热浸镀锌钢板制造技术

本发明专利技术的热浸镀锌钢板包含母材钢板和热浸镀锌层，在距离母材钢板表面1/8厚～3/8厚的范围内以体积分率计铁素体相为50％以下，硬质组织为50％以上，在以镀层与母材钢板的界面作为起点的至母材钢板深度20μm为止的范围内残余奥氏体的体积分率为3％以下，在将硬质组织的体积分率设定为1/8厚～3/8厚的范围内的体积分率的0.10～0.90倍的母材钢板的表面，具有Fe：5％以下、Al：1.0％以下、使由ζ相形成的柱状晶在镀层与钢板的全部界面中介入20％以上的热浸镀锌层，在母材钢板的界面侧具有微细化层，微细化层的平均厚度、微细化层内的铁素体相的平均粒径、微细化层中包含的氧化物的最大直径分别规定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热浸镀锌钢板
本专利技术涉及热浸镀锌钢板。本专利技术涉及特别是延性、弯曲性、扩孔性及弯曲变形时的镀覆密合性优异、且耐连续弯曲疲劳特性优异的高强度热浸镀锌钢板。本申请基于2014年11月5日在日本申请的特愿2014-225525号主张优先权，将其内容援引于此。
技术介绍
近年来，对于主要在汽车的骨架部件中使用的钢板的高强度化的要求一直在提高。在这些高强度钢板中，为了得到复杂的部件形状，需要延性、弯曲性及拉伸凸缘成形性之类的成形性。此外，由于在作为汽车用部件使用时经常暴露于振动中，所以还要求高的耐疲劳特性。进而，对于汽车用钢板，由于一般在户外使用，所以通常要求优异的耐腐蚀性。然而，在汽车的外板等的用途中，通常通过加压加工对板的周边部实施苛刻的弯曲加工(折边弯曲)。此外不仅汽车外板，在其他的用途中也大多通过加压加工实施苛刻的弯曲加工、或扩孔加工等而使用。并且，在对以往的热浸镀锌钢板实施苛刻的弯曲加工或扩孔加工等时，在该加工部分中，有时镀层从母材钢板上剥离。若像这样镀层剥离，则存在该部位的耐腐蚀性丢失、在母材钢板中提前产生腐蚀、生锈的问题。此外，即使没有导致镀层的剥离，镀层与母材钢板的密合性也丢失，若在该部分中产生哪怕一点点空隙，则外界空气或水分也会侵入该空隙中。因此，由镀层带来的防腐蚀功能丢失，与上述同样地在母材钢板中提前产生腐蚀、生锈。由于这些问题，所以作为实施苛刻的弯曲加工等而使用的高强度钢板，强烈期望具备镀层相对于母材钢板的密合性优异的热浸镀锌层的镀覆钢板。为了提高镀层的密合性，例如以专利文献1～3为代表的那样，提出了使钢板的内部生成氧化物来减少成为镀层剥离的原因的基底金属与镀层的界面的氧化物的方法。然而，使钢板表层中生成这样的氧化物时，钢板表层的碳与氧结合而气化，其结果是，碳从钢板脱离。因此，专利文献1～3中记载的技术中，有时在钢板中碳脱离的区域的强度显著降低。钢板表层的强度降低时，有可能强烈依赖于表层部的特性的耐疲劳特性劣化，疲劳极限强度大大降低。或者，为了提高镀层的密合性，在专利文献4中，提出了通过在一般的退火工序之前追加实施新的退火工序及酸洗工序，从而将母材钢板表面改性而提高镀覆密合性的方法。然而，在专利文献4中记载的方法中，对于一般的高强度镀覆钢板的制造方法，由于工序增加，所以在成本的方面存在课题。进而，在专利文献5中，提出了将碳从母材钢板的表层部除去来提高镀覆的密合性的方法。然而，在专利文献5中记载的方法中，除去了碳的区域的强度显著降低。该情况下，在专利文献5中记载的方法中，有可能强烈依赖于表层部的特性的耐疲劳特性劣化，疲劳极限强度大大降低。此外，在专利文献6、7中，提出了将镀层中的Mn、Al及Si量控制在适宜的范围而提高了镀覆密合性的钢板。在这些专利文献6、7中记载的钢板中，需要在制造时以高的精度控制镀层中的元素量，操作上的负荷大，在成本方面存在课题。作为提高镀覆密合性的方法，在专利文献8中，提出了钢板的显微组织仅包含铁素体的高强度钢板。然而，在专利文献8中记载的钢板中，由于显微组织仅为软质的铁素体，所以得不到充分的高强度。这里，在热浸镀锌处理后，实施了合金化处理的合金化热浸镀锌钢板被广泛使用。合金化处理是如下处理：将镀层加热至Zn的熔点以上的温度，使大量的Fe原子从母材钢板中扩散至镀层中，将镀层制成Zn-Fe合金主体的层。例如在专利文献9、10、11中，提出了镀覆密合性优异的合金化热浸镀锌钢板。然而，在专利文献9～11的镀覆钢板中，为了将镀层充分地合金化，需要将钢板加热至高温。由于若将钢板加热至高温，则有时钢板内部的显微组织发生变性，容易生成特别粗大的铁系碳化物，钢板的特性受到损害，所以不优选。在专利文献12中公开了如下技术：在含Si-Mn-Al的母材的热浸镀锌钢板的制造中，通过控制浸入材料温度，规定锌镀层与母材钢板的界面合金层的截面面积率，从而使镀覆密合性与点焊性提高。在专利文献12中记载的钢板中，叙述了Si-Mn氧化物对镀覆密合性造成不良影响。然而，使Si-Mn氧化物在镀覆开始前减少的技术在专利文献12中没有公开。此外，在专利文献12中，由于使浸入材料温度高于浴温(虽然也依赖于镀覆浴的Al，但最低也为浴温+4℃、最高高达浴温+28℃)，所以在浴温的稳定性、进而制品的特性的均匀性方面留下课题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-019465号公报专利文献2：日本特开2005-060742号公报专利文献3：日本特开平9-176815号公报专利文献4：日本特开2001-026853号公报专利文献5：日本特开2002-088459号公报专利文献6：日本特开2003-055751号公报专利文献7：日本特开2003-096541号公报专利文献8：日本特开2005-200750号公报专利文献9：日本特开平11-140587号公报专利文献10：日本特开2001-303226号公报专利文献11：日本特开2005-060743号公报专利文献12：日本特表2013-541645号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题鉴于以上那样的现状，本专利技术提供特别是以弯曲性及拉伸凸缘成形性(以下，也简称为拉伸凸缘性。)为代表的钢板的成形性优异、耐疲劳特性、焊接性、耐腐蚀性及镀覆密合性优异的高强度热浸镀锌钢板。用于解决问题的手段本专利技术人们为了得到以弯曲性及拉伸凸缘成形性为代表的钢板的成形性和耐疲劳特性、焊接性、耐腐蚀性及镀覆密合性优异的高强度热浸镀锌钢板反复进行了深入研究。其结果是，本专利技术人们通过将钢板的显微组织控制在适当的组织分率而改善了拉伸凸缘性(扩孔性)。此外，本专利技术人们通过由镀层与母材钢板的边界控制母材钢板侧的硬质相的体积分率而改善了弯曲性和耐疲劳特性。进而，本专利技术人们通过使镀层中生成ζ相(FeZn13)，将破坏的起点即粗大的氧化物摄入其内部而抑制了镀层剥离。通过这些，本专利技术人们发现：不实施镀层的合金化处理，可得到以延性、弯曲性及拉伸凸缘成形性为代表的钢板的成形性和耐疲劳特性、焊接性、耐腐蚀性及镀覆密合性优异的热浸镀锌钢板。本专利技术是基于所述见解而完成的，其方式如下所述。(1)一种热浸镀锌钢板，其包含母材钢板和形成于上述母材钢板的至少一个表面上的热浸镀锌层，上述母材钢板具有以质量％计，C：0.040～0.280％、Si：0.05～2.00％、Mn：0.50～3.50％、P：0.0001～0.1000％、S：0.0001～0.0100％、Al：0.001～1.500％、N：0.0001～0.0100％、O：0.0001～0.0100％、剩余部分包含Fe及杂质的化学成分，进而，具有如下的显微组织：在以距离上述钢板的表面1/4厚为中心的1/8厚～3/8厚的范围内，以体积分率计，具有0～50％的铁素体相和合计50％以上的包含贝氏体组织、贝氏体铁素体相、新鲜马氏体(freshmartensite)相和回火马氏体相中的1种以上的硬质组织，残余奥氏体相为0～8％，珠光体相与粗大渗碳体相的合计为0～8％，并且，在从上述热浸镀锌层与基底金属的界面到钢板方向深度20μm为止的表层范围内，残余奥氏体为0～3％，将上述表层范围内的上述硬质组织的体积分率V1与以距离钢板表面1/4厚为中心的1/8厚～3/8厚的范围内的上述硬本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热浸镀锌钢板，其包含钢板和形成于所述钢板的至少一个表面的热浸镀锌层，所述钢板具有以质量％计，C：0.040～0.280％、Si：0.05～2.00％、Mn：0.50～3.50％、P：0.0001～0.1000％、S：0.0001～0.0100％、Al：0.001～1.500％、N：0.0001～0.0100％、O：0.0001～0.0100％、剩余部分包含Fe及杂质的化学成分，进而，具有如下的显微组织：在以距离所述钢板的表面1/4厚为中心的1/8厚～3/8厚的范围内，以体积分率计，具有0～50％的铁素体相、和合计50％以上的包含贝氏体组织、贝氏体铁素体相、新鲜马氏体相和回火马氏体相中的1种以上的硬质组织，残余奥氏体相为0～8％，珠光体相与粗大渗碳体相的合计为0～8％，并且，在从所述热浸镀锌层与基底金属的界面到钢板方向深度20μm为止的表层范围内，残余奥氏体为0～3％，将所述表层范围内的所述硬质组织的体积分率V1与以距离钢板表面1/4厚为中心的1/8厚～3/8厚的范围内的所述硬质组织的体积分率V2的比即V1/V2限制在0.10以上且0.90以下的范围内，所述热浸镀锌层中，Fe含量为5％以下，Al含量为1.0％以下，包含由ζ相形成的柱状晶，进而，在所述热浸镀锌层与母材钢板的全部界面(A)中，所述ζ相与母材钢板的界面(A*)所占的比例((A*/A)×100)为20％以上，所述母材钢板中在所述界面侧形成有微细化层，所述微细化层的平均厚度为0.1～5.0μm，所述微细化层中的铁素体相的平均粒径为0.1～3.0μm，所述微细化层中含有Si及Mn中的1种或2种以上的氧化物，所述氧化物的最大直径为0.01μm～0.4μm。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.05 JP 2014-2255251.一种热浸镀锌钢板，其包含钢板和形成于所述钢板的至少一个表面的热浸镀锌层，所述钢板具有以质量％计，C：0.040～0.280％、Si：0.05～2.00％、Mn：0.50～3.50％、P：0.0001～0.1000％、S：0.0001～0.0100％、Al：0.001～1.500％、N：0.0001～0.0100％、O：0.0001～0.0100％、剩余部分包含Fe及杂质的化学成分，进而，具有如下的显微组织：在以距离所述钢板的表面1/4厚为中心的1/8厚～3/8厚的范围内，以体积分率计，具有0～50％的铁素体相、和合计50％以上的包含贝氏体组织、贝氏体铁素体相、新鲜马氏体相和回火马氏体相中的1种以上的硬质组织，残余奥氏体相为0～8％，珠光体相与粗大渗碳体相的合计为0～8％，并且，在从所述热浸镀锌层与基底金属的界面到钢板方向深度20μm为止的表层范围内，残余奥氏体为0～3％，将所述表层范围内的所述硬质组织的体积分率V1与以距离钢板表面1/4厚为中心的1/8厚～3/8厚的范围内的所述硬质组织的体积分率V2的比即V1/V2限制在0.10以上且0.90以下的范围内，所述热浸镀锌层中，Fe含量为5％以下，Al含量为1.0％以下，包含由ζ相形成的柱状晶，进而，在所述热浸镀锌层与母材钢板的全部界面(A)中，所述ζ相与母材钢板的界面...

【专利技术属性】
技术研发人员：川田裕之，安井健志，植田浩平，丸山直纪，山口裕司，内田智史，驹见亮介，荒井隼人，中村登代充，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP