本發(fā)明涉及以被覆著含有Zn的鍍敷金屬的Zn系鍍敷鋼板為原材料，進(jìn)行塑性加工形成具有規(guī)定形狀的加工部件(即Zn系鍍敷部件)的、Zn系鍍敷部件的加工方法的改良。

背景技術(shù)：

以往，一般地對(duì)冷軋鋼板進(jìn)行塑性加工制作規(guī)定尺寸的形狀，之后實(shí)施Zn鍍敷(后Zn鍍敷)來(lái)制造部件，但在近年來(lái)的汽車(chē)部件、家電部件等中，為了提高部件的耐蝕性、耐久性及通過(guò)省略工序降低成本的目的，使用將Zn、Zn合金被覆到了鋼板表面的Zn系鍍敷鋼板作為原材料，對(duì)該鋼板進(jìn)行塑性加工來(lái)制造部件正逐步變多。

應(yīng)予說(shuō)明，在本說(shuō)明書(shū)中，將Zn、含有Zn的合金鍍敷到了鋼板表面的鋼板，稱為Zn系鍍敷鋼板。

在此，由于Zn系鍍敷鋼板的鍍敷層比基底的鋼板延展性差，以該鍍敷鋼板作為原材料進(jìn)行塑性加工時(shí)，存在鍍敷層產(chǎn)生裂紋的情況。一般地，此鍍敷層的裂紋，在與沖壓(絞り)加工相比、強(qiáng)拉伸應(yīng)力容易對(duì)鍍敷層作用的鼓凸成形(張り出し加工)的情況下變得顯著。而且，產(chǎn)生這樣的鍍敷層的裂紋、即加工裂紋時(shí)，鍍敷層被分?jǐn)?，其結(jié)果，基底鋼板從該分?jǐn)嗔说腻兎髮又g的間隙露出，存在導(dǎo)致加工部件的耐蝕性下降的情況。應(yīng)予說(shuō)明，鍍敷層是Zn系鍍敷，加工裂紋的程度輕微的話，即使基底鋼板露出，由于Zn系鍍敷層的犧牲防腐蝕作用，耐蝕性的下降也不明顯，但如果加工裂紋的程度大，從基底鋼板的露出部分產(chǎn)生紅銹而外觀惡化、或從基底鋼板的露出部分進(jìn)行腐蝕、基底鋼板的板厚減少時(shí)導(dǎo)致加工部件的強(qiáng)度下降。

因此，作為抑制上述加工部分的耐蝕性下降的方法，也可以使用耐蝕性優(yōu)異的被覆了Zn-Al-Mg系合金的Zn-Al-Mg系鍍敷鋼板作為原材料，但是由于不能夠防止加工裂紋，難以防止紅銹的產(chǎn)生。

另外，作為可以抑制鍍敷層的加工裂紋的加工方法，專利文獻(xiàn)1公開(kāi)了將Zn系鍍敷鋼板在50℃以上且低于150℃以下的溫度區(qū)域保持加熱，加工成目標(biāo)形狀的加工方法。此加工方法，通過(guò)對(duì)鍍敷鋼板保持加熱，在鍍敷層的延展性增加了的狀態(tài)下施加加工，由此試圖抑制鍍敷層的加工裂紋(裂縫)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：特許第4919427號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

然而，專利文獻(xiàn)1的加工方法中，如果沒(méi)有限制伸長(zhǎng)率低于20％，則鍍敷層變得不能追隨基底鋼板的塑性變形，加工裂紋(裂縫)面積率超過(guò)5％。另外，此方法中必須準(zhǔn)備加熱裝置，因此產(chǎn)生設(shè)備投資成本增加的問(wèn)題。進(jìn)一步地，需要用于將Zn系鍍敷鋼板加熱至某一溫度的加熱時(shí)間，由此生產(chǎn)效率下降，為此的成本增加也無(wú)法避免。

因此本發(fā)明目的在于，提供不導(dǎo)致大的設(shè)備投資、生產(chǎn)效率下降地減少鍍敷層的加工裂紋引起的紅銹的產(chǎn)生、能夠提高加工部件的耐蝕性的以Zn系鍍敷鋼板為原材料的加工部件的加工方法。

用于解決課題的方案

本發(fā)明的加工方法為達(dá)成其目的，其特征在于，將Zn系鍍敷鋼板1作為原材料進(jìn)行塑性加工形成了具有規(guī)定形狀的加工部件2后，進(jìn)一步對(duì)所述的加工部分，在板厚方向施加壓下、使鍍敷層3延展地實(shí)施加壓加工。

對(duì)于由于塑性加工而產(chǎn)生加工裂紋4的鍍敷層3，在板厚方向施加壓下、使該鍍敷層3延展地實(shí)施加壓加工時(shí)，鍍敷層3在板厚方向壓潰的同時(shí)，在鍍敷層3的面內(nèi)方向擴(kuò)展。作為其結(jié)果，隔著由于加工裂紋4產(chǎn)生的間隙而鄰接的鍍敷層3彼此的間隔變窄，Zn系鍍敷金屬的犧牲防腐蝕機(jī)能變得容易發(fā)揮作用，抑制加工部件2的耐蝕性下降。

以對(duì)該鍍敷層3的加壓加工為目的的對(duì)板厚方向的壓下，需要施加使鍍敷層3在面內(nèi)方向擴(kuò)展、即鍍敷層3延展程度的應(yīng)力。因此，如果可以施加所述應(yīng)力，則也可以對(duì)應(yīng)于加工部分的形狀分多次進(jìn)行壓下，也可以兼做用于將加工部件2進(jìn)一步完成至正確的規(guī)定形狀的再修整(リストライク，追加加工)而進(jìn)行。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的Zn系鍍敷部件的加工方法，隔著由于加工裂紋產(chǎn)生的間隙而鄰接的鍍敷層彼此的間隔變窄，Zn系鍍敷金屬的犧牲防腐蝕機(jī)能變得容易發(fā)揮作用，抑制加工部件的耐蝕性下降。即，通過(guò)對(duì)鍍敷層在板厚方向施加壓下，表現(xiàn)出與鍍敷層的加工裂紋的程度變?yōu)檩p度同樣的效果。

另外，作為原材料如果使用耐蝕性優(yōu)異的被覆了Zn-Al-Mg系合金的Zn-Al-Mg系鍍敷鋼板，犧牲防腐蝕作用進(jìn)一步強(qiáng)烈地起作用，由此可以提高抑制紅銹產(chǎn)生的能力。

因此，可以提供不導(dǎo)致大的設(shè)備投資、生產(chǎn)效率下降地減少鍍敷層的加工裂紋引起的紅銹的產(chǎn)生、能夠提高加工部件的耐蝕性的以Zn系鍍敷鋼板為原材料的加工部件的加工方法。

附圖說(shuō)明

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的加工方法的加工工序的一例的剖面模式圖，(a)示出加工前的原材料，(b)示出向規(guī)定形狀的塑性加工，然后(c)示出對(duì)加工部分在板厚方向的加壓加工。

圖2加壓前是從加工部表面觀察的在加工部產(chǎn)生了的鍍敷層的加工裂紋狀況，加壓后是示出向加工部在板厚方向施加了壓下的加壓加工后的加工裂紋的狀況的圖的代用照片。

圖3是示出作用于加工部分的加壓力和加壓后的基底鋼板的表面露出率(即基底鋼板露出率)的關(guān)系的圖。

圖4是示出中性鹽水噴霧循環(huán)試驗(yàn)的條件的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下，關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施方式，參照附圖詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。

圖1(a)是示意地示出了加工前的Zn系鍍敷鋼板1的剖面的圖。由于是塑性加工前的狀態(tài)，鍍敷層3還沒(méi)有產(chǎn)生加工裂紋，如此圖所示，基底鋼板7的表面被鍍敷層3被覆。

圖1(b)示出了對(duì)Zn系鍍敷鋼板1，通過(guò)沖頭5、沖模6和壓板12進(jìn)行塑性加工，制造具有規(guī)定的形狀的加工部件2的工序。此時(shí)，在鍍敷層3產(chǎn)生不規(guī)則的加工裂紋4。對(duì)于塑性加工而言，與沖壓加工相比，鼓凸成形時(shí)強(qiáng)拉伸應(yīng)力更容易對(duì)鍍敷層3作用，因此鍍敷層3的加工裂紋4容易變得明顯，另外，鼓凸高度高等塑性加工的加工度越高，加工裂紋4的深度、寬度越大。而且，如果鄰接加工裂紋4的間隔變寬，基底鋼板7從表面的露出變大，則從基底鋼板7產(chǎn)生紅銹加工部件2的耐蝕性下降。這是由于加工裂紋4的間隔變寬、鍍敷金屬的犧牲防腐蝕作用變得力不能及。

為了使此加工裂紋4的間隔變小，本發(fā)明中如圖1(c)所示一例那樣，對(duì)加工部分，使用加壓用沖頭8和加壓用沖模9在板厚方向進(jìn)行壓下。由此，鍍敷層3以向基底鋼板7的面內(nèi)方向延展的方式塑性變形。其結(jié)果，鍍敷層3的加工裂紋4的間隔變窄，由于加工裂紋4的周邊的鍍敷金屬的犧牲防腐蝕作用，紅銹的產(chǎn)生被抑制。

對(duì)于利用加壓用沖頭8和加壓用沖模9的加壓而言，在加工部件2完成為規(guī)定形狀的情況下，進(jìn)行僅使鍍敷層3變形的加壓即可，不使加工部件2自身的形狀變化。將加工部件2進(jìn)行再修整而完成為規(guī)定的形狀的情況下，可以與再修整同時(shí)一并實(shí)施對(duì)鍍敷層3的加壓加工。

作為Zn系鍍敷鋼板1，通過(guò)使用作為被覆了含有Zn、Al和Mg的鍍敷金屬的鍍敷鋼板的Zn-Al-Mg系鍍敷鋼板，可以進(jìn)一步提高犧牲防腐蝕作用。Zn-Al-Mg系鍍敷鋼板中，由于加工裂紋4而導(dǎo)致基底鋼板7露出的情況下，加工裂紋4的周邊的鍍敷金屬溶出，通過(guò)這些溶出成分，含有Mg的致密的Zn腐蝕生成物覆蓋加工裂紋4的周邊的基底鋼板7，由此腐蝕被抑制。該含有Mg的Zn腐蝕生成物，比Zn鍍敷鋼板的Zn腐蝕生成物保護(hù)性高，因此可以表現(xiàn)出更強(qiáng)力的犧牲防腐蝕作用。

實(shí)施例

以下，列舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更具體的說(shuō)明，但本發(fā)明不限于此實(shí)施例。

作為原材料，使用板厚1.2mm每單面鍍敷附著量為140g/m²的Zn-6重量％Al-3％重量％Mg合金鍍敷鋼板，通過(guò)圖1所示的工序進(jìn)行了鼓凸成形和對(duì)加工部分的加壓。

鼓凸成形所使用的沖頭5是直徑200mm，肩部的曲率半徑為10mm的圓柱形。另一方面，沖模6內(nèi)徑203mm，肩部的曲率半徑為10mm。壓板12內(nèi)徑為202mm。而且，如圖1(b)所示，通過(guò)這些沖頭5、沖模6和壓板12，制作了內(nèi)徑200mm、高40mm的鼓凸成形部件2。

接下來(lái)，進(jìn)行了對(duì)此加工部件2的加工部分的加壓加工。所述加壓加工，如圖1(c)所示，使用加壓用沖頭8、加壓用沖模9、和壓板12進(jìn)行。加壓用沖頭8、加壓用沖模9的形狀，設(shè)置為與加工部件2的頭部10及縱壁部11的形狀相同。

并且，該加壓加工的加壓力設(shè)為30kN、40kN、60kN3個(gè)水準(zhǔn)，加壓方向如圖1(c)圖中空心箭頭所示，設(shè)置為相對(duì)于加工部件2的頭部10從紙面上方向向下方向。

此處，在圖1(c)中，由于頭部10相對(duì)于空心箭頭的方向是垂直的，加壓力本身作為“在板厚方向壓下的力”起作用。但是，相對(duì)于空心箭頭的方向稍稍傾斜的縱壁部11，空心箭頭所示的加壓力，被分壓為“與縱壁部11的壁面垂直的分力”和“與縱壁部11的壁面平行的分力”。因此，在縱壁部11，“在板厚方向壓下的力”與作用在頭部10的力相比變得下降若干。但是，由于加壓用沖頭8、加壓用沖模9的形狀與加工部件2的縱壁部11的形狀相同，“與縱壁部11的壁面平行的分力”起作用，使得縱壁部11表面的鍍敷層3向面內(nèi)方向擴(kuò)展。其結(jié)果，即使在縱壁部11也變得可以使鍍敷層3的加工裂紋4的間隔變窄至與頭部10大致相同程度。

在圖2中示出如上的加壓加工中加壓前后的鍍敷層3的加工裂紋狀況。此圖2是對(duì)加壓前的加工部件2的頭部10的狀況和在相同位置以各加壓力加壓了之后的鍍敷層3的加工裂紋狀況用光學(xué)顯微鏡放大200倍拍攝的照片。應(yīng)予說(shuō)明，此圖2中雖然沒(méi)有標(biāo)記符號(hào)，但圖中白色的部分是鍍敷層3，圖中黑色的部分是由于加工裂紋4而導(dǎo)致基底鋼板7露出的部分。

如此圖所示，判明由于進(jìn)行加壓加工，鄰接的鍍敷層3的加工裂紋4的間隔變窄。

另外，在進(jìn)行加工部分的加壓前后，用光學(xué)顯微鏡對(duì)加工部件2的頭部10中鍍敷層3的加工裂紋4的狀況進(jìn)行放大200倍并觀察，評(píng)價(jià)了相對(duì)于觀察面積5mm²的由于鍍敷層3的加工裂紋4而導(dǎo)致的基底鋼板7露出的面積率(＝基底鋼板露出率)。

圖3示出基底鋼板露出率根據(jù)加壓的變化。如此圖所示，可知由于加壓基底鋼板7的露出率降低，而且加壓力越高露出率越小、抑制紅銹產(chǎn)生的效果越大。

另外，將加壓前的加工部件2和以30kN加壓了的加工部件2供于中性鹽水噴霧循環(huán)試驗(yàn)并評(píng)價(jià)了耐蝕性。中性鹽水噴霧循環(huán)試驗(yàn)的條件如圖4所示。循環(huán)數(shù)設(shè)為100。

上述100循環(huán)的試驗(yàn)結(jié)果，雖然沒(méi)有加壓的加工部件2中，從頭部產(chǎn)生了紅銹，但向頭部施加了30kN加壓的加工部件2的頭部沒(méi)有產(chǎn)生紅銹，確認(rèn)了根據(jù)本發(fā)明的加工方法可以抑制Zn系鍍敷加工部件2的耐蝕性下降。

工業(yè)實(shí)用性

根據(jù)本發(fā)明的Zn系鍍敷加工部件的加工方法，對(duì)于抑制以Zn系鍍敷鋼板作為原材料的加工部件的由于塑性加工的鍍敷層的加工裂紋引起的耐蝕性下降、保持良好的耐蝕性是有用的。

符號(hào)說(shuō)明

1：Zn系鍍敷鋼板

2：加工部件

3：鍍敷層

4：(鍍敷層的)加工裂紋

5：沖頭

6：沖模

7：基底鋼板

8：加壓用沖頭

9：加壓用沖模

10：(加工部件的)頭部

11：(加工部件的)縱壁部

12：壓板

權(quán)利要求書(shū)(按照條約第19條的修改)

1.一種Zn系鍍敷加工部件的加工方法，其特征在于，其為對(duì)Zn系鍍敷鋼板(1)原材料進(jìn)行塑性加工制造規(guī)定形狀的加工部件(2)的Zn系鍍敷加工部件的方法，對(duì)所述加工部件(2)的加工部分，進(jìn)一步使用追隨該加工部分的制品形狀的形狀的加工用沖頭(8)以及加工用沖模(9)在板厚方向施加壓下，使鍍敷層(3)在基底鋼板(7)的面內(nèi)方向延展、該鍍覆層(3)的加工裂紋(4)的間隔變窄地實(shí)施加壓加工。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Zn系鍍敷加工部件的加工方法，其特征在于，作為所述Zn系鍍敷鋼板(1)，使用被覆了含有Zn、Al和Mg的鍍敷金屬的鋼板。