JPH04200902A - 塗膜鮮映性とプレス成形性に優れた金属板およびその製造方法 - Google Patents
塗膜鮮映性とプレス成形性に優れた金属板およびその製造方法Info
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- JPH04200902A JPH04200902A JP33429890A JP33429890A JPH04200902A JP H04200902 A JPH04200902 A JP H04200902A JP 33429890 A JP33429890 A JP 33429890A JP 33429890 A JP33429890 A JP 33429890A JP H04200902 A JPH04200902 A JP H04200902A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
- B21B1/227—Surface roughening or texturing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、自動車ボディーの外板や家庭電気製品の外板
等プレス加工を施した後、塗装して使用される塗膜鮮映
性とプレス成形性に優れた金属板およびその製造方法に
関する。
等プレス加工を施した後、塗装して使用される塗膜鮮映
性とプレス成形性に優れた金属板およびその製造方法に
関する。
〈従来の技術〉
一般に自動車ボディーの外板や家庭電気製品の外板など
の成形加工の用途に供される金属板、例えば冷延鋼板、
表面処理鋼板等の塗装用金属表面は、ダル仕上げが施さ
れる。
の成形加工の用途に供される金属板、例えば冷延鋼板、
表面処理鋼板等の塗装用金属表面は、ダル仕上げが施さ
れる。
このダル仕上げの目的は、
■プレス成型性の向上
■塗膜の密着即ちアンカ効果
にある。
ダル仕上げは、ダル加工を施したロールにより金属板を
最終的に圧延することによって行われ、一般にロールの
ダル加工は、ショットダルであった。
最終的に圧延することによって行われ、一般にロールの
ダル加工は、ショットダルであった。
ところで、前記ショットダルでは塗膜の鮮映性が十分で
ないため、塗膜品質に対する要求の高度化に対応できな
いという問題があった。
ないため、塗膜品質に対する要求の高度化に対応できな
いという問題があった。
そこでこれを解決するために、本出願人は特開昭62−
168602号および特開昭63−132702号に示
すように、金属板表面の微視的形態をランダムでな(規
則的なものとし、かつこれの適正な範囲を定め、工業的
に実施できる方法として、高エネルギービームのパルス
を用いロール表面にこのパターンを加工する方法を完成
した。
168602号および特開昭63−132702号に示
すように、金属板表面の微視的形態をランダムでな(規
則的なものとし、かつこれの適正な範囲を定め、工業的
に実施できる方法として、高エネルギービームのパルス
を用いロール表面にこのパターンを加工する方法を完成
した。
〈発明が解決しようとする課題〉
前記特開昭62−168602号および特開昭63−1
32702号は革新的な優れた技術であり金属板の成型
、塗装工程の改善に多大の貢献をしているが、ダル加工
のパターンを選定するに際して、二律背反の制約がある
。 すなわち、塗膜鮮映性を高めるために金属板表面の
平たん面の面積率を高めると、必然的に油溜りとなる凹
みが少なくなりプレス成型時の潤滑性が悪くなる。
32702号は革新的な優れた技術であり金属板の成型
、塗装工程の改善に多大の貢献をしているが、ダル加工
のパターンを選定するに際して、二律背反の制約がある
。 すなわち、塗膜鮮映性を高めるために金属板表面の
平たん面の面積率を高めると、必然的に油溜りとなる凹
みが少なくなりプレス成型時の潤滑性が悪くなる。
従って、プレス加工量が大きく、かつ美しい塗膜の仕」
ニリが要求される場合には、前記のいずれかの特性をあ
る程度犠牲にせざるを得なかった。
ニリが要求される場合には、前記のいずれかの特性をあ
る程度犠牲にせざるを得なかった。
本発明は、上記問題点を解決して、プレス加工を施した
後、塗装して使用される塗膜鮮映性とプレス成型時に優
れた金属板およびその製造方法を提供することを目的と
している。
後、塗装して使用される塗膜鮮映性とプレス成型時に優
れた金属板およびその製造方法を提供することを目的と
している。
〈課題を解決するための手段〉
本発明者らは、プレス成型の際に金属板が受ける加工の
程度に着目して、調査検討を行った。
程度に着目して、調査検討を行った。
最終製品の部材として外表面となる側の面(以下、外表
面という)は内側となる面(以下、裏面という)に比し
て、プレス加工の際に受ける負荷が軽いこと、つまりプ
レス加工時の型かじり等の加工不良は殆ど内側で発生し
ていることと、塗膜の鮮映性については、外表面に要求
され、裏面では殆ど問題にならないことから、表裏金属
板の微視的形態を明瞭に区別し、外表面は本出願人の前
記特開昭62−168602号および特開昭63−13
2702号の範囲の中で塗膜鮮映性を重視したダル加工
のパターンとし、裏面(内面)は潤滑性を重視すること
とし、その最適の形態として本出願人が既に提案してい
る特開平01−180704号を使用することにより、
従来に比べ格段の鮮映性とプレス成形性を兼ね備える金
属板が得られることを見いだし本発明を完成するに至っ
た。
面という)は内側となる面(以下、裏面という)に比し
て、プレス加工の際に受ける負荷が軽いこと、つまりプ
レス加工時の型かじり等の加工不良は殆ど内側で発生し
ていることと、塗膜の鮮映性については、外表面に要求
され、裏面では殆ど問題にならないことから、表裏金属
板の微視的形態を明瞭に区別し、外表面は本出願人の前
記特開昭62−168602号および特開昭63−13
2702号の範囲の中で塗膜鮮映性を重視したダル加工
のパターンとし、裏面(内面)は潤滑性を重視すること
とし、その最適の形態として本出願人が既に提案してい
る特開平01−180704号を使用することにより、
従来に比べ格段の鮮映性とプレス成形性を兼ね備える金
属板が得られることを見いだし本発明を完成するに至っ
た。
すなわち、上記目的を達成するために本発明によれば、
外表面および裏面の微視的形態が規則的に配設された凹
凸により構成される金属板において、前記外表面と裏面
とで異なる寸法、形状、配列および/または密度の凹凸
を有することを特徴とする塗膜鮮映性とプレス成形性に
優れた金属板が提供される。
外表面および裏面の微視的形態が規則的に配設された凹
凸により構成される金属板において、前記外表面と裏面
とで異なる寸法、形状、配列および/または密度の凹凸
を有することを特徴とする塗膜鮮映性とプレス成形性に
優れた金属板が提供される。
ここで、前記外表面の中心線平均粗さRaが0.3〜2
.0μmの範囲内にあり、かつその表面粗さを構成する
微視的形態が、平たんな山頂面を有する台形状の山部と
、その周囲の全部または一部を取囲むように形成された
溝状の谷部、および前記山部と山部の間であってかつ谷
部の外側にその谷部の底よりも高くかつ山部の山頂面よ
り低いかまたは同じ高さに形成された中間平たん部とに
よって構成され、しかも隣り合う山部の平均中心間距離
をSm、谷部の外縁の平均直径をD、山部の平たんな山
頂面の平均直径をd。、山部の平たんな山頂面と前記中
間平たん部の平たん面の面積の和が前記外表面の全面積
に占める割合なη(%)と定義して、0.85≦S m
/ D≦3.0 1sm−D|≦450 (μm) 30(ltm)≦d0≦500(71m)20(%)≦
η≦95(%) を満足するように構成されるとともに、前記裏面の表面
粗さを構成する微視的形態が、平たんな山頂面を有する
台形状の山部と、その周囲の全部または一部を取囲むよ
うに形成された溝状の谷部、および前記山部と山部の間
に形成された中間平たん部とによって構成され、前記山
部または前記山部および粗さ中心面(粗さ曲線の中心線
を3次元に広げたもの)位置から突起した中間平たん部
からなる凸部において、前記粗さ中心面位置から前記凸
部にかけての粗さ曲線の最大傾斜角θが3〜10”であ
り、平面形状における投影面積について、前記凸部の面
積が前記裏面の全面積に占める割合で定義される凸部面
積率ηヶが60%以下であり、前記凸部の平均面積SG
rが2.000 〜70、000 μm 2であり、3
次元平均粗さSRaが0.4〜1.2μmであるのが好
ましい。
.0μmの範囲内にあり、かつその表面粗さを構成する
微視的形態が、平たんな山頂面を有する台形状の山部と
、その周囲の全部または一部を取囲むように形成された
溝状の谷部、および前記山部と山部の間であってかつ谷
部の外側にその谷部の底よりも高くかつ山部の山頂面よ
り低いかまたは同じ高さに形成された中間平たん部とに
よって構成され、しかも隣り合う山部の平均中心間距離
をSm、谷部の外縁の平均直径をD、山部の平たんな山
頂面の平均直径をd。、山部の平たんな山頂面と前記中
間平たん部の平たん面の面積の和が前記外表面の全面積
に占める割合なη(%)と定義して、0.85≦S m
/ D≦3.0 1sm−D|≦450 (μm) 30(ltm)≦d0≦500(71m)20(%)≦
η≦95(%) を満足するように構成されるとともに、前記裏面の表面
粗さを構成する微視的形態が、平たんな山頂面を有する
台形状の山部と、その周囲の全部または一部を取囲むよ
うに形成された溝状の谷部、および前記山部と山部の間
に形成された中間平たん部とによって構成され、前記山
部または前記山部および粗さ中心面(粗さ曲線の中心線
を3次元に広げたもの)位置から突起した中間平たん部
からなる凸部において、前記粗さ中心面位置から前記凸
部にかけての粗さ曲線の最大傾斜角θが3〜10”であ
り、平面形状における投影面積について、前記凸部の面
積が前記裏面の全面積に占める割合で定義される凸部面
積率ηヶが60%以下であり、前記凸部の平均面積SG
rが2.000 〜70、000 μm 2であり、3
次元平均粗さSRaが0.4〜1.2μmであるのが好
ましい。
また、前記裏面の粗さ曲線において、谷部底位置の最近
接距離の平均偏差Sが下記式を少なくとも1方向につい
て満足するのが好ましい。
接距離の平均偏差Sが下記式を少なくとも1方向につい
て満足するのが好ましい。
(Xi:谷部底位置における最近接距離)また、本発明
によれば、前記金属板の外表面および裏面の形態を、あ
らかじめ圧延用ワークロールの表面に、前記形態を転写
形成するための模様付は加工を高密度エネルギー源を用
いて施しておき、その模様イ」けされたワークロールを
圧延すべき金属板に用い、圧延することによりワークロ
ール表面の模様を金属板表面に転写して形成させること
を特徴とする塗膜の鮮映性とプレス成形性に優れた金属
板の製造方法が提供される。
によれば、前記金属板の外表面および裏面の形態を、あ
らかじめ圧延用ワークロールの表面に、前記形態を転写
形成するための模様付は加工を高密度エネルギー源を用
いて施しておき、その模様イ」けされたワークロールを
圧延すべき金属板に用い、圧延することによりワークロ
ール表面の模様を金属板表面に転写して形成させること
を特徴とする塗膜の鮮映性とプレス成形性に優れた金属
板の製造方法が提供される。
く作用〉
本発明は、外表面および裏面の微視的形態が規則的に配
設された凹凸により構成される金属板において、前記外
表面と裏面とで異なる寸法、形状、配列および/または
密度の凹凸を有することを特徴とする鮮映性とプレス成
形性に優れた金属板である。
設された凹凸により構成される金属板において、前記外
表面と裏面とで異なる寸法、形状、配列および/または
密度の凹凸を有することを特徴とする鮮映性とプレス成
形性に優れた金属板である。
ここで、凹凸の寸法とは直径、深さ(高さ)をいう。
また、密度とは単位面積当りまたは単位列当りの山部お
よび/または谷部の数をいう。
また、密度とは単位面積当りまたは単位列当りの山部お
よび/または谷部の数をいう。
また、異なる配列には単位列間の距離の異なるものを含
む。
む。
なお、以下の説明においては上述した表面形態の3次元
的な形状寸法を粗面プロファイルと記し、2次元的な粗
さ曲線と区別して記述す、る。
的な形状寸法を粗面プロファイルと記し、2次元的な粗
さ曲線と区別して記述す、る。
本発明では上記により外表面は塗膜に対するアンカー効
果を確保しつつ塗装後鮮映性を最大限とすることが可能
であり、同時に裏面はプレス加工に適する潤滑油保持機
能を確保することが可能となる。
果を確保しつつ塗装後鮮映性を最大限とすることが可能
であり、同時に裏面はプレス加工に適する潤滑油保持機
能を確保することが可能となる。
なお、本発明において外表面とは、最終的に外面となる
側の金属板表面を示し、裏面とはその反対側の表面を示
すものとする。
側の金属板表面を示し、裏面とはその反対側の表面を示
すものとする。
また、本発明において金属板としては、冷延鋼板、溶融
亜鉛めっきまたは各種の電気めっき等をあらかじめ施し
た表面処理鋼板などの薄鋼板はもちろんのことアルミニ
ウムやその他の非鉄合金などの金属板を挙げることがで
きる。
亜鉛めっきまたは各種の電気めっき等をあらかじめ施し
た表面処理鋼板などの薄鋼板はもちろんのことアルミニ
ウムやその他の非鉄合金などの金属板を挙げることがで
きる。
以下の説明では冷延鋼板を代表例として使用し、レーザ
ダル加工条件を外表面と裏面で変えることによって夫々
の表面の微視的形態を制御する方法において説明を行う
。
ダル加工条件を外表面と裏面で変えることによって夫々
の表面の微視的形態を制御する方法において説明を行う
。
(1)レーザによる圧延ロールのダル加工:まず高密度
エネルギー源、例えばレーザにより圧延用のワークロー
ルを回転させながら、0−ルの表面にレーザパルスを次
々に投射し、レーザエネルギーによりロール表面を規則
的に溶融させて、規則的にクレータ状の谷部を形成する
。 その状態を第1図に示す。 第1図において1はロ
ール3の表面に形成されたクレータ状の谷部(以下単に
クレータと記す)であり、そのクレータ1の周囲には溶
融したロール母材金属がロール表面3Aからリング状に
盛り上がったフランジ状の盛り上がり部(以下単にフラ
ンジと記す)2が形成される。 なお このフランジ2
を含むクレータ1の内壁層は、ロール母材組織4に対し
熱影響部5となっている。
エネルギー源、例えばレーザにより圧延用のワークロー
ルを回転させながら、0−ルの表面にレーザパルスを次
々に投射し、レーザエネルギーによりロール表面を規則
的に溶融させて、規則的にクレータ状の谷部を形成する
。 その状態を第1図に示す。 第1図において1はロ
ール3の表面に形成されたクレータ状の谷部(以下単に
クレータと記す)であり、そのクレータ1の周囲には溶
融したロール母材金属がロール表面3Aからリング状に
盛り上がったフランジ状の盛り上がり部(以下単にフラ
ンジと記す)2が形成される。 なお このフランジ2
を含むクレータ1の内壁層は、ロール母材組織4に対し
熱影響部5となっている。
このようにして形成されたロールの表面の粗面の状況の
1例を第2図、第3図に示す。 これらの図から明らか
なように、隣り合うクレータ1の間の部分は、もとのロ
ール表面のまま平たん面6となっている。
1例を第2図、第3図に示す。 これらの図から明らか
なように、隣り合うクレータ1の間の部分は、もとのロ
ール表面のまま平たん面6となっている。
なお、以上の説明は高密度エネルギー源としてレーザを
用いた場合について説明したが、ブ] 2 ラズマあるいは電子ビーム等の他の高密度エネルギー源
を用いた場合も同様である。
用いた場合について説明したが、ブ] 2 ラズマあるいは電子ビーム等の他の高密度エネルギー源
を用いた場合も同様である。
また、前記クレータ1の平面配列は、第3図に示す基盤
口状に限るものでなく、規則的な配列であればどのよう
なものでもよいことは言うまでもない。
口状に限るものでなく、規則的な配列であればどのよう
なものでもよいことは言うまでもない。
(2)圧延による鋼板表面へのダル模様の転写:前述の
ようにしてレーザ等によりダル加工を施したワークロー
ルを用い、圧延工程において鋼板、例えば焼鈍済みの冷
延鋼板に軽圧下率の圧延を施すことによってロールのダ
ル模様が鋼板表面に転写され、鋼板表面に粗面プロファ
イルが形成される。
ようにしてレーザ等によりダル加工を施したワークロー
ルを用い、圧延工程において鋼板、例えば焼鈍済みの冷
延鋼板に軽圧下率の圧延を施すことによってロールのダ
ル模様が鋼板表面に転写され、鋼板表面に粗面プロファ
イルが形成される。
この過程における鋼板表面を微視的に観察すれば、第4
図に示すように、ロール3の表面でほぼ均一な高さを有
するフランジ2が、鋼板7の表面に強い圧力で押し付け
られ、これにより、ロール3の材質よりは軟質な薄鋼板
7の表面近傍で材料の局所的塑性流動が生じて、ロール
3のクレータ1の内側へ鋼板7の金属が流れ込んで粗面
が形成される。
図に示すように、ロール3の表面でほぼ均一な高さを有
するフランジ2が、鋼板7の表面に強い圧力で押し付け
られ、これにより、ロール3の材質よりは軟質な薄鋼板
7の表面近傍で材料の局所的塑性流動が生じて、ロール
3のクレータ1の内側へ鋼板7の金属が流れ込んで粗面
が形成される。
このとき、圧延後の鋼板7表面の粗面の微視的形態は、
第5図、第6図に示すように、平たんな山頂面8を有す
る台形状の山部10と、その周囲を取囲むように形成さ
れた溝状の谷部11と、隣り合う山部10の間であって
かつ谷部11の外側にその谷部11の底よりも高く、か
つ山部10の山頂面8より低いかまたは同じレベルに形
成された中間平たん部9とによって構成される。
第5図、第6図に示すように、平たんな山頂面8を有す
る台形状の山部10と、その周囲を取囲むように形成さ
れた溝状の谷部11と、隣り合う山部10の間であって
かつ谷部11の外側にその谷部11の底よりも高く、か
つ山部10の山頂面8より低いかまたは同じレベルに形
成された中間平たん部9とによって構成される。
上述のところから明らかなように、圧延を経た鋼板表面
において、山部10の山頂面8と中間平たん部9からな
る平たんな部分の占める割合はクレータの寸法と密度即
ち隣り合うクレータの間隔によって任意に設定すること
ができる。
において、山部10の山頂面8と中間平たん部9からな
る平たんな部分の占める割合はクレータの寸法と密度即
ち隣り合うクレータの間隔によって任意に設定すること
ができる。
これに対してショツトブラスト加工や放電加工によって
ダル加工を施されたロールの場合は、粗さ曲線における
個々の山の高さは第7図(A)、(B)に示すように正
規分布に近い種々の山高さを有しており、この場合は圧
延の過程で第8図に示すようにロール3表面の山が鋼板
7の板面に食い込み、ロール表面の微視的形状と鋼板7
の原板表面の微視的形状とが合成されて、圧延後の鋼板
7には原理的に山と谷によって形成される傾斜面の割合
が多くなり、平たんな部分の割合は少なく、かつその割
合を制御することはできない。
ダル加工を施されたロールの場合は、粗さ曲線における
個々の山の高さは第7図(A)、(B)に示すように正
規分布に近い種々の山高さを有しており、この場合は圧
延の過程で第8図に示すようにロール3表面の山が鋼板
7の板面に食い込み、ロール表面の微視的形状と鋼板7
の原板表面の微視的形状とが合成されて、圧延後の鋼板
7には原理的に山と谷によって形成される傾斜面の割合
が多くなり、平たんな部分の割合は少なく、かつその割
合を制御することはできない。
したがってこの場合は、レーザによりダル加工されたロ
ールによって圧延された鋼板とはその表面形態およびそ
の形成過程が全く異なることがわかる。
ールによって圧延された鋼板とはその表面形態およびそ
の形成過程が全く異なることがわかる。
(3)鋼板外表面の粗面プロファイルと機能:前記外表
面の表面粗さを構成する微視的形態において、ロールお
よびそのロールにより圧延された鋼板外表面の各評価指
標を次のように定義する(第9図参照)。
面の表面粗さを構成する微視的形態において、ロールお
よびそのロールにより圧延された鋼板外表面の各評価指
標を次のように定義する(第9図参照)。
Ra:鋼板外表面の中心線平均粗さ
Sm:ロール表面の隣り合うクレータ1の平均中心間距
離=鋼板外表面の隣り合う山部10の平均中心間距離 り二ロール表面のフランジ2の平均外径=鋼板外表面の
谷部11の外縁の平均直径do:鋼板外表面の山部1o
の平たんな山頂面8の平均直径 η:鋼板外表面の全面積に占める山部1oの平たんな山
頂面8と中間平たん部9の平たん面の面積の和の割合(
以下、平たん部面積率という) 本発明の金属板において、Raが0.3〜2.0μmで
あり、前記外表面の微視的形態が、 0.85≦S m / D≦3.0 1sm−DI ≦450 (μm) 30 (μm) ≦do ≦500(μm)20(
%)≦η≦95 (%) を満足するように構成されるのが好ましい。
離=鋼板外表面の隣り合う山部10の平均中心間距離 り二ロール表面のフランジ2の平均外径=鋼板外表面の
谷部11の外縁の平均直径do:鋼板外表面の山部1o
の平たんな山頂面8の平均直径 η:鋼板外表面の全面積に占める山部1oの平たんな山
頂面8と中間平たん部9の平たん面の面積の和の割合(
以下、平たん部面積率という) 本発明の金属板において、Raが0.3〜2.0μmで
あり、前記外表面の微視的形態が、 0.85≦S m / D≦3.0 1sm−DI ≦450 (μm) 30 (μm) ≦do ≦500(μm)20(
%)≦η≦95 (%) を満足するように構成されるのが好ましい。
Raが0.37zm未満では、プレス加工時に焼付きが
発生し易(、Raが2.0μmを超えると塗膜の鮮映性
が十分に良好とならない。
発生し易(、Raが2.0μmを超えると塗膜の鮮映性
が十分に良好とならない。
S m / Dが0.85未満では、隣り合うクレータ
のフランジの重なりが大きく、フランジが高くなったり
、低くなったりするため、レーザ等の高密度エネルギー
源によるロールの模様付は作業が不安定となり、中心線
平均粗さRaの制御が困難となる。 また圧延作業中に
ロール面の模様の変化が著しく、粗面を構成するロール
の一部、特に前述のフランジ部分の剥離による疵が生じ
易くなる。
のフランジの重なりが大きく、フランジが高くなったり
、低くなったりするため、レーザ等の高密度エネルギー
源によるロールの模様付は作業が不安定となり、中心線
平均粗さRaの制御が困難となる。 また圧延作業中に
ロール面の模様の変化が著しく、粗面を構成するロール
の一部、特に前述のフランジ部分の剥離による疵が生じ
易くなる。
また、S m / Dが3.0を超えると、中間平たん
部の割合が増大し、谷部の割合が減少することから、プ
レス成形作業中に発生する金属剥離粉が谷部に捕捉され
に(く、中間平たん部に残留するばかりか前記谷部に貯
溜されるプレス潤滑油が少なくなり潤滑不良となるため
、プレス成形加工時に焼例きが多発し易い。
部の割合が増大し、谷部の割合が減少することから、プ
レス成形作業中に発生する金属剥離粉が谷部に捕捉され
に(く、中間平たん部に残留するばかりか前記谷部に貯
溜されるプレス潤滑油が少なくなり潤滑不良となるため
、プレス成形加工時に焼例きが多発し易い。
また、lsm−DIが450μmを超えると中間平たん
部の幅が大きくなるので同様な理由で焼付きが多発し易
い。
部の幅が大きくなるので同様な理由で焼付きが多発し易
い。
doが304zm未満では、プレス加工時に山部そのも
のが破壊されやすく金属粉が多く発生し、500μm超
では、相対的に谷部の割合が小さくなり、残留する金属
粉が増えるのに対しプレス潤滑油が少なくなり潤滑不良
を生じるので、焼付きが発生しやすくなる。
のが破壊されやすく金属粉が多く発生し、500μm超
では、相対的に谷部の割合が小さくなり、残留する金属
粉が増えるのに対しプレス潤滑油が少なくなり潤滑不良
を生じるので、焼付きが発生しやすくなる。
ηは、鮮映性を表わすDOI値と関係がある。 すなわ
ち、種々の平たん部面積率ηを有する鋼板(いずれもR
aばほぼ1.5μm)を作成し、3コート塗装により黒
色の塗装を施した場合の表面のDOI値とηとの関係は
、第10図に示すようにηが大きくなればそれに伴って
DOI値が増すこと、すなわち鮮映性が良好となること
が明らかである。 そして最近の乗用車の車体塗膜にお
いては、十分な高級感のある鮮映性を呈するためにはD
OI値が94以上であることが望ましく、そのためには
ηを35%以上とすることが望ましい。 但し、さほど
十分な高級感が要求されない場合はηが20%以上あれ
ばDOI値90以上の良好な鮮映性を呈する。
ち、種々の平たん部面積率ηを有する鋼板(いずれもR
aばほぼ1.5μm)を作成し、3コート塗装により黒
色の塗装を施した場合の表面のDOI値とηとの関係は
、第10図に示すようにηが大きくなればそれに伴って
DOI値が増すこと、すなわち鮮映性が良好となること
が明らかである。 そして最近の乗用車の車体塗膜にお
いては、十分な高級感のある鮮映性を呈するためにはD
OI値が94以上であることが望ましく、そのためには
ηを35%以上とすることが望ましい。 但し、さほど
十分な高級感が要求されない場合はηが20%以上あれ
ばDOI値90以上の良好な鮮映性を呈する。
また、ηが85%を超えると必然的に単位面積当りの山
部の数が少なくなるため、プレス加工時に山部に受ける
面圧が高(なり油膜切れを起こし、型かじりを生じる。
部の数が少なくなるため、プレス加工時に山部に受ける
面圧が高(なり油膜切れを起こし、型かじりを生じる。
また、平たん部面積率ηが95%を超えると、谷部の割
合が減少し、上述したように焼付きが多発する。
合が減少し、上述したように焼付きが多発する。
従って、鋼板外表面では焼付きの発生しない良好なプレ
ス成形性を有する鋼板とするため、中心線平均粗さRa
の下限を0.3μm、S m / Dの上限を3.0、
lsm−DIの上限を450 u m 、 d oを3
0〜500μm、平たん部面積率ηの上限を95%とす
るとともに、塗膜鮮映性を確保するため、中心線平均粗
さRaの上限を2.0μm、平たん部面積率ηの下限を
20%とするのが好ましい。
ス成形性を有する鋼板とするため、中心線平均粗さRa
の下限を0.3μm、S m / Dの上限を3.0、
lsm−DIの上限を450 u m 、 d oを3
0〜500μm、平たん部面積率ηの上限を95%とす
るとともに、塗膜鮮映性を確保するため、中心線平均粗
さRaの上限を2.0μm、平たん部面積率ηの下限を
20%とするのが好ましい。
(4)鋼板裏面の粗面プロファイルと機能本発明の金属
板の前記裏面の表面粗さを構成する微視的形態において
、鋼板裏面の各評価指標を次のように定義する(第11
図および第12図参照)。
板の前記裏面の表面粗さを構成する微視的形態において
、鋼板裏面の各評価指標を次のように定義する(第11
図および第12図参照)。
θ:A部断面断面いて、粗さ中心面P(粗さ曲線ρの中
心線β。を3次元に広げたもの)と粗さ曲線f2(断面
曲線からうねり成分を除いて画いた曲線)との交点pに
おける粗さ中心面Pと、凸部に向う粗さ曲線ρとのなす
最大傾斜角 凸部:鋼板7裏面の粗さ中心面Pから突起した部分であ
って、前記山部10、さらには前記粗さ中心面Pから突
起した平たん部9がある場合は、この平たん部をも加え
た部分 ηA :平面形状における投影面積について、前記凸部
の面積が前記裏面の全面積に占める割合(凸部面積率) SGr :山部101個の面積または山部101個と中
間平たん部91個の平均 面積 SRa :粗さ曲面(f(x、y))からその中心面P
上に面積SMの部分を抜き取り、この抜き取り部分の中
心面上に直交座標軸X。
心線β。を3次元に広げたもの)と粗さ曲線f2(断面
曲線からうねり成分を除いて画いた曲線)との交点pに
おける粗さ中心面Pと、凸部に向う粗さ曲線ρとのなす
最大傾斜角 凸部:鋼板7裏面の粗さ中心面Pから突起した部分であ
って、前記山部10、さらには前記粗さ中心面Pから突
起した平たん部9がある場合は、この平たん部をも加え
た部分 ηA :平面形状における投影面積について、前記凸部
の面積が前記裏面の全面積に占める割合(凸部面積率) SGr :山部101個の面積または山部101個と中
間平たん部91個の平均 面積 SRa :粗さ曲面(f(x、y))からその中心面P
上に面積SMの部分を抜き取り、この抜き取り部分の中
心面上に直交座標軸X。
y軸を置き、中心面Pに直交する軸をZ軸とし、次式で
与えられる値をμm単位で表わしたもの(3次元平均粗
さ) (但しLxL=SM) S:谷部11底位置の最近接距離の平均偏差本発明の金
属板において、前記裏面の微視的形態が、 3″≦θ≦106 ηえ≦60(%) 2.000 (戸2)≦SGr≦70,000 ()
17112)o、4(tzm)≦SRa≦1.2 (μ
m)を満足するように構成されるのが好ましい。
与えられる値をμm単位で表わしたもの(3次元平均粗
さ) (但しLxL=SM) S:谷部11底位置の最近接距離の平均偏差本発明の金
属板において、前記裏面の微視的形態が、 3″≦θ≦106 ηえ≦60(%) 2.000 (戸2)≦SGr≦70,000 ()
17112)o、4(tzm)≦SRa≦1.2 (μ
m)を満足するように構成されるのが好ましい。
また、前記の態様に次の要件を付加するのが好ましい。
即ち、Sが、次式
%式%
(Xi:谷部底位置における最近接距離)を少なくとも
1方向について満足する。
1方向について満足する。
θが小さい程、油摺動面に形成される油膜の厚さを厚く
することができるが、この角度が3°未満であると谷部
にたまった油の量が少なくなり摺動面への油の供給が十
分でなく、プレス成形時に鋼板と型との間に油切れによ
る焼付きが発生しやすくなる危険性がある。
することができるが、この角度が3°未満であると谷部
にたまった油の量が少なくなり摺動面への油の供給が十
分でなく、プレス成形時に鋼板と型との間に油切れによ
る焼付きが発生しやすくなる危険性がある。
また、θが10’を超えると、谷部での油だまり量は多
くなるが、谷部から凸部への油の流れがおこりにくくな
り、摺動面への油の供給が結果として不十分となる。
くなるが、谷部から凸部への油の流れがおこりにくくな
り、摺動面への油の供給が結果として不十分となる。
ηえが60%を超えると、摺動面への油の供給が少なく
なり、油切れが発生する。 この程度にすれば、中間平
たん部9が連続した形が排除され単位面積当りの凹凸を
多(することにより、油だめ部分である谷部が密に配置
され、プレス加工時の油膜切れを防止することができる
。
なり、油切れが発生する。 この程度にすれば、中間平
たん部9が連続した形が排除され単位面積当りの凹凸を
多(することにより、油だめ部分である谷部が密に配置
され、プレス加工時の油膜切れを防止することができる
。
SGrが2.0001r m 2未満であると、摺動面
で凸部に受ける過電が大きくなり、凸部が潰れる。
で凸部に受ける過電が大きくなり、凸部が潰れる。
SGrが70.000 lt m 2を超えると、1個
の凸部の摺動面積が大きくなり、凸部中央部への油の供
給がなくなり、油切れが発生する。
の凸部の摺動面積が大きくなり、凸部中央部への油の供
給がなくなり、油切れが発生する。
SRaが0.4gm未満または1.2gmを超えると谷
部での油だめ効果と凸部での受圧効果を両立させること
はできず、プレス成形時の耐型かじり性と鋼板のすべり
性をバランス良(達成することができない。
部での油だめ効果と凸部での受圧効果を両立させること
はできず、プレス成形時の耐型かじり性と鋼板のすべり
性をバランス良(達成することができない。
Sは、谷部配列の規則性を表わしたパラメーターである
が、それは即ち、凸部配列の規則性とも対応する。 S
が大きいときは、凸部がバラツギなもって鋼板表面に分
布していることを示す。 凸部間の最近接距離に規則性
があるほど谷部の油を効果的に供給することができる。
が、それは即ち、凸部配列の規則性とも対応する。 S
が大きいときは、凸部がバラツギなもって鋼板表面に分
布していることを示す。 凸部間の最近接距離に規則性
があるほど谷部の油を効果的に供給することができる。
従って、Sが0.10を超えると、油の供給源である谷
部の間隔にバラツギが生じ、間隔の広い場所が存在する
ときには凸部で油切れをおこす危険性があり好ましくな
い。
部の間隔にバラツギが生じ、間隔の広い場所が存在する
ときには凸部で油切れをおこす危険性があり好ましくな
い。
〈実施例〉
以下、本発明を実施例を用いて具体的に説明する。
(実施例1、比較例1.2)
厚さ0.7mm、CO,002%、Mn0.10%、S
i 0.02%、po、oog%、S O,006
%の自動車用素材鋼板を用い、その外表面と裏面に対し
本発明により調質圧延を施した(試材A)。
i 0.02%、po、oog%、S O,006
%の自動車用素材鋼板を用い、その外表面と裏面に対し
本発明により調質圧延を施した(試材A)。
その微視的形態(平均値)は下記の通りであった。
〈外表面〉
Ra:1.OLLm
Sm/D:1.35
Sm−Dニア07zm
do:130μm
4275%
〈裏面〉
θ・5.56
ηA=57%
S G r : 5 、770 (r m 2SRa:
1.lum S:0.0G 比較のために、同じ素材鋼板を用い、表裏とも特開昭6
2−168602号に示すように処理したもの(試材B
)および表裏とも特開平01−180704号に示すよ
うに処理したもの(試材C)を作成した。 なお、試材
Bの表面の微視的形態(平均値)は前記試材Aの外表面
と同一とした。 また、試材Cの表面の微視的形態(平
均値)は前記試材Aの裏と同一とした。
1.lum S:0.0G 比較のために、同じ素材鋼板を用い、表裏とも特開昭6
2−168602号に示すように処理したもの(試材B
)および表裏とも特開平01−180704号に示すよ
うに処理したもの(試材C)を作成した。 なお、試材
Bの表面の微視的形態(平均値)は前記試材Aの外表面
と同一とした。 また、試材Cの表面の微視的形態(平
均値)は前記試材Aの裏と同一とした。
試材A、B、Cを用いて種々の曲面形状のプレス成型を
行なった後で塗装を施し、塗膜の仕上り状態を調べた。
行なった後で塗装を施し、塗膜の仕上り状態を調べた。
その結果を表1に示す。
表 1 総合評価
〈発明の効果〉
本発明は以上説明したように構成されているので、金属
板の外表面と裏面との微視的形態を明瞭に区別し、外表
面すなわち塗装面側は塗膜鮮映性を重視し、裏面すなわ
ち反対面側は潤滑性を重視した、鮮映性とプレス成形性
がいずれも格段に優れた金属板である。
板の外表面と裏面との微視的形態を明瞭に区別し、外表
面すなわち塗装面側は塗膜鮮映性を重視し、裏面すなわ
ち反対面側は潤滑性を重視した、鮮映性とプレス成形性
がいずれも格段に優れた金属板である。
本発明の金属板は、プレス成形時の型との摩擦係数が小
さいため、金属板のすべり性がよく、型かじりの発生が
防止される。
さいため、金属板のすべり性がよく、型かじりの発生が
防止される。
特に、自動車のりャフェンダー等高鮮映性と高加工性を
必要とするパーツのデザイン自由化が図れる。
必要とするパーツのデザイン自由化が図れる。
また、本発明の製造方法によれば、ロールへの模様付け
を制御できるので、前記塗膜鮮映性とプレス成形性を兼
ね備える金属板を実際的に均質かつ高歩留で製造するこ
とができる。
を制御できるので、前記塗膜鮮映性とプレス成形性を兼
ね備える金属板を実際的に均質かつ高歩留で製造するこ
とができる。
第1図は、本発明において高密度エネルギー源としてレ
ーザパルスを用いてワークロールの表面をダル加工した
ときのロール断面の状態を示す模式的な断面図である。 第2図は、上記レーザパルスによりダル加工されたロー
ルの表面の粗面の状況の1例を示す模式的な断面図であ
る。 第3図は、第2図に対する平面図である。 第4図は、上記ロールにより圧延を施している状態を示
す模式的な断面図である。 第5図は、上記ロールにより圧延された鋼板表面の粗面
プロファイルを示す模式的な断面図である。 第6図は、第5図に対する平面図である。 第7図(A)は、従来のショツトブラスト加工によりダ
ル加工されたロール表面の山高さ分布を示すグラフであ
る。 第7図(B)は、従来の放電加工によりダル加工された
ロール表面の山高さ分布を示すグラフである。 第8図は、従来の方法でダル加工されたロールにより鋼
板を圧延してダル仕上げする際の状況を示す説明図であ
る。 第9図は、圧延ロールおよび鋼板外表面の各評価指標の
定義を示すための説明図である。 第10図は、3コート塗装を施した場合の鋼板の平たん
部面積率ηと塗膜のDOI値との関係を示すグラフであ
る。 第11図は、鋼板裏面の各評価指標の定義を示すための
説明図である。 第12図は、第11図におけるA部分の拡大断面図であ
る。 符号の説明 1・・・ロール表面のクレータ状谷部、2・・・ロール
表面のリング状に盛り上ったフランジ、 3・・・ロール、 3A・・・ロール表面、 4・・・ロール母材組織、 5・・・熱影響部、 6・・・平たん面、 7・・・鋼板、 8・・・山部の平たんな山頂面、 9・・・中間平たん部、 10・・・山部、 11・・・谷部 FIG、1 F I G、 6
ーザパルスを用いてワークロールの表面をダル加工した
ときのロール断面の状態を示す模式的な断面図である。 第2図は、上記レーザパルスによりダル加工されたロー
ルの表面の粗面の状況の1例を示す模式的な断面図であ
る。 第3図は、第2図に対する平面図である。 第4図は、上記ロールにより圧延を施している状態を示
す模式的な断面図である。 第5図は、上記ロールにより圧延された鋼板表面の粗面
プロファイルを示す模式的な断面図である。 第6図は、第5図に対する平面図である。 第7図(A)は、従来のショツトブラスト加工によりダ
ル加工されたロール表面の山高さ分布を示すグラフであ
る。 第7図(B)は、従来の放電加工によりダル加工された
ロール表面の山高さ分布を示すグラフである。 第8図は、従来の方法でダル加工されたロールにより鋼
板を圧延してダル仕上げする際の状況を示す説明図であ
る。 第9図は、圧延ロールおよび鋼板外表面の各評価指標の
定義を示すための説明図である。 第10図は、3コート塗装を施した場合の鋼板の平たん
部面積率ηと塗膜のDOI値との関係を示すグラフであ
る。 第11図は、鋼板裏面の各評価指標の定義を示すための
説明図である。 第12図は、第11図におけるA部分の拡大断面図であ
る。 符号の説明 1・・・ロール表面のクレータ状谷部、2・・・ロール
表面のリング状に盛り上ったフランジ、 3・・・ロール、 3A・・・ロール表面、 4・・・ロール母材組織、 5・・・熱影響部、 6・・・平たん面、 7・・・鋼板、 8・・・山部の平たんな山頂面、 9・・・中間平たん部、 10・・・山部、 11・・・谷部 FIG、1 F I G、 6
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)外表面および裏面の微視的形態が規則的に配設さ
れた凹凸により構成される金属板において、 前記外表面と裏面とで異なる寸法、形状、配列および/
または密度の凹凸を有することを特徴とする塗膜鮮映性
とプレス成形性に優れた金属板。 (2)前記外表面の中心線平均粗さRaが 0.3〜2.0μmの範囲内にあり、かつその表面粗さ
を構成する微視的形態が、平たんな山頂面を有する台形
状の山部と、その周囲の全部または一部を取囲むように
形成された溝状の谷部、および前記山部と山部の間であ
ってかつ谷部の外側にその谷部の底よりも高くかつ山部
の山頂面より低いかまたは同じ高さに形成された中間平
たん部とによって構成され、しかも隣り合う山部の平均
中心間距離をSm、谷部の外縁の平均直径をD、山部の
平たんな山頂面の平均直径をd_0、山部の平たんな山
頂面と前記中間平たん部の平たん面の面積の和が前記外
表面の全面積に占める割合をη(%)と定義して、0.
85≦Sm/D≦3.0 |Sm−D|≦450(μm) 30(μm)≦d_0≦500(μm) 20(%)≦η≦95(%) を満足するように構成されるとともに、 前記裏面の表面粗さを構成する微視的形態 が、平たんな山頂面を有する台形状の山部と、その周囲
の全部または一部を取囲むように形成された溝状の谷部
、および前記山部と山部の間に形成された中間平たん部
とによって構成され、前記山部または前記山部および粗
さ中心面位置から突起した中間平たん部からなる凸部に
おいて、前記粗さ中心面位置から前記凸部にかけての粗
さ曲線の最大傾斜角θが3〜10°であり、平面形状に
おける投影面積について、前記凸部の面積が前記裏面の
全面積に占める割合で定義される凸部面積率η_Aが6
0%以下であり、前記凸部の平均面積SGrが2,00
0〜70,000μm^2であり、3次元平均粗さSR
aが0.4〜1.2μmである請求項1記載の塗膜鮮映
性とプレス成形性に優れた金属板。 (3)前記裏面の粗さ曲線において、谷部底位置の最近
接距離の平均偏差Sが下記式を少なくとも1方向につい
て満足する請求項2記載の塗膜鮮映性とプレス成形性に
優れた金属板。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(1) ▲数式、化学式、表等があります▼ ・・・(2) (Xi:谷部底位置における最近接距離) (4)請求項1〜3のいずれかに記載の金属板の外表面
および裏面の形態を、あらかじめ圧延用ワークロールの
表面に、前記請求項1〜3のいずれかに記載の形態を転
写形成するための模様付け加工を高密度エネルギー源を
用いて施しておき、その模様付けされたワークロールを
圧延すべき金属板に用い、圧延することによりワークロ
ール表面の模様を金属板表面に転写して形成させること
を特徴とする塗膜鮮映性とプレス成形性に優れた金属板
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33429890A JPH04200902A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 塗膜鮮映性とプレス成形性に優れた金属板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33429890A JPH04200902A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 塗膜鮮映性とプレス成形性に優れた金属板およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04200902A true JPH04200902A (ja) | 1992-07-21 |
Family
ID=18275782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33429890A Pending JPH04200902A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 塗膜鮮映性とプレス成形性に優れた金属板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04200902A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017534758A (ja) * | 2014-10-09 | 2017-11-24 | ティッセンクルップ スチール ヨーロッパ アクチェンゲゼルシャフトThyssenKrupp Steel Europe AG | 冷間圧延および再結晶焼鈍平鋼製品、ならびにそれを製造するための方法 |
| JP2020528827A (ja) * | 2017-08-29 | 2020-10-01 | バオシャン アイアン アンド スティール カンパニー リミテッド | 低摩擦係数・低うねりの金属薄板 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP33429890A patent/JPH04200902A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017534758A (ja) * | 2014-10-09 | 2017-11-24 | ティッセンクルップ スチール ヨーロッパ アクチェンゲゼルシャフトThyssenKrupp Steel Europe AG | 冷間圧延および再結晶焼鈍平鋼製品、ならびにそれを製造するための方法 |
| US10683560B2 (en) | 2014-10-09 | 2020-06-16 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Cold-rolled and recrystallization annealed flat steel product, and method for the production thereof |
| JP2020528827A (ja) * | 2017-08-29 | 2020-10-01 | バオシャン アイアン アンド スティール カンパニー リミテッド | 低摩擦係数・低うねりの金属薄板 |
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