JPH04360A - 加工性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 - Google Patents
加工性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板Info
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- JPH04360A JPH04360A JP10127690A JP10127690A JPH04360A JP H04360 A JPH04360 A JP H04360A JP 10127690 A JP10127690 A JP 10127690A JP 10127690 A JP10127690 A JP 10127690A JP H04360 A JPH04360 A JP H04360A
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- steel sheet
- layer
- galvannealed
- plating layer
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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、加工性に優れた合金化溶融亜鉛めりき鋼板に
関するものであり、特に合金化溶融亜鉛めっき鋼板にと
って重要な耐パウダリング性および耐フレーキング性と
もに満足するものである。
関するものであり、特に合金化溶融亜鉛めっき鋼板にと
って重要な耐パウダリング性および耐フレーキング性と
もに満足するものである。
合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、溶融亜鉛めっき鋼板をめ
っき後加熱して素地鋼板の鉄をめっき層中に拡散させ、
鉄−亜鉛合金化するものであるが、亜鉛めっき鋼板に比
較して耐食性が優れているため、自動車、建材、家電製
品等の材料として広く使われている。
っき後加熱して素地鋼板の鉄をめっき層中に拡散させ、
鉄−亜鉛合金化するものであるが、亜鉛めっき鋼板に比
較して耐食性が優れているため、自動車、建材、家電製
品等の材料として広く使われている。
[従来の技術]
近年、耐食性向上に対する要求から、厚目付の合金化溶
融亜鉛めっき鋼板が強く要望されている。しかし、合金
化溶融亜鉛めっき鋼板は熱拡散処理で製造するため、目
付量が厚くなるに従いめっき層中の鉄濃度勾配が大きく
なり、地鉄との界面にはFe濃度の高く脆いη相が生成
しやすくなり、一方めっき層の表面近傍にはFe濃度の
低いζ相や極端な場合は未合金となりη相が残存したり
する。
融亜鉛めっき鋼板が強く要望されている。しかし、合金
化溶融亜鉛めっき鋼板は熱拡散処理で製造するため、目
付量が厚くなるに従いめっき層中の鉄濃度勾配が大きく
なり、地鉄との界面にはFe濃度の高く脆いη相が生成
しやすくなり、一方めっき層の表面近傍にはFe濃度の
低いζ相や極端な場合は未合金となりη相が残存したり
する。
η相が厚いとプレス加工時にめっき層が剥離するパウダ
リングが生じやすくなるため、製品にめっき剥離粉の押
し疵等が発生し、歩留り低下や金型洗浄の頻度増による
能率低下等の弊害が出る。
リングが生じやすくなるため、製品にめっき剥離粉の押
し疵等が発生し、歩留り低下や金型洗浄の頻度増による
能率低下等の弊害が出る。
一方めっき層表面にζ相が厚く存在したり、η相が残存
すると、これらの相の摺動抵抗が大きいため、プレス加
工時に型かじりが生成しやすく、いわゆるブレーキング
となって金型ビード部等に堆積し、これまたプレス工程
の歩留り低下、能率低下をもたらす。
すると、これらの相の摺動抵抗が大きいため、プレス加
工時に型かじりが生成しやすく、いわゆるブレーキング
となって金型ビード部等に堆積し、これまたプレス工程
の歩留り低下、能率低下をもたらす。
このような、厚目付量(45g/m’以上の付着量)の
合金化溶融亜鉛めっき鋼板では、プレス工程での耐パウ
ダリング性、耐フレーキング性ともに満足することが要
求されている。
合金化溶融亜鉛めっき鋼板では、プレス工程での耐パウ
ダリング性、耐フレーキング性ともに満足することが要
求されている。
また、低目付量では、δ1相を主体とするめっき層を形
成することにより、加工性に優れた合金化溶融亜鉛めフ
き鋼板が製造され実用に供されているものの、成形性の
向上は引き続き望まれている。
成することにより、加工性に優れた合金化溶融亜鉛めフ
き鋼板が製造され実用に供されているものの、成形性の
向上は引き続き望まれている。
[発明が解決しようとする課題]
従来の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法は、溶融亜
鉛洛中に有効にAl量(A4%−Fe%)を例えば0.
09〜0.15%に添加調整した洛中に鋼帯を通してめ
っきをし、ガスワイピング等で目付量調整した後合金化
炉に通板し、めっき表面の金属光沢が消えるまで、即ち
表面まで合金化が完了する時点まで熱処理し、直ちに冷
却して合金化程度を制御して製造していた(特開昭61
−223174号公報)。かかるめっぎ層の組成は、F
e:8〜13%、A4 : 0.25〜0.35%、残
部Znからなるものである。
鉛洛中に有効にAl量(A4%−Fe%)を例えば0.
09〜0.15%に添加調整した洛中に鋼帯を通してめ
っきをし、ガスワイピング等で目付量調整した後合金化
炉に通板し、めっき表面の金属光沢が消えるまで、即ち
表面まで合金化が完了する時点まで熱処理し、直ちに冷
却して合金化程度を制御して製造していた(特開昭61
−223174号公報)。かかるめっぎ層の組成は、F
e:8〜13%、A4 : 0.25〜0.35%、残
部Znからなるものである。
しかるに目付量45g/m’以上の溶融亜鉛めっき鋼板
をかかる工程で合金化処理すると、地鉄界面に生成する
η相の厚さが例えば1〜3μ口程度となり、耐パウダリ
ング性が十分ではない。
をかかる工程で合金化処理すると、地鉄界面に生成する
η相の厚さが例えば1〜3μ口程度となり、耐パウダリ
ング性が十分ではない。
そこで洛中の有効Al量を0.10%以下程度に低減し
、洛中で形成されるFe−Aj2合金層を薄くしてFe
−In合金層の生成を比較的容易にすることによって、
より低温の熱処理で合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造す
ることができる。かかるめっき層の組成は、Fe:6〜
11%、Afl:0.05〜0.25%、残部Znから
なるものである。しかるに目付量45g/m2以上の場
合には、η相の厚さを1μm以下とする条件はあるもの
の、めっき層表面にη相、ζ相が残存しやすく、耐フレ
ーキング性が十分ではない。
、洛中で形成されるFe−Aj2合金層を薄くしてFe
−In合金層の生成を比較的容易にすることによって、
より低温の熱処理で合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造す
ることができる。かかるめっき層の組成は、Fe:6〜
11%、Afl:0.05〜0.25%、残部Znから
なるものである。しかるに目付量45g/m2以上の場
合には、η相の厚さを1μm以下とする条件はあるもの
の、めっき層表面にη相、ζ相が残存しやすく、耐フレ
ーキング性が十分ではない。
このような欠点を解決するため、例えばめっき層の下層
(地鉄との境界)で生成するη相の生成を極力抑え、上
層部はη相、δ1相、ζ相からなるめっき層とし、また
溶融合金層上に鉄めフきを施すことが開示されている(
特開昭60−228862号公報)が、未だ満足すべき
結果は得られていないのが現状である。
(地鉄との境界)で生成するη相の生成を極力抑え、上
層部はη相、δ1相、ζ相からなるめっき層とし、また
溶融合金層上に鉄めフきを施すことが開示されている(
特開昭60−228862号公報)が、未だ満足すべき
結果は得られていないのが現状である。
[課題を解決するための手段]
そこで本発明者らは鋭意検討した結果、パウダリング、
フレーキングともに満足する合金化溶融亜鉛めっき鋼板
を見いだした。
フレーキングともに満足する合金化溶融亜鉛めっき鋼板
を見いだした。
上記問題点を解決するための本発明は、Fe 6〜1
3%、残部Znからなる組成であって、地鉄−めっぎ界
面のη相が1.0μm以下、めっき層のX線回折のメイ
ンピークがζ相てあり、目付量20〜100g/m2の
合金化溶融亜鉛めっき層の上に、リン酸亜鉛皮膜を0.
2〜5.0g/m”被覆せしめためっき層を片面、また
は両面に有する加工性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼
板である。
3%、残部Znからなる組成であって、地鉄−めっぎ界
面のη相が1.0μm以下、めっき層のX線回折のメイ
ンピークがζ相てあり、目付量20〜100g/m2の
合金化溶融亜鉛めっき層の上に、リン酸亜鉛皮膜を0.
2〜5.0g/m”被覆せしめためっき層を片面、また
は両面に有する加工性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼
板である。
[作 用コ
ζ相は摺動抵抗が大きいためブレーキング性に劣るもの
の、伸び性がありパウダリングは生しにくい。また、曲
げ加工のみの場合には下層部で発生する亀裂の伝播を防
止する効果がある。このζ相の長所を活かし、短所であ
る摺動抵抗を上層の硬質のリン酸亜鉛皮膜の潤滑性によ
り克服することにより、耐パウダリング性、耐フレーキ
ング性ともに満足させたことが本発明の特徴である。ま
た、めっき層をFe%の低いζ相主体とすることにより
、パウダリング発生の大きな原因であるr層の生成を抑
制すること、リン酸亜鉛皮膜の存在により前処理無しで
も優れた塗装性を発揮することも大きな特徴である。な
お、本発明は厚目付に限らず付着量20〜100g/m
2と広い付着量範囲で合金化溶融亜鉛めっき鋼板の加工
性を向上させるものである。
の、伸び性がありパウダリングは生しにくい。また、曲
げ加工のみの場合には下層部で発生する亀裂の伝播を防
止する効果がある。このζ相の長所を活かし、短所であ
る摺動抵抗を上層の硬質のリン酸亜鉛皮膜の潤滑性によ
り克服することにより、耐パウダリング性、耐フレーキ
ング性ともに満足させたことが本発明の特徴である。ま
た、めっき層をFe%の低いζ相主体とすることにより
、パウダリング発生の大きな原因であるr層の生成を抑
制すること、リン酸亜鉛皮膜の存在により前処理無しで
も優れた塗装性を発揮することも大きな特徴である。な
お、本発明は厚目付に限らず付着量20〜100g/m
2と広い付着量範囲で合金化溶融亜鉛めっき鋼板の加工
性を向上させるものである。
本発明の下地めっき鋼板は、例えばA4:0.003〜
0.13%の溶融亜鉛めっき浴でめっきを施し、次いで
加熱処理するに際し、板温:520〜470℃で15秒
以内の加熱で、浴中肩量が少なくなる程低温側で熱処理
を施すことにより確実にζ相主体に製造できる。ζ相が
主体であることの確証は、電解剥離法、断面エツチング
法があるが、条件により得られる結果が変化するため、
好ましくない。本発明でいうζ相主体とは、比較的容易
でめっき層構造を把握できるX線回折のメインピークと
する。
0.13%の溶融亜鉛めっき浴でめっきを施し、次いで
加熱処理するに際し、板温:520〜470℃で15秒
以内の加熱で、浴中肩量が少なくなる程低温側で熱処理
を施すことにより確実にζ相主体に製造できる。ζ相が
主体であることの確証は、電解剥離法、断面エツチング
法があるが、条件により得られる結果が変化するため、
好ましくない。本発明でいうζ相主体とは、比較的容易
でめっき層構造を把握できるX線回折のメインピークと
する。
次いで、各構成要素の限定範囲について説明する。
Fe%
Fe 6%未満ではめっき層表面にη相が残存しやす
い。Fe 13%超えるとr相が1μmを超えやすい
ので好ましくない。
い。Fe 13%超えるとr相が1μmを超えやすい
ので好ましくない。
「相
「相は1μm以下とすることが、耐パウダリング性を向
上させるため好ましい。1μmを超えると特に目付量4
5g/m2以上では耐パウダリング性が劣化し、加工性
に際し弊害が比る。
上させるため好ましい。1μmを超えると特に目付量4
5g/m2以上では耐パウダリング性が劣化し、加工性
に際し弊害が比る。
リン酸亜鉛皮膜
リン酸亜鉛皮膜の存在によって金型へのめっき金属の凝
着を抑制でき、耐フレーキング性を改善できる。リン酸
亜鉛皮膜の付着量は0.2〜5.037m2か好ましい
。0.2 g/m2未満では下層めっき層を完全に被覆
することは困難て、下層露出部からの金型凝着が起こる
場合があり、好ましくない。5.037m2を超えると
リン酸亜鉛皮膜が硬質であるため、このリン酸亜鉛皮膜
による加工性劣化が生じるので好ましくない。なお、リ
ン酸亜鉛皮膜はフォスフオフイライト (Zn2Fe
(PO4)2’4H20) 、或いはホパイト(In3
(PO4)2・4H70)の単独組成、または混合組成
でなり、その組成比は特に限定しない。また、リン酸亜
鉛皮膜中には密着性向上等の目的でN1. Mn等の元
素が含まれていても加工性には同様な効果が発揮できる
ので、これらの元素の添加も本発明の範嘲に入る。リン
酸亜鉛皮膜の皮膜形成法は特に限定しないが、例えば通
常行なわれるような浸漬型皮膜形成処理等により、リン
酸亜鉛皮膜を得ることができる。
着を抑制でき、耐フレーキング性を改善できる。リン酸
亜鉛皮膜の付着量は0.2〜5.037m2か好ましい
。0.2 g/m2未満では下層めっき層を完全に被覆
することは困難て、下層露出部からの金型凝着が起こる
場合があり、好ましくない。5.037m2を超えると
リン酸亜鉛皮膜が硬質であるため、このリン酸亜鉛皮膜
による加工性劣化が生じるので好ましくない。なお、リ
ン酸亜鉛皮膜はフォスフオフイライト (Zn2Fe
(PO4)2’4H20) 、或いはホパイト(In3
(PO4)2・4H70)の単独組成、または混合組成
でなり、その組成比は特に限定しない。また、リン酸亜
鉛皮膜中には密着性向上等の目的でN1. Mn等の元
素が含まれていても加工性には同様な効果が発揮できる
ので、これらの元素の添加も本発明の範嘲に入る。リン
酸亜鉛皮膜の皮膜形成法は特に限定しないが、例えば通
常行なわれるような浸漬型皮膜形成処理等により、リン
酸亜鉛皮膜を得ることができる。
めフき付着量
本発明の合金化溶融亜鉛めっき層の厚さは、目付量とし
て20〜100 g/m”が通用できる範囲である。2
0g/m2未満では耐食性に問題がある。
て20〜100 g/m”が通用できる範囲である。2
0g/m2未満では耐食性に問題がある。
100g/ m2を超えると、r相を1μm以下でめっ
きすることは実際上困難である。
きすることは実際上困難である。
合金化溶融亜鉛めっき層の組成としてFeのみを規定し
たが、他の成分、例えばAl、 Pb、 Cd。
たが、他の成分、例えばAl、 Pb、 Cd。
Sn、 In、 Li、 Sb、 As、 Bi、 M
g、 La、 Ce、 TiZr、 Ni、 Co、
Cr、 Mn、 P、 S、 0等が少量添加されたり
、不可避的に混入しても、本質的には本発明の効果は変
わらないものである。特にA2に関しては、現行のプロ
セスではめっきおよび合金化の制御のために、めっき洛
中に0.1%前後添加されており、めっき層にも必然的
に混入している。ζ相主体のめっき層となる限り、本発
明に対しこのようなAl量の影響はない。また、ANの
存在しない電気亜鉛めフき材の熱拡散合金化材でもζ相
主体の合金相になるのであれは、木質的に本発明の効果
は発揮できる。
g、 La、 Ce、 TiZr、 Ni、 Co、
Cr、 Mn、 P、 S、 0等が少量添加されたり
、不可避的に混入しても、本質的には本発明の効果は変
わらないものである。特にA2に関しては、現行のプロ
セスではめっきおよび合金化の制御のために、めっき洛
中に0.1%前後添加されており、めっき層にも必然的
に混入している。ζ相主体のめっき層となる限り、本発
明に対しこのようなAl量の影響はない。また、ANの
存在しない電気亜鉛めフき材の熱拡散合金化材でもζ相
主体の合金相になるのであれは、木質的に本発明の効果
は発揮できる。
本発明のめっき層は、両面20〜10037m2の目付
量の防錆鋼板の場合には、両面に適用することが好まし
いが、片面20〜10037m2てかつ他面が付着量の
少ない差厚めつき鋼板の場合には、厚目付面のみに適用
することもてきる。片面めっき鋼板の場合には勿論めっ
き面のみに適用するものである。
量の防錆鋼板の場合には、両面に適用することが好まし
いが、片面20〜10037m2てかつ他面が付着量の
少ない差厚めつき鋼板の場合には、厚目付面のみに適用
することもてきる。片面めっき鋼板の場合には勿論めっ
き面のみに適用するものである。
[実 施 例]
次に本発明の実施例を比較例とともに挙げる。めっき用
素材としてはCC−AM−に鋼(0,8t X1000
w x c )を使用し、無酸化炉型の連続溶融亜鉛め
っきラインにおいて、めっき直後に合金化処理炉により
、連続的に加熱合金化処理した。
素材としてはCC−AM−に鋼(0,8t X1000
w x c )を使用し、無酸化炉型の連続溶融亜鉛め
っきラインにおいて、めっき直後に合金化処理炉により
、連続的に加熱合金化処理した。
なおめっき浴中有効へ9は0.10%で、めっき層中F
e濃度は合金化炉の加熱条件を適宜に選定して製造した
。
e濃度は合金化炉の加熱条件を適宜に選定して製造した
。
通板速度40〜70m/分とし、浸漬時間は2〜5秒の
間の条件でめっきを行なった。その後、リン酸亜鉛皮膜
を0.1g/m2〜7 g/m2施した。
間の条件でめっきを行なった。その後、リン酸亜鉛皮膜
を0.1g/m2〜7 g/m2施した。
次にめっき層の加工性試験方法について述べる。
(1)耐パウダリング性試験
加工前に曲げ加工部にビニールテープを貼り、テープ面
を内側とする曲げ加工(2T曲げ)を行ない、再度間い
てテープをはがし、めっき層がテープに付着して黒変し
た部分の程度で判定した。
を内側とする曲げ加工(2T曲げ)を行ない、再度間い
てテープをはがし、めっき層がテープに付着して黒変し
た部分の程度で判定した。
(良)◎−O−八一×へ劣)
(◎、Oは実用 上問題無し)
(2)耐フレーキング性試験
角ビード付引張成形により評価した。ポンチーダイズ間
を2.0kgf/cm2(プラグサイズ0.7 x 7
5x 280mm )で試験片を押圧し、次いで試験片
を引張りながらビード部を通過させる。200枚の反復
成形を行ない、鋼板またはビート部へのめつき層金属の
堆積程度を相対評価した。
を2.0kgf/cm2(プラグサイズ0.7 x 7
5x 280mm )で試験片を押圧し、次いで試験片
を引張りながらビード部を通過させる。200枚の反復
成形を行ない、鋼板またはビート部へのめつき層金属の
堆積程度を相対評価した。
(良)◎−〇−Δ−×(劣)
(◎、Oは実用上問題無し)
(3)実プレス試験
普通乗用車のフェンダ一部品を実プレスで成形加工した
。300枚の反復成形を行ない、鋼板またはプレス型へ
のめっき金属の付着堆積程度を相対評価した。評価は各
部位にテープを貼り付け、はがしてからテープに転着し
た金属粉の黒化度合いで判定した。
。300枚の反復成形を行ない、鋼板またはプレス型へ
のめっき金属の付着堆積程度を相対評価した。評価は各
部位にテープを貼り付け、はがしてからテープに転着し
た金属粉の黒化度合いで判定した。
(良)◎−〇−Δ−×(劣)
(◎、○は実用上問題無し)
上記それぞれの試験結果を比較例とともに第1表に示す
。
。
(発明の効果)
以上説明したごとく本発明のめっき鋼板は、パウダリン
グ性、フレーキング性ともに満足し、合金化溶融亜鉛め
っき鋼板の用途を拡大し、工業的に大きな効果を奏する
ものである。
グ性、フレーキング性ともに満足し、合金化溶融亜鉛め
っき鋼板の用途を拡大し、工業的に大きな効果を奏する
ものである。
他4名
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 Fe6〜13%、残部Znからなる組成であって、
地鉄−めっき界面のΓ相が1.0μm以下、めっき層の
X線回折のメインピークが ζ相であり、目付量20〜100g/m^2の合金化溶
融亜鉛めっき層の上に、リン酸亜鉛皮膜を 0.2〜5.0g/m^2被覆せしめためっき層を片面
、または両面に有する加工性に優れた合金化溶融亜鉛め
っき鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10127690A JPH04360A (ja) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | 加工性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10127690A JPH04360A (ja) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | 加工性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04360A true JPH04360A (ja) | 1992-01-06 |
Family
ID=14296356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10127690A Pending JPH04360A (ja) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | 加工性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04360A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0693402A (ja) * | 1992-09-11 | 1994-04-05 | Kobe Steel Ltd | 耐衝撃密着性にすぐれる合金化溶融亜鉛めつき鋼板 |
| US6381231B1 (en) | 1996-01-18 | 2002-04-30 | Nokia Mobile Phones Limited | Private base stations |
| JP2003201552A (ja) * | 2001-10-25 | 2003-07-18 | Jfe Steel Kk | 耐はく離性に優れた潤滑処理鋼板 |
| US8852753B2 (en) | 2010-07-09 | 2014-10-07 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Galvanized steel sheet |
-
1990
- 1990-04-17 JP JP10127690A patent/JPH04360A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0693402A (ja) * | 1992-09-11 | 1994-04-05 | Kobe Steel Ltd | 耐衝撃密着性にすぐれる合金化溶融亜鉛めつき鋼板 |
| US6381231B1 (en) | 1996-01-18 | 2002-04-30 | Nokia Mobile Phones Limited | Private base stations |
| JP2003201552A (ja) * | 2001-10-25 | 2003-07-18 | Jfe Steel Kk | 耐はく離性に優れた潤滑処理鋼板 |
| US8852753B2 (en) | 2010-07-09 | 2014-10-07 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Galvanized steel sheet |
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