JPH0693472A - High strength cold rolled steel plate excellent in phosphating treatability - Google Patents

High strength cold rolled steel plate excellent in phosphating treatability

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Publication number
JPH0693472A
JPH0693472A JP27233692A JP27233692A JPH0693472A JP H0693472 A JPH0693472 A JP H0693472A JP 27233692 A JP27233692 A JP 27233692A JP 27233692 A JP27233692 A JP 27233692A JP H0693472 A JPH0693472 A JP H0693472A
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JP
Japan
Prior art keywords
steel sheet
rolled steel
cold
nickel
alloy layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP27233692A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Kojima
克己 小島
Akihiko Furuta
彰彦 古田
Hiroki Iwasa
浩樹 岩佐
Yoshihiro Hosoya
佳弘 細谷
Masaaki Yamashita
正明 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To produce a high strength cold rolled steel plate excellent in phosphating treatability by forming a specified alloy layer on the surface of a cold rolled steel plate having a specified compsn. CONSTITUTION:On the surface of a cold rolled steel plate contg., by weight, 0.001 to 0.25% C, 0.1 to 1.5% Si and 0.2 to 3.0% Mn and contg. at least one kind among 0.5 to 1.5% Cu, 0.5 to 1.5% Ni, 0.2 to 1.0% Mo, 0.1 to 2.5% Cr, 0.01 to 0.1% V, 0.0005 to 0.003% B, 0.01 to 0.20% Ti and 0.01 to 0.20% Nb, and the balance Fe with inevitable impurities, an Ni-P alloy layer in which alloy grains in a granular depositing state are precipitated at 1X10<12> to 1X10<16> pieces/m<2> distribution density is formed. The grains contain 0.01 to 16.0wt.% P, and the coating weight of the alloy layer is regulated to 5 to 60mg/m<2> per side of the steel plate as the coating weight of Ni. In this way, the high strength cold rolled steel plate excellent in phosphating treatability can be obtd.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、リン酸塩処理性に優
れた高強度冷延鋼板に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-strength cold-rolled steel sheet excellent in phosphatability.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自動車産業においては、燃料消費
量を低減するという社会的要請が強まり、車体の軽量化
が進行しつつある。その方法の1つとして、従来鋼板よ
り薄くて強い高強度冷延鋼板の使用が促進されている。
また、発達した交通社会における安全性への関心の高ま
りから、乗員の安全確保のために装備される車体補強部
材としても、高強度冷延鋼板は積極的に用いられてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, in the automobile industry, social demands for reducing fuel consumption have been strengthened, and weight reduction of vehicle bodies has been progressing. As one of the methods, use of a high-strength cold-rolled steel sheet that is thinner and stronger than conventional steel sheets is promoted.
Further, due to an increasing concern about safety in a developed transportation society, high-strength cold-rolled steel sheets are positively used as a vehicle body reinforcing member equipped to ensure the safety of passengers.

【0003】こうした高強度冷延鋼板は、従来鋼板より
も薄いために腐食代が少なくなるため、孔あき腐食が懸
念され、その防止が問題となる。また、補強部材として
用いる場合には、腐食による板厚減少が懸念され、強度
維持のためにも耐食性の強化が大きな課題となってい
る。
Since such a high-strength cold-rolled steel sheet is thinner than the conventional steel sheet, the corrosion allowance is reduced, and therefore pitting corrosion is feared and its prevention becomes a problem. Further, when it is used as a reinforcing member, there is a concern that the plate thickness may be reduced due to corrosion, and strengthening corrosion resistance is a major issue for maintaining strength.

【0004】耐食性を高める方法としては、電気亜鉛め
っき、溶融亜鉛めっき等の方法があり、それらにより実
際に優れた防錆効果が得られている。そうした一方で、
使用条件等の諸般の事情から、めっきをせずに冷延鋼板
のままで用いられる場合も多く、その場合には主に塗装
によって耐食性が高められる。
As a method for improving the corrosion resistance, there are methods such as electrogalvanizing and hot dip galvanizing, which actually provide an excellent rust preventive effect. On the other hand,
Due to various circumstances such as usage conditions, cold-rolled steel sheets are often used as they are without plating, and in that case, corrosion resistance is mainly improved by painting.

【0005】しかし、こうして塗装されて用いる場合に
おいても、高強度冷延鋼板の塗装後耐食性は、時として
劣る場合がある。その理由に関しては、腐食が生じた状
況により様々な要因が考えられ、一概に明言することは
できない。しかし、調査の結果、塗装下地処理として行
なわれるリン酸塩処理皮膜に何らかの問題が有った場合
に、往々にして塗装後耐食性が劣るという現象が、これ
まで多く見受けられてきた。
However, even when it is used after being coated in this way, the corrosion resistance after coating of the high-strength cold-rolled steel sheet may sometimes be inferior. There are various factors that can be considered depending on the situation in which corrosion occurs, and the reason cannot be clearly stated. However, as a result of investigations, it has been frequently observed that when a phosphate-treated film used as a coating base treatment has some problem, the corrosion resistance after coating is often inferior.

【0006】冷延鋼板のリン酸塩処理性に影響を及ぼす
要因に関しては、従来より広く研究されており、鋼板の
化学成分組成、鋼板表面の汚染物、酸化皮膜性状、表面
濃化元素および表面結晶方位等との関連が指摘されてい
る。これらの要因は、冷延鋼板の材質設計や製造方法自
体と強く関連しており、結果として形成された鋼板の表
面状態が適切でない場合には、リン酸塩皮膜の形成初期
における核生成の速度および分布が大きく影響され、概
して、粗大なリン酸塩皮膜が形成されることになり、結
果としてすけの多い皮膜となり、ひいては塗装後耐食性
が劣る場合が多い。
The factors affecting the phosphating property of cold-rolled steel sheets have been extensively studied so far, and the chemical composition of the steel sheet, contaminants on the steel sheet surface, oxide film properties, surface thickening elements and surface It has been pointed out that it is related to the crystal orientation. These factors are strongly related to the material design of cold-rolled steel sheets and the manufacturing method itself.When the surface state of the resulting steel sheet is not appropriate, the rate of nucleation at the initial stage of formation of phosphate coating And the distribution is greatly affected, and a coarse phosphate film is generally formed, resulting in a film with a lot of blemishes, and in many cases, poor post-coating corrosion resistance.

【0007】また、鋼板の高強度化のために、鋼中にC,
Si,Mn および、Cu,Ni,Mo,Cr,V,B,Ti,Nb 等の元素が積極
的に多量に含有されている高強度冷延鋼板の場合には、
これらの元素の挙動として、焼鈍時の加熱により鋼板の
表層に多く濃化したり、選択酸化層として表面に露出す
るといったようなことがあって、これらが鋼板の表面状
態に大きく関わり、リン酸塩処理性を左右する結果とな
る。
Further, in order to increase the strength of the steel sheet, C,
In the case of a high-strength cold-rolled steel sheet in which a large amount of elements such as Si, Mn and Cu, Ni, Mo, Cr, V, B, Ti, Nb are positively contained,
As the behavior of these elements, there are cases where the surface layer of the steel sheet is heavily concentrated due to heating during annealing, and it is exposed on the surface as a selective oxidation layer. This results in the processability being affected.

【0008】更に、高強度冷延鋼板の製造方法には、箱
型焼鈍法を用いるもの、連続焼鈍法を用いるもの、連続
焼鈍中に水冷却または気水冷却等により急速冷却が行な
われるものといったような様々な製造方法があり、それ
ぞれの場合において鋼板の表面状態は異なったものとな
ることから、鋼板の製造方法がリン酸塩処理性に与える
影響も大きい。
Further, the method for producing a high-strength cold-rolled steel sheet includes a method using a box-type annealing method, a method using a continuous annealing method, and a method in which rapid cooling is performed by water cooling or steam cooling during continuous annealing. Since there are various manufacturing methods as described above, and the surface conditions of the steel sheet are different in each case, the manufacturing method of the steel sheet has a great influence on the phosphatability.

【0009】このように、冷延鋼板のリン酸塩処理性に
は様々な要因が影響し、それらが相互に関連し合うこと
から、その様相は複雑を極め、良好なリン酸塩処理性を
備えた冷延鋼板を、常に安定した品質水準を維持しつつ
製造することは、非常に困難であった。
As described above, various factors affect the phosphatability of cold-rolled steel sheets, and since these factors are related to each other, the aspect is extremely complicated and good phosphatability is obtained. It has been extremely difficult to manufacture the cold-rolled steel sheet provided with it while always maintaining a stable quality level.

【0010】特に、本発明が対象とする、複雑な化学成
分組成を有し、様々な工程を経て製造される高強度冷延
鋼板の場合には、単なる製造方法の改善だけでは根本的
な改良にならず、リン酸塩処理性の大幅な向上は望めな
いことが判明した。
Particularly, in the case of a high-strength cold-rolled steel sheet which has a complicated chemical composition and is manufactured through various processes, which is the object of the present invention, a simple improvement in the manufacturing method is a fundamental improvement. Therefore, it was found that a significant improvement in phosphating property cannot be expected.

【0011】上述した問題を克服し、塗装後耐食性を左
右するリン酸塩処理性を積極的に制御する手段として、
従来より、次のような工夫がなされ、また、提案されて
いる。
As means for overcoming the above-mentioned problems and positively controlling the phosphating property which influences the corrosion resistance after painting,
Conventionally, the following ideas have been made and proposed.

【0012】鋼板の表面へのリン酸塩皮膜の形成は、一
般に、先ず、鋼板を完全に脱脂し、次いで、適当な表面
調整をした後、鋼板表面とリン酸塩処理液を反応させる
ことによって行なわれている。ところで、良好な塗装後
耐食性を得るためのリン酸塩処理皮膜というものは、リ
ン酸塩結晶が、すけが無く緻密に鋼板表面を覆っている
ものである。こうした皮膜が形成する条件は、皮膜形成
初期におけるリン酸塩結晶の核生成速度と分布、つま
り、リン酸塩処理液と鋼板表面との界面における局部電
池の生成速度とその分布に大きく支配される。更に、良
好な皮膜の得られる条件は、前述したような鋼板表面の
汚染物、酸化膜性状、表面濃化元素および表面結晶方位
等に大きく影響され、結果的に初期核生成が速く、そし
て密であるほど、緻密なリン酸塩皮膜が得られ、塗装後
耐食性が確保される。
The formation of a phosphate coating on the surface of a steel sheet is generally carried out by first completely degreasing the steel sheet and then, after appropriate surface preparation, reacting the steel sheet surface with a phosphating solution. Has been done. By the way, the phosphate-treated film for obtaining good corrosion resistance after coating is a film in which phosphate crystals densely cover the surface of the steel sheet without any gaps. The conditions under which such a film is formed are largely governed by the nucleation rate and distribution of phosphate crystals at the initial stage of film formation, that is, the local cell generation rate and distribution at the interface between the phosphate treatment liquid and the steel sheet surface. . Furthermore, the conditions under which a good film can be obtained are greatly affected by the above-mentioned contaminants on the surface of the steel sheet, oxide film properties, surface thickening elements, surface crystallographic orientation, etc., resulting in fast initial nucleation and high density. The higher the value, the more dense the phosphate coating is obtained, and the corrosion resistance after coating is secured.

【0013】従って、この初期核生成を円滑に進行させ
る観点から、上述したリン酸塩皮膜形成工程のうちの鋼
板表面の調整工程において、チタン系コロイドを鋼板の
表面に吸着させたり、リン酸塩処理液にNi,Co 等の重金
属イオンを添加し、鋼板表面において置換析出させると
いった処理方法が広く研究され、そして、改善されてき
た。
Therefore, from the viewpoint of smoothly promoting the initial nucleation, in the step of adjusting the surface of the steel sheet in the above-mentioned phosphate film forming step, the titanium colloid is adsorbed on the surface of the steel sheet or the phosphate is A treatment method in which heavy metal ions such as Ni and Co are added to the treatment solution to cause substitutional precipitation on the surface of the steel sheet has been widely studied and improved.

【0014】一方、鋼板自体を改善する観点からは、上
述した方法と同じく、局部電池生成を円滑に進行させる
ための手段として、以下のようなものがある。例えば、
特公昭60-28909号公報には、Si、Nb、Cr、Ti、Alの1種
または2種以上が規定量の範囲で含有された鋼板に、Ni
その他の金属を1から300mg/m2電解析出させたことを特
徴とする、リン酸塩処理性に優れた鋼板について開示さ
れている(以下「先行技術1」という)。
On the other hand, from the viewpoint of improving the steel plate itself, as in the above-mentioned method, there are the following means as means for smoothly proceeding the local battery generation. For example,
Japanese Examined Patent Publication No. 60-28909 discloses a steel sheet containing one or more of Si, Nb, Cr, Ti, and Al in a specified amount, and Ni.
Disclosed is a steel sheet having excellent phosphatability, which is characterized by electrolytically depositing 1 to 300 mg / m 2 of other metals (hereinafter referred to as “Prior Art 1”).

【0015】特開昭63-79996号公報には、鋼中の炭素量
が0.005 wt.%以下であり、Tiおよび/またはNbを0.005
から0.15wt.%含有し、残部がFeおよび不可避的不純物か
らなる極低炭素鋼の表層に、Niおよび/またはCoとP と
の合金からなり、その合計付着量が10から500mg/m2であ
り、P 含有率が1から30wt.%である合金めっき層を有す
ることを特徴とするリン酸塩処理性に優れる極低炭素鋼
板について開示されている(以下、「先行技術2」とい
う)。
In Japanese Patent Laid-Open No. 63-79996, carbon content in steel is 0.005 wt.% Or less, and Ti and / or Nb content is 0.005 wt.
To 0.15 wt.% And the balance Fe and unavoidable impurities in the surface of an ultra-low carbon steel consisting of an alloy of Ni and / or Co and P with a total amount of 10 to 500 mg / m 2 . And an ultra-low carbon steel sheet excellent in phosphating property, characterized by having an alloy plating layer having a P content of 1 to 30 wt.% (Hereinafter referred to as "prior art 2").

【0016】また、特開昭59-159994 号公報には、少な
くとも片面に、P を0.01から5.0 wt.%含有したNi-P合金
層が1から100mg/m2付着していることを特徴とする化成
処理性に優れた表面処理鋼板について開示されている
(以下、「先行技術3」という)。先行技術3では、特
に冷延鋼板の製造に於ける焼鈍段階で、水冷または気水
冷却され、その際に表面に生成した酸化物を酸洗処理に
よって除去した冷延鋼板について、化成処理性に対する
Ni-P合金の効果が開示され、また、片面亜鉛めっき鋼板
の非めっき面においても、同様にその効果があることが
開示されている。
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 59-159994, a Ni-P alloy layer containing 0.01 to 5.0 wt.% P is deposited on at least one surface in an amount of 1 to 100 mg / m 2. A surface-treated steel sheet having excellent chemical conversion treatability is disclosed (hereinafter referred to as "Prior Art 3"). In prior art 3, cold-rolled steel sheet, which is water-cooled or steam-cooled at the annealing stage in the production of cold-rolled steel sheet and in which oxides formed on the surface at that time are removed by pickling treatment, has a chemical conversion treatability.
The effect of the Ni-P alloy is disclosed, and it is also disclosed that the non-plated surface of the single-sided galvanized steel sheet has the same effect.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鋼板自
体の改善を目的とした上述の方法では、次のような問題
が存在する。即ち、上述した方法のように鋼板に対して
Ni金属層またはNi-P合金層を付着させた場合、期待通り
にリン酸塩処理性が改善される場合もあるが、一方で、
場合によっては、リン酸塩処理性が却って悪化し、ひい
ては塗装後耐食性が劣化するといったことが、しばしば
みられるという問題である。
However, the above-mentioned method for improving the steel sheet itself has the following problems. That is, for the steel plate as in the method described above
When a Ni metal layer or a Ni-P alloy layer is attached, the phosphating property may be improved as expected, but on the other hand,
In some cases, the phosphating property rather deteriorates, and eventually the corrosion resistance after coating deteriorates.

【0018】この理由に関しては、充分に解明されたわ
けではないが、次のように考えることができる。
The reason for this has not been fully clarified, but it can be considered as follows.

【0019】そもそも、鋼板に対してNi金属層またはNi
-P合金層を付着させることは、前述したように、鋼板表
面における局部電池の形成を円滑に行なわせることが目
的である。これは、リン酸塩処理反応が、鋼板表面に存
在する局部電池での電気化学的反応を駆動力として進行
するということに着目した方法である。このNi金属層ま
たはNi-P合金層の付着による局部電池形成において重要
なこととして、形成される局部電池の電気的な特性と、
その分布状態があげられる。そして、リン酸塩処理性を
向上させるためには、適切な特性をもった局部電池が、
適切な分布状態で存在することが必要である。
In the first place, a Ni metal layer or Ni is applied to the steel plate.
The attachment of the -P alloy layer is intended to facilitate the formation of the local battery on the surface of the steel sheet, as described above. This is a method that focuses on the fact that the phosphatization reaction proceeds with an electrochemical reaction in a local battery existing on the surface of the steel sheet as a driving force. As important in forming a local battery by the adhesion of this Ni metal layer or Ni-P alloy layer, the electrical characteristics of the local battery formed,
The distribution state is raised. And in order to improve the phosphating property, a local battery with appropriate characteristics,
It must exist in an appropriate distribution.

【0020】ここでいう局部電池の電気的な特性に関し
ては、カソード部となるNi金属層またはNi-P合金層と、
アノード部となる鋼板表面の状態との、両者の関係が大
きく影響する。このことは、局部電池がカソード部とア
ノード部の組合わせによって形成されるということか
ら、電気化学的にみて明らかなことである。従って、鋼
板にNi金属層またはNi-P合金層を付着させることによっ
てリン酸塩処理性を向上させようとする場合には、この
両者により適切な局部電池が形成されるような、適切な
組合せが必要不可欠である。これが、適切でない場合に
は、効果が発揮されないばかりか、却って有害にもなり
かねない。
Regarding the electrical characteristics of the local battery referred to here, a Ni metal layer or a Ni-P alloy layer serving as the cathode portion,
The relationship between the two and the state of the surface of the steel plate that serves as the anode has a great influence. This is electrochemically clear because the local cell is formed by the combination of the cathode part and the anode part. Therefore, when trying to improve the phosphatability by depositing a Ni metal layer or a Ni-P alloy layer on the steel sheet, an appropriate combination such that an appropriate local battery is formed by both of them is formed. Is essential. If this is not appropriate, not only will it not be effective, but it may even be harmful.

【0021】つまり、先行技術でしばしばみられたよう
に、Ni金属層またはNi-P合金層を付着させることによっ
て、却ってリン酸塩処理性が悪化した場合には、上述の
ように、Ni金属層またはNi-P合金層と鋼板表面状態の組
合せが不適切で、両者により形成された局部電池がリン
酸塩処理反応に対して有害な条件となっていることが考
えられる。
That is, as often seen in the prior art, when the phosphating property is rather deteriorated by depositing the Ni metal layer or the Ni-P alloy layer, as described above, the Ni metal layer is used. It is conceivable that the combination of the layer or Ni-P alloy layer and the steel plate surface state is inappropriate, and the local battery formed by both is a detrimental condition for the phosphate treatment reaction.

【0022】特に、鋼板の高強度化のために、鋼中にC,
Si,Mn および、Cu,Ni,Mo,Cr,V,B,Ti,Nb 等の元素が様々
な組成で積極的に多量に含有され、しかも様々な工程に
よって製造されている高強度冷延鋼板の場合には、これ
らの要素が鋼板表面の状態のアノードとしての挙動に大
きな影響を及ぼし、単にNi金属層またはNi-P合金層を付
着させただけでは、一概にリン酸塩処理性が向上すると
は言えない。
In particular, in order to increase the strength of the steel sheet, C,
High-strength cold-rolled steel sheet containing elements such as Si, Mn and Cu, Ni, Mo, Cr, V, B, Ti, Nb, etc. in a large amount positively in various compositions and manufactured by various processes. In the case of, these elements have a great influence on the behavior of the surface of the steel sheet as an anode, and simply attaching a Ni metal layer or a Ni-P alloy layer improves the phosphating property. I can't say that.

【0023】また、一方で、例えNi-P合金層と鋼板の表
面状態の組合せが適切であり、形成された局部電池の電
気的な特性が、リン酸塩処理に対して有効なものであっ
たとしても、その分布状態が不適切である場合には、全
体としてのリン酸塩処理性は悪化することになる。
On the other hand, for example, the combination of the surface states of the Ni-P alloy layer and the steel sheet is suitable, and the electrical characteristics of the formed local battery are effective for the phosphate treatment. Even if the distribution is not appropriate, the overall phosphatability will be deteriorated.

【0024】以上のように、鋼板表面にNi金属層または
Ni-P合金層を付着させることによってリン酸塩処理性を
向上させるためには、Ni金属層またはNi-P合金層と鋼板
の表面状態との組合せ、および、付着しているNi金属層
またはNi-P合金層の分布状態とが適切でなければならな
い。それが適切でない場合には、Ni金属層またはNi-P合
金層を付着させることによって、却ってリン酸塩処理性
が悪化する場合がある。
As described above, the Ni metal layer or the
In order to improve the phosphatability by depositing the Ni-P alloy layer, a combination of the Ni metal layer or the Ni-P alloy layer and the surface state of the steel sheet, and the Ni metal layer or the deposited Ni metal layer or The distribution state of the Ni-P alloy layer must be appropriate. If it is not suitable, the phosphatability may be worsened by depositing the Ni metal layer or the Ni-P alloy layer.

【0025】こういったことは、様々な方法で製造され
る多品種にわたる鋼板を、常に安定した品質水準に維持
することを著しく困難にする。
This makes it extremely difficult to always maintain a stable quality level for a wide variety of steel sheets manufactured by various methods.

【0026】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、充分な高強度を得るために必要な化学成分組
成を有し、且つ、様々な工程を経て製造される高強度冷
延鋼板においても、優れたリン酸塩処理性を有する高強
度冷延鋼板を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to have a chemical composition necessary for obtaining a sufficiently high strength, and to manufacture the high-strength cold-rolled steel sheet through various processes. Also in, it is to provide a high-strength cold-rolled steel sheet having excellent phosphating property.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述した
状況に鑑み、充分な高強度を得るために必要な化学成分
組成を有し、且つ様々な工程を経て製造される場合にお
いても、優れたリン酸塩処理性を有する高強度冷延鋼板
を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、次の知見を得るに
いたった。
In view of the above-mentioned circumstances, the inventors of the present invention have the chemical component composition necessary for obtaining a sufficiently high strength, and even when they are manufactured through various processes. As a result of intensive studies to develop a high-strength cold-rolled steel sheet having excellent phosphatability, the following findings have been obtained.

【0028】鋼板のリン酸塩処理性は、鋼板の化学成分
組成、鋼板表面の汚染物、酸化皮膜性状、表面濃化元素
および表面結晶方位等といった、鋼板の表面状態に影響
される。特に、高強度冷延鋼板は、鋼板の高強度化のた
めに、鋼中にC,Si,Mn およびCu,Ni,Mo,Cr,V,B,Ti,Nb 等
の元素が積極的に多量に含有されており、且つ、その製
造工程も様々であるため、その表面状態に関与する要因
も多く、一概にリン酸塩処理性の優劣を予測することは
できない。しかし、ある化学成分組成を有する高強度冷
延鋼板の場合には、その表面上に適切な条件でNi金属層
またはNi-P合金層を付着させることによって、その鋼板
の製造方法に関わらず、優れたリン酸塩処理性を有し、
良好な皮膜性能が発揮される。
The phosphatability of the steel sheet is affected by the surface state of the steel sheet, such as the chemical composition of the steel sheet, contaminants on the surface of the steel sheet, oxide film properties, surface thickening elements and surface crystal orientation. In particular, high-strength cold-rolled steel sheets are positively enriched with elements such as C, Si, Mn and Cu, Ni, Mo, Cr, V, B, Ti, Nb in order to increase the strength of the steel sheet. In addition, since it is contained in and the manufacturing process is various, there are many factors involved in the surface state, and it is impossible to predict the superiority or inferiority of the phosphate treatment property. However, in the case of a high-strength cold-rolled steel sheet having a certain chemical composition, by depositing a Ni metal layer or a Ni-P alloy layer on its surface under appropriate conditions, regardless of the method for producing the steel sheet, Has excellent phosphatability,
Good film performance is demonstrated.

【0029】この発明は、上述の知見に基づいてなされ
たものであって、第1の発明の冷延鋼板は、 炭素 : 0.001から 0.25 wt.%、 シリコン : 0.1 から 1.5 wt.% 、 マンガン : 0.2 から 3.0 wt.% 、 下記からなる群から選んだ少なくとも1種類の元素、 銅 : 0.5 から 1.5 wt.% 、 ニッケル : 0.5 から 1.5 wt.% 、 モリブデン : 0.2 から 1.0 wt.% 、 クロム : 0.1 から 2.5 wt.% 、 バナジウム : 0.01 から 0.1 wt.% 、 ボロン : 0.0005 から 0.003 wt.% 、 チタン : 0.01 から 0.20wt.% 、 ニオブ : 0.01 から 0.20wt.% 、および、残部
鉄および不可避的不純物からなる冷延鋼板と、前記冷延
鋼板の少なくとも1つの表面上に付着形態が粒状で形成
された、1×1012個/m2から1×1016個/m2の分布密度
でニッケル金属粒子が析出しているニッケル金属層とか
らなり、前記ニッケル金属層の付着量は、前記冷延鋼板
の片面あたり5から60mg/m2 の範囲内であることに特徴
を有するものである。第2の発明の冷延鋼板は、 炭素 : 0.001から 0.25 wt.%、 シリコン : 0.1 から 1.5 wt.% 、 マンガン : 0.2 から 3.0 wt.% 、 下記からなる群から選んだ少なくとも1種類の元素、 銅 : 0.5 から 1.5 wt.% 、 ニッケル : 0.5 から 1.5 wt.% 、 モリブデン : 0.2 から 1.0 wt.% 、 クロム : 0.1 から 2.5 wt.% 、 バナジウム : 0.01 から 0.1 wt.% 、 ボロン : 0.0005 から 0.003 wt.% 、 チタン : 0.01 から 0.20wt.% 、 ニオブ : 0.01 から 0.20wt.% 、および、残部
鉄および不可避的不純物からなる冷延鋼板と、前記冷延
鋼板の少なくとも1つの表面上に付着形態が粒状で形成
された、1×1012個/m2から1×1016個/m2の分布密度
でニッケル−リン合金粒子が析出しているニッケル−リ
ン合金層とからなり、前記ニッケル−リン合金粒子は0.
01から16.0wt.%の範囲内のリンを含有し、前記ニッケル
−リン合金層の付着量は、ニッケル付着量として前記冷
延鋼板の片面あたり5から60mg/m2 の範囲内であること
に特徴を有するものである。
The present invention was made based on the above-mentioned findings. The cold-rolled steel sheet according to the first invention comprises carbon: 0.001 to 0.25 wt.%, Silicon: 0.1 to 1.5 wt.%, Manganese: 0.2 to 3.0 wt.%, At least one element selected from the group consisting of: copper: 0.5 to 1.5 wt.%, Nickel: 0.5 to 1.5 wt.%, Molybdenum: 0.2 to 1.0 wt.%, Chromium: 0.1 To 2.5 wt.%, Vanadium: 0.01 to 0.1 wt.%, Boron: 0.0005 to 0.003 wt.%, Titanium: 0.01 to 0.20 wt.%, Niobium: 0.01 to 0.20 wt.%, And residual iron and unavoidable impurities And a nickel metal having a distribution density of 1 × 10 12 pieces / m 2 to 1 × 10 16 pieces / m 2 formed in a granular form on at least one surface of the cold rolled steel sheet. A nickel metal layer on which particles are deposited, and the nickel metal layer Is characterized in that it is in the range of 5 to 60 mg / m 2 per one side of the cold rolled steel sheet. The cold-rolled steel sheet of the second invention comprises carbon: 0.001 to 0.25 wt.%, Silicon: 0.1 to 1.5 wt.%, Manganese: 0.2 to 3.0 wt.%, At least one element selected from the group consisting of: Copper: 0.5 to 1.5 wt.%, Nickel: 0.5 to 1.5 wt.%, Molybdenum: 0.2 to 1.0 wt.%, Chromium: 0.1 to 2.5 wt.%, Vanadium: 0.01 to 0.1 wt.%, Boron: 0.0005 to 0.003. wt.%, titanium: 0.01 to 0.20 wt.%, niobium: 0.01 to 0.20 wt.%, and the cold rolled steel sheet consisting of the balance iron and inevitable impurities, and the form of adhesion on at least one surface of the cold rolled steel sheet. And a nickel-phosphorus alloy layer in which nickel-phosphorus alloy particles are deposited at a distribution density of 1 × 10 12 particles / m 2 to 1 × 10 16 particles / m 2 in a granular form. Phosphorus alloy particles are 0.
It contains phosphorus in the range of 01 to 16.0 wt.%, And the amount of the nickel-phosphorus alloy layer deposited is in the range of 5 to 60 mg / m 2 on one side of the cold rolled steel sheet as the amount of nickel deposited. It has characteristics.

【0030】[0030]

【作用】本発明によって、その鋼板がいかなる工程で製
造された場合においても、鋼板のリン酸塩処理性が優れ
たものになることに関して、その理由は未だ完全に解明
されていないが、本発明によるNi金属層またはNi-P合金
層の付着と、本発明による化学成分組成により必然的に
形成される鋼板の表面状態との組合せで、鋼板表面に局
部電池が極めて円滑に形成され、その局部電池の状態が
リン酸塩処理反応に有効に寄与する極めて適切なものに
なっているからである、と推定される。
According to the present invention, the reason why the phosphating property of the steel sheet is excellent regardless of the manufacturing process of the steel sheet has not yet been completely clarified. The combination of the Ni metal layer or the Ni-P alloy layer according to the invention and the surface state of the steel sheet inevitably formed by the chemical composition according to the present invention forms a local battery extremely smoothly on the steel sheet surface, It is presumed that this is because the state of the battery is extremely appropriate to effectively contribute to the phosphate treatment reaction.

【0031】ここで、本発明の高強度冷延鋼板の化学成
分組成と、その表面上に付着した、Ni金属層またはNi-P
合金層の付着条件とを、前述したように限定した理由に
ついて説明する。
Here, the chemical composition of the high-strength cold-rolled steel sheet of the present invention and the Ni metal layer or Ni-P deposited on the surface thereof
The reason for limiting the conditions for depositing the alloy layer as described above will be described.

【0032】炭素は、鋼板の焼入れ性を向上させる作用
を有している。しかしながら、炭素含有量が0.001 wt.%
未満では、上述した作用に所望の効果が得られず、且
つ、鋼の脱ガス処理に長時間を要し、実用的ではない。
一方、炭素含有量が0.3wt.% を超えると、鋼板の延性お
よび靱性が劣化する。従って、高強度冷延鋼板としての
炭素含有量は、0.001 から0.3wt.% の範囲内であること
が必要である。
Carbon has the function of improving the hardenability of the steel sheet. However, the carbon content is 0.001 wt.%
If the amount is less than the above, the desired effects cannot be obtained in the above-mentioned actions, and it takes a long time to degas the steel, which is not practical.
On the other hand, if the carbon content exceeds 0.3 wt.%, The ductility and toughness of the steel sheet deteriorate. Therefore, the carbon content of the high-strength cold-rolled steel sheet must be within the range of 0.001 to 0.3 wt.%.

【0033】シリコンは、鋼板の強度および延性のバラ
ンスを改善する作用がある。従って、シリコンにより固
溶強化のために0.1 wt.%以上を含有させる。一方、シリ
コン含有量が1.5 wt.%を超えると、鋼板が脆化する。従
って、高強度冷延鋼板としてのシリコン含有量は、0.1
から1.5 wt.%の範囲内であることが必要である。
Silicon has the function of improving the balance between strength and ductility of the steel sheet. Therefore, 0.1 wt.% Or more is contained for solid solution strengthening by silicon. On the other hand, if the silicon content exceeds 1.5 wt.%, The steel sheet becomes brittle. Therefore, the silicon content as a high-strength cold-rolled steel sheet is 0.1
To 1.5 wt.% Is required.

【0034】マンガンは、炭素と同様に、鋼板の焼入れ
性を向上させる作用を有している。しかしながら、マン
ガン含有量が0.1 wt.%未満では、上述した作用に所望の
効果が得られない。一方、マンガン含有量が3.0 wt.%を
超えると、鋼板の延性が劣化する。従って、高強度冷延
鋼板としてのマンガン含有量は、0.1 から3.0 wt.%の範
囲内であることが必要である。
Manganese, like carbon, has the function of improving the hardenability of the steel sheet. However, if the manganese content is less than 0.1 wt.%, The desired effect cannot be obtained in the above-described action. On the other hand, if the manganese content exceeds 3.0 wt.%, The ductility of the steel sheet deteriorates. Therefore, the manganese content of the high-strength cold-rolled steel sheet must be within the range of 0.1 to 3.0 wt.%.

【0035】上述したように、高強度冷延鋼板において
は、0.001 から0.3 wt.%の量の炭素、0.1 から1.5 wt.%
の量のシリコンおよび0.1 から3.0 wt.%の量のマンガン
が必須であるが、高強度冷延鋼板としての特性をより一
層満足させるためには、更に、析出強化、焼入れ性改善
および焼戻し軟化抵抗の向上等のために、銅、ニッケ
ル、モリブデン、クロム、バナジウム、ボロン、チタン
およびニオブのうちの少なくとも1種類の元素を所定量
含有させることが必要である。
As described above, in the high strength cold rolled steel sheet, carbon in an amount of 0.001 to 0.3 wt.% And 0.1 to 1.5 wt.%.
Amount of silicon and manganese amount of 0.1 to 3.0 wt.% Are indispensable, but in order to further satisfy the characteristics as a high-strength cold-rolled steel sheet, precipitation strengthening, hardenability improvement and temper softening resistance are further required. It is necessary to contain a predetermined amount of at least one element selected from the group consisting of copper, nickel, molybdenum, chromium, vanadium, boron, titanium and niobium in order to improve the above.

【0036】銅、バナジウム、チタンおよびニオブに
は、析出強化を促進させる作用があり、ニオブ、モリブ
デンおよびボロンには、焼入れ性を改善させる作用があ
る。そして、モリブデンおよびクロムには、焼戻し軟化
抵抗を向上させる作用がある。従って、銅、ニッケル、
モリブデン、クロム、バナジウム、ボロン、チタンおよ
びニオブのうちの少なくとも1種類の元素を、下記の量
で選択的に含有させる。 銅 : 0.5 wt.%以上 、 ニッケル : 0.5 wt.%以上 、 モリブデン : 0.2 wt.%以上 、 クロム : 0.1 wt.%以上 、 バナジウム : 0.01 wt.%以上 、 ボロン : 0.0005 wt.%以上、 チタン : 0.01 wt.%以上、 ニオブ : 0.01 wt.%以上。 上記各元素の含有量が、上述した量に満たなければ、特
性に及ぼす作用に所望の効果が得られない。
Copper, vanadium, titanium and niobium have a function of promoting precipitation strengthening, and niobium, molybdenum and boron have a function of improving hardenability. Then, molybdenum and chromium have an effect of improving the temper softening resistance. Therefore, copper, nickel,
At least one element selected from molybdenum, chromium, vanadium, boron, titanium, and niobium is selectively contained in the following amount. Copper: 0.5 wt.% Or more, Nickel: 0.5 wt.% Or more, Molybdenum: 0.2 wt.% Or more, Chromium: 0.1 wt.% Or more, Vanadium: 0.01 wt.% Or more, Boron: 0.0005 wt.% Or more, Titanium: 0.01 wt.% Or more, Niobium: 0.01 wt.% Or more. If the content of each of the above-mentioned elements is less than the above-mentioned amount, the desired effect on the characteristics cannot be obtained.

【0037】一方、これらの元素が鋼板のリン酸塩処理
性に及ぼす影響は、以下の通りである。炭素は、その含
有量が多くなると、焼鈍中に鋼中から遊離した炭素が鋼
板表面に析出したり、また、そういった炭素に起因する
と思われる炭化物が鋼板表面に形成することがある。こ
のようなものは鋼板表面の汚染物としてリン酸塩処理性
を阻害する。
On the other hand, the effects of these elements on the phosphate treatment of the steel sheet are as follows. When the content of carbon increases, carbon liberated from the steel during annealing may precipitate on the surface of the steel sheet, or carbides that are considered to be derived from such carbon may form on the surface of the steel sheet. Such substances impair the phosphating property as contaminants on the surface of the steel sheet.

【0038】シリコンおよびマンガンは、焼鈍中に鋼板
表面に濃化して酸化物となり、この酸化物は鋼板表面の
鉄酸化物に作用して、鋼板のリン酸塩処理性を向上させ
る。一方で、これらの含有量が多くなると、焼鈍中に鋼
板表面に生成する酸化物量が多くなり、その溶解に時間
がかかるようになって、リン酸塩処理性を阻害するよう
になる。
Silicon and manganese are concentrated on the surface of the steel sheet during annealing to form an oxide, and this oxide acts on the iron oxide on the surface of the steel sheet to improve the phosphate treatment of the steel sheet. On the other hand, when the content of these elements increases, the amount of oxides formed on the surface of the steel sheet during annealing increases, and it takes a long time to dissolve the oxides, which impairs the phosphate treatment property.

【0039】また本発明において、炭素、シリコン、マ
ンガン以外に添加される各選択元素は、鋼板表面の活性
度を大きく阻害し、一般にリン酸塩処理性を劣化させ
る。
Further, in the present invention, each selective element added in addition to carbon, silicon and manganese greatly impairs the activity of the surface of the steel sheet and generally deteriorates the phosphate treatment property.

【0040】このように、各添加元素がリン酸塩処理性
に及ぼす影響は多岐にわたり、更に、添加元素の影響は
製造方法によっても変化する。従って、上述のような化
学成分組成を有する高強度冷延鋼板のリン酸塩処理性
は、多くの例においては悪い場合が支配的であるが、一
部に良い場合もあるといったように、一概に明言するこ
とはできない。更に、こういった冷延鋼板にNi金属層ま
たはNi-P合金層を付着させた場合には、リン酸塩処理性
が改善される場合もあるが、却って悪化する場合もあ
る。こういったことは、多品種にわたる高強度冷延鋼板
を常に安定した品質水準を保ちつつ製造することを、極
めて困難にする。
As described above, the effect of each additive element on the phosphate treatment property is wide-ranging, and the effect of the additive element also varies depending on the manufacturing method. Therefore, the phosphate treatability of the high-strength cold-rolled steel sheet having the chemical composition as described above is dominated by bad cases in many examples, but may be good in some cases. I can't tell you. Further, when a Ni metal layer or a Ni-P alloy layer is attached to such a cold rolled steel sheet, the phosphating property may be improved, but it may be deteriorated. This makes it extremely difficult to manufacture a wide variety of high-strength cold-rolled steel sheets while always maintaining a stable quality level.

【0041】そこで、上述した化学成分組成を有する鋼
板を、様々な工程で高強度冷延鋼板として製造し、その
それぞれに対して、電気めっき法によりNi金属層または
Ni-P合金層を付着させ、その付着が鋼板のリン酸塩処理
性にどのように影響を及ぼすかについて調査した。付着
条件は、Ni金属層またはNi-P合金層の付着量と、粒子分
布密度とを、様々に組み合わせて、変化させた。なお、
Ni-P合金層のP 含有量は0.01から16.0wt.%とした。この
調査において、Ni金属層またはNi-P合金層の付着量、Ni
-P合金層中のP 含有量は、標準物質を用いた蛍光X線法
によって求め、粒子分布密度は、レプリカ法による透過
型電子顕微鏡観察によって求めた。
Therefore, a steel sheet having the above-described chemical composition is manufactured as a high-strength cold-rolled steel sheet in various processes, and a Ni metal layer or a Ni metal layer is formed on each of them by electroplating.
A Ni-P alloy layer was deposited, and the influence of the deposition on the phosphatability of the steel sheet was investigated. The deposition conditions were changed by variously combining the deposition amount of the Ni metal layer or the Ni-P alloy layer and the particle distribution density. In addition,
The P content of the Ni-P alloy layer was 0.01 to 16.0 wt.%. In this study, the adhesion amount of Ni metal layer or Ni-P alloy layer, Ni
The P content in the -P alloy layer was determined by a fluorescent X-ray method using a standard substance, and the particle distribution density was determined by a transmission electron microscope observation by the replica method.

【0042】図1、図2は、この調査により得られた結
果である。リン酸塩処理性の優劣の判断は、日本パーカ
ライジング社製のPB3030処理液を使用して10秒間処理し
た後のリン酸塩結晶の初期核数、および、2分間処理し
た後の完成リン酸塩皮膜の結晶サイズを、それぞれ走査
型電子顕微鏡によって調べることによって行なった。こ
こでは、初期核数が3×1010から7×1010個/m2、結晶
サイズが1から4μmのものを、良好なリン酸塩皮膜と
した。
FIGS. 1 and 2 show the results obtained by this investigation. Judgment of superiority or inferiority of the phosphating property was performed by using the PB3030 treatment solution manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd., the initial nucleus number of the phosphite crystal after the treatment for 10 seconds, and the completed phosphite after the treatment for 2 minutes. The crystal size of the coating was determined by examining each with a scanning electron microscope. Here, an initial number of nuclei of 3 × 10 10 to 7 × 10 10 pieces / m 2 and a crystal size of 1 to 4 μm were used as good phosphate coatings.

【0043】図1に表されるように、Ni金属層の付着量
が、5から60mg/m2 の範囲内、Ni金属の分布密度が1×
1012から1×1016個/m2の範囲であれば、鋼板の化学成
分組成、製造方法によらず、リン酸塩処理性は良好であ
った。一方、Ni金属層の付着状態が前述の条件の範囲外
である場合には、その鋼板のリン酸塩処理性は、良い場
合もあれば、悪い場合もあって、Ni金属層のリン酸塩処
理性に及ぼす影響はまちまちであった。なお、図1にお
いて、●印はリン酸塩処理性良好を示し、そして、○印
はリン酸塩処理性不良を示す。
As shown in FIG. 1, the deposition amount of the Ni metal layer was in the range of 5 to 60 mg / m 2 , and the distribution density of the Ni metal was 1 ×.
Within the range of 10 12 to 1 × 10 16 pieces / m 2 , the phosphate treatability was good regardless of the chemical composition of the steel sheet and the manufacturing method. On the other hand, when the adhesion state of the Ni metal layer is out of the range of the above-mentioned conditions, the phosphating property of the steel sheet may be good or bad, and the phosphate of the Ni metal layer may be good or bad. The effects on processability were mixed. In FIG. 1, the mark ● indicates good phosphatability, and the mark ◯ indicates poor phosphatability.

【0044】また、図2に表されるように、P 含有量が
0.01から16.0wt.%の範囲内のNi-P合金層で、Ni-P合金層
の付着量が、Ni付着量として5から60mg/m2 の範囲内、
Ni-P合金粒子の分布密度が1×10121×1016個/m2の範
囲であれば、鋼板の化学成分組成、製造方法によらず、
リン酸塩処理性は良好であった。一方、Ni-P合金層の付
着状態が前述の条件の範囲外である場合には、その鋼板
のリン酸塩処理性は、良い場合もあれば、悪い場合もあ
って、Ni-P合金層のリン酸塩処理性に及ぼす影響はまち
まちであった。なお、図2において、●印はリン酸塩処
理性良好を示し、そして、○印はリン酸塩処理性不良を
示す。
Further, as shown in FIG. 2, the P content is
In the Ni-P alloy layer in the range of 0.01 to 16.0 wt.%, The deposition amount of the Ni-P alloy layer is in the range of 5 to 60 mg / m 2 as the Ni deposition amount,
If the distribution density of Ni-P alloy particles is in the range of 1 × 10 12 1 × 10 16 particles / m 2 , regardless of the chemical composition of the steel sheet and the manufacturing method,
Phosphate treatability was good. On the other hand, when the adhered state of the Ni-P alloy layer is out of the range of the above-mentioned conditions, the phosphatability of the steel sheet may be good or bad, and the Ni-P alloy layer The effect of phosphatase on phosphate treatment was mixed. In FIG. 2, ● indicates good phosphatability, and ◯ indicates poor phosphatability.

【0045】ここで、Ni-P合金層中のP 含有量を0.01か
ら16.0wt.%としたのは、主に含有量の制御の観点からで
ある。Ni-P合金層の付着量は5から60mg/m2 であるた
め、P含有量が0.01wt.%以下ではP の絶対量が少なく、
その制御が困難である。例えば、本発明によるNi-P合金
層を得るために電気めっき法を用いる場合には、P の供
給源として亜リン酸あるいは亜リン酸塩を用い、それら
のめっき浴中の濃度を制御することにより、Ni-P合金層
中のP 含有量を制御する。含有量が0.01wt.%に満たなく
ても、本発明の効果は期待できるが、一方で含有量の制
御が著しく困難になり、安定した含有量を得ることがで
きない。また、含有量が16.0wt.%を超えても、本発明に
よる効果は期待できる。しかし、本発明のNi-P皮膜を得
るために電気めっき法を用いる場合では、通常は16.0w
t.%以上の含有量を得られないことが知られている。こ
うしたことから、本発明におけるNi-P合金層中のP 含有
量を、0.01から16.0wt.%とする。
Here, the P content in the Ni-P alloy layer is set to 0.01 to 16.0 wt.% Mainly from the viewpoint of controlling the content. Since the amount of Ni-P alloy layer deposited is 5 to 60 mg / m 2 , the absolute amount of P is small when the P content is 0.01 wt.% Or less,
Its control is difficult. For example, when the electroplating method is used to obtain the Ni-P alloy layer according to the present invention, phosphorous acid or phosphite should be used as a P source to control the concentration in the plating bath. To control the P content in the Ni-P alloy layer. Even if the content is less than 0.01 wt.%, The effect of the present invention can be expected, but on the other hand, it becomes extremely difficult to control the content, and a stable content cannot be obtained. Further, even if the content exceeds 16.0 wt.%, The effect of the present invention can be expected. However, when using the electroplating method to obtain the Ni-P coating of the present invention, it is usually 16.0 w
It is known that the content of t.% or more cannot be obtained. Therefore, the P content in the Ni-P alloy layer in the present invention is set to 0.01 to 16.0 wt.%.

【0046】次に、この結果を受けて、上述のNi金属層
またはNi-P合金層の付着条件の範囲外、即ち、Ni金属層
またはNi-P合金層がリン酸塩処理性に及ぼす影響がまち
まちであった鋼板について調べたところ、こういった鋼
板は、その製造方法によらず、その化学成分組成が以下
のような範囲のものであった。 炭素 : 0.25 wt.%超 シリコン : 1.5 wt.% 超 マンガン : 0.2wt.%未満 3.0 wt.% 超 銅 : 1.5 wt.% 超 ニッケル : 1.5 wt.% 超 モリブデン : 1.0 wt.% 超 クロム : 2.5 wt.% 超 バナジウム : 0.1 wt.% 超 ボロン : 0.003 wt.% 超 チタン : 0.20wt.% 超 ニオブ : 0.20wt.% 超。
Next, on the basis of this result, the effect of the Ni metal layer or the Ni-P alloy layer on the phosphating property is outside the range of the above-mentioned conditions for depositing the Ni metal layer or the Ni-P alloy layer. When the steel sheets which were mixed with each other were investigated, the chemical composition of these steel sheets was in the following range regardless of the manufacturing method. Carbon: over 0.25 wt.% Silicon: 1.5 wt.% Over Manganese: less than 0.2 wt.% 3.0 wt.% Over Copper: 1.5 wt.% Over Nickel: 1.5 wt.% Over molybdenum: 1.0 wt.% Over chromium: 2.5 wt.% over Vanadium: 0.1 wt.% over Boron: 0.003 wt.% over Titanium: 0.20 wt.% over Niobium: over 0.20 wt.%.

【0047】即ち、鋼板の高強度化のために添加された
各元素の含有量が上記のような場合には、Ni付着が5か
ら60mg/m2 であるNi金属層が形成され、且つ、Ni金属の
付着形態が粒状で、その粒子の分布密度が1×1012個/
m2から1×1016個/m2の範囲であっても、リン酸塩処理
性を必ずしも向上させることはできない。また、鋼板の
高強度化のために添加された各元素の含有量が上記のよ
うな場合には、Ni付着量として5から60mg/m2 、P 含有
量が0.01から16.0wt.%であるNi-P合金層が形成され、且
つ、Ni-P合金の付着形態が粒状で、その粒子の分布密度
が1×1012個/m2から1×1016個/m2の範囲であって
も、リン酸塩処理性を必ずしも向上させることはできな
い。しかし、それを除外した、以下のような化学成分、
即ち、 炭素 : 0.001から 0.25 wt.%、 シリコン : 0.1 から 1.5 wt.% 、および、 マンガン : 0.2 から 3.0 wt.% 、を必須とし、こ
れに下記からなる群から選んだ少なくとも1種類の元
素、 銅 : 0.5 から 1.5 wt.% 、 ニッケル : 0.5 から 1.5 wt.% 、 モリブデン : 0.2 から 1.0 wt.% 、 クロム : 0.1 から 2.5 wt.% 、 バナジウム : 0.01 から 0.1 wt.% 、 ボロン : 0.0005 から 0.003 wt.% 、 チタン : 0.01 から 0.20wt.% 、 ニオブ : 0.01 から 0.20wt.% 、 を含有する冷延鋼板であれば、その製造方法がいかなる
ものであっても、前述の条件によるNi金属層またはNi-P
合金層を付着させることにより、高強度冷延鋼板のリン
酸塩処理性は確実に優れたものになる。
That is, when the content of each element added for strengthening the steel sheet is as described above, a Ni metal layer having a Ni deposition of 5 to 60 mg / m 2 is formed, and The adhered form of Ni metal is granular, and the distribution density of the particles is 1 × 10 12 /
Even in the range of m 2 to 1 × 10 16 pieces / m 2 , the phosphating property cannot always be improved. When the content of each element added for strengthening the steel sheet is as described above, the Ni content is 5 to 60 mg / m 2 , and the P content is 0.01 to 16.0 wt.%. The Ni-P alloy layer is formed, and the adhesion form of the Ni-P alloy is granular, and the distribution density of the particles is in the range of 1 × 10 12 particles / m 2 to 1 × 10 16 particles / m 2. However, it is not always possible to improve the phosphate treatability. However, excluding it, the following chemical composition,
That is, carbon: 0.001 to 0.25 wt.%, Silicon: 0.1 to 1.5 wt.%, And manganese: 0.2 to 3.0 wt.% Are essential, and at least one element selected from the group consisting of Copper: 0.5 to 1.5 wt.%, Nickel: 0.5 to 1.5 wt.%, Molybdenum: 0.2 to 1.0 wt.%, Chromium: 0.1 to 2.5 wt.%, Vanadium: 0.01 to 0.1 wt.%, Boron: 0.0005 to 0.003. wt.%, titanium: 0.01 to 0.20 wt.%, niobium: 0.01 to 0.20 wt.%, regardless of the manufacturing method, the Ni metal layer under the above conditions Or Ni-P
By attaching the alloy layer, the phosphate treatment of the high-strength cold-rolled steel sheet is surely improved.

【0048】以上のことから、本発明における高強度冷
延鋼板は、 炭素 : 0.001から 0.25 wt.%、 シリコン : 0.1 から 1.5 wt.% 、および、 マンガン : 0.2 から 3.0 wt.% 、を必須とし、こ
れに下記からなる群から選んだ少なくとも1種類の元
素、 銅 : 0.5 から 1.5 wt.% 、 ニッケル : 0.5 から 1.5 wt.% 、 モリブデン : 0.2 から 1.0 wt.% 、 クロム : 0.1 から 2.5 wt.% 、 バナジウム : 0.01 から 0.1 wt.% 、 ボロン : 0.0005 から 0.003 wt.% 、 チタン : 0.01 から 0.20wt.% 、 ニオブ : 0.01 から 0.20wt.% 、 を含有する冷延鋼板に限定され、冷延鋼板の少なくとも
1つの表面上に形成されるNi金属層の付着量を5から60
mg/m2 、且つ、Ni金属層の付着形態が粒状で、その粒子
の分布密度を1×1012個/m2から1×1016個/m2に限定
するものである。また、冷延鋼板の少なくとも1つの表
面上に形成されるNi-P合金層の付着量を、Ni付着量とし
て5から60mg/m2 、P 含有量を0.01から16.0wt.%に限定
し、且つ、Ni-P合金層の付着形態が粒状で、その粒子の
分布密度を1×1012個/m2から1×1016個/m2に限定す
るものである。
From the above, the high-strength cold-rolled steel sheet according to the present invention requires carbon: 0.001 to 0.25 wt.%, Silicon: 0.1 to 1.5 wt.%, And manganese: 0.2 to 3.0 wt.%. , At least one element selected from the group consisting of: copper: 0.5 to 1.5 wt.%, Nickel: 0.5 to 1.5 wt.%, Molybdenum: 0.2 to 1.0 wt.%, Chromium: 0.1 to 2.5 wt.%. %, Vanadium: 0.01 to 0.1 wt.%, Boron: 0.0005 to 0.003 wt.%, Titanium: 0.01 to 0.20 wt.%, Niobium: 0.01 to 0.20 wt.%. The deposition amount of the Ni metal layer formed on at least one surface of the steel plate is 5 to 60.
mg / m 2 and the deposition form of the Ni metal layer is granular, and the distribution density of the particles is limited to 1 × 10 12 particles / m 2 to 1 × 10 16 particles / m 2 . Further, the deposition amount of the Ni-P alloy layer formed on at least one surface of the cold rolled steel sheet is limited to 5 to 60 mg / m 2 as the Ni deposition amount, and the P content is limited to 0.01 to 16.0 wt.%, In addition, the adhesion form of the Ni-P alloy layer is granular, and the distribution density of the particles is limited to 1 × 10 12 particles / m 2 to 1 × 10 16 particles / m 2 .

【0049】上記の化学成分組成で、上記の条件のNi金
属層またはNi-P合金層が表面上に形成された冷延鋼板で
あれば、その鋼板の製造方法にかかわらず、充分な強度
特性を持ちつつ、且つ、リン酸塩処理性に優れた高強度
冷延鋼板を得ることができる。
If the cold-rolled steel sheet has the above-mentioned chemical composition and has the Ni metal layer or Ni-P alloy layer formed on the surface under the above-mentioned conditions, it has sufficient strength characteristics regardless of the production method of the steel sheet. It is possible to obtain a high-strength cold-rolled steel sheet having excellent phosphating property while maintaining the following.

【0050】また、鋼板が片面亜鉛系めっき鋼板であっ
ても、その鋼板の化学成分組成が本発明の範囲内であ
り、且つ、非めっき面に対して本発明の条件によるNi金
属層またはNi-P合金層が形成されれば、本発明の効果は
充分に得られる。
Even if the steel sheet is a single-sided zinc-based plated steel sheet, the chemical composition of the steel sheet is within the scope of the present invention, and the Ni metal layer or Ni according to the conditions of the present invention is applied to the non-plated surface. If the -P alloy layer is formed, the effect of the present invention can be sufficiently obtained.

【0051】なお、鋼板の表面に対するNi金属層または
Ni-P合金層の形成手段は、PVD 、CVD 、無電解めっき
法、電気めっき法が考えられ、このいずれの方法によっ
ても、その効果に影響はない。これらのうち、経済性を
考慮すると、最も有利であるのは電気めっき法である。
The Ni metal layer or the surface of the steel plate
The means for forming the Ni-P alloy layer may be PVD, CVD, electroless plating, or electroplating, and any of these methods does not affect the effect. Of these, the electroplating method is most advantageous in view of economy.

【0052】[0052]

【実施例】次に、この発明の高強度冷延鋼板を、実施例
により比較例と対比しながら、更に説明する。表1に示
す化学成分組成を有する鋼板AからNを、冷間圧延後、
図3に示す代表的熱処理工程aからdによって処理し
た。更に、これら鋼板の表面に、表2に示す条件でNi金
属層を付着させた。また、表3に示す条件でNi-P合金層
を付着させた。ここで、表1の冷延鋼板AからHは、本
発明の対象となる鋼板であり、冷延鋼板IからNは、成
分的に本発明の対象外である。また、表2の条件αから
δは、本発明の対象となるNi金属層の付着条件であり、
条件εおよびζは、本発明対象外の条件である。そし
て、表3の条件ηからκは、本発明の対象となるNi-P合
金層の付着条件であり、表3の条件λからνは、本発明
対象外の条件である。なお、鋼板に対してNi金属層また
はNi-P合金層を付着させる方法としては、電気めっき法
を用いた。その際のめっき条件を以下に示す。 Ni めっき 硫酸ニッケル : 120 から 240 g/l 塩化ニッケル : 23 から 45 g/l ホウ酸 : 15 から 30 g/l pH : 2.5から 3.5 浴温 : 40 から 60℃ 電流密度 : 1 から 30A/dm2 Ni-P めっき 硫酸ニッケル : 120 から 240 g/l 塩化ニッケル : 23 から 45 g/l ホウ酸 : 15 から 30 g/l 亜リン酸 : 0.1から 30 g/l pH : 2.5から 3.5 浴温 : 40 から 60℃ 電流密度 : 1 から 30A/dm2
EXAMPLES Next, the high-strength cold-rolled steel sheet of the present invention will be further described by comparing Examples with Comparative Examples. After cold rolling the steel sheets A to N having the chemical composition shown in Table 1,
It was processed by the representative heat treatment steps a to d shown in FIG. Further, a Ni metal layer was adhered to the surfaces of these steel plates under the conditions shown in Table 2. Also, a Ni-P alloy layer was deposited under the conditions shown in Table 3. Here, cold-rolled steel sheets A to H in Table 1 are steel sheets that are the subject of the present invention, and cold-rolled steel sheets I to N are not the subject of the present invention in terms of composition. Further, the conditions α to δ in Table 2 are the adhesion conditions of the Ni metal layer which is the object of the present invention,
The conditions ε and ζ are conditions outside the scope of the present invention. The conditions η to κ in Table 3 are the conditions for depositing the Ni—P alloy layer that is the subject of the present invention, and the conditions λ to ν in Table 3 are the conditions that are outside the subject of the present invention. An electroplating method was used as a method for attaching the Ni metal layer or the Ni-P alloy layer to the steel sheet. The plating conditions in that case are shown below. Ni plating Nickel sulfate: 120 to 240 g / l Nickel chloride: 23 to 45 g / l Boric acid: 15 to 30 g / l pH: 2.5 to 3.5 Bath temperature: 40 to 60 ° C Current density: 1 to 30 A / dm 2 Ni-P plating Nickel sulfate: 120 to 240 g / l Nickel chloride: 23 to 45 g / l Boric acid: 15 to 30 g / l Phosphorous acid: 0.1 to 30 g / l pH: 2.5 to 3.5 Bath temperature: 40 To 60 ℃ Current density: 1 to 30A / dm 2

【0053】[0053]

【表1】 [Table 1]

【0054】[0054]

【表2】 [Table 2]

【0055】[0055]

【表3】 [Table 3]

【0056】かくして、表4、表5に示す通り、本発明
の対象とする供試体(以下、「本発明例」という)、お
よび、本発明の対象外である供試体(以下、「比較例」
という)とを調製した。表4において、No. 1から21は
本発明例であり、No. 22から38は比較例である。また、
表5において、No. 39から59は本発明例であり、No.60
から76は比較例である。表4および表5には、本発明例
と比較例に対し、そのリン酸塩処理性を下記によって調
べた結果についても示す。
Thus, as shown in Tables 4 and 5, specimens targeted by the present invention (hereinafter referred to as "examples of the present invention") and specimens not covered by the present invention (hereinafter referred to as "comparative examples"). "
And) were prepared. In Table 4, Nos. 1 to 21 are examples of the present invention, and Nos. 22 to 38 are comparative examples. Also,
In Table 5, Nos. 39 to 59 are examples of the present invention, and No. 60
To 76 are comparative examples. Tables 4 and 5 also show the results of examining the phosphating property of the inventive examples and comparative examples by the following.

【0057】[0057]

【表4】 [Table 4]

【0058】[0058]

【表5】 [Table 5]

【0059】リン酸塩処理性の評価:日本パーカライジ
ング社製のPB3030処理液を使用して10秒間処理した後
の、リン酸塩結晶の初期核数、および、2分間処理した
後の完成リン酸塩皮膜の結晶サイズを、それぞれ走査型
電子顕微鏡によって調べ、これによってリン酸塩処理性
を評価した。
Evaluation of Phosphate Treatability: Initial number of nuclei of phosphate crystals after treatment for 10 seconds using PB3030 treatment liquid manufactured by Japan Parkerizing Co., and completed phosphoric acid after treatment for 2 minutes The crystal size of the salt film was examined by a scanning electron microscope, and thereby the phosphating property was evaluated.

【0060】表4から明らかなように、本発明例No. 1
から21では、何れも、リン酸塩処理において、皮膜形成
時の初期核数は多く、且つ、結晶サイズが微細であるこ
とにより、完成皮膜は緻密化して、リン酸塩処理性は良
好であった。
As is clear from Table 4, the invention sample No. 1
From No. 21 to 21, in the phosphating treatment, since the initial number of nuclei at the time of film formation is large and the crystal size is fine, the finished film is densified and the phosphating property is good. It was

【0061】これに対して、鋼板の化学成分組成は本発
明の範囲内であっても、Ni金属層が本発明の範囲外であ
る比較例No. 22から29、および、Ni金属層が本発明の範
囲内であっても、鋼板の化学成分組成が本発明の範囲外
である比較例No. 30から38では、何れも、リン酸塩処理
において皮膜形成時の初期各数が少なく、且つ、結晶サ
イズが大きいことにより、完成皮膜はすけのあるものと
なり、リン酸塩処理性は不良であった。
On the other hand, even though the chemical composition of the steel sheet is within the range of the present invention, Comparative Example Nos. 22 to 29 in which the Ni metal layer is outside the scope of the present invention and the Ni metal layer is Even in the scope of the invention, in Comparative Example No. 30 to 38, the chemical composition of the steel sheet is outside the scope of the present invention, in each case, the initial number of each film formation in the phosphate treatment is small, and However, due to the large crystal size, the finished film had a gap and the phosphating property was poor.

【0062】また、表5から明らかなように、本発明例
No. 39から59では、何れも、リン酸塩処理において、皮
膜形成時の初期核数は多く、且つ、結晶サイズが微細で
あることにより、完成皮膜は緻密化して、リン酸塩処理
性は良好であった。
Further, as is clear from Table 5, examples of the present invention
In Nos. 39 to 59, in the phosphating treatment, the number of initial nuclei at the time of film formation was large, and the crystal size was fine, so that the completed film was densified and the phosphating property was high. It was good.

【0063】これに対し、鋼板の化学成分組成は本発明
の範囲内であっても、Ni-P合金層が本発明の範囲外であ
る比較例No. 60から67および、Ni-P合金層が本発明の範
囲内であっても、鋼板の化学成分組成が本発明の範囲外
である比較例No. 68から76では、何れも、リン酸塩処理
において、皮膜形成時の初期核数が少なく、且つ、結晶
サイズが大きいことにより、完成皮膜はスケのあるもと
のなり、リン酸塩処理性は不良であった。
On the other hand, even though the chemical composition of the steel sheet is within the range of the present invention, the Ni-P alloy layer is outside the scope of the present invention, Comparative Examples Nos. 60 to 67 and the Ni-P alloy layer. Even within the range of the present invention, in Comparative Example Nos. 68 to 76 in which the chemical composition of the steel sheet is outside the range of the present invention, in any case, in the phosphate treatment, the initial nucleus number at the time of film formation is Due to the small number and the large crystal size, the finished film was a source of scaling and the phosphating property was poor.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の冷延鋼
板によれば、その製造方法がいかなるものであっても、
そのリン酸塩処理性は良好で優れ、様々な方法で製造さ
れる品種も多岐にわたる高強度冷延鋼板の品質水準を、
常に良い状態で安定して維持できるという、工業上有用
な効果がもたらされる。
As described above, according to the cold-rolled steel sheet of the present invention, whatever its manufacturing method,
Its phosphatability is good and excellent, and the quality level of high-strength cold-rolled steel sheets with various types manufactured by various methods is
It has an industrially useful effect that it can be constantly maintained in a good condition.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】Ni金属層の粒子の分布密度とNi付着量の関係
が、リン酸塩処理性に及ぼす影響について示すグラフ
FIG. 1 is a graph showing the effect of the relationship between the distribution density of particles in the Ni metal layer and the Ni deposition amount on the phosphating property.

【図2】Ni-P合金層の粒子の分布密度とNi付着量の関係
が、リン酸塩処理性に及ぼす影響について示すグラフ
FIG. 2 is a graph showing the effect of the relationship between the distribution density of particles in the Ni-P alloy layer and the Ni deposition amount on the phosphating property.

【図3】熱処理工程を示すグラフ。FIG. 3 is a graph showing a heat treatment process.

フロントページの続き (72)発明者 細谷 佳弘 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 山下 正明 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内Front Page Continuation (72) Inventor Yoshihiro Hosoya Marunouchi 1-2-2 Nihon Steel Tube Co., Ltd., Chiyoda-ku, Tokyo (72) Inventor Masaaki Yamashita Marunouchi 1-2-2 Nihon Steel Pipe Co., Ltd. In the company

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】炭素 : 0.001から 0.25 wt.%、 シリコン : 0.1 から 1.5 wt.% 、 マンガン : 0.2 から 3.0 wt.% 、 下記からなる群から選んだ少なくとも1種類の元素、 銅 : 0.5 から 1.5 wt.% 、 ニッケル : 0.5 から 1.5 wt.% 、 モリブデン : 0.2 から 1.0 wt.% 、 クロム : 0.1 から 2.5 wt.% 、 バナジウム : 0.01 から 0.1 wt.% 、 ボロン : 0.0005 から 0.003 wt.% 、 チタン : 0.01 から 0.20wt.% 、 ニオブ : 0.01 から 0.20wt.% 、および、残部
鉄および不可避的不純物からなる冷延鋼板と、前記冷延
鋼板の少なくとも1つの表面上に付着形態が粒状で形成
された、1×1012個/m2から1×1016個/m2の分布密度
でニッケル金属粒子が析出しているニッケル金属層とか
らなり、前記ニッケル金属層の付着量は、前記冷延鋼板
の片面あたり5から60mg/m2 の範囲内であることを特徴
とする、リン酸塩処理性に優れた高強度冷延鋼板。
1. Carbon: 0.001 to 0.25 wt.%, Silicon: 0.1 to 1.5 wt.%, Manganese: 0.2 to 3.0 wt.%, At least one element selected from the group consisting of: Copper: 0.5 to 1.5 wt.%, nickel: 0.5 to 1.5 wt.%, molybdenum: 0.2 to 1.0 wt.%, chromium: 0.1 to 2.5 wt.%, vanadium: 0.01 to 0.1 wt.%, boron: 0.0005 to 0.003 wt.%, titanium : 0.01 to 0.20 wt.%, Niobium: 0.01 to 0.20 wt.%, And a cold-rolled steel sheet consisting of the balance iron and unavoidable impurities, and granular adhesion forms are formed on at least one surface of the cold-rolled steel sheet. And a nickel metal layer in which nickel metal particles are deposited at a distribution density of 1 × 10 12 pieces / m 2 to 1 × 10 16 pieces / m 2 , and the adhesion amount of the nickel metal layer is characterized in that the per side 5 of the steel sheet is in the range of 60 mg / m 2 High-strength cold-rolled steel sheet excellent in phosphating properties.
【請求項2】炭素 : 0.001から 0.25 wt.%、 シリコン : 0.1 から 1.5 wt.% 、 マンガン : 0.2 から 3.0 wt.% 、 下記からなる群から選んだ少なくとも1種類の元素、 銅 : 0.5 から 1.5 wt.% 、 ニッケル : 0.5 から 1.5 wt.% 、 モリブデン : 0.2 から 1.0 wt.% 、 クロム : 0.1 から 2.5 wt.% 、 バナジウム : 0.01 から 0.1 wt.% 、 ボロン : 0.0005 から 0.003 wt.% 、 チタン : 0.01 から 0.20wt.% 、 ニオブ : 0.01 から 0.20wt.% 、および、残部
鉄および不可避的不純物からなる冷延鋼板と、前記冷延
鋼板の少なくとも1つの表面上に付着形態が粒状で形成
された、1×1012個/m2から1×1016個/m2の分布密度
でニッケル−リン合金粒子が析出しているニッケル−リ
ン合金層とからなり、前記ニッケル−リン合金粒子は0.
01から16.0wt.%の範囲内のリンを含有し、前記ニッケル
−リン合金層の付着量は、ニッケル付着量として前記冷
延鋼板の片面あたり5から60mg/m2 の範囲内であること
を特徴とする、リン酸塩処理性に優れた高強度冷延鋼
板。
2. Carbon: 0.001 to 0.25 wt.%, Silicon: 0.1 to 1.5 wt.%, Manganese: 0.2 to 3.0 wt.%, At least one element selected from the group consisting of: Copper: 0.5 to 1.5 wt.%, nickel: 0.5 to 1.5 wt.%, molybdenum: 0.2 to 1.0 wt.%, chromium: 0.1 to 2.5 wt.%, vanadium: 0.01 to 0.1 wt.%, boron: 0.0005 to 0.003 wt.%, titanium : 0.01 to 0.20 wt.%, Niobium: 0.01 to 0.20 wt.%, And a cold-rolled steel sheet consisting of the balance iron and unavoidable impurities, and granular adhesion forms are formed on at least one surface of the cold-rolled steel sheet. And a nickel-phosphorus alloy layer in which nickel-phosphorus alloy particles are deposited at a distribution density of 1 × 10 12 particles / m 2 to 1 × 10 16 particles / m 2 , wherein the nickel-phosphorus alloy particles are 0 .
It contains phosphorus in the range of 01 to 16.0 wt.%, And the amount of the nickel-phosphorus alloy layer deposited is in the range of 5 to 60 mg / m 2 per one side of the cold rolled steel sheet as the amount of nickel deposited. A high-strength cold-rolled steel sheet with excellent phosphating properties.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007246951A (en) * 2006-03-14 2007-09-27 Jfe Steel Kk High-strength cold rolled steel sheet having excellent formability, chemical convertibility and corrosion resistance after coating and its production method
JP2023507726A (en) * 2019-12-17 2023-02-27 ポスコホールディングス インコーポレーティッド High-strength cold-rolled steel sheet with excellent phosphating property and method for producing the same

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