镀层附着性能及压力成形性能优异的高强度镀锌钢板、高强度合金化镀锌钢板及其制造工艺制造技术

本发明专利技术涉及具有优良的适于压力成形的拉拔性能和镀层附着性能的高强度热浸镀锌钢板和经镀层扩散退火处理的热浸镀Ｚｎ钢板，它们可用于汽车、建筑、电器的部件等，本发明专利技术还涉及制造该钢板的方法。按本发明专利技术的实施方案，该钢板含（％重量）：Ｃ：０．０５－０．２％，Ｓｉ：０．２－２．０％，Ｍｎ：０．２－２．５％，Ａｌ：０．０１－１．５％，Ｎｉ：０．２－５．０％，Ｐ：＜０．０３％，Ｓ：＜０．０２％，Ｓｉ和Ａｌ之间的关系为０．４（％）≤Ｓｉ＋０．８Ａｌ（％）≤２．０％，及和余量的Ｆｅ及不可避免的杂质，以及２－２０％（体积）的残余奥氏体，在该钢板０．５μｍ的表面层中，Ｎｉ和Ｓｉ、Ａｌ间的关系为Ｎｉ（％）≥１／４Ｓｉ＋１／３Ａｌ（％），该钢板具有含Ａｌ：≤１％、余量的Ｚｎ及不可避免杂质的Ｚｎ镀层。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可用于汽车、建筑、电器等中的部件的高强度钢板，及其制造工艺，尤其是涉及具有良好的适于压力成形的拉拔性能及良好的镀层附着性能的高强度热浸涂镀锌钢板，涉及热浸涂镀锌的经镀层扩散退火处理镀覆的钢板及其制造工艺。
技术介绍
为实现更低的燃料消耗，当前对于诸如汽车等的横梁和纵梁之类部件的研究正朝着达到重量更轻的目标进行，而对材料的研究，正以既保证强度，同时又生产更薄的产品的方式，在达到更高强度方面取得了进展。但，由于大多数材料的压力成形性能因强度的提高而变差，所以为取得重量更轻的零件就需要开发在压力成形性能及高强度性能方面都令人满意的钢板。成形性指数包括延伸率以及在拉伸实验中取得的n值和r值，而在当前的形势是，借助更大的整体性来简化压力加工的步骤是目标之一，因而相应于均匀延伸的大的n值是至关重要的。因此，已开发出一些热轧和冷轧的钢板，它们都吸取了钢中残留奥氏体的转变诱发的塑性的优点。这些钢板是以约0.07-0.4％C、约0.3-2.0％Si和约0.2-2.5％Mn为基本合金元素构成的钢板，其中不含任何贵重的合金元素，这些钢板的显微组织中因热处理而含有残留奥氏体，该热处理的特点是在退火之后，在该两相区中以300-450℃的内、外温度完成贝氏体转变；这些钢板，比如已公开于日本未审专利申请No.1-230715和No.2-217425中。这些钢板不仅是作为经连续退火而制成的冷轧板被公开的，而且是作为通过用输出辊道(冷床)控制冷却和卷取温度而获得的热轧钢板被公开的，比如它们被公开于日本未审专利申请No.1-79345中。为改进耐腐蚀性能及外观对汽车部件进行镀覆，以反映出汽车有较高的质量，因而当前大多数，除专门内装的零件之外的零件都采用镀锌钢板或镀锌的并经镀层扩散退火处理的钢板。因而，关于耐腐蚀性，用Zn或Fe-Zn镀覆这类钢板是有效的，但由于含Si量高的高强度钢板的表面上还有氧化膜，这就产生了问题热浸镀锌时出现微小的未镀区，以及合金化之后，加工区的镀层附着性能不佳；然而，目前还不能得到在加工区有优良镀层附着性，有优良的耐腐蚀性、高强度和高延展性的经镀层扩散退火处理的镀锌钢板。比如，由于公开于日本未审专利申请No.1-230715或No.2-217425中的钢板含0.3-2.0％的Si，并为保证残余奥氏体而利用了它独特的贝氏体转变的优点，但除非在退火后对两相温度范围内的冷却保持相当严格的控制及在300-450℃的内部温度范围内严格保温，则不可能得到所需的显微组织，而且所产生的强度和延伸率将超出目标范围。虽然在工业上可用连续退火设备及在热轧后于冷却步骤期间用输出辊道实现这种热处理过程，但在450-600℃时奥氏体转变完成得十分迅速，因而对450-600℃时的十分短暂保温时间需要进行控制。甚至在350-450℃时，根据保温时间，显微组织也有明显变化，因而相对于所定条件的任何偏移只会导致低的强度和延伸率。对于热浸镀锌而言，450-600℃时的保温时间一般要很长，因此这种技术无法应用。此外，问题在于，作为合金元素的Si所形成的夹杂物导致了较差的镀层，而且这种夹杂物还妨碍用热浸镀锌设备生产镀覆钢板。为解决这些难题，比如，在日本未审专利申请No.5-247586和6-145788中已公开了通过限制Si含量来获取具有改进了的镀覆性能的钢板。按这类工艺，为产生残余奥氏体，加Al以代替Si。但，Al与Si一样，也比Fe更易被氧化，因而Al和Si都趋于作为氧化膜集中在钢板表面上，因而不可能得到适宜的镀层附着性能。公开于日本未审专利No.5-70886中的另一方法是通过加Ni未改善镀层的可润湿性。然而，该文献未公开该工艺中Al或Si与Ni之间何种关系必然抑制这种镀层润湿性。此外，日本未审专利No.4-333552和No.4-346644公开了一些工艺，借助于该工艺，在热浸镀Zn之后，为进行合金化处理而在预镀Ni之后进行快速的低温加热作为高Si高强度钢板的热浸镀锌镀层扩散退火处理的工艺。但因这些工艺需进行预镀Ni，因而出现了需要增加新设备的问题。这些工艺也不能将残余奥氏体保留在最终的显微组织中，更不用说无法制订这种工艺。本专利技术解决了上述难题，而且发现了具有优良的表面耐腐性能，能用热浸镀锌设备产生的，优良的镀层附着性能及满足压力成形要求的高强度钢板在成份和显微组织方面的特点。本专利技术的公开本专利技术的目的在于提供一种满足压力成形和镀层附着性能要求的高强度热浸镀锌的经镀层扩散退火处理的钢板，以及提供制造该钢板的有效工艺。本专利技术人为提供高强度热浸镀锌的经镀层扩散退火处理的钢板及其制造工艺，对镀层的性能及钢板的组份努力进行了研究，而且由于致力于研究钢板的表面层从而完成了本专利技术，结果达到了下文所述的本专利技术的目的。(1)经镀层扩散退火处理的，高强度热浸镀锌的，具有优良压力成形性能和镀层附着性能的钢板，该钢板含有(％重量)C:0.05-0.2％，Si:0.2-2.0％，Mn:0.2-2.5％，Al:0.01-1.5％，Ni:0.2-5.0％，P:＜0.03％，S:＜0.02％其中Si和Al间的关系是0.4(％)≤Si+0.8Al(％)≤2.0％，而余量为Fe及不可避免的杂质，该钢板的特征在于，钢板中残余奥氏体的体积百分比为2-20％，及其中0.5μm的钢板表面层中的Ni与Si,Al的关系为Ni(％)≥1/4Si(％)+1/3Al(％)，该钢板的表面具有Zn镀层，该层含Al:≤1％，其余为Zn及不可避免的杂质。(2)具有优良的镀层附着性能及压力成形性能的高强度热浸镀锌钢板，其特征为，除上述(1)中所述的钢板组份外，它还含(％重量)小于2.0％的Cu，其中钢板中残留奥氏体的体积百分比为2-20％，在0.5μm的钢板表面层中，Ni、Cu和Si、Al之间的关系为Ni+Cu(％)≥1/4Si+1/3Al(％)。(3)具有优良的镀层附着性能和压力成形性能的高强度热浸镀锌钢板，其特征为，除上述(2)中的钢板组份外，它还含(％重量)0.0002-0.01％的B，其中Cu与B间的关系为B×Cu(％)≥0.00005(％)。(4)具有优良的镀层附着性能和压力成形性能的高强度热浸镀锌钢板，其特征为，除上述(1)-(3)中任何一项的钢板组份外，它还含(％重量)至少一种选自＜0.3％的Co和＜0.3％的Sn的组份，其中该钢板中的残余奥氏体的体积百分比为2-20％，而在0.5μm的钢板表面层中的Ni、Cu、Sn、Co与Si、Al之间的关系为Ni+Cu+Co+Sn(％)≥1/4Si+1/3Al(％)。(5)具有优良的镀层附着性能和压力成形性能的高强度热浸镀Zn钢板，其特征为，除上述(1)-(4)中的任何项的钢板组份外，它还含(％重量)至少一种选自Mo:＜0.5％、Cr:＜1％、V:＜0.3％、Ti:＜0.06％、Nb:＜0.06％、REM:＜0.05％、Ca:＜0.05％、Zr:＜0.05％、Mg:＜0.05％、Zn:＜0.02％、W:＜0.05％、As＜0.02％、N:＜0.03％及O:＜0.05％的组份。(6)具有优良的镀层附着性能和压力成形性能的高强度热浸镀锌钢板，其特征在于，上述(1)-(5)项中的任何一项的钢板表面具有Zn镀层，它含有至少一种选自Al:本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有优良的镀层附着性能和压力成形性能的高强度热浸镀锌钢板，它含有（％重量）： Ｃ：０．０５－０．２％， Ｓｉ：０．２－２．０％， Ｍｎ：０．２－２．５％， Ａｌ：０．０１－１．５％， Ｎｉ：０．２－５．０％， Ｐ：＜０．０３％， Ｓ：＜０．０２％ 其中的Ｓｉ与Ａｌ间的关系为０．４（％）≤Ｓｉ＋０．８Ａｌ（％）≤２．０％，及余量的Ｆｅ及不可避免的杂质，其特征在于，该钢板中残余奥氏体的体积百分比为２－２０％，其中的０．５μｍ钢板表面层中Ｎｉ与Ｓｉ、Ａｌ之间的关系为Ｎｉ（％）≥１／４Ｓｉ＋１／３Ａｌ（％）的钢板表面具有含Ａｌ：≤１％，余量的Ｚｎ及不可避免的杂质的Ｚｎ镀层。

【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：高田良久，末广正芳，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]