JP7758007B2 - Electrogalvanized hot-rolled steel sheet and its manufacturing method - Google Patents
Electrogalvanized hot-rolled steel sheet and its manufacturing methodInfo
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Description
本発明は、電気亜鉛めっき熱延鋼板に関し、特に、外観均一性に優れ、家電用途に好適な光沢度および白色度を有する表面外観に優れた電気亜鉛めっき熱延鋼板およびその製造方法に関する。 The present invention relates to electrogalvanized hot-rolled steel sheet, and in particular to electrogalvanized hot-rolled steel sheet with excellent surface appearance, excellent uniformity, and gloss and whiteness suitable for home appliance applications, and a method for producing the same.
電気亜鉛めっき鋼板は、家電、自動車、建材などの広範な用途で使用されている。中でも、無塗装で使用される家電用途向けの電気亜鉛めっき鋼板は、表面外観に優れることが要求されている。 Electro-galvanized steel sheets are used in a wide range of applications, including home appliances, automobiles, and building materials. In particular, electro-galvanized steel sheets for home appliances, which are used unpainted, are required to have excellent surface appearance.
電気亜鉛めっき鋼板は、光沢感の少ない白色外観を特徴としているが、さらにムラ等の表面欠陥がなく、また様々な角度から見たときの位置による光沢感の違いが少ない、外観均一性に優れたものであることが求められている。すなわち、電気亜鉛めっき鋼板の表面外観については、外観均一性に優れ、適度な光沢度および高い白色度を有することが要求されている。 Electro-galvanized steel sheets are characterized by a white appearance with little gloss, but they are also required to have excellent uniformity in appearance, with no surface defects such as unevenness, and little variation in gloss depending on the position when viewed from various angles. In other words, the surface appearance of electro-galvanized steel sheets is required to have excellent uniformity in appearance, a moderate level of gloss, and high whiteness.
ところで、電気亜鉛めっき層は下地鋼板の表面凹凸に追従して形成されるため、電気亜鉛めっき層が施された電気亜鉛めっき鋼板の表面外観は、下地鋼板の表面性状に大きく依存する。このため、通常は、電気亜鉛めっき鋼板の下地鋼板としては、表面凹凸の少ない冷延鋼板が使用される。 However, since the electrogalvanized layer is formed to conform to the surface irregularities of the base steel sheet, the surface appearance of the electrogalvanized steel sheet to which the electrogalvanized layer is applied depends greatly on the surface properties of the base steel sheet. For this reason, cold-rolled steel sheets with minimal surface irregularities are usually used as base steel sheets for electrogalvanized steel sheets.
一方、熱間圧延工程および表面に生成した酸化スケールを除去するために行われる酸洗工程を経て製造される熱延鋼板は、冷延鋼板と比較して表面凹凸が大きいことが知られている。このため、熱延鋼板を下地鋼板として電気亜鉛めっきを行った場合、局部的な表面凹凸の差に起因した位置による光沢度の差が生じ、冷延鋼板を下地鋼板とする電気亜鉛めっき鋼板と比較して、外観均一性が劣るという問題があった。 On the other hand, hot-rolled steel sheets, which are manufactured through a hot-rolling process and a pickling process to remove oxide scale formed on the surface, are known to have greater surface irregularities than cold-rolled steel sheets. For this reason, when electrogalvanizing is performed using hot-rolled steel sheets as the base steel, differences in gloss occur depending on the position due to differences in local surface irregularities, resulting in a problem of inferior appearance uniformity compared to electrogalvanized steel sheets using cold-rolled steel sheets as the base steel.
熱延鋼板を下地鋼板とする電気亜鉛めっき鋼板の外観均一性を改善する方法としては、特許文献1に熱延鋼板を酸洗後、第二鉄塩水溶液を用いてエッチング処理することにより、外観の優れた電気めっき鋼板が製造できることが開示されている。 As a method for improving the uniformity of the appearance of electrogalvanized steel sheets that use hot-rolled steel sheets as the base steel sheet, Patent Document 1 discloses that electroplated steel sheets with excellent appearance can be produced by pickling the hot-rolled steel sheet and then etching it using an aqueous ferric salt solution.
近年、熱延鋼板を下地鋼板とする電気亜鉛めっき熱延鋼板の表面外観についても、冷延鋼板を下地鋼板とする電気亜鉛めっき鋼板と同様に、外観均一性に優れ、適度な光沢度および高い白色度を有するといった、極めて高度な表面外観特性が要求されるようになってきた。 In recent years, the surface appearance of electro-galvanized hot-rolled steel sheets, which use hot-rolled steel sheets as the base steel sheet, has come to require extremely high-level surface appearance characteristics, such as excellent appearance uniformity, moderate gloss, and high whiteness, just like electro-galvanized steel sheets, which use cold-rolled steel sheets as the base steel sheet.
しかしながら、特許文献1に開示されているエッチング処理を用いる方法では、近年電気亜鉛めっき熱延鋼板に対して要求されている極めて高度な表面外観特性を十分に満足することはできなかった。特に下地鋼板である熱延鋼板の位置による表面凹凸の差が大きい場合には、エッチング処理後も位置による表面凹凸の差が残存し、これが電気亜鉛めっき熱延鋼板の位置による光沢度の差を生じさせるため、優れた外観均一性を有する電気亜鉛めっき熱延鋼板を得ることはできなかった。 However, the method using etching disclosed in Patent Document 1 was unable to fully satisfy the extremely high level of surface appearance required of electro-galvanized hot-rolled steel sheets in recent years. In particular, when there is significant variation in surface unevenness depending on the position on the base hot-rolled steel sheet, the variation in surface unevenness depending on the position remains even after etching, causing differences in gloss depending on the position on the electro-galvanized hot-rolled steel sheet, making it impossible to obtain electro-galvanized hot-rolled steel sheets with excellent uniformity in appearance.
上記課題を解決するためになされた本発明は、表面外観に優れた電気亜鉛めっき熱延鋼板を提供することを目的とするものであり、特に、外観均一性に優れるとともに、適度な光沢度および高い白色度を有する電気亜鉛めっき熱延鋼板を提供することを目的とするものである。 The present invention, which was made to solve the above problems, aims to provide an electro-galvanized hot-rolled steel sheet with excellent surface appearance, and in particular, to provide an electro-galvanized hot-rolled steel sheet with excellent appearance uniformity, moderate gloss, and high whiteness.
本発明者らは、前記課題を解決すべく、表面外観に優れた電気亜鉛めっき熱延鋼板について鋭意研究を重ねた。 In order to solve the above-mentioned problems, the inventors conducted extensive research into electrogalvanized hot-rolled steel sheets with excellent surface appearance.
その結果、熱延鋼板の表面に所定の条件でブラスト処理を施し、その後電気亜鉛めっき層形成処理を行うことにより、所定の表面粗さを有する電気亜鉛めっき熱延鋼板を得ることができ、この電気亜鉛めっき熱延鋼板は外観均一性に優れるとともに、適度な光沢度および高い白色度を有するものであることを明らかにした。 As a result, it was revealed that by blasting the surface of a hot-rolled steel sheet under specified conditions and then performing an electrogalvanized layer formation process, it is possible to obtain an electrogalvanized hot-rolled steel sheet with a specified surface roughness, and that this electrogalvanized hot-rolled steel sheet has excellent appearance uniformity, as well as a moderate gloss and high whiteness.
本発明はこ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。
[1]熱延鋼板の表面に電気亜鉛めっき層を有する電気亜鉛めっき熱延鋼板であって、
前記電気亜鉛めっき層表面の最大高さ粗さRzが4.0μm以上20.0μm以下であり、前記電気亜鉛めっき層表面における平滑部の個数密度が、前記電気亜鉛めっき層の断面長さ2.5mmあたり10個以下である電気亜鉛めっき熱延鋼板。
ここで、前記平滑部とは、前記電気亜鉛めっき層表面の粗さ曲線を0.02mmごとの領域に分割したときの、最大高さ粗さRzが1.0μm以下である領域のこととする。
[2][1]に記載の電気亜鉛めっき熱延鋼板の製造方法であって、熱延鋼板の表面に平均粒径60μm以上300μm以下の粒子をブラスト処理した後に電気亜鉛めっき層を形成することを特徴とする電気亜鉛めっき熱延鋼板の製造方法。
The present invention was made based on these findings, and the gist of the present invention is as follows.
[1] An electrogalvanized hot-rolled steel sheet having an electrogalvanized layer on the surface of the hot-rolled steel sheet,
an electrogalvanized hot-rolled steel sheet in which the surface roughness in maximum height Rz of the electrogalvanized layer is 4.0 μm or more and 20.0 μm or less, and the number density of smooth portions on the surface of the electrogalvanized layer is 10 or less per 2.5 mm cross-sectional length of the electrogalvanized layer.
Here, the smooth portion refers to a region where the maximum height roughness Rz is 1.0 μm or less when the roughness curve of the surface of the electrogalvanized layer is divided into regions of 0.02 mm each.
[2] A method for producing an electro-galvanized hot-rolled steel sheet according to [1], characterized in that the surface of the hot-rolled steel sheet is subjected to a blast treatment with particles having an average particle diameter of 60 μm or more and 300 μm or less, and then an electro-galvanized layer is formed.
ここで、表面の最大高さ粗さRzと粗さ曲線は、JISB0601-2001の規定に基づく。 Here, the maximum height roughness Rz and roughness curve of the surface are based on the specifications of JIS B0601-2001.
本発明により、表面外観に優れた電気亜鉛めっき熱延鋼板を得ることができる。特に、外観均一性に優れるとともに、適度な光沢度および高い白色度を有する電気亜鉛めっき熱延鋼板を得ることができる。 The present invention makes it possible to obtain electrogalvanized hot-rolled steel sheets with excellent surface appearance. In particular, it is possible to obtain electrogalvanized hot-rolled steel sheets with excellent appearance uniformity, moderate gloss, and high whiteness.
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。 The following describes an embodiment of the present invention. Note that the present invention is not limited to the following embodiment.
本発明の電気亜鉛めっき熱延鋼板は、熱延鋼板の表面に電気亜鉛めっき層を有する電気亜鉛めっき熱延鋼板であって、前記電気亜鉛めっき層表面の最大高さ粗さRzが4.0μm以上20.0μm以下であり、前記電気亜鉛めっき層表面における平滑部の個数密度が、前記電気亜鉛めっき層の断面長さ2.5mmあたり10個以下である、電気亜鉛めっき熱延鋼板である。ここで、前記平滑部とは、前記電気亜鉛めっき層表面の粗さ曲線を0.02mmごとの領域に分割したときの、最大高さ粗さRzが1.0μm以下である領域のこととする。 The electrogalvanized hot-rolled steel sheet of the present invention is an electrogalvanized hot-rolled steel sheet having an electrogalvanized layer on the surface of the hot-rolled steel sheet, wherein the maximum height roughness Rz of the surface of the electrogalvanized layer is 4.0 μm or more and 20.0 μm or less, and the number density of smooth portions on the surface of the electrogalvanized layer is 10 or less per 2.5 mm cross-sectional length of the electrogalvanized layer. Here, the smooth portions refer to regions where the maximum height roughness Rz is 1.0 μm or less when the roughness curve of the surface of the electrogalvanized layer is divided into regions every 0.02 mm.
上記性状を満足する本発明の電気亜鉛めっき熱延鋼板は、外観均一性に優れるとともに、適度な光沢度および高い白色度を有する。 The electrogalvanized hot-rolled steel sheet of the present invention, which satisfies the above properties, has excellent appearance uniformity, as well as moderate gloss and high whiteness.
外観均一性は光沢度計を用いて電気亜鉛めっき熱延鋼板の光沢度を測定し、測定対象部位の中で最も光沢度の低い箇所と最も光沢度の高い箇所の光沢度の差により判定され、電気亜鉛めっき熱延鋼板の部位による表面光沢度の差が少ない場合に優れると判定される。 Appearance uniformity is determined by measuring the gloss of the electro-galvanized hot-rolled steel sheet using a gloss meter and determining the difference in gloss between the lowest and highest gloss points among the measured areas. Electro-galvanized hot-rolled steel sheet is determined to be excellent when there is little difference in surface gloss between different areas.
適度な光沢度は電気亜鉛めっき熱延鋼板の使用用途や部位により変動するが、光沢度が低すぎると光沢感が不足し、光沢度が高すぎると反射光が強すぎると判断される場合が多く、代表的な用途では、測定角度60°の条件で光沢度5以上40以下が要求され、7以上30以下がより望まれる場合が多い。 The appropriate gloss level varies depending on the application and location of the electro-galvanized hot-rolled steel sheet, but if the gloss level is too low, it will not be shiny enough, and if the gloss level is too high, it will often be considered that the reflected light is too strong. In typical applications, a gloss level of 5 to 40 at a measurement angle of 60° is required, with a gloss level of 7 to 30 being more desirable.
白色度は電気亜鉛めっき鋼板の場合はより高いことが要求される場合が多く、通常は明度(L値)で評価され、L値が75以上であることが望まれる。 Higher whiteness is often required for electro-galvanized steel sheets, and is usually evaluated by brightness (L value), with an L value of 75 or higher being desirable.
本発明に用いられる熱延鋼板の種類は特に限定されない。低炭素鋼板、極低炭素鋼板、IF鋼板、各種合金元素を添加した高張力鋼板等の種々の鋼板を用いることができる。鋼板の厚さは特に限定されないが、通常1.2~3.2mmである。 The type of hot-rolled steel sheet used in the present invention is not particularly limited. Various steel sheets can be used, including low-carbon steel sheets, ultra-low-carbon steel sheets, IF steel sheets, and high-tensile steel sheets containing various alloying elements. The thickness of the steel sheet is not particularly limited, but is typically 1.2 to 3.2 mm.
本発明において、熱延鋼板とは、熱間圧延工程および表面に生成した酸化スケールを除去するために行われる酸洗工程を経て製造された、酸洗後の熱延鋼板を指すものとする。前記酸洗工程における酸洗方法は何ら限定されるものではなく、熱間圧延工程後の鋼板表面の酸化スケールを除去できる方法であればよく、例えば、塩酸または硫酸の水溶液に浸漬する方法が例示される。 In the present invention, hot-rolled steel sheet refers to a hot-rolled steel sheet that has been produced through a hot-rolling process and a pickling process to remove oxide scale formed on the surface. The pickling method used in the pickling process is not particularly limited, and any method that can remove oxide scale from the steel sheet surface after the hot-rolling process can be used, such as immersion in an aqueous solution of hydrochloric acid or sulfuric acid.
熱延鋼板の表面には、幅0.1~0.2mm程度の大きなピッチの凹凸が形成している。本発明は、前記幅0.1~0.2mm程度の大きなピッチの凹凸を維持したまま、さらにブラスト処理を行って小さなピッチの凹凸を意図的に形成することにより、熱延鋼板の表面に適切な凹凸を付与することを特徴とする。このようにして得られた熱延鋼板に電気亜鉛めっき層形成処理を行うと、角度を変えて見たときの位置による光沢感の差が小さい、外観均一性に優れた電気亜鉛めっき熱延鋼板を得ることができる。 The surface of the hot-rolled steel sheet is formed with large-pitch irregularities with a width of approximately 0.1 to 0.2 mm. The present invention is characterized by imparting appropriate irregularities to the surface of the hot-rolled steel sheet by maintaining the large-pitch irregularities with a width of approximately 0.1 to 0.2 mm and then intentionally forming small-pitch irregularities through a blasting process. When the hot-rolled steel sheet obtained in this way is subjected to an electrogalvanized layer formation process, an electrogalvanized hot-rolled steel sheet with excellent appearance uniformity and minimal difference in gloss depending on the position when viewed from different angles can be obtained.
本発明の電気亜鉛めっき熱延鋼板の電気亜鉛めっき層表面の最大高さ粗さRzは4.0μm以上20.0μm以下とする。Rzが4.0μm未満では、表面が平滑になり過ぎるため、光沢度が高く、白色度が低くなり、所望の表面外観が得られない。一方、Rzが20.0μmを超えると、凹凸が大きすぎるため、光沢度、白色度ともに低くなり、所望の表面外観が得られない。最大高さ粗さRzの下限値は、好ましくは5.0μmであり、より好ましくは7.0μmである。一方、最大高さ粗さRzの上限値は、好ましくは15.0μmであり、より好ましくは13.0μmである。 The maximum height roughness Rz of the electrogalvanized layer surface of the electrogalvanized hot-rolled steel sheet of the present invention is 4.0 μm or more and 20.0 μm or less. If Rz is less than 4.0 μm, the surface will be too smooth, resulting in high gloss and low whiteness, and the desired surface appearance will not be achieved. On the other hand, if Rz exceeds 20.0 μm, the unevenness will be too large, resulting in low gloss and whiteness, and the desired surface appearance will not be achieved. The lower limit of maximum height roughness Rz is preferably 5.0 μm, more preferably 7.0 μm. On the other hand, the upper limit of maximum height roughness Rz is preferably 15.0 μm, more preferably 13.0 μm.
本発明において、電気亜鉛めっき層表面における平滑部の個数密度は、電気亜鉛めっき層の断面長さ2.5mmあたり10個以下とする。ここで、前記平滑部とは、前記電気亜鉛めっき層表面の粗さ曲線を0.02mmごとの領域に分割したときの、最大高さ粗さRzが1.0μm以下である領域のこととする。 In the present invention, the number density of smooth portions on the surface of the electrogalvanized layer is 10 or less per 2.5 mm of cross-sectional length of the electrogalvanized layer. Here, the smooth portions refer to regions where the maximum height roughness Rz is 1.0 μm or less when the roughness curve of the surface of the electrogalvanized layer is divided into regions every 0.02 mm.
熱延鋼板の表面には、局部的に凹凸の少ない平滑部が存在しており、ブラスト処理を行った後においても前記平滑部が残存している場合がある。この平滑部が多く残存し過ぎると、その後の電気亜鉛めっき層形成処理を行った後においても局部的な光沢感の差が目立つこととなり、外観均一性が不十分となるため、平滑部の個数密度は、電気亜鉛めっき層の断面長さ2.5mmあたり10個以下とする。平滑部の個数密度の上限値は、好ましくは電気亜鉛めっき層の断面長さ2.5mmあたり6個以下であり、より好ましくは3個以下である。 The surface of hot-rolled steel sheet contains smooth areas with minimal localized irregularities, and these smooth areas may remain even after blasting. If too many of these smooth areas remain, localized differences in gloss will be noticeable even after the subsequent electrogalvanized layer formation process, resulting in insufficient uniformity in appearance. Therefore, the number density of smooth areas is set to 10 or less per 2.5 mm of cross-sectional length of the electrogalvanized layer. The upper limit of the number density of smooth areas is preferably 6 or less per 2.5 mm of cross-sectional length of the electrogalvanized layer, and more preferably 3 or less.
本発明の電気亜鉛めっき熱延鋼板における電気亜鉛めっき層のめっき付着量は特に限定されないが、4~30g/m2が好ましい。4g/m2未満では電気亜鉛めっき層が本来有する耐食性向上作用が不十分となる。一方、30g/m2を超えると、コスト高となる。 The coating weight of the electrogalvanized layer in the electrogalvanized hot-rolled steel sheet of the present invention is not particularly limited, but is preferably 4 to 30 g/ m2 . If it is less than 4 g/ m2 , the corrosion resistance-improving effect inherent to the electrogalvanized layer will be insufficient. On the other hand, if it exceeds 30 g/ m2 , the cost will be high.
本発明の電気亜鉛めっき熱延鋼板における電気亜鉛めっき層の上層には、目的に応じて、無機系皮膜、有機系皮膜、又はこれらの複合皮膜が施されていてもよい。 The electrogalvanized hot-rolled steel sheet of the present invention may have an inorganic coating, an organic coating, or a composite coating of these applied to the top layer of the electrogalvanized layer, depending on the purpose.
次に、本発明の電気亜鉛めっき熱延鋼板の製造方法について説明する。 Next, we will explain the manufacturing method of the electrogalvanized hot-rolled steel sheet of the present invention.
本発明における電気亜鉛めっき熱延鋼板の製造方法においては、熱延鋼板にブラスト処理を施した後、電気亜鉛めっき層形成処理を行う。ブラスト処理を施すことにより、下地鋼板である熱延鋼板の表面に適切な凹凸が付与され、その後電気亜鉛めっき層形成処理を行うことにより、電気亜鉛めっき熱延鋼板における電気亜鉛めっき層表面の最大高さ粗さRzを4.0μm以上とすることができる。 In the manufacturing method of electrogalvanized hot-rolled steel sheet of the present invention, the hot-rolled steel sheet is subjected to a blast treatment, followed by an electrogalvanized layer formation treatment. The blast treatment imparts appropriate irregularities to the surface of the hot-rolled steel sheet, which serves as the base steel sheet, and the subsequent electrogalvanized layer formation treatment can achieve a maximum height roughness Rz of 4.0 μm or more on the electrogalvanized layer surface of the electrogalvanized hot-rolled steel sheet.
ブラスト処理に用いる粒子の平均粒径は60μm以上300μm以下とする。平均粒径が60μm未満であると、平滑部が多く形成されてしまい、電気亜鉛めっき層表面における平滑部の個数密度が10個超えとなる。上記観点から、平均粒径が100μm以上であるとより好ましい。一方、平均粒径が300μmを超えると、電気亜鉛めっき熱延鋼板の表面粗さが粗くなり過ぎ、電気亜鉛めっき層表面の最大高さ粗さRzが20.0μm超えとなる。上記観点から、平均粒径が250μm以下であるとより好ましい。 The average particle size of the particles used in the blasting treatment should be 60 μm or more and 300 μm or less. If the average particle size is less than 60 μm, many smooth areas will be formed, and the number density of smooth areas on the surface of the electrogalvanized layer will exceed 10. From this perspective, an average particle size of 100 μm or more is more preferable. On the other hand, if the average particle size exceeds 300 μm, the surface roughness of the electrogalvanized hot-rolled steel sheet will be too high, and the maximum height roughness Rz of the electrogalvanized layer surface will exceed 20.0 μm. From this perspective, an average particle size of 250 μm or less is more preferable.
ブラスト処理に用いる粒子の形状は特に限定されない。平均粒径が上記範囲を満足するものであれば、粒子の形状は球形、楕円球形、多角形など、どのような形状であってもよい。 There are no particular restrictions on the shape of the particles used in the blasting process. As long as the average particle size falls within the above range, the particle shape may be any shape, such as spherical, oval, or polygonal.
ブラスト処理に用いる粒子の材質については特に限定されない。例えば、鉄、ステンレス、亜鉛、アルミニウム、銅などの金属粒子、アルミナ、ジルコニアなどのセラミックス粒子、ソーダ石灰ガラスなどのガラス粒子、ナイロン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂などの樹脂粒子などを用いることができる。 There are no particular restrictions on the material of the particles used in the blasting process. For example, metal particles such as iron, stainless steel, zinc, aluminum, and copper; ceramic particles such as alumina and zirconia; glass particles such as soda-lime glass; and resin particles such as nylon resin, urea resin, and melamine resin can be used.
ブラスト処理に用いる粒子が、Feを50質量%以上含有する金属粒子であるとより好ましい。このような粒子としては鉄粉、ステンレス粒子などが例示される。これらの粒子は比較的安価であり、入手が容易である。 It is more preferable that the particles used in the blasting process are metal particles containing 50% or more by mass of Fe. Examples of such particles include iron powder and stainless steel particles. These particles are relatively inexpensive and easily available.
本発明において、ブラスト処理の方法については特に限定されない。例えば、遠心力ブラスターで粒子を投射するショットブラスト、圧縮エアを用いて粒子を投射するサンドブラスト、粒子を水と共に圧縮エアで投射するウェットブラストなどを用いることができる。 In the present invention, there are no particular limitations on the blasting method. For example, shot blasting, in which particles are projected using a centrifugal blaster, sand blasting, in which particles are projected using compressed air, and wet blasting, in which particles are projected together with water using compressed air, can be used.
本発明において、ブラスト処理の回数については特に限定されない。ブラスト処理の回数は、1回であってもよく、2回以上の複数回であってもよい。ブラスト処理により確実に凹凸を形成する観点から、ブラスト処理の回数は2回以上であることが好ましい。一方、処理コストの観点から、ブラスト処理の回数は20回以下であることが好ましい。 In the present invention, there is no particular limitation on the number of times the blast treatment is performed. The blast treatment may be performed once, or two or more times. From the perspective of reliably forming unevenness through the blast treatment, it is preferable that the blast treatment be performed two or more times. On the other hand, from the perspective of treatment costs, it is preferable that the blast treatment be performed 20 times or less.
本発明においては、熱延鋼板の表面に粒子をブラスト処理した後に電気亜鉛めっき層を形成する。電気亜鉛めっき層を形成する方法は特に限定されず、公知の電気亜鉛めっき方法がすべて適用可能である。なお、電気亜鉛めっき層を形成するのに先立ち、必要に応じて電解脱脂処理や酸洗処理を行うことができる。また、電気亜鉛めっき層の上層に無機系皮膜、有機系皮膜、又はこれらの複合皮膜を施す場合には、これら皮膜の形成方法は特に限定されず、塗布型、反応型、電解型などのいずれの方法も適用可能である。 In the present invention, the surface of a hot-rolled steel sheet is blasted with particles before forming an electrogalvanized layer. There are no particular limitations on the method for forming the electrogalvanized layer, and all known electrogalvanizing methods are applicable. Prior to forming the electrogalvanized layer, electrolytic degreasing and pickling can be performed as needed. Furthermore, when an inorganic coating, organic coating, or composite coating of these is applied on top of the electrogalvanized layer, there are no particular limitations on the method for forming these coatings, and any method, such as coating, reaction, or electrolytic, can be applied.
以下、本発明を実施例により説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described below using examples. Note that the present invention is not limited to the following examples.
電気亜鉛めっき熱延鋼板を製造するための下地鋼板として、板厚2.6mmの熱延鋼板を用いた。 A 2.6 mm thick hot-rolled steel sheet was used as the base steel sheet for producing the electro-galvanized hot-rolled steel sheet.
次いで、熱延鋼板に対して、表1に示す条件でブラスト処理を実施した。ウェットブラストは、圧縮エア圧0.2MPaの条件で、水に混合した粒子を投射した。ショットブラストは、インペラーの回転数1000rpmで行った。サンドブラストは、圧縮エア圧0.2MPaで行った。ウェットブラスト、ショットブラスト、サンドブラストのいずれについても、処理速度100mm/sの条件で処理を行った。 The hot-rolled steel sheets were then blasted under the conditions shown in Table 1. Wet blasting involved projecting particles mixed with water at a compressed air pressure of 0.2 MPa. Shot blasting was performed at an impeller rotation speed of 1000 rpm. Sand blasting was performed at a compressed air pressure of 0.2 MPa. All wet blasting, shot blasting, and sand blasting were performed at a processing speed of 100 mm/s.
ブラストする粒子にはステンレス、鉄、アルミナ、ジルコニア、メラミン樹脂を用いた。ブラストする粒子は、球形粒子は平均円形度が0.9、多角形粒子は平均円形度が0.9以下のものを用いた。ここで、円形度とは、粒子表面の凹凸度合いを表すもので、Wadellの円形度のことを示しており、下記式で求められる。 The particles used for blasting were stainless steel, iron, alumina, zirconia, and melamine resin. The particles used for blasting were spherical particles with an average circularity of 0.9, and polygonal particles with an average circularity of 0.9 or less. Here, circularity indicates the degree of unevenness on the particle surface, and refers to Wadell's circularity, which can be calculated using the following formula:
円形度=投影面積の等しい円の周長/粒子の周長
ここで、「投影面積の等しい円の周長」とは、ある粒子を真上から観察したとき、下の平面に映った粒子の影の面積を求め、この面積に等しい円の輪郭の長さである。「粒子の周長」とは、粒子を真上から観察したとき、下の平面に映った粒子の影の輪郭の長さである。粒子表面の凹凸度合いが小さいほど、円形度は1に近くなる。
Circularity = perimeter of a circle with equal projected area / perimeter of a particle Here, "perimeter of a circle with equal projected area" refers to the length of the contour of a circle equal to the area of the shadow of a particle projected onto a flat surface below when the particle is observed from directly above. "Perimeter of a particle" refers to the length of the contour of the shadow of a particle projected onto a flat surface below when the particle is observed from directly above. The smaller the degree of unevenness of the particle surface, the closer the circularity is to 1.
なお、比較のために、一部の試験片については、ブラスト処理を行わない条件、または(株)ホタニ製研削ブラシロールD-100を用いて、圧下量3mmの条件で表面研削を行った試験片を作製した。 For comparison, some test pieces were prepared without blasting, or by surface grinding using a Hotani Co., Ltd. grinding brush roll D-100 with a reduction of 3 mm.
表1に示した条件でブラスト処理を施した熱延鋼板、ブラスト処理を施さない熱延鋼板および上記条件で表面研削を行った熱延鋼板に対して、アルカリ電解脱脂処理、酸洗処理を施した後、電気亜鉛めっき層形成処理を行った。電気亜鉛めっき層形成処理の方法としては、硫酸亜鉛七水和物を440g/L含有するpH1.5、浴温50℃の電気亜鉛めっき浴中で鋼板を陰極として50A/dm2で電解を行い、電解時間を変更させることによって所定の付着量の電気亜鉛めっき層を形成した。 Hot-rolled steel sheets that had been blasted under the conditions shown in Table 1, hot-rolled steel sheets that had not been blasted, and hot-rolled steel sheets that had been surface-ground under the above conditions were subjected to alkaline electrolytic degreasing and pickling, followed by an electrogalvanized layer formation process. The electrogalvanized layer formation process involved electrolysis at 50 A/ dm2 using the steel sheet as the cathode in an electrogalvanized bath containing 440 g/L of zinc sulfate heptahydrate, at a pH of 1.5, and at a bath temperature of 50°C, and the electrolysis time was varied to form an electrogalvanized layer with a predetermined coating weight.
以上のようにして得られた試験片について、以下の評価を行った。評価結果を表1に示す。
(1)亜鉛めっき層の付着量
電気亜鉛めっき層の付着量を以下の方法で測定した。
50mm×50mmサイズの試験片のめっき層を塩酸で溶解し、めっき層中に含まれるZn量をICP発光分析装置により測定し、めっき付着量を算出した。
(2)電気亜鉛めっき層表面の最大高さ粗さRz
各試験片について、円錐形状、先端半径2μm、先端角度60°の触針式表面粗さ計を用い、測定長さ2.5mmでJIS B0601-2001に基づいて測定し、得られた断面曲線を用いてカットオフ波長0.8mmとして粗さ曲線を得た。この粗さ曲線から、最大高さ粗さRzを算出した。なお、上記表面粗さ計による測定方向は、鋼板の圧延方向とした。
(3)電気亜鉛めっき層表面の平滑部の個数密度
上記(2)で得られた粗さ曲線を0.02mmごとの領域に分割し、各領域の最大高さ粗さRzを算出し、Rzが1.0μm以下である領域の数を求めた。この領域の数を、断面長さ2.5mmあたりの平滑部の個数密度とした。
(4)外観均一性
150mm×70mmサイズの各試験片の任意の10箇所について、コニカミノルタ製光沢計GM-60Sを用いて、測定径2mm×4mm、測定角度60°の条件で光沢度を測定し、最も光沢度の低い箇所と最も光沢度の高い箇所の光沢度の差により外観均一性を評価した。外観均一性の合否は以下の基準によって判定し、◎または○を合格、×を不合格とした。
◎:光沢度の差≦2
○:2<光沢度の差≦5
×:5<光沢度の差
(5)光沢度
各試験片について、日本電色製のPG-1Mを用いて、測定径10.5mm×60mm、測定角度60°の条件で光沢度を測定した。光沢度の合否は以下の基準によって判定し、◎または○を合格、×を不合格とした。
◎:7≦光沢度≦30
○:5≦光沢度<7または30<光沢度≦40
×:光沢度<5または40<光沢度
(6)白色度
各試験片について、コニカミノルタ製分光色彩計CM-2600dを用い、SCE(正反射光除去)モードでL値を測定した。白色度の合否は以下の基準によって判定し、◎または○を合格、×を不合格とした。
◎:80≦L値
〇:75≦L値<80
×:L値<75
The test pieces obtained as described above were subjected to the following evaluations. The evaluation results are shown in Table 1.
(1) Coating Weight of Zinc Plating Layer The coating weight of the electrolytic zinc plating layer was measured by the following method.
The plating layer of the test piece having a size of 50 mm x 50 mm was dissolved with hydrochloric acid, and the amount of Zn contained in the plating layer was measured using an ICP emission spectrometer, and the plating adhesion weight was calculated.
(2) Maximum height roughness Rz of the electrogalvanized layer surface
For each test piece, a stylus-type surface roughness meter with a cone shape, a tip radius of 2 μm, and a tip angle of 60° was used to measure a measurement length of 2.5 mm in accordance with JIS B0601-2001, and a roughness curve was obtained using the obtained cross-sectional curve with a cutoff wavelength of 0.8 mm. From this roughness curve, the maximum height roughness Rz was calculated. The measurement direction using the surface roughness meter was the rolling direction of the steel sheet.
(3) Number density of smooth portions on the surface of the electrogalvanized layer The roughness curve obtained in (2) above was divided into regions every 0.02 mm, the maximum height roughness Rz of each region was calculated, and the number of regions with an Rz of 1.0 μm or less was determined. This number of regions was taken as the number density of smooth portions per 2.5 mm cross-sectional length.
(4) Appearance Uniformity The gloss was measured at any 10 points on each 150 mm × 70 mm test piece using a Konica Minolta gloss meter GM-60S under conditions of a measurement diameter of 2 mm × 4 mm and a measurement angle of 60°, and the appearance uniformity was evaluated based on the difference in gloss between the point with the lowest gloss and the point with the highest gloss. The pass/fail of the appearance uniformity was judged according to the following criteria, with ◎ or ○ being pass and × being fail.
◎: Glossiness difference ≦2
○: 2<gloss difference≦5
×: 5<difference in glossiness (5) Glossiness For each test piece, the glossiness was measured using a PG-1M manufactured by Nippon Denshoku Corporation under the conditions of a measurement diameter of 10.5 mm × 60 mm and a measurement angle of 60°. The pass/fail of the glossiness was judged according to the following criteria, with ◎ or ○ being pass and × being fail.
◎: 7≦glossiness≦30
Good: 5≦glossiness<7 or 30<glossiness≦40
×: Glossiness < 5 or 40 < Glossiness (6) Whiteness For each test piece, the L value was measured using a Konica Minolta CM-2600d spectrophotometer in SCE (specular reflection excluded) mode. The whiteness was judged according to the following criteria, with ◎ or ○ representing pass and × representing fail.
◎: 80≦L value ◯: 75≦L value<80
×: L value < 75
表1から明らかなように、本発明の電気亜鉛めっき熱延鋼板は、いずれも外観均一性に優れるとともに、適度な光沢度および高い白色度を有する。 As is clear from Table 1, all of the electrogalvanized hot-rolled steel sheets of the present invention have excellent uniformity in appearance, as well as moderate gloss and high whiteness.
本発明の電気亜鉛めっき熱延鋼板は、いずれも外観均一性に優れるとともに、適度な光沢度および高い白色度を有することから、家電、自動車、建材などの広範な分野で適用できる。特に、無塗装で使用される家電用途向けに好適に利用可能である。 The electrogalvanized hot-rolled steel sheets of the present invention have excellent appearance uniformity, as well as moderate gloss and high whiteness, making them suitable for a wide range of applications, including home appliances, automobiles, and building materials. They are particularly suitable for use in home appliances where they are used unpainted.
Claims (2)
前記電気亜鉛めっき層表面の最大高さ粗さRzが4.0μm以上20.0μm以下であり、前記電気亜鉛めっき層表面における平滑部の個数密度が、前記電気亜鉛めっき層の断面長さ2.5mmあたり10個以下である電気亜鉛めっき熱延鋼板。
ここで、前記平滑部とは、前記電気亜鉛めっき層表面の粗さ曲線を0.02mmごとの領域に分割したときの、最大高さ粗さRzが1.0μm以下である領域のこととする。 An electrogalvanized hot-rolled steel sheet having an electrogalvanized layer on a surface of the hot-rolled steel sheet,
an electrogalvanized hot-rolled steel sheet in which the surface roughness in maximum height Rz of the electrogalvanized layer is 4.0 μm or more and 20.0 μm or less, and the number density of smooth portions on the surface of the electrogalvanized layer is 10 or less per 2.5 mm cross-sectional length of the electrogalvanized layer.
Here, the smooth portion refers to a region where the maximum height roughness Rz is 1.0 μm or less when the roughness curve of the surface of the electrogalvanized layer is divided into regions of 0.02 mm each.
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