JP4377784B2 - 合金化溶融亜鉛めっき鋼板 - Google Patents
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加工性を悪化させずに鋼板を高強度化するためには、SiやMn、Pといった元素を添加することが有効であるが、Siの添加は不めっきの原因となり易いため、現在、Mn、Pの添加により高強度化した鋼板が最も多く使用されている。
C :0.0001〜0.015%、
Si:0.001〜0.02%、
Mn:0.20〜2.8%、
P :0.02〜0.2%、
S :0.015%以下、
Al:0.008%以下、
Ti:0.002〜0.10%、
N :0.0005〜0.004%、
を含有し、さらに、Ce、La、Nd、Pr、Smの一種または二種以上を合計で0.0001〜0.01%含有し、残部Feおよび不可避不純物からなり、鋼中Ti含有量が、下記(1)式([%X]は、質量%で表わした合金元素Xの含有量)で与えられる条件を満足し、かつ、顕微鏡で観察される円相当径10μm以上の非金属介在物の70質量%以上が、下記(4)〜(6)式の組成範囲内の条件を満足する鋼板に、Al:0.05〜0.5質量%、Fe:7〜15質量%、残部がZnおよび不可避的不純物からなり、めっきのd=1.26Å、d=1.222ÅのX線回折強度Iζ、IΓとSi標準板のd=3.13ÅのX線回折強度ISiとの比Iζ/ISi、IΓ/ISiが、Iζ/ISi≦0.004、IΓ/ISi≦0.004である合金化溶融亜鉛めっき層を形成させたことを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
[%Ti]≧4[%C]+3.4[%N]+1.5[%S] ・・・・ (1)
10%≦TiO2/(TiO2+Al2O3+REM酸化物)<95% ・・・ (4)
0≦Al2O3<50% ・・・ (5)
5%≦REM酸化物<90% ・・・ (6)
ここで、TiO2:鋼板の非金属介在物中のTi酸化物の濃度、Ti酸化物としてはTi2O3、Ti3O5の形態のものも存在するが、TiO2として換算したTi酸化物濃度。
Al2O3:鋼板の非金属介在物中のAl酸化物の濃度。
REM酸化物:鋼板の非金属介在物中のCe、La、Nd、Pr、Sm酸化物の総和の濃度、Ce2O3、La2O3、Nd2O3、Pr2O3、Sm2O3として換算した酸化物量。
を意味する。
([%Ti]+0.52[%Nb])≧4[%C]+3.4[%N]+1.5[%S] ・・(2)
[%Ti]≧0.009% ・・・・ (3)
Ce、La、Nd、Pr、Smの添加は、単体金属で行うことも可能であるが、ミッシュメタル等のCe、La、Nd、Pr、Smを含む合金で添加することも可能である。
10%≦TiO2/(TiO2+Al2O3+REM酸化物)<95%・・・(4)
0≦Al2O3<50% ・・・(5)
5%≦REM酸化物<90% ・・・(6)
TiO2:鋼板の非金属介在物中のTi酸化物の濃度。Ti酸化物としてはTi2O3、Ti3O5の形態のものも存在するが、TiO2として換算したTi酸化物濃度。
Al2O3:鋼板の非金属介在物中のAl酸化物の濃度。
REM酸化物:鋼板の非金属介在物中のCe、La、Nd、Pr、Sm酸化物の総和の
濃度。Ce2O3、La2O3、Nd2O3、Pr2O3、Sm2O3として換算
した酸化物量。
本発明においては、さらに鋼板の成形性、加工性を一段と高くする場合には、Tiの含有量を下記(1)式を満足する範囲とする。
[ %Ti] ≧4[ %C] +3.4[ %N] +1.5[ %S] … (1)
これは、Ti含有量を上記の範囲とすると、加工性を阻害する元素であるCおよびNをTiで有効に固定し、鋼板の加工性を高めることができるからである。あるいは、TiおよびNbの含有量を下記(2)式および(3)式を満足する範囲とする。
([ %Ti] +0.52[ %Nb] )≧4[ %C] +3.4[ %N] +1.
5[ %S] … (2)
[%Ti] ≧0.009% … (3)
また、IΓ/ISiを0.004以下に限定した理由は、IΓ/ISiが0.004以下ではΓ相は極微量であり、めっき密着性の低下が見られないためである。
本発明鋼板の製造工程としては、通常の熱延鋼板(ホットストリップ)、あるいは冷延鋼板(コールドストリップ)の製造工程を適用して製造すればよい。
本発明では鋼板中のOは特に限定しないが、Oは酸化物系介在物を生成して鋼の加工性や耐食性、外観を損なうので、0.007%以下とすることが望ましく、少ないほど好ましい。
また、本発明において鋼板の板厚は本発明に何ら制約をもたらすものではなく、通常用いられている板厚であれば本発明を適用することが可能である。さらに、本発明鋼板は通常のプロセスで製造される冷延鋼板、熱延鋼板のいずれであってもその効果は充分に発揮されるものであり、鋼板の履歴によって効果が大きく変化するものではない。また、熱間圧延条件、冷間圧延条件、焼鈍条件等は鋼板の寸法、必要とする強度に応じて所定の条件を選択すれば良く、熱間圧延条件、冷間圧延条件、焼鈍条件等によって本発明鋼板の効果が損なわれるものではない。
本発明鋼板は、引張強度が300N/mm2 以上を満足する性能を持つ高強度鋼板(300、340、400、440N/mm2 級)である。
・サンプル引き抜き巾:200×200mm
・金型:半径60mmの球頭のポンチ、ビード付きダイス
・押しつけ荷重:60t
・張り出し速度:30mm/min
・塗油:防錆油塗布
○:非金属介在物起因の割れ発生率が0.5%未満のもの
△:非金属介在物起因の割れ発生率が0.5%以上、3%未満のもの
×:非金属介在物起因の割れ発生率が3%以上のもの
○:筋模様が混入している部分の長さが全長の0.5%未満のもの
△:筋模様が混入している部分の長さが全長の0.5%以上、10%未満のもの
×:筋模様が混入している部分の長さが全長の10%以上のもの
・サンプル引き抜き巾:30mm
・金型:片側が肩R1mmRの角ビード(凸部は4×4mm)凸型、反対側が肩R1mmRの凹型
・押しつけ荷重:800、1000kg
・引き抜き速度:200mm/min
・塗油:防錆油塗布
◎:押しつけ荷重1000kgで引き抜けたもの
○:押しつけ荷重800kgで引き抜けたが、荷重1000kgでは破断したもの
×:押しつけ荷重800kgで破断したもの
◎:めっき層がまったく剥離しないもの
○:めっきの剥離が軽微であるもの
△:めっきが相当程度剥離したもの
×:めっきがほとんど剥離したもの
Claims (3)
- 質量%で、
C :0.0001〜0.015%、
Si:0.001〜0.02%、
Mn:0.20〜2.8%、
P :0.02〜0.2%、
S :0.015%以下、
Al:0.008%以下、
Ti:0.002〜0.10%、
N :0.0005〜0.004%、
を含有し、さらに、Ce、La、Nd、Pr、Smの一種または二種以上を合計で0.0001〜0.01%含有し、残部Feおよび不可避不純物からなり、鋼中Ti含有量が、下記(1)式([%X]は、質量%で表わした合金元素Xの含有量)で与えられる条件を満足し、かつ、顕微鏡で観察される円相当径10μm以上の非金属介在物の70質量%以上が、下記(4)〜(6)式の組成範囲内の条件を満足する鋼板に、Al:0.05〜0.5質量%、Fe:7〜15質量%、残部がZnおよび不可避的不純物からなり、めっきのd=1.26Å、d=1.222ÅのX線回折強度Iζ、IΓとSi標準板のd=3.13ÅのX線回折強度ISiとの比Iζ/ISi、IΓ/ISiが、Iζ/ISi≦0.004、IΓ/ISi≦0.004である合金化溶融亜鉛めっき層を形成させたことを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
[%Ti]≧4[%C]+3.4[%N]+1.5[%S] ・・・・ (1)
10%≦TiO2/(TiO2+Al2O3+REM酸化物)<95% ・・・ (4)
0≦Al2O3<50% ・・・ (5)
5%≦REM酸化物<90% ・・・ (6)
ここで、TiO2:鋼板の非金属介在物中のTi酸化物の濃度、Ti酸化物としてはTi2O3、Ti3O5の形態のものも存在するが、TiO2として換算したTi酸化物濃度。
Al2O3:鋼板の非金属介在物中のAl酸化物の濃度。
REM酸化物:鋼板の非金属介在物中のCe、La、Nd、Pr、Sm酸化物の総和の濃度、Ce2O3、La2O3、Nd2O3、Pr2O3、Sm2O3として換算した酸化物量。
を意味する。 - 鋼板が付加成分としてさらに、質量%で、Nb:0.002〜0.10%を含有し、鋼中TiおよびNbの含有量が、下記(2)〜(3)式([%X]は、質量%で表わした合金元素Xの含有量)で与えられる条件を満足することを特徴とする請求項1に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
([%Ti]+0.52[%Nb])≧4[%C]+3.4[%N]+1.5[%S] ・・(2)
[%Ti]≧0.009% ・・・・ (3) - 鋼板が付加成分としてさらに、質量%で、B:0.0002〜0.003%を含有することを特徴とする請求項1または2に記載の合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
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