镀覆性及焊接性优异的奥氏体系热浸镀铝钢板及其制造方法技术

本发明专利技术公开了奥氏体系热浸镀铝钢板及其制造方法，所述钢板包括基础钢板和形成在所述基础钢板表面上的热浸镀铝系层，以重量％计，所述基础钢板包含：C：0.3～0.9％、Mn：12～25％、Si：0.5～2.5％、Al：0.3～3.0％、Ti：0.01～0.5％、V：0.05～0.5％、Mo：0.01～0.5％、Sn：0.01～0.2％、Co：0.001～0.1％、W：0.001～0.1％、余量的Fe及不可避免的杂质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】镀覆性及焊接性优异的奥氏体系热浸镀铝钢板及其制造方法
本专利技术涉及镀覆性及焊接性优异的奥氏体系热浸镀铝钢板及其制造方法。
技术介绍
近年来，根据用于减缓全球变暖的二氧化碳的管制，强烈需要汽车的轻量化，与此同时，为了提高汽车的冲撞稳定性，持续进行汽车用钢板的超高强度化。通常为了生产这种超高强度冷轧钢板，大部分使用低温相变组织。但是，为了实现超高强度而使用低温相变组织时，在拉伸强度为1000MPa级以上难以确保20％以上的延伸率，从而对于所需要的用途的部件的自由设计上存在局限性。作为提供成型性及机械性质优异的钢的各种尝试中的代表性例子，国际公开专利公报第2011-122237号中公开了具有700～900MPa的拉伸强度的延展性优良的高张力钢板，以重量％计，所述钢板含有C：0.5～1.5％、Si：0.01～0.1％、Mn：10～25％、P：0.1％以下、S：0.05％以下、Al：0.01～0.1％、Ni：3.0～8.0％、Mo：0.01～0.1％、N：0.01％以下、余量的Fe及不可避免的杂质，并且国际公开专利公报第2002-101109号中公开了以重量％计，包含：C：1.00％以下、Mn：7.00～30.00％、Al：1.00％～10.00％、Si：2.50～8.00％、Al+Si：3.50～12.00％、B：0.00％～0.01％、Fe及不可避免的杂质的钢板。但是，上述钢板的屈服强度低而冲撞特性差，而且就非镀覆材料而言，难以长时间在腐蚀环境中使用，因此用作汽车用钢材时存在应用上有限制的缺点。此外，将高锰钢热浸镀锌钢板用作汽车用钢板时，通过冲压加工将部件进行加工后通过点焊或电弧焊接等进行焊接来组装，此时，对高锰钢热浸镀锌钢板进行点焊时，由于焊接热(输入)，焊接热影响部(HeatAffectedZone，HAZ)发生熔解，从而以液相的熔融锌残留，而且由于高锰钢的高电阻值，基材组织的温度高于其他钢种的温度，并且由于高热膨胀系数而产生晶界的扩大。在上述状态下对热影响部施加拉伸力时，在焊接热影响部组织中，液相的熔融锌渗透至基材表面的晶界中并产生裂纹，从而引起作为脆性断裂的焊接液体金属脆化(LiquidMetalEmbrittlement，以下称为“LME”)。已知用于防止超高强度钢镀锌钢板的焊接LME的产生的方案有强化基础钢板的晶界或者消除晶粒内与晶界的硬度差的方案等，但是高锰钢在常温下也具有奥氏体组织，从而显示出高焊接热输入和热膨胀系数，因此在以高锰钢作为镀覆材料的镀锌钢板中，如上所述的方案没有效果，即，在进行点焊时焊接肩部的温度快速上升至最高800℃，另一方面，锌镀层在420℃左右开始熔解成液相，并且焊接肩部的温度越上升，急剧增加熔融而形成的液体的流动性，因此，随着渗透至基础钢板的晶界中而会产生焊接LME裂纹。由此，正在进行通过使用铝(Al)作为镀层形成物质来改善焊接性的研究。但是，就以高强度钢为基材的热浸镀铝钢板而言，钢中含有的大量的Si、Mn及Al在退火过程中形成单独或复合氧化物而难以确保熔融铝的镀覆性。
技术实现思路
要解决的技术问题本专利技术的多种目的之一为提供镀覆性及焊接性优异的奥氏体系热浸镀铝钢板及其制造方法。技术方案本专利技术的一个方面提供奥氏体系热浸镀铝钢板，所述钢板包括基础钢板和形成在所述基础钢板表面上的热浸镀铝系层，以重量％计，所述基础钢板包含：C：0.3～0.9％、Mn：12～25％、Si：0.5～2.5％、Al：0.3～3.0％、Ti：0.01～0.5％、V：0.05～0.5％、Mo：0.01～0.5％、Sn：0.01～0.2％、Co：0.001～0.1％、W：0.001～0.1％、余量的Fe及不可避免的杂质。本专利技术的另一个方面提供制造奥氏体系热浸镀铝钢板的方法，所述方法包括以下步骤：准备基础钢板，以重量％计，所述基础钢板包含：C：0.3～0.9％、Mn：12～25％、Si：0.5～2.5％、Al：0.3～3.0％、Ti：0.01～0.5％、V：0.05～0.5％、Mo：0.01～0.5％、Sn：0.01～0.2％、Co：0.001～0.1％、W：0.001～0.1％、余量的Fe及不可避免的杂质；在露点温度为-30℃以下的还原气氛下，将所述基础钢板加热至700～850℃之后进行保持；冷却经过加热并保持的所述基础钢板；以及将经过冷却的所述基础钢板浸渍于铝系镀浴中进行镀覆。有益效果本专利技术的多种效果之一为本专利技术的一个实施例的奥氏体系热浸镀铝钢板具有镀覆性及焊接性优异的优点。但是，本专利技术的各种有益的优点和效果并不限定于上述的内容，可以在对本专利技术的具体实施方式进行说明的过程中更加容易理解。附图说明图1是本专利技术的奥氏体系热浸镀铝钢板的模式图。图2是在切断一个专利技术例的奥氏体系热浸镀铝钢板之后，利用场发射扫描电子显微镜(FieldEmissionScanningElectronMicroscope，FE-SEM)观察其截面的照片。图3是观察专利技术例1的镀覆钢板的试片外观的照片。图4是观察比较例1的镀覆钢板的试片外观的照片。最佳实施方式本专利技术人认识到如下问题，即在现有的高锰钢中，通过添加大量的锰和碳，可以在常温下确保作为钢的微细组织的奥氏体，但是，由于屈服强度低而存在冲撞性能差的问题，因此为了解决所述问题进行了深入研究。其结果发现，通过适当控制钢的成分体系中起到奥氏体组织的稳定化功能的碳、锰、铝的含量的同时复合添加形成微细析出物的元素，从而能够确保成型性优异且屈服强度优异的钢材。不仅如此，还确认了通过复合添加微量的已知为钢中的晶界强化元素的W和Co来抑制退火热处理时Mn的表面扩散，并抑制点焊时熔融金属渗透至母材中，从而能够使奥氏体系高锰热浸镀铝钢板的镀覆性及焊接性极大化，并完成了本专利技术。图1是本专利技术的奥氏体系热浸镀铝钢板的模式图，图2是在切断一个专利技术例的奥氏体系热浸镀铝钢板之后，利用场发射扫描电子显微镜(FieldEmissionScanningElectronMicroscope，FE-SEM)观察其截面的照片。下面，参照图1和图2，对本专利技术的一个方面的奥氏体系热浸镀铝钢板进行详细说明。参照图1和图2，本专利技术的一个方面的奥氏体系热浸镀铝钢板包括基础钢板10和形成在所述基础钢板表面上的热浸镀铝系层30，根据情况，还可以包含形成在基础钢板10与热浸镀铝系层30的界面的Al-Fe-Si-Mn系合金层20。首先，对基础钢板10的合金成分及优选的含量范围进行详细说明。除非另有特别说明，后述的各成分的含量均以重量为基准。C：0.3～0.9％碳是有助于奥氏体组织的稳定化的元素，越增加碳的含量，越有利于确保奥氏体组织。此外，碳增加钢的堆垛层错能而起到同时增加拉伸强度和延伸率的作用。如果碳的含量小于0.3％，则钢板的高温加工时由于脱碳而形成α'马氏体组织，从而存在延迟断裂差的问题，并且存在难以确保所期望的拉伸强度和延伸率的问题。另一方面，当碳的含量超过0.9％时，增加电阻率而会使焊接性变差。因此，本专利技术中优选将碳的含量限定为0.3～0.9％。锰(Mn)：12～25％锰是与碳一起使奥氏体组织稳定化的元素。如果锰的含量小于12％，则变形时形成α'马氏体组织，从而难以确保稳定的奥氏体组织，另一方面，当锰的含量超过25％时，提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.奥氏体系热浸镀铝钢板，所述钢板包括基础钢板和形成在所述基础钢板表面上的热浸镀铝系层，以重量％计，所述基础钢板包含：C：0.3～0.9％、Mn：12～25％、Si：0.5～2.5％、Al：0.3～3.0％、Ti：0.01～0.5％、V：0.05～0.5％、Mo：0.01～0.5％、Sn：0.01～0.2％、Co：0.001～0.1％、W：0.001～0.1％、余量的Fe及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.24 KR 10-2015-01861381.奥氏体系热浸镀铝钢板，所述钢板包括基础钢板和形成在所述基础钢板表面上的热浸镀铝系层，以重量％计，所述基础钢板包含：C：0.3～0.9％、Mn：12～25％、Si：0.5～2.5％、Al：0.3～3.0％、Ti：0.01～0.5％、V：0.05～0.5％、Mo：0.01～0.5％、Sn：0.01～0.2％、Co：0.001～0.1％、W：0.001～0.1％、余量的Fe及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的奥氏体系热浸镀铝钢板，其中，以重量％计，所述基础钢板还包含选自Cr：0.5％以下(0％除外)、Nb：0.05％以下(0％除外)及Sb：0.1％以下(0％除外)中的一种以上。3.根据权利要求1所述的奥氏体系热浸镀铝钢板，其中，所述基础钢板包含合计0.01％以上的W和Co。4.根据权利要求1所述的奥氏体系热浸镀铝钢板，其中，所述基础钢板包含合计0.6％以上的Mo和V。5.根据权利要求1所述的奥氏体系热浸镀铝钢板，其中，所述基础钢板包含平均圆当量直径为100nm以下的碳氮化物。6.根据权利要求1所述的奥氏体系热浸镀铝钢板，其中，所述基础钢板的屈服比(屈服强度/拉伸强度)为0.68以上。7.根据权利要求1所述的奥氏体系热浸镀铝钢板，其中，所述热浸镀铝系层包含7～12重量％的Si。8.根据权利要求7所述的奥氏体系热浸镀铝钢板，其中，所述热浸镀铝系层还包含3～5重量％的Mg。9.根据权利要求1所述的奥氏体系热浸镀铝钢板，其中，所述热浸镀铝钢板还包括形成在所述基础钢板与热浸镀铝系层的界面的Al-Fe-Si-Mn系合金层，所述Al-Fe-Si-Mn系合金层包含合计23重量％以上的Fe和Mn。10.根据权利要求9所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：金泳河，黄铉锡，陈光根，金兴润，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR