JPH06346277A - 耐遅れ破壊性に優れた高張力冷延鋼板 - Google Patents
耐遅れ破壊性に優れた高張力冷延鋼板Info
- Publication number
- JPH06346277A JPH06346277A JP13796893A JP13796893A JPH06346277A JP H06346277 A JPH06346277 A JP H06346277A JP 13796893 A JP13796893 A JP 13796893A JP 13796893 A JP13796893 A JP 13796893A JP H06346277 A JPH06346277 A JP H06346277A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel sheet
- delayed fracture
- tensile strength
- cold rolled
- high tensile
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐遅れ破壊性に優れた100kgf／mm2 以上の引
張強さを有する高張力冷延鋼板の提供。 【構成】 高張力冷延鋼板表面に付着量が５mg／mm2 以
上のNi又はNi基合金めっき層を付与する。
張強さを有する高張力冷延鋼板の提供。 【構成】 高張力冷延鋼板表面に付着量が５mg／mm2 以
上のNi又はNi基合金めっき層を付与する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主として自動車のバン
パー部品やドアガードバー部品等の強度部材に適用さ
れ、耐遅れ破壊性が要求される引張強度が100kgf／mm2
以上を有する高張力冷延鋼板に関するものである。
パー部品やドアガードバー部品等の強度部材に適用さ
れ、耐遅れ破壊性が要求される引張強度が100kgf／mm2
以上を有する高張力冷延鋼板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車の燃費向上のための車体の
軽量化や衝突時の安全性確保のために、バンパー、ドア
ガードバー等の強度部材に引張強度が100kgf／mm2 を越
える高張力鋼板が使用され始めている。軽量化の観点か
らはより強度が高いほど有利であることから、現在150k
gf／mm2 級の鋼板の適用も検討されている。
軽量化や衝突時の安全性確保のために、バンパー、ドア
ガードバー等の強度部材に引張強度が100kgf／mm2 を越
える高張力鋼板が使用され始めている。軽量化の観点か
らはより強度が高いほど有利であることから、現在150k
gf／mm2 級の鋼板の適用も検討されている。
【０００３】しかしながら、このような100kgf／mm2 を
越える高張力鋼板では、主に自動車使用時の腐食環境下
で、腐食反応に伴って鋼中に侵入する水素に起因した水
素脆性、いわゆる“遅れ破壊”として周知の脆化現象が
起こりやすくなり、強度の増大と共に著しく激しくなる
ことが知られている。このような遅れ破壊を防止するに
は、大別して化学成分など材質面、即ち鋼板自体の水素
脆性感受性の抑制と表面処理的面、即ち環境からの水素
侵入の抑制による鋼中水素量の低減が考えられる。
越える高張力鋼板では、主に自動車使用時の腐食環境下
で、腐食反応に伴って鋼中に侵入する水素に起因した水
素脆性、いわゆる“遅れ破壊”として周知の脆化現象が
起こりやすくなり、強度の増大と共に著しく激しくなる
ことが知られている。このような遅れ破壊を防止するに
は、大別して化学成分など材質面、即ち鋼板自体の水素
脆性感受性の抑制と表面処理的面、即ち環境からの水素
侵入の抑制による鋼中水素量の低減が考えられる。
【０００４】前者については、特開平４−268053号公報
にはフェライト組成を35〜50％に組織調整することによ
る耐遅れ破壊性を有する二相組織高張力鋼板が開示され
ている。また、分野は異なるが、特開平４−263047号公
報には成分調整により耐遅れ破壊性を向上させた高強度
ボルトが開示されている。しかしこのような成分や組織
調整による対策では遅れ破壊の回避はかなり困難であっ
て、特に強度が130kgf／mm2 を越える場合には極めて困
難であると考えられている。
にはフェライト組成を35〜50％に組織調整することによ
る耐遅れ破壊性を有する二相組織高張力鋼板が開示され
ている。また、分野は異なるが、特開平４−263047号公
報には成分調整により耐遅れ破壊性を向上させた高強度
ボルトが開示されている。しかしこのような成分や組織
調整による対策では遅れ破壊の回避はかなり困難であっ
て、特に強度が130kgf／mm2 を越える場合には極めて困
難であると考えられている。
【０００５】他方、後者の表面処理による対策として
は、例えば表面脱炭、軟化のような鋼板表面層の改質に
よる表面層の水素脆性感受性の低減やめっき、塗装等の
表面処理により鋼中への水素侵入量を抑制する対策があ
る。しかし、現在のところこのような観点から冷延高張
力鋼板への有効な具体的対策の提示は見あたらない。一
方、鋼板表面にNi又はNi基合金をめっきする技術が特公
昭58−37391 号公報、特開昭59−129784号公報に開示さ
れている。しかしながらこれらは遅れ破壊が問題となら
ない強度レベルが 35kgf／mm2 以下の鋼板の、リン酸塩
化成処理性の改善を目的とした技術であって本発明と適
用鋼種および技術分野が異なる。
は、例えば表面脱炭、軟化のような鋼板表面層の改質に
よる表面層の水素脆性感受性の低減やめっき、塗装等の
表面処理により鋼中への水素侵入量を抑制する対策があ
る。しかし、現在のところこのような観点から冷延高張
力鋼板への有効な具体的対策の提示は見あたらない。一
方、鋼板表面にNi又はNi基合金をめっきする技術が特公
昭58−37391 号公報、特開昭59−129784号公報に開示さ
れている。しかしながらこれらは遅れ破壊が問題となら
ない強度レベルが 35kgf／mm2 以下の鋼板の、リン酸塩
化成処理性の改善を目的とした技術であって本発明と適
用鋼種および技術分野が異なる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、引張強さ10
0kgf／mm2 以上の鋼板の遅れ破壊問題を解決するために
なされたものであって、簡便な表面処理を施すことによ
り耐遅れ破壊性を具備する冷延高張力鋼板を提供するこ
とを目的とするものである。
0kgf／mm2 以上の鋼板の遅れ破壊問題を解決するために
なされたものであって、簡便な表面処理を施すことによ
り耐遅れ破壊性を具備する冷延高張力鋼板を提供するこ
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、引張強度
が100kgf／mm2 以上を有する冷延高張力鋼板の遅れ破壊
を表面処理により防止する技術を開発すべく鋭意検討し
た結果、鋼板表面にNi又はNi基合金めっきを微量施す
と、耐遅れ破壊性が著しく改善できるとの新規の知見を
得、本発明を完成した。即ち、100kgf／mm2 以上の引張
強さを有する鋼板表面の片面又は両面に付着量が５mg／
ｍ2 以上のNi又はNi基合金めっきを施したことを特徴と
した鋼板であり、Ni又はNi基合金めっき層の望ましい付
着量の上限は1000mg／ｍ2 である。
が100kgf／mm2 以上を有する冷延高張力鋼板の遅れ破壊
を表面処理により防止する技術を開発すべく鋭意検討し
た結果、鋼板表面にNi又はNi基合金めっきを微量施す
と、耐遅れ破壊性が著しく改善できるとの新規の知見を
得、本発明を完成した。即ち、100kgf／mm2 以上の引張
強さを有する鋼板表面の片面又は両面に付着量が５mg／
ｍ2 以上のNi又はNi基合金めっきを施したことを特徴と
した鋼板であり、Ni又はNi基合金めっき層の望ましい付
着量の上限は1000mg／ｍ2 である。
【０００８】
【作用】本発明者らによれば、高張力鋼板の遅れ破壊は
腐食環境下で、鋼表面で進行するカソード反応で形成す
る、吸着原子状水素の鋼中への侵入に起因する。この鋼
中への水素侵入量は鋼板にNi又はNi基合金めっきを施す
と著しく少なくなる事実を見出した。換言すると、Ni又
はNi基合金めっきを施した高張力鋼板では、たとえ腐食
が進んでも、カソード反応である水素発生反応はNi又は
Ni基合金上で起こり、その過程での吸着原子状水素が鋼
中に移行しにくいために遅れ破壊が著しく抑制されるの
である。
腐食環境下で、鋼表面で進行するカソード反応で形成す
る、吸着原子状水素の鋼中への侵入に起因する。この鋼
中への水素侵入量は鋼板にNi又はNi基合金めっきを施す
と著しく少なくなる事実を見出した。換言すると、Ni又
はNi基合金めっきを施した高張力鋼板では、たとえ腐食
が進んでも、カソード反応である水素発生反応はNi又は
Ni基合金上で起こり、その過程での吸着原子状水素が鋼
中に移行しにくいために遅れ破壊が著しく抑制されるの
である。
【０００９】このような鋼板へのNi又はNi基合金めっき
の遅れ破壊防止効果はその付着量が５mg／ｍ2 以上で発
現する。しかし、1000mg／ｍ2 を越えるとリン酸塩化成
処理性が劣化するとともにコストアップ要因となるため
1000mg／ｍ2 以下が望ましい。ただし、リン酸塩化成処
理を必要とせず塗装して使用する用途の場合には、Ni又
はNi基合金めっきは塗料密着性が極めて良好であるた
め、その付着量が1000mg／ｍ2 を越えても問題はない。
の遅れ破壊防止効果はその付着量が５mg／ｍ2 以上で発
現する。しかし、1000mg／ｍ2 を越えるとリン酸塩化成
処理性が劣化するとともにコストアップ要因となるため
1000mg／ｍ2 以下が望ましい。ただし、リン酸塩化成処
理を必要とせず塗装して使用する用途の場合には、Ni又
はNi基合金めっきは塗料密着性が極めて良好であるた
め、その付着量が1000mg／ｍ2 を越えても問題はない。
【００１０】ここで、Ni基合金めっきとはNiにFe、Co、
Ｐ、Zn、Cr、Mn、Cu、Mo、Ｏ、Ｃ等を１種または２種以
上を合計で15重量％未満含有するめっきを意味する。こ
の範囲であればその効果はNi単相めっきと変わらない。
Ni又はNi基合金めっきのめっきの手段としては、電気め
っき法（溶融塩電気めっき法を含む）、無電解めっき法
（化学めっき）、蒸着めっき法、イオンプレーティング
法等のいずれの手段によるものでもよく、その手段を特
に限定するものではないが、この中でも無電解めっき法
は装置が簡便で且つめっき操作が容易であることから、
小部品の処理に適している。また水溶液系電気めっき法
はコイルに効率よくめっきができ、連続めっき装置での
インライン化も容易であることから、本発明に適用する
には好適である。
Ｐ、Zn、Cr、Mn、Cu、Mo、Ｏ、Ｃ等を１種または２種以
上を合計で15重量％未満含有するめっきを意味する。こ
の範囲であればその効果はNi単相めっきと変わらない。
Ni又はNi基合金めっきのめっきの手段としては、電気め
っき法（溶融塩電気めっき法を含む）、無電解めっき法
（化学めっき）、蒸着めっき法、イオンプレーティング
法等のいずれの手段によるものでもよく、その手段を特
に限定するものではないが、この中でも無電解めっき法
は装置が簡便で且つめっき操作が容易であることから、
小部品の処理に適している。また水溶液系電気めっき法
はコイルに効率よくめっきができ、連続めっき装置での
インライン化も容易であることから、本発明に適用する
には好適である。
【００１１】また、本発明での鋼板は、前記Ni又はNi基
合金めっきは両面に有していてもよいし、片面のみに有
していてもよく、特に制限されず、用途等に応じて適宜
選択できる。めっき前処理での酸洗やめっき工程で通常
若干の鋼中への水素侵入は不可避であり、この悪影響を
除去するためにNi又はNi基合金めっきの後に脱水素処理
（150 〜200 ℃で熱処理）することが可能なら好まし
い。
合金めっきは両面に有していてもよいし、片面のみに有
していてもよく、特に制限されず、用途等に応じて適宜
選択できる。めっき前処理での酸洗やめっき工程で通常
若干の鋼中への水素侵入は不可避であり、この悪影響を
除去するためにNi又はNi基合金めっきの後に脱水素処理
（150 〜200 ℃で熱処理）することが可能なら好まし
い。
【００１２】他方、本発明で用いる鋼板はその化学成分
および組成は特に制限しないが、鋼板自体の水素脆性感
受性が低いほうが望ましいことは言うまでもない。即
ち、化学成分としてのＳ、Ｐを極力低減すること、焼戻
マルテンサイト組織鋼では焼戻しされていないマルテン
サイト相を極力残さないこと等が必要である。以下に本
発明を実施例に基づき具体的に説明する。
および組成は特に制限しないが、鋼板自体の水素脆性感
受性が低いほうが望ましいことは言うまでもない。即
ち、化学成分としてのＳ、Ｐを極力低減すること、焼戻
マルテンサイト組織鋼では焼戻しされていないマルテン
サイト相を極力残さないこと等が必要である。以下に本
発明を実施例に基づき具体的に説明する。
【００１３】
実施例１ 表１に示す成分組成の鋼を転炉にて溶製し、連続鋳造で
スラブとし、熱間圧延および冷間圧延にて1.4mm の冷間
圧延とした。その後この鋼板を連続焼鈍炉にて熱処理
し、引張強度140kgf／mm2 の冷延鋼板とした。ここで引
張強度は通常のJIS ５号試験片を用いて測定した。次い
で、この鋼板の両面に電気めっきにて種々の付着量のNi
又はNi基合金めっきを施した。
スラブとし、熱間圧延および冷間圧延にて1.4mm の冷間
圧延とした。その後この鋼板を連続焼鈍炉にて熱処理
し、引張強度140kgf／mm2 の冷延鋼板とした。ここで引
張強度は通常のJIS ５号試験片を用いて測定した。次い
で、この鋼板の両面に電気めっきにて種々の付着量のNi
又はNi基合金めっきを施した。
【００１４】その後、以下の試験を行いその性能を調査
した。試験結果を表２に示す。 １）遅れ破壊試験 めっき後鋼板を33mmφのポンチで絞り比1.80の円筒に深
絞り加工し、それを５％食塩水中に１週間浸漬した。
尚、遅れ破壊性の評価は以下の基準で行った。 ○：割れ発生なし ×：割れ発生 ２）リン酸塩化成処理性試験 めっき後鋼板を75×150mm に切断し、日本パーカライジ
ング社製パルボンドＬ3020（商品名）処理液、同社標準
仕様にてリン酸塩化成処理性を施し、走査型電子顕微
鏡、1000倍にて化成結晶の析出状態を観察し、以下の基
準で評価した。
した。試験結果を表２に示す。 １）遅れ破壊試験 めっき後鋼板を33mmφのポンチで絞り比1.80の円筒に深
絞り加工し、それを５％食塩水中に１週間浸漬した。
尚、遅れ破壊性の評価は以下の基準で行った。 ○：割れ発生なし ×：割れ発生 ２）リン酸塩化成処理性試験 めっき後鋼板を75×150mm に切断し、日本パーカライジ
ング社製パルボンドＬ3020（商品名）処理液、同社標準
仕様にてリン酸塩化成処理性を施し、走査型電子顕微
鏡、1000倍にて化成結晶の析出状態を観察し、以下の基
準で評価した。
【００１５】○：平均化成結晶径が15μｍ未満で、ス
ケ、ムラの発生がない ×：平均化成結晶径が15μｍ以上か、スケ、ムラの発生
がある
ケ、ムラの発生がない ×：平均化成結晶径が15μｍ以上か、スケ、ムラの発生
がある
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】実施例２ 実施例１と同様に作製した鋼板の両面にNi基合金めっき
を化学めっき法にて施し、実施例１と同様の遅れ破壊試
験およびリン酸塩化成処理性試験を実施し、その性能を
評価した。その結果を表３に示す。
を化学めっき法にて施し、実施例１と同様の遅れ破壊試
験およびリン酸塩化成処理性試験を実施し、その性能を
評価した。その結果を表３に示す。
【００１９】
【表３】
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、耐遅れ破壊性に優れた
高強度鋼板を安定して得ることができ、その工業的価値
は極めて大きい。本発明鋼の用途は、特に限定されるも
のではないが、遅れ破壊が問題となる100kgf／mm2 以上
の強度を必要とする、主として自動車の強度部材用に適
しており、この鋼板を用いることによって、鋼板の薄肉
化ひいては自動車車体の軽量化に有利に寄与することが
できる。
高強度鋼板を安定して得ることができ、その工業的価値
は極めて大きい。本発明鋼の用途は、特に限定されるも
のではないが、遅れ破壊が問題となる100kgf／mm2 以上
の強度を必要とする、主として自動車の強度部材用に適
しており、この鋼板を用いることによって、鋼板の薄肉
化ひいては自動車車体の軽量化に有利に寄与することが
できる。
Claims (2)
- 【請求項１】 100kgf／mm2 以上の引張強さを有する鋼
板表面に付着量が５mg／ｍ2 以上のNi又はNi基合金めっ
き層を有することを特徴とする耐遅れ破壊性に優れた高
張力冷延鋼板。 - 【請求項２】 Ni又はNi基合金めっき層の付着量が1000
mg／ｍ2 以下であることを特徴とする請求項１記載の耐
遅れ破壊性に優れた高張力冷延鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13796893A JPH06346277A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 耐遅れ破壊性に優れた高張力冷延鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13796893A JPH06346277A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 耐遅れ破壊性に優れた高張力冷延鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06346277A true JPH06346277A (ja) | 1994-12-20 |
Family
ID=15210953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13796893A Pending JPH06346277A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 耐遅れ破壊性に優れた高張力冷延鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06346277A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010090441A (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Jfe Steel Corp | 部材加工後の化成処理性に優れた鋼材およびその製造方法 |
| JP2016107917A (ja) * | 2014-12-09 | 2016-06-20 | Ntn株式会社 | 車輪用軸受装置 |
| CN115398035A (zh) * | 2020-05-13 | 2022-11-25 | 日本制铁株式会社 | 热压用钢板 |
| US11926120B2 (en) | 2020-05-13 | 2024-03-12 | Nippon Steel Corporation | Steel sheet for hot stamping |
-
1993
- 1993-06-08 JP JP13796893A patent/JPH06346277A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010090441A (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Jfe Steel Corp | 部材加工後の化成処理性に優れた鋼材およびその製造方法 |
| JP2016107917A (ja) * | 2014-12-09 | 2016-06-20 | Ntn株式会社 | 車輪用軸受装置 |
| CN115398035A (zh) * | 2020-05-13 | 2022-11-25 | 日本制铁株式会社 | 热压用钢板 |
| US11926120B2 (en) | 2020-05-13 | 2024-03-12 | Nippon Steel Corporation | Steel sheet for hot stamping |
| CN115398035B (zh) * | 2020-05-13 | 2024-03-29 | 日本制铁株式会社 | 热压用钢板 |
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