JPH0987824A - 耐パウダリング性にすぐれた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 - Google Patents
耐パウダリング性にすぐれた合金化溶融亜鉛めっき鋼板Info
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- JPH0987824A JPH0987824A JP24788595A JP24788595A JPH0987824A JP H0987824 A JPH0987824 A JP H0987824A JP 24788595 A JP24788595 A JP 24788595A JP 24788595 A JP24788595 A JP 24788595A JP H0987824 A JPH0987824 A JP H0987824A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】Ｐを0.02％以上含有する合金化速度の小さい鋼
を母材とした、被膜の耐パウダリング性および耐フレー
キング性のすぐれた、とくに自動車用車体用鋼板として
好適な合金化溶融亜鉛めっき鋼板の提供。 【解決手段】重量％にてＰ：0.02〜0.10％を含む母材鋼
板の、少なくとも片側のめっき被膜が、Ｆｅ： 7.5〜10
％およびＡｌ：0.15〜0.50％を含み残部は実質的にＺｎ
であり、かつそのめっき被膜が単色光によるＸ線回折に
おいて、格子面間隔ｄ（nm）が(1) 0.2130〜0.2142、
(2) 0.2146〜0.2167、(3) 0.2464〜0.2488、および(4)
0.2171〜0.2188の範囲における回折線の最大強度値を、
それぞれＩ1 、Ｉ2 、Ｉ3 およびＩ4 とする時、 Ｉ1 ／Ｉ2 ： 2.5〜 5.3 Ｉ3 ／Ｉ1 ： 0.08 以下 Ｉ4 ／Ｉ2 ： 0.35 〜1.0 を満足することを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼
板。
を母材とした、被膜の耐パウダリング性および耐フレー
キング性のすぐれた、とくに自動車用車体用鋼板として
好適な合金化溶融亜鉛めっき鋼板の提供。 【解決手段】重量％にてＰ：0.02〜0.10％を含む母材鋼
板の、少なくとも片側のめっき被膜が、Ｆｅ： 7.5〜10
％およびＡｌ：0.15〜0.50％を含み残部は実質的にＺｎ
であり、かつそのめっき被膜が単色光によるＸ線回折に
おいて、格子面間隔ｄ（nm）が(1) 0.2130〜0.2142、
(2) 0.2146〜0.2167、(3) 0.2464〜0.2488、および(4)
0.2171〜0.2188の範囲における回折線の最大強度値を、
それぞれＩ1 、Ｉ2 、Ｉ3 およびＩ4 とする時、 Ｉ1 ／Ｉ2 ： 2.5〜 5.3 Ｉ3 ／Ｉ1 ： 0.08 以下 Ｉ4 ／Ｉ2 ： 0.35 〜1.0 を満足することを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼
板。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、めっき皮膜の成形
加工時の耐パウダリング性、耐フレーキング性に優れ
た、とくに自動車車体用の鋼板として好適な合金化溶融
亜鉛めっき鋼板に関する。
加工時の耐パウダリング性、耐フレーキング性に優れ
た、とくに自動車車体用の鋼板として好適な合金化溶融
亜鉛めっき鋼板に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、家電、建材および自動車の産業分
野において、亜鉛系のめっき鋼板が大量に使用されてい
るが、とりわけその塗装後の塗膜密着性や防錆性等の性
能とその経済性との点から、合金化溶融亜鉛めっき鋼板
が広く用いられている。
野において、亜鉛系のめっき鋼板が大量に使用されてい
るが、とりわけその塗装後の塗膜密着性や防錆性等の性
能とその経済性との点から、合金化溶融亜鉛めっき鋼板
が広く用いられている。
【０００３】合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、通常、連続
的に溶融亜鉛めっきした鋼板を熱処理炉にて材料温度 4
80〜 600℃程度の合金化と称する加熱処理をおこない、
溶融亜鉛めっき皮膜をＦｅ−Ｚｎ合金相に転換すること
によって製造される。このようにめっき後の鋼板を加熱
処理すると、亜鉛と母材の鉄とが反応して、鉄の濃度の
高い方から、ΓおよびΓ1 相（Ｆｅ：16.2〜27.7％、以
下Γ相と略称）、δ相（Ｆｅ： 7.4〜11.3％）およびζ
相（Ｆｅ： 5.8〜 6.2％）の順に金属間化合物が形成さ
れる。通常製造される合金化めっき鋼板の被膜は、平均
Ｆｅ濃度が 7〜12％のものが多い。
的に溶融亜鉛めっきした鋼板を熱処理炉にて材料温度 4
80〜 600℃程度の合金化と称する加熱処理をおこない、
溶融亜鉛めっき皮膜をＦｅ−Ｚｎ合金相に転換すること
によって製造される。このようにめっき後の鋼板を加熱
処理すると、亜鉛と母材の鉄とが反応して、鉄の濃度の
高い方から、ΓおよびΓ1 相（Ｆｅ：16.2〜27.7％、以
下Γ相と略称）、δ相（Ｆｅ： 7.4〜11.3％）およびζ
相（Ｆｅ： 5.8〜 6.2％）の順に金属間化合物が形成さ
れる。通常製造される合金化めっき鋼板の被膜は、平均
Ｆｅ濃度が 7〜12％のものが多い。
【０００４】このような合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、
塗装後の性能はすぐれているけれども、プレス成形加工
する際、鋼板の面方向に縮む圧縮変形を受けると、めっ
き被膜が粉状になって剥離するパウダリングを生じやす
いことが知られている。パウダリングは、その部分の亜
鉛量が減少して耐食性が損なわれるだけでなく、剥離し
た粉がプレスの金型に付着して成形品の表面疵になるた
め、鋼板の加工工程において問題とされるものである。
塗装後の性能はすぐれているけれども、プレス成形加工
する際、鋼板の面方向に縮む圧縮変形を受けると、めっ
き被膜が粉状になって剥離するパウダリングを生じやす
いことが知られている。パウダリングは、その部分の亜
鉛量が減少して耐食性が損なわれるだけでなく、剥離し
た粉がプレスの金型に付着して成形品の表面疵になるた
め、鋼板の加工工程において問題とされるものである。
【０００５】このパウダリングを抑制するため多くの改
良検討がなされ、製造方法の改善がおこなわれてきた。
被膜層の構造ないしは金属組織的な面からは、まず、被
膜をζ相に富んだものにすることが有効と考えられた。
これは、ζ相がＦｅ−Ｚｎの金属間化合物の中で最も軟
質であるためである。実際に合金化温度を低くし、被膜
のＦｅ濃度を10％以下とすれば、ζ相に富んだ被膜が得
られ、耐パウダリング性が向上する。ところがこの被膜
は、プレス成形時の面圧が高くなると金型にしごき落さ
れて剥離するいわゆるフレーキングを生じやすい。
良検討がなされ、製造方法の改善がおこなわれてきた。
被膜層の構造ないしは金属組織的な面からは、まず、被
膜をζ相に富んだものにすることが有効と考えられた。
これは、ζ相がＦｅ−Ｚｎの金属間化合物の中で最も軟
質であるためである。実際に合金化温度を低くし、被膜
のＦｅ濃度を10％以下とすれば、ζ相に富んだ被膜が得
られ、耐パウダリング性が向上する。ところがこの被膜
は、プレス成形時の面圧が高くなると金型にしごき落さ
れて剥離するいわゆるフレーキングを生じやすい。
【０００６】また、鋼とめっき被膜との境界に形成され
るΓ相は、その厚さとパウダリングの発生とにおおむね
相関関係があるので、厚くしないようにすることも効果
があるとされている。これは、Γ相が硬くて脆いためと
思われるが、パウダリングの直接の原因になっているの
かどうかは明らかではない。δ相はフレーキングに対し
てはζ相より良好であるが、δ相を増そうとすると耐パ
ウダリング性は悪くなる。これは普通にδ相を増せばＦ
ｅ濃度の高いΓ相の部分が多く形成されてくるためと考
えられる。
るΓ相は、その厚さとパウダリングの発生とにおおむね
相関関係があるので、厚くしないようにすることも効果
があるとされている。これは、Γ相が硬くて脆いためと
思われるが、パウダリングの直接の原因になっているの
かどうかは明らかではない。δ相はフレーキングに対し
てはζ相より良好であるが、δ相を増そうとすると耐パ
ウダリング性は悪くなる。これは普通にδ相を増せばＦ
ｅ濃度の高いΓ相の部分が多く形成されてくるためと考
えられる。
【０００７】このように、耐パウダリング性と耐フレー
キング性とを両立させるためには、Γ相とζ相との両方
の相の発達を極力抑制し、δ相主体の被膜を形成させる
というのが一般的動向であり、そのための合金化条件が
検討されてきた。
キング性とを両立させるためには、Γ相とζ相との両方
の相の発達を極力抑制し、δ相主体の被膜を形成させる
というのが一般的動向であり、そのための合金化条件が
検討されてきた。
【０００８】合金化の反応には、鋼の成分も大きく影響
する。とくに自動車車体用には溶融亜鉛めっきラインの
高温加熱を利用してすぐれた深絞り性の鋼板を得るた
め、極低炭素のＩＦ（Interstitial Free ）鋼が適用さ
れるが、車体強度の向上の要求から経済性も配慮したＰ
添加ＩＦ鋼が多用されるようになっている。鋼板の強度
を向上させるためのＰは、少なくとも0.02％程度以上の
添加が必要である。極低炭素化は合金化反応の促進効果
があるのに対し、このような鋼中のＰは合金化速度を大
幅に遅滞させ、めっき層と鋼の界面を平坦化して、めっ
き層の密着性を劣化させる。
する。とくに自動車車体用には溶融亜鉛めっきラインの
高温加熱を利用してすぐれた深絞り性の鋼板を得るた
め、極低炭素のＩＦ（Interstitial Free ）鋼が適用さ
れるが、車体強度の向上の要求から経済性も配慮したＰ
添加ＩＦ鋼が多用されるようになっている。鋼板の強度
を向上させるためのＰは、少なくとも0.02％程度以上の
添加が必要である。極低炭素化は合金化反応の促進効果
があるのに対し、このような鋼中のＰは合金化速度を大
幅に遅滞させ、めっき層と鋼の界面を平坦化して、めっ
き層の密着性を劣化させる。
【０００９】しかしながら、Ｐの添加による高強度化
は、深絞り性ばかりでなく経済性からも好ましい方法で
あるため、合金化温度を高くするなど処理条件を変えて
その問題の克服がはかられている。その結果、耐パウダ
リング性や耐フレーキング性が変化してくるので、これ
ら製品の品質の確保は、鋼板製造に際しての重要な課題
である。
は、深絞り性ばかりでなく経済性からも好ましい方法で
あるため、合金化温度を高くするなど処理条件を変えて
その問題の克服がはかられている。その結果、耐パウダ
リング性や耐フレーキング性が変化してくるので、これ
ら製品の品質の確保は、鋼板製造に際しての重要な課題
である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、Ｐを
0.02％以上含有する合金化速度の小さい鋼を母材とし
た、被膜の耐パウダリング性および耐フレーキング性の
すぐれた合金化溶融亜鉛めっき鋼板を提供することにあ
る。
0.02％以上含有する合金化速度の小さい鋼を母材とし
た、被膜の耐パウダリング性および耐フレーキング性の
すぐれた合金化溶融亜鉛めっき鋼板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、Ｐ添加鋼
の合金化溶融亜鉛めっき被膜の耐パウダリング性および
耐フレーキング性を向上させるため、それらにおよぼす
製造条件要因や、金属組織的要因等を詳細に検討した。
その結果は、鋼板のＰを始めとする主とするＣ、Ｓｉ、
Ｍｎ、Ａｌ等の鋼成分の範囲を限定し、めっきの亜鉛ポ
ット浸漬までの処理条件、溶融亜鉛浴中のＡｌ量、合金
化処理条件等について、それぞれの管理幅を設定するこ
とにより、ある程度レベルは向上する。しかしばらつき
が大きく、常に再現性良くすぐれた耐パウダリング性や
耐フレーキング性が得られるとは限らなかった。すなわ
ち、鋼成分および各工程の条件の間の相互作用が大き
く、たとえば、鋼成分や焼鈍条件がわずかな変化や、め
っき浴中のＡｌ量の変動により、合金化の最適温度範囲
は大きく変化する。これらの条件のさまざまな組み合わ
せが製品の耐パウダリング性や耐フレーキング性に大き
く影響するが、それらを一つ一つ確認し、相互関係を明
確にしていくのは容易なことではない。
の合金化溶融亜鉛めっき被膜の耐パウダリング性および
耐フレーキング性を向上させるため、それらにおよぼす
製造条件要因や、金属組織的要因等を詳細に検討した。
その結果は、鋼板のＰを始めとする主とするＣ、Ｓｉ、
Ｍｎ、Ａｌ等の鋼成分の範囲を限定し、めっきの亜鉛ポ
ット浸漬までの処理条件、溶融亜鉛浴中のＡｌ量、合金
化処理条件等について、それぞれの管理幅を設定するこ
とにより、ある程度レベルは向上する。しかしばらつき
が大きく、常に再現性良くすぐれた耐パウダリング性や
耐フレーキング性が得られるとは限らなかった。すなわ
ち、鋼成分および各工程の条件の間の相互作用が大き
く、たとえば、鋼成分や焼鈍条件がわずかな変化や、め
っき浴中のＡｌ量の変動により、合金化の最適温度範囲
は大きく変化する。これらの条件のさまざまな組み合わ
せが製品の耐パウダリング性や耐フレーキング性に大き
く影響するが、それらを一つ一つ確認し、相互関係を明
確にしていくのは容易なことではない。
【００１２】ここで考えられたことは、被膜の性能に対
し、製造条件要因の組み合わせが様々に影響しても、被
膜の組成と構造が同じになれば製造条件が異っても同じ
性能が得られるという可能性である。そこで、被膜構造
と被膜の性能の関係について、さらに詳細に調査をおこ
なった。
し、製造条件要因の組み合わせが様々に影響しても、被
膜の組成と構造が同じになれば製造条件が異っても同じ
性能が得られるという可能性である。そこで、被膜構造
と被膜の性能の関係について、さらに詳細に調査をおこ
なった。
【００１３】この被膜構造の決定はＸ線回折によりおこ
なわれる。ところが、厳密な構造解析をおこない金属組
織的構造を分析するよりも、いくつかの回折線の強度を
比較する方が、耐パウダリング性および耐フレーキング
によく対応していることが明らかになった。用いるＸ線
は、特定の面からの反射が得られるものであれば何でも
よいが、例えば一般によく使用されるＣｏＫαの単色光
とすると、この単色光による回折線、すなわち、被膜の
面に対するＸ線の入射角をθ゜としたとき、特定の 2θ
の範囲での回折線の最大反射強度を測定する。このθの
値はブラッグの反射条件式から、金属結晶の格子面間距
離ｄに対応している。そしてその反射強度の比の大きさ
を限定すれば、よりすぐれた性能の被膜が得られるので
ある。その中で最も相関が大きく、かつ最小限の測定で
判定できる手段を明らかにして、本発明を完成させた。
本発明の要旨は次のとおりである。
なわれる。ところが、厳密な構造解析をおこない金属組
織的構造を分析するよりも、いくつかの回折線の強度を
比較する方が、耐パウダリング性および耐フレーキング
によく対応していることが明らかになった。用いるＸ線
は、特定の面からの反射が得られるものであれば何でも
よいが、例えば一般によく使用されるＣｏＫαの単色光
とすると、この単色光による回折線、すなわち、被膜の
面に対するＸ線の入射角をθ゜としたとき、特定の 2θ
の範囲での回折線の最大反射強度を測定する。このθの
値はブラッグの反射条件式から、金属結晶の格子面間距
離ｄに対応している。そしてその反射強度の比の大きさ
を限定すれば、よりすぐれた性能の被膜が得られるので
ある。その中で最も相関が大きく、かつ最小限の測定で
判定できる手段を明らかにして、本発明を完成させた。
本発明の要旨は次のとおりである。
【００１４】重量％にてＰ：0.02〜0.10％を含む母材鋼
板の、少なくとも片側のめっき被膜がＦｅ： 7.5〜10％
およびＡｌ：0.15〜0.50％を含み、残部は実質的にＺｎ
であり、かつそのめっき被膜が Ｉ1 ／Ｉ2 ： 2.5〜 5.3 Ｉ3 ／Ｉ1 ： 0.08 以下 Ｉ4 ／Ｉ2 ： 0.35 〜1.0 を満足することを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼
板。
板の、少なくとも片側のめっき被膜がＦｅ： 7.5〜10％
およびＡｌ：0.15〜0.50％を含み、残部は実質的にＺｎ
であり、かつそのめっき被膜が Ｉ1 ／Ｉ2 ： 2.5〜 5.3 Ｉ3 ／Ｉ1 ： 0.08 以下 Ｉ4 ／Ｉ2 ： 0.35 〜1.0 を満足することを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼
板。
【００１５】ただしここでＩ1 、Ｉ2 、Ｉ3 およびＩ4
は、めっき被膜の単色光によるＸ線回折において、それ
ぞれ下記の格子面間距離ｄに対応する 2θの範囲におけ
る回折線の最大強度値を示すものとする。
は、めっき被膜の単色光によるＸ線回折において、それ
ぞれ下記の格子面間距離ｄに対応する 2θの範囲におけ
る回折線の最大強度値を示すものとする。
【００１６】
【００１７】
【発明の実施の形態】母材鋼板のＰの含有量は0.02〜0.
10％に限定する。0.02％未満であれば、鋼の強化にはほ
とんど効果がなく、その上、パウダリング発生に対して
は従来おこなわれている対策で十分対処できるからであ
る。しかし、0.10％を超えるＰを含有させることは、合
金化速度の著しい低下とめっきの密着性の低下、さらに
は母材の脆化のため現実的に実施できない。
10％に限定する。0.02％未満であれば、鋼の強化にはほ
とんど効果がなく、その上、パウダリング発生に対して
は従来おこなわれている対策で十分対処できるからであ
る。しかし、0.10％を超えるＰを含有させることは、合
金化速度の著しい低下とめっきの密着性の低下、さらに
は母材の脆化のため現実的に実施できない。
【００１８】両面めっきの場合でも、片面めっきの場合
でもかまわないが、合金化めっき被膜のＦｅ含有量は
7.5〜10％に限定する。これは、 7.5％未満では金属間
化合物になっていないＺｎが残存し、合金化めっきの特
徴であるすぐれた塗装後耐食性が十分達成できなくなる
ためである。また、10％を超えると、すぐれた耐パウダ
リング性を維持できなくなる。
でもかまわないが、合金化めっき被膜のＦｅ含有量は
7.5〜10％に限定する。これは、 7.5％未満では金属間
化合物になっていないＺｎが残存し、合金化めっきの特
徴であるすぐれた塗装後耐食性が十分達成できなくなる
ためである。また、10％を超えると、すぐれた耐パウダ
リング性を維持できなくなる。
【００１９】被膜のＡｌ含有量は、0.15〜0.50％とす
る。0.15％未満ではパウダリングの発生や、めっき層と
鋼板との界面の密着性が劣ってくる。合金化反応が速す
ぎ、Γ相が発達してくるためと考えられる。0.50％を超
えるようになると、塗装後の鮮映性が失われ、プレス成
形時に材料破断を引き起すようになる。これは合金化処
理後の表面が粗くなって、塗装してもその下地の凹凸を
十分覆いきれないためと、プレス時に表面の摩擦係数が
増大するためである。
る。0.15％未満ではパウダリングの発生や、めっき層と
鋼板との界面の密着性が劣ってくる。合金化反応が速す
ぎ、Γ相が発達してくるためと考えられる。0.50％を超
えるようになると、塗装後の鮮映性が失われ、プレス成
形時に材料破断を引き起すようになる。これは合金化処
理後の表面が粗くなって、塗装してもその下地の凹凸を
十分覆いきれないためと、プレス時に表面の摩擦係数が
増大するためである。
【００２０】以上のめっき被膜のＦｅ量およびＡｌ量の
限定に加え、本発明では上記組成の被膜が、さらに単色
光のＸ線回折において、 Ｉ1 ／Ｉ2 ： 2.5〜 5.3 Ｉ3 ／Ｉ1 ： 0.08 以下 Ｉ4 ／Ｉ2 ： 0.35 〜1.0 を満足している範囲にあることに限定する。
限定に加え、本発明では上記組成の被膜が、さらに単色
光のＸ線回折において、 Ｉ1 ／Ｉ2 ： 2.5〜 5.3 Ｉ3 ／Ｉ1 ： 0.08 以下 Ｉ4 ／Ｉ2 ： 0.35 〜1.0 を満足している範囲にあることに限定する。
【００２１】ただしここでＩ1 、Ｉ2 、Ｉ3 およびＩ4
は、めっき被膜の単色光によるＸ線回折において、それ
ぞれ下記の格子面間距離ｄに対応する 2θの範囲におけ
る回折線の最大強度値を示す。
は、めっき被膜の単色光によるＸ線回折において、それ
ぞれ下記の格子面間距離ｄに対応する 2θの範囲におけ
る回折線の最大強度値を示す。
【００２２】 ｄ（nm） （ 2θ：ＣｏＫαの場合の例） Ｉ1 ：0.2130〜0.2142 （49.4〜49.7） Ｉ2 ：0.2146〜0.2167 （48.8〜49.3） Ｉ3 ：0.2464〜0.2488 （42.4〜42.6） Ｉ4 ：0.2171〜0.2188 （48.3〜48.7） Ｘ線回折のこれら最大強度値は、すべてバックグラウン
ド補正をしない測定値とする。
ド補正をしない測定値とする。
【００２３】まずＩ1 ／Ｉ2 が 2.5未満の場合、プレス
成形時のフレーキングが発生しやすく、スポット溶接の
溶接性がよくない。さらに塗装後の耐食性が不十分であ
る。
成形時のフレーキングが発生しやすく、スポット溶接の
溶接性がよくない。さらに塗装後の耐食性が不十分であ
る。
【００２４】そして、Ｉ1 ／Ｉ2 が 5.3を超えるとパウ
ダリングの発生が多くなる。そこで、2.5〜 5.3の範囲
に限定するが、より安定してパウダリングおよびフレー
キングの発生を抑制するために望ましいのは 3〜 5の範
囲である。
ダリングの発生が多くなる。そこで、2.5〜 5.3の範囲
に限定するが、より安定してパウダリングおよびフレー
キングの発生を抑制するために望ましいのは 3〜 5の範
囲である。
【００２５】Ｉ3 ／Ｉ1 を0.08以下とするのは、0.08を
超える場合、溶接性や塗装後の耐蝕性が劣化してくるた
めである。望ましいのは0.07以下である。
超える場合、溶接性や塗装後の耐蝕性が劣化してくるた
めである。望ましいのは0.07以下である。
【００２６】Ｉ4 ／Ｉ2 を0.35〜 1.0とするのは、0.35
未満では耐パウダリング性が劣化し、 1.0を超えるとプ
レス成形時のフレーキングが発生しやすくなるためであ
る。
未満では耐パウダリング性が劣化し、 1.0を超えるとプ
レス成形時のフレーキングが発生しやすくなるためであ
る。
【００２７】望ましいのは0.45〜0.90である。
【００２８】以上のように、回折線の強度を測定し、そ
の比を規制するのは被膜の構造を規制していることにほ
かならない。しかし、特定範囲の回折線強度には複数の
相からの回折も含まれており、本発明のように 4っつの
回折線強度とそれらの比の範囲を規制すれば、耐パウダ
リング性と耐フレーキング性ともすぐれた合金化めっき
被膜が得られるということは、たとえば、δ相のみにす
ればよいというのではなく、各相が適宜配合されている
方が、より一層すぐれた性能のめっき被膜が得られるこ
とを示している。
の比を規制するのは被膜の構造を規制していることにほ
かならない。しかし、特定範囲の回折線強度には複数の
相からの回折も含まれており、本発明のように 4っつの
回折線強度とそれらの比の範囲を規制すれば、耐パウダ
リング性と耐フレーキング性ともすぐれた合金化めっき
被膜が得られるということは、たとえば、δ相のみにす
ればよいというのではなく、各相が適宜配合されている
方が、より一層すぐれた性能のめっき被膜が得られるこ
とを示している。
【００２９】本発明鋼板の母材に使用するＰ添加鋼は、
Ｐを0.02〜0.10％含有するものであるが、その他の化学
組成は一般的な範囲のものであり、とくには限定しな
い。ただし、自動車の車体用を想定した場合、次のよう
な化学組成が望ましい。すなわち重量％で、Ｃ：0.01％
以下、Ｓｉ：0.25％以下、Ｍｎ：0.08〜1.50％、Ｓ：0.
02％以下、sol.Ａｌ：0.05％以下、Ｔｉ＋Ｎｂ： 0.005
〜0.060 ％、およびＢ：0.0020 ％以下を含有する鋼で
ある。
Ｐを0.02〜0.10％含有するものであるが、その他の化学
組成は一般的な範囲のものであり、とくには限定しな
い。ただし、自動車の車体用を想定した場合、次のよう
な化学組成が望ましい。すなわち重量％で、Ｃ：0.01％
以下、Ｓｉ：0.25％以下、Ｍｎ：0.08〜1.50％、Ｓ：0.
02％以下、sol.Ａｌ：0.05％以下、Ｔｉ＋Ｎｂ： 0.005
〜0.060 ％、およびＢ：0.0020 ％以下を含有する鋼で
ある。
【００３０】Ｃは、溶融めっきラインで焼鈍し良好な深
絞り性を得るために、できるだけ少なくすることが好ま
しく、ＴｉやＮｂと結合させて実質的に固溶Ｃをなくす
には0.01％以下が望ましい。
絞り性を得るために、できるだけ少なくすることが好ま
しく、ＴｉやＮｂと結合させて実質的に固溶Ｃをなくす
には0.01％以下が望ましい。
【００３１】Ｓｉは母材鋼板の表面性状を悪くするので
少ないほどよい。ただし少量の含有は、めっき被膜の密
着性をよくする効果があり、鋼板の強度を高くするのに
も有効である。しかし、多すぎると不めっきを発生しや
すくなるので、多くても0.25％以下が好ましい。
少ないほどよい。ただし少量の含有は、めっき被膜の密
着性をよくする効果があり、鋼板の強度を高くするのに
も有効である。しかし、多すぎると不めっきを発生しや
すくなるので、多くても0.25％以下が好ましい。
【００３２】ＭｎはＳによる熱間脆性抑止に、0.08％以
上含有しているのが好ましい。またＳｉと同様、含有さ
せることにより強度の向上が期待できるが、多くなると
鋼板の成形性が低下てしてくるので、1.50％以下にする
のが望ましい。
上含有しているのが好ましい。またＳｉと同様、含有さ
せることにより強度の向上が期待できるが、多くなると
鋼板の成形性が低下てしてくるので、1.50％以下にする
のが望ましい。
【００３３】Ｓは鋼板の延性や靭性を劣化させるので少
なければ少ないほどよい。ただし、鋼の製造上混入は避
けられず、多くても0.02％以下とするのが望ましい。
なければ少ないほどよい。ただし、鋼の製造上混入は避
けられず、多くても0.02％以下とするのが望ましい。
【００３４】健全な鋳片を得るのに溶鋼脱酸のためのＡ
ｌの使用は不可欠であるが、その結果として残存する鋼
中のsol.Ａｌは、鋼板の特性にはほとんど影響せずとく
には限定しない。ただし不めっきを生じることがあるの
で、0.05％以下とすることが好ましい。
ｌの使用は不可欠であるが、その結果として残存する鋼
中のsol.Ａｌは、鋼板の特性にはほとんど影響せずとく
には限定しない。ただし不めっきを生じることがあるの
で、0.05％以下とすることが好ましい。
【００３５】ＴｉおよびＮｂは、固溶ＣやＮを固定しＩ
Ｆ鋼とするのに必要な元素である。
Ｆ鋼とするのに必要な元素である。
【００３６】その含有量は、Ｃ量およびＮ量によりそれ
らを固定するのに十分であればよく、1種でも 2種でも
よい。ただし、少なすぎると効果がなく、多すぎると本
発明鋼板のめっき被膜の生成が困難になってくるので、
これら 2種の元素の合計含有量としては、0.005 〜0.06
0 ％とするのが好ましい。
らを固定するのに十分であればよく、1種でも 2種でも
よい。ただし、少なすぎると効果がなく、多すぎると本
発明鋼板のめっき被膜の生成が困難になってくるので、
これら 2種の元素の合計含有量としては、0.005 〜0.06
0 ％とするのが好ましい。
【００３７】Ｂは、とくには添加しなくてもよいが、鋼
板をプレス加工する際の二次加工割れ抑止に効果がある
ので、必要に応じ添加すればよい。添加の効果を得るた
めに望ましい含有量は、0.0003〜 0.0020 ％である。
板をプレス加工する際の二次加工割れ抑止に効果がある
ので、必要に応じ添加すればよい。添加の効果を得るた
めに望ましい含有量は、0.0003〜 0.0020 ％である。
【００３８】以上に説明した母材鋼板を用いた、本発明
の合金化溶融亜鉛めっき鋼板を得るための製造条件の例
は次のとおりである。
の合金化溶融亜鉛めっき鋼板を得るための製造条件の例
は次のとおりである。
【００３９】合金化炉を有する溶融亜鉛めっきラインに
て、母材鋼板を加熱して露点−40℃以下で水素 6〜20％
残部窒素の還元性雰囲気中にて焼鈍ないしは表面を還元
し、さらに 500〜 600℃で30〜 120ｓ間保持した後、約
480℃に冷却し、 460℃のＡｌ濃度0.10〜0.12％の亜鉛
めっき浴に浸漬して所定厚のめっき後、40℃／ｓ以上の
昇温速度で 495〜 525℃に加熱して合金化し、ただちに
15℃／ｓ以上で冷却する。被膜のＦｅ濃度は合金化度計
等により 7.5〜10％となるよう合金化温度の時間を選定
する。このような製造条件にて、本発明のＩ1 〜Ｉ4 の
強度比の関係を満足する鋼板が製造可能である。
て、母材鋼板を加熱して露点−40℃以下で水素 6〜20％
残部窒素の還元性雰囲気中にて焼鈍ないしは表面を還元
し、さらに 500〜 600℃で30〜 120ｓ間保持した後、約
480℃に冷却し、 460℃のＡｌ濃度0.10〜0.12％の亜鉛
めっき浴に浸漬して所定厚のめっき後、40℃／ｓ以上の
昇温速度で 495〜 525℃に加熱して合金化し、ただちに
15℃／ｓ以上で冷却する。被膜のＦｅ濃度は合金化度計
等により 7.5〜10％となるよう合金化温度の時間を選定
する。このような製造条件にて、本発明のＩ1 〜Ｉ4 の
強度比の関係を満足する鋼板が製造可能である。
【００４０】
【実施例】表１に示す化学組成の鋼Ａ、ＢおよびＣの板
厚 0.8mmの極低炭素鋼冷延鋼板の未焼鈍材を用い、下記
2条件のめっきをおこなった。
厚 0.8mmの極低炭素鋼冷延鋼板の未焼鈍材を用い、下記
2条件のめっきをおこなった。
【００４１】
【表１】
【００４２】：75℃、10wt％のＮａＯＨ溶液で脱脂洗
浄した後、溶融亜鉛めっき装置にて直火還元加熱により
650℃まで予熱し、さらに 9％Ｈ2 残部Ｎ2 、露点−35
℃％の雰囲気中で 790℃、60ｓの焼鈍後、10％Ｈ2 残部
Ｎ2 、露点−37℃の雰囲気にてさらに 550℃、60ｓの熱
処理を施し、 480℃に冷却後、 460℃の有効亜鉛めっき
浴に 2ｓ間浸漬し、片面当りの付着量55ｇ／m2のめっき
鋼板とした。亜鉛浴の有効Ａｌ量は0.10％であった。
浄した後、溶融亜鉛めっき装置にて直火還元加熱により
650℃まで予熱し、さらに 9％Ｈ2 残部Ｎ2 、露点−35
℃％の雰囲気中で 790℃、60ｓの焼鈍後、10％Ｈ2 残部
Ｎ2 、露点−37℃の雰囲気にてさらに 550℃、60ｓの熱
処理を施し、 480℃に冷却後、 460℃の有効亜鉛めっき
浴に 2ｓ間浸漬し、片面当りの付着量55ｇ／m2のめっき
鋼板とした。亜鉛浴の有効Ａｌ量は0.10％であった。
【００４３】：無酸化炉方式の溶融亜鉛めっきライン
にて 680℃まで予熱し、12％Ｈ2 残部Ｎ2 、露点−45℃
の雰囲気中で 780℃、60ｓの焼鈍をおこない、 465℃に
冷却後、 460℃の有効Ａｌ量0.11％の亜鉛めっき浴に 2
ｓ間浸漬し、片面当りの付着量55g/m2のめっき鋼板とし
た。
にて 680℃まで予熱し、12％Ｈ2 残部Ｎ2 、露点−45℃
の雰囲気中で 780℃、60ｓの焼鈍をおこない、 465℃に
冷却後、 460℃の有効Ａｌ量0.11％の亜鉛めっき浴に 2
ｓ間浸漬し、片面当りの付着量55g/m2のめっき鋼板とし
た。
【００４４】これらのめっきした鋼板を、めっきの合金
化処理として、誘導加熱にて40℃／ｓの加熱速度で種々
の温度に加熱し、 0〜 150ｓ間保持した後15℃／ｓの速
度で冷却した。合金化の温度条件を表２に示す。
化処理として、誘導加熱にて40℃／ｓの加熱速度で種々
の温度に加熱し、 0〜 150ｓ間保持した後15℃／ｓの速
度で冷却した。合金化の温度条件を表２に示す。
【００４５】合金化しためっき鋼板について、皮膜組成
は、インヒビター（朝日化学（株）製イビット710N）0.
5vol％含有の10wt％塩酸でめっき皮膜を溶解し、化学分
析により求めた。Ｘ線回折は25mmφの試片を用いて、タ
ーゲットＣｏ、30 kＶ、 100m Ａ、ゴニオメーター速度
2 deg／min 、の条件で実施した。皮膜の耐パウダリン
グ性は、円筒絞り試験によって評価した。その方法は、
ブランク径60mmφ、ポンチ径33mmφで、押え圧は3.92ｋ
Ｎとし、25mmの深さに絞り込んだ後、壁面外面に粘着テ
ープを貼り付けてはがし、めっき被膜の剥離試験前後の
重量差を求める。耐フレーキング性の評価は、幅60mmの
試験片を図１のようにして半径 5mmのビード山を 1 ton
の荷重で押えつけ、無潤滑高面圧状態で摺動させること
で、フレーキング発生の有無を評価した。
は、インヒビター（朝日化学（株）製イビット710N）0.
5vol％含有の10wt％塩酸でめっき皮膜を溶解し、化学分
析により求めた。Ｘ線回折は25mmφの試片を用いて、タ
ーゲットＣｏ、30 kＶ、 100m Ａ、ゴニオメーター速度
2 deg／min 、の条件で実施した。皮膜の耐パウダリン
グ性は、円筒絞り試験によって評価した。その方法は、
ブランク径60mmφ、ポンチ径33mmφで、押え圧は3.92ｋ
Ｎとし、25mmの深さに絞り込んだ後、壁面外面に粘着テ
ープを貼り付けてはがし、めっき被膜の剥離試験前後の
重量差を求める。耐フレーキング性の評価は、幅60mmの
試験片を図１のようにして半径 5mmのビード山を 1 ton
の荷重で押えつけ、無潤滑高面圧状態で摺動させること
で、フレーキング発生の有無を評価した。
【００４６】
【表２】
【００４７】これらの結果も併せて表２に示す。合金化
度、すなわちＦｅ濃度は合金化処理の時間を変えること
により制御する。しかし、保持時間にも限界があるた
め、温度の低い場合はＦｅ濃度が不十分となる場合があ
る。Ｆｅ濃度が不十分な合金化処理温度が低い試験番号
11〜14の場合、Ｉ1 ／Ｉ2 が低く、フレーキングを発生
しやすい傾向がある。これに対し合金化が進みすぎ、Ｆ
ｅ濃度が本発明の定める範囲を超える試験番号18、21、
22および34はいずれもパウダリング量が大きくなってい
る。合金化度を本発明の定める範囲に制御したとして
も、Ｘ線の回折線強度比が本発明範囲を外れるとパウダ
リングか、フレーキングのどちらかが劣る結果となる。
度、すなわちＦｅ濃度は合金化処理の時間を変えること
により制御する。しかし、保持時間にも限界があるた
め、温度の低い場合はＦｅ濃度が不十分となる場合があ
る。Ｆｅ濃度が不十分な合金化処理温度が低い試験番号
11〜14の場合、Ｉ1 ／Ｉ2 が低く、フレーキングを発生
しやすい傾向がある。これに対し合金化が進みすぎ、Ｆ
ｅ濃度が本発明の定める範囲を超える試験番号18、21、
22および34はいずれもパウダリング量が大きくなってい
る。合金化度を本発明の定める範囲に制御したとして
も、Ｘ線の回折線強度比が本発明範囲を外れるとパウダ
リングか、フレーキングのどちらかが劣る結果となる。
【００４８】また、試験番号 1〜 8と 9または10との比
較からわかるように、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｐ等が大きく変って
も、合金化度またはＦｅ濃度を本発明の定める範囲とし
た時、良好な耐パウダリングおよび耐フレーキング性を
有していることがわかる。
較からわかるように、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｐ等が大きく変って
も、合金化度またはＦｅ濃度を本発明の定める範囲とし
た時、良好な耐パウダリングおよび耐フレーキング性を
有していることがわかる。
【００４９】
【発明の効果】本発明の合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、
母材がＰを含み高強度であると共に、耐パウダリング性
および耐フレーキング性のすぐれたものである。この合
金化溶融亜鉛めっき鋼板は自動車の車体高強度化に効果
的に活用できる。
母材がＰを含み高強度であると共に、耐パウダリング性
および耐フレーキング性のすぐれたものである。この合
金化溶融亜鉛めっき鋼板は自動車の車体高強度化に効果
的に活用できる。
【図１】合金化溶融亜鉛めっき鋼板の耐フレーキング性
を評価するための試験方法を説明する図である。
を評価するための試験方法を説明する図である。
Claims (1)
- 【請求項１】重量％にてＰ：0.02〜0.10％を含む母材鋼
板の、少なくとも片側のめっき被膜が、Ｆｅ： 7.5〜10
％およびＡｌ：0.15〜0.50％を含み残部は実質的にＺｎ
であり、かつそのめっき被膜が Ｉ1 ／Ｉ2 ： 2.5〜 5.3 Ｉ3 ／Ｉ1 ： 0.08 以下 Ｉ4 ／Ｉ2 ： 0.35 〜1.0 を満足することを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼
板。ただしここでＩ1 、Ｉ2 、Ｉ3 およびＩ4 は、めっ
き被膜の単色光Ｘ線回折において、それぞれ下記の格子
面間距離ｄの範囲における回折線の最大強度値を示すも
のとする。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24788595A JP3838277B2 (ja) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | 耐パウダリング性にすぐれた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24788595A JP3838277B2 (ja) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | 耐パウダリング性にすぐれた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0987824A true JPH0987824A (ja) | 1997-03-31 |
| JP3838277B2 JP3838277B2 (ja) | 2006-10-25 |
Family
ID=17170051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24788595A Expired - Fee Related JP3838277B2 (ja) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | 耐パウダリング性にすぐれた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3838277B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002088459A (ja) * | 1999-11-08 | 2002-03-27 | Kawasaki Steel Corp | 強度−延性バランスとめっき密着性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
| US8871172B2 (en) | 2006-11-22 | 2014-10-28 | Hexcel Corporation | Carbon fibers having improved strength and modulus and an associated method and apparatus for preparing same |
-
1995
- 1995-09-26 JP JP24788595A patent/JP3838277B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002088459A (ja) * | 1999-11-08 | 2002-03-27 | Kawasaki Steel Corp | 強度−延性バランスとめっき密着性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
| JP4552310B2 (ja) * | 1999-11-08 | 2010-09-29 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 強度−延性バランスとめっき密着性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
| US8871172B2 (en) | 2006-11-22 | 2014-10-28 | Hexcel Corporation | Carbon fibers having improved strength and modulus and an associated method and apparatus for preparing same |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3838277B2 (ja) | 2006-10-25 |
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