热浸镀锌钢板及其制造方法
2019-11-22

热浸镀锌钢板及其制造方法

一种热浸镀锌钢板,在具有下述组成的钢板的表面具有每单面的镀覆附着量为20~120g/m2的镀锌层,在该镀锌层的正下方的、距基底钢板表面100μm以内的钢板表层部中选自Fe、Si、Mn、Al、P中的1种以上的氧化物的每单面的总量为0.05g/m2以下,所述组成为:以质量%计含有C:0.01~0.15%、Si:0.001~2.0%、Mn:0.1~3.0%、Al:0.001~1.0%、P:0.005~0.060%、S≤0.01%且剩余部分是Fe及不可避免的杂质。该钢板的耐腐蚀性、高加工时的镀层耐剥离性及强度优异。

S是不可避免地含有的元素之一。并未规定下限,但如果大量含有则可焊性会劣化,因此优选在0.01%以下。

本发明涉及一种热浸镀锌钢板及其制造方法,其以含有Si及Mn的钢板作为母材,耐腐蚀性和加工性优异且高强度。

以下,根据实施例具体地说明本发明。

X(不良):20g/m2.日以上

一般来说,热浸镀锌钢板是使用通过热轧或冷轧扁钢坯而得到的薄钢板作为母材,在具有退火炉的连续热浸镀锌线(以下,称作CGL)上对该母材钢板进行重结晶退火及热浸镀锌处理而制造的。合金化热浸镀锌钢板是在热浸镀锌处理后,进一步进行合金化处理而制造的。

作为以大量含有S1、Mn的高强度钢板为母材的热浸镀锌钢板的制造方法,在专利文献I及专利文献2中公开了通过按与水蒸气分压的关系式规定还原炉的加热温度提高露点,使母材表层发生内部氧化的技术。但是,由于内部氧化物的存在导致加工时易产生裂纹,镀层耐剥离性下降。并且耐腐蚀性也出现下降。

Mn:0.1~3.0%

对经过以上得到的热浸镀锌钢板(GA及GI),调查了外观性(镀覆外观)、耐腐蚀性、高加工时的镀层耐剥离性、加工性。并且,对在镀层正下方的IOOym为止的基底钢板表层部存在的内部氧化物的量进行了测定。测定方法及评价标准如下所示。

热浸镀锌钢板及其制造方法

本发明提供一种热浸镀锌钢板,其具备钢板和所述钢板表面上的镀层,其中,显微组织以体积分率计合计含有20%以上且99%以下的马氏体及贝氏体中的1种或2种;剩余组织含有铁素体、体积分率低于8%的残留奥氏体及体积分率为10%以下的珠光体中的1种或2种;所述热浸镀锌钢板具有980MPa以上的抗拉强度;所述镀层是热浸镀锌层,所述热浸镀锌层含有包含Si、Mn或Al中的1种或2种以上的氧化物,并且含有15质量%以下的Fe,剩余部分含有Zn、Al及不可避免的杂质,当在包含所述钢板和所述热浸镀锌层的板厚方向截面观察时,投影面积率为10%以上且90%以下。

另外,在使锻层为合金化热浸锻锋层时,为了控制锻层的特性,优选将锻液中的有效A1浓度控制在0.05~0.500质量%的范围内。运里,锻液中的有效A1浓度是从锻液中的A1浓度减去锻液中的化浓度而得到的值。

然后,WrC/秒W上且比第1冷却速度快的冷却速度冷却至锋锻液溫度一40°C~锋锻液溫度+50°C的溫度范围内(第2冷却)。使冷却速度为rC/秒W上的理由是因为,如果冷却速度低则在冷却过程中过剩地产生铁素体或珠光体,难W确保980M化W上的强度。另一方面,过度地提高冷却速度会招致制造成本上升,所W优选使上限为200°C/秒。在本实施方式中,使锋锻液溫度为440°C~460°C。

在上述滞留后进行退火。要使单独或复合地含有Si、Mn或A1的氧化物中的1种W上的氧化物含有在锻层中,需要在连续热浸锻锋生产线(C化:ContinuousGalvanizingLine)的退火工序中,在钢板表面形成易氧化性元素的氧化物后,进行锻敷使其进入锻层中。为了在钢板表面形成Si、Mn或A1的氧化物,将连续热浸锻锋生产线的退火工序中的气氛控制在适当的范围内。也就是说,与退火溫度一同管理退火气氛中的此浓度和露点是特别重要的。因而,在本实施方式中,在出浓度为20体积%^下的化气氛中,使露点为一20°CW上,在最高加热溫度为750~900°C的范围内进行退火。如果最高加热溫度低于750°C,则热社时形成的碳化物的再固溶过于需要时间,碳化物或其一部分残存,或冷却后不能充分得到马氏体或贝氏体,所W难W确保980MPaW上的强度。另一方面,过度的高溫加热招致成本的上升,因此不仅在经济上是不优选的,而且诱发钢板高溫通过时的板形状变差,使漉的寿命下降等故障,因此使最高加热溫度的上限为900°C。关于在该溫度区的热处理时间,为了溶解碳化物,优选10秒W上的热处理。另一方面,如果热处理时间超过1000秒则招致成本的上升,因此在经济上是不优选的。更优选为600秒W下。关于热处理,可W在最高加热溫度下进行等溫保持,即使在进行倾斜加热达到最高加热溫度后立即开始冷却,也可发挥本实施方式的效果。如果露点低于一20°C,则上述的投影面积率超过90%,因此是不优选的。如果使出浓度超过20体积%,则成本大幅度上升,因此是不优选的。

在上述第2冷却或在350°C~500°C的溫度区的滞留后,浸溃在锻液中进行热浸锻锋。使锻液浸溃钢板溫度(浸溃在热浸锻锋液中时的钢板的溫度)在从比热浸锻锋液溫度低40°C的溫度(热浸锻锋液溫度一40°C)到比热浸锻锋液溫度高50°C的溫度(热浸锻锋液溫度+50°C)的溫度范围内。如果锻液浸溃钢板溫度低于热浸锻锋液溫度一40°C,则进入锻液浸溃时的散热增大,烙化锋的一部分凝固,有时使锻膜外观劣化,因此是不优选的。在浸溃前的钢板溫度低于热浸锻锋液溫度一40°C时,也可W在锻液浸溃前用任意的方法进一步进行加热,在将钢板溫度控制在热浸锻锋液溫度一40°CW上后浸溃在锻液中。另外,如果锻液浸溃钢板溫度超过浸锻锋液溫度+50°C,则诱发伴随锻液溫度上升的作业上的问题。锻液除纯锋W外也可W含有化、41、]\%、]\111、51、化等。

技术领域

在测定锻层中的Fe及A1的含量时,可W采用下述方法:用酸溶解锻层,在将未溶解的氧化物除去后,对溶解液进行化学分析。例如可W采用下述方法:对切成30mmX40mm的合金化热浸锻锋钢板,用添加了抑制剂的5%HC1水溶液在抑制钢板母材的溶出的情况下只溶解锻层,从通过对溶解液进行ICP(InductivelyCoupledPlasma,电感禪合等离子体)发光分析得到的信号强度和由浓度已知的溶液制作的标准曲线来定量Fe及A1的含量。另外,考虑到各试样间的测定偏差,可W将从相同的合金化热浸锻锋钢板切下的至少3个试样的测定值平均。

接着,通过实施例对本发明进行详细的说明。

关于薄钢板的氨脆性,例如,非专利文献2中报告了残留奥氏体量的加工诱导相变助长了氨脆性。虽然其考虑了薄钢板的成形加工,但叙述的是不使耐氨脆性劣化的残留奥氏体量的限制。也就是说,设及的是具有特定组织的高强度薄钢板,而不能说是根本的提高耐氨脆性的对策。

关于耐粉化性,评价了在进行冲压时是否发生粉化。

表3-4

表2-2

热浸镀锌钢板及其制造方法

一种热浸镀锌钢板,该热浸镀锌钢板具有:由以%(质量)计含有C:0.01~0.15%、Si:0.001~2.0%、Mn:0.1~3.0%、Al:0.001~1.0%、P:0.005~0.060%、S≤0.01%,余量为Fe和不可避免的杂质形成的钢板;在上述钢板的表面形成以每一单面的电镀附着量为20~120g/m2的镀锌层;在紧挨着该镀锌层的下方、自基底钢板表面起100μm以内的钢板表层部分中,存在每一单面总计为0.01~0.5g/m2的选自Fe、Si、Mn、Al、P中的1种以上的氧化物;在紧挨着上述镀锌层的下方、自基底钢板表面起至10μm为止的区域中存在结晶性氧化物,该结晶性氧化物在自Fe晶界起1μm以内的Fe晶粒内包含Si和Mn。该钢板具有高强度、且高度加工时的耐电镀剥离性优异。

在上述钢板的表面形成以每一单面的电镀附着量为20〜120g/m2的镀锌层;

P是不可避免地含有的元素之一,为了使P量低于0.005%,由于担心成本增加,所以P量为0.005%以上。而若含有超过0.060%的P,则焊接性劣化。并且,表面品质劣化。此外,非合金化处理时,电镀密合性劣化;合金化处理时,若不升高合金化处理温度,则无法得到所期望的合金化度。此外,为了得到所期望的合金化度而升高合金化处理温度时,延展性劣化,同时合金化电镀皮膜的密合性劣化,所以无法兼具所期望的合金化度和良好的延展性、合金化电镀皮膜。因此,P量为0.005%以上0.060%以下。

s^ ^ 二S:抑 mns

B低于0.001%时,不易得到淬火促进效果。而当B量超过0.005%时,电镀密合性劣化。因此,含有B时,B量为0.001%以上0.005%以下。当然,当判断在机械特性改善上不必添加时则不必添加。

驾™ TT0ΐυ~50 ¥~ -11.5O 5QQ""OO ~40~~~GT 10 O

-12+0.5X+0.2X(LogPo2(_4......(I)

-12+0.5X+0.2X(LogPo2(_4......(I)

序 制造万法 内部起到IOpm为止的K域畤着量电镀镀雇中电後外覌

在GI中,要求冲击试验时的耐电镀剥离性。进行落球冲击试验,将加工部分进行带剥离,目视判定是否存在镀层的剥离。

以往,只是通过提高水蒸气分压来提高露点,以使内部氧化,所以如上所述,加工时容易出现裂缝,耐电镀剥离性降低。于是,本发明人等研究了通过以往未曾考虑的新方法来解决课题的方法。其结果发现:通过对有可能成为高度加工时的裂缝等的起点的、紧挨着镀层的下方的基底钢板表层的组织、结构进行更高度的控制,可以得到高度加工时的耐电镀剥离性优异的高强度热浸镀锌钢板。即,通过适当规定退火步骤的气氛和温度,形成下述组织、结构:在紧挨着镀层的下方的钢板表层部分中,在自基底钢板表面起ΙΟΟμπι以内的钢板表层部分,形成以每一单面为0.01〜0.5g/m2的选自Fe、S1、Mn、Al、P、以及供选择的B、Nb、T1、Cr、Mo、Cu、Ni中的至少I种以上的氧化物;在自紧挨着镀层的下方起到IOymS止的区域中析出结晶性氧化物(也称作“结晶性S1、Mn系复合氧化物”),所述结晶性氧化物在晶界、即自基底钢板的Fe晶界起Iμm以内的Fe晶粒内(还称作“基底铁粒内”)包含Si和Mn。由此,可以实现基底钢板表层(也称作“基底铁表层”)的弯曲加工时的应力缓和或防止裂缝,高度加工时的耐电镀剥离性优异。