JPH06346277A - 耐遅れ破壊性に優れた高張力冷延鋼板 - Google Patents
耐遅れ破壊性に優れた高張力冷延鋼板Info
- Publication number
- JPH06346277A JPH06346277A JP13796893A JP13796893A JPH06346277A JP H06346277 A JPH06346277 A JP H06346277A JP 13796893 A JP13796893 A JP 13796893A JP 13796893 A JP13796893 A JP 13796893A JP H06346277 A JPH06346277 A JP H06346277A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel sheet
- delayed fracture
- tensile strength
- cold rolled
- high tensile
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐遅れ破壊性に優れた100kgf/mm2 以上の引
張強さを有する高張力冷延鋼板の提供。 【構成】 高張力冷延鋼板表面に付着量が5mg/mm2 以
上のNi又はNi基合金めっき層を付与する。
張強さを有する高張力冷延鋼板の提供。 【構成】 高張力冷延鋼板表面に付着量が5mg/mm2 以
上のNi又はNi基合金めっき層を付与する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主として自動車のバン
パー部品やドアガードバー部品等の強度部材に適用さ
れ、耐遅れ破壊性が要求される引張強度が100kgf/mm2
以上を有する高張力冷延鋼板に関するものである。
パー部品やドアガードバー部品等の強度部材に適用さ
れ、耐遅れ破壊性が要求される引張強度が100kgf/mm2
以上を有する高張力冷延鋼板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車の燃費向上のための車体の
軽量化や衝突時の安全性確保のために、バンパー、ドア
ガードバー等の強度部材に引張強度が100kgf/mm2 を越
える高張力鋼板が使用され始めている。軽量化の観点か
らはより強度が高いほど有利であることから、現在150k
gf/mm2 級の鋼板の適用も検討されている。
軽量化や衝突時の安全性確保のために、バンパー、ドア
ガードバー等の強度部材に引張強度が100kgf/mm2 を越
える高張力鋼板が使用され始めている。軽量化の観点か
らはより強度が高いほど有利であることから、現在150k
gf/mm2 級の鋼板の適用も検討されている。
【0003】しかしながら、このような100kgf/mm2 を
越える高張力鋼板では、主に自動車使用時の腐食環境下
で、腐食反応に伴って鋼中に侵入する水素に起因した水
素脆性、いわゆる“遅れ破壊”として周知の脆化現象が
起こりやすくなり、強度の増大と共に著しく激しくなる
ことが知られている。このような遅れ破壊を防止するに
は、大別して化学成分など材質面、即ち鋼板自体の水素
脆性感受性の抑制と表面処理的面、即ち環境からの水素
侵入の抑制による鋼中水素量の低減が考えられる。
越える高張力鋼板では、主に自動車使用時の腐食環境下
で、腐食反応に伴って鋼中に侵入する水素に起因した水
素脆性、いわゆる“遅れ破壊”として周知の脆化現象が
起こりやすくなり、強度の増大と共に著しく激しくなる
ことが知られている。このような遅れ破壊を防止するに
は、大別して化学成分など材質面、即ち鋼板自体の水素
脆性感受性の抑制と表面処理的面、即ち環境からの水素
侵入の抑制による鋼中水素量の低減が考えられる。
【0004】前者については、特開平4−268053号公報
にはフェライト組成を35〜50%に組織調整することによ
る耐遅れ破壊性を有する二相組織高張力鋼板が開示され
ている。また、分野は異なるが、特開平4−263047号公
報には成分調整により耐遅れ破壊性を向上させた高強度
ボルトが開示されている。しかしこのような成分や組織
調整による対策では遅れ破壊の回避はかなり困難であっ
て、特に強度が130kgf/mm2 を越える場合には極めて困
難であると考えられている。
にはフェライト組成を35〜50%に組織調整することによ
る耐遅れ破壊性を有する二相組織高張力鋼板が開示され
ている。また、分野は異なるが、特開平4−263047号公
報には成分調整により耐遅れ破壊性を向上させた高強度
ボルトが開示されている。しかしこのような成分や組織
調整による対策では遅れ破壊の回避はかなり困難であっ
て、特に強度が130kgf/mm2 を越える場合には極めて困
難であると考えられている。
【0005】他方、後者の表面処理による対策として
は、例えば表面脱炭、軟化のような鋼板表面層の改質に
よる表面層の水素脆性感受性の低減やめっき、塗装等の
表面処理により鋼中への水素侵入量を抑制する対策があ
る。しかし、現在のところこのような観点から冷延高張
力鋼板への有効な具体的対策の提示は見あたらない。一
方、鋼板表面にNi又はNi基合金をめっきする技術が特公
昭58−37391 号公報、特開昭59−129784号公報に開示さ
れている。しかしながらこれらは遅れ破壊が問題となら
ない強度レベルが 35kgf/mm2 以下の鋼板の、リン酸塩
化成処理性の改善を目的とした技術であって本発明と適
用鋼種および技術分野が異なる。
は、例えば表面脱炭、軟化のような鋼板表面層の改質に
よる表面層の水素脆性感受性の低減やめっき、塗装等の
表面処理により鋼中への水素侵入量を抑制する対策があ
る。しかし、現在のところこのような観点から冷延高張
力鋼板への有効な具体的対策の提示は見あたらない。一
方、鋼板表面にNi又はNi基合金をめっきする技術が特公
昭58−37391 号公報、特開昭59−129784号公報に開示さ
れている。しかしながらこれらは遅れ破壊が問題となら
ない強度レベルが 35kgf/mm2 以下の鋼板の、リン酸塩
化成処理性の改善を目的とした技術であって本発明と適
用鋼種および技術分野が異なる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、引張強さ10
0kgf/mm2 以上の鋼板の遅れ破壊問題を解決するために
なされたものであって、簡便な表面処理を施すことによ
り耐遅れ破壊性を具備する冷延高張力鋼板を提供するこ
とを目的とするものである。
0kgf/mm2 以上の鋼板の遅れ破壊問題を解決するために
なされたものであって、簡便な表面処理を施すことによ
り耐遅れ破壊性を具備する冷延高張力鋼板を提供するこ
とを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、引張強度
が100kgf/mm2 以上を有する冷延高張力鋼板の遅れ破壊
を表面処理により防止する技術を開発すべく鋭意検討し
た結果、鋼板表面にNi又はNi基合金めっきを微量施す
と、耐遅れ破壊性が著しく改善できるとの新規の知見を
得、本発明を完成した。即ち、100kgf/mm2 以上の引張
強さを有する鋼板表面の片面又は両面に付着量が5mg/
m2 以上のNi又はNi基合金めっきを施したことを特徴と
した鋼板であり、Ni又はNi基合金めっき層の望ましい付
着量の上限は1000mg/m2 である。
が100kgf/mm2 以上を有する冷延高張力鋼板の遅れ破壊
を表面処理により防止する技術を開発すべく鋭意検討し
た結果、鋼板表面にNi又はNi基合金めっきを微量施す
と、耐遅れ破壊性が著しく改善できるとの新規の知見を
得、本発明を完成した。即ち、100kgf/mm2 以上の引張
強さを有する鋼板表面の片面又は両面に付着量が5mg/
m2 以上のNi又はNi基合金めっきを施したことを特徴と
した鋼板であり、Ni又はNi基合金めっき層の望ましい付
着量の上限は1000mg/m2 である。
【0008】
【作用】本発明者らによれば、高張力鋼板の遅れ破壊は
腐食環境下で、鋼表面で進行するカソード反応で形成す
る、吸着原子状水素の鋼中への侵入に起因する。この鋼
中への水素侵入量は鋼板にNi又はNi基合金めっきを施す
と著しく少なくなる事実を見出した。換言すると、Ni又
はNi基合金めっきを施した高張力鋼板では、たとえ腐食
が進んでも、カソード反応である水素発生反応はNi又は
Ni基合金上で起こり、その過程での吸着原子状水素が鋼
中に移行しにくいために遅れ破壊が著しく抑制されるの
である。
腐食環境下で、鋼表面で進行するカソード反応で形成す
る、吸着原子状水素の鋼中への侵入に起因する。この鋼
中への水素侵入量は鋼板にNi又はNi基合金めっきを施す
と著しく少なくなる事実を見出した。換言すると、Ni又
はNi基合金めっきを施した高張力鋼板では、たとえ腐食
が進んでも、カソード反応である水素発生反応はNi又は
Ni基合金上で起こり、その過程での吸着原子状水素が鋼
中に移行しにくいために遅れ破壊が著しく抑制されるの
である。
【0009】このような鋼板へのNi又はNi基合金めっき
の遅れ破壊防止効果はその付着量が5mg/m2 以上で発
現する。しかし、1000mg/m2 を越えるとリン酸塩化成
処理性が劣化するとともにコストアップ要因となるため
1000mg/m2 以下が望ましい。ただし、リン酸塩化成処
理を必要とせず塗装して使用する用途の場合には、Ni又
はNi基合金めっきは塗料密着性が極めて良好であるた
め、その付着量が1000mg/m2 を越えても問題はない。
の遅れ破壊防止効果はその付着量が5mg/m2 以上で発
現する。しかし、1000mg/m2 を越えるとリン酸塩化成
処理性が劣化するとともにコストアップ要因となるため
1000mg/m2 以下が望ましい。ただし、リン酸塩化成処
理を必要とせず塗装して使用する用途の場合には、Ni又
はNi基合金めっきは塗料密着性が極めて良好であるた
め、その付着量が1000mg/m2 を越えても問題はない。
【0010】ここで、Ni基合金めっきとはNiにFe、Co、
P、Zn、Cr、Mn、Cu、Mo、O、C等を1種または2種以
上を合計で15重量%未満含有するめっきを意味する。こ
の範囲であればその効果はNi単相めっきと変わらない。
Ni又はNi基合金めっきのめっきの手段としては、電気め
っき法(溶融塩電気めっき法を含む)、無電解めっき法
(化学めっき)、蒸着めっき法、イオンプレーティング
法等のいずれの手段によるものでもよく、その手段を特
に限定するものではないが、この中でも無電解めっき法
は装置が簡便で且つめっき操作が容易であることから、
小部品の処理に適している。また水溶液系電気めっき法
はコイルに効率よくめっきができ、連続めっき装置での
インライン化も容易であることから、本発明に適用する
には好適である。
P、Zn、Cr、Mn、Cu、Mo、O、C等を1種または2種以
上を合計で15重量%未満含有するめっきを意味する。こ
の範囲であればその効果はNi単相めっきと変わらない。
Ni又はNi基合金めっきのめっきの手段としては、電気め
っき法(溶融塩電気めっき法を含む)、無電解めっき法
(化学めっき)、蒸着めっき法、イオンプレーティング
法等のいずれの手段によるものでもよく、その手段を特
に限定するものではないが、この中でも無電解めっき法
は装置が簡便で且つめっき操作が容易であることから、
小部品の処理に適している。また水溶液系電気めっき法
はコイルに効率よくめっきができ、連続めっき装置での
インライン化も容易であることから、本発明に適用する
には好適である。
【0011】また、本発明での鋼板は、前記Ni又はNi基
合金めっきは両面に有していてもよいし、片面のみに有
していてもよく、特に制限されず、用途等に応じて適宜
選択できる。めっき前処理での酸洗やめっき工程で通常
若干の鋼中への水素侵入は不可避であり、この悪影響を
除去するためにNi又はNi基合金めっきの後に脱水素処理
(150 〜200 ℃で熱処理)することが可能なら好まし
い。
合金めっきは両面に有していてもよいし、片面のみに有
していてもよく、特に制限されず、用途等に応じて適宜
選択できる。めっき前処理での酸洗やめっき工程で通常
若干の鋼中への水素侵入は不可避であり、この悪影響を
除去するためにNi又はNi基合金めっきの後に脱水素処理
(150 〜200 ℃で熱処理)することが可能なら好まし
い。
【0012】他方、本発明で用いる鋼板はその化学成分
および組成は特に制限しないが、鋼板自体の水素脆性感
受性が低いほうが望ましいことは言うまでもない。即
ち、化学成分としてのS、Pを極力低減すること、焼戻
マルテンサイト組織鋼では焼戻しされていないマルテン
サイト相を極力残さないこと等が必要である。以下に本
発明を実施例に基づき具体的に説明する。
および組成は特に制限しないが、鋼板自体の水素脆性感
受性が低いほうが望ましいことは言うまでもない。即
ち、化学成分としてのS、Pを極力低減すること、焼戻
マルテンサイト組織鋼では焼戻しされていないマルテン
サイト相を極力残さないこと等が必要である。以下に本
発明を実施例に基づき具体的に説明する。
【0013】
実施例1 表1に示す成分組成の鋼を転炉にて溶製し、連続鋳造で
スラブとし、熱間圧延および冷間圧延にて1.4mm の冷間
圧延とした。その後この鋼板を連続焼鈍炉にて熱処理
し、引張強度140kgf/mm2 の冷延鋼板とした。ここで引
張強度は通常のJIS 5号試験片を用いて測定した。次い
で、この鋼板の両面に電気めっきにて種々の付着量のNi
又はNi基合金めっきを施した。
スラブとし、熱間圧延および冷間圧延にて1.4mm の冷間
圧延とした。その後この鋼板を連続焼鈍炉にて熱処理
し、引張強度140kgf/mm2 の冷延鋼板とした。ここで引
張強度は通常のJIS 5号試験片を用いて測定した。次い
で、この鋼板の両面に電気めっきにて種々の付着量のNi
又はNi基合金めっきを施した。
【0014】その後、以下の試験を行いその性能を調査
した。試験結果を表2に示す。 1)遅れ破壊試験 めっき後鋼板を33mmφのポンチで絞り比1.80の円筒に深
絞り加工し、それを5%食塩水中に1週間浸漬した。
尚、遅れ破壊性の評価は以下の基準で行った。 ○:割れ発生なし ×:割れ発生 2)リン酸塩化成処理性試験 めっき後鋼板を75×150mm に切断し、日本パーカライジ
ング社製パルボンドL3020(商品名)処理液、同社標準
仕様にてリン酸塩化成処理性を施し、走査型電子顕微
鏡、1000倍にて化成結晶の析出状態を観察し、以下の基
準で評価した。
した。試験結果を表2に示す。 1)遅れ破壊試験 めっき後鋼板を33mmφのポンチで絞り比1.80の円筒に深
絞り加工し、それを5%食塩水中に1週間浸漬した。
尚、遅れ破壊性の評価は以下の基準で行った。 ○:割れ発生なし ×:割れ発生 2)リン酸塩化成処理性試験 めっき後鋼板を75×150mm に切断し、日本パーカライジ
ング社製パルボンドL3020(商品名)処理液、同社標準
仕様にてリン酸塩化成処理性を施し、走査型電子顕微
鏡、1000倍にて化成結晶の析出状態を観察し、以下の基
準で評価した。
【0015】○:平均化成結晶径が15μm未満で、ス
ケ、ムラの発生がない ×:平均化成結晶径が15μm以上か、スケ、ムラの発生
がある
ケ、ムラの発生がない ×:平均化成結晶径が15μm以上か、スケ、ムラの発生
がある
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】実施例2 実施例1と同様に作製した鋼板の両面にNi基合金めっき
を化学めっき法にて施し、実施例1と同様の遅れ破壊試
験およびリン酸塩化成処理性試験を実施し、その性能を
評価した。その結果を表3に示す。
を化学めっき法にて施し、実施例1と同様の遅れ破壊試
験およびリン酸塩化成処理性試験を実施し、その性能を
評価した。その結果を表3に示す。
【0019】
【表3】
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、耐遅れ破壊性に優れた
高強度鋼板を安定して得ることができ、その工業的価値
は極めて大きい。本発明鋼の用途は、特に限定されるも
のではないが、遅れ破壊が問題となる100kgf/mm2 以上
の強度を必要とする、主として自動車の強度部材用に適
しており、この鋼板を用いることによって、鋼板の薄肉
化ひいては自動車車体の軽量化に有利に寄与することが
できる。
高強度鋼板を安定して得ることができ、その工業的価値
は極めて大きい。本発明鋼の用途は、特に限定されるも
のではないが、遅れ破壊が問題となる100kgf/mm2 以上
の強度を必要とする、主として自動車の強度部材用に適
しており、この鋼板を用いることによって、鋼板の薄肉
化ひいては自動車車体の軽量化に有利に寄与することが
できる。
Claims (2)
- 【請求項1】 100kgf/mm2 以上の引張強さを有する鋼
板表面に付着量が5mg/m2 以上のNi又はNi基合金めっ
き層を有することを特徴とする耐遅れ破壊性に優れた高
張力冷延鋼板。 - 【請求項2】 Ni又はNi基合金めっき層の付着量が1000
mg/m2 以下であることを特徴とする請求項1記載の耐
遅れ破壊性に優れた高張力冷延鋼板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13796893A JPH06346277A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 耐遅れ破壊性に優れた高張力冷延鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13796893A JPH06346277A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 耐遅れ破壊性に優れた高張力冷延鋼板 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06346277A true JPH06346277A (ja) | 1994-12-20 |
Family
ID=15210953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13796893A Pending JPH06346277A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 耐遅れ破壊性に優れた高張力冷延鋼板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06346277A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010090441A (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Jfe Steel Corp | 部材加工後の化成処理性に優れた鋼材およびその製造方法 |
JP2016107917A (ja) * | 2014-12-09 | 2016-06-20 | Ntn株式会社 | 車輪用軸受装置 |
CN115398035A (zh) * | 2020-05-13 | 2022-11-25 | 日本制铁株式会社 | 热压用钢板 |
US11926120B2 (en) | 2020-05-13 | 2024-03-12 | Nippon Steel Corporation | Steel sheet for hot stamping |
-
1993
- 1993-06-08 JP JP13796893A patent/JPH06346277A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010090441A (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-22 | Jfe Steel Corp | 部材加工後の化成処理性に優れた鋼材およびその製造方法 |
JP2016107917A (ja) * | 2014-12-09 | 2016-06-20 | Ntn株式会社 | 車輪用軸受装置 |
CN115398035A (zh) * | 2020-05-13 | 2022-11-25 | 日本制铁株式会社 | 热压用钢板 |
US11926120B2 (en) | 2020-05-13 | 2024-03-12 | Nippon Steel Corporation | Steel sheet for hot stamping |
CN115398035B (zh) * | 2020-05-13 | 2024-03-29 | 日本制铁株式会社 | 热压用钢板 |
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