JPH046260A - 超深絞り性溶融亜鉛めっき鋼板の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、超深絞り性溶融亜鉛めっき鋼板の製造法に
関する。この超深絞り性溶融亜鉛めっき鋼板の製造法は
、Ｔｉ、　ＮｂおよびＢを含有する冷延鋼板を素材とす
るもので、自動車用外装材あるいは自動車用内装部品等
としての使用に適する。

従来の技術 近年、自動車用外装材あるいは自動車用内装部品等とし
て、冷延鋼板を素材とする超深絞り性溶融亜鉛めっき鋼
板の需要が増加している。

従来の超深絞り性溶融亜鉛めっき鋼板としては、Ｔｉを
含有する極低炭素鋼板が知られている。

また、鋼中にＴｉを添加すると、Ｃ，ＮはＴｉｃ。

ＴｉＮとなり、固溶Ｃ１固溶Ｎの生成を制御することに
より、優れた超深絞り性が得られることも知られている
。

しかし、Ｔｉ含有鋼は、窒化物、炭化物あるいは硫化物
の形成傾向が強く、鋼の純化作用が強いため、二次加工
割れが発生する恐れがある。

しかも、Ｔｉ含有量が多い鋼は、連続鋳造する際にＴｆ
−ＡＩ−Ｏｘ系の非金属介在物が生成しやすく、鋼材の
内部欠陥の発生が増加する。そして、スラブ加熱時に難
剥離性のＴｉ酸化物がスラブ表面に生成しやすく、溶融
亜鉛めっき後の合金化処理における合金層の発達に差を
生じ、めっきの表面欠陥。

どなる。

また、他に知られているＮｂ含有鋼は、熱延での高温巻
取りが必要であり、通常の巻取り温度では完全再結晶温
度が高くなり、連続焼鈍炉の可能範囲（８５０℃以下）
では、未結晶部分が残存することがある。さらに、高温
巻取りのためにスケールが厚くなり、酸洗能率が大きく
低下すると共に、コイルの長手方向での特性値に大きな
ばらつきが生じる。

さらに、Ｔｉ　Ｏ，００３〜０．２０ｗｔ％とＮｂ０．
００３〜０、０２５ｗｔ％を含有する極低炭素鋼板が知
られている（特開昭５９−７４２３１号公報）。この鋼
板は、内部欠陥がなく、めっき表面性状が良好であるが
、機械試験の測定値にバラツキが見られる。

発明が解決しようとする課題 前記溶融亜鉛めっき鋼板は、自動車用外装材として適用
するには、前記したとおり介在物による内部欠陥や、め
っき層の発達差による表面欠陥が大きな問題となる。

また、前記溶融亜鉛めっき鋼板は、超深絞りの自動車用
内装部品として使用すると、寒冷地において何らかの衝
撃によって二次加工脆性破壊が生じ、致命的欠陥となる
問題が発生している。

この発明は、上記問題点を排除し、表面性状に優れ、か
つ低温における耐二次加工割れにも優れた超深絞り性溶
融亜鉛めっき鋼板の製造法を提供することを目的とする
ものである。

課題を解決するための手段 良好な機械試験値を得るには、Ｔｉ添加が有効であるが
、鋼中のＴｉ含有量を低減し、Ｎｂ含有量を増加するこ
とにより機械試験値は低下する。しかしめっき表面性状
および鋼板の内部性状は、Ｔｉ含有量を低減し、Ｎｂ含
有量を増加することにより良好となる。

そこで、機械試験値が良好で、めっき表面性状および鋼
板の内部性状の優れた溶融亜鉛めっき鋼板を製造するに
は、Ｔｉ、　Ｎｂの複合含有量の最適範囲が存在するこ
とが判明した。

また、鋼中にＢを所定量添加すると、深絞り成形後の衝
撃力による二次加工割れに対して、脆性破壊発生温度の
低下をもたらすことが判明した。

すなわちこの発明は、重量比で、 Ｃ：０．００５％以下、　　Ｓｉ　：　０．１０％以下
、Ｍｎ　：　１．５０％以下、　　　Ｐ：０．１０％以
下、Ｓ　：　０．０１０％以下、 ｓｏｌ　Ａｌ　：　０．０１〜０．１０％、Ｎ：０．０
０５％以下、 およびＴｉとＮｂを下記式を満足して複合金有し、４８
／１４Ｎ　（Ｚ）　＋　４８／３２Ｓ（Ｘ）　＋　４８
／１２　（Ｃ（ｚ）　−０，００１％｝≦Ｔｉ≦０．０
３５％ ２Ｃ（Ｚ）≦Ｎｂ≦０．０１５％ かつ、Ｂ　：　０．０００５〜０．０１５％を含有し、
残部がＦｅと不可避的不純物よりなる鋼を、通常の熱間
圧延を施し、脱スケール処理し、さらに冷間圧延して所
定板厚の薄板に仕上げたのち、７３０℃〜Ａｊ変態点の
温度に加熱し冷却途中の７３０〜５００℃の温度範囲を
、冷却速度１．５〜ｂ結晶焼鈍し、引続き溶融亜鉛めっ
きしたのち加熱して合金化処理を施すのである。

作　　　　用 上記のとおりこの発明は、Ｔｉ、　ＮｂおよびＢの含有
量を限定して複合金有せしめた鋼材を、熱間圧延、冷間
圧延して鋼板に仕上げ、その冷延鋼板に再結晶焼鈍を施
したのち、溶融亜鉛めっきして合金化処理することによ
って、表面欠陥がなく、かつ鋼板内部に非金属介在物に
よる欠陥を有しない優れた溶融亜鉛めっき鋼板が得られ
る。

この発明による溶融亜鉛めっき鋼板は、優れためっき表
面性状を有し、かつ内部欠陥を有していない。これはＴ
ｉとＮｂを特定した含有量で複合金有せしめたからであ
る。

鋼中にＴ１、Ｎｂを添加すると、鋼中のＣ，ＮはＴｉＮ
、　ＴｊＣ，ＮｂＣとして析出固定され、良好な鋼材が
得られる。

また、鋼中にＢを所定量含有せしめることによって、絞
り成形後の衝撃力による二次加工割れに対して脆性破壊
発生温度を低下せしめることができる。

つぎにこの発明において鋼組成ならびに製造工程を限定
した理由を詳述する。なお、以降の％はすべで重量％を
示す。

この発明におけるＴｉ、　Ｎｂの複合含有量は、前記知
見に基づいて決定した。すなわち、Ｔｉ含有量は、機械
試験値の安定化対策より固溶Ｃ≦１０ｐｐｍの条件から
下限値が規定され、 ４８／１４　Ｎ　（Ｚ）＋４８／３２　Ｓ　（ｚ）＋４
８／１２（％）−ｏ、　ｏｏｉｏχ） となる。また、上限値は、めっき表面性状、鋼板の内部
性状から　０．０３５％となる。

Ｎｂ含有量は、複合析出物を形成させるため２Ｃ（％）
以上が必要であり、機械試験値の安定からは０．０１５
％以下とする。

次に、鋼板の他の成分元素の含有量を限定した理由を説
明する。

Ｂ含有量は、深絞り成形後の衝撃力による二次加工割れ
に対して脆性破壊発生温度の低下をもたらす。その効果
はＢ含有量０．０００５％以上で発生するが０．００１
５％を超えて含有すると、伸び及びｒ値の低下が顕著と
なり深絞り用材料としては不適切のため、上限を０．０
０１５％と限定した。

Ｃ含有量は、多くなればＣを固定するのに必要なＴｉ、
　Ｎｂの添加量が増加し、製造コストが高くなると共に
、ＴｉＣ，ＮｂＣの析出により超深絞り性に悪影響を及
ぼす。このため０．００５％以下とした。

Ｓｉは、亜鉛めっき層の安定した密着性を得るため０．
１０％以下とする。

Ｍｎは、鋼に強度を与えるのに必要な元素であるが、プ
レス成形性を考慮して１．５０％以下とする。

Ｐは、最も強化能の大きな元素で強度を増大するには有
効であるが、０．１０％を超えて多く含有すると粒界偏
析を起こし二次加工割れの原因となるから、０．１０％
以下とする。

Ｓは、Ｔ１との親和力が強く、あまり多すぎるとＴｉＳ
となり、Ｃ，Ｎを固定する有効Ｔｉ量が減少するため０
．０１０％以下におさえる必要がある。

ＡＩは、Ｎｂ、　Ｔｉ添加前の溶鋼脱酸剤として加える
がＴｉ、　Ｎｂの歩留を良くするためには０．０１％以
上の添加が必要である。また、あまり加えすぎるとコス
トが増大するため、その上限値を０．１％とした。

Ｎは、良好な加工性を得るには少ないことが望ましいが
、鋼中に存在するＮの大部分はＴｉによりＴｉＮとして
固定される。しかし、Ｎ量が多いとＴｉ量も多くを必要
どするため０．００５％以下とした。

冷間圧延後の再結晶焼鈍は、再結晶に必要な７３０℃〜
Ａ３変態点の温度範囲に加熱する。なお、焼鈍温度から
５００℃までの冷却速度は、表面濃化を起させ十分な密
着性のあるめっき層を形成するには１．５℃／秒以上が
必要であるが、１５０℃／秒を超えて速くすると板形状
が不安定となるため好ましくない。また、冷却の所要時
間は十分な表面濃化を起させるためには５０秒以上が必
要であるが、１５０秒を超えても表面濃化の効果は変ら
ず、作業能率が低下するので、５０〜１５０秒とした。

実施例 この発明の実施例について説明する。

第１表に示す組成のこの発明の実施による鋼および比較
のための鋼を転炉にて溶製し、真空脱ガス処理したのち
連続鋳造してスラブとした。

これらの各種のスラブに通常の熱間圧延と冷間圧延を施
して板厚０．８ｍｍの冷延鋼板を得た。そして、溶融亜
鉛めっきラインにおいて７８０℃に加熱して３０秒保持
して焼鈍した。冷却時の７３０℃から５００℃までの所
要時間は５５秒で、平均冷却速度は４．２℃／ｓｅｃで
あった。溶融亜鉛めっき槽を通して両面に４５　ｇ　／
ｍ”の亜鉛めっきを施し、さらに６００℃に加熱して合
金化処理を行ったのち、スキンパス伸び率を　０．８％
かけて仕上げた。

そして、各種の溶融亜鉛めっき鋼板から試料を採取して
機械的性質の試験を行った。なお、引張り試験片はＪＩ
Ｓ　５号で引張方向は圧延方向とした。

また、耐二次加工脆性の調査は、コニカルカップ試験機
により絞り比２．４まで加工後、落電エネルギー５０ｋ
ｇｍ　（５０ｋｇＸ　１ｍ）の落電試験を行ない、その
破面観察により脆性割れ長さ率が５０％となる脆性遷移
温度を測定した。

さらに、内部品質は、超音波探傷法により評価し、めっ
き表面性状は目視による表面傷の発生の程度により評価
した。その結果を第２表に示す。

第２表に示すとおり、この発明の実施によるＮｏ、　１
０〜１５の溶融亜鉛めっき鋼板は、比較例のＮｏ、　１
〜９の鋼板に比較し、いずれも伸び、ｒ値をはじめとし
て各機械試験値が高く、さらに絞り成形後の落電試験に
おける脆性遷移温度も低い。

また、めっき表面性状が良好で内部欠陥がなく、全体的
に品質が優れていることがわかる。

以下余白 発明の効果 この発明によれば、内部欠陥がなく機械的性質および耐
二次加工脆性に優れ、しかも、めっき表面性状の良好な
溶融亜鉛めっき鋼板を、溶融亜鉛めっきライン上で効率
よく製造することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　重量比で、 Ｃ：０．００５％以下、Ｓｉ：０．１０％以下、Ｍｎ：
   １．５０％以下、Ｐ：０．１０％以下、Ｓ：０．０１０
   ％以下、 ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１〜０．１０％、 Ｎ：０．００５％以下、 およびＴｉとＮｂを下記式を満足して複合含有し、４８
   ／１４Ｎ（％）＋４８／３２Ｓ（％）＋４８／１２｛Ｃ
   （％）−０．００１％｝≦Ｔｉ≦０．０３５％ ２Ｃ（％）≦Ｎｂ≦０．０１５％ かつ、Ｂ：０．０００５〜０．０１５％ を含有し、残部がＦｅと不可避的不純物よりなる鋼を、
   通常の熱間圧延を施し、脱スケール処理し、さらに冷間
   圧延して所定板厚の薄板に仕上げたのち、７３０℃〜Ａ
   ＿３変態点の温度に加熱し冷却途中の７３０〜５００℃
   の温度範囲を、冷却速度１．５〜１５０℃／秒で、かつ
   所要時間５０〜１５０秒で冷却して再結晶焼鈍し、引続
   き溶融亜鉛めっきしたのち、加熱して合金化処理を施す
   ことを特徴とする超深絞り性溶融亜鉛めっき鋼板の製造
   法。