JP2002004018A

JP2002004018A - 塗装後耐食性が良好でプレス加工性の良い高強度溶融亜鉛めっき鋼板と塗装鋼板

Info

Publication number: JP2002004018A
Application number: JP2000187450A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Honda; 和彦本田; Akira Takahashi; 高橋　　彰; Koji Sakuma; 康治佐久間
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2000-06-22
Filing date: 2000-06-22
Publication date: 2002-01-09

Abstract

(57)【要約】【課題】鋼板の強度、耐食性とも十分に確保され、且
つ引張強さＴＳが５３０〜８８０ＭＰａとなるプレス加
工性の良い高強度溶融亜鉛めっき鋼板を提供する。【解決手段】質量％で、Ｃ：０．０５〜０．１５％、
Ｓｉ：０．３〜２．０％、Ｍｎ：１．５〜２．８％、
Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０２％以下、Ａｌ：０．
００５〜０．５％、Ｎ：０．００６％以下を含有し、残
部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、さらに％Ｃ、％
Ｓｉ、％ＭｎをそれぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ含有量とした時
に（％Ｍｎ）／（％Ｃ）≧１５かつ（％Ｓｉ）／（％
Ｃ）≧４が満たされる高強度鋼板の上に、Ｎｉ、Ｃｕの
一種または二種を含有するＺｎ−Ａｌ合金めっき、Ｚｎ
−Ａｌ−Ｓｉ合金めっき、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金めっ
き、またはＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金の溶融亜鉛めっ
き層を有することを特徴とする塗装後耐食性が良好でプ
レス加工性の良い高強度溶融亜鉛めっき鋼板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高強度溶融亜鉛め
っき鋼板に係わり、さらに詳しくは優れた塗装後耐食性
を有し、種々の用途、例えば建材用や自動車用鋼板とし
て適用できるめっき鋼板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】耐食性の良好なめっき鋼板として溶融亜
鉛めっき鋼板がある。この溶融亜鉛めっき鋼板は、通
常、鋼板を脱脂後、無酸化炉にて予熱し、表面の清浄化
および材質確保のために還元炉にて還元焼鈍を行い、溶
融亜鉛浴に浸漬し、付着量制御を行うことによって製造
される。その特徴として、耐食性およびめっき密着性等
に優れることから、自動車、建材用途等を中心として広
く使用されている。

【０００３】特に近年、自動車分野においては衝突時に
乗員を保護するような機能の確保とともに燃費向上を目
的とした軽量化を両立させるために、めっき鋼板の高強
度化が必要とされてきている。

【０００４】加工性を悪化させずに鋼板を高強度化する
ためには、ＳｉやＭｎ、Ｐといった元素を添加すること
が有効であるが、これらの元素の添加は一般に鋼板表面
の濡れ性を悪くし、溶融亜鉛めっきを施すことが困難と
なる。そのためＳｉやＭｎ、Ｐといった元素を添加した
鋼板に溶融亜鉛めっきを行うためには、例えば特開昭５
５−１２２８６５号公報で提案されている、鉄の酸化膜
厚を適当な範囲とすることでＳｉやＭｎ、Ｐといった元
素の酸化物層の生成を抑えめっき密着性を改善する方法
等が使用されている。また、こうしためっき方法を使用
して作製された高強度亜鉛めっき鋼板としては、特開平
６−１９２８０７号公報や特開平６−１９２８５４号公
報等が挙げられる。

【０００５】また、溶融亜鉛めっき鋼板は一般に意匠
性、耐食性の観点から塗装を施して使用されるため塗装
後の耐食性が重要となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記お
よびその他これまで開示された高強度亜鉛めっき鋼板で
は、鋼板の強度、耐食性とも十分に確保されていない。

【０００７】そこで、本発明は、上記問題点を解決し
て、フェライト中にマルテンサイトや残留オーステナイ
トが混在した金属組織を有し、その複合組織強化により
引張強さＴＳが５３０〜８８０ＭＰａとなるプレス加工
性の良い溶融亜鉛めっき鋼板を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、特開平１
１−２７９６９１号公報において加工性の良い高強度合
金化溶融亜鉛めっき鋼板とその製造方法を提案してい
る。

【０００９】さらに本発明者らは、高強度鋼板のめっき
処理について鋭意研究を重ねた結果、Ｓｉ含有高強度鋼
板の表面にＮｉまたはＣｕの一種または二種以上を含有
するＺｎ−Ａｌ合金めっき、Ｚｎ−Ａｌ−Ｓｉ合金めっ
き、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金めっき、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−
Ｓｉ合金めっきを形成することにより塗装後耐食性が良
好でプレス加工性の良い高強度溶融亜鉛めっき鋼板およ
び塗装鋼板を得られることを見出して本発明をなした。

【００１０】すなわち、本発明の要旨とするところは、
以下に示す通りである。

【００１１】（１）質量％で、Ｃ：０．０５〜０．１
５％、Ｓｉ：０．３〜２．０％、Ｍｎ：１．５〜２．８
％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０２％以下、Ａｌ：
０．００５〜０．５％、Ｎ：０．００６％以下を含有
し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、さらに％
Ｃ、％Ｓｉ、％ＭｎをそれぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ含有量と
した時に（％Ｍｎ）／（％Ｃ）≧１５かつ（％Ｓｉ）／
（％Ｃ）≧４が満たされる高強度鋼板の上に、Ａｌ：
０．２〜１２質量％を含有し、さらにＮｉ：０．１〜１
０質量％、Ｃｕ：０．０５〜３質量％の一種または二種
を含有し、残部がＺｎおよび不可避的不純物からなる溶
融亜鉛めっき層を有することを特徴とする塗装後耐食性
が良好でプレス加工性の良い高強度溶融亜鉛めっき鋼
板。

【００１２】（２）質量％で、Ｃ：０．０５〜０．１
５％、Ｓｉ：０．３〜２．０％、Ｍｎ：１．５〜２．８
％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０２％以下、Ａｌ：
０．００５〜０．５％、Ｎ：０．００６％以下を含有
し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、さらに％
Ｃ、％Ｓｉ、％ＭｎをそれぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ含有量と
した時に（％Ｍｎ）／（％Ｃ）≧１５かつ（％Ｓｉ）／
（％Ｃ）≧４が満たされる高強度鋼板の上に、Ａｌ：５
〜７０質量％、Ｓｉ：０．０１〜２質量％を含有し、さ
らにＮｉ：０．１〜１０質量％、Ｃｕ：０．０５〜３質
量％の一種または二種を含有し、残部がＺｎおよび不可
避的不純物からなる溶融亜鉛めっき層を有することを特
徴とする塗装後耐食性が良好でプレス加工性の良い高強
度溶融亜鉛めっき鋼板。

【００１３】（３）質量％で、Ｃ：０．０５〜０．１
５％、Ｓｉ：０．３〜２．０％、Ｍｎ：１．５〜２．８
％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０２％以下、Ａｌ：
０．００５〜０．５％、Ｎ：０．００６％以下を含有
し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、さらに％
Ｃ、％Ｓｉ、％ＭｎをそれぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ含有量と
した時に（％Ｍｎ）／（％Ｃ）≧１５かつ（％Ｓｉ）／
（％Ｃ）≧４が満たされる高強度鋼板の上に、Ａｌ：２
〜１２質量％、Ｍｇ：１〜１０質量％を含有し、さらに
Ｎｉ：０．１〜１０質量％、Ｃｕ：０．０５〜３質量％
の一種または二種を含有し、残部がＺｎおよび不可避的
不純物からなる溶融亜鉛めっき層を有することを特徴と
する塗装後耐食性が良好でプレス加工性の良い高強度溶
融亜鉛めっき鋼板。

【００１４】（４）質量％で、Ｃ：０．０５〜０．１
５％、Ｓｉ：０．３〜２．０％、Ｍｎ：１．５〜２．８
％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０２％以下、Ａｌ：
０．００５〜０．５％、Ｎ：０．００６％以下を含有
し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、さらに％
Ｃ、％Ｓｉ、％ＭｎをそれぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ含有量と
した時に（％Ｍｎ）／（％Ｃ）≧１５かつ（％Ｓｉ）／
（％Ｃ）≧４が満たされる高強度鋼板の上に、Ａｌ：５
〜７０質量％、Ｍｇ：１〜１０質量％、Ｓｉ：０．０１
〜２質量％を含有し、さらにＮｉ：０．１〜１０質量
％、Ｃｕ：０．０５〜３質量％の一種または二種を含有
し、残部がＺｎおよび不可避的不純物からなる溶融亜鉛
めっき層を有することを特徴とする塗装後耐食性が良好
でプレス加工性の良い高強度溶融亜鉛めっき鋼板。

【００１５】（５）質量％で、Ｂ：０．０００２〜
０．００２％を鋼板に含有する前記（１）〜（４）のい
ずれかに記載の塗装後耐食性が良好でプレス加工性の良
い高強度溶融亜鉛めっき鋼板。

【００１６】（６）鋼板が前記（１）〜（５）のいず
れかに記載の化学成分からなり、その金属組織に体積率
で３％以上２０％以下のマルテンサイトおよび残留オー
ステナイトが含まれることを特徴とする塗装後耐食性が
良好でプレス加工性の良い高強度溶融亜鉛めっき鋼板。

【００１７】（７）前記（１）〜（６）のいずれかに
記載のめっき鋼板のめっき層の上に、中間層としてクロ
メート皮膜層を有し、さらに上層として０．５〜１００
μｍ厚の有機被膜層を有することを特徴とする塗装後耐
食性が良好でプレス加工性の良い高強度溶融亜鉛めっき
塗装鋼板。

【００１８】（８）有機被膜が熱硬化型の樹脂塗膜で
あることを特徴とする前記（７）に記載の塗装後耐食性
が良好でプレス加工性の良い高強度溶融亜鉛めっき塗装
鋼板。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
なお、以下に示す％はいずれも質量％を表す。

【００２０】まず、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ、Ａｌ、
Ｎ、Ｂの数値限定理由について述べる。

【００２１】Ｃはマルテンサイトや残留オーステナイト
による組織強化で鋼板を高強度化しようとする場合に必
須の元素である。Ｃの含有量を０．０５％以上とする理
由は、Ｃが０．０５％未満ではミストや噴流水を冷却媒
体として焼鈍温度から急速冷却することが困難な溶融亜
鉛めっきラインにおいてセメンタイトやパーライトが生
成しやすく、必要とする引張強さの確保が困難であるた
めである。一方、Ｃの含有量を０．１５％以下とする理
由は、Ｃが０．１５％を超えるとスポット溶接で健全な
溶接部を形成することが困難となると同時にＣの偏析が
顕著となり加工性が劣化するためである。

【００２２】Ｓｉは鋼板の加工性、特に伸びを大きく損
なうことなく強度を増す元素として０．３〜２．０％添
加しかつＣ含有量の４倍以上の質量％とする。Ｓｉの含
有量を０．３％以上とする理由は、Ｓｉが０．３％未満
では必要とする引張強さの確保が困難であるためであ
り、Ｓｉの含有量を２．０％以下とする理由は、Ｓｉが
２．０％を超えると強度を増す効果が飽和するとともに
延性の低下が起こるためである。またＣ含有量の４倍以
上の質量％とすることで、めっき直後に行う合金化処理
のための再加熱でパーライトおよびベイナイト変態の進
行を著しく遅滞させ、室温まで冷却後にも体積率で３〜
２０％のマルテンサイトおよび残留オーステナイトがフ
ェライト中に混在する金属組織とできる。

【００２３】ＭｎはＣとともにオーステナイトの自由エ
ネルギーを下げるため、めっき浴に鋼帯を浸漬するまで
の間にオーステナイトを安定化する目的で１．５％以上
添加する。またＣ含有量の１５倍以上の質量％を添加す
ることにより、めっき直後に行う合金化処理のための再
加熱でパーライトおよびベイナイト変態の進行を著しく
遅滞させ、室温まで冷却後にも体積率で３〜２０％のマ
ルテンサイトおよび残留オーステナイトがフェライト中
に混在する金属組織とできる。しかし添加量が過大にな
るとスラブに割れが生じやすく、またスポット溶接性も
劣化するため、２．８％を上限とする。

【００２４】Ｐは一般に不可避的不純物として鋼に含ま
れるが、その量が０．０３％を超えるとスポット溶接性
の劣化が著しい上、本発明におけるような引張強さが４
９０ＭＰａを超すような高強度鋼板では靭性とともに冷
間圧延性も著しく劣化するため、その含有量は０．０３
％以下とする。

【００２５】Ｓも一般に不可避的不純物として鋼に含ま
れるが、その量が０．０２％を超えると、圧延方向に伸
張したＭｎＳの存在が顕著となり、鋼板の曲げ性に悪影
響をおよぼすため、その含有量は０．０２％以下とす
る。

【００２６】Ａｌは鋼の脱酸元素として、またＡｌＮに
よる熱延素材の細粒化、および一連の熱処理工程におけ
る結晶粒の粗大化を抑制し材質を改善するために０．０
０５％以上添加する必要がある。ただし、０．５％を超
えるとコスト高となるばかりか、表面性状を劣化させる
ため、その含有量は０．５％以下とする。

【００２７】Ｎもまた一般に不可避的不純物として鋼に
含まれるが、その量が０．００６％を超えると、伸びと
ともに脆性も劣化するため、その含有量は０．００６％
以下とする。

【００２８】Ｂは一般に焼き入れ性を増す元素として知
られており、合金化処理のための再加熱に際しパーライ
トおよびベイナイト変態を遅滞させることにより、室温
まで冷却後に体積率で３〜２０％のマルテンサイトがフ
ェライト中に混在した金属組織とすることを容易にする
ことを目的として０．０００２％以上添加する。ただ
し、その添加量が０．００２％を超えると、フェライ
ト、オーステナイトの二相共存温度域から６５０℃まで
を緩冷却しても十分な体積率までフェライトが成長せ
ず、６５０℃からめっき浴までの冷却途上でオーステナ
イトがマルテンサイトに変態し、その後合金化処理のた
めの再加熱でマルテンサイトが焼き戻されてセメンタイ
トが析出するため高強度とプレス加工性の良いことの両
立が困難となる。

【００２９】また、これらを主成分とする鋼にＮｂ、Ｔ
ｉ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｗ、Ｃｒ、Ｎｉを
合計で１％以下含有しても本発明の効果を損なわず、そ
の量によっては耐食性が改善される等好ましい場合もあ
る。

【００３０】次に、溶融亜鉛めっき層について述べる。

【００３１】本発明においてＺｎ−Ａｌめっき層のＡｌ
組成を０．２〜１２％に限定した理由は、０．２％未満
のＡｌ量で通常の溶融めっき処理を行うと、めっき処理
時においてＺｎ―Ｆｅ合金化反応が起こり、地鉄界面に
脆い合金層が発達し、めっき密着性が劣化するためであ
り、１２％を超えるとＦｅ−Ａｌ合金層の成長が顕著と
なりめっき密着性を阻害するためである。

【００３２】さらに耐食性の良いめっき鋼板を得るため
にはＺｎ−Ａｌめっき層のＡｌ組成を増加させると効果
的であるが、前述したようにＡｌ組成が１２重量％を超
えるとＦｅ−Ａｌ合金層の成長が顕著となりめっき密着
性を阻害する。従って、Ｚｎ−Ａｌめっき層のＡｌ組成
を増加させるためには、Ｆｅ−Ａｌ合金層の成長を抑制
させるためにＳｉを添加させる必要がある。

【００３３】本発明においてＺｎ−Ａｌ−Ｓｉめっき層
のＡｌ組成を５〜７０％に限定した理由は、５％未満の
Ａｌ量ではＳｉを添加しなくても密着性が十分であるた
めであり、７０％を超えると耐食性を向上させる効果が
飽和するためである。

【００３４】Ｓｉ組成を０．０１〜２％に限定した理由
は、０．０１％未満ではめっき中のＦｅ−Ａｌ合金層の
成長を抑制させる効果が十分でないためであり、２％を
超えると密着性を向上させる効果が飽和するためであ
る。このＡｌと鋼板中のＦｅの反応を抑制する目的で添
加するＳｉの量は、好ましくはＡｌ含有量の１％以上で
ある。

【００３５】また、耐食性の良いめっき鋼板を得る方法
としてＺｎ−Ａｌめっき層にＭｇを添加する方法も有効
である。

【００３６】本発明においてＺｎ−Ａｌ−Ｍｇめっき層
のＡｌ組成を５〜１２％に限定した理由は、５％未満の
Ａｌ量のめっき浴にＭｇを添加すると多量のドロスが発
生して満足なめっきができないためであり、１２％を超
えるとＦｅ−Ａｌ合金層の成長が顕著となりめっき密着
性を阻害するためである。

【００３７】Ｍｇ組成を１〜１０％に限定した理由は、
１％未満では耐食性を向上させる効果が不十分であるた
めであり、１０％を超えるとめっき浴が酸化しやすくな
り、浴表面にＭｇの酸化物が多量に発生しめっきが困難
となるためである。

【００３８】さらに、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇめっき層におい
てもめっき層のＡｌ組成を増加させると耐食性向上に効
果的であるが、前述したようにＡｌ組成が１２％を超え
るとＦｅ−Ａｌ合金層の成長が顕著となりめっき密着性
を阻害する。従って、Ｚｎ−Ａｌめっき層のＡｌ組成を
増加させるためには、Ｆｅ−Ａｌ合金層の成長を抑制さ
せるためにＳｉを添加させる必要がある。

【００３９】本発明においてＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉめ
っき層のＡｌ組成を５〜７０％に限定した理由は、５％
未満のＡｌ量ではＳｉを添加しなくても十分な密着性が
得られるためであり、７０％を超えると耐食性を向上さ
せる効果が飽和するためである。

【００４０】Ｍｇ組成を１〜１０％に限定した理由は、
１％未満では耐食性を向上させる効果が不十分であるた
めであり、１０％を超えるとめっき浴が酸化しやすくな
り、浴表面にＭｇの酸化物が多量に発生しめっきが困難
となるためである。

【００４１】Ｓｉ組成を０．０１〜２％に限定した理由
は、０．０１％未満ではめっき中のＦｅ−Ａｌ合金層の
成長を抑制させる効果が十分でないためであり、２％を
超えると密着性を向上させる効果が飽和するためであ
る。このＡｌと鋼板中のＦｅの反応を抑制する目的で添
加するＳｉの量は、好ましくはＡｌ含有量の１％以上で
ある。

【００４２】さらに塗装後耐食性向上を目的としてＮ
ｉ：０．１〜１０％、Ｃｕ：０．０５〜３％の一種また
は二種を添加する。これらの元素を添加し、塗装後耐食
性が向上する理由は、以下のように考えられる。１．め
っき層表面に生成する薄膜が、さらに不働態化傾向を呈
し、塗膜の下でのめっき層の腐食を遅くする。２．同上
の不働態化傾向がめっき層と塗膜の界面での反応を抑
え、塗膜の安定化に寄与する。３．めっき層表面が微細
凹凸を呈することによる塗膜に対する投錨効果にあるも
のと考えられる。４．Ｎｉ、Ｃｕによりめっき濡れ性が
向上し、微小な不めっきの発生が抑制される、ためと考
えられる。

【００４３】塗装後耐食性を向上させる効果は、Ｎｉ、
Ｃｕにおいて各々０．１％、０．０５％以上でその効果
が顕著になり始め、それ以上の添加ではほぼ効果が飽和
する。しかし添加量が多くなるとめっき後の外観が粗雑
になり、例えばドロス、酸化物の付着などにより外観不
良が発生するため、各元素の上限は１０％、３％であ
る。

【００４４】Ｎｉ、Ｃｕのめっきへの添加方法について
は特に限定するところはなく、Ｚｎめっき浴に添加する
方法や、予めこれら金属、あるいはこれらの金属を含有
したＺｎを表面に付与させた鋼板を溶融Ｚｎめっき浴に
浸漬し混合させる方法などが使用できる。また、めっき
層中には、これ以外にＳｂ、Ｐｂ、Ｆｅなどを単独ある
いは複合で０．５％以内含有しても良い。溶融亜鉛めっ
きの付着量については特に制約は設けないが、耐食性の
観点から２０ｇ／ｍ²以上、経済性の観点から１５０ｇ
／ｍ²以下であることが望ましい。

【００４５】本発明において、めっき鋼板の製造方法に
ついては特に限定するところはなく、通常の無酸化炉方
式の溶融めっき法が適用できる。ただし、ライン内焼鈍
方式の連続溶融亜鉛めっき設備で焼鈍する際、その焼鈍
温度はフェライト、オーステナイト二相共存域とする。

【００４６】また、本発明において塗装鋼板とは、鋼板
上に溶融めっきとクロメート皮膜、および有機皮膜から
なる層を順次付与したものである。塗装鋼板の中間層と
してのクロメート皮膜は、電解クロメート、塗布型クロ
メート、反応型クロメート等、どの方法で付与しても良
い。クロメート皮膜の役割はめっきと有機被膜の間の密
着性を向上させるためであり、これは耐食性の向上にも
効果がある。

【００４７】次に、塗装鋼板の上層の有機被膜として
は、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、ア
クリル樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂等が例として挙
げられ、特に限定されるものではないが、特に加工が厳
しい製品に使用する場合、熱硬化型の樹脂塗膜が最も好
ましい。熱硬化型の樹脂塗膜としては、エポキシポリ
エステル塗料、ポリエステル塗料、メラミンポリエステ
ル塗料、ウレタンポリエステル塗料等のポリエステル系
塗料や、アクリル塗料が挙げられる。

【００４８】ポリエステル樹脂の酸成分の一部を脂肪酸
に置き換えたアルキッド樹脂や、油で変性しないオイル
フリーアルキッド樹脂に、メラミン樹脂やポリイソシア
ネート樹脂を硬化剤として併用したポリエステル系の塗
料、および各種架橋剤と組み合わせたアクリル塗料は、
他の塗料に比べて加工性が良いため、厳しい加工の後に
も塗膜に亀裂などが発生しないためである。

【００４９】膜厚は、０．５μｍ〜１００μｍが適正で
ある。膜厚を０．５μｍ以上とした理由は、膜厚が１μ
ｍ未満では耐食性が確保できないためである。また、膜
厚を１００μｍ以下とした理由は、膜厚が１００μｍを
超えるとコスト面から不利になるためである。望ましく
は、２０μｍ以下である。有機被膜層は、単層でも複層
でもかまわない。

【００５０】なお、本発明の方法に使用される有機被膜
には、必要に応じて可塑剤、酸化防止剤、熱安定剤、無
機粒子、顔料、有機潤滑などの添加剤が配合される。

【００５１】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。

【００５２】（実施例１）表１に示す供試材を連続式溶
融亜鉛めっきラインの前処理炉にて焼鈍を行い、表２〜
表４に示すめっき処理を行った。

【００５３】溶融亜鉛めっきは、めっき浴温４６０〜６
００℃、Ａｌ、Ｍｇ、Ｓｉを一種以上含有する溶融亜鉛
めっき浴でめっきし、窒素ガスワイピングによりめっき
付着量を６０ｇ／ｍ²に調整した。めっき中へのＣｕ、
Ｎｉの添加は、予めこれらの金属をめっきした鋼板を使
用することにより、めっき過程でめっきに拡散させるこ
とによって行った。

【００５４】引張強さと伸びは、このようにして作製し
ためっき鋼帯からＪＩＳ５号試験片を切り出し、常温で
の引張試験を行うことにより求めた。引張強さは５３０
ＭＰ以下を不合格とし、プレス加工性は伸び２５％未満
を不合格とした。

【００５５】次に、これら表２〜表４に示すめっきを行
った鋼板を塗布型のクロメート処理液に浸漬して、クロ
メート処理を行った。クロメート皮膜の付着量はＣｒ換
算量で５０ｍｇ／ｍ²とした。その上に、プライマーと
してエポキシポリエステル塗料をバーコーターで塗装
し、熱風乾燥炉で焼き付けて膜厚を５μｍに調整した。
トップコートは、ポリエステル塗料をバーコーターで塗
装し、熱風乾燥炉で焼き付けて膜厚を２０μｍに調整し
た。塗装後耐食性は、塗装後の板をシャーで切断し、Ｃ
ＣＴ３０サイクル後の切断端面部の赤錆発生状況を以下
に示す評点づけで判定した。ＣＣＴは、ＳＳＴ２ｈｒ→
乾燥４ｈｒ→湿潤２ｈｒを１サイクルとした。評点は３
以上を合格とした。５：５％未満４：５％以上１０％未満３：１０％以上２０％未満２：２０％以上３０％未満１：３０％以上

【００５６】評価結果を表２〜表４に示す。

【００５７】番号１〜８は鋼板ＡのＣ含有量が本発明の
範囲外であるため強度が不合格となった。番号９〜１６
は鋼板ＢのＳｉ含有量が本発明の範囲外であるため強度
が不合格となった。番号５７〜６４は鋼板ＥのＭｎ含有
量が本発明の範囲外であるため強度が不合格となった。
番号１５３〜１６０は鋼板ＫのＢ含有量が本発明の範囲
外であるためプレス成形性が不合格となった。番号１７
７〜１８４は鋼板ＭのＭｎ含有量とＣ含有量の比が範囲
外であるためプレス成形性が不合格となった。番号１８
５〜１９２は鋼板ＮのＭｎ含有量とＳｉ含有量の比が範
囲外であるためプレス成形性が不合格となった。番号２
１７〜２２４は鋼板ＰのＭｎ含有量が本発明の範囲外で
あるためプレス成形性が不合格となった。番号２２５〜
２３２は鋼板QのＳｉ含有量が本発明の範囲外であるた
めプレス成形性が不合格となった。これら以外はいずれ
もろ、プレス加工性、強度、塗装後耐食性共に良好な結
果となった。

【００５８】

【表１】

【００５９】

【表２】

【００６０】

【表３】

【００６１】

【表４】

【００６２】（実施例２）まず、表１のＨに示す供試材
を用意し、ライン内焼鈍方式の連続溶融亜鉛めっき設備
を用いて表５に示すようなめっき組成の溶融亜鉛めっき
鋼板を製造した。溶融亜鉛めっきは、めっき浴温４６０
〜６００℃、Ａｌ、Ｓｉを一種以上含有する溶融亜鉛め
っき浴でめっきし、窒素ガスワイピングによりめっき付
着量を６０ｇ／ｍ²に調整した。めっき中へのＣｕ、Ｎ
ｉの添加は、予めこれらの金属をめっきした鋼板を使用
することにより、めっき過程でめっきに拡散させること
によって行った。引張強さと伸びは、このようにして作
製しためっき鋼帯からＪＩＳ５号試験片を切り出し、常
温での引張試験を行うことにより求めた。引張強さは５
３０ＭＰ以下を不合格とし、プレス加工性は伸び２５％
未満を不合格とした。めっき密着性は、めっき鋼板にテ
ープを貼り付けた後、１８０度折り曲げ、曲げ戻してテ
ープをはがし、テープに付着しためっきの巾を以下に示
す評点づけで判定した。評点は×を不合格とした。 ○：１ｍｍ未満 △：１ｍｍ以上３ｍｍ未満 ×：３ｍｍ以上

【００６３】次に、これら表５に示すめっきを行った鋼
板を塗布型のクロメート処理液に浸漬して、クロメート
処理を行った。クロメート皮膜の付着量はＣｒ換算量で
５０ｍｇ／ｍ²とした。その上に、プライマーとしてエ
ポキシポリエステル塗料をバーコーターで塗装し、熱風
乾燥炉で焼き付けて膜厚を５μｍに調整した。トップコ
ートは、ポリエステル塗料をバーコーターで塗装し、熱
風乾燥炉で焼き付けて膜厚を２０μｍに調整した。塗装
後耐食性は、塗装後の板をシャーで切断し、ＣＣＴ１８
０サイクル後の切断端面部からの膨れ幅を以下に示す評
点づけで判定した。ＣＣＴは、０．５％塩水による塩水
噴霧試験４ｈｒ→乾燥４ｈｒ→湿潤４ｈｒ→乾燥４ｈｒ
を１サイクルとした。評点は３以上を合格とした。５：２ｍｍ未満４：２ｍｍ以上５ｍｍ未満３：５ｍｍ以上８ｍｍ未満２：８ｍｍ以上１５ｍｍ未満１：１５ｍｍ以上

【００６４】評価結果を表５に示す。

【００６５】番号１、６、７はめっき中のＡｌ、Ｓｉ含
有量が本発明の範囲外であるため密着性が不合格となっ
た。番号１０、１６、２４、３０はめっき中のＮｉ、Ｃ
ｕ含有量が本発明の範囲外であるため耐食性が不合格と
なった。

【００６６】

【表５】

【００６７】（実施例３）まず、表１のＨに示す供試材
を用意し、ライン内焼鈍方式の連続溶融亜鉛めっき設備
を用いて表６に示すようなめっき組成の溶融亜鉛めっき
鋼板を製造した。溶融亜鉛めっきは、めっき浴温４６０
〜６００℃、Ａｌ、Ｍｇ、Ｓｉを一種以上含有する溶融
亜鉛めっき浴でめっきし、窒素ガスワイピングによりめ
っき付着量を６０ｇ／ｍ²に調整した。めっき中へのＣ
ｕ、Ｎｉの添加は、予めこれらの金属をめっきした鋼板
を使用することにより、めっき過程でめっきに拡散させ
ることによって行った。

【００６８】引張強さと伸びは、このようにして作製し
ためっき鋼帯からＪＩＳ５号試験片を切り出し、常温で
の引張試験を行うことにより求めた。引張強さは５３０
ＭＰ以下を不合格とし、プレス加工性は伸び２５％未満
を不合格とした。めっき密着性は、めっき鋼板にテープ
を貼り付けた後、１８０度折り曲げ、曲げ戻してテープ
をはがし、テープに付着しためっきの巾を以下に示す評
点づけで判定した。評点は×を不合格とした。 ○：１ｍｍ未満 △：１ｍｍ以上３ｍｍ未満 ×：３ｍｍ以上

【００６９】次に、これら表６に示すめっきを行った鋼
板を塗布型のクロメート処理液に浸漬して、クロメート
処理を行った。クロメート皮膜の付着量はＣｒ換算量で
５０ｍｇ／ｍ²とした。その上に、プライマーとしてエ
ポキシポリエステル塗料をバーコーターで塗装し、熱風
乾燥炉で焼き付けて膜厚を５μｍに調整した。トップコ
ートは、ポリエステル塗料をバーコーターで塗装し、熱
風乾燥炉で焼き付けて膜厚を２０μｍに調整した。塗装
後耐食性は、塗装後の板をシャーで切断し、ＣＣＴ１６
０サイクル後の切断端面部からの膨れ幅を以下に示す評
点づけで判定した。ＣＣＴは０．５％塩水による塩水噴
霧試験６ｈｒ→乾燥４ｈｒ→湿潤４ｈｒ→冷凍４ｈｒを
１サイクルとした。評点は３以上を合格とした。５：２ｍｍ未満４：２ｍｍ以上５ｍｍ未満３：５ｍｍ以上８ｍｍ未満２：８ｍｍ以上１５ｍｍ未満１：１５ｍｍ以上

【００７０】評価結果を表６に示す。

【００７１】番号７、８はめっき中のＡｌ、Ｓｉ含有量
が本発明の範囲外であるため密着性が不合格となった。
番号４、１１、１４、２０、２７、３３はめっき中のＭ
ｇ、Ｎｉ、Ｃｕ含有量が本発明の範囲外であるため耐食
性が不合格となった。

【００７２】

【表６】

【００７３】（実施例４）まず、表１のＨに示す供試材
を用意し、ライン内焼鈍方式の連続溶融亜鉛めっき設備
を用いて表７に示すようなめっき組成の溶融亜鉛めっき
鋼板を製造した。溶融亜鉛めっきは、めっき浴温４６０
〜６００℃、Ａｌ、Ｍｇ、Ｓｉを一種以上含有する溶融
亜鉛めっき浴でめっきし、窒素ガスワイピングによりめ
っき付着量を６０ｇ／ｍ²に調整した。めっき中へのＣ
ｕ、Ｎｉの添加は、予めこれらの金属をめっきした鋼板
を使用することにより、めっき過程でめっきに拡散させ
ることによって行った。

【００７４】次に、これらのめっき鋼板を塗布型のクロ
メート処理液に浸漬して、クロメート処理を行った。ク
ロメート皮膜の付着量はＣｒ換算量で５０ｍｇ／ｍ²と
した。

【００７５】塗装は、エポキシポリエステル塗料、ポリ
エステル塗料、メラミンポリエステル塗料、ウレタンポ
リエステル塗料、アクリル塗料をそれぞれバーコーター
で塗装し、熱風乾燥炉で焼き付けて表５に示す膜厚に調
整した。

【００７６】比較例として、表１のＨに示す供試材にラ
イン内焼鈍方式の連続溶融亜鉛めっき設備を用いてＦｅ
１０％のめっき組成の合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造
した。めっきは４６０℃の浴中のめっき浴で３秒溶融め
っきを行い、Ｎ₂ワイピングでめっき付着量を片面６０
ｇ／ｍ²に調整した。その後、合金化炉で２０秒間合金
化処理を行った。めっき中へのＣｕ、Ｎｉの添加は、予
めこれらの金属をめっきした鋼板を使用することによ
り、合金化過程でＦｅとともに拡散させることによって
行った。

【００７７】以上の様にして作製した塗装鋼板をシャー
で切断し、ＣＣＴ３０サイクル後の切断部の赤錆発生状
況を以下に示す評点づけで判定した。ＣＣＴは、ＳＳＴ
２ｈｒ→乾燥４ｈｒ→湿潤２ｈｒを１サイクルとした。
評点は３以上を合格とした。５：５％未満４：５％以上１０％未満３：１０％以上２０％未満２：２０％以上３０％未満１：３０％以上

【００７８】評価結果を表７に示す。番号１、６、１
１、１６、２１、２６、３１、３６、４１は本発明の範
囲外であるため塗装後の端面耐食性が不合格となった。
それ以外の本発明材はいずれも良好な塗装後耐食性を示
した。

【００７９】

【表７】

【００８０】

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明のめっき
鋼板は、フェライト中にマルテンサイトや残留オーステ
ナイトが混在した金属組織を有する高強度鋼板の表面
に、Ｎｉ、Ｃｕの一種または二種以上を含有するＺｎ−
Ａｌ合金めっき、Ｚｎ−Ａｌ−Ｓｉ合金めっき、Ｚｎ−
Ａｌ−Ｍｇ合金めっき、またはＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ
合金めっきを施された、従来材にない優れた強度、プレ
ス加工性、耐食性を有する鋼板であり、工業的に極めて
大きな効果を有するものである。

フロントページの続き (72)発明者佐久間康治君津市君津１番地新日本製鐵株式会社君津製鐵所内Ｆターム(参考） 4K027 AA02 AA23 AB02 AB09 AB26 AB44 AC82 AE03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】質量％で、Ｃ：０．０５〜０．１５％、
Ｓｉ：０．３〜２．０％、Ｍｎ：１．５〜２．８％、
Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０２％以下、Ａｌ：０．
００５〜０．５％、Ｎ：０．００６％以下を含有し、残
部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、さらに％Ｃ、％
Ｓｉ、％ＭｎをそれぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ含有量とした時
に（％Ｍｎ）／（％Ｃ）≧１５かつ（％Ｓｉ）／（％
Ｃ）≧４が満たされる高強度鋼板の上に、Ａｌ：０．２
〜１２質量％を含有し、さらにＮｉ：０．１〜１０質量
％、Ｃｕ：０．０５〜３質量％の一種または二種を含有
し、残部がＺｎおよび不可避的不純物からなる溶融亜鉛
めっき層を有することを特徴とする塗装後耐食性が良好
でプレス加工性の良い高強度溶融亜鉛めっき鋼板。
【請求項２】質量％で、Ｃ：０．０５〜０．１５％、
Ｓｉ：０．３〜２．０％、Ｍｎ：１．５〜２．８％、
Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０２％以下、Ａｌ：０．
００５〜０．５％、Ｎ：０．００６％以下を含有し、残
部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、さらに％Ｃ、％
Ｓｉ、％ＭｎをそれぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ含有量とした時
に（％Ｍｎ）／（％Ｃ）≧１５かつ（％Ｓｉ）／（％
Ｃ）≧４が満たされる高強度鋼板の上に、Ａｌ：５〜７
０質量％、Ｓｉ：０．０１〜２質量％を含有し、さらに
Ｎｉ：０．１〜１０質量％、Ｃｕ：０．０５〜３質量％
の一種または二種を含有し、残部がＺｎおよび不可避的
不純物からなる溶融亜鉛めっき層を有することを特徴と
する塗装後耐食性が良好でプレス加工性の良い高強度溶
融亜鉛めっき鋼板。
【請求項３】重量％で、Ｃ：０．０５〜０．１５％、
Ｓｉ：０．３〜２．０％、Ｍｎ：１．５〜２．８％、
Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０２％以下、Ａｌ：０．
００５〜０．５％、Ｎ：０．００６％以下を含有し、残
部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、さらに％Ｃ、％
Ｓｉ、％ＭｎをそれぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ含有量とした時
に（％Ｍｎ）／（％Ｃ）≧１５かつ（％Ｓｉ）／（％
Ｃ）≧４が満たされる高強度鋼板の上に、Ａｌ：２〜１
２質量％、Ｍｇ：１〜１０質量％を含有し、さらにＮ
ｉ：０．１〜１０質量％、Ｃｕ：０．０５〜３質量％の
一種または二種を含有し、残部がＺｎおよび不可避的不
純物からなる溶融亜鉛めっき層を有することを特徴とす
る塗装後耐食性が良好でプレス加工性の良い高強度溶融
亜鉛めっき鋼板。
【請求項４】質量％で、Ｃ：０．０５〜０．１５％、
Ｓｉ：０．３〜２．０％、Ｍｎ：１．５〜２．８％、
Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０２％以下、Ａｌ：０．
００５〜０．５％、Ｎ：０．００６％以下を含有し、残
部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、さらに％Ｃ、％
Ｓｉ、％ＭｎをそれぞれＣ、Ｓｉ、Ｍｎ含有量とした時
に（％Ｍｎ）／（％Ｃ）≧１５かつ（％Ｓｉ）／（％
Ｃ）≧４が満たされる高強度鋼板の上に、Ａｌ：５〜７
０質量％、Ｍｇ：１〜１０質量％、Ｓｉ：０．０１〜２
質量％を含有し、さらにＮｉ：０．１〜１０質量％、Ｃ
ｕ：０．０５〜３質量％の一種または二種を含有し、残
部がＺｎおよび不可避的不純物からなる溶融亜鉛めっき
層を有することを特徴とする塗装後耐食性が良好でプレ
ス加工性の良い高強度溶融亜鉛めっき鋼板。
【請求項５】質量％で、Ｂ：０．０００２〜０．００
２％を鋼板に含有する請求項１〜４のいずれかに記載の
塗装後耐食性が良好でプレス加工性の良い高強度溶融亜
鉛めっき鋼板。
【請求項６】鋼板が請求項１〜５のいずれかに記載の
化学成分からなり、その金属組織に体積率で３％以上２
０％以下のマルテンサイトおよび残留オーステナイトが
含まれることを特徴とする塗装後耐食性が良好でプレス
加工性の良い高強度溶融亜鉛めっき鋼板。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載のめっき
鋼板のめっき層の上に、中間層としてクロメート皮膜層
を有し、さらに上層として０．５〜１００μｍ厚の有機
被膜層を有することを特徴とする塗装後耐食性が良好で
プレス加工性の良い高強度溶融亜鉛めっき塗装鋼板。
【請求項８】有機被膜が熱硬化型の樹脂塗膜であるこ
とを特徴とする請求項７に記載の塗装後耐食性が良好で
プレス加工性の良い高強度溶融亜鉛めっき塗装鋼板。