JPS6082651A - 合金化溶融亜鉛めつき鋼板の製法 - 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】 （発明の背景） 本発明は、ブレツー１用として特に優れた性能を有する
、合金化溶融亜鉛めっき鋼板（以上“ＧＡ鋼板パと略記
する）の製造方法に関する。

ＧＡ鋼板は、塗装後の耐食性に関して、極めて優れた性
能を有するために、一般に塗装して用いられる家電、自
動車、什器用等として中広い用途を得ている。一方、か
かる用途では、塗装形態は、あらかじめコイルコーター
で塗装される形の、いわゆるプレコード塗装の形態が普
及している。

従って、ＧＡ鋼板は、従来、需要家の側で各種成形、加
工後に、塗装されていたものが、塗装後に各種成形、加
工を受ける形態へと、利用面でも変化しつつある。

力学的にめで、裸のめっき４Ａを加工する場合と、塗装
しためっき刊を加工する場合とでは、応力分布に変化の
生じることからも、裸のめっき材を加工する場合には予
想されなかったいくつかの問題点がみられるが、そのう
ち近年、特に問題となっているのは、ＧＡ鋼板をプレコ
ート塗装した場合、剪断加工、打抜加工において、切断
端面部にめっき層剥離が生しる点である。

このようなめっき層の剥離は、ＧＡ鋼板のめっき眉が加
工性に乏しい金属間化合物より形成されていることに原
因がある。特に、塗膜の弾性率が大きい場合、つまり硬
質塗膜が施されている場合、かかる剥離現象は顕著にみ
られる。このような加工時の剥離は、プレコート塗装Ｇ
Ａ鋼板の普及面において大きな障害となっている。また
、この種の剥離は、衝撃試験を行う場合にも同様に現れ
るので、そのようなめっき層剥離のめられる材料は需要
家の仕様基準を満足しない場合が多い。

（関連特許出願） かかる問題点に関して、本発明者等は、すでに母材の鋼
中成分の調整によって、かなり改善できることを見い出
し、特願昭５７−２１３４３２号として提案した。

本発明者等がこのように既に提案した方法におレノる手
段は、基本的には、Ｐ添加、低（ＪＩ４を利用し、これ
とめっき法とを組合せたものであったが、その後、試作
検討を重ねた結果、これら先行発明に示した手段では、
場合によって、母料強度が過大となり、その結果、剪断
時の集中荷重が増大し、かえって剪断性が低下する例が
認められた。このような傾１ｉｉ農よ、特に、Ｃ＞０．
０８％のＰ添加鋼で顕著に認められた。

（発明の目的） よって、本発明の目的は、Ｃ含有量を低減し、それに伴
ってＰ含有量を調整した、特に、ＣおよびＰを共に低減
した鋼であって、塗装後の剪断性を改善した合金化溶融
亜鉛めっき鋼板の製法を提供することである さらに、本発明の別の目的は、Ｃ含有量を低減し、それ
に伴ってＰ含有量を調整するとともに圧延、熱処理条件
の組合せによって結晶組織を調整することにより剪断性
を改善した合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製法を提供する
ことである。

本発明のまた別の目的は、従来のＣＧＬ工程で、十分剪
断性のあるＧＡ鋼板を得ることのできる製法を提供する
ことである。

（発明の要約） 本発明者等は、本発明者等の前述の開示特許におりる、
鋼板成分中のＣ，Ｐの剪断性に及ばず影響を考察すると
ともに１、さらに、材料力学的検討を加えた結果、更に
改良された成分系および加工熱処理条件を見い出した。

本発明における基本的な原理は、１つは、剪断時におい
て、鋼板が受ける剪断荷重をできるたけ軽減するごとに
あり、更に１つは、１１４板が受りる荷重が同程度の場
合には、鋼板の結晶方位を耐剪断性がすくれる形態へと
Ｊｌｌａｔｌすることである。

本発明者等が見い出したところによると、母材鋼板にお
けるαＦｅの方位分布において、αＦｅ　（１１０）を
極力抑制し、一方、αＦｅ　（２１１）およびαＦｅ　
（２２２）を優先成長させた集合組織とすることによっ
て、剪１折性が改良される。その理由は、溶融めっき後
の合金化処理によって形成される合金層中のｒ　１−Ｆ
ｅ５Ｚｎ　２１またばＦ−Ｆｅ　３　Ｚｎ１ｏの立方晶
と母地相のａｇｅとの整合性が上述の集合組織とするこ
とにより改善されることが主であると推定される。しか
も、かかる傾向はアルミキルド鋼にあって特に顕著であ
ることが分かった。

かくして、本発明は、母祠鉗１の破ｗｉ荷重の抑制と、
鋼板の結晶組織の調整とを組合せて構成されるものであ
って、その要旨とするところは、 重量％で、 Ｃ：０．０８％以下、Ｓｉ　：　０．０５％以下、Ｍｎ
　：　０．１０〜０．５０％、　ｓｏｌ、Δ７！：ｏ、
ｏｅ％以下（０，２４ＸＣｆ％）＋０．００７　）％≦
Ｐ（％）５０．０６％さらに必要によりＮｂ、■および
Ｔ１の少なくとも１種を合計で０．１〜０．６％、 残部Ｐｅおよびイ」随不純物 を満足する組成を有するアルミキルト鋼を、ｉ；）１間
圧延、冷間圧延の後、溶融亜鉛めっきを行い、次いで連
続式あるいはパンチ式で合金化処理を施すことを特徴と
する、塗装後の剪断性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼
板の製法である。

なお、冷間圧延後に６５０〜）１００℃で箱焼鈍を行う
場合には、Ｐは０．００７％、を下限として、Ｐ（％ｌ
＜０．２４ｘＣ（％］＋０．００７であってもよい。

上記合金化処理は、好ましくは、連続処理で行い、その
ときの鋼板温度を４５０〜５７０℃とする。

（発明の具体的態様） 本発明における限定理由について説明する。

Ｃは、強度レベルの低減およびαＰｅ　（１１’、Ｏ）
集合組織生成の抑制の点から低い方が望ましい。一方、
結晶組織の調整は、脱炭鋼でなくともＰ添加によって可
能であるが、強度とのバランスを考慮すると０゜０８％
以下であることが必要である。一般に板厚×引張強さの
積が２０ｋＢ７ｍｍをこえると、剪断性が顕著に低下す
る。０．０８％をこえるＣ含有量では、引張強さが過大
となり剪断性が著しく低下するため、したがって、本発
明ではＣ含有量は０，０８％以下、特に、望ましくは０
．０３％以下である。

Ｓｉは、固溶硬化を招く上６．二ＧＡ鋼板の場合、合金
化速度の遅延および耐バーノダリングの低下を生じるの
で上限を０．０５％とした。

ＭｎはＳによる脆性防止からも必要であるが、一方、Ｍ
ｎの増大は過剰な強度を生じるとともに、望ましいｍ月
結晶方位が得られにくいので、下限を０．１０％、上限
を０．５０％とした。

Ｐは、本発明において重要な役割を存するものであり、
特に、Ｃの、主として、結晶方位上の悪影響を緩和する
効果を有するものであり、少なくとも。。

２４ｘＣ（％ｌ＋０．００７％以上の添加が要求される
。ｐｐお加の上限は、強度抑制および合金化速度への悪
影響の点から、０．０６％止した。特に、０．０２−０
．０３％のＰ含を量が望ましい。

すなわち、Ｐの含有量は、Ｃ量に対して（０，２４Ｘ　
ｃ（ａ　＋　０．００７　）　％≦Ｐ　Ｈｌ；ｉ；０．
０６％をみたすことが必要であり、この範囲において、
アルミキルド鋼であれば、母材鋼の結晶方位および強度
の両方がバランスされて優れた剪断性が得られる。

しかし、冷間圧延後に箱焼鈍を行う場合には、ががる熱
処理によって結晶組織の調整が図られることがら、Ｐ含
有量の下限を０．００７％にまで低下させてもよい。

Ａｌ１は、アルミキルト鋼としての構成上必要な元素で
あって、ＡρＮの析出による、集合組織の形成に関与す
るものと考えられる。ただし、ｓｏｌ、Ａβ含有量は０
．０６％をこえると、強度増大となるのでその上限を０
．０６％とした。下限は、一般的にアルミキルド鋼とし
て含有される程度で十分であり、通常は。。

０２％程度は必要である。

従来技術においてはプレコード用ＧＡ鋼板としてリムド
鋼およびキルド鋼を耐剪断性について特に区別すること
なく用いていたが、本発明にあってはその結晶組織との
関連で、特にアルミキルド鋼を選んで使用するものであ
る。

また、付随不純物についてその種類、量は特に限定はし
ないが、０゜００３０〜０．００７０％程度のＮが含有
されるのが好ましい。Ｓに関しても、０．０１５％以下
程度の通常の含有量を前提とする。

本発明における別の態様にあっては、すでに述べたよう
に、めっき処理に先立って箱焼鈍による前処理を併用す
る。本発明者等の知見によれば、ＣＧＬ工程に直結させ
た連続焼鈍よりも、かかる箱焼鈍を併用することで一層
剪断性が改良される。箱焼鈍を利用する場合、Ａｒ３点
温度以上の温度での熱間圧延、４０％以上の圧下率によ
る冷間圧延、および６５０〜８００°Ｃの焼鈍温度は、
剪断性に対して好ましい組織と強度を与える条件である
。

なお、この箱焼鈍は、フィト法でもよ（、勿論、脱炭を
も行うことで更に好適な結果が得られる。

かかる箱焼鈍による処理を行う場合、その熱処理により
組織改善が図られるということがら、対象となるアルミ
キルド鋼の成分範囲、特に、Ｐ含有量の範囲は幾分緩和
され、Ｐ含有量の下限を０．００７％とすることができ
る。したがって、この場合、Ｐ含有量の下限は 式：　Ｐ（ｍ］≧０．２４Ｘ　Ｃ（Ｘ）＋０．００７を
必ずしもみたす必要ばないが、この式をめたず方がより
好適な語呂が得られる。

本発明の別の実施態様に゛おいて、溶融亜鉛めっき後の
合金化処理における祠料温度は低い方が更に良い結果が
得られる。そのときの月料温度の上限は５７０℃である
が、望ましくは５２０”Ｃ以下である。一方、下限は主
として、経済性の点−（：／１５０”ｃであり、これよ
り低いと連続処理することが困ｘ１ｔである。ずなゎぢ
、連続処理を行う場合には、鋼板の温度を４５０〜５７
０℃とするのが好ましい。一方、ハツチ処理の場合は、
３００〜４００　’ｃが望ましい。

本発明おける、さらに別の態様にあっては、Ｃ安定化元
素である例えばＴｉ、　Ｎｂ、　Ｖ、等を添加すること
によって、Ｃの弊害を緩和することである。Ｎｂ、■お
よびＴｉはそれらのうち少なくとも１種、合計で０．１
〜０．６％添加される。

かくして、本発明によれば、塗装した後に剪断加工を行
った場合にも、めっき層の剥離のみられない耐剪断性の
すくれためっき層を備えたＧＡ鋼板が得られる。特に硬
質塗膜を設けた場合、めっき１層界“面の剪断応力が増
大してめっき層剥離が顕著になるが、本発明によればそ
のような場合にもずくれた而」剪断性を示すｃ　Ａ　ｌ
ｉｌ板が（Ｍられる。

以下、実施例に基つき本発明を更に説明する。

災ル皿土 第１表に示す化学成分を有するアルミキルド鋼である各
鋼種のスラブを１１８０°Ｃに加熱して熱間圧延を開始
し、８６０°Ｃで仕上げ圧延を終え、厚さ３ｍ１１に仕
」二げ、巻取温度を６３０°Ｃとして巻取りを完了した
。

さらに、酸洗後、６２％の冷間圧延を加えてから、通當
のセンシミアラインによる／８融亜鉛めっき合金化処理
を施した。合金化処理は鋼板温度を５５０℃として連続
処理で行った。冷間圧延後の板厚は０．５０ｍ１１であ
り、めっきのＺｎ付着量は４２〜５２ｇ／ｒｒ＋、Ｆｅ
含有率は１０．２〜１２．８％であった。なお、すべて
の鋼板は、合金化処理終了後、圧下率０．４％の調質圧
延を実施し、塗装用鋼板としての表面美麗性を与えた。

かくして得られた鋼板から、試験片を採集、各種特性試
験を行うとともに、１００　Ｘ２００　＋ｕザイズの塗
装用パネルを準備、市販のクリシャーおよびリン酸亜鉛
処理剤を用いて脱脂、化成処理を施した後、下地として
、エポキシ系焼付塗料１０μｍ、上塗としてアクリル系
焼伺塗料を塗布して、合計厚さ２５１１ｍに仕」二げた
。塗装後の塗膜鉛筆硬度は、３　Ｈであった。

この試料を、電動シャーで室温１５°Ｃ、クリアランス
０．０６ｍｍの条件で圧延方ｉｉＪ　４こ垂直に、塗装
面を」−にして剪断した。剪断後、ダイス側の試料のカ
ットエッヂにセロテープを付着さ・已、剥離できる部分
を除去し、平均剥１ｉｉ１１ｒｌ］（圧延方向に平行）
を測定した。

供試材のＧＡ鋼板の塗装後の剪断試験結果を添何図面に
グラフにまとめて示す。Ｃ５０，０３％の累月は本発明
例の中でも著しく優れた性能が認められた。

なお、図中、記号「＠」は剥離Ｉ＋］がＯ，１０ｍｍ未
満の場合、「○」は０．１０〜０．１５關（未満）、「
△」は０゜１５〜０．２５ｍｍ　（未満）、「×」は０
．２５ｍｍ以」二の場合をそれぞれ示す。

実画Ｉ組オ 第２表に示す化学組成を有する鋼種について実施例１を
繰り返したが、本例では、センシミアラインによる溶融
亜鉛めっきおよび合金化処理を先立って７４０°Ｃで２
０時間の箱焼鈍を行った。ただし、鋼種Ｍ２４のリムド
鋼については箱焼鈍は行なわなかった。

第２表 本例により得られた箱焼鈍を経た累祠である鋼種Ｎｏ、
２１．２２．２３については各々、剥離中０．１２．０
．ｌ０８０、ｌＯ＋ｎｍで各々、同等（、ＰレヘルのＣ
ＧＬ工程に直結させた連続焼鈍によるＣ、Ａ鋼板に比較
して優れた剪断性を示した。

なお、鋼種Ｎｏ、２４のリムド鋼母月のものは、０．４
０１１１１の剥離ＴＩ］であって、同等Ｃ，Ｐレヘルの
Δｅ−ギルド鋼に比して極めて劣る剪断試験結果であっ
た。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、本発明の実施例１における剪断試験の試験
結果をまとめて示すグラフである。 出願人　住友金１ｊｉ上業株」（会社 代理人　弁理士　広　瀬　章　−

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量で、 ｃ：ｏ、ｏａ％以下、Ｓｉ　：　０．０５％以下、Ｍｎ
   　：　０．１０〜０．５０％、　ｓｏｌ、　Ａ　（１：
   　０．０６％以下、ｆＯ，２４Ｘｃ（％）＋０．００７
   １％≦Ｐ（％）５０．０６％、さらに必要によりＮｂ、
   　ＶおよびＴｉの少なくとも１種を合計でｏ、ｉ〜０．
   ６％、 残部Ｆｅおよびイ１随不純物 を満足する組成を有するアルミギルド鋼を、熱間圧延、
   冷間圧延の後、溶融亜鉛めっきを行い、次いで合金化処
   理を施すことを特徴とする、塗装後の剪断性に優れた合
   金化溶融亜鉛めっき鋼板の製法。
2. （２）前記合金化処理を行うときの鋼板の温度を４５０
   〜５７０°Ｃとして連続処理を行う、特許請求の範囲第
   １項記載の製法。
3. （３）重■％で、 ｃ：ｏ、ｏ８％以下、Ｓｉ　：　０．０５％以下、Ｍｎ
   　：　０．１０−０．５０％、　ｓｏｌ、　Ａ　７！：
   　０．０６％以下Ｐ　：ｏ、ｏｏ７〜０，０６％、 さらに必要によりＮｂ、、ＶおよびＴ１の少なくとも１
   種を合計で０．１〜０．６％、 残部Ｆｅおよび付随不純物 を満足する組成を有するアルミキルド鋼を、Δｒ３変態
   点温度以上の温度で熱間圧延を行った後、酸洗してから
   ４０％以上の圧下率で冷間圧延を行い、６５０〜８００
   ℃で箱焼鈍をしてから溶融亜鉛めっきを行い、次いで合
   金化処理を施すことを特徴とする、塗装後の剪断性に優
   れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製法。
4. （４）前記合金化処理を行うときの鋼板の温度を４５０
   〜５７０°Ｃとして連続処理を行う、特許請求の範囲第
   ３項記載の製法。