JPH04247850A - プレス成形性および燐酸塩処理性に優れた冷延鋼板およびその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、プレス成形性および
燐酸塩処理性に優れた冷延鋼板およびその製造方法に関
し、連続焼鈍法によって製造される深絞り用冷延鋼板を
プレス成形するに際し、鋼板表面の摩擦係数を低下させ
てプレス成形時においてプレス型と鋼板の滑りを改善す
ることで、成形機内への材料の流れ込みを良くし、プレ
ス加工割れを防止するとともに、塗装前の燐酸塩処理性
を改善し、塗装後の耐食性と塗料の密着性を向上するも
のである 【０００２】 【従来の技術】一般に、冷延鋼板が自動車、電気製品な
どに加工される工程では、所定の形状を得るために、大
型のプレス成形機が使用される。特に、自動車の製造に
おいては、車体の大型化、また、走行時における空気抵
抗の低減およびスタイリッシュな外観を得るために、フ
ェンダーやドア、リヤ・クオータなどにまるみを持たせ
たデザインが主流になっている。 【０００３】一方、経済性の追求のみならず、環境保護
の面から燃費の低減が火急の課題とされ、車体の軽量化
すなわち板厚のゲージ・ダウンが進んでいる。このゲー
ジ・ダウンにおいては、外板パネルなどにおいては薄い
板厚で耐デント性および張り剛性（押しても凹み難い状
態・形状凍結性）を得るために、深絞りを必要とする部
位においてまでも高張力鋼板が使用されるようになった
。このような薄くて強度の高い冷延鋼板を深絞り成形す
るためには、プレス時に発生するシワを防止するために
、強力なプレス機械を用いて、シワ抑え力を高めておく
必要がある。 【０００４】ところで、冷延鋼板の製造方法は、冷間圧
延で大きく歪みを受けた結晶を再結晶させるための焼鈍
工程の違いから、連続焼鈍法（以下、「ＣＡＬ」という
）と箱型焼鈍法（以下、「ＢＡＦ　」という）に分けら
れる。 これまで深絞りに供される軟質冷延鋼板の製造には、一
般的な低炭素アルミキルド鋼が、また深絞り用高張力高
には、低炭素アルミキルド鋼にＳｉ、Ｍｎ、Ｐ　などが
添加されたものが用いられ、加熱・冷却時間が長く結晶
粒が成長しやすく、高いランクフォード値　（以下、「
ｒ　値」という）を持った材料が得られるＢＡＦ　で製
造されてきた。 【０００５】ＢＡＦ　焼鈍の場合は、ＣＡＬ　に比べる
と遙かに長時間高温にさらされるため、鋼板の表面には
、鋼中に含有されるＳｉ、Ｍｎ、Ｐ　、Ｓ　などが酸化
物となって濃化する。この表面酸化物が、プレス成形時
に潤滑膜として作用すること、および、ＢＡＦ　材はＣ
ＡＬ　材と比較してｒ　値が高いことから、ＢＡＦ　に
おいてはプレス割れなどのトラブルは極めて少なかった
。また、プレス成形した後、塗装後の塗料密着性および
耐食性を向上させるための、燐酸塩被膜の形成において
も、鋼中に添加された元素および表面に濃化したＭｎな
どを中心とした元素が被膜形成反応を活性化するため、
きめ細かい薄い結晶被膜が得られていた。 【０００６】このようなことにもかかわらず、最近では
、製造工程の短縮、歩留りの向上、省力化などの観点か
ら、ＢＡＦ　からＣＡＬ　への切替えが盛んに行われて
きた。 特に、プレス成形性の指標となるｒ　値を高める手段と
して、製鋼の段階で脱ガス技術を利用して含有Ｃ　量を
１００ｐｐｍ以下に抑え、その他の不純物となる元素も
極めて少なくして結晶の成長が短時間で出来るようにし
た極低Ｃ　鋼や、さらに、それにＴｉおよび／またはＮ
ｂなどを添加して固溶元素となるＣ　およびＮ　を固定
して、より高いｒ　値が短時間の焼鈍で得られるように
したＩｎｔｅｒ−ｓｔｉｃｉａｌ　Ｆｒｅｅ（ＩＦ）鋼
（例えば、特公昭６１−３２３７５号公報）　が開発さ
れて以降、ＣＡＬ　においても、高いｒ　値を持った深
絞り用冷延鋼板の製造が可能となった。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者らは、このようにしてＣＡＬ　で製造された、高ｒ　
値の冷延鋼板は、従来のＢＡＦ　で製造された絞り用冷
延鋼板に比べてｒ　値が同等ないしは高いにも関わらず
プレス時の割れが発生し易く、また、複雑な形状の加工
においては、やや型かじり（Ｇａｌｌｉｎｇ）　が発生
し易いことを知見した。 この原因について種々の検討を重ねた結果、表１に示す
ように、表面の摩擦係数の相対値にＢＡＦ材とＣＡＬ　
材とではかなりの差があることを発見した。表１は、従
来のめっき無しの状態で、ＢＡＦ　材およびＣＡＬ　材
について、表面の摩擦係数とともにｒ　値およびＬＤＲ
　値を比較したものである。 【０００８】 【表１】 【０００９】それを実験的に証明したものが図１に示し
た、ｒ　値と限界絞り比｛Ｌｉｍｉｔｉｎｇ　Ｄｒａｗ
ｉｎｇ　Ｒａｔｉｏ＝円筒絞り試験において割れが発生
しない限度となる絞り用ポンチと原板との直径比（以下
、「ＬＤＲ　」という）　｝との関係である。図１は各
々のｒ　値とＬＤＲ　値との関係をプロットしたグラフ
である。このように差が生じる原因については、板表面
の摩擦係数が高いと、鋼板とシワ抑え治具およびダイス
の滑りが悪い上に、プレス型内部での材料の流れが悪く
なるためであろうと考えられる。 【００１０】また、プレス成形後の燐酸塩処理被膜の形
成については、鋼中に含有される不純物元素が少ないう
えに、ＣＡＬ　の場合は鋼板表面が高温にさらされる時
間がＢＡＦ　に比べると極端に短いため表面への濃化も
おこらないため、燐酸塩結晶の析出核となるべきカソー
ドが極めて少なく、図６に写真で示すように粗くて大き
い結晶被膜となり、塗料密着性および塗装後の耐食性が
ともに低下する。 【００１１】このＣＡＬ　材において、燐酸塩処理性が
低下する問題は、この発明に提示されるような極低Ｃ　
材の場合のみならず、通常の低ＣＡｌ−Ｋ鋼やＣａｐｐ
ｅｄ鋼の場合においても、ＣＡＬ　プロセス内部に中間
での水冷却や気水冷却などの急冷装置と、該冷却過程に
おいて表面に発生するスケールを除去するために、無機
酸による酸洗を行った場合に認められる。その改善対策
として、酸洗後の鋼板表面にＮｉ−Ｐなどの金属を極小
量析出させる方法が、例えば、特開昭６３−７９９９６
号公報に開示されている。 【００１２】該従来技術の特徴とするところは、Ｎｂ、
Ｔｉを含有する極低Ｃ　鋼を連続焼鈍によって処理した
後、１　〜３０ｗｔ％のＰ　を含有するＮｉ−Ｐ合金め
っきを１０〜５００ｍｇ／　ｍ２　施すことによって純
粋化した鋼板表面のカソード反応を、Ｐ　の存在によっ
て促進し、燐酸塩処理性を改善せんとするものであると
解することができる（以下、「従来技術１」という）。 【００１３】しかしながら、本発明者らの研究の結果、
従来技術１には、下記のような問題を有することが明ら
かとなった。 （１）　燐酸塩処理性をＢＡＦ　材と同等まで効率良く
低下させるためには、鋼板表面に燐酸塩結晶の析出後、
すなわちローカルセルの数を一定範囲の分布密度で発生
させることが重要な要素となる。そのためには、析出金
属が粒子状となって一定以上の分布密度を形成すること
が重要であり、単に一定量が付着しても必ずしもこれら
の問題が解決するものではない。例えば、付着量が１０
０ｍｇ／　ｍ２　を超えた場合には、逆に表面の被覆率
が高くなり、粒子分布密度すなわち析出サイトが減少し
て粗い結晶粒となり、被膜に多くのスケが生じて塗装後
の耐食性および塗料の密着性がかえって低下する。 【００１４】（２）　プレス成形性の改善に関しても同
様に同じことがいえる。すなわち、付着量を増加させれ
ば燐酸塩処理性が低下するため、極力微量を、均一な粒
子状に析出させ、さらにその表面を薄い酸化膜を形成さ
せてバリヤとし、プレス成形時の凝着を防止するととも
に、摺動面に於ける油膜の形成を容易にすることで摩擦
係数が低下し、プレス成形性が向上するのであり、単に
一定量の合金が付着しても、容易に改善されるものでは
ない。 【００１５】（３）　Ｐ　は燐酸塩処理性の改善よりも
むしろ合金化することで析出金属の硬度を高め、摺動面
に於ける油膜の形成を容易にすることで摩擦係数を低下
させることに有効である。このため、その含有量は、１
．０　ｗｔ％あれば摩擦係数を低下させるのに十分であ
る。また、１５ｗｔ％を超えると、析出に際して電解効
率が著しく低下するため、ＣＡＬ　のように高速操業を
要求されるプロセスでは設備費の高騰を招き、好ましく
ない。 【００１６】また、特開平２−１０１２００号公報に開
示される技術においては、粒子の直径および分布密度、
表層の非金属被膜の存在など、金属の析出形態について
規定することによって、より安定した燐酸塩被膜を形成
することのできる冷延鋼板が製造できることが開示され
、該技術を適用してなる冷延鋼板の表面の摩擦係数は、
従来のＣＡＬ　で得られるそれに比べて摩擦係数が低下
することも開示されている（以下、「従来技術２」とい
う）。 【００１７】しかしながら、これら従来技術２について
本発明者らがさらに詳細な実験検討を加えた結果、下記
の問題点が明らかとなり、この発明に到らしめたもので
ある。 （１）　従来技術２に開示される特徴である粒子状析出
金属の分布密度　（１　×１０１２から５　×１０１４
個／ｍ２　）　は、良好な耐食性を確保するために最適
な燐酸塩結晶サイズを得るのに必要な要素であるが、そ
れは燐酸塩処理において必要な処理析出核数（１　×１
０１０以上５　×１０１１個／ｍ２　）　を得るための
必要条件となっているためであり、これが金属の付着量
の影響を強く受ける。すなわち、これを満足する付着量
は、５ｍｇ／　ｍ２　以上であり、１　〜４ｍｇ／　ｍ
２　では下限分布密度である１　×１０１２個／ｍ２　
を満足できない。 【００１８】（２）　Ｎｉおよびその表面に非金属Ｎｉ
の被膜を析出させることで燐酸塩処理性の改善および表
面の摩擦係数の低減に効果が認められるが、従来技術２
の実施例に開示されるように、非金属Ｎｉとは基本的に
金属酸化物であり、それがアルカリ浴中で、開示された
条件で陽極電解を行う方法によって形成され、且つその
厚さが０．０１０　μｍ　以上に達するような場合は、
析出した金属Ｎｉに比べて遙かに酸化されやすい露出し
た鋼板表面には、それ以上の平均厚さの酸化膜が生成す
るため、プレス成形性は改善されるものの、燐酸塩処理
性はかえって低下する。 【００１９】（３）　純金属Ｎｉの場合は硬度が低いた
め、表面の摩擦係数を下げてプレス成形性を改善するに
はより多くの酸化膜を析出金属の表面に析出させる必要
があり、それを実現することは、上述したように燐酸塩
処理性の低下に繋がる。従って、従来技術２によっては
、プレス成形性と燐酸塩処理性とを同時に改善すること
は困難である。 【００２０】以上述べたように、軟鋼板を用いてＣＡＬ
　プロセスで深絞り用冷延鋼板を製造するにあたっては
、燐酸塩処理性の低下、および、プレス成形性の低下な
どの問題を抱えていた。この問題を解決するために、Ｎ
ｉなどの金属を、単体および／または合金として、ＣＡ
Ｌ　した後、鋼板表面に微量析出させる方法が採られて
きたが、本発明者らが詳細に検討を重ねてきた結果、こ
れまでに提唱されている技術では、優れた燐酸塩処理性
とプレス成形性とを兼ね備えた、極軟質から高張力鋼板
にいたるまでの深絞り用冷延鋼板をＣＡＬ　プロセスで
製造するにはいずれも不十分であることがわかった。 【００２１】従って、この発明の目的は、連続焼鈍法に
よって製造される深絞り用冷延鋼板をプレス成形するに
際し、鋼板表面の摩擦係数を低下させてプレス成形時に
おいてプレス型と鋼板の滑りを改善することで、成形機
内への材料の流れ込みを良くし、プレス加工割れを防止
するとともに、塗装前の燐酸塩処理性を改善し、塗装後
の耐食性と塗料の密着性を向上することができる、プレ
ス成形性および燐酸塩処理性に優れた冷延鋼板およびそ
の製造方法を提供することにある。 【００２２】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の冷延鋼板においては、Ｃ　≦０．０６ｗ
ｔ％、Ｓｉ≦０．５ｗｔ　％、Ｍｎ≦２．５０ｗｔ％、
Ｐ　≦０．１００ｗｔ　％、Ｓ　≦０．０２５ｗｔ　％
、Ｓｏｌ．Ａｌ≦０．１０ｗｔ％、Ｎ　≦０．００５０
ｗｔ％、必要によりＴｉおよび／またはＮｂ≦０．１５
ｗｔ％を含み残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる化
学成分組成を有する冷延鋼板と、前記冷延鋼板の表面上
に形成された、５　〜６０ｍｇ／ｍ２　の付着量で、１
　×１０１２個／　ｍ２　以上の分布密度で粒子状に析
出されてなる、Ｐ　、Ｂ　、Ｓのうちの少なくとも１つ
を１　〜１５ｗｔ％含有するＮｉ合金被膜とからなり、
前記Ｎｉ合金被膜の表面上は、平均厚さ０．０００２〜
０．００５　μｍ　、好ましくは０．００１　〜０．０
０３　μｍ　の酸化膜で覆われていることに特徴を有す
るものである。 【００２３】この発明の冷延鋼板の製造方法においては
、　Ｃ≦０．０６ｗｔ％、Ｓｉ≦０．５ｗｔ　％、Ｍｎ
≦２．５０ｗｔ％、Ｐ　≦０．１００ｗｔ　％、Ｓ　≦
０．０２５ｗｔ　％、Ｓｏｌ．Ａｌ≦０．１０ｗｔ％、
Ｎ　≦０．００５０ｗｔ％、必要によりＴｉおよび／ま
たはＮｂ≦０．１５ｗｔ％を含み残部Ｆｅおよび不可避
的不純物からなる化学成分組成を有する鋼を調製し、前
記鋼を連続鋳造法によって鋼塊とし、前記鋼塊を通常の
熱延条件によって熱間圧延し、次いで、表面に付着した
スケールを化学的および／または機械的手段によって除
去し、次いで、６０〜８５％の圧下率による冷間圧延に
よって所定の板厚とし、次いで、連続焼鈍法によって再
結晶温度まで加熱し、次いで、冷却し、このようにして
得られた冷延鋼板に対し、酸性浴中で陰極電解を施して
前記冷延鋼板の表面上に、Ｐ　、Ｂ　、Ｓ　のうちの少
なくとも１つを１　〜１５ｗｔ％含有するＮｉ合金を、
５　〜６０ｍｇ／ｍ２　の付着量、１　×１０１２個／
　ｍ２　以上の分布密度で粒子状に析出させ、次いで、
前記粒子状のＮｉ合金がその表面上に析出した冷延鋼板
を中性またはアルカリ性浴中に浸漬するか、または、前
記浴中で陽極電解することによって、析出金属の表面に
平均厚さ０．０００２〜０．００５　μｍ　、好ましく
は０．００１　〜０．００３　μｍ　の酸化膜を形成し
てなることに特徴を有するものである。また、連続焼鈍
によって加熱し、冷却した後、前記Ｎｉ合金を析出させ
るに際し、事前に鋼帯表面を酸洗法によって清浄化する
ことが好ましい。 【００２４】以上で述べたように、燐酸塩処理性を高め
るためには表面に燐酸塩結晶であるＨｏｐｅｉｔｅ（Ｚ
ｎ３　（ＰＯ　４　）　２　）　やＰｈｏｓｐｈｏｐｈ
ｙｌｌｉｔｅ（Ｚｎ２　Ｆｅ（ＰＯ　４　）２　）　が
析出するための析出サイトとなるカソードが一定の密度
で分布し、初期析出核を形成する必要がある。表面のカ
ソードの数は、表面に露出したり、濃化した不純物元素
や外来性元素によって生じる電位差で形成されるローカ
ルセルである。 【００２５】不純物元素が少ない軟鋼板を用いて、且つ
、焼鈍時間が短く表面への元素濃化の生じにくいＣＡＬ
　では、外来性元素、すなわち異種金属のめっきに依存
するのが一般的手段となるが、初期核数の密度は析出金
属の粒子密度、ひいては、付着量に強く依存する。本発
明者らの検討によれば、塗装後の耐食性と塗料の密着性
とを十分なものとするための適正な結晶サイズ（　粒子
径）　を得るためには、初期核数を１　×１０１０から
５　×１０１１個／ｍ２　とする必要がある。また、そ
れを達成するためには、付着金属を粒子状とし、その粒
子分布密度を１　×１０１２から５　×１０１４個／ｍ
２　とする必要がある。これによって得られる被膜結晶
の平均サイズは、ＢＡＦ　なみの１　〜３　μｍ　であ
り、良好な塗装後の耐食性と塗料の密着性とを得ること
ができるが、これに必要な付着量は、最低でも５ｍｇ／
　ｍ２　である。 【００２６】一方、表面の摩擦係数が高いのは、前述の
ように表面へ酸化物として濃化する元素が極めて少ない
ためであり、これも外来性元素、すなわち簡単な方法と
しては、Ｎｉ、Ｃｏなどの特定金属の微量めっきで対応
できる。しかし、純金属を析出させた場合には、表面の
硬度が比較的低いため、例えば、Ｎｉなどをめっきする
ばあいには、析出量を多めにする必要があるが、その場
合は、前記粒子密度の適正範囲を維持するのが不可能と
なるうえ、効果も十分でない。そこで、潤滑性を高める
ためには、析出金属の表層を薄い酸化膜で覆うのが簡単
で、且つ、効果的である。 【００２７】しかしながら、酸化膜は絶縁体となるので
、あまり厚くなると燐酸塩を析出させるための電流の流
れを阻害するようになるので、その平均厚さは０．００
０２〜０．００５　μｍ　、好ましくは０．００１　〜
０．００３　μｍ　とする必要がある。このような範囲
の酸化膜を安定して得るには中性またはアルカリ性浴（
例えば、１０ｇ／ｌ　のＮａ２　ＣＯ３　水溶液など）
　中に浸漬するか、低電流で陽極電解する。また、同時
に析出金属そのものの硬度を高くするのが効果的な手段
であり、例えば高硬度の合金であり、燐酸塩処理性に悪
影響の無い、Ｎｉ−Ｐ合金を表面に酸化膜を存在させた
形で同様の粒子分布密度に析出させると、燐酸塩処理性
およびプレス成形性をともに従来と比べて格段に向上さ
せることができる。 【００２８】この場合、Ｎｉ−Ｐ合金の硬度はＨｖ５０
０　〜６００　で純Ｎｉ（Ｈｖ２００〜２５０）の約３
倍にあたり、ＢＡＦ　材並みの摩擦係数を得るには２ｍ
ｇ／　ｍ２　以上であれば十分であるが、良好な燐酸塩
処理性を確保するのに必要な粒子分布密度を安定的に得
るには５ｍｇ／　ｍ２　以上析出させるのが望ましい。 【００２９】また、合金中のＰ　の含有量については１
　ｗｔ％以上で効果が得られる。一方、１５ｗｔ％を超
えても効果はほとんど変わらないのに対し、電解効率が
著しく低下してくるため、ｐＨ値、イオン濃度管理など
めっき浴管理の精度を高める必要が生じ、３００ＭＰＭ
以上の高速で操業するＣＡＬ　に適用する場合は、浴管
理に必要な付帯設備が必要になるだけでなく、めっき槽
の数を増加させる必要がある。しかし、よしんば設備を
充実させたとしても、必要な管理範囲を確保するのは極
めて困難であり、実質的には不可能である。 【００３０】Ｎｉ−Ｐと同様に、Ｎｉ−Ｂの合金につい
ても硬度が高くなること（Ｈｖ６００〜８００）が知ら
れており、摩擦係数の低減を極少量の付着量で得ること
ができ、やはり同様に粒子状に一定の分布密度で析出さ
せることによって、燐酸塩処理性の改善に効果があるこ
とを見出した。 【００３１】このように、硬度の高い金属を粒子状に析
出させることで摩擦係数が低下する理由については明ら
かではないが、おおよそ下記のように推察される。まず
、硬度が高くなることで、摩擦表面間の凝着が生じにく
くなり、粒子状に分布した析出金属がころの役割を果た
す。また凝着が生じにくくなることで、境界に潤滑油膜
が形成され易くなるとともに、潤滑油中に含まれるエス
テル、脂肪酸などの油性向上材が付着金属周辺に発生す
るローカルセルで活性化された金属表面に吸着して強力
な潤滑油膜を形成するためであろうと考えられる。 【００３２】Ｓ　についても同様の検討を加えた結果、
Ｓ　はＰ　、Ｂ　と比べると、その合金層の硬度は高く
ないが、同程度に摩擦係数を低減させる効果がある。そ
の理由についても明確にはされてないが、Ｓ　の水素過
電圧が他に比べて低いことを考慮すると、油性向上剤の
活性度が高められて吸着油量が増加するため、その硬度
が低くても十分に摺動面での潤滑膜を維持できるためで
あろうと考えられる。 【００３３】次に、この発明の限定理由について述べる
。鋼板の化学成分組成に上限を設けたのは、問題が深絞
り鋼板に限られ、またその原因が、焼鈍中に含有成分が
表面に濃化しにくいことによるためである。一般にＣＡ
Ｌ　で深絞り用冷延鋼板を製造するのに用いられる範囲
で上限を設けた。 【００３４】Ｎｉ合金被膜の付着量の下限は、析出金属
の粒子分布密度の下限１　×１０１２個／ｍ２　を得る
とともに、燐酸塩処理時に必要な初期析出核数を確保す
るため、および、Ｎｉめっきの場合は、表面の摩擦係数
を低下させるために５　ｍｇ／　ｍ　２　とした。一方
、付着量が６０ｍｇ／　ｍ　２　を超えても効果は十分
飽和し、それ以上では不経済となるのでこの値を上限と
した。 【００３５】析出金属の表面に付着させる酸化膜は、薄
いと摩擦係数の低減に効果がなく、一方、厚ければ燐酸
塩処理性が損なわれるので、平均厚さの下限を０．００
０２μｍ　好ましくは０．００１　μｍ　とし、上限を
０．００５　μｍ　好ましくは０．００３　とした。 【００３６】Ｎｉ合金めっきにおけるＰ　およびＢ　は
析出金属の硬度を高めるために添加されるものであり、
その含有量は１．０　ｗｔ％以上で十分な効果が得られ
る。一方、１５ｗｔ％を超えても効果の拡大は認められ
ない。また、高い含有率を得るための操業管理が困難な
こと、および、設備費が高騰することから上限を１５ｗ
ｔ％とした。また、Ｓ　は摩擦係数を低減させる効果が
あり、その含有量は１．０　ｗｔ％以上で十分な効果が
得られる。一方、１５ｗｔ％を超えても効果の拡大は認
められないので上限を１５ｗｔ％とした。 【００３７】次に、製造方法について述べる。冷延鋼板
の製造においては、十分な深絞り性を与えるために、冷
間圧延での圧下率を６０〜８５％とした。また、連続焼
鈍法によって再結晶温度まで加熱後冷却する。連続焼鈍
はプレス成形に供される冷延鋼板に通常行われている方
法で、再結晶温度まで昇熱し、３　〜１０分間保持した
後、鋼種により適宜５　℃／ｓｅｃ以下で５０℃程度ま
で徐冷するか、１０℃／ｓｅｃ以上で４５０　℃以下ま
で一旦急冷した後、２５０　〜４００　℃で１　〜３　
分間過時効処理の後、５０℃以下まで冷却する工程より
なる。連続焼鈍を行うのは、製造時間の短縮が可能とな
るほか、大幅な材質の均一性、歩留まり、生産性の向上
が期待できるためである。 【００３８】また、金属を析出させるにあたっては、安
定して粒子状の析出形態を一定分布密度で得るために、
酸性浴中での陰極電解めっきとした。さらにその後、所
定の平均厚さの酸化膜を得るために、中性またはアルカ
リ性浴中に浸漬するか、低電流で陽極電解する方法を採
用した。 【００３９】尚、連続焼鈍によって加熱し、冷却した後
、めっき前に、事前に鋼帯表面を酸洗法によって清浄化
する。酸洗法を適用するのは、ＣＡＬ　の場合、入側に
直火加熱炉、途中の急冷帯に水冷や気水冷却を用いる場
合が多いのと、加熱帯中の雰囲気ガスの露点が上昇する
ことによって、鋼板表面に厚い酸化膜が形成され、めっ
きされる金属が好ましい状態に析出しにくいことがある
ためである。 【００４０】 【実施例】次に、この発明を実施例により説明する。表
２に示す化学成分組成を有する鋼を溶製し、次いで、連
続鋳造法によりスラブとし、それを一般的な方法で熱間
圧延を行い、所定の板厚を得た。この時の仕上げ温度は
各鋼種のＡｒ３　変態点以上とし、巻取り温度について
は、ＢＡＦ　材は５６０　℃、ＣＡＬ　材は７３０　℃
とした。その熱延材を塩酸酸洗法によって脱スケールし
た後、表４、表５に示す圧下率で冷間圧延を施し、０．
８　〜１．０ｍｍ　の厚さの冷延鋼板を得た。 【００４１】さらに、表４、表５に示す条件でそれぞれ
焼鈍を行った後、表３に示す浴条件で酸洗とそれに引き
続きめっきを施し、さらに約１．０　％の伸長率で調質
圧延を行った。ここで、酸洗は塩酸への浸漬法としたが
、これは硫酸への浸漬法または硫酸中での電解法によっ
てもこの発明の本質を損なうものではない。そして、こ
のように調製された供試体Ｎｏ１　〜３０に対して、下
記に示す試験を行い、その結果を表４、表５に示した。 【００４２】表面の摩擦係数は、このようにして得られ
た供試体を３０×２００ｍｍ　の試験片に加工した後、
ローラー上にセットし、さらにその上から表面の粗さを
大きさ約３　μｍ　のダイヤモンドで摺動面の直角方向
に研磨仕上げされた、３　×１０ｍｍの圧子で該試験片
表面に４００ｋｇ　・ｆ　の圧力をかけた状態で速度１
０００ｍｐｍ　で引き抜き、その時の引き抜き力（Ｆ：
ｋｇ　・ｆ）を求め、摩擦係数μ＝４００／Ｆを求めた
。 【００４３】ＬＤＲ　は同様の冷延鋼板を円盤状に打ち
抜き、直径５０ｍｍのポンチで絞り、割れが発生する限
界まで板の直径を拡大し、割れが発生しない最大の板直
径とポンチの直径との比をＬＤＲ　値として求めた。尚
、ＬＤＲ　測定に際しては、市販の防錆油を潤滑材とし
て塗布した。冷延鋼板のｒ　値は、めっきを行う前に一
般的に用いられる方法によって求めた。　　 【００４４】燐酸塩処理性（化成処理性）は、日本パー
カライジング社製のＰＢ−３０３０　に１５秒間浸漬し
た後、水洗し乾燥させたものの表面を走査型電子顕微鏡
で観察し、燐酸塩処理の初期析出核数を求めた。結晶粒
子径および外観は、同様の処理液に１２０　秒間浸漬し
て完全に被膜を形成させた後、走査型電子顕微鏡による
観察で測定した。被膜外観の評価は、◎：結晶粒径が１
．５　〜２．５　μｍ　・スケ無し、○：結晶粒径が１
．０　〜１．５　μｍ　未満および２．５　超え〜３．
０　μｍ　・スケ無し、△：結晶粒径が３．０　超えμ
ｍ　・スケ無し、×：結晶粒径が３．０　超えμｍ　・
スケ有りとする。また、逆電解法によって被膜を剥離し
、前後の重量差からその付着量を求めた。 【００４５】表面の酸化膜の平均厚さは、オージェ電子
分光法によって、また、析出金属の粒子分布は、抽出レ
プリカ法によって表面に付着した金属を抽出した後、透
過型電子顕微鏡によって測定した。なお、Ｎｉ合金めっ
きの硬度を供試体Ｎｏ２５〜３０に示した。 【００４６】表２は、しばしば深絞り用冷延鋼板の製造
に用いられる代表的な鋼種で、この発明の実施に用いた
鋼の化学成分組成を示す。表３は、この発明の実施にあ
たって用いられる酸洗・めっきおよび酸化処理の条件を
示す。表４は、この発明に使用した原板の鋼種、圧下率
、加熱温度、ｒ　値、および、この発明を実施した場合
の金属付着量、析出金属の粒子分布密度、酸化膜平均厚
さ、摩擦係数、燐酸塩結晶の初期析出核数、燐酸塩結晶
粒子径、付着量、燐酸塩処理後の被膜外観を整理したも
のである。表５は、比較例に使用した原板の鋼種、圧下
率、加熱温度、ｒ　値、および、比較例としてこの発明
の限定範囲外での実施を行った場合の、金属付着量、析
出金属の粒子分布密度、酸化膜平均厚さ、摩擦係数、燐
酸塩結晶の初期析出核数、燐酸塩結晶粒子径、付着量、
燐酸塩処理後の被膜外観を整理したものである。 【００４７】また、金属付着量と、燐酸塩結晶の初期析
出核数、析出金属の粒子分布密度、摩擦係数および燐酸
塩結晶粒子径との関係を図２に、酸化膜平均厚さと燐酸
塩結晶粒子径および摩擦係数との関係を図４に、ｒ　値
とＬＤＲ　値との関係を図３に、この発明の実施例を比
較例とともにプロットして図示した。 【００４８】以上の結果から、金属付着量、析出金属の
粒子分布密度および酸化膜平均厚さが、この発明の範囲
内である供試体Ｎｏ１　〜１７はいずれの試験結果も良
好であり、プレス成形性（加工性）および燐酸塩処理性
（化成処理性）に優れることが分かる。また、図２から
、金属付着量がこの発明の範囲内の場合、燐酸塩結晶の
初期析出核数、析出金属の粒子分布密度、摩擦係数およ
び燐酸塩結晶粒子径がＢＡＦ　材同様の良好な結果とな
ることが分かり、図４から、金属付着量がこの発明の範
囲内でも、酸化膜平均厚さがこの発明の範囲より薄いと
摩擦係数が上昇し、範囲を超えて厚いと燐酸塩結晶粒子
径が粗大となり、燐酸塩処理性に劣ることが分かる、。 【００４９】これに対して、Ｎｉ−Ｐめっきにおいて、
供試体Ｎｏ１８は、金属付着量がこの発明の範囲より少
なくおよび析出金属の粒子分布密度がこの発明の範囲よ
り小さいため、摩擦係数が高く、結晶粒径が粗大となり
、プレス成形性および燐酸塩処理性に劣る。酸化膜平均
厚さがこの発明の範囲を超えて大きい供試体Ｎｏ１９、
２０は、スケが認められ燐酸塩処理性に劣る。金属付着
量がこの発明の範囲を超えて大きい供試体Ｎｏ２３、２
４は、結晶粒径が粗大となり燐酸塩処理性に劣る。Ｎｉ
−Ｂめっきにおいて、酸化膜平均厚さがこの発明の範囲
を超えて大きい供試体Ｎｏ２１、２２は、結晶粒径が粗
大となり燐酸塩処理性に劣る。 【００５０】 【表２】 【００５１】 【表３】 【００５２】 【表４】 【００５３】 【表５】 【００５４】 【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
、冷延鋼板、特にＣＡＬ　材にプレス成形を行う場合に
おいて、摩擦係数が低くプレス成形性に優れ、且つ、燐
酸塩処理性に優れた冷延鋼板を得ることができる産業上
有用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のめっき無しの状態のＢＡＦ　材およびＣ
ＡＬ　材のｒ　値とＬＤＲ　値との関係をプロットした
グラフ

【図２】この発明の実施例および比較例における
金属付着量と、燐酸塩結晶の初期析出核数、析出金属の
粒子分布密度、摩擦係数および燐酸塩結晶粒子径との関
係をプロットしたグラフ

【図３】この発明の実施例および比較例におけるｒ　値
とＬＤＲ　値との関係をプロットしたグラフ

【図４】こ
の発明の実施例および比較例における酸化膜平均厚さと
、燐酸塩結晶粒子径および摩擦係数との関係をプロット
したグラフ

【図５】ＢＡＦ　材における燐酸塩処理後の結晶被膜の
金属組織を示す２次電子像写真

【図６】ＣＡＬ　材における燐酸塩処理後の結晶被膜の
金属組織を示す２次電子像写真

【図７】この発明の実施例における付着量が２０ｍｇ／
　ｍ　２　に達した場合の燐酸塩処理後の結晶被膜の金
属組織を示す２次電子像写真

【図８】比較例における付着量が１５０ｍｇ／　ｍ　２
に達した場合の燐酸塩処理後の結晶被膜の金属組織を示
す２次電子像写真

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　Ｃ　≦０．０６ｗｔ％、Ｓｉ≦０．５
   ｗｔ　％、Ｍｎ≦２．５０ｗｔ％、Ｐ　≦０．１００ｗ
   ｔ　％、Ｓ　≦０．０２５ｗｔ　％、Ｓｏｌ．Ａｌ≦０
   ．１０ｗｔ％、Ｎ　≦０．００５０ｗｔ％、必要により
   Ｔｉおよび／またはＮｂ≦０．１５ｗｔ％を含み残部Ｆ
   ｅおよび不可避的不純物からなる化学成分組成を有する
   冷延鋼板と、前記冷延鋼板の表面上に形成された、５　
   〜６０ｍｇ／ｍ２　の付着量で、１　×１０１２個／　
   ｍ２　以上の分布密度で粒子状に析出されてなる、Ｐ　
   、Ｂ　、Ｓ　のうちの少なくとも１つを１　〜１５ｗｔ
   ％含有するＮｉ合金被膜とからなり、前記Ｎｉ合金被膜
   の表面上は、平均厚さ０．０００２〜０．００５　μｍ
   　の酸化膜で覆われていることを特徴とするプレス成形
   性および燐酸塩処理性に優れた冷延鋼板。
2. 【請求項２】　　前記酸化膜の平均厚さが０．００１　
   〜０．００３μｍ　である請求項１記載のプレス成形性
   および燐酸塩処理性に優れた冷延鋼板。
3. 【請求項３】　Ｃ≦０．０６ｗｔ％、Ｓｉ≦０．５ｗｔ
   　％、Ｍｎ≦２．５０ｗｔ％、Ｐ　≦０．１００ｗｔ　
   ％、Ｓ　≦０．０２５ｗｔ　％、Ｓｏｌ．Ａｌ≦０．１
   ０ｗｔ％、Ｎ　≦０．００５０ｗｔ％、必要によりＴｉ
   および／またはＮｂ≦０．１５ｗｔ％を含み残部Ｆｅお
   よび不可避的不純物からなる化学成分組成を有する鋼を
   調製し、前記鋼を連続鋳造法によって鋼塊とし、前記鋼
   塊を通常の熱延条件によって熱間圧延し、次いで、表面
   に付着したスケールを化学的および／または機械的手段
   によって除去し、次いで、６０〜８５％の圧下率による
   冷間圧延によって所定の板厚とし、次いで、連続焼鈍法
   によって再結晶温度まで加熱し、次いで、冷却し、この
   ようにして得られた冷延鋼板に対し、酸性浴中で陰極電
   解を施して前記冷延鋼板の表面上に、Ｐ　、Ｂ　、Ｓ　
   のうちの少なくとも１つを１　〜１５ｗｔ％含有するＮ
   ｉ合金を、５　〜６０ｍｇ／ｍ２　の付着量、１　×１
   ０１２個／　ｍ２　以上の分布密度で粒子状に析出させ
   、次いで、前記粒子状のＮｉ合金がその表面上に析出し
   た冷延鋼板を中性またはアルカリ性浴中に浸漬するか、
   または、前記浴中で陽極電解することによって、析出金
   属の表面に平均厚さ０．０００２〜０．００５　μｍ　
   の酸化膜を形成してなることを特徴とするプレス成形性
   および燐酸塩処理性に優れた冷延鋼板の製造方法。
4. 【請求項４】　　請求項３において、連続焼鈍によって
   加熱し、冷却した後、前記Ｎｉ合金を析出させるに際し
   、事前に鋼帯表面を酸洗法によって清浄化する請求項３
   記載のプレス成形性および燐酸塩処理性に優れた冷延鋼
   板の製造方法。
5. 【請求項５】　　前記酸化膜の平均厚さが０．００１　
   〜０．００３μｍ　である請求項３または４記載のプレ
   ス成形性および燐酸塩処理性に優れた冷延鋼板の製造方
   法。