JPH0480349A - 耐パウダリング性に優れた焼付硬化性高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 - Google Patents

耐パウダリング性に優れた焼付硬化性高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法

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JPH0480349A
JPH0480349A JP19145590A JP19145590A JPH0480349A JP H0480349 A JPH0480349 A JP H0480349A JP 19145590 A JP19145590 A JP 19145590A JP 19145590 A JP19145590 A JP 19145590A JP H0480349 A JPH0480349 A JP H0480349A
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JP
Japan
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less
steel sheet
hot
plating
strength
Prior art date
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Pending
Application number
JP19145590A
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English (en)
Inventor
Yoshikuni Furuno
古野 嘉邦
Kenichi Asakawa
麻川 健一
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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  • Coating With Molten Metal (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、耐パウダリング性に優れた焼付硬化性プレス
加工用高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造
方法に係わり、特に、めっき付るmが40mg/rr?
以上(片面)の厚めつきてもプレス加工時の塑性変形に
おいて剥離が生じない高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板
に関する。
(従来の技術) 自動車産業界では、省資源・省エネルギーの観点から車
体の軽量化を目的として強度部材″、9を中心に高強度
冷延鋼板の採用かさかんに進められてきたが、最近では
いわゆる外板と呼ばれる部品にも高強度鋼板が積極的に
適用されるようになってきた。特に外板用には、耐プン
ト性の確保を1]的として、プレス加1−後の塗装焼付
は処理によって強度が高くなる塗装焼付は硬化性を有す
る鋼板の適用が増加している。一般には焼付は処理によ
る降伏点の上昇−として3 kg / 114以上が要
望されている。
一方、最近では自動車の車体寿命の延長という課題が大
きくクローズアップされ始め、自動車業界では従来より
も更に、めっき皮膜を厚くした表面処理鋼板を内板およ
び外板を含めてかなりの部品に適用することが進められ
つつある。特に外板用には塗装焼付は硬化性に優れた厚
目付は高強度表面処理鋼板の採用が検討されている。
ところが、鋼板の表面にめっきされた皮膜は、その厚み
が厚いほどプレス加工によって剥離し品くなり、車体の
防錆効果を損なうとともに作業環境を悪化させるといっ
た問題を有している。さらにこの問題は、高強度鋼板の
ように強度向上のために多量の合金元素を含有させた場
合により一層顕在化する。
めっき皮膜の剥離現象はパウダリング性あるいはフレー
キング性と呼ばれているか、これらの不良現象を解決す
る手段として、(+)特開昭52131934号公報に
開示されるように溶融亜鉛めっき浴にAρを含Hさせる
方法、(2)特開昭61270%2号公報に開示される
ように合金化亜鉛めっき層中のFc濃度を特定範囲に管
理する方法、など主としてめっき操業条件の改善による
方法かこれまでに検討されてきた。確かにこれらの方法
を採用することによっである程度めっきの剥離を減少さ
せることは6■能であるか、特に目付は量が多く且つ、
高強度の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の場合には問題を解
決するまでには至ってないのか実情である。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、このような現状にかんがみ、特にめっき目付
量の増加および合金添加元素による高強度化によって問
題を生じていためっき層の剥離を防止し得て、併せて焼
付硬化性に優れた高強度の合金化溶融亜鉛めっき鋼板を
得ること、およびその製造方法を提供することを目的と
する。
(問題点を解決するためのf段) 本発明者らは、前述した問題点を解決するためにめっき
操業条件の最適化を図るとともに鋼板の成分組成につい
ても種々研究を重ねた結果、目付は量を多くしてもめっ
き剥離が非常に少なく、且つ約3 kg / m4以上
の焼付は硬化性を有し、また35kg/−以上の高強度
を有する合金化溶融亜鉛めっき鋼板が、■)極低炭素鋼
をヘースにして、Cと当量以下のNbおよび固溶状態に
あるBの複合添加、さらに固溶Bとして安定存在させる
ためのTi添加、2)亜鉛めっき層中のFe濃度を5〜
15%未満とした合金化亜鉛めっき処理、の相乗効果に
よって製造されることを新たに知見した。
本発明はこのような知見に基づいて成したしのであって
、その要旨とするところは、重量%で、C: 0.01
0%以下、 Si:0.5%以下、 Mn:0,15〜0.80%、 P  : 0.030%以下、 S  :0.03%以下、 Ml:AIl/Nで2以上0.100%以下、N  :
 0.0050%以下、 B   : 0.0005〜0.0050%、Nb:2
×C(%)〜7.5×C(%)、Ti  :0.003
 〜0.030  %を含有し、残部が鉄および不可避
的不純物からなる鋼板に亜鉛めっき層中のFe濃度が5
〜15%未満の合金化亜鉛めっき層を施したことを特徴
とする耐パウダリング性に優れた焼付硬化性高強度合金
化溶融亜鉛めっき鋼板にある。
また、重量%で、 C: 0.010%以下、 Sf:0.5 %以ド、 Mn : 0.I5〜0.80%、 P  : 0.030%以下、 S  :o、oa%以下、 AΩ:l) /Nで2以上0.100%以下、N  :
 0.0050%以下、 B  : 0.0005〜0.0050%、Nb:2x
C(%)〜7.5×C(%)、Tに〇、003〜0.0
30% を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼片
を、仕上温度を750℃以上、巻取温度を740℃以下
とする熱間圧延を行い、圧下率60%以上て冷間圧延し
た後、連続溶融亜鉛めっきラインで再結晶焼鈍し、強制
的に冷却した後に420〜500℃て溶融亜鉛めっきを
施し、続いて400〜600℃で合金化処理を行いめっ
き層中のFelff度が5〜15%未満の合金化亜鉛め
っき層を施すことを特徴とする耐パウダリング性に優れ
た焼付硬化性高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方
法にある。
以下、本発明について詳細に説明する。
Cは鋼板のr値と伸び等プレス加工特性を高めるためと
併せて焼付は硬化性を確保せしめるために0.010%
以下とする。特に高いプレス加工性を得るには0.00
5%以下が好ましい。
Slは鋼板の強度向上に有効であるが、反面、その含有
量が多くなるとめっきの密着性を劣化させるので0.5
%以下とする。強度を高く要求されない場合は0.10
%以下が好ましい。
Mnは鋼板の強度を高めるために含有させる成分で、0
.15%以上とする。一方、多すぎるとr値を劣化させ
るので0.80%以下とする。
Pは強度を上げるのに最も有効な元素であり、従来は高
強度化のため多く含有していたが、鋼板とめっき層の結
合性を劣化しプレス加工によってめっき皮膜の剥離をき
たすので、0.030%以下とする。
Sは微細な硫化物を生成させて強度を上昇させるのに有
効であるが、多くなると延性を劣化させるので0.03
0%以下とする。
A、9はNを固定し微細なAΩNを析出させて強度を上
昇させるとともに、後述のBの作用を有効に発揮するた
めに含有されるものであり、この作用を得るにはAll
/Nとして2以上の添加を行うが、しかし、多すぎても
合金コストを高めるだけなので0.10%以下とする。
Nは本発明において有害な成分であり、その含有量が多
すぎるとr値や延性を劣化させる要因となり、またBの
含有効果を阻害するので0 、0050%以下とする。
Bはこれまで生にNの固定のために添加されてきたが、
本発明では固溶のBがめつき剥離を抑制するという新た
な知見に基づき含有させる。その効果を得るには0.0
005%以上の含有が必要である。
一方、その童が多くなるとr値を低下させ、まためっき
剥離防止作用も飽和するので、0.050%以下とする
Nbは固溶のCを固定し非時効性と焼付き硬化性を両立
させるためにNb/C(νt%比)として2以上が必要
である。しかし、その含有量が多くなりNb /Cで7
.5超になると焼付き硬化が小さくなるので7.5以下
とする。
Tjは直送圧延などの場合に聞届となるSによる熱間脆
性割れの同道、またNを固定し前記Bの固溶状態をより
安定して確保しめっき剥離防止を助力する作用がある。
これらの効果を得るには0.003%以上の含有が必要
である。一方、その含有量が多くなると焼付き硬化が少
なくなり、溶融めっき性が劣化するので0.030%以
下とする。
上記の化学組成からなる溶鋼は転炉や電気炉で溶製され
、連続鋳造あるいは造塊−分塊によって鋼片としたのち
熱間圧延する。M月は連続鋳造後、熱間のまま直接熱間
圧延しても、あるいは熱片の状態で再加熱炉に装入して
から熱間圧延してもよい。前記再加熱炉で加熱作用の温
度は1000〜1300℃とする。熱間圧延時の仕上温
度は低くなるとりジンクという表面欠陥か発生するので
750℃以上とする。仕上温度の上限は加工性の点て規
制する必要はないが、ロールの磨耗軽減の点から950
℃以下が好ましい。仕上圧延後の巻取温度は高くなると
結晶組織か大きくなり強度低下をもたらすので740℃
以下とする。なお、r値を重視する場合には700℃以
上の高温で巻取るとよい。
次に、冷間圧延は冷延率か低すぎると再結晶温度がTR
し、高r値の確保か困難となるので60%以上の圧下率
で圧延する。プレス加工性を高め且つ高強度を得るには
75〜85%の圧下率か好ましい。
冷間圧延後は連続溶融めっきラインで溶融亜鉛めっきお
よび合金化処理が施されるが、めっきの耐剥離性を高め
プレス加工で剥離が生じないめっきを施すには前述の成
分組成の他に、これらの処理条件か重要である。ます、
通常の方法によって無酸化炉−還元炉を通板して再結晶
焼鈍し加工性を付与するか、焼鈍温度は700℃以上と
することが好ましい。再結晶後ウォータークーラーやガ
スジェットなどの冷却手段により亜鉛めっき浴の温度ま
で強制冷却し、420〜500℃で溶融亜鉛めっきする
。めっきの温度は低すぎても高すぎてもめっき性に良く
なく木管性、耐食性を劣化するので、前記420〜50
0℃とするものである。また、めっき浴中にはAΩを0
.08〜0.30%の濃度で含有させることか合金化の
制御のために有効である。
次に、合金化処理条件は、プレス加工によるめっきの剥
離性を支配する重要な因子の1つであり、400〜60
0℃の温度で合金化処理を施し、めっき層中のFC濃度
を5〜15%未満に制御する。
合金化処理温度か低くなると合金化の反応が遅くなり、
高すぎると逆に合金化か進みすぎていずれもめつき層中
のFet8度を5〜15%未満とすることか難しくなる
ので、400〜600℃とする。めっき層中のFc6度
は少なすぎると塗装後の耐食性や溶接性が劣るので5%
以上を必要とするが一方、多すぎるとめっき剥離が問題
となるので15%未満とするものである。
なお、合金化亜鉛めっき処理を施したあとに、さらにF
e−Zn系の上層めっきを施すことは、耐めっき剥離性
のさらなる向上に有効である。
また、その後、スキンパスやテンションレベラーによっ
て伸び率0.5%以上を与えて降伏点伸びの消去や形状
矯正かなされる。
本発明は合金化溶融亜鉛めっき鋼板以外にZn−3nな
どの亜鉛系めっき鋼板にも適用でき本発明の効果を同様
に享受できる。
(実 施 例) 第1表に示した鋼を溶製し、同表に示す熱間圧延条件で
4.0mmの熱延板とし、次いで冷間圧延で0.8m+
mとした後に第2表に示す条件で溶融亜鉛めっきと合金
化処理を行った。亜鉛の付青量は片面当たりBDg/d
で厚目付けにした。スキンパス1.0%を施したあと得
られた鋼板について引張試験、r値、BH性および加工
によるめっき層の剥離状況を調査した。めっき層の剥離
性については、角筒ポンチで絞り加工を施し、その角筒
コーナー部にセロテープをはりつけたのちにテープをは
がしてテープに付着しためっき量を測定した。その母岩
間を、大、中、少、極少の4段階に区分してめっきの剥
離性をJ・F価した。各種の測定結果を第2表に示す。
第2表から明らかなように、本発明の成分組成、熱間圧
延条件、溶融亜鉛めっき条件および合金化条件をすべて
lシたす試料A−Eは、優れた耐めっき剥離性、焼付硬
化性、高r値を有した高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板
として評価される。一方、PあるいはTiの含有量か多
い試料F、Hはいずれもめっき♂り離が非常に多い。ま
たNbやTiの含有量が多い試料GとHは焼付硬化性が
得られない。
(発明の効果) 本発明による合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、高強度を確
保し1つ塗装焼付によって強度が上昇する焼付硬化性を
有し、また高いr値を持つことから深絞り性も十分備え
ており、あわせて厳しい加工を受けてもめっき層の剥離
が極めて少なく、該耐剥離性は厚[1付けめっきでも十
分に奏され、従来よりも格段に性能が秀でた鋼板が得ら
れる。該高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板は耐プント性
や厳しい加工性および従来以上の車体寿命の延長を要求
される自動中用祠料として好適で、成形品の不良率低減
や作業環境の改善など産業上極めて有用な効果をもたら
す。
出 願 人 新 日 木製鐵株式会社 復代理人

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.重量%で、 C:0.010%以下、 Si:0.5%以下、 Mn:0.15〜0.80%、 P:0.030%以下、 S:0.03%以下、 Al:Al /Nで2以上0.100%以下、N:0.
    0050%以下、 B:0.0005〜0.0050%、 Nb:2×C(%)〜7.5×C(%)、 Ti:0.003〜0.030% を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼板
    に亜鉛めっき層中のFe濃度が5〜15%未満の合金化
    亜鉛めっき層を施したことを特徴とする耐パウダリング
    性に優れた焼付硬化性高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板
  2. 2.重量%で、 C:0.010%以下、 Si:0.5%以下、 Mn:0.15〜0.80%、 P:0.030%以下、 S:0.03%以下、 Al:Al/Nで2以上0.100%以下、N:0.0
    050%以下、 B:0.0005〜0.0050%、 Nb:2×C(%)〜7.5×C(%)、 Ti:0.003〜0.030% を含有し、残部が鉄および不可避的不純物からなる鋼片
    を、仕上温度が750℃以上、巻取温度が740℃以下
    での熱間圧延をし、圧下率60%以上て冷間圧延した後
    、連続溶融亜鉛めっきラインで再結晶焼鈍し、強制的に
    冷却した後に420〜500℃で溶融亜鉛めっきを施し
    、続いて400〜600℃で合金化処理を行い亜鉛めっ
    き層中のFe濃度が5〜15%未満の合金化亜鉛めっき
    層を施すことを特徴とする耐パウダリング性に優れた焼
    付硬化性高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
JP19145590A 1990-07-19 1990-07-19 耐パウダリング性に優れた焼付硬化性高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 Pending JPH0480349A (ja)

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