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

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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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JP
Japan
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phase
steel sheet
layer
galvannealed
plating layer
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Pending
Application number
JP10127690A
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English (en)
Inventor
Takashi Shimazu
隆 島津
Taketoshi Taira
平 武敏
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication of JPH04360A publication Critical patent/JPH04360A/ja
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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。

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。
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。
[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。
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。
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。
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。
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。
[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。
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。
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。
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。
[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。
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。
[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。
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。
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。
「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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
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
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。
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。
(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。
(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。
(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。
他4名

Claims (1)

  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。
JP10127690A 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 Pending JPH04360A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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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