JPS63179024A - 溶融亜鉛めつき鋼板の製造方法 - 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］ 本発明は熱間圧延鋼板を原板として、冷間圧延をするこ
となしにプレス加工性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板を製
造する方法に関するものである。

［従来の技術］ プレス加工性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板の製造に当た
っては、熱間圧延（以下単に熱延ということがある）ｆ
ＸＩＡ板を冷間圧延（以下単に冷延ということがある）
に付した後焼鈍し、更に溶融亜鉛めっきラインに通板し
て浸漬めっきを行なってきた。しかし最近では製造工程
を簡略化して製造費を抑制することが強く要請され、上
記工程のうち冷延過程を省略して熱延鋼板を直接溶融亜
鉛めっぎに付すことが多くなりつつある。この場合従来
の連続焼鈍溶融亜鉛めっきラインをそのまま転用するの
が通常である。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記連続焼鈍溶融亜鉛めっきライン（以下単に亜鉛めっ
きラインということがある）は冷延鋼板の焼鈍を行なう
必要上、鋼板の昇温ラインを含むので、加工組織が残っ
ておらず、従って焼鈍を行なう必要のない熱延鋼板であ
っても設備稼動上必然的に昇温を受けることとなる。

上記説明においては焼鈍の為の加熱は不必要な行為であ
ると述べたが、溶融めっきの密着性を確保する為には亜
鉛の溶融温度（約４６０℃）以上に予熱する必要もあり
、従って再力」熱処理は不可避のプロセスとなっている
。

しかるに例えばＡｌギルド鋼の様な熱延鋼板に上記の様
な熱処理を施すと、熱延・巻取り後の徐冷過程で鋼中に
十分析出したセメンタイトが、該再加熱処理によってマ
トリックス中に再固溶するという現象が生じる。この様
なＣの再固溶が行なわれた鋼板は、上記めっきラインを
通過する過程でかなりの急速冷却を受ける為、再固溶さ
れているＣを再び十分に析出させることは容易でない。

即ち再固溶されたＣは大部分が固溶した状態で鋼中に残
存するのである。その結果製品としての溶融亜鉛めっき
鋼板の降伏点の上昇並びに伸びの低下等を招き、プレス
加工性が劣化すると共に耐時効性も劣化することとなる
。

本発明はこの様な事情に鑑みてなされたものであって、
熱延鋼板を連続焼鈍溶融亜鉛めっき処理に付した場合で
あっても加熱による不都合が露呈してくることのない様
な溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法を提供しようとするも
のである。

［問題点を解決する為の手段］ 本発明は次の２発明からなる。

第１の発明はＣ含有量が０　、　’００３％以下である
鋼板を熱間圧延し更に酸洗した後、冷間圧延することな
く連続焼鈍溶融亜鉛めっきラインにおいて均熱及び溶融
亜鉛めっきすることを要旨とするものであって、第２の
発明はＣ含有量が０．０１％以下であって且つＴｉ、Ｎ
ｂ及びＺｒよりなる群から選択される１ｆ！以上を下記
式（１）〜　（５）で与えられる条件を満足する様に含
む鋼板を熱間圧延し更に酸洗した後、冷間圧延すること
なく連続焼鈍溶融亜鉛めっきラインにおいて均熱及び溶
融亜鉛めっきすることを要旨とするものである。

Ｔｉ＋　Ｎｂ＋　ＺｒＳ２．１％　　　　　　　　・（
１）０．００３　（零）　・・・（５） ［作用］ 本発明の目的を達成するに当たっては、上記の様な焼鈍
或は予熱用の加熱を受けた場合の固溶炭素による不都合
を回避することが主眼となるから、鋼中の化学成分のう
ち特にＣの含有量をできるだけ抑制することがポイント
になる。

そこで本発明者等は鋼中における適正Ｃ含有量の限界値
を知るためにＣ含有量と溶融亜鉛めっき前後における鋼
の機械的性質の変化を調査した。

第１表に示す組成からなる鋼を溶製し、連続鋳造により
スラブとし、更に熱間圧延に付した。この熱延鋼板を酸
洗後、亜鉛めっきラインにより溶融亜鉛めっき処理を行
なった。この場合均熱温度の低下を図る目的で通板速度
を若干速くした。

第２表に熱間圧延条件及び亜鉛めっきラインにおけるめ
っき前処理条件を示す。

得られた各溶融亜鉛めっき鋼板からＬ方向ＪＩＳ　　５
号引張試験片を採取し機械的性質を調査した。各試験片
のＣ含有量と降伏点の関係を第１図に、Ｃ含有量と伸び
の関係を第２図に示す。

鋼Ｎｏ、１〜４はＣ含有量が異なるＡｌギルド鋼である
が、Ｎ０９２〜４の鋼は溶融亜鉛めっき処理により降伏
点が上昇し、伸びが大幅に低下することがわかった。し
かしＮｏ、１の鋼はＣ含有量が少ない為めっき処理前の
特性（低降伏点及び高い伸び）がめつき後も変化せず優
れた引張特性を有することがわかった。

一方Ｎｏ、５及び６はそれぞれ熱延後の高温巻取りによ
るセメンタイトの塊状化及び炭化物形態の変化を企図し
たものである。しかしながらいずれの鋼もめっき処理に
よって降伏点が上昇し、伸びが低下する為プレス成形性
が劣ることがわかった。

以上の結果から鋼中のＣ含有量を０．００３％以下に低
減すれば亜鉛めっきラインにおける再加熱によって固溶
残存するＣ量を、プレス加工性及び耐時効性の劣化に悪
影響を及ぼさない程度に抑制できることがわかった。

ところでＴｉ、Ｎｂ及びＺｒはＣと反応し炭化物を形成
する元素であるからこれらの３元素が含まれる鋼におい
てはＣはこれらの元素で固定されることとなる。しかも
これら３元素の炭化物はいずれも亜鉛めっきラインの加
熱均熱工程で再固溶することがないのでめっきライン通
板前後の材質及び成形性の劣化は小さく、熱延鋼板の特
性をそのまま溶融亜鉛めっき鋼板へ持ち越すことができ
る。第１表Ｎ００７は鋼中に固溶しているＣをＴｉＣと
して完全に析出させるだけのＴｉを添加した鋼である（
第１図及び第２図参照）。

従ってこれらの炭化物形成元素を含む鋼におけるＣ含有
量の上限値はこれらの元素を含まない場合の上限値より
大となり得ることがわかる。

またこれらの３元素は添加量が０１％を越えると過剰に
固溶する結果、鋼の硬質化を招き延性を低下させること
がわかった。

従って添加量は Ｔｉ＋　Ｎｂ＋　２ｒ≦０．１％　　　　　　　・（１
）となる。

一方前記３元素のうちＴｉは鋼中の不可避不純物である
Ｎ及びＳと、またＮｂはおなじくＮと、更にＺｒはおな
じくＮ及びＳとそれぞれ化合物を形成する。この為鋼中
のＣと化合してＣを固定する為に作用する前記３元素の
量（本明細書ではＴｉ’、Ｎｂ“及びＺｒ”と示す）と
鋼中の実際の含有量（Ｔｉ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｎ及びＳ）と
の関係は となり、 この様に定義されたＴｉ“、Ｎｂ″及びＺｒ″とＣの関
係が ０．００３　（豹　　・・・（５） であればよいことになる。

尚（２）　、　（３）　、　（４）式において左辺の計
算値が負になる場合は右辺のＴｉ’　　（％）、Ｎｂ’
（％）。

Ｚｒ″　（％）の値はＯとなる。

また第１表に示した他の成分のうちＮ及びＯは不可避不
純物であるが、その他の元素はプレス加工性或は耐時効
性の向上に役立つものであり、以下にその作用及び望ま
しい添加量について説明する。

（イ）Ｍｎ 鋼中の遊離硫黄を固定しまた鋼の強度を向上させる作用
がある。しかし添加量が０．０５％未満の場合熱間脆性
を生じ、一方０．６％を超えると延性の低下を招くおそ
れがある。従って含有量は０．０５％以上、０．６％以
下であることが望ましい。

（ロ）Ｓｔ 延性の低下を防止し、鋼の強度を向上させる作用がある
。但し含有量が０．２％を超えると赤スケールが発生し
、めっき密着性が劣化し、しかもスケール模様の発生に
より製品の外観を損なう。

従って含有量は０．２％以下であることが望ましい。

（ハ）Ｐ 鋼の強度を向上させる作用がある。但し含有量が０．０
５％を超えるとめつぎ密着性が劣化するおそれがある。

従フて含有量は０．０５％以下であることが望ましい。

（ニ）ＡＩ 鋼の精錬時に脱酸剤として作用し、またＴｉやＺｒ等の
歩留りを向上させる作用がある。但しこの様な添加効果
を得る為の添加量としては０．０１５以上であることが
必要であるが、０．１％を超えると鋼板に傷を生じ易い
。従って添加量は０．０１５以上、０，１％以下である
ことが望ましい。

（ホ）Ｂ 微量添加するだけで熱延鋼板の結晶粒径を大きくし鋼を
軟質にする作用がある。この為鋼板の軟質化が必要な場
合は有効な添加成分である。但し添加量が０．００４５
％を超えるとスラブ表面割れを招くおそれがある。従っ
てその添加量は０．００４５％以下であることが望まし
い。

（へ）Ｓ 不可避不純物であってその含有量が低いほどＭｎ、Ｔｉ
、Ｚｒの添加量を低減することができるので製品のコス
トダウンも可能である。含有量が０．０１５％を超える
と熱間脆性を生ずるおそれがある。従って含有量は０．
０１５％以下に抑制することが望ましい。

本発明は上記の様な構成を採用することとなっているの
で、めっき前の熱処理条件が如何様であっても加熱によ
る不都合は発生しないので溶融亜鉛めっき前の均熱温度
及び均熱時間は一切制限されない。しかし生産性及びめ
っき密着性の向上をはかり且つ設備の操業コストを抑制
する観点から５００〜ａＯＯ℃、１０〜５０秒で処理す
ることが望ましい。

以下本発明の実施例について説明するが、本発明はこれ
らの実施例に限定されるものではなく、前・後記の趣旨
に徴してその他の実施例を採用することは本発明の技術
的範囲に属することである。

［実施例］ 第３表の成分を有し残部Ｆｅ及び不可避不純物より成る
鋼を、転炉出鋼後真空脱ガス処理に付した。次いで連続
鋳造法によりスラブとした後、板厚：２ｍｍまで熱間圧
延し巻取った。

仕上温度：９１０〜９４０℃ 巻取温度＝６６０〜６９０℃とした。

この様にして得られた熱延コイルを酸洗した後亜鉛めっ
きラインによりめっき処理を行なった。

第４表にめっき前処理条件、めっき処理後の計時性を示
す。

表中 引張特性：Ｌ方向、ＪＩＳ　　５号 時効指数二８％予歪、１００℃で１時間時効処理を行な
った後の降伏点上昇量 穴拡げ特性：穴　　径　１０＋＋ｕｎφポンチ径　３０
ｍｍφ 先端角度　６０゜ であり、めっき密着性は６０°Ｖ字曲げ後、内側テープ
剥離試験を行ない剥離程度によって評価した。

Ｏ：めっき密着性良好 ×：めっき密着性不良 を意味する。

尚めっき後の各特性値からめつき処理前の各特性値を減
じた値を引張特性の変化率とし′た。

本発明鋼であるＡ−Ｅはめっき前後で引張特性が殆んど
劣化せず、軟質で延性に優れ且つ耐時効性、穴拡げ特性
及びめっき密着性に優れた特性を示した。

これに対して比較鋼であるＦ′ＥＬびＧはＴｉ。

Ｎｂ、Ｚｒの添加量が不十分である為めっき処理後の引
張特性の劣化が大きく従って得られた鋼板が硬質であっ
て延性に欠けたものとなった。

次に鋼Ｈ及び■は［Ｃ］“　（第３表参照）の値が十分
に低く引張特性の劣化は殆んど生じない。

しかし鋼ＨはＮｂ含有量が、また鋼ＩはＣ含有量がいず
れも本発明範囲外である為画調とも硬質で延性が劣るも
のであった。

［発明の効果］ 本発明は上記の様に構成されているから熱延鋼板を原板
とすることによって、優れたプレス加工性を有し且つめ
っき密着性及び耐時効性にも優れた溶融亜鉛めっ籾鋼板
を製造することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は溶融亜鉛めっき鋼板のＣ含有量と降伏点の関係
を示す図、第２図はＣ含有量と伸びの関係を示す図であ
る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｃ含有量が０．００３重量％（以下単に％という
   ）以下である鋼板を熱間圧延し更に酸洗した後、冷間圧
   延することなく連続焼鈍溶融亜鉛めっきラインにおいて
   均熱及び溶融亜鉛めっきすることを特徴とする溶融亜鉛
   めっき鋼板の製造方法。
2. （２）Ｃ含有量が０．０１％以下であって且つＴｉ、Ｎ
   ｂ及びＺｒよりなる群から選択される１種以上を下記式
   （１）〜（５）で与えられる条件を満足する様に含む鋼
   板を熱間圧延し更に酸洗した後、冷間圧延することなく
   連続焼鈍溶融亜鉛めっきラインにおいて均熱及び溶融亜
   鉛めっきすることを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の製
   造方法。 Ｔｉ＋Ｎｂ＋Ｚｒ≦０．１％…（１） Ｔｉ＾＊（％）＝Ｔｉ（％）−（４８／１４）Ｎ（％）
   −（４８／３２）Ｓ（％）…（２） Ｎｂ＾＊（％）＝Ｎｂ（％）−（９３／１４）Ｎ（％）
   …（３） Ｚｒ＾＊（％）＝Ｚｒ（％）−（９１／１４）Ｎ（％）
   −（９１／３２）Ｓ（％）…（４） Ｃ（％）−（１２／４８）Ｔｉ＾＊（％）−（１２／９
   ３）Ｎｂ＾＊（％）−（１２／９１）Ｚｒ＾＊（％）≦
   ０．００３（％）…（５）