JPS62192597A - 耐パウダリング性に優れためつき鋼板 - Google Patents

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） 本発明は耐ノぞラダリング性に優れためつき鋼材、特に
自動車用耐食鋼材に関するものである。

（従来の技術） 近年、自動車の防錆強化要求は益々高くなっており、自
動車の外面鋼５年、内面孔明き錆１０年保証のため厚目
付けのめつき鋼板が要求されつつある。

従来よシ使用されている溶融合金化亜鉛めっき鋼板は、
耐食性・スポット溶接性は優れているが、プレス加工時
、めっき表属部が加工応力により粉状に剥離する、いわ
ゆるパウダリング発生という問題がある。

特開昭６０−３９１５３号公報にはめっきの結晶粒径を
３μ尾以下にして加工性を向上することが開示されてい
るが、実操業としてはやや困難である。

４０ｔ／−未満の目付は量に対しては４ＩＫ大きな支障
は々いが、４°Ｏｆ／−以上の厚めつき材になるとノぐ
ラダリング性が著しく悪化し、プレス加工に支障をきた
す。そのため、現実には、４０ｆ／−以上の溶融合金化
亜鉛−鉄めっき鋼板はほとんど使用されず、４０ｆ／−
以上を要求する用途には、合金化されていない鋼板で対
応せざるを得ない状態である。

しかしながら、未合金〜半合金の溶融亜鉛めっき鋼板は
ノぞラダリング発生はないものの、スポツト溶接性、塗
装後耐食性が合金材に比べて悪く、また、未合金〜半合
金の溶融めつき拐では、めっき特注々にしてドロス引き
を引き起こし、ドロス引き部分は硬いため、プレス時ブ
ツ発生となり、ノぐラダリングと同様にプレス加工トラ
プルとなシ、プレス後の表面品位を重要視する自動車用
鋼板としては問題があるため、電気めっき材が要望され
ている。

一方、電気めっき法ではげロス発生もなく、かつ、ノに
ラダリング発生の殆どない所望の厚目付は亜鉛−鉄合金
めっき鋼板を作成することが可能であるが、電気めっき
法ではめつき目付は量に比例してめっき電力量が必要と
なること、および製造通板スピードが、かなり低下する
ことから生産性が悪く、非常に高価なものとなる問題が
ある。

そのため電気めっき並の耐パウダリング性を有し、かつ
、より安価に厚めつきの溶融亜鉛−鉄合金めっき鋼板が
強く望まれている。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、このような要求に満足のゆく優れた亜鉛−鉄
合金めっき鋼板を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、溶融合金化亜鉛めっき鋼板の上層に、亜鉛８
０〜９５％、残り鉄からなる電気亜鉛−鉄合金めっきを
施した、耐パウダリング性に優れためつき鋼板、および
、溶融合金化亜鉛めっき鋼板　、の上層に、亜鉛９５％
超〜１００％、残り鉄からなる電気亜鉛−鉄合金めっき
を施した、耐パウダリング性に優れためつき鋼板である
。

電気めっき被膜量は５〜３０２／−とすることが、また
溶融合金化亜鉛めっきの量は４０〜１００　ｔ／ｆＩ？
とすることが望ましい。

（作　用） 溶融合金化亜鉛−鉄めつきは、熱的に安定なδｌ相ない
しはＰ相を呈している。熱的に安定なδｌ相ないしはＰ
相のめつき被膜は硬く、延性が少なく、とシわけｒ相は
特にもろい特性がある。加えて、溶融の場合、熱的に合
金相を形成させるため、鉄が拡散しやすい部分としがた
い部分とで、合金相生長に差異があるため、結果として
めっき被膜が凹凸状を呈する。

プレス加工時、溶融合金化亜鉛めっき鋼板がパウダリン
グと称する粉状のめつき剥離を生ずるのは、めっき被膜
の凸の部分に加工応力が集中するため、および、加工性
の悪いｒ相が多く形成されるためである。従って、めっ
きが厚目付になるに従い、めっき層中にもろいＰ相の厚
みが増すため、および、めっき被膜の凹凸がより一層大
きくなるため、ノソウダリング性が著しく悪化すること
は避けられない。

一方、８０〜９５％亜鉛、残銑の電気亜鉛−鉄めっきは
、めっき組成が溶融合金化亜鉛めっき組成とほぼ同じで
あるが、電気的に強制めっきを施しているため、溶融め
っきのような熱力学的な安定相とは異なり、準安定な合
金相を呈し、めっき被膜がかなり軟らかく、延性がある
（８０％亜鉛、残り鉄のめつき組成において電気めっき
材は溶融めっき材に比べ、ビッカース硬度Ｈｖが約２５
０はど低い）。また、電気的に強制めっきを施している
ため、溶融合金化亜鉛めっきと異なり、めつき被膜が凹
凸状のめっきを呈せず、平滑なめっきが得られる特長が
ある。

そのため、プレス加工時、加工応力が一部分に集中せず
均等に加わシ、加工による亀裂は入るものの、めっき層
が粉状に剥離するパウダリングはほとんど生じない。し
かし、めっきが厚くなるに従って、めっき電力が増大す
ること、および、生産性が低下することから、製造コス
トが大幅に増大する製造上の大きな欠点がある。

そこで、ノソウダリング発生の生じがたい厚目付けめっ
きを、よシ安価に確実に製造する方法として、各種の検
討を行った結果、本発明のごとく、先ず溶融合金化亜鉛
めっき（鉄５〜１５％残り亜鉛）を望ましくは４０〜１
００　ｔ／ｆｆＩ′施しておき、次に電気亜鉛合金めっ
きを望ましくは５〜３０ｆ／−施すことＫよシ、パウダ
リング発生がほとんど生じないめっき鋼板が得られるこ
とが判明した。

本発明のごとく、下層に溶融合金化亜鉛めっきを施し、
上層に電気合金亜鉛めっきを施すことによシ、厚目付け
にても、パウダリングが著しく改善されるのは、■上層
に電気めっきを施すことによυ、電気めっきの平滑作用
により下層めっき表面の凹凸が均一化され、加工時の応
力が均等化されるため、■上層の電気めっき被膜の延性
にて加工応力を吸収緩和するため、さらに１■上層の電
気めっき被膜の延性が下層のめつき被膜のノ々インダー
効果を発揮し、下層めっきの粉状のめつき剥離を防止す
るためと考えられる。

上層の電気めっき被膜量組成を８０〜９５％亜鉛、残り
鉄と規定したのは、８０％亜鉛未満の組成では、電気め
っきといえどもめつき被膜が硬く胞くなり、耐パウダリ
ング性向上に寄与しないためである。また、亜鉛が９５
％超のめつき組成はめつき合金相の大半がり相であるた
め、めっき被膜が軟質でかつ延性を有し、耐パウダリン
グ性改善には有効であるがスポット溶接時、銅電極チイ
プとの反応性が高く、溶接性を著しく低下させる欠点を
有するためである。

上層の電気めっき被膜量は５〜３０　ｆ／ｄが望ましい
のは、５ｆ／−未満では、上記の平滑作用・加工応力吸
収緩和作用・ノ々インダー作用が不十分であシ、また、
３０ｆ／ｍ″超も電気めっきを施すことは、製造コスト
上望ましくないだめである。

なお、このようなことから、スポット溶接性をある程度
犠牲にしてよければ、９５％超〜１００％亜鉛、残り鉄
の電気亜鉛−鉄めっきを溶融合金化亜鉛め　一つき鋼板
の上層に施すことも、ｋｔパウダリング性改善の方法と
して有効である。その際、９５％超〜１００％亜鉛、残
り鉄の電気亜鉛−鉄めっきのめつき量としては５〜３０
ｔ／−が望ましい。

５２／−未満では、上記の平滑作用・加工応力吸収緩和
作用・ノ々インダー作用が不十分であシ、また、３０ｆ
／ｄ超も電気めっきを施すことは、製造コスト上望まし
くないためでるる。

一方、下層の溶融合金化亜鉛−鉄めっきの目付は量は４
Ｏ−ＬＯＯＰ／−が望ましい。４０　ｙ／、／未満なら
ば、溶融めっき単独にても耐パウダリング性は良好であ
るため、上層に耐パウダリング防止被膜を施す必要はな
いし、厚目付けを要求された場合には、下層のめつき被
膜を極力多く施し、上層の被膜を極力少なくした方がコ
スト的に望ましい。また、下層１００　ｆ／−超のめつ
き被膜のノぐラダリングを防止するためＫは、３０ｆ／
−超の電気めっき被膜が必要となり、高価であること、
および、１３０？／−超のめつき被膜の需要はほとんど
ないことから、実際上必要がない。

（実施例） つぎに、本発明の実施例を比較例とともに第１表に示す
。

注１・実施例および比較例の下層めっきは溶融亜鉛めっ
き後、加熱処理を施し、全めつイ乙 き層を合金拠処理した（鋼板厚：０．８ｍ）注２・上層
は電気亜鉛−鉄合金めっきを施した。

電気めっき条件：　　Ｆｅ”＝　４０〜９０　ｔ／　ｔ
Ｚｎ２＋＝４０〜７０２／１ ｐ）（＝ｌ〜２ 有機添加剤＝　１　？／を 浴温　５５℃ めっき電流密度　８０〜 ２００Ａ／ｄｍ’ 注３・耐）Ｊ？ｆ）／　リング性評価は、めっき鋼板を
Ｖ形（Ｖ角度６０度）に曲げた後、平板状に戻し、曲げ
部内側にセロハンテープを貼りつけたのち、これを剥が
し、その曲げ部内側のめつき金属の剥離幅を測定した（
剥離幅３．０−未満は実用上支障なし）。

注４・スポット溶接条件は、電極径５．１φ、加圧力２
４０ｋｆ、溶接時間８Ｈｚ、溶接電流１０ＫＡでちる。

連続打点数が大きいほど作業性はよい。

（発明の効果） 本発明により、プレス加工時のパクダリング発生のない
、厚目付けの亜鉛−鉄合金めっきを低コストで得ること
ができる。又、溶接性も劣化させることなく防錆鋼板と
しての機能を十分発揮し、工業的に大きな効果を奏する
ものである。

代理人　弁理士　秋　沢　政　光 他２名

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融合金化亜鉛めつき鋼板の上層に、亜鉛８０〜
   ９５％、残り鉄からなる電気亜鉛−鉄合金めつきを施し
   た、耐パウダリング性に優れためつき鋼板。
2. （２）溶融合金化亜鉛めつき鋼板の上層に、亜鉛９５％
   超〜１００％、残り鉄からなる電気亜鉛−鉄合金めつき
   を施した、耐パウダリング性に優れためつき鋼板。