JPH06256920A - 熱延合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造法 - Google Patents
熱延合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造法Info
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- JPH06256920A JPH06256920A JP4542193A JP4542193A JPH06256920A JP H06256920 A JPH06256920 A JP H06256920A JP 4542193 A JP4542193 A JP 4542193A JP 4542193 A JP4542193 A JP 4542193A JP H06256920 A JPH06256920 A JP H06256920A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 孔拡げ性に優れた熱延合金化溶融亜鉛めっき
鋼板を安定的に製造する。 【構成】 酸洗済みの熱延鋼板の表面に、箱焼鈍工程、
連続焼鈍工程または連続溶融めっき工程において前酸化
を行うことにより0.5 〜10g/m2の酸化スケールを形成
し、引き続いて730 〜850 ℃で還元焼鈍を行って酸化ス
ケールを除去した後、溶融めっきおよび合金化処理を行
う。
鋼板を安定的に製造する。 【構成】 酸洗済みの熱延鋼板の表面に、箱焼鈍工程、
連続焼鈍工程または連続溶融めっき工程において前酸化
を行うことにより0.5 〜10g/m2の酸化スケールを形成
し、引き続いて730 〜850 ℃で還元焼鈍を行って酸化ス
ケールを除去した後、溶融めっきおよび合金化処理を行
う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、引張強度が450N/mm2以
上であって、延性なかでも孔拡げ性 (伸びフランジ性)
に優れた熱延合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造法に関す
る。
上であって、延性なかでも孔拡げ性 (伸びフランジ性)
に優れた熱延合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、合金化溶融亜鉛めっき鋼
板は溶接性および耐食性に優れるため、自動車をはじめ
とする各種の製品に多様されている材料である。近年、
自動車の製造では、燃料消費量の低減および動力性能の
向上を目的とした軽量化が推進されている。その一方
で、衝突時の安全性を向上して乗員の生命・身体を保護
するため、自動車車体の強度の向上も積極的に推進され
るようになってきた。
板は溶接性および耐食性に優れるため、自動車をはじめ
とする各種の製品に多様されている材料である。近年、
自動車の製造では、燃料消費量の低減および動力性能の
向上を目的とした軽量化が推進されている。その一方
で、衝突時の安全性を向上して乗員の生命・身体を保護
するため、自動車車体の強度の向上も積極的に推進され
るようになってきた。
【０００３】これらの要請に対応するため、自動車車体
または部品用鋼板としては、軽量であって例えば引張強
度が450N/mm2以上という高張力を有し、しかも安価な高
張力熱延鋼板をめっき母材として溶接性および防錆力も
兼備した熱延合金化溶融亜鉛めっき鋼板の適用が検討さ
れている。
または部品用鋼板としては、軽量であって例えば引張強
度が450N/mm2以上という高張力を有し、しかも安価な高
張力熱延鋼板をめっき母材として溶接性および防錆力も
兼備した熱延合金化溶融亜鉛めっき鋼板の適用が検討さ
れている。
【０００４】例えば、特開昭58−39770 号公報には、
Ｃ：0.005 〜0.15％ (以下、本明細書においては特にこ
とわりがない限り「％」は「重量％」を意味するものと
する)、Si：１％以下、Mn：0.7 〜2.5 ％、Ｐ：0.1 ％
以下の冷延鋼板を連続溶融亜鉛めっき工程により亜鉛め
っきし、この際に組織をベイナイト面積率：５〜50％、
マルテンサイト面積率：１〜20％を含むフェライト＋ベ
イナイト＋マルテンサイトδ相複合組織とする高強度溶
融亜鉛めっき鋼板の製造法が提案されている。
Ｃ：0.005 〜0.15％ (以下、本明細書においては特にこ
とわりがない限り「％」は「重量％」を意味するものと
する)、Si：１％以下、Mn：0.7 〜2.5 ％、Ｐ：0.1 ％
以下の冷延鋼板を連続溶融亜鉛めっき工程により亜鉛め
っきし、この際に組織をベイナイト面積率：５〜50％、
マルテンサイト面積率：１〜20％を含むフェライト＋ベ
イナイト＋マルテンサイトδ相複合組織とする高強度溶
融亜鉛めっき鋼板の製造法が提案されている。
【０００５】特開平４−350 号公報には、Ｃ：0.03〜0.
15％、Si：0.05％以下、Mn：0.5 〜1.2 ％、Nb：0.005
〜0.045 ％、Al：0.10％以下であって、平均結晶粒径：
20μm 以下の均一微細な再結晶フェライト組織が面積
率：95％以上である孔拡げ性に優れた高張力冷延鋼板が
提案されている。
15％、Si：0.05％以下、Mn：0.5 〜1.2 ％、Nb：0.005
〜0.045 ％、Al：0.10％以下であって、平均結晶粒径：
20μm 以下の均一微細な再結晶フェライト組織が面積
率：95％以上である孔拡げ性に優れた高張力冷延鋼板が
提案されている。
【０００６】さらに、特開平４−141566号公報には、
Ｃ：0.05〜0.15％、Mn：0.8 〜1.6 ％、Si：0.3 〜1.5
％、Ｓ：0.02％以下のスラブを1280℃以上に加熱し、88
0 ℃以上の仕上温度で熱間圧延を終了し、酸洗後に、連
続溶融亜鉛めっき工程で750 〜900 ℃で焼鈍し、焼鈍後
の冷却過程で浴温420 〜520 ℃の溶融亜鉛めっき浴に浸
漬し、引き続いて520 〜640 ℃で３秒以上保持する条件
で合金化処理することにより、良好な成形加工性を有
し、表面性状に優れた熱延高張力合金化溶融亜鉛めっき
鋼板を製造する方法が提案されている。
Ｃ：0.05〜0.15％、Mn：0.8 〜1.6 ％、Si：0.3 〜1.5
％、Ｓ：0.02％以下のスラブを1280℃以上に加熱し、88
0 ℃以上の仕上温度で熱間圧延を終了し、酸洗後に、連
続溶融亜鉛めっき工程で750 〜900 ℃で焼鈍し、焼鈍後
の冷却過程で浴温420 〜520 ℃の溶融亜鉛めっき浴に浸
漬し、引き続いて520 〜640 ℃で３秒以上保持する条件
で合金化処理することにより、良好な成形加工性を有
し、表面性状に優れた熱延高張力合金化溶融亜鉛めっき
鋼板を製造する方法が提案されている。
【０００７】ところで、自動車車体または部品用鋼板は
極めて高度な成形加工が施されて使用されるため、前述
の熱延合金化溶融亜鉛めっき鋼板も優れた成形加工性を
備える必要がある。
極めて高度な成形加工が施されて使用されるため、前述
の熱延合金化溶融亜鉛めっき鋼板も優れた成形加工性を
備える必要がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、一般的に高い
強度と優れた成形加工性とは相反する関係にあるため、
従来の技術によってもこれらを両立させることは極めて
困難である。特に、高張力熱延鋼板に合金化溶融亜鉛め
っき処理を施して製造した熱延合金化溶融亜鉛めっき鋼
板の孔拡げ性は、同じ条件で焼鈍・製造された高張力熱
延鋼板に比較すると、著しく劣化してしまう。
強度と優れた成形加工性とは相反する関係にあるため、
従来の技術によってもこれらを両立させることは極めて
困難である。特に、高張力熱延鋼板に合金化溶融亜鉛め
っき処理を施して製造した熱延合金化溶融亜鉛めっき鋼
板の孔拡げ性は、同じ条件で焼鈍・製造された高張力熱
延鋼板に比較すると、著しく劣化してしまう。
【０００９】図６は、540 N/mm2 級および750 N/mm2 級
高張力熱延鋼板について、酸洗にて表面酸化スケールを
除去した場合と、酸洗後合金化溶融亜鉛めっきを施した
場合とについて、孔拡げ率 (％) を調べた結果を示すグ
ラフである。同図に示すように、合金化溶融亜鉛めっき
処理を行うと、孔拡げ率が最大で半分以下にまで低下し
てしまうことがわかる。
高張力熱延鋼板について、酸洗にて表面酸化スケールを
除去した場合と、酸洗後合金化溶融亜鉛めっきを施した
場合とについて、孔拡げ率 (％) を調べた結果を示すグ
ラフである。同図に示すように、合金化溶融亜鉛めっき
処理を行うと、孔拡げ率が最大で半分以下にまで低下し
てしまうことがわかる。
【００１０】ここに、本発明の目的は、高張力熱延鋼板
に合金化溶融亜鉛めっき処理を施して製造される、引張
強度が450N/mm2以上の熱延合金化溶融亜鉛めっき鋼板に
ついて、延性なかでも孔拡げ性 (伸びフランジ性) の著
しい低下を抑制することができる方法を提供することに
ある。
に合金化溶融亜鉛めっき処理を施して製造される、引張
強度が450N/mm2以上の熱延合金化溶融亜鉛めっき鋼板に
ついて、延性なかでも孔拡げ性 (伸びフランジ性) の著
しい低下を抑制することができる方法を提供することに
ある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため種々検討を重ね、熱延合金化溶融亜鉛め
っき鋼板の孔拡げ性の低下を抑制するには、単にめっき
母材の特性の最適化を目的に熱間圧延条件および連続合
金化溶融亜鉛めっき処理条件を最適に管理するだけでは
不十分であり、形成される合金化溶融亜鉛めっき皮膜
(以下、本明細書においては単に「めっき皮膜」という)
の付着状況も含めて管理する必要があることを知見し
た。
を解決するため種々検討を重ね、熱延合金化溶融亜鉛め
っき鋼板の孔拡げ性の低下を抑制するには、単にめっき
母材の特性の最適化を目的に熱間圧延条件および連続合
金化溶融亜鉛めっき処理条件を最適に管理するだけでは
不十分であり、形成される合金化溶融亜鉛めっき皮膜
(以下、本明細書においては単に「めっき皮膜」という)
の付着状況も含めて管理する必要があることを知見し
た。
【００１２】すなわち、熱延合金化溶融亜鉛めっき鋼板
の孔拡げ性の劣化は、めっき皮膜の付着状況にも起因す
るため、孔拡げ性の劣化が少ない付着状況を作り出すこ
とが可能な条件を知る必要がある。
の孔拡げ性の劣化は、めっき皮膜の付着状況にも起因す
るため、孔拡げ性の劣化が少ない付着状況を作り出すこ
とが可能な条件を知る必要がある。
【００１３】本発明者らは、このような観点から鋭意検
討を重ね、孔拡げ性に優れた熱延合金化溶融亜鉛めっき
鋼板を安定的に製造するには、連続溶融亜鉛めっき工
程、または箱焼鈍工程あるいは連続焼鈍工程において単
にめっき母材である高張力熱延鋼板の組成と連続焼鈍条
件とを管理するだけでは不十分であって、合金化溶融亜
鉛めっき処理を行う前に、酸洗状態または表面研削状
態、あるいは更に圧延による加工歪を付与した状態とし
て焼鈍工程へめっき母材を導いて0.5g/m2 以上10g/m2以
下の酸化スケールを均一に形成してめっき皮膜の付着状
況を管理し、引き続いて730 〜850 ℃で還元焼鈍を行う
ことにより酸化スケールを除去した後、溶融めっきおよ
び合金化処理を行えばよいことを知見して、本発明を完
成した。
討を重ね、孔拡げ性に優れた熱延合金化溶融亜鉛めっき
鋼板を安定的に製造するには、連続溶融亜鉛めっき工
程、または箱焼鈍工程あるいは連続焼鈍工程において単
にめっき母材である高張力熱延鋼板の組成と連続焼鈍条
件とを管理するだけでは不十分であって、合金化溶融亜
鉛めっき処理を行う前に、酸洗状態または表面研削状
態、あるいは更に圧延による加工歪を付与した状態とし
て焼鈍工程へめっき母材を導いて0.5g/m2 以上10g/m2以
下の酸化スケールを均一に形成してめっき皮膜の付着状
況を管理し、引き続いて730 〜850 ℃で還元焼鈍を行う
ことにより酸化スケールを除去した後、溶融めっきおよ
び合金化処理を行えばよいことを知見して、本発明を完
成した。
【００１４】ここに、本発明の要旨とするところは、
Ｃ：0.001 ％以上0.20％以下、Si：2.0 ％以下、Mn：0.
50％以上2.50％以下、Ｐ：0.10％以下、残部Feおよび不
可避的不純物からなる鋼組成を有する酸洗済熱延鋼板ま
たは酸洗後さらに表面研削および／または圧延による加
工歪を付与した熱延鋼板を、箱焼鈍工程または連続焼鈍
工程あるいは連続溶融めっき工程において前酸化を行う
ことにより0.5g/m2 以上10g/m2以下の酸化スケールを形
成し、引き続いて730 ℃以上850 ℃以下で還元焼鈍を行
うことにより酸化スケールを除去してから、溶融めっき
および合金化処理を行うことを特徴とする孔拡げ性に優
れた熱延合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造法である。
Ｃ：0.001 ％以上0.20％以下、Si：2.0 ％以下、Mn：0.
50％以上2.50％以下、Ｐ：0.10％以下、残部Feおよび不
可避的不純物からなる鋼組成を有する酸洗済熱延鋼板ま
たは酸洗後さらに表面研削および／または圧延による加
工歪を付与した熱延鋼板を、箱焼鈍工程または連続焼鈍
工程あるいは連続溶融めっき工程において前酸化を行う
ことにより0.5g/m2 以上10g/m2以下の酸化スケールを形
成し、引き続いて730 ℃以上850 ℃以下で還元焼鈍を行
うことにより酸化スケールを除去してから、溶融めっき
および合金化処理を行うことを特徴とする孔拡げ性に優
れた熱延合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造法である。
【００１５】また、別の面からは、本発明は、Ｃ：0.00
1 ％以上0.20％以下、Si：2.0 ％以下、Mn：0.50％以上
2.50％以下、Ｐ：0.10％以下、残部Feおよび不可避的不
純物からなる鋼組成を有する酸洗済熱延鋼板または酸洗
後さらに表面研削および／または圧延による加工歪付与
を行った熱延鋼板を、連続溶融めっき工程の加熱帯にお
いて空燃比0.8 〜1.1 の範囲で焼鈍を行うことにより0.
5g/m2 以上10g/m2以下の酸化スケールを形成し、引き続
いて、連続溶融めっき工程の均熱帯において、730 ℃以
上850 ℃以下で還元焼鈍を行うことにより酸化スケール
を除去してから、溶融めっきおよび合金化処理を行うこ
とを特徴とする孔拡げ性に優れた熱延合金化溶融亜鉛め
っき鋼板の製造法である。
1 ％以上0.20％以下、Si：2.0 ％以下、Mn：0.50％以上
2.50％以下、Ｐ：0.10％以下、残部Feおよび不可避的不
純物からなる鋼組成を有する酸洗済熱延鋼板または酸洗
後さらに表面研削および／または圧延による加工歪付与
を行った熱延鋼板を、連続溶融めっき工程の加熱帯にお
いて空燃比0.8 〜1.1 の範囲で焼鈍を行うことにより0.
5g/m2 以上10g/m2以下の酸化スケールを形成し、引き続
いて、連続溶融めっき工程の均熱帯において、730 ℃以
上850 ℃以下で還元焼鈍を行うことにより酸化スケール
を除去してから、溶融めっきおよび合金化処理を行うこ
とを特徴とする孔拡げ性に優れた熱延合金化溶融亜鉛め
っき鋼板の製造法である。
【００１６】これらの本発明における「孔拡げ性」とは
伸びフランジ性と同義であって、試料に直径が12mmの円
形の孔を打ち抜いた後、60°円錐ポンチを用いて打ち抜
いた孔を拡げる加工を行った場合に、初期の孔径(12mm)
に対するこの孔にひびが形成された時の孔径(mm)の比の
値により定量的に表される。本発明で目標とする孔拡げ
性は、前述の値で85％以上である。
伸びフランジ性と同義であって、試料に直径が12mmの円
形の孔を打ち抜いた後、60°円錐ポンチを用いて打ち抜
いた孔を拡げる加工を行った場合に、初期の孔径(12mm)
に対するこの孔にひびが形成された時の孔径(mm)の比の
値により定量的に表される。本発明で目標とする孔拡げ
性は、前述の値で85％以上である。
【００１７】
【作用】以下、本発明を作用効果とともに詳述する。ま
ず、本発明で用いるめっき母材である熱延鋼板の組成を
上述のように限定する理由を説明する。
ず、本発明で用いるめっき母材である熱延鋼板の組成を
上述のように限定する理由を説明する。
【００１８】Ｃ：0.001 ％以上0.20％以下 Ｃは、鋼の強度を高める作用を奏する元素であるが、そ
の一方で成形加工性を劣化させる作用を奏する元素でも
ある。成形加工性を所望の値に維持するためにＣ含有量
は0.20％以下であるが、Ｃ含有量が0.001 ％未満に低下
すると自動車車体または部品用鋼板として必要な強度を
得ることができなくなってしまう。そこで、本発明で
は、Ｃ含有量は0.001 ％以上0.20％以下と限定する。望
ましくは0.05％以上0.17％以下である。
の一方で成形加工性を劣化させる作用を奏する元素でも
ある。成形加工性を所望の値に維持するためにＣ含有量
は0.20％以下であるが、Ｃ含有量が0.001 ％未満に低下
すると自動車車体または部品用鋼板として必要な強度を
得ることができなくなってしまう。そこで、本発明で
は、Ｃ含有量は0.001 ％以上0.20％以下と限定する。望
ましくは0.05％以上0.17％以下である。
【００１９】Si：2.0 ％以下 Siは、固溶強化により鋼の強度を高めるとともに、成形
加工性に寄与するフェライトを生成・純化させる作用を
奏する元素である。Siは、このような作用を奏するた
め、熱延鋼板を高強度化させる割りには成形加工性を劣
化させる程度が少ない。しかし、Si含有量が2.0 ％超で
あるとかかる効果が奏されなくなり、不めっきが生じ易
くなる。そこで、本発明ではSi含有量は2.0 ％以下に限
定する。望ましくは0.4 ％以上1.3 ％以下である。
加工性に寄与するフェライトを生成・純化させる作用を
奏する元素である。Siは、このような作用を奏するた
め、熱延鋼板を高強度化させる割りには成形加工性を劣
化させる程度が少ない。しかし、Si含有量が2.0 ％超で
あるとかかる効果が奏されなくなり、不めっきが生じ易
くなる。そこで、本発明ではSi含有量は2.0 ％以下に限
定する。望ましくは0.4 ％以上1.3 ％以下である。
【００２０】Mn：0.50％以上2.50％以下 Mnは、固溶強化により鋼の強度を高める効果を奏する元
素である。しかし、Mn含有量が0.50％より少ないとかか
る効果は少なく、一方Mn含有量が2.50％を超えると良好
な伸びが確保されない。そこで、本発明では、Mn含有量
は0.50％以上2.50％以下と限定する。望ましくは0.7 ％
以上1.5 ％以下である。
素である。しかし、Mn含有量が0.50％より少ないとかか
る効果は少なく、一方Mn含有量が2.50％を超えると良好
な伸びが確保されない。そこで、本発明では、Mn含有量
は0.50％以上2.50％以下と限定する。望ましくは0.7 ％
以上1.5 ％以下である。
【００２１】Ｐ：0.10％以下 Ｐも固溶強化により鋼の強度を高める効果があるが、Ｐ
含有量が0.10％を超えるとパーライトバンドが形成され
て孔拡げ性が劣化するとともに成品である熱延合金化溶
融亜鉛めっき鋼板が脆化し易くなってしまう。そこで、
本発明では、Ｐ含有量は0.10％以下と限定する。望まし
くは0.003 ％以上0.020 ％以下である。
含有量が0.10％を超えるとパーライトバンドが形成され
て孔拡げ性が劣化するとともに成品である熱延合金化溶
融亜鉛めっき鋼板が脆化し易くなってしまう。そこで、
本発明では、Ｐ含有量は0.10％以下と限定する。望まし
くは0.003 ％以上0.020 ％以下である。
【００２２】上記以外の組成は、Feおよび不可避的不純
物である。不可避的不純物の組成例としては、Ｓ：0.00
3 ％以下、Al：0.030 ％以上0.070 ％以下を例示するこ
とができる。
物である。不可避的不純物の組成例としては、Ｓ：0.00
3 ％以下、Al：0.030 ％以上0.070 ％以下を例示するこ
とができる。
【００２３】このような組成を有する通常の熱延鋼板、
すなわち酸洗を終了した熱延鋼板または酸洗後さらに表
面研削および／または圧延による加工歪付与を行った熱
延鋼板に、箱焼鈍工程または連続焼鈍工程あるいは連続
溶融めっき工程において前酸化を行うことにより、めっ
き母材である高張力熱延鋼板の表面に0.5g/m2 以上10g/
m2以下の酸化スケールを形成する。この程度の付着量で
あれば、形成される酸化スケールは高張力熱延鋼板の表
面に均一に形成される。
すなわち酸洗を終了した熱延鋼板または酸洗後さらに表
面研削および／または圧延による加工歪付与を行った熱
延鋼板に、箱焼鈍工程または連続焼鈍工程あるいは連続
溶融めっき工程において前酸化を行うことにより、めっ
き母材である高張力熱延鋼板の表面に0.5g/m2 以上10g/
m2以下の酸化スケールを形成する。この程度の付着量で
あれば、形成される酸化スケールは高張力熱延鋼板の表
面に均一に形成される。
【００２４】例えば連続溶融亜鉛めっき工程において
は、溶融亜鉛めっきを行う際に前処理として加熱帯にお
いて前酸化および還元を行うことによりめっき母材であ
る熱延鋼板の表面を清浄化し、めっき皮膜の付着を確実
にする。このように、めっき母材である高張力熱延鋼板
の表面に酸化スケールを形成するのはめっき皮膜の付着
を確実にするためであるため、高張力熱延鋼板が難めっ
き材であればあるほど多量に、表面に一様に酸化スケー
ルを形成する必要がある。
は、溶融亜鉛めっきを行う際に前処理として加熱帯にお
いて前酸化および還元を行うことによりめっき母材であ
る熱延鋼板の表面を清浄化し、めっき皮膜の付着を確実
にする。このように、めっき母材である高張力熱延鋼板
の表面に酸化スケールを形成するのはめっき皮膜の付着
を確実にするためであるため、高張力熱延鋼板が難めっ
き材であればあるほど多量に、表面に一様に酸化スケー
ルを形成する必要がある。
【００２５】しかし、高張力熱延鋼板の表面での酸化ス
ケールの付着状況は酸化性雰囲気および母材熱延鋼板の
表面性状の影響を大きく受け、熱延合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板の孔拡げ率は、前酸化による酸化スケールの生成
量によって大きく変化する。
ケールの付着状況は酸化性雰囲気および母材熱延鋼板の
表面性状の影響を大きく受け、熱延合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板の孔拡げ率は、前酸化による酸化スケールの生成
量によって大きく変化する。
【００２６】酸化スケールの生成量が0.5g/m2 未満であ
ると、この場合の金属組織写真である図１に示すよう
に、めっき母材の表面にSi系の酸化スケールが部分的に
生成して酸化スケールむらが生じることに起因して不め
っきを生じ易い。酸化スケールの生成量が0.5g/m2 以上
10g/m2以下であると、図２に示すように、めっき母材の
表面全面に酸化スケールが一旦一様に形成されその後に
除去されるため、均一かつ安定しためっきを行うことが
可能となる。さらに、酸化スケールの生成量が10g/m2を
超えると、図３に示すように、粒界にまで酸化が進行し
てZnが粒界へ侵入するためにめっき皮膜生成むらが激し
くなり孔拡げ性は低下してしまう。そこで、本発明で
は、酸化スケールの生成量は0.5g/m2 以上10g/m2以下と
限定する。また、焼鈍前に酸洗済熱延鋼板の表面を研削
するのは以下の理由による。
ると、この場合の金属組織写真である図１に示すよう
に、めっき母材の表面にSi系の酸化スケールが部分的に
生成して酸化スケールむらが生じることに起因して不め
っきを生じ易い。酸化スケールの生成量が0.5g/m2 以上
10g/m2以下であると、図２に示すように、めっき母材の
表面全面に酸化スケールが一旦一様に形成されその後に
除去されるため、均一かつ安定しためっきを行うことが
可能となる。さらに、酸化スケールの生成量が10g/m2を
超えると、図３に示すように、粒界にまで酸化が進行し
てZnが粒界へ侵入するためにめっき皮膜生成むらが激し
くなり孔拡げ性は低下してしまう。そこで、本発明で
は、酸化スケールの生成量は0.5g/m2 以上10g/m2以下と
限定する。また、焼鈍前に酸洗済熱延鋼板の表面を研削
するのは以下の理由による。
【００２７】熱延鋼板の場合、表面に酸洗時のスマット
が残りやすく、またSi添加鋼の場合、島状スケールとい
う特有のスケールが発生しやすく、酸洗後も表面性状は
不活性かつ不均一である。このような場合、焼鈍工程で
0.5 〜10g/m2の酸化スケールを形成させても、均一なス
ケールが形成されにくい。
が残りやすく、またSi添加鋼の場合、島状スケールとい
う特有のスケールが発生しやすく、酸洗後も表面性状は
不活性かつ不均一である。このような場合、焼鈍工程で
0.5 〜10g/m2の酸化スケールを形成させても、均一なス
ケールが形成されにくい。
【００２８】均一なスケールを得るには焼鈍前に鋼板表
面を研削し、活性化および均一化を図ることが有効であ
る。その場合には0.1 〜10g/m2以上の研削が好ましい。
また、10g/m2を超える研削を行ってもその効果が飽和す
るだけであり、研削ブラシおよびブラシを回転させるモ
ーターやハウジングも強力なものが必要となる。
面を研削し、活性化および均一化を図ることが有効であ
る。その場合には0.1 〜10g/m2以上の研削が好ましい。
また、10g/m2を超える研削を行ってもその効果が飽和す
るだけであり、研削ブラシおよびブラシを回転させるモ
ーターやハウジングも強力なものが必要となる。
【００２９】また、焼鈍前に必要に応じて圧延により加
工歪を加えるのは、鋼板表面に加工歪を加えることによ
り、鋼板表面を一層活性化させるためである。この際の
加工歪としては圧下率：50％以下であれば十分であり、
これ以上圧下を加えても、メッキ母材が硬くなり過ぎ、
また表面活性化効果が飽和するだけである。
工歪を加えるのは、鋼板表面に加工歪を加えることによ
り、鋼板表面を一層活性化させるためである。この際の
加工歪としては圧下率：50％以下であれば十分であり、
これ以上圧下を加えても、メッキ母材が硬くなり過ぎ、
また表面活性化効果が飽和するだけである。
【００３０】酸化スケールの生成量を0.5g/m2 以上10g/
m2以下とするには、例えば連続溶融めっき工程を用いて
前酸化を行う場合には、加熱帯の空燃比を適宜制御して
酸化スケールを高張力熱延鋼板の表面に一様に形成すれ
ばよい。適当な空燃比の範囲は、具体的には、0.8 以上
1.1 以下、望ましくは0.85以上0.95未満であり、この範
囲を満足すればめっき母材の表面全面に一様に酸化スケ
ールが形成される。
m2以下とするには、例えば連続溶融めっき工程を用いて
前酸化を行う場合には、加熱帯の空燃比を適宜制御して
酸化スケールを高張力熱延鋼板の表面に一様に形成すれ
ばよい。適当な空燃比の範囲は、具体的には、0.8 以上
1.1 以下、望ましくは0.85以上0.95未満であり、この範
囲を満足すればめっき母材の表面全面に一様に酸化スケ
ールが形成される。
【００３１】空燃比が0.8 未満ではめっき母材である高
張力熱延鋼板の表面に酸化スケールが形成されない箇所
が多発して不めっきを生じるおそれがあり、一方空燃比
が1.1 超では局部的に酸化スケールが厚く形成されてし
まい、めっき時 (めっき浴への侵入時) にZnが粒界へ侵
入して熱延合金化溶融亜鉛めっき鋼板の穴拡げ性が低下
してしまう。
張力熱延鋼板の表面に酸化スケールが形成されない箇所
が多発して不めっきを生じるおそれがあり、一方空燃比
が1.1 超では局部的に酸化スケールが厚く形成されてし
まい、めっき時 (めっき浴への侵入時) にZnが粒界へ侵
入して熱延合金化溶融亜鉛めっき鋼板の穴拡げ性が低下
してしまう。
【００３２】このようにして高張力熱延鋼板の表面に0.
5g/m2 以上10g/m2以下の酸化スケールを形成した後、引
き続いて730 〜850 ℃で還元焼鈍を行って酸化スケール
を除去する。
5g/m2 以上10g/m2以下の酸化スケールを形成した後、引
き続いて730 〜850 ℃で還元焼鈍を行って酸化スケール
を除去する。
【００３３】還元焼鈍を行う際の焼鈍温度はめっき母材
のミクロ組織に大きく影響し、その結果、熱延合金化溶
融亜鉛めっき鋼板の孔拡げ性が大きく変動する。焼鈍温
度が730 ℃未満では、Si添加による孔拡げ性向上に寄与
するフェライトの生成および純化の効果が小さく、また
焼鈍温度が850 ℃を超えると、フェライトのオーステナ
イトへの変態が大幅に進行してフェライトが粗大化して
孔拡げ性が低下するからである。この後、溶融めっきお
よび合金化処理を行う。これらの処理条件は公知の条件
であればよく、何ら限定を要さない。
のミクロ組織に大きく影響し、その結果、熱延合金化溶
融亜鉛めっき鋼板の孔拡げ性が大きく変動する。焼鈍温
度が730 ℃未満では、Si添加による孔拡げ性向上に寄与
するフェライトの生成および純化の効果が小さく、また
焼鈍温度が850 ℃を超えると、フェライトのオーステナ
イトへの変態が大幅に進行してフェライトが粗大化して
孔拡げ性が低下するからである。この後、溶融めっきお
よび合金化処理を行う。これらの処理条件は公知の条件
であればよく、何ら限定を要さない。
【００３４】このようにして、本発明により、引張強度
が450N/mm2以上であって延性とりわけ孔拡げ性に優れた
熱延合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造することが可能と
なる。さらに、本発明を実施例を参照しながら説明する
が、これは本発明の例示でありこれにより本発明が限定
されるものではない。
が450N/mm2以上であって延性とりわけ孔拡げ性に優れた
熱延合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造することが可能と
なる。さらに、本発明を実施例を参照しながら説明する
が、これは本発明の例示でありこれにより本発明が限定
されるものではない。
【００３５】
【実施例】転炉を用いて溶製を行うことにより製造し
た、表１に示す化学組成を有するスラブａないしｉに、
表１に示す加熱温度 (℃) 、仕上温度 (℃) および巻取
温度(℃) で熱間圧延を行って板厚が2.6mm の熱延鋼板
を24種製造した。
た、表１に示す化学組成を有するスラブａないしｉに、
表１に示す加熱温度 (℃) 、仕上温度 (℃) および巻取
温度(℃) で熱間圧延を行って板厚が2.6mm の熱延鋼板
を24種製造した。
【００３６】これらの熱延鋼板に酸洗を行ってから、
酸洗状態のまま、酸洗後さらに鋼板表面を研削(0.5g/
m2) 、または酸洗後に研削 (0.5 g/m2) および圧下を
行ったのち、箱焼鈍または連続焼鈍あるいは溶融亜鉛め
っき工程において前酸化を行い表１に示す量(g/m2)の酸
化スケールを形成し、さらに表１に示す焼鈍温度 (℃)
で還元焼鈍を行って前記酸化スケールを除去した。
酸洗状態のまま、酸洗後さらに鋼板表面を研削(0.5g/
m2) 、または酸洗後に研削 (0.5 g/m2) および圧下を
行ったのち、箱焼鈍または連続焼鈍あるいは溶融亜鉛め
っき工程において前酸化を行い表１に示す量(g/m2)の酸
化スケールを形成し、さらに表１に示す焼鈍温度 (℃)
で還元焼鈍を行って前記酸化スケールを除去した。
【００３７】還元焼鈍の冷却過程でめっき浴温：460 ℃
の亜鉛めっき浴への浸漬を行って溶融亜鉛めっきを行
い、めっき付着量が両面の合計量で90g/m2になるように
調整した後、表１に示す温度 (℃) および時間 (ｓ）で
合金化処理を行った。なお、表１には加熱帯において酸
化スケールを形成した際の空燃比をあわせて示す。
の亜鉛めっき浴への浸漬を行って溶融亜鉛めっきを行
い、めっき付着量が両面の合計量で90g/m2になるように
調整した後、表１に示す温度 (℃) および時間 (ｓ）で
合金化処理を行った。なお、表１には加熱帯において酸
化スケールを形成した際の空燃比をあわせて示す。
【００３８】このようにして得た熱延合金化溶融亜鉛め
っき鋼板24種それぞれから試験片を切り出して試料No.1
ないし試料No.24 を製作し、引張試験 (JIS ５号試験
片) と孔拡げ試験 (直径12mmの孔を打抜いた後、60°円
錐ポンチを用いて孔縁にひびが発生するまで絞り成形を
行い、孔の初期径と絞り後の径の変化率を孔拡げ率とし
て評価する試験) を行った。試験結果を表２にまとめて
示す。
っき鋼板24種それぞれから試験片を切り出して試料No.1
ないし試料No.24 を製作し、引張試験 (JIS ５号試験
片) と孔拡げ試験 (直径12mmの孔を打抜いた後、60°円
錐ポンチを用いて孔縁にひびが発生するまで絞り成形を
行い、孔の初期径と絞り後の径の変化率を孔拡げ率とし
て評価する試験) を行った。試験結果を表２にまとめて
示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】
【表２】
【００４１】試料No.1ないし試料No.15 は、本発明の範
囲を全て満足した条件で製造されているため、YP：270
〜630N/mm2、TS：460 〜762N/mm2、El：22.3〜38.0％、
孔拡げ率：96〜138 ％であって、不めっき等のない良好
なめっき状況が得られた。したがって、自動車車体また
は部品用鋼板として好適である。
囲を全て満足した条件で製造されているため、YP：270
〜630N/mm2、TS：460 〜762N/mm2、El：22.3〜38.0％、
孔拡げ率：96〜138 ％であって、不めっき等のない良好
なめっき状況が得られた。したがって、自動車車体また
は部品用鋼板として好適である。
【００４２】これに対し、試料No.16 は、Ｃ含有量が本
発明の範囲の上限を上回っているため、成形加工性 (孔
拡げ率) が劣化した。試料No.17 は、Si含有量が本発明
の上限を上回っているため、不めっきを生じた。
発明の範囲の上限を上回っているため、成形加工性 (孔
拡げ率) が劣化した。試料No.17 は、Si含有量が本発明
の上限を上回っているため、不めっきを生じた。
【００４３】試料No.18 は、Mn含有量が本発明の範囲の
下限を下回っているため、強度が劣化した。試料No.19
は、Ｐ含有量が本発明の範囲の上限を上回っているた
め、孔拡げ率が劣化した。
下限を下回っているため、強度が劣化した。試料No.19
は、Ｐ含有量が本発明の範囲の上限を上回っているた
め、孔拡げ率が劣化した。
【００４４】試料No.20 は、酸化スケール量 (さらには
空燃比) が本発明の範囲の下限を下回っているため、不
めっきを生じた。試料No.21 は、酸化スケール量 (さら
には空燃比) が本発明の範囲の上限を上回っているた
め、孔拡げ率が劣化した。
空燃比) が本発明の範囲の下限を下回っているため、不
めっきを生じた。試料No.21 は、酸化スケール量 (さら
には空燃比) が本発明の範囲の上限を上回っているた
め、孔拡げ率が劣化した。
【００４５】試料No.22 は、焼鈍温度が本発明の範囲の
下限を下回っているため、孔拡げ率が劣化した。試料N
o.23 は、焼鈍温度が本発明の範囲の上限を上回ってい
るため、孔拡げ率が劣化した。さらに、試料No.24 は、
前酸化前に行った圧延の圧下率が本発明の望ましい範囲
を上回ったため、めっき皮膜が硬化し、伸びが低下し
た。
下限を下回っているため、孔拡げ率が劣化した。試料N
o.23 は、焼鈍温度が本発明の範囲の上限を上回ってい
るため、孔拡げ率が劣化した。さらに、試料No.24 は、
前酸化前に行った圧延の圧下率が本発明の望ましい範囲
を上回ったため、めっき皮膜が硬化し、伸びが低下し
た。
【００４６】また、これらの試験結果を総括して、図４
にはめっき母材である高張力熱延鋼板の表面における酸
化スケールの生成量(g/m2)と孔拡げ率 (％) との関係
を、図５には焼鈍温度 (℃) と孔拡げ率 (％) との関係
をそれぞれグラフで示す。図４および図５によれば、孔
拡げ性の改善には、表面の酸化スケール量および焼鈍温
度がともに影響することがわかる。
にはめっき母材である高張力熱延鋼板の表面における酸
化スケールの生成量(g/m2)と孔拡げ率 (％) との関係
を、図５には焼鈍温度 (℃) と孔拡げ率 (％) との関係
をそれぞれグラフで示す。図４および図５によれば、孔
拡げ性の改善には、表面の酸化スケール量および焼鈍温
度がともに影響することがわかる。
【００４７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
孔拡げ性に優れた熱延合金化溶融亜鉛めっき鋼板を安定
的に製造できる。
孔拡げ性に優れた熱延合金化溶融亜鉛めっき鋼板を安定
的に製造できる。
【図１】酸化スケールの生成量が0.5g/m2 未満の場合に
めっき母材の表面にSi系の酸化スケールが部分的に生成
し、不めっきが発生する状況を示す金属組織写真であ
る。
めっき母材の表面にSi系の酸化スケールが部分的に生成
し、不めっきが発生する状況を示す金属組織写真であ
る。
【図２】酸化スケールの生成量が0.5g/m2 以上10g/m2以
下の場合にめっき母材の表面に一旦均一に形成された酸
化スケールがその後の還元焼鈍にて均一にきれいに除去
されており、その後の溶融亜鉛めっき処理にて均一かつ
安定しためっき皮膜が得られることを示す金属組織写真
である。
下の場合にめっき母材の表面に一旦均一に形成された酸
化スケールがその後の還元焼鈍にて均一にきれいに除去
されており、その後の溶融亜鉛めっき処理にて均一かつ
安定しためっき皮膜が得られることを示す金属組織写真
である。
【図３】酸化スケールの生成量が10g/m2超の場合、酸化
が粒界まで進行し、Znの粒界進出が起こることを示す金
属組織写真である。
が粒界まで進行し、Znの粒界進出が起こることを示す金
属組織写真である。
【図４】高張力熱延鋼板の表面における酸化スケールの
生成量(g/m2)が孔拡げ率 (％)に及ぼす影響を示すグラ
フである。
生成量(g/m2)が孔拡げ率 (％)に及ぼす影響を示すグラ
フである。
【図５】焼鈍温度 (℃) が孔拡げ率 (％) に及ぼす影響
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図６】高張力熱延鋼板および熱延合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板について、合金化溶融亜鉛めっき処理および焼鈍
を行って540N/mm2級の鋼板とした場合と、熱延合金化溶
融亜鉛めっき処理ままで750N/mm2級の鋼板とした場合と
について、孔拡げ率 (％) を示したグラフである。
き鋼板について、合金化溶融亜鉛めっき処理および焼鈍
を行って540N/mm2級の鋼板とした場合と、熱延合金化溶
融亜鉛めっき処理ままで750N/mm2級の鋼板とした場合と
について、孔拡げ率 (％) を示したグラフである。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年３月１７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
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 Ｃ２２Ｃ 38/04
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ：0.001 〜0.20％、Si：2.
0 ％以下、Mn：0.50〜2.50％、Ｐ：0.10％以下、残部Fe
および不可避的不純物からなる鋼組成を有する酸洗済熱
延鋼板を、箱焼鈍工程または連続焼鈍工程あるいは連続
溶融めっき工程において前酸化を行うことにより0.5 〜
10g/m2の酸化スケールを形成し、引き続いて730 〜850
℃で還元焼鈍を行うことにより前記酸化スケールを除去
してから、溶融めっきおよび合金化処理を行うことを特
徴とする孔拡げ性に優れた熱延合金化溶融亜鉛めっき鋼
板の製造法。 - 【請求項２】 重量％で、Ｃ：0.001 〜0.20％、Si：2.
0 ％以下、Mn：0.50〜2.50％、Ｐ：0.10％以下、残部Fe
および不可避的不純物からなる鋼組成を有する酸洗済熱
延鋼板を、連続溶融めっき工程の加熱帯において、空燃
比0.8 〜1.1の範囲で焼鈍を行うことにより0.5 〜10g/m
2の酸化スケールを形成し、引き続いて、前記連続溶融
めっき工程の均熱帯において、730 〜850 ℃で還元焼鈍
を行うことにより前記酸化スケールを除去してから、溶
融めっきおよび合金化処理を行うことを特徴とする孔拡
げ性に優れた熱延合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造法。 - 【請求項３】 前記前酸化を行う前に、酸洗済熱延鋼板
に表面研削および／または圧延による加工歪付与を行う
ことを特徴とする請求項１記載の孔拡げ性に優れた熱延
合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造法。 - 【請求項４】 前記焼鈍を行う前に、酸洗済熱延鋼板に
表面研削および／または圧延による加工歪付与を行うこ
とを特徴とする請求項２記載の孔拡げ性に優れた熱延合
金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5045421A JP2725550B2 (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | 熱延合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5045421A JP2725550B2 (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | 熱延合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06256920A true JPH06256920A (ja) | 1994-09-13 |
| JP2725550B2 JP2725550B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=12718811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5045421A Expired - Fee Related JP2725550B2 (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | 熱延合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2725550B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11236621A (ja) * | 1997-12-17 | 1999-08-31 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高張力高延性亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03207845A (ja) * | 1990-01-04 | 1991-09-11 | Nippon Steel Corp | 溶融合金化亜鉛メッキ鋼板の製造方法 |
| JPH04202630A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-23 | Nippon Steel Corp | めっき密着性の良好な高Ｓｉ含有高張力溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
-
1993
- 1993-03-05 JP JP5045421A patent/JP2725550B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03207845A (ja) * | 1990-01-04 | 1991-09-11 | Nippon Steel Corp | 溶融合金化亜鉛メッキ鋼板の製造方法 |
| JPH04202630A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-23 | Nippon Steel Corp | めっき密着性の良好な高Ｓｉ含有高張力溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11236621A (ja) * | 1997-12-17 | 1999-08-31 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高張力高延性亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2725550B2 (ja) | 1998-03-11 |
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