耐蚀性和点焊性优异的镀锌系钢材制造技术

本发明专利技术涉及一种耐蚀性和点焊性优异的镀锌系钢材，更具体地，涉及一种镀覆有包括两个以上的层的多层锌合金且具有优异的耐蚀性和点焊性的镀锌系钢材。本发明专利技术的一个方面的镀锌系钢材可以包括：基材铁；以及多层锌系镀层，其由两个以上的有区别的镀层组成，其中，所述多层锌系镀层包含0.12

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】耐蚀性和点焊性优异的镀锌系钢材


[0001]本专利技术涉及一种耐蚀性和点焊性优异的镀锌系钢材，更具体地，涉及一种镀覆有包括两个以上的层的多层锌合金且具有优异的耐蚀性和点焊性的镀锌系钢材。

技术介绍

[0002]通过阴极防蚀抑制铁的腐蚀的镀锌法具有优异的防腐蚀性能和经济性，因此广泛用于制造具有高耐腐蚀特性的钢材，并且汽车、家电产品及建筑材料等的全部产业对镀锌的镀锌钢材的需求正在增加。
[0003]这种镀锌钢材具有暴露在腐蚀环境中时氧化还原电位低于铁的锌先被腐蚀而抑制钢材的腐蚀的牺牲防蚀(Sacrificial Corrosion Protection)的特性，而且镀层的锌被氧化，在钢材表面形成致密的腐蚀产物，将钢材与氧化气氛隔断，从而提高钢材的耐腐蚀性。
[0004]但是，随着产业的进步，大气污染日益增加，腐蚀环境日益恶化，并且对资源和节能的管制日益严格，因此开发具有比现有的镀锌钢材更优异的耐蚀性的钢材的需求日益增加。作为其中的一部分，正在进行通过在镀层中添加镁(Mg)等元素来提高钢材的耐蚀性的镀锌系钢材的制造技术相关的各种研究。
[0005]另外，通常，镀锌钢材或者镀锌合金钢材(以下，称为“镀锌系钢材”)通过加工等被加工成部件，然后通过点焊等被焊接而用作产品，在微细组织包含奥氏体或者残余奥氏体的高强度钢材、添加高P的高强度无间隙原子(Interstitial Free，IF)钢材等作为基材的镀锌系钢材的情况下，存在点焊时熔融状态的锌沿基材铁晶界渗透而诱发脆性裂纹的称为液态金属致脆(Liquid Metal Embrittlement，LME)的问题。
[0006]图1是将由于点焊而产生LME裂纹的焊接部件的焊接部进行放大观察的照片。图1中，将在熔核(Nugget)上部和下部产生的裂纹称为A型(Type A)裂纹，将在焊接肩部产生的裂纹称为B型(Type B)裂纹，将焊接时由于电极未对准(misalignment)而在钢板的内部产生的裂纹称为C型(Type C)裂纹。其中，B型裂纹和C型裂纹对材料的刚性产生大的影响，因此焊接时防止产生裂纹是本
的核心要求事项。
[0007]此外，在某些情况下，镀锌系钢材可以通过包括真空沉积等在内的物理气相(蒸汽)沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)方法进行镀覆。但是，通过所述物理气相沉积方法形成的锌镀层生长为柱形状的柱状(columnar)组织，因此在生长的柱和柱之间可能会产生空隙，这会引起镀层的密度降低的问题。如上所述低密度的锌镀层的硬度低，并且存在抗拉毛性降低的问题。
[0008]此外，在镀锌系钢材的情况下，根据镀层的组成，与基材铁的粘附性降低，因此加工时可能会发生镀层从基材铁脱落的问题。

技术实现思路

本专利技术要解决的技术问题
[0009]根据本专利技术的一个方面，可以提供一种点焊性优异的镀锌系钢材。
[0010]根据本专利技术的另一个方面，可以提供一种抗拉毛性优异的镀锌系钢材。
[0011]根据本专利技术的另一个方面，可以提供一种镀层和基材铁的粘附性优异的镀锌系钢材。
[0012]本专利技术的技术问题并不限定于上述内容。本专利技术所属
中的技术人员从本公开内容中记载的内容理解本专利技术的附加的技术问题是没有任何困难的。解决技术问题的技术手段
[0013]本专利技术的一个方面的镀锌系钢材可以包括：基材铁；以及多层锌系镀层，其由两个以上的有区别的镀层组成，其中，所述多层锌系镀层可以包含0.16
‑
0.78重量％的Mg。
[0014]本专利技术的另一个方面的制造镀锌系钢材的方法可以包括以下步骤：准备基材铁；在所述基材铁上依次形成由两个以上的有区别的镀层组成的多层锌系镀层，其中，所述多层锌系镀层可以包含0.12
‑
0.64重量％的Mg。专利技术效果
[0015]根据本专利技术的一个方面，通过形成多层锌镀层，并根据本专利技术的特别的条件控制各层的特征，可以提供一种具有优异的耐蚀性和点焊性的镀锌系钢材。此外，根据本专利技术的另一个方面，通过形成包括含有微量Mg的锌合金镀层的多层锌系镀层并控制其中一部分层的刚性，可以提高抗拉毛性。此外，本专利技术的另一个方面可以提供一种镀锌钢材，其中，通过控制镀层的层组成，即使包括刚性的层，镀层与基材铁的粘附性也优异。
附图说明
[0016]图1是将由于点焊而产生LME裂纹的焊接部件的焊接部截面进行放大观察的照片。
[0017]图2是示出锌
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镁二元系相图的一部分的图。
[0018]图3是示出根据本专利技术的一个具体实施方案获得的镀锌系钢材的多层锌系镀层的层结构的示意图。
[0019]图4是用于电磁加热物理气相沉积的装置的示意图。最佳实施方式
[0020]以下，对本专利技术的点焊性和耐蚀性优异的镀锌系钢材进行详细的说明。需要注意的是，本专利技术中钢板的上下可以根据堆叠状态随时改变，因此记载为“上(on)”，例如记载为“基材铁上”仅表示与基材铁接触，并不表示在高度方面位于上部。此外，需要注意的是，除非另有特别说明，否则本专利技术中元素的含量以重量为基准。
[0021]本专利技术的镀锌系钢材包括基材铁和形成在所述基材铁上的多层镀层。本专利技术中对所述基材铁的形式不作特别限定，例如，所述基材铁可以是钢板或者钢线材。本专利技术中描述的多层是指存在组成或组织方面有区别的多个层。根据本专利技术的一个具体实施方案，组成多层的各层可以通过物理气相沉积(PVD)等方法形成，由于如上所述的工艺的特性，同一层的组成的变化非常小，因此容易与其它层区分开。但是，在形成层的过程或层的形成前/后，由于向镀层施加热，两层之间发生扩散，可能存在两层的边界略微模糊的情况，本专利技术中还可以包括这种情况。在如上所述的情况下，可以将由于扩散而模糊的区域的中间位置处作为两层的边界。但是，即使并不一定是物理气相沉积，只要在上述范围内可以明确地区分各层，则不从本专利技术的范围内排除。
[0022]此外，本专利技术中对基材铁(钢材)的条件也不作特别限制。但是，点焊时LME裂纹引起的问题通常在强度为980MPa以上的高强度钢材中发生，因此本专利技术的一个具体实施方案可以更有利地应用于强度为1200MPa以上的高强度钢材。无需特别设定作为对象的高强度钢材的强度的上限，但将通常市售的钢材作为对象时，可以设定为1800MPa以下。
[0023]此外，高强度钢材的基材铁的微细组织可以包含选自奥氏体、残余奥氏体和马氏体中的一种以上，但并不必须限定于此。
[0024]并且，虽然并不必须限定于此，但可以应用于本专利技术的一个具体实施方案的基材铁可以列举具有以重量％计包含C：0.10
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1.0％、Si：0.5
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3％、Mn：1.0
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25％、Al：0.01
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10％、P：0.1％以下、S：0.01％以下、余量的Fe和不可避免的杂质的组成的基材铁。此外，在这种情况下，所述C、Si、Mn、P和S的含量可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种镀锌系钢材，其包括：基材铁；以及多层锌系镀层，其由两个以上的有区别的镀层组成，其中，所述多层锌系镀层包含0.12
‑
0.64重量％的Mg。2.根据权利要求1所述的镀锌系钢材，其中，所述多层锌系镀层从与基材铁的界面依次包括第一镀层、第二镀层和第三镀层，所述第二镀层是包含0.4
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0.9重量％的Mg的Zn
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Mg合金层。3.根据权利要求2所述的镀锌系钢材，其中，所述第一镀层和所述第三镀层是分别包含0.1重量％以下且包括0重量％的Mg的Zn层。4.根据权利要求3所述的镀锌系钢材，其中，所述多层锌系镀层的总附着量为15
‑
35g/m2。5.根据权利要求4所述的镀锌系钢材，其中，所述第二镀层的附着量为9
‑
15g/m2。6.根据权利要求5所述的镀锌系钢材，其中，所述第一镀层和所述第三镀层的附着量分别为3
‑
10g/m2。7.根据权利要求1所述的镀锌系钢材，其中，所述基材铁包含：C：0.10
‑
1.0％、Si：0.5
‑
3％、Mn：1.0
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25％、Al：0.01
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10％、P：0.1％以下且0％除外、S：0.01％以下且0％除外、余量的Fe和不可避免的杂质。8.根据权利要求7所述的镀锌系钢材，其中，所述基材铁中包含的C、Si、Mn、P和S的含量满足以下关系式1，[关系式1][C]+[Mn]/20+[Si]/30+2[P]+4[S]≥0.3其中，[C]、[Mn]、[Si]、[...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭荣镇，郑宇城，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：