WO1995001462A1 - Tole d'acier ayant une excellente aptitude au moulage-pressage et etant revetue d'un alliage de fer et de zinc allies par immersion a chaud, et son procede de fabrication - Google Patents

Tole d'acier ayant une excellente aptitude au moulage-pressage et etant revetue d'un alliage de fer et de zinc allies par immersion a chaud, et son procede de fabrication Download PDF

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WO1995001462A1
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zinc
iron
zinc alloy
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Michitaka Sakurai
Kenji Tahara
Junichi Inagaki
Toyofumi Watanabe
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Definitions

  • the present invention relates to an alloyed iron-zinc alloy molten steel excellent in press formability.
  • the present invention relates to a steel plate and a method for manufacturing the same.
  • a steel sheet that requires excellent finished appearance and excellent corrosion resistance after painting such as a steel sheet for automobile bodies, it is usually used for a cold-rolled steel sheet whose surface roughness is adjusted.
  • alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheets are excellent in electrodeposition paintability, weldability and corrosion resistance, and can increase the amount of plating relatively inexpensively.
  • the alloying treatment is performed by heat diffusion. The difference in iron content between the surface portion and the inner portion of the wood layer increases. That is, at the interface between the alloyed treated iron-zinc alloy melted layer and the steel sheet, a ⁇ phase having a high iron content is easily generated, while the alloyed treated iron-zinc alloy molten plated layer is formed. ⁇ Phase with low iron content is likely to be formed on the surface of the alloy.
  • the ⁇ phase is more brittle than the f phase.
  • an alloyed iron-zinc alloy molten plating layer having a structure composed of a ⁇ phase and a structure composed of a ⁇ phase if the amount of the ⁇ phase is large, the brittle ⁇ phase is destroyed during press forming, As a result, the plating layer separates into a powdery state, thus causing a bowing phenomenon.
  • the ⁇ phase is present on the surface of the alloyed iron-zinc alloy molten layer, since the ⁇ phase has a relatively low melting point, the ⁇ There is a problem in that it adheres to the mold and increases sliding resistance, resulting in mold galling and press cracking.
  • 4-358 can be prepared by applying various high-viscosity oil-proof oils or solid lubricants to the surface of alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet. It discloses a method for improving the press formability of a molten zinc-plated steel sheet (hereinafter referred to as "prior art 1").
  • Japanese Patent Publication No. 1-319, 661 discloses a method for forming a metal layer having a relatively high hardness, for example, an iron group metal-based alloy metal layer on an alloyed iron-zinc alloy molten steel sheet.
  • Japanese Patent Laid-Open Publication No. 3-243, 755 discloses: A method for improving the press formability of an alloyed iron-zinc alloy molten steel sheet by forming an organic resin film on the metal layer of the alloyed iron-zinc alloy molten steel sheet.
  • Japanese Patent Publication No. 2-190,483 discloses that an oxide film is formed on a plating layer of an alloyed iron-zinc alloy molten plating steel plate.
  • Japanese Patent Publication No. 2-57,670 discloses that a steel sheet is provided with a center line average roughness (%) by suppressing the amount of an oxide film formed on the surface of the steel sheet in an annealing process of a continuous molten zinc metal line.
  • Ra is less than 1.0
  • the alloyed hot-dip galvanized layer has a peak count (PPI) of 250 or more (cut-off value: 1.25 mm).
  • Prior Art 1 has the following problems. That is, it is not easy to remove various high-viscosity oil-proof oils or solid lubricants applied on the surface of the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet. Organic solvents must be used as degreasing agents to facilitate lubricant removal, resulting in a degraded press work environment.
  • Prior art 2 has problems such as high cost and poor workability and productivity.
  • Prior art 3 has the following problems:
  • Alloying-treated iron-zinc alloy melt-coated steel sheet is manufactured, and then, using a laser dull roll, the alloyed treated iron-zinc alloy molten-coated steel sheet is subjected to temper rolling to form an alloyed treated iron- If a large number of recesses having the above-described shape and dimensions are formed on the surface of the zinc alloy molten plating layer, the alloyed iron-zinc alloy molten plating layer undergoes a large deformation during temper rolling. The plating layer is far away.
  • Prior art 4 discloses that high peak counts (PP I) are produced by the alloying reaction of the plating layer itself during the alloying treatment of the alloyed iron-zinc alloy molten plating layer. This is applied to the molten alloy plating layer.
  • PPI peak count
  • a first object of the present invention is to provide an alloy having excellent press formability that can solve the above-mentioned problems embraced by prior arts 1 to 4.
  • An object of the present invention is to provide a treated iron-zinc alloy molten steel plate.
  • a second object of the present invention is to provide an alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet having excellent press formability and post-painting reflectivity, which can solve the above-mentioned problems embraced by prior arts 3 and 4.
  • a third object of the present invention is to provide an alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet excellent in press formability, which can solve the above-mentioned problems embraced by prior arts 5 to 7.
  • an alloyed treated iron-zinc alloy molten steel plate excellent in press formability comprising:
  • An alloyed treated iron-zinc alloy melt-coated steel sheet is provided, characterized by:
  • An alloyed treated iron-zinc alloy melt-coated steel sheet is provided, characterized by:
  • the fine recess having a depth of 2 or more further satisfies the following conditions:
  • the cross-sectional curve corresponds to the cross-sectional curve obtained by cutting the cross-sectional curve with a straight line that is parallel to the average line and located 2 ⁇ 1 below the highest peak.
  • the relative loading length t P (2 m) expressed as a percentage of the total length of the cut portion of the molten alloy layer of the iron-zinc alloy molten layer with respect to the predetermined length of the cross-sectional curve is 30 to 90%.
  • second invention a method for producing an alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet excellent in press formability, comprising the following steps:
  • the hot-rolled steel sheet is passed through a zinc fusion plating bath having a chemical composition composed of zinc, aluminum and unavoidable impurities, and the cold-rolled steel sheet is subjected to a zinc fusion plating treatment. Forming a zinc molten plating layer on at least one surface of the steel sheet;
  • the cold-rolled steel sheet having the zinc molten plating layer formed on the surface in this way is subjected to an alloying treatment at a predetermined temperature, and thus, on at least one surface of the cold-rolled steel sheet, Forming an alloyed iron-zinc alloy molten plating layer, wherein the alloyed iron-zinc alloy molten plating layer has a number of fine recesses;
  • the alloyed iron-zinc alloy molten metal layer having the large number of fine recesses is subjected to a temper rolling process on the cold-rolled steel sheet thus formed on its surface, and thus, press-formed.
  • the temperature range in which the initial reaction where the iron-aluminum alloy layer is formed occurs is limited to the range of 500 to 600;
  • third invention a method for producing an alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet excellent in press formability, comprising the following steps:
  • the hot-rolled steel sheet is subjected to a zinc-melting treatment by passing through a zinc-melting bath having a chemical composition of the following formula, so that at least one surface of the cold-rolled steel sheet has a zinc-melting pattern. Forming a layer;
  • the cold-rolled steel sheet having the zinc molten plating layer formed on the surface in this way is subjected to an alloying treatment at a predetermined temperature, and thus, on at least one surface of the cold-rolled steel sheet, Forming an alloyed iron-zinc alloy molten plating layer, wherein the alloyed iron-zinc alloy molten plating layer has a number of fine recesses;
  • the alloyed iron-zinc alloy molten metal layer having the large number of fine recesses is subjected to a temper rolling process on the cold-rolled steel sheet thus formed on its surface, and thus, press-formed.
  • the fourth invention According to a third object of the present invention, there is provided a method for producing an alloyed treated iron-zinc alloy melt-coated steel sheet excellent in press formability, comprising the following steps:
  • the cold-rolled steel sheet having the zinc molten plating layer formed on the surface in this way is subjected to an alloying treatment at a predetermined temperature, and thus, on at least one surface of the cold-rolled steel sheet, Forming an alloyed iron-zinc alloy molten plating layer, wherein the alloyed iron-subcomplex alloy molten plating layer has a large number of fine recesses;
  • the alloyed iron-zinc alloy molten metal layer having the large number of fine recesses is subjected to a temper rolling process on the cold-rolled steel sheet thus formed on its surface, and thus, press-formed.
  • the alloying treatment is performed at a temperature T () that satisfies the following equation:
  • the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet of the first invention excellent in press formability can be manufactured.
  • the cold-rolling treatment is performed such that a center line average roughness (Ra) is in a range of 0.1 to 0.8 ⁇ at least in a final roll sand of the cold rolling mill. And a cross-sectional curve of the cold-rolled steel sheet after the cold-rolling treatment obtained by Fourier transform.
  • the integral value of Pawasu Bae-vector in the wavelength band in the range of 000, 200 ⁇ ii 3 arbitrary desired be performed using a roll surface profile is adjusted so as to become less.
  • the cold rolling treatment is preferably performed such that a center line average roughness (Ra) is 0.1 to 0.1 in at least a final roll sand of a cold rolling mill. 8, and obtained by Fourier transforming a cross-sectional curve of the cold-rolled steel sheet after the cold-rolling treatment.
  • the product fraction value of Bawasu Bae-vector in the wavelength band in the range of 000, performed using a roll surface profile is adjusted so that the 500 / ⁇ 3 or less; and, the refining
  • the rolling process is performed by performing a Fourier transform on a cross-sectional curve of the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet having a center line average roughness (Ra) of 0.5 or less, and the tempering rolling process.
  • resulting et is, first integration value of Pawasu Bae click preparative Le at 00 wavelength band in the range of 2.000 from the uses mouth Lumpur surface shape is adjusted to be 200 3 below, 0. More preferably, the elongation is in the range of 3 to 5.0%.
  • the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet of the second invention which is excellent in press formability and further excellent in sharpness after painting, is manufactured. can do
  • FIG. 1 is a profile of a roughness curve having a cut-off value of 0.8 mm corresponding to an alloyed iron-zinc alloy molten steel plate according to the second embodiment of the first invention. Schematic diagram showing the tool;
  • FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of the alloyed iron-zinc alloy molten steel plate according to the second embodiment of the first invention;
  • Fig. 6 shows a conventional alloying process for producing an alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet, in which a columnar crystal consisting of a ⁇ layer formed on an iron-aluminum alloy layer is formed.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing an iron-zinc alloy formed by an iron-zinc alloy formed by a conventional alloying process for manufacturing a molten steel plate with a molten iron-zinc alloy;
  • FIG. 9 shows the initial reaction at the time when the iron-aluminum alloy layer is formed in the zinc fusion plating by the method of the third invention for producing the alloyed iron-zinc alloy fusion-coated steel sheet.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing an alloying treatment.In the alloying treatment by the method of the third invention for producing an iron-zinc alloy melt-coated steel sheet, the alloying treatment was performed on the iron-aluminum alloy layer.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a columnar crystal composed of ;
  • FIG. 11 shows an iron-zinc alloy ferburst structure formed in the alloying treatment according to the method of the third invention for producing an alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing one of the fine recesses formed in the alloying treatment according to the method of the third invention for producing an alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet;
  • FIG. 13 shows the initial state of the formation of the iron-aluminum alloy layer in the zinc-melting process by the method of the fourth invention for producing the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing the reaction.
  • FIG. 14 shows the formation of an alloyed iron-zinc alloy on the iron-aluminum alloy layer in the alloying treatment by the method of the fourth invention for producing a molten steel plate. Schematic diagram showing columnar crystals composed of phases, obtained;
  • FIG. 16 is a schematic diagram showing one of the fine recesses formed in the alloying treatment according to the method of the fourth invention for producing an alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet;
  • Fig. 19 shows the alloyed iron-zinc alloy obtained by wavelength analysis.
  • Fig. 4 is a graph showing the relationship between the wavelength of the surface shape and the power in the power spectrum of the molten steel sheet
  • Figure 20 shows the NSIC value of the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet, the number of phase relationships between the power spectrum of its surface shape in a certain wavelength range, and the melting of the alloyed iron-zinc alloy.
  • Fig. 3 is a graph showing the relationship between the surface shape of a steel plate and the wavelength;
  • FIG. 21 shows that, at least in the final roll stand of the cold rolling mill, the center line average roughness (Ra) is in the range of 0.1 to 0.8, and the cold rolling after cold rolling is performed.
  • the surface shape of each of the cold-rolled steel sheets that have been cold-rolled using the above method, and the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheets manufactured under different conditions using the above-mentioned cold-rolled steel sheets Here is a graph showing the relationship between the wavelength of and its power:
  • Fig. 22 shows that, at least in the final roll stand of the cold rolling mill, the center line average roughness (Ra) is in the range of 0.1 to 0.8 / m.
  • the surface shape is adjusted so that the integral value of the power spectrum in the wavelength range of 100 to 2.000 ⁇ obtained by Fourier transform of the cross-sectional curve of the cold rolled steel sheet is 500 ⁇ 3 or less.
  • cold-rolled steel sheet that has been cold-rolled using the rolls obtained, and alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet manufactured under different conditions using the cold-rolled steel sheet.
  • a graph showing the relationship between the wavelength of each surface profile and its power;
  • Fig. 23 shows the results of the temper rolling process for the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet manufactured by the conventional manufacturing method including the conventional temper rolling process using ordinary temper rolling rolls.
  • Fig. 26 shows the integrated values of the power spectrum of the cold-rolled steel sheet and the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet in the wavelength range of 100 to 2,000 in, and the tempering.
  • Fig. 4 is a graph showing the relationship between the elongation of a steel sheet by rolling and the elongation:
  • FIG. 27 is a graph showing the relationship between the alloying temperature in the alloying process according to the method of the fifth invention and the aluminum content in the zinc plating bath;
  • FIG. 28 is a scanning electron micrograph of the surface structure of the alloyed iron-zinc alloy molten steel sheet according to the first embodiment of the first invention.
  • Fig. 29 is a scanning electron micrograph of the surface structure of a conventional alloyed iron-zinc alloy molten steel sheet
  • FIG. 30 is a schematic front view showing a friction coefficient measuring device used for evaluating press formability
  • FIG. 32 is an enlarged schematic front view showing a part of the draw bead testing machine shown in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • an alloyed treated iron-copper zinc alloy molten steel plate with excellent press formability that can solve the problems embraced by prior arts 1 to 4
  • (2) Metallized iron-zinc alloy melt-coated steel sheet with excellent press formability and post-painting reflectivity that can solve the problems embraced by prior arts 3 and 4
  • Prior art 5 7 have conducted intensive research to develop a method for producing an alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet with excellent press formability, which can solve the problem of inclusion.
  • an alloyed treated iron-zinc alloy melt-coated steel sheet having excellent press formability: a steel sheet; and an alloyed treated iron formed on at least one surface of the steel sheet.
  • —Zinc alloy molten plating layer the alloyed iron-zinc alloy molten plating layer has a large number of fine recesses on its surface;
  • the condition that the relative load length t P (2 fm) expressed as a percentage of the total length of the cut portion of the layer with respect to the predetermined length of the cross-sectional curve is in the range of 30 to 90% is satisfied.
  • a method for producing an alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet comprising the following steps: cold-rolling a hot-rolled steel sheet to prepare a cold-rolled steel sheet; The steel sheet is passed through a zinc melt plating bath having a chemical composition of zinc, aluminum and unavoidable impurities, and the cold-rolled steel sheet is subjected to a zinc melt plating treatment. Forming a zinc molten paint layer on at least one surface; forming a zinc molten paint layer on the cold rolled steel sheet on the surface by an alloying treatment at a predetermined temperature.
  • the present invention can provide a method for producing a chemically treated iron-zinc alloy melt-coated steel sheet.
  • the frictional resistance during press forming occurs when the mold and the steel sheet surface that comes into contact with it move relatively, and the steel sheet adheres to the mold due to direct contact between the mold and the steel sheet. When friction occurs, the frictional resistance increases.
  • a press oil film is formed at the contact interface between the mold and the steel sheet to prevent an increase in frictional force.
  • the contact surface pressure between the mold and the steel sheet is high, the press oil film is broken and direct contact between the mold and the steel sheet occurs, thus increasing the frictional resistance.
  • the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet according to the first embodiment of the first invention is formed on a steel sheet and at least one surface of the steel sheet. It is composed of a metallized iron-zinc alloy molten plating layer having a large number of fine recesses.
  • the total opening area per unit area of the fine recesses having a depth of 2 m or more in the alloyed treated iron-zinc alloy molten plating layer is 10 to 70% of the unit area.
  • the depth of the many fine recesses is less than 2 m, micropools capable of holding a sufficient amount of press oil can be formed on the alloyed iron-zinc alloy molten plating layer. Can not. Therefore, the depth of a predetermined number of concave portions of the large number of fine concave portions should be limited to two or more. Of the many minute concave portions, the number of the recesses having 2 XNI more depth, alloying iron - zinc alloy molten main luck layer 1 mm 2 per is less than 200, a number of minute concave portions The distance between two adjacent recesses is too large.
  • the number of fine concave portions having two or more depths, alloying iron - zinc alloy molten main luck layer 1 mm 2 per 8200 Even if the number exceeds the number of pieces, it does not adversely affect the press formability and post-painting reflectivity of the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet, but an extremely large number of fine recesses are formed in this way This is technically difficult and
  • the total of the opening areas per unit area of the fine recesses having a depth of 2 or more in the alloyed iron-zinc alloy molten plating layer is limited to the range of 10 to 70% of the unit area. Should.
  • the fine recesses having a depth of 2 ⁇ or more satisfy the above-described conditions.
  • a fine The recess is not only the condition described above, but also the following condition:
  • the roughness curve is measured in parallel with the average line and with respect to the vertical distance from the highest peak to the lowest valley.
  • a relative load length t P (80 °) expressed as a percentage of the length with respect to the predetermined length of the roughness curve is 90% or less;
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a profile of a roughness curve having a cut-off value of 0.8 nmi corresponding to an alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet according to a second embodiment of the first invention. It is.
  • 1 is a straight line that minimizes the sum of squares of the deviation to the roughness curve at a predetermined length (L) of the roughness curve with a cut-off value of 0.8 mm, ie, the roughness curve. Is the average line.
  • the predetermined length of the roughness curve which is the total length of the cut portion of the alloyed treated iron-zinc alloy melting layer corresponding to the roughness curve, obtained by cutting along the straight line 4 located at
  • the relative load length, tp (803 ⁇ 4), expressed as a percentage relative to, is given by:
  • FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of an alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet according to a second embodiment of the first invention.
  • 5 is a steel sheet
  • 6 is an alloyed iron-zinc alloy melting layer formed on the steel sheet 5.
  • the maximum depth of the recess 12 formed in the alloyed iron-zinc alloy molten metal layer 6 is the minimum thickness of the alloyed iron-zinc alloy molten metal layer 6. Less than. Therefore, although the thickness of the alloyed iron-zinc alloy molten plating layer 6 is locally thin, there is no portion where the steel plate 5 is exposed, and accordingly, the above-described alloyed iron-zinc alloy molten plating layer is not formed.
  • Tsuki steel sheet has excellent press formability and corrosion resistance.
  • the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet according to the first embodiment of the first invention is a steel sheet and an alloyed iron-zinc alloy having a large number of fine recesses formed on the surface thereof.
  • the alloyed iron-zinc alloy molten plating steel sheet of the first embodiment of the first invention is also shown in FIG. It has the same structure as the structure of the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet according to the second embodiment of the first invention.
  • the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet of the first embodiment of the second invention which is excellent in press formability and post-painting reflectivity, will be described in detail with reference to FIG.
  • the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet according to the first embodiment of the second invention has a steel sheet and an alloyed iron-zinc alloy having a large number of fine recesses formed on the surface thereof. Although it is not shown that it has a structure consisting of an alloy molten plating layer, the alloyed treated iron-zinc alloy molten plating steel sheet of the first embodiment of the second invention is also shown in FIG. It has the same structure as the structure of the alloyed iron-zinc alloy molten steel plate of the second embodiment of the first invention.
  • the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet according to the first embodiment of the second invention is formed on a steel sheet and on at least one surface of the steel sheet. It is composed of a metallized iron-zinc alloy molten plating layer having a large number of fine recesses.
  • the alloying treatment of iron - zinc alloy molten main luck layer 1 mm 2 equivalents is, 200 to 8, 200 In the range;
  • the alloying corresponding to the cross-sectional curve obtained by cutting the cross-sectional curve by a straight line that is parallel to the average line and that is located two below the highest peak.
  • Treatment Cross-sectional curve of the total length of the cut portion of the iron-zinc alloy molten plating layer The relative load length t P (2 fM) expressed as a percentage of the predetermined length is in the range of 30 to 90%,
  • the breath oil is effectively held in the large number of fine recesses, and thereby, the contact interface between the mold and the alloyed iron-zinc alloy molten steel plate is formed. Independently form a micropool for the press oil. In this way, even if the contact pressure between the mold and the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet is high, only a part of the contact pressure is retained by the press oil stored in the micro pool. Therefore, direct contact between the mold and the steel sheet does not occur, and good press formability is obtained.
  • the reasons for limiting the numerical values in the conditions for the above-described numerous fine concave portions will be described.
  • the reason for limiting the depth of the number of fine recesses is as follows. The reason is the same as that described for the molten zinc-plated steel sheet, and therefore, the description thereof is omitted.
  • the number of the recesses having two or more depths, alloying iron - zinc alloy molten main luck layer i mm 2 per is less than 200, the above-described first invention
  • the distance between two adjacent concave portions among the numerous fine concave portions becomes too large.
  • the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet which has a wavelength in the range of 100 to 2,000 m, which adversely affects the image quality, and consequently the alloy Cannot provide excellent post-painting reflectivity to chemically treated iron-zinc alloy melt-coated steel sheet.
  • the press-formability and the post-painting reflectivity of the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet are not adversely affected.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a profile of a cross-sectional curve corresponding to the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet according to the first embodiment of the second invention.
  • reference numeral 1 denotes a straight line that minimizes the sum of squares of the deviation up to the cross-sectional curve at a predetermined length (L) of the cross-sectional curve, that is, an average line of the cross-sectional curve.
  • the relative load length tp (2) expressed as a percentage of the total length of the cut portion of the alloyed treated iron-zinc alloy molten metal layer corresponding to the cross-sectional curve with respect to the predetermined length of the cross-sectional curve is , Represented by:
  • the relative load length t P (2 fm is less than 30%, the post-painting reflectivity is reduced and the area of the flat portion between the concave portions is significantly reduced, and as a result, the flat portion is broken. Therefore, the relative load length tp (2 fm should be limited to the range of 30 to 90%.
  • the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel according to the first embodiment of the second invention. In the sheet, the depth, number, and relative load length t P (
  • the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet according to the second embodiment of the second invention which is excellent in press formability and post-painting reflectivity, will be described in detail with reference to FIG. .
  • the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet according to the second embodiment of the second invention is a steel sheet and an alloyed iron-zinc alloy having a large number of fine recesses formed on the surface thereof. Although it is not shown that it has a structure composed of an alloy molten plating layer, the alloyed treated iron-zinc alloy molten plating steel sheet of the second embodiment of the second invention is also shown in FIG.
  • the fine recesses having a depth of 2 or more satisfy the above-described conditions.
  • the fine turn having a depth of 2 or more is formed not only by the above-mentioned conditions but also by the following conditions:
  • the cross-sectional curve is cut by a straight line parallel to the average line and located 80% below the highest peak with respect to the vertical distance from the highest peak to the lowest valley.
  • the relative load length of the total length of the cut portions of the alloyed treated iron-zinc alloy molten metal layer corresponding to the cross-sectional curve obtained as a percentage of the predetermined length of the cross-sectional curve obtained thereby it is t P (80%) is 90% or less
  • tp (80%) (£ nh £ 12 + £ 1 3 + £, 4 + £ is) / L x 100 (%) Maintain the relative load length t P (80%) below 90% As a result, a sufficient amount of press oil is retained in the recesses, thereby imparting better press formability to the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet and excellent post-paint clarity.
  • Alloyed iron-zinc alloy molten steel can be applied to steel sheets.
  • the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet according to the second embodiment of the second invention has an alloyed treated iron-zinc alloy melt-coated layer as a single layer.
  • the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet according to the second embodiment of the second invention has the above-mentioned alloyed iron-zinc alloy melt-coated layer as a lower layer, and formed thereon. It may have a two-layer structure including an iron-based or iron-zinc-based plating layer as an upper layer.
  • at least one surface of the above-mentioned alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet is subjected to an oxide film forming treatment, a chemical conversion treatment, an organic composite resin film forming treatment, a solid lubricant coating treatment, etc., to provide lubricity. Can be improved.
  • alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet described above, aluminum, magnesium, titanium, chromium, nickel, copper, gay element, tin, etc. are added to the alloyed iron-zinc alloy melted steel layer. It can be added to improve its corrosion resistance.
  • the method of the third invention for producing an alloyed treated iron-zinc alloy molten steel sheet having excellent press formability will be described. We investigated the relationship between the conditions of the zinc melt-coating and alloying treatments on the cold-rolled steel sheet and the structure of the plating layer, and examined methods for improving press formability. On the surface of the alloyed iron-zinc alloy molten steel plate, a number of fine irregularities unique to this type of metal plate are formed.
  • the cold-rolled steel sheet thus formed is subjected to an alloying treatment at a predetermined temperature, so that at least one surface of the cold-rolled steel sheet has an alloying-treated iron-zinc alloy molten metal.
  • the alloyed iron-zinc alloy molten metal layer has a large number of fine recesses; and then, the alloyed treated iron-zinc alloy having the large number of fine recesses
  • the zinc alloy molten plating layer thus form made was subjected to temper rolling process on the cold-rolled steel sheet to above;
  • the content of the aluminum in the zinc-melting bath is limited to a range of 0.05 to 0.30 wt .; (2) In the zinc-melting treatment, iron-aluminum Limiting the temperature range in which the initial reaction in which the alloy layer is formed occurs within a range of 500 to 600 eC ; and) setting the predetermined temperature in the alloying process within a range of 480 to 600. It is possible to produce an alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet having excellent press-formability, comprising an alloyed iron-zinc alloy melt-coated layer having a large number of fine recesses. it can.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing an initial reaction in which an iron-aluminum alloy layer is formed in a conventional zinc fusion plating process for producing an alloyed iron-zinc alloy fusion plating steel plate.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a columnar crystal composed of a ⁇ layer formed on an iron-aluminum alloy layer in a conventional alloying process, and FIG.
  • FIG. 7 is a schematic view showing a conventional alloying process.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing the formed art-burst structure made of an iron-zinc alloy, and FIG. 8 shows the structure of an art-burst structure made of an iron-zinc alloy in a conventional alloying process.
  • FIG. 4 is a schematic view showing an iron-zinc alloy layer formed by growth. As shown in FIG. 5, immediately after the cold-rolled steel sheet 5 was immersed in the zinc-containing zinc plating bath containing aluminum, the thin iron was placed at the interface between the steel sheet 5 and the zinc plating layer 9. —Aluminum alloy layer 10 is formed to suppress the growth of iron-zinc alloy. Then, very early in the alloying treatment, as shown in FIG.
  • a thin iron-aluminum alloy layer 10 was formed on the top to control the rate of the alloying reaction between iron and zinc.
  • a detailed study of the phenomenon of inhibition of the alloying reaction between iron and zinc in the iron-aluminum alloy layer and the outburst reaction showed that the outburst reaction was in the temperature range of 480 to 600 ° C.
  • the outburst reaction occurs most particularly in the temperature range of 480 to 540, as well as between iron and zinc in the iron-aluminum alloy layer. It has been newly found that a large number of fine concave portions are formed on the alloyed iron-zinc alloy molten metal layer by appropriately combining the alloying reaction suppression phenomenon and the artistic reaction. .
  • FIG. 9 shows the initial reaction at the time when the iron-aluminum alloy layer is formed in the zinc fusion plating by the method of the third invention for producing the alloyed iron-zinc alloy fusion-coated steel sheet.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing columnar crystals composed of a ⁇ phase formed on an iron-aluminum alloy layer in the alloying treatment according to the method of the third invention.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing an iron-zinc alloy formed by the alloying treatment according to the method of the third invention
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing the structure of the iron-zinc alloy.
  • FIG. 4 is a schematic view showing one of fine concave portions formed in the alloying treatment.
  • the zinc-melting treatment is performed by using a cold-rolled steel sheet containing zinc, aluminum in a range of 0.05 to 0.30 wt.
  • the initial reaction where the iron-aluminum alloy layer is formed is carried out by immersion so as to occur in a temperature range of 500 to 600 ° C.
  • the alloying reaction rate between the aluminum and the steel sheet in the zinc molten plating bath increases, and as shown in FIG. 9, the interface between the cold-rolled steel sheet 5 and the zinc plating layer 9 An iron-aluminum alloy layer 10 having a large thickness is produced.
  • the steel sheet 5 having the iron-aluminum alloy layer 10 formed on its surface and the zinc plating layer 9 formed thereon was subjected to an alloying treatment in an alloying furnace at a temperature in the range of 480 to 600. Apply. Alloying treatment
  • columnar crystals 11 composed of the ⁇ phase are formed and grown on the iron-aluminum alloy layer 10.
  • zinc diffuses through the iron-aluminum alloy layer 10 into the crystal grain boundaries 8 of the steel sheet 5, and at the crystal grain boundaries 8, an iron-zinc alloy is formed.
  • the volume change occurs due to the formation of the iron-zinc alloy at the crystal grain boundaries 8, the thick iron-aluminum alloy layer 10 is mechanically broken, and the steel sheet 5 and the zinc Separated from the interface with the plating layer 9.
  • the separated portion 10 ′ of the iron-aluminum alloy layer 10 is extruded into the zinc plating layer 9.
  • iron and zinc come into contact, and these alloying reactions occur rapidly, thus forming an outburst structure 6 '. After such an outburst reaction, an alloying reaction between iron and zinc proceeds.
  • the iron-aluminum alloy layer 10 is formed thick over a wide area.
  • the growth of the artburst structure 6 ′ in the lateral direction is suppressed, and as a result, the outburst structure 6 ′ grows outward in a direction orthogonal to the surface of the steel plate 5. .
  • the zinc in the region where the iron-aluminum alloy layer 10 remains is consumed for the iron-zinc alloy formation reaction accompanying the growth of the art burst structure 6 ′, so that the iron-aluminum alloy layer 10 is formed.
  • a number of fine concave portions 12 are formed.
  • most of the many fine recesses have a depth of 2 or more.
  • the number of fine recesses having a depth of 2 or more is in the range of 200 to 8,200 per mm 2 of the molten metal-plated iron-zinc alloy, and
  • the total opening area per unit area of the fine concave portion having a depth of 2 or more is in the range of 10 to 70% of the unit area.
  • the content of aluminum in the zinc molten plating bath in the zinc molten plating treatment is less than 0.05 wt.%,
  • the iron-aluminum alloy layer is formed within the range of 500 to 600 in the zinc molten plating bath. Even if the initial reaction at the time of the formation is caused, the generated iron-aluminum alloy layer is too thin to suppress the growth of the outburst structure in the lateral direction. Therefore, it is not possible to form a large number of fine concave portions.
  • the aluminum content exceeds 0.30 wt.%, The effect of the alloying treatment under any conditions is too strong because the iron-aluminum alloy layer has too strong an effect of suppressing the alloying reaction between iron and zinc.
  • the temperature at which the above-mentioned initial reaction occurs exceeds 600 ° C.
  • the thickness of the formed iron-aluminum alloy layer is reduced due to a high reaction rate between aluminum and the steel sheet in the zinc melting bath.
  • the reaction rate between zinc and steel plate sharply increases.
  • the growth of the iron-zinc alloy layer cannot be suppressed, and therefore, a large number of fine concave portions cannot be formed. Therefore, in the zinc melting process, the temperature at which the initial reaction at which the iron-aluminum alloy layer is formed should be limited to the range of 500 to 600 ° C.
  • the alloying temperature in the alloying process should be limited to a range between 480 and 600, preferably between 480 and 540.
  • the outburst reaction occurs remarkably in the temperature range of 480 to 600 ° C, and particularly occurs most actively in the temperature range of 480 to 540 ° C.
  • the hot-rolled steel sheet is subjected to a cold rolling treatment to prepare a cold-rolled steel sheet; and the cold-rolled steel sheet is subjected to a zinc molten plating bath having a chemical composition of zinc, aluminum and unavoidable impurities. Passing through, and subjecting the cold-rolled steel sheet to zinc melting plating, thereby forming a zinc molten plating layer on at least one surface of the cold-rolled steel sheet:
  • the cold-rolled steel sheet on which the molten plating layer is formed in this manner is subjected to an alloying treatment at a predetermined temperature, so that at least one surface of the cold-rolled steel sheet is subjected to alloying-treated iron-zinc.
  • the content of the aluminum in the zinc molten metal bath is limited to a range of 0.05 to 0.30 wt.%;
  • the predetermined amount in the alloying process is limited.
  • FIG. 14 is a schematic view showing columnar crystals composed of the ⁇ phase formed on the iron-aluminum alloy layer in the alloying treatment according to the method of the fourth invention
  • FIG. It is a schematic diagram showing an outburst structure composed of an iron-zinc alloy formed in the alloying treatment by the method of the fourth invention
  • FIG. FIG. 4 is a schematic view showing one of the fine concave portions formed in the above.
  • a cold-rolled steel sheet in which at least one component selected from the group consisting of carbon, nitrogen and boron is dissolved in an amount in the range of 1 to 20 ppm, and the cold-rolled steel sheet is used.
  • the rolled steel sheet is annealed, and then the annealed cold-rolled steel sheet is provided with zinc, an aluminum in the range of 0.05 to 0.30 wt.%, And a zinc molten metal having a component composition of unavoidable impurities.
  • a zinc melting treatment is performed, and then, the zinc rolled cold-rolled steel sheet is treated in the range of 480 to 600 ° C, preferably in the range of 480 to 540. Alloying treatment is performed at the temperature inside.
  • FIG. 13 in the zinc fusion plating treatment according to the method of the fourth invention for producing an alloyed iron-zinc alloy fusion plating steel plate, as shown in FIG.
  • the iron-aluminum alloy layer 10 is formed on the surface of the steel sheet 5 in the same manner as in the zinc fusion plating process according to the conventional method for producing a mono-zinc alloy molten steel plate.
  • FIG. 14 at the beginning of the alloying treatment according to the method of the fourth invention for producing an alloyed iron-zinc alloy molten steel plate, as shown in FIG. Alloying treatment
  • a columnar crystal comprising a ⁇ layer is formed on the iron-aluminum alloy layer 10. 1 is produced and then grows.
  • a large number of fine concave portions 12 are formed in the region.
  • the grain boundaries at which the art-burst structure 6 'is formed vary depending on the amount of at least one component selected from the group consisting of carbon, nitrogen and polon dissolved in the steel. That is, as the amount of at least one component selected from the group consisting of carbon, nitrogen and boron increases, the frequency of the artburst reaction decreases, and as a result, a large number of fine recesses 12 The diameter increases.
  • the number of fine recesses having a depth of 2 or more is in the range of 200 to 8,200 per mm 2 of the metallized iron-zinc alloy molten plating layer, and
  • the total opening area per unit area of the fine recess having a depth of 2111 or more is in the range of 10 to 70% of the unit area.
  • the amount of at least one component selected from the group consisting of carbon, nitrogen and boron dissolved in a steel sheet used as a cold-rolled steel sheet is less than 1 ppm, the outflow at a specific grain boundary is reduced. It is not possible to suppress the transverse reaction and the growth of the outburst structure in the lateral direction, and therefore, it is impossible to form a large number of fine concave portions.
  • the amount of at least one component described above exceeds 20 ⁇ ⁇ , the quality of the cold-rolled steel sheet deteriorates. Therefore, the amount of at least one component selected from the group consisting of carbon, nitrogen and boron dissolved in steel sheets used as cold-rolled steel sheets should be limited to the range of 1 to 20 ppm.
  • Adjustment of the solid solution amount of at least one component selected from the group consisting of carbon, nitrogen and polon in the steel sheet at the steelmaking stage depends on the amount of carbon, nitrogen, boron, titanium, niobium, etc.
  • the adjustment can be carried out by adjusting the conditions, and also by changing the hot rolling conditions and the annealing conditions in the continuous zinc melting metal line. Further, immediately before feeding the steel sheet into the continuous zinc molten metal line, the surface of the steel sheet is coated with an iron-carbon alloy, an iron-nitrogen alloy, an iron-boron alloy, etc. Then, in the subsequent annealing step, carbon, nitrogen and boron can be dissolved in steel.
  • an object of dissolving at least one component selected from the group consisting of carbon, nitrogen and boron in a steel plate is to control an outburst reaction. Therefore, when subjecting a steel sheet to zinc melting treatment, at least one component selected from the group consisting of carbon, nitrogen and polon should be in solid solution in the steel sheet, and the method of solid solution is particularly limited. It is not done.
  • the reason for limiting the content of aluminum in the zinc plating bath and the temperature for the alloying treatment in the method of the fourth invention are the same as those for the method of the third invention described above. Therefore, the explanation of the reasons for these limitations is omitted.
  • the zinc melting treatment is performed on the cold rolled steel sheet with zinc, aluminum in the range of 0.10 to 0.25 wt. It is performed by passing through a zinc molten plating bath having a chemical composition composed of pure substances. As a result, the rate of alloying reaction between the aluminum and the steel sheet in the zinc molten plating bath increases, and as shown in FIG. 9, between the cold-rolled steel sheet 5 and the zinc plating layer 9, A thick iron-aluminum alloy layer 10 is generated at the interface between the layers.
  • a steel sheet 5 having an iron-aluminum alloy layer 10 formed on its surface and a zinc plating layer 9 formed thereon is subjected to alloying treatment in an alloying furnace at a temperature T (° Do in C):
  • a columnar crystal 11 composed of a ⁇ phase is formed on the iron-aluminum alloy layer 10 and grows.
  • zinc diffuses through the iron-aluminum alloy layer 10 into the grain boundaries 8 of the steel sheet 5, and at the grain boundaries 8, an iron-zinc alloy is formed.
  • the volume change occurs due to the formation of the iron-zinc alloy at the grain boundaries 8, the thick iron-aluminum alloy layer 10 is mechanically broken, and the steel sheet 5 and the zinc Separated from the interface with the wood layer 9.
  • the exfoliated portion 10 ′ of the iron-aluminum alloy layer 10 is extruded into the zinc plating layer 9.
  • the number of fine recesses having the alloy processing iron one zinc alloy molten main luck layer 1 MI 2 per a 200 8, 200 pieces of the range, and a fine recess having two or more depths The total of the opening areas per unit area is within the range of 10 to 70% of the unit area.
  • the conditions of the zinc-melting treatment and the alloying treatment in the method of the fifth invention for producing an alloyed treated iron-zinc alloy molten steel plate excellent in press formability were as described above.
  • the reason for the limitation If the aluminum content in the zinc melt plating bath in the zinc melt plating process is less than 0.1 wt.%, The formed iron-aluminum alloy layer is too thin, and the lateral growth of the outburst structure may occur. It cannot be suppressed.
  • the content of aluminum in the zinc melt plating bath in the zinc melt plating should be limited to the range of 0.10 to 0.25 wt.%.
  • the alloying treatment is performed at a temperature T (° C) satisfying the following equation:
  • FIG. 27 is a graph showing the relationship between the temperature of the alloying treatment in the alloying treatment according to the method of the fifth invention and the aluminum content in the zinc plating bath.
  • T CC alloying temperature
  • [A1 wt.%] Contains aluminum in the zinc plating bath.
  • the alloying temperature T (° C) and the aluminum content in the molten zinc plating bath are within the range indicated by A in Fig. 27, the outburst Although the reaction is active and many fine recesses are formed, the alloying temperature is rather low, so the iron-aluminum alloy layer suppresses the alloying reaction between iron and zinc. Becomes relatively strong. Therefore, it takes a long time to complete the alloying, and the productivity is reduced.
  • the alloying temperature T (° C) is calculated by the following formula:
  • the alloying temperature T (° C.) and the aluminum content in the molten zinc plating bath are within the range indicated by B in FIG. A proper concave portion is formed.
  • the alloying temperature T (° C) is calculated by the following formula:
  • the alloying temperature T CC when the alloying temperature T CC) and the aluminum content in the molten zinc plating bath are within the range indicated by C in FIG. 27, the outburst reaction occurs. Although slightly inactive, the alloying temperature is rather high, so that the iron-aluminum alloy layer moderately exerts the effect of suppressing the alloying reaction between iron and zinc, resulting in a large number of fine particles. A proper concave portion is formed.
  • the alloying temperature TC) is: 500 + 400 x [A 1 wt.%] ⁇ T
  • the alloying temperature in the alloying treatment should be limited to the above range.
  • the temperature range in which the initial reaction in which the iron-aluminum alloy layer is formed in the zinc melting treatment is limited to a range of 500 to 600.
  • a large number of fine concave portions are formed by utilizing the alloying reaction.
  • the alloyed iron-zinc alloy melted steel layer is not damaged. Therefore, excellent padding resistance can be imparted to the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet.
  • alloyed iron-zinc alloy The press oil is sufficiently retained in the numerous fine recesses formed on the surface of the molten metal layer, and as a result, the friction interface between the mold and the alloyed iron-zinc alloy molten steel sheet.
  • a micro pool of press oil can be formed independently. Press oil held in the micro pool at the friction interface has a sufficient static pressure even under high pressure, and can bear a part of the contact surface pressure.
  • the present inventors have studied the production conditions of the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet, namely, the cold rolling conditions, the composition of the zinc melted plating bath, the alloying treatment conditions and the temper rolling conditions, and the alloys. The relationship between various properties such as post-painting reflectivity, press formability, and padding resistance of a chemically treated iron-zinc alloy melt-coated steel sheet was repeated.
  • Figure 17 shows the results of the survey.
  • Fig. 17 is a graph showing the relationship between the NSiC value of the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet and its centerline average roughness (Ra) and filtering centerline undulation (Wca). It is. From Fig. 17, the correlation between the center line average roughness (Ra) and the filtered center line undulation (Wca) of the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet and the post-painting reflectivity is small. Turned out to be.
  • the change in sharpness after painting of the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet is determined by the center line average roughness (Ra) and the filter center line undulation of the alloyed iron-zinc alloy melted steel sheet. (Wca) revealed that it could not be explained.
  • the present inventors analyzed the wavelength of the surface shape of the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet, and described the relationship between each wavelength component and the post-painting reflectivity as follows. Investigated by method. First, using a three-dimensional surface roughness meter, 21 cross-sectional curves at a measurement length of 8 mm in the X-axis direction were collected at a pitch of 50 in the Y-axis direction. Fig.
  • FIG. 19 is a graph showing the relationship between the wavelength of the surface shape and the power in the power spectrum of the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet obtained by wavelength analysis.
  • the average roughness (Ra) is in the range of 0.1 to 0.8, and the cross-sectional curve of the cold-rolled steel sheet after the cold rolling is obtained by Fourier transform, from 100 to 2, 000 is applied to a cold-rolled steel sheet cold-rolled using a roll whose surface shape is adjusted so that the integrated value of the power spectrum is 200 fm 3 or less.
  • Fig. 23 shows the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet manufactured by the conventional manufacturing method including the conventional temper rolling using ordinary temper rolling rolls.
  • 4 is a graph showing the relationship between the elongation and the integrated value of the power spectrum of a cold-rolled steel sheet in a wavelength range of 100 to 2,000.
  • good post-coating reproducibility can be obtained.
  • the elongation of the steel sheet whose integrated value of the power spectrum in the wavelength range of 100 to 2,000 is 5.0% or less in the temper rolling process
  • a cold-rolled steel sheet that has been temper-rolled so as to be 500 Ac m 3 or less in relation to the rate good post-painting reflectivity can be obtained.
  • the range of manufacturing conditions for alloyed galvanized steel sheets with excellent post-painting reflectivity is expanded, and productivity is improved.
  • 0 Fig. 25 shows the results of alloyed iron-zinc alloy melting.
  • 4 is a graph showing the relationship between the integrated value of the power spectrum of the plating steel plate in the wavelength range of 100 to 2,000 and its NSIC value. As shown in FIG.
  • Fig. 26 shows the integrated values of the power spectrum of the cold-rolled steel sheet and the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet in the wavelength range of 100 to 2,000, and the results of the temper rolling. It is a graph which shows the relationship between the extension ratio of a steel plate. In Fig.
  • the vertical line marked "cold rolled steel sheet" on the horizontal axis indicates the integral value of the power spectrum of the cold rolled steel sheet in the wavelength range of 100 to 2,000.
  • the vertical line with the axis "elongation 0.0" shows the integrated value of the power spectrum of the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet before temper rolling in the above wavelength range.
  • the vertical line on the horizontal axis, "Elongation ratio from 1.0 to 5.0” indicates the temperature of the alloyed treated iron-zinc alloy melt-coated steel plate at each elongation ratio in the above wavelength range. It shows the integrated value of the power spectrum. In FIG.
  • the average center line roughness (Ra) of the roll at least in the final round of the cold rolling mill is less than 0.1, roll flaws are likely to occur in the annealing furnace, which is not preferable.
  • the center line average roughness (Ra) of the above roll exceeds 0.8, the alloyed treated iron-zinc alloy molten metal has a wavelength within the range of 100 to 2.000 ⁇ on the surface of the steel sheet. The part having the surface shape of the region increases, which is not preferable. Therefore, it is desirable to limit the center line average roughness (Ra) of the roll in at least the final roll stand of the cold rolling mill within the range of 0.1 to 0.8 ⁇ .
  • the integrated value of the power spectrum of the cold-rolled steel sheet after cold rolling in the wavelength range of 100 to 2,000 is 500 It is preferable to keep: If the center line average roughness (Ra) of the roll in the temper rolling exceeds 0.5, on the surface of the alloyed iron-zinc alloy fusion-coated steel sheet, a range of 100 to 2,000 The portion having the surface shape in the wavelength range increases, which is not preferable. Therefore, it is preferable to maintain the center line average roughness (Ra) of the roll in the temper rolling process at 0.5 or less. Alloying after temper rolling
  • Adjusting the crystal grain size may change the quality of the cold-rolled steel sheet, but if you do not want to change the quality of the cold-rolled steel sheet, pass cold-rolled ⁇ ⁇ through the continuous zinc melting line.
  • annealing may be performed after imparting strain to the steel sheet surface in an annealing furnace.
  • the size of the crystal grains in the steel sheet can be adjusted, and the size of the crystal grains in the steel sheet can be kept constant, so that the quality is uniform and the size of the crystal grains in the surface layer is uniform. It is possible to manufacture steel plates with different shapes.
  • a plurality of specimens within the scope of the present invention (hereinafter referred to as “the specimens of the present invention”) Nos. And from 14 were prepared.
  • the number of fine recesses having 2 or more depth were observed by ⁇ electron microscopy run the surface of the specimen, and measuring the number of recesses in the 25 mm 2 in enlarged photograph of 100 times, and, It was determined by converting to a number of 1 mm 2 .
  • the number of fine recesses having a depth of 2 mm or more, and the unit of fine recesses having a depth of 2 ⁇ or more per 1 nun 2 of the alloyed iron-zinc alloy molten plating layer Percentage of total open area per unit area per unit area --
  • the press formability test was performed by the following method. That is, the friction coefficient of the surface of the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet for evaluating press formability was measured using a friction coefficient measuring apparatus shown in FIG. Bead 14 used at this time was made of tool steel specified in SKD 11 of Japanese Industrial Standards (JIS). Between the bead 14 and the specimen 15 (ie, each of the specimens Nos. 4 to 10 and 12 to 14 of the present invention and the comparative specimens Nos. 1 to 3, 11, 15 and 16) The contact area was 3 mm x 10 mm. Specimen 15 with lubricating oil applied on both surfaces was fixed to test table 16 on mouth 17.
  • JIS Japanese Industrial Standards
  • the specimen 15 was pulled out at a speed of 1 m / min by moving the test table 16 along the rail 20 while pressing the bead 14 against the specimen 15 with a pressing load (N) of 400 kg.
  • the pulling load (F) and the pressing load (N) at this time were measured by load cells 18 and 19.
  • the friction coefficient (F / N) of the specimen 15 was calculated.
  • the lubricating oil applied on the surface of the specimen 15 was “Knoxlast 530 FJ” manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.
  • the evaluation criteria for press formability were as follows:
  • the coefficient of friction (FZN) is less than 0.150: good press formability, and the coefficient of friction (FZN) is 0.150 or more: poor breathability.
  • the test for powdering resistance was performed by the following method. That is, the padding resistance, which is an index of the peelability of the alloy-treated iron-zinc alloy molten metal layer, was measured by a drop bead test using a drop bead tester shown in FIGS. 31 and 32. The evaluation was made as follows. First, a specimen 23 having a width of 30 dragons and a length of 120 mni (i.e., the specimens of the present invention Nos. 4 to 10 and 12 to 14 and the comparative specimens Nos.
  • the molten plating layer of the iron-zinc alloy on the non-target surfaces to be measured was dissolved and removed with dilute hydrochloric acid.
  • the specimen 23 was degreased, and its weight was measured.
  • lubricating oil was applied to both surfaces of the specimen 23, and this was inserted into the gap between the bead 21 and the female mold 22 of the draw bead testing machine.
  • the hydraulic device 25 was operated, and the female mold 22 was pressed against the bead 21 via the test piece 23 at a pressure (P) of 500 kgf / cm 2 .
  • the pressing pressure (P) was measured by the load cell 24.
  • test piece 23 thus sandwiched between the bead 21 and the female mold 22 was pulled upward at a pulling speed (V) of 200 mm / min and squeezed.
  • the lubricating oil applied on the surface of the specimen 15 was “Knoxlast 5300F” manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.
  • the specimen 23 was degreased, and an adhesive tape was stuck on the surface to be measured, and then this was peeled off.
  • the specimen 23 was degreased again, then the weight of the specimen 23 was measured, and the bowling property was determined from the weight difference before and after the test.
  • the evaluation criteria for the resistance to bowling were as follows:
  • Powdering amount less than 5 g / m 2 Good powdering resistance
  • powdering amount 5 g Zm 2 or more Poor powdering resistance.
  • Table 1 The test results of the press formability and the padding resistance described above are also shown in Table 1.
  • Comparative Sample Nos. 1 to 3 the number of fine recesses having a depth of 2 or more was small outside the scope of the present invention, and the coefficient of friction was small. Since the specimens of the present invention were larger than the specimens of the present invention, the comparative specimens Nos. 1 to 3 were inferior in press formability.
  • the comparative specimens Nos. 1 to 3 were manufactured by temper rolling an alloyed iron-zinc alloy molten steel plate using a dull roll whose surface roughness was adjusted.
  • the roughness curve is parallel to the mean line and, with respect to the vertical distance from the highest peak to the lowest valley, 80% vertical from the highest peak
  • the roughness curve obtained by cutting along a straight line located below by a distance, the total length of the cut portion of the alloyed treated iron-zinc alloy molten metal layer corresponding to the roughness curve.
  • the relative load length tp (80%) expressed as a percentage of the predetermined length is 90% or less
  • Relative load length of concave part per 1 mm 2 of the present invention Press formability Number of concave parts of specimen Area ratio tp (803 ⁇ 4)
  • the coefficient of friction (FZN) is more than 0.142-less than 0.150: good press formability
  • the relative added length tp (80%) is calculated using the surface roughness profile (surfcom 570A, manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.) using the surface roughness curve (cut-off value) of the specimen. 0.8 mm). Value of each specimen relative additional length t P (80%), the alloying of iron one zinc alloy per molten main luck layer 1 mm 2, the number of fine concave portions having two or more depths, and, Table 2 also shows the area ratio of the concave portions. For reference, Table 1 also shows the value of the relative added length tp (80%) of each specimen in Example 1 of the first invention.
  • the number of fine recesses having a depth of 2 or more was measured by the same method as in Example 1 of the first invention. Similarly to the first embodiment of the first invention, the conventional alloyed iron-zinc alloy molten steel sheet is provided on the alloyed iron-zinc alloy molten plating layer of the second embodiment of the first invention. It was confirmed that a number of fine recesses having a depth of 2 or more, which do not exist in the alloyed iron-zinc alloy molten metal layer, were formed.
  • Table 3 shows the area and the relative load length t ⁇ (2 ⁇ ).
  • the roughness curve is measured in parallel with the mean line and in terms of the vertical distance from the highest peak to the lowest valley.
  • Total of the cut portion of the alloyed treated iron-zinc alloy molten metal layer corresponding to the roughness curve, obtained by cutting along a straight line located at a vertical distance of 80% below the highest peak A relative load length t P (80 °) expressed as a percentage of the length with respect to the predetermined length of the roughness curve is 90% or less;
  • the evaluation criteria for the press formability were as follows: The coefficient of friction (F / N) was 0.142 or less: The press formability was extremely good.
  • the coefficient of friction (FZN) is more than 0.142-less than 0.150: good press formability
  • Embodiment 1 of third invention Using a plurality of IF steel (short for “inter stitial at oms free st eel”) based cold-rolled steel sheets with a thickness of 0.8 mm, the specified plating is performed by a continuous zinc fusion plating line.
  • a variety of alloyed iron-galvanized alloy melt-coated steel sheets were manufactured. That is, within the scope of the method of the third invention, the above-mentioned cold-rolled steel sheet is subjected to a zinc melting treatment, an alloying treatment and a temper rolling treatment while changing the respective conditions to obtain a plurality of sheets. An alloyed iron-zinc alloy molten steel plate was manufactured.
  • test specimens of the present invention were prepared.
  • At least one of the zinc hot-dip treatment condition and the alloying treatment condition is out of the scope of the present invention, and the cold-rolled steel sheet is subjected to zinc hot-dip treatment, alloying treatment and temper rolling. After the treatment, a plurality of alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheets were manufactured.
  • a plurality of alloyed treated iron-zinc alloy melt-coated steel sheets having an alloyed treated iron-zinc alloy melt-coated layer formed on both surfaces thereof as described above a plurality of alloyed treated iron-zinc alloy molten plated steel sheets, Offerings Specimens (hereinafter referred to as "comparative specimens") were prepared.
  • the plating amount the aluminum content in the zinc melting plating bath, the temperature of the cold-rolled steel sheet, and the bath temperature
  • Tables 5 to 7 show the initial reaction temperature and alloying treatment temperature in the treatment; and the elongation in the temper rolling.
  • Test Amount A A degree S degree Plate temperature Bath temperature S degree Elongation rate Remarks Body friction evaluation
  • press formability For each of the test specimen of the present invention and the comparative test specimen, press formability, powdering resistance and post-painting reflectivity were examined by the test methods described below.
  • the press formability test was performed in the same manner as in Example 1 of the first invention.
  • the evaluation criteria for breath formability were as follows: The coefficient of friction (FZN) was 0.142 or less: The press formability was extremely good.
  • the coefficient of friction (FZN) is more than 0.142 and less than 0.150: good press formability
  • the coefficient of friction (FZN) is 0.150 or more: Poor press formability.
  • the test results of press formability are also shown in Tables 5 to 7.
  • the test for powdering resistance was performed in the same manner as in Example 1 of the first invention.
  • the evaluation criterion for the powdering resistance was also the same as that in Example 1 of the first invention.
  • the test results of the powdering resistance are also shown in Tables 5 to 7.
  • the post-painting reflectivity test was performed in the same manner as in Example 1 of the second invention.
  • the evaluation criterion of the post-painting reflectivity was also the same as in Example 1 of the second invention.
  • the test results of the post-painting reflectivity are shown in Tables 5 to 7. As is clear from Table 5 to Table 7, the comparative specimen No.
  • Comparative Sample No. 100 the content of aluminum in the zinc molten plating bath was outside the scope of the present invention, so that iron and zinc were removed. No alloying reaction with lead occurred.
  • Comparative test specimens Nos. 58, 63, 68, 81, 90, 95, 102 and 111 whose initial reaction temperature was low outside the scope of the present invention, and high initial reaction temperature outside the scope of the present invention The test specimens for comparison Nos. 62, 67, 76, 85, 94, 99, 106 and 115 were all inferior in press formability. All of the test specimens Nos.
  • Comparative specimens Nos. 80, 89, 110 and 119 having alloying treatment temperatures outside the range of the present invention were all inferior in powdering resistance.
  • the elongation rate was 0%, that is, No. 59, 64, 69, 82, 91, 96, 103, and 112 of the comparative specimens that had not been subjected to the temper rolling were all clear after coating.
  • the plated steel sheet was temper-rolled by the laser dull roll, so that the plated layer was damaged and the padding resistance was poor.
  • the aluminum content, initial reaction temperature, alloying temperature, and elongation percentage of the zinc molten plating bath were all within the scope of the present invention, and the test pieces of the present invention Nos. 60, 61, 65, 66, 70-75, 78, 79, 83, 84, 87, 88, 92, 93, 97, 98, 104, 105, 108, 109, 113, 114, 117 and 118 all have press formability, Excellent in powdering resistance and post-painting clarity.
  • a hot-rolled steel sheet based on IF steel having a thickness of 0.8 mm was subjected to a cold-rolling treatment according to the cold-rolling conditions within the scope of the present invention to prepare a plurality of rolled steel sheets.
  • the cold-rolled steel sheet thus prepared The lead melting process, the alloying process, and the temper rolling process are performed in this order, and the zinc melting process condition, the alloying process condition, and the temper rolling process condition are changed within the scope of the present invention. As a result, a plurality of alloyed treated iron-zinc alloy melt-coated steel sheets were produced.
  • the thus produced alloying iron one zinc alloy molten main luck steel sheet a plurality of main luck steel sheet having a main luck of per side 30 g / m 2 of the steel sheet per one side 45 of the steel sheet g / m It consisted of a plurality of plated steel plates having a plated amount of 2 and a plurality of plated steel plates having a plated amount of 60 g / m 2 per one side of the steel plate. From a plurality of alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheets having an alloyed-treated iron-zinc alloy melt-coated layer formed on the surface, a plurality of sheets within the scope of the present invention are produced. (Hereinafter, referred to as "the test sample of the present invention").
  • At least one of the conditions of cold rolling treatment, zinc fusion plating treatment, alloying treatment condition and temper rolling condition was set to a condition outside the range of this invention. Then, a cold rolling treatment, a zinc melting treatment, an alloying treatment and a temper rolling treatment were performed to produce a plurality of alloyed treated iron-zinc alloy melting treatment steel sheets.
  • a plurality of alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheets having an alloyed iron-zinc alloy melt-coated layer formed on both surfaces produced in this manner are considered to be outside the scope of the present invention.
  • a plurality of specimens (hereinafter referred to as "comparative specimens") were prepared.
  • test specimen of the present invention For each of the test specimen of the present invention and the comparative test specimen, press formability, powdering resistance, and post-painting reflectivity were examined in the same manner as in Example 1 of the third invention.
  • the test results are shown in Tables 8 and 9.
  • all of the test specimen No. 120 of the present invention had good press formability, powdering resistance, and clearness after painting.
  • roll defects are liable to occur on the cold-rolled roll due to the small centerline average roughness (Ra) of the cold-rolled roll, and as a result, However, slight deterioration in product quality was observed.
  • Ra centerline average roughness
  • the hot-rolled steel sheet is cold-rolled using a cold-rolled roll having a higher power spectrum integrated value of the cold-rolled steel sheet;
  • the iron-zinc alloy melt-coated steel sheet is tempered using a conventional temper rolling roll in which the integrated value of the power spectrum of the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet after the temper rolling is increased. Quality rolled.
  • the specimen No. 125-127 of the present invention was slightly inferior in the sharpness after painting.
  • Specimen No. 134 of the present invention was excellent in all of the press formability, powdering resistance and sharpness after painting, but due to the high elongation of the temper rolling, the product quality was slightly reduced. Deterioration was observed
  • Comparative specimens Nos. 135 and 136 were inferior in press formability due to the low alloying temperature outside the scope of the present invention.
  • Specimen No. 138 for comparison had poor powdering resistance due to the use of a cold rolled steel sheet having a surface shape imparted by a laser dull roll.
  • Comparative specimen No. 142 was inferior in press formability and padding resistance due to the high alloying temperature outside the range of the present invention.
  • Comparative specimen No. 143 was inferior in press formability and powdering resistance due to the low aluminum content in the zinc molten plating bath outside the scope of the present invention. .
  • Comparative Sample No. 149 the alloying reaction between iron and zinc did not occur due to the high aluminum content in the zinc melting plating bath outside the scope of the present invention. Was.
  • Specimen No. 150 of the present invention was excellent in press formability and padding resistance, but the power spectrum integrated value of the alloyed iron-zinc alloy melted plate after temper rolling was high. Due to its large size, the image quality after painting was slightly inferior.
  • the center line average roughness (Ra) of the cold-rolled roll and the cross-sectional curve of the cold-rolled steel sheet are obtained by Fourier transform, and are in the range of 100 to 2,000 / m. Integrated value of the power spectrum in the wavelength range, the aluminum content in the zinc plating bath, the initial reaction temperature and the alloying temperature in the alloying process, and the center line average of the temper rolling roll in the temper rolling process.
  • Example 1 of Fourth Invention Based on various IF steels, the amounts of boron, titanium, niobium, soluble aluminum and nitrogen were varied, and the ranges of the present invention were as shown in Tables 10 and 11.
  • a steel having the following composition hereinafter, referred to as “the steel of the present invention”
  • a steel having a component composition outside the scope of the present invention hereinafter, referred to as “the steel for comparison”.
  • a plurality of alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheets are included.
  • Samples (hereinafter referred to as “comparative samples”) were prepared.
  • the type of the cold-rolled steel sheet, the total solid solution amount of carbon, nitrogen and boron in the cold-rolled steel sheet, the plating amount in the zinc melting treatment, and the zinc melting Tables 12 to 15 show the aluminum content in the plating bath, the initial reaction temperature and alloying treatment temperature in the alloying treatment, and the elongation ratio in the temper rolling treatment.
  • Example 1 of the third invention For each of the test specimen of the present invention and the comparative test specimen, press formability, powdering resistance, and post-painting reflectivity were investigated in the same manner as in Example 1 of the third invention.
  • the evaluation criteria for the press formability, the anti-bowling property and the post-painting reflectivity were the same as in Example 1 of the third invention.
  • the test results are shown in Tables 12 to 15. As is clear from Table 12 and Table 15, Comparative Examples Specimens Nos. 151, 156, 161, 166, 178, 183 and 190 all show the total solids of carbon, nitrogen and boron in the cold-rolled steel sheet.
  • the press formability was poor due to the dissolution amount being 0. Comparative specimens Nos.
  • test specimens Nos. 203 and 217 for comparison were caused by the low aluminum content in the zinc plating bath outside the scope of the present invention.
  • the steel plate was temper-rolled by a laser dull roll.
  • the plating layer was destroyed, and the powdering resistance was poor.
  • the total solid solution amount of carbon, nitrogen and boron in the cold-rolled steel sheet, the aluminum content in the zinc melting bath, the alloying treatment temperature, and the elongation ratio in the temper rolling treatment are all the same as those of the present invention. Nos.
  • the present invention has the same compositional composition as in the first embodiment of the fourth invention and the comparative steel.
  • Several cold-rolled steel sheets with a thickness of 8 mm were prepared.
  • a plurality of cold-rolled steel sheets prepared as described above are subjected to a zinc fusion plating treatment, an alloying treatment, and a temper rolling treatment in this order, and within the scope of the present invention, the zinc fusion plating treatment is performed.
  • the zinc fusion plating treatment is performed.
  • the scope of the present invention is based on a plurality of alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheets having an alloyed iron-zinc alloy melt-coated layer formed on both surfaces thereof.
  • Samples (hereinafter referred to as “comparative samples”) were prepared.
  • Table 16 to Table 17 show the integral value of the power spectrum in the wavelength range of 100 to 2,000 and the elongation ratio in the temper rolling, which are obtained by Fourier transforming the following.
  • Specimen No. 259 for comparison has a high center line average roughness (Ra) of the temper rolling roll outside the range of the present invention, and an alloyed iron-zinc alloy molten metal after the temper rolling.
  • Ra center line average roughness
  • G The integral value of the power spectrum in the wavelength range of 100 to 2,000 (obtained by Fourier transforming the cross-sectional curve of Poor image quality
  • the total solid solution of carbon, nitrogen and boron in the cold rolled steel sheet, the center line average roughness of the cold roll in the cold rolling process (Ra :), and the cross-sectional curve of the cold rolled steel sheet were Fourier transformed.
  • the power spectrum in the wavelength range of 100 to 2.000 the amount of plating, the amount of plating in the zinc fusion plating process, the aluminum content in the zinc fusion plating bath, and the alloying treatment Temperature of the alloying treatment in the heat treatment, and the center line average roughness (Ra) of the temper rolling roll in the temper rolling, the cross-sectional curve of the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet after the temper rolling
  • the integral value of the power spectrum in the wavelength range of 100 to 2,000 and the elongation rate in the temper rolling process, which are obtained by performing Fourier transform, are all within the scope of the present invention. From the specimen No. 230 of the present invention What are 233, 237-241, 246, 248-250, and 253-257? _ _
  • At least one of the zinc melt plating condition and the alloying treatment condition is applied to a cold rolled steel sheet under conditions outside the scope of the present invention.
  • Temper rolling was performed to produce a plurality of alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheets.
  • It consisted of a plurality of plated steel plates having a plated amount of 2 and a plurality of plated steel plates having a plated amount of 60 g / m 2 per one side of the steel plate.
  • press formability was performed in the same manner as in Example 1 of the third invention.
  • the evaluation criteria for press formability were also the same as in Example 1 of the third invention.
  • the test results of the press formability are shown in Tables 18 and 19.
  • the test for powdering resistance was performed in the same manner as in Example 1 of the third invention.
  • the evaluation criteria for the powdering resistance were also the same as in Example 1 of the third invention.
  • the test results of the powdering resistance are also shown in Tables 18 and 19.
  • the post-painting sharpness test was performed in the same manner as in Example 1 of the third invention.
  • the evaluation criteria for the post-painting reflectivity were also the same as in Example 1 of the third invention.
  • the test results of the post-painting reflectivity are shown in Tables 18 and 19.
  • the comparative specimens Nos. 260, 261, 263, 267 to 270, 279 to 282, 287 to 289, 293, and 297 to 299 were zinc-melted. Any one of the aluminum content in the plating bath and the alloying treatment temperature was out of the range of the present invention, so that any one of the press formability, the padding resistance, and the post-painting imageability was obtained.
  • a hot-rolled steel sheet having a thickness of 0.8 mm and based on an IF steel was subjected to a cold-rolling treatment according to the cold-rolling conditions within the scope of the present invention to prepare a plurality of cold-rolled steel sheets.
  • the thus prepared cold-rolled steel sheet is subjected to a zinc melt plating treatment, an alloying treatment, and a temper rolling treatment in this order, and within the scope of the present invention, a zinc melt plating treatment strip.
  • a plurality of alloyed treated iron-zinc alloy melt-coated steel sheets were produced.
  • cold rolling treatment conditions zinc melting plating treatment conditions
  • Cold rolling, hot-dip galvanizing, alloying, and temper rolling are applied to hot-rolled steel sheets according to at least one of the conditions for metallization and temper rolling, which is outside the scope of the invention.
  • a plurality of alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheets having an alloyed iron-zinc alloy melt-coated layer formed on both surfaces produced in this manner are considered to be outside the scope of the present invention.
  • a plurality of specimens (hereinafter referred to as "comparative specimens") were prepared.
  • the center line average roughness (Ra) of the cold-rolled roll and the cross-sectional curve of the cold-rolled steel sheet in the cold rolling treatment are obtained by Fourier transform. From the integral value of the power spectrum in the wavelength range of from 2,000 to 2,000; the amount of plating in the zinc melting plating treatment; the aluminum content in the zinc melting plating bath; the alloying treatment temperature in the alloying treatment; In addition, the center line average roughness (Ra) and elongation of the temper rolling roll in the temper rolling process, and the cross-sectional curve of the temper-rolled alloyed iron-zinc alloy molten steel plate Table 20 and Table 21 show integral values of the power spectrum in a wavelength range of 100 to 2,000 obtained by Fourier transform of Table 20
  • press formability, powdering resistance, and post-painting reflectivity were examined by the test methods described below.
  • the press formability test was performed in the same manner as in Example 1 of the third invention.
  • the evaluation criteria for press formability were also the same as in Example 1 of the third invention.
  • the test results of press formability are shown in Tables 20 and 21.
  • the test for powdering resistance was performed in the same manner as in Example 1 of the third invention.
  • the evaluation criteria for the powdering resistance were also the same as in Example 1 of the third invention.
  • the test results of powdering resistance are also shown in Tables 20 and 21.
  • the test for the post-painting reflectivity was performed in the same manner as in Example 1 of the third invention.
  • Example 1 of the third invention The evaluation criteria for the post-painting reflectivity were also the same as in Example 1 of the third invention.
  • Table 20 and Table 21 show the test results of the sharpness after painting.
  • Comparative Sample No. 300 was excellent in all of the press formability, powdering resistance and post-painting reflectivity, but the cold roll Since the center line average roughness (Ra) of the steel sheet was out of the range of the present invention and was small, roll defects were generated on the cold-rolled roll, and as a result, the quality of the cold-rolled steel sheet was deteriorated.
  • Ra center line average roughness
  • the hot-rolled steel sheet is a cold-rolled roll that increases the integrated value of the power spectrum of the cold-rolled steel sheet, and the alloyed iron-zinc is used.
  • the alloy melt-coated steel sheet the integrated value of the power spectrum of the alloyed iron-zinc alloy melt-coated steel sheet after temper rolling is used.
  • Temper rolling was performed using a higher conventional temper rolling roll.
  • the comparative specimens Nos. 305 to 307 were inferior in post-painting reflectivity.
  • Specimen No. 314 for comparison had excellent press formability, powdering resistance and sharpness after coating, but the elongation rate in the temper rolling was out of the range of the present invention. As a result, the quality of the product deteriorated.
  • test specimens Nos. 315 and 316 were inferior in press formability due to the low alloying treatment temperature outside the scope of the present invention.
  • Specimen No. 318 for comparison was inferior in powdering resistance due to the use of cold-rolled steel sheets having a surface shape provided by laser dull rolls.
  • the test specimens Nos. 321 and 322 were inferior in press formability due to the high alloying treatment temperature outside the range of the present invention.
  • the comparative specimens Nos. 323 and 324 had a high press-forming property and a low powdering resistance due to the low aluminum content in the zinc melting plating bath outside the scope of the present invention. Was inferior.
  • Inventive specimen No. 30 1 to 304, 308 to 313, 317, 319, 320, and 325 to 329 are all press moldability, padding resistance and post-painting reflectivity. was excellent.
  • an alloyed treated iron-zinc alloy melt-coated steel sheet excellent in press formability that can solve the problems embraced by prior arts 1 to 4 can be solved.
  • an alloyed iron-zinc alloy excellent in press formability and post-painting reflectivity that can solve the problems of prior arts 3 and 4 can be solved.

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Description

明 細 書 発明の名称 プレス成形性に優れた合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板お よびその製造方法 技術分野 この発明は、 プレス成形性に優れた合金化処理鉄一亜鉛合金溶融 メ ツキ鋼板およびその製造方法に関するものである。 背景技術 自動車車体、 家庭電化製品および家具等の外板として、 従来、 合 金化処理鉄-亜鉛合金溶融メ ッキ鋼板および亜鉛系電気メ ツキ鋼板 が使用されていた。 しかしながら、 近年では、 下記理由により、 亜 鉛系電気メ ツキ鋼板より もむしろ、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の使用が着目されている :
(1) 自動車車体用鋼板等のように、 塗装後の優れた仕上り外観性お よび優れた耐食性が要求される鋼板として、 通常、 その表面粗さ が調節された冷延鋼板に、 亜鉛電気メ ツキ処理を施すことによつ て製造された、 比較的少ないメ ツキ量を有する亜鉛系電気メ ツキ 鋼板が使用されている ;
(2) しかしながら、 この種の自動車車体用鋼板には、 更に優れた耐 食性が要求される ;
(3) 上述した亜鉛系電気メ ツキ鋼板に、 更に優れた耐食性を付与す るためには、 そのメ ツキ量を増加する必要があり、 このようにメ ツキ量を増加すると、 亜鉛系電気メ ツキ鋼板の製造コス トの高騰 を招く ; そして、
(4) 一方、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板は、 電着塗装性 、 溶接性および耐食性に優れており、 しかも、 そのメ ツキ量を、 比較的安価に増加するこ とができる。 しかしながら、 上述した従来の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ッ キ鋼板においては、 熱拡散による合金化処理が行われるために、 メ ツキ量が多く なるに従って、 合金化処理鉄—亜鉛合金溶融メ ツキ層 の表面部分と内側部分との間の鉄含有量における差が大き く なる。 即ち、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層と鋼板との間の界面に は、 鉄含有量が高い Γ相が生成され易く、 一方、 合金化処理鉄 -亜 鉛合金溶融メ ッキ層の表面部分には、 鉄含有量が低い ^相が生成さ れ易い。 Γ相は、 f 相に比して、 脆い。 このような Γ相からなる組 織および ^相からなる組織を有する合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層においては、 Γ相の量が多いと、 プレス成形時に、 脆い Γ相 が破壊され、 その結果、 メ ツキ層が粉状に剝離し、 かく して、 バウ ダリ ング現象が発生する。 一方、 Γ相が合金化処理鉄 -亜鉛合金溶 融メ ッキ層の表面部分に存在すると、 ^相は比較的低い融点を有し ているために、 プレス成形時に、 ^相の組織が金型に付着して、 摺 動抵抗が大き くなり、 その結果、 型かじりやプレス割れが発生する という問題がある。 更に、 上述した従来の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板、 特に、 そのメ ツキ量が大きい合金化処理鉄—亜鉛合金溶融メ ツキ鋼 板においては、 亜鉛溶融メ ツキ処理前の鋼板の表面粗さを調整する こ とによって、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の塗装後鮮 映性を向上するという効果を期待するこ とができない。 そこで、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板のプレス成形性 および Zまたは塗装後鮮映性を向上するための様々な方法が提案さ れている。 日本特許公開公報 Να 4-358は、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ッ キ鋼板の表面上に各種の高粘度の防锖油または固体潤滑剤を塗布す るこ とによって、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板のプレス 成形性を向上するための方法を開示している (以下、 "先行技術 1 " という) 。 日本特許公開公報 Not 1 -31 9 , 661は、 比較的高い硬度を有するメ ッ キ層、 例えば、 鉄族金属系の合金メ ッキ層を、 合金化処理鉄 -亜鉛 合金溶融メ ツキ鋼板のメ ツキ層の上に形成することによって、 合金 化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板のプレス成形性を向上するため の方法を開示しており、 日本特許公開公報 Να 3- 243 , 755は、 有機樹 脂被膜を、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板のメ ツキ層の上 に形成することによって、 合金化処理鉄—亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板 のプレス成形性を向上するための方法を開示しており、 そして、 日 本特許公開公報 Not 2- 1 90 , 483は、 酸化物被膜を、 合金化処理鉄 -亜 鉛合金溶融メ ツキ鋼板のメ ツキ層の上に形成することによって、 合 金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板のプレス成形性を向上するた めの方法を開示している (このように、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶 融メ ツキ鋼板のメ ツキ層の上に、 別の層または別の被膜を形成する こ とによって、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板のプレス成 形性を向上するための方法を、 以下、 "先行技術 2 " という) 。 日本特許公開公報 Να 2- 274. 859は、 レーザ一ビームによって表面 にダル仕上げ加工が施されたロール、 即ち、 レーザーダルロールを 使用して、 合金化溶融亜鉛メ ツキ鋼板に調質圧延処理を施して、 そ の表面粗さを調整することによって、 合金化処理鉄一亜鉛合金.溶融 メ ッキ鋼板のプレス成形性および塗装後鲜映性を向上するための方 法を開示している (以下、 "先行技術 3 " という) 。 日本特許公開公報 Noi 2-57, 670 は、 連続溶融亜鉛メ ッキライ ンの 焼鈍工程において、 鋼板の表面に形成される酸化物被膜の量を抑制 することによって、 鋼板に、 中心線平均粗さ(Ra)が 1, 0 以下であ る表面粗さを付与し、 そして、 合金化溶融亜鉛メ ツキ層に、 250 以 上のピークカウン ト(PPI) (カツ トオフ値 : 1·25ΛΠ) を有する表面粗 さを付与することによって、 合金化溶融亜鉛メ ツキ鋼板のプレス成 形性を向上するための方法を開示している (以下、 "先行技術 4 " という) 。 日本特許公開公報 Not 2-175, 007、 日本特許公開公報 Na 2-185, 959 、 日本特許公開公報 Να 2-225, 652および日本特許公開公報 Να 4-285 , 149は、 メ ツキ原板として、 中心線平均粗さ(Ra)、 ろ波中心線うね り(Wca) 、 ピークカウン ト(PPI) 等の表面粗さが調整された鋼板を 使用し、 そして、 特定のロールを用いて冷間圧延処理が施された鋼 板に、 合金化溶融亜鉛めつき処理を施すか、 または、 合金化溶融亜 鉛めつき処理を施した後、 特定のロールを使用して調質圧延処理を 施すことによって、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の塗装 後鲜映性を向上するための方法を開示している (以下、 "先行技術
5 " という) 。 日本特許公開公報 Να 2-274, 860は、 レーザ一ダルロールによって 、 冷延鋼板の表面上に、 所定の表面粗さを有する多数の微細な凹部 _ ζ _
を形成することによって、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板 のプレス成形性を向上するための方法を開示している (以下、 "先 行技術 6 " という) 。 日本特許公開公報 Not 2- 225. 652は、 冷延鋼板の表面上に、 10から 500 の範囲内の多数の微細な凹部を形成し、 特に、 メ ツキ層の合 金化処理時に、 10から 1 00 の範囲内の波長域を有し、 且つ、 10 程度の深さを有する多数の凹部をメ ツキ層の表面上に形成すること によって、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板のプレス成形性 を向するための方法を開示している (以下、 "先行技術 7 " という
) o しかしながら、 先行技術 1 は、 以下のような問題を有している。 即ち、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の表面上に塗布され た各種の高粘度の防錡油または固体潤滑剤を除去することが容易で はなく、 このような防靖油ゃ固体潤滑剤の除去を容易にするための 脱脂剤として、 有機溶剤の使用を余儀無く され、 その結果、 プレス 作業場の環境が悪化する。
先行技術 2は、 コス ト高になる上、 作業性や生産性が悪いといつ た問題を有している。 先行技術 3は、 以下のような問題を有している :
(a) 鋼板の表面上の合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層に形成 された多数の微細な凹部の各々の面積が 500 から 1 0, 000 2 と比較 的大きいために、 上記凹部に溜まったプレス油を保持し難く、 プレ ス油が凹部から流出しやすい。 従って、 プレス成形工程における鋼 板搬送時に、 プレス油が凹部から流れ出して、 プレス成形性が低下 する。
(b) 上述した多数の微細な凹部のうちの隣接する 2つの凹部間の 距離が 50から 300 と比較的大きいので、 凹部に溜まったプレス油 の保持によるプレス成形性の向上に限界がある。 即ち、 たとえ、 凹 部内にプレス油が保持されていても、 隣接する 2つの凹部間の平坦 部が長いために、 プレス成形時に金型が平坦部を通過する間に油切 れが生じ、 急激な摩擦係数の上昇による ミ クロ的な焼き付きが発生 して、 型かじりやプレス割れが生じる。
(c) 多数の微細な凹部のうちの隣接する 2つの凹部間の钜離が上 述したように大きい、 塗装後鲜映性を低下させる、 所謂、 うねり成 分が合金化溶融亜鉛メ ツキ鋼板のメ ツキ層の表面上に残り、 その結 果、 塗装後鲜映性が低下する。
(d) 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造後、 レーザー ダルロールを使用して、 合金化処理鉄—亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板に 調質圧延処理を施して、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層の表 面上に上述した形状および寸法の多数の凹部を形成すると、 調質圧 延処理時に、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層が、 大きな変形 を受けるので、 メ ツキ層が剝離しゃすい。
(e) レーザービームによってロールの表面にダル仕上げ加工を施 すには、 多額のコス トがかかり、 しかも、 ロールの表面上に形成さ れた多数の凹部の損耗が激しいので、 ロールを頻繁に交換する必要 がある。 先行技術 4 は、 以下のような問題を有している :
(a) 中心線平均粗さ(Ra)が 1 . 0 ^以下の表面粗さを有する鋼板を メ ツキ原板として使用する場合には、 鋼板が、 亜鉛溶融メ ツキ浴中 のロールと密接に接触する面積が大きいために、 ドロスが鋼板の表 面上に付着し易く、 かく して、 ドロスの鋼板の表面上への付着に起 因するメ ツキ鋼板の欠陥を防止するこ とができない。 一方、 ダル口 ールを用いて調質圧延が施された鋼板を使用する場合には、 鋼板が 溶融亜鉛メ ツキ浴中のロールと密接に接触する面積が小さいために 、 ドロスは、 鋼板の表面上に圧着されず、 ドロスは、 ガスワイ ピン グ時に亜鉛溶融メ ツキ浴中に吹き戻される。 そのため、 ドロスに起 因するメ ツキ鋼板の欠陥は生じない。
(b) 先行技術 4 は、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層の合金 化処理時に、 メ ツキ層自体の合金化反応によって、 高いピークカウ ン ト(PP I ) を合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層に付与するもの である。 しかしながら、 ただ単にピークカウン ト(PP I ) が高いだけ では、 自己潤滑性が不十分である上に、 メ ツキ層の表面上に保持さ れるプレス油の量が少なく、 その結果、 プレス成形時に、 金型が合 金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層の表面を通過する間に油切れが 生じ、 急激な摩擦係数の上昇による ミ クロ的な焼付けが発生し、 型 かじりやプレス割れが生じる。
(c) 先行技術 4の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ッキ鋼板におい ては、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層 1 mm2 当りの多数の微 細な凹部の数は十分であるが、 相対負荷長さ t p ( 2 //m ) に関して全 く考慮されていないので、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板 に優れた塗装後鲜映性を付与することができない。 先行技術 5から 7は、 次のような問題を有している :
(a) 先行技術 5 におけるように、 メ ツキ原板として、 中心線平均 粗さ(Ra)、 ろ波中心線うねり(Wca) 、 ピークカウン ト(PP I ) 等の表 面粗さが調整された鋼板や、 特定のロールを使用して冷間圧延処现 が施された鋼板を使用しても、 必ずしも塗装後鲜映性が良好にはな らない。
(b) 冷間圧延処理を、 ブライ トロールまたはレーザービームによ - -
る仕上げ加工が施されたロールを使用して行った場合には、 冷間圧 延時におけるロールの損傷が激しいために、 ロール寿命が短く なる 。 従って、 良好な塗装後鲜映性およびプレス成形性を得るためには 、 ロールの交換を頻繁に行う ことが必要になり、 生産性の著しい低 下を招く。
(C) 鋼板に、 亜鉛溶融メ ツキ処理およびこれに続く合金化処理を 施した後、 先行技術 5に開示されているような特定のロールを使用 して調質圧延処理を施しても、 必ずしも塗装後鲜映性が良好にはな らない。
(d) 調質圧延処理を、 ブライ トロールまたはレーザービーム加工 が施されたロールを使用して行った場合には、 調質圧延時における ロールの損傷が激しいために、 ロール寿命が短い。 従って、 良好な 塗装後鮮映性およびプレス成形性を得るためには、 ロールの交換を 頻繁に行う ことが必要になり、 生産性の著しい低下を招く。
(e) 先行技術 5 に開示されている方法に従って、 合金化処理鉄一 亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造した場合には、 そのプレス成形性が 劣化する。
(f) 先行技術 7におけるように、 冷延鋼板の表面上に多数の微細 な凹部を形成することからなる方法の場合には、 合金化処理条件に よって、 多数の微細な凹部が形成されない場合があり、 また、 多数 の微細な凹部が形成された場合でも、 凹部に溜まったプレス油の保 持性が悪い。 その結果、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の 搬送時に凹部からプレス油が流出しやすい。 従って、 潤滑効果が不 足するため、 型かじりやプレス割れ等が生じやすくなる。
(S) 先行技術 6におけるように、 冷延鋼板に、 亜鉛溶融メ ツキ処 理およびこれに続く合金化処理を施した後、 レーザーダルロールに よって調質圧延処理を施して、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ 鋼板の表面上に多数の微細な凹部を形成すると、 調質圧延時に合金 化処理鉄—亜鉛合金溶融メ ツキ層が著しく損傷して剝離しゃすく、 耐パウダリ ング性が劣化する。
( ) レーザ一ダルロールによって冷延鋼板の表面上に形成される 多数の微細な凹部の各々は、 比較的大きい。 従って、 凹部に溜まつ たプレス油の保持性が悪く、 プレス成形工程における合金化処理鉄 一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の搬送時に凹部からプレス油が流れ落ち て潤滑効果が不足し、 その結果、 型かじりやプレス割れが生じやす くなる ;
(i) レーザ一ダルロールによつて冷延鋼板の表面に形成された多 数の微細な凹部のうちの隣接する凹部間の距離が比較的大きい。 従 つて、 凹部にプレス油を保持させるこ とによって、 プレス成形性を 向上させるという効果に限界がある。 即ち、 たとえ、 凹部内にブレ ス油が保持されても、 隣接する 2つの凹部間の平坦部が長いために 、 プレス成形時に金型が平坦部を通過する間に油切れが生じ、 潤滑 性が不足する。 従って、 型かじりやプレス割れが生じやすい。 このようなことから、 (1)先行技術 1 から 4が包蔵する問題を解決 するこ とができる、 プレス成形性に優れた合金化処理鉄一亜鉛合金 溶融メ ツキ鋼板、 (2)先行技術 3および 4が包蔵する問題を解決する ことができる、 プレス成形性および塗装後鮮映性に優れた合金化処 理鉄ー亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板、 ならびに、 (3)先行技術 5から 7が 包蔵する問題を解決することができる、 プレス成形性に優れた合金 化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造するための方法の開発が 強く望まれているが、 かかる合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼 板およびその製造方法は、 まだ提案されていない。 従って、 この発明の第 1 目的は、 先行技術 1 から 4が包蔵する上 述した問題を解決することができる、 プレス成形性に優れた合金化 処理鉄—亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を提供するこ とにある。 この発明の第 2 目的は、 先行技術 3および 4が包蔵する上述した 問題を解決することができる、 プレス成形性および塗装後鲜映性に 優れた合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を提供するこ とにあ
この発明の第 3 目的は、 先行技術 5から 7が包蔵する上述した問 題を解決するこ とができる、 プレス成形性に優れた合金化処理鉄一 亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造するための方法を提供することにあ る。 発明の開示 この発明の第 1 目的に従って、 下記からなる、 プレス成形性に優 れた合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板であって :
鋼板 ; および、
前記鋼板の少なく とも 1 つの表面上に形成された合金化処理鉄 - 亜鉛合金溶融メ ツキ層、 前記合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層 は、 その表面上に、 多数の微細な凹部を有している ;
下記を特徴とする合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ッキ鋼板が提供 される :
前記多数の微細な凹部のうちの、 2 ΛΠ以上の深さを有する微細な 凹部の数は、 前記合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層 1 IM 2 当り
、 200 から 8, 200 個の範囲内であり ; そして、
前記合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層中の前記多数の微細な 凹部の、 単位面積当りの開口面積の合計は、 1 0から 70 %の範囲内で ある (以下、 "第 1 発明" という) 。 この発明の第 2 目的に従って、 下記からなる、 プレス成形性およ び塗装後鮮映性に優れた合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ッキ鋼板で あつ こ :
鋼板 ; および、
前記鋼板の少なく とも 1 つの表面上に形成された合金化処理鉄一 亜鉛合金溶融メ ツキ層、 前記合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層 は、 その表面上に、 多数の微細な凹部を有している ;
下記を特徴とする合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ッキ鋼板が提供 される :
前記多数の微細な凹部のうちの、 2 m以上の深さを有する微細な 凹部の数は、 前記合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層 1 mm 2 当り 、 200 から 8, 200 個の範囲内であり ; そして、
2 以上の深さを有する前記微細な凹部は、 更に、 下記条件を満 たしている :
断面曲線の所定長さにおいて、 前記断面曲線を、 平均線に平行で 、 且つ、 最高山頂から 2 ^1だけ下方に位置する直線によって切断す るこ とによって得られた、 前記断面曲線に対応する前記合金化処理 鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層の切断部分の合計長さの、 前記断面曲線 の前記所定長さに対する百分率で表した相対負荷長さ t P ( 2 m ) が 30から 90 %の範囲内である
(以下、 "第 2発明" という) 。 この発明の第 3 目的に従って、 下記ステップからなる、 プレス成 形性に優れた合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造するた めの方法であって :
熱延鋼板に冷間圧延処理を施して、 冷延鋼板を調製し ; 前記冷延鋼板を、 亜鉛、 アル ミ ニウムおよび不可避的不純物から なる化学成分組成を有する亜鉛溶融メ ツキ浴中を通過させて、 前記 冷延鋼板に亜鉛溶融メ ツキ処理を施し、 もって、 前記冷延鋼板の少 なく とも 1 つの表面上に、 亜鉛溶融メ ツキ層を形成し ;
その表面上に前記亜鉛溶融メ ツキ層がこのように形成された前記 冷延鋼板に、 所定の温度で、 合金化処理を施し、 もって、 前記冷延 鋼板の前記少なく とも 1 つの表面上に、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶 融メ ツキ層を形成し、 前記合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層は 、 多数の微細な凹部を有しており ; そして、 次いで、
前記多数の微細な凹部を有する前記合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融 メ ツキ層が、 その表面上にこのように形成された前記冷延鋼板に調 質圧延処理を施し、 かく して、 プレス成形性に優れた合金化処理鉄 一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造する ;
下記を特徴とする方法が提供される :
前記亜鉛溶融メ ツキ浴中の前記アルミ ニウムの含有量を、 0. 05か ら 0. 30wt . %の範囲内に限定し ;
前記亜鉛溶融メ ツキ処理において、 鉄一アルミ ニウム合金層が形 成されるところの初期反応が生じる温度領域を、 500から 600 の 範囲内に限定し ; そして、
前記合金化処理における前記所定の温度を、 480 から 600 での範 囲内に限定する
(以下、 "第 3発明" という) 。 この発明の第 3 目的に従って、 下記ステップからなる、 プレス成 形性に優れた合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造するた めの方法であって :
熱延鋼板に冷間圧延処理を施して、 冷延鋼板を調製し ; 前記冷延鐧扳を、 亜鉛、 アルミニウムおよび不可避的不純物から なる化学成分組成を有する亜鉛溶融メ ツキ浴中を通過させて、 前記 冷延鋼板に亜鉛溶融メ ツキ処理を施し、 もって、 前記冷延鋼板の少 なく とも 1 つの表面上に、 亜鉛溶融メ ツキ層を形成し ;
その表面上に前記亜鉛溶融メ ツキ層がこのように形成された前記 冷延鋼板に、 所定の温度で、 合金化処理を施し、 もって、 前記冷延 鋼板の前記少なく とも 1 つの表面上に、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶 融メ ツキ層を形成し、 前記合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層は 、 多数の微細な凹部を有しており ; そして、 次いで、
前記多数の微細な凹部を有する前記合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融 メ ツキ層が、 その表面上にこのように形成された前記冷延鋼板に調 質圧延処理を施し、 かく して、 プレス成形性に優れた合金化処理鉄 一亜鉛合金溶融メ ッキ鋼板を製造する ;
下記を特徴とする方法が提供される :
前記冷延鋼板として、 炭素、 窒素およびボロンからなる群から選 んだ少なく とも 1 つの成分が、 1 から 20 p pm の範囲内の量で固溶し ている鋼板を使用し :
前記亜鉛溶融メ ツキ浴中の前記アルミ二ゥムの含有量を、 0. 05か ら 0. 30w t . %の範囲内に限定し ; そして、
前記合金化処理における前記所定の温度を、 480 から 600 での 範囲内に限定する
(以下、 "第 4発明" という) 。 この発明の第 3 目的に従って、 下記ステップからなる、 プレス成 形性に優れた合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造するた めの方法であって :
熱延鋼板に冷間圧延処理を施して、 冷延鋼板を調製し ; 前記冷延鋼板を、 亜鉛、 アル ミ ニウムおよび不可避的不純物から なる化学成分組成を有する亜鉛溶融メ ツキ浴中を通過させて、 前記 冷延鋼板に亜鉛溶融メ ツキ処理を施し、 もって、 前記冷延鋼板の少 なく とも 1 つの表面上に、 亜鉛溶融メ ツキ層を形成し ;
その表面上に前記亜鉛溶融メ ツキ層がこのように形成された前記 冷延鋼板に、 所定の温度で、 合金化処理を施し、 もって、 前記冷延 鋼板の前記少なく とも 1 つの表面上に、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶 融メ ツキ層を形成し、 前記合金化処理鉄ー亜錯合金溶融メ ツキ層は 、 多数の微細な凹部を有しており ; そして、 次いで、
前記多数の微細な凹部を有する前記合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融 メ ツキ層が、 その表面上にこのように形成された前記冷延鋼板に調 質圧延処理を施し、 かく して、 プレス成形性に優れた合金化処理鉄 一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造する ;
下記を特徴とする方法が提供される :
前記亜鉛溶融メ ツキ浴中の前記アルミニウムの含有量を、 0.10か ら 0.25wt. の範囲内に限定し ; そして、
前記合金化処理を、 下式を満たす温度 T ( ) で行う :
440 + 400 X [Al wt.¾] ≤ T ≤ 500 + 400 X [Al wt.¾]
但し、 [Al wt.¾] は、 前記亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミ二 ゥム含有量
(以下、 "第 5発明" という) 。 上述した第 3から第 5発明の方法によれば、 プレス成形性に優れ た第 1 発明の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造するこ とができる。 第 3から第 5発明の方法においては、 前記冷間圧延処理を、 冷間 圧延機の少なく とも最終ロールス夕ン ドにおいて、 中心線平均粗さ (Ra)が 0.1から 0.8 ^の範囲内であり、 そして、 前記冷間圧延処理 後の前記冷延鋼板の断面曲線をフー リエ変換して得られる、 100か ら 2, 000 の範囲内の波長域におけるパワースぺク トルの積分値が 、 200 ^ii 3 以下となるように表面形状が調整されたロールを使用し て行う ことが望ま しい。 この特徵を有する第 3から第 5発明の方法 によれば、 プレス成形性および塗装後鲜映性に優れた第 2発明の合 金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ッキ鋼板を製造するこ とができる。 また、 第 3から第 5発明の方法においては、 前記冷間圧延処理を 、 冷間圧延機の少なく とも最終ロールス夕ン ドにおいて、 中心線平 均粗さ(Ra)が 0. 1から 0. 8 の範囲内であり、 そして、 前記冷間圧 延処理後の前記冷延鋼板の断面曲線をフーリエ変換して得られる、
1 00から 2, 000 の範囲内の波長域におけるバワースぺク トルの積 分値が、 500/ΛΤΙ 3 以下となるように表面形状が調整されたロールを 使用して行い ; そして、 前記調質圧延処理を、 中心線平均粗さ(Ra) が 0. 5 以下であり、 そして、 前記調質圧延処理後の前記合金化処 理鉄ー亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の断面曲線をフーリェ変換して得ら れる、 1 00から 2. 000 の範囲内の波長域におけるパワースぺク ト ルの積分値が、 200 3 以下となるように表面形状が調整された口 ールを使用して、 0. 3 から 5. 0 %の範囲内の伸長率で行う こ とが更 に望ましい。 この特徴を有する第 3から第 5発明の方法によれば、 プレス成形性に優れ、 そして、 塗装後鮮映性に更に優れた第 2発明 の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造するこ とができる
図面の簡単な説明 第 1 図は、 第 1 発明の第 2実施態様の合金化処理鉄 -亜鉛合金溶 融メ ツキ鋼板に対応する、 カ ツ トオフ値が 0. 8mm の粗さ曲線のプロ フ ィ ルを示す概略図である ; 第 2図は、 第 1 発明の第 2実施態様の合金化処理鉄-亜鉛合金溶 融メ ツキ鋼板の概略縦断面図である ;
第 3図は、 第 2発明の第 1 実施態様の合金化処理鉄 -亜鉛合金溶 融メ ッキ鋼板に対応する断面曲線のプロフィ ルを示す概略図である 第 4図は、 第 2発明の第 2実施態様の合金化処理鉄 -亜鉛合金溶 融メ ツキ鋼板に対応する断面曲線のプロフィ ルを示す概略図である 第 5図は、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造するた めの従来の亜鉛溶融メ ツキ処理において、 鉄一アルミニウム合金層 が形成されるところの初期反応を示す概略図である ;
第 6図は、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ッキ鋼板を製造するた めの従来の合金化処理において、 鉄—アルミニゥム合金層の上に形 成された、 ^層からなる柱状結晶を示す概略図である ;
第 7図は、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造するた めの従来の合金化処理において形成された、 鉄一亜鉛合金からなる ァゥ トバース ト組織を示す概略図である ;
第 8図は、 合金化処理鉄-亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造するた めの従来の合金化処理において、 鉄一亜鉛合金からなるァゥ トバー ス ト組織の成長によって形成された鉄一亜鉛合金層を示す概略図で ある ;
第 9図は、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ッキ鋼板を製造するた めの第 3発明の方法による亜鉛溶融メ ツキ処理において、 鉄一アル ミニゥム合金層が形成されるところの初期反応を示す概略図である 第 10図は、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造するた めの第 3発明の方法による合金化処理において、 鉄一アルミニウム 合金層の上に形成された、 ^相からなる柱状結晶を示す概略図であ る ;
第 1 1図は、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造するた めの第 3発明の方法による合金化処理において形成された、 鉄一亜 鉛合金からなるァゥ トバース ト組織を示す概略図である ;
第 12図は、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造するた めの第 3発明の方法による合金化処理において形成された、 微細な 凹部の 1 つを示す概略図である ;
第 1 3図は、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造するた めの第 4発明の方法による亜鉛溶融メ ッキ処理において、 鉄一アル ミニゥム合金層が形成されるところの初期反応を示す概略図である 第 1 4図は、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造するた めの第 4発明の方法による合金化処理において、 鉄—アルミニウム 合金層の上に形成された、 相からなる柱状結晶を示す概略図であ る ;
第 15図は、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造するた めの第 4発明の方法による合金化処理において形成された、 鉄—亜 鉛合金からなるァゥ トバース ト組織を示す概略図である ;
第 16図は、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造するた めの第 4発明の方法による合金化処理において形成された、 微細な 凹部の 1 つを示す概略図である ;
第 1 7図は、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の塗装後鲜映 性評価値 (以下、 "NS I C値" という) と、 その中心線平均粗さ(Ra) およびろ波中心線うねり(Wca) との間の関係を示すグラフである ; 第 1 8図は、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の表面形状の 波長を.解折する際に、 3次元表面粗さ計によって採取した 21本の断 面曲線のプロフィ ルを示す概略図である ;
第 1 9図は、 波長解析によって得られた、 合金化処理鉄 -亜鉛合金 - -
溶融メ ツキ鋼板のパワースぺク トルにおける、 その表面形状の波長 と、 そのパワーとの間の関係を示すグラフである ;
第 20図は、 合金化処理鉄-亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の NS I C値およ びある波長域におけるその表面形状のパワースぺク トル間の相関係 数と、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の表面形状の波長と の間の関係を示すグラフである ;
第 21図は、 冷間圧延機の少なく とも最終ロールスタン ドにおいて 、 中心線平均粗さ(Ra)が 0. 1から 0. 8 の範囲内であり、 そして、 冷間圧延処理後の冷延鋼板の断面曲線をフー リエ変換して得られる 、 1 00から 2, 000 の範囲内の波長域におけるパワースぺク トルの 積分値が、 200 m 3 以下となるように表面形状が調整されたロール を用いて冷間圧延処理が施された冷延鋼板、 および、 上記冷延鋼板 を使用して、 異なる条件下で製造された合金化処理鉄一亜鉛合金溶 融メ ツキ鋼板の各々の表面形状の波長と、 そのパワーとの間の関係 を示すグラフである :
第 22図は、 冷間圧延機の少なく とも最終ロールスタン ドにおいて 、 中心線平均粗さ(Ra)が 0. 1から 0. 8 / mの範囲内であり.、 そして、 冷間圧延処理後の冷延鋼板の断面曲線をフーリエ変換して得られる 、 1 00から 2. 000 ^の範囲内の波長域におけるパワースぺク トルの 積分値が、 500^ 3 以下となるように表面形状が調整されたロール を用いて冷間圧延処理が施された冷延鋼板、 および、 上記冷延鐧板 を使用して、 異なる条件下で製造された合金化処理鉄一亜鉛合金溶 融メ ツキ鋼板の各々の表面形状の波長と、 そのパワーとの間の関係 を示すグラフである ;
第 23図は、 通常の調質圧延ロールを使用した従来の調質圧延処理 を含む従来の製造方法によって製造された合金化処理鉄 -亜鉛合金 溶融メ ツキ鋼板において、 調質圧延処理によるメ ツキ鋼板の伸張率 と、 冷延鋼板の 1 00 から 2, 000 の範囲内の波長域におけるパワー スぺク トルの積分値との間の関係を示すグラフである ;
第 24図は、 特別な調質圧延ロールを使用した調質圧延処理を含む 第 3から第 5発明の方法によって製造された合金化処理鉄一亜鉛合 金溶融メ ツキ鋼板において、 調質圧延処理によるメ ツキ鋼板の伸張 率と、 冷延鋼板の 1 00 から 2, 000 の範囲内の波長域におけるパヮ —スぺク トルの積分値との間の関係を示すグラフである ;
第 25図は、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の 100 から 2, 000 の範囲内の波長域におけるパワースぺク トルの積分値と、 その NS I C値との間の関係を示すグラフである ;
第 26図は、 冷延鋼板および合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼 板の各々の、 1 00 から 2, 000 inの範囲内の波長域におけるパワース ぺク トルの積分値と、 調質圧延処理によるメ ッキ鋼板の伸張率との 間の関係を示すグラフである :
第 27図は、 第 5発明の方法による合金化処理における合金化処理 温度と、 亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミニウム含有量との間の関係を 示すグラフである ;
第 28図は、 第 1 発明の第 1 実施態様の合金化処理鉄 -亜鉛合金溶 融メ ツキ鋼板の表面組織の走査型電子顕微鏡写真である ;
第 29図は、 従来の合金化処理鉄-亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の表面 組織の走査型電子顕微鏡写真である ;
第 30図は、 プレス成形性を評価するために使用された摩擦係数測 定装置を示す概略正面図である ;
第 31図は、 耐バウダリ ング性を評価するために使用された ドロー ビー ド試験機を示す概略正面図である ; そして、
第 32図は、 第 31図に示した ドロービー ド試験機の一部を示す拡大 概略正面図である。 発明を実施するための最良の形態 我々は、 上述した観点から、 (1)先行技術 1 から 4が包蔵する問題 を解決するこ とができる、 プレス成形性に優れた合金化処理鉄一亜 鉛合金溶融メ ツキ鋼板、 (2)先行技術 3および 4が包蔵する問題を解 決することができる、 プレス成形性および塗装後鲜映性に優れた合 金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板、 ならびに、 (3)先行技術 5か ら 7が包蔵する問題を解決することができる、 プレス成形性に優れ た合金化処理鉄-亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造するための方法を 開発すべく、 鋭意研究を重ねた。 その結果、 我々は、 下記からなる、 プレス成形性に優れた合金化 処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板 : 鋼板 ; および、 前記鋼板の少な く とも 1 つの表面上に形成された合金化処理鉄—亜鉛合金溶融メ ッ キ層、 前記合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層は、 その表面上に 、 多数の微細な凹部を有している ;
に関して、 次の知見を得た :
(a) 前記多数の微細な凹部のうちの、 2 以上の深さを有する微 細な凹部の数を、 前記合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層 1 mm 2 当り、 200 から 8, 200 個の範囲内に限定し ; そして、 前記合金化処 理鉄ー亜鉛合金溶融メ ツキ層中の 2 以上の深さを有する微細な凹 部の、 単位面積当りの開口面積の合計を、 前記単位面積の 10から 70 %の範囲内に限定するこ とによって、 先行技術 1 から 4が包蔵する 問題を解決することができる、 プレス成形性に優れた合金化処理鉄 —亜鉛合金溶融メ ッキ鋼板を提供するこ とができる。
(b) 前記多数の微細な凹部のうちの、 2 以上の深さを有する微 細な凹部の数を、 前記合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層 1 mm 2 当り、 200 から 8 , 200 個の範囲内に限定し ; そして、 2 以上の深 さを有する前記微細な凹部に、 更に、 断面曲線の所定長さにおいて -
、 前記断面曲線を、 平均線に平行で、 且つ、 最高山頂から だけ 下方に位置する直線によって切断するこ とによって得られた、 前記 断面曲線に対応する前記合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層の切 断部分の合計長さの、 前記断面曲線の前記所定長さに対する百分率 で表した相対負荷長さ t P ( 2 fm ) が 30から 90 %の範囲内であると いう条件を満足させることによって、 先行技術 3および 4が包蔵す る問題を解決することができる、 プレス成形性および塗装後鲜映性 に優れた合金化処理鉄—亜鉛合金溶融メ ッキ鋼板を提供することが できる。 更に、 我々は、 下記ステップからなる、 合金化処理鉄一亜鉛合金 溶融メ ツキ鋼板を製造するための方法 : 熱延鋼板に冷間圧延処理を 施して、 冷延鋼板を調製し ; 前記冷延鋼板を、 亜鉛、 アルミニウム および不可避的不純物からなる化学成分組成を有する亜鉛溶融メ ッ キ浴中を通過させて、 前記冷延鋼板に亜鉛溶融メ ツキ処理を施し、 もって、 前記冷延鐧板の少なく とも 1 つの表面上に、 亜鉛溶融メ ッ キ層を形成し ; その表面上に前記亜鉛溶融メ ツキ層がこのように形 成された前記冷延鋼板に、 所定の温度で、 合金化処理を施し、 もつ て、 前記冷延鐧板の前記少なく とも 1 つの表面上に、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層を形成し、 前記合金化処理鉄 -亜鉛合金溶 融メ ツキ層は、 多数の微細な凹部を有しており ; そして、 次いで、 前記多数の微細な凹部を有する前記合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層が、 その表面上にこのように形成された前記冷延鋼板に調質 圧延処理を施すに関して、 次の知見を得た :
(c) 前記亜鉛溶融メ ツキ浴中の前記アル ミ ニウムの含有量を、 0. 05から 0. 30w t . の範囲内に限定し ; 前記亜鉛溶融メ ツキ処理にお いて、 鉄一アルミニウム合金層が形成されるところの初期反応が生 じる温度領域を、 500 から 600 °Cの範囲内に限定し ; そして、 前記 合金化処理における前記所定の温度を、 480 から 600 °Cの範囲内に 限定するこ とによって、 先行技術 5から 7が包蔵する問題を解決す るこ とができる、 プレス成形性に優れた合金化処理鉄一亜鉛合金溶 融メ ッキ鋼板を製造するための方法を提供することができる。
(d) 前記冷延鋼板として、 炭素、 窒素およびボロンからなる群か ら選んだ少なく とも 1 つの成分が、 1 から 20ppm の範囲内の量で固 溶している鋼板を使用し ; 前記亜鉛溶融メ ツキ浴中の前記アルミ二 ゥムの含有量を、 0.05から 0.30wt. の範囲内に限定し ; そして、 前 記合金化処理における前記所定の温度を、 480 から 600 での範囲内 に限定するこ とによって、 先行技術 5から 7が包蔵する問題を解決 するこ とができる、 プレス成形性に優れた合金化処理鉄—亜鉛合金 溶融メ ッキ鐧扳を製造するための方法を提供するこ とができる。
(e) 前記亜鉛溶融メ ツキ浴中の前記アルミニウムの含有量を、
0.10から 0.25wt.%の範囲内に限定し ; そして、 前記合金化処理を、 下式を満たす温度 T (°C) :
440 + 400 X [Al wt.¾] ≤ Ύ≤ 500 + 400 X [Al wt.¾]
但し、 [Al wt.¾] は、 前記亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミ二 ゥム含有量
で行う ことによって、 先行技術 5から 7が包蔵する問題を解決する こ とができる、 プレス成形性に優れた合金化処理鉄一亜鉛合金溶融 メ ツキ鋼板を製造するための方法を提供することができる。 第 1 から第 5発明は、 それぞれ、 上記 (a)から (e)項に述べた知見に 基づいてなされたものである。 次に、 プレス成形性に優れた、 第 1 発明の第 1 実施態様の合金化 処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を、 以下に詳細に説明する。 一般に、 プレス成形時のプレス割れは、 鋼板の金型への流入抵抗 が鋼板の破断限界を超えたときに発生する。 鋼板の金型への流入抵 抗は、 鋼板の曲げおよび曲げ戻しにおける変形抵抗と摩擦抵抗とか らなっている。 従って、 鋼板の金型への流入抵抗低減のためには、 鋼板表面の摩擦抵抗を下げることが有効である。 プレス成形時の摩 擦抵抗は、 金型と、 これに接触する鋼板表面とが相対的に移動する 際に発生し、 金型と鋼板との間の直接接触による鋼板の金型への付 着が発生した場合に、 摩擦抵抗は増大する。 通常、 プレス成形時には、 金型と鋼板との間の接触界面に、 プレ ス油膜を形成させて、 摩擦力の増大を防止している。 しかしながら 、 金型と鋼板との間の接触面圧が高い場合には、 プレス油膜が破壊 されて、 金型と鋼板との直接接触が生じ、 かく して、 摩擦抵抗が増 大する。 このような状況下において、 摩擦抵抗の増大を抑制するた めには、 鋼板のブレス油膜の保持能力が重要である。 このようなこ とから、 第 1 発明の第 1 実施態様の合金化処理鉄一 亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板は、 鋼板と、 前記鋼板の少なく とも 1 つの 表面上に形成された、 その表面上に、 多数の微細な凹部を有する合 金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層とからなつており、 上記多数の 微細な凹部に、 下記条件 :
(1) 前記多数の微細な凹部のうちの、 2 /Λΐι以上の深さを有する微細 な凹部の数は、 前記合金化処理鉄-亜鉛合金溶融メ ツキ層 1 mm 2 当 り、 200 から 8 , 200 個の範囲内であり ; そして、
(2) 前記合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層中の 2 m以上の深さ を有する前記微細な凹部の単位面積当りの開口面積の合計は、 前記 単位面積の 1 0から 70 %の範囲内である
を満足させるこ とによって、 前記多数の微細な凹部内にプレス油を 有効に保持させ、 これによつて、 金型と合金化処理鉄一亜鉛合金溶 融メ ツキ鋼板との間の接触界面に、 プレス油のための ミ クロプール を独立して形成させる。 このように、 ミ クロプール内に溜められたプレス油は、 金型と合 金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板との間の接触面圧が高い場合 でも、 接触面圧の一部だけを受けるので、 金型と鋼板との直接接触 は起こ らず、 良好なプレス成形性が得られる。 次に、 上述した多数の微細な凹部に関する条件における数値の限 定理由について説明する。 多数の微細な凹部の深さが 2 m未満であると、 十分な量のプレ ス油を保持することができる ミ クロプールを、 合金化処理鉄一亜鉛 合金溶融メ ツキ層上に形成することができない。 従って、 多数の微 細な凹部のうちの所定の数の凹部の深さを、 2 以上に限定すべき である。 多数の微細な凹部のうちの、 2 xni以上の深さを有する凹部の数が 、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層 1 mm 2 当り、 200 個未満で あると、 多数の微細な凹部のうちの隣接する 2つの凹部間の距離が 大き くなり過ぎる。 このような場合には、 たとえ、 凹部内にプレス 油が保持されていても、 2つの凹部間の平坦部が長いために、 プレ ス成形時に金型が平坦部を通過する間に油切れが生じ、 急激な摩擦 係数の上昇による ミ クロな焼き付きが発生する。 しかも、 1 つの凹 部の受ける面圧が大きいために、 プレス油膜が破壊されて、 型かじ りやプレス割れが生じる。 一方、 2 以上の深さを有する微細な凹 部の数が、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層 1 mm 2 当り、 8200 個を超えても、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板のプレス成 形性および塗装後鲜映性に悪影響を及ぼすこ とはないが、 このよう に極めて多数の微細な凹部を形成するこ とは、 技術的に困難であり
、 現実的ではない。 従って、 2 以上の深さを有する微細な凹部の 数を、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層 1 mm 2 当り、 200 から 8. 200 個の範囲内、 より望ま しく は、 500 から 3, 000 個の範囲内に 限定すべきである。 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層中の 2 i以上の深さを有す る微細な凹部の、 単位面積当りの開口面積の合計が、 前記単位面積 の 10 %未満であると、 凹部内に保持されるプレス油の量が不足する
。 その結果、 プレス成形時に、 金型が隣接する 2つの凹部間の平坦 部を通過する間に、 油切れが生じる。 更に、 凹部内に保持されたプ レス油の量が不足するために、 金型と鋼板との間の接触面圧に抗す るのに十分な静圧が得られない。 従って、 プレス油膜が破壊されて
、 型かじりやプレス割れが生じる。 一方、 合金化処理鉄一亜鉛合金 溶融メ ツキ層中の 2 以上の深さを有する微細な凹部の単位面積当 りの開口面積の合計が、 前記単位面積の 70 %を超えると、 隣接する
2つの凹部間の平坦部の面積が著しく小さ くなり、 その結果、 平坦 部が破壊される恐れがある。 従って、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融 メ ツキ層中の 2 以上の深さを有する微細な凹部の、 単位面積当り の開口面積の合計は、 前記単位面積の 10から 70 %の範囲内に限定す べきである。 第 1 発明の第 1 実施態様の合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼 板においては、 2 μπι以上の深さを有する微細な凹部は、 上述した条 件を満たしているが、 第 1 発明の第 2実施態様の合金化処理鉄 -亜 鉛合金溶融メ ツキ鋼板においては、 2 ^以上の深さを有する微細な 凹部は、 上述した条件のみならず、 更に、 下記条件 :
カ ツ トオフ値が 0. 8 mmであるところの粗さ曲線の所定長さにおい て、 前記粗さ曲線を、 平均線に平行で、 且つ、 最高山頂から最低谷 底までの垂直距離に関して、 前記最高山頂から 80 %の垂直距離だけ 下方に位置する直線によつて切断することによって得られた、 前記 粗さ曲線に対応する前記合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層の切 断部分の合計長さの、 前記粗さ曲線の前記所定長さに対する百分率 で表した相対負荷長さ t P (80¾) が 90 %以下である、
を満足しており、 かく して、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼 板のプレス成形性を更に向上させるこ とができる。 第 1 図は、 第 1 発明の第 2実施態様の合金化処理鉄 -亜鉛合金溶 融メ ツキ鋼板に対応する、 カ ツ トオフ値が 0. 8nmi の粗さ曲線のプロ フィ ルを示す概略図である。 第 1 図において、 1 は、 カ ッ トオフ値が 0. 8mm の粗さ曲線の所定 長さ ( L ) において、 粗さ曲線までの偏差の自乗和が最小になる直 線、 即ち、 粗さ曲線の平均線である。 2は、 平均線 1 に平行で、 且 つ、 最高山頂を通る直線、 3は、 平均線 1 に平行で、 且つ、 最低谷 底を通る直線、 4 は、 平均線に平行で、 且つ、 最高山頂から最低谷 底までの垂直距離に関して、 最高山頂から 80 %の垂直距離だけ下方 に位置する直線、 そして、 \ 、 Sl i 、 、 、 ί 5 は、 所定 長さ ( L ) の範囲内において、 粗さ曲線を、 直線 4 によって切断す るこ とによって得られた、 粗さ曲線に対応する合金化処理鉄一亜鉛 合金溶融メ ツキ層の切断部分のそれぞれの長さである。 こ こで、 力 ッ トオフ値が 0. 8 圆であるところの粗さ曲線の所定長さ ( L ) にお いて、 粗さ曲線を、 平均線 1 に平行で、 且つ、 最高山頂から最低谷 底までの垂直距離に関して、 最高山頂から 80 %の垂直距離だけ下方 に位置する直線 4 によって切断するこ とによって得られた、 粗さ曲 線に対応する合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層の切断部分の合 計長さの、 粗さ曲線の所定長さに対する百分率で表した相対負荷長 さ t p (80¾) は、 下式によって表わされる :
t p (80%) = ( £ 1 + £ 2 + £ 3 + £ 4 + £ 5 ) / L 100 ( % ) 相対負荷長さ t ■> (80 )の値を 90 %以下に維持することによって 、 十分な量のプレス油を凹部に保持させるこ とができ、 これによつ て、 より優れたプレス成形性を、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ッ キ鋼板に付与するこ とができる。 第 2図は、 第 1 発明の第 2実施態様の合金化処理鉄 -亜鉛合金溶 融メ ツキ鋼板の概略縦断面図である。 第 2図において、 5 は、 鋼板 、 そして、 6 は、 鋼板 5上に形成された合金化処理鉄 -亜鉛合金溶 融メ ツキ層である。 第 2図から明らかなように、 合金化処理鉄一亜 鉛合金溶融メ ツキ層 6に形成された凹部 12の最大深さは、 合金化処 理鉄ー亜鉛合金溶融メ ツキ層 6の最小厚さより も小さい。 従って、 合金化処理鉄—亜鉛合金溶融メ ツキ層 6の厚さは、 局部的に薄く な つているものの、 鋼板 5が露出した部分はなく、 従って、 上述した 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板は、 優れたプレス成形性お よび耐食性を有している。 なお、 第 1 発明の上述した第 1 実施態様 の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板が、 鋼板と、 その表面上 に形成された、 多数の微細な凹部を有する合金化処理鉄 -亜鉛合金 溶融メ ツキ層とからなる構造を有しているこ とは図示されていない が、 第 1 発明の第 1 実施態様の合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ 鋼板もまた、 第 2図に示した、 第 1 発明の第 2実施態様の合金化処 理鉄ー亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の構造と同一の構造を有している。 次に、 プレス成形性および塗装後鲜映性に優れた、 第 2発明の第 1 実施態様の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を、 第 3図を 参照しながら詳細に説明する。 なお、 第 2発明の第 1 実施態様の合 金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板が、 鋼板と、 その表面上に形 成された、 多数の微細な凹部を有する合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融 メ ツキ層からなる構造を有していることは図示されていないが、 第 2発明の第 1 実施態様の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板も また、 第 2図に示した第 1 発明の第 2実施態様の合金化処理鉄 -亜 鉛合金溶融メ ツキ鋼板の構造と同一の構造を有している。 第 1 発明の第 1 実施態様の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼 板の説明において述べたように、 プレス成形時に、 摩擦抵抗の増大 を抑制するためには、 鋼板のプレス油膜の保持能力が重要である。 このようなことから、 第 2発明の第 1 実施態様の合金化処理鉄— 亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板は、 鋼板と、 前記鋼板の少なく とも 1 つの 表面上に形成された、 その表面上に、 多数の微細な凹部を有する合 金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層とからなつており、 上記多数の 微細な凹部に、 下記条件 :
(1) 前記多数の微細な凹部のうちの、 2 以上の深さを有する微細 な凹部の数は、 前記合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層 1 mm 2 当 り、 200 から 8 , 200 個の範囲内であり ; そして、
(2) 2 以上の深さを有する前記微細な凹部は、 更に、 下記条件を 満たしている :
断面曲線の所定長さにおいて、 前記断面曲線を、 平均線に平行で 、 且つ、 最高山頂から 2 だけ下方に位置する直線によって切断す ることによって得られた、 前記断面曲線に対応する前記合金化処理 鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層の切断部分の合計長さの、 前記断面曲線 の前記所定長さに対する百分率で表した相対負荷長さ t P ( 2 fM ) が 30から 90 %の範囲内である、
を満足させるこ とによって、 前記多数の微細な凹部内にブレス油を 有効に保持させ、 これによつて、 金型と合金化処理鉄 -亜鉛合金溶 融メ ツキ鋼板との間の接触界面に、 プレス油のためのミ クロプール を独立して形成させる。 このように、 ミ クロプール内に溜められたプレス油は、 金型と合 金化処理鉄-亜鉛合金溶融メ ッキ鋼板との間の接触面圧が高い場合 でも、 接触面圧の一部だけを受けるので、 金型と鋼板との直接接触 は起こ らず、 良好なプレス成形性が得られる。 次に、 上述した多数の微細な凹部に関する条件における数値の限 定理由について説明する。 第 2発明の第 1実施態様の合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼 板において、 多数の微細な凹部の深さに関する限定理由は、 第 1 発 明の第 1 実施態様の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板におい て述べた限定理由と同一であり、 従って、 その説明を省略する。 多数の微細な凹部のうちの、 2 以上の深さを有する凹部の数が 、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層 i mm2 当り、 200 個未満で あると、 第 1 発明の上述した第 1 実施態様の合金化処理鉄 -亜鉛合 金溶融メ ツキ鋼板におけると同様に、 多数の微細な凹部のうちの隣 接する 2つの凹部間の距離が大き く なり過ぎる。 このような場合に は、 たとえ、 凹部内にプレス油が保持されていても、 2つの凹部間 の平坦部が長いために、 プレス成形時に金型が平坦部を通過する間 に油切れが生じ、 急激な摩擦係数の上昇による ミ クロな焼き付きが 発生する。 しかも、 1 つの凹部の受ける面圧が大きいために、 プレ ス油膜が破壊されて、 型かじりやプレス割れが生じる。 更に、 この ような問題に加えて、 2 以上の深さを有する微細な凹部の数が、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層 1 mm 2 当り、 200 個未満であ ると、 塗装後鲜映性に悪影響を及ぼす、 100 から 2, 000 mの範囲内 の波長を有する、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の表面形 状を除去するこ とができず、 その結果、 合金化処理鉄—亜鉛合金溶 融メ ッキ鋼板に優れた塗装後鲜映性を付与することができない。 一 方、 2 以上の深さを有する微細な凹部の数が、 合金化処理鉄 -亜 鉛合金溶融メ ツキ層 1 mm 2 当り、 8. 200 個を超えても、 第 1 発明の 上述した第 1 実施態様の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板に おけると同様に、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板のプレス 成形性および塗装後鲜映性に悪影響を及ぼすことはないが、 このよ うに極めて多数の微細な凹部を形成することは、 技術的に困難であ り、 現実的ではない。 従って、 2 以上の深さを有する微細な凹部 の数を、 合金化処理鉄-亜鉛合金溶融メ ツキ層 1 mm 2 当り、 200 か ら 8, 200 個の範囲内、 より望ま しく は、 500 から 3, 000 個の範囲内 に限定すべきである。 第 3図は、 第 2発明の第 1 実施態様の合金化処理鉄 -亜鉛合金溶 融メ ッキ鋼板に対応する断面曲線のプロフィ ルを示す概略図である 。 第 3図において、 1 は、 断面曲線の所定長さ ( L ) において、 断 面曲線までの偏差の自乗和が最小になる直線、 即ち、 断面曲線の平 均線である。 2は、 平均線 1 に平行で、 且つ、 最高山頂を通る直線 、 7は、 平均線 1 に平行で、 且つ、 最高山頂から 2 だけ下方に位 置する直線、 そして、 £ 6 、 τ 、 8 、 £ s 、 £ 1 0は、 所定長さ ( L ) の範囲内において、 断面曲線を、 直線 7によって切断するこ とによって得られた、 断面曲線に対応する合金化処理鉄-亜鉛合金 溶融メ ツキ層の切断部分のそれぞれの長さである。 ここで、 断面曲 線の所定長さ ( L ) において、 断面曲線を、 平均線 1 に平行で、 且 つ、 最高山頂から 2 ^だけ下方に位置する直線 7によって切断.する こ とによって得られた、 断面曲線に対応する合金化処理鉄一亜鉛合 金溶融メ ツキ層の切断部分の合計長さの、 断面曲線の所定長さに対 する百分率で表した相対負荷長さ t p ( 2 ) は、 下式によって表 わされる :
t p (2 ) = ( £ 6 + £ 7 + £ 8 + £ 9 + 1 θ ) / L x 相対負荷長さ t P ( 2 ) が 90 %を超えると、 凹部内に保持され るプレス油の量が不足する。 その結果、 プレス成形時に、 金型が隣 接する 2つの凹部間の平坦部を通過する間に、 油切れが生じる。 更 に、 凹部内に保持されたプレス油の量が不足するために、 金型と鋼 板との間の接触面圧に抗するのに十分な静圧が得られない。 従って 、 プレス油膜が破壊されて、 型かじりやプレス割れが生じる。 一方 、 相対負荷長さ t P ( 2 fm が 30 %未満では、 塗装後鲜映性が低下 し、 しかも、 凹部間の平坦部の面積が著しく小さ くなり、 その結果 、 平坦部が破壊される恐れがある。 従って、 相対負荷長さ t p ( 2 fm を、 30から 90 %の範囲内に限定すべきである。 第 2発明の第 1実施態様の合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼 板においては、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層の上に形成さ れた多数の微細な凹部の深さ、 個数、 および、 相対負荷長さ t P (
2 fm ) を、 上述したそれぞれの範囲内に限定することによって、 塗 装後鲜映性に悪影響を及ぼす、 100 から 2, 000 ^の範囲内の波長を 有する、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の表面形状を除去 し、 もって、 その塗装後鮮映性を向上するこ とができる。 合金化^ 理鉄ー亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の表面形状とその塗装後鲜映性との _
間の関係は、 後述する第 3発明の方法において説明する.。 次に、 プレス成形性および塗装後鲜映性に優れた、 第 2発明.の第 2実施態様の合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を、 第 4図を 参照しながら詳細に説明する。 なお、 第 2発明の第 2実施態様の合 金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板が、 鋼板と、 その表面上に形 成された、 多数の微細な凹部を有する合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融 メ ツキ層とからなる構造を有しているこ とは図示されていないが、 第 2発明の第 2実施態様の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板 もまた、 第 2図に示した、 第 1 発明の第 2実施態様の合金化処理鉄 一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の構造と同一の構造を有している。 第 2発明の第 1 実施態様の合金化処理鉄-亜鉛合金溶融メ ツキ鋼 板においては、 2 以上の深さを有する微細な凹部は、 上述した条 件を満たしているが、 第 2発明の第 2実施態様の合金化処理鉄一亜 鉛合金溶融メ ツキ鋼板においては、 2 以上の深さを有する微細な 回部は、 上述した条件のみならず、 更に、 下記条件 :
断面曲線の所定長さにおいて、 前記断面曲線を、 平均線に平行で 、 且つ、 最高山頂から最低谷底までの垂直距離に関して、 前記最高 山頂から 80 %の垂直距離だけ下方に位置する直線によって切断する こ とによって得られた、 前記断面曲線に対応する前記合金化処理鉄 一亜鉛合金溶融メ ツキ層の切断部分の合計長さの、 前記断面曲線の 前記所定長さに対する百分率で表した相対負荷長さ t P ( 80 % ) が 90 %以下である、
を満足しており、 かく して、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼 板のプレス成形性および塗装後鲜映性を更に向上するこ とができる 第 4図は、 第 2発明の第 2実施態様の合金化処理鉄 -亜鉛合金溶 融メ ツキ鋼板に対応する断面曲線のプロフ ィ ルを示す概略図である 。 第 4図において、 1 は、 断面曲線の所定長さ ( L ) において、 断 面曲線までの偏差の自乗和が最小になる直線、 即ち、 断面曲線の平 均線である。 2は、 平均線 1 に平行で、 且つ、 最高山頂を通る直線 、 3は、 平均線に平行で、 且つ、 最低谷底を通る直線、 4 は、 平均 線 1 に平行で、 且つ、 最高山頂から最低谷底までの垂直距離に関し て、 最高山頂から 80%の垂直距離だけ下方に位置する直線、 そして 、 Ά X X , ί 12> £ 13、 £ 14, は、 所定長さ ( L) の範囲内にお いて、 断面曲線を、 直線 4 によって切断するこ とによって得られた 、 断面曲線に対応する合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層の切断 部分のそれぞれの長さである。 こ こで、 断面曲線の所定長さ ( L ) において、 断面曲線を、 平均線 1 に平行で、 且つ、 最高山頂から最 低谷底までの垂直距離に関して、 最高山頂から 80%の垂直距離だけ 下方に位置する直線 4 によつて切断するこ とによって得られた、 断 面曲線に対応する合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層の切断部分 の合計長さの、 断面曲線の所定長さ ( L ) に対する百分率で表した 相対負荷長さ t p (80%) は、 下式によって表わされる :
t p ( 80%) = ( £ n-h £ 12+ £ 1 3 + £ , 4 + £ is) /L x 100(%) 相対負荷長さ t P (80%)の値を 90%以下に維持することによって 、 十分な量のプレス油を凹部に保持させ、 もって、 より優れたプレ ス成形性を、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ッキ鋼板に付与すると 共に、 優れた塗装後鮮映性を、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ 鋼板に付与するこ とができる。 第 2発明の第 2実施態様の合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼 板は、 単層としての合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層を有する ものとして説明したが、 第 2発明の第 2実施態様の合金化処理鉄一 亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板は、 下層としての上記合金化処理鉄 -亜鉛 合金溶融メ ツキ層、 および、 その上に形成された上層としての鉄系 または鉄一亜鉛系メ ツキ層からなる 2層構造を有していてもよい。 また、 上述した合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の少なく と も片面に、 酸化物被膜形成処理、 化成処理、 有機複合樹脂被膜形成 処理、 固形潤滑材塗布処理等を施して、 潤滑性を改善するこ とも可 能である。 更に、 上述した合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板 において、 合金化処理鉄—亜鉛合金溶融メ ツキ層中に、 アルミニゥ ム、 マグネシウム、 チタン、 クロム、 ニッケル、 銅、 ゲイ素、 錫等 を添加して、 その耐食性を向上するこ とも可能である。 次に、 プレス成形性に優れた合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ 鋼板を製造するための第 3発明の方法を説明する。 冷延鋼板に対する亜鉛溶融メ ッキ処理条件および合金化処理条件 と、 メ ツキ層の構造との間の関係について調べ、 プレス成形性を改 善するための方法について検討を行った。 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の表面には、 この種のメ ッキ鐧板に特有の多数の微細な凹凸が形成される。 このような多数 の微細な凹凸の形成状況は、 亜鉛溶融メ ツキ処理条件および合金化 処理条件によって、 大き く影響を受ける。 従って、 亜鉛溶融メ ツキ 処理条件および合金化処理条件を適切に選択すれば、 合金化処理鉄 一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の表面上に、 プレス成形性を改善し得る 多数の微細な凹部を形成することができる。 そこで、 鋼板の表面上に、 プレス成形性に優れた合金化処理鉄一 亜鉛合金溶融メ ツキ層を形成するための方法について検討を重ねた 結果、 次の知見を得た。 即ち、 下記ステップからなる、 合金化処理 鉄—亜鉛合金溶融メ ッキ鋼板を製造するための方法において -.
熱延鋼板に冷間圧延処理を施して、 冷延鋼板を調製し ; 前記冷延 鋼板を、 亜鉛、 アルミニウムおよび不可避的不純物からなる化学成 分組成を有する亜鉛溶融メ ツキ浴中を通過させて、 前記冷延鐧板に 亜鉛溶融メ ツキ処理を施し、 もって、 前記冷延鋼板の少なく とも 1 つの表面上に、 亜鉛溶融メ ツキ層を形成し ; その表面上に前記亜鉛 溶融メ ツキ層がこのように形成された前記冷延鐧板に、 所定の温度 で、 合金化処理を施し、 もって、 前記冷延鋼板の前記少なく とも 1 つの表面上に、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層を形成し、 前 記合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層は、 多数の微細な凹部を有 しており ; そして、 次いで、 前記多数の微細な凹部を有する前記合 金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層が、 その表面上にこのように形 成された前記冷延鋼板に調質圧延処理を施す ;
(1)前記亜鉛溶融メ ッキ浴中の前記アルミニゥムの含有量を、 0. 05 から 0. 30w t . の範囲内に限定し ; (2)前記亜鉛溶融メ ツキ処理におい て、 鉄一アルミニウム合金層が形成されるところの初期反応が生じ る温度領域を、 500から 600 eCの範囲内に限定し ; そして、 )前記 合金化処理における前記所定の温度を、 480 から 600 での範囲内に 限定することによって、 多数の微細な凹部を有する合金化処理鉄一 亜鉛合金溶融メ ツキ層を備えた、 プレス成形性に優れた合金化処理 鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造することができる。 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造するための従来の 方法における亜鉛溶融メ ツキ処理および亜鉛溶融メ ツキ層の合金化 処理に関して詳細に調査した結果、 次のこ とがわかった。 合金化処 理鉄ー亜鉛合金溶融メ ッキ鐧板を製造するための従来の方法におけ る亜鉛溶融メ ツキ処理および合金化処理を、 第 5図から第 8図を参 照しながら説明する。 第 5図は、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造するた めの従来の亜鉛溶融メ ツキ処理において、 鉄一アルミニウム合金層 が形成されるところの初期反応を示す概略図であり、 第 6図は、 従 来の合金化処理において、 鉄一アルミニウム合金層の上に形成され た、 ^層からなる柱状結晶を示す概略図であり、 第 7図は、 従来の 合金化処理において形成された、 鉄一亜鉛合金からなるァゥ トバー ス ト組織を示す概略図であり、 そして、 第 8図は、 従来の合金化処 理において、 鉄—亜鉛合金からなるァゥ トバース ト組織の成長によ つて形成された鉄 -亜鉛合金層を示す概略図である。 第 5図に示すように、 冷延鋼板 5を、 アルミニウムを含有する亜 鉛溶融メ ツキ浴中に浸漬させた直後には、 鋼板 5 と亜鉛メ ツキ層 9 との間の界面に、 薄い鉄—アルミニウム合金層 1 0が生成して、 鉄一 亜鉛合金の成長を抑制する。 次いで、 合金化処理の極めて初期に、 第 6図に示すように、 鉄一アルミニウム合金層 1 0の上に、 ^相から なる柱状結晶 1 1が生成し、 そして、 成長する。 これと同時に、 鉄一 アルミニウム合金層 10を通って、 亜鉛が鋼板 5の結晶粒界 8中に拡 散し、 結晶粒界 8 において、 鉄一亜鉛合金が生成する。 次いで、 第 7図に示すように、 結晶粒界 8 における鉄一亜鉛合金 の生成によって体積変化が生じ、 薄い鉄—アルミニウム合金層 1 0が 機械的に破壊され、 そして、 鋼板 5 と亜鉛メ ツキ層 9 との間の界面 から剝離する。 鉄一アルミニウム合金層 1 0の剝離した部分 1 0 ' は、 亜鉛メ ツキ層 9中に押し出される。 薄い鉄—アルミニウム合金層 1 0 が無くなった部分において、 鉄と亜鉛とが接触し、 これ等の合金化 反応が急速に起こり、 かく して、 アウ トバース ト組織 6'が形成され る (以下、 この反応を "ァゥ トバース ト反応" という) 。 更に、 合 金化が進むと、 アウ トバース ト組織 6'が横方向に成長し、 メ ツキ層 全体が次第に鉄一亜鉛合金になり、 かく して、 第 8図に示すように 、 鋼板 5の表面の全体が、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層 6 によって被われる。 従来、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造する場合に は、 亜鉛溶融メ ツキ浴中に、 少量のアルミニウムを添加することに よって、 第 5図に示すように、 鋼板 5の表面上に薄い鉄—アルミ二 ゥム合金層 1 0を形成し、 もって、 鉄と亜鉛との間の合金化反応速度 を制御していた。 鉄—アルミニウム合金層中における鉄と亜鉛との間の合金化反応 抑制現象、 および、 アウ トバース ト反応について詳細に検討を行つ た結果、 アウ トバース ト反応は、 480から 600 °Cの温度領域におい て、 顕著に発生し、 そして、 特に、 480 から 540 の温度領域にお いて、 アウ トバース ト反応が最も活発に発生すること、 ならびに、 鉄一アルミニウム合金層中における鉄と亜鉛との間の合金化反応抑 制現象とァゥ トバース ト反応とを適切に組み合わせることによって 、 合金化処理鉄-亜鉛合金溶融メ ツキ層上に、 多数の微細な凹部が 形成されるこ とを新たに見出した。 更に、 上述した多数の微細な凹部内に潤滑油を保持させるこ とに よって、 プレス成形性が改善されるこ とに鑑み、 多数の微細な凹部 の大きさおよび数の最適化を図ることによって、 プレス成形性に優 れた合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造し得るこ とがわ かった。 次に、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造するための 第 3発明の方法における、 亜鉛溶融メ ツキ処理および合金化処理を 、 第 9図から第 12図を参照しながら説明する。 第 9図は、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ッキ鋼板を製造するた めの第 3発明の方法による亜鉛溶融メ ツキ処理において、 鉄一アル ミニゥム合金層が形成されるところの初期反応を示す概略図であり 、 第 10図は、 第 3発明の方法による合金化処理において、 鉄一アル ミニゥム合金層の上に形成された、 ^相からなる柱状結晶を示す概 略図であり、 第 1 1図は、 第 3発明の方法による合金化処理において 形成された、 鉄一亜鉛合金からなるァゥ トバース ト組織を示す概略 図であり、 そして、 第 12図は、 第 3発明の方法による合金化処理に おいて形成された、 微細な凹部の 1つを示す概略図である。 第 3発明の方法においては、 亜鉛溶融メ ツキ処理は、 冷延鋼板を 、 亜鉛、 0. 05から 0. 30wt . %の範囲内のアルミニウム、 および、 不可 避的不純物からなる成分組成を有する亜鉛溶融メ ツキ浴中に、 鉄— ァルミニゥム合金層が形成されるところの初期反応が、 500から 600 °Cの温度領域において生ずるように浸漬することによって行わ れる。 その結果、 亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミニウムと鋼板との間 の合金化反応速度が高まり、 第 9図に示すように、 冷延鋼板 5 と亜 鉛メ ツキ層 9 との間の界面に、 厚い厚さを有する鉄—アルミニウム 合金層 1 0が生成される。 次いで、 その表面上に鉄—アルミニウム合金層 10、 および、 その 上に亜鉛メ ツキ層 9が形成された鋼板 5 に、 合金化炉において、 480 から 600 の範囲内の温度で、 合金化処理を施す。 合金化処理 の極めて初期に、 第 10図に示すように、 鉄一アルミニウム合金層 1 0 の上に、 ^相からなる柱状結晶 1 1が生成し、 そして、 成長する。 こ れと同時に、 鉄—アルミニウム合金層 1 0を通って、 亜鉛が鋼板 5の 結晶粒界 8中に拡散し、 結晶粒界 8 において、 鉄 -亜鉛合金が生成 する。 次いで、 第 1 1図に示すように、 結晶粒界 8 における鉄 -亜鉛合金 の生成によつて体積変化が生じ、 厚い鉄一アルミニゥム合金層 10が 機械的に破壊され、 そして、 鋼板 5 と亜鉛メ ツキ層 9 との間の界面 から剝離する。 鉄一アルミニウム合金層 1 0の剝離した部分 10 ' は、 亜鉛メ ツキ層 9中に押し出される。 厚い鉄一アル ミニウム合金層 10 が無くなった部分において、 鉄と亜鉛とが接触して、 これ等の合金 化反応が急速に起こ り、 かく して、 アウ トバース ト組織 6'が形成さ れる。 このようなアウ トバース ト反応の後、 鉄と亜鉛との間の合金化反 応が進行するが、 第 3発明の方法においては、 鉄一アルミニウム合 金層 10が広い面積にわたって厚く形成されているので、 ァゥ トバー ス ト組織 6'の、 その横方向への成長が抑制され、 その結果、 アウ ト バース ト組織 6'は、 鋼板 5の表面と直交する方向において、 外側に 向って成長する。 そして、 鉄一アルミニウム合金層 10が残存してい る領域の亜鉛を、 ァゥ トバース ト組織 6'の成長に伴う鉄一亜鉛合金 形成反応のために消費させることにより、 鉄一アルミニウム合金層 10が残存している領域においては、 第 12図に示すように、 多数の微 細な凹部 12が形成される。 このようにして形成された合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼 板においては、 多数の微細な凹部の大部分は、 2 以上の深さを有 しており、 そして、 2 以上の深さを有する微細な凹部の数は、 合 金化処理鉄-亜鉛合金溶融メ ツキ層 1 mm 2 当り、 200 から 8 , 200 個 の範囲内であり、 そして、 2卿以上の深さを有する微細な凹部の 単位面積当りの開口面積の合計は、 前記単位面積の 1 0から 70 %の範 囲内である。 次に、 プレス成形性に優れた合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ 鋼板を製造するための第 3発明の方法における、 亜鉛溶融メ ツキ処 理条件および合金化処理条件を、 上述したように限定した理由を説 明する。 亜鉛溶融メ ッキ処理における亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミニウム の含有量が、 0. 05w t . 未満では、 亜鉛溶融メ ツキ浴中で、 500から 600 での範囲内において、 鉄一アルミニウム合金層が形成されると ころの初期反応を起こさせても、 生成した鉄一アルミニウム合金層 が薄すぎて、 アウ トバース ト組織の横方向への成長を抑制すること ができない。 従って、 多数の微細な凹部を形成することができない 。 一方、 アルミニウムの含有量が 0. 30w t . を超えると、 鉄一アル ミ ニゥム合金層による、 鉄と亜鉛との間の合金化反応の抑制効果が強 すぎるため、 いかなる条件下で合金化処理を施しても、 鉄と亜鉛と の間の合金化反応を生ぜしめることができない。 従って、 亜鉛溶融 メ ツキ処理における亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミニウムの含有量を 、 0. 05から 0. 30w t . %の範囲内に限定すべきである。 亜鉛溶融メ ツキ処理において、 鉄一アルミニウム合金層が形成さ れるところの初期反応が生じる温度が、 500 °C未満では、 亜鉛溶融 メ ツキ浴中におけるアルミニウムと鋼板との間の反応速度が小さい ために、 生成した鉄一アルミニウム合金層が極端に薄くなる。 その 結果、 アウ トバース ト組織の横方向への成長を抑制するこ とができ ず、 従って、 多数の微細な凹部を形成することができない。 一方、 上述した初期反応が生じる温度が 600 °Cを超えると、 亜鉛溶融メ ッ キ浴中におけるアルミニウムと鋼板との間の反応速度が大きいため に、 生成した鉄一アルミニゥム合金層の厚さは十分であるものの、 同時に、 亜鉛と鋼板との間の反応速度が急激に上昇する。 その結果 、 鉄一亜鉛合金層の成長を抑制することができず、 従って、 多数の 微細な凹部を形成することができない。 従って、 亜鉛溶融メ ツキ処 理において、 鉄一アルミニウム合金層が形成されるところの初期反 応が生じる温度を、 500 から 600 °Cの範囲内に限定すべきである。 上述した初期反応を 500 から 600 での温度領域において生じさせ る手段としては、 500 から 600 °Cの範囲内の温度を有する鋼板を、 亜鉛溶融メ ツキ浴中に浸潰するか、 鋼板を 500 から 600 °Cの範囲内 の温度を有する亜鉛溶融メ ツキ浴中に浸漬するか、 または、 500 か ら 600 °Cの範囲内の温度を有する鋼板を 500 から 600 での範囲内の 温度を有する亜鉛溶融メ ツキ浴中に浸漬することが考えられる。 し かしながら、 500 から 600 での範囲内の温度を有する鋼板を亜鉛溶 融メ ツキ浴中に浸漬する場合には、 適正温度で初期反応が生じた後 、 鋼板の温度は、 直ちに、 熱容量の大きい浴温と同じ温度になる。 従って、 鋼板の板厚が薄い場合には、 適正な初期反応時間が短く な o また、 鋼板を 500 から 600 ての範囲内の温度を有する亜鉛溶融メ ツキ浴中に浸漬する場合には、 鋼板を、 亜鉛溶融メ ツキ浴中に浸漬 すると、 鋼板の温度は、 直ちに、 熱容量の大きい浴温と同じ温度に なる。 従って、 初期温度を適正温度で生じさせるこ とができる。 し かしながら、 鋼板の板厚が厚い場合には、 鋼板の熱容量が比較的大 であるため、 初期反応の極めて早期には、 適正な温度範囲を外れる 可能性がある。 従って、 500 から 600 °Cの範囲内の温度を有する鋼 板を、 500 から 600 °Cの範囲内の温度を有する亜鉛溶融メ ツキ浴中 に浸漬するこ とが望ま しい。 なお、 浴温の全体が 500 から 600 での 範囲内の温度を有している必要はなく、 初期反応が起こる場所、 即 ち、 鋼板が通過する近傍の浴温を、 500 から 600 での範囲内の温度 に保てば十分である。 合金化処理における合金化温度が 480 °C未満では、 アウ トバース ト反応が起こる前に、 ^相からなる柱状結晶が成長するため、 多数 の微細な凹部を形成することができない。 一方、 合金化温度が 600 °Cを超えると、 鉄と亜鉛との間の合金化反応が強くなりすぎるため に、 鉄—アルミニウム合金層による、 鉄と亜鉛との間の合金化反応 の抑制効果が相対的に弱くなる。 その結果、 アウ トバース ト組織の 横方向への成長を抑制することができないため、 多数の微細な凹部 を形成することができない。 更に、 高温のために亜鉛の蒸発が生じ たり、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層と鋼板との間の界面付 近の組織が脆い Γ相の単相になって、 耐バウダリ ング性が著しく低 下する等の問題が生ずる。 ァゥ トバース ト反応は、 500 °C付近にお いて最も活発に生ずる。 従って、 合金化処理における合金化温度を 、 480 から 600 での範囲内、 望ま しく は、 480 から 540 での範囲内 に限定すべきである。 次に、 プレス成形性に優れた合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ 鋼板を製造するための第 4発明の方法を説明する。 鋼中に炭素が固溶されている場合には、 ァゥ トバース ト組織の形 成が抑制されることが、 「鉄と鋼」 第 72年(1 986) 989頁に報告され ている。 この報告によれば、 鋼中に固溶されている炭素は、 結晶粒 界に偏析する。 結晶粒界に偏析した炭素が、 亜鉛の結晶粒界への拡 散を抑えるため、 結晶粒界における鉄一亜鉛合金の生成が少ない。 その結果、 鉄一亜鉛合金の生成による体積変化が起こ らない。 従つ て、 鉄一アルミ ニウム合金層が強固に存在し、 アウ トバース ト組織 の形成を抑制しているものと推定される。 鋼の結晶粒界に偏析する 傾向の強い窒素やボロンも、 炭素と同様の働きを示すものと推定さ れる。 そこで、 アウ トバース ト反応と鋼板の結晶粒界との関係について 詳細に検討した結果、 次の知見を得た :
① アウ トバース ト反応は、 480から 600 °Cの温度領域において、 顕著に発生し、 そして、 特に、 480 から 540 °Cの温度領域において 最も活発に発生する。
② 鋼板として、 炭素、 窒素およびボロンからなる群から選んだ少 なく とも 1 つの成分が、 1 から 20 p pmの範囲内の量で固溶している 冷延鋼板を使用した場合には、 アウ トバース ト反応を起こす結晶粒 界とアウ トバース ト反応を起こさない結晶粒界とが、 冷延鋼板中に 存在する。 上述した知見に基づき、 更に研究を進めた結果、 次の知見を得た 。 即ち、 下記ステップからなる、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ッ キ鋼板を製造するための方法において :
熱延鋼板に冷間圧延処理を施して、 冷延鋼板を調製し ; 前記冷延 鐧扳を、 亜鉛、 アル ミ ニウムおよび不可避的不純物からなる化学成 分組成を有する亜鉛溶融メ ツキ浴中を通過させて、 前記冷延鋼板に 亜鉛溶融メ ツキ処理を施し、 もって、 前記冷延鋼板の少なく とも 1 つの表面上に、 亜鉛溶融メ ツキ層を形成し : その表面上に前記亜鉛 溶融メ ツキ層がこのように形成された前記冷延鋼板に、 所定の温度 で、 合金化処理を施し、 もって、 前記冷延鋼板の前記少なく とも 1 つの表面上に、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層を形成し、 前 記合金化処理鉄—亜鉛合金溶融メ ツキ層は、 多数の微細な凹部を有 しており ; そして、 次いで、 前記多数の微細な凹部を有する前記合 金化処理鉄—亜鉛合金溶融メ ツキ層が、 その表面上にこのように形 成された前記冷延鋼板に調質圧延処理を施す ;
(1)前記冷延鐧板として、 炭素、 窒素およびボロンからなる群から 選んだ少なく とも 1 つの成分が、 1 から 20 p pm の範囲内の量で固溶 している鋼板を使用し ; (2)前記亜鉛溶融メ ッキ浴中の前記アルミ二 ゥムの含有量を、 0. 05から 0. 30w t . %の範囲内に限定し ; そして、 (3) 前記合金化処理における前記所定の温度を、 480 から 600 °Cの範囲 内、 より好ま しく は、 480 から 540 ての範囲内に限定することによ つて、 プレス成形性に優れた合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼 板を製造することができる。 次に、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造するための 第 4発明の方法における、 亜鉛溶融メ ツキ処理および合金化処理を 、 第 1 3図から第 1 6図を参照しながら説明する。 第 13図は、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造するた めの第 4発明の方法による亜鉛溶融メ ツキ処理において、 鉄—アル ミニゥム合金層が形成されるところの初期反応を示す概略図であり
、 第 1 4図は、 第 4発明の方法による合金化処理において、 鉄一アル ミニゥム合金層の上に形成された、 ^相からなる柱状結晶を示す概 略図であり、 第 1 5図は、 第 4発明の方法による合金化処理において 形成された、 鉄一亜鉛合金からなるアウ トバース ト組織を示す概略 図であり、 そして、 第 1 6図は、 第 4発明の方法による合金化処理に おいて形成された、 微細な凹部の 1 つを示す概略図である。 第 4発明の方法においては、 炭素、 窒素およびボロンからなる群 から選んだ少なく とも 1 つの成分が 1 から 20 p pmの範囲内の量で固 溶している冷延鋼板を使用し、 前記冷延鋼板を焼鈍し、 次いで、 焼 鈍された前記冷延鋼板に、 亜鉛、 0. 05から 0. 30wt . %の範囲内のアル ミニゥム、 および、 不可避的不純物からなる成分組成を有する亜鉛 溶融メ ツキ浴中において、 亜鉛溶融メ ツキ処理を施し、 そして、 次 いで、 亜鉛溶融メ ツキ処理された前記冷延鋼板に、 480 から 600 °C の範囲内、 より好ま しく は、 480 から 540 の範囲内の温度で合金 化処理を施す。 第 1 3図に示すように、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を 製造するための第 4発明の方法による亜鉛溶融メ ツキ処理において も、 第 5図に示した、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製 造するための従来の方法による亜鉛溶融メ ツキ処理におけると同様 に、 鋼板 5の表面上に鉄一アルミニウム合金層 1 0が生成する。 次い で、 第 1 4図に示すように、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板 を製造するための第 4発明の方法による合金化処理の初期において も、 第 6図に示した、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製 造するための従来の方法による合金化処理の初期におけると同様に 、 鉄—アルミ ニウム合金層 1 0の上に、 ^層からなる柱状結晶 1 1が生 成し、 そして、 成長する。
^相からなる柱状結晶 1 1が生成した後、 更に、 合金化処理が継続 して行われると、 第 1 5図に示すように、 ある特定の結晶粒界、 即ち 、 符号 1 3で示す炭素、 窒素およびボロ ンの偏折が少ない結晶粒界に おいてのみ、 アウ トバース ト組織 6'が形成され、 そして、 アウ トバ _
一ス ト組織 6'は、 鋼板 5の表面と直交する方向において、 外側に向 かって成長する。 このようなアウ トバース ト反応の後、 鉄と亜鉛との間の合金化反 応が進行するが、 第 4発明の方法においては、 鉄一アルミニウム合 金層 10が広い面積にわたって厚く形成されているので、 アウ トバー ス ト組織 6'の、 その横方向への成長が抑制され、 その結果、 アウ ト バース ト組織 6'は、 鋼板 5の表面と直交する方向において、 外側に 向って成長する。 そして、 鉄一アルミニウム合金層 10が残存してい る領域の亜鉛を、 アウ トバース ト組織 6'の成長に伴う鉄一亜鉛合金 形成のために消費させることにより、 鉄—アルミニゥム合金層 10が 残存している領域においては、 第 1 6図に示すように、 多数の微細な 凹部 12が形成される。 ァゥ トバース ト組織 6'が形成される結晶粒界は、 鋼中に固溶され ている炭素、 窒素およびポロンからなる群から選んだ少なく とも 1 つの成分の量によって変化する。 即ち、 炭素、 窒素およびボロンか らなる群から選んだ少なく とも 1 つの成分の固溶量が増加するに従 つて、 ァゥ トバース ト反応の生ずる頻度が減り、 その結果、 多数の 微細な凹部 12の直径が大き くなる。 換言すれば、 鋼中における炭素 、 窒素およびボロンからなる群から選んだ少なく とも 1 つの成分の 固溶量を調整することによって、 多数の微細な凹部 12の直径を制御 するこ とができ、 かく して、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層 の上に、 多数の微細な凹部を有する合金化溶融亜鉛めつき鋼板が製 造される。 このようにして形成された合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼 板においては、 多数の微細な凹部の大部分は、 2 ^1以上の深さを有 しており、 そして、 2 以上の深さを有する微細な凹部の数は、 合 金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層 1 mm 2 当り、 200 から 8 , 200 個 の範囲内であり、 そして、 2 111以上の深さを有する微細な凹部の、 単位面積当りの開口面積の合計は、 前記単位面積の 1 0から 70 %の範 囲内である。 次に、 プレス成形性に優れた合金化処理鉄—亜鉛合金溶融メ ツキ 鋼板を製造するための第 4発明の方法における、 亜鉛溶融メ ツキ処 理条件および合金化処理条件を、 上述したように限定した理由を説 明する。 冷延鋼板として使用される鋼板中に固溶している、 炭素、 窒素お よびボロンからなる群から選んだ少なく とも 1 つの成分の量が、 1 p pm 未満では、 特定の結晶粒界におけるアウ トバース ト反応および アウ トバース ト組織の横方向への成長を抑制できず、 従って、 多数 の微細な凹部を形成することができない。 一方、 上述した少なく と も 1 つの成分の量が 20 ρ ρπι を超えると、 冷延鋼板の品質が劣化する 。 従って、 冷延鋼板として使用される鋼板中に固溶している、 炭素 、 窒素およびボロンからなる群から選んだ少なく とも 1 つの成分の 量を、 1 から 20 ppm の範囲内に限定すべきである。 炭素、 窒素およびポロンからなる群から選んだ少なく とも 1 つの 成分の鋼板への固溶量の調整は、 製鋼段階における溶鋼中への、 炭 素、 窒素、 ボロン、 チタン、 ニオブ等の添加量を調整することによ つて行う ことができ、 また、 熱延条件や連続亜鉛溶融メ ツキライ ン における焼鈍条件を変えるこ とよっても調整するこ とができる。 更 に、 連続亜鉛溶融メ ツキライ ンに鋼板を送り込む直前に、 鋼板の表 面を、 鉄一炭素合金、 鉄一窒素合金、 鉄一ボロン合金等で被覆し、 そして、 その後の焼鈍工程において、 炭素、 窒素およびボロンを鋼 中に固溶させることができる。 第 4発明の方法において、 炭素、 窒 素およびボロンからなる群から選んだ少なく とも 1 つの成分を、 鋼 板中に固溶させる目的は、 アウ トバース ト反応を制御することにあ る。 従って、 鋼板に亜鉛溶融メ ツキ処理を施すに際して、 炭素、 窒 素およびポロンからなる群から選んだ少なく とも 1 つの成分が鋼板 中に固溶しておればよ く、 その固溶方法は特に限定されるものでは ない。 第 4発明の方法における、 亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミニウムの 含有量、 および、 合金化処理温度の限定理由は、 第 3発明の上述し た方法におけるこれ等の限定理由と同一である。 従って、 これ等限 定理由の説明を省略する。 なお、 第 3発明の方法においては、 亜鉛 溶融メ ツキ処理において、 鉄一アルミニウム合金層が形成されると ころの初期反応が生じる温度領域が、 500 から 600 °Cの範囲内に限 定されているが、 この第 4発明の方法においては、 このような初期 反応が生じる温度領域を限定する必要はない。 次に、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造するための 第 5発明の方法における、 亜鉛溶融メ ツキ処理および合金化処理を 説明する。 第 5発明の方法における亜鉛溶融メ ツキ処理および合金 化処理における現象は、 第 3発明の方法による亜鉛溶融メ ツキ処理 および合金化処理における、 第 9図から第 12図に示した現象と同一 である。 従って、 第 5発明の方法における亜鉛溶融メ ツキ処理およ び合金化処理を、 第 9図から第 12図を参照しながら説明する。 第 5発明の方法において、 亜鉛溶融メ ツキ処理は、 冷延鋼板を、 亜鉛、 0. 1 0から 0. 25w t . %の範囲内のアルミニゥ厶および不可避的不 純物からなる化学成分組成を有する亜鉛溶融メ ツキ浴中.を通過させ るこ とによって行われる。 その結果、 亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミ 二ゥムと鋼板との間の合金化反応速度が高ま り、 第 9図に示すよう に、 冷延鋼板 5 と亜鉛メ ツキ層 9 との間の界面に、 厚い鉄—アルミ ニゥム合金層 10が生成される。 次いで、 その表面上に鉄—アルミニウム合金層 10、 および、 その 上に亜鉛メ ツキ層 9が形成された鋼板 5 に、 合金化炉において、 合 金化処理を、 下式を満たす温度 T (°C ) で行う :
440 + 400 X C A l wt . ¾) ≤ T≤ 500 + 400 x C A l wt . ¾)
但し、 〔A l wt . 〕 は、 亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミニウム 含有量。
合金化処理の極めて初期に、 第 10図に示すように、 鉄—アルミニゥ ム合金層 10の上に、 ^相からなる柱状結晶 1 1が生成し、 そして、 成 長する。 これと同時に、 鉄一アルミニウム合金層 10を通って、 亜鉛 が鋼板 5の結晶粒界 8中に拡散し、 結晶粒界 8 において、 鉄一亜鉛 合金が生成する。 次いで、 第 1 1図に示すように、 結晶粒界 8における鉄一亜鉛合金 の生成によって体積変化が生じ、 厚い鉄一アルミニゥ厶合金層 10が 機械的に破壊され、 そして、 鋼板 5 と亜鉛メ ツキ層 9 との間の界面 から剝離する。 鉄一アルミニウム合金層 10の剥離した部分 10' は、 亜鉛メ ツキ層 9中に押し出される。 厚い鉄—アルミニウム合金層 10 が無くなった部分において、 鉄と亜鉛とが接触して、 これ等の合金 化反応が急速に起こ り、 かく して、 アウ トバース ト組織 6'が形成さ れる。 このようなアウ トバース ト反応の後、 鉄と亜鉛との間の合金化反 応が進行するが、 第 5発明の方法においては、 鉄一アルミニウム合 金層 1 0が広い面積にわたって厚く形成されているので、 アウ トバー ス ト組織 6'の、 その横方向への成長が抑制され、 その結果、 ァ.ゥ ト バース ト組織 6'は、 鋼板 5の表面と直交する方向において、 外側に 向って成長する。 そして、 鉄一アルミニウム合金層 1 0が残存してい る領域の亜鉛を、 アウ トバース ト組織 6'の成長に伴う鉄一亜鉛合金 形成反応のために消費させるこ とにより、 鉄一アルミニウム合金層 1 0が残存している領域においては、 第 12図に示すように、 多数の微 細な凹部 12が形成される。 このようにして形成された合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼 板においては、 多数の微細な凹部の大部分は、 以上の深さを有 しており、 そして、 2 πη以上の深さを有する微細な凹部の数は、 合 金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層 1 MI 2 当り、 200 から 8 , 200 個 の範囲内であり、 そして、 2 以上の深さを有する微細な凹部の単 位面積当りの開口面積の合計は、 前記単位面積の 1 0から 70 %の範囲 内である。 次に、 プレス成形性に優れた合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ 鋼板を製造するための第 5発明の方法における、 亜鉛溶融メ ツキ処 理条件および合金化処理条件を、 上述したように限定した理由を説 明する。 亜鉛溶融メ ツキ処理における亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミニウム の含有量が 0. 1 0w t . 未満では、 生成した鉄一アルミニウム合金層が 薄すぎて、 アウ トバース ト組織の横方向への成長を抑制することが できない。 従って、 多数の微細な凹部を形成するこ とができない。 —方、 アルミニウムの含有量が 0. 25w t . %を超えると、 鉄一アル ミ二 ゥム合金層による、 鉄と亜鉛との間の合金化反応の抑制効果が強す ぎるため、 合金化完了までに長時間を必要とし、 従って、 生産性が 低下する。 従って、 亜鉛溶融メ ッキ処理における亜鉛溶融メ ツキ浴 中のアルミ ニウムの含有量を、 0.10から 0.25wt.%の範囲内に限定す べきである。 この第 5発明の方法においては、 合金化処理を、 下式を満たす温 度 T (°C) で行われる :
440 + 400 X CA1 wt. % 〕 ≤ T≤ 500 + 400 x CA1 wt. % 〕
但し、 〔Al wt.% 〕 は亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミニウム含有 里 o
その理由を、 以下に説明する。 上述したように、 アウ トバース ト反 応は、 480 から 540 °Cの範囲内の温度において活発に発生し、 そし て、 亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミニウム含有量との兼ね合いによつ て、 生産性が低下したり、 多数の微細な凹部が適切に形成されない 場合がある。 第 27図は、 第 5発明の方法による合金化処理における合金化処理 温度と、 亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミニウム含有量との関係を示す グラフである。 第 27図に示すように、 合金化温度 T CC) が 480 °C 未満では、 相からなる柱状結晶の成長が起こ り、 アウ トバース ト 反応が起こることなく、 鉄と亜鉛との間の合金化反応が進行するた めに、 多数の微細な凹部を適切に形成することができない。 合金化温度 T (°C) が、 下式 :
480 ≤ T < 440 + 400 x CA1 wt. % 〕
但し、 〔A1 wt. % 〕 は亜鉛溶融メ ツキ浴中のアル ミ ニウム含有 を満たしている場合、 即ち、 合金化温度 T (°C) および溶融亜鉛メ ツキ浴中のアルミニウム含有量が、 第 27図において、 Aで示された 範囲內である場合には、 アウ トバース ト反応が活発に起こ り、 そし て、 多数の微細な凹部が形成されるものの、 合金化温度がやや低い ために、 鉄一アルミニウム合金層による、 鉄と亜鉛との間の合金化 反応の抑制効果が相対的に強くなる。 従って、 合金化完了までに長 時間を必要とし、 従って、 生産性が低下する。 合金化温度 T (°C) が、 下式 :
440 + 400 CA1 wt.¾ ≤ Ύ≤ 540
但し、 〔A1 wt.% 〕 は亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミニウム含有 里
を満たしている場合、 即ち、 合金化温度 T (°C) および溶融亜鉛メ ツキ浴中のアルミニウム含有量が、 第 27図において、 Bで示された 範囲内である場合には、 多数の微細な凹部が適切に形成される。 合金化温度 T (°C) が、 下式 :
540 ≤ Ί≤ 500 + 400 x CA1 wt.¾ 〕
但し、 〔A1 wt.% 〕 は亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミニウム含有 里
を満たしている場合、 即ち、 合金化温度 T CC) および溶融亜鉛メ ツキ浴中のアルミニウム含有量が、 第 27図において、 Cで示された 範囲内である場合には、 アウ トバース ト反応はやや活発ではないも のの、 合金化温度がやや高いために、 鉄—アルミニウム合金層によ る、 鉄と亜鉛との合金化反応の抑制効果が適度に発揮され、 その結 果、 多数の微細な凹部が適切に形成される。 合金化温度 T C) が、 下式 : 500 + 400 x 〔A 1 wt . % 〕 < T
但し、 〔A 1 wt . ¾ 〕 は亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミニウム含有 を満たしている場合、 即ち、 合金化温度 T CC ) および溶融亜鉛メ ツキ浴中のアルミニウム含有量が、 第 27図において、 Dで示された 範囲内である場合には、 アウ トバース ト反応が活発でないことと、 合金化温度がやや高いために、 鉄一アルミニウム合金層による、 鉄 と亜鉛との合金化反応の抑制効果が相対的に弱くなり、 その結果、 多数の微細な凹部は適切に形成されない。 また、 合金化温度が高温 であるために、 亜鉛の蒸発が生じたり、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶 融メ ツキ層と鋼板との間の界面付近の組織が、 脆い Γ相の単相にな つて、 耐パウダリ ング性が著しく低下する等、 品質面において満足 できるものを製造することができない。 従って、 第 5発明の方法においては、 合金化処理における合金化 温度を上述した範囲内に限定すべきである。 なお、 第 3発明の方法 においては、 亜鉛溶融メ ツキ処理において、 鉄—アルミニウム合金 層が形成されるところの初期反応が生じる温度領域が、 500 から 600 ての範囲内に限定されているが、 第 5発明の方法においては、 このような初期反応が生じる温度領域を限定する必要はない。 第 3から第 5発明の方法においては、 上述したように、 合金化反 応を利用して多数の微細な凹部が形成されるので、 レーザーダル口 ールを使用して合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板に調質圧延 を施すこ とによってプレス成形性を改善する従来の技術とは異なり 、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層が損傷するこ とがない。 従 つて、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板に優れた耐パゥダリ ング性を付与するこ とができる。 また、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶 融メ ツキ層の表面に形成された多数の微細な凹部内には、 プレス油 が十分に保持され、 その結果、 金型と合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融 メ ツキ鋼板との間の摩擦界面に、 プレス油のミ クロプールを独立し て形成することができる。 摩擦界面のミ クロプール内に保持された プレス油は、 高圧下においても、 十分な静圧を有し、 そして、 接触 面圧の一部を負担するこ とができる。 従って、 金型と鋼板との間に 直接接触が生ぜず、 良好なプレス成形性が得られる。 このように、 第 3から第 5発明の方法によれば、 プレス成形性のみならず、 耐パ ウダリ ング性に優れた合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製 造することができる。 更に、 本発明者等は、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の 製造条件、 即ち、 冷間圧延条件、 亜鉛溶融メ ツキ浴の組成、 合金化 処理条件および調質圧延条件と、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ッ キ鋼板の塗装後鲜映性、 プレス成形性および耐パゥダリ ング性等の 諸特性との間の関係について、 検討を重ねた。 本発明者等は、 まず、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の 表面粗さ、 即ち、 中心線平均粗さ(Ra)およびろ波中心線うねり (Wca) と、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の塗装後鲜映性 との間の関係を、 以下に述べる方法によって調べた。 即ち、 表面粗 さの異なる種々の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の表面上 に、 塗膜の厚さが 20/ D1になるように適用される電着塗装工程と、 塗 膜の厚さが 35 Λπになるように適用される中塗り工程と、 そして、 塗 膜の厚さが 35 ^になるように適用される上塗り工程とからなる 3 コ — ト塗装を施した。 このような 3 コー ト塗装が施された合金化処理 鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の塗装後鮮映性を、 スガ試験機株式会 社製の 「写像鲜明度測定装置 NS I C 型」 を使用して、 合金化処理鉄 一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の各々の塗装後鮮映性評価値 (以下、
" NS I C値" という) を測定した。 その調査結果を第 17図に示す。 第 17図は、 合金化処理鉄 -亜鉛合 金溶融メ ツキ鋼板の NS i C値と、 その中心線平均粗さ(Ra)およびろ波 中心線うねり(Wca) との間の関係を示すグラフである。 第 17図から 、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の中心線平均粗さ(Ra)お よびろ波中心線うねり(Wca) と、 塗装後鲜映性との間の相関関係は 小であることが判明した。 また、 上述した電着塗装工程、 中塗り工程および上塗り工程の各 工程後における合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の各々の中 心線平均粗さ(Ra)およびろ波中心線うねり(Wca) を測定した。 その 結果、 何れの合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の中心線平均 粗さ(Ra)およびろ波中心線うねり(Wca) も、 中塗り工程の時点で、 ほぼ一定の値に収束することが判明した。 従って、 合金化処理鉄一 亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の塗装後鮮映性の変化を、 合金化処理鉄 - 亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の中心線平均粗さ(Ra)およびろ波中心線う ねり(Wca) に基づいて説明するこ とができないことが明らかになつ た。 次に、 本発明者等は、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の 表面形状の波長を解析し、 そして、 各波長成分と塗装後鲜映性との 間の関係を、 以下に述べる方法によって調べた。 まず、 3次元表面 粗さ計によって、 X軸方向の 8 mmの測定長さにおける断面曲線を、 Y軸方向に 50 のピッチで 21本採取した。 採取された 21本の断面曲 線を、 X軸倍率 20倍、 Y軸倍率 40倍、 Z軸倍率 1 000倍で描いた 3次 元表面断面曲線を第 1 8図に示す。 次に、 データ点数を断面曲線 1 本当り 1 024点とし、 断面曲線を最 小自乗法により水平化処理してその傾きを除去し、 そして、 合金化 処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の表面凹凸の不規則な波形、 即ち 、 X軸に対して不規則な高さ変動を示す波形をフー リ エ変換して、 各波長毎の波高の自乗和に分解するこ とにより、 波高分布を計算し た。 このようにして得られた 21本の波高分布をリニア加算し、 そし て、 平均して 1 つの波高分布を求め、 そして、 各波長の波高の自乗 和をパワーとして表示し、 これを直線で結ぶことによって、 パワー スぺク トルを作成した。 第 1 9図は、 波長解析によって得られた、 合 金化処理鉄—亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板のパワースぺク トルにおける 、 その表面形状の波長と、 そのパワーとの間の関係を示すグラフで あ《 o 上述したようにして波長解析した結果から、 合金化処理鉄一亜鉛 合金溶融メ ツキ鋼板の各波長ごとのパワーと、 3 コー ト塗装が施さ れた後の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の NS I C 値との間 の相関係数を求め、 そして、 各波長ごとに相関係数をプロ ッ ト した 。 第 20図は、 合金化処理鉄-亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の NS I C値およ びある波長域におけるその表面形状のパワースぺク トル間の相関関 係と、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の表面形状の波長と の間の関係を示すグラフである。 第 20図に示すように、 1 00から 2. 000 /mの範囲内の波長域のパワーと塗装後鲜映性との間の相関関 係は大であり、 従って、 1 00 から 2, 000 の範囲内の波長域におけ る表面形状が、 塗装後鲜映性に悪影響を与えることが判明した。 そ こで、 本発明者等は、 100から 2, 000 の範囲内の波長域における 表面形状を除去することが、 塗装後鲜映性の改善に効果的であるこ とに着目 し、 この点について更に検討を重ねた。 - 冷間圧延機の少なく とも最終ロールスタ ン ドにおいて、 中心線平 均粗さ(Ra)が 0.1から 0.8 の範囲内であり、 そして、 冷間圧延処 理後の冷延鋼板の断面曲線をフ一 リェ変換して得られる、 100から 2.000 の範囲内の波長域におけるパワースぺク トルの積分値が、 200 (m 以下となるように表面形状が調整されたロールを用いて冷 間圧延処理が施された冷延鋼板、 および、 上記冷延鋼板を使用して 、 異なる条件下で製造された合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼 板の各々の表面形状の波長と、 そのパワーとの間の関係を調べた。 その結果を、 第 21図に示す。 第 21図において、 "a " は冷延鋼板のパワースペク トルを示し、 "b " は調質圧延が施されていない合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板のパワースペク トルを示し、 "c " は通常の調質圧延ロー ルを使用して調質圧延が施された合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ッ キ鋼板のバヮ一スペク トルを示し、 そして、 "d " は、 中心線平均 粗さ(Ra)が 0.5 m以下で、 調質圧延処理後の冷延鋼板の断面曲線を フーリエ変換して得られる、 100 から 2, 000 raの範囲内の波長域に おけるパワースペク トルの積分値が、 200 3 以下となるように表 面形状が調整されたロールを用いて調質圧延が施された合金化処理 鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板のパワースペク トルを示す。 なお、 10 0 から 2, 000 ^の範囲内の波長域におけるパワースぺク トル "a " の積分値は、
Figure imgf000059_0001
であり、 上記波長域におけるパワースぺク トル "b " の積分値は、 160 /ΛΠ3 であり、 上記波長域におけるパワース ベク トル "c " の積分値は、 100 3 であり、 そして、 上記波長域 におけるパワースペク トル "d " の積分値は、 50 ηι3 であった。 次に、 冷間圧延機の少なく とも最終ロールスタン ドにおいて、 中 心線平均粗さ(Ra)が 0.1から 0.8 の範囲内であり、 そして、 冷間 圧延処理後の冷延鋼板の断面曲線をフー リエ変換して得られる、 100 から 2, 000 の範囲内の波長域にけるバヮ一スぺク トルの積分 値が、 500 fm3 以下となるように表面形状が調整されたロールを用 いて冷間圧延処理が施された冷延鐧板、 および、 上記冷延鋼板を使 用して、 異なる条件下で製造された合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の各々の表面形状の波長と、 そのパワーとの間の関係を調 ベた。 その結果を、 第 22図に示す。 第 22図において、 "a " は冷延鋼板のパワースペク トルを示し、 "b " は調質圧延が施されていない合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板のパワースペク トルを示し、 " c " は通常の調質圧延ロー ルを使用して調質圧延が施された合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ッ キ鋼板のパワースペク トルを示し、 そして、 "d " は、 中心線平均 粗さ(Ra)が 0.5 以下で、 調質圧延処理後の冷延鋼板の断面曲線を フー リ エ変換して得られる、 100 から 2, 000 の範囲内の波長域に おけるバヮ一スぺク トルの積分値が 100 3 以下となるように表面 形状が調整されたロールを用いて調質圧延が施された合金化処理鉄 一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板のパワースペク トルを示す。 なお、 100 から 2, 000 の範囲内の波長域におけるパワースペク トル "a " の 波長の積分値は、 485 3 であり、 上記波長域におけるパワースぺ ク トル "b " の積分値は、 523 ^i3 であり、 上記波長域におけるパ ワースベク トル " c " の積分値は、 250 3 であり、 そして、 上記 波長域におけるパワースペク トル "d " の積分値は、 70 3 であつ た。 第 21図および第 22図から以下のこ とがわかった :
(1) 冷間圧延機の少なく とも最終ロールスタ ン ドにおいて、 中心線 平均粗さ(Ra)が 0. 1から 0. 8 の範囲内であり、 そして.、 冷間圧延 処理後の冷延鋼板の断面曲線をフー リエ変換して得られる、 1 00 か ら 2, 000 の範囲内の波長域におけるパワースぺク トルの積分値が 、 200 fm 3 以下となるように表面形状が調整されたロールを用いて 冷間圧延された冷延鋼板に、 亜鉛溶融メ ッキ処理および合金化処理 を施し、 次いで、 調質圧延処理を施すこ とにより、 合金化処理鉄一 亜鉛合金溶融メ ッキ鋼板に優れた塗装後鲜映性を付与することがで きる ; および、
(2) 冷間圧延機の少なく とも最終ロールスタン ドにおいて、 中心線 平均粗さ(Ra)が 0. 1から 0. 8 ^の範囲内であり、 そして、 冷間圧延 処理後の冷延鐧板の断面曲線をフーリエ変換して得られる、 1 00か ら 2, 000 ^の範囲内の波長域におけるパワースぺク トルの積分値が 、 500 3 以下となるように表面形状が調整されたロールを用いて 冷間圧延が施された冷延鋼板に、 亜鉛溶融メ ツキ処理および合金化 処理を施し、 次いで、 これに、 中心線平均粗さ(Ra)が 0. 5 以下で あり、 そして、 調質圧延処理後の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ッ キ鋼板の断面曲線をフーリエ変換して得られる、 100 から 2, 000 の範囲内の波長域におけるパワースぺク トルの積分値が、 200 3 以下となるように表面形状が調整されたロールを用いて、 調質圧延 処理を施すことにより、 合金化処理鉄—亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板に 更に優れた塗装後鲜映性を付与することができる。 第 23図は、 通常の調質圧延ロールを使用した従来の調質圧延処理 を含む従来の製造方法によって製造された合金化処理鉄 -亜鉛合金 溶融メ ツキ鋼板において、 調質圧延処理による鋼板の伸張率と、 冷 延鋼板の 100 から 2, 000 の範囲内の波長域におけるパワースぺク トルの積分値との間の関係を示すグラフである。 第 23図に示すよう に、 通常の調質圧延ロールを用いて従来の調質圧延を行った場合に は、 メ ツキ原板として、 1 00 から 2, 000 の範囲内の波長域におけ るパヮ スぺク トルの積分値が、 200 z m3以下となるように冷間圧 延処理が施された冷延鐧扳を使用することによって、 良好な塗.装後 鲜映性が得られる。 第 24図は、 中心線平均粗さ(Ra)が 0. 5 以下であり、 そして、 調 質圧延処理後の合金化処理鉄—亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の断面曲線 をフーリエ変換して得られる、 1 00 から 2, 000 の範囲内の波長域 におけるパワースぺク トルの積分値が、 200 3 以下となるように 表面形状が調整された特別な調質圧延ロールを使用した調質圧延処 理を含む第 3から第 5発明の方法によって製造された合金化処理鉄 一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板において、 調質圧延処理による鋼板の伸 張率と、 冷延鐧板の 100 から 2, 000 の範囲内の波長域におけるパ ワースぺク トルの積分値との間の関係を示すグラフである。 第 24図 に示すように、 メ ツキ原板として、 1 00 から 2, 000 の範囲内の波 長域におけるパワースぺク トルの積分値が、 調質圧延処理における 5. 0 %以下の鋼板の伸張率との関係において 500 Ac m3以下となるよ うに調質圧延された冷延鋼板を使用することにより、 良好な塗装後 鲜映性が得られる。 この場合には、 塗装後鲜映性に優れた合金化溶 融亜鉛めつき鋼板の製造条件の範囲が広がるので、 生産性が向上す る 0 第 25図は、 合金化処理鉄—亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の 1 00 から 2, 000 の範囲内の波長域におけるパワースぺク トルの積分値と、 その NS I C値との間の関係を示すグラフである。 第 25図に示すように 、 合金化処理鉄-亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の、 1 00から 2, 000 の 範囲内の波長域におけるパワースぺク トルの積分値が 200 μτα 3 以下 であると、 NS I C値が 85以上になり、 このことは、 塗装後鲜映性が良 好なレベルにあることを示す。 第 26図は、 冷延鋼板および合金化処理鉄-亜鉛合金溶融メ ツキ鋼 板の各々の、 100 から 2, 000 の範囲内の波長域におけるパワース ベク トルの積分値と、 調質圧延処理によるメ ツキ鋼板の伸張率との 間の関係を示すグラフである。 第 26図において、 横軸の "冷延鋼板 " と記載した垂直線は、 冷延鋼板の、 100 から 2, 000 の範囲内の 波長域におけるバワースぺク トルの積分値を示しており、 横軸の " 伸張率 0. 0 " と記載した垂直線は、 調質圧延前の合金化処理鉄 - 亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の、 上記波長域におけるパワースぺク トル の積分値を示しており、 そして、 横軸の "伸張率 1 . 0 から 5. 0 " と 記載した垂直線は、 それぞれの伸張率で調質圧延された合金化処理 鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の、 上記波長域におけるパワースぺク トルの積分値を示している。 第 26図において、 "暴" 印は、 この発 明の範囲内の実施例を示し、 "〇" 印は、 この発明の範囲外の比較 例を示し、 点線は、 通常の調質圧延ロールを使用した場合を示し、 そして、 実線は、 この発明による特別な調質圧延ロールを使用した 場合を示す。 第 26図に示すように、 5. 0 %以下の伸張率での調質圧延によって 、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の、 1 00から 2, 000 の 範囲内の波長域におけるパワースペク トルの積分値を 200 fm 3 以下 にするためには、 冷延鋼板の、 1 00から 2, 000 ΛΠの範囲内の波長域 におけるパワースぺク トルの積分値を、 調質圧延時の伸張率との関 係において、 以下にする必要がある。 第 3から第 5発明の方法において、 冷間圧延処理および調質圧延 処理に関する上述した特別な条件と、 亜鉛溶融メ ツキ処理および合 金化処理に関する上述した特別な条件とを組み合わせるこ とによつ て、 下記条件を満たす多数の微細な凹部を具えた合金化処理鉄 -亜 鉛合金溶融メ ツキ層を有する合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼 板を製造するこ とができる :
(1) 多数の微細な凹部の大部分は、 2 以上の深さを有している ;
(2) 2 以上の深さを有する微細な凹部の数は、 合金化処理鉄—亜 鉛合金溶融メ ツキ層 1 mm 2 当り、 200 から 8, 200 個の範囲内であ る ; および、
(3) 2 以上の深さを有する微細な凹部は、 更に、 下記条件を満た している :
断面曲線の所定長さにおいて、 前記断面曲線を、 平均線に平行 で、 且つ、 最高山頂から 2 だけ下方に位置する直線によって切 断することによって得られた、 断面曲線に対応する合金化処理鉄 一亜鉛合金溶融メ ツキ層の切断部分の合計長さの、 断面曲線の所 定長さに対する百分率で表した相対負荷長さ t P ( 2 ) が、 30 から 90 %の範囲内である。 次に、 第 3から第 5発明の方法における、 冷間圧延処理条件およ び調質圧延処理条件を上述したように限定した理由を説明する。 冷間圧延機の少なく とも最終口一ルスタン ドにおけるロールの中 心線平均粗さ(Ra)が 0. 1 未満では、 焼鈍炉内においてロール疵が 発生しやすいので、 好ま しくない。 一方、 上記ロールの中心線平均 粗さ(Ra)が 0. 8 を超えると、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ッキ 鋼板の表面上に、 1 00 から 2. 000 ^の範囲内の波長域の表面形状を 有する部分が増加して、 好ま しくない。 従って、 冷間圧延機の少な く とも最終ロールスタン ドにおけるロールの中心線平均粗さ(Ra)を 、 0. 1 から 0. 8 ^の範囲内に限定することが望ま しい。 冷間圧延後の冷延鋼板の、 1 00から 2, 000 の範囲内の波長域に おけるパワースぺク トルの積分値が 200 3 を超えると、 亜鉛溶融 メ ツキ処理後に行われる調質圧延処理の条件によっては、 合金化処 理鉄—亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の 1 00 から 2, 000 の範囲内の波長 域におけるパワースぺク トルの積分値を 200 3 以下に維持するこ とができず、 その結果、 良好な塗装後鮮映性が得られない。 従って 、 冷間圧延後の冷延鐧板の、 100から 2, 000 の範囲内の波長域に おけるパワースペク トルの積分値を 200 ^ii 3 以下に維持するこ とが 好ま しい。 冷延鋼板の表面上に合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層を形成 した後に、 これに所定の伸長率で調質圧延を施す場合において、 冷 間圧延後の冷延鋼板の、 100から 2, 000 raiの範囲内の波長域におけ るパワースぺク トルの積分値が 500 m 3 を超えると、 合金化処理鉄 一亜鉛合金溶融メ ッキ鋼板に調質圧延処理を施しても、 合金化処理 鉄—亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の、 100から 2, 000 の範囲内の波長 域におけるパワースぺク トルの積分値を 200 3 以下にすることが できず、 その結果、 良好な塗装後鲜映性が得られない。 従って、 冷 間圧延後の冷延鋼板の 100から 2, 000 の範囲内の波長域における パワースぺク トルの積分値を 500
Figure imgf000065_0001
以下に維持することが好ま し い。 調質圧延処理におけるロールの中心線平均粗さ(Ra)が 0. 5 を超 えると、 合金化処理鉄—亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の表面上に 1 00か ら 2, 000 の範囲内の波長域の表面形状を有する部分が増加して、 好ましく ない。 従って、 調質圧延処理におけるロールの中心線平均 粗さ(Ra)を 0. 5 以下に維持することが好ま しい。 調質圧延処理後の合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の、
1 00 から 2, 000 ^の範囲内の波長域におけるパワースぺク トルの積 分値が 200 fm z を超えると、 合金化処理鉄-亜鉛合金溶融メ ツキ鋼 板の塗装後鲜映性が劣化する。 従って、 調質圧延処理後の合金化処 理鉄ー亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の、 100 から 2, 000 Λΐιの範囲内の波 長域におけるパワースぺク トルの積分値を 200 3 以下に維持する ことが好ましい。 調質圧延処理における伸長率が 0. 3 %未満では、 合金化処理鉄 - 亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の、 1 00 から 2. 000 の範囲内の波長域に おけるパワースぺク トルの積分値を 200 ^n 3 以下に維持することが できず、 その結果、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板に優れ た塗装後鲜映性を付与することができない。 一方、 伸長率が 5. 0 % を超えると、 加工硬化によって合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ッキ 鋼板の品質が劣化する。 従って、 調質圧延処理における伸長率を、 0. 3 から 5. 0 %の範囲內に限定することが好ま しい。 次に第 1 発明の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を、 実施 例により、 比較例と対比しながら更に詳細に説明する。 第 1 発明の実施例 1
0. 8mm の厚さを有する冷延鋼板を使用して、 連続亜鉛溶融メ ツキ ライ ンにより、 メ ツキ量が鋼板の片面当り 60 g Z m 2 に調整された 、 この発明の範囲内の種々の合金化処理鉄—亜鉛合金溶融メ ツキ鋼 板を製造した。 即ち、 連続亜鉛溶融メ ツキライ ンにおいて、 冷延鋼 板を焼鈍し、 次いで、 このように焼鈍された冷延鋼板を、 亜鉛、 0. 1 7w t . %のアルミニゥムおよび不可避的不純物からなる化学成分組成 を有する亜鉛溶融メ ツキ浴中を通過させて、 冷延鐧板に亜鉛溶融メ ツキ処理を施し、 もって、 冷延鋼板の両表面上に、 亜鉛溶融メ ツキ 層を形成した。 次いで、 その両表面上に亜鉛溶融メ ツキ層がこのよ うに形成された冷延鋼板に、 合金化炉において、 5 1 0 ての温度で合 金化処理を施し、 もって、 冷延鋼板の両表面上に、 合金化処理鉄 - 亜鉛合金溶融メ ツキ曆を形成した。 このように形成された合金化処 理鉄ー亜鉛合金溶融メ ツキ層は、 2 以上の深さを有する多数の微 細な凹部を有していた。 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層 1 mm 2 当りの、 2 ^以上の深さを有する微細な凹部の数を、 結晶粒の 大きさが異なる冷延鋼板を使用することによって変化させた。 ここ で、 結晶粒の大きさは、 冷延鋼板の成分および焼鈍条件を変えるこ とによって調整された。 結晶粒の大きさを調整すると、 冷延鋼板の 品質が変化する可能性があるが、 冷延鋼板の品質を変化させたくな い場合には、 冷延鐧扳を連続亜鉛溶融メ ツキラインを通過させる際 に、 焼鈍炉において、 鋼板表面に歪を付与した後、 焼鈍を行えばよ い。 これによつて、 鋼板の最表層の結晶粒の大きさだけが調整され 、 そして、 鋼板内部の結晶粒の大きさを一定に維持できるので、 品 質が均一で且つ表層の結晶粒の大きさを変えた鋼板を製造すること ができる。 このように製造された複数枚の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ッ キ鋼板から、 この発明の範囲内の供試体 (以下、 "本発明供試体" という) No s . 4から 1 0、 および、 12から 1 4を調製した。 比較のため に、 この発明の範囲外の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板か ら、 供試体 (以下、 "比較用供試体" という) No s . 1 から 3、 1 1、 15および 1 6を調製した。 比較用供試体 No s . 1 から 3 は、 上述した先 行技術 3に従って製造された合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼 板から、 そして、 比較用供試体 No . 1 6 は、 上述した先行技術 4に従 つて製造された合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板から、 それ ぞれ調製された。 次いで、 本発明供試体 No s . 4から 1 0、 および、 12から 1 4、 ならび に、 比較用供試体 No s . 1 から 3、 1 1、 15および 1 6の各々について、 プレス成形性および耐パゥダリ ング性を、 以下に述べる試験方法に よつて調査した。 各供試体の表面を、 走査型電子顕微鏡により観察して、 合金化処 理鉄ー亜鉛合金溶融メ ツキ層における多数の微細な凹部の形成状態 を調べた。 第 28図は、 第 1 発明の第 1実施態様の合金化処理鉄 -亜 鉛合金溶融メ ッキ鋼板の代表例としての本発明供試体 No . 4の表面 組織の走査型電子顕微鏡写真であり、 そして、 第 29図は、 従来の合 金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の代表例としての比較用供試 体 No . 1 の表面組織の走査型電子顕微鏡写真である。 第 28図および 第 29図から明らかなように、 本発明供試体 No . 4の合金化処理鉄一 亜鉛合金溶融メ ツキ層上には、 従来の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融 メ ッキ鋼板の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ッキ層には存在しない 、 2 以上の深さを有する多数の微細な凹部が形成されていた。
2 以上の深さを有する微細な凹部の数は、 各供試体の表面を走 査型電子顕微鏡により観察し、 100 倍に拡大した写真における 25 mm 2 中の凹部の数を測定し、 そして、 1 mm 2 の数に換算することに よって求められた。 各供試体についての、 合金化処理鉄 -亜鉛合金 溶融メ ツキ層 1 nun 2 当りの、 2 ΛΠ以上の深さを有する微細な凹部の 数、 2 ^以上の深さを有する微細な凹部の単位面積当りの開口面積 の合計の単位面積に対する百分率 (以下、 "凹部の面積率" という - -
) 、 および、 2 ^以上の深さを有する微細な凹部 1 個の平均面積を 、 第 1 表に示す。
供試体 1 mm2 当り 凹部の 凹部の平均 プレス成形性 耐パウダ 相対負荷長さ 備 考 n の凹部の数 Si猜率 面 稗 リング性 tpド(80¾)
(個) (%) 摩擦係数 評価 の評価 (.%)
1 36 13 3670 0.168 劣る 劣る 93 比較用供試体( 先行技術 3)
2 64 40 6250 0.165 劣る 劣る 92 比較用供試体( 先行技術 3 )
3 128 40 3100 0.161 劣る 劣る 92 比較用供試体( 先行技術 3)
4 201 40 1990 0.149 良好 良好 92 本発明供試体
5 400 40 1000 0.148 良好 良好 95 本発明供試体
6 512 40 774 0.146 良好 良好 95 本発明供試体
7 1024 40 385 0.144 良好 良好 91 本発明供試体
8 2048 40 194 0.144 良好 良好 92 本発明供試体
9 4096 40 90 0.145 良好 良好 92 本発明供試体
10 8192 40 50 0.148 良好 良好 92 本発明供試体
11 1024 90 865 0.142 良好 劣る 92 比較用供試体
12 1024 70 670 0.143 良好 良好 93 本発明供試体
13 1024 40 385 0.144 良好 良好 95 本発明供試体
14 1024 10 102 0.146 良好 良好 92 本発明供試体
15 1024 5 48 0.158 劣る 良好 92 比較用供試体
400 5 200 0.158
16 劣る 良好 92 比較用供試体( 先行技術 4 )
プレス成形性の試験は、 下記方法で行われた。 即ち、 プレス成形 性を評価するための、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の表 面の摩擦係数を、 第 30図に示す摩擦係数測定装置を使用して測定し た。 このとき用いたビ一 ド 14は、 日本工業規格(JIS) の SKD 11に規 定された工具鋼からなっていた。 ビー ド 14と供試体 15 (即ち、 本発 明供試体 Nos. 4から 10、 および、 12から 14、 ならびに、 比較用供試 体 Nos. 1 から 3、 11、 15および 16の各々) との接触面積は、 3 mmx 10mmであつた。 潤滑油がその両表面上に塗布された供試体 15を口一 ラ一 17上の試験台 16に固定した。 400kg の押付け荷重 (N) でビー ド 14を供試体 15に押し付けながら、 試験台 16をレール 20に沿って移 動させるこ とによって、 供試体 15を 1 m/分の速度で引き抜いた。 こ のときの引抜き荷重 (F) および押付け荷重 (N) を、 ロー ドセル 18および 19によって測定した。 このように測定された引抜き荷重 ( F ) および押付け荷重 (N) に基づいて、 供試体 15の摩擦係数 (F ノ N) を算出した。 供試体 15の表面上に塗布された潤滑油は、 日本 パーカライジング (株) 製 「ノ ッ クスラス ト 5 3 0 F J であった。 プレス成形性の評価基準は、 下記の通りであった :
摩擦係数 (F ZN) の値が 0.150 未満 : プレス成形性が良好、 摩擦係数 (F ZN) の値が 0.150 以上 : ブレス成形性が劣る。 耐パウダリ ング性の試験は、 下記方法で行われた。 即ち、 合金化 処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層の剥離性の指標となる耐パゥダリ ン グ性を、 第 31図および第 32図に示す ドロ一ビ一 ド試験機を使用した ドロ一ビー ドテス トによって, 次のようにして評価した。 先ず、 30 龍の幅および 120mni の長さを有する供試体 23 (即ち、 本発明供試体 Nos. 4から 10、 および、 12から 14、 ならびに、 比較用供試体 Nos. 1 から 3、 11、 15および 16の各々) の測定非対象面における合金化処 理鉄-亜鉛合金溶融メ ツキ層を希塩酸によって溶解除去した。 次い で、 供試体 23を脱脂し、 そして、 その重量を測定した。 次いで、 供 試体 23の両表面上に潤滑油を塗布し、 そして、 これを、 ドロービー ド試験機のビー ド 21と雌金型 22との間の間隙に挿した。 次いで、 油 圧装置 25を作動させて、 500kgf /cm 2の圧力 (P ) で、 雌金型 22を供 試体 23を介してビ一 ド 21に押し付けた。 押付け圧力 (P ) は、 ロー ドセル 24によって測定された。 次に、 このようにビー ド 21と雌金型 22との間に挟まれた供試体 23を、 200mm/分の引抜き速度 (V ) で、 上方に引き抜いて、 これをしごいた。 供試体 15の表面上に塗布され た潤滑油は、 日本パーカライジング (株) 製 「ノ ッ クスラス ト 5 3 0 F」 であった。 次いで、 供試体 23を脱脂し、 その測定対象面に接 着テープを貼り、 次いで、 これを剝がした。 次いで、 供試体 23を再 び脱脂し、 次いで、 供試体 23の重量を測定し、 そして、 試験前後で の重量差からバウダリ ング性を求めた。 耐バウダリ ング性の評価基 準は、 下記の通りであった :
バウダリ ング量が 5 g / m 2 未満 : 耐パゥダリ ング性が良好、 パウダリ ング量が 5 g Z m 2 以上 : 耐パウダリ ング性が劣る。 上述したプレス成形性および耐パゥダリ ング性の試験結果を、 第 1表に併せて示す。 第 1 表から明らかなように、 比較用供試体 No s . 1 から 3において は、 2 以上の深さを有する微細な凹部の数がこの発明の範囲を外 れて少なく、 そして、 摩擦係数が本発明供試体に比べて大きかった ので、 比較用供試体 No s . 1 から 3は、 プレス成形性に劣っていた。 しかも、 比較用供試体 Nos . 1 から 3 は、 合金化処理鉄—亜鉛合金溶 融メ ツキ鋼板を、 表面粗さを調整したダルロールを用いて調質圧延 することによって製造されていたので、 比較用供試体 No s . 1 力、ら 3 の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層は、 調質圧延時に受けた損 傷を有していた。 従って、 比較用供試体 Nos. 1 から 3においては、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層が剝離しゃすく、 その結果、 比較用供試体 Nos. 1 から 3は、 耐パゥダリ ング性に劣っていた。 比較用供試体 No. 1 1 は、 この発明の範囲を外れて大きい、 凹部の 面積率を有していたので、 摩擦係数は小さ く、 その結果、 プレス成 形性に優れていたが、 耐パゥダリ ング性に劣っていた。 比較用供試体 Nos. 15および 16は、 何れも、 この発明の範囲を外れ て小さい、 凹部の面積率を有していたので、 摩擦係数が本発明試験 片に比べて大き く、 その結果、 プレス成形性に劣っていた。 これに対して、 本発明供試体 Nos. 4から 10および 12から 14は、 何 れも、 プレス成形性および耐パウダリ ング性に優れていた。 第 1 発明の実施例 2 次に、 第 1 発明の上述した実施例 1 における製造条件に、 以 上の深さを有する多数の微細な凹部に関して、 更に、 下記条件 : カ ッ トオフ値が 0. 8 mmであるところの粗さ曲線の所定長さにおい て、 前記粗さ曲線を、 平均線に平行で、 且つ、 最高山頂から最低谷 底までの垂直距離に関して、 前記最高山頂から 80 %の垂直距離だけ 下方に位置する直線によつて切断することによって得られた、 前記 粗さ曲線に対応する合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層の切断部 分の合計長さの、 前記粗さ曲線の前記所定長さに対する百分率で表 した相対負荷長さ t p (80%) が 90 %以下である、
を付加して、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造した。 このよう に製造された合金化処理鉄—亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板から 、 本発明供試体 Nos.17から 28を調製した。 次いで、 本発明供試体 No S. 17から 28の各々 について、 上述したプレス成形性の試験を行った 。 試験結果を第 2表に示す。
第 2 表
本発明 1 mm 2 当り 凹部の 相対負荷長さ プレス成形性 供試体 の凹部の数 面積率 tp(80¾)
Να (個) (¾) (%) 摩擦係数 評 価
17 201 50 95 良好
18 201 50 80 0.142 極めて良好
19 512 50 95 良好
20 512 50 70 極めて良好
21 2048 50 95 0.146 良好
22 2048 50 80 0.140 極めて良好
23 8192 70 95 0.144 良好
24 8192 70 80 0.140 極めて良好
25 1024 40 95 0.145 良好
26 1024 40 70 0.139 極めて良好
27 1024 10 95 0.148 良好
ο Ο
28 1024 10 90 0.142 極めて良好
M CO
プレス成形性の評価基準は、 下記の通りであった : 摩擦係数 (FZN) の値が 0.142 以下 : プレス成形性が極めて 良好、
摩擦係数 (FZN) の値が 0.142 超- 0.150未満 : プレス成形性 が良好、
摩擦係数 (FZN) の値が 0.150 以上 : プレス成形性が劣る。 相対付加長さ t p (80%) の算出は、 東京精密 (株) 製 「表面粗 さ形状測定機サーフコム 5 7 0 A」 を使用して、 供試体の表面の粗 さ曲線 (カ ツ トオフ値 0.8mm ) を測定することによって行われた。 各供試体の相対付加長さ t P (80%) の値、 合金化処理鉄一亜鉛 合金溶融メ ツキ層 1 mm2 当りの、 2 以上の深さを有する微細な凹 部の数、 および、 凹部の面積率を、 第 2表に併せて示す。 なお、 参 考のため、 第 1 発明の実施例 1 における各供試体の相対付加長さ t p (80%) の値を、 第 1表に併せて示す。 第 2表から明らかなように、 2 以上の深さを有する微細な凹部 が、 相対負荷長さ t P (80%) に関する上述した条件を満たすよう に製造された本発明試験片 Nos.18、 20、 22、 24、 26および 28のプレ ス成形性は、 極めて良好であった。 次に、 第 2発明の合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を、 実 施例により、 比較例と対比しながら更に詳細に説明する。 第 2発明の実施例 1 第 1 発明の上述した実施例 1 におけると同一の方法で、 この発明 の範囲内の種々の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造し た。 次いで、 このように製造された複数枚の合金化処理鉄—亜鉛合金 溶融メ ツキ鋼板に、 そのロール表面が 0. 2 /Λΐιの中心線平均粗さ(Ra) を有するように調整されたブライ ト仕上げ用スキンパスロールを用 いて、 伸張率 1. 0 %以上で調質圧延処理を施した。 上述した調質圧 延処理に際して、 伸張率を変えることによって、 相対負荷長さ t P ( 2 ) の値を変化させた。 相対負荷長さ t Ρ ( 2 ΛΙΙ) の算出は、 第 1 発明の実施例 2におけると同様に、 東京精密 (株) 社製 「表面 粗さ形状測定機サーフコム 5 7 O A」 を使用して、 メ ツキ鋼板の表 面の断面曲線を測定するこ とによって行われた。 このようにして調質圧延処理が施された複数枚の合金化処理鉄一 亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板から、 この発明の範囲内の供試体 (以下、 "本発明供試体" という) Nos. 32から 38、 および、 40から 42を調製 した。 比較のために、 この発明の範囲外の合金化処理鉄一亜鉛合金 溶融メ ツキ鋼板から、 供試体 (以下、 "比較用供試体" という) Nos. 29から 31、 39、 43および 44を調製した。 比較用供試体 Nos. 29か ら 31は、 上述した先行技術 3に従って製造された合金化処理鉄-亜 鉛合金溶融メ ツキ鋼板から、 そして、 比較用供試体 No. 44 は、 上述 した先行技術 4 に従って製造された合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板から、 それぞれ調製された。 次いで、 本発明供試体 Nos. 32から 38、 および、 40から 42、 ならび に、 比較用供試体 Nos. 29 から 31、 39、 43および 44の各々について 、 プレス成形性、 耐パウダリ ング性および塗装後鲜映性を、 以下に 述べる試験方法によつて調査した。 各供試体の合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層に形成された、
2 以上の深さを有する微細な凹部の数の測定は、 第 1 発明の実施 例 1 におけると同一の方法で行われた。 第 1 発明の実施例 1 におけ ると同様に、 第 2発明の実施例 1 の合金化処理鉄—亜鉛合金溶融メ ツキ層上には、 従来の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の合 金化処理鉄—亜鉛合金溶融メ ツキ層には存在しない、 2 以上の深 さを有する多数の微細な凹部が形成されていたこ とが確認された。 各供試体の、 合金化処理鉄—亜鉛合金溶融メ ツキ層 1 mm 2 当りの、 2 ^以上の深さを有する微細な凹部の数、 2 以上の深さを有する 微細な凹部 1 個の平均面積、 および、 相対負荷長さ t Ρ ( 2 ΛΙΙ ) を 、 第 3表に示す。
3 表
供試体 1 mm2 当り 相対負荷長さ 凹部の平均 プレス成形性 塗装後鮮映性 而 ίノヽウタ
Να の凹部の数 tp(2 zm ) 面 積 リング性 備 考.
(個) (¾) 摩擦係数 評価 NSIC値 評価 の評価
29 36 85 3603 0. 168 劣る 70 劣る 劣る 比較用供試体 (先行技術 3 )
30 64 60 6250 0. 165 劣る 75 劣る 劣る 比較用供試体 (先行技術 3 )
31 128 60 3100 0. 161 劣る 80 劣る 劣る 比較用供試体 (先行技術 3 )
32 201 60 1990 0. 149 良好 91 良好 良好 本発明供試体
33 400 60 1000 0. 148 良好 93 良好 艮好 本発明供試体
34 512 60 774 0. 146 良好 91 艮好 艮好 本発明供試体
35 1024 60 385 0. 144 良好 92 良好 艮好 本発明供試体
36 2048 60 194 0. 144 良好 90 良好 艮好 本発明供試体
37 4096 60 90 0. 145 良好 94 良好 艮好 本発明供試体
38 8192 60 50 0. 148 良好 97 良好 良好 本発明供試体
39 1024 10 865 0. 142 艮好 75 劣る 良好 比較用供試体
40 1024 30 670 0. 143 良好 90 良好 艮好 本発明供試体
41 1024 60 385 0. 144 良好 94 良好 良好 本発明供試体
42 1024 90 102 0. 146 良好 97 良好 良好 本発明供試体
43 1024 95 48 0. 158 劣る 97 良好 良好 比較用供試体
44 400 20 2000 0. 158 劣る 65 劣る 良好 比較用供試体 (先行技術 4 )
プレス成形性の試験は、 この第 1 発明の実施例 1 におけると同一 の方法で行われた。 プレス成形性の評価基準もまた、 第 1 発明の実 施例 1 におけると同一であった。 プレス成形性の試験結果を、 第 3 表に併せて示す。 耐パウダリ ング性の試験は、 第 1 発明の実施例 1 におけると同一 の方法で行われた。 耐パゥダリ ング性の評価基準もまた、 第 1 発明 の実施例 1 におけると同一であった。 耐パウダリ ング性の試験結果 を、 第 3表に併せて示す。 塗装後鲜映性の試験は、 下記方法で行われた。 即ち、 日本パー力 ライジング (株) 製化成処理液 "PB-L3080" を用いて、 各供試体に 化成処理を施し、 次いで、 関西ペイ ン ト (株) 製塗料 "E1 - 2000"、 "TP-37グレー" および "TM-13(RC) "を用いて、 電着塗装工程、 中塗 り工程および上塗り工程を行った。 このように塗装された各供試体 の塗装後鮮映性評価値、 即ち、 NS I C値を、 スガ試験機 (株) 製 「写 像鲜明度測定装置 NS I C型」 を使用して測定した。 黒色研磨ガラスの NS I C値は 100であり、 NS I C値が 100に近いほど、 塗装後鲜映性が良 好であることを示す。 塗装後鲜映性の試験結果を、 第 3表に併せて 示す。 第 3表から明らかなように、 比較用供試体 Nos. 29から 31において は、 2 以上の深さを有する微細な凹部の数がこの発明の範囲を外 れて少なく、 そして、 摩擦係数が本発明供試体に比べて大きかった ので、 比較用供試体 Nos. 29から 31は、 プレス成形性に劣っていた。 更に、 比較用供試体 Nos. 29から 31の NS I C値は、 本発明供試体に比べ て小さ く、 その結果、 比較用供試体 Nos. 29から 31は、 塗装後鮮映性 に劣っていた。 しかも、 比較用供試体 Nos . 29から 31は、 合金化処理 鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を、 表面粗さを調整したダルロールを 用いて調質圧延するこ とによって製造されていたので、 比較用供試 体 No s. 29から 31の合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層は、 調質圧 延時に受けた損傷を有していた。 従って、 比較用供試体 Nos. 29から 31においては、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層が剝離しゃす く、 その結果、 比較用供試体 Nos. 29から 31は、 耐バウダリ ング性に 劣っていた。 比較用供試体 No. 39 の相対負荷長さ t p ( 2 ) は、 この発明の 範囲を外れて小さかったので、 その NS I C値は本発明供試体に比べて 小さ く、 従って、 比較用供試体 No. 39 は、 塗装後鲜映性に劣ってい た。 比較用供試体 No . 43 の相対負荷長さ t p ( 2 ) は、 この発明の 範囲を外れて大きかったので、 その摩擦係数は本発明供試体に比べ て大き く、 従って、 比較用供試体 No. 43 は、 プレス成形性に劣って いた。 比較用供試体 No . 44 の相対負荷長さ t p ( 2 fm ) は、 この発明の 範囲を外れて小さかったので、 その摩擦係数は本発明供試体に比べ て大き く、 従って、 比較用供試体 No. 44 は、 プレス成形性に劣って いた。 しかも、 比較用供試体 No. 44 の NS I C値は本発明供試体に比べ て小さかったので、 比較用供試体 No. 44 は、 塗装後鲜映性に劣って いた。 これに対して、 本発明供試体 Nos . 32から 38および 40から 42は、 何 れも、 プレス成形性、 耐パウダリ ング性および塗装後鲜映性に優れ ていた。 第 2発明の実施例 2 次に、 第 2発明の上述した実施例 1 における製造条件に、 2 以 上の深さを有する微細な凹部に関して、 更に、 下記条件 :
力ッ トオフ値が 0. 8 議であるところの粗さ曲線の所定長さにおい て、 前記粗さ曲線を、 平均線に平行で、 且つ、 最高山頂から最低谷 底までの垂直距離に関して、 前記最高山頂から 80 %の垂直距離だけ 下方に位置する直線によつて切断するこ とによって得られた、 前記 粗さ曲線に対応する合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層の切断部 分の合計長さの、 前記粗さ曲線の前記所定長さに対する百分率で表 した相対負荷長さ t P (80¾) が 90 %以下である、
を付加して、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ッキ鋼板を製造した。 このように製造された合金化処理鉄—亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板から 、 本発明供試体 Nos. 45から 56を調製した。 次いで、 本発明供試体 Nos. 45から 56の各々について、 上述したプレス成形性および塗装後 鲜映性の試験を行った。 試験結果を、 第 4表に示す。
太穽 B月 1 mm 2 当り 相対負荷長さ 相対負荷長さ 塗装後鮮映性 プレス成形性 供試体 の凹部の数 tp(2 m ) tp(80%)
(個) (%0) ( \¾ /u) ϋ 1 v lis. RT IUJJ 麾掉 Jin俘 W教 3ζΛ T m mil
/1 201 50 95 Q? ■Ρ良ζ好J 0.149
201 50 80 90 良好 0.142 極めて良
47 512 50 95 92 良好 0.146 良好
48 512 50 70 91 良好 0.142 極めて良好
49 2048 50 95 93 良好 0. 146 良好
50 2048 50 80 91 良好 0. 140 極めて良好
51 8192 30 95 92 良好 良好
52 8192 30 80 90 良好 0.140 極めて良好
53 1024 60 95 94 良好 0. 145 良好
54 1024 60 70 90 良好 0.139 極めて良好
55 1024 90 95 90 良好 0.148 良好
56 1024 90 90 90 良好 0.142 極めて良好
o
プレス成形性に関する評価基準は、 下記の通りであった : 摩擦係数 (F/N) の値が 0.142 以下 : プレス成形性が極めて 良好、
摩擦係数 (FZN) の値が 0.142 超- 0.150未満 : プレス成形性 が良好、
摩擦係数 (FZN) の値が 0.150 以上 : プレス成形性が劣る。 相対負荷長さ t p ( 2 ^ι) および相対負荷長さ t p (80¾) の算出 は、 第 1 発明の実施例 2におけると同様に、 東京精密 (株) 社製 「 表面粗さ形状測定機サーフコム 5 7 0 A」 を使用して、 供試体の表 面の断面曲線および粗さ曲線を、 それぞれ、 測定することによって 行われた。 各供試体の合金化処理鉄-亜鉛合金溶融メ ツキ層 1 mm2 当りの、 2 πι以上の深さを有する微細な凹部の数、 相対負荷長さ t P { 2 (m ) および相対負荷長さ t P (80%) の値を、 第 4表に併せて示す。 第 4表から明らかなように、 2 以上の深さを有する微細な凹部 が、 相対負荷長さ t P (80%) に関する上述した条件を満たすよう に製造された本発明供試体 Nos.46、 48、 50、 52、 54および 56のプレ ス成形性は、 極めて良好であり、 そして、 本発明供試体 Nos.45から 56は、 何れも、 塗装後鲜映性に優れていた。 次に、 この発明の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造 するための第 3発明の方法を、 実施例により、 比較例と対比しなが ら更に詳細に説明する。 第 3発明の実施例 1 0. 8mm の板厚を有する、 複数枚の I F鋼 (i n t er s t i t i a l a t oms f ree s t ee lの略) ベースの冷延鋼板を使用して、 連続亜鉛溶融メ ッ キライ ンにより、 所定のメ ツキ量を有する種々の合金化処理鉄一亜 鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造した。 即ち、 上記冷延鋼板に、 第 3発 明の方法の範囲内において、 亜鉛溶融メ ツキ処理、 合金化処理およ び調質圧延処理を、 それぞれの条件を変化させながら施して、 複数 枚の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造した。 このよう に製造された合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板は、 鋼板の片 面当り 30g/m2のメ ツキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼板と、 鋼板の片 面当り 45g/m2のメ ツキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼板と、 そして、 鋼板の片面当り 60g/m2メ ツキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼板とから なっていた。 このように製造された、 その両表面上に合金化処理鉄 一亜鉛合金溶融メ ッキ層が形成された複数枚の合金化処理鉄 -亜鉛 合金溶融メ ツキ鋼板から、 この発明の範囲内の複数枚の供試体 (以 下、 "本発明供試体" という) を調製した。 比較のために、 亜鉛溶融メ ツキ処理条件および合金化処理条件の うち 少なく とも 1 つがこの発明の範囲外の条件によって、 冷延鋼 板に、 亜鉛溶融メ ツキ処理、 合金化処理および調質圧延処理を施し て、 複数枚の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造した。 このように製造された合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板は、 鋼板の片面当り 30g/m2のメ ツキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼板と、 鋼板の片面当り 45g/m2のメ ツキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼板と、 そして、 鋼板の片面当り 60g/m2メ ツキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼 板とからなつていた。 このように製造された、 その両表面上に合金 化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層が形成された複数枚の合金化処理 鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板から、 この発明の範囲外の複数枚の供 試体 (以下、 "比較用供試体" という) を調製した。 本発明供試体および比較用供試体の各々 について、 亜鉛溶融メ ッ キ処理における、 メ ツキ量、 亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミニウム含 有量、 冷延鋼板の温度、 および、 浴温 ; 合金化処理における初期反 応温度および合金化処理温度 ; ならびに、 調質圧延処理における伸 張率を、 第 5表から第 7表に示す。
5 表 供 メツキ 浴中の 初期反応 合金化 調氐の ブレス 成形性 耐バウダリング性 塗装後鲜映性
付着量 A1豳度 温度 板温 浴温 温 度 譙率 備 考 体 摩擦 評価 尋霁 評価 NS I Cffi 評価
( g/m 2 ) (wt . % ) ( °C ) ( °C ) ( °C ) (°C ) (¾) 係数
45 0. 04 550 550 550 510 0. 7% 0. 180 劣る 8. 0 劣る 90. 0 良好 比校用供試体
58 45 0. 06 460 460 460 510 0. 7% 0. 178 劣る 4. 8 良好 87. 0 良好 比絞用供試体
59 45 0. 06 510 510 510 510 0¾ 0. 149 良好 4. 8 良好 75. 0 劣る 比校用供試体
60 45 0. 06 510 510 510 510 0. 7% 0. 145 良好 4. 8 良好 90. 0 良好 本発明供試体
61 45 0. 06 570 570 570 510 0. 7¾ 0. 145 良好 4. 8 良好 90. 0 良好 本発明供試体
62 45 0. 06 610 610 610 510 0. 7% 0. 155 劣る 4. 9 良好 90. 0 良好 比絞用供試体
63 45 0. 09 460 460 , 460 510 0. 7% 0. 175 劣る 4. 5 良好 88. 0 良好 ,比校用供試体
64' 45 0. 09 510 510 510 510 0% 0. 148 良好 4. 8 良好 74. 0 劣る 比絞用供試体
65 45 0. 09 510 510 510 510 0. 7% 0. 144 良好 4. 8 良好 90. 0 良好 本発明供試体
66 45 0. 09 570 570 570 510 0. 7¾ 0. 143 良好 4. 8 良好 90. 0 良好 本発明供試体
67 45 0. 09 610 610 610 510 0. 7¾ 0. 162 劣る 4. 8 良好 90. 0 良好 比皎用供試体
68 45 0. 12 460 460 460 510 0. 7¾ 0. 165 劣る 4. 5 良好 88. 0 良好 比絞用 試休
69 45 0. 12 510 510 510 510 0¾ 0. 148 良好 4. 3 良好 76. 0 劣る w 田批 汰
70 45 0. 12 510 510 510 510 0. 7¾ 0. 144 良好 4. 3 良好 91. 0 良好 本発明供試体
71 45 0. 12 510 510 460 510 0. 7% 0. 148 良好 4. 1 良好 91. 0 良好 本発明供試体
72 45 0. 12 510 460 510 510 0. 7% 0. 145 良好 4. 2 良好 91. 0 良好 本発明供試体
73 45 0. 12 570 570 570 510 0. 7¾ 0. 142 良好 4. 3 良好 91. 0 良好 本発明供試体
74 45 0. 12 570 570 460 510 0. 7% 0. 145 良好 4. 1 良好 91. 0 良好 本発明供試体
75 45 0. 1 2 570 460 570 510 0. 7% 0. 143 良好 4. 2 良好 91. 0 良好 本発明供試体
76 45 0. 1 2 610 610 610 510 0. 7¾ 0. 161 劣る 4. 8 良好 90. 0 良好 比絞甩供試体
77 ' 1 2 5 10 510 5 10 470 0. 7% 0. ! 75 劣る 4. 1 良好 9 1. 0 良好 比校用供試体
第 6 表
Figure imgf000088_0001
供 メ ツキ 浴中の 初期反応 合金化 調圧の ブレス 成形性 耐パウダリング性 塗装後鲜映性
試 付着量 A i a度 S度 板温 浴温 S 度 伸張率 備 考 体 摩 価 評価
Not ( g/m 2 ) ( w t . % ) ( V ) (V ) ( °C ) ( °C ) ( ¾) I擦I 評価 剝嗨暈 評価 N S 1 C
( ")
99 45 0. 30 610 610 610 ' 510 0. 7¾ 0. 158 劣る 4. 2 良好 90. 0 良好 比校用供試体
1UU 45 0. 32 550 550 550 510 0. 7¾ — ― ― — 一 ― 比校用供試体 合金化反応せす)
101 45 0. 12 460 460 460 510 0. 7% 0. 143 良好 8. 5 劣る 85. 0 良好 比校用供試体
(レ-ザ-ダル鋼板)
102 30 0. 12 460 460 460 510 0. 7¾ 0. 152 劣る 4. 2 良好 90. 0 良好 比絞用供試体
103 30 0. 12 510 510 510 510 0% 0. 146 良好 4. 1 良好 75. 0 劣る 比抆用供試体
104 30 0. 12 510 510 510 510 - 0. 7% 0. 142 ■良好 3. 8 良好 91. 0 良好 本発明供試体
105 30 0. 12 570 570 570 510 0. 7% 0. 141 良好 3. 9 良好 92. 0 良好 本発明供試体
106 30 0. 12 610 610 610 510 0. 7% 0. 160 劣る 4. 2 良好 90. 0 良好 比校用供試体
107 30 0. 12 510 510 510 470 0. 7% 0. 161 劣る 3. 8 良好 90. 0 良好 比校用供試体
108 30 0. 12 510 510 510 550 0. 7% 0. 142 良好 3. 9 良好 90. 0 良好 本発明供試体
109 30 0. 12 510 510 510 590 0. 7% 0. 14 1 良好 4. 3 良好 90. 0 良好 本発明供試体
110 30 0. 1 2 510 510 510 610 0. 7¾ 0. 141 良好 6. 1 劣る 90. 0 良好 比抆用供試体
111 . 60 0. 12 460 460 460 510 0. 7¾ 0. 158 劣る 4. 9 良好 89. 0 良好 比校用供試体
112 60 0. 12 510 510 510 510 0% 0. 148 良好 4. 8 良好 75. 0 劣る 比抆用供試体
113 60 0. 12 510 510 510 510 0. 7¾ 0. 146 良好 4. 7 良好 90. 0 良好 本発明供試体
. 114 60 0. 12 570 570 570 5 10 0. 7 ¾ 0. 144 良好 4. 5 良好 91. 0 良好 本発明供試体
115 60 0. 12 610 610 610 510 0. 7% 0. 164 劣る 4. 6 良好 90. 0 良好 比校用供試体
. 116 60 0. 12 510 510 510 470 0. 7% 0. 164 劣る 4. 6 良好 91. 0 良好 比铰用供試体
117 60 0. 1 2 510 510 510 550 0. 7% 0. 146 良好 4. 6 良好 91. 0 良好 本発明供試体
118 60 0. 1 2 510 510 510 590 0. 7% 0. 145 良好 4. 7 良好 91. 0 良好 本発明供試体
119 60 0. 12 510 510 510 610 0. 7% 0. 145 良好 8. 5 劣る 91. 0 良好 比校用供試体
本発明供試体および比較用供試体の各々 について、 プレス成形性 、 耐パウダリ ング性および塗装後鲜映性を、 以下に述べる試験方法 によって調査した。 プレス成形性の試験は、 第 1 発明の実施例 1 におけると同一の方 法で行われた。 ブレス成形性の評価基準は、 下記の通りであった : 摩擦係数 (F Z N ) の値が 0. 142 以下 : プレス成形性が極めて良 好、
摩擦係数 (F Z N ) の値が 0. 142 超- 0. 150未満 : プレス成形性か 良好、
摩擦係数 (F Z N ) の値が 0. 150 以上 : プレス成形性が劣る。 プレス成形性の試験結果を、 第 5表から第 7表に併せて示す。 耐パウダリ ング性の試験は、 第 1 発明の実施例 1 におけると同一 の方法で行われた。 耐パウダリ ング性の評価基準もまた、 第 1 発明 の実施例 1 におけると同一であった。 耐パウダリ ング性の試験結果 を、 第 5表から第 7表に併せて示す。 塗装後鲜映性の試験は、 第 2発明の実施例 1 におけると同一の方 法で行われた。 塗装後鲜映性の評価基準もまた、 第 2発明の実施例 1 におけると同一であった。 塗装後鲜映性の試験結果を、 第 5表か ら第 7表に併せて示す。 第 5表—第 7表から明らかなように、 亜鉛溶融メ ツキ浴中のアル ミニゥム含有量がこの発明の範囲を外れて少なかった比較用供試体 No. 57 は、 プレス成形性おょぴ耐バウダリ ング性に劣っていた。 比 較用供試体 No . 100においては、 亜鉛溶融メ ツキ浴中のアル ミ ニウム 含有量がこの発明の範囲を外れて多かったことに起因して、 鉄と亜 鉛との間の合金化反応が生じなかった。 初期反応温度がこの発明の 範囲を外れて低かった比較用供試体 Nos.58、 63、 68、 81、 90、 95、 102 および 111 、 ならびに、 初期反応温度がこの発明の範囲を外れ て高かった比較用供試体 Nos.62、 67、 76、 85、 94、 99、 106 および 115 は、 何れも、 プレス成形性に劣っていた。 合金化処理温度がこの発明の範囲を外れて低かった比較用供試体 Nos.77、 86、 107 および 116 は、 何れも、 プレス成形性に劣ってい た。 合金化処理温度がこの発明の範囲を外れて高かった比較用供試 体 No. 80、 89、 110 および 119 は、 何れも、 耐パウダリ ング性に劣 つていた。 伸張率が 0 %、 即ち、 調質圧延処理が行われなかった比 較用供試体 Nos. 59 、 64、 69、 82、 91、 96、 103 および 112は、 何 れも、 塗装後鮮映性に劣っていた。 比較用試験片 No.101は、 メ ツキ 鋼板が、 レーザーダルロールによって、 調質圧延されたため、 メ ッ キ層が損傷を受け、 耐パゥダリ ング性に劣っていた。 これに対し、 亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミニウム含有量、 初期反 応温度、 合金化温度および伸張率のすべてが、 この発明の範囲内で あった本発明試験片 Nos. 60 、 61、 65、 66、 70-75 、 78、 79、 83、 84、 87、 88、 92、 93、 97、 98、 104 、 105 、 108 、 109 、 113 、 114 、 117 および 118 は、 何れも、 プレス成形性、 耐パウダリ ング 性および塗装後鮮映性のすべてにおいて優れていた。 第 3発明の実施例 2
0.8mm の板厚を有する、 IF鋼ベースの熱延鋼板に、 この発明の範 囲内の冷間圧延条件に従って、 冷間圧延処理を施して、 複数枚の 延鋼板を調製した。 次いで、 このように調製された冷延鋼板に、 亜 鉛溶融メ ツキ処理、 合金化処理および調質圧延処理を、 この順序で 施し、 そして、 この発明の範囲内において、 亜鉛溶融メ ツキ処理条 件、 合金化処理条件および調質圧延処理条件を変えることによって 、 複数枚の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板が製造された。 このように製造された合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板は、 鋼板の片面当り 30 g/m2のメ ツキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼板と、 鋼板の片面当り 45 g/m 2のメ ツキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼板と、 そして、 鋼板の片面当り 60 g/m 2メ ッキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼 板とからなつていた。 このように製造された、 その表面上に合金化 処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層が形成された複数枚の合金化処理鉄 —亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板から、 この発明の範囲内の複数枚の供試 体 (以下、 "本発明供試体" という) を調製した。 比較のために、 冷間圧延処理条件、 亜鉛溶融メ ツキ処理条件、 合 金化処理条件およぴ調質圧延条件のうちの少なく とも 1 つがこの発 明の範囲外の条件によって、 熱延鋼板に、 冷間圧延処理、 亜鉛溶融 メ ツキ処理、 合金化処理および調質圧延処理を施して、 複数枚の合 金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造した。 このように製造 された合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板は、 鋼板の片面当り 30 g/m 2のメ ツキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼板と、 鋼板の片面当り 45 g/m 2のメ ツキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼板と、 そして、 鋼板の 片面当り 60 g/m 2メ ツキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼板とからなつて いた。 このよう に製造された、 その両表面上に合金化処理鉄—亜鉛 合金溶融メ ツキ層が形成された複数枚の合金化処理鉄 -亜鉛合金溶 融メ ツキ鋼板から、 この発明の範囲外の複数枚の供試体 (以下、 " 比較用供試体" という) を調製した。 本発明供試体および比較用供試体の各々 について、 冷間圧延処理 における、 冷延ロールの中心線平均粗さ(Ra)、 および、 冷延鋼板の 断面曲線をフーリエ変換して得られる、 1 00から 2, 000 の範囲内 の波長域におけるパワースぺク トルの積分値 ; 亜鉛溶融メ ツキ処理 における、 メ ツキ量、 亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミニウム含有量、 冷延鋼板の温度、 および、 浴温 ; 合金化処理における初期反応温度 および合金化処理温度 ; 並びに、 調質圧延処理における、 調質圧延 ロールの中心線平均粗さ(Ra)、 伸張率、 および、 調質圧延された合 金化処理鉄-亜鉛合金溶融メ ッキ鋼板の断面曲線をフ一リエ変換し て得られる、 1 00から 2, 000 ^の範囲内の波長域におけるパワース ぺク トルの積分値を、 第 8表および 9表に示す。
第 8 表
Figure imgf000094_0001
第 9 表
Figure imgf000095_0001
本発明供試体および比較用供試体の各々 について、 第 3発明の実 施例 1 におけると同一の方法で、 プレス成形性、 耐パウダリ ング性 および塗装後鲜映性を調査した。 その試験結果を、 第 8表および第 9表に併せて示す。 第 8表および第 9表から明らかなように、 本発明供試体 No. 120の プレス成形性、 耐パウダリ ング性および塗装後鮮映性は何れも良好 であった。 しかしながら、 本発明供試体 No. 120の製造方法において は、 冷延ロールの中心線平均粗さ(Ra)が小さかつたこ とに起因して 、 冷延ロールにロール疵が発生しやすく、 その結果、 製品の品質に おいて若干の劣化が認められた。 本発明供試体 Nos. 125- 127 の製造 方法において、 熱延鋼板は、 冷延鋼板のパワースぺク トルの積分値 が高く なる冷延ロールを使用して冷間圧延され、 そして、 合金化処 理鉄-亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板は、 調質圧延処理後の合金化処理鉄 一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板のパワースぺク トルの積分値が高くなる 従来の調質圧延ロールを使用して調質圧延された。 その結果、 本発 明供試体 Nos. 125- 127 は、 塗装後鮮映性において若干劣っていた。 本発明供試体 No. 134は、 プレス成形性、 耐パウダリ ング性および 塗装後鮮映性のすべてにおいて優れていたが、 調質圧延の伸張率が 高いことに起因して、 製品の品質において若干の劣化が認められた
比較用供試体 Nos. 135 および 136 は、 合金化温度がこの発明の範 囲を外れて低かったこ とに起因して、 プレス成形性に劣っていた。 比較用供試体 No. 138は、 レーザーダルロールによって、 表面形状が 付与された冷延鋼板が使用されたことに起因して、 耐パウダリ ング 性に劣っていた。 比較用供試体 No.142は、 合金化温度がこの発明の範囲を外れて高 かったこ とに起因して、 プレス成形性および耐パゥダリ ング性に劣 つていた。 比較用供試体 No.143は、 亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミ二 ゥム含有量がこの発明の範囲を外れて少なかったことに起因して、 プレス成形性および耐パウダリ ング性に劣っていた。 比較用供試体 No.149においては、 亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミニウム含有量がこ の発明の範囲を外れて多かったことに起因して、 鉄と亜鉛との間の 合金化反応が生じなかった。 本発明供試体 No.150は、 プレス成形性および耐パゥダリ ング性に 優れていたが、 調質圧延処理後の合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ッ キ鐧板のパワースぺク トル積分値が大きかったこ とに起因して、 塗 装後鲜映性にやや劣っていた。 これに対し、 冷間圧延処理における、 冷延ロールの中心線平均粗 さ(Ra)、 および、 冷延鋼板の断面曲線をフー リエ変換して得られる 、 100から 2, 000 /mの範囲内の波長域におけるパワースぺク トルの 積分値、 亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミニウム含有量、 合金化処理に おける初期反応温度および合金化処理温度、 調質圧延処理における 調質圧延ロールの中心線平均粗さ(Ra)、 伸張率、 および、 調質圧延 された合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の断面曲線をフー リ ェ変換して得られる、 100から 2, 000 ^の範囲内の波長域における パワースぺク トルの積分値のすべてが、 この発明の範囲内である本 発明供試体 Nos. 12卜 124 、 128-133 、 137 、 139-141 、 および、 144-148 は、 プレス成形性、 耐パウダリ ング性および塗装後鲜映性 のすべてに優れていた。 次に、 この発明の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造 するための第 4発明の方法を、 実施例により、 比較例と対比しなか ら更に詳細に説明する。 第 4発明の実施例 1 各種の I F鋼をべ一スとし、 ボロン、 チタン、 ニオブ、 可溶性ァ ルミニゥムおよび窒素の量を変化させて、 第 10表および 11表に示し た、 この発明の範囲内の成分組成を有する鋼 (以下、 "本発明鋼- という) 、 および、 この発明の範囲外の成分組成を有する鋼 (以下 、 "比較用鋼" という) を調製した。
0 表
Figure imgf000099_0001
但し 12 ― i - 1 >/93
第 1 1 表 綱 Να 鋼 種 種別 C Si n P S sol. Al N Nb Ti B (Ti+Nb)*/C
D - 8 Ti, Nb-IF鋼 本発明鋼 0.0023 0.02 0.13 0.007 0.002 0.045 0.0025 0.000 0.020 0 0.9
D- 9 Ti. Nb-IFS¾ 本発明鋼 0.0023 0.02 0.13 0.007 0.002 0.045 0.0025 0.005 0.017 0
D-10 Ti. 鋼 本発明鋼 0.0023 0.02 0.13 0.007 0.002 0.045 0.0025 0.010 0.015 0
D-11 Ti, Nb-IF鋼 本発明綱 0.0023 0.02 0.13 0.007 0.002 0.045 0.0025 0.015 0.012 0
0-12 Nb-IF m 本発明鋼 0.0023 0.02 0.13 0.007 0.002 0.045 0.0025 0.016 0 0
Ε - 1 Ti-!F ハ ίン鋼 比 β用鋼 0.0023 0.15 0.60 0.020 0.002 0.045 0.0025 0 0 11.8
Ε - 2 Ti-iF テン + B 綱 本発明鋼 0.0023 0.15 0.60 0.020 0.002 0.045 0.0025 0.000 0.120 0.0004
Ε- 3 Ti-iF ハイチン + B 綱 本発明鋼 0.0023 0.15 0.60 0.020 0.002 0.045 0.0025 0.000 0.120 0.0011
Ε- 4 Ti- IF ハイテン + B 鋼 本発明鋼 0.0023 0.15 0.60 0.020 0.002 0.045 0.0025 0.000 0.120 0.0018
Ε - 5 Ti-IF Wテン + B 鋼 比抆用鋼 0.0023 0.15 0.60 0.020 0.002 0.045 0.0025 0.000 0.120 0.0023
F - 1 Ti. S'b-IF '"テン鋼 比絞用鋼 0.0030 0.02 0.65 0.050 0.002 0.045 0.0025 0.010 0.070 0 5.3
F - 2 Ti. Nb-iF テン + B鋼 本発明鋼 0.0030 0.02 0.65 0.050 0.002 0.045 0.0025 0.010 0.070 0.0004
F- 3 Ti, Nb- IFハイ ίン +B鋼 本発明鋼 0.0030 0.02 0.65 0.050 0.002 0.045 0.0025 0.010 0.070 0.0011
F- 4 Ti, Nb- IFハイ ン +B鋼 本発明鋼 0.0030 0.02 0.65 0.050 0.002 0.045 0.0025 0.010 0.070 0.0018
F - 5 Ti , Nb-IFノ"テン + Bif¾ 比抆用 J鋼 0.0030 0.02 0.65 0.050 0.002 0.045 0.0025 0.010 0.070 0.0023
G Ti, Nb- IFハイテン鋼 本発明鋼 0.0030 0.15 0.65 0.020 0.002 0.045 0.0025 0.010 0 0 0.4
Η Nb-IF 'Wテン鋼 本発明鋼 0.0030 0.02 0.65 0.040 0.002 0.045 0.0025 0.010 0 0
!- 1 Nb-IF m 比 β用鋼 0.0021 0.02 0.12 0.005 0.002 0.045 0.0025 0.030 0 0 1.8
1 - 2 Nb-IF +B綱 本発明鋼 0.0021 0.02 0.12 0.005 0.002 0.045 0.0025 0.030 0 0.0004
I - 3 Nb-IF +B綱 本発明鋼 0.0021 0.02 0.12 0.005 0.002 0.045 0.0025 0.030 0 0.0011
I - 4 Nb-IF +B鋼 本発明鋼 0.0021 0.02 0.12 0.005 0.002 0.045 0.0025 0.030 0 0.0018
I - 5 Nb-IF iB 比校用鋼 0.0021 0.02 0.12 0.005 0.002 0.045 0.0025 0.030 0 0.0023
1 - 6 Nb-IF 本発明鋼 0.0021 0.02 0.12 0.005 0.002 0.010 0.0100 0.030 0 0
但し、 (Ti+Nb)*/C= 12 ((. Ti — 1.5S — 3.4N)/48 + Nb/93} /C o
o
本発明鋼および比較用鋼からなる、 0. 8mm の板厚を有する複数枚 の冷延鋼板を使用して、 連続亜鉛溶融メ ツキライ ンにより、 所定の メ ツキ量を有する種々の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を 製造した。 即ち、 上記冷延鋼板に、 第 4発明の方法の範囲内におい て、 亜鉛溶融メ ツキ処理、 合金化処理および調質圧延処理を、 それ ぞれの条件を変化させながら施して、 複数枚の合金化処理鉄一亜鉛 合金溶融メ ツキ鋼板を製造した。 このように製造された合金化処理 鉄-亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板は、 鋼板の片面当り 30 g/m 2のメ ツキ量 を有する複数枚のメ ツキ鋼板と、 鋼板の片面当り 45 g/m 2のメ ツキ量 を有する複数枚のメ ツキ鋼板と、 そして、 鋼板の片面当り 60 g/m 2メ ツキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼板とからなつていた。 このように 製造された、 その両表面上に合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層 が形成された合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板から、 この発 明の範囲内の供試体 (以下、 "本発明供試体" という) を調製した
比較のために、 亜鉛溶融メ ツキ処理条件および合金化処理条件の うちの少なく とも 1 つがこの発明の範囲外の条件によって、 冷延鋼 板に、 亜鉛溶融メ ツキ処理、 合金化処理および調質圧延処理を施し て、 複数枚の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造した。 このように製造された合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板は、 鋼板の片面当り 30 g/m 2のメ ツキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼板と、 鋼板の片面当り 45 g/m 2のメ ッキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼板と、 そして、 鋼板の片面当り 60 g/m 2メ ツキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼 板とからなつていた。 このように製造された、 その両表面上に合金 化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層が形成された複数枚の合金化処理 鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板から、 この発明の範囲外の複数枚の供 試体 (以下、 "比較用供試体" という) を調製した。 本発明供試体および比較用供試体の各々 について、 冷延鋼板の種 類、 冷延鋼板中における炭素、 窒素およびボロンの合計固溶量、 亜 鉛溶融メ ツキ処理における、 メ ツキ量、 亜鉛溶融メ ツキ浴中のアル ミニゥム含有量、 合金化処理における初期反応温度および合金化処 理温度、 並びに、 調質圧延処理における伸張率を、 第 12表から第 15 表に示す。
1 2 表
Figure imgf000103_0001
第 1 3 表
Figure imgf000104_0001
第 14 表
C, Ν, Β メ;)牛 合金 m プレス 成形性 耐パウダリング性 塗装後鲜映性
の固溶 Α浴1 の.
豳 ΐ度 化温 の伸 備 考
No. ft i着 5S牛 摩擦 評価 評価 NSIC 評価
(ppm) (g/m2) (wt: %) (V) (¾) 係数 (g/m?) 値
191 1-2 4 45 0.12 510 0.7¾ 0.148 良好 4.3 良好 90.0 良好 本発明供試体
192 1-3 11 45 0.12 510 0.7% 良好 4.2 良好 90.0 良好 本発明供試体
193 1 -Ί 18 Ί5 0.12 510 0.7¾ 良好 4.2 良好 90.0 良好 本発明供試体
6 23 45 0.12 510 0.7¾ η V. i ]
194 1 - 'i 良好 4.2 良好 90.0 良好 比較用供試体( 品 K劣化)
195 I - 5 15 45 0.12 510 0.7¾ U. H4 良好 4.2 良好 90.0 良好 本発明供試体
196 Λ - 1 11 45 0.12 510 0.7¾ 良好 4.4 良好 90.0 良好 本発明供試体(Pe- C 予備 キ)
197 Λ- 1 11 45 0.12 510 o. n 0.146 良好 4.4 良好 90.0 良好 本発明供試体(Pe- N 予備 キ)
198 Α - 1 11 45 0.12 510 0.7% 0.146 良好 4.4 良好 90.0 良好 本発明供試体(Pe- B 予備 キ) ο o
199 Λ-1 11 45 0.12 510 0.7¾ 0.146 良好 4.4 良好 90.0 良好 本発明供試体( 窒化処理) n i
200 Α-1 11 45 0.12 510 0.7¾ 0.146 良好 4.4 良好 90.0 良好 本発明供試体( 硼酸溶液処理)
201 Β-2 5 30 0.12 510 0.7¾ 0.144 良好 3.1 良好 90.0 良好 本発明供試体
202 Β-2 5 60 0.12 510 o. n 0.148 良好 4.8 良好 90.0 良好 本発明供試体
203 Β-2 5 45 0.04 510 0.7% 0.180 劣る 7.5 劣る 90.0 良好 比較用供試体
204 Β-2 5 45 0.08 510 0.7% 0.149 良好 4.8 良好 90.0 良好 本発明供試体
205 Β- 2 5 45 0.16 510 0.7% 0.142 良好 4.0 良好 90.0 良好 本発明供試体
206 Β-2 5 45 0.20 510 0.7% 0.141 良好 3.8 良好 90.0 良好 本発明供試体
207 Β-2 5 45 0.30 510 0.7% 0.140 良好 3.7 良好 90.0 良好 本発明供試体
208 Β-2 5 Ί5 0.32 510 0.7% 比較用供試体 (合金化反応 if)
209 Β-2 5 45 0.12 470 0.7% 0.175 劣る 4.2 良好 90.0 良好 本発明供試体
210 -2 5 45 0.12 470 0.7% 良好 4.5 良好 90.0 良好 本発明供試体
第 1 5 表 綱板 C, N, B + " m
台 SE lm I eXn. ブレス 成形性 耐パ Wリンダ性 塗装後鲜映性 備 考
の の
rn.固 i¾ 化温 の伸
記号 ¾¾平 sriini sTidn i) 1し arm
(ppm) (?) {%) 係 ¾ 値
1
丄丄 B-2 5 45 590 0.7¾ 0.144 良好 4.7 良好 90.0 良好 本発明供試体
乙丄 B-2 5 45 620 0.7¾ 0.160 劣る 8.1 劣る 90.0 良好 比較用供試体
B-2 5 45 0. 12 510 0 ¾ 0.146 良好 4.2 良好 75.0 劣る 比較用供試体
二 ■ '
B-l 0 45 0. 12 510 0.7¾ 0.148 良好 8.5 劣る 90.0 良好 比較用供試体( いザ-タ) L網板) lJ C-2 6 30 0. 12 510 0.7¾ 0.142 良好 2.5 良好 90.0 良好 本発明供試体
C-2 6 60 0 12 510 0.7¾ 0.148 良好 4.6 良好 90.0 良好 本発明供試体
C-2 6 45 0 04 510 0.7% 0.180 劣る 7.3 劣る 90.0 良好 比校用供試体
218 C-2 6 45 0.08 510 0.7% 0.148 良好 4.8 良好 90.0 良好 本発明供試体
219 C-2 6 45 0.16 510 0.7¾ 0.143 良好 4.0 良好 90.0 良好 本発明供試体
220 C-2 6 45 0.20 510 0.7% 0.142 良好 3.8 良好 90.0 良好 本発明供試体
221 C-2 6 45 0.30 510 0.7¾ 0.143 良好 3.7 良好 90.0 良好 本発明供試体
222 C-2 6 45 0.32 510 0.7¾ 比較用供試体(合金化反応せ f)
223 C-2 6 45 0.12 470 0. η 0.178 劣る 4.2 良好 90.0 良好 比較用供試体
224 C-2 6 45 0. 12 550 0.7% 0.146 良好 4.2 良好 90.0 良好 本発明供試体
225 C-2 6 45 0. 12 590 0.7¾ 0.146 良好 4.2 良好 90.0 良好 本発明供試体
226 C-2 6 45 0. 12 620 0.7% 0.155 劣る 8.2 劣る 90.0 良好 比校用供試体
227 C-2 6 45 0. 12 510 0 ¾ 0.146 良好 4.2 良好 75.0 劣る 比較用供試体
228 C-l 0 45 0. 12 510 0.7% 0. 148
1 良好 8.5 劣る 90.0 良好 比較用供試体( レ-ザ-タル網板)
本発明供試体および比較用供試体の各々 について、 第.3発明の実 施例 1 におけると同一の方法で、 プレス成形性、 耐パウダリ ング性 および塗装後鲜映性を調査した。 プレス成形性、 耐バウダリ ング性 および塗装後鲜映性の評価基準は、 第 3発明の実施例 1 におけると 同一であった。 その試験結果を、 第 12表から第 15表に併せて示す。 第 12表一第 15表から明らかなように、 比較例供試体 Nos.151 、 156 、 161 、 166 、 178 、 183 および 190 は、 何れも、 冷延鋼板中 の炭素、 窒素およびボロンの合計固溶量が 0であったこ とに起因し て、 プレス成形性に劣っていた。 比較用供試体 Nos. 155、 160 、 165 、 182 、 187 および 194 は、 冷延鋼板中の炭素、 窒素およびボ ロ ンの合計固溶量がこの発明の範囲を超えて多かったことに起因し て、 その品質が劣化した。 比較用供試体 Nos. 203および 217 は、 亜鉛溶融メ ツキ浴中のアル ミニゥム含有量がこの発明の範囲を外れて低かったことに起因して
、 プレス成形性および耐バウダリ ング性に劣っていた。 比較用供試 体 Nos.208 およぴ 222 においては、 亜鉛溶融メ ッキ浴中のアルミ二 ゥ厶含有量がこの発明の範囲を外れて高かったことに起因して、 鉄 と亜鉛との間の合金化反応が生じなかった。 比較用供試体 No.223は 、 合金化処理温度がこの発明の範囲を外れて低かったことに起因し て、 プレス成形性に劣っていた。 比較用供試体 Nos. 212および 226 は、 合金化処理温度がこの発明の範囲を外れて高かったことに起因 して、 プレス成形性および耐パゥダリ ング性に劣っていた。 比較用 供試体 Nos.213 および 227 は、 調質圧延における伸張率が 0 %であ つたこと、 即ち、 調質圧延処理が施されなかったこ とに起因して、 塗装後鲜映性に劣っていた。 比較用供試体 Nos.214 および 228 は、 メ ツキ鋼板が、 レーザーダルロールによって調質圧延されたため、 メ ツキ層が破壊され、 耐パウダリ ング性に劣っていた。 これに対し、 冷延鋼板中の炭素、 窒素およびボロンの合計固溶量 、 亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミニウム含有量、 合金化処理温度およ び調質圧延処理における伸張率のすべてがこの発明の範囲内であつ た本発明供試体 No s. 1 52 から 154 、 157 から 159 、 1 62 から 1 64 、 1 67 から 177 、 179 から 181 、 184 から 1 86 、 1 88 から 189 、 1 91 から 1 93 、 1 95 から 202 、 204 から 207 、 209 から 21 1 、 21 5 から 21 6 、 21 8 から 221 および 224から 225 は、 何れも、 プレス成形性 、 耐パゥダリ ング性および塗装後鲜映性のすべてにおいて優れてい た。 第 4発明の実施例 2 冷間圧延処理における冷延ロールの中心線平均粗さ(Ra)、 冷延鋼 板の断面曲線をフ一リエ変換して得られる、 100 から 2, 000 の範 囲内の波長域におけるパワースぺク トルの積分値を、 この発明の範 囲内において変えながら、 第 4発明の実施例 1 におけると同一の成 分組成を有する本発明鐧および比較用鋼からなる、 0. 8mm の板厚を 有する複数枚の冷延鋼板を調製した。 このように調製された複数枚の冷延鋼板に、 亜鉛溶融メ ツキ処理 、 合金化処理および調質圧延処理を、 この順序で施し、 そして、 こ の発明の範囲内において、 亜鉛溶融メ ツキ処理条件、 合金化処 i 条 件および調質圧延処理条件を変えるこ とによって、 複数枚の合金化 処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板が製造された。 このように製造さ れた合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板は、 鋼板の片面当 り 3 () g/m2のメ ツキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼板と、 鋼板の片面当り 45 g/m 2のメ ツキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼板と、 そして、 鋼板の片 面当り 60 g/m 2メ ツキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼板とからなつてい た。 'このように製造された、 その両表面上に合金化処理鉄 -亜鉛合 金溶融メ ッキ層が形成された複数枚の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融 メ ツキ鋼板から、 この発明の範囲内の複数枚の供試体 (以下、 "本 発明供試体" という) を調製した。 比較のために、 冷延鋼板中の炭素、 窒素およびボロンの合計固溶 量、 冷間圧延処理条件、 亜鉛溶融メ ツキ処理条件、 合金化処理条件 および調質圧延条件のうちの少なく とも 1 つがこの発明の範囲外の 条件によって、 熱延鋼板に、 冷間圧延処理、 亜鉛溶融メ ツキ処理、 合金化処理および調質圧延処理を施して、 複数枚の合金化処理鉄 - 亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造した。 このように製造された合金化 処理鉄 -亜鉑合金溶融メ ツキ鋼板は、 鋼板の片面当り 30g/m 2のメ ッ キ量を有する複数枚のメ ツキ鋼板と、 鋼板の片面当り 45 g/m 2のメ ッ キ量を有する複数枚のメ ツキ鋼板と、 そして、 鋼板の片面当り 60 g/ m2メ ツキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼板とからなつていた。 このよ うにして、 その両表面上に合金化処理鉄—亜鉛合金溶融メ ツキ層が 形成された複数枚の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ッキ鋼板から、 この発明の範囲外の複数枚の供試体 (以下、 "比較用供試体" とい う) を調製した。 本発明供試体および比較用供試体の各々 について、 冷延鋼板の種 類、 冷延鋼板中の炭素、 窒素およびボロ ンの合計固溶量、 冷間圧延 処理における冷延ロールの中心線平均粗さ(Ra)、 冷延鋼板の断面曲 線をフーリエ変換して得られる、 1 00から 2, 000 /ΛΠの範囲内の波長 域におけるパワースペク トルの積分値、 亜鉛溶融メ ツキ処理におけ る、 メ ツキ量、 亜鉛溶融メ ツキ浴中のアル ミ ニウム含有量、 合金化 処理における合金化処理温度、 並びに、 調質圧延処理における、 調 質圧延ロールの中心線平均粗さ(Ra)、 調質圧延処理後の前記合金化 処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の断面曲線をフーリエ変換して得 られる、 1 00から 2, 000 の範囲内の波長域におけるパワースぺク トルの積分値、 および、 調質圧延における伸張率を、 第 1 6表から第 17表に示す。
6 表
Figure imgf000111_0001
7 表 レス成形性 'lウダリン,.性
供 Si!板 C N. B メ ツ キ 冷 12M M圧 圧 ffl ア
化溫 板 0バ 7- a-m 板
f& βバ 7- Ϊ9圧の
n a Ri o伸 ¾Φ 5T \w No 1し
!己号
体 «分 (1 備 考
s a分 ta ^
Να 、 ■ S
( m). (g/m!) (°C) (_"m) (¾) (g/m"
245 B-2 5 45 0.14 475 0.5 220 0.3 150 0.7% 0.155 劣る 3.2 良好 91.0 良好 比絞用供試体
246 B-2 5 45 0.14 510 0.5 220 0.3 130 0.7% 0.140 良好 3.6 良好 92.0 良好 本発明供試体
247 B-1 0 45 0.14 510 0.5 212 0.8 130 0.7¾ 0.143 良好 8.5 劣る 91.5 良好 比絞用供試体 (レ-ザ-ダル鋼板)
248 8-2 5 45 0.14 540 0.5 212 0.3 100 0.7% 0.139; 良好 3.9 良好 91.5 良好 本発明供試体
249' B-2 5 45 0.14 570 0.5 212 0.3 80 0.7% 0.139 良好 4.2 良好 92.0 良好 本発明供試体
250' B-2 5 45 0.14 600 0.5 220 0.3 50 0.7¾ 0.143 良好 4.5 良好 92.0 良好 本発明供試体
251 B-2 5 45 0.14 620 0.5 220 0.3 142 0.7¾ 0.155 劣る 6.5 劣る 92.0 良好 比絞用供試体
252: B-2 5 45 0.04 540 0.5 212 0.3 130 0.7¾ 0.185 劣る 7.2 劣る 92.0 良好 比絞用供試体
253 B-2 5 45 0.08 540 0.5 223 0.3 130 0.7% 0.148 良好 4.2 良好 92.0 良好 本発明 *試体
254 B-2 5 45 0.12 540 0, 5 223 0.3 130 0.7¾ 0.142 良好 3.6 良好 92.0 良好 本発明供試体
255 B-2 5 45 0.16 540 0.5 232 0.3 130 0.7¾ 0.138 良好 3.6 良好 92.0 良好 本発明供試体
256 8-2 5 45 0.20 540 0.5 212 0.3 130 0.1% 0.138 良好 3.6 良好 92.0 良好 本発明供試体
257 B-2 5 45 0.30 540 0.5 250 0.3 130 0.7¾ 0.139 良好 3.6 良好 92.0 良好 本発明供試体
258 B-2 5 30 0.32 540 0.5 220 0.3 130 0.7¾ 比校用供試体 (合金化反応せ f)
259 B-2 5 45 0.14 510 0.5 220 0.6 226 0.7¾ 0.140 良好 3.6 良好 80.0 本発明供試体
本発明供試体および比較用供試体の各々 について、 第 4発明の実 施例 1 におけると同一の方法で、 プレス成形性、 耐パウダリ ング性 および塗装後鲜映性を調査した。 プレス成形性、 耐パゥダリ ング性 および塗装後鮮映性の評価基準は、 第 4発明の実施例 1 におけると 同一であった。 その試験結果を、 第 1 6表および第 17表に併せて示す
第 1 6表および第 17表から明らかなように、 本発明供試体 No. 229の プレス成形性、 耐パゥダリ ング性および塗装後鲜映性は何れも良好 であった。 しかしながら、 本発明供試体 No. 229の製造方法において は、 冷延口一ルの中心線平均粗さ(Ra)が小さかつたことに起因して 、 冷延ロールにロール疵が発生しやすく、 その結果、 製品の品質に おいて若干の劣化が認められた。 本発明供試体 Nos . 234 から 236 の 製造方法においては、 熱延鋼板は、 冷延鋼板のパワースぺク トルの 積分値が高くなる冷延ロールをを使用して、 冷間圧延され、 そして 、 合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板は、 調質圧延処理後の合 金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板のパワースぺク トル積分値が 高くなる従来の調質圧延ロールを使用して、 調質圧延された。 その 結果、 本発明供試体 Nos. 234 から 236 は、 塗装後鲜映性において若 干劣っていた。 比較用供試体 No. 247は、 レーザ一ダルロールによって表面形状が 付与された冷延鋼板が使用されたことに起因して、 耐パウダリ ング 性に劣っていた。 比較用供試体 No . 243は、 調質圧延処理における伸 張率がこの発明の範囲を外れて高かったことに起因して、 合金化処 理鉄ー亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板の品質が劣っていた。 比較用供試体 Nos . 244 および 245 は、 合金化処理温度がこの発明の範囲を外れて 低かったことに起因して、 プレス成形性に劣っていた。 比較用供試 体 No . 251は、 合金化処理温度がこの発明の範囲を外れて高かったこ とに起因して、 耐バウダリ ング性に劣っていた。 比較用供試体 No . 252 は、 亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミニウム含有量がこの発明の範 囲を外れて低かったこ とに起因して、 耐パウダリ ング性に劣ってい た。 比較用供試体 No. 258においては、 亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミ二 ゥム含有量がこの発明の範囲を外れて高かったことに起因して、 鉄 と亜鉛との間の合金化反応が生じなかった。 比較用供試体 No . 259は 、 調質圧延ロールの中心線平均粗さ(Ra)がこの発明の範囲を外れて 高く、 そして、 調質圧延処理後の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ッ キ鋼板の断面曲線をフーリエ変換して得られる、 1 00から 2, 000 ( の範囲内の波長域におけるパワースペク トルの積分値がこの発明の 範囲を外れて高かったことに起因して、 塗装後鲜映性に劣っていた
これに対し、 冷延鋼板中の炭素、 窒素およびボロ ンの合計固溶量 、 冷間圧延処理における冷延ロールの中心線平均粗さ(Ra:)、 冷延鐧 板の断面曲線をフーリエ変換して得られる、 100 から 2. 000 の範 囲内の波長域におけるパワースぺク トルの積分値、 亜鉛溶融メ ツキ 処理における、 メ ツキ量、 亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミニウム含有 量、 合金化処理における合金化処理温度、 並びに、 調質圧延処理に おける、 調質圧延ロールの中心線平均粗さ(Ra)、 調質圧延処理後の 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ッキ鋼板の断面曲線をフー リエ変換 して得られる、 1 00 から 2. 000 の範囲内の波長域におけるパワー スぺク トルの積分値、 および、 調質圧延処理における伸張率のすべ てがこの発明の範囲内であった本発明供試体 No s . 230 から 233 、 237 から 241 、 246 、 248 から 250 、 および、 253 から 257 は、 何 _ _
れも、 プレス成形性、 耐パウダリ ング性および塗装後鲜映性のすべ てにおいて優れていた。 次に、 この発明の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造 するための第 5発明の方法を、 実施例により、 比較例と対比しなが ら更に詳細に説明する。 第 5発明の実施例 1
0. 8mm の板厚を有する、 複数枚の I F鋼ベースの冷延鋼板を使用し て、 連続亜鉛溶融メ ツキライ ンにより、 所定のメ ツキ量を有する種 々 の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造した。 即ち、 上 記冷延鋼板に、 第 5発明の方法の範囲内において、 亜鉛溶融メ ツキ 処理、 合金化処理および調質圧延処理を、 それぞれの条件を変化さ せながら施して、 複数枚の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板 を製造した。 このように製造された合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板は、 鋼板の片面当り 30 g/m 2のメ ツキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼板と、 鋼板の片面当り 45 g/m 2のメ ツキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼板と、 そして、 鋼板の片面当り 60 g/m 2メ ツキ量を有する複数 枚のメ ツキ鋼板とからなつていた。 このように製造された、 その両 表面上に合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ッキ層が形成された複数枚 の合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板から、 この発明の範囲内 の複数枚の供試体 (以下、 "本発明供試体" という) を調製した。 比較のために、 亜鉛溶融メ ツキ処理条件および合金化処理条件の うちの少なく とも 1 つがこの発明の範囲外の条件によって、 冷延鋼 板に、. 亜鉛溶融メ ッキ処理、 合金化処理および調質圧延処理を施し て、 複数枚の合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造した。 このように製造された合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板は、 鋼板の片面当り 30 g/m 2のメ ツキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼板と、 鋼板の片面当り 45 g/m 2のメ ツキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼板と、 そして、 鋼板の片面当り 60 g/m2メ ッキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼 板とからなつていた。 このように製造された、 その両表面上に合金 化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層が形成された複数枚の合金化処理 鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板から、 この発明の範囲外の複数枚の供 試体 (以下、 "比較用供試体" という) を調製した。 本発明供試体および比較用供試体の各々 について、 亜鉛溶融メ ッ キ処理における、 メ ツキ量、 亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミニウム含 有量、 合金化処理における合金化処理温度、 並びに、 調質圧延処理 における伸張率を、 第 1 8表および第 1 9表に示す。
第 18 表
Figure imgf000117_0001
第 19 表 供 メ ツキ 浴中の 愈金化 綑圧の プレス成形性 耐パウダリ ング性 塗装後鲜映性
試 付着量 A£豳度 曇度 伸張率 備 考
体 摩擦係数 評価 評価 NS1C植 評価
No. (g/m2) t.¾ ) (¾) (g/m5) (g/m2)
280 45 0.14 620 0.7 0.155 劣る 7.5 劣る 90.5 良好 比較用供試体
281 45 0.16 450 0.7 0.165 劣る 2.3 良好 90.0 良好 比校用供試体
282 45 0.16 475 0.7 0, 155 劣る 2.5 良好 90.0 良好 比較用供試体
283 45 0.16 510 0.7 0.138 良好 2.1 良好 89.0 良好 本発明供試体
284 45 0.16 510 0.7 0.141 良好 7.5 劣る 88.5 良好 比較用供試体 (レーザーダル綱板)
285 45 0.16 525 0.7 0.138 良好 3.5 良好 90.0 良好 本発明供試体
286 45 0.16 550 0.7 0.141 良好 4.3 良好 90.0 良好 本発明供試体
287 45 0.16 600 0.7 0.151 劣る 4.6 良好 90.0 良好 比較用供試体
288 45 0.16 650 0.7 0.153 劣る 6.2 劣る 91.3 良好 比較用供試体
289 45 0.20 450 0.7 0.153 劣る 2.2 良好 91.2 良好 比較用供試体
290 45 0.20 500 0.7 0.141 良好 2.3 良好 88.0 良好 比較用供試体 (合金化時間大)
291 45 0.20 550 0.7 0.140 良好 3.8 良好 88.0 良好 本発明供試体
292 45 0.20 580 0.7 0.141 良好 4.1 良好 89.0 良好 本発明供試体
293 45 0.20 650 0.7 0.141 良好 5.8 劣る 89.2 良好 比較用供試体
294 45 0.25 500 0.7 0.138 良好 2.2 良好 89.0 良好 比較用供試体 (合金化時間大)
295 45 0.25 550 0.7 0.139 良好 2.2 良好 89.0 良好 本発明供試体
296 45 0.25 600 0.7 0.141 良好 3.4 良好 90.0 良好 本発明供試体
297 45 0.25 650 0.7 0.152 劣る 5.2 劣る 88.0 良好 比較用供試体
298 45 0.30 500 0.7 比較用供試体 (合金化反応せず)
299 45 0.30 600 0.7 比較用供試体 (合金化反応せず)
本発明供試体および比較用供試体の各々 について、 プレス成形性 、 耐パウダリ ング性および塗装後鲜映性を、 以下に述べる試験方法 によつて調査した。 プレス成形性の試験は、 第 3発明の実施例 1 におけると同一の方 法で行われた。 プレス成形性の評価基準もまた、 第 3発明の実施例 1 におけると同一であった。 プレス成形性の試験結果を、 第 18表お よび第 1 9表に併せて示す。 耐パウダリ ング性の試験は、 第 3発明の実施例 1 におけると同一 の方法で行われた。 耐パウダリ ング性の評価基準もまた、 第 3発明 の実施例 1 におけると同一であった。 耐パウダリ ング性の試験結果 を、 第 18表および第 1 9表に併せて示す。 塗装後鮮映性の試験は、 第 3発明の実施例 1 におけると同一の方 法で行われた。 塗装後鲜映性の評価基準もまた、 第 3発明の実施例 1 におけると同一であった。 塗装後鲜映性の試験結果を、 第 18表お よび第 19表に併せて示す。 第 18表および第 1 9表から明らかなように、 比較用供試体 No s . 260 、 261 、 263 、 267 から 270 、 279 から 282 、 287 から 289 、 293 、 および、 297 から 299 は、 亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミ ニウム含 有量および合金化処理温度の何れかが、 この発明の範囲を外れてい たことに起因して、 プレス成形性、 耐パゥダリ ング性および塗装後 鲜映性の何れかにおいて劣っていた。 比較用供試体 No s . 265 、 274 および 284は、 亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミニウム含有量および合 金化処理温度はこの発明の範囲内であつたが、 冷延鋼板が、 レーサ 一ダルロールによって、 調質圧延されたため、 メ ツキ層が損傷し、 耐パゥダリ ング性に劣っていた。 比較用供試体 No s . 290 および 294 においては、 合金化処理温度が低かったこ とに起因して、 鉄と亜鉛 との間の合金化処理の完了までに、 かなり時間を必要とした。 これに対して、 本発明供試体 No s . 262 、 264 、 266 、 271 から 273 、 275 から 278 、 283 、 285 、 286 、 291 、 292 、 295 および 296は、 何れも、 プレス成形性、 耐パウダリ ング性および塗装後鲜 映性のすべてにおいて優れていた。 第 5発明の実施例 2
0. 8mm の板厚を有する、 I F鋼ベースの熱延鋼板に、 この発明の範 囲内の冷間圧延条件に従って、 冷間圧延処理を施して、 複数枚の冷 延鋼板を調製した。 次いで、 このように調製された冷延鋼板に、 亜 鉛溶融メ ツキ処理、 合金化処理および調質圧延処理を、 この順序で 施し、 そして、 この発明の範囲内において、 亜鉛溶融メ ツキ処理条 件、 合金化処理条件および調質圧延処理条件を変えることによって 、 複数枚の合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板が製造された。 このように製造された合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板は、 鋼板の片面当り 30g/m 2のメ ツキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼板と、 鋼板の片面当り 45g/m2のメ ッキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼板と、 そして、 鋼板の片面当り 60 g/m 2メ ッキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼 板とからなつていた。 このように製造された、 その両表面上に合金 化処理鉄-亜鉛合金溶融メ ツキ層が形成された複数枚の合金化処理 鉄—亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板から、 この発明の範囲内の複数枚の供 試体 (以下、 "本発明供試体" という) を調製した。 比較のために、 冷間圧延処理条件、 亜鉛溶融メ ツキ処理条件、 合 金化処理条件および調質圧延条件のうちの少なく とも 1 つがこの発 明の範囲外の条件によって、 熱延鋼板に、 冷間圧延処理、 亜鉛溶融 メ ツキ処理、 合金化処理および調質圧延処理を施して、 複数枚の合 金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造した。 このように製造 された合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板は、 鋼板の片面当り
30g/m2のメ ツキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼板と、 鋼板の片面当り 45g/m2のメ ツキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼板と、 そして、 鋼板の 片面当り 60g/m2メ ッキ量を有する複数枚のメ ツキ鋼板とからなつて いた。 このよう に製造された、 その両表面上に合金化処理鉄—亜鉛 合金溶融メ ツキ層が形成された複数枚の合金化処理鉄 -亜鉛合金溶 融メ ツキ鋼板から、 この発明の範囲外の複数枚の供試体 (以下、 " 比較用供試体" という) を調製した。 本発明供試体および比較用供試体の各々 について、 冷間圧延処理 における、 冷延ロールの中心線平均粗さ(Ra)、 および、 冷延鋼板の 断面曲線をフーリエ変換して得られる、 1 00から 2. 000 の範囲内 の波長域におけるバワースぺク トルの積分値 ; 亜鉛溶融メ ツキ処理 における、 メ ツキ量、 亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミニウム含有量 ; 合金化処理における合金化処理温度 ; 並びに、 調質圧延処理におけ る、 調質圧延ロールの中心線平均粗さ(Ra)、 伸張率、 および、 調質 圧延された合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ッキ鐧板の断面曲線をフ 一リエ変換して得られる、 1 00から 2, 000 の範囲内の波長域にお けるパワースぺク トルの積分値を、 第 20表および第 21表に示す。 第 20 表
Figure imgf000122_0001
第 21 表 供 メ ツキ 浴中 盒金 tip化 冷延網板 調圧 綢圧鐧板 調質 プレス 形性 耐パウタリング性
n it T Ith圧延 成 塗装後鮮映性
の l 温度 D Λワース グ Π の 1甲 5δ s m 考 体 濃度 トルの の トルの 摩璦 評価 剝離量 評価 NS1C値 評価
No. 標分 1H ϊ# 係数
(g/m2) wt. ¾ (r) (ym) (¾) (g/m2) (g/m2)
316 45 0.14 475 0.5 220 0.3 150 0.7 0.155 劣る 3.2 良好 91.0 良好 比較用供試体
317 45 0.14 500 0.5 220 0.3 130 0.7 0.140 良好 3.6 良好 92.0 良好 本発明供試体
318 45 0.14 500 0.5 212 0.8 130 0.7 0.143 良好 8.5 劣る 91.5 良好 1:1;較用供試住
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¾ J Π O J ¾ u 0.5 ?1? tJU fl 7 0.185 劣る 7.2 劣る 92.0 良好 トト π田3 ίΰ: ^ (c
324 45 0.08 540 0.5 212 0.3 130 0.7 0.172 劣る 5.5 劣る 92.0 良好 比較用供試体
325 45 0.10 540 0.5 223 0.3 130 0.7 0.148 良好 3.6 良好 92.0 良好 本発明供試体
326 45 0.12 540 0.5 223 0.3 130 0.7 0.142 良好 3.6 良好 92.0 良好 本発明供試体
327 45 0.16 540 0.5 232 0.3 130 0.7 0.138 良好 3.6 良好 92.0 良好 本発明供試体
328 45 0.20 540 0.5 212 0.3 130 0.7 0.138 良好 3.6 良好 92.0 良好 本発明供試体
329 45 0.25 540 0.5 250 0.3 130 0.7 0.139 良好 3.6 良好 92.0 良好 本発明供試体
330 45 0.35 540 0.5 220 0.3 130 0.7 比校 試体
(合 化反応せず)
331 45 0.14 500 0.5 220 0.6 226 0.7 0.140 良好 3.6 良好 80.0 劣る 比校用供試体
本発明供試体および比較用供試体の各々 について、 プレス成形性 、 耐パウダリ ング性および塗装後鲜映性を、 以下に述べる試験方法 によつて調査した。 プレス成形性の試験は、 第 3発明の実施例 1 におけると同一の方 法で行われた。 プレス成形性の評価基準もまた、 第 3発明の実施例 1 におけると同一であった。 プレス成形性の試験結果を、 第 20表お よび第 21表に併せて示す。 耐パウダリ ング性の試験は、 第 3発明の実施例 1 におけると同一 の方法で行われた。 耐パウダリ ング性の評価基準もまた、 第 3発明 の実施例 1 におけると同一であった。 耐パウダリ ング性の試験結果 を、 第 20表および第 21表に併せて示す。 塗装後鲜映性の関する試験は、 第 3発明の実施例 1 におけると同 一の方法で行われた。 塗装後鲜映性の評価基準もまた、 第 3発明の 実施例 1 におけると同一であった。 塗装後鮮映性の試験結果を、 第 20表および第 21表に併せて示す。 第 20表および第 21表から明らかなように、 比較用供試体 No . 300は 、 プレス成形性、 耐パウダリ ング性および塗装後鲜映性の何れにお いても優れていたが、 冷延ロールの中心線平均粗さ(Ra)がこの発明 の範囲を外れて小さかったことに起因して、 冷延ロールにロール疵 が発生し、 その結果、 冷延鋼板の品質が劣化した。 比較用供試体 No s . 305 から 307 の製造方法においては、 熱延鋼板は、 冷延鋼板の パワースペク トルの積分値が高く なる冷延ロールが使用され、 そし て、 合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板は、 調質圧延後の合金 化処理鉄—亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板のパワースぺク トルの積分値が 高く なる従来の調質圧延ロールを使用して調質圧延された。 その結 果、 比較用供試体 No s . 305 から 307 は、 塗装後鲜映性において劣つ ていた。 比較用供試体 No . 31 4は、 プレス成形性、 耐パウダリ ング性および 塗装後鮮映性の何れにおいても優れていたが、 調質圧延処理におけ る伸張率が、 この発明の範囲を外れて高かったことに起因して、 製 品の品質において劣化が認められた。 比較用供試体 No s . 31 5 および 31 6 は、 合金化処理温度がこの発明の範囲を外れて低かったこ とに 起因して、 プレス成形性に劣っていた。 比較用供試体 No . 31 8は、 レ 一ザ一ダルロールによって、 表面形状が付与された冷延鋼板が使用 されていたことに起因して、 耐パウダリ ング性に劣っていた。 比較 用供試体 Nos . 321 および 322は、 合金化処理温度がこの発明の範囲 を外れて高かったことに起因して、 プレス成形性に劣っていた。 比 較用供試体 No s . 323 および 324は、 亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミ二 ゥム含有量がこの発明の範囲を外れて少なかったことに起因して、 プレス成形性および耐パウダリ ング性に劣っていた。 比較用供試体 No. 330においては、 亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミニゥム含有量が本 発明の範囲を外れて高かったこ とに起因して、 鉄と亜鉛との間の合 金化反応が生じなかった。 比較用供試体 No. 331は、 調質圧延処理が 施された合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板のパワースぺク ト ルの積分値がこの発明の範囲を外れて多かったこ とに起因して、 塗 装後鮮映性に劣っていた。 これに対し、 冷延ロールの中心線平均粗さ(Ra)、 冷延鋼板のパヮ 一スペク トルの積分値、 亜鉛溶融メ ツキ処理における、 メ ツキ量、 亜鉛.溶融メ ツキ浴中のアルミニウム含有量、 合金化処理における合 金化処理温度、 並びに、 調質 E延処理における、 調質圧延ロールの 中心線平均粗さ(Ra)、 伸張率、 および、 調質圧延された合金化処理 鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板のパワースぺク トルの積分値のすべて がこの発明の範囲内であった本発明供試体 No s . 30 1 から 304 、 308 から 31 3 、 31 7 、 31 9 、 320 、 および、 325 から 329 は、 何れも、 プレス成形性、 耐パゥダリ ング性および塗装後鲜映性のすべてにお いて優れていた。 以上詳述したように、 第 1 発明によれば、 先行技術 1 から 4が包 蔵する問題を解決することができる、 プレス成形性に優れた合金化 処理鉄一亜鉛合金溶融メ ッキ鋼板を提供するこ とができ、 第 2発明 によれば、 先行技術 3および 4が包蔵する問題を解決することがで きる、 プレス成形性および塗装後鲜映性に優れた合金化処理鉄 -亜 鉛合金溶融メ ツキ鋼板を提供することができ、 そして、 第 3発明か ら第 5発明によれば、 先行技術 5から 7が包蔵する問題を解決する ことができる、 プレス成形性に優れた合金化処理鉄一亜鉛合金溶融 メ ッキ鋼板を製造するための方法を提供することができ、 かく して 、 工業上有用な効果がもたらされる。

Claims

請 求 の 範 囲 . 下記からなる、 プレス成形性に優れた合金化処理鉄一亜鉛合金 溶融メ ッキ鋼板であつて :
鐧扳 ;'および、
前記鋼板の少なく とも 1 つの表面上に形成された合金化処理鉄
-亜鉛合金溶融メ ツキ層、 前記合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ッ キ層は、 その表面上に、 多数の微細な凹部を有している ; 下記を特徴とする合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板 : 前記多数の微細な凹部のうちの、 2 以上の深さを有する微細 な凹部の数は、 前記合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層 1 mm 2 当り、 200 から 8, 200 個の範囲内であり ; そして、
前記合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層中の 2 以上の深さ を有する前記微細な凹部の単位面積当りの開口面積の合計は、 前 記単位面積の 10から 70 %の範囲内である。 . 下記を特徴とする、 ク レーム 1 にク レームした合金化処理鉄— 亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板 :
2 以上の深さを有する前記微細な凹部は、 更に、 下記条件を 満たしている :
カツ トオフ値が 0. 8 隨であるところの粗さ曲線の所定長さにお いて、 前記粗さ曲線を、 平均線に平行で、 且つ、 最高山頂から最 低谷底までの垂直距離に関して、 前記最高山頂から 80 %の垂直距 離だけ下方に位置する直線によって切断するこ とによって得られ た、 前記粗さ曲線に対応する前記合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層の切断部分の合計長さの、 前記粗さ曲線の前記所定長さに 対する百分率で表した相対負荷長さ t P (80%) が 90 %以下である
. 下記からなる、 プレス成形性および塗装後鲜映性に優れた合金 化処理鉄-蓝鉛合金溶融メ ツキ鋼板であって :
鋼板 ; および、
前記鋼板の少なく とも 1 つの表面上に形成された合金化処理鉄 一亜鉛合金溶融メ ツキ層、 前記合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ッ キ層は、 その表面上に、 多数の微細な凹部を有している ; 下記を特徴とする合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板 : 前記多数の微細な凹部のうちの、 2 以上の深さを有する微細 な凹部の数は、 前記合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ層 1 mm 2 当り、 200 から 8, 200 個の範囲内であり ; そして、
2 以上の深さを有する前記微細な凹部は、 更に、 下記条件を 満たしている :
断面曲線の所定長さにおいて、 前記断面曲線を、 平均線に平行 で、 且つ、 最高山頂から だけ下方に位置する直線によって切 断するこ とによって得られた、 前記断面曲線に対応する前記合金 化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層の切断部分の合計長さの、 前記 断面曲線の前記所定長さに対する百分率で表した相対負荷長さ t p ( 2 ^m ) が、 30から 90 %の範囲内である。 . 下記を特徵とする、 ク レーム 3にク レームした合金化処理鉄— 亜鉛合金溶融メ ッキ鋼板 :
2 以上の深さを有する前記微細な凹部は、 更に、 下記条件を 満たしている :
前記断面曲線の前記所定長さにおいて、 前記断面曲線を、 前記 平均線に平行で、 且つ、 前記最高山頂から最低谷底までの垂直距 離に関して、 前記最高山頂から 80 %の垂直距離だけ下方に位置す る直線によって切断するこ とによって得られた、 前記断面曲線に 対応する前記合金化処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ッキ層の切断部分の 合計長さの、 前記断面曲線の前記所定長さに対する百分率で表し た相対負荷長さ t p ( S0 % ) が 90 %以下である。 . 下記を特徵とする、 ク レーム 1 から 4 のうちの何れか 1 つにク レームした合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板 :
2 以上の深さを有する前記微細な凹部の数は、 前記合金化処 理鉄-亜鉛合金溶融メ ツキ層 1 mm 2 当り、 500 から 3, 000 個の範 囲内である。 . 下記ステップからなる、 プレス成形性に優れた合金化処理鉄 - 亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造するための方法であって :
熱延鋼板に冷間圧延処理を施して、 冷延鋼板を調製し ; 前記冷延鋼板を、 亜鉛、 アルミニウムおよび不可避的不純物か らなる化学成分組成を有する亜鉛溶融メ ツキ浴中を通過させて、 前記冷延鋼板に亜鉛溶融メ ツキ処理を施し、 もって、 前記冷延鋼 板の少なく とも 1 つの表面上に、 亜鉛溶融メ ツキ層を形成し ; その表面上に前記亜鉛溶融メ ツキ層がこのように形成された荊 記冷延鋼板に、 所定の温度で、 合金化処理を施し、 もって、 前記 冷延鋼板の前記少なく とも 1 つの表面上に、 合金化処理鉄一亜鉛 合金溶融メ ツキ層を形成し、 前記合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層は、 多数の微細な凹部を有しており ; そして、 次いで、 前記多数の微細な凹部を有する前記合金化処理鉄-亜鉛合金溶 融メ ツキ層が、 その表面上にこのよう に形成された前記冷延鋼扳 に調質圧延処理を施し、 かく して、 プレス成形性に優れた合金化 処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造する ;
下記を特徵とする方法 :
前記亜鉛溶融メ ツキ浴中の前記アル ミ ニウムの含有量を、 0. 05 から 0. 30w t . %の範囲内に限定し ;
前記亜鉛溶融メ ツキ処理において、 鉄一アル ミ ニウム合金層が 形成されるところの初期反応が生じる温度領域を、 500から 600 °Cの範囲内に限定し ; そして、
前記合金化処理における前記所定の温度を、 480 から 600 の 範囲内に限定する。 . 下記ステップからなる、 プレス成形性に優れた合金化処理鉄 - 亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造するための方法であって :
熱延鋼板に冷間圧延処理を施して、 冷延鋼板を調製し ; 前記冷延鋼板を、 亜鉛、 アルミ ニウムおよび不可避的不純物か らなる化学成分組成を有する亜鉛溶融メ ツキ浴中を通過させて、 前記冷延鋼板に亜鉛溶融メ ツキ処理を施し、 もって、 前記冷延鋼 板の少なく とも 1 つの表面上に、 亜鉛溶融メ ツキ層を形成し ; その表面上に前記亜鉛溶融メ ツキ層がこのように形成された前 記冷延鋼板に、 所定の温度で、 合金化処理を施し、 もって、 前記 冷延鋼板の前記少なく とも 1 つの表面上に、 合金化処理鉄 -亜鉛 合金溶融メ ツキ層を形成し、 前記合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層は、 多数の微細な凹部を有しており ; そして、 次いで、 前記多数の微細な凹部を有する前記合金化処理鉄 -亜鉛合金溶 融メ ツキ層が、 その表面上にこのように形成された前記冷延鋼板 に調質圧延処理を施し、 かく して、 プレス成形性に優れた合金化 処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造する ;
下記を特徵とする方法 :
前記冷延鋼板として、 炭素、 窒素およびボロンからなる群から 選んだ少なく とも 1 つの成分が、 1 から 20 p pm の範囲内の量で固 溶している鋼板を使用し ;
前記亜鉛溶融メ ツキ浴中の前記アル ミ ニウムの含有量を、 0. 05 から 0.30wt. の範囲内に限定し ; そして、
前記合金化処理における前記所定の温度を、 480 から 600 の 範囲内に限定する。
8. 下記ステップからなる、 プレス成形性に優れた合金化処理鉄— 亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造するための方法であって :
熱延鋼板に冷間圧延処理を施して、 冷延鋼板を調製し ; 前記冷延鐧扳を、 亜鉛、 アルミニウムおよび不可避的不純物か らなる化学成分組成を有する亜鉛溶融メ ツキ浴中を通過させて、 前記冷延鋼板に亜鉛溶融メ ツキ処理を施し、 もって、 前記冷延鋼 板の少なく とも 1 つの表面上に、 亜鉛溶融メ ツキ層を形成し ; その表面上に前記亜鉛溶融メ ツキ層がこのように形成された前 記冷延鋼板に、 所定の温度で、 合金化処理を施し、 もって、 前記 冷延鋼板の前記少なく とも 1 つの表面上に、 合金化処理鉄 -亜鉛 合金溶融メ ツキ層を形成し、 前記合金化処理鉄一亜鉛合金溶融メ ツキ層は、 多数の微細な凹部を有しており ; そして、 次いで、 前記多数の微細な凹部を有する前記合金化処理鉄 -亜鉛合金溶 融メ ツキ層が、 その表面上にこのように形成された前記冷延鋼板 に調質圧延処理を施し、 かく して、 プレス成形性に優れた合金化 処理鉄 -亜鉛合金溶融メ ツキ鋼板を製造する ;
下記を特徴とする方法 :
前記亜鉛溶融メ ッキ浴中の前記アルミニゥムの含有量を、 0.10 から 0.25wt.%の範囲内に限定し ; そして、
前記合金化処理を、 下式を満たす温度 T (°C) で行う :
440 + 400 X [Al wt.¾] ≤ T≤ 500 十 400 X [Al wt.%] 但し、 [Al wt.¾] は、 前記亜鉛溶融メ ツキ浴中のアルミ二 ゥム含有量。
9 . 下記を特徴とする、 ク レーム 6から 8のうちの何れか 1 つにク レームした方法 :
前記冷間圧延処理を、 冷間圧延機の少なく とも最終ロールス夕 ン ドにおいて、 中心線平均粗さ(Ra)が 0. 1から 0. 8 の範囲内で あり、 そして、 前記冷間圧延処理後の前記冷延鋼板の断面曲線を フー リ エ変換して得られる、 1 00から 2, 000 の範囲内の波長域 におけるパワースぺク トルの積分値が、
Figure imgf000132_0001
3 以下となるよう に表面形状が調整されたロールを使用して行う。
10. 下記を特徵とする、 ク レーム 6から 8のうちの何れか 1 つにク レームした方法 :
前記冷間圧延処理を、 冷間圧延機の少なく とも最終ロールス夕 ン ドにおいて、 中心線平均粗さ(Ra)が 0. 1から 0. 8 の範囲内で あり、 そして、 前記冷間圧延処理後の前記冷延鐧板の断面曲線を フーリエ変換して得られる、 100 から 2, 000 の範囲内の波長域 におけるパワースぺク トルの積分値が、 500 3 以下となるよう に表面形状が調整されたロールを使用して行い ; そして、
前記調質圧延処理を、 中心線平均粗さ(Ra)が 0. 5 ^以下であり 、 そして、 前記調質圧延処理後の前記合金化処理鉄 -亜鉛合金溶 融メ ッキ鋼板の断面曲線をフ一リェ変換して得られる、 100 から 2, 000 の範囲内の波長域におけるパワースぺク トルの積分値が 、 200 3 以下となるように表面形状が調整されたロールを使用 して、 0. 3 から 5. 0 %の範囲内の伸張率で行う。
1 1 . 下記を特徵とする、 ク レーム 6 または 7にク レームした方法 : 前記合金化処理における前記所定の温度を、 480 から 540 での 範囲内に限定する。
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