃×３０ｓの加熱した後、Ａｌを
0.０４〜0.３４％の範囲で変化させたＭｎ無添加のＺｎ
溶湯に浸漬して、めっきおよび合金化処理を行った。調
査結果を図２に示す。図中、×は不めっき、＋はドロス
多発、△は合金化完了時間が比較例の２倍以上、○は合
金化完了時間が比較例の２倍未満であり、合金化完了時
間の比較は、浴中Ａｌ濃度の等しいものについて行っ
た。
【００３１】めっき性が良好で、かつ合理化が促進され
るのは、浴中のＡｌ濃度が0.０５〜0.３％で、かつＭｎ
濃度が0.１〜５％の範囲内であることがわかる。
るのは、浴中のＡｌ濃度が0.０５〜0.３％で、かつＭｎ
濃度が0.１〜５％の範囲内であることがわかる。
【００３２】実施例３ 実施例１に用いた鋼種３で研削量が1.６μｍの鋼板に対
して、Ａｌ量、Ｍｎ量を変えた種々のＺｎ溶湯によりめ
っきを行い、不めっきおよびドロスが発生しなかっため
っき鋼板についてのみ合金化熱処理を行った。更に、そ
の合金化めっき鋼板に、市販の薬剤を用いてリン酸塩処
理を行った後、２０μｍのカチオン電着塗装を行った。
リン酸塩処理条件およびカチオン電着塗装条件は以下の
とおりである。
して、Ａｌ量、Ｍｎ量を変えた種々のＺｎ溶湯によりめ
っきを行い、不めっきおよびドロスが発生しなかっため
っき鋼板についてのみ合金化熱処理を行った。更に、そ
の合金化めっき鋼板に、市販の薬剤を用いてリン酸塩処
理を行った後、２０μｍのカチオン電着塗装を行った。
リン酸塩処理条件およびカチオン電着塗装条件は以下の
とおりである。
【００３３】（１）燐酸塩化成処理条件 自動車用浸漬タイプの燐酸Ｚｎ化成処理液（日本パーカ
ライジング社製：Ｐ３０３８）を用い、液温４３℃で１
２０秒処理。 （２）カチオン電着塗装条件 自動車用の通常のカチオン電着塗料（日本ペイント社製
Ｕ−８０）を電圧２００Ｖ、電着時間３分で塗装し、そ
の後１８０℃×３０分で塗装焼付を行った。塗膜厚２０
μｍ。
ライジング社製：Ｐ３０３８）を用い、液温４３℃で１
２０秒処理。 （２）カチオン電着塗装条件 自動車用の通常のカチオン電着塗料（日本ペイント社製
Ｕ−８０）を電圧２００Ｖ、電着時間３分で塗装し、そ
の後１８０℃×３０分で塗装焼付を行った。塗膜厚２０
μｍ。
【００３４】こうして得られた塗装試験片にスクラッチ
疵を加えて乾燥繰り返し試験を実施した。この乾燥繰り
返し試験は、５％ＮａＣｌ水溶液中の浸漬１ｈｒと６０
℃の熱風乾燥１ｈｒを交互に繰り返すものであり、試験
期間は２００日とした。そして試験終了後、疵部におけ
る鋼板の腐食深さを測定した。その結果を表２および表
３に示す。何れのめっき種においても皮膜中のＦｅ濃度
が７％未満では耐ブリスター性に劣り、１８％を超える
と腐食深さが大きくなることがわかる。
疵を加えて乾燥繰り返し試験を実施した。この乾燥繰り
返し試験は、５％ＮａＣｌ水溶液中の浸漬１ｈｒと６０
℃の熱風乾燥１ｈｒを交互に繰り返すものであり、試験
期間は２００日とした。そして試験終了後、疵部におけ
る鋼板の腐食深さを測定した。その結果を表２および表
３に示す。何れのめっき種においても皮膜中のＦｅ濃度
が７％未満では耐ブリスター性に劣り、１８％を超える
と腐食深さが大きくなることがわかる。
【００３５】
【表２】
【００３６】
【表３】
【００３７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の合金化溶融Ｚｎめっき鋼板は、高Ｓｉ鋼板を母材とす
るにもかかわらず、めっき品質が良好で、合金化速度が
速い。また、本発明の合金化溶融Ｚｎめっき鋼板の製造
方法は、高Ｓｉ鋼板を母材とした場合の不めっきを防
ぎ、かつ、めっき密着性の悪さを改善する。また、合金
化反応を促進し、操業性を高める。
の合金化溶融Ｚｎめっき鋼板は、高Ｓｉ鋼板を母材とす
るにもかかわらず、めっき品質が良好で、合金化速度が
速い。また、本発明の合金化溶融Ｚｎめっき鋼板の製造
方法は、高Ｓｉ鋼板を母材とした場合の不めっきを防
ぎ、かつ、めっき密着性の悪さを改善する。また、合金
化反応を促進し、操業性を高める。
【図１】鋼板表面の研削量と酸化量の関係を示す図表で
ある。
ある。
【図２】浴中Ａｌ量およびＭｎ量がめっき性および合金
化速度に与える影響を示す図表である。
化速度に与える影響を示す図表である。
Claims (2)
- 【請求項１】 めっき母材がＳｉを0.３〜３ｗｔ％含有
すると共に、表面を0.１〜３μｍの厚さで研削し、その
研削面に0.３ｇ／ｍ2 以上の酸化Ｆｅを形成させた高Ｓ
ｉ鋼板からなり、そのめっき組成がＦｅ：７〜１８ｗｔ
％、Ａｌ：0.０８〜0.３ｗｔ％、Ｍｎ：0.１〜５％を満
足し、残部がＺｎおよび不可避不純物よりなることを特
徴とする合金化溶融Ｚｎめっき鋼板。 - 【請求項２】 Ｓｉを0.３〜３ｗｔ％含有する高Ｓｉ鋼
板の表面を0.１〜３μｍの厚さで研削し、その高Ｓｉ鋼
板を酸化性雰囲気中で加熱して鋼板表面に酸化Ｆｅを0.
３ｇ／ｍ2 以上形成させた後、還元性雰囲気で加熱し、
次いで、Ａｌ：0.０５〜0.３ｗｔ％、Ｍｎ：0.１〜５ｗ
ｔ％、残部Ｆｅおよび不可避不純物よりなるＺｎ溶湯で
めっきし、更に、合金化加熱処理することを特徴とする
合金化溶融めっき鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7337292A JPH05230608A (ja) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | 合金化溶融Ｚｎめっき鋼板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7337292A JPH05230608A (ja) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | 合金化溶融Ｚｎめっき鋼板およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05230608A true JPH05230608A (ja) | 1993-09-07 |
Family
ID=13516284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7337292A Pending JPH05230608A (ja) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | 合金化溶融Ｚｎめっき鋼板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05230608A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002101112A2 (en) * | 2001-06-06 | 2002-12-19 | Nippon Steel Corporation | High-strength hot-dip galvanized steel sheet and hot-dip galvannealed steel sheet having fatigue resistance, corrosion resistance, ductility and plating adhesion, after severe deformation, and a method of producing the same |
| JP2003049239A (ja) * | 2001-02-26 | 2003-02-21 | Nippon Steel Corp | 加工性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板及びその製造方法 |
| JP2007291472A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Nippon Steel Corp | 合金化溶融亜鉛メッキ鋼帯の製造方法 |
-
1992
- 1992-02-24 JP JP7337292A patent/JPH05230608A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003049239A (ja) * | 2001-02-26 | 2003-02-21 | Nippon Steel Corp | 加工性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板及びその製造方法 |
| WO2002101112A2 (en) * | 2001-06-06 | 2002-12-19 | Nippon Steel Corporation | High-strength hot-dip galvanized steel sheet and hot-dip galvannealed steel sheet having fatigue resistance, corrosion resistance, ductility and plating adhesion, after severe deformation, and a method of producing the same |
| WO2002101112A3 (en) * | 2001-06-06 | 2004-10-14 | Nippon Steel Corp | High-strength hot-dip galvanized steel sheet and hot-dip galvannealed steel sheet having fatigue resistance, corrosion resistance, ductility and plating adhesion, after severe deformation, and a method of producing the same |
| KR100747133B1 (ko) * | 2001-06-06 | 2007-08-09 | 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 | 고가공(高加工)시의 내피로성, 내식성, 연성 및 도금부착성을 갖는 고강도 용융 아연 도금 강판 및 합금화 용융아연 도금 강판 |
| KR100753244B1 (ko) * | 2001-06-06 | 2007-08-30 | 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 | 고가공(高加工)시의 내피로성, 내식성, 연성 및 도금부착성을 갖는 고강도 용융 아연 도금 강판 및 합금화용융 아연 도금 강판과 그 제조 방법 |
| US7267890B2 (en) * | 2001-06-06 | 2007-09-11 | Nippon Steel Corporation | High-strength hot-dip galvanized steel sheet and hot-dip galvannealed steel sheet having fatigue resistance corrosion resistance ductility and plating adhesion after servere deformation and a method of producing the same |
| US7824509B2 (en) | 2001-06-06 | 2010-11-02 | Nippon Steel Corporation | High-strength hot-dip galvanized steel sheet and hot-dip galvannealed steel sheet having fatigue resistance, corrosion resistance, ductility and plating adhesion, after severe deformation, and a method of producing the same |
| US8216397B2 (en) | 2001-06-06 | 2012-07-10 | Nippon Steel Corporation | High-strength hot-dip galvanized steel sheet and hot-dip galvannealed steel sheet having fatigue resistance, corrosion resistance, ductility and plating adhesion, after severe deformation, and a method of producing the same |
| JP2007291472A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Nippon Steel Corp | 合金化溶融亜鉛メッキ鋼帯の製造方法 |
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