耐冲击剥离性及加工部耐腐蚀性优异的高强度热浸镀锌钢板制造技术

技术编号:19245809 阅读:20 留言:0更新日期:2018-10-24 07:45
一种高强度热浸镀锌钢板,其特征在于,在拉伸强度为590MPa以上的钢板母材上具有热浸镀锌层,所述镀层具有接触钢板母材的凸状合金层,凸状合金层的个数密度相对于从截面方向观察的钢板母材与镀层的界面的单位长度为4个/mm以上,该界面的凸状合金层的最大直径为100μm以下,所述钢板母材具有:直接接触钢板母材与镀层的界面的微细化层、与所述微细化层接触且存在于钢板母材的内向侧的脱碳层、和除所述微细化层及脱碳层以外的内部层,在所述微细化层、脱碳层、及凸状合金层的层内含有Si及Mn中的1种或2种以上的氧化物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】耐冲击剥离性及加工部耐腐蚀性优异的高强度热浸镀锌钢板
本专利技术涉及高强度热浸镀锌钢板,更详细而言,涉及作为耐冲击性及镀覆密合性优异的高强度热浸镀锌钢板,可以适合用作各种用途、例如汽车用强度构件的镀覆钢板。
技术介绍
热浸镀锌钢板大多用于例如汽车、家电、建材等。压制成复杂形状的汽车用钢板要求非常高的成形性,并且近年来对汽车的防锈性能的要求增高,因此热浸镀锌钢板应用于汽车用钢板的情况逐渐增加。另外,近年来,从车体轻量化的观点出发,对强度和延性优异的高强度钢板的需要逐渐扩大。例如,专利文献1中公开了钢板组织采用铁素体相、贝氏体相及奥氏体相这3相混合而成的组织的钢板。另外,还公开了该钢板为在成形加工时利用通过残留奥氏体转变为马氏体而显示出高延性的相变塑化的钢板。这种钢板例如含有0.05~0.4质量%的C、0.2~3.0质量%的Si、0.1~2.5质量%的Mn,在2相区域中的退火后,控制冷却过程的温度模式,从而形成了复合组织。因此,具备能够在不使用昂贵的合金元素下保持所需特性的特性。近年来,即使为这样的高强度钢板,为了确保防锈性而对钢板母材表面实施了热浸镀锌的高强度热浸镀锌钢板的需要也正在扩大。这样的高强度钢板不仅用作内板用途中的强度构件,而且作为在车体行驶时可能会遭受来自飞来的石头、障碍物的冲击的外面构件而应用的机会也增加。进而,应用于复杂的形状构件的情况下,要求高加工性。高强度热浸镀锌钢板的情况下,若设想在行驶中遭受来自飞来的石头、障碍物的冲击时、强加工时等的镀覆密合性,则不仅在通常的60°V弯曲试验中、而且在球冲击试验、拉伸筋试验(drawbeadtest)那样的严格的评价法中也要求能够确保镀覆密合性。进而,在180°弯曲加工头顶部那样的经受极其严苛加工的部位,在镀层及钢基体(baseiron)产生裂纹,因此即使实施了化学转化处理、电沉积涂装后,也容易引起自该部位起的腐蚀。若在该部位发生哪怕是一点点腐蚀,则从腐蚀部发生氢侵入,特别母材是高强度钢板的情况下,氢脆裂纹的担心提高。用连续热浸镀锌设备对高强度钢板实施镀锌的情况下,若钢板的Si量超过0.3质量%,则镀覆润湿性大幅降低。因此,在使用通常的含Al镀浴的森氏带钢氮化浸渍镀锌法(Sendzimirmethod)中,存在发生镀不上从而外观品质恶化的问题。另外,同时镀覆密合性也大幅降低,因此难以确保冲击时、强加工时的镀覆密合性。认为这是因为,在还原退火时,在钢板表面生成包含含有对熔融Zn的润湿性差的Si、Mn的氧化物的外部氧化覆膜。作为解决该问题的方法,专利文献2中提出了预先在空气比0.9~1.2的气氛中对钢板进行加热,生成Fe氧化物,接着,在包含H2的还原区(reductionzone)使氧化物的厚度为以下后,在添加了Mn和Al的浴中进行镀覆的方法。但是,在实际生产线中,存在如下问题:由于对包含各种添加元素的各种钢板进行通板,因此难以准确地控制氧化物的厚度,在实机下的制造条件范围窄。另外,虽然可以期待改善润湿性及通常加工时的镀覆密合性,但改善冲击时、强加工时的镀覆密合性的效果小。作为其它抑制镀不上的方法,专利文献3中公开了对下层赋予特定的镀层从而改善镀覆性的方法。但是,对于该方法,必须在热浸镀生产线中,在退火炉的前段新设置镀覆设备、或者在电镀生产线中进行预镀覆处理。任何情况下均预计会大幅增加制造成本。另外,改善冲击时、强加工时的镀覆密合性、加工部耐腐蚀性的效果小。另一个方面,专利文献4中公开了在退火时调整退火气氛的氧势,在不使钢板中的Fe氧化下制造热浸镀锌钢板的方法。在该方法中,通过控制气氛的氧势,使钢中的Si、Mn等易氧化性元素发生内部氧化,抑制外部氧化覆膜的形成,实现镀覆性的提高。通过应用该方法,虽然在通常的加工时能够确保充分的密合性,但无法期待提高冲击时、强加工时的镀覆密合性、以及加工部耐腐蚀性的效果。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平05-59429号公报专利文献2:日本特开平04-276057号公报专利文献3:日本特开2003-105514号公报专利文献4:日本特许第4718782号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术是鉴于上述现状而做出的,其目的在于,提供耐冲击剥离性及加工部耐腐蚀性优异的高强度热浸镀锌钢板。用于解决问题的方案本专利技术人等为了解决上述问题进行了深入研究。结果发现,即使在使用含有大量Si、Mn的钢板作为镀覆板材的情况下,通过在高强度热浸镀锌钢板的镀层内形成凸状的合金层,也能够显著提高冲击时、强加工时的镀覆密合性。另外发现,通过同时将钢板母材侧的结构控制为微细化层、脱碳层、内部层这3层结构,从而在180°弯曲加工头顶部那样的在极其严苛的应变状态下的加工中,也会显著抑制以母材为起点并贯通至镀层表层的裂纹的产生和伸展。进而发现通过使镀层和钢板母材为上述结构,从而在保持590MPa这样的高强度下显著提高加工部耐腐蚀性的效果,并完成了本专利技术。本专利技术是基于上述见解而做出的,其主旨如下。(1)一种耐冲击性及加工部耐腐蚀性优异的高强度热浸镀锌钢板,其特征在于,在钢板母材上具有热浸镀锌层,所述热浸镀锌层由Fe:0.01~6.9质量%、Al:0.01~1.0质量%、余量的Zn及不可避免的杂质组成,所述钢板母材含有C:0.05~0.4质量%、Si:0.4~3.0质量%、Mn:1.0~4.0质量%、P:0.0001~0.1质量%、S:0.0001~0.01质量%、Al:0.005~0.1质量%、N:0.0005~0.01质量%、O:0.0001~0.01质量%,余量为Fe及不可避免的杂质,且所述钢板母材的拉伸强度为590MPa以上,前述镀层具有接触钢板母材的凸状合金层,凸状合金层的个数密度相对于从截面方向观察的钢板母材与镀层的界面的单位长度为4个/mm以上,该界面的凸状合金层的最大直径为100μm以下,前述钢板母材具有:直接接触钢板母材与镀层的界面的微细化层、与前述微细化层接触且存在于钢板母材的内向侧的脱碳层、及除前述微细化层及脱碳层以外的内部层,前述微细化层的平均厚度为0.1~5μm,微细化层内的铁素体相的平均粒径为0.1~3μm,前述脱碳层的平均厚度为10~200μm,脱碳层内的铁素体相的平均粒径为5~30μm,脱碳层中的铁素体相的平均体积分数为70%以上,余量组织由奥氏体、贝氏体、马氏体、或珠光体构成,脱碳层的平均维氏硬度Hv(surf)与内部层的平均维氏硬度Hv(bulk)的比Hv(surf)/Hv(bulk)为0.3~0.8,在前述微细化层、脱碳层、及凸状合金层的层内含有Si及Mn中的1种或2种以上的氧化物。(2)根据前述(1)所述的耐冲击性及加工部耐腐蚀性优异的高强度热浸镀锌钢板,其特征在于,在前述微细化层、脱碳层、及凸状合金层的层内含有的氧化物为SiO2、Mn2SiO4、MnSiO3、Fe2SiO4、FeSiO3、MnO中的1种或2种以上。(3)根据前述(1)或(2)所述的耐冲击性及加工部耐腐蚀性优异的高强度热浸镀锌钢板,其特征在于,前述凸状合金层中所含有的氧化物的最大直径为0.05~0.4μm、个数密度为20~100个/μm2。(4)根据前述(1)~(3)中任一项所述的耐冲击性及加工部耐腐蚀性优异的高强度热浸镀锌钢板,其本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种耐冲击性及加工部耐腐蚀性优异的高强度热浸镀锌钢板,其特征在于,在钢板母材上具有热浸镀锌层,所述热浸镀锌层由Fe:0.01~6.9质量%、Al:0.01~1.0质量%、余量的Zn及不可避免的杂质组成,所述钢板母材含有C:0.05~0.4质量%、Si:0.4~3.0质量%、Mn:1.0~4.0质量%、P:0.0001~0.1质量%、S:0.0001~0.01质量%、Al:0.005~0.1质量%、N:0.0005~0.01质量%、O:0.0001~0.01质量%,余量为Fe及不可避免的杂质,且所述钢板母材的拉伸强度为590MPa以上,所述镀层具有接触钢板母材的凸状合金层,凸状合金层的个数密度相对于从截面方向观察的钢板母材与镀层的界面的单位长度为4个/mm以上,该界面的凸状合金层的最大直径为100μm以下,所述钢板母材具有:直接接触钢板母材与镀层的界面的微细化层、与所述微细化层接触且存在于钢板母材的内向侧的脱碳层、及除所述微细化层及脱碳层以外的内部层,所述微细化层的平均厚度为0.1~5μm,微细化层内的铁素体相的平均粒径为0.1~3μm,所述脱碳层的平均厚度为10~200μm,脱碳层内的铁素体相的平均粒径为5~30μm,脱碳层中的铁素体相的平均体积分数为70%以上,余量组织由奥氏体、贝氏体、马氏体、或珠光体构成,脱碳层的平均维氏硬度Hv(surf)与内部层的平均维氏硬度Hv(bulk)的比Hv(surf)/Hv(bulk)为0.3~0.8,在所述微细化层、脱碳层、及凸状合金层的层内含有Si及Mn中的1种或2种以上的氧化物。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种耐冲击性及加工部耐腐蚀性优异的高强度热浸镀锌钢板,其特征在于,在钢板母材上具有热浸镀锌层,所述热浸镀锌层由Fe:0.01~6.9质量%、Al:0.01~1.0质量%、余量的Zn及不可避免的杂质组成,所述钢板母材含有C:0.05~0.4质量%、Si:0.4~3.0质量%、Mn:1.0~4.0质量%、P:0.0001~0.1质量%、S:0.0001~0.01质量%、Al:0.005~0.1质量%、N:0.0005~0.01质量%、O:0.0001~0.01质量%,余量为Fe及不可避免的杂质,且所述钢板母材的拉伸强度为590MPa以上,所述镀层具有接触钢板母材的凸状合金层,凸状合金层的个数密度相对于从截面方向观察的钢板母材与镀层的界面的单位长度为4个/mm以上,该界面的凸状合金层的最大直径为100μm以下,所述钢板母材具有:直接接触钢板母材与镀层的界面的微细化层、与所述微细化层接触且存在于钢板母材的内向侧的脱碳层、及除所述微细化层及脱碳层以外的内部层,所述微细化层的平均厚度为0.1~5μm,微细化层内的铁素体相的平均粒径为0.1~3μm,所述脱碳层的平均厚度为10~200μm,脱碳层内的铁素体相的平均粒径为5~30μm,脱碳层中的铁素体相的平均体积分数为70%以上,余量组织由奥氏体、贝氏体、马氏体、或珠光体构成,脱碳层的平均维氏硬度Hv(surf)与内部层的平均维氏硬度Hv(bulk)的比Hv(surf)/Hv(bulk)为0.3~0.8,在所述微细化层、脱碳层、及凸状...

【专利技术属性】
技术研发人员:安井健志川田裕之山口裕司驹见亮介内田智史村里映信
申请(专利权)人:新日铁住金株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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