JP2014058714A - 冷延鋼板およびその製造方法 - Google Patents
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- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Abstract
【解決手段】冷延鋼板表面には、Zn含有量が10mg/m2以上500 mg/m2以下、S含有量が1.0mg/m2以上100mg/m2以下、P含有量が0.2mg/m2以上10mg/m2以下であり、皮膜の平均厚さが10nm以上である皮膜を有す。そして、上記冷延鋼板は、冷延鋼板を、硫硫酸イオン:3g/L以上およびZnイオン:3g/L以上含有する溶液と接触させた後水洗、乾燥を行い、次いで、Pイオンを0.01g/L以上含有する溶液に接触させることで製造される。
【選択図】なし
Description
[1] 鋼板表面にZn、S、P、Oを含有する皮膜を有し、かつ、該皮膜のZn含有量が10mg/m2以上500 mg/m2以下、S含有量が1.0mg/m2以上100mg/m2以下、P含有量が0.2mg/m2以上10mg/m2以下であり、皮膜の平均厚さが10nm以上であることを特徴とする冷延鋼板。
[2] 前記[1]に記載の冷延鋼板を製造する方法であり、冷延鋼板を、硫酸イオン:3g/L以上およびZnイオン:3g/L以上含有する溶液と接触させた後水洗、乾燥を行い、次いで、Pイオンを0.01g/L以上含有する溶液に接触させることを特徴とする冷延鋼板の製造方法。
[3]上記酸性溶液との接触時間は3秒以上500秒以下であることを特徴とする前記[2]に記載の冷延鋼板の製造方法。
板厚1.2mmの高強度冷延鋼板に対して調質圧延を行った。引き続き、Zn、S、P、Oを含有する皮膜の成膜処理として、表1に示す所定濃度、撹拌、温度、浸漬時間の硫酸亜鉛・7水和物の溶液に鋼板を浸漬した。次に、十分水洗を行った後、乾燥した。更に、表1に示す所定濃度、撹拌、温度、浸漬時間のピロリン酸ナトリウムの溶液に鋼板を浸漬した。次に、十分水洗を行った後、乾燥した。
20%塩酸+インヒビター溶液で皮膜層を溶解した液を中和し、ICPでS、Zn、Pの濃度を測定した。測定した値を単位面積あたりの含有量に換算し、その値を含有量とした。
平均皮膜厚さの測定には蛍光X線分析装置を使用した。測定時の管球の電圧および電流は30kVおよび100mAとし、分光結晶はTAPに設定してO-Kα線を検出した。O-Kα線の測定に際しては、そのピーク位置に加えてバックグラウンド位置での強度も測定し、O-Kα線の正味の強度が算出できるようにした。なお、ピーク位置およびバックグラウンド位置での積分時間は、それぞれ20秒とした。
プレス成形性(特に絞り・流入部における成形性)を評価するために、各供試材の動摩擦係数を以下のようにして測定した。図1は摩擦係数測定装置を示す概略正面図である。同図に示すように、供試材から採取した摩擦係数測定用試料1が試料台2に固定され、試料台2は、水平移動可能なスライドテーブル3の上面に固定されている。スライドテーブル3の下面には、これに接したローラ4を有する上下動可能なスライドテーブル支持台5が設けられ、これを押し上げることによりビード6による摩擦係数測定用試料1への押し付け荷重Nを測定するための第1ロードセル7がスライドテーブル支持台5に取り付けられている。上記押し付け力を作用させた状態でスライドテーブル3を水平方向へ移動させるための摺動抵抗力Fを測定するために第2ロードセル8が、スライドテーブル3の一方の端部に取り付けられている。なお、潤滑油としてスギムラ化学社製のプレス用洗浄油プレトンR352Lを摩擦係数測定用試料1の表面に塗布して試験を行った。
摩擦係数の測定に対しては、高強度鋼板のプレス成形を想定した面圧になるよう、室温(25℃)において、押し付け荷重Nを1600kgfの条件で行った。なお試料の引抜き速度(スライドテーブル3の水平移動速度)は100cm/minである。これらの条件で、押し付け荷重Nと引抜き荷重Fを測定し、供試材とビードとの間の摩擦係数μは、式:μ=F/Nで算出した。潤滑油としてスギムラ化学社製のプレス用洗浄油プレトンR352Lを摩擦係数測定用試料1の表面に塗布して試験を行った。
脱脂性の評価は、脱脂後の水濡れ率で評価を行った。作成した試験片に、スギムラ化学工業(株)製のプレス用洗浄油プレトンR352Lを片面1.2g/m2塗油したのち、日本パーカライジング(株)製のFC-L4460のアルカリ脱脂液を用いてサンプルの脱脂を行った。ここで、脱脂時間は120秒とし、脱脂時は脱脂液を直径10cmのプロペラを150rpmの速度で攪拌した。脱脂完了から20秒後の試験片の水濡れ率を測定することで、脱脂性の評価を行った。
成膜処理を行わなかったNo.1の比較例は、Zn含有量が10mg/m2未満、S含有量が1.0mg/m2未満、P付着量が0.2mg/m2未満であり、FXで測定した酸化膜厚が10nm未満であり十分な皮膜が形成されておらず、型カジリ性に劣る。
No.2の比較例はS付着量が1.0mg/m2未満であり、P付着量が0.2mg/m2未満であり、FXで測定した酸化膜厚が10nm未満であり、十分な皮膜が形成されておらず、型カジリ性に劣り、脱脂性にも劣る。
No.16、17は成膜処理を実施しているが、処理液中のS濃度、Zn濃度が不足している比較例である。Zn含有量が10mg/m2未満、S含有量が1.0mg/m2未満、P付着量が0.2mg/m2未満であり、FXで測定した酸化膜厚が10nm未満であり、十分な皮膜が形成されておらず、型カジリ性に劣り、脱脂性にも劣る。
No.3〜15、No.18〜26の本発明例では、Zn含有量が10mg/m2以上500 mg/m2以下、S含有量が1.0mg/m2以上100mg/m2以下、P含有量が0.2mg/m2以上10mg/m2以下であり、FXで測定した酸化膜厚が10nm以上であり、型カジリ性に優れ、脱脂性にも優れる。
2 試料台
3 スライドテーブル
4 ローラ
5 スライドテーブル支持台
6 ビード
7 第1ロードセル
8 第2ロードセル
9 レール
N 押付荷重
F 摺動抵抗力
Claims (3)
- 鋼板表面にZn、S、P、Oを含有する皮膜を有し、かつ、該皮膜のZn含有量が10mg/m2以上500 mg/m2以下、S含有量が1.0mg/m2以上100mg/m2以下、P含有量が0.2mg/m2以上10mg/m2以下であり、皮膜の平均厚さが10nm以上であることを特徴とする冷延鋼板。
- 請求項1に記載の冷延鋼板を製造する方法であり、
冷延鋼板を、硫酸イオン:3g/L以上およびZnイオン:3g/L以上含有する溶液と接触させた後水洗、乾燥を行い、次いで、Pイオンを0.01g/L以上含有する溶液に接触させることを特徴とする冷延鋼板の製造方法。 - 上記酸性溶液との接触時間は3秒以上500秒以下であることを特徴とする請求項2に記載の冷延鋼板の製造方法。
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