プレコート鋼板の製造方法
【課題】 加工後の光沢低下を抑制することができるプレコート鋼板の製造方法を提供する。
【解決手段】 重量％で、Ｃ：０．００７％以下、Ｓｉ：０．５％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｓ：０．０２％以下、Ｎ：０．００７％以下、Ｔｉ：０．０５〜０．２％および／またはＮｂ：０．０５〜０．２％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物の組成を有する鋳片を（Ａｒ３点−２０）〜９４０℃の仕上温度で圧延して熱間圧延鋼板とし、６００〜７３０℃で巻取る（ａ１〜ａ４）。該熱間圧延鋼板を酸洗し、圧延率６０〜９０％で圧延して冷間圧延鋼板とする（ａ５，ａ６）。該冷間圧延鋼板を７００〜９５０℃で焼鈍する（ａ７）。焼鈍後に得られる鋼板は、結晶粒径が２０μｍ以下、かつｒ値が１．５以上であり、この鋼板にめっきおよび塗装をしてプレコート鋼板とする（ａ８，ａ９）。
【解決手段】 重量％で、Ｃ：０．００７％以下、Ｓｉ：０．５％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｓ：０．０２％以下、Ｎ：０．００７％以下、Ｔｉ：０．０５〜０．２％および／またはＮｂ：０．０５〜０．２％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物の組成を有する鋳片を（Ａｒ３点−２０）〜９４０℃の仕上温度で圧延して熱間圧延鋼板とし、６００〜７３０℃で巻取る（ａ１〜ａ４）。該熱間圧延鋼板を酸洗し、圧延率６０〜９０％で圧延して冷間圧延鋼板とする（ａ５，ａ６）。該冷間圧延鋼板を７００〜９５０℃で焼鈍する（ａ７）。焼鈍後に得られる鋼板は、結晶粒径が２０μｍ以下、かつｒ値が１．５以上であり、この鋼板にめっきおよび塗装をしてプレコート鋼板とする（ａ８，ａ９）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の製品の外装部材に用いられ、鋼板の片面または両面に塗膜層を有する状態で加工に供されるプレコート鋼板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
種々の製品の外装部材として用いられる鋼板は、耐食寿命および美観の観点から塗装を施されることが多い。外装部材に用いられる鋼板の塗装は、所定の形状に加工した後で行われる場合ポストコートと呼ばれる。ポストコートは、加工された部材の形状なりに塗装しなければならないので、複雑な形状に加工される場合、塗装することが難しく、生産性を阻害する原因となっている。鋼板には、工場出荷の段階でその表面に塗膜層が予め形成されている塗装鋼板があるけれども、特に複雑な加工や厳しい加工が施される電気製品や暖房機器などの外装部材の用途では、予め塗装が施され、塗膜層を有する状態で加工に耐え得る材料が望まれている。これに応えて塗料の特性および塗装技術の向上により、塗膜層を有する状態で加工可能な鋼板が提供されるに至っている。この塗膜層を有する状態で加工可能な鋼板は、プレコート鋼板と呼ばれる。
【０００３】
プレコート鋼板は、塗装原板として冷間圧延鋼板やめっき鋼板が用いられ、塗膜層に熱硬化性樹脂などが用いられる。予め塗装されているプレコート鋼板は、加工後に塗装する必要がないので、部材を所定形状に加工後塗装するポストコートに比べて、生産性が向上する。生産性に優れるプレコート鋼板は、種々の用途の材料として使用されている。用途が拡大するのに伴い、複雑な形状の部材に対してもプレコート鋼板が加工素材として使用されるようになり、たとえば深絞り成形のような厳しい加工がプレコート鋼板に施されることがある。厳しい加工を受けた場合、プレコート鋼板の光沢が部分的に低下し、光沢低下を生じていない部分または他の部材との間で光沢むらになり外観調和しないという問題がある。
【０００４】
加工を受けたプレコート鋼板に生じる光沢低下の原因が、塗膜の局部伸びにあるとし、塗膜の物性を規定することによって光沢低下を改善することが提案されている（特許文献１参照）。特許文献１では、塗膜のガラス転移点を特定範囲に限定して塗膜の局部伸びを抑制することで光沢低下を防止するとともに、塗膜のユニバーサル硬度および破断伸びを特定範囲に限定して、深絞り成形加工時のカジリ発生も防止できるとしている。
【特許文献１】特開２００７−４４９２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のようなプレコート鋼板の塗膜の物性改善は、加工後の光沢低下の抑制に効果的と思われる。しかし、光沢低下は、塗膜のみを原因として発生するのではなく、プレコート鋼板の塗装原板である鋼板を原因として発生することもある。したがって、塗膜の改善だけでは加工後のプレコート鋼板の光沢低下を十分に抑制することができない。
【０００６】
プレコート鋼板は、加工を受けると塗装原板である鋼板が塑性変形する。このとき鋼板の表面が粗面化すると、この鋼板の粗面化に塗膜が追従して塗膜の表面に凹凸が形成され、光沢低下が生じる。したがって、加工後のプレコート鋼板の光沢低下を抑制するには、加工に伴う鋼板の粗面化を防止することが必要である。
【０００７】
本発明の目的は、たとえば深絞り成形加工などを受けた場合でも塗装原板である鋼板が粗面化することを防止し、光沢低下を抑制することができるプレコート鋼板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の課題を解決するために、鋼板の片面または両面に塗膜層を有するプレコート鋼板の製造方法において、
鋼板の結晶粒径を２０μm以下にし、かつランクフォード値を１．５以上にするために、
重量％で、
Ｃ：０．００７％以下、
Ｓｉ：０．５％以下、
Ｍｎ：１．０％以下、
Ｓ：０．０２％以下、
Ｎ：０．００７％以下、
Ｔｉ：０．０５〜０．２％および／またはＮｂ：０．０５〜０．２％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物の組成を有する鋼塊または鋳片を、仕上温度が（Ａｒ３点−２０）〜９４０℃、巻取温度が６００〜７３０℃で熱間圧延して熱間圧延鋼板とし、
該熱間圧延鋼板を圧延率６０〜９０％で冷間圧延して冷間圧延鋼板とし、
該冷間圧延鋼板を７００〜９５０℃で焼鈍することを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、鋼塊または鋳片に、さらに重量％でＢ：０．００００２〜０．００１％を含ませてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、塗装原板となる鋼板の含有元素とその含有量を適正に設定し、熱間圧延の仕上温度および巻取温度を規制して熱間圧延鋼板の結晶粒の粗大化を抑制し、さらに適度な圧延率で冷間圧延した後、適正範囲の温度で焼鈍することによって、鋼板の結晶粒の微細化と優れた加工性とを実現することができる。このような微細な結晶粒および優れた加工性を有する鋼板から製造されるプレコート鋼板を加工するとき、鋼板には粗面化が生じないので、粗面化に起因する塗膜の凹凸発生も防止され、光沢低下を抑制することが可能になる。
【００１１】
また、鋼板に適量のＢを含有させることによって、粒界強度が向上するので、加工時の粗面化が一層確実に防止され、プレコート鋼板加工後の光沢低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明のプレコート鋼板の製造方法を実施するための概略的な製造工程を示す。以下、図１を参照して、本発明のプレコート鋼板の製造方法について説明する。ここで、鋼板は、単板および鋼帯の両方を含めた意味に用いられる。
【００１３】
まず、工程ａ１では、製鋼にて予め定める組成の鋼を溶製する。溶製条件に制約はない。たとえば、高炉や電気炉から供される溶銑を転炉などで精錬および成分調整し、必要に応じて真空精錬して溶製することができる。組成は、重量％で、Ｃ：０．００７％以下、Ｓｉ：０．５％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｓ：０．０２％以下、Ｎ：０．００７％以下、Ｔｉ：０．０５〜０．２％および／またはＮｂ：０．０５〜０．２％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物とする。なお、溶鋼には、さらにＢ：０．００００２〜０．００１％を含有させてもよい。
【００１４】
以下、組成の範囲限定理由について説明する。
Ｃ：０．００７％以下
Ｃ含有量の低減に伴って加工性は向上する。しかし、極低Ｃとするには脱炭に長時間を要し、生産性低下の原因となる。そこで、粗面化を防止し得る加工性向上効果を発現できる程度にまで低減すればよいものとし、０．００７％以下とした。
【００１５】
Ｓｉ：０．５％以下
Ｓｉは、強度向上に有効である。しかし、０．５％を超えて添加すると、強度が高くなるけれども、加工性およびめっき性が低下するので、０．５％以下とした。
【００１６】
Ｍｎ：１．０％以下
Ｍｎは、Ｓとの親和力が高くＭｎＳを形成し易いので、Ｓによる熱間および冷間の脆化を抑制するのに有効である。しかし、１．０％を超えて添加してもＳとの結合による脆化抑制の効果が飽和するので、１．０％以下とした。
【００１７】
Ｓ：０．０２％以下
Ｓは、熱間および冷間の脆化を起こすので、低減することが望ましい。しかし、Ｍｎの添加によりＳの悪影響を緩和することができるので、０．０２％以下であれば含まれてもよい。
【００１８】
Ｎ：０．００７％以下
Ｎは、加工性を悪くするので、極力少ない方が望ましい。したがって、０．００７％以下とした。
【００１９】
Ｔｉ：０．０５〜０．２％
Ｔｉは、鋼中の固溶Ｃ、Ｓ、Ｎを析出物として固定することにより加工性を向上する。この効果を発現させるには、０．０５％以上の添加が必要である。しかし、０．２％を超えて添加しても加工性向上効果は飽和する。したがって、０．０５〜０．２％とした。
【００２０】
Ｎｂ：０．０５〜０．２％
Ｎｂは、鋼中の固溶Ｃ、Ｎを析出物として固定することにより加工性を向上する。この効果を発現させるには、０．０５％以上の添加が必要である。しかし、０．２％を超えて添加しても加工性向上効果は飽和する。したがって、０．０５〜０．２％とした。
【００２１】
Ｂ：０．００００２〜０．００１％
Ｂは、粒界に偏析して粒界強度を向上する。粒界強度向上効果を発現させるには０．００００２％以上の添加が必要である。しかし、０．００１％を超えて添加しても効果が飽和するとともに、延性が低下する。したがって、０．００００２〜０．００１％とした。
【００２２】
工程ａ２では、溶鋼を鋳造し、上記の組成を有する鋼塊または鋳片とする。鋳造条件について特別な制約はない。工程ａ３では、鋼塊または鋳片を（Ａｒ３点−２０）〜９４０℃の仕上温度で熱間圧延して熱間圧延鋼板とする。Ａｒ３点とは、Ｆｅ−Ｃ系合金である鋼の組織が、冷却過程でオーステナイト相からフェライト相に変態する温度をいう。相変態温度であるＡｒ３点は、たとえば熱分析装置で測定することができる。熱間圧延の仕上温度は、最後の圧延パスを終了した時の温度であり、鋼板のフェライト組織を決定する重要な因子である。熱間圧延の仕上温度を（Ａｒ３点−２０）℃未満にすると、熱間圧延鋼板の組織が混粒となり、冷間圧延・焼鈍後の組織に影響を及ぼしてｒ値が低くなる。仕上温度を９４０℃超えにすると、結晶粒が粗大化してｒ値の低下を招く。したがって、熱間圧延仕上温度は、（Ａｒ３点−２０）〜９４０℃とした。
【００２３】
工程ａ４では、熱間圧延の最終パスを行う圧延スタンドの出側で熱間圧延鋼板を温度６００〜７３０℃で巻取る。巻取温度が６００℃未満では、フェライト中の炭化物が微細になり、冷間圧延・焼鈍後の集合組織が良好な状態に形成されないのでｒ値が低くなる。巻取温度が７３０℃を超えると、巻取コイルが復熱により昇温し、熱間圧延鋼板の結晶粒が粗大化する。したがって、巻取温度は、６００〜７３０℃とした。
【００２４】
工程ａ５では、熱間圧延鋼板を酸洗し、その表面に生成した酸化スケールを除去する。工程ａ６では、熱間圧延鋼板を圧延率６０〜９０％で冷間圧延して冷間圧延鋼板とする。圧延率が６０％未満では、加工性向上にとって好ましい集合組織を発達させることができず、高いｒ値を得ることができない。圧延率が９０％を超えると、冷間圧延機に対する負荷が過大になり、圧延が困難になる。したがって、冷間圧延率を６０〜９０％とした。工程ａ７では、７００〜９５０℃で冷間圧延鋼板を焼鈍する。７００℃以下では、未再結晶となり延性等に劣る。９５０℃以上では、結晶粒が２０μｍを超えて粗大化する。したがって、焼鈍温度を７００〜９５０℃とした。
【００２５】
このように組成を調整し、仕上温度および巻取温度を規制して熱間圧延し、圧延率を適正にして冷間圧延した後、適正な温度で焼鈍することによって、塗装原板となる鋼板の結晶粒径を２０μｍ以下、かつランクフォード値を１．５以上にすることができる。以後、ランクフォード値をｒ値と表記する。
【００２６】
以下、鋼板の結晶粒径およびｒ値の範囲限定理由について説明する。
結晶粒径：２０μｍ以下
結晶粒径を２０μｍ以下とすることによって、たとえば深絞り成形加工を受けた場合でも、鋼板の表面が粗面化することを防止できる。鋼板の表面が粗面化しないとき、塗膜にも凹凸が発生しないので、プレコート鋼板の光沢低下発生を防止することができる。しかし、結晶粒径が２０μｍを超えると、たとえば深絞り成形加工を受けた場合、鋼板の表面に粗面化が生じる。この粗面化に塗膜が追従して塗膜の表面に凹凸を生じ、プレコート鋼板に光沢低下が発生する。なお、結晶粒径の測定は、たとえば日本工業規格（ＪＩＳ）Ｇ０５５２に規定される切断法に準じて行うことができる。
【００２７】
ｒ値：１．５以上
ｒ値を１．５以上にすることによって、良好な深絞り性を確保することができる。ｒ値は、焼鈍後の冷間圧延鋼板からＪＩＳ Ｚ２２０１に規定される５号引張試験片を採取し、引張試験機で１５％の伸びを与えた状態で測定した値である。なお、ｒ値は方向性を有するので、下記式（１）で与えられる各方向から採取した試験片による値の平均値として求める。
ｒ＝（ｒ０＋２ｒ４５＋ｒ９０）／４ ・・・（１）
ここで、ｒ０：圧延方向に対して平行方向に採取した試験片から求めたｒ値
ｒ４５：圧延方向に対して４５度方向に採取した試験片から求めたｒ値
ｒ９０：圧延方向に対して直角方向に採取した試験片から求めたｒ値
【００２８】
工程ａ８では、鋼板にめっき処理を行なう。このめっき処理工程は、プレコート鋼板の製造において必須ではない。しかし、プレコート鋼板としての耐食寿命向上、また塗膜の密着性向上の観点からは、めっき処理をすることが望ましい。めっき種については特に限定しない。亜鉛系、亜鉛合金系、アルミニウム系、アルミニウム合金系などのめっき種を用いることができる。めっき処理方法についても特に制約はない。溶融めっき、電気めっき、化学めっきのいずれであってもよい。生産性の観点からは溶融めっきが好ましい。特に、プレコート鋼板に用いるめっきとしては、溶融亜鉛めっき、溶融亜鉛−５５％アルミニウムめっきが好適である。
【００２９】
工程ａ９では、鋼板の片面または両面に塗装を施す。塗膜層は、１層であってもよく、２層以上の多層であってもよい。好ましくは、鋼板との密着性に優れるプライマー層と呼ばれる下塗り層と、上塗り層とを含む多層の構成である。下塗り層の塗料には、たとえばポリエステル系樹脂やエポキシ系樹脂などを用い、上塗り層の塗料には、たとえば高分子ポリエステル系樹脂などを用いることができる。塗装方法も特に制約がない。ロールコーター塗装、吹付け塗装、浸漬塗装のいずれであってもよい。塗膜の乾燥または焼付の条件にも制約がなく、形成する塗膜に応じた条件を用いることができる。
【００３０】
この製造方法により製造されるプレコート鋼板は、塗装原板である鋼板の結晶粒が微細で加工性に優れる。したがって、たとえば深絞り成形加工を受けた場合でも鋼板が粗面化せず、塗膜に凹凸が生じないので、光沢低下を発生することがない。加工後のプレコート鋼板が光沢低下を生じているか否かについては、下記式（２）で与えられる光沢保持率で評価する。
光沢保持率＝引張試験後の光沢度／引張試験前の光沢度×１００・・・（２）
【００３１】
光沢度は、次のようにして測定する。プレコート鋼板から圧延方向に対して平行方向に、ＪＩＳ Ｚ２２０１に規定される５号引張試験片を採取する。該試験片の引張試験前の光沢度をＪＩＳ Ｚ８７４１に基づいて測定する。次いで、１５％の伸びを与えた引張試験後の光沢度を同様に測定する。引張試験前後の光沢度を式（２）に代入して光沢保持率を求める。光沢保持率は、加工前の光沢度が加工後にどれだけ保持されているかを百分率で表す指標である。光沢低下が抑制されていると認められる光沢保持率は、プレコート鋼板の用途に応じて望ましい値が定められるが、たとえば家電製品の外装部材であれば、おおよそ７０％以上である。工程ａ１〜工程ａ９に示す方法で製造されるプレコート鋼板によれば、７０％以上の光沢保持率を達成し、加工後の光沢低下を抑制することができる。
【００３２】
（実施例）
以下、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
表１に重量％で示す組成を有する供試材Ｎｏ．１〜２１をそれぞれ溶製し、鋳型に鋳造して３０ｋｇ鋼塊を製造した。なお、表１に示す組成以外の残部は、Ｆｅおよび不可避的不純物である。鋼塊を熱間鍛造して厚さ３０ｍｍのスラブとした。スラブを１０５０〜１１８０℃に加熱し、その加熱したスラブを厚さ４．０ｍｍまで熱間圧延して熱間圧延鋼板とした。供試材Ｎｏ．１〜２１は、そのＡｒ３点がいずれも８９０℃未満であることから、熱間圧延仕上温度を（Ａｒ３点−２０）℃以上の９２０℃とした。
【００３３】
熱間圧延後に巻取った鋼板を６８０℃のソルトバス炉に２時間浸漬するコイル巻取り相当の処理を行なった。供試材の熱間圧延鋼板のコイルは、その重量が大規模生産設備で製造する場合の熱間圧延鋼板のコイル重量に比べて少ないので、大規模生産設備で製造する場合よりも冷却速度が速くなる。大規模生産設備で熱間圧延後に巻取った場合と同等の条件になるように、コイル巻取り相当の処理を行い、冷却速度の補正をした。コイル巻取り相当の処理後、熱間圧延鋼板を室温まで冷却した。
【００３４】
熱間圧延鋼板を酸洗してスケール除去した。酸洗後、圧延率８０％で冷間圧延し、厚さ０．８ｍｍの冷間圧延鋼板とした。冷間圧延鋼板を８５０℃で３分間焼鈍した。冷間圧延率が６０％の場合、供試材Ｎｏ．１〜２１は、再結晶温度が７００℃未満であることから、焼鈍温度を再結晶温度以上であり、かつ７００℃超えの８５０℃とした。
【００３５】
焼鈍後の各冷間圧延鋼板から、ＪＩＳ Ｚ２２０１に規定される５号引張試験片と、組織観察試験片とを採取した。引張試験片を用いてｒ値および降伏応力、引張強さ、伸びを測定した。ｒ値は、上記の式（１）に基づいて求めた。降伏応力、引張強さおよび伸びは、圧延方向に対して平行方向に採取した引張試験片についてのみ測定した。以後、降伏応力、引張強さ、伸びについては、ＹＳ、ＴＳ、Ｅｌと表記する。また、組織観察試験片を用いて、ＪＩＳ Ｇ０５５２に規定される切断法に準じて結晶粒径を測定した。
【００３６】
焼鈍後の冷間圧延鋼板をＺｎ−０．１８％Ａｌのめっき浴に浸漬して溶融亜鉛めっきを行った。めっき浴の浴温およびインレット温度は、いずれも４３０℃とした。めっき付着量は、片面あたり９０ｇ／ｍ２であり、厚さ約１３μｍであった。めっき処理後の鋼板に対して両面塗装を行った。塗装条件を表２に示す。塗装処理後の鋼板から、圧延方向に平行にＪＩＳ Ｚ２２０１に規定される５号引張試験片を採取し、引張試験前および１５％伸びを与えた引張試験後の光沢度をＪＩＳ Ｚ８７４１に基づき測定した。光沢度の測定に使用した装置は、日本電色工業株式会社製のハンディー光沢計ＰＧ−１Ｍである。引張試験前後の光沢度から上記式（２）に基づいて光沢保持率を求めた。加工後の光沢低下発生の有無を光沢保持率で評価した。光沢保持率が７０％以上の場合、光沢低下なしとして評価を良好○とし、光沢保持率が７０％未満の場合、光沢低下ありとして評価を不良×とした。
【００３７】
試験結果を表３に示す。供試材Ｎｏ．１乃至１３では、結晶粒径が２０μｍ以下、かつｒ値が１．５以上を満足した。これらの供試材では、光沢保持率が７０％以上であり、加工後の光沢低下を抑制することができた。それに対して、供試材Ｎｏ．１４乃至２１では、結晶粒径が２０μｍを超えて粗大化し、また供試材Ｎｏ．１４乃至１６、１８および２１ではｒ値も１．５未満であった。これらの供試材では、光沢保持率が７０％未満であり、加工後の光沢低下を抑制することができなかった。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【表２】
【００４０】
【表３】
【００４１】
（実施例２）
実施例２では、大規模生産設備により製造した供試材による試験結果を説明する。表４に重量％で示す組成を有する供試材Ｎｏ．２２乃至２４をそれぞれ溶製した。なお、表４に示す組成以外の残部は、Ｆｅおよび不可避的不純物である。溶製は、高炉溶銑を使用し、概略転炉および脱ガス炉により成分調整して行った。得られた溶鋼を連続鋳造して厚さ２００ｍｍの鋳片を製造した。各供試材についてＡｒ３点および再結晶温度を表５に示す。
【００４２】
【表４】
【００４３】
【表５】
【００４４】
鋳片を１１５０℃に加熱し、熱間圧延して熱間圧延鋼板とした。熱間圧延の仕上温度を、（Ａｒ３点−２０）℃未満の８５０℃と、（Ａｒ３点−２０）〜９４０℃の範囲内の９００℃、９１０℃および９３０℃との４水準に変化させた。また、熱間圧延鋼板の巻取温度を、５００℃、６６０℃および７５０℃の３水準に変化させた。
【００４５】
熱間圧延鋼板を酸洗してスケール除去した。その後、圧延率を４５％、７６％および８６％の３水準に変化させて、厚さ０．８ｍｍに冷間圧延して冷間圧延鋼板とした。熱間圧延鋼板の仕上厚さを調整することにより、厚さ０．８ｍｍまで冷間圧延した時の圧延率が、上記の３水準となるようにした。
【００４６】
冷間圧延後、７００℃以下であり、かつ各供試材の再結晶温度未満である６５０℃と、７００〜９５０℃の範囲内であり、かつ再結晶温度以上である８５０℃との２水準にて焼鈍を行った。焼鈍後の各供試材から、実施例１の場合と同様にして、ｒ値、ＹＳ、ＴＳ、Ｅｌおよび結晶粒径を測定した。
【００４７】
焼鈍後の冷間圧延鋼板にめっき処理を行った。めっき種は、溶融亜鉛と溶融亜鉛−５５％アルミニウムとの２種類である。以後、溶融亜鉛めっきを溶融Ｚｎめっきと表記し、溶融亜鉛−５５％アルミニウムめっきを溶融Ｚｎ−Ａｌめっきと表記する。溶融Ｚｎめっきは、めっき浴の浴温を４７０℃とし、インレット温度を４６０℃とした。溶融Ｚｎ−Ａｌめっきは、めっき浴の浴温を６００℃とし、インレット温度を６００℃とした。片面あたりのめっき付着量は、溶融Ｚｎめっきが４５ｇ／ｍ２および９０ｇ／ｍ２の２水準、溶融Ｚｎ−Ａｌめっきが４５ｇ／ｍ２の１水準である。各供試材Ｎｏ．２２，２３，２４について、熱間圧延からめっき処理までの製造条件を、表６〜表８に示す。１つの供試材、たとえば供試材Ｎｏ．２２の中で製造条件が異なるものは、Ｎｏ．２２の末尾にサブ番号を付して区別した。
【００４８】
【表６】
【００４９】
【表７】
【００５０】
【表８】
【００５１】
めっき処理後の鋼板に対して両面塗装を行った。塗装条件を表９に示す。塗装処理後の鋼板から、実施例１と同様にして光沢保持率を求め、光沢低下抑制の有無を評価した。
【００５２】
【表９】
【００５３】
各供試材Ｎｏ．２２，２３，２４についての試験結果を、表１０、表１１、表１２にそれぞれ示す。熱間圧延の仕上温度が９００℃、９１０℃、９３０℃のいずれかであり、熱間圧延鋼板の巻取温度が６６０℃であり、冷間圧延の圧延率が７６％、８６％のいずれかであり、焼鈍温度が８５０℃である供試材では、結晶粒径が２０μｍ以下、かつｒ値が１．５以上を満足した。このような供試材は、光沢保持率が７０％以上であり、加工後の光沢低下を抑制することができた。
【００５４】
熱間圧延の仕上温度が（Ａｒ３点−２０）℃未満の供試材では、ｒ値が１．５未満であり、結晶粒径も２０μｍを超えた。熱間圧延の仕上温度が（Ａｒ３点−２０）℃未満の場合、熱間圧延鋼板が混粒組織となり、この混粒組織が冷間圧延して焼鈍した後の加工性に影響を及ぼすので、ｒ値が低下した。
【００５５】
熱間圧延鋼板の巻取温度が高い７５０℃の供試材では、熱間圧延鋼板の結晶粒が粗大化し、その影響が冷間圧延鋼板の焼鈍後にまで及ぶので、結晶粒径が３０μｍ以上に粗大化した。熱間圧延鋼板の巻取温度が低い５００℃の供試材では、熱間圧延鋼板のフェライト中の炭化物が微細になり、冷間圧延鋼板の焼鈍後にｒ値向上にとって好ましい集合組織が形成されないので、ｒ値が低下した。
【００５６】
冷間圧延率が低い４５％の供試材では、加工性向上にとって好ましい集合組織を発達させることができないので、１．５以上のｒ値を得ることができなかった。焼鈍温度が６５０℃の供試材では、冷間圧延鋼板の組織が再結晶せず、ｒ値が著しく低下した。
【００５７】
熱間圧延の仕上温度が（Ａｒ３点−２０）℃未満、熱間圧延鋼板の巻取温度が５００℃または７５０℃、冷間圧延率が４５％のいずれかに該当する供試材では、結晶粒径２０μｍ以下、ｒ値１．５以上の一方または両方を満足しなかった。このような供試材は、光沢保持率が７０％未満であり、加工後の光沢低下を抑制することができなかった。
【００５８】
【表１０】
【００５９】
【表１１】
【００６０】
【表１２】
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明のプレコート鋼板の製造方法を実施するための概略的な製造工程を示すフローチャートである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の製品の外装部材に用いられ、鋼板の片面または両面に塗膜層を有する状態で加工に供されるプレコート鋼板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
種々の製品の外装部材として用いられる鋼板は、耐食寿命および美観の観点から塗装を施されることが多い。外装部材に用いられる鋼板の塗装は、所定の形状に加工した後で行われる場合ポストコートと呼ばれる。ポストコートは、加工された部材の形状なりに塗装しなければならないので、複雑な形状に加工される場合、塗装することが難しく、生産性を阻害する原因となっている。鋼板には、工場出荷の段階でその表面に塗膜層が予め形成されている塗装鋼板があるけれども、特に複雑な加工や厳しい加工が施される電気製品や暖房機器などの外装部材の用途では、予め塗装が施され、塗膜層を有する状態で加工に耐え得る材料が望まれている。これに応えて塗料の特性および塗装技術の向上により、塗膜層を有する状態で加工可能な鋼板が提供されるに至っている。この塗膜層を有する状態で加工可能な鋼板は、プレコート鋼板と呼ばれる。
【０００３】
プレコート鋼板は、塗装原板として冷間圧延鋼板やめっき鋼板が用いられ、塗膜層に熱硬化性樹脂などが用いられる。予め塗装されているプレコート鋼板は、加工後に塗装する必要がないので、部材を所定形状に加工後塗装するポストコートに比べて、生産性が向上する。生産性に優れるプレコート鋼板は、種々の用途の材料として使用されている。用途が拡大するのに伴い、複雑な形状の部材に対してもプレコート鋼板が加工素材として使用されるようになり、たとえば深絞り成形のような厳しい加工がプレコート鋼板に施されることがある。厳しい加工を受けた場合、プレコート鋼板の光沢が部分的に低下し、光沢低下を生じていない部分または他の部材との間で光沢むらになり外観調和しないという問題がある。
【０００４】
加工を受けたプレコート鋼板に生じる光沢低下の原因が、塗膜の局部伸びにあるとし、塗膜の物性を規定することによって光沢低下を改善することが提案されている（特許文献１参照）。特許文献１では、塗膜のガラス転移点を特定範囲に限定して塗膜の局部伸びを抑制することで光沢低下を防止するとともに、塗膜のユニバーサル硬度および破断伸びを特定範囲に限定して、深絞り成形加工時のカジリ発生も防止できるとしている。
【特許文献１】特開２００７−４４９２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のようなプレコート鋼板の塗膜の物性改善は、加工後の光沢低下の抑制に効果的と思われる。しかし、光沢低下は、塗膜のみを原因として発生するのではなく、プレコート鋼板の塗装原板である鋼板を原因として発生することもある。したがって、塗膜の改善だけでは加工後のプレコート鋼板の光沢低下を十分に抑制することができない。
【０００６】
プレコート鋼板は、加工を受けると塗装原板である鋼板が塑性変形する。このとき鋼板の表面が粗面化すると、この鋼板の粗面化に塗膜が追従して塗膜の表面に凹凸が形成され、光沢低下が生じる。したがって、加工後のプレコート鋼板の光沢低下を抑制するには、加工に伴う鋼板の粗面化を防止することが必要である。
【０００７】
本発明の目的は、たとえば深絞り成形加工などを受けた場合でも塗装原板である鋼板が粗面化することを防止し、光沢低下を抑制することができるプレコート鋼板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の課題を解決するために、鋼板の片面または両面に塗膜層を有するプレコート鋼板の製造方法において、
鋼板の結晶粒径を２０μm以下にし、かつランクフォード値を１．５以上にするために、
重量％で、
Ｃ：０．００７％以下、
Ｓｉ：０．５％以下、
Ｍｎ：１．０％以下、
Ｓ：０．０２％以下、
Ｎ：０．００７％以下、
Ｔｉ：０．０５〜０．２％および／またはＮｂ：０．０５〜０．２％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物の組成を有する鋼塊または鋳片を、仕上温度が（Ａｒ３点−２０）〜９４０℃、巻取温度が６００〜７３０℃で熱間圧延して熱間圧延鋼板とし、
該熱間圧延鋼板を圧延率６０〜９０％で冷間圧延して冷間圧延鋼板とし、
該冷間圧延鋼板を７００〜９５０℃で焼鈍することを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、鋼塊または鋳片に、さらに重量％でＢ：０．００００２〜０．００１％を含ませてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、塗装原板となる鋼板の含有元素とその含有量を適正に設定し、熱間圧延の仕上温度および巻取温度を規制して熱間圧延鋼板の結晶粒の粗大化を抑制し、さらに適度な圧延率で冷間圧延した後、適正範囲の温度で焼鈍することによって、鋼板の結晶粒の微細化と優れた加工性とを実現することができる。このような微細な結晶粒および優れた加工性を有する鋼板から製造されるプレコート鋼板を加工するとき、鋼板には粗面化が生じないので、粗面化に起因する塗膜の凹凸発生も防止され、光沢低下を抑制することが可能になる。
【００１１】
また、鋼板に適量のＢを含有させることによって、粒界強度が向上するので、加工時の粗面化が一層確実に防止され、プレコート鋼板加工後の光沢低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明のプレコート鋼板の製造方法を実施するための概略的な製造工程を示す。以下、図１を参照して、本発明のプレコート鋼板の製造方法について説明する。ここで、鋼板は、単板および鋼帯の両方を含めた意味に用いられる。
【００１３】
まず、工程ａ１では、製鋼にて予め定める組成の鋼を溶製する。溶製条件に制約はない。たとえば、高炉や電気炉から供される溶銑を転炉などで精錬および成分調整し、必要に応じて真空精錬して溶製することができる。組成は、重量％で、Ｃ：０．００７％以下、Ｓｉ：０．５％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｓ：０．０２％以下、Ｎ：０．００７％以下、Ｔｉ：０．０５〜０．２％および／またはＮｂ：０．０５〜０．２％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物とする。なお、溶鋼には、さらにＢ：０．００００２〜０．００１％を含有させてもよい。
【００１４】
以下、組成の範囲限定理由について説明する。
Ｃ：０．００７％以下
Ｃ含有量の低減に伴って加工性は向上する。しかし、極低Ｃとするには脱炭に長時間を要し、生産性低下の原因となる。そこで、粗面化を防止し得る加工性向上効果を発現できる程度にまで低減すればよいものとし、０．００７％以下とした。
【００１５】
Ｓｉ：０．５％以下
Ｓｉは、強度向上に有効である。しかし、０．５％を超えて添加すると、強度が高くなるけれども、加工性およびめっき性が低下するので、０．５％以下とした。
【００１６】
Ｍｎ：１．０％以下
Ｍｎは、Ｓとの親和力が高くＭｎＳを形成し易いので、Ｓによる熱間および冷間の脆化を抑制するのに有効である。しかし、１．０％を超えて添加してもＳとの結合による脆化抑制の効果が飽和するので、１．０％以下とした。
【００１７】
Ｓ：０．０２％以下
Ｓは、熱間および冷間の脆化を起こすので、低減することが望ましい。しかし、Ｍｎの添加によりＳの悪影響を緩和することができるので、０．０２％以下であれば含まれてもよい。
【００１８】
Ｎ：０．００７％以下
Ｎは、加工性を悪くするので、極力少ない方が望ましい。したがって、０．００７％以下とした。
【００１９】
Ｔｉ：０．０５〜０．２％
Ｔｉは、鋼中の固溶Ｃ、Ｓ、Ｎを析出物として固定することにより加工性を向上する。この効果を発現させるには、０．０５％以上の添加が必要である。しかし、０．２％を超えて添加しても加工性向上効果は飽和する。したがって、０．０５〜０．２％とした。
【００２０】
Ｎｂ：０．０５〜０．２％
Ｎｂは、鋼中の固溶Ｃ、Ｎを析出物として固定することにより加工性を向上する。この効果を発現させるには、０．０５％以上の添加が必要である。しかし、０．２％を超えて添加しても加工性向上効果は飽和する。したがって、０．０５〜０．２％とした。
【００２１】
Ｂ：０．００００２〜０．００１％
Ｂは、粒界に偏析して粒界強度を向上する。粒界強度向上効果を発現させるには０．００００２％以上の添加が必要である。しかし、０．００１％を超えて添加しても効果が飽和するとともに、延性が低下する。したがって、０．００００２〜０．００１％とした。
【００２２】
工程ａ２では、溶鋼を鋳造し、上記の組成を有する鋼塊または鋳片とする。鋳造条件について特別な制約はない。工程ａ３では、鋼塊または鋳片を（Ａｒ３点−２０）〜９４０℃の仕上温度で熱間圧延して熱間圧延鋼板とする。Ａｒ３点とは、Ｆｅ−Ｃ系合金である鋼の組織が、冷却過程でオーステナイト相からフェライト相に変態する温度をいう。相変態温度であるＡｒ３点は、たとえば熱分析装置で測定することができる。熱間圧延の仕上温度は、最後の圧延パスを終了した時の温度であり、鋼板のフェライト組織を決定する重要な因子である。熱間圧延の仕上温度を（Ａｒ３点−２０）℃未満にすると、熱間圧延鋼板の組織が混粒となり、冷間圧延・焼鈍後の組織に影響を及ぼしてｒ値が低くなる。仕上温度を９４０℃超えにすると、結晶粒が粗大化してｒ値の低下を招く。したがって、熱間圧延仕上温度は、（Ａｒ３点−２０）〜９４０℃とした。
【００２３】
工程ａ４では、熱間圧延の最終パスを行う圧延スタンドの出側で熱間圧延鋼板を温度６００〜７３０℃で巻取る。巻取温度が６００℃未満では、フェライト中の炭化物が微細になり、冷間圧延・焼鈍後の集合組織が良好な状態に形成されないのでｒ値が低くなる。巻取温度が７３０℃を超えると、巻取コイルが復熱により昇温し、熱間圧延鋼板の結晶粒が粗大化する。したがって、巻取温度は、６００〜７３０℃とした。
【００２４】
工程ａ５では、熱間圧延鋼板を酸洗し、その表面に生成した酸化スケールを除去する。工程ａ６では、熱間圧延鋼板を圧延率６０〜９０％で冷間圧延して冷間圧延鋼板とする。圧延率が６０％未満では、加工性向上にとって好ましい集合組織を発達させることができず、高いｒ値を得ることができない。圧延率が９０％を超えると、冷間圧延機に対する負荷が過大になり、圧延が困難になる。したがって、冷間圧延率を６０〜９０％とした。工程ａ７では、７００〜９５０℃で冷間圧延鋼板を焼鈍する。７００℃以下では、未再結晶となり延性等に劣る。９５０℃以上では、結晶粒が２０μｍを超えて粗大化する。したがって、焼鈍温度を７００〜９５０℃とした。
【００２５】
このように組成を調整し、仕上温度および巻取温度を規制して熱間圧延し、圧延率を適正にして冷間圧延した後、適正な温度で焼鈍することによって、塗装原板となる鋼板の結晶粒径を２０μｍ以下、かつランクフォード値を１．５以上にすることができる。以後、ランクフォード値をｒ値と表記する。
【００２６】
以下、鋼板の結晶粒径およびｒ値の範囲限定理由について説明する。
結晶粒径：２０μｍ以下
結晶粒径を２０μｍ以下とすることによって、たとえば深絞り成形加工を受けた場合でも、鋼板の表面が粗面化することを防止できる。鋼板の表面が粗面化しないとき、塗膜にも凹凸が発生しないので、プレコート鋼板の光沢低下発生を防止することができる。しかし、結晶粒径が２０μｍを超えると、たとえば深絞り成形加工を受けた場合、鋼板の表面に粗面化が生じる。この粗面化に塗膜が追従して塗膜の表面に凹凸を生じ、プレコート鋼板に光沢低下が発生する。なお、結晶粒径の測定は、たとえば日本工業規格（ＪＩＳ）Ｇ０５５２に規定される切断法に準じて行うことができる。
【００２７】
ｒ値：１．５以上
ｒ値を１．５以上にすることによって、良好な深絞り性を確保することができる。ｒ値は、焼鈍後の冷間圧延鋼板からＪＩＳ Ｚ２２０１に規定される５号引張試験片を採取し、引張試験機で１５％の伸びを与えた状態で測定した値である。なお、ｒ値は方向性を有するので、下記式（１）で与えられる各方向から採取した試験片による値の平均値として求める。
ｒ＝（ｒ０＋２ｒ４５＋ｒ９０）／４ ・・・（１）
ここで、ｒ０：圧延方向に対して平行方向に採取した試験片から求めたｒ値
ｒ４５：圧延方向に対して４５度方向に採取した試験片から求めたｒ値
ｒ９０：圧延方向に対して直角方向に採取した試験片から求めたｒ値
【００２８】
工程ａ８では、鋼板にめっき処理を行なう。このめっき処理工程は、プレコート鋼板の製造において必須ではない。しかし、プレコート鋼板としての耐食寿命向上、また塗膜の密着性向上の観点からは、めっき処理をすることが望ましい。めっき種については特に限定しない。亜鉛系、亜鉛合金系、アルミニウム系、アルミニウム合金系などのめっき種を用いることができる。めっき処理方法についても特に制約はない。溶融めっき、電気めっき、化学めっきのいずれであってもよい。生産性の観点からは溶融めっきが好ましい。特に、プレコート鋼板に用いるめっきとしては、溶融亜鉛めっき、溶融亜鉛−５５％アルミニウムめっきが好適である。
【００２９】
工程ａ９では、鋼板の片面または両面に塗装を施す。塗膜層は、１層であってもよく、２層以上の多層であってもよい。好ましくは、鋼板との密着性に優れるプライマー層と呼ばれる下塗り層と、上塗り層とを含む多層の構成である。下塗り層の塗料には、たとえばポリエステル系樹脂やエポキシ系樹脂などを用い、上塗り層の塗料には、たとえば高分子ポリエステル系樹脂などを用いることができる。塗装方法も特に制約がない。ロールコーター塗装、吹付け塗装、浸漬塗装のいずれであってもよい。塗膜の乾燥または焼付の条件にも制約がなく、形成する塗膜に応じた条件を用いることができる。
【００３０】
この製造方法により製造されるプレコート鋼板は、塗装原板である鋼板の結晶粒が微細で加工性に優れる。したがって、たとえば深絞り成形加工を受けた場合でも鋼板が粗面化せず、塗膜に凹凸が生じないので、光沢低下を発生することがない。加工後のプレコート鋼板が光沢低下を生じているか否かについては、下記式（２）で与えられる光沢保持率で評価する。
光沢保持率＝引張試験後の光沢度／引張試験前の光沢度×１００・・・（２）
【００３１】
光沢度は、次のようにして測定する。プレコート鋼板から圧延方向に対して平行方向に、ＪＩＳ Ｚ２２０１に規定される５号引張試験片を採取する。該試験片の引張試験前の光沢度をＪＩＳ Ｚ８７４１に基づいて測定する。次いで、１５％の伸びを与えた引張試験後の光沢度を同様に測定する。引張試験前後の光沢度を式（２）に代入して光沢保持率を求める。光沢保持率は、加工前の光沢度が加工後にどれだけ保持されているかを百分率で表す指標である。光沢低下が抑制されていると認められる光沢保持率は、プレコート鋼板の用途に応じて望ましい値が定められるが、たとえば家電製品の外装部材であれば、おおよそ７０％以上である。工程ａ１〜工程ａ９に示す方法で製造されるプレコート鋼板によれば、７０％以上の光沢保持率を達成し、加工後の光沢低下を抑制することができる。
【００３２】
（実施例）
以下、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
表１に重量％で示す組成を有する供試材Ｎｏ．１〜２１をそれぞれ溶製し、鋳型に鋳造して３０ｋｇ鋼塊を製造した。なお、表１に示す組成以外の残部は、Ｆｅおよび不可避的不純物である。鋼塊を熱間鍛造して厚さ３０ｍｍのスラブとした。スラブを１０５０〜１１８０℃に加熱し、その加熱したスラブを厚さ４．０ｍｍまで熱間圧延して熱間圧延鋼板とした。供試材Ｎｏ．１〜２１は、そのＡｒ３点がいずれも８９０℃未満であることから、熱間圧延仕上温度を（Ａｒ３点−２０）℃以上の９２０℃とした。
【００３３】
熱間圧延後に巻取った鋼板を６８０℃のソルトバス炉に２時間浸漬するコイル巻取り相当の処理を行なった。供試材の熱間圧延鋼板のコイルは、その重量が大規模生産設備で製造する場合の熱間圧延鋼板のコイル重量に比べて少ないので、大規模生産設備で製造する場合よりも冷却速度が速くなる。大規模生産設備で熱間圧延後に巻取った場合と同等の条件になるように、コイル巻取り相当の処理を行い、冷却速度の補正をした。コイル巻取り相当の処理後、熱間圧延鋼板を室温まで冷却した。
【００３４】
熱間圧延鋼板を酸洗してスケール除去した。酸洗後、圧延率８０％で冷間圧延し、厚さ０．８ｍｍの冷間圧延鋼板とした。冷間圧延鋼板を８５０℃で３分間焼鈍した。冷間圧延率が６０％の場合、供試材Ｎｏ．１〜２１は、再結晶温度が７００℃未満であることから、焼鈍温度を再結晶温度以上であり、かつ７００℃超えの８５０℃とした。
【００３５】
焼鈍後の各冷間圧延鋼板から、ＪＩＳ Ｚ２２０１に規定される５号引張試験片と、組織観察試験片とを採取した。引張試験片を用いてｒ値および降伏応力、引張強さ、伸びを測定した。ｒ値は、上記の式（１）に基づいて求めた。降伏応力、引張強さおよび伸びは、圧延方向に対して平行方向に採取した引張試験片についてのみ測定した。以後、降伏応力、引張強さ、伸びについては、ＹＳ、ＴＳ、Ｅｌと表記する。また、組織観察試験片を用いて、ＪＩＳ Ｇ０５５２に規定される切断法に準じて結晶粒径を測定した。
【００３６】
焼鈍後の冷間圧延鋼板をＺｎ−０．１８％Ａｌのめっき浴に浸漬して溶融亜鉛めっきを行った。めっき浴の浴温およびインレット温度は、いずれも４３０℃とした。めっき付着量は、片面あたり９０ｇ／ｍ２であり、厚さ約１３μｍであった。めっき処理後の鋼板に対して両面塗装を行った。塗装条件を表２に示す。塗装処理後の鋼板から、圧延方向に平行にＪＩＳ Ｚ２２０１に規定される５号引張試験片を採取し、引張試験前および１５％伸びを与えた引張試験後の光沢度をＪＩＳ Ｚ８７４１に基づき測定した。光沢度の測定に使用した装置は、日本電色工業株式会社製のハンディー光沢計ＰＧ−１Ｍである。引張試験前後の光沢度から上記式（２）に基づいて光沢保持率を求めた。加工後の光沢低下発生の有無を光沢保持率で評価した。光沢保持率が７０％以上の場合、光沢低下なしとして評価を良好○とし、光沢保持率が７０％未満の場合、光沢低下ありとして評価を不良×とした。
【００３７】
試験結果を表３に示す。供試材Ｎｏ．１乃至１３では、結晶粒径が２０μｍ以下、かつｒ値が１．５以上を満足した。これらの供試材では、光沢保持率が７０％以上であり、加工後の光沢低下を抑制することができた。それに対して、供試材Ｎｏ．１４乃至２１では、結晶粒径が２０μｍを超えて粗大化し、また供試材Ｎｏ．１４乃至１６、１８および２１ではｒ値も１．５未満であった。これらの供試材では、光沢保持率が７０％未満であり、加工後の光沢低下を抑制することができなかった。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【表２】
【００４０】
【表３】
【００４１】
（実施例２）
実施例２では、大規模生産設備により製造した供試材による試験結果を説明する。表４に重量％で示す組成を有する供試材Ｎｏ．２２乃至２４をそれぞれ溶製した。なお、表４に示す組成以外の残部は、Ｆｅおよび不可避的不純物である。溶製は、高炉溶銑を使用し、概略転炉および脱ガス炉により成分調整して行った。得られた溶鋼を連続鋳造して厚さ２００ｍｍの鋳片を製造した。各供試材についてＡｒ３点および再結晶温度を表５に示す。
【００４２】
【表４】
【００４３】
【表５】
【００４４】
鋳片を１１５０℃に加熱し、熱間圧延して熱間圧延鋼板とした。熱間圧延の仕上温度を、（Ａｒ３点−２０）℃未満の８５０℃と、（Ａｒ３点−２０）〜９４０℃の範囲内の９００℃、９１０℃および９３０℃との４水準に変化させた。また、熱間圧延鋼板の巻取温度を、５００℃、６６０℃および７５０℃の３水準に変化させた。
【００４５】
熱間圧延鋼板を酸洗してスケール除去した。その後、圧延率を４５％、７６％および８６％の３水準に変化させて、厚さ０．８ｍｍに冷間圧延して冷間圧延鋼板とした。熱間圧延鋼板の仕上厚さを調整することにより、厚さ０．８ｍｍまで冷間圧延した時の圧延率が、上記の３水準となるようにした。
【００４６】
冷間圧延後、７００℃以下であり、かつ各供試材の再結晶温度未満である６５０℃と、７００〜９５０℃の範囲内であり、かつ再結晶温度以上である８５０℃との２水準にて焼鈍を行った。焼鈍後の各供試材から、実施例１の場合と同様にして、ｒ値、ＹＳ、ＴＳ、Ｅｌおよび結晶粒径を測定した。
【００４７】
焼鈍後の冷間圧延鋼板にめっき処理を行った。めっき種は、溶融亜鉛と溶融亜鉛−５５％アルミニウムとの２種類である。以後、溶融亜鉛めっきを溶融Ｚｎめっきと表記し、溶融亜鉛−５５％アルミニウムめっきを溶融Ｚｎ−Ａｌめっきと表記する。溶融Ｚｎめっきは、めっき浴の浴温を４７０℃とし、インレット温度を４６０℃とした。溶融Ｚｎ−Ａｌめっきは、めっき浴の浴温を６００℃とし、インレット温度を６００℃とした。片面あたりのめっき付着量は、溶融Ｚｎめっきが４５ｇ／ｍ２および９０ｇ／ｍ２の２水準、溶融Ｚｎ−Ａｌめっきが４５ｇ／ｍ２の１水準である。各供試材Ｎｏ．２２，２３，２４について、熱間圧延からめっき処理までの製造条件を、表６〜表８に示す。１つの供試材、たとえば供試材Ｎｏ．２２の中で製造条件が異なるものは、Ｎｏ．２２の末尾にサブ番号を付して区別した。
【００４８】
【表６】
【００４９】
【表７】
【００５０】
【表８】
【００５１】
めっき処理後の鋼板に対して両面塗装を行った。塗装条件を表９に示す。塗装処理後の鋼板から、実施例１と同様にして光沢保持率を求め、光沢低下抑制の有無を評価した。
【００５２】
【表９】
【００５３】
各供試材Ｎｏ．２２，２３，２４についての試験結果を、表１０、表１１、表１２にそれぞれ示す。熱間圧延の仕上温度が９００℃、９１０℃、９３０℃のいずれかであり、熱間圧延鋼板の巻取温度が６６０℃であり、冷間圧延の圧延率が７６％、８６％のいずれかであり、焼鈍温度が８５０℃である供試材では、結晶粒径が２０μｍ以下、かつｒ値が１．５以上を満足した。このような供試材は、光沢保持率が７０％以上であり、加工後の光沢低下を抑制することができた。
【００５４】
熱間圧延の仕上温度が（Ａｒ３点−２０）℃未満の供試材では、ｒ値が１．５未満であり、結晶粒径も２０μｍを超えた。熱間圧延の仕上温度が（Ａｒ３点−２０）℃未満の場合、熱間圧延鋼板が混粒組織となり、この混粒組織が冷間圧延して焼鈍した後の加工性に影響を及ぼすので、ｒ値が低下した。
【００５５】
熱間圧延鋼板の巻取温度が高い７５０℃の供試材では、熱間圧延鋼板の結晶粒が粗大化し、その影響が冷間圧延鋼板の焼鈍後にまで及ぶので、結晶粒径が３０μｍ以上に粗大化した。熱間圧延鋼板の巻取温度が低い５００℃の供試材では、熱間圧延鋼板のフェライト中の炭化物が微細になり、冷間圧延鋼板の焼鈍後にｒ値向上にとって好ましい集合組織が形成されないので、ｒ値が低下した。
【００５６】
冷間圧延率が低い４５％の供試材では、加工性向上にとって好ましい集合組織を発達させることができないので、１．５以上のｒ値を得ることができなかった。焼鈍温度が６５０℃の供試材では、冷間圧延鋼板の組織が再結晶せず、ｒ値が著しく低下した。
【００５７】
熱間圧延の仕上温度が（Ａｒ３点−２０）℃未満、熱間圧延鋼板の巻取温度が５００℃または７５０℃、冷間圧延率が４５％のいずれかに該当する供試材では、結晶粒径２０μｍ以下、ｒ値１．５以上の一方または両方を満足しなかった。このような供試材は、光沢保持率が７０％未満であり、加工後の光沢低下を抑制することができなかった。
【００５８】
【表１０】
【００５９】
【表１１】
【００６０】
【表１２】
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明のプレコート鋼板の製造方法を実施するための概略的な製造工程を示すフローチャートである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板の片面または両面に塗膜層を有するプレコート鋼板の製造方法において、
鋼板の結晶粒径を２０μm以下にし、かつランクフォード値を１．５以上にするために、
重量％で、
Ｃ：０．００７％以下、
Ｓｉ：０．５％以下、
Ｍｎ：１．０％以下、
Ｓ：０．０２％以下、
Ｎ：０．００７％以下、
Ｔｉ：０．０５〜０．２％および／またはＮｂ：０．０５〜０．２％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物の組成を有する鋼塊または鋳片を、仕上温度が（Ａｒ３点−２０）〜９４０℃、巻取温度が６００〜７３０℃で熱間圧延して熱間圧延鋼板とし、
該熱間圧延鋼板を圧延率６０〜９０％で冷間圧延して冷間圧延鋼板とし、
該冷間圧延鋼板を７００〜９５０℃で焼鈍することを特徴とするプレコート鋼板の製造方法。
【請求項２】
鋼塊または鋳片に、さらに重量％でＢ：０．００００２〜０．００１％を含有させることを特徴とする請求項１記載のプレコート鋼板の製造方法。
【請求項１】
鋼板の片面または両面に塗膜層を有するプレコート鋼板の製造方法において、
鋼板の結晶粒径を２０μm以下にし、かつランクフォード値を１．５以上にするために、
重量％で、
Ｃ：０．００７％以下、
Ｓｉ：０．５％以下、
Ｍｎ：１．０％以下、
Ｓ：０．０２％以下、
Ｎ：０．００７％以下、
Ｔｉ：０．０５〜０．２％および／またはＮｂ：０．０５〜０．２％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物の組成を有する鋼塊または鋳片を、仕上温度が（Ａｒ３点−２０）〜９４０℃、巻取温度が６００〜７３０℃で熱間圧延して熱間圧延鋼板とし、
該熱間圧延鋼板を圧延率６０〜９０％で冷間圧延して冷間圧延鋼板とし、
該冷間圧延鋼板を７００〜９５０℃で焼鈍することを特徴とするプレコート鋼板の製造方法。
【請求項２】
鋼塊または鋳片に、さらに重量％でＢ：０．００００２〜０．００１％を含有させることを特徴とする請求項１記載のプレコート鋼板の製造方法。
【図１】
【公開番号】特開２００９−１９１３４８（Ｐ２００９−１９１３４８Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３６５２８（Ｐ２００８−３６５２８）
【出願日】平成２０年２月１８日（２００８．２．１８）
【出願人】（０００００４５８１）日新製鋼株式会社 (1,178)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１８日（２００８．２．１８）
【出願人】（０００００４５８１）日新製鋼株式会社 (1,178)
【Ｆターム（参考）】
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