JPH0633265A - 水素脆化の発生しない超高強度亜鉛めっき鋼板及びその製造方法 - Google Patents
水素脆化の発生しない超高強度亜鉛めっき鋼板及びその製造方法Info
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- JPH0633265A JPH0633265A JP4213572A JP21357292A JPH0633265A JP H0633265 A JPH0633265 A JP H0633265A JP 4213572 A JP4213572 A JP 4213572A JP 21357292 A JP21357292 A JP 21357292A JP H0633265 A JPH0633265 A JP H0633265A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/04—Steel or steel alloys
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- Laser Beam Processing (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 水素脆化の発生しない超高強度亜鉛めっき鋼
板を提供する。 【構成】 この鋼板は、熱間圧延ままの端面又は焼鈍ま
まの端面、レーザー及びプラズマ等で溶断した端面、或
いは切断の返りのない端面を有し、引張強さ９８０Ｎ／
mm2以上の超高強度鋼板の表裏面に純亜鉛又は亜鉛系め
っきが施されていることを特徴としている。切断又は溶
断される場合は、引張強さ９８０Ｎ／mm2以上の超高強
度鋼板の表裏面に純亜鉛又は亜鉛系めっきを施す前又は
後に、端面をレーザー及びプラズマ等で溶断すること、
或いは切断により発生した端面の返りを除去することに
より製造される。自動車のバンパー、ドアの補強部材、
更には建築用の足場材など、軽量でかつ高耐食性が要求
される用途に好適である。
板を提供する。 【構成】 この鋼板は、熱間圧延ままの端面又は焼鈍ま
まの端面、レーザー及びプラズマ等で溶断した端面、或
いは切断の返りのない端面を有し、引張強さ９８０Ｎ／
mm2以上の超高強度鋼板の表裏面に純亜鉛又は亜鉛系め
っきが施されていることを特徴としている。切断又は溶
断される場合は、引張強さ９８０Ｎ／mm2以上の超高強
度鋼板の表裏面に純亜鉛又は亜鉛系めっきを施す前又は
後に、端面をレーザー及びプラズマ等で溶断すること、
或いは切断により発生した端面の返りを除去することに
より製造される。自動車のバンパー、ドアの補強部材、
更には建築用の足場材など、軽量でかつ高耐食性が要求
される用途に好適である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車のバンパー、ド
アの補強部材、更には建築用の足場材など、軽量でかつ
高耐食性が要求される用途に好適な超高強度亜鉛めっき
鋼板とその製造方法に関するものである。
アの補強部材、更には建築用の足場材など、軽量でかつ
高耐食性が要求される用途に好適な超高強度亜鉛めっき
鋼板とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】米国のＣＡＦＥ(Ｃorporate Ａverage
Ｆuel Ｅconomy)の規制強化提案により自動車の軽量化
が進み、バンパー、ドアの補強部材などに９８０Ｎ／mm
2以上の超高強度薄鋼板が採用されるようになってき
た。これらの鋼板は非めっき材で耐食性に問題があり、
最近その防錆力向上のために亜鉛めっき化が検討される
ようになってきた。
Ｆuel Ｅconomy)の規制強化提案により自動車の軽量化
が進み、バンパー、ドアの補強部材などに９８０Ｎ／mm
2以上の超高強度薄鋼板が採用されるようになってき
た。これらの鋼板は非めっき材で耐食性に問題があり、
最近その防錆力向上のために亜鉛めっき化が検討される
ようになってきた。
【０００３】しかし、このような超高強度鋼板に亜鉛め
っきをすると、例えば、電気亜鉛めっきではめっき前の
酸洗及びめっき浴などで陰極反応で発生する水素が鋼板
中に進入、また溶融亜鉛めっきではそのラインの加熱雰
囲気中の水素が鋼板中に進入し、いずれにおいても水素
脆化を起こすことが知られている。このような水素脆化
は遅れ破壊と同様、引張強さ９８０Ｎ／mm2以上の強度
で発生し易いことが知られている。
っきをすると、例えば、電気亜鉛めっきではめっき前の
酸洗及びめっき浴などで陰極反応で発生する水素が鋼板
中に進入、また溶融亜鉛めっきではそのラインの加熱雰
囲気中の水素が鋼板中に進入し、いずれにおいても水素
脆化を起こすことが知られている。このような水素脆化
は遅れ破壊と同様、引張強さ９８０Ｎ／mm2以上の強度
で発生し易いことが知られている。
【０００４】鋼板の水素脆化は、この拡散性水素によっ
て生じ、２００℃で数時間加熱することでこの水素が減
少することが報告されている(例えば、「金属表面技
術」Ｖol.３９、Ｎo.７、１９８８、p.５２)。しかしな
がら、このように鋼板を加熱処理しても鋼中の拡散性水
素を完全に排除することは困難であり、水素脆化を防止
できない。また、亜鉛めっき後に鋼板を加熱処理すると
亜鉛めっき層が変質し、目的とした耐食性が得られな
い。
て生じ、２００℃で数時間加熱することでこの水素が減
少することが報告されている(例えば、「金属表面技
術」Ｖol.３９、Ｎo.７、１９８８、p.５２)。しかしな
がら、このように鋼板を加熱処理しても鋼中の拡散性水
素を完全に排除することは困難であり、水素脆化を防止
できない。また、亜鉛めっき後に鋼板を加熱処理すると
亜鉛めっき層が変質し、目的とした耐食性が得られな
い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来は、
良好な耐食性を有しかつ水素脆化の発生しない引張強さ
９８０Ｎ／mm2以上の亜鉛系めっき鋼板は存在しなかっ
た。
良好な耐食性を有しかつ水素脆化の発生しない引張強さ
９８０Ｎ／mm2以上の亜鉛系めっき鋼板は存在しなかっ
た。
【０００６】本発明は、上述の現状に鑑みて、水素放出
のための再加熱処理することなく、所定の亜鉛又は亜鉛
系めっきを施したままで水素脆化が発生しない引張強さ
９８０Ｎ／mm2以上の鋼板を提供し、またその製造方法
を提供することを目的とするものである。
のための再加熱処理することなく、所定の亜鉛又は亜鉛
系めっきを施したままで水素脆化が発生しない引張強さ
９８０Ｎ／mm2以上の鋼板を提供し、またその製造方法
を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、９８０Ｎ／mm
2以上の超高強度鋼板に亜鉛めっきを施した場合に水素
脆化が生じる原因は、その端面の性状の如何に依ること
を究明し、ここに本発明をなしたものである。
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、９８０Ｎ／mm
2以上の超高強度鋼板に亜鉛めっきを施した場合に水素
脆化が生じる原因は、その端面の性状の如何に依ること
を究明し、ここに本発明をなしたものである。
【０００８】すなわち、本発明に係る水素脆化の発生し
ない超高強度亜鉛めっき鋼板は、熱間圧延ままの端面又
は焼鈍ままの端面、レーザー及びプラズマ等で溶断した
端面、或いは切断の返りのない端面を有し、引張強さ９
８０Ｎ／mm2以上の超高強度鋼板の表裏面に純亜鉛又は
亜鉛系めっきが施されていることを特徴とするものであ
る。
ない超高強度亜鉛めっき鋼板は、熱間圧延ままの端面又
は焼鈍ままの端面、レーザー及びプラズマ等で溶断した
端面、或いは切断の返りのない端面を有し、引張強さ９
８０Ｎ／mm2以上の超高強度鋼板の表裏面に純亜鉛又は
亜鉛系めっきが施されていることを特徴とするものであ
る。
【０００９】また、製造方法は、引張強さ９８０Ｎ／mm
2以上の超高強度鋼板の表裏面に純亜鉛又は亜鉛系めっ
きを施す前又は後に、端面をレーザー及びプラズマ等で
溶断すること、或いは切断により発生した端面の返りを
除去することを特徴とするものである。
2以上の超高強度鋼板の表裏面に純亜鉛又は亜鉛系めっ
きを施す前又は後に、端面をレーザー及びプラズマ等で
溶断すること、或いは切断により発生した端面の返りを
除去することを特徴とするものである。
【００１０】以下に本発明を更に詳細に説明する。
【００１１】
【００１２】本発明者らは、水素脆化の発生原因につい
て鋭意研究を行った結果、以下のことを見い出した。
て鋭意研究を行った結果、以下のことを見い出した。
【００１３】引張強さが９８０Ｎ／mm2よりも低い強度
の鋼板の場合には、例えばロータリーシャーで端面を切
断した後に純亜鉛又は亜鉛系めっきを施しても水素脆化
は発生しない。また、表裏面に純亜鉛又は亜鉛系めっき
を施した後、ロータリーシャーなどで鋼板の端面を切断
してコイルに巻取っても水素脆化は発生しない。これ
は、歪みの高い切断面に鋼中の水素が集まり応力が高ま
っても、その部分で塑性変形が生じ、応力が緩和される
ために破断しないと考えられる。
の鋼板の場合には、例えばロータリーシャーで端面を切
断した後に純亜鉛又は亜鉛系めっきを施しても水素脆化
は発生しない。また、表裏面に純亜鉛又は亜鉛系めっき
を施した後、ロータリーシャーなどで鋼板の端面を切断
してコイルに巻取っても水素脆化は発生しない。これ
は、歪みの高い切断面に鋼中の水素が集まり応力が高ま
っても、その部分で塑性変形が生じ、応力が緩和される
ために破断しないと考えられる。
【００１４】しかし、ロータリーシャーなど切断した引
張強さ９８０Ｎ／mm2以上の鋼板に純亜鉛又は亜鉛系め
っきを施すと水素脆化が発生する。また、引張強さ９８
０Ｎ／mm2以上の鋼板の表裏面に純亜鉛又は亜鉛系めっ
きを施した後、その端面を切断したコイルに巻取ると水
素脆化が発生する。この発生原因について詳細な調査を
行った結果、前述のように純亜鉛又は亜鉛系めっきを行
う過程で鋼板中に進入し、そのまま残存した水素によっ
て、シャー端面の部分を起点として割れが発生している
ことを見い出した。
張強さ９８０Ｎ／mm2以上の鋼板に純亜鉛又は亜鉛系め
っきを施すと水素脆化が発生する。また、引張強さ９８
０Ｎ／mm2以上の鋼板の表裏面に純亜鉛又は亜鉛系めっ
きを施した後、その端面を切断したコイルに巻取ると水
素脆化が発生する。この発生原因について詳細な調査を
行った結果、前述のように純亜鉛又は亜鉛系めっきを行
う過程で鋼板中に進入し、そのまま残存した水素によっ
て、シャー端面の部分を起点として割れが発生している
ことを見い出した。
【００１５】そこで、本発明者らは、その対策について
更に研究を重ねた結果、熱間圧延ままの端面又は焼鈍ま
まの端面、及び端面をレーザー及びプラズマ等で溶断し
たまま又は端面に切断の返りがない状態であって、引張
強さ９８０Ｎ／mm2以上の超高強度鋼板の表裏面に純亜
鉛又は亜鉛系めっきを施すと、水素脆化が発生しないこ
とを見い出したのである。
更に研究を重ねた結果、熱間圧延ままの端面又は焼鈍ま
まの端面、及び端面をレーザー及びプラズマ等で溶断し
たまま又は端面に切断の返りがない状態であって、引張
強さ９８０Ｎ／mm2以上の超高強度鋼板の表裏面に純亜
鉛又は亜鉛系めっきを施すと、水素脆化が発生しないこ
とを見い出したのである。
【００１６】更に、引張強さ９８０Ｎ／mm2以上の超高
強度鋼板の表裏面に純亜鉛又は亜鉛系めっきを施す前又
は後に、端面をレーザー及びプラズマ等で溶断し又は切
断により生じた端面の返りを除去すると、水素脆化が発
生しないことを見い出したのである。
強度鋼板の表裏面に純亜鉛又は亜鉛系めっきを施す前又
は後に、端面をレーザー及びプラズマ等で溶断し又は切
断により生じた端面の返りを除去すると、水素脆化が発
生しないことを見い出したのである。
【００１７】なお、熱間圧延ままの端面や焼鈍ままの端
面は、切断で返りのない端面や溶断したままの端面と実
質的に同じ作用を有し、熱間圧延ままで亜鉛めっきを施
す方法、或いは焼鈍の前又は後に亜鉛めっきを施す方法
が可能である。
面は、切断で返りのない端面や溶断したままの端面と実
質的に同じ作用を有し、熱間圧延ままで亜鉛めっきを施
す方法、或いは焼鈍の前又は後に亜鉛めっきを施す方法
が可能である。
【００１８】本発明においてレーザー、プラズマ等で溶
断する場合、その種類、入熱量、ビームの径などは限定
されるものではなく、要するに、鋼板の切断面を溶断に
よる端面とすることにある。また、返りの除去とは、シ
ャーなどの機械的切断によりその端面に生じる所謂バリ
を除くことである。返りの除去の方法については特に限
定されるものではなく、グラインダー等で研磨しても、
刃物で削除してもよい。更に切断時にバリが発生しない
方法でもよい。
断する場合、その種類、入熱量、ビームの径などは限定
されるものではなく、要するに、鋼板の切断面を溶断に
よる端面とすることにある。また、返りの除去とは、シ
ャーなどの機械的切断によりその端面に生じる所謂バリ
を除くことである。返りの除去の方法については特に限
定されるものではなく、グラインダー等で研磨しても、
刃物で削除してもよい。更に切断時にバリが発生しない
方法でもよい。
【００１９】本発明における亜鉛めっきの種類、方法に
ついては特に限定されるものではない。純亜鉛めっきと
しては電気亜鉛めっき、溶融亜鉛めっきなどがある。ま
た亜鉛系めっきとしては、Ｚn−Ｎi、Ｚn−Ｍnなどの電
気合金亜鉛めっき、合金化溶融亜鉛めっきなどがある。
これらの亜鉛めっき鋼板のめっき層が単一の層であって
も、２種類以上のめっきからなる複合層であっても、更
にめっき層の表面に各種の表面処理、すなわち、クロメ
ート処理又はりん酸塩処理などが施されていても本発明
の効果は変わらない。
ついては特に限定されるものではない。純亜鉛めっきと
しては電気亜鉛めっき、溶融亜鉛めっきなどがある。ま
た亜鉛系めっきとしては、Ｚn−Ｎi、Ｚn−Ｍnなどの電
気合金亜鉛めっき、合金化溶融亜鉛めっきなどがある。
これらの亜鉛めっき鋼板のめっき層が単一の層であって
も、２種類以上のめっきからなる複合層であっても、更
にめっき層の表面に各種の表面処理、すなわち、クロメ
ート処理又はりん酸塩処理などが施されていても本発明
の効果は変わらない。
【００２０】また、被めっき材である鋼板の種類につい
ても特に限定されるものではなく、冷延高強度鋼板であ
っても、熱延高強度鋼板であってもよい。これらの鋼板
強化は変態組織、析出、細粒のいずれであっても、また
単独、複合の強化であってもよい。コイル材であっても
或いはシート材であってもよい。
ても特に限定されるものではなく、冷延高強度鋼板であ
っても、熱延高強度鋼板であってもよい。これらの鋼板
強化は変態組織、析出、細粒のいずれであっても、また
単独、複合の強化であってもよい。コイル材であっても
或いはシート材であってもよい。
【００２１】次に本発明の実施例を示す。
【００２２】
【実施例１】表１に示す条件で、種々の端面状態の熱延
鋼板(２.４mm厚)又は焼鈍した冷延鋼板(１.６mm厚)に各
種の亜鉛めっきを施し、曲げにより鋼板の表面にその鋼
板の引張強度と等しい歪みを付与し大気中で放置し、割
れの発生を調べた。その結果を表１に示す。
鋼板(２.４mm厚)又は焼鈍した冷延鋼板(１.６mm厚)に各
種の亜鉛めっきを施し、曲げにより鋼板の表面にその鋼
板の引張強度と等しい歪みを付与し大気中で放置し、割
れの発生を調べた。その結果を表１に示す。
【表１】
【００２３】表１において、鋼Ｎo.１は強度が低いため
シャー切断ままでも水素脆化が発生していない。鋼Ｎo.
２、Ｎo.６及びＮo.１２はいずれも従来の方法の例であ
り、シャー切断ままであって水素脆化が発生している。
一方、鋼Ｎo.３〜Ｎo.５、Ｎo.７〜Ｎo.１１はいずれも
本発明例であり、水素脆化が発生していない。
シャー切断ままでも水素脆化が発生していない。鋼Ｎo.
２、Ｎo.６及びＮo.１２はいずれも従来の方法の例であ
り、シャー切断ままであって水素脆化が発生している。
一方、鋼Ｎo.３〜Ｎo.５、Ｎo.７〜Ｎo.１１はいずれも
本発明例であり、水素脆化が発生していない。
【００２４】
【実施例２】表２に示す条件で、熱延鋼板(２.４mm厚)
又は焼鈍した冷延鋼板(１.６mm厚)に各種の亜鉛めっき
を施した後、種々の端面状態にして、曲げにより鋼板表
面にその鋼板の引張強度と等しい歪みを付与し大気中で
放置し、割れの発生を調べた。その結果を表２に示す。
又は焼鈍した冷延鋼板(１.６mm厚)に各種の亜鉛めっき
を施した後、種々の端面状態にして、曲げにより鋼板表
面にその鋼板の引張強度と等しい歪みを付与し大気中で
放置し、割れの発生を調べた。その結果を表２に示す。
【表２】
【００２５】表２において、鋼Ａは強度が低いためシャ
ー切断ままでも水素脆化が発生していない。鋼Ｂ、Ｆ及
びＨはいずれも従来の方法の例であり、水素脆化が発生
している。一方、鋼Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｇ、Ｉ、Ｊ、Ｋ及びＬ
はいずれも本発明例であり、水素脆化が発生していな
い。
ー切断ままでも水素脆化が発生していない。鋼Ｂ、Ｆ及
びＨはいずれも従来の方法の例であり、水素脆化が発生
している。一方、鋼Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｇ、Ｉ、Ｊ、Ｋ及びＬ
はいずれも本発明例であり、水素脆化が発生していな
い。
【００２６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
９８０Ｎ／mm2以上の純亜鉛又は亜鉛系めっきを施した
鋼板であっても水素脆化の発生を防止できる。
９８０Ｎ／mm2以上の純亜鉛又は亜鉛系めっきを施した
鋼板であっても水素脆化の発生を防止できる。
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 Ｃ２５Ｄ 5/26 Ｃ Ｆ 5/36 // Ｂ２３Ｋ 10/00 ５０１ Ａ 7920−4Ｅ (72)発明者 前田弘幸 兵庫県加古川市金沢町１番地株式会社神戸 製鋼所加古川製鉄所内 (72)発明者 泊里治夫 兵庫県加古川市金沢町１番地株式会社神戸 製鋼所加古川製鉄所内
Claims (5)
- 【請求項１】 熱間圧延ままの端面又は焼鈍ままの端面
を有する引張強さ９８０Ｎ／mm2以上の超高強度鋼板の
表裏面に純亜鉛又は亜鉛系めっきが施されていることを
特徴とする水素脆化の発生しない超高強度亜鉛めっき鋼
板。 - 【請求項２】 レーザー及びプラズマ等で溶断した端面
を有し、引張強さ９８０Ｎ／mm2以上の超高強度鋼板の
表裏面に純亜鉛又は亜鉛系めっきが施されていることを
特徴とする水素脆化の発生しない超高強度亜鉛めっき鋼
板。 - 【請求項３】 切断の返りのない端面を有し、引張強さ
９８０Ｎ／mm2以上の超高強度鋼板の表裏面に純亜鉛又
は亜鉛系めっきが施されていることを特徴とする水素脆
化の発生しない超高強度亜鉛めっき鋼板。 - 【請求項４】 引張強さ９８０Ｎ／mm2以上の超高強度
鋼板の表裏面に純亜鉛又は亜鉛系めっきを施す前又は後
に、その端面をレーザー及びプラズマ等で溶断すること
を特徴とする水素脆化の発生しない超高強度亜鉛めっき
鋼板の製造方法。 - 【請求項５】 引張強さ９８０Ｎ／mm2以上の超高強度
鋼板の表裏面に純亜鉛又は亜鉛系めっきを施す前又は後
に、切断により発生した端面の返りを除去することを特
徴とする水素脆化の発生しない超高強度亜鉛めっき鋼板
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4213572A JPH0633265A (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 水素脆化の発生しない超高強度亜鉛めっき鋼板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4213572A JPH0633265A (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 水素脆化の発生しない超高強度亜鉛めっき鋼板及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0633265A true JPH0633265A (ja) | 1994-02-08 |
Family
ID=16641428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4213572A Withdrawn JPH0633265A (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 水素脆化の発生しない超高強度亜鉛めっき鋼板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0633265A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006009982A (ja) * | 2004-06-28 | 2006-01-12 | Kobe Steel Ltd | 高圧水素用高圧容器 |
| JP2007253160A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Toyota Boshoku Corp | 亜鉛めっき超高張力鋼板のアーク溶接方法 |
| JP2010501725A (ja) * | 2006-08-22 | 2010-01-21 | ティッセンクルップ スチール アクチェンゲゼルシャフト | ６−３０重量％のＭｎを含有する熱間圧延鋼板または冷間圧延鋼板に金属保護層をめっきする方法 |
-
1992
- 1992-07-17 JP JP4213572A patent/JPH0633265A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006009982A (ja) * | 2004-06-28 | 2006-01-12 | Kobe Steel Ltd | 高圧水素用高圧容器 |
| JP4514033B2 (ja) * | 2004-06-28 | 2010-07-28 | 株式会社神戸製鋼所 | 高圧水素用高圧容器 |
| JP2007253160A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Toyota Boshoku Corp | 亜鉛めっき超高張力鋼板のアーク溶接方法 |
| JP2010501725A (ja) * | 2006-08-22 | 2010-01-21 | ティッセンクルップ スチール アクチェンゲゼルシャフト | ６−３０重量％のＭｎを含有する熱間圧延鋼板または冷間圧延鋼板に金属保護層をめっきする方法 |
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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