JPH082446B2

JPH082446B2 - 合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法

Info

Publication number: JPH082446B2
Application number: JP63068714A
Authority: JP
Inventors: 誠磯部; 顕安田; 康二大和
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1988-03-23
Filing date: 1988-03-23
Publication date: 1996-01-17
Anticipated expiration: 2011-01-17
Also published as: JPH01242765A

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、自動車外板等のようなプレス成形、塗装し
て用いられる合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造
方法に関する。

〈従来の技術〉従来より合金化溶融亜鉛めっき鋼板（以下GAで称す）
は、ゼンジマ方法溶融亜鉛めっきラインで鋼ストリップ
に亜鉛めっきを施したのち、加熱合金化処理を行って製
造されて来た。

その方法を順を追って説明すると、まず、熱間圧延の
みにてまたは熱間圧延後冷間圧延にて所定板圧とされた
鋼ストリップは、還元雰囲気で加熱され、ストリップ表
面の酸化物を還元除去されると同時に、再結晶焼鈍され
る。

その後、ストリップは還元雰囲気中で冷却され溶融亜
鉛めっき浴に浸漬されめっきされる。

めっき浴から出たストリップは、直ちにガスワイピン
グを受け、目付量制御され、ロール等に触れることなく
加熱炉に入り、合金化される。

こうして製造されるGAは、最後に、鋼板形状を整える
ためテンションレベラーにかけられるか、調質圧延を施
される。

一般にGA表面は、合金化処理によって著しく凹凸に富
む表面となっており、従って塗装して使用される場合に
は、鋼板形状を整え、同時にGA表面の粗度を下げ、塗装
後の外観をよくする目的で、軽度の調質圧延が施され
る。この時の圧下率は、鋼板の形状矯正を効果的に行
い、かつ焼鈍により調整された鋼板の機械的特性を維持
するため、0.2〜２％の範囲とされる。

この圧下率の範囲で表面粗さを調整するためには、研
磨度、＃50〜＃80程度に分級されたグリッド粒でショッ
トブラスト処理されたロールが一般に用いられる。

〈発明が解決しようとする課題〉自動車用外板としてGA、あるいはさらに鉄または鉄系
合金の電気めっきが施されたGAを用いる時、プレス加工
において、縮みフランジ変形部での圧縮変形が厳しい
と、Zn-Feの合金であるGAめっき層が母材の変形に追従
出来ず、粉化して剥離（パウダリング）する。

この剥離しためっき粉は、プレス型にこびり付いて鋼
板に星目等の欠陥を発生させる。パウダリングを防止す
る方法としては、めっき層中の鉄分の割合を限定した
り、あるいは表面層の純亜鉛めっきを施したりする方法
がとられる。

ところが、これらの方法では、プレス時のめっき剥離
は防げても、自動車外板用鋼板として重要なスポット溶
接性や、塗膜密着性の低下を招くなどの欠点があった。

本発明は、めっき特性を変えることなく縮みフランジ
部でのパウダリングが少なく、プレス加工時に星目等の
欠陥が発生し難いGAおよびその製造方法を提供すること
を目的としている。

〈課題を解決するための手段〉上記目的を達成するために、本出願の第１の発明によ
れば、山頂部および谷部を有する合金化溶融亜鉛めっき
であって、前記山頂部は平坦部を有し、この平坦部の面
積が全鋼板表面の30％以上90％以下である合金化溶融亜
鉛めっき鋼板が提供される。

また、本出願の第２の発明によれば、合金化溶融亜鉛
めっき層およびこの上に鉄または鉄系合金めっき層を有
し、山頂部および谷部を有する合金化溶融亜鉛めっきで
あって、前記山頂部は平坦部を有し、この平坦部の面積
が全鋼板表面の30％以上90％以下である合金化溶融亜鉛
めっき鋼板が提供される。

さらに、本出願の第３の発明によれば、前記第１の発
明に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造するにあた
って、鋼板を溶融亜鉛めっき浴に浸漬したのち、これを
加熱合金化し、さらに調質圧延により平坦部を有する山
頂部を形成することを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき
鋼板の製造方法が提供される。

また、本出願の第４の発明によれば、前記第２の発明
に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造するにあたっ
て、鋼板を溶融亜鉛めっき浴に浸漬したのち、これを加
熱合金化し、さらに調質圧延により平坦部を有する山頂
部を形成したのち、鉄または鉄系合金を電気めっきする
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
が提供される。

以下に、本発明をさらに詳細に説明する。

GAのプレス加工におけるパウダリング現象が、縮みフ
ランジ変形部における平面圧縮歪が大きくなると起り易
くなることに着目し、縮みフランジ部の変形における鋼
板流入方向への伸び変形の量を大きくし、平面圧縮歪を
小さくすることにより、パウダリングを抑制することを
考えた。

縮みフランジ変形部における圧縮歪を抑制する方法と
しては、母材の（ランクフォード値）を小さくする、
プレス型を変える、あるいはプレス時のしわ押え圧力を
高くするなど、種々の方法が考えられるが、いずれも素
地鋼板の種類あるいは材質に依存するものである。

これに対して、本発明では鋼板の表面形状を調整しプ
レス変形における鋼板流入を抑制することにより、素地
鋼板の種類や材質に依存することなく伸び変形と表面圧
縮変形の割合を変えることができる。また、この方法は
プレス条件と組合わせることによって十分な効果を発揮
することができる。

まず、冷延鋼板は、再結晶が十分に起り良好なプレス
成形性を得るのに必要な温度、例えば700〜880℃の温度
で焼鈍されたのち、冷却過程で、420〜500℃程度の温度
に保持された溶融亜鉛浴に浸漬されてめっきされ、ガス
ワイピングにより所定の亜鉛付着量としたのち、450〜6
00℃の温度に加熱保持されて、素地鋼板から付着亜鉛層
の中に鉄分を浴解させ、合金化し、冷却したのち、0.2
〜２％の圧下率で調質圧延されてGA製品となる。

この加熱合金化処理において、過度に鉄分を付着亜鉛
層の中に浴解させるとパウダリングを助長するため、亜
鉛めっき層中の鉄分含有量として８〜13重量％になるよ
う合金化の程度を制御するとよい。

その結果、調質圧延前の亜鉛めっき層の表面形状は、
例えば平均表面粗さSRaで1.3〜2.2μｍ程度、PPIで2000
〜5000程度となる。

この表面形状は、つぎの調質圧延に際して用いられる
圧延ロールの表面形状が転写されて変化する。例えば、
通常用いられるショットブラスト処理により表面を研掃
したロールで、ショット粒のサイズが＃80メッシュに分
級されたものの場合の亜鉛めっき層の表面粗さSRaは0.7
〜1.4μｍまで小さくなる。

このように、亜鉛めっき層の表面形状は、調質圧延で
調整することが可能であるが、その調質圧延において、
亜鉛めっき層の凹凸の山頂平坦部の面積の割合が全表面
の30％以上好ましくは40％以上90％以下となるよう調整
することが、必要である。

一般に、ショットブラスト処理されたロールで圧延す
ると、ロール表面の凹凸は平坦部の少ない形状をしてい
るため、その形状が転写された鋼板は、平坦部面積が小
さく、20％以下となる。

従って、所望の表面形状のGAを得るためには平坦部面
積の大きい表面をしたロールで調質圧延する必要があ
る。しかし、完全に平滑なロールで圧延すると、圧延に
おけるスリップが起ったり、ロール疵の転写により鋼板
の表面疵が生じたりすることがあるので、凹凸を有し、
かつ、鋼板表面を谷部、および平坦部を有する山頂部と
なるようなロールを用いることが望ましい。

このような表面形状は、レーザービーム照射を用いて
ロール表面に規則的な凹凸をつけることによって得るこ
とが出来る。このようにして得られたロールの表面形状
を十分に鋼板に転写させて、所定の表面形状のGAを得る
と同時に、素地鋼板の機械的性質を害さないためには調
質圧延圧下率を0.5〜1.5％とすることが望ましい。

GA表面の山頂平坦部の面積の割合が30％未満では、鋼
板面とプレス型との間に接触面積が少なく、鋼板流入を
抑制する効果が少なく、パウダリングが著しい。また、
90％を超えると、プレス油の保持が悪くなり、プレス成
形性が急激に低下し好ましくない。

〈実施例〉以下に本発明を実施例に基づき具体的に説明する。

（実施例１〜６および比較例１〜４）母材鋼板は、すべて表１に示す成分（重量％で示す）
および表２に示す材質特性をもつ0.7mm厚のものを用
い、表３に示す各GAを作成して、表４に示す条件で平底
円筒絞り試験を行い、めっき剥離重量を測定してパウダ
リング量とした。評価基準は○印…10mg未満、△印…10
mg以上20mg未満、×印…20mg以上とした。

なお、実施例４〜６および比較例３ならびに４は溶融
亜鉛めっき層の上に、さらに鉄系の電気めっきをしたGA
である。

〈発明の効果〉本発明は、以上説明したように構成されているので、
自動車用外板として用いる時などの厳しいプレス加工時
にもプレス成形性、特に深絞り性を確保しつつ、かつパ
ウダリングが極めて少く、星目等ブレスによる欠陥の発
生が低減できるという効果を奏する。また、上記のよう
にパウダリングの少ないGAを簡単な方法で安定して製造
することができるという効果を奏する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭60−224791（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−168602（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】山頂部および谷部を有する合金化溶融亜鉛
めっきであって、前記山頂部は平坦部を有し、この平坦
部の面積が全鋼板表面の30％以上90％以下である合金化
溶融亜鉛めっき鋼板。
【請求項２】合金化溶融亜鉛めっき層およびこの上に鉄
または鉄系合金めっき層を有し、山頂部および谷部を有
する合金化溶融亜鉛めっきであって、前記山頂部は平坦
部を有し、この平坦部の面積が全鋼板表面の30％以上90
％以下である合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
【請求項３】請求項１に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼
板を製造するにあたって、鋼板を溶融亜鉛めっき浴に浸
漬したのち、これを加熱合金化し、さらに調質圧延によ
り平坦部を有する山頂部を形成する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。
【請求項４】請求項２に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼
板を製造するにあたって、鋼板を溶融亜鉛めっき浴に浸
漬したのち、これを加熱合金化し、さらに調質圧延によ
り平坦部を有する山頂部を形成したのち、鉄または鉄系
合金を電気めっきする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。