高强度熔融镀锌钢板的制造方法技术

本发明专利技术提供一种镀敷密合性、加工性、耐疲劳特性优异的高强度熔融镀锌钢板的制造方法。该方法包括：对钢板进行氧化处理，接着进行还原退火。在所述氧化处理中，在前阶段，在O2浓度为1000体积ppm以上、H2O浓度为1000体积ppm以上的气体氛围中，于400～750℃的温度下进行加热，在后阶段，在O2浓度低于1000体积ppm、H2O浓度为1000体积ppm以上的气体氛围中，于600～850℃的温度下进行加热。在所述还原退火中，在加热带，在H2浓度为5～30体积％、H2O浓度为10～1000体积ppm、且剩余部分由N2及不可避免的杂质构成的气体氛围中，以0.1℃/秒以上的升温速度加热至650～900℃的温度，然后，在均热带，在H2浓度为5～30体积％、H2O浓度为500～5000体积ppm、且剩余部分由N2及不可避免的杂质构成的气体氛围中，在均热带中的温度变化为±20℃以内保持均热10～300秒钟。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高强度熔融镀锌钢板的制造方法
本专利技术涉及以含有Si的高强度钢板作为母材的高强度熔融镀锌钢板的制造方法。
技术介绍
近年来，在汽车、家电、建材等领域使用了对原材料钢板赋予了防锈性的表面处理钢板，其中，使用了防锈性优异的熔融镀锌钢板、合金化熔融镀锌钢板。另外，从改善汽车的油耗及提高汽车的碰撞安全性的观点考虑，为了通过车身材料的高强度化谋求薄壁化而使车身本身轻质化且高强度化，促进高强度钢板应用到汽车中。通常，熔融镀锌钢板使用将板坯进行了热轧、冷轧而成的薄钢板作为母材，将母材钢板在CGL的退火炉中进行再结晶退火，然后，进行熔融镀锌处理而制造。另外，合金化熔融镀锌钢板在熔融镀锌后进一步进行合金化处理而制造。为了提高钢板的强度，添加Si、Mn是有效的。但是，在连续退火时，Si、Mn即使在不发生Fe氧化(将Fe氧化物还原)的还原性的N2+H2气体氛围中也会氧化，在钢板最表面形成Si、Mn的氧化物。Si、Mn的氧化物在镀敷处理时使熔融锌与基础钢板的润湿性降低，因此，对于添加了Si、Mn的钢板而言，多发生未镀敷。另外，即使在没有达到未镀敷的情况下，也存在镀敷密合性差的问题。作为以大量含有Si、Mn的高强度钢板为母材的熔融镀锌钢板的制造方法，专利文献1中公开了在形成钢板表面氧化膜后进行还原退火的方法。但是，在专利文献1中无法稳定地获得良好的镀敷密合性。与此相对，专利文献2～8中公开了限定氧化速度、还原量、或实际测定氧化带中的氧化膜厚并根据实际测定结果控制氧化条件、还原条件而使效果稳定化的技术。另外，专利文献9～11中限定了氧化-还原工序中的气体氛围中的O2、H2、H2O等的气体组成。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭55-122865号公报专利文献2：日本特开平4-202630号公报专利文献3：日本特开平4-202631号公报专利文献4：日本特开平4-202632号公报专利文献5：日本特开平4-202633号公报专利文献6：日本特开平4-254531号公报专利文献7：日本特开平4-254532号公报专利文献8：日本特开平7-34210号公报专利文献9：日本特开2004-211157号公报专利文献10：日本特开2005-60742号公报专利文献11：日本特开2007-291498号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在应用了专利文献1～8所示的熔融镀锌钢板的制造方法的情况下，已知由于在连续退火中于钢板表面形成Si、Mn的氧化物，未必能够获得足够的镀敷密合性。另外，在应用了专利文献9、10中记载的制造方法的情况下，存在以下问题：虽然镀敷密合性改善，但是由于氧化带中的过度氧化，产生氧化皮附着于炉内辊上而对钢板产生压痕的所谓的粘着(pickup)现象。在专利文献11中记载的制造方法中，已知虽然对抑制粘着现象有效，但未必能够获得良好的加工性、耐疲劳特性。另外，已知无法获得良好的镀敷密合性。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种镀敷密合性、加工性及耐疲劳特性优异的高强度熔融镀锌钢板的制造方法。用于解决课题的方法对于钢的高强度化而言，如上所述，添加Si、Mn等固溶强化元素是有效的。而且，对于在汽车用途中使用的高强度钢板，由于需要进行压制成型，因此要求提高强度和延展性的平衡。对于这一点，Si、Mn具有能够不损害钢的延展性而实现高强度化的优点，因此含有Si的钢作为高强度钢板是非常有用的。但是，在制造以含有Si的钢、含有Si、Mn的钢作为母材的高强度熔融镀锌钢板时，存在以下问题。Si、Mn在退火气体氛围中在钢板最表面形成Si和/或Mn的氧化物，使钢板与熔融锌的润湿性变差。其结果是产生未镀敷等表面缺陷。另外，即使在没有达到未镀敷的情况下，镀敷密合性也明显变差。可以认为这是由于形成于钢板表面的Si和/或Mn的氧化物残留在镀敷层与钢板的界面，因此使镀敷密合性劣化。另外，对于含有Si的钢而言，在熔融镀敷处理后的合金化处理中，Fe和Zn的反应被抑制。因此，为了使合金化正常进行，需要进行较高温下的合金化处理。但是，当在高温下进行合金化处理时，无法获得足够的加工性。已知对于在高温下进行合金化处理时无法获得足够的加工性的问题，由于为了确保延展性而需要的钢中的残留奥氏体相被分解成珠光体相，因此无法获得足够的加工性。另外，在熔融镀敷前暂时冷却至Ms点以下、并在再加热后进行熔融镀敷处理及合金化处理的情况下，引起用于确保强度的马氏体相的回火，无法获得足够的强度。由此，对于含有Si的钢而言，存在因合金化温度变为高温而无法获得希望的机械特性值的问题。另外，为了防止Si在钢板最表面的氧化，在进行了氧化处理后进行还原退火的方法是有效的，但在此时，沿着钢板表层的内部的晶界而形成Si的氧化物。由此可知耐疲劳特性差。可以认为这是由于以在晶界上形成的氧化物为起点，疲劳裂纹发展而导致的。基于上述反复研究的结果，得到了以下的见解。在将含有Si、Mn的高强度钢板作为母材的情况下，为了抑制成为钢板与熔融锌的润湿性降低的原因的Si及Mn在钢板最表面的氧化，在进行氧化处理后进行还原退火是有效的。这时，通过使进行氧化处理的气体氛围的O2浓度在前阶段和后阶段发生变化，能够充分确保为了抑制Si、Mn在钢板表面氧化所需的铁氧化物量，并且防止由铁氧化物导致的粘着。另外，可以通过将还原退火工序的加热带的H2O浓度设为低浓度，从而进一步促进铁氧化物的还原反应，防止粘着。另一方面，对于含有Si的钢在高温下的合金化处理而言，可以通过将作为促进内部氧化反应的高温区域的还原退火工序中的均热带的H2O浓度控制为高浓度，更优选根据与均热带的H2O浓度的关系来限定合金化温度，从而使合金化温度降低，使加工性及耐疲劳特性提高。而且，能够改善镀敷密合性。另外，可以通过控制均热带的温度变化，从而兼具优异的机械特性值。即可知，通过进行控制了O2浓度的氧化处理，且进行控制了H2O浓度的还原退火，优选在与均热带中的H2O浓度相应的温度下进行合金化处理，从而可得到镀敷密合性、加工性及耐疲劳特性优异的高强度合金化熔融镀锌钢板。本专利技术是基于上述见解而完成的，其特征如下。[1]一种高强度熔融镀锌钢板的制造方法，该方法包括：对钢板进行氧化处理，接着进行还原退火，然后实施熔融镀敷处理，此时，在所述氧化处理中，在前阶段，在O2浓度为1000体积ppm以上、H2O浓度为1000体积ppm以上的气体氛围中，于400～750℃的温度下进行加热，在后阶段，在O2浓度低于1000体积ppm、H2O浓度为1000体积ppm以上的气体氛围中，于600～850℃的温度下进行加热，在所述还原退火中，在加热带，在H2浓度为5～30体积％、H2O浓度为10～1000体积ppm、且剩余部分由N2及不可避免的杂质构成的气体氛围中，以0.1℃/秒以上的升温速度加热至650～900℃的温度，然后，在均热带，在H2浓度为5～30体积％、H2O浓度为500～5000体积ppm、且剩余部分由N2及不可避免的杂质构成的气体氛围中，在均热带中的温度变化为±20℃以内保持均热10～300秒钟，所述钢板以质量％计含有：C：0.3％以下、Si：0.1～2.5％、Mn：0.5～3.0％、P：0.100％以下、S：0.0100％以下，余量由Fe及不可避免的杂质构成。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度熔融镀锌钢板的制造方法，该方法包括：对钢板进行氧化处理，接着进行还原退火，然后实施熔融镀敷处理，此时，在所述氧化处理中，在前阶段，在O2浓度为1000体积ppm以上、H2O浓度为1000体积ppm以上的气体氛围中，于400～750℃的温度下进行加热，在后阶段，在O2浓度低于1000体积ppm、H2O浓度为1000体积ppm以上的气体氛围中，于600～850℃的温度下进行加热，在所述还原退火中，在加热带，在H2浓度为5～30体积％、H2O浓度为10～1000体积ppm、且剩余部分由N2及不可避免的杂质构成的气体氛围中，以0.1℃/秒以上的升温速度加热至650～900℃的温度，然后，在均热带，在H2浓度为5～30体积％、H2O浓度为500～5000体积ppm、且剩余部分由N2及不可避免的杂质构成的气体氛围中，在均热带中的温度变化为±20℃以内保持均热10～300秒钟，所述钢板以质量％计含有：C：0.3％以下、Si：0.1～2.5％、Mn：0.5～3.0％、P：0.100％以下、S：0.0100％以下，余量由Fe及不可避免的杂质构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.11 JP 2016-047817;2017.01.05 JP 2017-000511.一种高强度熔融镀锌钢板的制造方法，该方法包括：对钢板进行氧化处理，接着进行还原退火，然后实施熔融镀敷处理，此时，在所述氧化处理中，在前阶段，在O2浓度为1000体积ppm以上、H2O浓度为1000体积ppm以上的气体氛围中，于400～750℃的温度下进行加热，在后阶段，在O2浓度低于1000体积ppm、H2O浓度为1000体积ppm以上的气体氛围中，于600～850℃的温度下进行加热，在所述还原退火中，在加热带，在H2浓度为5～30体积％、H2O浓度为10～1000体积ppm、且剩余部分由N2及不可避免的杂质构成的气体氛围中，以0.1℃/秒以上的升温速度加热至650～900℃的温度，然后，在均热带，在H2浓度为5～30体积％、H2O浓度为500～5000体积ppm、且剩余部分由N2及不可避免的杂质构成的气体氛围中，在均热带中的温度变化为±20℃以内保持均热10～300秒钟，所述钢板以质量％计含有：C：0.3％以下、Si：0.1～2.5％、Mn：0.5～3.0％、P：0.100％以下、S：0.0100％以下，余量由Fe及不可避免的杂质构成。2.根据权利要求1所述的高强度熔融镀锌钢板的制造方法，其中，所述均热带的H2O浓度＞所述加热带的H2O浓度。3.根据权利要求1或2所述的高强度熔融镀锌钢板的制造方法，其中，所述加热带的H2O浓度为10体积ppm以上且低于500体积ppm，所述均热带的H2O浓度为高于1000体积ppm且5000体积ppm以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：牧水洋一，铃木善继，武田玄太郎，长谷川宽，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP