合金化热浸镀锌钢板制造技术

技术编号:1810414 阅读:134 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种具有高压力加工性和优良的镀层剥离抗性的热浸镀锌钢板。通过在超低碳钢板表面形成含9-12%(重量)Fe和0. 3-1. 5%(重量)Al的合金化热浸镀锌镀层而得到合金化热浸镀锌钢板,其中该镀层的附着量为25g/m↑[2]-70g/m↑[2]。(*该技术在2014年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及合金化热浸镀锌钢板,该钢板具有优良的压力加工性和抗镀层剥离性,用作汽车体外板。近年来,要求汽车车体具有增强的抗蚀性。因此,工业上试图开发能满足要求的热浸锌表面处理钢板以满足这种需求。已经发展了非常经济的一类热浸镀锌钢板。另外,通过由包括一种Fe-Zn镀层(合金化热浸镀锌钢板)和随后使其热处理而使改进镀覆钢板的焊接性和抗蚀性成为可能。因为用于汽车车体外板的合金化热浸镀锌钢板(下面有时称作“GA”)需经过深压加工以改进其所设计的特征,因而要求它们具有较高的韧性(延伸率E1)和较高的塑性(Lankford值,r值)。为解决要同时获得高韧性和高塑性这一问题,从钢板材料性能角度,已开发了一系列的减少钢中含有的C、N、P、S等含量的方法。也开发了最佳的热轧和冷轧工艺。将对钢板的要求结合起来,对GA钢板镀覆层的特征要求是该镀层必须不存在1)“碎粉颗粒”在加工过程中因为碎粉颗粒不随钢板产生变形而使含有碎粉颗粒的结构粉化和剥离,和2)“薄片”,当用压模进行矫直时,含有薄片的结构以鳞片状剥离。如果发生这种现象,剥离的镀覆颗粒存留压模中,因此,在钢板表面会造成大量的所不希望的压坑。还有,也损失镀层自身的耐蚀性。通常,基于低的Fe百分含量,认为GA钢板的镀层由三种Zn-Fe合金相ζ、δ1、Γ组成。认为粉化的原因起源于Γ相,而成片剥落的原因起源于ζ相。如果用热浸镀C、N、P、S含量少的材料制得GA钢板,则韧性和r值是满意的。然而,如果进行这种处理,则极快地加速钢板晶界的合金化并增加形成Γ相的数量,因此,降低抗粉化性。为保证满意的抗粉化性,必须严格地将合金化程度控制在基本不产生Γ相的水平(Fe的浓度)。然而在这种情况,如日本专利申请公开平2-11745A中所述,如果只将Fe的百分含量控制在不产生Γ相水平,取决于生产条件,则 相可能会在镀层表面的厚层中形成,因此,当在加工过程中镀层被强烈平直时很可能发生成片剥落。因此,本专利技术的目的是获得合金化热浸镀锌钢板,该钢板同时具有满意的抗粉化性和抗成片剥离性,通过使用减少钢板中C、N、P、S含量的钢板实现该目的。依据本专利技术,提供了具有优越的压力加工性和抗镀层剥离性的合金化热镀锌钢板,其中在钢板表面形成的合金化热浸镀锌镀层含有约9%以上约12%以下(重量)的Fe,约0.3%以上约1.5%以下(重量)的Al,约0.1%(重量)以下的Pb,所述钢板含有约0.0015%(重量)以下C,约0.1%(重量)以下Si,约0.03%(重量)以上和约0.3%(重量)以下Mn,约0.01%(重量)以上和约0.1%(重量)以下Al,约0.01%(重量)以下P,约0.005%(重量)以下S,约0.005%(重量)以下O,约0.005%(重量)以下N,还含至少一种约0.03%(重量)以下Ti,或约0.03%(重量)以下Nb,其范围为C/12≤Ti*/48+Nb/93≤C/2,镀层的厚度为约25g/m2以上和约70g/m2以下。在这种条件下,当Ti-(48N/14+48S/32)≥0时,假定Ti*是Ti-(48N/14+48S/32),而当Ti-(48N/14+48S/32)<0时假定Ti*是0。另外,具有上述成份的钢板可含约0.001%(重量)以下的B。附图说明图1是凹腔型拉拨试验装置的示意图。作为本专利技术的、具有优越的压力加工性和抗镀层剥离性的合金化热浸镀锌钢板在下面详述。但应理解的是,下面的说明只是为了指出用来说明附图的本专利技术的特定实施方案,而不是为了定义或限定本专利技术(与所附的权利要求不同)。首先,钢板中所含的用作镀覆材料的成份被如下确定,以得到满意的所需性能及非常经济的产品。CC是直接决定钢强度的元素。为获得本专利技术目的的非常高的加工性(高E1、r值),其含量越少越好。因此其含量应为0.0015%(重量)以下。N、P和S在钢的组织中的N、P和S降低E1和r值。与C的情况相同,它们的含量越少越好。确定N、P和S必须分别为0.005%(重量)以下,约0.01%(重量)以下和约0.005%(重量)以下。O如果钢中含有过量的O则它以氧化物形式沉淀,由此,降低E1和r值。因此,其含量最高为约0.005%(重量)。Mn如果钢中加入Mn,它与S结合然后沉淀而变得无什么影响。因此,当加入少量的Mn时,从材料的观点来看不存在明显的影响。但,如果其含量超过约0.3%(重量),E1和r值会逐渐降低。因此,Mn的含量必须为约0.03%(重量)以上而约0.3%(重量)以下。Si与Mn相同,钢中含大量Si降低E1和r值并损坏镀层的焊接性。因此,Si含量最高约0.1%。Ti和NbTi和Nb与C结合并以TiC和NbC的形式沉淀,因此改进加工性。因此,Ti和Nb对C的原子比需大于1。但,因加入过多的这种元素会增加成本,则原子式最大约为6。另外,考虑每种成份的最大含量为约0.03%(重量)。但,因为Ti与N或S的结合性比与C的结合性更强烈,因此必须确定Ti的含量时应减去N和S的当量。特别地,Ti、Nb的量应满足下式C/12≤Ti*/48+Nb/93≤C/2式中,当Ti-(48N/14+48S/32)≥0时,Ti*为Ti-(48N/14+48S/32);当Ti-(48N/14+48S/32)<0时,Ti*为0。Al在添加Ti、Nb的情况下,出于防止氧化损失的目的,Al有必要加入0.01%(重量)以上,而且Al与钢中的N、S化合后消除了其影响。此外,如果添加量高于0.1%(重量),则已饱和且不经济。并且,在本专利技术的钢板中,除有上述的基本组成外,若加入0.001%(重量)的B会更好。因为B对强化晶界,改善镀层的焊接性和冷加工脆性都有效。如果加入量高于0.001%(重量),则塑性损失,因而上限是0.001%(重量)。另外,对于镀层中的成份限制理由下述。合金化热浸镀锌钢板是将钢板浸渍到热浸镀锌浴中后,对钢板加热,那么原钢板中的Fe扩散到镀层中形成Zn-Fe合金层,这样比原单纯的镀锌钢板的耐蚀性、化学处理性、镀层焊接性都显著地提高,这些性能可通过将镀覆层中的Fe含量调整到约9%以上而较佳地获得。另外,Fe含量必须到约9%(重量)以上以防止 相层的生长。另一方面,如果Fe含量超过约12%(重量),甚至将镀层中Al含量控制在下面所述范围内时,则硬的、易碎г相会出现,因此有害于压力加工性。因此,在镀层中的Fe含量必须为约9-12%(重量)。镀层中所含Al量影响在合金化时形成的Zn-Fe合金的相组成。如果Al含量小于约0.3%(重量),则形成г相,因此会导致不希望的粉化。如果Al含量超过约1.5%(重量),不能实现充分的合金化。因此,镀层中Al含量约为0.3%(重量)-约1.5%(重量)。因为Pb对镀层的耐蚀性有不利作用,因此,将镀层中Pb含量控制在约0.2%(重量)以下。由耐蚀性来看,所镀的镀层量必须为约25g/m2。但,如镀层太厚,在进行压力加工时,则镀层不能伴随钢板变形,会导致粉化。因此,镀到钢板上的镀层最大数量确定为约70g/cm2。尽管根据本专利技术没有将钢板的制造方法限定为某一特定方法,但在下面说明优选的制造实施例。用连续铸造方法将调整到上述成份的熔融钢水洗铸成钢坯。用热轧和冷轧将钢坯轧成冷的成型钢板。在热轧时,终轧温度需为接近本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有优良的压力加工性和抗镀层剥离性的合金化热浸镀锌钢板,其中在钢板表面形成的合金化热浸镀锌镀层含约9%(重量)以上约12%(重量)以下的Fe,约0. 3%(重量)以上约1. 5%(重量)以下的Al,和约0. 1%(重量)以下的Pb,该钢板含约0. 0015%(重量)以下的C,约0. 1%(重量)以下的Si,约0. 03%(重量)以上和约0. 3%(重量)以下的Mn,约0. 01%(重量)以上和约0. 1%(重量)以下的Al,约0. 01%(重量)以下的P,约0. 005%(重量)以下的S,约0. 005%(重量)以下的O,约0. 005(重量)以下的N,和至少一种约0. 03%(重量)以下的Ti或约0. 03%(重量)以下的Nb,其范围为C/12≤Ti↑[*]/48+Nb/93≤C/2,该镀层的厚度为约25g/m↑[2]以上约70g/m↑[2]以下,式中:当Ti-(48N/14+48S/32)≥0时,Ti↑[*]-(48N/14+48S/32),当Ti-(48N/14+48S/32)<0时,Ti↑[*]为0。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:矶部诚京野一章森户延行
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]

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