镀覆性优异的高强度热浸镀锌系钢材及其制造方法技术

本发明专利技术公开热浸镀锌系钢材及其制造方法，所述钢材包括：基材铁，其包含Si：0.01～1.6重量％及Mn：1.2～3.1重量％；Zn‑Al‑Mg系合金镀层；以及Al浓缩层，其形成在所述基材铁与所述Zn‑Al‑Mg系合金镀层的界面，并且所述Al浓缩层的占有面积率为70％以上(包括100％)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】镀覆性优异的高强度热浸镀锌系钢材及其制造方法
本专利技术涉及镀覆性优异的高强度热浸镀锌系钢材及其制造方法。
技术介绍
与通常的钢相比，高强度钢含有大量的Si、Mn等亲氧元素，从而退火时容易在表面形成阻碍镀覆的氧化物。在进行镀锌时，这种表面氧化物具有抑制镀浴与基材铁的化学反应的倾向。由此，近年来提出了通过控制退火条件来控制表面氧化物的组成和比例以使有利于镀覆而提高镀覆性的技术(参照专利文献1：韩国公开专利公报第10-2014-0061669号)。另外，与通常的镀锌相比，包含Al和Mg的镀锌系含有大量的Al和Mg，因此基材铁与镀浴之间的反应表现得相当不同，到目前为止，还没有公开以高强度钢为基材的提高镀锌系钢板的镀覆性的技术。
技术实现思路
要解决的技术问题本专利技术的多种目的之一为提供镀覆性优异的高强度热浸镀锌系钢材及其制造方法。技术方案本专利技术的一个方面提供高强度热浸镀锌系钢材，所述钢材包括：基材铁，其包含Si：0.01～1.6重量％及Mn：1.2～3.1重量％；Zn-Al-Mg系合金镀层；以及Al浓缩层，其形成在所述基材铁与所述Zn-Al-Mg系合金镀层的界面，所述Al浓缩层的占有面积率为70％以上(包括100％)。此外，本专利技术的另一个方面提供制造高强度热浸镀锌系钢材的方法，所述方法包括以下步骤：准备基材铁，所述基材铁包含：Si：0.01～1.6重量％及Mn：1.2～3.1重量％；在露点温度为-60～-10的条件下，在760～850的温度下对所述基材铁进行退火热处理；以及将经过退火热处理的所述基材铁浸渍于Zn-Al-Mg系镀浴中并进行镀覆，从而获得高强度热浸镀锌系钢材。有益效果本专利技术的多种效果之一为本专利技术的高强度热浸镀锌系钢材具有镀覆性优异的优点。本专利技术的多种有益的优点和效果并不限定于上述的内容，其可以对本专利技术的具体实施方式进行说明的过程中更加容易理解。附图说明图1是观察专利技术例7的热浸镀锌系钢材的界面层的扫描电子显微镜(ScanningElectronMicroscope，SEM)图像。图2是观察比较例5的热浸镀锌系钢材的界面层的扫描电子显微镜(ScanningElectronMicroscope，SEM)图像。图3是示意性地示出设置有密封箱(sealingbox)的热浸镀装置的示意图。最佳实施方式下面，对本专利技术的一个方面的镀覆性优异的高强度热浸镀锌系钢材进行详细说明。本专利技术的热浸镀锌系钢材包括基材铁和Zn-Al-Mg系镀层。此时，基材铁可以为钢板或钢线材。本专利技术中，对除Si和Cr之外的基材铁的组成不作特别限定，但是作为一个例子，以重量％计，所述基材铁可以包含：C：0.05～0.25％、Si：0.01～1.6％、Mn：0.5～3.1％、P：0.001～0.10％、Al：0.01～0.8％、余量的Fe及不可避免的杂质。需要注意的是，除非另有特别说明，后述的各成分的含量均以重量％为基准。C：0.05～0.25％碳是提高钢材的强度且对确保由铁素体和马氏体组成的复合组织非常有用的元素。本专利技术中为了得到上述效果，优选包含0.05％以上的碳，更优选包含0.07％以上。但是，当碳的含量过多时，钢材的韧性和焊接性会变差。为了防止上述问题，优选包含0.25％以下的碳，更优选包含0.23％以下。Si：0.01～1.6％硅是确保钢材的强度而不会降低钢材的延展性的有用元素。此外，硅促进铁素体的形成，并且有助于碳向未相变奥氏体的浓缩，从而硅是促进马氏体的形成的元素。本专利技术中为了得到上述效果，优选包含0.01％以上的硅，更优选包含0.05％以上。但是，当硅的含量过多时，表面特性和焊接性会变差。为了防止上述问题，优选包含1.6％以下的硅，更优选包含1.4％以下。Mn：0.5～3.1％锰为固溶强化元素，锰不仅非常有助于提高强度，而且起到促进由铁素体和马氏体组成的复合组织的形成的作用。本专利技术中为了得到上述效果，优选包含0.5％以上的锰，更优选包含1.2％以上。但是，当锰的含量过多时，焊接性和热轧性会变差。为了防止上述问题，优选包含3.1％以下的锰，更优选包含2.9％以下。P：0.001～0.10％磷与锰一起是为了提高钢材的强度而添加的代表性的固溶强化元素。本专利技术中为了得到上述效果，优选包含0.001％以上的磷，更优选包含0.01％以上。但是，当磷的含量过多时，不仅焊接性会变差，而且由于连铸时发生的中心偏析而会引起钢材各部位的材质偏差。为了防止上述问题，优选包含0.10％以下的磷，更优选包含0.07％以下。Al：0.01～0.8％铝通常是为了钢的脱氧而添加，但是在本专利技术中为了提高延展性而添加铝。并且，铝起到抑制奥氏体回火(austempering)工序中形成的碳化物的生成且提高强度的作用。本专利技术中为了得到上述效果，优选包含0.01％以上的铝，更优选包含0.02％以上。但是，当铝的含量过多时，对冷轧板进行退火时内部氧化发达，从而在进行合金化热处理时阻碍合金化，并会使合金化温度过度上升。为了防止上述问题，优选包含0.8％以下的铝，更优选包含0.6％以下。N：0.001～0.03％氮起到有助于奥氏体的稳定化的作用。本专利技术中为了得到上述效果，优选包含0.001％以上的氮，更优选包含0.002％以上。但是，当氮的含量过多时，与钢中的Al反应而结晶为粗大的AlN，从而钢材的机械物理性质会变差。为了防止上述问题，优选包含0.03％以下的氮，更优选包含0.02％以下。所述组成以外余量为Fe。但是，在通常的制造过程中会从原料或周围环境不可避免地混入并不需要的杂质，因此无法排除这些杂质。这些杂质对于本
具有通常的知识者来说是众所周知的，因此，本专利技术中不对其所有内容特别提及。但是，作为这种杂质的代表性的例子，可以列举S，基材铁中的S的含量变高时会使延展性变差，因此S的含量优选控制为0.03％以下。另外，并不排除所述组成以外的有效成分的添加，例如，基材铁还可以包含选自Cr：0.9％以下(0％除外)、B：0.004％以下(0％除外)、Mo：0.1％以下(0％除外)、Co：1.0％以下(0％除外)、Ti：0.2％以下(0％除外)及Nb：0.2％以下(0％除外)中的一种以上。Cr：0.9％以下(0％除外)铬起到提高钢材的强度且提高淬透性的作用。但是，当铬的含量过多时，不仅会使其效果饱和，而且会使钢材的延展性变差。为了防止上述问题，优选包含0.9％以下的铬，更优选包含0.8％以下。B：0.004％以下(0％除外)硼为晶界强化元素，其提高点焊部的疲劳特性，防止由磷引起的晶界脆性，并且在退火时的冷却过程中起到延缓奥氏体相变为珠光体的作用。但是，当硼的含量过多时，不仅会使钢材的加工性变差，而且在其表面浓缩过多的硼，从而会导致镀覆粘附性变差。为了防止上述问题，优选包含0.004％以下的硼，更优选包含0.003％以下。Mo：0.1％以下(0％除外)钼起到改善耐二次加工脆性和镀覆性的作用。但是，当钼的含量超过0.1％时，会使其效果饱和，因此本专利技术中优选包含0.1％以下的钼。Co：1.0％以下(0％除外)钴起到提高钢材的强度，并且在高温退火时抑制氧化物的形成而提高熔融锌的湿润性的作用。但是，当钴的含量过多时，会使钢材的延展性急剧变差。为了防止上述问题，优选包含1.0％以下的钴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高强度热浸镀锌系钢材，所述钢材包括：基材铁，其包含Si：0.01～1.6重量％及Mn：1.2～3.1重量％；Zn‑Al‑Mg系合金镀层；以及Al浓缩层，其形成在所述基材铁与所述Zn‑Al‑Mg系合金镀层的界面，所述Al浓缩层的占有面积率为70％以上(包括100％)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.24 KR 10-2015-01865611.高强度热浸镀锌系钢材，所述钢材包括：基材铁，其包含Si：0.01～1.6重量％及Mn：1.2～3.1重量％；Zn-Al-Mg系合金镀层；以及Al浓缩层，其形成在所述基材铁与所述Zn-Al-Mg系合金镀层的界面，所述Al浓缩层的占有面积率为70％以上(包括100％)。2.根据权利要求1所述的高强度热浸镀锌系钢材，其中，所述Al浓缩层的由下述式1定义的I为0.40以下，[式1]I＝[O]/{[Si]+[Mn]+[Fe]}(其中，[O]、[Si]、[Mn]及[Fe]分别表示Al浓缩层中所包含的该元素的含量(重量％))。3.根据权利要求1所述的高强度热浸镀锌系钢材，其中，所述基材铁还包含Cr：0.9重量％以下(0重量％除外)，所述Al浓缩层的由下述式2定义的I为0.40以下，[式2]I＝[O]/{[Si]+[Mn]+[Cr]+[Fe]}(其中，[O]、[Si]、[Mn]、[Cr]及[Fe]分别表示Al浓缩层中所包含的该元素的含量(重量％))。4.根据权利要求1所述的高强度热浸镀锌系钢材，其中，所述Al浓缩层中所包含的Al和Fe的含量之和为50重量％以上(100重量％除外)。5.根据权利要求1所述的高强度热浸镀锌系钢材，其中，以重量％计，所述基材铁包含：C：0.05～0.25％、Si：0.01～1.6％、Mn：0.5～3.1％、P：0.001～0.10％、Al：0.01～0.8％、N：0.001～0.03％、余量的Fe及不可避免的杂质。6.根据权利要求5所述的高强度热浸镀锌系钢材，其中，以重量％计，所述基材铁还包含选自Cr：0.9％以下(0％除外)、B：0.004％以下(0％除外)、Mo：0.1％以下(0％除外)、Co：1.0％以下(0％除外)、Ti：0.2％以下(0％除外)及Nb：0.2％以下(0％除外)中的一种以上。7.根据权利要求1所述的高强度热浸镀锌系钢材，其中，以重量％计，所述Zn-Al-Mg系合金镀层包含：Al：0.2～15％、Mg：0.5～3.5％、余量的Zn及不可避免的杂质。8.根据权利要求1所述的高强度热浸镀锌系钢材，其中，所述基材...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙一领，姜大荣，金钟常，金泰喆，吴旻锡，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR