JPS61276961A - 超深絞り加工用合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、自動車用外板など良好なプレス加工性とり
わけ深絞り性と共に高耐食性が要求される用途に用いて
好適な超深絞り加工用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ものである。

（従来の技術） 耐食性にずくれた表面処理鋼板として、従来から合金化
熔融亜鉛めっき鋼板が知られている（たとえば特開昭５
８−１０７４１４号公報）。

しかしながら従来の合金化熔融亜鉛めっき鋼板は、めっ
き層の加工性が充分とはいいｔ’＆　＜、この発明で対
象とするような強加工に供した場合にはめっき層が素材
の変形に追従できずに粉末状または箔状にはく離し、こ
の部分の塗装後耐食性が劣化するという問題があった。

この点特開昭５８−７３４９８号公報において、合金化
めっき層中の鉄濃度を１５〜２７％とすることによって
めっき層の加工性の改善が図られたが、この合金化溶融
亜鉛めっき鋼板は、素材そのものの加工性が劣るところ
に問題を残していた。

一方、良好なプレス成形性を有する鋼板については、従
来から種々の研究がなされていて、とくに良好な深絞り
性を有するものとして、ＴｉやＮｈで鋼中の固溶Ｃを固
定したＴｉキルド鋼板およびＮｂキルド銅板がある。

しかしながらこれらの鋼板では、面１食性については何
らの考慮も払われていない。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は、上記の現状に鑑みて開発されたもので、累
月の成分組成のめならずめっき条件とくに合金化処理条
件に工夫を加えることによって、素材についてはいうま
でもなくめっき層についても加工性に冨む、すなわち厳
しい加工条件下であってもめっき層のはく離が生じるこ
とのないいわゆる耐パウダリング性に優れた超深絞り加
工用合金化溶融亜鉛めっき鋼板を、その有利な製造方法
に併せて提案することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） この発明は、Ｃ：　０．００５０　ｗｔχ（以下単に％
で示す）以下、Ｓｉ：　０．５％以下、Ｍｎ：　１．０
％以下、Ｐ；０．１５％以下、Ｓ：　０．０１０％以下
、八ρ：　０．０１０〜０．１０％およびＮ：　０．０
０５０％以下を含み、かつＴｉ：０．０１０〜０．０５
０％およびＮｂ：　０．００４〜０．０３０％のうちい
ずれか一種又は二種を含有し、残部実質的にＦｅの組成
になり、表面の合金化亜鉛めっき層中の鉄濃度が１５〜
３５％であることを特徴とする、深絞り性、延性および
耐パウダリング性に優れた超深絞り加工用合金化溶融亜
鉛めっき鋼板である。

またごの発明は、Ｃ：　０．００５０％以下、Ｓｉ：　
０．５％以下、Ｍｎ：　１．０％以下、Ｐ：　０．１５
％以下、Ｓ：０．０１０％以下、Δｊ２　：　Ｏ，Ｏ］
、０〜０．１０％およびＮ：０．００５０％以下を含み
、かつＴｉ：　０．０１０〜０．０５０％およびＮｂ：
　０．００４〜０．０３０％のうちいずれか一種又は二
種を含有し、残部実質的にＦｅの組成になる冷延鋼板を
４００〜５５０°Ｃの温度範囲に一旦加熱してから、溶
融亜鉛めっき処理を施し、ついで７００〜８５０℃の温
度範囲で再結晶焼鈍を兼ねた合金化処理を施すことから
なる、深絞り性、延性および剛パウダリング性に優れた
超深絞り加工用合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法で
ある。

さらにこの発明は、」１記の製造工程中、４００〜５５
０℃への加熱処理に先立ち、所定の成分組成になる冷延
鋼板を７００〜Ａ３変態点の温度範囲で再結晶焼鈍する
工程をイ」与してなる超深絞り加工用合金化溶融亜鉛め
っき鋼板の製造方法である。

（作用） 以下この発明を具体的に説明する。

まずこの発明において鋼板素材の成分組成を」１記の範
囲に限定した理由について説明する。

ｃ　：　０．００５０％以下 加工用鋼板として最も重要な７値および延性を向上させ
るためには、Ｃ量は少ないほどよく、従ってＣ含有量は
０．００５０％以下より好ましくは０．００３５％以下
の範囲に限定した。Ｃが増加すると、これを炭化物とし
て固定させるために多量のＴｉ　、　Ｎｂを必要とする
が、その結果生成するＴｉＣやＮｂＣなどの析出強化に
よって加工性が劣化する。

Ｓｉ　：　０．５％以下、Ｍｎ　：　１．０％以下Ｓｉ
およびＭｎはいずれも、鋼板の強度向上に有効に寄与す
るが、過度の添加は溶接性の劣化を招くので、それぞれ
ＳｉＳ２．５％、ＭｎＳ２．０％の範囲で添加すること
にした。

ｐ：ｏｙｔｓ％以下 ＰもＳｉやＭｎと同様に、鋼板の高強度化に有効に寄与
するが、含有量が０．１５％を超えるとやはり溶接性の
劣化を招くので０．１５％以下の範囲に限定した。

Ｓ　：　０．０１０％以下 Ｓが多量に含有されるとＭｎやＴｉで固定されなくなり
、熱間圧延時における割れの発生原因となるので、Ｓ含
有量は０．０１０％以下の範囲に限定した。

Ａβ　：　Ｏ，Ｏ］、Ｏ〜０．１０％ 八βへ鋼中のＯを固定して、Ｏとの結合によるＴｉやＮ
ｂの有効量の低下を回避するのに有用な元素であるが、
０．０１０％未満ではその添加効果に乏しく、一方０．
１０％を超えて添加してもその効果は飽和に達するので
、０．０１０〜０．１０％の範囲とした。

Ｎ　：　０．００５０％以下 ＮはＣと同様、多量に含有されるとＴ値や延性の劣化を
招くので、０．００５０％以下の範囲に限定した。

Ｔｉ　：　０．０１０〜０．０５０９Ａ、　Ｎｂ　：　
０．００４〜０．０３０％ＴｉおよびＮｂはいずれも、
鋼中に固溶して深絞り性や延性に悪影響を及ぼすＣやＮ
を固定し、加工性さらには耐時効性を向上させる有用な
元素である。しかしながらＴｉ　、　Ｎｂがそれぞれ、
０．０１０％、０．００４％に満たないとＣやＮの十分
な固定が難しくて満足のいく加工性が得られず、一方０
．０５０％、０．０３０％を超えるとＴｉやＮｂの炭窒
化物が増加してやはり加工性の劣化を招くので、Ｔｉお
よびＮｂはそれぞれ上記の範囲で添加することとした。

上記の如き成分組成とすることによって、素材鋼板は、
優れた深絞り性と延性とを有するようになる。

次に、めっき層の加工性すなわち耐パウダリング性につ
いては、合金化めっき層中の鉄濃度が重要な意味をもつ
ことが判明した。

第１図に、合金化めっき層中の鉄濃度が耐パウダリング
性に及ぼす影響について調べた結果を、めっき層中鉄濃
度とめっき層別工性指数との関係で示す。ここにめっき
層別工性指数とは、試験面を圧縮面として９０６曲げ加
工を実施し、曲げ加工部にセロテープを接着したのち、
これをはがして、テープに付着したはく離めっき量を下
記の５段階評価基準によって評価したものである。

１・・・はく離量大 ２・・・はく離量中 ３・・・はく離量小 ４・・・はく離量極く少量 ５・・・はく離全くなし まためっき層中の鉄濃度は、Ｘ線回折によって求めた。

同図より明らかなように、合金化めっき層中の鉄濃度が
１５〜３５％の範囲で、めっき層別工性指数５という、
極めて優れた耐パウダリング性を示した。

次にこの発明に従う製造方法について説明する。

製造工程は、溶融亜鉛めっきの前処理工程および合金化
処理工程以外は、とくに規制されることはなく、常法に
従い転炉または電気炉で溶製した鋼を、造塊−分塊法ま
たは連続鋳造法にてスラブとしたのち、必要に応して真
空脱ガス処理後、通常の熱間圧延、冷間圧延を施して冷
延板とする。

ついで前処理を施したのち、溶融亜鉛めっき、合金化処
理を施すわけであるが、この発明においてはこれらの処
理条件がとくに重要であり、次に示す（ａ）　、　（ｂ
）　　２つの熱サイクルがある。

（ａ）冷延板を、一旦４００〜５００°Ｃに加熱してか
ら、溶融亜鉛めっき処理を施し、ついで７００〜８５０
℃の温度範囲で再結晶焼鈍を兼ねる合金化処理を施すサ
イクル。

ここに冷延板を、めっき処理に先立って４００〜５５０
°Ｃの温度に加熱するのは、鋼板の温度をめっき浴温と
同程度にしておくことが、めっき密着性の点で必要だか
らであり、上記の範囲の温度で１秒以上で処理すること
が好ましい。

そして後続の合金化処理条件が、この発明銅のプレス成
形性、焼付硬化性および耐パウダリング性を支配すると
くに重要な因子である。すなわちこの発明では、溶融亜
鉛めっき後、従来よりも高い７００°Ｃ以上の温度で再
結晶焼鈍を兼ねた合金化処理を施すことによって、鋼板
素材の再結晶を完了させると共に合金化めっき層中の鉄
濃度を高めるところに特徴があり、かくして、Ｔ値や延
性など材質の向上に併せて耐パウダリング性の改善が達
成されるのである。

第２図に、再結晶・合金化焼鈍処理における焼鈍温度と
７値、伸びおよびめっき層別工性との関係について調べ
た結果を示す。

同図から明らかなように、素材鋼板の材質およびめっき
層別工性とも良好ならしめるためには、合金化温度は少
なくとも７００°Ｃは必要である。一方８５０℃を超え
ると、材質は良好ではあるけれども、合金化が過度に促
進され、めっき層中の鉄濃度が３５％以上となって、め
っき層別工性の劣化を招くので、８５０℃を上限とした
。

なお、上記の温度における保持時間および冷却条件は、
とくに規制されないが、処理時間は再結晶する範囲で短
時間のたとえば１８〜２　ｍｉｎ程度が好ましく、また
冷却処理は３０°Ｃ八以上程度の急冷が好ましい。

（ｂ）冷延板を、７００〜＾３変態点の温度で再結晶焼
鈍したのち、４００〜５５０℃の温度に一旦降温してか
ら溶融亜鉛めっきを施し、ついで７００〜８５０°Ｃの
温度範囲で合金化処理を施すサイクル。

この系統は、上掲（ａ）のサイクルにめっき処理前にお
ける７００〜Ａ３変態点の範囲の温度での再結晶焼鈍工
程を加えたものであり、このように再結晶焼鈍を２回繰
返すことによって粒成長を促進させ、その結果前掲第２
図にも示したように、より一層の材質の向上が達成され
るのである。

ここにかような再結晶焼鈍の処理時間はＩＳ〜２　ｍｉ
ｎ程度が好ましく、また延性の向上のためにはより高温
での処理が望ましい。

（実施例） 表１に示す種々の組成になる鋼（Ａ−Ｈ）をそれぞれ、
転炉にて溶製し、Ｒ１１脱ガス処理後、連続鋳造によっ
てスラブとした。ついで加熱温度＝１２００℃、仕上げ
温度：９１０℃、巻取り温度：６００°Ｃの条件下に熱
間圧延を施して２．８１１厚の熱延板　ｔ とし、酸洗後、冷間圧延を施して０．７■ｍ圧の冷延板
とした。

次にかかる冷延板を、一部については表２に示した条件
で再結晶焼鈍を施したのち、４００〜５５０℃の温度と
してから、溶融亜鉛めっきくめっき浴温：４８０℃、め
っき時間：２３）を施し、ついでやはり表２に示した温
度で再結晶焼鈍・合金化処理を施した。その後５〜３０
°Ｃ／ｓの温度で冷却してから、０．５％程度の調質圧
延を施した。

かくして得られた各合金化亜鉛めっき鋼板の種々の機械
的性質、ＡＩ値、めっき層中鉄濃度および耐パウダリン
グ性について調べた結果を表２に併記する。

（発明の効果） かくしてこの発明鋼板によれば、鋼板素材についてはい
うまでもなく、合金化めっき層の加工性を従来に比べて
格段に向」ニさせることができ、従って厳しい加工条件
の用途に供しても、めっき層がはく離するおそれがない
。

またこの発明法によれば、従来不可欠とされためっき処
理前における再結晶焼鈍を省略することもでき、省エネ
ルギーにも寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図はめっき層中の鉄濃度とめっき面加工性との関係
を示した線図、 第２図は、再結晶焼鈍・合金化処理における焼鈍温度と
７値、めっき面加工性との関係を示したグラフである。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｃ：０．００５０ｗｔ％以下、 Ｓｉ：０．５ｗｔ％以下、 Ｍｎ：１．０ｗｔ％以下、 Ｐ：０．１５ｗｔ％以下、 Ｓ：０．０１０ｗｔ％以下、 Ａｌ：０．０１０〜０．１０ｗｔ％および Ｎ：０．００５０ｗｔ％以下、 を含み、かつ Ｔｉ：０．０１０〜０．０５０ｗｔ％およびＮｂ：０．
   ００４〜０．０３０ｗｔ％ のうちいずれか一種又は二種を含有し、残部実質的にＦ
   ｅの組成になり、表面の合金化亜鉛めっき層中の鉄濃度
   が１５〜３５ｗｔ％であることを特徴とする、深絞り性
   、延性および耐パウダリング性に優れた超深絞り加工用
   合金化溶融亜鉛めっき鋼板。 ２、Ｃ：０．００５０ｗｔ％以下、 Ｓｉ：０．５ｗｔ％以下、 Ｍｎ：１．０ｗｔ％以下、 Ｐ：０．１５ｗｔ％以下、 Ｓ：０．０１０ｗｔ％以下、 Ａｌ：０．０１０〜０．１０ｗｔ％および Ｎ：０．００５０ｗｔ％以下、 を含み、かつ Ｔｉ：０．０１０〜０．０５０ｗｔ％およびＮｂ：０．
   ００４〜０．０３０ｗｔ％ のうちいずれか一種又は二種を含有し、残部実質的にＦ
   ｅの組成になる冷延鋼板を４００〜５５０℃の温度範囲
   に一旦加熱してから、溶融亜鉛めっき処理を施し、つい
   で７００〜８５０℃の温度範囲で再結晶焼鈍を兼ねた合
   金化処理を施すことから成る、深絞り性、延性および耐
   パウダリング性に優れた超深絞り加工用合金化溶融亜鉛
   めっき鋼板の製造方法。 ３、Ｃ：０．００５０ｗｔ％以下、 Ｓｉ：０．５ｗｔ％以下、 Ｍｎ：１．０ｗｔ％以下、 Ｐ：０．１５ｗｔ％以下、 Ｓ：０．０１０ｗｔ％以下、 Ａｌ：０．０１０〜０．１０ｗｔ％および Ｎ：０．００５０ｗｔ％以下、 を含み、かつ Ｔｉ：０．０１０〜０．０５０ｗｔ％およびＮｂ：０．
   ００４〜０．０３０ｗｔ％ のうちいずれか一種又は二種を含有し、残部実質的にＦ
   ｅの組成になる冷延鋼板を７００〜Ａ＿３変態点の温度
   で再結晶焼鈍したのち、４００〜５５０℃の温度範囲に
   一旦降温してから溶融亜鉛めっき処理を施し、ついで７
   ００〜８５０℃の温度範囲で合金化処理を施すことから
   なる、深絞り性、延性および耐パウダリング性に優れた
   超深絞り加工用合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。