本发明专利技术提供一种耐熔融金属脆化裂纹性优异且具有良好加工性的锌系合金镀敷钢材，其具有以下的化学组成，以质量％计包含：C：0.010～0.100％、Si：1.50％以下、Mn：2.00％以下、P：0.100％以下、S：0.030％以下、N：0.0050％以下、Ti：0.050％以下、B：0.0003～0.0100％、剩余部分为Fe及不可避免的杂质，L值＝[(Ti/48)+(B/11)]/(N/14)为5.50以上，在具有铁素体为10～99体积％、剩余部分为贝氏体、珠光体、渗碳体或马氏体的金属组织的钢基材表面形成锌系合金镀层而制成。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及供给焊接加工时，焊接热影响部的熔融金属脆化裂纹的产生得到抑制的锌系合金镀敷钢材。
技术介绍
实施了 S1镀敷及S1-Al-Mg合金镀敷等的锌系镀敷、或Cu镀敷的钢材中，有时在焊接热影响部中产生裂纹。该现象通常称为熔融金属脆化裂纹。该现象认为是在焊接镀敷钢材时、或对焊接构造体实施熔融镀敷(热浸镀敷)时，熔融的镀敷成分作用于基材的晶界而产生的，成为引起材料的脆性破坏(晶界破坏)的主要原因。专利文献1中公开了在Si-Al-Mg合金镀敷钢板的情况下，作为抑制焊接刚结束后产生的熔融金属脆化裂纹的方法，添加了 Ti、B的基材(镀敷原板)的应用是有效的。该方法主要是通过游离B向结晶晶界偏析而强化晶界的效果来实现的。专利文献2、3中公开了一种通过将添加Nb、V、Mo、Zr的钢或添加Cr的钢等用作基材(镀敷原板)从而改善耐熔融金属脆化裂纹性的Si-Al-Mg合金镀敷钢板。现有技术文献专利文献专利文献1 特开2003-3238号公报专利文献2 特开2006-971 号公报专利文献3 特开2008-184685号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题对于广泛用于加工用途的抗拉强度为200 500MPa的镀敷钢板，通常钢材的C含量大多在0.1质量％程度以下。本说明书中称C含量在0.1质量％以下的钢为低碳钢。另外，钢组成中的“％”只要不作特别说明就是指质量％。专利技术人等对锌系合金镀敷钢材的熔融金属脆化裂纹进行详细研究的结果得知，将低碳钢用于基材的锌系合金镀敷钢材与将C 含量超过0. 的钢材用于基材相比较，容易产生熔融金属脆化裂纹。即，在基材为低碳钢的情况下，只采用仅添加Ti、B的方法，在焊接条件非常严酷时，有时熔融金属脆化裂纹的改善效果不充分。关于该点，认为专利文献2、3中公开的Nb、V、Mo、&和Cr的添加是极为有效的，但另一面，成为降低低碳钢的加工性的主要原因。本专利技术的目的在于提供一种在将低碳钢用于基材的锌系合金镀敷钢材中，不易产生熔融金属脆化裂纹，且具有良好的加工性的钢材。用于解决课题的手段专利技术人等详细研究的结果发现，即使在用于供给镀敷的钢基材为低碳钢的情况下，通过将基材的Ti、B添加量在与N含量的关系上进行严格的限制、以及使基材的金属组织成为含有规定量以上的铁素体的复合组织，能够稳定地改善耐熔融金属脆化裂纹性，且CN 也能够良好地维持加工性。本专利技术是基于这样的见解而完成的。本专利技术中，提供一种锌系合金镀敷钢材，其耐熔融金属脆化裂纹性优异，具有以下的化学组成，以质量百分比计包含C:0. 010 0. 100%, Si :1. 50%以下、Mn :2. 00% 以下、P 0. 100% 以下、S 0. 030% 以下、N 0. 0050% 以下、Ti :0. 050% 以下、B :0. 0003 0.0100%，根据需要还含有以下成分中的一种以上Cr 2. 00%以下、Nb :0. 10%以下、V: 0. 50%以下、Mo 0. 50%以下、Zr :0. 50%以下，剩余部分为！^及不可避免的杂质；下述(1) 式的L值为5. 50以上；在具有铁素体为10 99体积％、剩余部分为贝氏体、珠光体、渗碳体或马氏体的金属组织的钢基材的表面具有锌系合金镀层。L 值=/(N/14)... (1)在此，在(1)式的元素符号处代入用质量％表示的该元素的含量值。铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体的各组织中只要满足上述成分组成则也可以含有微细的析出物或夹杂物。本说明书中仅提到“铁素体”时是指除构成珠光体的铁素体相以外的铁素体相。另外， 仅提到“渗碳体”时是指除构成珠光体的渗碳体相以外的渗碳体相。所谓锌系合金镀敷是指形成如下化学组成的镀层的镀敷，该化学组成含有以下成分中的一种以上A1 :60. 0质量％以下、Mg :10. 0质量％以下、Ti 0. 1质量％以下、B :0. 05 质量％以下、Si 2. 0质量％以下、Fe 2. 0质量％以下，剩余部分为Si及不可避免的杂质。 在通过熔融镀敷法形成这种镀层的情况下，镀层的断面组织通常呈现由若干金属相构成的凝固组织，但是，镀层整体的化学组成大致反映镀浴组成。作为对应用本专利技术特别有效的锌系合金镀敷可以举出Si-Al-Mg系合金镀敷。具体而言，以形成锌系合金镀层的镀敷为适宜的对象，该锌系合金镀层以质量百分比计含有A1 :3. 0 22. 0%、Mg :1. 0 10. 0%，还含有以下成分中的一种以上Ti :0. 以下、B :0. 05%以下、Si :2. 0%以下、!^e :2. 0%以下； 剩余部分为Si及不可避免的杂质。专利技术效果根据本专利技术，可以提供一种在将C含量为0. 10质量％以下的低碳钢用于基材的锌系合金镀敷钢材中，耐熔融金属脆化裂纹性得到显著改善且维持良好的加工性的钢材。由此，在使用了低碳钢材的各种形状的焊接构造物中，同时实现了由锌系合金镀敷产生的耐腐蚀性的提高与焊接部可靠性的提高。附图说明图1是示意性表示凸台焊接部件形状的图；图2是示意性表示进行约束凸台焊接时的试样的约束方法的剖面图；图3是例示钢基材的化学组成的L值和最大裂纹深度的关系的图。具体实施例方式下面，对用于特别规定本专利技术的事项进行说明。(钢基材的化学组成)C为用于确保材料强度的有效元素，本专利技术中以C含量在0. 010%以上的钢作为对象。也可以控制为超过0.010%的C含量。但是，伴随C含量的增大延展性降低，难以稳定地得到具有良好的加工性的钢材。根据各种研究结果，考虑作为低碳钢的用途将C含量的上限设为0. 100%。Si是固溶于铁素体相中且对提高强度有效的元素。确保0. 01%以上的Si含量更有效。但是，过量添加Si成为导致延展性下降的主要原因，另外，在钢材表面形成Si浓化层成为使镀敷性降低的主要原因，因此，Si含量限制在1. 50%以下。更优选为1. 00%以下， 也可以控制在0. 70%以下、或者进一步控制在0. 10%以下。Mn是对防止由S引起的脆化及提高强度有效的元素。确保0. 01 %以上的Mn含量更有效。但是，过量添加Mn成为导致加工性及焊接性恶化的主要原因，另外，Mn在钢材表面浓化而成为给镀敷性带来不良影响的主要原因，因此，Mn含量限制在2. 00%以下的范围。也可以控制在1.00%以下、或者进一步控制在0.50%以下的范围。由于P给延展性带来不良影响，因此，在要求高加工性的用途中P含量最好较低。 但是，由于P具有使强度提高的作用，因此，在重视强度的情况下可以在不会给加工性及镀敷性带来不良影响的范围内积极地含有。该情况下，例如确保0.010%以上的P含量更有效。P含量能够容许至0. 100%，但是更优选为0.050%以下的范围。由于S妨碍热加工性，因此，优选尽量降低S含量。各种研究的结果显示，S含量容许至0. 030质量％。N和B反应形成硼化物，成为降低对耐熔融金属脆化裂纹性的改善有效的游离B含量的主要原因。因此，本专利技术中优选尽量降低钢基材的N含量。研究结果显示，N含量限制在0. 005%以下。Ti为有力的氮化物形成元素，是在将钢基材中的N作为TiN固定方面重要的元素。 通过将N固定来确保游离B的量，使其发挥通过游离B提高耐熔融金属脆化裂纹性的作用。 Ti的必要量由后述的(1)式的L值规定本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种锌系合金镀敷钢材，其耐熔融金属脆化裂纹性优异，具有以下的化学组成，以质量％计包含：Ｃ：０．０１０～０．１００％、Ｓｉ：１．５０％以下、Ｍｎ：２．００％以下、Ｐ：０．１００％以下、Ｓ：０．０３０％以下、Ｎ：０．００５０％以下、Ｔｉ：０．０５０％以下、Ｂ：０．０００３～０．０１００％，剩余部分为Ｆｅ及不可避免的杂质，下述（１）式的Ｌ值为５．５０以上；在具有铁素体为１０～９９体积％、剩余部分为贝氏体、珠光体、渗碳体或马氏体的金属组织的钢基材的表面具有锌系合金镀层，Ｌ值＝［（Ｔｉ／４８）＋（Ｂ／１１）］／（Ｎ／１４）…（１）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：藤本延和，儿玉真一，藤原进，
申请(专利权)人：日新制钢株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。