耐遅れ破壊特性に優れた鋼板およびその製造方法
【課題】鋼板の表面に銅を付着させることによって、自動車分野および建材に用いる強度部材として好適な、耐遅れ破壊特性に優れた、引張り強度１１８０ＭＰａ以上を有する高張力鋼板を製造する方法及び該鋼板を提供する。
【解決手段】１１８０ＭＰａ以上の引張り強度を有する冷延鋼板に対して、無電解メッキ法、電解メッキ法、蒸着法などの公知の方法により、片面当たり１ｍｇ／ｍ２以上２０００ｍｇ／ｍ２以下のＣｕまたはＣｕ基合金皮膜を付着させる製造方法および鋼板。
【解決手段】１１８０ＭＰａ以上の引張り強度を有する冷延鋼板に対して、無電解メッキ法、電解メッキ法、蒸着法などの公知の方法により、片面当たり１ｍｇ／ｍ２以上２０００ｍｇ／ｍ２以下のＣｕまたはＣｕ基合金皮膜を付着させる製造方法および鋼板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐遅れ破壊特性に優れた鋼板に関するものである。詳しく述べると本発明は、主として自動車分野および建材分野に用いる強度部材に適用され、耐遅れ破壊特性が要求される、引張り強度１１８０ＭＰａ（約１２０ｋｇｆ／ｍｍ２）以上を有する高張力鋼板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用鋼板としては、その板厚の精度や平担度に関する要求から冷延鋼板が用いられているが、近年、自動車のＣＯ２排出量の低減及び安全性確保の観点から、自動車用鋼板の高強度化が図られている。
【０００３】
しかしながら、鋼材の強度を高めていくと、「遅れ破壊」という現象が生じやすくなることが知られており、これは強度の増大と共に著しく激しくなり、特に引張り強さ１１８０ＭＰａ以上の高強度鋼で顕著となる。なお、「遅れ破壊」とは、高強度鋼材が静的な負荷応力（引張り強さ以下の負荷応力）を受けた状態で、ある時間が経過したとき、外見上はほとんど組成変形を伴うことなく、突然脆性的な破壊が生じる現象である。
【０００４】
この「遅れ破壊」は、鋼板の場合、プレス加工により所定の形状に成形したときの残留応力と、このような応力集中部における鋼の水素脆性により生じるものであることが知られている。この水素脆性の起因となる水素は、ほとんどの場合外部環境より鋼中に侵入し、それが拡散するものと考えられており、代表的には、鋼材の腐食に伴い侵入する水素である。
【０００５】
高強度鋼板におけるこのような遅れ破壊を防止する上で、例えば特許文献１に記載のように、鋼板の組織や成分を調整することにより、遅れ破壊感受性を弱める検討がなされている。しかしながら、このような手法を用いた場合には、鋼板内部へ外部環境から侵入する水素量を抑制する効果はなく、遅れ破壊発生を遅らせることは可能であるとしても、遅れ破壊自体を抑制することはできない。すなわち、遅れ破壊を本質的に改善するためには、鋼板内部への水素侵入量自体を制御する方法が必要である。
【０００６】
このような観点から、特許文献２においては、冷延鋼板上にＮｉ又はＮｉ基合金メッキを施すことにより鋼板内部への水素侵入量を抑制することで遅れ破壊を抑制する技術が開示されている。
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載のＮｉ又はＮｉ基合金を電気メッキした場合、メッキ時に発生する水素が鋼板内に残存することで、遅れ破壊を引き起こすことが考えられる。さらに、特許文献２におけるＮｉ又はＮｉ基合金メッキ層は、その付着量が５ｍｇ／ｍｍ２以上と比較的多く、鋼板表面にメッキしたままで、プレス加工に供した場合、メッキ層と鋼板との密着性が弱く、加工時にメッキ層が損傷し、目的とする効果が得られない可能性も高い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２３１９９２
【特許文献２】特開平６−３４６２７７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って本発明は、上記したような従来技術における課題を解決してなる耐遅れ破壊特性に優れた鋼板を提供することを課題とするものである。本発明はさらに、主として自動車分野および建材に用いる強度部材として好適な、耐遅れ破壊特性に優れた、引張り強度１１８０ＭＰａ以上を有する高張力鋼板を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく、鋼板内への水素の侵入を抑制することにより、遅れ破壊を防止する手段に関し、鋭意検討および研究を重ねた。その結果、鋼板表面に比較的少量のＣｕないしＣｕ基合金を付着させることにより、鋼材への水素侵入量を大幅に抑制し、鋼材の遅れ破壊を抑制することが可能であることを見出した。
本発明は、以上のような知見に基づきなされたものであり、その要旨は以下のとおりである。
【００１１】
すなわち、上記課題を解決する本発明は、鋼板表面に片面当たり１ｍｇ／ｍ２以上２０００ｍｇ／ｍ２以下のＣｕまたはＣｕ基合金（Ｃｕ基合金の場合、上記量はＣｕ換算値である。）を付着させたことを特徴とする耐遅れ破壊性に優れた鋼板である。
【００１２】
本発明は、また、前記鋼板が、１１８０ＭＰａ以上の引張り強度を有する冷延鋼板である耐遅れ破壊性に優れた鋼板を示すものである。
【００１３】
本発明は、また、鋼板表面に付着されたＣｕまたはＣｕ基合金が、鋼板表面を完全に覆うことのない不連続な皮膜であることを特徴とする耐遅れ破壊性に優れた鋼板を示すものである。
【００１４】
上記課題を解決する本発明は、鋼板表面に片面当たり１ｍｇ／ｍ２以上２０００ｍｇ／ｍ２以下のＣｕまたはＣｕ基合金を付着させることを特徴とする耐遅れ破壊性に優れた鋼板の製造方法である。
【００１５】
本発明は、また、前記鋼板として、冷延鋼板を用いるものである、耐遅れ破壊性に優れた鋼板の製造方法を示すものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、遅れ破壊を効果的に抑制することが可能である鋼板、特に高張力冷延鋼板を提供することができ、腐食代の削減による板厚減少も可能となるため、自動車ないし各種構造物の重量削減が可能となり、工業的に極めて価値の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例における遅れ破壊評価に際して用いられた評価用試験片の概略形状を示す図である。
【図２】実施例において行った複合サイクル腐食試験の工程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を、実施形態に基づき詳細に説明する。
【００１９】
本発明に係る耐遅れ破壊性に優れた鋼板の基質となる鋼板としては、その化学組成および組織構造、あるいは圧延方法等については特に限定されるものではなく、各種のものとすることができる。
【００２０】
しかしながら、このうち、自動車分野や建材分野等において用いられる、特に自動車分野等において多く用いられる冷延鋼板が望ましく、なかでも、引張り強度が、９８０ＭＰａ（約１００ｋｇｆ／ｍｍ２）以上、特に、１１８０ＭＰａ（約１２０ｋｇｆ／ｍｍ２）以上の冷延鋼板であることが望ましい。
【００２１】
すなわち、引張り強度が、例えば９８０ＭＰａ以下の鋼板に対し、本発明に係るＣｕを付着させても当該鋼板の各種特性には影響は与えないので９８０ＭＰａ以下の鋼板へ適用してもよい。しかしながら、引張り強度の低い鋼板は、本質的に遅れ破壊が生じにくいため、本発明に係るＣｕを付着させることでコスト増加につながることから、上記したような高張力鋼に適用することが望ましい。
【００２２】
なお、上記したように本発明において好ましく用いられる高強度冷延鋼板においては、機械特性等の諸特性を向上させるために、例えば、Ｃ、Ｎなどの侵入型固溶元素およびＳｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｃｒなどの置換型固溶元素の添加による固溶体強化、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖなどの炭・窒化物による析出強化、その他、Ｗ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｃｏ、Ｂ、希土類元素等の強化元素の添加といった化学組成的改質、再結晶の起こらない温度で回復焼きなましすることによる強化あるいは完全に再結晶させずに未再結晶領域を残す部分再結晶強化、ベイナイトやマルテンサイト単相化あるいはフェライトとこれら変態組織の複合組織化といった変態組織による強化、フェライト粒径をｄとしたときのHall-Petchの式：σ＝σ０+ｋｄ1/2（式中σ：応力、σ０、ｋ：材料定数）で表される細粒化強化、圧延などによる加工強化といった組織的ないし構造的改質が、単独ないし複数組み合わせて行われているが、上記したように本発明において用いられる鋼板の化学組成および金属組織としては、特に限定されるものではなく、所期の引張り強度を有するものであれば、いかなる組成および組織を有するものでも良い。
【００２３】
なお、このような高強度冷延鋼板の組成として、一例を挙げると、例えば、Ｃ：０．１〜０．４質量％、Ｓｉ：０〜２．５質量％、Ｍｎ：１〜３質量％、Ｐ：０〜０．０５質量％、Ｓ：０〜０．００５質量％、および残部がＦｅおよび不可避的不純物であるもの、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｖ、Ａｌ、Ｃｒなどを例示することができるが、もちろん何らこれらに限定されるものではない。
【００２４】
また、高強度冷延鋼板として商業的に入手可能なものとしては、例えば、ＪＦＥ−ＣＡ１１８０、ＪＦＥ−ＣＡ１３７０、ＪＦＥ−ＣＡ１４７０、ＪＦＥ−ＣＡ１１８０ＳＦ、ＪＦＥ−ＣＡ１１８０Ｙ１、ＪＦＥ−ＣＡ１１８０Ｙ２ (以上、ＪＦＥスチール製）、ＳＡＦＣ１１８０Ｄ（新日本製鐵製）等が非限定的に例示できる。
【００２５】
また、特に限定されるものではないが、本発明において基質となる鋼板の厚さとしては、例えば、０．８〜２．５ｍｍ程度、より好ましくは１．２〜２．０ｍｍ程度のものが適当である。
【００２６】
本発明に係る耐遅れ破壊性に優れた鋼板は、上記したような鋼板表面に比較的少量の所定量のＣｕまたはＣｕ基合金を付着させてなるものである。
【００２７】
本発明者らの研究および検討結果によれば、腐食過程における鋼板内部への水素侵入は、湿潤環境下におけるＦｅ錆の酸化還元反応が大きく寄与していると考えられる。すなわち、水素侵入を抑制するためには、Ｆｅ錆を変化しにくい状態にするいわゆる「安定錆」を形成することが重要である。安定錆を形成するためには、鋼へのＣｕ添加が有効であり、耐候性鋼として用いられる分野においては、Ｃｕ添加鋼は広く用いられ、大きな効果が得られている。しかしながら、耐候性鋼として用いられる分野においては、加工が厳しくないため、耐候性鋼を用いることができる。しかしながら、例えば、自動車分野のような強加工を強いられる分野では、加工により鋼材の割れの発生を引き起こし易くなるため、鋼板成分としてＣｕを添加することは好ましくない。また、鋼板成分としてＣｕを添加する場合、本発明と同等の効果を得るためには、過大な添加量が必要となるため、コスト増加につながり、工業的に好ましくないと言える。
【００２８】
このような観点から、鋼板の表層部で生じる腐食生成物中に効率的にＣｕを含有させるには、鋼板表面へのＣｕないしはＣｕ基合金の例えばメッキ等による付着が効率的である。
【００２９】
いわゆる銅メッキ鋼板は、銅板のような外観を有している上、強度が銅板よりも高く価格も安価であるという特徴から、例えば、住宅の屋根、外壁、装飾材料等として、従来使用されている。さらに銅の耐食性を利用し、ガソリンタンクや各種パイプ等にも用いられている。しかしながら、このような銅メッキ鋼板は、銅メッキ皮膜に欠陥が存在した場合、欠陥部に露出しているＦｅがアノードとなり、孔食を引き起こすことが知られている。このことから、従来、銅メッキによる耐食性向上効果を目的として銅メッキを行う場合には、銅メッキ皮膜に欠陥を生じない十分な皮膜厚、例えば３μｍ以上、付着量に換算すると、概算で２７０００ｍｇ／ｍ２以上が必要とされていた。
【００３０】
本発明においては、このような従来知られるバリアー型のＣｕ皮膜形成による耐食性向上を目的とするものではなく、鉄の腐食生成物中にＣｕを含有させることにより安定錆を鋼板表層で形成させることを必須として、鋼中への水素侵入の抑制を目的とするものである。また、厚いＣｕ皮膜で鋼材表面が覆われていると、鋼材中に侵入した水素が、例えば、ベーキング処理等を施しても外界へと放出され難くなる。さらに、このような厚いＣｕ皮膜で鋼板表面が覆われている場合に、Ｃｕ皮膜にピンホール等の欠陥部が存在する場合、外界に曝されているＦｅの面積に比べ、Ｃｕの面積が広くなるため、鋼板に孔食を引き起こしやすく、腐食を促進する虞れが生じる。
【００３１】
このような観点から、本発明においては、鋼板表面に付着させるＣｕ皮膜を薄く形成することが重要であり、特に望ましくは鋼板表面を完全に覆うことのない不連続な皮膜とすることが好ましい。すなわち、スポット的ないし部分的に存在する、例えば、鋼板表面において部分的に島状に点在するような形とすることが好ましい。
【００３２】
具体的には、鋼板表面へのＣｕの片面当たりの付着量として１ｍｇ／ｍ２以上２０００ｍｇ／ｍ２以下とすることが必要である。Ｃｕの付着量が１ｍｇ／ｍ２より少ない場合、安定錆が形成されることがなく、Ｃｕを添加しない場合と同程度の遅れ破壊挙動を示す。一方、付着量が２０００ｍｇ／ｍ２より多くなる場合、遅れ破壊を抑制する効果は得られないばかりか、プレス加工時に、表面に形成したＣｕ皮膜が欠損し、例えば、自動車の製造における連続プレス時の欠陥となるため好ましくない。さらに上記したように外界に曝されているＦｅの面積に比べ、Ｃｕの面積が広くなるため、孔食を引き起こしやすく、腐食を促進することからも好ましくない。
【００３３】
なお、特に限定されるものではないが、より望ましいＣｕ付着量としては、２０ｍｇ／ｍ２以上３００ｍｇ／ｍ２以下程度である。とくに、３００ｍｇ／ｍ２以下とすると、ＣｕまたはＣｕ基合金が鋼板表面を完全に覆うことのない不連続な皮膜とすることによる、次に示す水素侵入を抑制する極めて高い効果が得られる。
【００３４】
また上記したように、鋼材表面にＣｕ皮膜が不連続にスポット的ないし部分的に存在する場合、外部の腐食環境下にＦｅとＣｕとが曝されることになるが、ＦｅとＣｕとの酸化還元電位差が大きいため、上記したような安定化錆が形成されるまでの間は、Ｆｅがアノード、Ｃｕがカソードとなって電気化学的に腐食が生じる。従って、水素はカソード領域であるＣｕ側で発生するために、鋼材側への水素侵入が抑制される。
【００３５】
すなわち、Ｃｕは、３．４質量％Ｃｕ２Ｏの共晶が存在することが知られており、Ｃｕ塊中には酸素含有量に応じて、この共晶組織が分布している。上記したように安定化錆が形成されるまでの間に腐食反応によりＣｕ側で発生した水素は、Ｃｕ中に拡散侵入し、Ｃｕ２Ｏを還元して水（水蒸気）を発生し、Ｃｕ皮膜に水素脆化を引き起こすと考えられる。しかしながら、このようにＣｕ皮膜側で水素脆化が生じることによって、水素は消費され、鋼板側への水素拡散は抑制されることから、鋼材側の水素脆化は有効に防止されることとなる。
【００３６】
このような観点から、鋼材表面に付着されるＣｕとしては、酸化銅（Ｉ）の形で酸素を含有する銅、例えば、酸素を０．０２〜０．０５原子％含有するタフピッチ銅等が望ましい。なお、形成時には脱酸銅や無酸素銅のように酸素を含まない銅であっても、その後外部環境下（酸化雰囲気下）で熱履歴に曝されることで、銅中に酸素が拡散侵入することが考えられるので、経済的な観点を考慮しなければ、このような銅も十分に使用可能である。
【００３７】
本発明に係る耐遅れ破壊性に優れた鋼板を得る上で、鋼板上に付着させるＣｕとしては、Ｃｕ単体のみならず、Ｃｕ基合金であっても良い。ここで、Ｃｕ基合金とは、ＣｕにＦｅ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、およびＭｏ等の１種または２種以上を、当該合金の２０質量％以下で含有するものを指し、この範囲内のものであれば、本発明の所期の効果を十分に達成することが可能である。なお、このようなＣｕ基合金を使用する場合、上記した１ｍｇ／ｍ２以上２０００ｍｇ／ｍ２以下という付着量は、これらの合金に含まれるＣｕでの換算値である。
【００３８】
ＣｕまたはＣｕ基合金を鋼材表面へと付着させる方法としては、特に限定されるものではなく、公知の各種の方法により実施することが可能であるが、例えば、電気メッキ法、無電解メッキ法、蒸着法等を用いることができる。
【００３９】
このような工程を経て得られる本発明に係る耐遅れ破壊性に優れた鋼板は、代表的には、その表面にＣｕまたはＣｕ基合金を片面当たり１ｍｇ／ｍ２以上２０００ｍｇ／ｍ２以下の含有量（Ｃｕ基合金の場合、上記量はＣｕ換算値である。）付着させてなり、９８０ＭＰａ以上、より好ましくは、１１８０ＭＰａ以上の引張り強度を有することを特徴とするものとなる。なお、上記したＣｕまたはＣｕ基合金の皮膜は、鋼板のいずれか一方の表面上のみに被着させたものでも、もちろん、両方の表面上に被着させたものであっても良い。
【００４０】
以上述べたような本発明に係る耐遅れ破壊性に優れた鋼板の製造方法としては、既に述べたように、鋼板表面に片面当たり１ｍｇ／ｍ２以上２０００ｍｇ／ｍ２以下のＣｕまたはＣｕ基合金を付着させるというごく単純な工程からなることを特徴とするものである。
【００４１】
なお、基質として使用される鋼板としては前記したように特に限定されるものではなく、その製造履歴としても任意のものである。
【００４２】
本発明の理解を容易とするために、例えば、冷延鋼板に本発明に係るＣｕないしＣｕ基合金皮膜を形成する場合における、製鋼からの一連のプロセスを、以下に一例を挙げて簡単に説明するが、基質となる鋼板の製造工程としては、もちろん以下の例示に何ら限定されるものではない。
【００４３】
所定成分の鋼を溶製し、常法に従い連続鋳造でスラブとする。次いで、得られたスラブを加熱炉中で１１００〜１３００℃の温度で加熱し、７５０〜９５０℃の仕上げ温度で熱間圧延を行い、５００〜６５０℃にて巻き取る。これに続いて酸洗後、圧下率３０〜７０％の冷間圧延を行う。その後、必要に応じて、常法に従い、アルカリまたはアルカリと界面活性剤およびキレート剤との混合溶液による洗浄、電解洗浄、温水洗浄、乾燥といった清浄化処理を行った後、７５０〜９００℃にて加熱処理し、急速冷却を行い、鋼板の硬度調整を行う。さらに必要に応じて、常法に従い０．０１〜０．５％程度の調質圧延を行うことで所期の引張り強度を有する冷延鋼板を得る。このようにして得られた冷延鋼板表面に、上記したような電気メッキ法、無電解メッキ法、蒸着法等の適当な方法にて、ＣｕまたはＣｕ基合金を１ｍｇ／ｍ２以上２０００ｍｇ／ｍ２以下の所定量付着させることにより、本発明に係る耐遅れ破壊性に優れた冷延鋼板を得る。
【００４４】
なお、ＣｕまたはＣｕ基合金を冷延鋼板表上に付着させる場合に、メッキ法、特に電気メッキ法を用いた場合には、メッキ処理時に鋼材および銅ないし銅基合金皮膜中に水素が侵入する虞れがあるため、必要に応じて、メッキ処理後に、１００〜３００℃程度の温度の加熱処理を施し、鋼材および銅ないし銅基合金皮膜中に侵入した水素を除去する処理を施しても良い。
【実施例】
【００４５】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００４６】
使用した供試材である鋼板の成分を表１に示す。冷間圧延を行ったままの厚さ１．５ｍｍの当該鋼板を用い、硫酸銅溶液（硫酸Ｃｕ：０．１ｇ／Ｌ、または１０ｇ／Ｌ）に浸漬することによりＣｕメッキ皮膜を鋼板両面に付与した。ここでＣｕメッキ量は、浸漬時間を変化させることで変化させ、鋼板上に付着したＣｕメッキの付着量は、付着量既知の標準板により作成した検量線を用いて蛍光Ｘ線分析により測定した。
【００４７】
また、比較対照として、メッキ処理を行わなかった鋼板も用意した。なお、得られた鋼板の強度はメッキの有無に関らず、１４８０ＭＰａであった。
【００４８】
以上のようにして得られた、Ｃｕ付着量が０．５ｍｇ／ｍ２（比較例１）、１ｍｇ／ｍ２（実施例１）、１０ｍｇ／ｍ２（実施例２）、１００ｍｇ／ｍ２（実施例３）、１０００ｍｇ／ｍ２（実施例４）、３０００ｍｇ／ｍ２（比較例２）、１００００ｍｇ／ｍ２（比較例３）のＣｕメッキ鋼板、および、比較対照としてのメッキ処理を行なわなかった鋼板（比較例４）の各鋼板に対し、以下の評価を行った。得られた結果を表２に示す。
【００４９】
（１）加工性評価
上述したＣｕメッキ鋼板および非メッキ鋼板をそれぞれ幅３５ｍｍ×長さ１００ｍｍにせん断し、幅が３０ｍｍとなるまで研削加工を施し、試験片を作製した。次に、この試験片に対し、３点曲げ試験機を用い、曲げ加工を施した。曲げの曲率は４ｍｍＲとし、加工性を評価した。評価は曲げ頂部外側面の目視による外観観察を行い、メッキ皮膜の欠落などの有無を、以下の基準により評価した。
〇：メッキ皮膜の欠落なし。
△：表面に微細なクラックが認められる。
×：メッキ皮膜の剥れが認められる。
【００５０】
（２）遅れ破壊評価
上記したと同様にして研削加工後、曲げ加工を施し作製した試験片１を、図１に模示するようにボルト２とナット３を用いて締結し、試験片形状を固定させ、遅れ破壊評価用試験片を得た。このようにして作製した遅れ破壊評価用試験片に対し、米国自動車技術会で定めたＳＡＥ Ｊ２３３４に規定された、乾燥・湿潤・塩水浸漬の工程からなる複合サイクル腐食試験（図２参照）を、最大８０サイクルまで実施した。各サイクルの塩水浸漬の工程前に目視により試験片外側面の鋼板の割れの発生の有無を調査し、割れ発生サイクルを測定した。また、本試験は、各鋼板３検体ずつ実施し、その平均値をもって評価を行った。評価はサイクル数から、以下の基準により評価した。
〇：７０サイクル以上。
△：４０サイクル以上７０サイクル未満。
×：４０サイクル未満。
【００５１】
【表１】
【００５２】
【表２】
【００５３】
実施例１〜４並びに比較例１〜３は、鋼板表面に付着させるＣｕメッキのメッキ量を変化させた例、比較例４は鋼板表面にＣｕメッキを施さなかった例であるが、加工性に着目すると、表２に示す結果から明らかなように、メッキ量の少ない比較例１および実施例１〜３ではメッキ皮膜の欠落がなく、優れた加工性を有していることが判る。メッキ量が１０００ｍｇ／ｍ２の実施例４で一部微細なクラックが認められ、メッキ量が３０００ｍｇ／ｍ２以上の比較例２、３では、皮膜の剥れが認められ、メッキ量が増加することにより加工性が悪くなる傾向が明らかとなった。
【００５４】
次に遅れ破壊評価に着目すると、比較例１は、メッキ処理を施さなかった比較対照となる比較例４と比較して、遅れ破壊特性が若干向上する傾向を示したが、メッキ量が少ないために十分な効果が得られていないことが判る。また加工において一部メッキ皮膜の脱離が認められた比較例２、３は、メッキ処理を施さなかった比較対照となる比較例４と比較しても、遅れ破壊特性が低下することが明らかとなった。これに対し、所定量のＣｕメッキを付着させた本発明に係る実施例１〜４においては、いずれも遅れ破壊特性が良好な結果を示した。とくに、メッキ付着量が３００ｍｇ／ｍ２以下となる実施例１〜３では、Ｃｕ皮膜が鋼板表面を完全に覆うことのない不連続な皮膜となることによる水素侵入抑制効果が大きく、遅れ破壊特性が非常に優れていた。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明によれば、遅れ破壊を抑制する高張力鋼板を提供でき、自動車分野や建材分野を中心に広範な分野で適用が可能となる。
【符号の説明】
【００５６】
１ 試験片
２ ボルト
３ ナット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐遅れ破壊特性に優れた鋼板に関するものである。詳しく述べると本発明は、主として自動車分野および建材分野に用いる強度部材に適用され、耐遅れ破壊特性が要求される、引張り強度１１８０ＭＰａ（約１２０ｋｇｆ／ｍｍ２）以上を有する高張力鋼板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用鋼板としては、その板厚の精度や平担度に関する要求から冷延鋼板が用いられているが、近年、自動車のＣＯ２排出量の低減及び安全性確保の観点から、自動車用鋼板の高強度化が図られている。
【０００３】
しかしながら、鋼材の強度を高めていくと、「遅れ破壊」という現象が生じやすくなることが知られており、これは強度の増大と共に著しく激しくなり、特に引張り強さ１１８０ＭＰａ以上の高強度鋼で顕著となる。なお、「遅れ破壊」とは、高強度鋼材が静的な負荷応力（引張り強さ以下の負荷応力）を受けた状態で、ある時間が経過したとき、外見上はほとんど組成変形を伴うことなく、突然脆性的な破壊が生じる現象である。
【０００４】
この「遅れ破壊」は、鋼板の場合、プレス加工により所定の形状に成形したときの残留応力と、このような応力集中部における鋼の水素脆性により生じるものであることが知られている。この水素脆性の起因となる水素は、ほとんどの場合外部環境より鋼中に侵入し、それが拡散するものと考えられており、代表的には、鋼材の腐食に伴い侵入する水素である。
【０００５】
高強度鋼板におけるこのような遅れ破壊を防止する上で、例えば特許文献１に記載のように、鋼板の組織や成分を調整することにより、遅れ破壊感受性を弱める検討がなされている。しかしながら、このような手法を用いた場合には、鋼板内部へ外部環境から侵入する水素量を抑制する効果はなく、遅れ破壊発生を遅らせることは可能であるとしても、遅れ破壊自体を抑制することはできない。すなわち、遅れ破壊を本質的に改善するためには、鋼板内部への水素侵入量自体を制御する方法が必要である。
【０００６】
このような観点から、特許文献２においては、冷延鋼板上にＮｉ又はＮｉ基合金メッキを施すことにより鋼板内部への水素侵入量を抑制することで遅れ破壊を抑制する技術が開示されている。
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載のＮｉ又はＮｉ基合金を電気メッキした場合、メッキ時に発生する水素が鋼板内に残存することで、遅れ破壊を引き起こすことが考えられる。さらに、特許文献２におけるＮｉ又はＮｉ基合金メッキ層は、その付着量が５ｍｇ／ｍｍ２以上と比較的多く、鋼板表面にメッキしたままで、プレス加工に供した場合、メッキ層と鋼板との密着性が弱く、加工時にメッキ層が損傷し、目的とする効果が得られない可能性も高い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２３１９９２
【特許文献２】特開平６−３４６２７７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って本発明は、上記したような従来技術における課題を解決してなる耐遅れ破壊特性に優れた鋼板を提供することを課題とするものである。本発明はさらに、主として自動車分野および建材に用いる強度部材として好適な、耐遅れ破壊特性に優れた、引張り強度１１８０ＭＰａ以上を有する高張力鋼板を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく、鋼板内への水素の侵入を抑制することにより、遅れ破壊を防止する手段に関し、鋭意検討および研究を重ねた。その結果、鋼板表面に比較的少量のＣｕないしＣｕ基合金を付着させることにより、鋼材への水素侵入量を大幅に抑制し、鋼材の遅れ破壊を抑制することが可能であることを見出した。
本発明は、以上のような知見に基づきなされたものであり、その要旨は以下のとおりである。
【００１１】
すなわち、上記課題を解決する本発明は、鋼板表面に片面当たり１ｍｇ／ｍ２以上２０００ｍｇ／ｍ２以下のＣｕまたはＣｕ基合金（Ｃｕ基合金の場合、上記量はＣｕ換算値である。）を付着させたことを特徴とする耐遅れ破壊性に優れた鋼板である。
【００１２】
本発明は、また、前記鋼板が、１１８０ＭＰａ以上の引張り強度を有する冷延鋼板である耐遅れ破壊性に優れた鋼板を示すものである。
【００１３】
本発明は、また、鋼板表面に付着されたＣｕまたはＣｕ基合金が、鋼板表面を完全に覆うことのない不連続な皮膜であることを特徴とする耐遅れ破壊性に優れた鋼板を示すものである。
【００１４】
上記課題を解決する本発明は、鋼板表面に片面当たり１ｍｇ／ｍ２以上２０００ｍｇ／ｍ２以下のＣｕまたはＣｕ基合金を付着させることを特徴とする耐遅れ破壊性に優れた鋼板の製造方法である。
【００１５】
本発明は、また、前記鋼板として、冷延鋼板を用いるものである、耐遅れ破壊性に優れた鋼板の製造方法を示すものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、遅れ破壊を効果的に抑制することが可能である鋼板、特に高張力冷延鋼板を提供することができ、腐食代の削減による板厚減少も可能となるため、自動車ないし各種構造物の重量削減が可能となり、工業的に極めて価値の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例における遅れ破壊評価に際して用いられた評価用試験片の概略形状を示す図である。
【図２】実施例において行った複合サイクル腐食試験の工程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を、実施形態に基づき詳細に説明する。
【００１９】
本発明に係る耐遅れ破壊性に優れた鋼板の基質となる鋼板としては、その化学組成および組織構造、あるいは圧延方法等については特に限定されるものではなく、各種のものとすることができる。
【００２０】
しかしながら、このうち、自動車分野や建材分野等において用いられる、特に自動車分野等において多く用いられる冷延鋼板が望ましく、なかでも、引張り強度が、９８０ＭＰａ（約１００ｋｇｆ／ｍｍ２）以上、特に、１１８０ＭＰａ（約１２０ｋｇｆ／ｍｍ２）以上の冷延鋼板であることが望ましい。
【００２１】
すなわち、引張り強度が、例えば９８０ＭＰａ以下の鋼板に対し、本発明に係るＣｕを付着させても当該鋼板の各種特性には影響は与えないので９８０ＭＰａ以下の鋼板へ適用してもよい。しかしながら、引張り強度の低い鋼板は、本質的に遅れ破壊が生じにくいため、本発明に係るＣｕを付着させることでコスト増加につながることから、上記したような高張力鋼に適用することが望ましい。
【００２２】
なお、上記したように本発明において好ましく用いられる高強度冷延鋼板においては、機械特性等の諸特性を向上させるために、例えば、Ｃ、Ｎなどの侵入型固溶元素およびＳｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｃｒなどの置換型固溶元素の添加による固溶体強化、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖなどの炭・窒化物による析出強化、その他、Ｗ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｃｏ、Ｂ、希土類元素等の強化元素の添加といった化学組成的改質、再結晶の起こらない温度で回復焼きなましすることによる強化あるいは完全に再結晶させずに未再結晶領域を残す部分再結晶強化、ベイナイトやマルテンサイト単相化あるいはフェライトとこれら変態組織の複合組織化といった変態組織による強化、フェライト粒径をｄとしたときのHall-Petchの式：σ＝σ０+ｋｄ1/2（式中σ：応力、σ０、ｋ：材料定数）で表される細粒化強化、圧延などによる加工強化といった組織的ないし構造的改質が、単独ないし複数組み合わせて行われているが、上記したように本発明において用いられる鋼板の化学組成および金属組織としては、特に限定されるものではなく、所期の引張り強度を有するものであれば、いかなる組成および組織を有するものでも良い。
【００２３】
なお、このような高強度冷延鋼板の組成として、一例を挙げると、例えば、Ｃ：０．１〜０．４質量％、Ｓｉ：０〜２．５質量％、Ｍｎ：１〜３質量％、Ｐ：０〜０．０５質量％、Ｓ：０〜０．００５質量％、および残部がＦｅおよび不可避的不純物であるもの、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｖ、Ａｌ、Ｃｒなどを例示することができるが、もちろん何らこれらに限定されるものではない。
【００２４】
また、高強度冷延鋼板として商業的に入手可能なものとしては、例えば、ＪＦＥ−ＣＡ１１８０、ＪＦＥ−ＣＡ１３７０、ＪＦＥ−ＣＡ１４７０、ＪＦＥ−ＣＡ１１８０ＳＦ、ＪＦＥ−ＣＡ１１８０Ｙ１、ＪＦＥ−ＣＡ１１８０Ｙ２ (以上、ＪＦＥスチール製）、ＳＡＦＣ１１８０Ｄ（新日本製鐵製）等が非限定的に例示できる。
【００２５】
また、特に限定されるものではないが、本発明において基質となる鋼板の厚さとしては、例えば、０．８〜２．５ｍｍ程度、より好ましくは１．２〜２．０ｍｍ程度のものが適当である。
【００２６】
本発明に係る耐遅れ破壊性に優れた鋼板は、上記したような鋼板表面に比較的少量の所定量のＣｕまたはＣｕ基合金を付着させてなるものである。
【００２７】
本発明者らの研究および検討結果によれば、腐食過程における鋼板内部への水素侵入は、湿潤環境下におけるＦｅ錆の酸化還元反応が大きく寄与していると考えられる。すなわち、水素侵入を抑制するためには、Ｆｅ錆を変化しにくい状態にするいわゆる「安定錆」を形成することが重要である。安定錆を形成するためには、鋼へのＣｕ添加が有効であり、耐候性鋼として用いられる分野においては、Ｃｕ添加鋼は広く用いられ、大きな効果が得られている。しかしながら、耐候性鋼として用いられる分野においては、加工が厳しくないため、耐候性鋼を用いることができる。しかしながら、例えば、自動車分野のような強加工を強いられる分野では、加工により鋼材の割れの発生を引き起こし易くなるため、鋼板成分としてＣｕを添加することは好ましくない。また、鋼板成分としてＣｕを添加する場合、本発明と同等の効果を得るためには、過大な添加量が必要となるため、コスト増加につながり、工業的に好ましくないと言える。
【００２８】
このような観点から、鋼板の表層部で生じる腐食生成物中に効率的にＣｕを含有させるには、鋼板表面へのＣｕないしはＣｕ基合金の例えばメッキ等による付着が効率的である。
【００２９】
いわゆる銅メッキ鋼板は、銅板のような外観を有している上、強度が銅板よりも高く価格も安価であるという特徴から、例えば、住宅の屋根、外壁、装飾材料等として、従来使用されている。さらに銅の耐食性を利用し、ガソリンタンクや各種パイプ等にも用いられている。しかしながら、このような銅メッキ鋼板は、銅メッキ皮膜に欠陥が存在した場合、欠陥部に露出しているＦｅがアノードとなり、孔食を引き起こすことが知られている。このことから、従来、銅メッキによる耐食性向上効果を目的として銅メッキを行う場合には、銅メッキ皮膜に欠陥を生じない十分な皮膜厚、例えば３μｍ以上、付着量に換算すると、概算で２７０００ｍｇ／ｍ２以上が必要とされていた。
【００３０】
本発明においては、このような従来知られるバリアー型のＣｕ皮膜形成による耐食性向上を目的とするものではなく、鉄の腐食生成物中にＣｕを含有させることにより安定錆を鋼板表層で形成させることを必須として、鋼中への水素侵入の抑制を目的とするものである。また、厚いＣｕ皮膜で鋼材表面が覆われていると、鋼材中に侵入した水素が、例えば、ベーキング処理等を施しても外界へと放出され難くなる。さらに、このような厚いＣｕ皮膜で鋼板表面が覆われている場合に、Ｃｕ皮膜にピンホール等の欠陥部が存在する場合、外界に曝されているＦｅの面積に比べ、Ｃｕの面積が広くなるため、鋼板に孔食を引き起こしやすく、腐食を促進する虞れが生じる。
【００３１】
このような観点から、本発明においては、鋼板表面に付着させるＣｕ皮膜を薄く形成することが重要であり、特に望ましくは鋼板表面を完全に覆うことのない不連続な皮膜とすることが好ましい。すなわち、スポット的ないし部分的に存在する、例えば、鋼板表面において部分的に島状に点在するような形とすることが好ましい。
【００３２】
具体的には、鋼板表面へのＣｕの片面当たりの付着量として１ｍｇ／ｍ２以上２０００ｍｇ／ｍ２以下とすることが必要である。Ｃｕの付着量が１ｍｇ／ｍ２より少ない場合、安定錆が形成されることがなく、Ｃｕを添加しない場合と同程度の遅れ破壊挙動を示す。一方、付着量が２０００ｍｇ／ｍ２より多くなる場合、遅れ破壊を抑制する効果は得られないばかりか、プレス加工時に、表面に形成したＣｕ皮膜が欠損し、例えば、自動車の製造における連続プレス時の欠陥となるため好ましくない。さらに上記したように外界に曝されているＦｅの面積に比べ、Ｃｕの面積が広くなるため、孔食を引き起こしやすく、腐食を促進することからも好ましくない。
【００３３】
なお、特に限定されるものではないが、より望ましいＣｕ付着量としては、２０ｍｇ／ｍ２以上３００ｍｇ／ｍ２以下程度である。とくに、３００ｍｇ／ｍ２以下とすると、ＣｕまたはＣｕ基合金が鋼板表面を完全に覆うことのない不連続な皮膜とすることによる、次に示す水素侵入を抑制する極めて高い効果が得られる。
【００３４】
また上記したように、鋼材表面にＣｕ皮膜が不連続にスポット的ないし部分的に存在する場合、外部の腐食環境下にＦｅとＣｕとが曝されることになるが、ＦｅとＣｕとの酸化還元電位差が大きいため、上記したような安定化錆が形成されるまでの間は、Ｆｅがアノード、Ｃｕがカソードとなって電気化学的に腐食が生じる。従って、水素はカソード領域であるＣｕ側で発生するために、鋼材側への水素侵入が抑制される。
【００３５】
すなわち、Ｃｕは、３．４質量％Ｃｕ２Ｏの共晶が存在することが知られており、Ｃｕ塊中には酸素含有量に応じて、この共晶組織が分布している。上記したように安定化錆が形成されるまでの間に腐食反応によりＣｕ側で発生した水素は、Ｃｕ中に拡散侵入し、Ｃｕ２Ｏを還元して水（水蒸気）を発生し、Ｃｕ皮膜に水素脆化を引き起こすと考えられる。しかしながら、このようにＣｕ皮膜側で水素脆化が生じることによって、水素は消費され、鋼板側への水素拡散は抑制されることから、鋼材側の水素脆化は有効に防止されることとなる。
【００３６】
このような観点から、鋼材表面に付着されるＣｕとしては、酸化銅（Ｉ）の形で酸素を含有する銅、例えば、酸素を０．０２〜０．０５原子％含有するタフピッチ銅等が望ましい。なお、形成時には脱酸銅や無酸素銅のように酸素を含まない銅であっても、その後外部環境下（酸化雰囲気下）で熱履歴に曝されることで、銅中に酸素が拡散侵入することが考えられるので、経済的な観点を考慮しなければ、このような銅も十分に使用可能である。
【００３７】
本発明に係る耐遅れ破壊性に優れた鋼板を得る上で、鋼板上に付着させるＣｕとしては、Ｃｕ単体のみならず、Ｃｕ基合金であっても良い。ここで、Ｃｕ基合金とは、ＣｕにＦｅ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、およびＭｏ等の１種または２種以上を、当該合金の２０質量％以下で含有するものを指し、この範囲内のものであれば、本発明の所期の効果を十分に達成することが可能である。なお、このようなＣｕ基合金を使用する場合、上記した１ｍｇ／ｍ２以上２０００ｍｇ／ｍ２以下という付着量は、これらの合金に含まれるＣｕでの換算値である。
【００３８】
ＣｕまたはＣｕ基合金を鋼材表面へと付着させる方法としては、特に限定されるものではなく、公知の各種の方法により実施することが可能であるが、例えば、電気メッキ法、無電解メッキ法、蒸着法等を用いることができる。
【００３９】
このような工程を経て得られる本発明に係る耐遅れ破壊性に優れた鋼板は、代表的には、その表面にＣｕまたはＣｕ基合金を片面当たり１ｍｇ／ｍ２以上２０００ｍｇ／ｍ２以下の含有量（Ｃｕ基合金の場合、上記量はＣｕ換算値である。）付着させてなり、９８０ＭＰａ以上、より好ましくは、１１８０ＭＰａ以上の引張り強度を有することを特徴とするものとなる。なお、上記したＣｕまたはＣｕ基合金の皮膜は、鋼板のいずれか一方の表面上のみに被着させたものでも、もちろん、両方の表面上に被着させたものであっても良い。
【００４０】
以上述べたような本発明に係る耐遅れ破壊性に優れた鋼板の製造方法としては、既に述べたように、鋼板表面に片面当たり１ｍｇ／ｍ２以上２０００ｍｇ／ｍ２以下のＣｕまたはＣｕ基合金を付着させるというごく単純な工程からなることを特徴とするものである。
【００４１】
なお、基質として使用される鋼板としては前記したように特に限定されるものではなく、その製造履歴としても任意のものである。
【００４２】
本発明の理解を容易とするために、例えば、冷延鋼板に本発明に係るＣｕないしＣｕ基合金皮膜を形成する場合における、製鋼からの一連のプロセスを、以下に一例を挙げて簡単に説明するが、基質となる鋼板の製造工程としては、もちろん以下の例示に何ら限定されるものではない。
【００４３】
所定成分の鋼を溶製し、常法に従い連続鋳造でスラブとする。次いで、得られたスラブを加熱炉中で１１００〜１３００℃の温度で加熱し、７５０〜９５０℃の仕上げ温度で熱間圧延を行い、５００〜６５０℃にて巻き取る。これに続いて酸洗後、圧下率３０〜７０％の冷間圧延を行う。その後、必要に応じて、常法に従い、アルカリまたはアルカリと界面活性剤およびキレート剤との混合溶液による洗浄、電解洗浄、温水洗浄、乾燥といった清浄化処理を行った後、７５０〜９００℃にて加熱処理し、急速冷却を行い、鋼板の硬度調整を行う。さらに必要に応じて、常法に従い０．０１〜０．５％程度の調質圧延を行うことで所期の引張り強度を有する冷延鋼板を得る。このようにして得られた冷延鋼板表面に、上記したような電気メッキ法、無電解メッキ法、蒸着法等の適当な方法にて、ＣｕまたはＣｕ基合金を１ｍｇ／ｍ２以上２０００ｍｇ／ｍ２以下の所定量付着させることにより、本発明に係る耐遅れ破壊性に優れた冷延鋼板を得る。
【００４４】
なお、ＣｕまたはＣｕ基合金を冷延鋼板表上に付着させる場合に、メッキ法、特に電気メッキ法を用いた場合には、メッキ処理時に鋼材および銅ないし銅基合金皮膜中に水素が侵入する虞れがあるため、必要に応じて、メッキ処理後に、１００〜３００℃程度の温度の加熱処理を施し、鋼材および銅ないし銅基合金皮膜中に侵入した水素を除去する処理を施しても良い。
【実施例】
【００４５】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００４６】
使用した供試材である鋼板の成分を表１に示す。冷間圧延を行ったままの厚さ１．５ｍｍの当該鋼板を用い、硫酸銅溶液（硫酸Ｃｕ：０．１ｇ／Ｌ、または１０ｇ／Ｌ）に浸漬することによりＣｕメッキ皮膜を鋼板両面に付与した。ここでＣｕメッキ量は、浸漬時間を変化させることで変化させ、鋼板上に付着したＣｕメッキの付着量は、付着量既知の標準板により作成した検量線を用いて蛍光Ｘ線分析により測定した。
【００４７】
また、比較対照として、メッキ処理を行わなかった鋼板も用意した。なお、得られた鋼板の強度はメッキの有無に関らず、１４８０ＭＰａであった。
【００４８】
以上のようにして得られた、Ｃｕ付着量が０．５ｍｇ／ｍ２（比較例１）、１ｍｇ／ｍ２（実施例１）、１０ｍｇ／ｍ２（実施例２）、１００ｍｇ／ｍ２（実施例３）、１０００ｍｇ／ｍ２（実施例４）、３０００ｍｇ／ｍ２（比較例２）、１００００ｍｇ／ｍ２（比較例３）のＣｕメッキ鋼板、および、比較対照としてのメッキ処理を行なわなかった鋼板（比較例４）の各鋼板に対し、以下の評価を行った。得られた結果を表２に示す。
【００４９】
（１）加工性評価
上述したＣｕメッキ鋼板および非メッキ鋼板をそれぞれ幅３５ｍｍ×長さ１００ｍｍにせん断し、幅が３０ｍｍとなるまで研削加工を施し、試験片を作製した。次に、この試験片に対し、３点曲げ試験機を用い、曲げ加工を施した。曲げの曲率は４ｍｍＲとし、加工性を評価した。評価は曲げ頂部外側面の目視による外観観察を行い、メッキ皮膜の欠落などの有無を、以下の基準により評価した。
〇：メッキ皮膜の欠落なし。
△：表面に微細なクラックが認められる。
×：メッキ皮膜の剥れが認められる。
【００５０】
（２）遅れ破壊評価
上記したと同様にして研削加工後、曲げ加工を施し作製した試験片１を、図１に模示するようにボルト２とナット３を用いて締結し、試験片形状を固定させ、遅れ破壊評価用試験片を得た。このようにして作製した遅れ破壊評価用試験片に対し、米国自動車技術会で定めたＳＡＥ Ｊ２３３４に規定された、乾燥・湿潤・塩水浸漬の工程からなる複合サイクル腐食試験（図２参照）を、最大８０サイクルまで実施した。各サイクルの塩水浸漬の工程前に目視により試験片外側面の鋼板の割れの発生の有無を調査し、割れ発生サイクルを測定した。また、本試験は、各鋼板３検体ずつ実施し、その平均値をもって評価を行った。評価はサイクル数から、以下の基準により評価した。
〇：７０サイクル以上。
△：４０サイクル以上７０サイクル未満。
×：４０サイクル未満。
【００５１】
【表１】
【００５２】
【表２】
【００５３】
実施例１〜４並びに比較例１〜３は、鋼板表面に付着させるＣｕメッキのメッキ量を変化させた例、比較例４は鋼板表面にＣｕメッキを施さなかった例であるが、加工性に着目すると、表２に示す結果から明らかなように、メッキ量の少ない比較例１および実施例１〜３ではメッキ皮膜の欠落がなく、優れた加工性を有していることが判る。メッキ量が１０００ｍｇ／ｍ２の実施例４で一部微細なクラックが認められ、メッキ量が３０００ｍｇ／ｍ２以上の比較例２、３では、皮膜の剥れが認められ、メッキ量が増加することにより加工性が悪くなる傾向が明らかとなった。
【００５４】
次に遅れ破壊評価に着目すると、比較例１は、メッキ処理を施さなかった比較対照となる比較例４と比較して、遅れ破壊特性が若干向上する傾向を示したが、メッキ量が少ないために十分な効果が得られていないことが判る。また加工において一部メッキ皮膜の脱離が認められた比較例２、３は、メッキ処理を施さなかった比較対照となる比較例４と比較しても、遅れ破壊特性が低下することが明らかとなった。これに対し、所定量のＣｕメッキを付着させた本発明に係る実施例１〜４においては、いずれも遅れ破壊特性が良好な結果を示した。とくに、メッキ付着量が３００ｍｇ／ｍ２以下となる実施例１〜３では、Ｃｕ皮膜が鋼板表面を完全に覆うことのない不連続な皮膜となることによる水素侵入抑制効果が大きく、遅れ破壊特性が非常に優れていた。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明によれば、遅れ破壊を抑制する高張力鋼板を提供でき、自動車分野や建材分野を中心に広範な分野で適用が可能となる。
【符号の説明】
【００５６】
１ 試験片
２ ボルト
３ ナット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板表面に片面当たり１ｍｇ／ｍ２以上２０００ｍｇ／ｍ２以下のＣｕまたはＣｕ基合金（Ｃｕ基合金の場合、上記量はＣｕ換算値である。）を付着させたことを特徴とする耐遅れ破壊性に優れた鋼板。
【請求項２】
前記鋼板が、１１８０ＭＰａ以上の引張り強度を有する冷延鋼板である請求項１に記載の耐遅れ破壊性に優れた鋼板。
【請求項３】
鋼板表面に付着されたＣｕまたはＣｕ基合金が、鋼板表面を完全に覆うことのない不連続な皮膜であることを特徴とする請求項１または２に記載の耐遅れ破壊性に優れた鋼板。
【請求項４】
鋼板表面に片面当たり１ｍｇ／ｍ２以上２０００ｍｇ／ｍ２以下のＣｕまたはＣｕ基合金を付着させることを特徴とする耐遅れ破壊性に優れた鋼板の製造方法。
【請求項５】
前記鋼板として、冷延鋼板を用いるものである請求項４に記載の耐遅れ破壊性に優れた鋼板の製造方法。
【請求項１】
鋼板表面に片面当たり１ｍｇ／ｍ２以上２０００ｍｇ／ｍ２以下のＣｕまたはＣｕ基合金（Ｃｕ基合金の場合、上記量はＣｕ換算値である。）を付着させたことを特徴とする耐遅れ破壊性に優れた鋼板。
【請求項２】
前記鋼板が、１１８０ＭＰａ以上の引張り強度を有する冷延鋼板である請求項１に記載の耐遅れ破壊性に優れた鋼板。
【請求項３】
鋼板表面に付着されたＣｕまたはＣｕ基合金が、鋼板表面を完全に覆うことのない不連続な皮膜であることを特徴とする請求項１または２に記載の耐遅れ破壊性に優れた鋼板。
【請求項４】
鋼板表面に片面当たり１ｍｇ／ｍ２以上２０００ｍｇ／ｍ２以下のＣｕまたはＣｕ基合金を付着させることを特徴とする耐遅れ破壊性に優れた鋼板の製造方法。
【請求項５】
前記鋼板として、冷延鋼板を用いるものである請求項４に記載の耐遅れ破壊性に優れた鋼板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１６１１（Ｐ２０１１−１６１１Ａ）
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４６４３２（Ｐ２００９−１４６４３２）
【出願日】平成２１年６月１９日（２００９．６．１９）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１９日（２００９．６．１９）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【Ｆターム（参考）】
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