(57)【要約】【課題】強度と加工性とを両立しためっき鋼板を実現する。【解決手段】溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板において、鋼基材は、質量％で、Ｃ：０.０５０〜０.１８０％、Ｓｉ：０.００１〜０．５０％、Ｍｎ：１.００〜２.８０％、Ｔｉ：０.０１〜０.１０％、およびＢ：０.０００５〜０.０１００％を含み、熱間圧延工程での巻取り後のセメンタイト平均粒径が２μｍ以下であり、連続溶融亜鉛めっき工程後の金属組織は、フェライト相と、面積率１５％以上４５％未満の第二相とを有し、第二相は、マルテンサイトまたは、マルテンサイトおよびベイナイトにより構成され平均結晶粒径が８μｍ以下である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼基材の表面に溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき層を有する溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板において、
前記鋼基材は、質量％で、Ｃ：０.０５０〜０.１８０％、Ｓｉ：０.００１〜０．５０％、Ｍｎ：１.００〜２.８０％、Ｔｉ：０.０１〜０.１０％、およびＢ：０.０００５〜０.０１００％を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物を含み、
熱間圧延工程での巻取り後におけるセメンタイトの平均粒径が２μｍ以下であり、
連続溶融亜鉛めっき工程後の金属組織は、フェライト相と、面積率１５％以上４５％未満の第二相とを有し、
前記第二相は、マルテンサイトまたは、マルテンサイトおよびベイナイトにより構成され、平均結晶粒径が８μｍ以下である、溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板。
【請求項２】
質量％で、Ｐ：０.００５〜０.０５０％、Ｓ：０.００１〜０.０２０％、およびＡｌ：０.００５〜０.１００％の１種以上をさらに含む、請求項１に記載の溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板。
【請求項３】
質量％で、Ｎｂ：０〜０.１０％、Ｖ：０〜０.１０％、Ｃｒ：０〜１.００％、およびＭｏ：０〜１.００％の１種以上をさらに含む、請求項１または２に記載の溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板。
【請求項４】
前記溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき層の表層は、
Ｚｎの黒色酸化物が存在し、表面の明度Ｌ＊が６０以下である、請求項１から３の何れか１項に記載の溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板。
【請求項５】
熱間圧延工程と、冷間圧延工程と、焼鈍および溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっきを順次行う連続溶融亜鉛めっき工程と、をこの順で含む、鋼基材の表面に溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき層を有する溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板の製造方法であって、
前記熱間圧延工程は、
熱間圧延後の平均冷却速度が２０℃／秒以上８０℃／秒未満であり、
巻取り温度が４００℃以上６００℃未満である、溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板の製造方法。
【請求項６】
前記鋼基材は、質量％で、Ｃ：０.０５０〜０.１８０％、Ｓｉ：０.００１〜０．５０％、Ｍｎ：１.００〜２.８０％、Ｔｉ：０.０１〜０.１０％、およびＢ：０.０００５〜０.０１００％を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物を含み、
前記熱間圧延工程での巻取り後におけるセメンタイトの平均粒径が２μｍ以下であり、
前記連続溶融亜鉛めっき工程後の金属組織は、フェライト相と、面積率１５％以上４５％未満の第二相を有し、
前記第二相は、マルテンサイトまたは、マルテンサイトおよびベイナイトにより構成され、平均結晶粒径が８μｍ以下である、請求項５に記載の溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板の製造方法。
【請求項７】
前記鋼基材は、質量％で、Ｐ：０.００５〜０.０５０％、Ｓ：０.００１〜０.０２０％、およびＡｌ：０.００５〜０.１００％の１種以上をさらに含む、請求項６に記載の溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板の製造方法。
【請求項８】
前記鋼基材は、質量％で、Ｎｂ：０〜０.１０％、Ｖ：０〜０.１０％、Ｃｒ：０〜１.００％、およびＭｏ：０〜１.００％の１種以上をさらに含む、請求項６または７に記載の溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板の製造方法。
【請求項９】
前記溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき層の表層は、
Ｚｎの黒色酸化物が存在し、表面の明度Ｌ＊が６０以下である、請求項５から８の何れか１項に記載の溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車や建材の分野では軽量化および省資源化を目的とした高強度高防錆鋼板のニーズが高まっている。その高強度高防錆鋼板は、プレス加工や曲げ加工をはじめ様々な加工が施されるため、高強度および高耐食性であることに加え、加工性に優れることも重要である。しかしながら、材料の加工性は強度が上昇するのに伴って劣化するため、例えば、自動車の構造用部材および補強用部材において要求される最大引張強度７８０ＭＰａ以上のような高強度と、加工性とを両立させることができる技術の確立が望まれる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、鋼板にＳｉ、ＮｂおよびＴｉを添加することにより、マルテンサイトおよびベイナイト組織等の硬質相と、フェライト相との硬度差を小さくすることで、７８０ＭＰａ以上の高い引張強度と、加工性とを両立させる技術が開示されている。
【０００４】
また、耐食性の観点からは、防錆効果の高い表面処理鋼板として溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板が知られている。近年、意匠性などの観点から黒色の外観を有する鋼板のニーズが高まってきていることから、めっき層自体が黒色化されている溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板の需要はますます増大している。特許文献２には、引張強度７８０ＭＰa以上の高強度を有し、曲げ加工性に優れる溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２８３１５６号公報
【特許文献２】特開２０１４−１８９８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、鋼板へ多量にＴｉを添加すると再結晶温度の上昇を招くため、めっき工程での還元加熱温度を高くする必要がある。還元加熱温度の高温化はめっき不良の原因となるため、特許文献１に記載されている技術はめっき鋼板に好適とはいえない。また、特許文献２に記載の製造方法によれば、熱間圧延条件によってはめっき後のマルテンサイト量が減少する恐れがあることから、７８０ＭＰａ以上の強度が安定して得られない場合があった。
【０００７】
本発明の一態様は、７８０ＭＰａ以上の引張強度と、高い加工性とを安定して両立した溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板は、鋼基材の表面に溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき層を有する溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板において、前記鋼基材は、質量％で、Ｃ：０.０５０〜０.１８０％、Ｓｉ：０.００１〜０．５０％、Ｍｎ：１.００〜２.８０％、Ｔｉ：０.０１〜０.１０％、およびＢ：０.０００５〜０.０１００％を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物を含み、熱間圧延工程での巻取り後におけるセメンタイトの平均粒径が２μｍ以下であり、連続溶融亜鉛めっき工程後の金属組織は、フェライト相と、面積率１５％以上４５％未満の第二相を有し、前記第二相は、マルテンサイトまたは、マルテンサイトおよびベイナイトにより構成され、平均結晶粒径が８μｍ以下である。
【０００９】
本発明の一態様に係る溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板は、質量％で、Ｐ：０.００５〜０.０５０％、Ｓ：０.００１〜０.０２０％、およびＡｌ：０.００５〜０.１００％の１種以上をさらに含んでいてもよい。
【００１０】
本発明の一態様に係る溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板は、質量％で、Ｎｂ：０〜０.１０％、Ｖ：０〜０.１０％、Ｃｒ：０〜１.００％、およびＭｏ：０〜１.００％の１種以上をさらに含んでいてもよい。
【００１１】
本発明の一態様に係る溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板は、前記溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき層の表層は、Ｚｎの黒色酸化物が存在し、表面の明度Ｌ＊が６０以下であってもよい。
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板の製造方法は、熱間圧延工程と、冷間圧延工程と、焼鈍および溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっきをこの順で行う連続溶融亜鉛めっき工程と、をこの順で含む、鋼基材の表面に溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき層を有する溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板の製造方法であって、前記熱間圧延工程は、熱間圧延後の平均冷却速度が２０℃／秒以上８０℃／秒未満であり、巻取り温度が４００℃以上６００℃未満である。
【００１３】
本発明の一態様に係る溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板の製造方法は、前記鋼基材は、質量％で、Ｃ：０.０５０〜０.１８０％、Ｓｉ：０.００１〜０．５０％、Ｍｎ：１.００〜２.８０％、Ｔｉ：０.０１〜０.１０％、およびＢ：０.０００５〜０.０１００％を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物を含み、前記熱間圧延工程での巻取り後におけるセメンタイトの平均粒径が２μｍ以下であり、前記連続溶融亜鉛めっき工程後の金属組織は、フェライト相と、面積率１５％以上４５％未満の第二相を有し、前記第二相は、マルテンサイトまたは、マルテンサイトおよびベイナイトにより構成され、平均結晶粒径が８μｍ以下であってもよい。
【００１４】
本発明の一態様に係る溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板の製造方法は、前記鋼基材は、質量％で、Ｐ：０.００５〜０.０５０％、Ｓ：０.００１〜０.０２０％、およびＡｌ：０.００５〜０.１００％の１種以上をさらに含んでいてもよい。
【００１５】
本発明の一態様に係る溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板の製造方法は、前記鋼基材は、質量％で、Ｎｂ：０〜０.１０％、Ｖ：０〜０.１０％、Ｃｒ：０〜１.００％、およびＭｏ：０〜１.００％の１種以上をさらに含んでいてもよい。
【００１６】
本発明の一態様に係る溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板の製造方法は、前記溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき層の表層は、Ｚｎの黒色酸化物が存在し、表面の明度Ｌ＊が６０以下であってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一態様によれば、７８０ＭＰａ以上の引張強度と、高い加工性とを安定して両立した溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施例における各鋼の成分を示す図である。
【図２】本発明の一実施例における各鋼の製造条件および特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態について詳細に説明する。なお、以下の記載は発明の趣旨をより良く理解させるためのものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「Ａ〜Ｂ」は、「Ａ以上Ｂ以下」を意味する。
【００２０】
〔基材鋼板の化学組成〕
めっき原板に相当する基材鋼板の成分元素について説明する。本明細書において、基材鋼板の化学組成に関する「％」は特に断らない限り「質量％」を意味する。
【００２１】
（Ｃ）
Ｃ（炭素）は、鋼の高強度化に必要な元素である。引張強さ７８０ＭＰａ以上の強度レベルを得るためには０.０５０％以上のＣ含有量を必要とする。ただし、Ｃ含有量が過剰になると組織の不均一性が顕著となり、加工性が低下する。そのため、Ｃ含有量は０.１８０％以下に制限され、０.１６０％以下に管理してもよい。
【００２２】
（Ｓｉ）
Ｓｉ（ケイ素）は、高強度化に有効である他、セメンタイトの析出を抑制する作用を有し、パーライト等の生成を抑制するうえで有効である。これらの作用を十分に発揮させるために０.００１％以上のＳｉ含有量を確保する。ただし、多量にＳｉを含有すると、鋼板表面にＳｉ濃化層が生じ、めっき性の低下を招く要因となる。そのため、Ｓｉ含有量は０.５０％以下に制限され、０.２５％以下とすることがより好ましい。
【００２３】
（Ｍｎ）
Ｍｎ（マンガン）は、高強度化に有効である。引張強さ７８０ＭＰａ以上の強度レベルを安定して得るために１.００％以上のＭｎ含有量を確保する。ただし、Ｍｎ含有量が過大になると偏析が生じやすくなり加工性が低下する。そのため、Ｍｎ含有量は２.８０％以下とする。
【００２４】
（Ｔｉ）
鋼板は、０．０１質量％以上０．１質量％以下のＴｉ（チタン）を含む。ＴｉはＣと反応することにより、Ｔｉを含む炭化物が微細な粒子として析出し、鋼板の高強度化に有効な元素である。また、Ｔｉは鋼中のＳ（硫黄）およびＮ（窒素）との親和性も高いため、Ｃと反応し析出物を生成するだけでなく、ＳおよびＮとも反応し析出物を生成する。オーステナイト−フェライト変態を抑制するのに必要なＢはＮと結合しやすいことから、Ｔｉの添加は、固溶したＢの含有量の確保に有効である。Ｔｉの含有量が０．０１質量％以上であることにより、オーステナイト−フェライト変態を抑制するのに必要な固溶したＢの含有量が確保され、析出物を微細析出させる効果が顕著に表れる。また、Ｔｉの含有量が０．１質量％以下であることにより、基材鋼板におけるＴｉの含有量が過剰とならず、基材鋼板の製造コストを抑制できる。
【００２５】
（Ｂ）
Ｂ（ホウ素）は、鋼のオーステナイト−フェライト変態を抑制し、変態組織強化に寄与する。オーステナイト−フェライト変態の抑制によりＴｉ系炭化物等の析出開始温度を低下させ、それらの炭化物を微細化させる効果を有する。上記効果を十分に得るために、０.０００５％以上のＢ含有量を確保する。０.００１０％以上とすることがより効果的である。ただし、多量のＢ含有は硼化物の生成による加工性低下を招く要因となる。Ｂを添加する場合は０.０１００％以下の範囲で行う必要があり、０.００５０％以下に管理してもよい。
【００２６】
（Ｐ）
Ｐ（リン）は、固溶強化に有効であるため、０.００５％以上のＰ含有量を確保することが好ましい。０.０１０％以上に管理してもよい。ただし、Ｐ含有量が過大になると偏析が生じやすくなり加工性が低下する。Ｐ含有量は０.０５０％以下に制限される。
【００２７】
（Ｓ）
Ｓ（硫黄）は加工性を低下させる要因となる。Ｓの含有量は０.０２０％まで許容される。ただし、過剰な低Ｓ化は製鋼負荷の増大を招くので、通常、Ｓ含有量は０.００１％以上であってよい。
【００２８】
（Ａｌ）
Ａｌ（アルミニウム）は、脱酸作用を有する。その作用を十分に発揮させるために、鋼中のＡｌ含有量が０.００５％以上となるようにＡｌを添加することが望ましい。ただし、過剰のＡｌ含有は加工性の低下を招く。そのため、Ａｌ含有量は０.１００％以下に制限され、０.０５０％以下に管理してもよい。
【００２９】
（Ｎｂ、Ｖ）
Ｎｂ（ニオブ）およびＶ（バナジウム）は、Ｔｉと同様に、組織の微細化によって組織の均一性を向上させるとともに、炭化物の粒子分散強化により、曲げ性等の加工性を劣化させることなく強度向上に寄与する。したがって、必要に応じてＮｂ、Ｖの１種または２種を含有させてもよい。上記効果を十分に得るためには、Ｎｂについては０.０１％以上、Ｖについては０．０３％以上の含有量を確保することがより効果的である。ただし、これらの元素を多量に含有すると加工性の低下を招く。そのため、これらの１種または２種を添加する場合、Ｎｂ含有量は０.１０％以下、Ｖ含有量も０.１０％以下の範囲とする。
【００３０】
（Ｍｏ、Ｃｒ）
Ｍｏ（モリブデン）およびＣｒ（クロム）は、いずれも固溶強化によって強度を向上させる作用を有するので、必要に応じてＭｏ、Ｃｒの１種または２種を含有させてもよい。上記作用を十分に発揮させるためには、Ｍｏについては０.０１％以上、Ｃｒについても０.０１％以上の含有量を確保することがより効果的である。ただし、これらの元素を多量に含有すると延性の低下を招く。そのため、これらの１種または２種を添加する場合、Ｍｏ含有量は１.００％以下、Ｃｒ含有量も１.００％以下の範囲とする。
【００３１】
本実施形態に係る鋼板は、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、およびＢを含み、さらにその他の成分として上述した各成分を含み得る。好適な態様としては、Ｐ、Ｓ、およびＡｌの１種以上をさらに含むものである。より好適な態様では、これらをすべて含んでいる。さらに別の態様では、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、およびＢに加えて、Ｐ、Ｓ、およびＡｌの１種以上を含み、好ましくは全てを含んでいる態様において、Ｎｂ、Ｖ、Ｃｒ、およびＭｏの１種以上をさらに含むものが挙げられる。なお、残部はＦｅおよび不可避的不純物を含む。
【００３２】
〔鋼基材の金属組織〕
本発明では、主相フェライトに第二相としてマルテンサイトまたは、マルテンサイトとベイナイトとが分散した複合組織を持つＤＰ（デュアルフェイズ）鋼板を鋼基材の適用対象としている。溶融亜鉛めっき後の金属組織において、主相フェライトに分散するマルテンサイトまたは、マルテンサイトとベイナイトとにより構成された第二相は、面積率で合計１５％以上４５％未満とする。第二相の面積率が１５％に満たないと７８０ＭＰａ以上の引張強さを安定して得ることが困難となる。逆に４５％以上になると硬くなりすぎて加工性が低下する。
【００３３】
第二相はマルテンサイトのみであることが最も好ましいが、部分的にベイナイトが分散していてもよい。例えば、マルテンサイトとベイナイトとの合計体積に占めるベイナイトの体積の割合は、０〜５％の範囲であることがより好ましい。後述する実施例における本発明例はいずれもこの条件を満たしている。
【００３４】
本発明では、組織を微細化することにより加工性を向上させている。板厚０．８〜２．０ｍｍ程度のめっき鋼板を使用して自動車の構造用部材および補強用部材を製造する場合を考慮すると、第二相の平均結晶粒径が８μｍ以下に微細化されているとき、十分な加工性が確保され、設計自由度の拡大に有用となることがわかった。主相であるフェライトも微細化されていることが好ましいが、加工性に関しては特に第二相の平均結晶粒径が重要である。
【００３５】
第二相の平均結晶粒径が８μｍ以下となる後述の製造条件を採用すれば、フェライト相も十分に微細化される。例えば、フェライト相の平均結晶粒径は１０μｍ以下となる。後述する実施例において第二相の平均結晶粒径が８μｍ以下であるものは、いずれもフェライト相の平均結晶粒径は１０μｍ以下である。
【００３６】
〔製造方法〕
上述の溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板は、鋼スラブに熱間圧延、酸洗、冷間圧延、焼鈍、溶融亜鉛めっきの各工程をこの順に施す、一般的な溶融亜鉛系めっき鋼板の製造ラインを利用して製造することができる。鋼材の強度および加工性を両立させるためには、鋼基材の化学組成をコントロールすることに加え、結晶粒径が十分に微細化するよう、製造条件を工夫する必要がある。具体的には、熱間圧延工程において、平均冷却速度を２０℃／秒以上８０℃／秒未満とし、巻取り温度を４００℃以上６００℃未満とする。
【００３７】
なお、熱間圧延工程において８３０〜９４０℃の仕上圧延温度により熱間圧延を施し、冷間圧延工程において冷間圧延率を４０〜７０％とし、焼鈍工程において７４０〜８８０℃により焼鈍を施した後、めっき浴に浸漬するまでの冷却過程で少なくとも４５０℃までの平均冷却速度を５℃／秒以上とすることが、より好ましい。
【００３８】
（熱間圧延工程）
上記の熱間圧延工程では、熱間圧延における仕上圧延温度を８３０〜９４０℃とすることが好ましい。仕上圧延温度が８３０℃以上であることにより、鋼板の変形抵抗が高くならず、熱間圧延による鋼板の製造性の低下を防止することができる。また、仕上圧延温度が９４０℃以下であることにより、コイル表面におけるスケール疵の発生を防ぎ、表面品質の低下を抑制することができる。
【００３９】
仕上圧延後の鋼板（熱延鋼板）は、２０℃／秒以上８０℃／秒未満の平均冷却速度で、４００℃以上６００℃未満の巻取り温度まで冷却される。平均冷却速度が２０℃／秒以下の場合、または巻取り温度が６００℃以上の場合、熱延鋼板組織のセメンタイトが粗大化し、溶融亜鉛めっき工程での還元加熱において粗大なセメンタイトの一部が未溶解炭化物として残存する。その結果、溶融亜鉛めっき後のマルテンサイト量が減少し、７８０ＭＰａ以上の引張強度が得られない。また、平均冷却速度が８０℃／秒以上の場合、または巻取り温度が４００℃未満の場合、転位密度が高くなることで熱延鋼板の硬さが増大し、冷間圧延工程での負荷が増大するだけでなく、溶融亜鉛めっき工程後の加工性の低下を招く。
【００４０】
２０℃／秒以上８０℃／秒未満の平均冷却速度および４００℃以上６００℃未満の巻取り温度であれば、熱間圧延での巻取り後におけるセメンタイト粒径は２μｍ以下となる。これにより、溶融亜鉛めっき工程での還元加熱において、未溶解炭化物の残存を抑制することができるため、溶融亜鉛めっき後のマルテンサイト量が増加する。したがって、７８０ＭＰａ以上の、強度および加工性を高いレベルで両立しためっき鋼板を安定して製造することができる。
【００４１】
（冷間圧延工程）
上記の冷間圧延工程では、冷間圧延率を４０〜７０％とすることが好ましい。４０％未満の冷間圧延率では焼鈍後の組織が粗大となり曲げ性が低下する。一方、７０％を超える冷間圧延率では、冷間圧延による組織微細化効果が飽和する。また、過度に高い冷間圧延率を付与することは冷間圧延工程の負荷を増大させ好ましくない。この冷間圧延工程での冷間圧延率が上記の範囲となるように、最終的な目標板厚に応じて熱間圧延後の板厚を調整しておく。場合によっては、熱間圧延後、この冷間圧延工程の前に、中間冷間圧延＋中間焼鈍の工程を挿入してもよい。
【００４２】
（連続溶融亜鉛めっき工程）
連続溶融亜鉛めっき工程では、焼鈍および溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっきを順次行う。
【００４３】
溶融亜鉛めっき浴に浸漬する直前に行う焼鈍では、還元性雰囲気下において、材料温度（最高到達温度）が７４０〜８８０℃となるように加熱してもよい。材料温度が７４０℃に達しないと再結晶化が不十分となって未再結晶組織が残存しやすいため、良好な加工性を安定して得ることが難しい。８８０℃を超えるとオーステナイト母相の結晶粒が粗大化し、良好な加工性を付与するために必要な第二相の微細化が不十分となる。材料温度が７４０〜８８０℃の範囲に保持する時間は、例えば６０秒以下の範囲で設定すればよい。
【００４４】
焼鈍後の冷却過程では、少なくとも４５０℃までの平均冷却速度が５℃／秒以上となるようにすることが好ましい。この温度域での冷却速度がこれより遅いと、部分的にパーライトが生成しやすくなり、７８０ＭＰａ以上の高強度を安定して得ることが困難となる。また、フェライト粒径および第二相粒径の微細化の点からも、冷却速度は５℃／秒以上とすることが有効である。本発明で対象とする鋼は上記のように所定のＴｉおよび必要に応じてＮｂを含有しているので、加熱後の冷却速度をこのように選定することでフェライトの平均結晶粒径が１０μｍ以下、かつ第二相の平均結晶粒径が８μｍ以下である微細な組織を得ることができる。
【００４５】
この焼鈍は、焼鈍および溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっきを１回のライン通板で行うことが可能な連続めっきラインで行うことが望ましい。焼鈍後の上記冷却において、溶融亜鉛めっき浴に浸漬する際の適正材温まで冷却した後、鋼板を直接溶融亜鉛めっき浴に浸漬する。焼鈍雰囲気は還元性雰囲気とし、めっき浴中に浸漬されるまで鋼板が大気に触れないように管理される。
【００４６】
溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっきは、従来から実施されている方法を採用すればよい。めっき浴組成は、例えば、質量％で、Ａｌ：３.０〜２２.０％、Ｍｇ：０.０５〜１０.０％、Ｔｉ：０〜０.１０％、Ｂ：０〜０.０５％、Ｓｉ：０〜２.０％、Ｆｅ：０〜２.０％、残部がＺｎおよび不可避的不純物である組成が好適である。得られるめっき鋼板のめっき層組成は、めっき浴組成をほぼ反映したものとなる。
【００４７】
得られためっき鋼板は、密閉容器中で水蒸気に接触させて、めっき層を黒色化する。この工程により、めっき層表面の明度（Ｌ＊値）を６０以下（好ましくは４０以下、さらに好ましくは３５以下）にまで低下させることができる。これにより、溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき層の表層に、Ｚｎの黒色酸化物が存在し、表面の明度Ｌ＊が６０以下である鋼板が得られる。めっき鋼板の表層がこのような明度であれば、黒色の、意匠性に優れためっき鋼板が得られる。なお、必要とする明度Ｌ＊に応じて、水蒸気への接触時間等が適宜設定される。めっき層表面の明度（Ｌ＊値）は、分光型色差計を用いて測定される。
【００４８】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【００４９】
本発明の一実施例について以下に説明する。
【００５０】
〔試験方法〕
図１に示す化学組成を有するスラブを加熱温度１２５０℃、仕上げ圧延温度８８０℃、仕上圧延から巻取りまでの平均冷却速度を１５〜７０℃／秒、巻取り温度４２０〜６３０℃で熱間圧延して、板厚１．８〜２．８ｍｍの熱延鋼板を得た。熱延鋼板を酸洗後、４５〜６５％の圧延率で冷間圧延して板厚１．０ｍｍのめっき原板（鋼基材）とし、これを連続溶融めっきラインに通板して、水素−窒素混合ガス雰囲気中７５０〜８５０℃の種々の温度で焼鈍し、８〜１２℃／秒の冷却速度により約４２０℃まで冷却した。
【００５１】
その後、鋼板表面が大気に触れない状態のまま下記の浴組成の溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき浴中に浸漬した後引き上げ、ガスワイピング法にて、めっき付着量を片面あたり約９０ｇ／ｍ２に調整することにより溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板を製造し、これを供試材とした。めっき浴温は約４１０℃であった。
【００５２】
めっき浴組成は以下の通りである；
質量％で、Ａｌ：６％、Ｍｇ：３％、Ｔｉ：０.００２％、Ｂ：０.０００５％、Ｓｉ：０.０１％、Ｆｅ：０.１％、残部：Ｚｎ。
【００５３】
各鋼（本発明例：鋼Ａ〜Ｇ、比較例：鋼ａ）の製造条件を図２に示した。このうち、「ＣＴ」は巻取り温度を示し、「冷却速度」は、熱間圧延における仕上圧延から巻取りまでの平均冷却速度を示し、「焼鈍温度」は連続溶融亜鉛めっきラインでの還元加熱温度を示す。
【００５４】
〔試験項目〕
得られた供試材のめっき鋼板について、以下の試験を行った。
【００５５】
（引張特性）
試験片の長手方向がめっき原板（鋼基材）の圧延方向に対し直角となるように採取したＪＩＳ５号試験片を用い、ＪＩＳ  Ｚ２２４１に従い引張強さＴＳ、全伸びＴ.Ｅｌを求めた。
【００５６】
（曲げ試験）
試験片の長手方向がめっき原板（鋼基材）の圧延方向に対し直角となるように採取した曲げ試験片を用いて、ＪＩＳ  Ｚ２２４８に従い曲げ角度４５度のＶブロック曲げ試験を実施した。試験後に、曲げ部を曲げの外側から目視にて観察し、割れが認められない最小の曲げ先端内側半径を限界曲げ半径Ｒとして算出し、限界曲げ半径Ｒを板厚ｔにより除した値を、曲げ性の指標Ｒ／ｔとして求めた。
【００５７】
（金属組織）
熱延材およびめっき材の金属組織は、圧延方向と平行な断面（Ｌ断面）を走査型電子顕微鏡にて観察した。熱延材については、ピクラール試薬によってエッチングした後、１０視野の画像解析を行ってセメンタイトの平均粒径を求めた。
【００５８】
また、めっき材については、いずれもフェライトを主相とし、第二相としてマルテンサイトまたはマルテンサイトとベイナイトが存在する金属組織を呈していた。１０視野の画像解析を行い、第二相の面積率および平均結晶粒径（円相当径）を求めた。
【００５９】
〔試験結果〕
以上の試験項目についての試験結果を図２にまとめて示す。なお、図２中の下線を付した項目は、本発明規定範囲外または特性不十分であることを示す。
【００６０】
本発明例のものは、いずれも熱延材のセメンタイト粒径が２μｍ以下であり、めっき材のマルテンサイトまたはマルテンサイトおよびベイナイトにより構成される第二相の面積率が１５％以上４５％未満、当該第二相の平均結晶粒径が８μｍ以下、引張強さＴＳが７８０ＭＰａ以上、引張強さＴＳ×全伸びＴ．Ｅｌが１４０００ＭＰａ・％以上、かつ曲げ性の指標Ｒ／ｔが１．５以下であった。すなわち、本発明例では、強度と加工性とを高いレベルで両立しためっき鋼板が安定して得られた。
【００６１】
一方、鋼板の化学組成、巻取り温度（ＣＴ）、または仕上圧延から巻取りまでの平均冷却速度のいずれかの一つ以上の条件において、本発明規定範囲外の条件により製造された供試材（比較例）はいずれも、上記第二相の面積率が１５％未満となり、引張強さＴＳが７８０ＭＰａ以下となった。すなわち、本発明において求められる強度を満たすめっき鋼板は得られなかった。
【図１】
2020152993.tif 000002
【図２】
2020152993.tif 000003