JPS6048571B2 - 深絞り用合金化亜鉛メツキ鋼板の製造法 - Google Patents

深絞り用合金化亜鉛メツキ鋼板の製造法

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JPS6048571B2
JPS6048571B2 JP14407078A JP14407078A JPS6048571B2 JP S6048571 B2 JPS6048571 B2 JP S6048571B2 JP 14407078 A JP14407078 A JP 14407078A JP 14407078 A JP14407078 A JP 14407078A JP S6048571 B2 JPS6048571 B2 JP S6048571B2
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alloyed
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喜雄 入谷
有彦 森田
久雄 今富
淳一 岩村
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
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Nisshin Steel Co Ltd
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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C21D9/48Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals deep-drawing sheets

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  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は良好な深絞り性を有する合金化亜鉛メッキ鋼板
の製造方法に関する。
従来、溶融亜鉛メッキ銅板の素材としては低炭素リムド
鋼が使用され、屋根材、壁材用などの加工がほとんど要
求されない用途に使用されて来た。
しかし近年メッキ鋼板においても自動車の防錆対策材と
いつた新分野への適用が提案され、高度の加工性が要求
される部材への用途が増加するとともに塗装の容易な表
面性状を有する特性が求められつつある。
こうした用途に対し、従来の単に溶融メッキしただけの
リムド鋼では要求に応えることは不可能てある。
すなわち、リムド鋼を素材原板とする場合には鋼中に含
有されるCおよびNが連続溶融亜鉛メッキラインで焼鈍
、メッキ処理、合金化処理を受けたあとで急速に冷却さ
れると、フェライト中に過飽和に固溶された状態のまま
で残存することになるので、硬質化し、加工性が悪くな
り、高度の加工に耐えない材料となる。
従つて、従来のかかる合金化亜鉛メッキ銅板にある程度
の加工性を付与しようとすれば、合金化亜鉛メッキ処理
後、300〜400℃の温度域で本材料を焼鈍し、過飽
和に固溶されたCおよびNを析出させて軟化させる、い
わゆる過時効処理が利用されてきた。
しかし過時効処理を経た製品も、高度Jの加工に耐える
ことは困難てあつて、その適用にも限界があるといわざ
るをえない。一方、TiおよびAlの添加により鋼板の
深絞り性が改善されることは、例えは特公昭44−18
066号、同46−2738号、同42−12348号
、同49−31844号および同50−31531号公
報等において公知である。
また、Tiを0.05〜0.5%含有させるとメッキ層
の加工密着性が改善され、加工性によいガルバニールド
鋼板すなわち合金化亜鉛メッキ鋼板がえられることが特
公昭46−20563号公報に記載されている。しかし
、T1と含有する場合には、特にTi/C比が4以上で
含有する場合には、鋼の加工性改善効果が著しくなるが
、このTi含有鋼をセンジミアー型のようなガスクリー
ニング工程を有する連続溶融亜鉛メッキラインで処理す
ると、ガスクリーニングの不足による不メッキが多発す
る。
一方、Ti添加鋼を連続式溶融亜鉛メッキ後、合金化処
理する場合には、前述の特公昭46−20563号に記
載されることく、δ,相の成長が促進され、合金化処理
を通常の条件である合金化炉出口温度6200Cで行な
えば、合金化メッキ層の焼ムラの増加と密着性の劣化を
招き、折曲け試験によるパウタリングの増大を生ずる。
本発明は上記の欠点を克服するためになされたもので、
その骨子とするところは、Tiを0.20%以下の添加
量に抑えた上で、TjおよびC)N量との関係でCrを
添加含有させることにより、深絞り性を確保し、かつ不
メッキによる不良率を低減せしめた溶融亜鉛メッキ鋼板
をえることを第1段階とし、ついで合金化処理に当つて
は、過度の合金層発達による表面性状および密着性の劣
化を防止するため合金化温度を一定範囲に規制したこと
にある。
このような成分組成上の配慮と製造条件の規制の上に、
密着性のすぐれた合金化層を有する加工性の良好な合金
化溶融亜鉛メッキ鋼板をえることが判明した。
すなわち、本発明は C;0.001〜0.02% Si:0.05%以下 Mn:0.25%以下 N:0.01%以下 SOl.Al:010%以下F Ti:0.20%以下 Cr:0.10%以下を 4(C+■N)<T1+且Cr l4−52.0 の関係を満足する範囲で含有し、残部が鉄および不可避
的不純物からなる極低炭素熱延鋼板を素材原板として、
加工性のすぐれた溶融亜鉛メッキ鋼板を製造し、これを
合金化炉出口温度400〜500℃の低温の一定範囲に
規制することによつて、密着性のすぐれた合金化層を有
する鋼板を製造する方法を要旨とするものである。
以下、本発明の各要件を上記のように限定している理由
について述べる。
C:炭素は低ければ低い程、Cによる焼入時効硬化が軽
減されるので、本発明の目的からは低い程望ましい。
しかし、0.001%未満程度にまで低下させることは
現在の製鋼法では経済的には容易ではなく、また、Ti
およびCrの添加により0.001・%以上〜0.02
%までのcの含有は許容され、諸機械的性質にも好影響
を与える。しかし、C含有量が0.02%を超えると、
Cを固定して焼入時効硬化におよぼす悪影響を防止する
ために添加するTl,Crの量が増大し、経済的に不利
となるばか・りでなくTiおよびCrを添加したとして
も降状強度が高くなり、伸びが低下して加工性が劣化す
るので本発明の目的にとつて好ましくない。従つて、素
材のC含有量は0.001〜0.020%に制限してい
る。Si:Siは本発明素材鋼製造上必要な元素である
が、0.05%を超えると鋼を硬化させて加工性を悪く
する。
このためSi含有量は0.05%以下に制限した。Mn
:MnはSによる熱間脆性を抑えるために有益であり、
通常Mn/S≧15となる量で添加されるが、本発明鋼
にあつてはTiを添加しているので、TiSの形式よつ
てSが固定されるので、従来鋼のようにMnを上記の関
係式に従うような量で添加する必要はないが、Mnの含
有量が0.25%を超えるとr値が低下して絞り性が劣
化するのでMnの上限を0.25%とした。
Ti:Tiは酸素、炭素、窒素、硫黄性との親和力の強
い元素として知られており、有効Ti/C比が4以上と
なる量でTiを添加した深絞り用鋼も既述の特公昭各号
公報に記載されている。
しかし、このようにTiを含有させて深絞り性を良好な
らしめた鋼をセンジミアー型のような連続溶融メッキラ
インでメッキする場合には既述のごとくメッキ性に問題
が生ずる。すなわち溶融メッキ処理前のガスクリーニン
グ工程において、弱酸化一還元処理が施される。この際
酸素との親和力の強いT1を多量に含む鋼は還元不足な
りやすく、メッキがしにくくなる。第1図はC:0.0
05%、Si:0.03%、Mn:0.16%、SOl
.Al:0.030%、N:0.01%、Cr:0.0
6%を含みかつTiを種々の量で含む鋼をセンジミアー
型連続溶融メッキラインによつて合金化亜鉛メッキを施
した時の、T1含有量と不メッキによる不良発生率の関
係を示す。
ヨこの図に示されるようにTi含有量の増加とともに
不メッキによる不良率が増加する。
T1含有量が0.20%を超えると不メッキによる不良
率が約3%以上となる。通常不良率が3%を超えるとコ
イル形態で成品出荷される場合に問題となる。即ち、T
1添加により深絞り性改善効果を期待しても、連続溶融
メッキを施す場合には、Ti添加にともなつて不メッキ
の不良率が増加するという大きな欠点が生じることとな
る。この意味からTiの含有量は0.20%以下に抑え
ることが必要となる。Cr:Crは強力な炭窒化物形成
元素であるが、酸素との親和力は比較的弱い元素てある
従つてT1のような不メッキによるメッキ性を悪くする
問題もなく、上述のごとくメッキ性の点からTi含有量
を制限せざるをえなかつた問題もCrの添加によつて補
償てき、T1て固定しきれなかつたC.Nをこれら元素
が固定して延性、深絞り性を向上せしめ良質かつ加工性
の良い製品とすることができる。なお、CrはTiの補
助的な作用効果を供するものであるから、単独で用いら
れることもなくT1との複合添加の形で用いられるもの
であり、その含有量はTiの不足を補なうための化学量
論的関係からの条件を満足して、C.Nを固定できる量
とすることが必要である。
但し、過剰のCrを銅に添加す・れは鋼が硬化して試験
値が劣化するからCrの上限は0.10%とする。N:
NはCとともに鋼に時効を生じさせる元素であり、さら
に加工性も劣化させるので低い程望ましいが、現在の製
鋼法では若干のNの残留は避けがたい。
しカルNが0.01%を超えるとNの加工性、および時
効性に与える悪影響を消去するために必要なTiおよび
Cr量を増加させるので、0.01%以下に限定する。
Al:Alの含有はTiおよびCrの添加歩留を向上さ
せるために不可避である。
但し、過剰な添加は徒らに鋼を硬化させるだけなので、
SOl.Al量として0.10%以下に限定して。上記
のごとく添加元素を調整した鋼は以下の製造条件をコン
トロールすることにより、すぐれた深絞り用合金化メッ
キ鋼板とすることができる。
溶製は未脱酸転炉溶鋼を真空脱ガス装置を用いて鋼中の
Cを0.02%以下に脱炭し、Al脱酸後、合金鉄を所
要量添加して本発明鋼の成分組成範囲に調整し溶製鋼と
する。この溶鋼は通常の造塊一分塊工程によるか、連続
鋳造法でスラブに製造する。えられたスラブを通常の熱
延条件、すなわち仕上温度Ar3点以上、取巻温度50
0〜700℃、て熱延し、熱延鋼板をえる。熱延銅板は
酸洗後冷間圧延するが、その際の冷間圧下率は40%以
上、好ましくは60〜85%とする。
ついで、この冷延鋼板をセンジミアー型連続溶融メッキ
ラインにおいて再結晶焼鈍処理、溶融亜鉛メッキ処理、
および合金化処理を行なうが、この際、焼鈍温度は75
0℃以上Ar。
点以下の範囲とする。本温度範囲は本鋼がT1、Crを
含有し再結晶温度が高く、750℃以下の焼鈍温度では
短時間焼鈍での再結晶はえがたく、Ar3以上に加熱す
ればα−r変態により材質劣化を招くことを配慮して設
定した。さらに溶融亜鉛メッキ後の鋼板は合金化処理炉
を通板するが、合金化温度は炉の出口温度を400〜5
00℃とすることが望ましい。すなわち400℃以下で
はセンジミアー型設備に組込まれた合金化炉では処理時
間が短いから十分合金化しえす、500℃以上では過度
の合金化によりパウグリングが生じメッキ膜の剥離を起
すからである。第2図はC:0.005%、Si:0.
03%、Mn:0.15%、SOl.Al:0.37%
、Ti:0.08%、N:0.005%、Cr:0.0
6%残部Feからなる鋼板をセンジミアー型連続溶融メ
ッキ装置で亜鉛メッキする時の、合金化炉出口温度とパ
ウダリングと焼ムラによる不良発生率の関係を示す。パ
ウダリング試験は厚さ0.87wtの合金化メッキ鋼板
を3トンの力を加えて180゜曲げ、再び曲げもどした
時に発生するメッキ層の粉化、剥離の状況を目視判定す
るもので、第2図の上方は3個の試料についてパウグリ
ング評価点の平均値を示す。
評価点の基準は次の通りである。
第2図の下側は二級不良の発生率を示す。
品質等級の基準は、全コイルを切板(0.8+×914
×1829mm)とし、焼ムラ発生によりニ級に格付け
した切板枚数の百分率で示す。本図から明らかなごとく
、通常のリムド鋼に比してTi添加鋼ては合金化炉出口
温度を低下させ400〜500゜Cに維持することによ
り、良好な合金化処理成品をえることができる。
この場合合金化炉出口温度を通常材と同様の600〜6
50’Cにコントロールして通板速度を高め、短時間処
理する方法も考えられるが、この方法では同時に焼鈍・
メッキ工程をも短時間で行なわねばならず、一般のセン
ジミアー式連続亜鉛メッキ設備ては、焼鈍不足メッキ不
良を招くおそれがある。
以下に本発明による実施例を述べる。
実施例1 90トン転炉で溶製した溶鋼を真空脱ガス装置で脱炭し
、A1脱酸したのち、Fe−TiNFe−Cr)を添加
して通常の製鋼法により表1に示す化学成分の溶鋼をえ
た。
表1において、溶解番号、1〜8は本発明範囲.の鋼を
示し、9はTi値について、10はCr値について11
はC,N,Cr量の関係式について、それぞれ本発明で
規制する範囲外の組成を有する鋼てある。
これら各溶鋼は15トン鋼塊に6本づつ鋳造、通常の方
法で180×935wurLのスラブに分塊し、疵取を
行ない、熱延仕上温度880〜910℃、巻取温度68
0〜720℃で熱間圧延して板厚2.7Tmのコイルと
した。
これらコイルは酸洗後、板厚0.8TWLまで冷間圧延
し、センジミアー型連続溶融亜鉛メッキラインにおいて
、焼鈍温度870℃で焼鈍し、メッキ後480℃の炉出
口温度に設定された合金化炉にて合金化処理された。つ
いで各コイルは1%のインライン調質圧延を加えて製品
とし、各溶解番号の第3番目に相当するコイルの中央部
より試料を採取し、材料試験を行なつた。その試験結果
を表2に示す。表2の結果から製造条件は同一であつて
も、化学成分値が本発明範囲の鋼は比較鋼に比して延性
、深絞り性にすぐれていることが明らかである。
また、本発明品は不メッキ発生率は低く、かつ良好な合
金化亜鉛メッキ鋼板がえられた。実施例2実施例1と同
様の工程て作成した表3の化学成分の板厚0.8Tfr
!n×93577Z77Iの冷延板をセンジミアー式溶
融亜鉛メッキラインを通板し、その際、合金化処理温度
を表3のごとく設定した。
各コイルは1%のインライン調質圧延を経て製品とし、
各コイル合金化メッキ状況を調査し、また各コイルの中
心部より試験片を採取し、材料試験を行なつた。その試
験結果を表3に示す。本表のコイルNO..lおよび2
は本発明範囲にあり、9,10,11は本発明で規制す
る条件範囲外のものてある。表3の結果から本発明範囲
内の合金化条件により比較鋼よりすぐれた製品歩留のえ
られることが明らかである。
図面の簡単な説明第1図は本発明方法における素材のT
i含有九と不メッキによる不良品発生率の関係を示すグ
シフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 化学成分としてC:0.001〜0.020%、S
    i:0.05%以下、Mn:0.25%以下、sol.
    Al:0.10%以下、Ti0.20%以下、N:0.
    010%以下、Cr:0.10%以下を4[C+(12
    /14N)]≦Ti+(47.9/52.0)Crの関
    係を満足する範囲で含有し、残部が鉄および不可避的不
    純物からなる鋼をAr_3点以上の温度で熱間圧延し、
    圧下率40%以上で冷間圧延した後、連続溶融亜鉛メッ
    キラインにて750℃〜Ac_3の温度で連続焼鈍し、
    溶融亜鉛メッキを施し、しかるのち、合金化炉出口温度
    400〜500℃にて合金化処理した深絞り用合金化亜
    鉛メッキ鋼板の製造法。
JP14407078A 1978-11-24 1978-11-24 深絞り用合金化亜鉛メツキ鋼板の製造法 Expired JPS6048571B2 (ja)

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KR100868457B1 (ko) * 2007-05-31 2008-11-11 주식회사 포스코 도금밀착성이 우수한 합금화용융아연도금강판과 그제조방법

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