高強度溶融亜鉛めっき鋼板及び高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
【課題】高Ｍｎ含有鋼板を母材として、表面外観、めっき密着性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板と高強度溶融合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造する。
【解決手段】
ｍａｓｓ％で、Ｃ：０．１〜０．８％、Ｓｉ：０．５〜５．０％、Ｍｎ：１．０〜３０％、Ｐ：０．００５〜０．０２５％、Ａｌ：０．０１〜２％、Ｓ：０．０１％以下を含む熱延鋼板を、Ｈ２≦０．５ｖｏｌ％、Ｏ２≧０．１ｖｏｌ％、Ｈ２Ｏ、ＣＯ及びＣＯ２を合計で２５ｖｏｌ％以下を含む雰囲気で、６００〜１１００℃の温度で３００〜１００００ｓ熱処理を行い、熱延鋼板のスケール直下から２〜１０μｍまでの領域のＣ濃度の平均値を０．０１％以下とし、次に酸洗、冷間圧延を行い、その後、Ｈ２Ｏ≧１５ｖｏｌ％、Ｏ２≧０．１ｖｏｌ％、ＣＯ＋ＣＯ２≦５ｖｏｌ％を含む雰囲気で、７００〜８００℃の温度範囲で酸化鉄を主体とするスケールを形成させる酸化処理した後還元処理、めっき処理する。
【解決手段】
ｍａｓｓ％で、Ｃ：０．１〜０．８％、Ｓｉ：０．５〜５．０％、Ｍｎ：１．０〜３０％、Ｐ：０．００５〜０．０２５％、Ａｌ：０．０１〜２％、Ｓ：０．０１％以下を含む熱延鋼板を、Ｈ２≦０．５ｖｏｌ％、Ｏ２≧０．１ｖｏｌ％、Ｈ２Ｏ、ＣＯ及びＣＯ２を合計で２５ｖｏｌ％以下を含む雰囲気で、６００〜１１００℃の温度で３００〜１００００ｓ熱処理を行い、熱延鋼板のスケール直下から２〜１０μｍまでの領域のＣ濃度の平均値を０．０１％以下とし、次に酸洗、冷間圧延を行い、その後、Ｈ２Ｏ≧１５ｖｏｌ％、Ｏ２≧０．１ｖｏｌ％、ＣＯ＋ＣＯ２≦５ｖｏｌ％を含む雰囲気で、７００〜８００℃の温度範囲で酸化鉄を主体とするスケールを形成させる酸化処理した後還元処理、めっき処理する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｍｎを多量に含有する高強度鋼板を母材とする溶融亜鉛めっき鋼板及び合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車、家電、建材等の分野において素材鋼板に防錆性を付与した表面処理鋼板、中でも安価に製造できかつ防錆性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板が使用されている。
【０００３】
高強度鋼板の種類としては、Ａｌ、Ｓｉなどを１〜２％含むＴＲＩＰ鋼が５９０〜９８０Ｍｐａクラスの高延性鋼として実用化されている。これら元素は易酸化性であるため再結晶焼鈍時に表面に選択酸化するため、めっき濡れ性を劣化させて不めっき欠陥やめっき密着性不良を発生させたり、合金化遅延させて合金化ムラやめっき密着性不良を発生させたりする。
【０００４】
上記課題を克服するため、特許文献１では、ＣＧＬの加熱炉のタイプとしてＤＦＦ（直火型）、ＮＯＦ型（無酸化型）を利用し、母材を酸化処理した後に還元処理することで表面を活性化し上記課題を解決する技術が開示されている。
【０００５】
最近Ｍｎを２０％前後の多量含む鋼板を活用することで、９８０Ｍｐａ級であっても伸び特性が４０〜５０％確保できる極めて高強度の鋼板が開発されつつある（非特許文献１参照）。この鋼板は従来のＴＲＩＰ鋼と比べて大幅に機械特性が向上しているため、自動車車体の大幅な軽量化が可能であるため、燃費の向上による環境保全への寄与が期待できる。さらにこの鋼板をめっき処理することで、鉄の最大の欠点である耐食性を大幅に引き上げ、自動車の寿命を延ばすことができるため、さらに環境への寄与が期待できる。
【０００６】
しかしながら、この鋼板はＭｎを多量に含むため、Ｍｎが含まれていない鋼板と比べて母材を酸化処理した時に鉄の酸化が大幅に抑制される。さらに酸化鉄層の直下の母材に固溶しているＭｎなどが焼鈍時に選択外部酸化するため、還元処理で母材表面が活性化されず、Ｍｎの酸化物が溶融亜鉛との濡れ性を劣化させたり、Ｆｅ−Ｚｎ合金化反応を阻害するバリアとなるため、良好なめっき処理や合金化処理を施すことができなかった。
【０００７】
そのため、従来の技術では、Ｍｎを多量に含む鋼板を母材として、不めっきやめっき密着性不良の発生を防止できる溶融亜鉛めっき鋼板や合金化遅延による合金化ムラやめっき密着性不良の発生を防止できる合金化溶融亜鉛めっき鋼板を安定して製造することができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第２５８７７２４号明細書
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】P.Cugy,外5名,「A super-high strength Fe-Mn-C austenitic steel with excellent formability for automobile applications」,Proceedings of the 1st International Conference on “Super-High Strength Steels”,Rome,2005
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、高Ｍｎ含有鋼板を母材としても、不めっきやめっき密着性不良の発生を防止できる高強度溶融亜鉛めっき鋼板及び合金化遅延による合金化ムラやめっき密着性不良の発生を防止できる高強度溶融合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
発明者らは鉄の酸化を促進する技術を検討するため、鋼板の表面組成を調査した。その結果、次の事項が判明した。すなわち、こういった鋼板はオーステナイト相を安定化させるために鋼中にＣを多量に含むため、このＣは熱延工程でセメンタイトとして析出する。このセメンタイトは、熱延後の酸洗工程で、鋼板表面にスマットとして析出し、冷間圧延後も母材表面に残り、ＣＧＬにおいて、加熱炉での鉄の酸化を抑制するだけでなく、めっきと母材との反応（濡れ性）を阻害することが判明した。そして、上記の問題を改善すべく種々検討し、熱間圧延後、酸洗する前に、母材表層のＣ濃度を低下する熱処理を行うことを着想し、本発明至った。
【００１２】
上記課題を解決する本発明の手段は、下記の通りである。
【００１３】
［１］鋼の成分組成として、ｍａｓｓ％で、Ｃ：０．１〜０．８％、Ｓｉ：０．５〜５．０％、Ｍｎ：１．０〜３０％、Ｐ：０．００５〜０．０２５％、Ａｌ：０．０１〜２％、Ｓ：０．０１％以下、残部不可避的不純物を含む熱延鋼板を、Ｈ２≦０．５ｖｏｌ％、Ｏ２≧０．１ｖｏｌ％、Ｈ２Ｏ、ＣＯ及びＣＯ２を合計で２５ｖｏｌ％以下を含み、残部がＮ２である雰囲気で、６００〜１１００℃の温度で３００〜１００００ｓ熱処理を行い、熱延鋼板のスケール直下から２〜１０μｍまでの領域のＣ濃度の平均値を０．０１％以下とし、次に酸洗、冷間圧延を行い、その後、Ｈ２Ｏ≧１５ｖｏｌ％、Ｏ２≧０．１ｖｏｌ％、ＣＯ＋ＣＯ２≦５ｖｏｌ％を含む雰囲気で、７００〜８００℃の温度範囲で酸化鉄を主体とするスケールを形成させる酸化処理した後還元処理、めっき処理することを特徴とする高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【００１４】
［２］鋼の成分組成として、さらに、ｍａｓｓ％で、Ｂ：０．００１〜０．００５％、Ｎｂ：０．００５〜０．０５％、Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、Ｃｒ：０．０５〜１．０％、Ｍｏ：０．０５〜１．０％、Ｃｕ：０．０５〜１．０％、Ｎｉ：０．０５〜１．０％から選ばれる１種以上の元素を含むことを特徴とする［１］の高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【００１５】
［３］ ［１］または［２］の方法で高強度溶融亜鉛めっき鋼板を製造した後、さらに合金化処理することを特徴とする高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、Ｆｅの酸化を抑制するセメンタイトの鋼板表面への析出を防止し、ＣＧＬの酸化処理で酸化鉄を主体とするスケールを形成させることができるようになり、この酸化物を還元することで、Ｍｎ等の易酸化性元素の表面濃化を防止し、高Ｍｎ含有鋼板を母材とした場合であっても、不めっきやめっき密着性不良の発生しない高強度溶融亜鉛めっき鋼板、合金化遅延による合金化ムラやめっき密着性不良の発生しない高強度溶融合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造できるようになる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明について具体的に説明する。なお、成分に関する「％」表示は特に断らない限りｍａｓｓ％を意味するものとする。また、雰囲気に関する「％」表示は特に断らない限りｖｏｌ％を意味するものとする。
【００１８】
まず、鋼板の成分組成を限定した理由について説明する。
【００１９】
本発明の鋼板は、鋼中にＭｎを含有する高強度鋼板である。また、オーステナイトを安定化させるためにＣも多量に含有する。
【００２０】
Ｃ：０．１〜０．８％
ＣはＭｎとともに所望の機械特性を確保するために重要な元素である。０．１％未満であると所望の機械特性が得られない。０．８％以上であるとスポット溶接性が劣化する。このため、Ｃは０．１〜０．８％に限定する。セメンタイトのスマットに起因する問題は、Ｃが０．３％以上になるとより顕在化する。Ｃ濃度が０．３％以上の場合に本発明の効果がより効果的に発現されるので好ましい。
【００２１】
Ｓｉ：０．５〜５．０％
Ｓｉが０．５％未満であると所望の機械特性が得られない。５．０％越えであると本発明をもってしてもめっき密着性が劣化する。このため、Ｓｉは０．５〜５．０％に限定する。本発明によってＳｉ量を５％まで添加しても良好なめっき性が得られるようになった。
【００２２】
Ｍｎ：１．０〜３０％
Ｍｎはもっとも重要な元素である。１．０％未満であると所望の機械特性が得られない。３０％以上であると製造が困難になるだけでなく、めっき密着性が本発明をもってしても劣化する。このため、Ｍｎは１．０〜３０％に限定する。特に機械特性の観点から１５％以上が好ましい。さらにＭｎ添加量が増加するとＭｎは酸化しやすいため、耐食性がやや劣化する傾向が見られるため、２５％以下が好ましい。
【００２３】
Ｐ：０．００５〜０．０２５％
Ｐは、不可避的に混入する元素であり、固溶強化するため強度向上に寄与する元素である。０．００５％未満は不可避的に混入する。０．０２５％越えではスポット溶接性が劣化する。このため、Ｐは０．００５〜０．０２５％に限定する。なお、溶接性の観点からはなるべくＰは少ない方がいいので、強度はＭｎ添加で確保し、Ｐ添加量は０．０１５％以下が好ましい。
【００２４】
Ａｌ：０．０１〜２％
Ａｌは、０．０１％までは不可避的に入ってしまう。所望の組織を確保して機械特性を改善するために好ましい元素であり、１％以上の添加が好ましい。但し２％越えではスポット溶接性が劣化する。このため、Ａｌは０．０１〜２％に限定する。
【００２５】
Ｓ：０．０１％以下
Ｓが多いと鋼中に析出するＭｎＳが多くなり延性を低下させるので、少ない方が好ましい。０．０１％を超えると穴広げ性が劣化する。このため、Ｓは０．０１％以下とする。
【００２６】
本発明では、上記の成分組成を必須成分として含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物である。なお、高強度延性バランスを制御するため、必要に応じて、０．０５％≦Ｃｒ≦１．０％、０．０５％≦Ｍｏ≦１．０％、０．００５％≦Ｎｂ≦０．０５％、０．００５％≦Ｔｉ≦０．０５％、０．０５％≦Ｃｕ≦１．０％、０．０５％≦Ｎｉ≦１．０％、０．００１％≦Ｂ≦０．００５％の少なくても１種を添加しても良い。なお、これら元素は機械的特性改善のためでなく、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｎｉは単独もしくは２種以上の複合添加でＭｎの内部酸化を促進し、表面濃化を抑制する効果を有するため、良好なめっき密着性を得るために添加しても良い。
【００２７】
これら元素を添加する場合における適正添加量については以下の通りである。
【００２８】
Ｃｒは０．０５％未満では焼き入れ性や内部酸化促進効果が得られにくく、１．０％越えではＳｉとの相乗効果によってＣＧＬでの酸化帯での鉄の酸化反応が抑制され、焼鈍後の表面濃化を抑制出来ない。そのためＳｉだけでなくＭｎやＣｒが表面濃化するため、めっき密着性や溶接性が劣化する。なお、Ｃｒ添加量が０．５％越えた場合はＭｎ添加量を２％以上とすることが、上記の鉄の酸化反応を促進するために望ましい。
【００２９】
Ｍｏは０．０５％未満では強度調整の効果やＮｂ、またはＮｉやＣｕとの複合添加時におけるめっき密着性改善効果が得られにくく、１．０％越えではコストアップを招く。
【００３０】
Ｎｂは０．００５％未満では強度調整の効果やＭｏとの複合添加時におけるめっき密着性改善効果が得られにくく、０．０５％越えではコストアップを招く。
【００３１】
Ｔｉは０．００５％未満では強度調整の効果が得られにくく、０．０５％越えではめっき密着性の劣化を招く。
【００３２】
Ｃｕは０．０５％未満では残留オーステナイト相形成促進効果やＮｉやＭｏとの複合添加時におけるめっき密着性改善効果が得られにくく、１．０％越えではコストアップを招く。
【００３３】
Ｎｉは０．０５％未満では残留γ相形成促進効果やＣｕやＭｏとの複合添加時におけるめっき密着性改善効果が得られにくく、１．０％越えではコストアップを招く。
【００３４】
Ｂは０．００１％未満では焼き入れ促進効果が得られにくく、０．００５％以上ではめっき密着性が劣化する。
【００３５】
但し言うまでもなく機械的特性改善上添加する必要がないと判断される場合は添加しない。
【００３６】
従来技術では、熱延鋼板は、熱延工程で鋼板表面に生成したスケール（黒皮スケール）を除去するために酸洗し、次いで冷間圧延を行う。本発明では、上記成分組成を有する鋼を熱間圧延して得た熱延鋼板を酸洗する前に、該熱延鋼板表層のＣ濃度を低下させる熱処理工程を行うことが特徴である。この熱処理を行った後、酸洗し、冷間圧延を行う。
【００３７】
本発明で最も重要な熱延鋼板の熱処理について説明する。
【００３８】
熱延鋼板のスケールを酸洗して除去する際に、鋼板表面にセメンタイトがスマットとして析出するのを防止するには、Ｃ濃度（平均値）を０．０１％以下まで低減させればよい。その厚さは熱延鋼板のスケール直下から１０μｍまでの領域を制御すればよい。Ｃ濃度の低下領域を１０μｍまでとするのは、冷間圧延及び酸洗による鉄の減量で冷延後に厚みが低下するため、冷延後の表層のＣ濃度を十分低下させるためである。前記Ｃ濃度の低下領域が熱延鋼板のスケール直下から２μｍ未満であると効果がでない。そのため、熱延鋼板のスケール直下から２〜１０μｍまでの領域のＣ濃度を０．０１％以下に規定する。ここで規定するＣ濃度は前記領域のＣ濃度の平均値である。
【００３９】
Ｃ濃度が０．０１％以下になっている脱炭層がスケール直下の鋼板表面から５０μｍを越える厚さになると機械特性に影響がでるので、５０μｍ以下にすることが好ましい。
【００４０】
Ｃ濃度の定量は表層をＦＢＩ加工で薄膜とし、地鉄組成をＥＤＸで定量することで確認できる。
【００４１】
Ｃ濃度を下げて上記を満足するようにするには、Ｈ２≦０．５％、Ｏ２≧０．１％、Ｈ２Ｏ、ＣＯ及びＣＯ２を合計で２５％以下を含み、残部Ｎ２である雰囲気で、鋼板を６００〜１１００℃の温度で３００〜１００００ｓ熱処理することが必要である。前記条件においては、高温でかつより酸化性の雰囲気で熱処理することにより脱炭が促進される。
【００４２】
熱処理は、たとえば熱延鋼板を上記雰囲気に調整した熱処理炉に入れて熱処理することで可能である。また連続焼鈍炉の炉内雰囲気を上記のように調整して通板してもかまわない。
【００４３】
鋼板温度が６００℃未満、熱処理時間が３００ｓｅｃ未満であると脱炭されにくく、１鋼板温度が１１００℃越え、熱処理時間が１００００ｓｅｃ越えでは表面が酸化されて荒れるため不適当である。雰囲気組成で重要であるのはＨ２、Ｏ２である。Ｈ２が０．５％越えであると所望のＣ濃度まで脱炭できないので不適当である。Ｏ２は０．１％以上でないと脱炭しない。Ｏ２の上限は規定しないが、２０％を越えるとコストアップになるので好ましくない。上記雰囲気調整にはたとえばＣガスなどの燃焼ガスを利用することがコスト的に有利である。この中にはＣＯ、ＣＯ２、Ｈ２Ｏなどが必然的に混入する。ＣＯ、ＣＯ２は多量に入ると再度浸炭し、Ｈ２Ｏは多量に入ると鉄が過酸化になる。そのため、ＣＯ、ＣＯ２及びＨ２Ｏは合わせて２５％以下とする必要がある。
【００４４】
上記の熱処理後、熱延鋼板を酸洗し、冷間圧延する。これらは通常の方法でよい。
【００４５】
熱処理後の熱延鋼板は、表層が脱炭されて低Ｃとなっているためセメンタイトが生成していない。そのため、酸洗で熱延鋼板のスケールを除去する際に、鋼板表面にセメンタイトがスマットとして析出せず、従って、冷間圧延後の母材鋼板表面にもセメンタイトのスマット付着がない。
【００４６】
冷間圧延した母材鋼板をＣＧＬに装入する。ＣＧＬは、ＤＦＦ＋ＲＴＦ又はＮＯＦ＋ＲＴを備える酸化還元炉を用いる場合、ＤＦＦ又はＮＯＦで酸化処理して鉄を酸化し、ＲＴＦで還元処理し、その後めっき処理する。
【００４７】
酸化処理は、鉄の酸化を促進するため、Ｈ２Ｏ≧１５％、Ｏ２≧０．１％、ＣＯ＋ＣＯ２≦５％の雰囲気で行い、鋼板を７００〜８００℃に加熱して、鋼板表面に酸化鉄を主体とするスケールを形成させる。
【００４８】
温度が７００℃未満であると酸化しにくいため不適当である。８００℃を越えると過度に酸化され、還元工程での還元不足になる。
【００４９】
Ｈ２Ｏ、Ｏ２は、鉄の酸化を促進するため、それぞれ１５％以上、０．１％以上とする必要がある。Ｈ２Ｏが１５％未満、Ｏ２が０．１％未満であると鉄の酸化不足となる。ただしＨ２Ｏ、Ｏ２ともに２０％越えはコスト的に不利となるので好ましくない。ＣＯ、ＣＯ２が多くなると、浸炭により母材表面にセメンタイトが析出してめっき濡れ性が劣化するおそれがある。セメンタイトの析出を防ぐため、ＣＯとＣＯ２は、合わせて５％以下とする必要がある。
【００５０】
上記組成の雰囲気は、Ｃガスを燃焼させても良いし、あらかじめ上記雰囲気に調整したガスを炉内に吹き込んでも良い。
【００５１】
母材鋼板表面にセメンタイトのスマット付着がないので、酸化処理で鉄の酸化が促進され、鋼板上に十分な量の酸化鉄を形成できる。
【００５２】
酸化処理に引き続き還元処理を行い、その後めっき処理する。還元処理はＨ２：１〜１００％２、残部Ｎ２を含む還元性雰囲気で実施する。Ｈ２濃度はコスト面から２０％以下が好ましい。還元処理では、鋼板の再結晶焼鈍も行う。雰囲気が上記であれば還元処理は通常の方法でよい。
【００５３】
還元処理で、酸化処理で形成した酸化鉄を還元することで、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｎ等の易酸化性元素の鋼板表面への濃化を防止して、活性化された鋼板表面が得られる。
【００５４】
めっき処理は、めっき後合金化処理しない溶融亜鉛めっき鋼板では浴中Ａｌ濃度を０．１４〜０．２４％に、めっき後合金化処理する合金化溶融亜鉛めっき鋼板では浴中Ａｌ濃度を０．１〜０．２％に調整した４５０〜４７０℃の溶融亜鉛浴でめっき処理し、その後ワイピングでめっき厚を調整する。めっき厚はＺｎ付着量２０〜１５０ｇ／ｍ２に調整する。２０ｇ／ｍ２未満は耐食性が劣化し、１５０ｇ／ｍ２越えは効果が飽和することとコストアップになるため不適当である。合金化処理は４８０〜５８０℃で５〜６０ｓｅｃ保持することが好ましい。４８０℃未満、５ｓｅｃ未満では合金化しにくく、５８０℃越え、６０ｓｅｃ越えでは過合金となり耐パウダリング性が劣化する。合金化度は８〜１３％とする。８％未満では焼けムラが発生し、１３％越えでは過合金による耐パウダリング性不良となる。
【００５５】
還元処理によって活性化された鋼板表面が得られることから、めっき処理の際にめっき濡れ性が阻害されることがないので、不めっきの発生がなく、めっき密着性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板が得られ、合金化処理したときは、合金化遅延による合金化ムラの発生がなく、めっき密着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板が得られる。
【実施例】
【００５６】
以下、本発明を、実施例に基づいて具体的に説明する。
【００５７】
表１に示した成分組成と残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる熱延鋼板を熱処理した。熱処理条件と熱処理後の熱延鋼板表層のＣ濃度を表２及び表３に示す。熱処理した熱延鋼板のスケールを酸洗で除去し、圧下率５０％で冷間圧延し、厚さ１．４ｍｍの冷延鋼板とした。
【００５８】
上記で作製した冷延鋼板を、ＤＦＦ＋ＲＴＦ型のＣＧＬを用いて、雰囲気制御したＤＦＦ（加熱炉）に通板して加熱した後、ＲＴＦ（均熱炉）に通板し、８５０℃に加熱して還元焼鈍した後、引き続き、４６０℃のＡｌ含有Ｚｎにて溶融亜鉛めっきを施した。ＤＦＦの雰囲気及び鋼板加熱温度を表２及び表３に記載した。ＲＴＦは１０％Ｈ２−残部Ｎ２の雰囲気である。
【００５９】
ＤＦＦの雰囲気の制御方法については、Ｎ２中に設置した水タンクを加熱して加湿したＮ２ガスが流れる配管を予め別途設置し、これを炉内に導入することでＨ２Ｏ濃度を制御した。ＣＯ、ＣＯ２、Ｏ２は該当するガスを導入して流量で組成を制御する。残部はＮ２である。
【００６０】
浴中Ａｌ濃度は、ＧＡ（合金化溶融亜鉛めっき鋼板）は０．１４％Ａｌ含有Ｚｎ浴、ＧＩ（めっき後合金化処理しない溶融亜鉛めっき鋼板）は０．１８％Ａｌ含有浴を用いた。付着量はガスワイピングにより片面当り５０ｇ／ｍ２に調節し、合金化処理は５４０〜５５０℃で３０ｓｅｃ処理した。
【００６１】
【表１】
【００６２】
得られためっき鋼板の外観を目視観察し、不めっきや合金化ムラなどの外観不良がない場合は良好、ある場合には不良と判定した。
○：外観良好
×：外観不良
合金化処理しためっき鋼板（合金化溶融亜鉛めっき鋼板）のめっき密着性は、めっき鋼板を９０°曲げた場合の曲げ加工部をセロテープ（登録商標）剥離し、単位長さ当たりの剥離量を蛍光Ｘ線によりＺｎカウント数を測定し、下記の基準に照らしてランク１、２を良好（○、△）、３以上を不良（×）として評価した。
蛍光Ｘ線カウント数 ランク
０−５００未満 ：１（良）
５００−１０００未満 ：２
１０００−２０００未満：３
２０００−３０００未満：４
３０００以上 ：５（劣）
合金化処理しないめっき鋼板（溶融亜鉛めっき鋼板）のめっき密着性はボールインパクト試験を行い、加工部をセロテープ（登録商標）剥離し、めっき層剥離の有無を目視判定し、下記のように評価した。
○：めっき層の剥離なし
×：めっき層が剥離
ＣＧＬの加熱帯の酸化条件と得られた結果を表２及び表３に併せて示す。
【００６３】
【表２】
【００６４】
【表３】
【００６５】
表２及び表３から明らかなように、本発明のめっき鋼板はＭｎ等の易酸化性元素を多量に含有する高合金めっき鋼板であるにもかかわらず、良好なめっき品質を有する。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、不めっきやめっき密着性不良の発生しない高強度溶融亜鉛めっき鋼板、合金化遅延による合金化ムラやめっき密着性不良の発生しない高強度溶融合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造する方法として利用できる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｍｎを多量に含有する高強度鋼板を母材とする溶融亜鉛めっき鋼板及び合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車、家電、建材等の分野において素材鋼板に防錆性を付与した表面処理鋼板、中でも安価に製造できかつ防錆性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板が使用されている。
【０００３】
高強度鋼板の種類としては、Ａｌ、Ｓｉなどを１〜２％含むＴＲＩＰ鋼が５９０〜９８０Ｍｐａクラスの高延性鋼として実用化されている。これら元素は易酸化性であるため再結晶焼鈍時に表面に選択酸化するため、めっき濡れ性を劣化させて不めっき欠陥やめっき密着性不良を発生させたり、合金化遅延させて合金化ムラやめっき密着性不良を発生させたりする。
【０００４】
上記課題を克服するため、特許文献１では、ＣＧＬの加熱炉のタイプとしてＤＦＦ（直火型）、ＮＯＦ型（無酸化型）を利用し、母材を酸化処理した後に還元処理することで表面を活性化し上記課題を解決する技術が開示されている。
【０００５】
最近Ｍｎを２０％前後の多量含む鋼板を活用することで、９８０Ｍｐａ級であっても伸び特性が４０〜５０％確保できる極めて高強度の鋼板が開発されつつある（非特許文献１参照）。この鋼板は従来のＴＲＩＰ鋼と比べて大幅に機械特性が向上しているため、自動車車体の大幅な軽量化が可能であるため、燃費の向上による環境保全への寄与が期待できる。さらにこの鋼板をめっき処理することで、鉄の最大の欠点である耐食性を大幅に引き上げ、自動車の寿命を延ばすことができるため、さらに環境への寄与が期待できる。
【０００６】
しかしながら、この鋼板はＭｎを多量に含むため、Ｍｎが含まれていない鋼板と比べて母材を酸化処理した時に鉄の酸化が大幅に抑制される。さらに酸化鉄層の直下の母材に固溶しているＭｎなどが焼鈍時に選択外部酸化するため、還元処理で母材表面が活性化されず、Ｍｎの酸化物が溶融亜鉛との濡れ性を劣化させたり、Ｆｅ−Ｚｎ合金化反応を阻害するバリアとなるため、良好なめっき処理や合金化処理を施すことができなかった。
【０００７】
そのため、従来の技術では、Ｍｎを多量に含む鋼板を母材として、不めっきやめっき密着性不良の発生を防止できる溶融亜鉛めっき鋼板や合金化遅延による合金化ムラやめっき密着性不良の発生を防止できる合金化溶融亜鉛めっき鋼板を安定して製造することができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第２５８７７２４号明細書
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】P.Cugy,外5名,「A super-high strength Fe-Mn-C austenitic steel with excellent formability for automobile applications」,Proceedings of the 1st International Conference on “Super-High Strength Steels”,Rome,2005
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、高Ｍｎ含有鋼板を母材としても、不めっきやめっき密着性不良の発生を防止できる高強度溶融亜鉛めっき鋼板及び合金化遅延による合金化ムラやめっき密着性不良の発生を防止できる高強度溶融合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
発明者らは鉄の酸化を促進する技術を検討するため、鋼板の表面組成を調査した。その結果、次の事項が判明した。すなわち、こういった鋼板はオーステナイト相を安定化させるために鋼中にＣを多量に含むため、このＣは熱延工程でセメンタイトとして析出する。このセメンタイトは、熱延後の酸洗工程で、鋼板表面にスマットとして析出し、冷間圧延後も母材表面に残り、ＣＧＬにおいて、加熱炉での鉄の酸化を抑制するだけでなく、めっきと母材との反応（濡れ性）を阻害することが判明した。そして、上記の問題を改善すべく種々検討し、熱間圧延後、酸洗する前に、母材表層のＣ濃度を低下する熱処理を行うことを着想し、本発明至った。
【００１２】
上記課題を解決する本発明の手段は、下記の通りである。
【００１３】
［１］鋼の成分組成として、ｍａｓｓ％で、Ｃ：０．１〜０．８％、Ｓｉ：０．５〜５．０％、Ｍｎ：１．０〜３０％、Ｐ：０．００５〜０．０２５％、Ａｌ：０．０１〜２％、Ｓ：０．０１％以下、残部不可避的不純物を含む熱延鋼板を、Ｈ２≦０．５ｖｏｌ％、Ｏ２≧０．１ｖｏｌ％、Ｈ２Ｏ、ＣＯ及びＣＯ２を合計で２５ｖｏｌ％以下を含み、残部がＮ２である雰囲気で、６００〜１１００℃の温度で３００〜１００００ｓ熱処理を行い、熱延鋼板のスケール直下から２〜１０μｍまでの領域のＣ濃度の平均値を０．０１％以下とし、次に酸洗、冷間圧延を行い、その後、Ｈ２Ｏ≧１５ｖｏｌ％、Ｏ２≧０．１ｖｏｌ％、ＣＯ＋ＣＯ２≦５ｖｏｌ％を含む雰囲気で、７００〜８００℃の温度範囲で酸化鉄を主体とするスケールを形成させる酸化処理した後還元処理、めっき処理することを特徴とする高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【００１４】
［２］鋼の成分組成として、さらに、ｍａｓｓ％で、Ｂ：０．００１〜０．００５％、Ｎｂ：０．００５〜０．０５％、Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、Ｃｒ：０．０５〜１．０％、Ｍｏ：０．０５〜１．０％、Ｃｕ：０．０５〜１．０％、Ｎｉ：０．０５〜１．０％から選ばれる１種以上の元素を含むことを特徴とする［１］の高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【００１５】
［３］ ［１］または［２］の方法で高強度溶融亜鉛めっき鋼板を製造した後、さらに合金化処理することを特徴とする高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、Ｆｅの酸化を抑制するセメンタイトの鋼板表面への析出を防止し、ＣＧＬの酸化処理で酸化鉄を主体とするスケールを形成させることができるようになり、この酸化物を還元することで、Ｍｎ等の易酸化性元素の表面濃化を防止し、高Ｍｎ含有鋼板を母材とした場合であっても、不めっきやめっき密着性不良の発生しない高強度溶融亜鉛めっき鋼板、合金化遅延による合金化ムラやめっき密着性不良の発生しない高強度溶融合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造できるようになる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明について具体的に説明する。なお、成分に関する「％」表示は特に断らない限りｍａｓｓ％を意味するものとする。また、雰囲気に関する「％」表示は特に断らない限りｖｏｌ％を意味するものとする。
【００１８】
まず、鋼板の成分組成を限定した理由について説明する。
【００１９】
本発明の鋼板は、鋼中にＭｎを含有する高強度鋼板である。また、オーステナイトを安定化させるためにＣも多量に含有する。
【００２０】
Ｃ：０．１〜０．８％
ＣはＭｎとともに所望の機械特性を確保するために重要な元素である。０．１％未満であると所望の機械特性が得られない。０．８％以上であるとスポット溶接性が劣化する。このため、Ｃは０．１〜０．８％に限定する。セメンタイトのスマットに起因する問題は、Ｃが０．３％以上になるとより顕在化する。Ｃ濃度が０．３％以上の場合に本発明の効果がより効果的に発現されるので好ましい。
【００２１】
Ｓｉ：０．５〜５．０％
Ｓｉが０．５％未満であると所望の機械特性が得られない。５．０％越えであると本発明をもってしてもめっき密着性が劣化する。このため、Ｓｉは０．５〜５．０％に限定する。本発明によってＳｉ量を５％まで添加しても良好なめっき性が得られるようになった。
【００２２】
Ｍｎ：１．０〜３０％
Ｍｎはもっとも重要な元素である。１．０％未満であると所望の機械特性が得られない。３０％以上であると製造が困難になるだけでなく、めっき密着性が本発明をもってしても劣化する。このため、Ｍｎは１．０〜３０％に限定する。特に機械特性の観点から１５％以上が好ましい。さらにＭｎ添加量が増加するとＭｎは酸化しやすいため、耐食性がやや劣化する傾向が見られるため、２５％以下が好ましい。
【００２３】
Ｐ：０．００５〜０．０２５％
Ｐは、不可避的に混入する元素であり、固溶強化するため強度向上に寄与する元素である。０．００５％未満は不可避的に混入する。０．０２５％越えではスポット溶接性が劣化する。このため、Ｐは０．００５〜０．０２５％に限定する。なお、溶接性の観点からはなるべくＰは少ない方がいいので、強度はＭｎ添加で確保し、Ｐ添加量は０．０１５％以下が好ましい。
【００２４】
Ａｌ：０．０１〜２％
Ａｌは、０．０１％までは不可避的に入ってしまう。所望の組織を確保して機械特性を改善するために好ましい元素であり、１％以上の添加が好ましい。但し２％越えではスポット溶接性が劣化する。このため、Ａｌは０．０１〜２％に限定する。
【００２５】
Ｓ：０．０１％以下
Ｓが多いと鋼中に析出するＭｎＳが多くなり延性を低下させるので、少ない方が好ましい。０．０１％を超えると穴広げ性が劣化する。このため、Ｓは０．０１％以下とする。
【００２６】
本発明では、上記の成分組成を必須成分として含有し、残部はＦｅおよび不可避的不純物である。なお、高強度延性バランスを制御するため、必要に応じて、０．０５％≦Ｃｒ≦１．０％、０．０５％≦Ｍｏ≦１．０％、０．００５％≦Ｎｂ≦０．０５％、０．００５％≦Ｔｉ≦０．０５％、０．０５％≦Ｃｕ≦１．０％、０．０５％≦Ｎｉ≦１．０％、０．００１％≦Ｂ≦０．００５％の少なくても１種を添加しても良い。なお、これら元素は機械的特性改善のためでなく、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｎｉは単独もしくは２種以上の複合添加でＭｎの内部酸化を促進し、表面濃化を抑制する効果を有するため、良好なめっき密着性を得るために添加しても良い。
【００２７】
これら元素を添加する場合における適正添加量については以下の通りである。
【００２８】
Ｃｒは０．０５％未満では焼き入れ性や内部酸化促進効果が得られにくく、１．０％越えではＳｉとの相乗効果によってＣＧＬでの酸化帯での鉄の酸化反応が抑制され、焼鈍後の表面濃化を抑制出来ない。そのためＳｉだけでなくＭｎやＣｒが表面濃化するため、めっき密着性や溶接性が劣化する。なお、Ｃｒ添加量が０．５％越えた場合はＭｎ添加量を２％以上とすることが、上記の鉄の酸化反応を促進するために望ましい。
【００２９】
Ｍｏは０．０５％未満では強度調整の効果やＮｂ、またはＮｉやＣｕとの複合添加時におけるめっき密着性改善効果が得られにくく、１．０％越えではコストアップを招く。
【００３０】
Ｎｂは０．００５％未満では強度調整の効果やＭｏとの複合添加時におけるめっき密着性改善効果が得られにくく、０．０５％越えではコストアップを招く。
【００３１】
Ｔｉは０．００５％未満では強度調整の効果が得られにくく、０．０５％越えではめっき密着性の劣化を招く。
【００３２】
Ｃｕは０．０５％未満では残留オーステナイト相形成促進効果やＮｉやＭｏとの複合添加時におけるめっき密着性改善効果が得られにくく、１．０％越えではコストアップを招く。
【００３３】
Ｎｉは０．０５％未満では残留γ相形成促進効果やＣｕやＭｏとの複合添加時におけるめっき密着性改善効果が得られにくく、１．０％越えではコストアップを招く。
【００３４】
Ｂは０．００１％未満では焼き入れ促進効果が得られにくく、０．００５％以上ではめっき密着性が劣化する。
【００３５】
但し言うまでもなく機械的特性改善上添加する必要がないと判断される場合は添加しない。
【００３６】
従来技術では、熱延鋼板は、熱延工程で鋼板表面に生成したスケール（黒皮スケール）を除去するために酸洗し、次いで冷間圧延を行う。本発明では、上記成分組成を有する鋼を熱間圧延して得た熱延鋼板を酸洗する前に、該熱延鋼板表層のＣ濃度を低下させる熱処理工程を行うことが特徴である。この熱処理を行った後、酸洗し、冷間圧延を行う。
【００３７】
本発明で最も重要な熱延鋼板の熱処理について説明する。
【００３８】
熱延鋼板のスケールを酸洗して除去する際に、鋼板表面にセメンタイトがスマットとして析出するのを防止するには、Ｃ濃度（平均値）を０．０１％以下まで低減させればよい。その厚さは熱延鋼板のスケール直下から１０μｍまでの領域を制御すればよい。Ｃ濃度の低下領域を１０μｍまでとするのは、冷間圧延及び酸洗による鉄の減量で冷延後に厚みが低下するため、冷延後の表層のＣ濃度を十分低下させるためである。前記Ｃ濃度の低下領域が熱延鋼板のスケール直下から２μｍ未満であると効果がでない。そのため、熱延鋼板のスケール直下から２〜１０μｍまでの領域のＣ濃度を０．０１％以下に規定する。ここで規定するＣ濃度は前記領域のＣ濃度の平均値である。
【００３９】
Ｃ濃度が０．０１％以下になっている脱炭層がスケール直下の鋼板表面から５０μｍを越える厚さになると機械特性に影響がでるので、５０μｍ以下にすることが好ましい。
【００４０】
Ｃ濃度の定量は表層をＦＢＩ加工で薄膜とし、地鉄組成をＥＤＸで定量することで確認できる。
【００４１】
Ｃ濃度を下げて上記を満足するようにするには、Ｈ２≦０．５％、Ｏ２≧０．１％、Ｈ２Ｏ、ＣＯ及びＣＯ２を合計で２５％以下を含み、残部Ｎ２である雰囲気で、鋼板を６００〜１１００℃の温度で３００〜１００００ｓ熱処理することが必要である。前記条件においては、高温でかつより酸化性の雰囲気で熱処理することにより脱炭が促進される。
【００４２】
熱処理は、たとえば熱延鋼板を上記雰囲気に調整した熱処理炉に入れて熱処理することで可能である。また連続焼鈍炉の炉内雰囲気を上記のように調整して通板してもかまわない。
【００４３】
鋼板温度が６００℃未満、熱処理時間が３００ｓｅｃ未満であると脱炭されにくく、１鋼板温度が１１００℃越え、熱処理時間が１００００ｓｅｃ越えでは表面が酸化されて荒れるため不適当である。雰囲気組成で重要であるのはＨ２、Ｏ２である。Ｈ２が０．５％越えであると所望のＣ濃度まで脱炭できないので不適当である。Ｏ２は０．１％以上でないと脱炭しない。Ｏ２の上限は規定しないが、２０％を越えるとコストアップになるので好ましくない。上記雰囲気調整にはたとえばＣガスなどの燃焼ガスを利用することがコスト的に有利である。この中にはＣＯ、ＣＯ２、Ｈ２Ｏなどが必然的に混入する。ＣＯ、ＣＯ２は多量に入ると再度浸炭し、Ｈ２Ｏは多量に入ると鉄が過酸化になる。そのため、ＣＯ、ＣＯ２及びＨ２Ｏは合わせて２５％以下とする必要がある。
【００４４】
上記の熱処理後、熱延鋼板を酸洗し、冷間圧延する。これらは通常の方法でよい。
【００４５】
熱処理後の熱延鋼板は、表層が脱炭されて低Ｃとなっているためセメンタイトが生成していない。そのため、酸洗で熱延鋼板のスケールを除去する際に、鋼板表面にセメンタイトがスマットとして析出せず、従って、冷間圧延後の母材鋼板表面にもセメンタイトのスマット付着がない。
【００４６】
冷間圧延した母材鋼板をＣＧＬに装入する。ＣＧＬは、ＤＦＦ＋ＲＴＦ又はＮＯＦ＋ＲＴを備える酸化還元炉を用いる場合、ＤＦＦ又はＮＯＦで酸化処理して鉄を酸化し、ＲＴＦで還元処理し、その後めっき処理する。
【００４７】
酸化処理は、鉄の酸化を促進するため、Ｈ２Ｏ≧１５％、Ｏ２≧０．１％、ＣＯ＋ＣＯ２≦５％の雰囲気で行い、鋼板を７００〜８００℃に加熱して、鋼板表面に酸化鉄を主体とするスケールを形成させる。
【００４８】
温度が７００℃未満であると酸化しにくいため不適当である。８００℃を越えると過度に酸化され、還元工程での還元不足になる。
【００４９】
Ｈ２Ｏ、Ｏ２は、鉄の酸化を促進するため、それぞれ１５％以上、０．１％以上とする必要がある。Ｈ２Ｏが１５％未満、Ｏ２が０．１％未満であると鉄の酸化不足となる。ただしＨ２Ｏ、Ｏ２ともに２０％越えはコスト的に不利となるので好ましくない。ＣＯ、ＣＯ２が多くなると、浸炭により母材表面にセメンタイトが析出してめっき濡れ性が劣化するおそれがある。セメンタイトの析出を防ぐため、ＣＯとＣＯ２は、合わせて５％以下とする必要がある。
【００５０】
上記組成の雰囲気は、Ｃガスを燃焼させても良いし、あらかじめ上記雰囲気に調整したガスを炉内に吹き込んでも良い。
【００５１】
母材鋼板表面にセメンタイトのスマット付着がないので、酸化処理で鉄の酸化が促進され、鋼板上に十分な量の酸化鉄を形成できる。
【００５２】
酸化処理に引き続き還元処理を行い、その後めっき処理する。還元処理はＨ２：１〜１００％２、残部Ｎ２を含む還元性雰囲気で実施する。Ｈ２濃度はコスト面から２０％以下が好ましい。還元処理では、鋼板の再結晶焼鈍も行う。雰囲気が上記であれば還元処理は通常の方法でよい。
【００５３】
還元処理で、酸化処理で形成した酸化鉄を還元することで、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｎ等の易酸化性元素の鋼板表面への濃化を防止して、活性化された鋼板表面が得られる。
【００５４】
めっき処理は、めっき後合金化処理しない溶融亜鉛めっき鋼板では浴中Ａｌ濃度を０．１４〜０．２４％に、めっき後合金化処理する合金化溶融亜鉛めっき鋼板では浴中Ａｌ濃度を０．１〜０．２％に調整した４５０〜４７０℃の溶融亜鉛浴でめっき処理し、その後ワイピングでめっき厚を調整する。めっき厚はＺｎ付着量２０〜１５０ｇ／ｍ２に調整する。２０ｇ／ｍ２未満は耐食性が劣化し、１５０ｇ／ｍ２越えは効果が飽和することとコストアップになるため不適当である。合金化処理は４８０〜５８０℃で５〜６０ｓｅｃ保持することが好ましい。４８０℃未満、５ｓｅｃ未満では合金化しにくく、５８０℃越え、６０ｓｅｃ越えでは過合金となり耐パウダリング性が劣化する。合金化度は８〜１３％とする。８％未満では焼けムラが発生し、１３％越えでは過合金による耐パウダリング性不良となる。
【００５５】
還元処理によって活性化された鋼板表面が得られることから、めっき処理の際にめっき濡れ性が阻害されることがないので、不めっきの発生がなく、めっき密着性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板が得られ、合金化処理したときは、合金化遅延による合金化ムラの発生がなく、めっき密着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板が得られる。
【実施例】
【００５６】
以下、本発明を、実施例に基づいて具体的に説明する。
【００５７】
表１に示した成分組成と残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる熱延鋼板を熱処理した。熱処理条件と熱処理後の熱延鋼板表層のＣ濃度を表２及び表３に示す。熱処理した熱延鋼板のスケールを酸洗で除去し、圧下率５０％で冷間圧延し、厚さ１．４ｍｍの冷延鋼板とした。
【００５８】
上記で作製した冷延鋼板を、ＤＦＦ＋ＲＴＦ型のＣＧＬを用いて、雰囲気制御したＤＦＦ（加熱炉）に通板して加熱した後、ＲＴＦ（均熱炉）に通板し、８５０℃に加熱して還元焼鈍した後、引き続き、４６０℃のＡｌ含有Ｚｎにて溶融亜鉛めっきを施した。ＤＦＦの雰囲気及び鋼板加熱温度を表２及び表３に記載した。ＲＴＦは１０％Ｈ２−残部Ｎ２の雰囲気である。
【００５９】
ＤＦＦの雰囲気の制御方法については、Ｎ２中に設置した水タンクを加熱して加湿したＮ２ガスが流れる配管を予め別途設置し、これを炉内に導入することでＨ２Ｏ濃度を制御した。ＣＯ、ＣＯ２、Ｏ２は該当するガスを導入して流量で組成を制御する。残部はＮ２である。
【００６０】
浴中Ａｌ濃度は、ＧＡ（合金化溶融亜鉛めっき鋼板）は０．１４％Ａｌ含有Ｚｎ浴、ＧＩ（めっき後合金化処理しない溶融亜鉛めっき鋼板）は０．１８％Ａｌ含有浴を用いた。付着量はガスワイピングにより片面当り５０ｇ／ｍ２に調節し、合金化処理は５４０〜５５０℃で３０ｓｅｃ処理した。
【００６１】
【表１】
【００６２】
得られためっき鋼板の外観を目視観察し、不めっきや合金化ムラなどの外観不良がない場合は良好、ある場合には不良と判定した。
○：外観良好
×：外観不良
合金化処理しためっき鋼板（合金化溶融亜鉛めっき鋼板）のめっき密着性は、めっき鋼板を９０°曲げた場合の曲げ加工部をセロテープ（登録商標）剥離し、単位長さ当たりの剥離量を蛍光Ｘ線によりＺｎカウント数を測定し、下記の基準に照らしてランク１、２を良好（○、△）、３以上を不良（×）として評価した。
蛍光Ｘ線カウント数 ランク
０−５００未満 ：１（良）
５００−１０００未満 ：２
１０００−２０００未満：３
２０００−３０００未満：４
３０００以上 ：５（劣）
合金化処理しないめっき鋼板（溶融亜鉛めっき鋼板）のめっき密着性はボールインパクト試験を行い、加工部をセロテープ（登録商標）剥離し、めっき層剥離の有無を目視判定し、下記のように評価した。
○：めっき層の剥離なし
×：めっき層が剥離
ＣＧＬの加熱帯の酸化条件と得られた結果を表２及び表３に併せて示す。
【００６３】
【表２】
【００６４】
【表３】
【００６５】
表２及び表３から明らかなように、本発明のめっき鋼板はＭｎ等の易酸化性元素を多量に含有する高合金めっき鋼板であるにもかかわらず、良好なめっき品質を有する。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、不めっきやめっき密着性不良の発生しない高強度溶融亜鉛めっき鋼板、合金化遅延による合金化ムラやめっき密着性不良の発生しない高強度溶融合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造する方法として利用できる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼の成分組成として、ｍａｓｓ％で、Ｃ：０．１〜０．８％、Ｓｉ：０．５〜５．０％、Ｍｎ：１．０〜３０％、Ｐ：０．００５〜０．０２５％、Ａｌ：０．０１〜２％、Ｓ：０．０１％以下、残部不可避的不純物を含む熱延鋼板を、Ｈ２≦０．５ｖｏｌ％、Ｏ２≧０．１ｖｏｌ％、Ｈ２Ｏ、ＣＯ及びＣＯ２を合計で２５ｖｏｌ％以下を含み、残部がＮ２である雰囲気で、６００〜１１００℃の温度で３００〜１００００ｓ熱処理を行い、熱延鋼板のスケール直下から２〜１０μｍまでの領域のＣ濃度の平均値を０．０１％以下とし、次に酸洗、冷間圧延を行い、その後、Ｈ２Ｏ≧１５ｖｏｌ％、Ｏ２≧０．１ｖｏｌ％、ＣＯ＋ＣＯ２≦５ｖｏｌ％を含む雰囲気で、７００〜８００℃の温度範囲で酸化鉄を主体とするスケールを形成させる酸化処理した後還元処理、めっき処理することを特徴とする高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【請求項２】
鋼の成分組成として、さらに、ｍａｓｓ％で、Ｂ：０．００１〜０．００５％、Ｎｂ：０．００５〜０．０５％、Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、Ｃｒ：０．０５〜１．０％、Ｍｏ：０．０５〜１．０％、Ｃｕ：０．０５〜１．０％、Ｎｉ：０．０５〜１．０％から選ばれる１種以上の元素を含むことを特徴とする請求項１記載の高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法で高強度溶融亜鉛めっき鋼板を製造した後、さらに合金化処理することを特徴とする高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【請求項１】
鋼の成分組成として、ｍａｓｓ％で、Ｃ：０．１〜０．８％、Ｓｉ：０．５〜５．０％、Ｍｎ：１．０〜３０％、Ｐ：０．００５〜０．０２５％、Ａｌ：０．０１〜２％、Ｓ：０．０１％以下、残部不可避的不純物を含む熱延鋼板を、Ｈ２≦０．５ｖｏｌ％、Ｏ２≧０．１ｖｏｌ％、Ｈ２Ｏ、ＣＯ及びＣＯ２を合計で２５ｖｏｌ％以下を含み、残部がＮ２である雰囲気で、６００〜１１００℃の温度で３００〜１００００ｓ熱処理を行い、熱延鋼板のスケール直下から２〜１０μｍまでの領域のＣ濃度の平均値を０．０１％以下とし、次に酸洗、冷間圧延を行い、その後、Ｈ２Ｏ≧１５ｖｏｌ％、Ｏ２≧０．１ｖｏｌ％、ＣＯ＋ＣＯ２≦５ｖｏｌ％を含む雰囲気で、７００〜８００℃の温度範囲で酸化鉄を主体とするスケールを形成させる酸化処理した後還元処理、めっき処理することを特徴とする高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【請求項２】
鋼の成分組成として、さらに、ｍａｓｓ％で、Ｂ：０．００１〜０．００５％、Ｎｂ：０．００５〜０．０５％、Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、Ｃｒ：０．０５〜１．０％、Ｍｏ：０．０５〜１．０％、Ｃｕ：０．０５〜１．０％、Ｎｉ：０．０５〜１．０％から選ばれる１種以上の元素を含むことを特徴とする請求項１記載の高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法で高強度溶融亜鉛めっき鋼板を製造した後、さらに合金化処理することを特徴とする高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【公開番号】特開２０１０−２２２６６８（Ｐ２０１０−２２２６６８Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７３２２６（Ｐ２００９−７３２２６）
【出願日】平成２１年３月２５日（２００９．３．２５）
【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２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２５日（２００９．３．２５）
【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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