镀锌钢板及其制造方法技术

技术编号:10102126 阅读:94 留言:0更新日期:2014-05-30 22:11
本发明专利技术的镀锌钢板,具备:钢板、和所述钢板的表面上的镀层,所述钢板具有下述钢化学组成:以质量%计,包含:C:0.05~0.40%、Si:0.5~3.0%、Mn:1.5~3.0%;具有下述显微组织:包含铁素体、贝氏体、30%以上的体积分率的回火马氏体和8%以上的体积分率的奥氏体;具有980MPa以上的抗拉强度,所述镀层含有包含选自Si、Mn和Al中的1种以上的化学元素的氧化物,在包含所述钢板与所述镀层的板厚方向截面观察的情况下,所述氧化物的投影面积率为10%以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的镀锌钢板,具备:钢板、和所述钢板的表面上的镀层,所述钢板具有下述钢化学组成:以质量%计,包含:C:0.05~0.40%、Si:0.5~3.0%、Mn:1.5~3.0%;具有下述显微组织:包含铁素体、贝氏体、30%以上的体积分率的回火马氏体和8%以上的体积分率的奥氏体;具有980MPa以上的抗拉强度,所述镀层含有包含选自Si、Mn和Al中的1种以上的化学元素的氧化物,在包含所述钢板与所述镀层的板厚方向截面观察的情况下,所述氧化物的投影面积率为10%以上。【专利说明】
本专利技术涉及具有980MPa以上的抗拉强度(TS),耐延迟断裂特性、镀层密着性、伸长率和扩孔性优异的镀锌钢板。本专利技术涉及的镀锌钢板,特别适合于汽车用的构造用构件、增强用构件、行驶用构件。再者,本专利技术涉及的镀锌钢板(Zinc Coated Steel Sheet),可以分类为热浸镀锌钢板(Galvanized Steel Sheet)和合金化热浸镀锌钢板(GalvannealedSteel Sheet)。本申请基于2011年9月30日在日本申请的专利申请2011-217811号要求优先权,将其内容援引于本说明书中。
技术介绍
在汽车的横梁或侧梁等的构件中,为应对近年降低燃费的动向,轻量化正被研讨,即使使用比构件薄的钢板,从确保汽车的强度和冲撞安全性的观点来看,也在推进钢板的高强度化。但是,由于材料的成形性伴随强度上升而劣化,所以要实现上述构件的轻量化,需要制造满足压制成形性和高强度两方面的钢板。特别地,在将钢板成形为具有复杂形状的汽车的构造用构件或增强用构件的情况下,钢板被要求优异的延展性。在近年的汽车的骨架构件中,主要使用具有440MPa级或590MPa级的抗拉强度的钢板,为了构件的进一步轻量化,今后希望开发具有980MPa以上的抗拉强度的钢板。在将590M Pa级的钢板用980MPa级的钢板置换的情况下,对于980MPa级的钢板,要求与590MPa级的钢板的伸长率同等的伸长率。因此,迫切希望开发具有980MPa以上的抗拉强度,且伸长率优异的钢板。作为拉伸试验的总伸长率(El)优异的钢板,存在下述复相组织钢板:其具有在作为主相的软质的铁素体中,作为第二相使残余奥氏体分散了的显微组织。该复相组织钢板中,通过铁素体来确保延展性,通过残余奥氏体的马氏体相变来确保强度,该残余奥氏体在塑性加工时发生马氏体相变。利用了该相变的钢有TRIP (TRansformation InducedPlasticity,相变诱发塑性)钢,近年,该TRIP钢的用途逐渐扩大。TRIP钢相比于析出强化钢和DP钢(由铁素体和马氏体构成的钢,Dual PhaseSteel ),具有特别优异的伸长率,所以是被强烈希望扩大应用的钢板。TRIP钢虽然强度和延展性优异,但是一般具有扩孔性低的特征。此外,为今后将汽车车身的轻量化推进下去,必须将高强度钢板的使用强度水平提高到以往以上。例如,为将高强度钢板用于行驶部件等的难成形性构件,必须改善扩孔性等的成形性。并且,在考虑980MPa以上的钢板对于汽车用构件的适用的情况下,在强度和加工性这样的特性以外,还要求耐延迟断裂特性。延迟断裂,是起因于对钢材施加的应力、氢脆性而发生,且向作为结构体被使用的钢材的应力集中部扩散下去的氢聚集,从而结构体破坏的现象。具体而言,作为延迟断裂的一例,可以例举,例如PC钢线(Prestressed ConcreteSteel Wire)或螺栓等的、在使用状况下受到高应力负荷的构件突然断裂的现象等。已知延迟断裂与从环境侵入钢材的氢密切相关。作为从环境侵入钢材的氢,存在大气中含有的氢、腐蚀环境下产生的氢等各个种类的氢源。无论氢源是哪种,在氢向钢材中侵入的情况下,都可能成为诱发延迟断裂的原因。由此,作为钢材的使用环境,虽然期望不存在氢的环境,但是考虑对结构体或汽车的适用的情况,会在室外使用钢材,所以无法避免氢的侵入。作为对用作结构体的钢材发挥作用的应力,可以例举在结构体上负荷的应力、在成形时产生的应力的一部分残留于钢材内部的残余应力。特别是汽车用的薄钢板等,在成形后作为构件使用的钢材中,与几乎不给予变形而将制品原样使用的厚板、条钢(例如、螺栓)相比较,残余应力成为大问题。因此,在对延迟断裂成为问题的钢板成形的情况下,期待能够不留有残余应力那样地成形钢板。例如,专利文献I中,公开了将钢板加热到高温并加工后,使用金属模具淬火,使其高强度化的金属板的热轧成形方法。该方法中,因为在高温下加工钢板,所以成为残余应力的原因的加工时被导入的位错恢复,或者在加工后发生相变缓解残余应力。因此,成形品中基本上不残留残余应力。通过采用该方法强化钢板,可以提高钢板的延迟断裂特性。但是,该方法中,因为压制前需要加热,所以与冷轧成形相比,能量成本和设备成本高。另外,因为从600°C以上的高温对成形品直接淬火,所以钢板的特性(例如,镀层钢板的镀层性状)容易发生变化,控制强度和延迟断裂特性以往的特性较困难。另外,在切断、冲裁这样的机械加工中,在切断面存在残余应力,所以有引起延迟断裂的担忧。因此,在具有980MPa以上的抗拉强度的高强度钢板的加工时,采用不伴有直接的机械加工的激光等所进行的方法切断钢板,避免残余应力的发生。但是,激光切断,与剪切断、冲裁加工相比成本较高。`因此,寻求不是通过成形方法,而是通过相应于所需要特性的材料开发来确保钢板的耐延迟断裂特性。在棒钢、条钢或厚钢板的制品领域中,开发了使耐氢脆特性提高,能够避免延迟断裂的材料。例如,非专利文献I中,公开了将Cr、Mo、V等的显示回火软化抵抗性的元素的微细析出物在马氏体中整合析出的、具有高耐氢脆特性的高强度螺栓。该高强度螺栓,将钢材由高温的奥氏体单相淬火,得到马氏体单相的显微组织后,通过回火处理,使上述微细析出物在马氏体中整合析出。该高强度螺栓,利用侵入到钢材中的氢,在整合析出于马氏体中的VC等的微细析出物的周边被捕捉,抑制侵入到钢材中的氢向成为应力集中的延迟断裂的起点的部位扩散、集中。有效利用这样的钢材中的微细析出物,一直以来,推进高强度且耐延迟断裂特性优异的钢材的开发。为将VC等的析出物作为氢的陷阱位点有效利用,使耐延迟断裂特性提高,必须使这些析出物向马氏体组织中整合析出。但是,为了这些析出物的析出,需要数小时以上的析出热处理,在制造性上存在问题。即,在使用连续退火设备、连续热浸镀锌设备等的一般的薄钢板的制造设备制造的钢板中,至多在数十分钟的短时间内进行组织控制,所以在制造薄钢板情况下,通过这些析出物提高耐延迟断裂特性较困难。另外,在有效利用热轧工序中析出的析出物的情况下,热轧工序中,即使上述析出物析出,通过其后的冷轧和连续退火时的再结晶,也会失去析出物和母相(铁素体、马氏体)之间的取向关系。即,该情况下,析出物变得不是整合析出物。该结果,得到的钢板的大幅降低。通常,担心延迟断裂的发生的高强度钢板,具有以马氏体为主体的显微组织。马氏体虽然可以在低温的温度区域形成,但在该温度区域,不能析出成为以VC为代表的氢的陷阱位点的析出物。该结果,使VC等的整合析出物在薄钢板中析出,提高耐延迟断裂特性的情况下,利用连续退火设备、连续热浸镀锌设备,制作出钢材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镀锌钢板,其特征在于,具备:钢板、和所述钢板的表面上的镀层,所述钢板,具有下述钢化学组成:以质量%计,包含:C:0.05~0.40%、Si:0.5~3.0%、Mn:1.5~3.0%,并限制为P:0.04%以下、S:0.01%以下、N:0.01%以下、Al:2.0%以下、O:0.01%以下,其余量包含铁和不可避免的杂质;具有下述显微组织:包含铁素体、贝氏体、30%以上的体积分率的回火马氏体和8%以上的体积分率的奥氏体,将珠光体的体积分率限制为10%以下,所述回火马氏体和所述贝氏体的合计体积分率为40%以上,相对于该显微组织的单位面积,具有超过35μm的粒径的晶粒占有的面积的比例为10%以下;具有980MPa以上的抗拉强度,所述镀层中的镀层金属,具有下述镀层化学组成:将Fe量限制为15质量%以下、将Al量限制为2质量%以下,其余量包含Zn和不可避免的杂质,所述镀层含有包含选自Si、Mn和Al中的1种以上的化学元素的氧化物,在包含所述钢板与所述镀层的板厚方向截面观察的情况下,将所述氧化物投影到所述镀层与所述钢板的界面上的长度除以所述镀层与所述钢板的界面长度而得到的投影面积率为10%以上,所述镀层对所述钢板的被覆率为99%以上。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:野崎贵行高桥学藤田展弘东昌史若林千智
申请(专利权)人:新日铁住金株式会社
类型:
国别省市:

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