热镀锌钢板及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种热镀锌钢板，其具有：钢板，其含有０．１～３．０质量％的Ｓｉ；热镀锌层；以及富集层，在该钢板和该热镀锌层之间，含有含Ｓｉ的氧化物，厚度为０．０１～１００μｍ，并且具有选自Ｓ、Ｃ、Ｃｌ、Ｎａ、Ｋ、Ｂ、Ｐ、Ｆ及Ｎ中的至少１种成分。该热镀锌钢板与使用含Ｓｉ量较多的基底钢板无关，具有完整镀层的美丽的表面外观，并且镀层附着性和滑动性也优良。而且，将该热镀锌进行合金化得到的热镀锌钢板的耐粉化性也优良。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，所述热镀锌钢板可以在汽车、建材及家电等领域适合使用。特别是涉及一种即使以Si含量多的钢为原材料时，也兼备有优良的镀层附着性及滑动性的热镀锌钢板。而且涉及一种将该热镀锌钢板进行合金化的合金化热镀锌。
技术介绍
近几年，在汽车、建材及家电等领域中，通常使用对原材料钢板赋予了防锈性的表面处理钢板。其中，通常使用可以廉价地制造并且防锈性优良的热镀锌钢板或将其进行了合金化的合金化热镀锌钢板。一般来讲，热镀锌钢板通过以下工序制造。将钢坯进行热轧后，进一步施行冷轧或热处理，得到薄钢板。用前处理工序将该薄钢板的表面进行脱脂和/或酸洗而进行洗涤，或省略前处理工序在预热炉内燃烧除去薄钢板表面的油分后，在非氧化性环境或还原性环境中施行再结晶退火，做成镀层用的基底钢板。然后，在非氧化性环境或还原性环境中将基底钢板冷却至适于镀层的温度后，不接触大气浸渍于添加有微量的Al(通常为0.1～0.2质量％左右)的热镀锌浴中，由此进行制造。另外，通过将热镀锌后的钢板继续在合金化炉内进行热处理来制造合金化热镀锌钢板。但是，近几年，为了使钢板的薄型化(轻量化)和高强度化均衡，谋求基底钢板本身的高强度化。在这样的基底钢板中施行热镀锌，兼备防锈性的高强度热镀锌钢板的使用量增加。作为钢板高强度化方法，在钢中添加Si及Mn、P等固溶强化元素。其中，由于Si有可以不损伤钢的延展性地高强度化的优点，故含Si钢板有希望作为高强度钢板。但是，以含Si高强度钢板为基底的热镀锌钢板及合金化热镀锌钢板存在如下问题。如上所述，热镀锌的基底钢板在还原性环境中、在600～900℃左右的温度下进行退火后，施行热镀锌。但是，由于钢中的Si是易氧化性元素，故在一般使用的还原性环境中选择性地进行表面氧化形成氧化物的同时，在基底钢板表面发生富集。使这样的Si氧化物与电镀处理时的熔融锌的润湿性降低，产生镀不上的情况。因此，为了高强度化而使钢中的Si浓度越高，润湿性越降低，镀不上的情况经常发生。另外，存在的问题在于，即使在没有达到镀不上的程度的情况下，也会使镀层附着性劣化。而且，当钢中的Si选择性地进行表面氧化富集于表面时，由于Si的氧化物阻碍Zn和Fe的合金化反应，故在热镀锌后的合金化过程中合金化显著地延迟。其结果，显著地阻碍产率。另一方面，当为了确保产率而在更高温下进行合金化处理时，容易发生因过合金化导致的粉末化。因此，难以使高产率和良好的耐粉化性均衡。对这种问题，提案有如下的解决策略。例如，在日本专利第2587724号公报中提案的是，在预氧化性环境中对钢板进行加热，在表面形成氧化铁后，进行还原退火，由此改善与热镀锌的润湿性。该技术是通过在钢板表面形成该氧化铁，以期抑制还原退火时的Si的表面富集。但是，正如通常所知道的那样，伴随钢中的Si浓度的增加，钢板表面的铁的氧化速度显著降低。例如，对于钢中的Si浓度为0.1质量％以上的钢板，仅用该公报公开的氧化方法不能充分进行铁的氧化，难以得到为了抑制Si的表面富集所需要量的氧化铁。其结果，不能充分抑制热镀锌时的镀不上情况的发生。另外，在将这种热镀锌进行合金化时，不能充分解决在合金化过程中有可能发生的合金化显著延迟之类的问题。在合金化速度慢时，如果想要在限定合金化炉的炉长的CGL中维持在一定的产率，就不能不提高合金化温度。但是，如果在高温下进行合金化，就会不可避免地导致如上所述的耐粉化性的劣化。另外，没有充分抑制还原退火时的Si表面富集时，会显著阻碍Zn和Fe的合金化反应的均匀性。其结果，镀层表面由不均匀合金化而引起Zn-Fe合金层的凹凸显著，挤压成形时的滑动性显著劣化。另外，例如，在日本特开平11-50223号公报中公开有如下方法在热镀之前，使硫或硫化合物以S量计为0.1～1000mg/m2附着后，在弱酸性环境下进行预热工序，然后，在含有氢的非氧化性环境中进行退火。而且，在日本特开2001-279410号公报中公开有如下技术在含有Mn、P、Si的高张力钢板的表面，通过使含有S的铵盐以S换算计0.1～1000mg/m2附着后施行热处理，在钢板的钢基中使S成分扩散，与钢中的Mn反应生成MnS等硫化合物。利用该方法，在抑制Mn的表面富集的同时，通过硫富集层的存在，遮断对Si的钢板表面的扩散路线，抑制Si的表面富集。这些技术都是利用钢板表面形成的硫化物层以期改善与熔融锌的润湿性的。但是，专利技术者弄清楚了，在将该技术应用于钢中的Si浓度高的钢板时，仅用由硫化物层产生的效果并不能充分抑制Si的表面富集。因此，与上述的情况同样，不能解决镀层的性能的问题。另外，即使在弱氧化性环境下进行预热工序，在应用于钢中的Si浓度高的钢板时，仍然与上述的情况同样，不能解决耐粉化性及滑动性的问题。而且，由于这些技术是在热处理之前使硫或硫化合物附着于钢板表面的，故在接下来的热处理工序中，硫成分在加热炉内以二氧化硫及硫化氢等腐蚀性气体大量放出。因此，加热炉体及炉内设备的腐蚀损伤严重，除了需要频繁的修补及劣化更新之外，在将炉内气体释放到大气中时，从防止大气污染的观点来考虑，还必须设置脱硫装置。因此，为了实现这些技术的工艺生产，有必要进一步的改良。本专利技术是鉴于上述的实际情况开发的，其目的在于，提供一种，所述热镀锌钢板即使是以含高Si钢板为基底时，作为要求特别严格的镀层特性的汽车用钢板，也兼备能充分地忍耐的优良的镀层附着性及滑动性。而且，还提供一种兼备优良的耐粉化性的合金化热镀锌钢板。
技术实现思路
即，本专利技术涉及一种热镀锌钢板，其具有钢板，其含有0.1～3.0质量％的Si；热镀锌层；及富集层，在该钢板和该热镀锌层之间，含有含Si的氧化物，厚度为0.01～100μm，并且具有选自S、C、Cl、Na、K、B、P、F及N中的至少1种成分。需要说明的是，该热镀锌钢板优选该富集层的该成分的浓度比该钢板的该成分的浓度高10％以上。另外，这些热镀锌钢板优选该富集层的含有该Si的氧化物的量以氧换算计为0.01～1g/m2。而且，上述任一种热镀锌钢板优选在该热镀锌层下还具有Fe层。另外，上述任一种热镀锌钢板优选该富集层是该成分和该钢板的成分的化合物分散而成的，特别更优选该成分是S，作为该化合物的粒径50nm以上的粒状的MnS，对于任意截面在平行于该热镀锌和该钢板的界面的方向上的每20μm存在5个以上。另外，在上述任一种热镀锌钢板中，优选该热镀锌是合金化热镀锌。而且，本专利技术涉及一种热镀锌钢板的制造方法，其依次具有如下工序在含有Si 0.1～3质量％的钢板表面，附着选自S、C、Cl、Na、K、B、P、F、N及它们的化合物的至少1种物质的工序；将附着有该物质的钢板进行加热，在该钢板表面形成赤铁矿含量为70质量％以下的氧化被膜的工序；将该氧化被膜还原的工序；及将该还原好的钢板进行热镀锌的工序。需要说明的是，在该制造方法中，对Fe而言，优选在氧化性环境下、在钢板的最高到达温度超过500℃下进行该加热。而且，在上述任一种方法中，优选在该热镀锌工序后进一步进行合金化处理。另外，本专利技术涉及一种热镀锌钢板的制造方法，其特征在于，以含有Si 0.1～3.0质量％的钢板为基底，在该钢板的表面施行热镀锌之前，在基底钢板的表面形成赤铁矿含量为70质量％以下的氧化被膜，接着进行还原处理后施行热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热镀锌钢板，具有：钢板，其含有０．１～３．０质量％的Ｓｉ；热镀锌层；和富集层，在所述钢板和所述热镀锌层之间，含有含Ｓｉ的氧化物，厚度为０．０１～１００μｍ，且具有选自Ｓ、Ｃ、Ｃｌ、Ｎａ、Ｋ、Ｂ、Ｐ、Ｆ及Ｎ的至少１种成分。

【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：铃木善继，多田雅彦，伏胁祐介，飞山洋一，河野崇史，野吕寿人，安藤寿规，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]