JPH11200000A - Hot dip galvannealed steel sheet excellent in low temperature chipping resistance and workability and its production - Google Patents

Hot dip galvannealed steel sheet excellent in low temperature chipping resistance and workability and its production

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JPH11200000A
JPH11200000A JP10000856A JP85698A JPH11200000A JP H11200000 A JPH11200000 A JP H11200000A JP 10000856 A JP10000856 A JP 10000856A JP 85698 A JP85698 A JP 85698A JP H11200000 A JPH11200000 A JP H11200000A
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film
hot
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幸生 大杉
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the low temp. chipping resistance of a steel sheet and to furthermore improve its resistance to powdering and flaking by composing a plating film substantially of the δ1 , single phase and providing the surface with the specified number of cracks. SOLUTION: The plated film is substantially composed of the σ1 single phase through, partially, the other phase is contained on the base metal, and the amt. is preferably regulated to >=80 wt.%. For forming this plating film, at first, it is rapidly cooled to >=500 deg.C, preferably, at >=20 deg.C/sec. After that, it is rapidly cooled to 420 deg.C, preferably, at >=10 deg.C/sec. In this way, the plated film substantially composed of the δ1 phase is obtd., and into which, cracks are introduced by >=10 pieces per mm. For forming the cracks, the method of mechanically applying strains to the steel sheet is used. Concretely, the application of the strains by mechanical elongation is regulated to 0.4 to 2.0%, and as the applying means, skinpass rolling by, a tension leveller or the like are utilized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、耐低温チッピング
性、加工性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびそ
の製造方法に関する。
The present invention relates to an alloyed hot-dip galvanized steel sheet having excellent low-temperature chipping resistance and workability and a method for producing the same.

【0002】自動車車体外面側に、合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板を使用するが、冬季などの低温時に自動車の外面
側の塗装面に小石が衝突すると、塗膜だけでなくめっき
層と素地鋼板との界面が剥離する現象 (以下、単にチッ
ピングといい、これに対する耐久性を耐低温チッピング
性という) が見られることがある。本発明は、このよう
な耐低温チッピング性に優れ、かつ、プレス加工時のめ
っき粉剥離現象 (パウダリング) やめっき皮膜剥離現象
(フレーキング) を起こさない優れた加工性を有する、
合金化溶融亜鉛めっき鋼板とその製造方法に関するもの
である。
[0002] An alloyed hot-dip galvanized steel sheet is used on the outer surface of an automobile body. When pebbles collide with a painted surface on the outer surface of the automobile at a low temperature in winter or the like, not only a coating but also a plating layer and a base steel sheet are formed. A phenomenon in which the interface is peeled off (hereinafter, simply referred to as chipping, and durability against this is referred to as low-temperature chipping resistance) may be observed. The present invention is excellent in such low-temperature chipping resistance, and also has a plating powder peeling phenomenon (powdering) and a plating film peeling phenomenon during press working.
Has excellent workability that does not cause (flaking)
The present invention relates to a galvannealed steel sheet and a method for producing the same.

【0003】[0003]

【従来の技術】合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、塗装性お
よび耐食性に優れており、自動車用をはじめとして様々
な用途に用いられている。ところが、合金化溶融亜鉛め
っき鋼板を自動車用外装板として用いる場合、走行時に
飛び石などによるチッピングの衝撃によって塗膜および
めっき皮膜の剥離を受けやすい。また、チッピングによ
ってめっきが剥離した箇所は赤錆が生じやすく、自動車
外装板としての用途には致命的である。また、合金化溶
融亜鉛めっき鋼板は、加工時にめっき皮膜が粉状、つま
りパウダ状に剥離するパウダリング、および金型との型
カジリに伴い、めっき皮膜が鱗片状に剥離するフレーキ
ングが発生する。このような鋼板のプレス加工に伴うめ
っき剥離は、割れ等の成形不良、および、めっき剥離片
等の鋼板への付着による加工外観不良という問題があ
る。
2. Description of the Related Art Galvannealed steel sheets are excellent in paintability and corrosion resistance and are used for various purposes including automobiles. However, when the alloyed hot-dip galvanized steel sheet is used as an exterior panel for an automobile, the coating film and the plating film are apt to be peeled off by the impact of chipping due to stepping stones or the like during running. In addition, red rust is likely to be generated at a portion where the plating is peeled off by chipping, which is fatal for use as an automobile exterior plate. Further, in the alloyed hot-dip galvanized steel sheet, during processing, the plating film is powdery, that is, powdering that peels off in a powder shape, and flaking in which the plating film peels off in a scale-like shape occurs with mold galling with a mold. . Such peeling of the plating due to the press working of the steel sheet has problems such as poor forming such as cracks and poor processing appearance due to the adhesion of the peeled pieces to the steel sheet.

【0004】例えば、プレス成形性の改善のためには、
特開平1−279738号公報のように、溶融亜鉛めっき皮膜
を形成後、合金化処理に際して、ζ相が成長しない温度
域まで急速加熱し、耐パウダリング性が劣化しない合金
化度の範囲内で、めっき皮膜中に母材からFeが拡散する
ように十分な時間保持した上で、その後、急速に冷却す
ることにより、耐フレーキング性に劣るζ相の生成をで
きるだけ抑制して、耐フレーキング性、耐パウダリング
性を確保した、加工性に優れる合金化溶融亜鉛めっき鋼
板を提供しようとする技術が開示されている。
For example, in order to improve press formability,
As disclosed in JP-A 1-279738, after forming a hot-dip galvanized film, during the alloying treatment, rapidly heating to a temperature range where the ζ phase does not grow, within the range of the degree of alloying that the powdering resistance does not deteriorate. After holding for a sufficient time so that Fe diffuses from the base material in the plating film, and then rapidly cooling, the formation of a phase that is inferior in flaking resistance is suppressed as much as possible. There is disclosed a technique for providing an alloyed hot-dip galvanized steel sheet which has excellent workability while ensuring workability and powdering resistance.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな合金化ヒートパターンによって得られる合金化溶融
亜鉛めっき皮膜では、ある程度良好な加工性を確保でき
るが、車体外装用鋼板に適用するに充分な耐低温チッピ
ング性は確保できないという問題がある。
However, the alloyed hot-dip galvanized film obtained by such an alloyed heat pattern can ensure a good workability to some extent, but has a sufficient resistance to be applied to a steel sheet for vehicle exterior. There is a problem that low-temperature chipping property cannot be ensured.

【0006】ここに、本発明の課題は、耐低温チッピン
グ性を改善するとともに、パウダリングおよびフレーキ
ングに対する抵抗性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板
およびその製造方法を提供することである。
[0006] It is an object of the present invention to provide an alloyed hot-dip galvanized steel sheet having improved low-temperature chipping resistance and excellent resistance to powdering and flaking, and a method for producing the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
耐低温チッピング性に及ぼす合金化溶融亜鉛めっき皮膜
の製造条件の影響を種々検討した結果、耐フレーキング
性を確保するために、ζ相生成を抑制させる際に実施し
ている急速冷却過程において、合金化溶融亜鉛めっき皮
膜に残留応力 (歪み) が増加することが、耐低温チッピ
ング性の低下に繋がっているという事実を見出した。
Means for Solving the Problems Accordingly, the present inventors have:
As a result of various investigations on the effect of the manufacturing conditions of the alloyed hot-dip galvanized film on low-temperature chipping resistance, in order to secure the flaking resistance, in the rapid cooling process implemented when suppressing the ζ phase formation, It was found that the increase in residual stress (strain) in the galvannealed coating resulted in a decrease in low-temperature chipping resistance.

【0008】かかる事実に基づき、ζ相の生成を極力抑
制し、かつ、車体外装用鋼板として、耐低温チッピング
性を確保するためには、急速加熱、急速冷却した際に形
成される、歪みの大きい合金化溶融亜鉛めっき皮膜の応
力を開放させることが効果的であり、その際の応力開放
の仕方として、できるだけ、細かなクラックを形成させ
ることが効果的であるという新たな知見を見出した。こ
の理由としては、低温チッピングのような衝撃を受けた
時、または、プレス加工時の縮み変形を受けた時に、め
っき−母材界面に割れが発生し、伝播していくが、緻密
なクラックを形成させることにより、クラック発生部
で、割れの伝播が止まるため、大きなめっき剥離に至ら
ないためであると推測される。
[0008] Based on this fact, in order to minimize the formation of the ζ phase and to ensure low-temperature chipping resistance as a steel sheet for exterior parts of a vehicle, it is necessary to reduce the distortion generated during rapid heating and rapid cooling. It has been found that it is effective to release the stress of a large alloyed hot-dip galvanized film, and it is effective to form cracks as small as possible as a way of releasing the stress at that time. The reason for this is that when subjected to an impact such as low-temperature chipping or when subjected to shrinkage deformation during press working, cracks occur at the plating-base metal interface and propagate, but dense cracks occur. This is presumed to be because the formation of the crack stops the propagation of the crack at the crack generating portion, and does not lead to large plating delamination.

【0009】また、本発明者らは、めっき皮膜応力を開
放することで、より微細なクラックを形成しやすくなる
こと、および、極表層に残るζ相を除去するためには、
機械的な伸率制御により、そのような応力をコントロー
ルする方法以外に、めっき皮膜形成後、酸洗処理を施す
ことが効果的であるという知見も得た。その際、一旦、
アルカリ処理を施し、表面を清浄化した後に、酸洗処理
を実施することが、より効果的であるという知見に至っ
た。
[0009] The inventors of the present invention have made it clear that finer cracks can be easily formed by releasing the stress of the plating film, and the ζ phase remaining on the outermost surface layer is removed.
In addition to the method of controlling such stress by mechanical elongation control, it has been found that it is effective to perform pickling after forming a plating film. At that time,
It has been found that it is more effective to perform the pickling treatment after the surface is cleaned by performing the alkali treatment.

【0010】ここに、本発明は、(1) 鋼板表面上に、溶
融めっき皮膜を加熱処理して得た合金化溶融亜鉛めっき
皮膜を備え、該めっき皮膜が、実質上δ1 単相から成
り、該めっき皮膜の表面に1mm当たり10個以上のクラッ
クを有することを特徴とする耐低温チッピング性、加工
性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板、(2) 前記(1) 記
載の合金化溶融亜鉛めっき皮膜の上に塗装皮膜を備えた
塗装鋼板、(3) 鋼板を溶融亜鉛めっき浴中に浸漬し、得
られた溶融亜鉛めっき皮膜に加熱処理による合金化処理
を行う合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法において、
該合金化処理を、加熱処理の最高到達板温度を500 ℃以
上にし、その後の冷却過程において10℃/秒以上の冷却
速度で420 ℃まで冷却し、次いで、鋼板に0.4 %以上、
2.0 %以下の伸率で歪みを付与し、クラックを発生させ
ることを特徴とする、耐低温チッピング性、加工性に優
れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法、(4) 鋼板を
溶融亜鉛めっき浴中に浸漬し、得られた溶融亜鉛めっき
皮膜に加熱処理による合金化処理を行う合金化溶融亜鉛
めっき鋼板の製造方法において、該合金化処理を、加熱
処理の最高到達板温度を500 ℃以上にし、その後の冷却
過程において10℃/秒以上の冷却速度で420 ℃まで冷却
し、次いで、酸洗処理を行い、もしくは、酸処理前に、
アルカリ処理を行い、クラックを発生させることを特徴
とする、耐低温チッピング性、加工性に優れた合金化溶
融亜鉛めっき鋼板の製造方法、である。
Here, the present invention provides (1) a hot-dip galvannealed film obtained by heat-treating a hot-dip coated film on the surface of a steel sheet, wherein the plated film substantially consists of a δ 1 single phase. A galvannealed steel sheet excellent in low-temperature chipping resistance and workability, characterized in that the surface of the plating film has 10 or more cracks per 1 mm, (2) the galvannealed steel sheet according to the above (1), A coated steel sheet with a coating film on a galvanized film, (3) An alloyed hot-dip galvanized steel sheet in which the steel sheet is immersed in a hot-dip galvanizing bath and the resulting hot-dip galvanized film is alloyed by heat treatment In the manufacturing method of
In the alloying treatment, the maximum plate temperature of the heat treatment is set to 500 ° C. or higher, and in the subsequent cooling process, the steel plate is cooled to 420 ° C. at a cooling rate of 10 ° C./sec or more.
Method for producing alloyed hot-dip galvanized steel sheet with excellent low-temperature chipping resistance and workability, characterized by imparting strain at an elongation of 2.0% or less and generating cracks; (4) hot-dip galvanizing steel sheet In the method for producing an alloyed hot-dip galvanized steel sheet in which the hot-dip galvanized film is immersed in a bath and subjected to an alloying treatment by heat treatment, the alloying treatment is performed by setting the maximum temperature of the heat treatment to 500 ° C or more. Then, in the subsequent cooling process, it is cooled to 420 ° C. at a cooling rate of 10 ° C./sec or more, and then subjected to an acid washing treatment, or
A method for producing an alloyed hot-dip galvanized steel sheet excellent in low-temperature chipping resistance and workability, which is characterized in that a crack is generated by performing an alkali treatment.

【0011】かくして、本発明によれば、ζ相が実質上
残留せず、実質上δ1 単相から成る組織を有する合金化
溶融亜鉛めっき皮膜において、できるだけ、緻密なクラ
ックを発生させることにより、耐低温チッピング性と、
プレス成形性とを両立させ、車体外装材として、上層フ
ラッシュめっきに頼ることなく、良好な合金化溶融亜鉛
めっき鋼板とその製造方法が得られるのである。
Thus, according to the present invention, a crack as dense as possible is generated in an alloyed hot-dip galvanized film having a structure substantially consisting of a δ 1 single phase with substantially no ζ phase remaining. Low temperature chipping resistance,
A good alloyed hot-dip galvanized steel sheet and a method of manufacturing the same can be obtained without complicating press formability and relying on upper layer flash plating as a body exterior material.

【0012】なお、本発明における実質δ1 単相めっき
とは、めっき皮膜中のδ1 相の比率が、80%以上 (重量
%) であるものを指し、このようなめっき皮膜の生成の
確認は、例えば、電気化学的に、全皮膜の溶解時間から
δ1 溶解電位となる溶解時間を測定することにより可能
である。
The term “substantially δ 1 single-phase plating” in the present invention refers to a plating in which the ratio of δ 1 phase in a plating film is 80% or more (% by weight). This can be achieved, for example, electrochemically by measuring the dissolution time at which the δ 1 dissolution potential is reached from the dissolution time of the entire film.

【0013】このような実質δ1 単相のめっきを得るた
め、ζ相残りをできるだけ抑制することが重要である。
従って、ζ相が成長しない500 ℃以上まで、急速に加熱
し、急速に冷却することが必要となるが、前述のように
このようなヒートパターンで合金化処理をした合金化溶
融亜鉛めっき皮膜は、どうしても、めっきの残留応力が
大きくなるという問題がある。その際に、あらかじめ応
力を開放すること、および、その開放の際に、できるだ
け、クラック発生密度を小さくし、衝撃時および加工時
の、めっき割れの伝播を抑制させることが効果的であ
る。
In order to obtain such a substantially δ 1 single-phase plating, it is important to minimize residual Δ phase.
Therefore, it is necessary to rapidly heat and cool rapidly to 500 ° C. or higher where the ζ phase does not grow, but as described above, the alloyed hot-dip galvanized film alloyed with such a heat pattern Inevitably, there is a problem that the residual stress of plating increases. At that time, it is effective to release the stress in advance, and at the time of releasing the stress, reduce the crack generation density as much as possible, and suppress the propagation of plating cracks at the time of impact and working.

【0014】さらに、クラック発生密度を増大させるた
め、また、わずかに残るζ相を除去するためにも、酸液
にて処理すること、つまり酸洗処理が望ましく、その際
に、酸洗処理前にアルカリ処理を実施することにより、
酸洗処理前の表面の清浄性が確保されるため、一層の改
善効果が期待できる。
Further, in order to increase the crack generation density and to remove a small amount of the remaining Δ phase, it is desirable to perform a treatment with an acid solution, that is, a pickling treatment. By performing the alkali treatment on
Since the cleanliness of the surface before the pickling treatment is ensured, a further improvement effect can be expected.

【0015】ところで、めっき皮膜に微細なクラックを
生じさせるとの考えは、従来技術においてもいろいろ試
みられているところであるが、しかしながら、そのよう
な従来技術が本発明について何等の示唆も行わないこと
は次の説明からも明らかであろう。
Various attempts have been made in the prior art for the idea of causing fine cracks in the plating film. However, such a prior art does not suggest anything about the present invention. Will be clear from the following explanation.

【0016】例えば、耐低温チッピング性、耐衝撃剥離
性の向上のために、めっき合金層を微小ブロックにて形
成する方法が、特開平4−218653号に開示されている。
しかしながら、この方法は、合金化蒸着亜鉛めっき鋼板
を前提としたものであり、かつ、ζ相をむしろ積極的に
残存させることが示唆されており、本発明のような合金
化溶融亜鉛めっきを前提に、かつ、耐フレーキング性を
確保するために、ζ相残りを極力抑制しようとしたもの
とは基本的に異なる。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-218653 discloses a method of forming a plating alloy layer by using small blocks in order to improve low-temperature chipping resistance and impact peeling resistance.
However, this method is based on the premise that the alloyed vapor-deposited galvanized steel sheet is used, and it is suggested that the ζ phase is rather positively left. In addition, in order to ensure flaking resistance, it is fundamentally different from the one that attempts to minimize residual phase.

【0017】また、特開平4−280953号公報において
は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板において、適正な形状の
凹部をできるだけ多数もっためっき皮膜を形成させるこ
とにより、塗膜との密着性を向上させるアンカー効果に
より、耐衝撃剥離性を向上させようという方法が開示さ
れている。しかしながら、このような方法は、塗膜とめ
っき皮膜との密着力向上を目的としたものではあるが、
本発明のような、めっき皮膜のもつ応力を積極的に開放
することにより、めっき皮膜と母材との密着力向上を目
的としたものではない。また、このような形状を有する
めっき皮膜を形成させるために、特殊な形状の調質圧延
ロールを使用することを提案しているが、本発明のよう
な、めっき残留応力を開放し、適度なクラックを有する
ようにするために、母材鋼板を適正な範囲で伸ばすよう
な考え方は提示されていない。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-280953, the adhesion to a coating film is improved by forming a plating film having as many concave portions of an appropriate shape as possible on a galvannealed steel sheet. There is disclosed a method of improving impact peeling resistance by an anchor effect. However, such a method is intended to improve the adhesion between the coating film and the plating film,
It is not intended to improve the adhesion between the plating film and the base material by positively releasing the stress of the plating film as in the present invention. In addition, in order to form a plating film having such a shape, it has been proposed to use a temper rolling roll having a special shape. There is no idea to stretch the base steel sheet in an appropriate range in order to have cracks.

【0018】さらに、特開平5−247620号公報には耐低
温チッピング性、耐パウダリング性の向上を目的とした
合金化溶融亜鉛めっき鋼板が開示されている。この発明
では空洞を設けているが、その定義が不明確であるが、
合金化溶融亜鉛めっき鋼板の過剰成長部と、成長遅延部
の差をできるだけなくそうと検討されているものと推測
される。しかしながら、本発明においては、凹凸の大き
なめっき層の形成を議論したものではなく、形成された
めっき皮膜中に、適度なクラックを形成させてやること
が耐低温チッピング性において必要であることを提示す
るものである。また、空洞率とクラックを同義とする
と、本発明は、クラックを多くもつ方が、耐低温チッピ
ング性向上に対し不可避であるとの認識に立つのに対
し、上記公報記載の発明は、クラック (空洞) をできる
だけ抑制する方が、耐低温チッピング性の向上に対して
効果的という認識に立っており、その期待効果の実現手
段の方向が全く矛盾する。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-247620 discloses an alloyed hot-dip galvanized steel sheet for the purpose of improving low-temperature chipping resistance and powdering resistance. Although a cavity is provided in the present invention, its definition is unclear,
It is presumed that the difference between the overgrown portion and the growth retarded portion of the alloyed hot-dip galvanized steel sheet has been studied to minimize the difference. However, the present invention does not discuss the formation of a plating layer having large irregularities, but suggests that it is necessary to form an appropriate crack in the formed plating film for low-temperature chipping resistance. Is what you do. Further, when the void ratio and the crack are synonymous, the present invention recognizes that having more cracks is unavoidable for improving low-temperature chipping resistance, whereas the invention described in the above-mentioned publication discloses a crack ( It has been recognized that it is more effective to suppress the cavities) as much as possible to improve the low-temperature chipping resistance, and the direction of the means for achieving the expected effect is completely contradictory.

【0019】めっき皮膜にクラックを形成させることを
検討した事例が、例えば、特開平4−236752号公報に開
示されている。しかしながら、これは、合金化溶融亜鉛
めっき鋼板の上に、上層フラッシュめっきを形成させる
ことを前提としたものであり、微細にクラックを設ける
ことにより、上層フラッシュめっきの応力を分散させ、
加工時にめっき皮膜への大きなクラックの発生を抑制
し、細かくクラックが分散することにより、電着塗装時
に発生するガス発生のトラップサイトを分散させる、良
好な塗装仕上がりを目的としたもので、本発明のよう
な、上層めっきを伴わない合金化溶融亜鉛めっき皮膜鋼
板で、なおかつ、耐低温チッピング性の向上を期待した
ものとは全く異なる。
An example in which formation of a crack in a plating film has been studied is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-2366752. However, this is based on the premise that an upper layer flash plating is formed on an alloyed hot-dip galvanized steel sheet, and by providing fine cracks, the stress of the upper layer flash plating is dispersed,
The purpose of the present invention is to suppress the occurrence of large cracks in the plating film during processing and to disperse fine cracks, thereby dispersing trap sites for gas generation generated during electrodeposition coating, and to achieve a good coating finish. This is completely different from the alloyed hot-dip galvanized steel sheet without upper plating, which is expected to improve low-temperature chipping resistance.

【0020】合金化溶融亜鉛めっき皮膜生成後、酸化皮
膜層を形成させることにより、プレス成形性を向上させ
ようという方法は、例えば、特開平7−18400 号公報に
開示されている。しかしながら、この方法は、ζ相の存
在を前提にし、そのようなめっき皮膜の摺動性低下を厚
い酸化皮膜で補おうというものであり、酸液を高温で接
触させたり、電解する方法が検討されている。しかし、
本発明のような、耐低温チッピング性、および、プレス
成形性を両立するために、めっき皮膜でのクラック発生
促進、ζ相の除去を目的に、合金化溶融亜鉛めっき皮膜
形成後、酸液に接触させるような方法は見当たらない。
A method of improving the press formability by forming an oxide film layer after the formation of an alloyed hot-dip galvanized film is disclosed in, for example, JP-A-7-18400. However, this method presupposes the presence of the ζ phase, and compensates for such a decrease in the slidability of the plating film with a thick oxide film. Have been. But,
As in the present invention, in order to achieve both low-temperature chipping resistance and press formability, to promote crack generation in the plating film, and to remove the phase, after forming the alloyed hot-dip galvanized film, the acid solution There is no way to make contact.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる耐低温チッ
ピング性、加工性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板お
よびその製造方法の形態について、添付図面を参照しな
がら、詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, an embodiment of an alloyed hot-dip galvanized steel sheet having excellent low-temperature chipping resistance and workability according to the present invention and a method of manufacturing the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0022】まず、本発明での前提となる合金化溶融亜
鉛めっき皮膜は、図1に示したように、母材上に一部Γ
相を含み、表面上にζ相も有するが、実質δ1 単相から
なる耐パウダリング性、耐フレーキング性に優れたもの
である。その際のδ1 量としては、重量%で、80%以上
であり、好ましくは、90%以上のものである。また、耐
フレーキング性確保のためには、ζ相量は、10%以下、
好ましくは、6%以下、耐パウダリング性の確保には、
Γ相量は、10%以下、好ましくは、7%以下とする。
First, the alloyed hot-dip galvanized film, which is a premise of the present invention, is partially coated on the base material as shown in FIG.
Includes a phase, has also ζ phase on the surface, is excellent powdering resistance consisting essentially [delta] 1 single phase, the anti-flaking property. At this time, the amount of δ 1 is 80% or more by weight, preferably 90% or more. In order to ensure anti-flaking properties, the amount of haze should be 10% or less,
Preferably, 6% or less, in order to ensure powdering resistance,
ΓThe amount of phase is 10% or less, preferably 7% or less.

【0023】そのような合金相構造を有する合金化溶融
亜鉛めっき皮膜表面に、図2のように0.1 mm当たり1個
以上、すなわち1mm当たり10個以上のクラックを発生さ
せることが、加工性を確保した上で、耐低温チッピング
性の確保には必要である。すなわち、1mm当たりのクラ
ック数が10個よりも少ない場合には、めっき割れの伝播
距離が大きくなり、耐低温チッピング性が低下するばか
りでなく、耐パウダリング性も劣化する。このめっきク
ラック発生数としては、好ましくは1mm当たり50個以上
である。
As shown in FIG. 2, one or more cracks per 0.1 mm, that is, ten or more cracks per mm are formed on the surface of the alloyed hot-dip galvanized film having such an alloy phase structure. In addition, it is necessary to ensure low-temperature chipping resistance. That is, when the number of cracks per 1 mm is less than 10, the propagation distance of plating cracks increases, and not only the low-temperature chipping resistance but also the powdering resistance deteriorates. The number of plating cracks generated is preferably 50 or more per 1 mm.

【0024】このクラックは図2のようにめっき層を貫
通するものであり、ζ相、Γ相を貫通して素地まで達す
るものである。またその際の測定方法としては、めっき
皮膜断面において×500(倍率) にて、任意の部分を測定
幅1mm観察した上での10点の平均値を採用した。また、
上限は、特に規定はないが、あまりに緻密なクラックに
なれば、逆に微細なめっき剥離が多数発生する可能性も
あり、所望により1mm当たり500 個とする。
The crack penetrates the plating layer as shown in FIG. 2, and penetrates the ζ phase and the Γ phase to reach the substrate. As a measuring method at that time, an average value of 10 points obtained by observing an arbitrary portion at a measuring width of 1 mm at × 500 (magnification) in the cross section of the plating film was adopted. Also,
The upper limit is not particularly defined, but if cracks are too dense, there is a possibility that a large number of fine plating exfoliations may occur. If desired, the upper limit is set to 500 per mm.

【0025】次に、本発明にかかる合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板の製造方法について説明する。まず、鋼板を溶融
亜鉛めっき浴中に浸漬して溶融亜鉛めっき鋼板とする。
本発明において鋼板の種類、めっき浴組成等は特に制限
されず、例えば慣用のものを使用すればよい。溶融めっ
き後は、合金化処理を行う。
Next, a method for producing the galvannealed steel sheet according to the present invention will be described. First, a steel sheet is dipped in a hot-dip galvanizing bath to obtain a hot-dip galvanized steel sheet.
In the present invention, the type of the steel sheet, the composition of the plating bath and the like are not particularly limited, and for example, a commonly used steel sheet may be used. After the hot-dip plating, an alloying process is performed.

【0026】ここに、合金化処理時のヒートパターンの
影響を明記する。前述のようなδ1単相の合金化溶融亜
鉛めっき皮膜を形成するには、まず、ζ相の抑制が重要
である。従って、ζ相が成長しない温度域である500
℃、好ましくは、520 ℃以上まで、できるだけ速くする
ことが好ましく、実際には20℃/秒以上で急速に加熱す
る。500 ℃未満、20℃/秒未満であれば、ζ相が残り、
耐フレーキング性が劣化するという問題を生じることが
ある。また、本発明はδ1 相の生成が確保できれば、加
熱の上限の温度規定はないが、好ましくは、600 ℃以下
にすべきである。この理由は、600 ℃を越えるとΓ相が
多量に発生するため、実質δ1 単相めっき皮膜が製造困
難になるからである。
Here, the influence of the heat pattern at the time of the alloying treatment is specified. In order to form a δ 1 single-phase alloyed hot-dip galvanized film as described above, first, it is important to suppress the ζ phase. Therefore, the temperature range where the ζ phase does not grow is 500
C., preferably above 520.degree. C., preferably as fast as possible, in practice heating at a rapid rate above 20.degree. C./sec. If the temperature is lower than 500 ° C and lower than 20 ° C / sec, the ζ phase remains,
In some cases, a problem that the flaking resistance is deteriorated may occur. Also, if secured present invention generates the [delta] 1-phase, but not the temperature prescribed upper limit of the heating should preferably be in the 600 ° C. or less. This is because, since the Γ phase exceeds 600 ° C. is a large amount generated, because substantially [delta] 1 Single-phase plating film becomes difficult to manufacture.

【0027】また、加熱後、実質上、合金化反応が起こ
りえない420 ℃まで、急速に冷却する際に、冷却温度を
10℃/秒以上、好ましくは、40℃/秒以上にすること
が、ζ相残りの抑制に対しては効果的である。これより
も遅い冷却速度では、表層にζ相残りが大きくなり、耐
フレーキング性が確保できないという問題が生じるとと
もに、めっき皮膜の残留応力が下がるために、次工程で
実施する機械的歪み付与を実施する際に、充分なめっき
クラック発生密度が確保できなくなるからである。な
お、冷却時の急速冷却方法は、本発明の冷却速度を確保
できれば、気水冷却、空冷等、特に冷却方法に限定する
ものではない。
Further, after the heating, when cooling rapidly to 420 ° C. where substantially no alloying reaction can occur, the cooling temperature is increased.
A temperature of 10 ° C./sec or more, preferably 40 ° C./sec or more is effective in suppressing the residual Δ phase. If the cooling rate is slower than this, the ζ phase remains on the surface layer and the problem that the anti-flaking property cannot be secured arises, and the residual stress of the plating film decreases. This is because it is not possible to secure a sufficient plating crack generation density when performing. The rapid cooling method at the time of cooling is not particularly limited to a cooling method such as air-water cooling or air cooling as long as the cooling rate of the present invention can be secured.

【0028】次に、このようにして生成させた実質δ1
相から成るめっき皮膜に、好ましくは、1mm当たり10個
以上のクラックを導入する。ここに、かかるクラック導
入のための1つの手段としての機械的歪み付与について
説明する。
Next, the substantial δ 1 thus generated
Preferably, 10 or more cracks per mm are introduced into the plating film composed of the phase. Here, mechanical strain imparting as one means for introducing such a crack will be described.

【0029】本発明において、重要である耐低温チッピ
ング性の確保のためには、鋼板に設けた合金化めっき皮
膜にあらかじめクラックを形成させる。その方法とし
て、鋼板に機械的に歪みを付与する方法がある。その際
の伸率としては、0.4 %以上必要である。これ未満であ
れば、充分なクラック密度を確保することができず、耐
低温チッピング性に問題が生じるためである。一方、伸
率を2.0 %よりも大きくすると、クラック発生密度は上
昇してくるが、鋼板の変形に伴い、めっきの変形が伴わ
なくなり、めっき−母材界面の割れが発生するので、耐
パウダリング性が劣化するという問題がある。従って、
鋼板の機械的伸びによる歪み付与としては、0.4 〜2.0
%、好ましくは、0.8 〜1.6 %である。また、この際の
歪み付与手段としては、特に制限するものではないが、
合金化溶融亜鉛めっき後、スキンパスでの調質圧延、も
しくは、テンションレベラーを利用する方法が考えられ
る。
In the present invention, in order to ensure the low-temperature chipping resistance, which is important, cracks are formed in the alloyed plating film provided on the steel sheet in advance. As a method therefor, there is a method of mechanically imparting strain to a steel sheet. The elongation at that time must be 0.4% or more. If it is less than this, a sufficient crack density cannot be secured, and a problem occurs in low-temperature chipping resistance. On the other hand, if the elongation is greater than 2.0%, the crack generation density increases, but the deformation of the steel plate does not accompany the deformation of the plating, and cracks occur at the plating-base metal interface. There is a problem that the performance is deteriorated. Therefore,
The strain imparted by mechanical elongation of the steel sheet is 0.4 to 2.0
%, Preferably 0.8 to 1.6%. In this case, the distortion imparting means is not particularly limited,
After alloyed hot-dip galvanizing, a method using temper rolling with a skin pass or using a tension leveler is conceivable.

【0030】一方、そのようなクラック導入の別の手段
としては酸液処理、つまり酸洗法がある。ここに、酸液
処理方法について説明する。
On the other hand, as another means for introducing such cracks, there is an acid solution treatment, that is, an acid washing method. Here, the acid solution treatment method will be described.

【0031】本発明において酸洗処理により、加工性、
耐低温チッピング性が改善する理由は、以下の機構と推
測する。つまり、酸洗処理により、めっき皮膜の脱亜鉛
現象が生じるが、そのときに、めっき皮膜の応力を開放
する。その際、前述の機械的歪み付与による応力開放方
法によるめっき皮膜のクラック発生よりもより微細なク
ラックになる。従って、本発明の特徴である、加工時、
衝撃時のめっき−母材界面割れ伝播距離を抑制させると
いう技術思想を実現させるためには、微細なクラックを
形成させる化学的な酸処理は有効である。また、酸洗処
理により、表層に残る耐フレーキング性に悪影響を及ぼ
すζ相も溶解するため、耐フレーキング性に対しても有
利になるという利点がある。
In the present invention, processability,
The reason why the low-temperature chipping resistance is improved is presumed to be the following mechanism. That is, the pickling treatment causes a dezincing phenomenon of the plating film, and at this time, the stress of the plating film is released. At this time, the cracks become finer than the cracks generated in the plating film by the stress release method by the above-mentioned mechanical strain. Therefore, at the time of processing, which is a feature of the present invention,
In order to realize the technical idea of suppressing the propagation distance of the plating-base metal interface crack propagation at the time of impact, a chemical acid treatment for forming fine cracks is effective. In addition, the pickling treatment dissolves a phase that adversely affects the flaking resistance remaining on the surface layer, and thus has an advantage that it is advantageous for the flaking resistance.

【0032】また、酸洗処理の前にアルカリ処理を実施
することで、酸洗処理による効果を助長させることが可
能である。合金化溶融亜鉛めっき鋼板では、表層にアル
ミナ等の酸化層が形成されていることもあり、アルカリ
処理により、一旦酸化物層が除去され、表面が清浄化に
なるため、続いて行う酸洗処理での脱亜鉛によるクラッ
ク形成、ζ相の溶解反応を促進させるという効果が期待
できる。
Further, by performing the alkali treatment before the pickling treatment, it is possible to promote the effect of the pickling treatment. In an alloyed hot-dip galvanized steel sheet, an oxide layer such as alumina may be formed on the surface layer. The oxide layer is removed once by alkali treatment, and the surface is cleaned. Can be expected to promote the formation of cracks and the dissolution reaction of the ζ phase due to dezincing at room temperature.

【0033】かかる効果を有する酸洗処理方法である
が、本発明にあっては、特に、規定するものではない
が、ある程度反応を促進させるためには、pHが3.0 以
下、好ましくは、1.0 〜2.0 以下の酸洗液に接触させる
ことが好ましい。pHが3.0 よりも大きいと、酸洗処理に
よる明確な改善効果が認められず、また、pH 1.0未満で
あれば、酸洗処理に反応促進効果が大きく、特に、めっ
き皮膜の溶解が速すぎ、クラック制御が困難になるため
である。
Although it is a pickling treatment method having such an effect, in the present invention, although not particularly specified, in order to accelerate the reaction to some extent, the pH is 3.0 or less, preferably 1.0 to 1.0. It is preferable to contact with a pickling solution of 2.0 or less. If the pH is greater than 3.0, no clear improvement effect by the pickling treatment is observed, and if the pH is less than 1.0, the reaction promoting effect is large in the pickling treatment, and particularly, the dissolution of the plating film is too fast, This is because crack control becomes difficult.

【0034】酸洗処理後、直ちに、水洗を実施すること
になるが、その際に、表面に残渣が残らないようなもの
が好ましく、また、使用する酸性液としては、極端に酸
化性が強く、酸化皮膜を形成させるようなものは、表面
外観上の問題から好ましくなく、硫酸、塩酸等の酸が挙
げられる。また、このような酸をベースにしたもので、
金属イオンを含有しているような電気めっき液を使用す
ることも可能である。その処理方法としては、酸液を合
金化溶融亜鉛めっき皮膜に接触させるだけでよく、浸漬
法、スプレー法等が考えられる。
Immediately after the pickling treatment, washing with water is carried out. At this time, it is preferable that no residue is left on the surface, and the acid solution used is extremely oxidizing. However, those which form an oxide film are not preferred from the viewpoint of surface appearance, and include acids such as sulfuric acid and hydrochloric acid. Also, based on such acids,
It is also possible to use an electroplating solution containing metal ions. As a treatment method, it is only necessary to bring the acid solution into contact with the galvannealed film, and an immersion method, a spray method, or the like can be considered.

【0035】さらに、かかる酸洗処理の前に実施するア
ルカリ処理であるが、これも、特に規定するものではな
いが、pHが9.0 以上が好ましい。pHが9.0 未満であれ
ば、酸処理による本発明の効果をより安定に、かつ、処
理時間を短縮できないことから好ましくない。その際の
アルカリ処理液も、珪酸系のアルカリ脱脂剤はこのよう
な水洗により、表面に残渣の残るものは好ましくなく、
アルカリ金属系の水酸化物である水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム等が好ましい。その際の処理方法も、酸洗
処理同様、浸漬法、スプレー法等が採用できる。
Further, the alkali treatment is carried out before the pickling treatment. The pH is preferably 9.0 or more, though not particularly specified. If the pH is less than 9.0, the effect of the present invention due to the acid treatment is more stable, and the treatment time cannot be shortened. In this case, the alkali treatment liquid is also not preferable because the silicate-based alkali degreasing agent is not preferably left with a residue on the surface by such washing.
Alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide are preferred. As a treatment method at that time, an immersion method, a spray method, and the like can be adopted as in the pickling treatment.

【0036】ここに、上述のクラック導入手段として、
前述のようなスキンパスロールでの調質圧延と酸洗処理
を組み合わせてもよい。このように得られる本発明にか
かる合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、さらに適宜塗装皮膜
を設けることにより、例えば自動車用外装材として用い
られるが、その際の塗装皮膜は例えば慣用のものを使用
すればよい。
Here, as the above-described crack introducing means,
The temper rolling with the skin pass roll and the pickling treatment as described above may be combined. The alloyed hot-dip galvanized steel sheet according to the present invention thus obtained is further used, for example, as an exterior material for automobiles by appropriately providing a coating film. Good.

【0037】[0037]

【実施例】次に、本発明にかかる耐低温チッピング性、
加工性に優れた合金化溶融鋼板の効果を実施例を参照し
ながら説明する。 (実施例1)表1に示す化学成分値の冷延鋼板 (板厚約0.
8 mm) を試験に供した。
Next, the low-temperature chipping resistance according to the present invention,
The effects of the alloyed molten steel sheet having excellent workability will be described with reference to examples. (Example 1) Cold rolled steel sheets having the chemical composition values shown in Table 1
8 mm) for the test.

【0038】[0038]

【表1】 [Table 1]

【0039】この冷延鋼板をベースにし、溶融亜鉛めっ
き浴にてめっき皮膜の付着量が45g/m2に調整したG1材
(合金化処理なし、浴中Al量=0.13%) を製造した。こ
のGI材を加熱炉にて各種ヒートパターンによって合金化
処理を行って得た合金化溶融亜鉛めっき鋼板を試験に供
した。その際のヒートパターンとしては、加熱速度を20
℃/秒にし、合金化保持時間を10秒に固定し、合金化保
持温度を480 〜650 ℃、また、420 ℃以下への冷却速度
を7〜50℃/秒まで変化させた。
G1 material based on this cold-rolled steel sheet and having a coating weight of 45 g / m 2 adjusted in a hot-dip galvanizing bath
(No alloying treatment, Al content in bath = 0.13%). An alloyed hot-dip galvanized steel sheet obtained by subjecting this GI material to alloying treatment in a heating furnace according to various heat patterns was subjected to a test. At that time, the heating pattern
° C / sec, the alloying holding time was fixed at 10 seconds, the alloying holding temperature was changed from 480 to 650 ° C, and the cooling rate to 420 ° C or lower was changed from 7 to 50 ° C / sec.

【0040】さらに、機械的歪み加工の影響をみるため
に、小型調質圧延機にて、鋼板の伸び率を0.0 〜3.0 %
まで変化させて調質圧延を行った。このようにして得た
供試材の調査項目として、めっき皮膜の合金層構造は、
前述のように、電気化学的手法により、定電流電解剥離
法を使用して決定した。その際の電解条件は、表2の通
りであり、各合金相の電位での溶解時間を測定すること
により、合金相構造比率を測定した。
Further, in order to examine the effect of mechanical straining, the elongation of the steel sheet was set to 0.0 to 3.0% in a small temper rolling mill.
And temper rolling was performed. As a survey item of the test material thus obtained, the alloy layer structure of the plating film is as follows.
As described above, it was determined by an electrochemical method using a galvanostatic electrolytic stripping method. The electrolysis conditions at that time are as shown in Table 2. The alloy phase structure ratio was measured by measuring the melting time at the potential of each alloy phase.

【0041】[0041]

【表2】 [Table 2]

【0042】めっき皮膜のクラック密度の測定方法は、
前述したように、倍率=×500 にて、表面SEM 観察し
た。その際、任意の部分を測定幅1mm観察した上での10
点の平均値を採用した。加工性は、耐パウダリング性と
耐フレーキング性とによって評価した。それらの特性の
試験条件は、以下の通りであった。
The method for measuring the crack density of the plating film is as follows.
As described above, surface SEM observation was performed at a magnification of × 500. At this time, 10 mm after observing an arbitrary part with a measurement width of 1 mm
The average value of the points was adopted. Workability was evaluated by powdering resistance and flaking resistance. The test conditions for those properties were as follows.

【0043】耐パウダリング性は、表3に示す条件に
て、円筒絞り加工をした際の側壁部のパウダリング剥離
量を重量減により測定した。その際の比較基準として
は、20mg/個を採用した。実際の車体加工時におけるめ
っき剥離量との関係を調査した結果、パウダリング量と
して20mg/個未満 (好ましくは、10mg/個以下) であれ
ば車体外装用として問題ないことが判明しているからで
ある。これ以上の剥離量があれば車体加工時にめっき剥
離しためっき粉が鋼板に押し込まれ表面疵となって表れ
るため好ましくない。
Under the conditions shown in Table 3, the powdering resistance was measured by reducing the amount of powdering peeled off from the side wall when the cylinder was drawn. As a comparison standard at that time, 20 mg / unit was adopted. Investigation of the relationship with the amount of plating peeling during actual car body processing reveals that if the amount of powdering is less than 20 mg / piece (preferably, 10 mg / piece or less), there is no problem for body exterior use. It is. If the amount of peeling is larger than this, it is not preferable because the plating powder peeled off during plating of the vehicle body is pushed into the steel sheet and appears as a surface flaw.

【0044】[0044]

【表3】 [Table 3]

【0045】耐フレーキング性は、平面摺動試験方法に
より評価した。その際の試験方法は、図3および表4に
示すように、両側から50mmの距離だけ押圧された供試鋼
板を200 mm/minの速度で100 mmの距離だけ引抜く平−平
ビードの平板引抜き試験を実施し、そのときの鋼板表面
の摩擦係数を測定することにより、評価した。その際の
判定基準としては、摩擦係数として0.14を採用した。実
際のプレス割れ発生と摩擦係数の相関を調査した結果、
摩擦係数が、0.14以下であれば、外装用鋼板として、実
質問題無いレベルであることが判明しているからであっ
た。
The flaking resistance was evaluated by a flat sliding test method. As shown in Fig. 3 and Table 4, the test method used was a flat-bead flat plate in which a test steel sheet pressed from both sides by a distance of 50mm was pulled out at a speed of 200mm / min for a distance of 100mm. A pull-out test was performed, and the evaluation was performed by measuring the friction coefficient of the steel sheet surface at that time. As a criterion at that time, 0.14 was adopted as the friction coefficient. As a result of investigating the correlation between actual press cracking and friction coefficient,
If the coefficient of friction was 0.14 or less, it was proved that the steel sheet for exterior use was at a level having substantially no problem.

【0046】[0046]

【表4】 [Table 4]

【0047】耐低温チッピング性は、表5に記載の塗装
系 (3コート) 、および、グラベロ試験にて評価した。
その際の評価基準としては、グラベロ試験によるめっき
−母材からの剥離面積率を測定し、剥離面積率が、5%
以下であれば、実用上問題ないとした。
The low-temperature chipping resistance was evaluated by a coating system (3 coats) shown in Table 5 and a gravelo test.
As an evaluation criterion at that time, the peeling area ratio from the plating-base metal by the gravelo test was measured, and the peeling area ratio was 5%.
If it is below, there is no practical problem.

【0048】[0048]

【表5】 [Table 5]

【0049】かかる評価基準を基に、本発明の効果を表
6にまとめて示す。
Table 6 summarizes the effects of the present invention based on these evaluation criteria.

【0050】[0050]

【表6】 [Table 6]

【0051】表6のNo.1、2より、保持温度としては、
500 ℃以上確保できないと、ζ相量が多く、実質δ1
相の合金化溶融亜鉛めっき皮膜を得ることができず、耐
フレーキング性を満足することができないことが判る。
From Nos. 1 and 2 in Table 6, the holding temperature was
If the temperature cannot be maintained at 500 ° C. or higher, the amount of ζ phase is large, and a substantially δ 1 single-phase alloyed hot-dip galvanized film cannot be obtained, indicating that the flaking resistance cannot be satisfied.

【0052】No.3〜4より、機械的伸び率が、0.4 %以
上確保できなければ、本発明の請求範囲内のめっきクラ
ック発生密度を得ることができず、耐低温チッピング性
が確保することができないことが判る。
According to Nos. 3 and 4, if the mechanical elongation cannot be maintained at 0.4% or more, it is impossible to obtain a plating crack generation density within the scope of the present invention, and the low temperature chipping resistance is ensured. It turns out that it is not possible.

【0053】No.12 より、冷却速度が、10℃/秒以上な
ければ、機械的伸び率を付与しても、本発明の期待効果
であるクラック発生密度を確保することができず、耐低
温チッピング性が確保できないことが判る。
According to No. 12, if the cooling rate is not 10 ° C./sec or more, even if a mechanical elongation rate is given, the crack generation density, which is the expected effect of the present invention, cannot be secured. It turns out that chipping property cannot be ensured.

【0054】(実施例2)次に、本例では、実施例1にお
ける調質圧延に代えて酸洗処理を行った。
(Embodiment 2) Next, in this embodiment, a pickling treatment was performed in place of the temper rolling in Embodiment 1.

【0055】供試材は、実施例1と同一の化学成分値、
板厚の冷延鋼板を使用し、実際の製造ラインにて、合金
化溶融亜鉛めっき処理を施した鋼板を用いて実験室で酸
洗処理を実施した。
The test materials had the same chemical component values as in Example 1,
Using a cold-rolled steel sheet having a thickness, an acid pickling treatment was performed in a laboratory on a production line using a steel sheet subjected to an alloying hot-dip galvanizing treatment.

【0056】めっき皮膜組成は、目付量が60g/m2であ
り、浴中のAl=0.13%、合金化保持温度は520 ℃、合金
化処理後の冷却速度は10℃/秒、機械的歪みの付与方法
は、実際の製造ラインでの調質圧延機にて、0.4 %付与
したものをベースとした。その際の合金相構造は、ζ相
量が、10重量%、δ1 相量が84重量%、Γ相量が6重量
%であり、クラック発生密度は、11個/mmであった。
The plating film composition had a basis weight of 60 g / m 2 , an Al content of 0.13% in the bath, an alloying holding temperature of 520 ° C., a cooling rate after the alloying treatment of 10 ° C./sec, and a mechanical strain. Was based on a 0.4% addition in a temper rolling mill in an actual production line. Alloy phase structure in that case, zeta Airyo is 10 wt%, [delta] 1 Airyo 84 wt%, gamma Airyo is 6 wt%, cracking density was 11 / mm.

【0057】上記の合金化溶融亜鉛めっき鋼板を、pH=
0.5 〜4に調節した塩酸に20秒浸漬した際のクラック発
生密度、耐フレーキング性 (摺動性) 、耐低温チッピン
グ性の結果を図4に示した。なお、耐パウダリング性
は、後処理の影響を受けず、パウダリング量としては、
8mg/個であり、問題はなかった。
The above galvannealed steel sheet was subjected to pH =
FIG. 4 shows the results of crack generation density, flaking resistance (slidability), and low-temperature chipping resistance when immersed in hydrochloric acid adjusted to 0.5 to 4 for 20 seconds. The powdering resistance is not affected by the post-processing, and the amount of powdering is as follows:
There was no problem at 8 mg / unit.

【0058】次に、アルカリ処理を実施した後の酸洗処
理の効果について、実施例を提示しながら説明する。
Next, the effect of the pickling treatment after the alkali treatment is described with reference to examples.

【0059】供試材は、実施例1と同一の化学成分値、
板厚の冷延鋼板を使用し、実際の製造ラインにて、合金
化溶融亜鉛めっき処理を施した鋼板を用いて実験室にて
後処理を実施した。
The test materials had the same chemical component values as in Example 1,
Using a cold-rolled steel sheet having a large thickness, a post-treatment was performed in a laboratory in an actual production line using a steel sheet subjected to a galvannealing treatment.

【0060】めっき皮膜組成は、目付量が55g/m2であ
り、浴中のAl=0.13%、合金化保持温度は520 ℃、合金
化処理後の冷却速度は10℃/秒、機械的歪みの付与方法
は、実際の製造ラインでの調質圧延を実施しなかったも
のをベースとした。その際の合金相構造は、ζ相量が、
9重量%、δ1 相量が86重量%、Γ相量が5重量%であ
り、クラック発生密度は、2個/mmであった。
The plating film composition had a basis weight of 55 g / m 2 , an Al content of 0.13% in the bath, an alloying holding temperature of 520 ° C., a cooling rate after the alloying treatment of 10 ° C./sec, and a mechanical strain. Was based on a method in which temper rolling in an actual production line was not performed. The alloy phase structure at that time,
9 wt%, [delta] 1 Airyo 86 wt%, gamma Airyo is 5 wt%, cracking density was 2 / mm.

【0061】かかる合金化溶融亜鉛めっき鋼板をベース
に、pH 9.0、温度=70℃、濃度=1%のアルカリ水溶液
中に、2秒浸漬した後に、Feイオン=2g/l 含んだ5%
硫酸液中 (pH=1.8)に0〜10秒浸漬した際のクラック発
生密度、耐フレーキング性 (摺動性摩擦係数) 、耐低温
チッピング性 (めっき剥離面積率) の結果を図5に示し
た。なお、耐パウダリング性は、後処理の影響を受け
ず、パウダリング量としては、7mg/個であり、問題は
なかった。
Based on the alloyed hot-dip galvanized steel sheet, it was immersed in an alkaline aqueous solution having a pH of 9.0, a temperature of 70 ° C. and a concentration of 1% for 2 seconds, and then 5% containing Fe ions = 2 g / l.
Figure 5 shows the results of cracking density, anti-flaking properties (sliding friction coefficient), and low-temperature chipping resistance (plated area ratio) when immersed in a sulfuric acid solution (pH = 1.8) for 0 to 10 seconds. Was. The powdering resistance was not affected by the post-treatment, and the powdering amount was 7 mg / piece, and there was no problem.

【0062】図4から、酸洗処理を施すことにより耐低
温チッピング性、耐フレーキング性が向上することが判
る。その際、酸処理液のpHが0.5 では、表面異常が起こ
るため、好ましくなく、非常に優れた領域を確保する酸
処理液のpHとしては1.0 〜2.0 であることが判る。
FIG. 4 shows that the pickling treatment improves the low-temperature chipping resistance and the flaking resistance. At this time, if the pH of the acid treatment liquid is 0.5, surface abnormalities occur, which is not preferable, and it can be seen that the pH of the acid treatment liquid for securing a very excellent region is 1.0 to 2.0.

【0063】図5から、酸洗処理を実施することによ
り、機械的歪みを付与しなくても、めっき皮膜にクラッ
クを生じさせることが可能であり、アルカリ処理のみで
は、クラック発生の効果がなく、耐フレーキング性 (摺
動性) が、むしろ劣化するため好ましくない。酸処理を
実施することにより、クラックが発生し、耐フレーキン
グ性 (摺動性) 、耐低温チッピング性が向上してくる。
From FIG. 5, it can be seen that by performing the pickling treatment, cracks can be generated in the plating film without applying mechanical strain, and the alkali treatment alone has no effect of crack generation. However, the flaking resistance (slidability) is rather deteriorated, which is not preferable. By performing the acid treatment, cracks are generated, and the flaking resistance (slidability) and the low-temperature chipping resistance are improved.

【0064】このような結果を、図4のそれと比較し、
アルカリ処理を実施することで、酸洗処理のみよりも、
より短時間で良好な性能を得られることが判り、アルカ
リ処理と酸洗処理を組み合わせることが、より効果的で
あることが判る。
These results are compared with those of FIG.
By performing the alkali treatment, it is easier than pickling only
It can be seen that good performance can be obtained in a shorter time, and that the combination of the alkali treatment and the pickling treatment is more effective.

【0065】[0065]

【発明の効果】本発明によれば、合金化溶融亜鉛めっき
鋼板の耐フレーキング性、特に、加工時の滑り性を改善
できることにより、加工時のめっき皮膜のプレス割れ等
が改善され、安定した加工性の確保が可能となるととも
に、耐パウダリング性が改善されることにより、加工時
のめっき剥離等による表面プレス欠陥の低減が可能とな
る。かかる加工性を確保する上で障害であった、塗装後
の低温衝撃時のめっき割れ現象である耐低温チッピング
性も改善できることから、自動車用外装材用として、従
来検討されてきた、合金化溶融亜鉛めっき鋼板上に上層
フラッシュめっきを施すような高価で、かつ複雑な工程
をとった外装用合金化溶融亜鉛めっき鋼板に頼ることな
く、比較的容易に、かつ安価に合金化溶融亜鉛めっき鋼
板を提供することが可能となる。かかる特徴は、自動車
車体外板用として、安価でかつ高性能を安定的に確保す
ることが要望される合金化溶融亜鉛めっき鋼板において
最適であり、今後拡大するニーズに的確に答えられるこ
とから、本発明の工業的価値は極めて大きいものであ
る。
According to the present invention, the flaking resistance of an alloyed hot-dip galvanized steel sheet, in particular, the slipperiness at the time of working can be improved, so that the press cracking of the plated film at the time of working is improved and the steel sheet is stabilized. Workability can be ensured and powdering resistance is improved, so that surface press defects due to plating peeling during processing can be reduced. Since the low-temperature chipping resistance, which is a plating cracking phenomenon at the time of low-temperature impact after coating, which was an obstacle to ensuring such workability, can be improved, alloying melting, which has been conventionally studied for automotive exterior materials, has been studied. Relatively easy and inexpensive alloyed hot-dip galvanized steel sheet without resorting to expensive and complicated process alloyed hot-dip galvanized steel sheet for applying upper flash plating on galvanized steel sheet Can be provided. Such features are most suitable for alloyed hot-dip galvanized steel sheets that are required to ensure low cost and high performance stably for automobile body outer panels, and will be able to accurately respond to expanding needs in the future. The industrial value of the present invention is extremely large.

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

【図1】本発明での前提になる合金化溶融亜鉛めっき皮
膜構成の模式図である。
FIG. 1 is a schematic view of the composition of an alloyed hot-dip galvanized film which is a premise of the present invention.

【図2】クラック発生させた時の表面および断面から見
た際の模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram when viewed from a surface and a cross section when a crack is generated.

【図3】耐フレーキング評価用として、平面摺動試験を
実施した際の模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram when a planar sliding test is performed for evaluating flaking resistance.

【図4】酸洗処理を実施した際の酸洗処理液と製品性能
との関係を図示したグラフである。
FIG. 4 is a graph illustrating a relationship between a pickling treatment liquid and product performance when a pickling treatment is performed.

【図5】アルカリ処理を実施した後、酸洗処理を施した
際の製品性能との関係を図示したグラフであり、酸洗処
理のみよりも、アルカリ処理を併用して実施した際の、
本発明の効果の優位性を表すものである。
FIG. 5 is a graph illustrating the relationship between the pickling treatment and the product performance after performing the alkali treatment.
This shows the superiority of the effects of the present invention.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鋼板表面上に、溶融めっき皮膜を加熱処
理して得た合金化溶融亜鉛めっき皮膜を備え、該めっき
皮膜が、実質上δ1 単相から成り、該めっき皮膜の表面
に1mm当たり10個以上のクラックを有することを特徴と
する耐低温チッピング性、加工性に優れた合金化溶融亜
鉛めっき鋼板。
An alloyed hot-dip galvanized film obtained by heat-treating a hot-dip coated film on a surface of a steel sheet, wherein the plated film is substantially composed of a single δ 1 phase, and 1 mm An alloyed hot-dip galvanized steel sheet with excellent low-temperature chipping resistance and workability, characterized by having 10 or more cracks per sheet.
【請求項2】 請求項1記載の合金化溶融亜鉛めっき皮
膜の上に塗装皮膜を備えた塗装鋼板。
2. A coated steel sheet provided with a coating film on the galvannealed coating film according to claim 1.
【請求項3】 鋼板を溶融亜鉛めっき浴中に浸漬し、得
られた溶融亜鉛めっき皮膜に加熱処理による合金化処理
を行う合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法において、
該合金化処理を、加熱処理の最高到達板温度を500 ℃以
上にし、その後の冷却過程において10℃/秒以上の冷却
速度で420 ℃まで冷却し、次いで、鋼板に0.4 %以上、
2.0 %以下の伸率で歪みを付与し、クラックを発生させ
ることを特徴とする、耐低温チッピング性、加工性に優
れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
3. A method for producing an alloyed hot-dip galvanized steel sheet, wherein the steel sheet is immersed in a hot-dip galvanizing bath, and the obtained hot-dip galvanized film is subjected to an alloying treatment by a heat treatment.
In the alloying treatment, the maximum plate temperature of the heat treatment is set to 500 ° C. or higher, and in the subsequent cooling process, the steel plate is cooled to 420 ° C. at a cooling rate of 10 ° C./sec or more.
A method for producing an alloyed hot-dip galvanized steel sheet having excellent low-temperature chipping resistance and workability, wherein strain is imparted at an elongation of 2.0% or less and cracks are generated.
【請求項4】 鋼板を溶融亜鉛めっき浴中に浸漬し、得
られた溶融亜鉛めっき皮膜に加熱処理による合金化処理
を行う合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法において、
該合金化処理を、加熱処理の最高到達板温度を500 ℃以
上にし、その後の冷却過程において10℃/秒以上の冷却
速度で420 ℃まで冷却し、次いで、酸洗処理を行い、も
しくは、酸処理前に、アルカリ処理を行い、クラックを
発生させることを特徴とする、耐低温チッピング性、加
工性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
4. A method for producing an alloyed hot-dip galvanized steel sheet in which a steel sheet is immersed in a hot-dip galvanizing bath and the resulting hot-dip galvanized film is subjected to an alloying treatment by heat treatment.
In the alloying treatment, the maximum plate temperature of the heat treatment is set to 500 ° C. or more, and in the subsequent cooling process, the temperature is cooled to 420 ° C. at a cooling rate of 10 ° C./sec or more, and then, the pickling treatment is performed. A method for producing an alloyed hot-dip galvanized steel sheet having excellent low-temperature chipping resistance and workability, wherein an alkali treatment is performed before the treatment to cause cracks.
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