JP3533960B2 - 自動車外装材用の亜鉛系めっき鋼板とその製造方法 - Google Patents
自動車外装材用の亜鉛系めっき鋼板とその製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車外装材とし
て使用される表面処理鋼板用の母材であって、塗装後ピ
ンホールの発生しない亜鉛系めっき鋼板およびその製造
方法に関する。
て使用される表面処理鋼板用の母材であって、塗装後ピ
ンホールの発生しない亜鉛系めっき鋼板およびその製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、Si含有率の高い冷間圧延鋼板
等の製造においては熱間圧延後の鋼板表面の結晶粒界に
粒界酸化が生じることが知られている。
等の製造においては熱間圧延後の鋼板表面の結晶粒界に
粒界酸化が生じることが知られている。
【０００３】そして、この粒界酸化は鋼板表面から50〜
100 μｍ程度の深さのところに生じ、通常の酸洗で除去
することは困難である。このため、粒界酸化が生じると
酸洗では除去されずに、酸洗後の冷間圧延においてこの
粒界酸化部が剥離してしまう。そして剥離した鉄粉によ
り冷間圧延時や連続焼鈍時に鋼板表面に凹凸の押し疵が
発生したりする。さらに鋼板表面に存在する粒界酸化部
のミクロクラックにより、切欠き感受性の高い高強度鋼
板においては加工性が劣化するという問題がある。
100 μｍ程度の深さのところに生じ、通常の酸洗で除去
することは困難である。このため、粒界酸化が生じると
酸洗では除去されずに、酸洗後の冷間圧延においてこの
粒界酸化部が剥離してしまう。そして剥離した鉄粉によ
り冷間圧延時や連続焼鈍時に鋼板表面に凹凸の押し疵が
発生したりする。さらに鋼板表面に存在する粒界酸化部
のミクロクラックにより、切欠き感受性の高い高強度鋼
板においては加工性が劣化するという問題がある。
【０００４】このような粒界酸化の発生する鋼板では、
酸洗速度を遅くするか、または機械研削と酸洗とを併用
する等の対策が行われているが、生産性が著しく低下す
るという問題がある。
酸洗速度を遅くするか、または機械研削と酸洗とを併用
する等の対策が行われているが、生産性が著しく低下す
るという問題がある。
【０００５】かかる粒界酸化を抑えるためには、熱間圧
延鋼板のスケールの生成をできるだけ抑えることが必要
と考えられ、スラブ加熱炉の雰囲気を非酸化性にすると
か、スラブ加熱温度を低くするとかの手段で粗圧延鋼板
の酸化を極力抑制し、粒界酸化層を通常の酸洗で除去で
きる程度に薄くすることとかが考えられる。
延鋼板のスケールの生成をできるだけ抑えることが必要
と考えられ、スラブ加熱炉の雰囲気を非酸化性にすると
か、スラブ加熱温度を低くするとかの手段で粗圧延鋼板
の酸化を極力抑制し、粒界酸化層を通常の酸洗で除去で
きる程度に薄くすることとかが考えられる。
【０００６】しかし、このような方法では、スラブ加熱
のコストが高くなったり、熱間圧延における荷重が極め
て高くなる等の問題があり、また、充分に粒界酸化を防
止することができないという問題もある。
のコストが高くなったり、熱間圧延における荷重が極め
て高くなる等の問題があり、また、充分に粒界酸化を防
止することができないという問題もある。
【０００７】したがって、従来にあっても、このような
高珪素鋼板の熱間圧延に際して、その熱間圧延後の急冷
により巻取温度を低くして粒界酸化を防止する方法が提
案されている (特開平２−50908 号公報) 。
高珪素鋼板の熱間圧延に際して、その熱間圧延後の急冷
により巻取温度を低くして粒界酸化を防止する方法が提
案されている (特開平２−50908 号公報) 。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、Siが0.5 wt
％未満の鋼板では粒界酸化は生じないとされている。し
かし、自動車用鋼板に用いられる深絞り用の極低炭素鋼
板においては、前述のSi含有率の高い冷間圧延鋼板と同
様に、その機械特性確保のため、一般に熱間圧延での巻
取温度は高目に設定される。そのため、スケールの生成
過程において鋼板母材の極表層に粒界酸化が生じやす
く、酸洗時に粒界エッチングが見られ、鋼板に欠陥が生
じる場合がある。
％未満の鋼板では粒界酸化は生じないとされている。し
かし、自動車用鋼板に用いられる深絞り用の極低炭素鋼
板においては、前述のSi含有率の高い冷間圧延鋼板と同
様に、その機械特性確保のため、一般に熱間圧延での巻
取温度は高目に設定される。そのため、スケールの生成
過程において鋼板母材の極表層に粒界酸化が生じやす
く、酸洗時に粒界エッチングが見られ、鋼板に欠陥が生
じる場合がある。
【０００９】ただし、前述のようなSi含有率の高い冷間
圧延鋼板と異なり、極低炭素鋼の場合、粒界酸化が生じ
るのは表面から約10μｍまで、すなわち表層の結晶粒の
１個分であって、それより下層には生じない。
圧延鋼板と異なり、極低炭素鋼の場合、粒界酸化が生じ
るのは表面から約10μｍまで、すなわち表層の結晶粒の
１個分であって、それより下層には生じない。
【００１０】従って、Siが0.5 wt％未満の鋼板の場合、
前述のSi含有率の高い冷間圧延鋼板のように粒界酸化部
が剥離して、剥離した鉄粉により冷間圧延時や連続焼鈍
時に鋼板表面に凹凸の押し疵が発生したり、さらに鋼板
表面に存在する粒界酸化部のミクロクラックにより切り
欠き感受性の高い高強度鋼板においては加工性が劣化す
るといったような問題は生じない。
前述のSi含有率の高い冷間圧延鋼板のように粒界酸化部
が剥離して、剥離した鉄粉により冷間圧延時や連続焼鈍
時に鋼板表面に凹凸の押し疵が発生したり、さらに鋼板
表面に存在する粒界酸化部のミクロクラックにより切り
欠き感受性の高い高強度鋼板においては加工性が劣化す
るといったような問題は生じない。
【００１１】しかし、特に自動車外装用に用いられるよ
うな材料においては、このような極表層が粒界酸化した
材料を酸洗すると、スケール除去と同時に粒界酸化部が
選択的にエッチングされ、深い溝 (深さ約10μｍ) が生
じる。これを冷間圧延すると、フラップ (かさぶた) 状
の欠陥となり、この上にZn等のめっきを施した場合、ユ
ーザでのプレス加工の際、このフラップ部分が起点とな
り、めっき皮膜にクラックが生じる。さらにユーザでの
電着塗装時において発生する気泡がこのクラックにトラ
ップされて、焼き付け後にフローされずに欠陥 (ピンホ
ール) となる場合がある。
うな材料においては、このような極表層が粒界酸化した
材料を酸洗すると、スケール除去と同時に粒界酸化部が
選択的にエッチングされ、深い溝 (深さ約10μｍ) が生
じる。これを冷間圧延すると、フラップ (かさぶた) 状
の欠陥となり、この上にZn等のめっきを施した場合、ユ
ーザでのプレス加工の際、このフラップ部分が起点とな
り、めっき皮膜にクラックが生じる。さらにユーザでの
電着塗装時において発生する気泡がこのクラックにトラ
ップされて、焼き付け後にフローされずに欠陥 (ピンホ
ール) となる場合がある。
【００１２】この粒界酸化部は、酸洗を強化しても、粒
界酸化部が優先的にエッチングされるため、除去でき
ず、酸洗後深い溝となって残り、塗装後のピンホールの
生成は避けられない。
界酸化部が優先的にエッチングされるため、除去でき
ず、酸洗後深い溝となって残り、塗装後のピンホールの
生成は避けられない。
【００１３】本発明の目的は、熱間圧延時の粒界酸化を
抑制し、冷間圧延時にフラップの発生がない、プレスを
してもめっきにクラックが発生せずと塗装後ピンホール
の発生しない、自動車用外装材として使用される表面処
理鋼板用の母材である亜鉛系めっき鋼板とその製造方法
を提供することである。
抑制し、冷間圧延時にフラップの発生がない、プレスを
してもめっきにクラックが発生せずと塗装後ピンホール
の発生しない、自動車用外装材として使用される表面処
理鋼板用の母材である亜鉛系めっき鋼板とその製造方法
を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、今までは
余り問題とされなかったが、上記に示すような自動車外
装パネルなどの表面品質要求レベルの非常に高い材料に
関する塗装後のピンホール生成という問題の解決策につ
き、鋭意研究した結果、塗装時のピンホール欠陥の根本
原因である酸洗エッチングすなわち粒界酸化を抑制する
には、熱間圧延時の巻取後の冷却過程において、粒界Ｐ
偏析が生じないような冷却を施せばよいことを見い出し
た。
余り問題とされなかったが、上記に示すような自動車外
装パネルなどの表面品質要求レベルの非常に高い材料に
関する塗装後のピンホール生成という問題の解決策につ
き、鋭意研究した結果、塗装時のピンホール欠陥の根本
原因である酸洗エッチングすなわち粒界酸化を抑制する
には、熱間圧延時の巻取後の冷却過程において、粒界Ｐ
偏析が生じないような冷却を施せばよいことを見い出し
た。
【００１５】本発明者らは、さきに、特願平10−52286
号として、上記目的を達成すべく、熱間圧延時の巻取温
度を650 ℃、好ましくは630 ℃以下にすることを提案し
ているが、さらに鋭意研究した結果、巻取後の冷却をあ
る条件で施すことによって、粒界Ｐ偏析を抑制できるこ
とを見い出し、本発明を完成した。
号として、上記目的を達成すべく、熱間圧延時の巻取温
度を650 ℃、好ましくは630 ℃以下にすることを提案し
ているが、さらに鋭意研究した結果、巻取後の冷却をあ
る条件で施すことによって、粒界Ｐ偏析を抑制できるこ
とを見い出し、本発明を完成した。
【００１６】本発明における知見事項は次の通りであ
る。すなわち、自動車外装用に用いられる表面処理鋼板
においては、特に塗装後外観について非常に高いレベル
の品質が要求される。一般に自動車外装には３コートす
なわち、カチオン電着、中塗り、上塗りといった３層の
塗装が施されるが、この１層目の電着塗装でピンホール
等の欠陥が生じると、次の中塗りの際、中塗り塗料中の
溶剤により電着塗装の表層が一部溶解し、焼き付けの
際、電着塗装中のピンホールすなわち気泡が中塗りに移
動し、中塗りにもピンホールが生じる。同様に上塗りに
もピンホールが生じ、結局、自動車外装材としては不良
材となってしまう。この問題を解決するためには、電着
塗装時のピンホールの生成をなくす必要がある。
る。すなわち、自動車外装用に用いられる表面処理鋼板
においては、特に塗装後外観について非常に高いレベル
の品質が要求される。一般に自動車外装には３コートす
なわち、カチオン電着、中塗り、上塗りといった３層の
塗装が施されるが、この１層目の電着塗装でピンホール
等の欠陥が生じると、次の中塗りの際、中塗り塗料中の
溶剤により電着塗装の表層が一部溶解し、焼き付けの
際、電着塗装中のピンホールすなわち気泡が中塗りに移
動し、中塗りにもピンホールが生じる。同様に上塗りに
もピンホールが生じ、結局、自動車外装材としては不良
材となってしまう。この問題を解決するためには、電着
塗装時のピンホールの生成をなくす必要がある。
【００１７】本発明者は、上記問題を鋭意研究した結
果、この電着塗装時のピンホールの下部にはめっきクラ
ックがあることを見出した。すなわち、このピンホール
は電着塗装時に発生する気泡 (H2ガス) がめっき層のク
ラックにトラップされたものであると考えられる。さら
に、このめっき層クラックの下には、母材にフラップ
(かさぶた) があり、このフラップを起点に加工の際に
めっき層にクラックが生じたものと考えられる。
果、この電着塗装時のピンホールの下部にはめっきクラ
ックがあることを見出した。すなわち、このピンホール
は電着塗装時に発生する気泡 (H2ガス) がめっき層のク
ラックにトラップされたものであると考えられる。さら
に、このめっき層クラックの下には、母材にフラップ
(かさぶた) があり、このフラップを起点に加工の際に
めっき層にクラックが生じたものと考えられる。
【００１８】この冷間圧延後のフラップについて発生原
因を詳細に調査したところ、冷間圧延前の熱間圧延材の
酸洗での粒界エッチングが原因であることを突き止め
た。この酸洗での粒界エッチングは表層から粒界に沿っ
て約10μｍの深さまで溝状になっており、冷間圧延時に
この部分が倒れ込むことにより長さ約50μｍ程度のフラ
ップになると考えられる。
因を詳細に調査したところ、冷間圧延前の熱間圧延材の
酸洗での粒界エッチングが原因であることを突き止め
た。この酸洗での粒界エッチングは表層から粒界に沿っ
て約10μｍの深さまで溝状になっており、冷間圧延時に
この部分が倒れ込むことにより長さ約50μｍ程度のフラ
ップになると考えられる。
【００１９】この粒界エッチングについて、さらに詳細
に発生原因を調査したところ、酸洗前の黒皮 (スケー
ル) 直下の粒界部分が酸化していることを見出した。こ
の黒皮直下にいったん粒界酸化が生じると、酸洗条件を
どのように変更しても、粒界酸化部が選択的に溶解する
ため、粒界エッチングが生じ、塗装後ピンホールにつな
がるような深い溝が生じる。
に発生原因を調査したところ、酸洗前の黒皮 (スケー
ル) 直下の粒界部分が酸化していることを見出した。こ
の黒皮直下にいったん粒界酸化が生じると、酸洗条件を
どのように変更しても、粒界酸化部が選択的に溶解する
ため、粒界エッチングが生じ、塗装後ピンホールにつな
がるような深い溝が生じる。
【００２０】この黒皮直下の粒界酸化部を詳細に調査し
たところ、Ｐの酸化物であることが判明した。すなわ
ち、熱間圧延の巻取後の冷却過程において、粒界にＰが
偏析したものと考えられる。
たところ、Ｐの酸化物であることが判明した。すなわ
ち、熱間圧延の巻取後の冷却過程において、粒界にＰが
偏析したものと考えられる。
【００２１】以上説明したように、熱延鋼板の黒皮直下
に粒界酸化が生じると、酸洗工程において粒界エッチン
グとなり、深い溝が生じ、冷延鋼板ではフラップとな
る。そしてこの上にめっき層が設けられた表面処理鋼板
は、自動車メーカでのプレスの際、フラップ部分が起点
となってめっき層にクラックが生じ、電着塗装時に気泡
がトラップされて、ピンホール欠陥が生じるのである。
そこで、本発明者は、この粒界酸化を防止できれば、ピ
ンホール欠陥の生じない表面処理鋼板が得られると考
え、更なる検討の結果、本発明を完成した。
に粒界酸化が生じると、酸洗工程において粒界エッチン
グとなり、深い溝が生じ、冷延鋼板ではフラップとな
る。そしてこの上にめっき層が設けられた表面処理鋼板
は、自動車メーカでのプレスの際、フラップ部分が起点
となってめっき層にクラックが生じ、電着塗装時に気泡
がトラップされて、ピンホール欠陥が生じるのである。
そこで、本発明者は、この粒界酸化を防止できれば、ピ
ンホール欠陥の生じない表面処理鋼板が得られると考
え、更なる検討の結果、本発明を完成した。
【００２２】よって、本発明は次の通りである。
(1) Ｃ：0.08wt％以下、Si：0.2 wt％以下、Mn：0.1 〜
1.5 wt％、Ｐ：0.08wt％以下を含有する冷延鋼板に亜鉛
系めっきを設けて成り、該冷延鋼板の任意の断面30mm長
さ中に長さ10μｍ以上のフラップが10個未満であること
を特徴とする塗装後ピンホールの発生しない自動車外装
材用の亜鉛系めっき鋼板。
1.5 wt％、Ｐ：0.08wt％以下を含有する冷延鋼板に亜鉛
系めっきを設けて成り、該冷延鋼板の任意の断面30mm長
さ中に長さ10μｍ以上のフラップが10個未満であること
を特徴とする塗装後ピンホールの発生しない自動車外装
材用の亜鉛系めっき鋼板。
【００２３】(2) Ｃ：0.08wt％以下、Si：0.2 wt％以
下、Mn：0.1 〜1.5 wt％、Ｐ：0.08wt％以下を含有する
低炭素あるいは極低炭素Alキルド鋼スラブに熱間圧延を
行い、熱間圧延後、下記(1) 式で示される冷却条件で巻
取を行い、得られた熱延鋼板に冷間圧延、次いで焼鈍を
行ってから、亜鉛系めっきを施すことを特徴とする塗装
後ピンホールの発生しない自動車外装材用の亜鉛系めっ
き鋼板の製造方法。
下、Mn：0.1 〜1.5 wt％、Ｐ：0.08wt％以下を含有する
低炭素あるいは極低炭素Alキルド鋼スラブに熱間圧延を
行い、熱間圧延後、下記(1) 式で示される冷却条件で巻
取を行い、得られた熱延鋼板に冷間圧延、次いで焼鈍を
行ってから、亜鉛系めっきを施すことを特徴とする塗装
後ピンホールの発生しない自動車外装材用の亜鉛系めっ
き鋼板の製造方法。
【００２４】
【数２】
【００２５】
【発明の実施の形態】このように、本発明は、従来の自
動車外装用のZn系めっき鋼板に見られた、粒界酸化→酸
洗時のディープエッチング→冷間圧延後のフラップ→め
っき層クラック→塗装後ピンホールという一連の不具合
を防止するものであり、かかる不具合の根本原因である
熱延鋼板の粒界酸化を防止することに本質的特徴を有す
る。かかる点について以下詳細に述べる。なお、本明細
書において特にことわりがない限り、「％」は「wt％」
を表す。
動車外装用のZn系めっき鋼板に見られた、粒界酸化→酸
洗時のディープエッチング→冷間圧延後のフラップ→め
っき層クラック→塗装後ピンホールという一連の不具合
を防止するものであり、かかる不具合の根本原因である
熱延鋼板の粒界酸化を防止することに本質的特徴を有す
る。かかる点について以下詳細に述べる。なお、本明細
書において特にことわりがない限り、「％」は「wt％」
を表す。
【００２６】(適用対象となる鋼種)Ｃ：0.08wt％以下、
Si：0.2 wt％以下、Mn：0.1 〜1.5 wt％、Ｐ：0.08wt％
以下の低炭素あるいは極低炭素Alキルド鋼板であって、
主に自動車外装用に用いられる成形性のよい鋼板とす
る。
Si：0.2 wt％以下、Mn：0.1 〜1.5 wt％、Ｐ：0.08wt％
以下の低炭素あるいは極低炭素Alキルド鋼板であって、
主に自動車外装用に用いられる成形性のよい鋼板とす
る。
【００２７】このように本発明によれば、成形性のよい
鋼板ということで、低炭素Alキルド鋼と極低炭素Alキル
ド鋼が対象となるが、それらにおける鋼組成の限定理由
は次の通りである。
鋼板ということで、低炭素Alキルド鋼と極低炭素Alキル
ド鋼が対象となるが、それらにおける鋼組成の限定理由
は次の通りである。
【００２８】本発明にあっては、成形性を確保するため
に、Ｃ:0.08 ％以下に制限する。好ましくは、0.05％以
下とする。より好ましくは、0.005 ％以下である。Mnは
0.1 〜1.5 ％配合するが、この範囲を外れると、所定の
強度、靱性確保が困難となる。
に、Ｃ:0.08 ％以下に制限する。好ましくは、0.05％以
下とする。より好ましくは、0.005 ％以下である。Mnは
0.1 〜1.5 ％配合するが、この範囲を外れると、所定の
強度、靱性確保が困難となる。
【００２９】本発明にあっては、鋼組成として、その
他、通常の低炭素あるいは極低炭素Alキルド鋼板に含有
されるＳ、Al、さらにはTi、Nbなどをさらに含有しても
よく、それらについては特に制限されない。
他、通常の低炭素あるいは極低炭素Alキルド鋼板に含有
されるＳ、Al、さらにはTi、Nbなどをさらに含有しても
よく、それらについては特に制限されない。
【００３０】(熱間圧延の巻取後の冷却)本発明における
熱間圧延は、特に制限されず、例えば従来の熱間圧延を
行えばよい。
熱間圧延は、特に制限されず、例えば従来の熱間圧延を
行えばよい。
【００３１】本発明における粒界酸化については、表層
から約10μｍ程度すなわち表層から粒界１個分の箇所に
発生する粒界酸化であり、これはＰの粒界への偏析とそ
の酸化によって起こると考えられる。
から約10μｍ程度すなわち表層から粒界１個分の箇所に
発生する粒界酸化であり、これはＰの粒界への偏析とそ
の酸化によって起こると考えられる。
【００３２】本発明者らは、この事象に対して鋭意研究
した結果、熱間圧延時の冷却過程において、上記偏析と
酸化の二つの過程を極力抑制することが、粒界酸化→酸
洗時のディープエッチング→冷間圧延後のフラップ→め
っきクラック→塗装後ピンホールという一連の不具合を
抑えることになると考え、そのためには熱間圧延後の冷
却をできるだけ早くし、粒界にＰ酸化物が生じないよう
にすることが最も効果的であることを見出した。
した結果、熱間圧延時の冷却過程において、上記偏析と
酸化の二つの過程を極力抑制することが、粒界酸化→酸
洗時のディープエッチング→冷間圧延後のフラップ→め
っきクラック→塗装後ピンホールという一連の不具合を
抑えることになると考え、そのためには熱間圧延後の冷
却をできるだけ早くし、粒界にＰ酸化物が生じないよう
にすることが最も効果的であることを見出した。
【００３３】つまり熱間圧延時の巻取後の冷却過程にお
いて、下記(1) 式に示すような条件での冷却を施し、Ｐ
の粒界への偏析を抑えることで、粒界酸化が抑えられる
ことを見出したのである。
いて、下記(1) 式に示すような条件での冷却を施し、Ｐ
の粒界への偏析を抑えることで、粒界酸化が抑えられる
ことを見出したのである。
【００３４】
[TC-500×(1+4×P[wt%])]／CR＜1000／√P[wt%]＋５×104 ×C[wt%]・・(1)
TC：巻取温度 (℃)
CR：巻取後、 500×(1+4×P[wt%]) ℃までの平均冷却速
度 (℃/sec) ここに、図１は粒界におけるＰ偏析と巻取後の冷却曲線
の関係を示した模式図である。
度 (℃/sec) ここに、図１は粒界におけるＰ偏析と巻取後の冷却曲線
の関係を示した模式図である。
【００３５】粒界へのＰ偏析については、図１に示すよ
うに、ある温度で最もＰ偏析が大きくなると推定され
る。これは、Ｐ偏析の駆動力は温度が低いほど大きくな
るが、逆に温度が低くなると拡散速度が遅くなるため、
熱間圧延の巻取後の冷却過程では、図１に示すようにノ
ーズを有した偏析曲線を持つものと考えられるからであ
る。
うに、ある温度で最もＰ偏析が大きくなると推定され
る。これは、Ｐ偏析の駆動力は温度が低いほど大きくな
るが、逆に温度が低くなると拡散速度が遅くなるため、
熱間圧延の巻取後の冷却過程では、図１に示すようにノ
ーズを有した偏析曲線を持つものと考えられるからであ
る。
【００３６】このＰの偏析曲線は、母材のＰ濃度および
Ｃ濃度に影響を受け、Ｐ濃度が高いと偏析曲線が左にず
れるとともにノーズ温度も上昇する傾向になる。また、
Ｃ濃度が高いとＰの偏析が抑制される傾向にあるので、
Ｐの偏析曲線は右側にずれる。この考え方をもとに本発
明者らが研究した結果、(1) 式に示すような範囲で冷却
をすれば、Ｐの偏析が生じないことがわかった。
Ｃ濃度に影響を受け、Ｐ濃度が高いと偏析曲線が左にず
れるとともにノーズ温度も上昇する傾向になる。また、
Ｃ濃度が高いとＰの偏析が抑制される傾向にあるので、
Ｐの偏析曲線は右側にずれる。この考え方をもとに本発
明者らが研究した結果、(1) 式に示すような範囲で冷却
をすれば、Ｐの偏析が生じないことがわかった。
【００３７】すなわち、図１に示すように図中 (○) 印
のように巻取温度が高く、その後冷却速度が遅い場合
は、Ｐの偏析曲線と交わるため、粒界にＰが偏析し、粒
界酸化が生じる。一方、巻取温度が低い場合 (△) や、
巻取温度が高くてもその後の冷却速度が速い場合は、Ｐ
の偏析曲線と交わらないので、Ｐ偏析は生じない。つま
り、粒界酸化が抑えられるのである。
のように巻取温度が高く、その後冷却速度が遅い場合
は、Ｐの偏析曲線と交わるため、粒界にＰが偏析し、粒
界酸化が生じる。一方、巻取温度が低い場合 (△) や、
巻取温度が高くてもその後の冷却速度が速い場合は、Ｐ
の偏析曲線と交わらないので、Ｐ偏析は生じない。つま
り、粒界酸化が抑えられるのである。
【００３８】ただし、巻取温度を低くすると機械的性質
も低下するため、必要とする機械的性質確保のために、
下限を設ける必要があり、鋼種によって適宜設定する必
要がある。
も低下するため、必要とする機械的性質確保のために、
下限を設ける必要があり、鋼種によって適宜設定する必
要がある。
【００３９】(酸洗)酸洗工程での黒皮除去は、黒皮のみ
を除去し、できるだけ母材をエッチングさせないことが
必要であるが、上述のように黒皮直下に粒界酸化部分が
あると、その部分が選択的にエッチングするため、酸洗
条件をマイルドにしても粒界エッチングは妨げない。し
かし、できるだけマイルドにするのが好ましく、そのた
め、本発明では、３〜15％HCl で40〜90℃で10〜30秒で
処理することが好ましい。
を除去し、できるだけ母材をエッチングさせないことが
必要であるが、上述のように黒皮直下に粒界酸化部分が
あると、その部分が選択的にエッチングするため、酸洗
条件をマイルドにしても粒界エッチングは妨げない。し
かし、できるだけマイルドにするのが好ましく、そのた
め、本発明では、３〜15％HCl で40〜90℃で10〜30秒で
処理することが好ましい。
【００４０】(酸洗粒界エッチングの深さ)本発明の好適
態様における粒界エッチングは深さ３μｍ以下とする。
粒界エッチングの深さが３μｍを越えると、冷間圧延の
冷間圧延率にもよるが、長さ20μｍ以上の巨大フラップ
となり、塗装後ピンホールとなる可能性がある。さらに
好ましくは粒界エッチングの深さは２μｍ以下である。
態様における粒界エッチングは深さ３μｍ以下とする。
粒界エッチングの深さが３μｍを越えると、冷間圧延の
冷間圧延率にもよるが、長さ20μｍ以上の巨大フラップ
となり、塗装後ピンホールとなる可能性がある。さらに
好ましくは粒界エッチングの深さは２μｍ以下である。
【００４１】(冷間圧延)本発明における冷間圧延は、通
常の条件で所望の板厚、特性が得られればよいが、冷間
圧延の圧延率は60％以上とするのが望ましい。
常の条件で所望の板厚、特性が得られればよいが、冷間
圧延の圧延率は60％以上とするのが望ましい。
【００４２】(フラップの個数)ここに本発明における冷
間圧延後のフラップについては、任意の断面30mm長さ中
に長さ10μｍ以上のフラップが10個未満とするが、これ
によりその後のめっき層のクラックが抑制され、塗装後
ピンホール欠陥が生じない表面処理鋼板が得られる。好
ましくは、長さ10μｍ以上のフラップが全くないことが
望ましい。
間圧延後のフラップについては、任意の断面30mm長さ中
に長さ10μｍ以上のフラップが10個未満とするが、これ
によりその後のめっき層のクラックが抑制され、塗装後
ピンホール欠陥が生じない表面処理鋼板が得られる。好
ましくは、長さ10μｍ以上のフラップが全くないことが
望ましい。
【００４３】(めっき)めっきについては、自動車用の防
錆鋼板ということで、亜鉛系めっき、すなわち電気亜鉛
めっき(EG)、Zn−Ni合金電気めっき(SZ)、合金化溶融亜
鉛めっき(GA)等が挙げられる。
錆鋼板ということで、亜鉛系めっき、すなわち電気亜鉛
めっき(EG)、Zn−Ni合金電気めっき(SZ)、合金化溶融亜
鉛めっき(GA)等が挙げられる。
【００４４】
【実施例】表１に示す鋼組成を有する低炭素および極低
炭素Alキルド鋼スラブを、慣用条件で熱間圧延後、表２
に示す巻取温度で巻取った後、酸洗(7％ HCl×80 sec、
0.3 ％インヒビター添加) し、次いで、冷間圧延率85％
で冷間圧延することにより、0.8 mm厚の冷延鋼板を得
た。
炭素Alキルド鋼スラブを、慣用条件で熱間圧延後、表２
に示す巻取温度で巻取った後、酸洗(7％ HCl×80 sec、
0.3 ％インヒビター添加) し、次いで、冷間圧延率85％
で冷間圧延することにより、0.8 mm厚の冷延鋼板を得
た。
【００４５】この0.8 mm厚の冷延鋼板を、焼鈍し、各種
めっきを施して、亜鉛系めっき鋼板を得た。得られた亜
鉛系めっき鋼板を次のようにして評価した結果を、表２
に併せて示す。酸洗後の表面および断面をSEM(走査型電
子顕微鏡) で観察し、粒界エッチング深さを計測した。
めっきを施して、亜鉛系めっき鋼板を得た。得られた亜
鉛系めっき鋼板を次のようにして評価した結果を、表２
に併せて示す。酸洗後の表面および断面をSEM(走査型電
子顕微鏡) で観察し、粒界エッチング深さを計測した。
【００４６】また、冷間圧延後の鋼板の断面SEM 観察に
よりフラップの個数を下記基準に従ってカウント評価し
た。任意に長さ30mmの領域を10ヶ所選定し、その断面に
おいて長さ10μｍ以上のフラップの数をカウントし、平
均をとった。
よりフラップの個数を下記基準に従ってカウント評価し
た。任意に長さ30mmの領域を10ヶ所選定し、その断面に
おいて長さ10μｍ以上のフラップの数をカウントし、平
均をとった。
【００４７】
×：30mm長さ中に10μｍ以上のフラップが50個以上
△：30mm長さ中に10μｍ以上のフラップが10個以上から
50個未満 ○：30mm長さ中に10μｍ以上のフラップが１個以上10個
未満 ◎：30mm長さ中に10μｍ以上のフラップが全くなし。
50個未満 ○：30mm長さ中に10μｍ以上のフラップが１個以上10個
未満 ◎：30mm長さ中に10μｍ以上のフラップが全くなし。
【００４８】塗装後ピンホールの評価
各種めっきを施した後、自動車製造工程での加工段階を
シミュレートするために、引張試験で５％の歪みを加
え、化成処理 (化成処理液：日本パーカライジング製PB
−3080L 標準条件) を行い、電着塗装を行った。
シミュレートするために、引張試験で５％の歪みを加
え、化成処理 (化成処理液：日本パーカライジング製PB
−3080L 標準条件) を行い、電着塗装を行った。
【００４９】電着塗装条件はピンホールを再現するため
に下記に示すような厳しい条件で行った。 電着塗装 塗料：Ｕ−80 (日本ペイント差製) 膜厚 25μｍ 電圧 280Vドカン通電 (通電の初期から所定の電圧をかける方 法) 焼き付け 250 ℃×20秒→170 ℃×２分の初期急速加熱 塗装焼き付け後の断面SEM 観察によりピンホールの個数
を下記基準に従ってカウントし、塗装性を評価した。
に下記に示すような厳しい条件で行った。 電着塗装 塗料：Ｕ−80 (日本ペイント差製) 膜厚 25μｍ 電圧 280Vドカン通電 (通電の初期から所定の電圧をかける方 法) 焼き付け 250 ℃×20秒→170 ℃×２分の初期急速加熱 塗装焼き付け後の断面SEM 観察によりピンホールの個数
を下記基準に従ってカウントし、塗装性を評価した。
【００５０】
×：30mm長さ中にピンホールが50個以上
△：30mm長さ中にピンホールが10個以上から50個未満
○：30mm長さ中にピンホールが１個以上10個未満
◎：30mm長さ中にピンホールが全くなし。
【００５１】
【表１】
【００５２】
【表２】
【００５３】図２は、表２のNo.11 、21にそれぞれ相当
する場合であって、本例における鋼種Ｄにおいて巻取温
度580 ℃と690 ℃で巻取り、巻取後、500 ×(1+4×P[wt
%])℃までの平均冷却速度が0.01℃/secで冷却した、黒
皮付きの熱延鋼板を、酸洗した後の鋼板表面および断面
のSEM 観察結果を示す模式図である。
する場合であって、本例における鋼種Ｄにおいて巻取温
度580 ℃と690 ℃で巻取り、巻取後、500 ×(1+4×P[wt
%])℃までの平均冷却速度が0.01℃/secで冷却した、黒
皮付きの熱延鋼板を、酸洗した後の鋼板表面および断面
のSEM 観察結果を示す模式図である。
【００５４】巻取温度580 ℃(No.11) の場合には粒界エ
ッチングも殆どみられず、フラップの生成もなかった。
一方、巻取温度690 ℃(No.21) の場合には粒界エッチン
グおよびフラップ生成が顕著に認められる。
ッチングも殆どみられず、フラップの生成もなかった。
一方、巻取温度690 ℃(No.21) の場合には粒界エッチン
グおよびフラップ生成が顕著に認められる。
【００５５】
【発明の効果】本発明によれば、Ｃ：0.08wt% 以下、S
i：0.2 wt% 以下、Mn：0.1 〜1.5 wt%、Ｐ：0.08wt% 以
下の低炭素あるいは極低炭素Alキルド鋼スラブを、熱間
圧延し、巻取後の冷却を前述の(1) 式で示される条件下
で行い、その後、冷間圧延、焼鈍、さらに亜鉛系めっき
を行うことにより、自動車製造ラインでの塗装工程でピ
ンホールの発生しないめっき鋼板が製造される。
i：0.2 wt% 以下、Mn：0.1 〜1.5 wt%、Ｐ：0.08wt% 以
下の低炭素あるいは極低炭素Alキルド鋼スラブを、熱間
圧延し、巻取後の冷却を前述の(1) 式で示される条件下
で行い、その後、冷間圧延、焼鈍、さらに亜鉛系めっき
を行うことにより、自動車製造ラインでの塗装工程でピ
ンホールの発生しないめっき鋼板が製造される。
【図１】粒界におけるＰ偏析と巻取後の冷却曲線の関係
を示した模式図である。
を示した模式図である。
【図２】実施例における鋼種Ｄを巻取温度580 ℃と690
℃で巻取り、巻取後、500 ×(1+4×P[wt%]) ℃までの平
均冷却速度が0.01℃/secで冷却した、黒皮付きの熱延鋼
板を、酸洗した後の鋼板表面および断面のSEM 観察結果
を示す模式図である。
℃で巻取り、巻取後、500 ×(1+4×P[wt%]) ℃までの平
均冷却速度が0.01℃/secで冷却した、黒皮付きの熱延鋼
板を、酸洗した後の鋼板表面および断面のSEM 観察結果
を示す模式図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｃ：0.08wt％以下、Si：0.2 wt％以下、
Mn：0.1 〜1.5 wt％、Ｐ：0.08wt％以下を含有する冷延
鋼板に亜鉛系めっきを設けて成り、該冷延鋼板の任意の
断面30mm長さ中に長さ10μｍ以上のフラップが10個未満
であることを特徴とする塗装後ピンホールの発生しない
自動車外装材用の亜鉛系めっき鋼板。 - 【請求項２】 Ｃ：0.08wt％以下、Si：0.2 wt％以下、
Mn：0.1 〜1.5 wt％、Ｐ：0.08wt％以下を含有する低炭
素あるいは極低炭素Alキルド鋼スラブに熱間圧延を行
い、熱間圧延後、下記(1) 式で示される冷却条件で巻取
を行い、３〜15％HCl で40〜90℃で10〜30秒で酸洗し、
得られた熱延鋼板に冷間圧延、次いで焼鈍を行ってか
ら、亜鉛系めっきを施すことを特徴とする塗装後ピンホ
ールの発生しない自動車外装材用の亜鉛系めっき鋼板の
製造方法。 【数１】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32337598A JP3533960B2 (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | 自動車外装材用の亜鉛系めっき鋼板とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32337598A JP3533960B2 (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | 自動車外装材用の亜鉛系めっき鋼板とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000144312A JP2000144312A (ja) | 2000-05-26 |
| JP3533960B2 true JP3533960B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=18154064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32337598A Expired - Fee Related JP3533960B2 (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | 自動車外装材用の亜鉛系めっき鋼板とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3533960B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4514032B2 (ja) * | 2004-06-10 | 2010-07-28 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 塗装密着性の良好なフェライト系ステンレス鋼帯の製造方法 |
| JP5375369B2 (ja) * | 2009-06-29 | 2013-12-25 | 新日鐵住金株式会社 | プロジェクション溶接用冷延鋼板 |
| CN105642675B (zh) * | 2014-11-12 | 2017-08-15 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 防止磷非平衡晶界偏聚热轧工艺控制方法 |
-
1998
- 1998-11-13 JP JP32337598A patent/JP3533960B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2000144312A (ja) | 2000-05-26 |
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