JP3468004B2

JP3468004B2 - 高強度溶融亜鉛めっき熱延鋼板

Info

Publication number: JP3468004B2
Application number: JP00531997A
Authority: JP
Inventors: 善継鈴木; 洋一飛山; 一章京野
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1997-01-16
Filing date: 1997-01-16
Publication date: 2003-11-17
Anticipated expiration: 2017-01-16
Also published as: JPH10204580A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高強度溶融亜鉛め
っき熱延鋼板に関し、特に、自動車の車体などに用いら
れ、必要に応じて合金化処理を施したプレス加工性及び
めっき密着性に優れた高強度溶融亜鉛めっき熱延鋼板で
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、排気ガス規制の観点から自動車車
体の軽量化が必要となっている。この車体軽量化の有効
な手段の一つに、使用する鋼板の板厚を薄くする方法が
あるが、安全性を確保するため、板厚を薄くする分、鋼
板自体の強度を向上させる必要があった。そのため、現
在は、鋼板組成に、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃ、Ｐなどの強
化元素を複合して含有させ、高強度化が図られている。

【０００３】かかる高強度鋼板は、通常、熱間圧延で生
じた酸化皮膜（通称、黒皮という）を酸洗処理した後、
耐食性を付与するために「めっき」、特に「溶融亜鉛め
っき」が施され、高強度溶融亜鉛めっき熱延鋼板とな
る。この「溶融亜鉛めっき」を施すに際しては、まず、
前記黒皮を除くための酸洗処理が行われる。そして、引
き続き、該鋼板を連続焼鈍してから、該鋼板表面に形成
されている、極めて薄い、所謂「不可視酸化皮膜」を、
Ｎ₂ −Ｈ₂ の還元性雰囲気で還元する。

【０００４】しかしながら、炉内温度が低くてこの還元
が不十分な場合、該酸化被膜が残存し、所謂「不めっ
き」が発生することになる。また、この残存した酸化皮
膜は、通常再還元されるが、その再還元時の温度が高す
ぎると、還元後に、Ｆｅよりも易酸化性であるＳｉ，Ｍ
ｎ，Ｃｒ等の元素が、鋼板表面に酸化物として濃化し、
かかる場合にも、前記「不めっき」が発生する。その理
由は、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ等の含有量が多いと、適切な還
元温度域が存在しないからである。

【０００５】これらを改善する従来技術の一つとして、
特公昭６１−９６８６号公報は、溶融亜鉛めっきに先立
って、鋼板表面にＮｉの「下地めっき」を施すことを提
案した。しかし、この方法では、Ｃ：０．０００１〜
０．３０ｗｔ％、Ｓｉ：０．００１〜３．０ｗｔ％、Ｍ
ｎ：０．１〜３．０ｗｔ％、Ｃｒ：０．００１〜２．０
ｗｔ％、Ｐ：０．００１〜０．１０ｗｔ％をそれぞれ含
有する鋼板を対象にした場合、付着量が１０ｇ／ｍ² 以
上のＮｉめっきを施す必要があり、「めっき・コスト」
の上昇を招く。また、このような大量の下地Ｎｉめっき
を施すと、溶融亜鉛めっきの濡れ性は改善されるが、そ
の合金化過程でめっき表面にＳｉ、Ｎｉに起因する欠陥
が多発するという問題があった。

【０００６】この下地めっきとしては、例えば特開昭５
７−７０２６８号公報に開示されたように、Ｆｅを用い
る方法もある。しかし、この方法は、Ｓｉ添加鋼の「不
めっき」を防止することは可能であったが、そのために
は、５ｇ／ｍ² 以上のＦｅめっきを必要とし、やはりＮ
ｉの場合と同様に、極めて不経済であった。さらに、下
地めっき以外の改善技術としては、特開昭５５−１２２
８６５号公報や、特開平４−２５４５３１号公報に開示
されたものがある。それは、溶融亜鉛めっきを施す前
に、予め鋼板を酸化して、その表面に鉄酸化膜を形成さ
せた後、該鋼板を還元焼鈍して合金元素の酸化物皮膜の
形成を抑制する方法である。この方法は、還元焼鈍でめ
っき前に残存する鉄酸化膜の厚みを一定値以下に調整す
る方法であるため、還元焼鈍で鉄酸化膜を還元し過ぎる
と、かえって合金元素が表面に濃化して、めっき性が不
良となる、つまり酸化膜と還元量のバランスが崩れると
いう問題がある。加えて、この還元し過ぎを防ぐには、
膨大な鉄酸化物量が必要になる。しかし、圧延時にロー
ル等によって鉄酸化物皮膜が剥離してしまい、その後還
元焼鈍時に合金元素の選択酸素が起き、めっき性が阻害
されたり、剥離した鉄酸化物皮膜が還元焼鈍炉内に散乱
して、操業に悪影響を及ぼすという問題もあった。

【０００７】以上述べたように、自動車用高強度材料と
して魅力のある高強度熱延鋼板には、溶融亜鉛めっきを
施すための有効な手段を欠いているのが現状である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
を鑑み、溶融亜鉛めっき時に所謂「不めっき」を生じさ
せることなく、且つ、プレス加工性及びめっき密着性に
優れた高強度の溶融亜鉛めっき熱延鋼板、あるいは合金
化溶融亜鉛めっき熱延鋼板を提供することを目的として
いる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、
Ｐ等の強化元素が複合添加されている高強度熱延鋼板を
めっきする場合、これら元素が、焼鈍時もしくは酸洗時
に表面酸化物として存在し、溶融亜鉛との濡れ性を阻害
するため、「不めっき」が発生する。そこで、発明者
は、上記元素の表面濃化を抑制する鋼板の表層構造につ
いて詳細な検討を行った。その結果、ある特定した成分
を含有する高強度熱延鋼板は、その表層の鋼板地鉄結晶
粒界及び／又は結晶粒内に、該特定成分の多種類の酸化
物を予め生成させておくと、溶融めっき時の「不めっ
き」を生じさせることなくめっきすることができ、か
つ、プレス加工性及びめっき密着性が飛躍的に向上する
ことを見いだした。本発明は、この知見を具現化したも
ので、Ｃ：０．０００１〜０．３０ｗｔ％、Ｓｉ：０．
００１〜３．０ｗｔ％、Ｍｎ：０．１〜３．０ｗｔ％、
Ｃｒ：０．００１〜２．０ｗｔ％、Ｐ：０．００１〜
０．１０ｗｔ％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避不純物か
らなり，表層部の結晶粒界及び／又は結晶粒内にプレス
加工性及びめっき密着性の改良に有効な酸化物を有する
鋼板を母板とし、その表面に溶融亜鉛めっき層を形成し
てなることを特徴とする高強度溶融亜鉛めっき熱延鋼板
である。

【００１０】また、本発明は、上記酸化物がＳｉＯ₂ 、
ＭｎＯ、ＦｅＳｉＯ₃ 、Ｆｅ₂ ＳｉＯ₄ 、ＭｎＳｉＯ
₃ 、Ｍｎ₂ ＳｉＯ₄ 、Ｐ₂ Ｏ₅ 、Ｃｒ₂ Ｏ₃ 、ＦｅＣｒ
Ｏ₄ 、ＦｅＣｒ₂ Ｏ₄ ，（Ｆｅ、Ｍｎ）Ｏ、（Ｆｅ、Ｃ
ｒ）₂ Ｏ₃ 、（Ｆｅ、Ｍｎ）ＳｉＯ₃ 及び（Ｆｅ、Ｍ
ｎ）₂ ＳｉＯ₄ から選ばれた１種以上であることを特徴
とする高強度溶融亜鉛めっき熱延鋼板である。

【００１１】さらに、本発明は、上記酸化物を母板表層
から０．１〜１００μｍ深さまでに分布させ、且つ上記
酸化物の存在で、母板全体の酸素含有量が酸化物を生成
させる前に比べて１ｐｐｍ以上高いことを特徴とする高
強度溶融亜鉛めっき熱延鋼板である。加えて、さらに、
前記溶融亜鉛めっき層を合金化処理したことを特徴とす
る高強度溶融亜鉛めっき熱延鋼板でもある。

【００１２】本発明では、特定成分の多種類の酸化物が
表層部内に存在するので、溶融めっき時の「不めっき」
が解消され、加えて該鋼板を加工し場合、深絞り性、曲
げ等が非常に良好になる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、発明に至る経緯も含めて、
本発明の内容を詳細に説明する。従来、Ｃ：０．０００
１〜０．３０ｗｔ％、Ｓｉ：０．００１〜３．０ｗｔ
％、Ｍｎ：０．１〜３．０ｗｔ％、Ｃｒ：０．００１〜
２．０ｗｔ％、Ｐ：０．００１〜０．１０ｗｔ％を含有
する高強度熱延鋼板は、溶融亜鉛めっきを施す前に、該
鋼板表層の黒皮を除くため、酸洗処理が施される。その
際、鋼板表面には、極めて薄い、所謂「不可視酸化皮
膜」が形成されるので、それを還元するため、めっき前
に、鋼板を連続焼鈍炉に通板し、Ｎ₂ −Ｈ₂ の還元性雰
囲気で還元する。しかし、炉内温度が低くて還元が不十
分な場合、酸化皮膜が残存し、めっき時に「不めっき」
が発生する。また、この残存した酸化皮膜を再還元する
温度が高すぎると、還元後に、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ等の元
素が、鋼表面に酸化物として濃化し、この場合にも「不
めっき」が発生する。

【００１４】そこで、発明者は、その対策を鋭意研究
し、鋼板表層部に特定成分の酸化物を存在させれば、こ
れら成分の表面濃化が抑制され、その酸化物が鋼板表面
に形成しないことを知ったのである。鋼板表層部の結晶
粒界及び／又は結晶粒内に生成する酸化物は、該鋼板を
熱間圧延するときに生成させることができ、特に、それ
は、鋼帯をコイル状に巻き取る温度が高く、かつその後
冷却速度が遅い場合に成長する。この熱間圧延時に形成
した酸化物の観察結果を、図１に、所謂黒皮の直下に存
在している状態で示す。また、これら酸化物は、鋼帯が
コイル状に巻き取られ、鋼板表面が大気から遮断された
状態で、高温のため黒皮の主成分であるＦｅＯなどから
酸素が解離し、その解離酸素分圧下において鋼板表層部
が内部酸化された結果、生成したものである。

【００１５】従来、連続式亜鉛めっきライン（ＣＧＬ）
での還元焼鈍では、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ等は選択酸化され
て、鋼板の表面に濃化していた。しかしながら、本発明
に係る高強度熱延鋼板にすると、その表層部がめっき前
に前記のように内部酸化され、上記元素が酸化物とし
て、鋼中に広く分布するようになる。そのため、該鋼板
を高温度で還元焼鈍しても、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ等の元素
が鋼中を内部に向けて拡散して表面に移動せず、酸化物
として鋼板表面に濃化・析出してこない。そして、めっ
き時には、溶融亜鉛と鋼板との濡れ性が妨げられること
がなくなり、「不めっき」が発生しなくなる。

【００１６】かかる内部酸化時には、Ｆｅより易酸化性
の元素であるＰ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｍｎ等の元素は、鋼板の
内部及び外部の黒皮スケール中へと拡散し、結果として
酸洗による黒皮除去後の地鉄表層部近傍でのこれら元素
の固溶量が減少する。ＧＤＳ（グロー放電発光分析法）
を用いて、当該の酸化物が生成した高強度熱延鋼板とそ
うでないものを分析し、深さ方向でのこれら易酸化性元
素の分布を調査し、結果を図２に示す。図２より、当該
酸化物が生成した高強度熱延鋼板では、表層部でのこれ
ら元素の固溶量が減少していることがわかる。

【００１７】ところで、溶融亜鉛めっきの前に行われる
酸洗処理時においては、鋼中に固溶した元素が、地鉄の
溶解に伴い酸化され、酸素と結合した形であるオキソ酸
イオン、例えばＰＯ₄ ^3-、ＳｉＯ₃ ^2-などになり、Ｆｅ
イオンなどの陽イオンと錯形成し、低ｐＨであることも
手伝って、表面に付着・析出する。特に、リン酸錯体が
付着し易い。そのため、酸洗後に鋼板表層部に生成する
極薄い、所謂「不可視酸化皮膜」中には、Ｆｅ、Ｓｉ、
Ｍｎ、Ｃｒ、Ｐ等からなる複合酸化物が含有されるよう
になる。これら複合酸化物は、Ｆｅ酸化物に比べ、一般
に極めて還元され難いので、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒなどが鋼
板表面にいわゆる表面濃化され、「不めっき」が発生し
ていた。そのため、従来は、溶融亜鉛めっきが不可能な
高温度にまで昇温しないと、完全には還元できなかっ
た。一方、表面濃化しないような低い温度域（例えば５
００〜６００℃）では、酸化皮膜が十分に還元できない
ので、やはり「不めっき」が発生していた。しかし、上
記のように、熱延時に鋼板表層部近傍中のＳｉ、Ｍｎ、
Ｃｒ、Ｐ等の固溶元素を、酸化物として地鉄粒界や粒内
に固定させておくと、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｐなどの複合
酸化物が不可視酸化膜中に含有されないようになる。ま
た、予め酸化物として生成していたものは、酸洗時に容
易に脱落するため、これらに由来するＳｉ、Ｍｎ、Ｃ
ｒ、Ｐなどの酸化物も、同時に「不可視酸化膜」中に含
有されてこないようになる。

【００１８】図３に、ＥＳＣＡ（Ｘ線光電子分光法）に
て黒皮酸洗除去後の熱延鋼板の表面を観察した結果を示
す。結晶粒界及び／又は粒内部に酸化物を形成させた鋼
板では、Ｐ−Ｏ結合の存在が確認できないが、酸化物を
形成させなかった鋼板では、Ｐ−Ｏ結合の存在が認めら
れた。これは、熱延鋼板の黒皮酸洗時に、難還元性のリ
ン酸化合物が生成していることを示唆するものである。

【００１９】このように、酸化物を形成させておいた熱
延鋼板の表層に生成する不可視酸化物は、殆ど、Ｆｅ系
酸化物が主体で、これは易還元性である。そのため、表
面濃化せず、かつＦｅ酸化物が還元できる低温還元温度
域（５００〜６００℃）でめっき性が改善され、「不め
っき」が発生しない。なお、本発明で利用する鋼板表層
部での酸化物形成技術は、溶融亜鉛めっき鋼板に限ら
ず、溶融アルミニウムめっき、溶融アルミニウム−亜鉛
めっきである５％アルミニウム−亜鉛めっき、あるいは
所謂ガルバリウムめっき等、他の溶融金属めっき鋼板に
も適用できる。これは、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ等の酸化物の
表面への濃化が抑制されて、亜鉛に限らずアルミニウム
等の他の溶融金属と濡れ性が改善され、同様に「不めっ
き」が抑えられるからである。従って、結局のところ、
高強度熱延鋼板の表層部に、予め酸化物を生成せしめて
おくことで、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ等の酸化物の表面への濃
化が抑制され、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒの添加量の高い高強度
熱延鋼板でも、金属種を問わず溶融めっき性が良好にな
るわけである。

【００２０】加えて、めっき後の合金化についても同様
で、上記元素の表面濃化量と相関があるのは、めっき性
だけでなく合金化速度とも相関があり、表面濃化量の少
ない方がめっき性がよくなるし、合金化速度は速くなる
ことが確認されている。従って、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｐ
等の強化元素が添加された高強度熱延鋼板の溶融めっき
性を飛躍的に向上させるには、結局のところ、熱延鋼板
の巻取時に、地鉄結晶粒界及び／又は結晶粒内に、固溶
元素であるＳｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｐ等の酸化物を形成させ
ておけば、高温還元焼鈍時での表面濃化を抑制するだけ
でなく、酸洗時の鋼板表層部に生成する所謂「不可視酸
化皮膜」中にもＳｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、ＰなどＦｅ以外の元
素を複合酸化物として含有させないので、最も効果的か
つ適切である。

【００２１】Ｓｉ、ＭｎもしくはＣｒ量の下限を、それ
ぞれ０．００１、０．１及び０．００１ｗｔ／％に設定
したのは、これより少ない範囲では、本発明を適用しな
くても通常のラジアント・チューブ（ＲＴＨ）型や無酸
化炉（ＮＯＦ）型焼鈍炉を備えたＣＧＬラインで、溶融
亜鉛めっきが可能だからである。また、合金化反応につ
いても、特に、合金化反応速度の低下は見られず、従来
と同様の合金化設備や合金化温度、合金化時間、加熱時
の昇温速度、冷却時の冷却速度などにて、合金化が可能
であることから、本発明では、Ｓｉ量は０．００１％以
上、Ｍｎ量は０．１以上、Ｃｒ量は０．００１％以上、
Ｐ量は０．００１％以上とした。さらに、Ｃ量の下限値
である０．０００１ｗｔ％は，通常の製鋼方法における
不可避的含有量である。

【００２２】また、Ｓｉ量の上限を３．０ｗｔ％、Ｍｎ
量の上限を３．０ｗｔ％、Ｃｒ量の上限を２．０ｗｔ
％、Ｐの上限を０．１０ｗｔ％にしたのは、これらの値
を超えると、酸洗時でも、あるいは溶融めっき直前の焼
鈍時でも、鋼板表面に酸化皮膜が生成し、めっき浴の密
着性を著しく低下させるためである。また、Ｐを０．１
０ｗｔ％超えとすると、著しい合金化遅延を引き起こす
恐れがある。さらに、Ｃ量の上限を０．３０ｗｔ％とし
たのは、これを超えると、鋼板の硬度が増して延性が低
下し、深絞り性などの機械的特性値の一部が低下するの
で、好ましくないからである。

【００２３】Ｂは、鋼の二次加工脆性に絶大な効果を有
することから、高強度熱延鋼板には必須の元素である。
これらは、焼鈍時や酸洗後に溶融亜鉛との濡れ性を著し
く阻害することはない。また、焼鈍後の脱脂酸洗が十分
でなく表層に残存したとしても、「不めっき」の原因も
なりにくい。そこで、本発明では、Ｂについて特に含有
量の限定を設けないことにした。

【００２４】酸化物層の厚みを０．１以上、１００μｍ
以下に限定したのは、０．１μｍ未満であると、酸化物
の生成量そのものが少ないため、濡れ性の劣化を抑制す
ることができなくなり、１００μｍを超えると、酸化物
が脆いため、鋼板自身の機械的特性が低下する恐れがあ
るからである。なお、これら酸化層が僅かでも生成すれ
ば、上記の効果が幾分か生じることは言うまでもない。
鋼中酸素量を何らかの分析手法、例えば「インパルス炉
溶融−赤外線吸収法」にて測定すると、酸化層がわずか
でも生成している鋼板では、鋼板中の酸素量が従来の鋼
板に比べ１ｐｐｍ以上増加していた。鋼中酸素量の増加
量が１ｐｐｍより少ないと、めっき性等の改善に有効で
ない。そのため、内部酸化物の存在により、鋼板中の酸
素量が１ｐｐｍ以上増加していることも、本発明の条件
に加えた。

【００２５】さらに、酸化物生成の有無の判断は、以下
の酸素量分析で行った。溶融亜鉛めっきした鋼板につい
て、溶融亜鉛めっきしたままのものと、表面のめっき層
及びめっき層直下の地鉄鋼板の表面の０．５ｍｍ以上と
を同時に研削除去して表面を研磨したものとの鋼中酸素
量とを比較し、前者の値から後者の値を差し引いた値を
酸化物による鋼中酸素量の増加分をもって酸素量の増加
分とした。また、めっき鋼板の断面を研磨し光学顕微鏡
で鋼板表層部を観察しても、結晶粒界部の酸化物層が黒
い筋状の模様として、鋼板表層直下の酸化物の有無が確
認できる。また、断面後１％ナイタール液で１０〜２０
秒程度軽くエッチングしても観察できる。

【００２６】プレス加工時において、主に圧縮応力を受
けることによりめっきが剥離することが知られている。
本発明における溶融亜鉛めっき熱延鋼板のめっき層直下
の酸化物が存在する熱延鋼板は、従来の酸化物の存在し
ない熱延鋼板に比べ、鋼板表層部が極めて清浄に保たれ
ており、結果として溶融亜鉛と鉄との反応の活性点が多
いため、結果として不めっきの発生が抑制される。その
ため、合金化の合金層が極めて緻密になり、結果として
プレス加工時におけるめっき密着性が良好になるわけで
ある。このプレス加工時におけるめっき密着性の向上
は、断面を光学顕微鏡で観察し、めっき層直下の酸化物
が少量でも観察されれば、その効果が確認できた。

【００２７】本発明では、めっき付着量に関して特に限
定しないが、耐食性等の観点から自動車用鋼板として
は、溶融亜鉛めっき鋼板を合金化した後の通常Ｚｎ−Ｆ
ｅ合金の付着量は、通常２５〜９０ｇ／ｍ² 、めっき層
中のＦｅ含有率としては８〜１３ｗｔ％が適当である。
また、同様に溶融亜鉛めっき浴条件についても特に限定
するものではないが、めっき浴中のアルミ濃度は０．１
３〜０．１６ｗｔ％程度、Ｆｅ濃度０．０１ｗｔ％〜飽
和が適当であり、さらに、浴中にＰｂ、Ｍｇ、Ｍｎ等を
含有してもかまわない。

【００２８】なお、本発明では、めっき後の鋼板は、必
要に応じて直ちに加熱合金化処理され、合金化溶融亜鉛
めっき鋼板が製造される。この合金化に際し、温度が４
６０℃未満の場合、長時間加熱しないと、生産性が低下
する。それで、４６０℃以上の温度で加熱する必要があ
るが、プレス加工時のめっき密着性を確保するために
は、６００℃以下にしなければならない。

【００２９】次に、本発明に係る溶融亜鉛めっき熱延鋼
板の母板の製造方法について説明する。鋼板表層部の結
晶粒界及び／又は結晶粒内の酸化物は、例えば熱間圧延
時にコイル巻き取り温度６５０℃で巻取、その後冷却を
５０℃／時間で行うことにより生成させる。つまり、こ
の酸化物は、熱延で生成した黒皮（酸化鉄）が高温にて
酸素を解離して鋼板内部に浸透し、該酸素分圧下で地鉄
表層部が内部酸化して生成するものである。内部酸化の
速度は、時間と温度の関数であり、温度が高いほど、ま
たは時間が長いほど酸化反応は進行し、結晶粒界及び／
又は結晶粒内の酸化物の量は増大する。

【００３０】

【実施例】表１に示す組成の高強度鋼板を、熱間圧延後
に酸洗処理し、種々の表面処理を施して表１に挙げたよ
うな表面処理鋼板を多数製造した。それは、まず、１２
００〜１２５０℃で加熱したスラブを熱延した後、９６
０〜９１０℃にて仕上圧延して鋼帯とし、４４０〜７６
０℃でコイル状に巻取った。次いで、該鋼帯をＣＧＬラ
インにて酸洗して黒皮を除去し、その後、冷延、還元焼
鈍、各種表面処理を施した。還元焼鈍は、鋼種Ｎｏ．１
が５５０〜８５０℃、鋼種Ｎｏ．２が７００℃、鋼種Ｎ
ｏ．３が６７０℃、鋼種Ｎｏ．４が６５０℃、鋼種Ｎ
ｏ．５が６８０℃、鋼種Ｎｏ．６が６３０℃、鋼種Ｎ
ｏ．７が６４０℃で行なわれた。また、表１の「厚み」
は、鋼板表面からの酸化物層の分布範囲の厚みを表わ
す。

【００３１】溶融亜鉛めっき浴は、アルミ濃度を０．１
５ｗｔ％添加したもので、その温度は４９０℃とした。
めっきの外観性は、目視で観察した上で良好か否か、不
めっき発生があるか否かを判断した。合金化処理は、温
度４７０℃〜５７０℃で行なわれた。合金化状態は、合
金化した後に目視で「合金化むら」、「合金化遅延」な
どが起こっていないかどうかを確認した上で評価した。
鋼板表層直下の酸化物の有無観察は、試料断面の研磨
後、それを１％ナイタール液に浸漬してエッチングする
ことで行った。プレス加工性の評価試験は、合金化溶融
亜鉛めっき熱延鋼板を９０度曲げ延ばし、圧着側をテー
プ剥離して亜鉛の剥離量を螢光Ｘ線にて測定した。

【００３２】

【表１】

【００３３】上記のようにして製造した種々の溶融亜鉛
めっき熱延鋼板の処理結果を、表２に一括して示す。表
２によれば、適切な厚みの表層酸化物が結晶粒界、結晶
粒内又はその両者に存在する場合、めっき状態は良好で
あることが明らかである。また、表層酸化物が非常に薄
い場合も概ね良好であったが、酸化物層がない場合に
は、「不めっき」が発生していた。一方、本発明に該当
しない鋼板の場合には、「不めっき」や「付着量むら」
が、また酸化物層が１５０μｍと厚い場合には、鋼板自
身の機械的特性が劣化する等、様々な不具合が発生し
た。しかし、本発明に係る鋼板では、「不めっき」はお
ろか、鋼板自身の機械的特性の劣化等いかなる不具合も
生じていなかった。

【００３４】また、同様にして製造した溶融亜鉛めっき
熱延鋼板を、４６０〜５６０℃で加熱合金化処理して合
金化溶融亜鉛めっき熱延鋼板を製造した。その結果を、
表２〜表３に示す。その際、プレス加工性は、次のよう
にランクづけして評価した。螢光Ｘ線のカウント数、プレス加工性評価（ランク）０〜５００ランク１（良）５００〜１０００２１０００〜２０００３２０００〜３０００４３０００以上５（劣）

【００３５】表２〜４から明らかなように、比較例１〜
９の鋼板は、「不めっき」が発生し、プレス加工性、密
着性も不良であった。しかし、本発明に係る鋼板（実施
例１〜１１）は、表面外観、プレス加工性、密着性とも
良好であった。

【００３６】

【表２】

【００３７】

【表３】

【００３８】

【表４】

【００３９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明により、Ｓ
ｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｐなどを含有していても、普通鋼と同
様に効率的に、かつプレス加工性及びめっき密着性に優
れた高強度溶融亜鉛めっき熱延鋼板が提供できるように
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】鋼板表層部に酸化物が生成した状態を示す図で
ある。

【図２】黒皮の酸洗除去後の鋼板厚み方向での各種元素
の分布を示す図であり、（ａ）は鋼板表層部の粒界／粒
内に酸化物を生成した場合、（ｂ）は生成していない場
合である。

【図３】黒皮を酸洗除去した鋼板表面のＥＳＣＡによる
分析結果を示す図であり、（ａ）は鋼板表層部の粒界／
粒内に酸化物を生成した場合、（ｂ）は生成していない
場合である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特許3312103（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C22C 38/00 - 38/60 C23C 2/02 C23C 2/06 C23C 2/28

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｃ：０．０００１〜０．３０ｗｔ％、Ｓｉ：０．００１〜３．０ｗｔ％、Ｍｎ：０．１〜３．０ｗｔ％、Ｃｒ：０．００１〜２．０ｗｔ％、Ｐ：０．００１〜０．１０ｗｔ％を含有し、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなり，表層部
の結晶粒界及び／又は結晶粒内にプレス加工性及びめっ
き密着性の改良に有効な酸化物を有する鋼板を母板と
し、その表面に溶融亜鉛めっき層を形成してなることを
特徴とする高強度溶融亜鉛めっき熱延鋼板。
【請求項２】上記酸化物がＳｉＯ₂、ＭｎＯ、ＦｅＳ
ｉＯ₃、Ｆｅ₂ＳｉＯ₄、ＭｎＳｉＯ₃、Ｍｎ₂ＳｉＯ₄、Ｐ
₂Ｏ₅、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＦｅＣｒＯ₄、ＦｅＣｒ₂Ｏ₄，（Ｆ
ｅ、Ｍｎ）Ｏ、（Ｆｅ、Ｃｒ）₂Ｏ₃、（Ｆｅ、Ｍｎ）Ｓ
ｉＯ₃及び（Ｆｅ、Ｍｎ）₂ＳｉＯ₄から選ばれた１種以
上であることを特徴とする請求項１記載の高強度溶融亜
鉛めっき熱延鋼板。
【請求項３】上記酸化物を母板表面から０．１〜１０
０μｍ深さまでに分布させ、且つ上記酸化物の存在で、
母板全体の酸素含有量が酸化物を生成させる前に比べて
１ｐｐｍ以上高いことを特徴とする請求項１又は２に記
載の高強度溶融亜鉛めっき熱延鋼板。
【請求項４】さらに、前記溶融亜鉛めっき層を合金化
処理したことを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載
の高強度溶融亜鉛めっき熱延鋼板。