JPH0665700A - 高強度高延性溶融Znめっき鋼板 - Google Patents

高強度高延性溶融Znめっき鋼板

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JPH0665700A
JPH0665700A JP21902192A JP21902192A JPH0665700A JP H0665700 A JPH0665700 A JP H0665700A JP 21902192 A JP21902192 A JP 21902192A JP 21902192 A JP21902192 A JP 21902192A JP H0665700 A JPH0665700 A JP H0665700A
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岸田宏司
Masahiko Oda
織田昌彦
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 Si、Pを含有する高張力鋼板の溶融Znめ
っき鋼板のめっき密着性および耐食性を飛躍的に向上さ
せためっき層構造を有する高強度高延性溶融亜鉛めっき
鋼板である。 【構成】 C 0.02〜0.2%、Si 0.2〜
2.0%、Mn 0.15〜2.5%、Sol.Al
0.08%以下を含有するか、さらにPを0.03〜
0.2%複合で含有し、残りは不可避成分よりなる鋼板
上に第1層としてNi−Al−Si−Fe−Zn系化合
物層、第2層としてNi−Al−Zn系化合物層、第3
層としてNi 0.01〜2%、Al 0.05〜1%
含有するZnめっき層を有することを特徴とするめっき
密着性、および耐食性の優れた高強度高延性溶融Znめ
っき鋼板。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高強度高延性溶融Zn
めっき鋼板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近、自動車の軽量化対策の一環とし
て、ボディーあるいは、下回り部品、足回り部品等への
40〜80キロクラスの高張力鋼板適用への期待が高ま
りつつある。これらの鋼板には、耐食性の観点から溶融
Znめっきを施すかあるいは溶融Znめっき後合金化処
理した合金化溶融Znめっきを施して使用することが有
効であるが、これらの高張力鋼板のうち高延性にするた
めにSi含有量が高い鋼板の場合には鋼板表面が酸化膜
を有しやすいため、通常の無酸化炉方式の溶融Znめっ
き法においては、溶融Znめっきの際に微小不めっき部
が生じたり、めっき密着性が劣るなどの問題がある。こ
れらを解決すべく例えば特開昭55−131165のプ
レNiめっき後にフラックス処理を行って、溶融Znめ
っきする方法は、めっき剥離はないが、界面にクラック
を生じる程度までめっき密着性が改善されることが開示
されているが、地鉄界面にFe−Zn合金層が成長しや
すく、車体部品等の厳しい加工を受ける場合にはめっき
密着性がなお不十分であり、耐食性についてもなお不十
分であり、さらに改良が望まれていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これに対して、本発明
者らは特願平03−146541において高Si系高強
度鋼板のめっき密着性を大幅に改善する溶融めっき方法
としてプレNiめっき後急速低温加熱する方法を提案中
である。本方法は優れた方法であり、高Siを含有する
高張力高延性鋼板に適用した場合に溶融Znめっき性が
大幅に改善される。その後、本方法により得られた溶融
Znめっき層の構造を詳細に解析し、プレNiめっき後
にフラックス処理を行う方法で得られた溶融Znめっき
層との構造の相違などを検討し、種々の実験を重ね、上
記課題である、めっき密着性および耐食性に優れた高強
度高延性溶融Znめっき鋼板を開発すべく検討した。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らはまず、特願
平03−146541で提案中の方法で得られた溶融Z
nめっき層の構造を詳細に検討したところ、プレNiめ
っき後にフラックス処理を行う方法で得られた溶融Zn
めっき層とは地鉄界面の構造が明確に異なっていること
を確認した。さらに、各種の鋼板組成、めっき層組成、
構造よりなるめっき層を作成して検討をつづけたとこ
ろ、高Si鋼に対して最もめっき密着性が優れ、耐食性
も良好となるめっき層組成、構造が明らかになり、本発
明の下地鋼板組成、めっき層構造、組成を有する溶融Z
nめっき層よりなるめっき密着性の優れた高延性高張力
溶融Znめっき鋼板を見いだすに至り、下記の本発明を
完成したものである。
【0005】即ち、C 0.02〜0.2%、Si
0.2〜2.0%、Mn 0.15〜2.5%、So
l.Al 0.08%以下を含有するかあるいはさらに
Pを0.03〜0.2%複合で含有し、残りは不可避成
分よりなる鋼板上に、第1層としてNi−Al−Si−
Fe−Zn系化合物層を有し、第2層としてNi−Al
−Zn系化合物層、第3層としてNi 0.01〜2
%、Al 1%以下と不可避成分よりなるZn合金層を
有してなることを特徴とするめっき密着性及び耐赤錆性
に優れた高強度高延性溶融Znめっき鋼板、および第3
層にさらに合金成分としてFe,Sb,Pb,Mgを単
独あるいは複合で1%以内含有することを特徴とする耐
食性およびめっき密着性の優れた高強度高延性溶融Zn
めっき鋼板。
【0006】以下、図面を用いて本発明について詳細に
説明する。
【0007】図1、図2は、それぞれ本発明の溶融Zn
めっき鋼板のめっき層構造および従来のプレNiめっき
後にフラックス処理を行う方法で得られためっき層を模
式的に示した図である。
【0008】下地鋼板には共にSi 1.2%含有鋼板
を用いた。本発明は地鉄の界面側から、第1層がNi−
Al−Si−Fe−Zn系化合物層、第2層がNi−A
l−Zn系化合物層、第3層がNi 0.01〜2%、
Al 1%以下と不可避成分よりなるZn合金層であ
る。これに対して、Niめっき後にフラックス処理を行
う方法で得られためっき層は本発明の第1層および第2
層に相当する層は存在せず、地鉄界面にはFe−Zn−
Ni合金層が存在するのみである。また、表1に両者の
めっき密着性の結果を示す。
【0009】めっき密着性は、ボールインパクト試験を
実施し、次の評価基準により評価した。
【0010】評価 5…剥離皆無 4…剥離なし、微小薄めっき程度 3…剥離殆どなし 2…微小剥離 1…剥離大
【0011】
【表1】
【0012】本発明においては、めっき密着性が非常に
良好である。地鉄界面近傍に第1層および第2層が存在
することが本発明の重要なポイントであり、そのために
めっき密着性が大幅に改善される。
【0013】また、図3は第3層中のNi%(重量%)
と裸耐食性の関係を示した図である。併せてプレNiめ
っき後にフラックス処理を行う方法の場合もプロットし
た。表面層の厚みは本発明と同様である。3層合計のめ
っき層厚は135g/m2 とした。耐食性は平板および
端面打ち抜き材を未塗装状態で塩水噴霧試験(SST2
50hr)における赤錆の発生状況により5段階評価し
た。
【0014】 平板耐食性(SST250hr) 打ち抜き端面耐食性(SST250hr) 評点 評点 5 赤錆なし 5 赤錆なし 4 微量 点錆 4 微量 点錆 3 点錆少し 3 点錆少し 2 赤錆多い 2 赤錆多い 1 全面赤錆 1 全面赤錆 (3以上が合格) (3以上が合格) 本発明はNiめっき後フラックス処理する方法よりも耐
食性が良好である。また、めっき層中Niが0.01%
以上で裸耐食性が向上する。
【0015】また、めっき層中Ni含有率が2%を越え
ると端面の耐食性が劣化する。Znの腐食が進んだ時に
電位が貴になりすぎ端面、傷部等の局部腐食が生じやす
くなるためと思われる。
【0016】これらの結果は、めっき層中にFe,S
b,Pb,Mgを単独あるいは複合で3%以内含有する
場合にも同様であった。
【0017】また、めっき層中Alを1%以下としたの
は、浴中Alが1%を超えるとめっき層中に偏析したA
lが局部電池を構成し、耐食性が劣化するためである。
【0018】下層にNiめっき層を設ける場合における
プレNiめっき量については2g/m2 以下が好まし
い。2g/m2 を越えるとめっき密着性が劣化するため
である。
【0019】第1層から第3層までの厚みについては特
に制約は設けないが、耐食性の観点から1μm以上、加
工性の観点からすると50μm以下であることが望まし
い。図1、図3及び表1の結果は、下地の高張力鋼板成
分として、鋼中のC 0.02〜0.2%、Si 0.
2〜2.0%、Mn 0.15〜2.5%、Sol.A
l 0.08%以下を含有するかあるいはさらにPを
0.03〜0.2%複合で含有し、残りは不可避成分よ
りなる鋼板において同様の結果であった。鋼中C、S
i、MnおよびP量の下限は、強度を確保するため、上
限はそれ以上含有すると加工性が悪くなることを考慮し
た。また、鋼中Sol.Alの添加目的は脱酸元素とし
ての役割である。また、上限を0.08%としたのは、
過剰に添加しすぎると鋼板を製造する際にわれを生じや
すいためである。高張力鋼板としては、熱延鋼板、冷延
鋼板共に使用できる。材質としても引張強度40〜80
kg/m2 、伸び20〜35%程度の高強度高延性の溶
融Znめっき鋼板が可能である。
【0020】本発明のめっき鋼板の製造方法については
特に限定されない。望ましくは本発明者らが提案した鋼
板にプレNiめっきを0.2〜2g/m2 施したのち無
酸化あるいは還元雰囲気中で急速低温加熱を行ったのち
溶融めっきを行う方法が最適である。
【0021】
【作用】めっき層の地鉄界面に、第1層のNi−Al−
Si−Fe−Zn系化合物層、第2層のNi−Al−Z
n系化合物層が存在することによりめっき密着性が良好
となる理由は未だ明確ではないが、これらの層がZnめ
っき層と地鉄との界面で一種のバインダーの役割を果し
ているものと考えられる。また、めっき層中にNiが微
量含有することにより、裸耐食性が向上するのは、よく
知られている通り、Znの耐食生成物のうち塩基性水酸
化亜鉛が安定化するためと考えられる。
【0022】
【実施例】表2に本発明めっき鋼板の実施例を示す。*
印は本発明以外の比較材である。下地としては表3に示
す熱延高張力鋼板を用いた。地鉄界面の第1層および第
2層の構造、第3層のZnめっき層中の成分の種々変化
した場合である。めっきの製造法としては、プレNiめ
っきの付着量を変化させたプレNiめっき法において浴
中にNiも含有率を変化させて溶解させる方法を用い
た。Al量の変化した450℃のZnめっき浴で3s溶
融めっきを行い、N2 ワイピングで付着量を135g/
2 に調整した。得られためっき鋼板の耐食性は、前述
の裸耐食性の評価に端面の局部腐食性を加味して評価し
た。また、めっき密着性は前述したボールインパクト試
験を実施した。
【0023】No.2〜6、8〜21に示す通り、本発
明のめっき層構造および組成よりなるめっき鋼板は、め
っき密着性および耐食性が優れ、高強度高延性を示す。
これに比較してめっき層構造および組成が本発明範囲を
逸脱する場合(No.1、7、22)は、本発明鋼板に
比較して裸耐食性およびめっき密着性が劣る。
【0024】
【表2】
【0025】
【表3】
【0026】
【発明の効果】以上のように、本発明は、従来にない耐
食性およびめっき密着性に優れた高強度高延性溶融Zn
めっき鋼板であり、車体、建材用途などに有用であるこ
とからその工業的意義は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の溶融Znめっき鋼板のめっき層構造を
模式的に示した図。
【図2】従来のプレNiめっき後にフラックス処理を行
う方法で得られためっき層を模式的に示した図。
【図3】めっき層中のNi%(重量%)と耐食性の関係
を示した図。
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 38/00 301 T 38/06 (72)発明者 織田昌彦 姫路市広畑区富士町1番地 新日本製鐵株 式会社広畑製鐵所内 (72)発明者 村本藤和 姫路市広畑区富士町1番地 新日本製鐵株 式会社広畑製鐵所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】C 0.02〜0.2%、 Si 0.2〜2.0%、 Mn 0.15〜2.5%、 Sol.Al 0.08%以下 を含有するか、 あるいはさらにPを0.03〜0.2%複合で含有し、
    残りは不可避成分よりなる鋼板上に、第1層としてNi
    −Al−Si−Fe−Zn系化合物層を有し、第2層と
    してNi−Al−Zn系化合物層、第3層としてNi
    0.01〜2%、Al 1%以下と不可避的成分よりな
    るZn合金層を有してなることを特徴とするめっき密着
    性及び耐赤錆性に優れた高強度高延性溶融Znめっき鋼
    板。
  2. 【請求項2】請求項1の第3層にさらに合金成分として
    Fe,Sb,Pb,Mgを単独あるいは複合で3%以内
    含有することを特徴とする耐食性およびめっき密着性の
    優れた高強度高延性溶融Znめっき鋼板。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100723157B1 (ko) * 2005-12-23 2007-05-30 주식회사 포스코 도장후 내식성이 우수한 초고강도 열간성형용 강판과열간성형 부재 및 그 제조방법
JP2009102688A (ja) * 2007-10-22 2009-05-14 Nisshin Steel Co Ltd 化成処理鋼板
KR101242859B1 (ko) * 2010-11-05 2013-03-12 주식회사 포스코 도금성 및 도금밀착성이 우수한 고망간 용융아연도금강판 및 그 제조방법
CN107904485A (zh) * 2017-07-24 2018-04-13 柳州钢铁股份有限公司 屈服强度420MPa级冷轧低合金高强钢及其制造方法

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JP2009102688A (ja) * 2007-10-22 2009-05-14 Nisshin Steel Co Ltd 化成処理鋼板
KR101242859B1 (ko) * 2010-11-05 2013-03-12 주식회사 포스코 도금성 및 도금밀착성이 우수한 고망간 용융아연도금강판 및 그 제조방법
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