JP3872718B2 - 合金化溶融亜鉛めっき鋼板のめっき性改善方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷間圧延および焼鈍された高Ｓｉまたは高Ｐ含有鋼板の表面に溶融亜鉛めっきを施した後に合金化処理を行う合金化溶融亜鉛めっき鋼板のめっき性改善方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の高Ｓｉ,高Ｐ含有の合金化溶融亜鉛めっき鋼板のめっき性を改善する方法に関しては以下のような技術が開示されている。
まず、特開平６−８８１８５号公報には、高Ｐ含有鋼板の焼鈍前に予熱して酸化皮膜を0.1〜5ｇ/ｍ^２形成させ、合金化炉で30℃／秒以上の昇温速度で420〜700℃まで加熱することにより、耐衝撃密着性を改善する方法が開示されている。
【０００３】
また、特開平７−２６８５８６号公報には、高Ｓｉ,高Ｐ含有鋼板のめっき前の板温がめっき浴の温度−20℃以上まで急速冷却することにより、鋼板表面での微細な応力歪の発生によるFe拡散速度の増加などによりめっき性を改善する方法が開示されている。
また、特開平７−２７８７７４号公報には、Ｐを0.025％以上含む高Ｐ鋼板の合金化昇温速度を２０℃／秒以上で520〜600℃まで加熱することにより、鋼板表面の合金化むらを防止する方法が開示されている。
【０００４】
また、特開２０００−３１３９３６号公報には、Ｐ＜0.2％の高Ｐ鋼板を２０℃／秒以上で加熱して、７５０〜Ac1の温度にて保持し、２０℃／秒以上で冷却して溶融亜鉛めっきし、５５０〜６８０℃まで加熱して合金化することにより、延性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法が開示されている。
【０００５】
しかし、近年、めっき鋼板の表面性能は厳格化の一途をたどっており、合金化溶融亜鉛めっき板の板幅方向に均一なめっき性が要求されており、前述のような従来技術では、特に高Ｓｉ,高Ｐ含有鋼を用いた板幅方向のめっき性に優れたむらのない合金化溶融亜鉛めっき鋼板を提供することができなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記のような従来技術の問題点を解決し、特に高Ｓｉ,高Ｐ含有鋼を用いた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の板幅方向のめっき性を改善しめっきむらを改善することができるめっき性改善方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の課題を解決するために、めっき前後の熱履歴とめっき性との関係を検討することにより、特に高Ｓｉ,高Ｐ含有鋼を用いた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の板幅方向のめっき性を改善しめっきむらを改善することができるめっき性改善方法を提供するものであり、その要旨とするところは、特許請求の範囲に記載した通りの下記内容である。
【０００８】
（１）Ｓｉ：０．１５質量％以上、または、Ｐ：０．０３５質量％以上を含有する鋼板を冷間圧延および焼鈍し、該鋼板の表面に溶融亜鉛めっきを施した後に合金化処理を行う合金化溶融亜鉛めっき鋼板のめっきむらを改善する方法であって、前記冷間圧延および焼鈍された鋼板の板温が、６５０〜８５０℃の範囲から４００〜５００℃の範囲までを、ロール冷却により冷却速度７０〜１２５℃／秒で冷却した後、４００〜５００℃の範囲で８０〜２００秒均温保持することにより粒界偏析を少なくしてめっきむらを防止することを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板のめっき性改善方法。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明における合金化溶融亜鉛めっき鋼板のめっき性改善方法の実施形態について図１を用いて説明する。
＜鋼材成分＞
本発明の鋼板は、Ｓｉ：０．１５質量％以上、または、Ｐ：０．０３５質量％以上を含有する鋼板とする。Ｓｉ、Ｐの析出強化により、鋼板の強度を高めた高強度鋼板を製造することができる。
【００１１】
＜冷却条件＞
図１に示すように、冷間圧延および焼鈍された鋼板の板温が、６５０〜８５０℃の範囲から４００〜５００℃の範囲までを、冷却帯にて１５〜１２５℃／秒の冷却速度で冷却する。
６５０〜８５０℃の範囲から冷却することにより、高Ｓｉ鋼では、Ｓｉと酸素の溶解度が高いまま、高温から冷却されるので、鋼材中に固溶状態で存在するＳｉ、酸素の量が多くなり、粒界に偏析する量が少ないままめっきすることができるのでめっき性を改善することができる。
【００１２】
また、高Ｐ鋼は、高温域のＰの固溶度は大きく粒界の偏析が少ないという特徴があるため、６５０〜８５０℃の範囲から冷却すると、高温域での偏析挙動を引き継ぐため冷却後の粒界偏析を少なくすることができ、その結果、合金化反応を阻害しないのでめっき性を改善することができる。
【００１３】
冷却速度が小さいと、合金化は進むがむらが増える傾向があり、冷却速度が大きいとむらはなくなるが合金化が進まないので、本発明の冷却速度の範囲を１５〜１２５℃／秒とし、好ましくは７０〜１２５℃／秒とした。
また、冷却方法としては、冷却速度を大きくすることができ、水を使わないので後処理が不要なロール冷却法が好ましい。
【００１４】
＜均熱条件＞
次に、４００〜５００℃の範囲で８０〜２００秒均温保持することにより、高Ｓｉ鋼では、微細に分散したＳｉ酸化物の析出が促進され、その周囲はＳｉ濃度が下がることからＳｉ酸化物の周辺部が、めっきの成長起点になる。
従って、次工程の溶融めっきにおいて、粗大なＳｉ酸化物起因による不めっきが防止される。
一方、高Ｐ鋼を４００〜５００℃の範囲で８０〜２００秒均温保持すると、Ｐの粒界への拡散は生じるが、４００〜５００℃の温度ではＰの拡散係数が小さく、拡散が遅いため、粒界偏析の増加量は少ない。
このため、粒界に濃化したＰによる、合金化反応の阻害が防止される。
特に、Ti添加鋼ではTiN等の粒界偏析物にＰ化物としてＰが取り込まれるため、粒界のＰの移動を減少させる要因となる。
【００１５】
また、Ｐは先に析出するＴｉ酸化物の周囲に集まる性質があるので粒界に偏析しにくい。
さらに、４００〜５００℃の範囲で８０〜２００秒均温保持することにより、鋼板の幅方向の温度を均一化することができ、幅方向のめっきむらを防止することができる。特に、ロール冷却した場合には、鋼板の端部が冷え易い傾向があるので、均熱により鋼板の幅方向の均温効果は重要である。
【００１６】
＜合金化処理＞
鋼板の表面に溶融亜鉛めっきを施した後に、好ましくは２５℃／秒以上の昇温速度で４７０〜５５０℃まで加熱することにより、Γ相の成長を抑制してパウダリングを防止することができる。Ｔｉが含まれる鋼種においては、この効果は特に顕著である。
逆に、昇温速度が２５℃／秒未満では、合金化が過剰に進行し、パウダリングが発生する。
なお、昇温速度２５℃／秒以上の加熱方法としては、昇温速度を速くすることができ、設備がコンパクトになるので誘導加熱法が好ましい。
【００１７】
【実施例】
本発明における合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法の実施例を表１乃至表３に示す。
高Ｐ鋼については表１、高Ｓｉ鋼については表２に示す成分からなる鋼板に対して本発明の範囲に含まれる条件および外れる条件で熱履歴を加えた結果を表３に示す。
【表１】

【表２】

表３のNO.1が本発明例であり、NO.7〜NO.9は比較例である。
本発明の条件に含まれるNO.1のめっき性は良好であった。
【００１８】
NO.7は比較例であり、冷却速度が8.0℃／秒と低すぎるうえ、金化の昇温速度が12.5℃／秒と低いため不めっきむらが生じた。
NO.8は比較例であり、冷却速度が12.７℃／秒と低すぎるため、不めっきむらが発生した。
NO.９は比較例であり、均熱炉における均温保持時間が64.8秒と短か過ぎるため鋼板端部に不めっきむらが認められた。
【表３】

【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、めっき前後の熱履歴とめっき性との関係を検討することにより、特に高Ｓｉ,高Ｐ含有鋼を用いた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の板幅方向のめっき密着性を改善しめっきむらを改善することができるめっき性改善方法を提供することができ、産業上有用な著しい効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明における合金化溶融めっき鋼板の製造プロセスを示す図である。

Claims (1)

1. Ｓｉ：０．１５質量％以上、または、Ｐ：０．０３５質量％以上を含有する鋼板を冷間圧延および焼鈍し、該鋼板の表面に溶融亜鉛めっきを施した後に合金化処理を行う合金化溶融亜鉛めっき鋼板のめっきむらを改善する方法であって、
   前記冷間圧延および焼鈍された鋼板の板温が、６５０〜８５０℃の範囲から４００〜５００℃の範囲までを、ロール冷却により冷却速度７０〜１２５℃／秒で冷却した後、４００〜５００℃の範囲で８０〜２００秒均温保持することにより粒界偏析を少なくしてめっきむらを防止することを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板のめっき性改善方法。

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