(57)【要約】【課題】鋼板全面において化成処理性が良好でかつ塩水噴霧試験等の塩水を用いた苛酷な腐食環境下での塗装後耐食性にも優れる熱延鋼板及びその製造方法を提供する。【解決手段】質量％で、Ｓｉを０．５〜５．０％含有し、表面の平均粗さＲａが２．０μｍ以下であり、表面における平均酸素濃度が５．０％以下であることを特徴とする化成処理性に優れた熱延鋼板とする。さらに、質量％で、Ｃ：０．０１〜０．３０％、Ｍｎ：０．５０〜３．００％、Ｐ：０．０７％以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ａｌ：０．０１５〜０．１００％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなることが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｓｉを０．５〜５．０％含有し、
表面の平均粗さＲａが２．０μｍ以下であり、
表面における平均酸素濃度が５．０％以下であることを特徴とする熱延鋼板。
【請求項２】
さらに、質量％で、Ｃ：０．０１〜０．３０％、Ｍｎ：０．５０〜３．００％、Ｐ：０．０７％以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ａｌ：０．０１５〜０．１００％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする請求項１に記載の熱延鋼板。
【請求項３】
さらに、質量％で、Ｔｉ：０．５０％以下、Ｎｂ：０．５０％以下およびＶ：０．５０％以下のうちから選ばれる１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１または２に記載の熱延鋼板。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の熱延鋼板の製造方法であって、
熱間圧延における仕上圧延前に、衝突圧３．０ＭＰａ以上の高圧水デスケーリングを行う熱間圧延工程と、
前記熱間圧延工程後に塩酸濃度が４．０〜１５質量％、鉄イオン濃度が３．０質量％以下、温度が５０〜９０℃の酸液で４０秒以上行う酸洗工程と、
前記酸洗工程後、鋼板が大気に曝される時間が４．５秒以内となるように開始され、鋼板を水洗する水洗工程とを有することを特徴とする熱延鋼板の製造方法。
【請求項５】
さらに、前記水洗工程後５秒以内に鋼板を乾燥する乾燥工程を有することを特徴とする請求項４に記載の熱延鋼板の製造方法。
【請求項６】
前記水洗工程は、水洗終了時の鋼板温度が４０℃以下であることを特徴とする請求項４又は５に記載の熱延鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車部材等の使途に好適な、化成処理性に優れた、Ｓｉを含有する熱延鋼板及びその製造方法に関する。また、本発明は、塩水を用いた試験で評価される塗装後耐食性にも優れる熱延鋼板に関する。なお、本発明の熱延鋼板は、引張強さＴＳが５９０ＭＰａ以上の高強度熱延鋼板として好適に用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境を保護する観点から、自動車の燃費改善が強く求められている。また、衝突時における乗員の安全を確保する観点から、自動車車体の高強度化も強く求められている。これらの要求に応えるため、自動車部材の素材となる熱延鋼板を高強度化するとともに、薄肉化し、自動車車体の軽量化と高強度化を同時に達成することが積極的に推し進められている。しかし、自動車部材の多くは、鋼板を成形加工して製造されることから、その素材となる鋼板には、高い強度に加えて、優れた成形性が求められる。
【０００３】
熱延鋼板の強度を高める方法には種々ある。成形性を大きく損なわずに高強度化を図る有効な手段としては、Ｓｉ添加による固溶強化法が挙げられる。
【０００４】
熱延鋼板が多量のＳｉ、特に０．５質量％以上のＳｉを含有する場合、スラブ加熱時や熱間圧延時あるいはその後の焼鈍時に、鋼板表面と酸化スケールの界面にＳｉＯ２やＳｉ−Ｍｎ系複合酸化物等のＳｉ含有酸化物が多量に形成される。このＳｉ含有酸化物は粗圧延後のスケール剥離性を悪化させるため、上記Ｓｉ含有酸化物が多量に形成されると、仕上げ圧延後の熱延鋼板表面には不均一に島状に分布したスケール（島状スケール）が生じやすい。このような部分では、熱延鋼板表面に強い凹凸を形成させ、酸洗後も表面にスケールを残存させやすい。その結果、化成処理性が著しく低下するという問題や、電着塗装後に、塩水を用いた過酷な腐食環境に曝されると塗膜剥離を起こし易く、塗装後耐食性に劣るという問題がある。
【０００５】
このようなＳｉ含有鋼板が抱える島状スケール模様に起因する問題点に対して、例えば特許文献１には、仕上圧延前に、単位散布面積当たりの衝突圧が０．２ＭＰａ以上０．４ＭＰａ以下でかつ流量が０．１リットル／ｍｉｎ・ｍｍ２以上０．２リットル／ｍｉｎ・ｍｍ２以下の高圧水スプレーを鋼板表面に噴射する技術が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、仕上げミル側（入側）での温度をＳｉ量に応じて制御し、単位面積当たりの衝突圧が５．０〜３０．０ｋｇｆ／ｃｍ２（４.９〜２９.４ＭＰａ）の高圧水でデスケーリングを行う技術が開示されている。
【０００７】
さらに、特許文献３には、質量％で、Ｓｉを０．８〜３．０％含有する熱延鋼板の表面のＳｉ濃度およびＭｎ濃度を３．５％以下に制御し、さらには、表面粗さＲａを３．０μｍ以下で、かつ酸洗によるピッティングの数を、１辺１０μｍの桝目に表面を分割したときの各桝目内に平均５個以下とすることにより化成処理皮膜を鋼板全面に均質に生成させることが出来る化成処理性に優れた熱延鋼板が開示されている。
【０００８】
また、特許文献４には、ｍａｓｓ％で、Ｓｉを０．５〜３．０％含有する熱延鋼板に対し、熱間圧延時に鋼板表面に形成されたＳｉ含有酸化物を、硝酸を含む酸化性の酸で完全に除去し、酸化性の酸による酸洗時に不可避的にできる鉄系酸化物を再酸洗により除去することで鋼板表面の鉄系酸化物の表面被覆率を４０％以下とした化成処理性および塗装後耐食性に優れる熱延鋼板が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平４−２３８６２０号公報
【特許文献２】特許第３２４１８８６号公報
【特許文献３】特許第４２０６０２９号公報
【特許文献４】特開２０１２−１７２１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に記載された技術では、化成処理性に関してなんら考慮がされておらず、化成処理性や塗装後耐食性の改善効果は十分ではないという問題がある。
【００１１】
特許文献２に記載された技術では、仕上圧延の入側温度（ＦＥＴ）をＳｉ量に応じて制御する必要があるため、圧延作業が複雑になる。さらに、特許文献２に記載の技術は、Ｓｉ含有量が１．０％を超える鋼板には適用できない。また、特許文献２では化成処理性が考慮されておらず、化成処理性および塗装後耐食性の改善効果は十分ではない。
【００１２】
また、特許文献３に記載された技術を用いて、鋼板表面のＳｉ濃度を低減するだけでは化成処理性の改善効果は十分でなく、苛酷な腐食環境下では十分な塗装後耐食性が得られないという問題がある。
【００１３】
さらに、特許文献４に記載された技術は、強酸洗により熱延鋼板の化成処理性向上を図っている。しかし、この技術を製造ラインに適応するには、大きな設備改造が必要になる上、この技術では酸洗液の消費量が増加し、コストがかかるという問題がある。さらに、強酸洗により鋼板表面の粗さが増大し、かえって化成処理性が劣化する場合もある。
【００１４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、鋼板全面において化成処理性が良好でかつ塩水噴霧試験等の塩水を用いた苛酷な腐食環境下での塗装後耐食性にも優れる熱延鋼板及びそ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】
【００１５】
発明者らは、上記課題を解決するために、Ｓｉを含有する高強度の熱延鋼板に対し、化成処理性および塗装後耐食性が良好となる表面特性について鋭意研究を重ねた。その結果、表面の粗さを低減し、かつ表面の酸素濃度を低減することにより、化成処理性および塗装後耐食性が著しく向上することを見出し、本発明を完成させた。
【００１６】
本発明は、以上の知見に基づきなされたものであり、その要旨は以下の通りである。
【００１７】
［１］質量％で、Ｓｉを０．５〜５．０％含有し、表面の平均粗さＲａが２．０μｍ以下であり、表面における平均酸素濃度が５．０％以下であることを特徴とする熱延鋼板。
【００１８】
［２］さらに、質量％で、Ｃ：０．０１〜０．３０％、Ｍｎ：０．５０〜３．００％、Ｐ：０．０７％以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ａｌ：０．０１５〜０．１００％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなることを特徴とする［１］に記載の熱延鋼板。
【００１９】
［３］さらに、質量％で、Ｔｉ：０．５０％以下、Ｎｂ：０．５０％以下およびＶ：０．５０％以下のうちから選ばれる１種または２種以上を含有することを特徴とする［１］または［２］に記載の熱延鋼板。
【００２０】
［４］［１］〜［３］のいずれかに記載の熱延鋼板の製造方法であって、熱間圧延における仕上圧延前に、衝突圧３．０ＭＰａ以上の高圧水デスケーリングを行う熱間圧延工程と、前記熱間圧延工程後に塩酸濃度が４．０〜１５質量％、鉄イオン濃度が３．０質量％以下、温度が５０〜９０℃の酸液で４０秒以上行う酸洗工程と、前記酸洗工程後、鋼板が大気に曝される時間が４．５秒以内となるように開始され、鋼板を水洗する水洗工程とを有することを特徴とする熱延鋼板の製造方法。
【００２１】
［５］さらに、前記水洗工程後５秒以内に鋼板を乾燥する乾燥工程を有することを特徴とする［４］に記載の熱延鋼板の製造方法。
【００２２】
［６］前記水洗工程は、水洗終了時の鋼板温度が４０℃以下であることを特徴とする［４］又は［５］に記載の熱延鋼板の製造方法。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、Ｓｉを０．５〜５．０質量％含有する場合でも、鋼板全面において化成処理性が良好であり、さらには、塗装後耐食性も良好で塗装後の塗膜剥離の問題を抑えることが可能となる。したがって、本発明の熱延鋼板は、自動車車体の強度部材等に好適に用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の詳細を以下に説明する。本発明は以下の実施形態に限定されない。なお、以下の説明において、鋼成分組成の各元素の含有量の単位、塩酸濃度の単位、平均酸素濃度の単位、酸洗液中のＦｅイオン濃度の単位は「質量％」であり、以下、特に断らない限り単に「％」で示す。
【００２５】
＜熱延鋼板＞
本発明の熱延鋼板は、質量％で、Ｓｉを０．５〜５．０％含有し、表面の平均粗さＲａが２．０μｍ以下であり、表面における平均酸素濃度が５．０％以下である。
【００２６】
先ず、本発明の熱延鋼板の成分組成について説明する。本発明の熱延鋼板は、質量％で、Ｓｉを０．５〜５．０％含有する。本発明は、Ｓｉ含有酸化物が鋼板表面に形成されることにより生じる課題を解決する発明である。また、Ｓｉ含有酸化物による上記課題はＳｉを含有することで生じる。以上のことから、本発明の熱延鋼板の成分組成は、Ｓｉを含むことのみを特定している。
【００２７】
Ｓｉ：０．５〜５．０％
Ｓｉを添加すれば、加工性を大きく損なうことなく鋼の強度を高めることができる。このため、Ｓｉは鋼の高強度化を達成するために有効な元素である。しかし、Ｓｉは、化成処理性や塗装後耐食性に悪影響を及ぼす元素でもある。Ｓｉを添加して高強度化を図るためには、Ｓｉ含有量を０．５％以上にする必要がある。一方、Ｓｉ含有量が３．０％を超えると、本発明による化成処理性を改善するための表面性状の改善効果は十分であるが、機械的特性の観点から、鋼が硬質化し、圧延性や通板性（製造性）に悪影響を及ぼしたり、鋼板自体の延性低下を招いたりする場合がある。そこで、Ｓｉ含有量は０．５〜３．０％であることが好ましい。なお、上記の表面性状改善効果が得られなくなるのは、Ｓｉ含有量が５．０％を超えたときである。
【００２８】
上記の通り、本発明の熱延鋼板は、Ｓｉを含有することによって生じる課題を解決する発明であるため、本発明の熱延鋼板の成分組成においてＳｉのみが必須成分となり、必須成分以外のその他の成分については、通常の熱延鋼板が有する組成範囲であれば許容することができ、特に制限されるものではない。
【００２９】
ただし、本発明の熱延鋼板を、自動車の足回り部材などに加工して用いる場合には、任意成分として、質量％で、Ｃ：０．０１〜０．３０％、Ｍｎ：０．５０〜３．００％、Ｐ：０．０７％以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ａｌ：０．０１５〜０．１００％を含有することが好ましい。
【００３０】
Ｃ：０．０１〜０．３０％
Ｃ含有量が０．０１％未満では伸びが低くなる。一方で、Ｃを過剰に含有すると溶接性が低下するが、Ｃ含有量が０．３０％以下であれば溶接性の低下は大きくない。以上より、Ｃ含有量は０．０１％以上０．３０％以下が好ましい。
【００３１】
Ｍｎ：０．５０〜３．００％
Ｍｎ含有量が０．５０％未満では伸びが低くなり、３．００％を超えると酸洗性が低下する。また、Ｍｎの過剰な添加は原料コストの上昇を招くため望ましくない。以上より、Ｍｎ含有量は０．５０％以上３．００％以下が好ましい。
【００３２】
Ｐ：０．０７％以下
Ｐは、スポット溶接性を害する元素であるので、Ｐ含有量は少ない方が好ましい。Ｐ含有量が０．０７％以下であれば、スポット溶接性を大幅に低下させることがないため好ましい。
【００３３】
Ｓ：０．０１０％以下
Ｓは、鋼中に不可避的に混入してくる場合もある元素である。また、ＳはＭｎＳとして析出し、鋼板の伸びフランジ性を低下させる有害な成分でもある。伸びフランジ性の低下を抑えるために、Ｓ含有量は０．０１０％以下が好ましい。
【００３４】
Ａｌ：０．０１５〜０．１００％
Ａｌは、製鋼工程で脱酸剤として添加される元素である。また、Ａｌは、伸びフランジ性を低下させる非金属介在物をスラグとして分離するのに有効な元素である。これらの効果を得る観点から、Ａｌ含有量は０．０１５％以上とする。しかし、Ａｌの過剰な添加は原料コストの上昇を招くので、Ａｌ含有量の上限は０．１００％が好ましい。
【００３５】
また、本発明の熱延鋼板は、上記以外の任意成分として、Ｔｉ：０．５０％以下、Ｎｂ：０．５０％以下、Ｖ：０．５０％以下のうちから選ばれる１種または２種以上を含有することができる。
【００３６】
Ｔｉ：０．５０％以下、Ｎｂ：０．５０％以下、Ｖ：０．５０％以下のうちから選ばれる１種または２種以上
Ｔｉ、ＮｂおよびＶは、炭化物や窒化物を生成し、フェライトの成長を抑制して組織を微細化し、成形性、特に伸びフランジ性を向上させる元素である。これらの効果を得るため、Ｔｉ：０．５０％以下、Ｎｂ：０．５０％以下、Ｖ：０．５０％以下とすることが好ましい。なお、上記効果を得る観点からは、Ｔｉ：０．０１％以上、Ｎｂ：０．０１％以上、Ｖ：０．０１％以上とすることが好ましい。
【００３７】
上記必須成分、任意成分以外の残部はＦｅ及び不可避的不純物である。また、上記の通り、熱延鋼板が通常含む成分を含んでもよい。不可避的不純物としてはＯやＮ等が挙げられる。
【００３８】
表面の平均粗さＲａが２．０μｍ以下
表面における平均酸素濃度が５．０％以下
本発明においては、熱延鋼板の表面の平均粗さＲａを２．０μｍ以下に調整するとともに、熱延鋼板表面における平均酸素濃度を５．０％に調整することが、化成処理性を改善するとともに、塗装後耐食性を改善するために重要である。ここで、鋼板表面の平均酸素濃度は、走査型電子顕微鏡を用いて、加速電圧５ｋＶ、作動距離８．５ｍｍ、倍率５００倍でランダムに抽出した５視野を観察し、エネルギー分散型Ｘ線分光器により分析することで得られたＸ線スペクトルから定量計算し、５視野の平均値を求める方法で導出する。ここで測定される酸素濃度は主として、鋼板表面でＦｅ、Ｓｉ、Ｍｎおよびその他の鋼板に含有される元素と酸化物または水酸化物を形成している酸素の酸素濃度であり、後述するように鋼板の化成処理性に大いに影響を及ぼす。本構成が塗装後耐食性を改善するために重要である点について、以下、説明する。
【００３９】
化成処理は、鋼板表面に付着している油を脱脂処理で取り除いた後、鋼板を化成処理液に所定時間浸漬することで行われる。この処理により、鋼板からＦｅが処理液中に溶出して化成処理液中の成分と反応し、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｐ、Ｏなどを含む化合物で構成される化成結晶粒の核が多数生じ、それらが成長して鋼板全面を覆う皮膜になる。このとき、平均結晶粒径が１０μｍ以下の微細な化成結晶粒を全面均一に付着させることが必要とされる。この化成結晶粒の付着状態が悪く、「スケ」と呼ばれる非付着部位が存在すると、塗装時における塗膜の密着不良や、塗装後の耐食性低下といった問題が生じる。
【００４０】
特に、熱延鋼板のＳｉ含有量が高くなると、圧延後の表面スケールにＳｉ含有酸化物が多く含まれるとともに、島状スケールが発生しやすくなる。このような部位は、熱延鋼板表面に強い凹凸を形成させ、酸洗後も表面にスケールを残存させやすい。ここで、「Ｓｉ含有量が高い」とはＳｉ含有量が０．５％以上であることを意味する。
【００４１】
また、酸洗によりスケールが除去できているように見えても、微細な酸化物が鋼板表面の凹部に存在している場合があり、これが化成処理時にＦｅイオンの溶出を阻害し、化成結晶粒の生成反応を遅らせて、スケの原因になると考えられる。
【００４２】
さらに、酸洗により完全にスケールが除去されたとしても、その後の水洗、乾燥工程で凹部には酸洗液および水洗液が残存しやすく、乾燥しにくいため、新たに酸化物が形成する場合がある。
【００４３】
以上の通り、Ｓｉを含有する熱延鋼板を用いた場合に、平均結晶粒径が１０μｍ以下の微細な化成結晶粒を全面均一に付着させるためには、島状スケールが形成されてもこれを除去できること（課題１）、鋼板表面の微細な凹部に酸化物を形成させないか又は形成しても除去できること（課題２）、新たな酸化物の形成を抑制できること（課題３）、が必要である。上記の問題点を解消するために、本発明の熱延鋼板の表面粗さＲａを２．０μｍ以下に調整するとともに、平均酸素濃度を５．０％以下に調整する。このようにして、化成処理性を改善すれば塗装後耐食性も改善される。
【００４４】
表面粗さＲａを２．０μｍ以下に調整するとともに、表面における平均酸素濃度を５．０％以下に調整すれば、島状スケールは存在しないか、もしくは存在しても表面凹凸が軽度であるため、酸洗により酸化物が除去されやすく、水洗工程での凹部に残存する酸液および水洗の水による鋼板表面の酸化も起こりにくいため、課題１〜課題３が解消すると考えられる。
【００４５】
また、上記表面粗さＲａの下限は特に限定されないが通常の製造工程で製造可能という理由で、０．３μｍ以上であることが好ましい。また、上記平均酸素濃度の下限は特に限定されないが不可避的に形成される自然酸化膜が存在するため、０．５％以上であることが好ましい。
【００４６】
＜熱延鋼板の製造方法＞
次いで、熱延鋼板の製造方法について説明する。上記の通り、本発明の熱延鋼板は、表面粗さＲａが２．０μｍ以下に調整されるとともに、表面における平均酸素濃度が５．０％以下に調整されている。このような熱延鋼板表面を得るためには、Ｓｉ含有鋼板に特有な強固なスケールを粗圧延後のスケールブレーカーなどで除去（デスケーリング）するとともに、その後の酸洗および水洗工程を適切に制御することが重要である。以下にその具体的な方法について説明する。
【００４７】
先ず、通常の方法で、上記成分組成を有するスラブを加熱し、熱間圧延を施す。スラブ加熱や熱間圧延の条件は特に限定されず、適宜設定すればよい。
【００４８】
熱間圧延後、Ｓｉ含有鋼特有の強固な１次スケールを除去するため、ショットブラスト、高圧水噴射などによるデスケーリング処理を仕上圧延前に実施し、仕上圧延後に島状スケールが形成しないようにする。１次スケールのデスケーリングを強力に行うことにより、酸洗後の表面粗さＲａを２．０μｍ以下に制御することが可能となる。上記デスケーリング後に仕上圧延を行う。仕上圧延の条件は適宜設定すればよい。
【００４９】
なお、「１次スケールのデスケーリングを強力に行う」とは、高圧水デスケーリングにおいて衝突圧の条件が３．０ＭＰａ以上、好ましくは３．０〜７．０ＭＰａに相当するデスケーリングを意味する。
【００５０】
次いで、１次スケールのデスケーリングを行う熱間圧延工程後、塩酸酸洗によりスケールを取り除く。このとき、酸洗液中の塩酸の濃度が４．０％未満ではスケール除去に長時間がかかり、１５．０％を超えると酸洗後の表面が粗くなる。このため、塩酸濃度は４．０％〜１５．０％の範囲が望ましい。
【００５１】
また、酸洗液の温度は５０〜９０℃であればよいが、酸洗液の温度が７０℃以下ではスケール除去能力が十分でなくスケール除去に長時間を要する。また、酸洗液の温度が９０℃以上では酸液の揮発によるコスト増大および管理が困難となる。そこで、酸洗液の温度は７０℃〜９０℃が望ましい。
【００５２】
通常の酸洗ラインでは、鋼板を連続通板するため、酸洗液中に鉄イオンが４〜１２％程度含まれるが、酸洗後の鋼板表面の酸素濃度を低減するためには、酸洗液中の鉄イオンは出来るだけ少ないほうが好ましい。本発明の平均酸素濃度を実現するためには、具体的には、鉄イオン濃度を３．０％以下とすることが望ましい。なお、鋼板からのＦｅの溶解によりＦｅイオン濃度が上昇した場合には、液の一部を新液と入れ替え、回収した酸液は焙焼炉で処理してＦｅイオンを除いた回収酸として再び利用するなどの方法により、Ｆｅイオン濃度を低下させることが出来る。
【００５３】
また、酸洗時間は特に限定されないが４０秒以上、特に４０秒〜６０秒が好ましい。酸洗時間が４０秒以上であればスケールを完全に除去可能であるという理由で好ましく、酸洗時間が６０秒を超えても本発明の効果は向上せず、歩留まりの低下、酸液の劣化が進むなどの問題が発生するため、酸洗時間は６０秒以下にすることが好ましい。
【００５４】
また、酸洗後に水洗工程まで大気中で鋼板が保持される時間が長いと表面が酸化され、酸素濃度が高くなるため、酸洗後すぐに水洗することが望ましい。具体的には、酸洗後水洗までの時間（通常は酸洗後水洗までの間、鋼板は大気に曝されるため、鋼板が大気に曝される時間に相当する）が０秒〜４．５秒であることが望ましい。水洗方法は鋼板を洗浄水に浸漬もしくは洗浄水をスプレーで鋼板に吹き付けるなどの方法がある。水洗に用いる水の温度は特に限定されないが、下記の通り水洗終了時の鋼板温度が４０℃以下になることが好ましいため、水洗に使用される水の温度は４０℃以下が好ましく、より好ましくは１０〜３５℃である。水洗時間は特に限定されないが鋼板の生産性の観点から１〜３０秒以内に完了すればよい。
【００５５】
さらに、水洗終了時の鋼板温度が高い場合、鋼板が乾燥されるまでに、液膜化された水分により鋼板が酸化され、表面酸素濃度が高くなる可能性がある。そのため、水洗終了時の鋼板温度は４０℃以下であることが望ましい。また、水洗後に鋼板表面に液膜状態で水分が存在すると酸化が進みやすいため、水洗後すぐに乾燥することが望ましい。乾燥はドライエアを吹き付けるなどの方法により急速に乾燥できる。具体的には水洗終了後５秒以内に乾燥することが望ましい。
【００５６】
以上のように、酸洗工程でスケールを完全に除去することに加えて、その後の水洗工程および乾燥工程において、鋼板表面に新たに酸化物を形成させないことが重要である。
【実施例】
【００５７】
本発明を実施例により更に詳細に説明する。
【００５８】
表１に供試材として用いた８種の鋼の成分組成を示す。表２（表２−１と表２−２を合わせて表２とする）に、熱間圧延時の高圧水デスケーリング条件、及び酸洗条件を示す。表２−２は酸洗後の水洗、乾燥工程の条件を変化させた実施例であり、熱間圧延時の高圧水デスケーリング条件、及び酸洗条件に加えて水洗および乾燥の条件を示す。
【００５９】
熱間圧延は、１２５０℃にスラブ加熱し、次いで粗圧延を実施後、デスケーリングを行い、９１０℃で仕上圧延を実施した。その後、巻き取り温度４２５℃で巻取り、室温まで冷却した。次いで行う酸洗では、作成した試料を７０ｍｍ×１５０ｍｍサイズの小片とし、実験用の酸洗槽に浸漬して行った。酸洗後の水洗は洗浄水に鋼板を浸漬させることにより行い、水洗後の乾燥はドライエアを吹きつけて実施した。
【００６０】
上記のようにして得られた熱延鋼板の表面粗さをＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に準拠して測定し、算術平均粗さＲａを求めた。また、表面の平均酸素濃度については、走査型電子顕微鏡を用いて、加速電圧５ｋＶ、作動距離８．５ｍｍ、倍率５００倍でランダムに抽出した５視野を観察し、エネルギー分散型Ｘ線分光器を用いて分析し、得られたＸ線スペクトルから酸素濃度を定量計算し、５視野の平均値を求めて、表面の平均酸素濃度とした。
【００６１】
また、得られた熱延鋼板から試験片を採取し、化成処理性および塗装後耐食性を判定した。
【００６２】
化成処理性の評価方法は下記の通りである。
【００６３】
製造した熱延鋼板から７０ｍｍ×１５０ｍｍサイズの試験片を採取し、日本ペイント（株）製の脱脂材：サーフクリーナーＥＣ９０で脱脂し、水洗した後、表面調整剤：５Ｎ−１０で３０秒間表面調整を行い、化成処理液：ＥＣ１０００Ｒ−１に浸漬して温度４０℃で１２０秒の処理を行い、水洗、乾燥した。化成処理性は、化成皮膜を施した鋼板表面のＳＥＭ観察によるスケ有無で評価した。ＳＥＭにより倍率１０００倍で化成皮膜の観察を行い、リン酸亜鉛結晶で覆われていない鋼板表面が観察される場合はスケ有りと判定した。
【００６４】
塗装後耐食性の評価方法は下記のとおりである。
【００６５】
上記の化成処理を施した試験片に関西ペイント（株）製の電着塗料：ＰＮ−１５０を用いて電着塗装を行った後１７０℃の炉内で２０分焼付けることで２０μｍの電着皮膜を形成させた。その後、カッターナイフで鋼板に到達するまでのカットをクロス状に付与し、この試験片を、５質量％ＮａＣｌ水溶液を用いて、ＪＩＳ  Ｚ２３７１：２０００に規定される中性塩水噴霧試験に準拠して９６０時間の塩水噴霧試験を行った。その後、クロスカット部について、幅２５ｍｍのセロハンテープを用いてテープ剥離試験し、カット部からの片側最大剥離幅を測定した。この最大剥離幅が２．０ｍｍ以下であれば、塗装後耐食性は良好であるといえる。以上により得られた評価結果を表３（表３−１と表３−２を合わせて表３とする）に示す。
【００６６】
【表１】
2016029207.tif 000002
【００６７】
【表２−１】
2016029207.tif 000003
【００６８】
【表２−２】
2016029207.tif 000004
【００６９】
【表３−１】
2016029207.tif 000005
【００７０】
【表３−２】
2016029207.tif 000006
【００７１】
表３より、本発明例では、いずれも良好な化成処理性、塗装後耐食性が得られている。一方、比較例では化成処理性が劣り、塗装後耐食性が十分でない。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明の熱延鋼板は、化成処理性や塗装後耐食性に優れるだけでなく、高い強度と優れた加工性を有しているので、自動車部材の素材の他、家電や建築などの分野で同様の特性が求められる部材の素材としても好適に用いることができる。