JP4826078B2 - 合金化溶融亜鉛めっき鋼板 - Google Patents
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Description
(実施例1)
板厚0.8mmの冷延鋼板上に、常法の合金化溶融亜鉛めっき法によりめっき皮膜を45〜60g/m2形成し、更に調質圧延を行った(一部は行っていない)。この際、調質圧延の圧下荷重を変化させることで、表面における平坦部の面積率を変化させた。次に、pH12.5の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬し、合金化処理時の加熱により生成した酸化物層を除去した(以下、アルカリ処理)。表層におけるAlの量をこの処理時間により調整した。引き続き、平坦部にZnまたはZnとFe及び/又はAlを含む酸化物及び/又は水酸化物からなる微細凹凸を形成するために次の処理を行った。なお、平坦部における微細凹凸が存在する面積率は30%以上であるように調整した。一部の試験材はここで述べた処理を行っていない。
電子線三次元粗さ解析装置(エリオニクス社製ERA−8800FE)を用いた。測定は加速電圧5kV、WD15mmにて行い、測定時の面内方向のサンプリング間隔は1〜5nmとした。平坦部の酸化膜が厚い試料については、電子線照射による帯電を避けるため金蒸着を施した。平坦部一箇所当たり電子線の走査方向およびそれと垂直方向から長さ3μm程度の500本以上の粗さ曲線を切出し、微細凸部の単位長さ当たりの個数、および平均の高さを計測した。測定した平坦部は一試料当たり10箇所である。
走査型オージェ電子顕微鏡を用い、Ar+イオンスパッタリングを併用して表面(平坦部がある場合は平坦部)の深さ方向分析を行なうことで、酸化物及び/又は水酸化物の層の厚さを測定した。酸化物または水酸化物に起因するOの含有率は、ある深さで最大値となった後、減少し一定となる。このとき、Oの含有率が、最大値より長いスパッタ時間で、最大値と一定値との和の1/2となるスパッタ時間を、厚さに換算して酸化物層の厚さとした。スパッタ時間から酸化物及び/又は水酸化物の層の厚さへの換算は、膜厚既知のSiO2膜を測定して求めたスパッタレートにより行なった。
プレス成形性を評価するために、各供試体の摩擦係数を、以下のようにして測定した。
[条件1]図7に示すビードを用い、押付荷重N:400kgf、試料の引き抜き速度(スライドテーブル3の水平移動速度):100cm/minとした。この時、評価は、摩擦係数により行ない、◎:0.140未満、○:0.140以上、0.160未満、△:0.160以上、0.170未満、×:0.170以上、とした。供試体とビードとの間の摩擦係数μは、式:μ=F/Nで算出した。
供試体とビードとの間の摩擦係数μは、式:μ=F/Nで算出した。
板厚0.8mmの冷延鋼板上に、常法の合金化溶融亜鉛めっき法により、Alを添加した亜鉛めっき浴でめっき、合金化処理して、めっき付着量60g/m2、所定のFe濃度のめっき皮膜を形成し、更に調質圧延を行った。この際、調質圧延の圧下荷重を変化させることで、表面における平坦部の面積率を変化させた。次に、pH12.0の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬し、合金化処理時の加熱により生成した酸化物層を除去した(以下、アルカリ処理)。めっき表層におけるAlの有無はこの処理時間により調整した。
走査型電子顕微鏡(日立製作所製S−4000)および原子間力顕微鏡(Digital Instrument社製Nanoscope2)を用いて、粒状突起物の大きさ(直径と高さ)を測定した。なお、粒径は、粒面積を求め、面積が等価の円の直径から求めた。粒状突起物の高さについては、平坦部に形成された連続被覆層表面(粒状突起物のない場所)を基準としてその高さを求めた。
実施例1と同様の方法で行った。
摩擦係数測定試験は、以下に示す2条件で行い、供試体とビードとの間の摩擦係数μは、式μ=F/Nで算出した。
[条件1]図7に示すビードを用い、押付荷重N:400kgf、試料の引き抜き速度(スライドテーブル3の水平移動速度):100cm/minとした。この時、評価は、摩擦係数により行ない、◎:0.135未満、○:0.135以上、0.150未満、△:0.150以上、0.160未満、×:0.160以上、とした。
(1)比較例1は、調質圧延が施されていないため、平坦部がなく、摩擦係数が高い。
(2)比較例2は、微細な粒状突起物がないため、摩擦係数が高い。
(3)本発明例2〜9は、本発明範囲を満足する粒状突起物が形成されているため、比較例に比べて摩擦係数が低く、摺動性が改善されている。本発明例において、平坦部に形成されたZn又はZnとAlの酸化物層の膜厚が10nm以上500nm以下又は平坦部の面積率が20%以上、80%以下の範囲内である場合(本発明例2〜5)に摩擦係数がより低く摺動性がより改善され、酸化物層の膜厚が10nm以上500nm以下で平坦部の面積率が20%以上、80%以下の場合(本発明例6〜9)に摩擦係数が更に低く摺動性が更に改善されている。
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
P 引張荷重
Claims (3)
- Fe−Zn合金めっき相を少なくとも鋼板の片面に有し、かつ、めっき面に調質圧延によって平坦にされた平坦部を有するとともに、前記平坦部表面に、連続被覆層と該連続被覆層上の粒状突起物で形成される微細凹凸を有し、前記粒状突起物は直径が5nm以上500nm以下かつ高さが5nm以上500nm以下の範囲内の粒状突起物が、平坦部全体に対する面積率として30%以上存在し、前記微細凹凸の少なくとも凸部表面がZnまたはZnとFe及び/又はAlを含む酸化物及び/又は水酸化物からなることを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
- 前記連続被覆層と該連続被覆層上の粒状突起物で形成される微細凹凸を有する層は、ZnまたはZnとFe及び/又はAlを含む酸化物及び/又は水酸化物からなり、平均厚さが10nm以上、500nm以下であ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。
- めっき表面における平坦部の面積率が20%以上、80%以下であ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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