JPH0790529A

JPH0790529A - 珪素含有鋼溶融亜鉛めっき鋼板および合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法

Info

Publication number: JPH0790529A
Application number: JP23830693A
Authority: JP
Inventors: Hideo Yamamoto; 秀男山本; Yoshiyuki Kaseda; 良之綛田; Masahiko Hori; 雅彦堀
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1993-09-24
Filing date: 1993-09-24
Publication date: 1995-04-04

Abstract

(57)【要約】（修正有）【構成】ロール1 の研磨目2 が平均的にロール軸方向に
分布し、かつロール周方向におけるロールの表面粗さ
（Raθ）が 0.1〜0.6 μm で、直径が 200mm以上のワー
クロールを用いてSi含有量が 0.2重量％以上の鋼板に冷
間圧延を施した後、鋼板の表面を酸化性雰囲気（例え
ば、O₂、H₂O 、CO₂、COなどを含む雰囲気）中で加熱
し、引き続き還元性雰囲気（例えば、H₂が２〜10体積％
含まれる窒素ガス）中で加熱した後、溶融亜鉛めっき、
あるいは更に合金化処理を施す。【効果】珪素含有鋼板を母材として、不めっきがなく、
めっき密着性の良好な溶融亜鉛めっき鋼板および合金化
溶融亜鉛めっき鋼板を高能率で製造することができる。
この鋼板は自動車、建材等の産業分野で使用される素材
鋼板として好適である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車、建材等の産業
分野で使用される、珪素（Si）を含有させた高張力鋼板
を母材とする溶融亜鉛めっき鋼板および合金化溶融亜鉛
めっき鋼板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用鋼板としては、車体の軽量化等
を目的として高張力鋼板が多用される傾向にあり、防錆
効果を高めるためにめっき等の表面処理を施すことが求
められている。

【０００３】めっき方法としては、容易に厚めっきが可
能で、生産性にも優れる溶融めっき法が採用されてい
る。この方法は、特開昭55−122865号公報に記載される
ように、母材鋼板を無酸化炉内で加熱して鋼板表面に付
着している油を除去した後、還元炉内で焼鈍し、0.08〜
0.15重量％のアルミニウムを含む溶融亜鉛浴に浸漬して
鋼板表面にめっきを施す方法である。

【０００４】母材鋼板を高張力化すると同時に延性を確
保するためSiを添加することが多いが、Si含有量が 0.2
重量％以上の高張力鋼板を母材として用いると、無酸化
炉で加熱中に鋼中の珪素（Si）、マンガン（Mn）、アル
ミニウム（Al）、りん（Ｐ）などが鋼板の表面に酸化物
として濃化し、還元炉で焼鈍しても還元されず、めっき
の際の濡れ不良、めっき皮膜の密着性不良、更には、合
金化処理した場合の合金化の遅延の原因となる。

【０００５】珪素含有鋼板を母材として用いる場合の上
記の問題に対して、無酸化炉での加熱の際に炉内の空気
比を高くして鋼板の表面に鉄（Fe）の酸化物を生成させ
た後還元焼鈍を施すと、良好なめっきが得られることが
知られている。しかし、実際のめっきラインにおいて
は、ライン速度、炉温および加熱サイクルが常に変化す
るため、空気比を高くして所定の温度に制御すること、
ならびに酸化物の生成量を制御することが極めて難し
く、安定した操業ができず、特に、Si含有量の多い鋼で
はSi量の増加とともにFeの酸化物の形成が抑制されるの
で、実用化には問題があった。

【０００６】また、酸洗後の研磨処理により導入される
鋼板表面の残留歪みや残留応力が溶融亜鉛と母材鋼板と
の反応性を向上させ得る可能性が示唆されており（例え
ば、鉄と鋼 Vol.79 No.5(1993) 590〜596 頁）、更に、
特開平4-202630号公報では、酸化帯での平均酸化速度を
30Å/sec以上とする急速酸化を行って、鋼板表面に酸化
され易いSiやMnが拡散、酸化されないうちにFeの酸化物
を形成させ、次いで、水素を含有する雰囲気中で焼鈍し
た後溶融亜鉛めっきを行う方法が提案されている。

【０００７】しかし、鋼板表面に有効な残留応力を与え
る具体的な手段として考えられるのは母材鋼板の表面を
研削する方法であるが、工程が増えるので、経済的では
ない。また、急速酸化処理を行うためには大がかりな設
備が必要であり、製造コストを高めることになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、珪素含有鋼
板を母材として、不めっきがなく、めっき密着性の良好
な溶融亜鉛めっき鋼板および合金化溶融亜鉛めっき鋼板
を高能率で製造する方法を提供することを課題としてな
されたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋼板表面
の残留応力が高いと加熱時に酸化され易く、かつ、Feの
酸化物の比率が高い酸化物層が形成され、更にこの酸化
物層は、引き続き行われる還元性雰囲気での焼鈍の際に
還元鉄の多い層となり、還元焼鈍中のSi、Mn、Al、Ｐ等
の鋼板表面への濃化を抑制することを知見した。

【００１０】一方、鋼板の表面に残留応力が発生し易い
製造プロセスについて検討した結果、表面を特殊な研磨
状態としたワークロール、即ち、ロール軸方向に研磨筋
（研磨により生じる表面の凹凸、以下、研磨目という）
を付与した状態のワークロールを使用して母材鋼板に冷
間圧延を施すと、通常のワークロールによる圧延に比
べ、鋼板の表面に高い残留応力が発生することを見いだ
した。そして、このような鋼板に溶融亜鉛めっきを施す
と、溶融亜鉛の濡れ性がよくなって不めっきがなくな
り、密着性に優れためっきが得られ、更に、母材鋼板の
組織に不均一性があってもこれが解消されるためにムラ
のないめっきが得られる。また、浴中のAl濃度が 0.1重
量％程度のめっき浴を用いて溶融亜鉛めっきを施しため
っき鋼板に 500℃程度で合金化処理を施したところ、母
材鋼板として珪素含有鋼板を使用した場合に特有の合金
化遅延現象がみられず、合金化速度が著しく促進され
た。

【００１１】本発明は上記の知見に基づいてなされたも
ので、その要旨は、下記の溶融亜鉛めっき鋼板および合
金化溶融亜鉛めっき鋼板にある。

【００１２】ロールの研磨目が平均的にロール軸方
向に分布し、かつロール周方向におけるロール表面の中
心線平均粗さ（Raθ）が 0.1〜0.6 μm （以下、ロール
の周方向の表面粗さ（Raθ）、あるいは単に表面粗さ
（Raθ）という）で、直径が 200mm以上のワークロール
を用い、Si含有量が 0.2重量％以上の鋼板に冷間圧延を
施した後、鋼板の表面を酸化性雰囲気で加熱し、引き続
き還元性雰囲気で加熱した後、溶融亜鉛めっきを施すこ
とを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。

【００１３】上記に記載の方法で溶融亜鉛めっき
を行った後、更に合金化処理を行う合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板の製造方法。

【００１４】

【作用】以下、本発明の構成要件と作用効果について詳
細に説明する。

【００１５】本発明方法で対象とする母材鋼板はSi含有
量が 0.2重量％以上の鋼板である。

【００１６】Si含有量が 0.2重量％未満であれば、従来
の技術で対応が可能であり、敢えて本発明方法を適用す
る必要がない。

【００１７】本発明方法における最大の特徴は、表面を
特殊な研磨状態としたワークロールを用いて母材鋼板に
冷間圧延を施し、鋼板の表面に高い残留応力を付与する
点にある。

【００１８】一般に、残留応力を付与する方法として、
曲げ加工、表面研削加工、ブラシ加工およびショット加
工が知られているが、これらの方法を実施するにはそれ
ぞれ専用の設備を別に必要とするとともに、工程が増え
るので、生産性の向上ならびに製造コストの削減という
要請に応えることができない。従って、最も望ましいの
は、従来の製造工程の中で、即ち、冷間圧延から焼鈍ま
での工程において母材鋼板の表面に残留応力を付与する
ことである。本発明者らは、冷間圧延について種々検討
を重ねた結果、ロール軸方向に研磨筋を付与した特殊な
ワークロールを使用して母材鋼板に冷間圧延を施すと、
通常のワークロールを使用した圧延に比べ、鋼板の表面
に高い残留応力が発生することを見いだした。

【００１９】図１は、従来のワークロール（以下、単に
ロールともいう）および本発明方法で用いるワークロー
ルの研磨目の方向についての説明図で、(a) はロールの
研磨目の方向を一般的に示す図、(b) は従来のロールの
研磨目の方向を示す図、(c)は本発明方法で用いるロー
ルの研磨目の方向を示す図である。図１の(a) に示すよ
うに、ロール１の研磨目２はロール周方向（ロール軸に
直角の方向）に対してαの角度を有している。従来のロ
ールでは、(b) に示すようにαはほぼ０°で、ロールの
研磨目２がロールの周方向に平行である。一方、本発明
方法で用いるロールでは、(c) に示すようにαをほぼ90
°、即ち、ロールの研磨目２を平均的にロール軸方向に
平行とする。なお、「平均的に」というのは、一部の研
磨目の方向が多少乱れていても、研磨目が全体として実
質的にロール軸に平行であればよい、ということであ
る。上記αで定義すれば、αがおよそ90°±20°、好ま
しくは、90°±５°の範囲であればよい。

【００２０】図２は、冷間圧延におけるロールの表面と
金属板の表面との間の滑り（ずれ）についての説明図
で、(a) はロールバイト部の縦断面図、(b) はロールの
表面上のある一点の金属板表面上への転写パターンを示
す図である。

【００２１】図２の(a) は、金属板Ｓをワークロール１
によってＸの方向へ、厚さt₁からt₂へ圧延する場合で、
金属板Ｓの圧延速度ｖがロールの周速Ｖと同じになる点
が中立点（Ｎ点）であり、Ｎ点から前方（ロール出側）
が先進域、Ｎ点から後方（ロール入側）が後進域であ
る。また、ロール入側（Ａ点）での金属板Ｓの圧延速度
をｖ₁、ロール出側（Ｂ点）での圧延速度をｖ₂とすれ
ば、ｖ₁＜ｖ₂となる。

【００２２】今、ロール１の表面上のある一点に注目す
ると、その一点がＡ点→Ｎ点→Ｂ点の順に回転すると、
その点の金属板Ｓの表面での軌跡は、(b) に示すように
Ａ点→Ｎ点→Ｂ点となる。即ち、Ａ点→Ｎ点の間では圧
延方向Ｘと同方向、Ｎ点→Ｂ点の間で圧延方向Ｘと逆方
向になる。これは、上述の先進域と後進域とで金属板１
の圧延速度に差があり、ロールの周速Ｖと金属板Ｓの圧
延速度ｖ₁、ｖ₂との関係がｖ₁＜Ｖ＜ｖ₂となるから
である。その結果、ロールの表面上のある一点の金属板
表面上への転写（以下、転写パターンという）は、(b)
に斜線部で示すように、ＡからＮまでのずれが生じるこ
ととなる。つまり、後述するように、ロールの表面上の
凸部が金属板の表面上に強調されて転写される。

【００２３】図３は、ロールの研磨目がロールの周方向
に平行な、図１の(b) に示した従来のロールを用いて冷
間圧延を行ったときのロールの研磨目の金属板表面上へ
の転写の状況を示す図で、(a) は圧延の状態を示す平面
図、(b) はロールの研磨目の金属板表面上への転写パタ
ーンを示す図、(c) はロールと金属板の幅方向における
接触状況を示す縦断面図である。

【００２４】(a) に示すようにロールの研磨目２がロー
ルの周方向に平行な従来のロールにより金属板ＳをＸの
方向に圧延すると、ロールの研磨目２は、図２で説明し
たように金属板Ｓの表面上に転写される際にずれ（滑
り）が生じるので、(b) に示すようにＡ点→Ｎ点→Ｂ点
までのずれが生じた転写パターンになる。一つの研磨目
２が金属板Ｓの表面を滑った面積はＳ₁である。(c) は
金属板Ｓの表面近傍の縦断面で、ロールの研磨目の凸部
３が金属板側にくい込んだ状態で圧延方向（紙面に垂直
の方向）にずれるので、ロールの周方向の滑りによる疵
と、ロールの研磨目の転写による疵の両者が重なりあっ
た状態でロールの研磨目が金属板に強調されて転写さ
れ、微小な凹凸疵となる。

【００２５】図４は、炭素（Ｃ）含有量が0.05重量％、
Si含有量が 0.5重量％の高張力鋼板（JIS に規定される
SPFC 780Y）に前記の図３の(a) に示した研磨目を有す
る従来のロール（直径 400mm、α≒０°、表面粗さRa
θ：0.07μｍ、表面粗さ RaL：0.30μｍ、なお、表面粗
さ RaLはロール軸方向におけるロール表面の中心線平均
粗さを意味する）で４パスの冷間圧延（４パス目の圧下
率：22％）を施した後の鋼板の表面状態と、圧延方向お
よび板幅方向における粗さの断面曲線を示す図である。
板幅方向における断面曲線の凹凸が激しくなっている
が、これは、ロールの周方向に平行なロールの研磨目が
金属板表面に転写されたことによるものである。

【００２６】図５は、ロールの研磨目がロールの軸方向
に平行な、図１の(c) に示した本発明方法で規定するロ
ールを用いて冷間圧延を行ったときのロールの研磨目の
金属板表面上への転写の状況を示す図で、(a) は圧延の
状態を示す平面図、(b) はロールの研磨目の金属板表面
上への転写パターンを示す図、(c) はロールと金属板の
圧延方向における接触状況を示す縦断面図である。

【００２７】(a) に示すように、本発明方法で規定する
ロールにより金属板ＳをＸの方向に圧延すると、(b) に
示すようにＡ点→Ｎ点→Ｂ点までのずれが生じた転写パ
ターンになる。ロールの一つの研磨目２が金属板Ｓの表
面を滑った面積はＳ₂であり、図３(b) に示した従来の
ロールによる圧延の場合の滑り面積Ｓ₁に比べるとかな
り大きい。この滑りは金属板の表面層にせん断力として
作用するため残留応力として残り、Ｓ₂とＳ₁の差が表
面の残留応力の差となって現れる。(c) は金属板Ｓの表
面近傍の縦断面で、ロールの研磨目の凸部３が図に示し
た圧延方向に滑るので、この凸部３に押されて金属板の
一部がロール研磨目の凹部に沿って盛り上がり、板幅方
向（紙面に垂直の方向）に連なる微小な凸部４（微小な
凸疵）が形成される。

【００２８】図６は、前記の図４の場合に用いた鋼板と
同じ鋼板に対して前記の図５の(a)に示した研磨目を有
する本発明方法で規定するロール（直径 400mm、α≒90
°±５°、表面粗さRaθ：0.32μｍ、 RaL：0.07μｍ）
で４パスの冷間圧延を行った後の鋼板の表面状態と、圧
延方向および板幅方向における粗さの断面曲線を示す図
である。図中の板幅方向に見られる黒い筋は、ロールの
研磨目の凸部に押されて生じた盛り上がり（図５の微小
な凸部４）である。

【００２９】本発明方法において、ロールの研磨目がロ
ール軸方向に平行で、かつロール周方向におけるロール
の表面の粗さ（Raθ）が 0.1〜0.6 μm Raで、直径が 2
00mm以上のワークロールを用いるのは、以下の理由によ
る。

【００３０】ロールの研磨目の方向がロールの周方向か
ら軸方向にわずかでも傾けば、圧延を行った後に鋼板の
表面にロールの研磨目の滑りによる残留応力が発生する
が、傾きが小さいと発生する残留応力は小さい。また、
傾きが30°以上になると十分な残留応力が発生するが、
残留応力の板幅方向の成分が大きく、圧延時に蛇行した
り、鋼板に捻れが発生し、次工程での通板性を阻害する
ので好ましくない。従って、ロールの研磨目の方向は、
板幅方向の残留応力の発生が少ないロール軸方向とす
る。

【００３１】ロールの周方向の表面粗さ（Raθ）が 0.1
μm 未満では、油膜厚及び鋼板表面の粗さに対してロー
ルの粗さが小さ過ぎるため、ロールの研磨目の凸部（表
面の凹凸部の頂部）が鋼板の表面に十分届かず、残留応
力が発生しない。一方、ロールの周方向の表面粗さ（Ra
θ）が 0.6μm を超えると、圧延の際、ロール研磨目の
凸部が鋼板の表面に深く入り込んで、圧延時の摩擦係数
が高くなり、圧延が不安定になる。更に、摩耗粉の発生
が多く、局部的な焼き付き疵や鋼板の摩耗粉による押込
疵等の新たな疵が発生する。従って、ロール周方向にお
ける表面粗さ（Raθ）は 0.1〜0.6 μm とする。

【００３２】圧延時に直径が 200mm以上のワークロール
を用いるのは、鋼板表面における残留応力を高めるため
である。

【００３３】図５に示したようなロール研磨目の凸部の
金属板表面上での滑り、およびこの滑りにより発生する
残留応力は、圧延時にロールと金属板とが接触する弧の
長さ、即ち、Ａ点からＢ点までの長さが長いほど大き
い。この長さは圧下率が大きいほど、また、ワークロー
ルの直径が大きいほど大となる。しかし、圧延では、１
パスで圧延できる圧下率に限度があり、通常35％以下な
ので、圧下率を一定とすれば、ワークロールの直径が大
きいほどロールと金属板とが接触する長さが長くなる。
ワークロールの直径が200 mm未満の小径ロールでは十分
な接触長さが得られず、必要な残留応力が付与されな
い。従って、ワークロールの直径は 200mm以上とする。
望ましくは 400mm以上である。

【００３４】なお、圧延機の各スタンドの全てのロール
に本発明方法で規定するワークロールを使用する必要は
なく、少なくとも最終パスのロールに使用すればよい。
その場合の圧下率が小さすぎると、ワークロールが小径
の場合は接触弧の長さが短くなり、また、ワークロール
が大径の場合は圧延時にロールと鋼板との間に引き込ま
れる油膜厚が厚くなってロールの研磨目の凸部が鋼板の
表面に届かなくなるので、圧下率は５％以上とすること
が望ましく、10％以上とすれば一層好ましい。

【００３５】図７は、炭素（Ｃ）含有量が0.01重量％未
満、Si含有量が0.25〜1.5 重量％の高張力鋼板の表面に
圧延条件を変えて種々の残留応力を付与した後、酸素濃
度が500ppmの弱酸化性の窒素（N₂）雰囲気中で 550℃ま
で加熱し、引き続き水素を10体積％含有する還元性の窒
素雰囲気中で 850℃×60秒の焼鈍を施した際の鋼板の表
面におけるFeの含有率（図中の実線）と、Si、Mn、Alお
よびＰの合計の含有率（破線）を、残留応力に対して示
した図である。なお、残留応力（σ）は付与できるレベ
ルが鋼板の降伏応力(YP)により異なるため、鋼板に冷間
圧延を施した状態における降伏応力に対する比率で示し
た。また、鋼板表面の元素量は、鋼板の表面を５秒間ア
ルゴン（Ar）エッチングした後、ＥＳＣＡにより測定し
た。

【００３６】図８は、上記の焼鈍処理を行った鋼板に浴
温が 460℃の溶融亜鉛浴（Al含有量： 0.1重量％）中で
めっきを施した後、 500℃で20秒間合金化処理を行った
際の溶融亜鉛の密着性の調査結果を残留応力（図７の場
合と同様に、降伏応力に対する比率で表示）に対して示
した図である。溶融亜鉛の密着性は、試験面に 500ｇの
おもりを 500mm離れた高さから落下させ、亀裂や剥離の
発生の有無を調べるボールインパクト法で評価し、剥離
が多い場合を評点１、一部が剥離した場合を評点２、亀
裂が発生した場合を評点３、亀裂・剥離ともに認められ
ない場合を評点４として表した。

【００３７】図７および図８に示されるように、残留応
力が増すにつれて焼鈍後の鋼板の表面におけるFeの含有
率が徐々に増加し、降伏応力の50％前後で増加割合が急
激に大きくなる。そして、このFeの含有率の増加に伴っ
て溶融亜鉛の密着性が向上する。本発明方法では、鋼板
表面の残留応力は特に規定しないが、本発明方法で規定
するロールを使用し、前記の好適な圧下率で圧延を行う
と、鋼板表面の残留応力は鋼板に冷間圧延を施した状態
における降伏応力に対して50％以上になる。

【００３８】本発明方法では、上記のように冷間圧延を
行って鋼板の表面に残留応力を付与した後、酸化性雰囲
気で加熱して表面を酸化し、引き続き還元性雰囲気で加
熱して焼鈍した後、溶融亜鉛めっきを施し、あるいは更
に合金化処理を行う。加熱（酸化）、焼鈍（還元）、溶
融亜鉛めっきおよび合金化処理の各工程における条件に
ついては特に規定しないが、次の条件で行うのが好まし
い。

【００３９】＜酸化条件＞酸化条件としては、酸素
（O₂) 、水分(H₂O) 、二酸化炭素(CO₂) 、一酸化炭素(C
O)などを含有する酸化性雰囲気中で 300〜700 ℃程度の
温度で加熱するか、または、バーナの空燃比を 1.0〜1.
3 程度に調整し、その酸化炎を鋼板に当てて加熱するの
が好ましい。加熱温度の下限は酸化鉄の形成に十分な酸
化速度が得られる温度とし、上限は酸化速度が速くなり
過ぎ、酸化鉄層が厚くなり過ぎない温度とするのが好ま
しい。酸化鉄層が厚くなり過ぎると還元時に酸化鉄が還
元されずに残りその部分が不めっきとなる。好ましい酸
化鉄量は、Feに換算して 0.5〜5.0 g/mm²程度であり、
上記の酸化条件の範囲内で容易に制御することができ
る。

【００４０】なお、酸化鉄量の下限は溶融亜鉛の付着性
の向上に必要な量である。

【００４１】＜焼鈍条件＞還元性雰囲気での焼鈍は通常
の溶融亜鉛めっきラインで用いられている雰囲気で行え
ばよく、雰囲気ガスとしては、例えば、水素(H₂)濃度が
２〜10体積％で露点が−20℃〜−60℃の窒素と水素の混
合ガスを用いればよい。焼鈍温度は、極低炭素鋼板の場
合は 800〜900 ℃とするのが好ましく、再結晶温度の低
い低炭素鋼板などの場合は、酸化鉄の還元が可能な 600
℃以上とする。処理時間は30〜180秒程度で十分であ
る。

【００４２】＜めっきおよび合金化処理条件＞めっき条
件は、浴温を 460℃とし、めっき後に合金化処理を行う
場合はAl含有量が0.07〜0.11重量％程度のめっき浴を、
合金化処理を行わない場合にはAl含有量が0.12〜0.2 重
量％のめっき浴を用いる。

【００４３】合金化処理は 500℃前後の温度で20〜30秒
加熱する処理を行えばよい。

【００４４】本発明方法で規定するロールで冷間圧延す
る方法は、鋼板の表面に残留応力を付与する効果を有す
るだけではなく、物理的に溶融亜鉛の付着性を改善する
効果も有している。

【００４５】図９は、ロールの研磨目の転写により生じ
た鋼板表面の疵（研磨目疵）の方向とめっき性（不めっ
きの発生状況）の関係を示す図で、Ｃ含有量が 0.007重
量％、Si含有量が 0.8重量％の高張力鋼板に、図１(a)
に示したロールの研磨目のロール周方向（圧延方向）に
対する角度αを０°から90°の範囲で変えたロールによ
り冷間圧延を施して、圧延方向に対して種々の角度を有
する研磨目疵を生じさせた後、酸素濃度が500ppmの酸化
性の窒素雰囲気中で 600℃まで加熱し、次いで水素を10
体積％含有する還元性の窒素雰囲気中で 850℃×60秒の
焼鈍を施した鋼板について、めっき性を調査した結果で
ある。めっき性の評価は目視観察により行い、鋼板の表
面に溶融亜鉛がほとんど付着しない場合を評点１とし、
不めっきがひどい場合を評点２、わずかに不めっきが有
る場合を評点３、全く不めっきがない場合を評点４とし
た。

【００４６】この図に示されるように、研磨目疵の方向
が圧延方向に対して90°の場合、即ち、微小な凸部が板
幅方向に平行に存在している場合の方が鋼板の長手方向
に微小な凹凸疵が存在している場合よりもめっき性が良
好である。

【００４７】以上述べたように、本発明方法ではロール
の研磨目がロール軸に平行で、所定の表面粗さと直径を
有するワークロールを用いて珪素含有鋼板に冷間圧延を
施し、その後は通常の方法に準じて加熱、焼鈍、溶融亜
鉛めっき、あるいは更に合金化処理を施せばよいので、
大がかりな設備を必要とせず、工程が増すこともなく、
溶融亜鉛めっき鋼板および合金化溶融亜鉛めっき鋼板を
高能率で製造することが可能である。なお、本発明方法
は、溶融亜鉛めっきだけではなく、４％Al−Zn浴を用い
るガルファン、または55％Al−Zn浴を用いるガルバリウ
ムなど、溶融Al−Zn合金めっきに対しても適用すること
ができる。

【００４８】

【実施例】表１に示すＡ〜Ｅの高張力鋼板（板厚： 3.2
mm、板幅： 300mm）の母材を供試材とし、これらの鋼板
を、表２に示す直径、研磨目の方向および表面粗さを有
する記号１〜10の圧延用ロールを装備した４Ｈi 圧延機
を用いて、表３に示す圧延条件で圧延した。なお、４パ
スまでの圧延には表２の記号９のロールを用い、最後の
５パス目のみに表２に示したロールを用いた。表４に供
試材および５パス目に使用したロールを記号で示す。

【００４９】冷間圧延を施した後、鋼板の形状を調査
し、残留応力を測定した。結果を表４に併せて示す。鋼
板の形状については捻れ度合いで評価し、捻れのない場
合を○、軽度の捻れのある場合を△、捻れのかなり大き
い場合を×とした。また、残留応力は、鋼板に５パス目
の冷間圧延を施した状態における降伏応力の50％以上の
場合を○、30％以上50％未満の場合を△、30％未満の場
合を×とした。なお、鋼板の５パス目の冷間圧延を施し
た後の降伏応力は表１に示した。

【００５０】表４の結果から、本発明例(No.１〜12）で
は形状、残留応力の何れについても良好な結果が得られ
たが、本発明方法で定める条件から外れる比較例(No.13
〜17）では、形状、残留応力の少なくとも一方で△また
は×の評価となった。

【００５１】次に、供試材に冷間圧延を施した後、表５
に示すａ〜ｄの条件で加熱して鋼板の表面を酸化させ、
更に表６に示す条件で焼鈍した後、表７に示す条件で溶
融亜鉛めっきおよび合金化処理を行った。冷間圧延、酸
化、焼鈍、めっきおよび合金化処理の各条件を表８に記
号で示す。

【００５２】めっき後、板幅方向におけるめっき性（不
めっきの発生状況）、ならびに、めっき皮膜の密着性を
評価した。めっき性の評価は目視観察により行い、めっ
き後の鋼板の表面に溶融亜鉛が付着していない場合を
×、付着しているがムラがある場合を△、ムラがない場
合を○とした。めっき皮膜の密着性は、ボールインパク
ト法により評価し、めっき皮膜の亀裂・剥離ともにない
場合を○、亀裂・一部剥離がある場合を△、剥離が多い
場合を×とした。なお、めっき後の鋼板の総合評価とし
て、めっき性、めっき皮膜の密着性のいずれも○の場合
を◎、△と○の場合は△、少なくとも一方が×であれば
×、とした。結果を表８に併せて示す。

【００５３】また、合金化処理後、めっき皮膜の密着性
と色調を評価した。密着性についてはボールインパクト
法により評価した。色調については、合金化が完了して
金属光沢が消失した場合を○、合金化が未完了の場合を
△、ムラがある場合を×とした。結果を同じく表８に示
した。

【００５４】表８の結果から明らかなように、本発明例
ではめっき後の性状、合金化処理後の性状の何れについ
ても良好であったが、本発明方法で定める条件から外れ
る比較例では、めっき後の性状ならびに合金化処理後の
性状の何れについても欠陥が認められた。

【００５５】

【表１】

【００５６】

【表２】

【００５７】

【表３】

【００５８】

【表４】

【００５９】

【表５】

【００６０】

【表６】

【００６１】

【表７】

【００６２】

【表８】

【００６３】

【発明の効果】本発明方法によれば、珪素含有鋼板を母
材として、不めっきがなく、めっき密着性の良好な溶融
亜鉛めっき鋼板および合金化溶融亜鉛めっき鋼板を高能
率で製造することができる。この鋼板は自動車、建材等
の産業分野で使用される素材鋼板として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のロールおよび本発明方法で用いるロール
の研磨目の方向についての説明図である。

【図２】冷間圧延におけるロールの表面と金属板の表面
との間の滑り（ずれ）についての説明図である。

【図３】ロールの研磨目がロールの周方向に平行な従来
のロールを用いて冷間圧延を行ったときのロールの研磨
目の金属板表面上への転写の状況を示す図である。

【図４】従来のロールで冷間圧延を行った後の金属板の
表面状態と、圧延方向および板幅方向における粗さの断
面曲線を示す図である。

【図５】ロールの研磨目がロールの軸方向に平行な本発
明方法で規定するロールを用いて冷間圧延を行ったとき
のロールの研磨目の金属板表面上への転写の状況を示す
図である。

【図６】本発明方法で規定するロールで冷間圧延を行っ
た後の金属板の表面状態と、圧延方向および板幅方向に
おける粗さの断面曲線を示す図である。

【図７】鋼板の表面におけるFeならびに、Si、Mn、Alお
よびＰの含有率と残留応力の関係を示す図である。

【図８】溶融亜鉛の密着性と鋼板表面の残留応力の関係
を示す図である。

【図９】ロールの研磨目の転写により生じた鋼板表面の
疵（研磨目疵）の方向とめっき性の関係を示す図であ
る。

【符号の説明】

１：ロール、２：ロール研磨目、３：ロール研磨目の凸
部、４：微小な凸部、Ｓ：金属板、Ｘ：圧延方向。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロールの研磨目が平均的にロール軸方向に
分布し、かつロール周方向におけるロール表面の中心線
平均粗さ（Raθ）が 0.1〜0.6 μm で、直径が 200mm以
上のワークロールを用い、Si含有量が 0.2重量％以上の
鋼板に冷間圧延を施した後、鋼板の表面を酸化性雰囲気
で加熱し、引き続き還元性雰囲気で加熱した後、溶融亜
鉛めっきを施すことを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の
製造方法。
【請求項２】ロールの研磨目が平均的にロール軸方向に
分布し、かつロール周方向におけるロール表面の中心線
平均粗さ（Raθ）が 0.1〜0.6 μm で、直径が 200mm以
上のワークロールを用い、Si含有量が 0.2重量％以上の
鋼板に冷間圧延を施した後、鋼板の表面を酸化性雰囲気
で加熱し、引き続き還元性雰囲気で加熱した後、溶融亜
鉛めっきを施し、次いで合金化処理を行うことを特徴と
する合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。