JP5648741B2 - めっき濡れ性及びめっき密着性に優れた溶融亜鉛めっき層を備えた鋼板とその製造方法 - Google Patents
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Description
(1)質量%で、
C:0.05%〜0.50%、
Si:0.1%〜3.0%、
Mn0.5%〜5.0%、
P0.001%〜0.5%、
S0.001%〜0.03%、
Al0.005%〜1.0%
を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる母材鋼板の表面に溶融亜鉛めっき層Aを有する溶融亜鉛めっき鋼板であって、該母材鋼板表面直下の鋼板内に下記B層を有することを特徴とする、溶融亜鉛めっき鋼板。
B層:厚みが0.001μm〜0.5μmであり、該B層の質量基準で、Fe、Si、Mn、P、S、Alの酸化物の1種又は2種以上を合計で50質量%未満含有しており、
酸化物ではないC、Si、Mn、P、S、Alを、
C:0.05質量%未満、
Si:0.1質量%未満、
Mn:0.5質量%未満、
P:0.001質量%未満、
S:0.001質量%未満、
Al:0.005質量%未満
含有し、
酸化物ではないFeを50質量%以上
含有している層。
C:0.05%〜0.50%、
Si:0.1%〜3.0%、
Mn:0.5%〜5.0%、
P:0.001%〜0.5%、
S:0.001%〜0.03%、
Al:0.005%〜1.0%、
Ti、Nb、Cr、Mo、Ni、Cu、Zr、V、W、B、Ca、REMのうち1種又は2種以上の元素、それぞれ0.0001%〜1%
を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる母材鋼板の表面に溶融亜鉛めっき層Aを有する溶融亜鉛めっき鋼板であって、該母材鋼板表面直下の鋼板内に下記B層を有することを特徴とする、溶融亜鉛めっき鋼板。
B層:厚みが0.001μm〜0.5μmであり、該B層の質量基準で、Fe、Si、Mn、P、S、Al、Ti、Nb、Cr、Mo、Ni、Cu、Zr、V、W、B、Ca、REMの酸化物の1種又は2種以上を合計で50質量%未満含有しており、
酸化物ではないC、Si、Mn、P、S、Al、Ti、Nb、Cr、Mo、Ni、Cu、Zr、V、W、B、Ca、REMを、
C0.05質量%未満、
Si:0.1質量%未満、
Mn:0.5質量%未満、
P:0.001質量%未満、
S:0.001質量%未満、
Al:0.005質量%未満、
Ti、Nb、Cr、Mo、Ni、Cu、Zr、V、W、B、Ca、REMの1種又は2種以上:それぞれ0.0001質量%未満
含有し、
酸化物ではないFeを50質量%以上
含有している層。
当該冷延鋼板を、加熱炉および均熱炉を備えた連続式溶融亜鉛めっき設備において焼鈍処理し、そして溶融亜鉛めっき処理することを含む溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法であって、
該焼鈍処理を行う当該加熱炉及び均熱炉において、それぞれの炉における当該冷延鋼板板温が500℃〜950℃の温度範囲内であり、且つ下記条件で当該冷延鋼板を通板することを特徴とする、溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
加熱炉条件:オールラジアントチューブ型の加熱炉を用い、前記冷延鋼板を上記温度範囲で且つ10秒〜1000秒間加熱中に、該加熱炉内の水蒸気分圧(PH2O)を水素分圧(PH2)で除した値の対数log(PH2O/PH2)が−2〜2であり、該加熱炉が水素濃度1体積%〜30体積%の水素、水蒸気および窒素からなる雰囲気を有する。
均熱炉条件:前記加熱炉に引き続く均熱炉で、前記冷延鋼板を上記温度範囲内で且つ10秒〜1000秒間均熱中に、該均熱炉内の水蒸気分圧(PH2O)を水素分圧(PH2)で除した値の対数log(PH2O/PH2)が−5〜−2であり、該均熱炉が水素濃度1体積%〜30体積%の水素、水蒸気および窒素からなる雰囲気を有する。
まず、前提として本発明の溶融亜鉛めっき層を備える鋼板の鋼成分は下記の通りである。尚、以下明細書で説明する%は特別に説明が無い限り質量%とする。
Cはオーステナイト相を安定化させる元素であり、鋼板の強度を上昇させるために必要な元素である。C量が0.05%未満では鋼板の強度が不足し、0.50%超では加工性が低下する。このため、C量は0.05%以上0.5%以下であり、好ましくは0.10%以上0.40%以下である。
Siは、フェライト相中の固溶Cをオーステナイト相中に濃化させ、鋼板の焼き戻し軟化抵抗を高めることにより、鋼板の強度を向上させる。Si量が0.1%未満では鋼板の強度が不足し、3.0%超では加工性が低下し、まためっき濡れ性やめっき密着性が十分に改善されない。このため、Si量は0.1%以上3.0%以下であり、好ましくは0.5%以上2.0%以下である。
Mnは、焼入れ性を高め鋼板の強度を高めるために有用な元素である。Mn量が0.5%未満では鋼板の強度が不足し、5.0%超では加工性が低下し、まためっき濡れ性やめっき密着性が十分に改善されない。このため、Mn量は0.5%以上5.0%以下であり、好ましくは1.0%以上3.0%未満である。
Pは強度の向上に寄与するため、必要とする強度レベルに応じてPを含有させることができる。但しP含有量が0.5%を超えて含有されると粒界偏析により材質が劣化するため、上限を0.5%とする。一方。P含有量を0.001%未満とするには製鋼段階での多大なコストアップが必要とされるため、0.001%を下限とする。
Sは、不可避的に含有される不純物元素であり、冷間圧延後に板状の介在物MnSが生成することにより加工性を低下するため、S量は少ない方が望ましいが、過度の低減は製鋼工程の脱硫コストの増加を伴う。このため、S量は0.001%以上0.03%以下である。
Alは、鋼板中のNとの親和性が高く、固溶しているNを析出物として固定して、加工性を向上させる効果がある。しかし過剰なAlの添加は逆に加工性を劣化させる。このため、Al量は0.005%以上1.0%以下である。
加熱炉条件:オールラジアントチューブ型の加熱炉を用い、前記冷延鋼板を上記温度範囲で且つ10秒以上1000秒以下の間加熱中に、該加熱炉内の水蒸気分圧(PH2O)を水素分圧(PH2)で除した値の対数log(PH2O/PH2)が−2以上2以下であり、該加熱炉が水素濃度1体積%以上30体積%以下の水素、水蒸気および窒素からなる雰囲気を有する。均熱炉条件:前記加熱炉に引き続く均熱炉で、前記冷延鋼板を上記温度範囲内で且つ10秒以上1000秒以下の間均熱中に、該均熱炉内の水蒸気分圧(PH2O)を水素分圧(PH2)で除した値の対数log(PH2O/PH2)が−5以上−2未満であり、該均熱炉が水素濃度1体積%以上30体積%以下の水素及び水蒸気を含む窒素雰囲気を有する。
ここで言う、Si、Mn、P、S、Al、Ti、Nb、Cr、Mo、Ni、Cu、Zr、V、W、B、Ca、REMから選ばれる1種又は2種以上の元素の外部酸化物とは、特に以下に限定されるものではないが、具体的な例としてはFeO、Fe2O3、Fe3O4、MnO、MnO2、Mn2O3、Mn3O4、SiO2、P2O5、Al2O3、SO2、TiO2、NbO、Cr2O3、MoO2、NiO、CuO、ZrO2、V2O5、WO2、B2O5、CaOの単独酸化物及びそれぞれの非化学量論組成の単独酸化物、又はFeSiO3、Fe2SiO4、MnSiO3、Mn2SiO4、AlMnO3、Fe2PO3、Mn2PO3の複合酸化物及びそれぞれの非化学量論組成の複合酸化物が外部酸化したものが挙げられる。
Claims (4)
- 質量%で、
C:0.05%〜0.50%、
Si:0.1%〜3.0%、
Mn0.5%〜5.0%、
P0.001%〜0.5%、
S0.001%〜0.03%、
Al0.005%〜1.0%
を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる母材鋼板の表面に溶融亜鉛めっき層Aを有する溶融亜鉛めっき鋼板であって、該母材鋼板表面直下の鋼板内に下記B層を有することを特徴とする、溶融亜鉛めっき鋼板。
B層:厚みが0.001μm〜0.5μmであり、該B層の質量基準で、Fe、Si、Mn、P、S、Alの酸化物の1種又は2種以上を合計で50質量%未満含有しており、
酸化物ではないC、Si、Mn、P、S、Alを、
C:0.05質量%未満、
Si:0.1質量%未満、
Mn:0.5質量%未満、
P:0.001質量%未満、
S:0.001質量%未満、
Al:0.005質量%未満
含有し、
酸化物ではないFeを50質量%以上
含有している層。 - 質量%で、
C:0.05%〜0.50%、
Si:0.1%〜3.0%、
Mn:0.5%〜5.0%、
P:0.001%〜0.5%、
S:0.001%〜0.03%、
Al:0.005%〜1.0%、
Ti、Nb、Cr、Mo、Ni、Cu、Zr、V、W、B、Ca、REMのうち1種又は2種以上の元素、それぞれ0.0001%〜1%
を含有し、残部がFe及び不可避的不純物からなる母材鋼板の表面に溶融亜鉛めっき層Aを有する溶融亜鉛めっき鋼板であって、該母材鋼板表面直下の鋼板内に下記B層を有することを特徴とする、溶融亜鉛めっき鋼板。
B層:厚みが0.001μm〜0.5μmであり、該B層の質量基準で、Fe、Si、Mn、P、S、Al、Ti、Nb、Cr、Mo、Ni、Cu、Zr、V、W、B、Ca、REMの酸化物の1種又は2種以上を合計で50質量%未満含有しており、
酸化物ではないC、Si、Mn、P、S、Al、Ti、Nb、Cr、Mo、Ni、Cu、Zr、V、W、B、Ca、REMを、
C0.05質量%未満、
Si:0.1質量%未満、
Mn:0.5質量%未満、
P:0.001質量%未満、
S:0.001質量%未満、
Al:0.005質量%未満、
Ti、Nb、Cr、Mo、Ni、Cu、Zr、V、W、B、Ca、REMの1種又は2種以上:それぞれ0.0001質量%未満
含有し、
酸化物ではないFeを50質量%以上
含有している層。 - 前記溶融亜鉛めっき層Aの厚みが2μm〜100μmである請求項1又は2に記載の溶融亜鉛めっき鋼板。
- 請求項1または2に記載の成分の鋼を、鋳造、熱間圧延、酸洗、冷間圧延を施して冷延鋼板とし、
当該冷延鋼板を、加熱炉および均熱炉を備えた連続式溶融亜鉛めっき設備において焼鈍処理し、そして溶融亜鉛めっき処理することを含む溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法であって、
該焼鈍処理を行う当該加熱炉及び均熱炉において、それぞれの炉における当該冷延鋼板板温が500℃〜950℃の温度範囲内であり、且つ下記条件で当該冷延鋼板を通板することを特徴とする、溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
加熱炉条件:オールラジアントチューブ型の加熱炉を用い、前記冷延鋼板を上記温度範囲で且つ10秒〜1000秒間加熱中に、該加熱炉内の水蒸気分圧(PH2O)を水素分圧(PH2)で除した値の対数log(PH2O/PH2)が−2〜2であり、該加熱炉が水素濃度1体積%〜30体積%の水素、水蒸気および窒素からなる雰囲気を有する。
均熱炉条件:前記加熱炉に引き続く均熱炉で、前記冷延鋼板を上記温度範囲内で且つ10秒〜1000秒間均熱中に、該均熱炉内の水蒸気分圧(PH2O)を水素分圧(PH2)で除した値の対数log(PH2O/PH2)が−5〜−2であり、該均熱炉が水素濃度1体積%〜30体積%の水素、水蒸気および窒素からなる雰囲気を有する。
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