JPH0678589B2 - リン酸塩処理性の優れた冷延鋼板の製造方法 - Google Patents
リン酸塩処理性の優れた冷延鋼板の製造方法Info
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- JPH0678589B2 JPH0678589B2 JP1092099A JP9209989A JPH0678589B2 JP H0678589 B2 JPH0678589 B2 JP H0678589B2 JP 1092099 A JP1092099 A JP 1092099A JP 9209989 A JP9209989 A JP 9209989A JP H0678589 B2 JPH0678589 B2 JP H0678589B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は冷延鋼板の製造方法に関し、特に化成処理の優
れた冷延鋼板の製造方法に関する。
れた冷延鋼板の製造方法に関する。
(従来の技術) 鋼板は自然界においては発錆しやすく、その最終使用状
態においては塗装やめっき等何らかの表面処理を施して
使用される。塗装される場合には、塗装に先立ち、いわ
ゆる塗装性とともに耐食性を高めるために鋼板にはリン
酸塩処理が施されるのが通例であり、このリン酸塩処理
によって形成されるリン酸塩処理皮膜の品質が塗装後の
塗膜耐久性を大きく支配することは周知である。
態においては塗装やめっき等何らかの表面処理を施して
使用される。塗装される場合には、塗装に先立ち、いわ
ゆる塗装性とともに耐食性を高めるために鋼板にはリン
酸塩処理が施されるのが通例であり、このリン酸塩処理
によって形成されるリン酸塩処理皮膜の品質が塗装後の
塗膜耐久性を大きく支配することは周知である。
ところで、冷間圧延により得られた鋼帯は、従来箱型焼
鈍法により650〜750℃に数時間〜10時間均熱されて焼鈍
されていたが、近年では連続焼鈍法の発達によりその多
くが連続焼鈍処理されるようになり、均熱時間が数10秒
程度に短縮されるようになった。しかしながら、かかる
短時間焼鈍方式の発展は、鋼板の表面特性を下記の如く
大きく変化させた。
鈍法により650〜750℃に数時間〜10時間均熱されて焼鈍
されていたが、近年では連続焼鈍法の発達によりその多
くが連続焼鈍処理されるようになり、均熱時間が数10秒
程度に短縮されるようになった。しかしながら、かかる
短時間焼鈍方式の発展は、鋼板の表面特性を下記の如く
大きく変化させた。
焼鈍時間の著しい短縮は、鋼中成分の表面への濃化に
より形成される、リン酸塩処理に有効な表面濃化層の形
成を妨げることになった。
より形成される、リン酸塩処理に有効な表面濃化層の形
成を妨げることになった。
焼鈍効率を高めるために連続焼鈍法でも採用が拡大し
つつある直火式加熱法は、雰囲気をいかにコントロール
しても鋼板表面にオングストローム単位の厚さの酸化膜
の形成をもたらし、この酸化膜の存在はリン酸塩処理性
の低下をもたらす。
つつある直火式加熱法は、雰囲気をいかにコントロール
しても鋼板表面にオングストローム単位の厚さの酸化膜
の形成をもたらし、この酸化膜の存在はリン酸塩処理性
の低下をもたらす。
成形性の付与するために添加されるTiやNb、また高抗
張力の付与するために添加されるMnやSiは特に上記の
傾向が著しい。
張力の付与するために添加されるMnやSiは特に上記の
傾向が著しい。
したがって、連続焼鈍プロセスの普及に伴って、連続焼
鈍冷延鋼板のリン酸塩処理性(単に化成処理性とも称す
る)の改善が急務となっている。
鈍冷延鋼板のリン酸塩処理性(単に化成処理性とも称す
る)の改善が急務となっている。
他方、連続焼鈍における鋼板の冷却方法としては、一般
的には、ガスジェット冷却、ロール冷却、気水冷却、水
焼入冷却等の方法が採用されているが、この種の一般的
な冷却方法では、化成処理に適するように表面改質を行
うことはできない。むしろ、気水冷却や水焼入冷却法で
は、鋼板表面に数千Å程度の酸化被膜(FeO、Fe2O3、Fe
3O4等)を生じ、逆に著しく化成処理性を損なうもので
あった。
的には、ガスジェット冷却、ロール冷却、気水冷却、水
焼入冷却等の方法が採用されているが、この種の一般的
な冷却方法では、化成処理に適するように表面改質を行
うことはできない。むしろ、気水冷却や水焼入冷却法で
は、鋼板表面に数千Å程度の酸化被膜(FeO、Fe2O3、Fe
3O4等)を生じ、逆に著しく化成処理性を損なうもので
あった。
そこで、化成処理性の改善を試みる方法がさかんに提案
されている。
されている。
(1)特公昭61−15132号公報では、ギ酸含有水により冷却
する方法を、 (2)特公昭59−38285号公報では10〜90重量%のアルコー
ル含有水による冷却方法を、 (3)特開昭61−201737号公報では、α−アミノ酸含有水
溶液による冷却方法を、 (4)特開昭49−122435号公報では塩酸を発生するが如き
塩類を接触させる方法を、 (5)特公昭55−22534号公報および特開昭56−156778号公
報では、リン酸塩化合物含水により冷却する方法を、 それぞれ提案している。
する方法を、 (2)特公昭59−38285号公報では10〜90重量%のアルコー
ル含有水による冷却方法を、 (3)特開昭61−201737号公報では、α−アミノ酸含有水
溶液による冷却方法を、 (4)特開昭49−122435号公報では塩酸を発生するが如き
塩類を接触させる方法を、 (5)特公昭55−22534号公報および特開昭56−156778号公
報では、リン酸塩化合物含水により冷却する方法を、 それぞれ提案している。
(発明が解決しようとする課題) 上記のような化成処理法を改善するために提案されてい
る方法のうち、(1)の方法は必ずしもその効果が十分で
ない。
る方法のうち、(1)の方法は必ずしもその効果が十分で
ない。
(2)の方法は無酸化冷却には有効であるとしても、酸を
使用する場合のようなエッチング効果が全くなく、表面
改質を行うことはできない。特に、高抗張力材等のMn、
S、Si、P等の成分元素を多く含む鋼板においては、焼
鈍時にこれらの成分による表面濃化層が生成し、見栄え
および化成処理性の悪化を招くが、この方法によって
は、エッチング効果がないため表面濃化層の除去を行う
こができない。
使用する場合のようなエッチング効果が全くなく、表面
改質を行うことはできない。特に、高抗張力材等のMn、
S、Si、P等の成分元素を多く含む鋼板においては、焼
鈍時にこれらの成分による表面濃化層が生成し、見栄え
および化成処理性の悪化を招くが、この方法によって
は、エッチング効果がないため表面濃化層の除去を行う
こができない。
(3)および(4)の方法に関しては、本発明者らの検討の結
果、冷却処理後に十分なリンスを行っても、鋼板表面に
黄褐色状の錆が生じ、化成処理性が悪化することを確認
している。
果、冷却処理後に十分なリンスを行っても、鋼板表面に
黄褐色状の錆が生じ、化成処理性が悪化することを確認
している。
さらに、(5)の方法のようなリン酸塩化合物のみを用い
た方法では、化成処理性の改善効果は不充分である。
た方法では、化成処理性の改善効果は不充分である。
一方、本発明者らは先に、連続焼鈍最終冷却工程におい
て、高温域から冷延鋼板に直接ホウ酸水溶液を接触させ
て冷却する方法を出願した(特願昭63−323056号)が、
この場合には、高温の鋼板をホウ酸水溶液により連続的
に冷却することになり、鋼板からの抜熱量によるホウ酸
水溶液の沸騰、およびそれに伴う水溶液槽の腐食化など
のため、設備、操業管理上において問題があった。
て、高温域から冷延鋼板に直接ホウ酸水溶液を接触させ
て冷却する方法を出願した(特願昭63−323056号)が、
この場合には、高温の鋼板をホウ酸水溶液により連続的
に冷却することになり、鋼板からの抜熱量によるホウ酸
水溶液の沸騰、およびそれに伴う水溶液槽の腐食化など
のため、設備、操業管理上において問題があった。
そこで、本発明の主たる目的は、安価な設備で化成処理
性の優れた冷延鋼板を製造することのできる方法を提供
することにある。
性の優れた冷延鋼板を製造することのできる方法を提供
することにある。
(課題を解決するための手段) 本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重
ねた結果、連続焼鈍冷却終了後に、常温付近の温度とな
った鋼板に対してホウ酸水溶液を接触させることによ
り、上記のような問題点がなく、設備、操業上の管理が
非常に簡単になること、および化成処理性、つまりリン
酸塩処理性に対する効果はホウ酸水溶液と鋼板との接触
を高温域で実施しても低温域で実施しても同等であるこ
とを確認し、本発明に至った。
ねた結果、連続焼鈍冷却終了後に、常温付近の温度とな
った鋼板に対してホウ酸水溶液を接触させることによ
り、上記のような問題点がなく、設備、操業上の管理が
非常に簡単になること、および化成処理性、つまりリン
酸塩処理性に対する効果はホウ酸水溶液と鋼板との接触
を高温域で実施しても低温域で実施しても同等であるこ
とを確認し、本発明に至った。
本発明の要旨は、連続焼鈍最終冷却了後の後処理とし
て、冷延鋼板0.1〜20重量%のホウ酸水溶液を接触させ
ることを特徴とする、リン酸塩処理性の優れた冷延鋼板
の製造方法である。
て、冷延鋼板0.1〜20重量%のホウ酸水溶液を接触させ
ることを特徴とする、リン酸塩処理性の優れた冷延鋼板
の製造方法である。
(作用) 以下、本発明を詳細に説明する。
本発明においては、連続焼鈍処理工程における最終冷却
が終了して常温付近の温度となった冷延鋼板に対して、
ホウ酸水溶液を接触させる。それにより鋼板のリン酸塩
処理性が著しく向上することを確認した。
が終了して常温付近の温度となった冷延鋼板に対して、
ホウ酸水溶液を接触させる。それにより鋼板のリン酸塩
処理性が著しく向上することを確認した。
このようなホウ酸水溶液の接触による冷延鋼板の化成処
理性向上に関しては、明白な理由は解明されていない
が、前記のようなリン酸処理性の低下をもたらす鋼板表
面の酸化膜および表面濃化層が除去されると同時に、極
微量のホウ素あるいはホウ素化合物が鋼板表面に付着
し、これが鋼板表面の活性化に有効に働くと推定され
る。すなわち、前記ホウ酸水溶液と接触させた鋼板をリ
ン酸塩処理すると、鋼板表面に付着したホウ素あるいは
ホウ素化合物を核としてリン酸塩結晶の緻密化が図ら
れ、均一なリン酸塩皮膜を形成させることができると考
えられる。
理性向上に関しては、明白な理由は解明されていない
が、前記のようなリン酸処理性の低下をもたらす鋼板表
面の酸化膜および表面濃化層が除去されると同時に、極
微量のホウ素あるいはホウ素化合物が鋼板表面に付着
し、これが鋼板表面の活性化に有効に働くと推定され
る。すなわち、前記ホウ酸水溶液と接触させた鋼板をリ
ン酸塩処理すると、鋼板表面に付着したホウ素あるいは
ホウ素化合物を核としてリン酸塩結晶の緻密化が図ら
れ、均一なリン酸塩皮膜を形成させることができると考
えられる。
前記ホウ酸水溶液の作用は、接触させる鋼板の温度が連
続焼鈍最終冷却工程におけるような高温域(例:450→10
0℃)であっても、最終冷却が終了した常温付近の低温
域であっても同等のものであるが、本発明においては、
低温域でホウ酸水溶液を作用させるためには、ホウ酸水
溶液の沸騰やこれに伴う水溶液層の腐食化などの心配が
なく、設備、操業上の管理が非常に簡単であり、実用上
有利な方法である。
続焼鈍最終冷却工程におけるような高温域(例:450→10
0℃)であっても、最終冷却が終了した常温付近の低温
域であっても同等のものであるが、本発明においては、
低温域でホウ酸水溶液を作用させるためには、ホウ酸水
溶液の沸騰やこれに伴う水溶液層の腐食化などの心配が
なく、設備、操業上の管理が非常に簡単であり、実用上
有利な方法である。
本発明においては、冷却に接触させるホウ酸水溶の濃度
を0.1〜20重量%とする。ホウ酸水溶液の濃度とPHとの
関係を第1図に示すが、ホウ酸濃度が0.1重量%未満で
はPH値が5よりも大きくなって、前記のような鋼板表面
の酸化膜、表面濃化層を除去する効果が小さい。また20
重量%を超えると、PH値が2よりも小さくなって酸度が
強すぎ、冷却表面を腐食させる危険性がある。好ましい
ホウ酸水溶液の濃度は5〜15重量%である。
を0.1〜20重量%とする。ホウ酸水溶液の濃度とPHとの
関係を第1図に示すが、ホウ酸濃度が0.1重量%未満で
はPH値が5よりも大きくなって、前記のような鋼板表面
の酸化膜、表面濃化層を除去する効果が小さい。また20
重量%を超えると、PH値が2よりも小さくなって酸度が
強すぎ、冷却表面を腐食させる危険性がある。好ましい
ホウ酸水溶液の濃度は5〜15重量%である。
本発明において、鋼板に対してホウ酸水溶液を接触させ
る方法としては、連続焼鈍最終冷却終了後の鋼板に対し
ホウ酸水溶液をスプレー等により吹き付けたり、最終冷
却工程以降にホウ酸水溶液の収容槽を設けて、その中に
十分冷却された鋼板を通すなどの方法がある。
る方法としては、連続焼鈍最終冷却終了後の鋼板に対し
ホウ酸水溶液をスプレー等により吹き付けたり、最終冷
却工程以降にホウ酸水溶液の収容槽を設けて、その中に
十分冷却された鋼板を通すなどの方法がある。
そして、このようにしてホウ酸水溶液に接触した鋼板
を、必要に応じて酸洗および調質圧延を施すことによ
り、化成処理性の優れた冷延鋼板を得ることができる。
を、必要に応じて酸洗および調質圧延を施すことによ
り、化成処理性の優れた冷延鋼板を得ることができる。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
実施例 板厚0.8mm、板幅1000mmの冷間圧延された極低炭素鋼板
(C:0.0015%)を、ストリップ走行速度50mpmの連続焼
鈍ラインにて、通常の焼鈍工程である加熱および冷却、
ならびに本発明による後処理を行った。
(C:0.0015%)を、ストリップ走行速度50mpmの連続焼
鈍ラインにて、通常の焼鈍工程である加熱および冷却、
ならびに本発明による後処理を行った。
すなわち、はじめに前記鋼板を850℃まで加熱後、均熱
保持し、その後ガスジェット冷却により450℃まで冷却
して3分間の過時処理を行った。その後、試料A〜Dに
対しては100℃までガスジェット冷却を、試料Eに対し
ては水による浸漬冷却を、試料Fに対しては10重量%ホ
ウ酸水溶液による浸漬冷却を行い、続いて30℃まで水に
より浸漬冷却した。その後処理プロセスとして、試料A
〜Cに対しては本発明を適用し、10〜20重量%のホウ酸
水溶液に浸漬した後水洗リンスを行い、圧下率1.0%で
調質圧延を行い、最終製品を得た。
保持し、その後ガスジェット冷却により450℃まで冷却
して3分間の過時処理を行った。その後、試料A〜Dに
対しては100℃までガスジェット冷却を、試料Eに対し
ては水による浸漬冷却を、試料Fに対しては10重量%ホ
ウ酸水溶液による浸漬冷却を行い、続いて30℃まで水に
より浸漬冷却した。その後処理プロセスとして、試料A
〜Cに対しては本発明を適用し、10〜20重量%のホウ酸
水溶液に浸漬した後水洗リンスを行い、圧下率1.0%で
調質圧延を行い、最終製品を得た。
かかる工程により得られた鋼板をサンプリングし化成処
理性を調査した。その結果を第1表に示す。
理性を調査した。その結果を第1表に示す。
ただし、化成処理条件は次の通りである。
(1)脱脂:「ファインクリーナー4826T」(商品名)を用
い、50℃で2分間処理した。
い、50℃で2分間処理した。
(2)表面調整:「バーコレンZT」(商品名)を用い、20
秒間処理した。
秒間処理した。
(3)リン酸塩処理:「ボンデライト3030」(商品名)を
用い、50℃で2分間浸漬処理した。
用い、50℃で2分間浸漬処理した。
また化成処理性については、次の(イ)ないし(ハ)により評
価した。
価した。
(イ)化成皮膜のフォスフォフィライト(P)とホパイト
(H)との比、P/(P+H)をX線回析から求めた。
(H)との比、P/(P+H)をX線回析から求めた。
(ロ)走査型電子顕微鏡により、結晶の大きさを求めた。
(ハ)化成被膜の付着量を重量法により求めた。
ここで、P(P+H)は値が大きいほど、化成結晶の大
きさは小さいほど、化成皮膜の付着量は多いほど、化成
処理性は良好であると判断される。また具体的に第1表
の試料の化成処理性を判断するに当たっては、P/(P+
H)≧95、結晶の大きさ≦5μm、付着量≧2.5g/m2の
場合を良好とした。
きさは小さいほど、化成皮膜の付着量は多いほど、化成
処理性は良好であると判断される。また具体的に第1表
の試料の化成処理性を判断するに当たっては、P/(P+
H)≧95、結晶の大きさ≦5μm、付着量≧2.5g/m2の
場合を良好とした。
第1表の結果から明らかなように、本発明にかかる試料
(A〜C)は上記の良好な化成処理に関する基準を全て
満足していることがわかる。
(A〜C)は上記の良好な化成処理に関する基準を全て
満足していることがわかる。
これに対し、ホウ酸による後処理を行なわない場合に
は、冷却方法がガスジェットまたは水による場合、化成
処理性は不充分であった。試料Fに関しては、冷却時に
高温域で、鋼板に対してホウ酸水溶液を接触させている
ため、他の比較例と比べて化成処理は良好であり本発明
例と同等であるが、すでに述べたようにホウ酸水溶液槽
の設備に問題があり、その管理も煩雑であった。
は、冷却方法がガスジェットまたは水による場合、化成
処理性は不充分であった。試料Fに関しては、冷却時に
高温域で、鋼板に対してホウ酸水溶液を接触させている
ため、他の比較例と比べて化成処理は良好であり本発明
例と同等であるが、すでに述べたようにホウ酸水溶液槽
の設備に問題があり、その管理も煩雑であった。
(発明の効果) 以上詳述してきたように、本発明によれば、連続焼鈍最
終冷却終了後の常温付近の温度となった、冷延鋼板に対
して0.1〜20重量%のホウ酸水溶液を接触させるによ
り、安価な設備で、化成処理性の優れた冷延鋼板が製造
可能な方法を提供することができる。したがって、本発
明の方法は工業的に有意義な方法である。
終冷却終了後の常温付近の温度となった、冷延鋼板に対
して0.1〜20重量%のホウ酸水溶液を接触させるによ
り、安価な設備で、化成処理性の優れた冷延鋼板が製造
可能な方法を提供することができる。したがって、本発
明の方法は工業的に有意義な方法である。
第1図は、ホウ酸水溶液中のホウ酸濃度とPHとの関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項1】連続焼鈍最終冷却終了後の後処理として、
冷延鋼板に0.1〜20重量%のホウ酸水溶液を接触させる
ことを特徴とする、リン酸塩処理性の優れた冷延鋼板の
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1092099A JPH0678589B2 (ja) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | リン酸塩処理性の優れた冷延鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1092099A JPH0678589B2 (ja) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | リン酸塩処理性の優れた冷延鋼板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02270969A JPH02270969A (ja) | 1990-11-06 |
JPH0678589B2 true JPH0678589B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=14045001
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1092099A Expired - Lifetime JPH0678589B2 (ja) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | リン酸塩処理性の優れた冷延鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0678589B2 (ja) |
-
1989
- 1989-04-12 JP JP1092099A patent/JPH0678589B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH02270969A (ja) | 1990-11-06 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051111 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20051122 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20060328 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |