JPH10287964A - パウダリング性に優れた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板およびその製造方法 - Google Patents
パウダリング性に優れた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板およびその製造方法Info
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- JPH10287964A JPH10287964A JP9606997A JP9606997A JPH10287964A JP H10287964 A JPH10287964 A JP H10287964A JP 9606997 A JP9606997 A JP 9606997A JP 9606997 A JP9606997 A JP 9606997A JP H10287964 A JPH10287964 A JP H10287964A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｔｉを添加した極低炭素鋼の合金化溶融亜鉛
メッキ鋼板において、Ｎｂなどを複合添加することな
く、耐パウダリング特性に優れた合金化溶融亜鉛メッキ
鋼板およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 Ｃ：０.０３ｗｔ％以下、Ｔｉ：０.０３
〜０.２ｗｔ％を含む下地鋼板の表面の結晶粒界部の１
０〜８０％が酸化膜で覆われた上に、Ｆｅ：８〜１２ｗ
ｔ％、Ａｌ：０.１〜１.０ｗｔ％で残部がＺｎからなる
メッキ皮膜を有する合金化溶融亜鉛メッキ鋼板であり、
再結晶後の冷却中の水素、水蒸気混合雰囲気中の水素分
圧Ｐ（Ｈ2 ）／｛Ｐ（Ｈ2 ）＋Ｐ（Ｈ2 Ｏ）｝を０．８
５〜０．９５の間にすることで鋼板表面を酸化させ、溶
融亜鉛メッキおよび合金化処理を行うことで製造する。
メッキ鋼板において、Ｎｂなどを複合添加することな
く、耐パウダリング特性に優れた合金化溶融亜鉛メッキ
鋼板およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 Ｃ：０.０３ｗｔ％以下、Ｔｉ：０.０３
〜０.２ｗｔ％を含む下地鋼板の表面の結晶粒界部の１
０〜８０％が酸化膜で覆われた上に、Ｆｅ：８〜１２ｗ
ｔ％、Ａｌ：０.１〜１.０ｗｔ％で残部がＺｎからなる
メッキ皮膜を有する合金化溶融亜鉛メッキ鋼板であり、
再結晶後の冷却中の水素、水蒸気混合雰囲気中の水素分
圧Ｐ（Ｈ2 ）／｛Ｐ（Ｈ2 ）＋Ｐ（Ｈ2 Ｏ）｝を０．８
５〜０．９５の間にすることで鋼板表面を酸化させ、溶
融亜鉛メッキおよび合金化処理を行うことで製造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐パウダリング性
に優れ、かつ、経済的な合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の製
造方法に関する。
に優れ、かつ、経済的な合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶融亜鉛メッキした鋼板を加熱炉で合金
化処理して製造する合金化溶融亜鉛メッキ鋼板は、塗装
密着性や溶接性に優れているために自動車鋼板などの分
野に幅広く用いられている。この合金化溶融亜鉛メッキ
鋼板は、従来、鋼板の表面を十分に還元した後、亜鉛と
若干のアルミニウムを含む溶融亜鉛合金浴中に浸漬させ
ながら通板して溶融メッキを施し、その後、熱処理を施
すことで製造されている。この合金化溶融亜鉛メッキ鋼
板は、溶融亜鉛メッキを施す際に、鋼板表面に鉄と浴中
のアルミニウムの化合物が優先的に生成することを利用
して鉄と亜鉛の直接反応を抑制している。
化処理して製造する合金化溶融亜鉛メッキ鋼板は、塗装
密着性や溶接性に優れているために自動車鋼板などの分
野に幅広く用いられている。この合金化溶融亜鉛メッキ
鋼板は、従来、鋼板の表面を十分に還元した後、亜鉛と
若干のアルミニウムを含む溶融亜鉛合金浴中に浸漬させ
ながら通板して溶融メッキを施し、その後、熱処理を施
すことで製造されている。この合金化溶融亜鉛メッキ鋼
板は、溶融亜鉛メッキを施す際に、鋼板表面に鉄と浴中
のアルミニウムの化合物が優先的に生成することを利用
して鉄と亜鉛の直接反応を抑制している。
【０００３】さらに、この鉄とアルミニウムの化合物に
より、その後のガスワイピング工程および合金化炉での
熱処理工程で鋼板の結晶粒界において生じる鉄と亜鉛の
アウトバースト反応を制御することで、鋼板とメッキ膜
の間に形成される鉄と亜鉛の合金であるΓ層の厚さを薄
くしている。これらのことにより、メッキ膜中の鉄濃度
が重量比で８〜１２ｗｔ％の範囲内にした、素地である
鋼板とメッキ皮膜の密着性に優れた、耐パウダリング性
に優れた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板を製造している。
より、その後のガスワイピング工程および合金化炉での
熱処理工程で鋼板の結晶粒界において生じる鉄と亜鉛の
アウトバースト反応を制御することで、鋼板とメッキ膜
の間に形成される鉄と亜鉛の合金であるΓ層の厚さを薄
くしている。これらのことにより、メッキ膜中の鉄濃度
が重量比で８〜１２ｗｔ％の範囲内にした、素地である
鋼板とメッキ皮膜の密着性に優れた、耐パウダリング性
に優れた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板を製造している。
【０００４】Ｃ濃度が非常に低い鋼板にＴｉを添加した
極低炭素鋼（ＩＦ鋼）は、極めて優れた深絞り性と延性
が幅広い成分範囲で安定して得られる特徴がある。しか
し、この鋼板に溶融亜鉛メッキを施し、さらに、合金化
処理を行う場合、鋼中のＴｉの影響により結晶粒界が清
浄化されるために、素地である鉄と溶融亜鉛との合金化
反応が結晶粒界で促進される。その結果、アウトバース
ト反応が起きやすくなり、過合金化が進行しやすい。Ｔ
ｉを添加した極低炭素鋼（ＩＦ鋼）は、このためプレス
成形時にメッキ相が剥離する、いわゆるパウダリングが
生じやすいことが知られている（特開平１−２２２０３
５号公報）。
極低炭素鋼（ＩＦ鋼）は、極めて優れた深絞り性と延性
が幅広い成分範囲で安定して得られる特徴がある。しか
し、この鋼板に溶融亜鉛メッキを施し、さらに、合金化
処理を行う場合、鋼中のＴｉの影響により結晶粒界が清
浄化されるために、素地である鉄と溶融亜鉛との合金化
反応が結晶粒界で促進される。その結果、アウトバース
ト反応が起きやすくなり、過合金化が進行しやすい。Ｔ
ｉを添加した極低炭素鋼（ＩＦ鋼）は、このためプレス
成形時にメッキ相が剥離する、いわゆるパウダリングが
生じやすいことが知られている（特開平１−２２２０３
５号公報）。
【０００５】上記の問題点を解決するために、Ｔｉと併
せてＮｂを複合添加することにより、結晶粒界で生じる
合金化反応を制御することで、パウダリング性を改善さ
せた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法が、特公昭６
１−３２３７５号公報、特開昭５９−６７３１９号公
報、特開昭５９−７４２３１号公報、特開平５−１０６
００３号公報などに開示されている。これらは、Ｔｉに
さらにＮｂを複合添加する方法であるが、このＮｂの添
加コストが高いので、経済的ではないと言う問題点を有
している。
せてＮｂを複合添加することにより、結晶粒界で生じる
合金化反応を制御することで、パウダリング性を改善さ
せた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法が、特公昭６
１−３２３７５号公報、特開昭５９−６７３１９号公
報、特開昭５９−７４２３１号公報、特開平５−１０６
００３号公報などに開示されている。これらは、Ｔｉに
さらにＮｂを複合添加する方法であるが、このＮｂの添
加コストが高いので、経済的ではないと言う問題点を有
している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
の方法では、耐パウダリング性を改善するためにＮｂを
複合添加する必要があるので、耐パウダリング性に優れ
た合金化溶融亜鉛メッキ鋼板を低コストで製造するには
困難がある。そこで、本発明の目的は、Ｔｉを添加した
極低炭素鋼の合金化溶融亜鉛メッキ鋼板において、Ｎｂ
などを複合添加することなく、耐パウダリング特性に優
れた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板およびその製造方法を提
供することである。
の方法では、耐パウダリング性を改善するためにＮｂを
複合添加する必要があるので、耐パウダリング性に優れ
た合金化溶融亜鉛メッキ鋼板を低コストで製造するには
困難がある。そこで、本発明の目的は、Ｔｉを添加した
極低炭素鋼の合金化溶融亜鉛メッキ鋼板において、Ｎｂ
などを複合添加することなく、耐パウダリング特性に優
れた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板およびその製造方法を提
供することである。
【０００７】
【発明を解決するための手段】以上の問題点を解決する
ために、本発明者が、Ｔｉを添加した極低炭素鋼の合金
化溶融亜鉛メッキ鋼板について詳細に調査した結果、Ｔ
ｉを添加した極低炭素鋼でも、Ｎｂを添加させずに、合
金化反応が生じる結晶粒界を酸化させることにより、ア
ウトバースト反応を制御し、その結果、耐パウダリング
性が改善されることを明らかにした。本発明の要旨は以
下の通りである。 （１） Ｃ：０.０３ｗｔ％以下、Ｔｉ：０.０３〜０.
２ｗｔ％を含む下地鋼板の表面の結晶粒界部の１０〜８
０％が酸化膜で覆われた上に、Ｆｅ：８〜１２ｗｔ％、
Ａｌ：０.１〜１.０ｗｔ％で残部がＺｎからなるメッキ
皮膜を有する合金化溶融亜鉛メッキ鋼板である。 （２） 合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法におい
て、再結晶焼鈍後の冷却中の一部もしくは全部の雰囲気
における水素、水蒸気混合雰囲気中の水素分圧Ｐ
（Ｈ2 ）／｛Ｐ（Ｈ2 ）＋Ｐ（Ｈ2 Ｏ）｝を０．８５か
ら０．９５の間にすることで鋼板表面の結晶粒界部を酸
化させた後に、溶融亜鉛メッキおよび合金化処理を行う
ことを特徴とする合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法
である。
ために、本発明者が、Ｔｉを添加した極低炭素鋼の合金
化溶融亜鉛メッキ鋼板について詳細に調査した結果、Ｔ
ｉを添加した極低炭素鋼でも、Ｎｂを添加させずに、合
金化反応が生じる結晶粒界を酸化させることにより、ア
ウトバースト反応を制御し、その結果、耐パウダリング
性が改善されることを明らかにした。本発明の要旨は以
下の通りである。 （１） Ｃ：０.０３ｗｔ％以下、Ｔｉ：０.０３〜０.
２ｗｔ％を含む下地鋼板の表面の結晶粒界部の１０〜８
０％が酸化膜で覆われた上に、Ｆｅ：８〜１２ｗｔ％、
Ａｌ：０.１〜１.０ｗｔ％で残部がＺｎからなるメッキ
皮膜を有する合金化溶融亜鉛メッキ鋼板である。 （２） 合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法におい
て、再結晶焼鈍後の冷却中の一部もしくは全部の雰囲気
における水素、水蒸気混合雰囲気中の水素分圧Ｐ
（Ｈ2 ）／｛Ｐ（Ｈ2 ）＋Ｐ（Ｈ2 Ｏ）｝を０．８５か
ら０．９５の間にすることで鋼板表面の結晶粒界部を酸
化させた後に、溶融亜鉛メッキおよび合金化処理を行う
ことを特徴とする合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法
である。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明では、Ｃ濃度が非常に低い
鋼板にＴｉを添加した極低炭素鋼の耐パウダリング特性
に優れた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板を提供することを目
的としている。そのため、鋼板中の元素、メッキ膜組
成、酸化膜の厚さには制限が加わる。まず、はじめに鋼
板中の元素について説明する。Ｃは絞り加工において必
要な高いｒ値（ランクフォード値）と伸びを得るため
に、上限を０．０３ｗｔ％以下とする。特に加工が厳し
い用途に対しては、０．０１ｗｔ％以下が望ましい。Ｔ
ｉは、鋼板中の固溶ＣやＮを固定する働きをする元素で
あり、加工性を向上させるのに必要となるので、下限を
０．０３ｗｔ％とする。また、Ｔｉの添加量が増大する
と、コストが高くなり経済的でなくなるので、上限を
０.２ｗｔ％とした。その他の元素については、特に制
限はないが、加工性に優れた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板
を製造するため、Ｓｉ：０.０３ｗｔ％以下、Ｍｎ：０.
０５〜１.０ｗｔ％、Ｐ：０.０６ｗｔ％以下、ｓｏｌ
Ａｌ：０.０３〜０.０６ｗｔ％、Ｓ：０.０２ｗｔ％以
下、Ｎ：０.００４ｗｔ％以下が望ましい。
鋼板にＴｉを添加した極低炭素鋼の耐パウダリング特性
に優れた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板を提供することを目
的としている。そのため、鋼板中の元素、メッキ膜組
成、酸化膜の厚さには制限が加わる。まず、はじめに鋼
板中の元素について説明する。Ｃは絞り加工において必
要な高いｒ値（ランクフォード値）と伸びを得るため
に、上限を０．０３ｗｔ％以下とする。特に加工が厳し
い用途に対しては、０．０１ｗｔ％以下が望ましい。Ｔ
ｉは、鋼板中の固溶ＣやＮを固定する働きをする元素で
あり、加工性を向上させるのに必要となるので、下限を
０．０３ｗｔ％とする。また、Ｔｉの添加量が増大する
と、コストが高くなり経済的でなくなるので、上限を
０.２ｗｔ％とした。その他の元素については、特に制
限はないが、加工性に優れた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板
を製造するため、Ｓｉ：０.０３ｗｔ％以下、Ｍｎ：０.
０５〜１.０ｗｔ％、Ｐ：０.０６ｗｔ％以下、ｓｏｌ
Ａｌ：０.０３〜０.０６ｗｔ％、Ｓ：０.０２ｗｔ％以
下、Ｎ：０.００４ｗｔ％以下が望ましい。
【０００９】次に、メッキ膜の組成について説明する。
メッキ皮膜中のＦｅは溶融亜鉛メッキを施した後の合金
化処理により鋼板から拡散する。このＦｅが８ｗｔ％よ
り少ないと合金化していないＺｎ相が残存するため、溶
接性および塗装性が劣化する。一方、Ｆｅが１２ｗｔ％
を越えると、メッキ皮膜の耐パウダリング特性の劣化が
大きくなる。また、メッキ膜中のＡｌ濃度が０.１ｗｔ
％以下になると合金化処理時の鉄と亜鉛間の反応速度が
速くなり、合金化速度を制御することが難しくなる。ま
た、メッキ膜中のＡｌ濃度が１.０ｗｔ％以上になる
と、合金化速度が遅すぎるので経済的ではなくなる。よ
って、メッキ膜中のＡｌ濃度は０.１〜１.０ｗｔ％の範
囲にする必要がある。
メッキ皮膜中のＦｅは溶融亜鉛メッキを施した後の合金
化処理により鋼板から拡散する。このＦｅが８ｗｔ％よ
り少ないと合金化していないＺｎ相が残存するため、溶
接性および塗装性が劣化する。一方、Ｆｅが１２ｗｔ％
を越えると、メッキ皮膜の耐パウダリング特性の劣化が
大きくなる。また、メッキ膜中のＡｌ濃度が０.１ｗｔ
％以下になると合金化処理時の鉄と亜鉛間の反応速度が
速くなり、合金化速度を制御することが難しくなる。ま
た、メッキ膜中のＡｌ濃度が１.０ｗｔ％以上になる
と、合金化速度が遅すぎるので経済的ではなくなる。よ
って、メッキ膜中のＡｌ濃度は０.１〜１.０ｗｔ％の範
囲にする必要がある。
【００１０】最後に、本発明の最大の特徴である結晶粒
界の酸化について説明する。Ｔｉを添加した合金化溶融
亜鉛メッキ鋼板の耐パウダリング性を改善するために
は、結晶粒界の清浄化を抑制し、合金化反応の初期反応
であるアウトバースト反応を抑制する必要がある。そこ
で、本発明者らは、溶融亜鉛メッキを施した後に生じる
アウトバースト反応を抑制するために、この反応が生じ
る結晶粒界上の酸化膜を溶融亜鉛メッキを施した後まで
残存させることで、アウトバーストの発生を抑えること
が可能となり、その結果、耐パウダリング性に優れた合
金化溶融亜鉛メッキ鋼板が製造できることを見出した。
界の酸化について説明する。Ｔｉを添加した合金化溶融
亜鉛メッキ鋼板の耐パウダリング性を改善するために
は、結晶粒界の清浄化を抑制し、合金化反応の初期反応
であるアウトバースト反応を抑制する必要がある。そこ
で、本発明者らは、溶融亜鉛メッキを施した後に生じる
アウトバースト反応を抑制するために、この反応が生じ
る結晶粒界上の酸化膜を溶融亜鉛メッキを施した後まで
残存させることで、アウトバーストの発生を抑えること
が可能となり、その結果、耐パウダリング性に優れた合
金化溶融亜鉛メッキ鋼板が製造できることを見出した。
【００１１】この再結晶焼鈍後に酸化させる条件は、メ
ッキ密着性に優れる合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の製造条
件より求まる。水素、水蒸気混合雰囲気中の水素分圧Ｐ
（Ｈ 2 ）／｛Ｐ（Ｈ2 ）＋Ｐ（Ｈ2 Ｏ）｝が低いと、結
晶粒界部だけでなく結晶粒内部も酸化し、メッキ密着性
が劣化する。また、Ｐ（Ｈ2 ）／｛Ｐ（Ｈ2 ）＋Ｐ（Ｈ
2 Ｏ）｝が高すぎると、酸化膜の成長速度が遅くなり、
結晶粒界部の酸化膜が十分ではなくなり、パウダリング
特性が劣化する。以上より、酸化させる際に、Ｐ
（Ｈ2 ）／｛Ｐ（Ｈ2 ）＋Ｐ（Ｈ2 Ｏ）｝を０．８５か
ら０．９５の間にする必要がある。
ッキ密着性に優れる合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の製造条
件より求まる。水素、水蒸気混合雰囲気中の水素分圧Ｐ
（Ｈ 2 ）／｛Ｐ（Ｈ2 ）＋Ｐ（Ｈ2 Ｏ）｝が低いと、結
晶粒界部だけでなく結晶粒内部も酸化し、メッキ密着性
が劣化する。また、Ｐ（Ｈ2 ）／｛Ｐ（Ｈ2 ）＋Ｐ（Ｈ
2 Ｏ）｝が高すぎると、酸化膜の成長速度が遅くなり、
結晶粒界部の酸化膜が十分ではなくなり、パウダリング
特性が劣化する。以上より、酸化させる際に、Ｐ
（Ｈ2 ）／｛Ｐ（Ｈ2 ）＋Ｐ（Ｈ2 Ｏ）｝を０．８５か
ら０．９５の間にする必要がある。
【００１２】この方法は、Ｔｉを添加した極低炭素鋼以
外に、合金化反応が早い結果パウダリング性が悪化する
他の鋼種にも適用できる。そのため、溶融亜鉛メッキ直
後に結晶粒界上に残存する酸化膜の割合は耐パウダリン
グ性に優れる合金化溶融亜鉛メッキ鋼板を製造するとい
う観点から極めて重要な発明上のポイントとなってい
る。溶融亜鉛メッキ後に結晶粒界上に残存する酸化膜の
割合の上限は、耐パウダリング性に優れた合金化溶融亜
鉛メッキ鋼板を製造するという観点から制限される。す
なわち、酸化膜割合が高すぎると、アウトバースト反応
が起こりにくくなり、その結果、極一部のアウトバース
トにより表面の凹凸が激しくなり、耐パウダリング性が
悪化する。さらに、結晶粒界上の酸化膜の割合が高くな
ると、酸化膜の影響で表面が合金化された部分と合金化
されない部分が出来るために、メッキ表面に斑状の模様
が出来る。
外に、合金化反応が早い結果パウダリング性が悪化する
他の鋼種にも適用できる。そのため、溶融亜鉛メッキ直
後に結晶粒界上に残存する酸化膜の割合は耐パウダリン
グ性に優れる合金化溶融亜鉛メッキ鋼板を製造するとい
う観点から極めて重要な発明上のポイントとなってい
る。溶融亜鉛メッキ後に結晶粒界上に残存する酸化膜の
割合の上限は、耐パウダリング性に優れた合金化溶融亜
鉛メッキ鋼板を製造するという観点から制限される。す
なわち、酸化膜割合が高すぎると、アウトバースト反応
が起こりにくくなり、その結果、極一部のアウトバース
トにより表面の凹凸が激しくなり、耐パウダリング性が
悪化する。さらに、結晶粒界上の酸化膜の割合が高くな
ると、酸化膜の影響で表面が合金化された部分と合金化
されない部分が出来るために、メッキ表面に斑状の模様
が出来る。
【００１３】また、溶融亜鉛メッキ後に結晶粒界上に残
存する酸化膜の割合の下限も、耐パウダリング性に優れ
た合金化溶融亜鉛メッキ鋼板を製造するという観点から
制限される。すなわち、酸化膜割合が低くなりすぎる
と、結晶粒界で生じるアウトバースト反応が生じやすく
なる。その結果、過合金化が生じ、耐パウダリング性が
悪化する。本発明者等は、溶融亜鉛メッキ後に残存させ
る鋼板表面の結晶粒界上に残存する酸化膜の割合を変化
させて、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板を製造し、その耐パ
ウダリング性について調べた。その結果、鋼板表面の結
晶粒界上に残存する酸化膜の割合が８０％以上になる
と、耐パウダリング性が悪化し、外観も悪化することを
明らかにした。また、鋼板表面の結晶粒界上に残存する
酸化膜の割合が１０％以下になると、耐パウダリング性
が悪化する。よって、溶融亜鉛メッキ後に残存する板表
面の結晶粒界上に残存する酸化膜の割合は、１０％以上
８０％以下とする。
存する酸化膜の割合の下限も、耐パウダリング性に優れ
た合金化溶融亜鉛メッキ鋼板を製造するという観点から
制限される。すなわち、酸化膜割合が低くなりすぎる
と、結晶粒界で生じるアウトバースト反応が生じやすく
なる。その結果、過合金化が生じ、耐パウダリング性が
悪化する。本発明者等は、溶融亜鉛メッキ後に残存させ
る鋼板表面の結晶粒界上に残存する酸化膜の割合を変化
させて、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板を製造し、その耐パ
ウダリング性について調べた。その結果、鋼板表面の結
晶粒界上に残存する酸化膜の割合が８０％以上になる
と、耐パウダリング性が悪化し、外観も悪化することを
明らかにした。また、鋼板表面の結晶粒界上に残存する
酸化膜の割合が１０％以下になると、耐パウダリング性
が悪化する。よって、溶融亜鉛メッキ後に残存する板表
面の結晶粒界上に残存する酸化膜の割合は、１０％以上
８０％以下とする。
【００１４】
【実施例】本発明の実施例を以下に示す。図１に本発明
例を実施するための装置の一例を示す。鋼帯１はあらか
じめ、電解洗浄により脱脂を行い、表面の清浄化をはか
る。鋼帯１は加熱装置２によって加熱され、還元雰囲気
下で熱処理炉３により焼鈍される。その後鋼帯１は冷却
装置４により４６０℃まで非酸化性ガスで冷やされて、
酸化室５に送られる。酸化室５において、鋼板表面に所
定の酸化膜を生成させ、次にポット６で溶融亜鉛メッキ
を施す。本実施例では、酸化室の雰囲気を水素／水蒸気
雰囲気でＰ（Ｈ2 ）／｛Ｐ（Ｈ2 ）＋Ｐ（Ｈ2 Ｏ）｝＝
０．９で酸化時間を制御することで、結晶粒界部の酸化
膜の割合をコントロールした。溶融亜鉛メッキされた鋼
帯１は、ガスワイピング装置７で目付量を調整した後、
合金化炉８で合金化処理を行い、その後急速冷却装置９
によって、常温まで冷やされる。図１の製造プロセスに
従って、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板を製造し、合金化溶
融亜鉛メッキ鋼板のメッキ品質を調査した。ここで、溶
融亜鉛メッキを施した後まで結晶粒界上に残存する酸化
膜の割合は、溶融亜鉛メッキを施した鋼帯をそのまま急
冷し、その試料の溶融亜鉛メッキを除去した鋼板表面を
顕微鏡で観察することにより行った。
例を実施するための装置の一例を示す。鋼帯１はあらか
じめ、電解洗浄により脱脂を行い、表面の清浄化をはか
る。鋼帯１は加熱装置２によって加熱され、還元雰囲気
下で熱処理炉３により焼鈍される。その後鋼帯１は冷却
装置４により４６０℃まで非酸化性ガスで冷やされて、
酸化室５に送られる。酸化室５において、鋼板表面に所
定の酸化膜を生成させ、次にポット６で溶融亜鉛メッキ
を施す。本実施例では、酸化室の雰囲気を水素／水蒸気
雰囲気でＰ（Ｈ2 ）／｛Ｐ（Ｈ2 ）＋Ｐ（Ｈ2 Ｏ）｝＝
０．９で酸化時間を制御することで、結晶粒界部の酸化
膜の割合をコントロールした。溶融亜鉛メッキされた鋼
帯１は、ガスワイピング装置７で目付量を調整した後、
合金化炉８で合金化処理を行い、その後急速冷却装置９
によって、常温まで冷やされる。図１の製造プロセスに
従って、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板を製造し、合金化溶
融亜鉛メッキ鋼板のメッキ品質を調査した。ここで、溶
融亜鉛メッキを施した後まで結晶粒界上に残存する酸化
膜の割合は、溶融亜鉛メッキを施した鋼帯をそのまま急
冷し、その試料の溶融亜鉛メッキを除去した鋼板表面を
顕微鏡で観察することにより行った。
【００１５】帯状鋼板は、厚さ１ｍｍ×幅１２００ｍｍ
のＴｉを添加した極低炭素鋼（成分はＣ：０.００２ｗ
ｔ％、Ｓｉ：０.０１ｗｔ％、Ｍｎ：０.２ｗｔ％、Ｐ：
０.０１５ｗｔ％、Ｓ：０.０１ｗｔ％、Ｔｉ：０.０５
ｗｔ％）を使用し、７３０°Ｃで３０秒間焼鈍した後、
１０℃／秒で冷却を行い、さらに、酸化室での露点の調
整により、結晶粒界上の酸化膜の割合を変化させ、溶融
亜鉛メッキおよび合金化処理を行った。溶融亜鉛合金の
組成は、同様に重量％でＺｎが９９．８５％、Ａｌが
０．１５％のものを用い、溶融亜鉛合金の温度を４６０
°Ｃ、合金化炉の温度を５００°Ｃ、またガスワイピン
グでのメッキの目付量を５０ｇ／ｍｍとした。また、合
金化溶融亜鉛メッキ鋼板を製造する際に、メッキ膜中の
鉄濃度が重量％で１０％と一定になるように、合金化時
間を変化させた。
のＴｉを添加した極低炭素鋼（成分はＣ：０.００２ｗ
ｔ％、Ｓｉ：０.０１ｗｔ％、Ｍｎ：０.２ｗｔ％、Ｐ：
０.０１５ｗｔ％、Ｓ：０.０１ｗｔ％、Ｔｉ：０.０５
ｗｔ％）を使用し、７３０°Ｃで３０秒間焼鈍した後、
１０℃／秒で冷却を行い、さらに、酸化室での露点の調
整により、結晶粒界上の酸化膜の割合を変化させ、溶融
亜鉛メッキおよび合金化処理を行った。溶融亜鉛合金の
組成は、同様に重量％でＺｎが９９．８５％、Ａｌが
０．１５％のものを用い、溶融亜鉛合金の温度を４６０
°Ｃ、合金化炉の温度を５００°Ｃ、またガスワイピン
グでのメッキの目付量を５０ｇ／ｍｍとした。また、合
金化溶融亜鉛メッキ鋼板を製造する際に、メッキ膜中の
鉄濃度が重量％で１０％と一定になるように、合金化時
間を変化させた。
【００１６】図２に、本実施例によって、溶融亜鉛メッ
キ後に残存する結晶粒界上の酸化膜の割合を変化させた
合金化溶融亜鉛メッキ鋼板のパウダリング性について調
べた結果を示す。パウダリング性は１Ｔ曲げ試験を行
い、メッキ膜がはがれた程度による５段階評価を行っ
た。評価５は全く剥離しなかった場合、評価４はわずか
に剥離した場合、評価３は１０％程度まで剥離した場
合、評価２は１０から３０％程度の剥離の場合、評価１
はすべて剥離した場合とした。ここで、合金化溶融亜鉛
メッキ鋼板として評点４以上を合格とした。図２に示し
たように、パウダリング性は、溶融亜鉛メッキ後に残存
する結晶粒界上の酸化膜の割合により変化し、酸化膜の
割合が１０％以上８０％以下で、耐パウダリング性が改
善された。
キ後に残存する結晶粒界上の酸化膜の割合を変化させた
合金化溶融亜鉛メッキ鋼板のパウダリング性について調
べた結果を示す。パウダリング性は１Ｔ曲げ試験を行
い、メッキ膜がはがれた程度による５段階評価を行っ
た。評価５は全く剥離しなかった場合、評価４はわずか
に剥離した場合、評価３は１０％程度まで剥離した場
合、評価２は１０から３０％程度の剥離の場合、評価１
はすべて剥離した場合とした。ここで、合金化溶融亜鉛
メッキ鋼板として評点４以上を合格とした。図２に示し
たように、パウダリング性は、溶融亜鉛メッキ後に残存
する結晶粒界上の酸化膜の割合により変化し、酸化膜の
割合が１０％以上８０％以下で、耐パウダリング性が改
善された。
【００１７】図３に、本実施例によって、再結晶焼鈍後
の冷却中の水素、水蒸気混合雰囲気中の水素分圧、Ｐ
（Ｈ2 ）／｛Ｐ（Ｈ2 ）＋Ｐ（Ｈ2 Ｏ）｝を変化させた
合金化溶融亜鉛メッキ鋼板のパウダリング性について調
べた結果を示す。このときの結晶粒界部の酸化膜の割合
は３０％である。図３に示したように、パウダリング性
は、雰囲気のＰ（Ｈ2 ）／｛Ｐ（Ｈ2 ）＋Ｐ（Ｈ
2 Ｏ）｝により変化し、Ｐ（Ｈ 2 ）／｛Ｐ（Ｈ2 ）＋Ｐ
（Ｈ2 Ｏ）｝が０．８５以上０．９５以下で、耐パウダ
リング性が改善された。
の冷却中の水素、水蒸気混合雰囲気中の水素分圧、Ｐ
（Ｈ2 ）／｛Ｐ（Ｈ2 ）＋Ｐ（Ｈ2 Ｏ）｝を変化させた
合金化溶融亜鉛メッキ鋼板のパウダリング性について調
べた結果を示す。このときの結晶粒界部の酸化膜の割合
は３０％である。図３に示したように、パウダリング性
は、雰囲気のＰ（Ｈ2 ）／｛Ｐ（Ｈ2 ）＋Ｐ（Ｈ
2 Ｏ）｝により変化し、Ｐ（Ｈ 2 ）／｛Ｐ（Ｈ2 ）＋Ｐ
（Ｈ2 Ｏ）｝が０．８５以上０．９５以下で、耐パウダ
リング性が改善された。
【００１８】
【発明の効果】以上、本発明について説明したが、本発
明の方法によれば、Ｔｉを添加した極低炭素鋼の合金化
溶融亜鉛メッキ鋼板において、溶融メッキ前の鋼板表面
の結晶粒界の酸化膜を制御することにより、Ｎｂなどを
複合添加することなく、耐パウダリング特性に優れた合
金化溶融亜鉛メッキ鋼板およびこの鋼板を製造すること
が可能となる。
明の方法によれば、Ｔｉを添加した極低炭素鋼の合金化
溶融亜鉛メッキ鋼板において、溶融メッキ前の鋼板表面
の結晶粒界の酸化膜を制御することにより、Ｎｂなどを
複合添加することなく、耐パウダリング特性に優れた合
金化溶融亜鉛メッキ鋼板およびこの鋼板を製造すること
が可能となる。
【図１】本発明のメッキ設備の一例を示す説明図であ
る。
る。
【図２】Ｔｉ−ｓｕｌｃ鋼において溶融亜鉛メッキ後に
残存する結晶粒界上の酸化膜の割合を変化させて製造し
た製品の耐パウダリング性の変化の一例を示す図であ
る。
残存する結晶粒界上の酸化膜の割合を変化させて製造し
た製品の耐パウダリング性の変化の一例を示す図であ
る。
【図３】Ｔｉ−ｓｕｌｃ鋼において再結晶焼鈍後の水
素、水蒸気混合雰囲気中の水素分圧Ｐ（Ｈ2 ）／｛Ｐ
（Ｈ2 ）＋Ｐ（Ｈ2 Ｏ）｝を変化させて製造した製品の
耐パウダリング性の変化の一例を示す図である。
素、水蒸気混合雰囲気中の水素分圧Ｐ（Ｈ2 ）／｛Ｐ
（Ｈ2 ）＋Ｐ（Ｈ2 Ｏ）｝を変化させて製造した製品の
耐パウダリング性の変化の一例を示す図である。
１ 帯状鋼板 ２ 加熱装置 ３ 熱処理炉 ４ 冷却装置 ５ 酸化室 ６ 溶融メッキ装置 ７ ガスワイピング装置 ８ 合金化炉 ９ 急速冷却装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２３Ｃ 8/10 Ｃ２３Ｃ 8/10
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｃ：０.０３ｗｔ％以下、Ｔｉ：０.０３
〜０.２ｗｔ％を含む下地鋼板の表面の結晶粒界部の１
０〜８０％が酸化膜で覆われた上に、Ｆｅ：８〜１２ｗ
ｔ％、Ａｌ：０.１〜１.０ｗｔ％で残部がＺｎからなる
メッキ皮膜を有する合金化溶融亜鉛メッキ鋼板。 - 【請求項２】 合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法に
おいて、再結晶焼鈍後の冷却中の一部もしくは全部の雰
囲気における水素、水蒸気混合雰囲気中の水素分圧Ｐ
（Ｈ2 ）／｛Ｐ（Ｈ2 ）＋Ｐ（Ｈ2 Ｏ）｝を０．８５か
ら０．９５の間にすることで鋼板表面の結晶粒界部を酸
化させた後に、溶融亜鉛メッキおよび合金化処理を行う
ことを特徴とする合金化溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9606997A JPH10287964A (ja) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | パウダリング性に優れた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9606997A JPH10287964A (ja) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | パウダリング性に優れた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10287964A true JPH10287964A (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=14155136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9606997A Withdrawn JPH10287964A (ja) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | パウダリング性に優れた合金化溶融亜鉛メッキ鋼板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10287964A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000050659A1 (fr) * | 1999-02-25 | 2000-08-31 | Kawasaki Steel Corporation | Plaque d'acier, plaque d'acier obtenue par immersion a chaud et alliage de plaque d'acier obtenue par immersion a chaud et leurs procedes de production |
| US9334555B2 (en) | 2005-04-20 | 2016-05-10 | Nipon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Hot dip galvannealed steel sheet and method for producing the same |
-
1997
- 1997-04-14 JP JP9606997A patent/JPH10287964A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000050659A1 (fr) * | 1999-02-25 | 2000-08-31 | Kawasaki Steel Corporation | Plaque d'acier, plaque d'acier obtenue par immersion a chaud et alliage de plaque d'acier obtenue par immersion a chaud et leurs procedes de production |
| US9334555B2 (en) | 2005-04-20 | 2016-05-10 | Nipon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Hot dip galvannealed steel sheet and method for producing the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040706 |