WO2015015740A1 - 切断端面の耐食性に優れた鋼板およびその製造方法 - Google Patents

切断端面の耐食性に優れた鋼板およびその製造方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a steel sheet that is mainly used by forming a surface treatment layer such as a zinc-based plating layer on the surface and is suitable as a material for indoor electric products, office equipment and the like.
  • the present invention relates to a steel sheet excellent in corrosion resistance of a cut end face that does not have a sacrificial anticorrosive action such as zinc, such as a shear end face and a punched face of the steel sheet, and a manufacturing method thereof.
  • Zinc-based plated surface-treated steel sheets have excellent corrosion resistance, and are therefore widely used as product members for home appliances and office equipment. These product members are sheared, punched, drilled, trimmed into a surface-treated steel sheet with a zinc-plated surface treatment layer on one or both surfaces of the steel sheet in the production process, or further coated thereon. It is manufactured by molding a product that has been mechanically cut into a desired shape.
  • the surface-treated steel sheet after being used as a product member has generally been discarded together with the product.
  • these members have been reused.
  • the cut surface (shear surface, punched surface, trimming surface, etc.) of the surface-treated steel sheet formed by mechanical cutting during the manufacture of the member That is, red rust was generated on the surface to which zinc-based plating or the like was not attached, and the problem that it was difficult to adapt to reuse was revealed. This is because rust has electrical conductivity and the like, and there is a concern about damage to the electric circuit due to rust peeling.
  • Zinc-based galvanized steel sheets, etc. are sufficiently anticorrosive over most areas except for the cut end faces. For this reason, conventionally, when zinc-based plated steel sheets and the like are used in the field of home appliances, it has been considered that the sacrificial anticorrosive effect of zinc is also exerted on the cut end face, and sufficient investigation has not been made on the corrosion resistance of the cut end face.
  • Patent Document 1 discloses that a steel sheet as a base material is C: 0.001 to 0.1%, Si: 0.1% or less, Mn: 0.05 to A steel plate containing 0.15%, P: 0.02% or less, S: 0.001 to 0.010%, Al: 0.003 to 0.03%, Ti: 0.03 to 0.2%, Zr: 0.001 to 0.1% and satisfying Zr / Ti ⁇ 0.03 Techniques to do this have been proposed.
  • Patent Document 1 describes that, by limiting the amount of impurities contained in the steel, reducing the Mn-based precipitates and the S-based precipitates, it is possible to obtain good cut end surface corrosion resistance. .
  • a steel sheet used as a product member for home appliances, office equipment, etc. is also required to have a desired strength.
  • soft steel sheets with a tensile strength (TS) of 270 MPa have been mainly used for product members such as home appliances and business equipment.
  • TS tensile strength
  • Patent Document 2 discloses that a steel sheet as a base material in terms of mass% is C: 0.0010 to 0.0080%, Si: 0.4% or less, Mn: 0.1 to 1.0. %, P: 0.08% or less, S: 0.05% or less, Al: 0.05% or less, N: 0.0060-0.0200%, and N and Al, ratio of N content to Al content, N / Al is There has been proposed a technique for forming a steel sheet containing 0.2 or more, further containing 0.0040% or more of solute N, and having a composition composed of the remaining Fe and inevitable impurities.
  • the Mn content of the steel sheet is limited to 0.15% or less by mass for the purpose of reducing Mn-based precipitates and S-based precipitates (MnS).
  • MnS Mn-based precipitates
  • TS tensile strength
  • a high-strength steel sheet is intended to increase the tension of the steel sheet by setting the Mn content to 0.1% or more by mass%.
  • the Mn content increases, the amount of MnS precipitation in the steel sheet increases. Since precipitates mainly composed of MnS are chemically active and easily dissolved in water, when the amount of MnS deposited increases, rusting starting from the precipitates becomes a problem. Therefore, for example, when the Mn content exceeds 0.15% by mass%, it is not possible to suppress rusting particularly at the cut end face of the steel sheet.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to propose a steel sheet having an Mn content exceeding 0.15% by mass and having excellent corrosion resistance at a cut end face, and a method for producing the same.
  • the “cut end face” as used herein means a steel plate end face produced by subjecting a steel sheet or the like to mechanical cutting such as shearing or punching.
  • the present inventors have various factors that affect the corrosion resistance of steel sheets containing Mn exceeding 0.15% by mass, specifically, steel sheets containing Mn of 0.16% or more by mass%. We studied earnestly.
  • precipitates in the steel sheet are the starting point of rusting, and thus adversely affect the corrosion resistance of the steel sheet. Therefore, in order to improve the corrosion resistance of the steel sheet, it is preferable to reduce the precipitation amount of the precipitate containing Mn as much as possible.
  • Mn-containing precipitates for example, Mn-based sulfides including MnS.
  • the present inventors studied the corrosion of the steel sheet in the atmosphere, particularly in an indoor use environment, and tried to improve the corrosion resistance of the steel sheet by optimizing the form of the precipitate containing Mn. As a result, it was found that among the precipitates containing Mn present in the steel sheet, precipitates having a diameter of more than 0.5 ⁇ m are particularly likely to be the starting point of rusting and adversely affect the corrosion resistance of the steel sheet.
  • the amount of Mn contained in the precipitate having a diameter exceeding 0.5 ⁇ m is suppressed to 100 mass ppm or less.
  • the knowledge that the corrosion resistance of the steel sheet can be greatly improved was obtained. Specifically, when the mass of the steel sheet is Wt and the total mass of Mn contained in the precipitate having a diameter exceeding 0.5 ⁇ m is Wp, if Wp / Wt ⁇ 100 ⁇ 0.01 is satisfied, the corrosion resistance of the steel sheet is greatly increased. It was found that a steel sheet with improved corrosion resistance at the cut end face can be obtained.
  • the present inventors examined a means for suppressing the amount of Mn contained in precipitates having a diameter exceeding 0.5 ⁇ m as described above to 100 mass ppm or less for steel sheets containing 0.16% or more by mass%.
  • Steel sheets used as product members for home appliances and office equipment are generally reheated slabs, hot rolled to form hot rolled sheets, pickled hot rolled sheets, It is manufactured by rolling to obtain a cold-rolled sheet, subjecting the cold-rolled sheet to a continuous annealing treatment, and subjecting it to temper rolling as necessary.
  • Mn-based sulfide is usually deposited on the slab. If the reheating temperature of the slab is low, the Mn sulfide cannot be dissolved at the time of reheating, and the Mn sulfide deposited on the slab remains in the steel sheet after the continuous annealing.
  • the present inventors have determined the Mn content contained in precipitates having a diameter of more than 0.5 ⁇ m for steel sheets in which Mn-based sulfides remaining in the slab remain and steel sheets in which Mn-based sulfides re-deposited during continuous annealing. Compared. As a result, the amount of Mn contained in precipitates with a diameter exceeding 0.5 ⁇ m is lower in steel sheets with Mn-based sulfides remaining in the slab than in steel sheets in which Mn-based sulfides re-deposited during continuous annealing. I found out that it tends to be.
  • the content of slab components including impurity components is limited, and the reheating temperature of the slab is set to 1000 ° C. or higher and 1100 ° C. or lower and lower than usual.
  • Mn-based sulfides remain undissolved during reheating of the slab, and by optimizing the coiling temperature of the hot-rolled sheet and the annealing temperature of the cold-rolled sheet, it is included in precipitates exceeding 0.5 ⁇ m in diameter. It was found that a steel sheet in which the amount of Mn produced was suppressed to 100 mass ppm or less was obtained.
  • Mn-based sulfides present in the slab contain FeS somewhat, and have a composition of (Mn ⁇ Fe) S.
  • MnS is reprecipitated by continuous annealing in the subsequent process. That is, the Mn sulfide that re-deposits during continuous annealing does not contain FeS and has a composition that is mainly MnS.
  • MnS increases anode defects, it can be a starting point for rusting.
  • MnS is easily dissolved in water, and it is estimated that H 2 S produced by the reaction of MnS + 2H 2 O ⁇ Mn (OH) 2 + H 2 S lowers the pH of the anode part and promotes dissolution of iron.
  • (Mn ⁇ Fe) S in which Fe is dissolved in MnS is chemically inactive as compared with MnS and hardly dissolves in water because Fe is dissolved.
  • Mn sulfide (MnS) reprecipitated during continuous annealing is more likely to be the starting point of rusting than Mn sulfide ((Mn ⁇ Fe) S) present in the slab. Is done.
  • the amount of Mn required to fix S in the steel is smaller when S in the steel is precipitated in the form of (Mn ⁇ Fe) S than in the form of MnS. Therefore, the steel sheet with Mn sulfide ((Mn ⁇ Fe) S) remaining in the slab is more than 0.5 ⁇ m in diameter than the steel sheet with Mn sulfide (MnS) reprecipitated during continuous annealing. It is presumed that the amount of Mn contained in the precipitate is reduced.
  • Mn sulfide (Mn ⁇ Fe) S)
  • MnS Mn-based sulfide
  • the present invention has been completed after further studies based on such findings. That is, the gist configuration of the present invention is as follows. [1] By mass%, C: 0.001% to 0.1%, Si: 4.0% or less, Mn: 0.16% to 1.0%, P: 0.03% or less, S: 0.02% or less, Al: 0.003% to 0.06% A steel sheet having the following composition, the balance of which is composed of Fe and inevitable impurities, and the Mn content contained in precipitates having a diameter exceeding 0.5 ⁇ m is excellent in corrosion resistance at the cut end face, being 100 mass ppm or less.
  • the surface of the zinc-based plating layer is further provided with one or more coating layers of an inorganic coating layer, an organic coating layer, and an inorganic / organic composite coating layer, and the corrosion resistance of the cut end surface is excellent. steel sheet.
  • a cut end surface further comprising one or more coating layers of an inorganic coating layer, an organic coating layer, and an inorganic / organic composite coating layer on the surface of the coating film Steel plate with excellent corrosion resistance.
  • a method for producing a steel sheet having excellent corrosion resistance on a cut end face which is subjected to continuous annealing at an annealing temperature of 700 ° C. or higher and 850 ° C. or lower.
  • the Si content of the slab is 0.5% by mass.
  • the surface treatment is a zinc-based plating treatment
  • the surface treatment layer is a zinc-based plating layer
  • the Si content of the slab exceeds 0.5% by mass
  • the surface treatment A method for producing a steel plate having excellent corrosion resistance at the cut end face, in which a coating treatment containing a sacrificial anticorrosive pigment is used, and the surface treatment layer is a coating film containing a sacrificial anticorrosive pigment.
  • the zinc-based plating treatment is a plating treatment in which a plating adhesion amount per side is 5 g / m 2 or more, and the coating treatment with the paint containing the sacrificial anticorrosive pigment is performed per side
  • a method for producing a steel sheet having excellent corrosion resistance at the cut end surface which is a coating treatment with an adhesion amount of 10 g / m 2 or more.
  • a surface treatment layer such as a zinc-based plating, such as a shear end face, a punched surface, etc.
  • a surface treatment layer such as a zinc-based plating, such as a shear end face, a punched surface, etc.
  • a surface treatment such as zinc-based plating and then subjected to mechanical cutting. It is possible to sufficiently secure the corrosion resistance of the cut end face that does not have the sacrificial anticorrosive action. Therefore, according to the present invention, it is possible to suppress rusting of the cut end face, which has been regarded as a problem when reusing high-tensile steel plates. Accordingly, by applying the present invention mainly to electrical products and office equipment used indoors, in addition to increasing the strength of product members, product members can be easily reused. It becomes possible.
  • the element of the steel component specified in the present invention can be a factor for reducing the corrosion resistance on the cut end face of the steel sheet.
  • % showing the following component composition shall mean the mass% unless there is particular notice.
  • the C content is 0.001% or more and 0.1% or less.
  • the C content is 0.001% or more and 0.1% or less.
  • it is 0.001% or more and 0.05% or less.
  • Si 4.0% or less
  • Si is a solid solution strengthening element and contributes to increasing the strength of the steel sheet.
  • the lower limit is desirably an inevitable impurity level (about 0.01%). From the viewpoint of plating properties, it is preferably limited to 0.5% or less, more preferably from 0.1% or less, and even more preferably from 0.05% or less from the viewpoint of corrosion resistance.
  • Mn 0.16% or more and 1.0% or less
  • Mn is an element effective for suppressing red heat embrittlement due to S during hot rolling of a slab.
  • Mn is a solid solution strengthening element and is an element effective for increasing the strength of a steel sheet.
  • TS tensile strength
  • the Mn content needs to be 0.16% or more.
  • MnS precipitates during continuous casting of steel and promotes hot brittleness, which causes slab cracking.
  • the corrosion resistance of a steel plate will deteriorate. Therefore, the Mn content is 0.16% or more and 1.0% or less. Preferably it is 0.16% or more and 0.5% or less.
  • P 0.03% or less
  • P is an element inevitably contained, and as its content increases, the corrosion resistance of the steel sheet deteriorates. Therefore, the P content is 0.03% or less.
  • S 0.02% or less
  • S is an element inevitably contained, and is a harmful element that causes red brittleness during hot rolling of a slab. Further, S precipitates as MnS during continuous casting of steel, promotes hot brittleness, and causes slab cracking. Accordingly, the S content is preferably reduced as much as possible, and is 0.02% or less. Preferably it is 0.01% or less.
  • Al 0.003% or more and 0.06% or less
  • Al is an element necessary for deoxidation of steel making, and its content is set to 0.003% or more.
  • the Al content is 0.06% or less.
  • the steel plate of the present invention may contain Nb, Ti, B, V, and the like as selective elements as needed for the purpose of improving workability, for example.
  • components other than the above (remainder) are Fe and inevitable impurities.
  • Inevitable impurities include Sn, Sb, Ca, Zr, etc., and these contents are acceptable if the total content is 2% or less.
  • the steel sheet of the present invention is a steel sheet having the above-described composition and having a Mn content of 100 mass ppm or less contained in precipitates having a diameter exceeding 0.5 ⁇ m among the precipitates present in the steel sheet.
  • Mn content contained in precipitates with a diameter exceeding 0.5 ⁇ m 100 ppm by mass or less
  • the amount of Mn contained in precipitates with a diameter exceeding 0.5 ⁇ m is 100 mass ppm.
  • the amount of Mn contained in the precipitate having a diameter exceeding 0.5 ⁇ m is set to 100 mass ppm or less. Preferably it is 90 mass ppm or less.
  • the precipitate containing Mn mainly has a composition of (Mn ⁇ Fe) S, but MnS may be mixed somewhat.
  • the amount of Mn contained in the precipitate having a diameter exceeding 0.5 ⁇ m can be measured and calculated by, for example, the method of an example described later.
  • a steel sheet having high strength and excellent corrosion resistance can be obtained. Therefore, according to the present invention, even when a high-strength steel sheet is subjected to a surface treatment such as zinc plating and then subjected to a mechanical cutting process, a surface such as a shear end face, a punched surface, etc. It is possible to sufficiently secure the corrosion resistance of the cut end face that does not have the sacrificial anticorrosive action of the treatment layer.
  • one or both surfaces of the steel sheet of the present invention be subjected to a surface treatment having a sacrificial anticorrosive action in order to improve corrosion resistance.
  • a surface treatment with sacrificial anticorrosive action when the Si content of the steel sheet is 0.5% or less, a zinc-based plating treatment is applied to the zinc-based plating layer, when the Si content of the steel sheet exceeds 0.5%.
  • a coating film having a sacrificial anticorrosive action by applying a coating treatment containing a paint having a sacrificial anticorrosive action (sacrificial anticorrosive pigment), it goes without saying that the present invention is not limited thereto.
  • the adhesion amount of the zinc-based plating layer may be 5 g / m 2 or more per side. preferable. More preferably, it is 10 g / m 2 or more.
  • the upper limit of the adhesion amount is not particularly required, and may be set as appropriate due to manufacturing restrictions.
  • the type of plating is not particularly limited, and any of hot-dip plating, electroplating, vapor deposition plating and the like can be applied.
  • the plating metal may be a zinc-based, multi-component system such as Zn-Al, Zn-Ni, Zn-Cr, Zn-Fe, Zn-Al-Mg, or alloy plating.
  • a chromate treatment layer, a phosphate treatment layer, a silane treatment layer, etc. may be provided on the surface of the plating layer. These layers are used to prevent red rust (improvement of corrosion resistance) in the steel plate flat part when using the steel plate without coating, and to improve the adhesion with the paint when the steel plate is coated and used for coating. It is effective in improving the corrosion resistance in These layers are also effective in improving properties other than corrosion resistance, such as fingerprint resistance.
  • a coating film containing a sacrificial anticorrosion pigment is provided on one or both surfaces of the steel sheet of the present invention instead of the zinc-based plating layer, a coating film containing a sacrificial anticorrosion pigment from the viewpoint of sufficiently ensuring sacrificial anticorrosion properties
  • the amount of adhering is preferably 10 g / m 2 or more per side. More preferably, it is 20 g / m 2 or more. Note that the upper limit of the adhesion amount is not particularly required, and may be set as appropriate due to manufacturing restrictions.
  • Coating film containing sacrificial anticorrosive pigment is usually used to form a coating film, for example, epoxy paint, acrylic paint, phenol paint, Zn having sacrificial anticorrosive action on iron,
  • the sacrificial anticorrosive pigment include Zn powder and Al powder.
  • the addition amount of the sacrificial anticorrosive pigment is preferably 10 to 80% by mass% with respect to the total amount of the coating film. If the addition amount is 10% or more, the effect of sacrificial corrosion protection is recognized. On the other hand, if it is 80% or less, the sacrificial anticorrosive pigment is easy to disperse in the paint and is difficult to settle, so that painting is not difficult.
  • an inorganic coating layer on the surface of the surface treatment layer, one or more coating layers of an inorganic coating layer, an organic coating layer, and an inorganic / organic composite coating layer are provided. May be provided.
  • the inorganic coating layer include SiO 2 and TiN.
  • the organic coating layer include organic coating layers containing an acrylic resin, an epoxy resin, a polyester resin, a polyolefin resin, a fluororesin, and a copolymer resin thereof.
  • the inorganic / organic composite coating layer is a coating layer containing a composite of a resin component constituting the organic coating layer and an inorganic component constituting the inorganic coating layer.
  • any one of an inorganic coating layer, an organic coating layer, and an inorganic / organic composite coating layer may be formed, or for example, an inorganic coating layer and an organic coating layer may be formed in this order.
  • these coating layers By forming these coating layers, the cut end surface corrosion resistance of the steel plate and the corrosion resistance of the steel plate flat portion are further improved.
  • these coating layers it is possible to obtain an effect of improving characteristics other than corrosion resistance, such as fingerprint resistance.
  • any of the inorganic coating layer, the organic coating layer, and the inorganic-organic composite coating layer may be provided.
  • the slab having the above composition is preferably cooled once to a temperature range of 300 ° C. or lower, and then reheated to keep the temperature so uniform in the temperature range of 1000 ° C. or higher and 1100 ° C. or lower.
  • hot rolling with a finish rolling finish temperature of Ar 3 transformation point or higher is performed, and a hot rolled sheet is formed by winding at a winding temperature of 680 ° C. or less, and after pickling the hot rolled sheet, 60% or more Cold rolling is performed at a rolling rate of 90% or less to obtain a cold rolled sheet, and the cold rolled sheet is subjected to continuous annealing at an annealing temperature of 700 ° C. or higher and 850 ° C. or lower.
  • the method for producing the slab need not be particularly limited.
  • any conventional method can be used in which molten steel having the above composition is melted in a converter or the like and is cast by a casting method such as continuous casting. It is. Further, an ingot-bundling method or a thin slab continuous casting method may be used.
  • the slab is once cooled and then reheated. At this time, it is preferable to cool to a temperature range of 300 ° C. or lower.
  • a precipitate containing Mn is deposited on the slab. This precipitate is a precipitate mainly having a composition of (Mn ⁇ Fe) S.
  • the reheating temperature is set to a temperature range in which precipitates (mainly (Mn ⁇ Fe) S) present in the slab are not dissolved.
  • precipitates mainly (Mn ⁇ Fe) S
  • the reheating temperature of the slab exceeds 1100 ° C., precipitates in the slab are dissolved.
  • MnS precipitates during continuous annealing in the subsequent process, and the corrosion resistance of the steel sheet deteriorates.
  • the reheating temperature of the slab is lower than 1000 ° C., the rollability is remarkably lowered, and hot rolling is hindered. Therefore, the reheating temperature of the slab is set to 1000 ° C. or more and 1100 ° C. or less.
  • Hot rolling usually consists of rough rolling and finish rolling, but the rough rolling conditions are not particularly limited. For example, when casting a slab (steel material) by a thin slab continuous casting method, rough rolling may be omitted. Finish rolling is performed under the following conditions.
  • Finish rolling end temperature Ar 3 transformation point or higher If the finish rolling end temperature is lower than the Ar 3 transformation point, the grain size after rolling tends to be non-uniform. If the crystal grain size of the steel sheet is non-uniform, problems such as non-uniform deformation and rough surface of the press surface occur when the steel sheet is press-formed into a member having a predetermined shape. Therefore, the finish rolling finish temperature is set to the Ar 3 transformation point or higher. Preferably, Ar 3 transformation point + 5 ° C or higher. However, if the finish rolling finish temperature is excessively high, there is a concern about deterioration of surface properties due to scale and a decrease in production efficiency. Therefore, the Ar 3 transformation point is preferably set to + 50 ° C. or lower.
  • Winding temperature 680 ° C. or less
  • dissolution of precipitates mainly (Mn ⁇ Fe) S
  • MnS precipitates during the subsequent continuous annealing, and the corrosion resistance of the steel sheet deteriorates. Therefore, the coiling temperature is 680 ° C. or less.
  • the coiling temperature becomes too low, there is a concern that the productivity is lowered.
  • the hot-rolled sheet obtained by winding at the above-mentioned winding temperature is pickled and then cold-rolled to obtain a cold-rolled sheet.
  • Rolling ratio of cold rolling 60% or more and 90% or less If the rolling ratio of cold rolling is less than 60%, the crystal grain size becomes coarse by continuous annealing in the subsequent process, and the surface appearance deteriorates during press forming of the steel sheet. On the other hand, if the rolling rate of cold rolling exceeds 90%, rolling load becomes large, and rolling becomes difficult. Therefore, the rolling rate of cold rolling is 60% or more and 90% or less. Preferably they are 70% or more and 90% or less.
  • the cold-rolled sheet obtained by the above cold rolling is passed through a continuous annealing line and subjected to continuous annealing.
  • Annealing temperature of continuous annealing 700 ° C. or higher and 850 ° C. or lower
  • continuous annealing is performed in a temperature range equal to or higher than the recrystallization temperature of steel, and the workability of the steel sheet is improved by recrystallizing the work structure.
  • the annealing temperature is less than 700 ° C., the recrystallization of steel cannot be promoted. As a result, a hard processed structure remains on the steel sheet and press formability deteriorates.
  • the annealing temperature of continuous annealing is set to 700 ° C or higher and 850 ° C or lower. Preferably they are 720 degreeC or more and 830 degrees C or less.
  • the time for which a cold-rolled sheet stays in a temperature range of 700 ° C. or more and 850 ° C. or less is 300 s or more and 2000 s or less. If the residence time in the temperature range is 300 s or longer, no non-recrystallized portion remains in the steel sheet structure, and the workability of the steel sheet does not deteriorate. On the other hand, if the residence time in the above temperature range is 2000 s or less, the productivity is not inferior.
  • temper rolling may be performed for the purpose of adjusting the shape and surface roughness of the steel sheet.
  • the elongation rate of temper rolling is not particularly specified, it is usually preferably in the range of 0.3% to 2.0%.
  • the thickness of the steel plate is not particularly limited, but can be appropriately selected according to the purpose of the steel plate within a range of 0.2 to 2 mm, for example.
  • high-strength steel sheets with a Mn content of 100 mass ppm or less contained in precipitates with a diameter exceeding 0.5 ⁇ m that is, when mechanical cutting is performed after surface treatment such as zinc plating treatment Even so, it is possible to obtain a high-strength steel sheet that can sufficiently ensure the corrosion resistance of the cut end face, such as the shear end face and the punched face, which does not have the sacrificial anticorrosive action such as zinc plating.
  • the method for plating the steel sheet is not particularly limited, and any of hot-dip plating, electroplating, vapor deposition and the like can be applied. Moreover, a plating process may be given only to one side of a steel plate, and a plating process may be given to both surfaces of a steel plate. When the zinc-based plating treatment is performed on the steel sheet, the amount of adhesion per one side of the zinc-based plating layer is preferably 5 g / m 2 or more.
  • the plating metal may be a zinc-based, multi-component system such as Zn-Al, Zn-Ni, Zn-Cr, Zn-Fe, Zn-Al-Mg, or alloy plating.
  • a method of performing a coating process using a paint containing a sacrificial anti-corrosion pigment can be applied to any conventional coating process except using a paint containing a sacrificial anti-corrosion pigment.
  • a pigment (sacrificial anticorrosive pigment) containing at least one of Zn and Al, which has a sacrificial anticorrosive action against iron is added to an epoxy paint, acrylic paint, phenolic paint, and coating such as roll coat and flow coat is applied.
  • surface or both surfaces of a steel plate using a means can be illustrated. It is preferable to adjust the adhesion amount per side to be 10 g / m 2 or more so that the sacrificial anticorrosive action can be sufficiently exhibited.
  • a surface treatment layer such as a plating layer on the surface of the steel sheet by performing a surface treatment such as plating as described above, or after further applying a chromate treatment, a phosphate treatment, a silane treatment, etc.
  • Any one or more of an inorganic coating layer, an organic coating layer, and an inorganic / organic composite coating layer may be formed on the surface treatment layer.
  • any one of an inorganic coating layer, an organic coating layer, and an inorganic / organic composite coating layer may be formed, or an inorganic coating layer and an organic coating layer may be formed in this order.
  • a method for forming the inorganic coating layer for example, electrodeposition coating, reduction deposition and the like can be used.
  • a formation method of an organic coating layer and an inorganic organic composite coating layer for example, painting, laminating (film sticking), or the like can be used.
  • Molten steel was melted in a converter and made into a slab by a continuous casting method.
  • the slab contained the chemical components shown in Table 1, and the balance was composed of Fe and inevitable impurities.
  • the slab cooled to room temperature was reheated and subjected to hot rolling, and after the hot rolling was completed, it was cooled with water, wound up, and formed into a hot rolled sheet.
  • the hot-rolled sheet was pickled, cold-rolled to obtain a cold-rolled sheet, the cold-rolled sheet was subjected to continuous annealing, and further subjected to temper rolling to obtain a steel sheet.
  • tempering Table 2 shows the elongation ratio of rolling and the thickness of the steel sheet after temper rolling.
  • JIS No. 5 tensile test piece JIS Z Z2201 (2009) was taken in the direction perpendicular to the rolling direction, and a tensile test in accordance with the provisions of JIS Z Z2241 (2011). And tensile strength (TS) was measured.
  • Table 3 shows the surface treatment method.
  • the surface treatment was changed according to the Si content of the steel sheet.
  • a plating treatment was performed, and when the Si content of the steel sheet exceeded 0.5%, a coating treatment was performed.
  • Steel plate No. 9 had a Si content exceeding 0.5%, but was plated. Although non-plating occurred, a corrosion test on the cut end face was performed.
  • the obtained steel sheet after the surface treatment was sheared with a shearing machine, and a sample having a length of 50 mm and a width of 50 mm was collected from the central portion of the plate width.
  • a wet and dry repeated test was performed.
  • the test condition of the wet and dry test is that the sample is held at a temperature of 32 ° C and a relative humidity of 60% for 5 minutes on a wet testing machine, and then the sample is held at a temperature of 20 ° C and a relative humidity of 35% for 30 minutes.
  • the treatment was set to 1 cycle, and the conditions were set to repeat 10 cycles.
  • a steel plate having excellent corrosion resistance at the cut end face can be obtained. Therefore, when a steel sheet (surface-treated steel sheet) obtained by subjecting the steel sheet of the present invention to surface treatment such as plating treatment is actually applied to a strength member of home appliances, office equipment, etc., it exhibits excellent cut end surface corrosion resistance, Reusable.

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Abstract

　切断端面の耐食性に優れた鋼板およびその製造方法を提供する。　質量％で、C：0.001％以上0.1％以下、Si：4.0％以下、Mn：0.16％以上1.0％以下、P：0.03％以下、S：0.02％以下、Al：0.003％以上0.06％以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる組成とし、直径が0.5μm超えの析出物に含まれるMn量を100質量ppm以下とすることで、切断端面の耐食性に優れた鋼板とする。

Description

切断端面の耐食性に優れた鋼板およびその製造方法
　本発明は、主として表面に亜鉛系めっき層等の表面処理層を形成して使用され、室内の電気製品、事務機器などの素材として好適な鋼板に関する。鋼板のせん断端面、打ち抜き面など、亜鉛等の犠牲防食作用が及ばない切断端面の耐食性に優れた鋼板、およびその製造方法に関する。
　亜鉛系めっき等を施した表面処理鋼板は、優れた耐食性を有することから、家電、事務機器などの製品部材として広く使用されている。これらの製品部材は、その生産工程で鋼板の片面または両面に亜鉛系めっき等の表面処理層を、或いは更にその上に塗装を施してなる表面処理鋼板に、せん断加工、打ち抜き加工、穴あけ、トリミングなど何らかの機械的切断加工したものを所望の形に成形して製造される。
　従来、これらの製品部材として使用された後の表面処理鋼板は、製品と共に廃却されるのが一般的であった。しかしながら、平成１３年より施行された家電リサイクル法により、これらの部材が再利用（リユース）されるようになった。しかるに、製品を回収して部材を再度同様の製品の部材として利用しようとすると、部材製造時において機械的切断加工により形成された表面処理鋼板の切断面（せん断面、打ち抜き面、トリミング面など）、すなわち亜鉛系めっき等が付着していない面に赤錆が発生して、再利用に適合し難いという問題が露呈した。錆は、電気伝導性などを有し、錆の剥落による電気回路の損傷などが懸念されるためである。
　亜鉛系めっき鋼板などは、切断端面を除く大部分の面積が十分に防食されている。そのため、従来、亜鉛系めっき鋼板などを家電製品分野で使用する際、切断端面にも亜鉛の犠牲防食効果が及ぶものと考えられており、切断端面の耐食性について十分な検討がなされていなかった。
　亜鉛系めっき鋼板などの切断端面にみられる耐食性不足の問題を根本的に解決するには、母材となる鋼板の耐食性を向上させる必要があると考えられる。亜鉛系めっき鋼板の切断端面耐食性向上を図る技術に関し、例えば、特許文献１には、母材となる鋼板を、質量％で、C：0.001～0.1％、Si：0.1％以下、Mn：0.05～0.15％、P：0.02％以下、S：0.001～0.010％、Al：0.003～0.03％、Ti：0.03～0.2％、Zr：0.001～0.1％を含有し、かつZr/Ti≧0.03を満たす鋼板とする技術が提案されている。また、特許文献１には、鋼中に含まれる不純物の量を制限するとともに、Mn系析出物、S系析出物を減少させることにより、良好な切断端面の耐食性が得られると記載されている。
　一方、家電、事務機器などの製品部材として使用される鋼板は、所望の強度を有することも要求される。従来、家電、事業機器などの製品部材には、主に引張強さ（TS）270MPa級の軟質鋼板が多く用いられていた。しかし、近年、製品の軽量化や運送費の低減を目的として鋼板の薄肉化が要求されている。このような理由により、家電、事務機器用素材として、板厚が薄くても強度を保持できる引張強さ（TS）440MPa超えの高張力鋼板の需要が高まりつつある。
　亜鉛系めっき鋼板の高張力化を図る技術に関しては、例えば、特許文献２に、母材となる鋼板を、質量％で、C：0.0010～0.0080％、Si：0.4％以下、Mn：0.1～1.0％、P：0.08％以下、S：0.05％以下、Al：0.05％以下、N：0.0060～0.0200％を含み、かつNとAlを、N含有量とAl含有量との比、N/Alが0.2以上となるように含有し、さらに固溶Nを0.0040％以上含み、残部Feおよび不可避的不純物からなる組成を有する鋼板とする技術が提案されている。
特開２００４－２１７９６０号公報 特開２０１１－１７４１０１号公報
　しかしながら、特許文献１に提案された技術では、Mn系析出物やS系析出物（MnS）を減少させる目的で、鋼板のMn含有量を質量％で0.15％以下に制限している。このように、鋼の強度向上に寄与するMnの含有量を0.15％以下に制限した場合、引張強さ（TS）440MPa超えの高張力鋼板は得られない。
　一方、特許文献２に提案されているように、高張力鋼板では多くの場合、Mn含有量を質量％で0.1％以上とすることにより鋼板の高張力化を図っている。しかしながら、Mn含有量が高くなるにつれて、鋼板中のMnS析出量が増加する。MnSを主とする析出物は、化学的に活性で水に溶解し易いことから、MnS析出量が増加すると該析出物を起点とした発錆が問題となる。したがって、例えばMn含有量が質量％で0.15％を超えると、特に鋼板の切断端面での発錆を抑制することができない。
　以上のように、従来では、鋼板の高張力化と耐食性の両立は極めて困難であった。このような状況下、Mnを高濃度で含有する鋼板においても、切断端面の耐食性に優れた鋼板が強く求められている。
　本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、Mn含有量が質量％で0.15％超えであり且つ切断端面の耐食性に優れた鋼板およびその製造方法を提案することを目的とする。なお、ここでいう「切断端面」とは、鋼板等に、せん断、打ち抜き等の機械的切断加工を施すことにより生じた鋼板端面を意味する。
　本発明者らは、上記課題を解決すべく、質量％で0.15％を超えるMnを含有する鋼板、具体的には質量％で0.16％以上のMnを含有する鋼板の耐食性に影響を及ぼす各種要因について鋭意検討した。
　先述のとおり、鋼板中の析出物、特にMnを含有する析出物は、発錆の起点となるため、鋼板の耐食性に悪影響を及ぼす。それゆえ、鋼板の耐食性向上を図るうえでは、Mnを含有する析出物の析出量を極力低減することが好ましい。しかしながら、質量％で0.16％以上のMnを含む鋼板の場合、Mnを含有する析出物、例えばMnSをはじめとするMn系硫化物の析出を抑制することが極めて困難である。
　そこで、本発明者らは、大気中、特に屋内使用環境下での鋼板の腐食について考究し、Mnを含有する析出物の形態を最適化することで鋼板の耐食性を改善することを試みた。その結果、鋼板に存在するMnを含有する析出物のうち、直径0.5μm超えの析出物が、特に発錆の起点になり易く、鋼板の耐食性に悪影響を及ぼすという知見を得た。
　また、Mnを含有する析出物のうち、直径0.5μm超えの析出物が鋼板に存在する場合であっても、直径0.5μm超えの析出物に含まれるMn量を100質量ppm以下に抑制すれば、鋼板の耐食性を大幅に改善できるという知見を得た。具体的には、鋼板の質量をWtとし、直径0.5μm超えの析出物に含まれるMnの合計質量をWpとした場合に、Wp/Wt×100≦0.01を満足すれば、鋼板の耐食性が大幅に改善され、切断端面の耐食性に優れた鋼板が得られるという知見を得た。そして、Mn含有量を質量％で0.16％以上とし、直径0.5μm超えの析出物に含まれるMn量を100質量ppm以下に抑制することにより、鋼板の高張力化を図りつつ耐食性を飛躍的に改善することができ、室内環境下において切断端面での発錆を大幅に抑制できるという知見を得た。
　更に、本発明者らは、質量％で0.16％以上のMnを含む鋼板について、上記の如く直径0.5μm超えの析出物に含まれるMn量を100質量ppm以下に抑制する手段について検討した。
　家電製品や事務機器などの製品部材として使用される鋼板は、一般的に、鋳片を、再加熱し、熱間圧延を施して熱延板とし、該熱延板を酸洗後、冷間圧延を施して冷延板とし、該冷延板に連続焼鈍処理を施し、必要に応じて調質圧延を施すことにより製造される。ここで、鋳片には、通常、Mn系硫化物が析出している。そして、鋳片の再加熱温度が低いと、再加熱時にMn系硫化物を溶解することができず、鋳片に析出していたMn系硫化物が連続焼鈍後の鋼板に残存する。一方、鋳片の再加熱温度が十分に高い場合、再加熱時にMn系硫化物は溶解するが、後工程である連続焼鈍時にMn系硫化物が再析出する。
　本発明者らは、鋳片に析出していたMn系硫化物が残存した鋼板と、連続焼鈍時にMn系硫化物が再析出した鋼板について、直径0.5μm超えの析出物に含まれるMn量を比較した。その結果、連続焼鈍時にMn系硫化物が再析出した鋼板よりも、鋳片に析出していたMn系硫化物が残存した鋼板のほうが、直径0.5μm超えの析出物に含まれるMn量が低くなる傾向にあることを突き止めた。
　また、本発明者らが更に検討を進めた結果、不純物成分をはじめとする鋳片成分の含有量を制限し、鋳片の再加熱温度を1000℃以上1100℃以下と通常よりも低めに設定し、鋳片の再加熱時にMn系硫化物を溶解させずに残存させ、熱延板の巻取り温度や冷延板の焼鈍温度を最適化することにより、直径0.5μm超えの析出物に含まれるMn量が100質量ppm以下に抑制された鋼板が得られるという知見を得た。
　なお、鋳片のMn系硫化物を残存させることにより鋼板の耐食性が大幅に改善される理由は定かではない。しかし、本発明者らは、以下の理由によるものと推測している。
　鋳片に存在するMn系硫化物の多くは、多少ともFeSを含んでおり、(Mn・Fe)Sなる組成を有する。一方、鋳片の再加熱時にこの(Mn・Fe)Sが溶解すると、後工程の連続焼鈍でMnSが再析出する。すなわち、連続焼鈍時に再析出するMn系硫化物は、FeSを含まず、主にMnSなる組成を有する。
　ここで、MnSは、アノード欠陥を増大するため、発錆起点となり得る。また、MnSは水に溶け易く、MnS＋2H2O→Mn(OH)2＋H2Sの反応で生成するH2Sがアノード部のpHを下げて、鉄の溶解を促進すると推定される。一方、MnSにFeが固溶した(Mn・Fe)Sは、Feが固溶している分、MnSと比較して化学的に不活性であり、水に溶け難い。以上の理由により、鋳片に存在するMn系硫化物（(Mn・Fe)S）よりも、連続焼鈍時に再析出するMn系硫化物（MnS）のほうが発錆の起点となり易くなるものと推測される。
　また、鋼中のSが、MnSの形態で析出するよりも、(Mn・Fe)Sの形態で析出するほうが、鋼中のSを固定するために必要となるMn量が少なくなる。そのため、連続焼鈍時にMn系硫化物（MnS）が再析出した鋼板よりも、鋳片に析出していたMn系硫化物（(Mn・Fe)S）が残存した鋼板のほうが、直径0.5μm超えの析出物に含まれるMn量が低くなるものと推測される。
　更に、鋳片の再加熱時にMn系硫化物（(Mn・Fe)S）を溶解せずに残存させると、後工程の冷間圧延により得られる冷延板の固溶S量や固溶Mn量を低減することができる。したがって、冷延板の連続焼鈍時に再析出するMn系硫化物（MnS）が抑制され、鋼板の耐食性が改善するものと推測される。また、直径0.5μm超えの析出物に含まれるMn量が上記した範囲に抑制されていれば、Si含有量を4.0％まで増加させても、鋼板の耐食性の著しい低下は認められないことも知見した。
　本発明は、かかる知見に基づき、更に検討を重ねた末に完成されたものである。すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
［１］質量％で、C：0.001％以上0.1％以下、Si：4.0％以下、Mn：0.16％以上1.0％以下、P：0.03％以下、S：0.02％以下、Al：0.003％以上0.06％以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる組成を有し、直径が0.5μm超えの析出物に含まれるMn量が100質量ppm以下である切断端面の耐食性に優れた鋼板。
［２］鋼板の片面または両面に、表面処理層として亜鉛系めっき層を備える鋼板であって、該鋼板が質量％で、C：0.001％以上0.1％以下、Si：0.5％以下、Mn：0.16％以上1.0％以下、P：0.03％以下、S：0.02％以下、Al：0.003％以上0.06％以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる組成を有し、直径が0.5μm超えの析出物に含まれるMn量が100質量ppm以下である切断端面の耐食性に優れた鋼板。
［３］前記［２］において、前記亜鉛系めっき層が、片面当たりのめっき付着量が5g/m2以上の亜鉛系めっき層である切断端面の耐食性に優れた鋼板。
［４］前記［３］において、前記亜鉛系めっき層の表面にさらに、無機被覆層、有機被覆層、無機有機複合被覆層のいずれか１種以上の被覆層を備える切断端面の耐食性に優れた鋼板。
［５］鋼板の片面または両面に、表面処理層として犠牲防食顔料を含む塗膜を有する鋼板であって、該鋼板が質量％で、C：0.001％以上0.1％以下、Si：0.5％超え4.0％以下、Mn：0.16％以上1.0％以下、P：0.03％以下、S：0.02％以下、Al：0.003％以上0.06％以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる組成を有し、直径が0.5μm超えの析出物に含まれるMn量が100質量ppm以下である切断端面の耐食性に優れた鋼板。
［６］前記［５］において、前記犠牲防食顔料を含む塗膜が、片面当たりの付着量で10g/m2以上の塗膜である切断端面の耐食性に優れた鋼板。
［７］前記［５］または［６］において、前記犠牲防食顔料が、Znおよび／またはAlを含む切断端面の耐食性に優れた鋼板。
［８］前記［５］ないし［７］のいずれかにおいて、前記塗膜の表面にさらに、無機被覆層、有機被覆層、無機有機複合被覆層のいずれか１種以上の被覆層を備える切断端面の耐食性に優れた鋼板。
［９］質量％で、C：0.001％以上0.1％以下、Si：4.0％以下、Mn：0.16％以上1.0％以下、P：0.03％以下、S ：0.02％以下、Al：0.003％以上0.06％以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる組成を有する鋳片を、再加熱して1000℃以上1100℃以下の温度域に均熱保持した後、仕上げ圧延終了温度をAr3変態点以上とする熱間圧延を施し、680℃以下の巻取り温度で巻取ることにより熱延板とし、該熱延板を酸洗した後、60％以上90％以下の圧延率で冷間圧延を施して冷延板とし、該冷延板に、700℃以上850℃以下の焼鈍温度で連続焼鈍を施す切断端面の耐食性に優れた鋼板の製造方法。
［１０］前記［９］において、前記連続焼鈍を施したのちに、表面処理を施し、鋼板の片面または両面に表面処理層を形成するに当たり、前記鋳片のSi含有量が質量％で0.5％以下である場合には、前記表面処理を亜鉛系めっき処理として前記表面処理層を亜鉛系めっき層とし、前記鋳片のSi含有量が質量％で0.5％超えである場合には、前記表面処理を犠牲防食顔料を含む塗料による塗装処理とし、前記表面処理層を犠牲防食顔料を含む塗膜とする切断端面の耐食性に優れた鋼板の製造方法。
［１１］前記［１０］において、前記亜鉛系めっき処理が、片面当たりのめっき付着量を5g/m2以上とするめっき処理であり、前記犠牲防食顔料を含む塗料による塗装処理が、片面当たりの付着量を10g/m2以上とする塗装処理である切断端面の耐食性に優れた鋼板の製造方法。
［１２］前記［１０］または［１１］において、前記表面処理層の表面にさらに、無機被覆層、有機被覆層、無機有機複合被覆層のいずれか１種以上の被覆層を形成する切断端面の耐食性に優れた鋼板の製造方法。
　本発明によれば、高張力鋼板に亜鉛系めっき等の表面処理を施したのち機械的な切断加工を施した場合であっても、せん断端面、打ち抜き面など、亜鉛系めっき等の表面処理層の犠牲防食作用が及ばない切断端面の耐食性を十分に確保することができる。それゆえ、本発明によると、高張力鋼板を再利用する際に問題視されていた切断端面の発錆を抑制することができる。したがって、本発明を、主として室内で使用される電気製品、事務機器などに適用することにより、製品部材の高強度化を図ることに加えて、製品部材を容易に再利用（リユース）することが可能となる。
　以下、本発明について具体的に説明する。
　まず、本発明鋼板の成分組成および析出物の限定理由について説明する。本発明で規定された鋼成分の元素は、鋼板の切断端面における耐食性の低下因子ともなり得る。なお、以下の成分組成を表す％は、特に断らない限り質量％を意味するものとする。
　C ：0.001％以上0.1％以下
　C含有量が0.1％を超えると、鋼板の硬質化や延性の劣化が問題となる。一方、C含有量が0.001％未満になると、鋼板が軟化し過ぎて切断時にバリなどの不具合が発生し易くなる。したがって、C含有量は0.001％以上0.1％以下とする。好ましくは0.001％以上0.05％以下である。
　Si：4.0％以下
　Siは、固溶強化元素であり、鋼板の高強度化に寄与する。しかし、4.0％を超える多量の含有は、腐食起点となるSiO2に代表される析出物が増加して耐食性を著しく低下させる。このため、Si含有量は4.0％以下とする。下限は、不可避的不純物レベル（0.01％程度）とすることが望ましい。なお、めっき性の観点からは、0.5％以下に制限することが好ましく、より好ましくは耐食性の観点から0.1％以下、さらに好ましくは0.05％以下である。
　Mn：0.16％以上1.0％以下
　Mnは、鋳片の熱間圧延時、Sによる赤熱脆性の抑制に有効な元素である。また、Mnは、固溶強化元素であり、鋼板の高強度化に有効な元素である。引張強さ（TS）440MPa超えの鋼板強度を得るためには、Mn含有量を0.16％以上とする必要がある。一方、Mn含有量が1.0％を超えると、鋼の連続鋳造中にMnSが析出して熱間脆性を促進し、鋳片割れを招く。また、Mn含有量が1.0％を超えると、鋼板の耐食性が劣化する。したがって、Mn含有量は0.16％以上1.0％以下とする。好ましくは0.16％以上0.5％以下である。
　P ：0.03％以下
　Pは、不可避的に含有される元素であり、その含有量が増加するにつれて鋼板の耐食性が劣化する。したがって、P含有量は0.03％以下とする。
　S ：0.02％以下
　Sは、不可避的に含有される元素であり、鋳片の熱間圧延時に赤熱脆性を招く有害な元素である。また、Sは、鋼の連続鋳造中にMnSとして析出して熱間脆性を促進し、鋳片割れを招く。したがって、S含有量は、極力低減することが好ましく、0.02％以下とする。好ましくは0.01％以下である。
　Al：0.003％以上0.06％以下
　Alは、製鋼の脱酸に必要な元素であり、その含有量を0.003％以上とする。一方、Al含有量が過剰に高くなると、介在物が増加して鋼板の表面欠陥が発生し易くなる。したがって、Al含有量は0.06％以下とする。
　以上が本発明鋼板の基本成分である。なお、本発明の鋼板は、例えば加工性の向上等を目的として、必要に応じて選択元素としてNb、Ti、B、V等を含有してもよい。
　本発明において、上記以外の成分（残部）は、Feおよび不可避的不純物である。不可避的不純物としてはSn、Sb、Ca、Zr等が挙げられ、これらの含有量は合計で2％以下であれば許容できる。
　本発明鋼板は、上記した組成を有し、さらに鋼板中に存在する析出物のうち、直径が0.5μm超えの析出物に含まれるMn量が100質量ppm以下である鋼板である。
　直径が0.5μm超えの析出物に含まれるMn量：100質量ppm以下
　先述のとおり、鋼板中に存在する析出物のうち、直径が0.5μm超えの析出物に含まれるMn量が100質量ppmを超えると、鋼板の耐食性が著しく低下する。したがって、直径が0.5μm超えの析出物に含まれるMn量を100質量ppm以下とする。好ましくは90質量ppm以下である。なお、本発明の鋼板に存在する析出物のうち、Mnを含有する析出物は主に(Mn・Fe)Sなる組成を有するが、MnSが多少混在する場合もある。
　なお、直径0.5μm超えの析出物に含まれるMn量は、例えば、後述する実施例の方法にて、測定、算出することができる。
　以上のように組成と析出物の形態を規定することで、高強度であり且つ耐食性に優れた鋼板が得られる。したがって、本発明によれば、高張力鋼板に亜鉛系めっき等の表面処理を施したのち機械的な切断加工を施した場合であっても、せん断端面、打ち抜き面など、亜鉛系めっき等の表面処理層の犠牲防食作用が及ばない切断端面の耐食性を十分に確保することができる。
　本発明鋼板の片面または両面には、耐食性向上のために、犠牲防食作用を有する表面処理を施すことが好ましい。犠牲防食作用を有する表面処理としては、鋼板のSi含有量が0.5％以下である場合には、亜鉛系めっき処理を施し亜鉛系めっき層を、鋼板のSi含有量が0.5％超えである場合には、犠牲防食作用を有する顔料（犠牲防食顔料）を含む塗料を塗布する塗装処理を施し犠牲防食作用を有する塗膜を、設けることが好ましいが、これに限定されないことは言うまでもない。
　本発明鋼板の片面または両面に亜鉛系めっき層を設ける場合には、亜鉛の犠牲防食性を十分に確保する観点から、亜鉛系めっき層の付着量を片面当たり5g/m2以上とすることが好ましい。より好ましくは10g/m2以上である。なお、上記付着量の上限は特に定める必要がなく、製造上の制約から適宜設定すればよい。また、めっきの種類は特に問わず、溶融めっき、電気めっき、蒸着めっき等、いずれも適用可能である。めっき金属は、亜鉛単一系のほか、Zn-Al系、Zn-Ni系、Zn-Cr系、Zn-Fe系、Zn-Al-Mg系などの多元系、合金めっき系でもよい。
　なお、上記しためっき層の表面に、例えばクロメート処理層、リン酸塩処理層、シラン処理層などを設けてもよい。これらの層は、鋼板を無塗装で使用する場合の鋼板平板部における赤錆対策（耐食性向上）や、鋼板に塗装などの被覆処理を行って使用する場合の塗装との密着性向上や鋼板平板部における耐食性向上に有効である。また、これらの層は、耐食性以外の特性、例えば耐指紋性などの向上を図るうえでも有効である。
　また、亜鉛系めっき層に代えて、本発明鋼板の片面または両面に、犠牲防食顔料を含む塗膜を設ける場合には、犠牲防食性を十分に確保する観点から、犠牲防食顔料を含む塗膜の付着量は、片面当たり10g/m2以上とすることが好ましい。より好ましくは20g/m2以上である。なお、上記付着量の上限は特に定める必要がなく、製造上の制約から適宜設定すればよい。ここでいう「犠牲防食顔料を含む塗膜」とは、通常塗膜を形成するために使用する、例えばエポキシ系塗料、アクリル系塗料、フェノール系塗料に、鉄に対し犠牲防食作用を有するZn、Alのうちの１種以上を含む顔料（犠牲防食顔料）を加えた塗料を用いる塗装処理で形成された塗膜をいう。犠牲防食顔料としては、Zn粉末、Al粉末が挙げられる。なお、犠牲防食顔料の添加量は、塗膜全量に対する質量％で10～80％とすることが好ましい。添加量が10％以上であれば、犠牲防食の効果が認められる。一方、80％以下であれば、犠牲防食顔料が塗料中で分散しやすく沈降しにくくなり、塗装が困難になることはない。
　本発明鋼板の片面または両面に、上記した表面処理層を設けたのちさらに、該表面処理層の表面に、無機被覆層、有機被覆層、無機有機複合被覆層のいずれか１種以上の被覆層を設けてもよい。無機被覆層としては、例えば、SiO2、TiN等が挙げられる。また、有機被覆層としては、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂、およびこれらの共重合体樹脂等を含む有機被覆層が挙げられる。無機有機複合被覆層は、有機被覆層を構成する樹脂成分と無機被覆層を構成する無機成分を複合して含有する被覆層である。無機被覆層、有機被覆層、無機有機複合被覆層のいずれか一つを形成してもよいし、例えば無機被覆層、有機被覆層の順に形成してもよい。これらの被覆層を形成することにより、鋼板の切断端面耐食性や鋼板平板部の耐食性がより一層向上する。また、これらの被覆層を形成すると、耐食性以外の特性、例えば耐指紋性などの向上効果も得られる。
　なお、亜鉛系めっき層の表面に、前記処理層（クロメート処理層、リン酸塩処理層、シラン処理層など）を設けたのちに、無機被覆層、有機被覆層、無機有機複合被覆層のいずれか１種以上の被覆層を設けてもよい。
　次に、本発明鋼板の製造方法について説明する。
　本発明の鋼板の製造方法は、上記組成を有する鋳片を、好ましくは一旦300℃以下の温度域に冷却し、次いで、再加熱して1000℃以上1100℃以下の温度域に均熱保持した後、仕上げ圧延終了温度をAr3変態点以上とする熱間圧延を施し、680℃以下の巻取り温度で巻取ることにより熱延板とし、該熱延板を酸洗した後、60％以上90％以下の圧延率で冷間圧延を施して冷延板とし、該冷延板に、700℃以上850℃以下の焼鈍温度で連続焼鈍を施すことを特徴とする。
　鋳片の製造方法は特に限定する必要はなく、例えば、上記した組成を有する溶鋼を、転炉等で溶製し、連続鋳造等の鋳造方法で鋳片とする常用の方法がいずれも適用可能である。また、造塊―分塊方法や薄スラブ連続鋳造法を用いてもよい。
　本発明では、鋳片を一旦冷却したのち、再加熱する。この時、300℃以下の温度域まで冷却することが好ましい。鋳片を一旦冷却することにより、Mnを含む析出物が鋳片に析出する。なお、この析出物は、主に(Mn・Fe)Sなる組成を有する析出物である。
　鋳片の再加熱温度：1000℃以上1100℃以下
　本発明においては、再加熱温度を、鋳片に存在する析出物（主に(Mn・Fe)S）が溶解しない温度域に設定する。鋳片の再加熱温度が1100℃超えると、鋳片中の析出物が溶解してしまう。その結果、後工程の連続焼鈍時に、MnSが析出してしまい、鋼板の耐食性が劣化する。一方、鋳片の再加熱温度が1000℃を下回ると、圧延性が著しく低下し、熱間圧延に支障をきたす。したがって、鋳片の再加熱温度は1000℃以上1100℃以下とする。
　鋳片の再加熱、均熱保持に続き、鋳片に熱間圧延を施す。熱間圧延は通常、粗圧延と仕上げ圧延とからなるが、粗圧延条件については特に限定されない。また、例えば薄スラブ連鋳法によりスラブ（鋼素材）を鋳造する場合には、粗圧延を省略してもよい。仕上げ圧延は、以下の条件で実施する。
　仕上げ圧延終了温度：Ar3変態点以上
　仕上げ圧延終了温度がAr3変態点未満になると、圧延後の結晶粒径が不均一になり易くなる。鋼板の結晶粒径が不均一になると、鋼板を所定形状の部材にプレス成形する際、不均一変形やプレス表面の肌荒れ等の問題が生じる。したがって、仕上げ圧延終了温度はAr3変態点以上とする。好ましくは、Ar3変態点＋5℃以上である。但し、仕上げ圧延終了温度が過剰に高くなると、スケールによる表面性状の劣化や生産能率の低下が懸念されるため、Ar3変態点＋50℃以下とすることが好ましい。
　巻取り温度：680℃以下
　巻取り温度が680℃を超えると、鋳片に存在していた析出物（主に(Mn・Fe)S）の溶解が促進される。その結果、後工程の連続焼鈍時にMnSが析出し、鋼板の耐食性が劣化する。したがって、巻取り温度は680℃以下とする。但し、巻取り温度が低くなり過ぎると、生産性の低下が懸念されるため、650℃以上とすることが好ましい。
　次いで、上記巻取り温度で巻き取ることで得られた熱延板を、酸洗したのち、冷間圧延を施し、冷延板とする。
　冷間圧延の圧延率：60％以上90％以下
　冷間圧延の圧延率が60％を下回ると、後工程の連続焼鈍で結晶粒径が粗大となり、鋼板のプレス成形時に表面外観が劣化する。一方、冷間圧延の圧延率が90％を超えると、圧延負荷が大きくなるため、圧延が困難になる。したがって、冷間圧延の圧延率は60％以上90％以下とする。好ましくは70％以上90％以下である。
　次いで、上記の冷間圧延により得られた冷延板を、連続焼鈍ラインに通板し、連続焼鈍に供する。
　連続焼鈍の焼鈍温度：700℃以上850℃以下
　本発明では、鋼の再結晶温度以上の温度域で連続焼鈍を施し、加工組織を再結晶化させることで鋼板の加工性向上を図る。焼鈍温度が700℃未満になると、鋼の再結晶を促進することができない。その結果、鋼板に硬質な加工組織が残留してプレス成形性が劣化する。一方、焼鈍温度が850℃を超えると、エネルギー負荷が大きくなり、生産コストの高騰を招く。したがって、連続焼鈍の焼鈍温度は700℃以上850℃以下とする。好ましくは720℃以上830℃以下である。
　なお、連続焼鈍を施す際、冷延板を700℃以上850℃以下の温度域に滞留する時間は300s以上2000s以下とすることが好ましい。上記温度域での滞留時間が300s以上であれば、鋼板組織に未再結晶部が残存することがなく、鋼板の加工性が劣位とならない。一方、上記温度域での滞留時間が2000s以下であれば、生産性が劣位とならない。
　連続焼鈍後、鋼板の形状や表面粗さを整える目的で、調質圧延を施してもよい。調質圧延の伸長率は特に規定しないが、通常、0.3％以上2.0％以下の範囲とすることが好ましい。
　なお、鋼板の板厚は特に問わないが、例えば0.2～2mmの範囲で鋼板の目的に応じて適宜選択することができる。
　以上により、直径が0.5μm超えの析出物に含まれるMn量が100質量ppm以下である高張力鋼板、すなわち、亜鉛系めっき処理等の表面処理を施したのち機械的な切断加工を施した場合であっても、せん断端面、打ち抜き面など、亜鉛系めっき等の犠牲防食作用が及ばない切断端面の耐食性を十分に確保し得る高張力鋼板が得られる。
　鋼板にめっき処理を施す方法は特に問わず、溶融めっき処理、電気めっき処理、蒸着めっき処理等、いずれも適用可能である。また、鋼板の片面のみにめっき処理を施してもよく、鋼板の両面にめっき処理を施してもよい。鋼板に亜鉛系めっき処理を施す場合は、亜鉛系めっき層の片面当たりの付着量を5g/m2以上とすることが好ましい。めっき金属は、亜鉛単一系のほか、Zn-Al系、Zn-Ni系、Zn-Cr系、Zn-Fe系、Zn-Al-Mg系などの多元系、合金めっき系でもよい。
　また、鋼板に表面処理として、めっき処理に代えて、犠牲防食顔料を含む塗料による塗装処理を施す方法は、犠牲防食顔料を含む塗料を用いる以外は、常用の塗装処理がいずれも適用可能である。例えばエポキシ系塗料、アクリル系塗料、フェノール系塗料に、鉄に対し犠牲防食作用を有するZn、Alのうちの１種以上を含む顔料（犠牲防食顔料）を加え、ロールコート、フローコート等の塗布手段を用いて鋼板の片面あるいは両面に塗布する方法が例示できる。犠牲防食作用が十分に発揮できるように、片面当たりの付着量が10g/m2以上となるように調整することが好ましい。
　上記の如くめっき処理等の表面処理を施して鋼板表面にめっき層等の表面処理層を形成したのち、あるいはさらに、クロメート処理、リン酸塩処理、シラン処理等を施したのち、該めっき層等の表面処理層の表面に、無機被覆層、有機被覆層、無機有機複合被覆層のいずれか１種以上を形成してもよい。例えば、無機被覆層、有機被覆層、無機有機複合被覆層のいずれか一つを形成してもよいし、無機被覆層、有機被覆層の順に形成してもよい。無機被覆層の形成方法としては、例えば電着塗装、還元析出などを用いることができる。また、有機被覆層、無機有機複合被覆層の形成方法としては、例えば塗装、ラミネート（フィルム貼付け）などを用いることができる。
　溶鋼を転炉で溶製し、連続鋳造法により鋳片とした。鋳片は、表１に示す化学成分を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる組成であった。室温まで冷却した鋳片を、再加熱して熱間圧延を施し、熱間圧延終了後、水冷し、巻取り、熱延板とした。次いで、熱延板を酸洗し、冷間圧延を施して冷延板とし、該冷延板に連続焼鈍を施し、更に調質圧延を施して鋼板とした。鋳片の再加熱温度、熱間圧延の仕上げ圧延終了温度、巻取り温度、冷間圧延の圧延率、連続焼鈍の焼鈍温度、焼鈍時間（焼鈍温度での冷延板の保持時間）、調質圧延の伸長率および調質圧延後の鋼板の板厚を、表２に示す。
　上記により得られた各鋼板の板幅中央部から、長さ50mm×幅30mmの試料を採取し、非水溶媒系の10％アセチルアセトン電解液に浸漬し、20mA/cm2の電流値で定電流電解し、試料を溶解した。得られた溶解液を、孔径0.5μmのフィルターに通し、フィルター上に残留した直径0.5μm超えの析出物を採取した。採取した析出物を、灰化し、炭酸ナトリウム：4ホウ酸ナトリウム＝2：1（質量比）と混合して加熱し、ガラス状に溶融した。溶融後、更に、HCl：水＝1：1（質量比）の液に溶解して溶液化し、ICP発光分析装置にてMnの定量分析を行うことにより、直径0.5μm超えの析出物に含まれるMnの質量（Wp）を求めた。このようにして求めたMnの質量（Wp）と、溶解した試料の質量（Wt）から、直径0.5μm超えの析出物に含まれるMn量（Wp/Wt×106、単位：質量ppm）を算出した。これらの結果を、表２に示す。
　また、上記により得られた各鋼板から、圧延方向に対して直角方向にJIS 5号引張試験片（JIS Z 2201(2009)）を採取し、JIS Z 2241(2011)の規定に準拠した引張試験を行い、引張強さ（TS）を測定した。これらの結果を、表２に示す。
　更に、上記により得られた各鋼板の表面（両面）に、表面処理を施した。表面処理方法を、表３に示す。表面処理は、鋼板のSi含有量に応じて変更した。鋼板のSi含有量が0.5％以下の場合には、めっき処理を、鋼板のSi含有量が0.5％超えの場合には、塗装処理を、施した。なお、鋼板No.9は、Si含有量が0.5％超えであるが、めっき処理を施した。不めっきが生じたが、切断端面の腐食試験を実施した。
　得られた表面処理後の鋼板を、せん断機でせん断し、板幅中央部から長さ50mm×幅50mmの試料を採取した。このようにせん断加工により採取した切断端面（せん断端面）を有する試料を用い、乾湿繰返し試験を実施した。乾湿繰返し試験の試験条件は、湿潤試験機にて、試料を温度：32℃、相対湿度：60％で5分保持した後、試料を温度：20℃、相対湿度：35％で30分保持する処理を1サイクルとし、10サイクル繰返し実施する条件とした。
　乾湿繰返し試験後、試料の切断端面（せん断端面）の外観を目視観察し、切断端面の耐食性を３段階評価法によって評価した。切断端面の発錆面積率が10％以下である場合を、「切断端面の耐食性：極めて良好（◎）」と評価した。切断端面の発錆面積率が10％超え40％以下である場合を、「切断端面の耐食性：良好（○）」と評価した。一方、切断端面の発錆面積率が40％超えである場合を、「切断端面の耐食性：不良（×）」と評価した。これらの結果を、表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表２のとおり、比較例の鋼板はいずれも、十分な切断端面耐食性が得られていない。一方、発明例の鋼板はいずれも、引張強さ（TS）440MPa超えであり、耐食性の低下を招くMnを0.16％以上含有しているにも拘わらず、良好な切断端面耐食性を示している。
　以上のように、本発明によると、高張力化を目的としてMn含有量を0.16％以上とした場合であっても、切断端面の耐食性に優れた鋼板が得られる。したがって、本発明鋼板にめっき処理等の表面処理を施した鋼板（表面処理鋼板）が実際に家電製品、事務機器等の強度部材に適用されると、優れた切断端面耐食性を発揮し、部材の再利用が可能となる。

Claims (12)

  1. 　質量％で、C：0.001％以上0.1％以下、Si：4.0％以下、Mn：0.16％以上1.0％以下、P：0.03％以下、S ：0.02％以下、Al：0.003％以上0.06％以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる組成を有し、
    直径が0.5μm超えの析出物に含まれるMn量が100質量ppm以下である切断端面の耐食性に優れた鋼板。
  2. 　鋼板の片面または両面に、表面処理層として亜鉛系めっき層を備える鋼板であって、
    該鋼板が質量％で、C：0.001％以上0.1％以下、Si：0.5％以下、Mn：0.16％以上1.0％以下、P：0.03％以下、S ：0.02％以下、Al：0.003％以上0.06％以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる組成を有し、
    直径が0.5μm超えの析出物に含まれるMn量が100質量ppm以下である切断端面の耐食性に優れた鋼板。
  3. 　前記亜鉛系めっき層が、片面当たりのめっき付着量が5g/m2以上の亜鉛系めっき層である請求項２に記載の切断端面の耐食性に優れた鋼板。
  4. 　前記亜鉛系めっき層の表面にさらに、無機被覆層、有機被覆層、無機有機複合被覆層のいずれか１種以上の被覆層を備える請求項３に記載の切断端面の耐食性に優れた鋼板。
  5. 　鋼板の片面または両面に、表面処理層として犠牲防食顔料を含む塗膜を有する鋼板であって、該鋼板が質量％で、C ：0.001％以上0.1％以下、Si：0.5％超え4.0％以下、Mn：0.16％以上1.0％以下、P：0.03％以下、S：0.02％以下、Al：0.003％以上0.06％以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる組成を有し、
    直径が0.5μm超えの析出物に含まれるMn量が100質量ppm以下である切断端面の耐食性に優れた鋼板。
  6. 　前記犠牲防食顔料を含む塗膜が、片面当たりの付着量で10g/m2以上の塗膜である請求項５に記載の切断端面の耐食性に優れた鋼板。
  7. 　前記犠牲防食顔料が、Znおよび／またはAlを含む請求項５または６に記載の切断端面の耐食性に優れた鋼板。
  8. 　前記犠牲防食顔料を含む塗膜の表面にさらに、無機被覆層、有機被覆層、無機有機複合被覆層のいずれか１種以上の被覆層を備える請求項５ないし７のいずれか一項に記載の切断端面の耐食性に優れた鋼板。
  9. 　質量％で、C：0.001％以上0.1％以下、Si：4.0％以下、Mn：0.16％以上1.0％以下、P：0.03％以下、S：0.02％以下、Al：0.003％以上0.06％以下を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる組成を有する鋳片を、再加熱して1000℃以上1100℃以下の温度域に均熱保持した後、仕上げ圧延終了温度をAr3変態点以上とする熱間圧延を施し、680℃以下の巻取り温度で巻取ることにより熱延板とし、該熱延板を酸洗した後、60％以上90％以下の圧延率で冷間圧延を施して冷延板とし、該冷延板に、700℃以上850℃以下の焼鈍温度で連続焼鈍を施す切断端面の耐食性に優れた鋼板の製造方法。
  10. 　前記連続焼鈍を施したのちに、表面処理を施し、鋼板の片面または両面に表面処理層を形成するにあたり、前記鋳片のSi含有量が質量％で0.5％以下である場合には、前記表面処理を亜鉛系めっき処理として前記表面処理層を亜鉛系めっき層とし、
    前記鋳片のSi含有量が質量％で0.5％超えである場合には、前記表面処理を犠牲防食顔料を含む塗料による塗装とし、前記表面処理層を犠牲防食顔料を含む塗膜とする、
    請求項９に記載の切断端面の耐食性に優れた鋼板の製造方法。
  11. 　前記亜鉛めっき処理が、片面当たりのめっき付着量を5g/m2以上とするめっき処理であり、
    前記犠牲防食顔料を含む塗装処理が、片面当たりの付着量を10g/m2以上とする塗装処理である、
    請求項１０に記載の切断端面の耐食性に優れた鋼板の製造方法。
  12. 　前記表面処理層の表面にさらに、無機被覆層、有機被覆層、無機有機複合被覆層のいずれか１種以上の被覆層を形成する請求項１０または１１に記載の切断端面の耐食性に優れた鋼板の製造方法。
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