化学处理性优良的润滑钢板及其制造方法技术

本发明专利技术的化学处理性优良的润滑性钢板，是在表面存在微细凹凸的钢板或镀敷钢板上形成含有硅酸或硅酸盐的保护膜的润滑钢板，上述钢板或镀敷钢板的表面粗糙度，按中心线平均粗糙度Ｒａ是０．５－１．５μｍ和ＰＰＩ（门限值：１．２５μｍ）是７５－３００，该保护膜中的硅酸或硅酸盐，换算成干燥后的ＳｉＯ↓［２］重量是１－２００ｍｇ／ｍ↑［２］，并且该保护膜的被覆率是１－６０％。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于。近年来，在钢板表面施加镀敷处理的表面处理钢板的使用正在增大，特别由于镀锌系钢板的耐蚀性优良的原因，例如作为汽车用表面处理钢板等被广泛应用。但是，在冲压成形时的加工严酷部位，产生镀层与模具咬住的问题。作为咬住的原因之一，可举出由于冲压加工加在镀层表层部的滑动变形阻力大。因此，以减小在镀层表层部的滑动变形阻力、提高滑动性为目的，正开发在镀敷钢板表面形成硬质的氧化物保护膜，谋求提高冲压成形时的润滑性的镀敷钢板。例如在特开昭62-192597中，已揭示在热浸镀锌合金的钢板上施加电镀锌-铁合金镀层的钢板，伴随该镀层的形成因平滑作用而使下层镀敷表面的凹凸均匀化，提高耐粉碎性的技术。再者，在特公平7-13306中，揭示了在镀锌层上施加B、P、Si等类金属的氧化物的无水碱金属盐以提高润滑性的技术。另外，在特开平6-116746中，揭示在镀锌层上使金属氧化物形成岛状和嵌镶状，改善冲压性的技术。其他，在特公平7-13308中，揭示了在镀锌钢板表面上形成具有Zn氧化物、Mn氧化物和P、Mo、W、V中的一种以上的氧化物的保护膜的钢板。但是，即使按照这些方法，也得不到满足制造厂商要求的特性，充分提高润滑性的作用，有制造成本上升的问题。另外，在特开平1-136952中，揭示了在使Fe浓度等为特定的镀层表面上涂布润滑剂，减轻镀层表面与模具的摩擦阻力的方法。含有这种润滑剂的镀敷钢板，有助于润滑作用的提高，但即使实施汽车制造厂商进行的化学处理工序前的脱脂工序，仍不能除去润滑剂，存在化学处理时的磷酸盐保护膜的形成困难的问题。关于此化学处理性问题，也是在上述镀敷钢板表面上形成硬质氧化物保护膜的场合指出的问题，因此膜的粘附性降低，也成为涂装后的耐蚀性低劣的因素。另一方面，汽车的冲压后的接合工序主要通过点焊进行，所以在特开昭55-110783和特开昭60-63394中，揭示了以提高镀敷钢板的点焊性为目的，在镀锌层上附着SiO2的镀敷钢板。但是，在汽车的制造过程中，不仅有点焊过程，而且在冲压成形后还有利用粘结剂的部件接合过程，但已清楚，在镀敷钢板表面施加像上述那样的氧化物保护膜时，与粘结剂的粘附性显著地恶化。具体地说，例如在车门、车盖、ラグ-ジ等的边缘部，是在附着油的状态下利用粘结剂接合。作为粘结剂，使用氯乙烯系和环氧系的粘结剂，在涂布粘结剂后，进行烘烤使钢板与钢板接合。因此，若粘结剂与钢板的粘附性差，则产生粘结剂与钢板的界面剥离，显著降低接合部强度的问题。本专利技术是鉴于上述事实，其目的在于提供提高润滑性、确保良好冲压成形性、同时化学处理性优良的润滑钢板。本专利技术的其它目的在于提供除上述的润滑性和化学处理外，油面粘结性也优良的润滑钢板。本专利技术的另外目的在于提供用于制造这样的润滑性、化学处理性和油面粘结性优良的润滑钢板的方法。能够解决上述课题的本专利技术化学处理性优良的润滑钢板具有下述要点它是表面上存在微细凹凸的钢板或在镀敷钢板上形成含有硅酸或硅酸盐的保护膜的润滑钢板，上述钢板或镀敷钢板的表面粗糙度，按中心线平均粗糙度Ra计算是0.5-1.5μm，按PPI(门限值1.25μm)是75-300，使该保护膜中的硅酸或硅酸盐换算成干燥后的SiO2重量达到1-200mg/m2，或者该保护膜的被覆率达到1-60％。作为在本专利技术中使用的硅酸盐的种类，Na2O·nSiO2、K2O·nSiO2或Li2O·nSiO2(n3以上的整数)为佳。另外，以进一步提高上述本专利技术钢板中的润滑性为目的，理想的方式是，在上述保护膜中涂敷含有水分散型蜡粒子及含有从Zn、Ni、Co、Fe、P、B、Ca、Mo、W、V组成的组中选择的一种以上元素的氧化物，各元素合计重量为1-100mg/m2，或者在40℃的粘度为5-50mm2/s的油。另外，为了在上述润滑钢板上进一步赋予油面粘结性提高的效果，设在润滑钢板表面的凸部上的SiC2附着量为A，在凹部上的SiO2附着量为B，将B/A之值控制在1.2以上为好。再者，使在保护膜中含有的Na2O、K2O、Li2O的合计量相对于上述保护膜中的SiO2达到3％(重量)以下，是得到更优良的油面粘结性的推荐形式。作为上述镀敷钢板，镀锌钢板是理想的，特别是Fe含有率为7-15％的热浸镀锌合金层，被推荐得到更优良的润滑性。能够解决上述课题的油面粘结性和化学处理性优良的润滑钢板制造方法具有以下要点在钢板或镀敷钢板的表面上涂布水中的SiO2含有率为0.1g/l以上、且(Na2O+Li2O+K2O)/SiO2的重量比为3％以下(包括0％)的液体，然后进行干燥，在上述钢板或镀锌钢板的表面形成含有硅酸或硅酸盐的保护膜。在上述本专利技术方法中，从充分除去包含在保护膜中的水分，确保良好润滑性的观点看，干燥时的加热温度是80℃以上为佳。另外在本专利技术方法中所用溶液中的SiO2是粒径为20-300nm的球状粒子和，或者粗细(D)为1-50nm、长度(T)为20-300nm、且(D＜T)的棒状粒子等为佳，最好是使用后者的棒状粒子。该方法在使用镀锌钢板的场合是最有用的。对附图的简要说明附图说明图1是表示SiO2附着量与润滑性和磷酸盐处理性的关系曲线图。图2是表示含有硅酸钠的保护膜的被覆率与润滑性和磷酸盐处理性的关系曲线图；图3是表示热浸镀锌合金的钢板的表面粗糙度Ra与润滑性的关系曲线图。图4是表示热浸镀锌合金的钢板的表面粗糙度PPI与润滑性的关系曲线图。图5是表示SiO2附着量与润滑性和油面粘结性的关系曲线图。图6是表示SiO2附着量与化学处理性的关系曲线图。图7是表示在热浸镀锌合金层表面的凸部上为SiO2附着量A和凹部上的SiO2附着量B中B/A与润滑性和油面粘附性的关系曲线图。图8是以钢板或镀敷钢板(除热浸镀锌合金外的粗糙度曲线表示表面的凸部(a)和凹部(b)的说明图。图9是用EPMA(电子探针微量分析器)观察热浸镀锌合金的表面时拍摄的SEM照片，表示镀层表面的凸部(a)和凹部(b)的图面代用照片。图10是表示硅酸保护膜中的(Na2O+K2O+Li2O)/SiO2(重量％)与润滑性和油面粘结性的关系曲线图。图11是表示硅酸保护膜中的(Na2O+K2O+Li2O)/SiO2(重量％)与化学处理性的关系曲线图。图12是表示液体中的SiO2粒子的粒径与润滑性和油面粘结性的关系曲线图。图13是表示液体中的SiO2粒子的粒径与化学处理性的关系曲线图。优选实施方式的详细说明本专利技术人对不使钢板或镀敷钢板的化学处理性劣化、提高润滑性的方法反复进行锐意研究，发现在钢板或镀敷钢板(以下，有时以钢板代表)的表面，涂布硅酸或硅酸盐(以下，有时以硅酸(盐)代表)，同时将镀敷钢板的表面粗糙度控制在特定范围，就能达到所期望的目的，完成了本专利技术。本专利技术中所谓的“PPI”，是指在每1英寸长度中包含的1.25μm以上大小的峰之合计规该1.25μm称作门限值或者峰计数等级，当然，使门限值减小，PPI值就增大，在本专利技术中，考虑测定的简便性和再现性，作为门限值，通常采用最常用的1.25μm。首先说明在钢板表面被覆的硅酸(盐)保护膜。该保护膜是由微细二氧化硅粒子组成的坚固的硬质保护膜，由于形成这样的保护膜，在冲压加工时能够减小加在镀层表层部的滑动阻力。而且硅酸(盐)是低价格的，也有制造成本低廉的优点本文档来自技高网...

【技术保护点】
化学处理性优良的润滑钢板，它是在表面上存在微细凹凸的钢板或镀敷钢板上形成含硅酸或硅酸盐的保护膜而构成的润滑钢板，其特征在于，上述钢板或镀敷钢板的表面粗糙度，按中心线平均粗糙度Ｒａ计算是０．５－１．５μｍ和按ＰＰＩ计算（门限值：１．２５μｍ）是７５－３００，该保护膜中的硅酸或硅酸盐，换算成干燥后的ＳｉＯ↓［２］重量达到１－２００ｍｇ／ｍ↑［２］，或者该保护膜的被覆率为１－６０％。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：岩井正敏，中野博昭，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]