强度-延展性平衡和镀层粘合性均优的热浸镀锌钢板及其制造方法技术

本发明专利技术涉及强度－延展性平衡和镀层粘合性二者均优的热浸镀锌钢板以及该热浸镀锌钢板的制造方法。作为钢板的基体钢平均组成，热浸镀锌钢板含有：Ｃ：０．０５～０．２５质量％、Ｓｉ：２．０质量％以下、Ｍｎ：１．０～２．５质量％以及Ａｌ：０．００５～０．１０质量％，刚好在镀层下的基体钢表层部的Ｃ浓度为０．０２质量％以下，而且，基体钢组织含有由回火马氏体相和微细马氏体相共占５０％以上分率的马氏体相，其余部分由铁素体相和残余奥氏体相组成。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可充分经受复杂冲压成型加工的强度-延展性平衡和镀层粘合性均优的热浸镀锌钢板及其制造方法。另外，本专利技术中所说的热浸镀锌钢板，包括在镀锌层中含有Fe等的合金元素的热浸镀锌钢板。又，已知，一般为了提高钢板的强度而添加Mn、Si等元素，以谋求固溶强化和良好的复合组织化，从而有利于改善强度-延展率平衡。然而，因Mn、Si是易于氧化的元素，如添加多，则在退火时Si和Mn等的表面偏析浓化物在钢板表面析出，使与熔融锌的浸润性劣化，导致熔融锌同基体钢的反应性受到阻碍。因此，由于镀层粘合性劣化，在加工时发生被称为碎末和碎片等的镀层剥离。作为改善上述问题、制造加工性等优良的高强度热浸镀锌钢板的方法，在例如特开平5-179356号公报和特开平5-51647号公报等中提议在热轧卷绕时淬火快冷，在热浸镀锌生产线上，在二相区域退火后施加镀覆的方法。然而，在实际上，即使少量添加Si，也有镀层粘合性劣化、易于发生剥离的问题。为此，当以含Si和Mn多的钢板作为母材的场合，来制造镀层粘合性优良的高强度热浸镀锌钢板历来在事实上都是不可能的。又，在(1)国际申请号PCT/JP99/04385；(2)国际申请号PCT/JP97/00045和(3)国际申请号PCT/JP00/00975的专利技术中分别提议(1)含Mo的高强度钢板的镀覆方法，(2)在钢板的基体钢表层部分具有氧化物层的镀覆钢板以及(3)用黑皮母板退火所得的具有氧化物层的镀覆钢板。按照上述(1)的专利技术，得到高强度而且镀层粘合性优良的镀覆钢板是可能的，但由于有关母材的显微组织的规范不充分，所以得不到与强度同样必要的所期望的延展性；又由于没有内部氧化物层的规范，所以不能充分满足对于本专利技术中所必须的、近年来所要求的强度-延展性平衡和镀层粘合性相适应的苛刻条件。又，上述(2)的专利技术，依照钢成分的选择，可以得到高强度而且镀层粘合性又优越的镀覆钢板，但由于与上述(1)专利技术同样地对母材的组织未加规范，因此，得不到与强度同样必要的所期望的延展性，故不能充分满足在本专利技术中所必须的性能。又，从镀层品质观点看来，由于近年来高强度钢板使用量的增加所致使用部位的多样化，要求比以往有更为苛刻的镀层粘合性，仅简单地形成内部氧化物层则难以满足对如上所述镀层粘合性的要求。为此，正如本专利技术所阐明的那样，如不对刚好在镀层下的基体钢成分加以控制，则难以满足如上所述的苛刻要求。又，上述(3)的专利技术，与上述(2)的专利技术同样，依靠钢成分的选择，可得到具有高强度的镀覆钢板，但由于与上述(1)的专利技术同样地对母材的组织未加规范，因此，不能满足与强度同样必要的所期望的延展性，因此，不能充分满足在本专利技术中所必要的性能。又，与上述(2)的专利技术相同，由于对镀层粘合性有比以往更为苛刻的要求，如不按本专利技术阐明那样控制到刚好在镀层下的基体钢成分，则难以满足上述苛刻的要求。又，本专利技术另一目的是提供具有上述优越性能的热浸镀锌钢板的有利的制造方法。也即，本专利技术的构成要旨如下1.一种强度-延展性平衡和镀层粘合性优越的热浸镀锌钢板，其特征在于作为热浸镀锌钢板的基体钢的平均组成是成为含有C0.05～0.25质量％、Si2.0质量％以下、Mn1.0～2.5质量％、以及Al0.005～0.10质量％的组成，并且刚好在镀层下面的基体钢表层部分的C浓度为0.02质量％以下；而且，基体钢组织以回火马氏体相和微细马氏体相共占50％以上的分率含有马氏体相，其余的部分由铁素体相和残余奥氏体相组成。2.强度-延展性平衡和镀层粘合性优越的热浸镀锌钢板，其特征在于在上述1中，在刚好镀层下的基体钢表层部分，在C浓度为0.02质量％以下的区域的结晶晶界和结晶晶粒内的至少一方存在Si氧化物、Mn氧化物、Fe氧化物或者它们的复合氧化物，或者存在含有选自这些氧化物中至少一种氧化物，而且，在基体钢表层部分中的氧化物生成量按照换算成的氧量计为1～200质量-ppm。3.强度-延展性平衡和镀层粘合性优越的热浸镀锌钢板，其特征在于在上述1或2中，镀层中的Fe含量为8～12质量％。4.一种强度-延展性平衡和镀层粘合性优越的热浸镀锌钢板的制造方法，其特征在于将作为钢板平均组成是成为含有C0.05～0.25质量％、Si2.0质量％以下、Mn1.0～2.5质量％和Al0.005～0.10质量％的组成的热轧钢板或冷轧钢板在满足下式的气氛气中，在800～1000℃的温度下加热后，冷却，在按照Fe换算量计的酸洗减量为0.05～5g/m2的条件下酸洗钢板表面，其次，在连续式热浸镀锌生产线上再度将钢板加热到700～850℃的温度后，进行热浸镀锌处理log(H2O/H2)≥2.5-3.5。这里，H2O/H2是在气氛气中的水分和氢气的分压比，是钢中含C量(mass％)。5.强度-延展性平衡和镀层粘合性优越的热浸镀锌钢板的制造方法，其特征在于在上述4中，热浸镀锌处理后，在450～550℃的温度下进行合金化处理。附图2示出刚好在镀层下的C浓度和基体钢表层部分中的氧化物生成量(氧量换算值)对镀层粘合性的影响。为实施专利技术的最佳形态以下基于本专利技术的实验加以说明。将由含有C0.15质量％、Si1.0质量％、Mn1.5质量％、P0.01质量％、S0.003质量％、Al0.04质量％、N0.002质量％和O0.002质量％的组成构成的、厚度30mm的薄板坯在1200℃下加热，用五道次轧制制成厚度为2.0mm的热轧钢板后，在500℃下卷绕。其后，以酸洗除去黑皮状氧化物后，在退火炉中900℃、80秒钟退火后，以10～80℃/s的速度快冷到300℃，其次，在60℃-5％盐酸中酸洗10秒钟，除去表面偏析浓化物。其次，将酸洗后的钢板在竖型退火镀覆装置中作750℃，20秒钟的退火后，以10～80℃/s的速度快冷到470℃后，在浴中含Al浓度0.15质量％、浴温465℃的热浸镀锌浴中进行1秒钟的镀覆处理。就如此所得的热浸镀锌钢板的机械性能、镀层粘合性、刚好在镀层下的基体钢表层部分的C浓度、刚好在镀层下的组织(基体钢表层部分组织)和基体钢组织(内部组织)以如下方法作了调研(1)热浸镀锌钢板的机械性能以强度(TS)在590MPa以上而且延伸率(EI)在35％以上者定为良好；除此以外者定为不良。(2)镀层粘合性在热浸镀锌钢板上贴上粘结带，以贴粘结带的一侧作为压缩侧，经90°弯回后，将粘结带剥离，就附着于此粘结带上的镀层量测定由每单位长度(m)粘结带的萤光X射线所致的Zn计数κ，对照表1的基准，评价类别1，2者为良好；3以上者为不良。表1 (3)刚好在镀层下的基体钢表层部分的C浓度定量方法使用混合液仅将镀层(含有Fe-Zn合金层、Fe-Al合金层两者)溶解除去，该混合液是对于添加了2质量％三乙醇胺作为缓蚀剂的8质量％的NaOH水溶液100(体积)中加入35质量％的H2O2水溶液4(体积)。其次，使用60℃-5质量％HCl水溶液，基于重量法将基体钢表层部分溶解5μm，该重量法是估计在以酸洗前后的钢板重量作为指标的基体钢表层部分上的减厚量的方法。其次，将所得溶解液蒸发干涸，使用根据JIS规格法(G1211)的燃烧-红外线吸收法将所得干涸物的C定量，基于该定量结果，求得刚好镀层下的基体钢表层部分的C浓度。(4)基体钢组织、马本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种强度－延展性平衡和镀层粘合性优越的热浸镀锌钢板，其特征在于：热浸镀锌钢板的基体钢平均组成是成为含有： Ｃ：０．０５～０．２５质量％、 Ｓｉ：２．０质量％以下、 Ｍｎ：１．０～２．５质量％和 Ａｌ：０．００５～０．１０质量％的组成， 刚好在镀层下的基体钢表层部分的Ｃ浓度为０．０２质量％以下，而且，基体钢组织含有回火马氏体相和微细马氏体相共占５０％以上的分率的马氏体相，其余部分由铁素体相和残余奥氏体相组成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：铃木善继，加藤千昭，
申请(专利权)人：川崎制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]