磷酸锌处理镀锌钢板及其制造方法技术

本发明专利技术提供即使用于近年来零部件的一体化、形状的复杂化不断发展的汽车用零部件等情况下，也能适当抑制由压制成型时的成型品的开裂导致的模具擦伤、具有优异压制成型性的磷酸锌处理镀锌钢板。其为在至少单面上具有磷酸锌系被膜的镀锌钢板，磷酸锌系被膜的附着量为1.0～2.0g/m

Zinc phosphate treated galvanized steel sheet and its manufacturing method

The invention provides zinc phosphate treated galvanized steel sheet with excellent pressing formability, which can suitably restrain die scratches caused by the cracking of the moulding product during pressing forming even under the conditions of the integration of parts and the complication of the shape of the automotive parts which have been developing in recent years. It is a galvanized steel sheet with zinc phosphate coating on at least one surface, and the adhesion of zinc phosphate coating is 1.0-2.0g/m.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】磷酸锌处理镀锌钢板及其制造方法
本专利技术涉及压制成型时的滑动阻力小、具有优异的压制成型性、并且无外观不均、涂料密合性及涂装后耐腐蚀性也优异的磷酸锌处理镀锌钢板及其制造方法。
技术介绍
电镀锌钢板以汽车车体用途为中心广泛地用于广范围的领域，在这些用途中，对其实施压制成型从而供于使用。然而，电镀锌钢板相比于冷轧钢板而言具有压制成型性差的缺点。其原因在于，电镀锌钢板在压制模具中的滑动阻力高于冷轧钢板。即，存在下述问题：在压制模具和加强筋(bead)处的滑动阻力高的部分，电镀锌钢板变得不易于流入压制模具，易于发生钢板的断裂。为解决上述镀锌钢板的问题，已提出在镀锌表面形成有磷酸锌系被膜的镀锌钢板，并将其供于实用。另外，为了进一步提高上述具有磷酸锌系被膜的镀锌钢板的压制成型性，专利文献1公开了控制镀锌处理后的钢板表面的粗糙度的技术。同样，专利文献2公开了控制形成磷酸锌系被膜的磷酸锌晶体的长边长度的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003－171775号公报专利文献2：日本特开2003－221675号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题近年来，在汽车车体用途等之中，随着零部件的一体化、形状的复杂化不断发展，根据成型品的形状而存在发生由压制成型时的成型品的开裂引起的模具擦伤(diegalling)的问题。对于这种模具擦伤的抑制而言，即使在镀锌钢板上形成磷酸锌系被膜、并且如专利文献1、2那样对钢板表面的粗糙度和磷酸锌晶体的长边长度进行控制，也依然是不充分的。因此，本专利技术的目的在于，解决上述现有技术中的课题，并提供即使用于近年来零部件的一体化、形状的复杂化不断发展的汽车用零部件等的情况下，也能适当抑制由压制成型时的成型品的开裂导致的模具擦伤、具有优异的压制成型性，并且无外观不均，涂料密合性及涂装后耐腐蚀性也优异的磷酸锌处理镀锌钢板。另外，本专利技术的其他目的在于，提供能够稳定地制造具有上述优异性能的磷酸锌处理镀锌钢板的制造方法。用于解决课题的手段本专利技术的专利技术人为解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，在镀锌钢板表面形成含有适量Mn及Ni的、规定附着量的磷酸锌系被膜，并且将该磷酸锌系被膜的表面粗糙度控制为0.05μm≤Sa≤0.12μm、0.4μm≤Sz≤0.9μm，由此能够解决上述课题。另外，还发现通过利用来自喷嘴的处理液的吹喷而进行磷酸锌处理，并且在此时，自喷嘴以规定的吹喷角度向镀锌钢板面吹喷处理液，由此能够将磷酸锌系被膜的表面粗糙度控制为上述三维粗糙度(Sa、Sz)。本专利技术是基于上述认识而作出的，以下是本专利技术的要旨。[1]磷酸锌处理镀锌钢板，其为在至少单面上具有磷酸锌系被膜的镀锌钢板，所述磷酸锌处理镀锌钢板的特征在于，所述磷酸锌系被膜的附着量为1.0～2.0g/m2，Mn含量为3.0～8.0质量％，Ni含量为0.7～1.3质量％，被膜表面的三维算术平均粗糙度Sa为0.05～0.12μm、且三维最大表面凹凸高度Sz为0.4～0.9μm。[2]磷酸锌处理镀锌钢板的制造方法，其为上述[1]所述的磷酸锌处理镀锌钢板的制造方法，所述制造方法的特征在于，自喷嘴而对通板的镀锌钢板吹喷含有镍离子和锰离子的磷酸锌处理液，由此进行磷酸锌处理，自所述喷嘴向镀锌钢板吹喷磷酸锌处理液时，将相对于镀锌钢板面而言的镀锌钢板长边方向上的处理液吹喷角度(即，在镀锌钢板长边方向上，喷嘴的处理液喷射方向与镀锌钢板面所成的角度)设为30～80°。[3]如上述[2]所述的磷酸锌处理镀锌钢板的制造方法，其特征在于，对镀锌钢板吹喷磷酸锌处理液的喷嘴是沿钢板宽度方向设置的狭缝喷嘴。专利技术的效果本专利技术的磷酸锌处理镀锌钢板即使用于近年来零部件的一体化、形状的复杂化不断发展的汽车用零部件等的情况下时，也能适当抑制由压制成型时的成型品的开裂导致的模具擦伤、具有优异的压制成型性、并且无外观不均，涂料密合性及涂装后耐腐蚀性优异。另外，利用本专利技术的制造方法，能够稳定地制造具有上述优异性能的磷酸锌处理镀锌钢板。附图说明[图1]图1为示出实施例中所用的摩擦系数测定装置的概要的说明图。[图2]图2为示出图1的装置中所用的加强筋的形状、尺寸的说明图。[图3]图3为示出图1的装置中所用的其他加强筋的形状、尺寸的说明图。[图4]图4示意性地示出本专利技术的方法中自狭缝喷嘴吹喷磷酸锌处理液的情况的一个实施方式，图4(A)为自侧面观察狭缝喷嘴而得的图，图4(B)为自通板方向上游观察狭缝喷嘴而得的图。具体实施方式本专利技术的磷酸锌处理镀锌钢板，是至少在钢板的一面(镀覆面)具有磷酸锌系被膜的镀锌钢板。本文中，镀锌钢板是指所谓的纯镀锌钢板，但由于通常在镀锌被膜中一般会不可避免地作为镀覆杂质而含有来自钢板的溶出成分(Fe及其他钢成分)、因共用其他种类的镀层与测压仪(cell)等设备而混入的杂质(Ni、Sn、Al等)，因此设定为镀锌钢板也包括镀锌被膜含有上述成分的镀锌钢板。另外，锌镀层的形成可使用电镀法，也可使用熔融镀覆法，不作特别限定。在镀锌面形成的磷酸锌系被膜的附着量设为1.0～2.0g/m2。若被膜附着量低于1.0g/m2，则即使在涂油状态下，也无法充分发挥由磷酸锌系被膜带来的油保持力，另外，变得无法避免模具与自磷酸锌系被膜表面露出的锌镀层直接接触，因此由磷酸锌系被膜的形成而带来的压制成型性的提高效果变得不充分。另一方面，若被膜附着量大于2.0g/m2，则磷酸锌系被膜需要长时间才能形成，不仅成本增加，而且表面的摩擦阻力增大，因此，反而使压制成型性变差。在本专利技术中，为了提高压制成型性、进而提高涂料密合性及涂装后的耐腐蚀性，而在磷酸锌系被膜中含有0.7～1.3质量％的Ni和3.0～8.0质量％的Mn。尽管不清楚磷酸锌系被膜中所含有的Ni和Mn以何种形态存在于磷酸锌晶体(Zn3(PO4)2·4H2O/Hopeite(磷锌矿))中，但由于即使含有Ni和Mn也无法通过X射线衍射图案检测出Hopeite，因此认为Ni和Mn以取代Zn的形式存在。通过使磷酸锌系被膜中含有0.7质量％以上的Ni，可获得涂料密合性、涂装后耐腐蚀性的改善效果。另一方面，若Ni含量大于1.3质量％，则成本升高，另外容易产生外观不均匀。另外，通过使磷酸锌系被膜中含有3.0质量％以上的Mn，可进一步提高压制成型性，且具有Mn含量越多则压制成型性的提高效果变得越大的趋势。然而，若含有大于8.0质量％的Mn，则与电沉积涂料之间的密合性变差，并且涂装后的耐腐蚀性也变差。在本专利技术中，将由磷酸锌系被膜的磷酸锌晶体形成的表面粗糙度控制在特定的范围内。即，将由ISO25178规定的三维算术平均粗糙度Sa控制为0.05～0.12μm、将三维最大表面凹凸高度Sz控制为0.4～0.9μm。由此，即使在应用于滑动距离长、易于发生油耗尽的零部件的情况下，仍能获得优异的压制成型性。为了将利用磷酸锌晶体形成的粗糙度控制、管理在上述范围内，处理液对于磷酸锌处理时的镀覆钢板的接触方法是重要的，在下文中将对此进行详述。之所以将三维算术平均粗糙度Sa设为0.05～0.12μm，是为了通过提高油的保持性，从而即使在应用于滑动距离长的零部件或表面压力易于上升的零部件的情况下，也能获得稳定的滑动特性。若三维算术平均粗糙度Sa低于0.05μm，则对油进行保持的凹处小，无法充本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.磷酸锌处理镀锌钢板，其为在至少单面上具有磷酸锌系被膜的镀锌钢板，所述磷酸锌处理镀锌钢板的特征在于，所述磷酸锌系被膜的附着量为1.0～2.0g/m2，Mn含量为3.0～8.0质量％，Ni含量为0.7～1.3质量％，被膜表面的三维算术平均粗糙度Sa为0.05～0.12μm、且三维最大表面凹凸高度Sz为0.4～0.9μm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.29 JP 2016-1491511.磷酸锌处理镀锌钢板，其为在至少单面上具有磷酸锌系被膜的镀锌钢板，所述磷酸锌处理镀锌钢板的特征在于，所述磷酸锌系被膜的附着量为1.0～2.0g/m2，Mn含量为3.0～8.0质量％，Ni含量为0.7～1.3质量％，被膜表面的三维算术平均粗糙度Sa为0.05～0.12μm、且三维最大表面凹凸高度Sz为0.4～0.9μm。2.磷酸锌处理镀锌钢板的制造方法，其为权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：星野克弥，荒川真吾，今井克德，今村真人，古谷真一，松田武士，土本和明，松崎晃，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP