(57)【要約】【課題】表面性状に優れた、とりわけ筋状欠陥の発生が抑制された合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法を提供する。【解決手段】Ｃ含有量が０．００４ｍａｓｓ％以下の極低炭素鋼板を原板として、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造するに当たり、鋼板の純度に応じて決定されるＳ量の閾値以上に、Ｓ含有量を調整した鋼板を原板として供する。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃ：０．００４ｍａｓｓ％以下およびＳ：０．００２ｍａｓｓ％以下を含み、かつＦｅ以外の成分の合計量が０．３ｍａｓｓ％以下である成分組成を有する鋼板の表面に、外観が均質の溶融亜鉛めっき層を有することを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
【請求項２】
Ｃ含有量が０．００４ｍａｓｓ％以下の鋼板を原板として、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造するに当たり、鋼板の純度に応じて決定されるＳ量の閾値以上に、Ｓ含有量を調整した鋼板を原板として供することを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【請求項３】
Ｃ含有量が０．００４ｍａｓｓ％以下の鋼板を原板として、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造するに当たり、鋼板の純度に応じて決定されるＳ量の閾値未満の、Ｓを含有する鋼板については、該鋼板の製造過程におけるスラブ段階の手入れを省略したものを、原板として供することを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【請求項４】
Ｃ含有量が０．００４ｍａｓｓ％以下の鋼板を原板として、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造するに当たり、鋼板の純度に応じて決定されるＳ量の閾値未満の、Ｓを含有する鋼板については、該鋼板の製造過程における熱延板の巻取りを７４０℃以上の温度で行ったものを、原板として供することを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に自動車外板等に使用される合金化溶融亜鉛めっき鋼板、特に表面性状に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車外板には、Ｃ含有量が概ね０．００４％以下である極低炭素鋼板或いは、極低炭素鋼板に防錆性能およびプレス成形における潤滑性能を付与するために合金化溶融亜鉛めっきを施した鋼板が供されている。特に、近年は自動車に高耐久性が求められることから、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の使用が多用されている。
【０００３】
上記使途に供される合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、優れた表面性状を有すること、すなわち鋼板表面のめっき層に厚さや色に関するむらのないことが肝要である。
【０００４】
合金化溶融亜鉛めっき鋼板の表面性状の改善について、特許文献１には、Ｐ添加、極低炭素鋼板を用いた合金化溶融亜鉛めっき鋼板において、Ｐの偏析による濃度差を０．１００％以下にした連続鋳造スラブを用いることが提案されている。
【０００５】
また、特許文献２には、Ｔｉ添加極低炭素鋼板のめっき層における笹の葉模様を抑制するために、熱間圧延条件を規制することが記載されている。さらに、特許文献３には、余剰のＴｉを調整した上で固溶強化元素を制限することが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−３３６６６６号公報
【特許文献２】
特開平１１−２２９０３９号公報
【特許文献３】
特開２００１−１８１７８６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示の技術では、鋼板表面でのＰの濃度差によるめっきむらは改善できても、筋状欠陥を十分に防止することはできなかった。
また、特許文献２に記載の技術で製造しても、特許文献２で問題としている笹の葉模様とは異なる、筋状欠陥が発生する場合があり、問題があった。
さらに、特許文献３に記載の技術は、Ｍｎの量を調整することによりＭｎの偏析等に起因すると考えられる線状の表面欠陥を防止する技術であるが、筋状欠陥を防止する技術ではなかった。
ここで、筋状欠陥とは、鋼の高純度化に伴い認められるようになった欠陥で、さみだれ状の模様が観察される欠陥であり、模様の部分では合金化が遅れ、場合によっては不めっきともなる場合がある。
【０００８】
本発明は、上記の諸問題に鑑みなされたものであり、表面性状に優れた、とりわけ筋状欠陥の発生が抑制された合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、上記の筋状欠陥の発生した合金化溶融亜鉛めっき鋼板について、詳細な検討を加えたところ、この筋状欠陥の発生には、鋼板のＳ含有量が関係していることを新たに知見するに到った。すなわち、近年の製銑および製鋼技術の進歩に伴って、Ｃ含有量の低減は勿論、その他の不純物成分についても大幅な低減が実現されており、筋状欠陥の発生がみられた鋼板はいずれも、かような高純度鋼板であったところから、各不純物成分と筋状欠陥との関係を鋭意究明した。その結果、筋状欠陥の発生とＳとの間に相関があり、特にＣ量が０．００４ｍａｓｓ％以下の極低炭素鋼板においてＳ含有量がある値を下回ると、筋状欠陥が発生することを見出した。
【００１０】
本発明は、上記の知見に基づいて成されたものであり、その要旨構成は次のとおりである。
（１）Ｃ：０．００４ｍａｓｓ％以下およびＳ：０．００２ｍａｓｓ％以下を含み、かつＦｅ以外の成分の合計量が０．３ｍａｓｓ％以下である成分組成を有する鋼板の表面に、外観が均質の溶融亜鉛めっき層を有することを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
【００１１】
（２）Ｃ含有量が０．００４ｍａｓｓ％以下の鋼板を原板として、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造するに当たり、鋼板の純度に応じて決定されるＳ量の閾値以上に、Ｓ含有量を調整した鋼板を原板として供することを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【００１２】
（３）Ｃ含有量が０．００４ｍａｓｓ％以下の鋼板を原板として、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造するに当たり、鋼板の純度に応じて決定されるＳ量の閾値未満の、Ｓを含有する鋼板については、該鋼板の製造過程におけるスラブ段階の手入れを省略したものを、原板として供することを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【００１３】
（４）Ｃ含有量が０．００４ｍａｓｓ％以下の鋼板を原板として、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造するに当たり、鋼板の純度に応じて決定されるＳ量の閾値未満の、Ｓを含有する鋼板については、該鋼板の製造過程における熱延板の巻取りを７４０℃以上の温度で行ったものを、原板として供することを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、Ｃ：０．００４ｍａｓｓ％以下およびＳ：０．００２ｍａｓｓ％以下を含み、かつＦｅ以外の成分の合計量が０．３ｍａｓｓ％以下である成分組成を有する、鋼板の表面に、溶融亜鉛めっき層を有するものであり、このめっき層の外観が均質である、すなわち、このめっき層に表面欠陥のないところに特徴がある。
【００１５】
ここで、Ｃ量を０．００４ｍａｓｓ％以下とするのは、自動車用途等に使用される際の加工性を確保するためである。
【００１６】
また、Ｓ量を０．００２ｍａｓｓ％以下とするのは、Ｓ含有量が低い程加工性、特に伸びが良好となるからであり、本発明はこのようなＳ量が０．００２ｍａｓｓ％以下であっても筋状欠陥がない溶融亜鉛めっき鋼板を得るものである。最近の脱硫技術の進歩により、Ｓ量を０．００２ｍａｓｓ％以下とすることが可能となり、Ｓ量を従来にない０．００２ｍａｓｓ％以下とすることにより特に良好な伸びを確保できるようになった。ただし、Ｓ量を０．００２ｍａｓｓ％以下として合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造すると、鋼板の純度が高い、Ｆｅ以外の成分の合計量が０．３ｍａｓｓ％以下の場合に、前記の筋状欠陥が発生する。本発明では、特にこのような筋状欠陥が発生しやすいＳ量が０．００２ｍａｓｓ％以下でも、この筋状欠陥の防止を可能とするものである。
【００１７】、
さらに、Ｆｅ以外の成分の合計量を０．３ｍａｓｓ％以下とする。すなわち、Ｆｅ以外の成分が多量に含有されている純度の低い場合、筋状欠陥は発生しない。加工性等を改善すべく純度を高くし、Ｆｅ以外の成分が０．３ｍａｓｓ以下となる場合に、特にＣ，Ｓ量との兼ね合いで筋状欠陥の問題が発生しやすく、改善を要する。そこで、本発明では、特にこの場合に筋状欠陥を防止するものであるため、Ｆｅ以外の成分を０．３ｍａｓｓ％以下に限定した。
なお、Ｆｅ以外の成分とは、ＣおよびＳのほか、Ｎ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｂ、ＶおよびＭｏなどの混入成分を意味する。
【００１８】
上記の成分組成になる鋼板を原板とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、その溶融亜鉛めっき層の外観が均質であること、つまり表面欠陥の発生が抑制されていることが特徴であり、かような特性は、以下に示す製造方法１〜３のいずれかを選択することによって実現できる。
【００１９】
（製造方法１）
まず、本発明の方法を導くに到った実験結果について詳しく説明する。
すなわち、Ｓ含有量を種々に変化した、Ｃ：０．００４ｍａｓｓ％以下の極低炭素鋼板に、Ｚｎの目付量（片面当り）３６〜６０ｇ／ｍ２，Ｚｎめっき層中のＦｅ％（合金化度）＝１１％の条件にて、それぞれ合金化溶融亜鉛めっきを施し、得られた合金化溶融亜鉛めっき鋼板におけるめっき層の表面性状について調査した。その調査結果を、図１に示す。なお、ここで筋状欠陥発生率は、鋼帯の全幅全長を目視で観察し、筋状欠陥が認められた部分の鋼板の長さの合計が、観察した鋼板の全長に占める割合（％）を意味する。なお、上記観察は複数の鋼板コイルについて行っており、１コイルあたり先尾端各々５ｍずつは非定常であるため、観察対象からは外した。
【００２０】
図１に示すように、この成分系では、Ｓ含有量が０．００５ｍａｓｓ％以下になると、筋状欠陥の発生率が急激に上昇することがわかる。さらに、他の基本成分組成についてもＳ含有量を種々に変化して同様の実験を行うとともに、Ｓ含有量と筋状欠陥の発生との関係を詳細に検討したところ、筋状欠陥の発生率が急激に上昇するＳ含有量、すなわち閾値が存在し、その閾値自体は基本成分組成によって変動することが判った。
【００２１】
そこで、以上の実験結果を総合して、基本成分組成を鋼板の純度に置き換えて、筋状欠陥の発生率とＳ含有量との関係をみたところ、図２に示すように、Ｓ量の閾値と鋼板の純度との間に相関があること、換言すると、Ｓ量の閾値は鋼板の純度によって決定されることが判明した。
ここで、閾値は、筋状欠陥の発生率が１０％となる値である。この閾値を下回ると、筋状欠陥が急激に増加する。逆に、この閾値以上であれば、筋状欠陥の発生率は低くなる。
【００２２】
従って、筋状欠陥の発生を抑制するには、この鋼板の純度によって決定されるＳ量の閾値以上の範囲に、鋼板のＳ含有量を調整すればよいことになる。
すなわち、本発明の製造方法１では、Ｃ含有量が０．００４ｍａｓｓ％以下の極低炭素鋼板を原板として、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造するに当たり、鋼板の純度に応じて決定されるＳ量の閾値以上に、Ｓ含有量を調整した鋼板を原板として用いることとした。
【００２３】
ここで、Ｓ量を閾値以上とするのは、前述のとおりであり、この値以上とすることにより、筋状欠陥発生率を低く抑えることができる。一方、Ｓ含有量は、加工性の観点からは極力低減することが好ましい。Ｓ含有量が０．００２ｍａｓｓ％程度であれば、伸び等の加工性の低下は比較的に少ないため、Ｓ含有量は鋼板の純度に応じて決定される閾値以上、当該閾値＋０．００２ｍａｓｓ％以下とすることが好ましい。
【００２４】
なお、鋼板の純度は、Ｆｅ以外の成分組成の合計量（ｍａｓｓ％）を意味し、例えばＣ≦０．００４ｍａｓｓ％の極低炭素鋼が含有することが多い、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ、Ａｌ、Ｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｂ、Ｖ、Ｍｏの合計量（ｍａｓｓ％）である。
【００２５】
そして、鋼板の純度からＳ量の閾値を求めるには、Ｓ量と鋼板の純度から回帰して求めた、以下に示す式を用いることができる。すなわち、
Ｓ量の閾値（ｍａｓｓ％）＝−０．０４×（純度）＋０．０１５
【００２６】
（製造方法２，３）
次に、Ｓの含有量が、鋼板の純度に応じて決定されるＳ量の閾値未満の場合について、筋状欠陥の発生を抑制する方途について究明したところ、該鋼板の製造過程において、スラブ段階の手入れを省略すること、または熱延板を７４０℃以上の温度で巻取ること、が有効であることを見出した。
【００２７】
すなわち、図３に、Ｓの含有量を種々に変化した原板において、スラブ段階での手入れを行ったものと行わないものとを用いて製造した、合金化溶融亜鉛めっき鋼板におけるめっき層の表面性状について調査した結果を示す。ここで、めっき条件は、図１に結果を示した実験の場合と同様である。なお、この実験で用いた原板の成分系においては、Ｓ：０．００６ｍａｓｓ％未満の領域がＳの閾値未満である。また、熱片手入れとは、スラブ温度が２００℃以上の状態で手入れを行うものであり、そして冷片手入れとは、スラブ温度が２００℃未満になってから手入れを行うものである。
なお、ここでスラブ手入れとは、スラブ表面の２〜４ｍｍ程度の厚さ以上を研削等により除去することをいう。極低炭素鋼を素材とする場合は、通常スラブ手入れが行われる。
【００２８】
図３に示すように、Ｓの含有量がＳ量の閾値以下の原板については、スラブの手入れを省略することによって、筋状欠陥の発生を抑制できることがわかる。なお、同図における、○および×は、○：筋状欠陥発生率１０％以下、×：筋状欠陥発生率１０％超を示している。
【００２９】
すなわち、本発明の製造方法２では、鋼板の純度に応じて決定されるＳ量の閾値未満の、Ｓを含有する鋼板については、該鋼板の製造過程におけるスラブ段階の手入れを省略したものを、原板として供することとした。
【００３０】
また、図４に、Ｓの含有量を種々に変化した原板において、熱延板の巻取り温度を種々に変化させたものを用いて製造した、合金化溶融亜鉛めっき鋼板におけるめっき層の表面性状について調査した結果を示す。ここで、めっき条件は、図１に結果を示した実験の場合と同様である。なお、この実験で用いた原板の成分系においては、Ｓ：０．００６ｍａｓｓ％未満の領域がＳの閾値以下である。
【００３１】
図４に示すように、Ｓの含有量がＳ量の閾値未満の原板については、熱延板の巻取り温度を７４０℃以上とすることによって、筋状欠陥の発生を抑制できることがわかる。
【００３２】
すなわち、本発明の製造方法３では、鋼板の純度に応じて決定されるＳ量の閾値未満の、Ｓを含有する鋼板については、該鋼板の製造過程における熱延板の巻取りを７４０℃以上の温度で行ったものを、原板として供することとした。
【００３３】
なお、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の原板となる極低炭素鋼板は、以下の製造工程を経て製造する。
まず、高純度に精製して得た鋼スラブを加熱して熱間圧延に供するが、その際、スラブの手入れを行うのが一般的である。ここで、スラブの手入れは、Ｓ量の閾値未満のＳを含有する鋼板について巻取り温度を規制しない場合に、省略する必要がある。
【００３４】
次いで、熱間圧延を行ってコイルに巻取る。ここで、巻取り温度は、Ｓ量の閾値未満のＳを含有する鋼板についてスラブの手入れを行う場合に、７４０℃以上とする必要がある。
その後、冷間圧延を行ったのち、常法に従って溶融亜鉛めっきを施し、次いで、溶融亜鉛めっきの合金化を行う。
【００３５】
【実施例】
表１に示す成分組成を有する鋼スラブを、１１００℃に加熱後、４．０ｍｍまで熱間圧延を施して種々の温度でコイルに巻取り、次いで０．７ｍｍまで冷間圧延を行ったのち、下記の条件に従って合金化溶融亜鉛めっきを施した。なお、必要に応じて、鋼スラブに冷片手入れを適用した。次いで、連続溶融亜鉛めっきラインにて、下記の条件にて合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造した。また、表１に示す成分組成以外は、実質的にＦｅのみであった。
【００３６】
記
めっき条件
侵入板温度：４７０℃
浴温度：４６０℃
浴組成：Ａｌ；０．１４ｍａｓｓ％，残部Ｚｎ
Ｚｎ付着量：片面当たり４３ｇ／ｍ２
Ｚｎめっき層中のＦｅ％（合金化度）：１１％
【００３７】
かくして得られた合金化溶融亜鉛めっき鋼板について、めっき層における筋状欠陥の発生率を調査した。その結果を、製造条件の併せて、表２に示す。
【００３８】
【表１】
2005002363.tif 000002
【００３９】
【表２】
2005002363.tif 000003
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、とりわけ筋状欠陥の発生が抑制された、表面性状に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】合金化溶融亜鉛めっき鋼板におけるめっき層の表面性状と鋼板のＳ含有量との関係を示す図である。
【図２】合金化溶融亜鉛めっき鋼板における原板の純度とＳ含有量の閾値との関係を示す図である。
【図３】スラブ手入れとめっき層における筋状欠陥との関係を示す図である。
【図４】巻取り温度とめっき層における筋状欠陥との関係を示す図である。
【図１】
2005002363.tif 000004
【図２】
2005002363.tif 000005
【図３】
2005002363.tif 000006
【図４】
2005002363.tif 000007