高强度钢板和高强度钢板的制造方法技术

本发明专利技术提供一种即使在Si、Mn的含量多的情况下，也具有优异的化学转化处理性和电沉积涂装后的耐腐蚀性的高强度钢板及其制造方法。在对以质量％计含有C：0.03～0.35％、Si：0.01～0.50％、Mn：3.6～8.0％、Al：0.01～1.0％、P≤0.10％，S≤0.010％，且剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成的钢板进行连续退火时，在加热工序中，以升温速度：7℃/s以上对退火炉内温度：450℃～A℃(A：500≤A≤600)的温度区域进行升温，退火炉内的钢板最高到达温度为600℃～700℃，在钢板温度为600℃～700℃的温度区域的钢板通过时间为30秒～10分钟，环境中的氢浓度设为20vol％以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及即使在Si、Mn的含量多的情况下，也具有优异的化学转化处理性和电沉积涂装后的耐腐蚀性的高强度钢板及其制造方法。
技术介绍
近年来，从提高汽车的油耗效率和提高汽车的冲突安全性的观点出发，通过车体材料的高强度化而实现薄壁化，使车体自身轻量化且高强度化的要求提高。因此，正在促进高强度钢板在汽车中的应用。一般而言，汽车用钢板是进行涂装而被使用的，作为该涂装的前处理，实施被称为磷酸盐处理的化学转化处理。钢板的化学转化处理是用于确保涂装后的耐腐蚀性的重要的处理之一。为了提高钢板的强度、延展性，Si、Mn的添加是有效的。然而，连续退火时，Si、Mn即使在不引起Fe的氧化(还原Fe氧化物)的还原性的N2+H2气体气氛下进行退火时也被氧化，在钢板最表层选择性地形成含有Si、Mn的表面氧化物(SiO2、MnO等，以下称为选择性表面氧化物)。该选择性表面氧化物阻碍化学转化处理中的化学转化被膜的生成反应，因此会形成未生成化学转化被膜的微小区域(以后有时也称为未覆盖区域(スケ))，化学转化处理性下降。作为改善含有Si、Mn的钢板的化学转化处理性的现有技术，专利文献1中公开了使用电镀法在钢板上形成20～1500mg/m2的铁被覆层的方法。然而，该方法存在如下问题：另外需要电镀设备，工序增加，成本也增大。此外，在专利文献2中通过规定Mn/Si比率来提高磷酸盐处理性，在专利文献3中通过添加Ni来提高磷酸盐处理性。然而，认为其效果依赖于钢板中的Si、Mn的含量，对于Si、Mn的含量高的钢板，需要进一步改善。进而，专利文献4中公开了通过将退火时的露点设为-25～0℃，在距钢板坯料表面深度1μm以内形成由含有Si的氧化物构成的内部氧化层，将含Si氧化物在钢板表面长度10μm所占的比例设为80％以下的方法。然而，专利文献4所记载的方法的情况下，控制露点的区域是以炉内整体为前提的，因此露点的控制性困难，稳定操作困难。此外，在不稳定的露点控制的前提下进行退火时，形成于钢板的内部氧化物的分布状态可能出现偏差，在钢板的长度方向、宽度方向产生化学转化处理性的不均(在整体或一部分产生未覆盖区域)。进而，即使在化学转化处理性提高的情况下，也存在由于在化学转化处理被膜的正下方存在含Si氧化物，电沉积涂装后的耐腐蚀性差的问题。此外，专利文献5中记载了在氧化性气氛中使钢板温度达到350～650℃而在钢板表面形成氧化膜，其后，在还原性气氛中加热至再结晶温度并冷却的方法。然而，该方法中，有时通过氧化的方法形成于钢板表面的氧化被膜的厚度存在差异，无法充分地氧化，或氧化被膜变得过厚而在以后的还原性气氛中的退火中产生氧化膜的残留或剥离，表面性状变差。实施例中记载了在大气中氧化的技术，但存在如下问题：大气中的氧化会很厚地生成氧化物而使其后的还原困难，或者需要高氢浓度的还原气氛等。进而，专利文献6中记载了以下方法：对以质量％计含有0.1％以上的Si和/或1.0％以上的Mn的冷轧钢板，在钢板温度400℃以上在铁的氧化气氛下在钢板表面形成氧化膜，其后，在铁的还原气氛下将上述钢板表面的氧化膜还原。具体而言，是在400℃以上使用空气比0.93～1.10的直火燃烧器将钢板表面的Fe氧化后，在将Fe氧化物还原的N2+H2气体气氛下进行退火，从而抑制使化学转化处理性变差的选择性表面氧化，在最表面形成Fe的氧化层的方法。专利文献6中未具体地记载直火燃烧器的加热温度，但含有大量(大致为0.6％以上)Si时，比Fe容易氧化的Si的氧化量变多而抑制Fe的氧化，或Fe的氧化自身变得过少。其结果，有时还原后的表面Fe还原层的形成不充分，或在还原后的钢板表面存在SiO2，产生化学转化被膜的未覆盖区域。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平5-320952号公报专利文献2：日本特开2004-323969号公报专利文献3：日本特开平6-10096号公报专利文献4：日本特开2003-113441号公报专利文献5：日本特开昭55-145122号公报专利文献6：日本特开2006-45615号公报
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而作出的，其目的是提供一种即使在Si、Mn的含量多的情况下，也具有优异的化学转化处理性和电沉积涂装后的耐腐蚀性的高强度钢板及其制造方法。以往，对于含有Si、Mn等易氧化性元素的钢板，以改善化学转化处理性为目的，积极地氧化钢板的内部。但是，同时由于内部氧化自身而在表面产生化学转化处理不均、未覆盖区域，或电沉积涂装后的耐腐蚀性变差。因此，本专利技术的专利技术人等研究了通过不受常规思维约束的新的方法解决课题的方法。其结果发现，通过适当地控制连续退火时的加热工序中的升温速度、气氛和温度，可在钢板表层部抑制内部氧化物的形成，得到优异的化学转化处理性和更高的电沉积涂装后的耐腐蚀性。连续退火时，以如下方式控制而进行退火：在加热工序中，以升温速度：7℃/s以上对退火炉内温度：450℃～A℃(A：500≤A≤600)的温度区域进行升温，退火炉内的钢板最高到达温度为600℃～700℃，在钢板温度为600℃～700℃的温度区域的钢板通过时间设为30秒～10分钟，气氛中的氢浓度设为20vol％以上。接着，进行化学转化处理。通过对加热工序中的退火炉内温度：450℃～A℃(A：500≤A≤600)的温度区域以升温速度：7℃/s以上进行升温，将退火炉内的钢板最高到达温度设为600℃～700℃，将钢板温度为600℃～700℃的温度区域的环境中的氢浓度设为20vol％以上，从而降低钢板与气氛的界面的氧势，在尽量不发生内部氧化的情况下抑制Si、Mn等的选择性表面扩散、氧化(以后称为表面偏析)。通过仅对这样限定的区域的升温速度和环境中的氢浓度进行控制，可得到不形成内部氧化物而极力抑制表面偏析，没有未覆盖区域、不均的、化学转化处理性和电沉积涂装后的耐腐蚀性优异的高强度钢板。应予说明，化学转化处理性优异是指化学转化处理后没有未覆盖区域、不均的外观。通过以上方法得到的高强度钢板抑制在距钢板表面100μm以内的钢板表层部形成选自Fe、Si、Mn、Al、P、以及B、Nb、Ti、Cr、Mo、Cu、Ni、Sn、Sb、Ta、W、V中的1种以上的氧化物，其形成量被抑制为合计每单面小于0.030g/m2。由此，化学转化处理性优异，电沉积涂装后的耐腐蚀性显著提高。本专利技术鉴于上述情况，其特征如下。[1]一种高强度钢板的制造方法，其特征在于，将以质量％计含有C：0.03～0.35％、Si：0.01～0.50％、Mn：3.6～8.0％、Al：0.01～1.0％、P≤0.10％、S≤0.010％，且剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成的钢板进行连续退火时，加热工序中，以升温速度：7℃/s以上对退火炉内温度：450℃～A℃(A：500≤A≤600)的温度区域进行升温，退火炉内的钢板最高到达温度为600℃～700℃，在钢板温度为600℃～700℃的温度区域的钢板通过时间设为30秒～10分钟，环境中的氢浓度设为20vol％以上。[2]如上述[1]所述的高强度钢板的制造方法，其特征在于，上述钢板以质量％计进一步含有选自B：0.001～0.005％、Nb：0.005～0.05％、Ti：0.005～0.05％、Cr：0.001～1.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度钢板的制造方法，其特征在于，在对以质量％计含有C：0.03～0.35％、Si：0.01～0.50％、Mn：3.6～8.0％、Al：0.01～1.0％、P≤0.10％、S≤0.010％，且剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成的钢板进行连续退火时，加热工序中，以升温速度：7℃/s以上对退火炉内温度：450℃～A℃的温度区域进行升温，其中，A：500≤A≤600，退火炉内的钢板最高到达温度为600℃～700℃，在钢板温度为600℃～700℃的温度区域的钢板通过时间设为30秒～10分钟，环境中的氢浓度设为20vol％以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.18 JP 2014-0280301.一种高强度钢板的制造方法，其特征在于，在对以质量％计含有C：0.03～0.35％、Si：0.01～0.50％、Mn：3.6～8.0％、Al：0.01～1.0％、P≤0.10％、S≤0.010％，且剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成的钢板进行连续退火时，加热工序中，以升温速度：7℃/s以上对退火炉内温度：450℃～A℃的温度区域进行升温，其中，A：500≤A≤600，退火炉内的钢板最高到达温度为600℃～700℃，在钢板温度为600℃～700℃的温度区域的钢板通过时间设为30秒～10分钟，环境中的氢浓度设为20vol％以上。2.如权利要求1所述的高强度钢板的制造方法，其特征在于，所述钢板以质量％计进一步含有选自B：0.001～0.00...

【专利技术属性】
技术研发人员：伏胁祐介，川崎由康，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP