高强度冷轧钢板及其制造方法技术

提供一种在含有C、Si、Mn的钢板中，尤其含有较多Si的情况下，也可以良好地进行磷酸盐处理，且呈现钢板表面不产生细微的凹部的良好外观，耐腐蚀性优越的高强度冷轧钢板及其制造方法。为此，当用电子显微镜以50000倍以上的倍率观察垂直于钢板表面的方向的剖面时，含Si氧化物在钢板表面长度10μm中所占的比例，以任意选择的五处的平均值算，为80％以下。

【技术实现步骤摘要】
高强度冷轧钢板及其制造方法
本专利技术涉及一种在汽车用钢板等中使用的高张力钢板，尤其涉及一种即便Si含量较多也可确保优越的磷酸盐处理性，强度高且表面外观良好的耐腐蚀性优越的冷轧钢板及其制造方法。
技术介绍
近年来，出于防止地球暖化的目的，作为抑制CO2排出的对策，设定新的汽车燃料利用率改善目标，导入低燃料利用率车优待税制，汽车燃料利用率改善的必要性提高。汽车的轻量化作为燃料利用率改善手段是有效的，从这种轻量化的观点看，强烈要求坯料的高张力化。另一方面，由于对汽车用钢板实施严格的加工，所以为了兼顾高张力化和加工性，需要添加C、Si、Mn等元素。但是，作为汽车主体材料使用的钢板在成形为零件后，被组装，之后，在涂覆之前，作为化学转化处理进行磷酸盐处理。通过实施这样的磷酸盐处理，可以提高在下一工序的涂覆中的塗膜密接性。但是，添加有Si等的钢板在通常的制造工序中被实施的还原退火的气体环境下，作为易氧化性元素的Si优先被氧化而在钢板表面浓化，在表面形成含Si氧化物层。而且，即使对于这样在表面形成了氧化物层的钢板进行磷酸盐处理，也无法均匀且细微地形成磷酸锌的结晶，成为局部缺少磷酸盐结晶的表面状态。进而，即使对于这样的磷酸盐处理不良的钢板表面实施电沉积涂覆等涂覆，也无法得到密接性良好的塗膜，或者涂覆后的耐腐蚀性劣化。到目前为止，为了解决这样的问题而提出各种技术，例如在专利文献1中公开了一种通过电镀法在钢板上形成20～1500mg/m2的铁被覆层的方法，另外，在专利文献2中公开了一种在形成4g/m2以下的镀锌层后进行磷酸盐处理或铬酸盐处理等化学转化处理的技术。但是在这些方法中，存在着另外需要电镀设备，相应地工序增加，成本也增大的问题。另外，在专利文献3中规定Mn/Si比率，在专利文献4中通过添加Ni而使磷酸盐处理性提高，但其效果依存于钢板中的Si含量，对于Si含量高的钢板认为需要进一步的改善。进而，在专利文献5中公开了一种使用刷辊(brushroll)或者板刷对退火后的钢板表面进行研磨的方法。但是，该方法也另外需要研磨设备，而且还存在产生表面伤痕等外观不良的顾虑。以上为技术方案1～7涉及的专利技术的现有技术。另外，汽车等所使用的钢板从提高安全性、通过轻量化实现燃料利用率提高等的观点出发，要求高强度化。作为提高钢板强度的手段，有通过含有Ni或Cr、Mo等元素而提高淬火性的方法。但是，若含有这些淬火性提高元素，则钢板的强度虽然变高，但产生延展性下降、加工性劣化这样的另外的问题。针对于此，Si公知是一种当钢材含有其时可提高强度，但是延展性不会较大下降的元素。这认为是因为：当钢材含有Si时，促进铁素体的形成，Si固溶于该铁素体，从而引起固溶强化，提高钢材的强度。但是，对于Si含量提高的高强度钢板，指出存在下述这样的问题。例如，在专利文献6中指出，存在提高了Si含量的现有的高强度钢板的疲劳特性、化学转化处理性不充分的问题，其原因显然在于在钢板表面上沿着原来的结晶粒界被腐蚀的粒界腐蚀层或者在该粒界腐蚀层残留的轧制油或防锈油等的碳相。而且，在该技术中，通过规定热轧中的精加工轧制后的卷取温度，从而降低在钢板表面生成的粒界腐蚀层的深度，使钢板的疲劳特性以及化学转化处理性提高。但是，本专利技术人对冷轧钢板进行研究发现，仅规定热轧中的精加工轧制后的卷取温度，还是存在着在冷轧钢板表面引起外观不良，或化学转化处理性变得不良，从而耐腐蚀性变差的情况。针对于此，在专利文献7中公开了如下方法：在制造高张力冷轧钢板时，通过规定热轧前的加热状态，从而抑制钢板表面的Si-Fe-O系粒界氧化物的生成，改善外观不良或裂纹等不良情况，并且通过规定冷轧后的退火条件，使两相组织显现，确保希望的机械特性，进一步抑制Si或Mn氧化物的生成，从而提高机械性质或点焊性。但是，本专利技术人研究发现，在专利文献2的条件下生成的粒界氧化物的线宽超过300nm，比较粗大，有时会引起外观不良或耐腐蚀性不足。另外，本申请的申请人自己之前也提出作为高强度冷轧钢板的粒界氧化防止对策的专利文献8和专利文献9等技术。在这些技术中，通过规定热轧条件，在热轧中促进钢板的变态，通过减小卷取后的变态回热，从而防止粒界氧化，减少在冷轧时因粒界氧化部的剥离而产生的按压缺陷的产生等。但是，本专利技术人对冷轧钢板的外观、耐腐蚀性之后进一步反复研究发现，仅仅规定热轧条件，还会存在冷轧钢板表面的外观变得不良，耐腐蚀性变不足的情况。以上是技术方案8～12涉及的专利技术的现有技术。专利文献1日本特开平5-320952号公报专利文献2日本特开2000-87257号公报专利文献3日本专利第一971227号公报专利文献4日本专利第二951480号公报专利文献5日本专利第二937005号公报专利文献6日本特开平13-107185号公报专利文献7本特开昭60-187625号公报专利文献8日本特开平2-50908号公报专利文献9日本特开平3-20407号公报
技术实现思路
本专利技术是在这样的状況下提出的，其目的在于提供一种即使在含有较多Si的情况下也可以良好地进行磷酸盐处理，在钢板表面呈现不会产生细微凹部的良好的外观，耐腐蚀性优越的高强度冷轧钢板及其制造方法。本专利技术的高强度冷轧钢板是一种含有C、Si、Mn的钢板，其中，当利用电子显微镜以50000倍以上的倍率观察垂直于钢板表面的方向的剖面时，含Si氧化物在10μm的钢板表面长度中所占的比例，以任意选择的钢板表面上的五处的平均值算，为80％以下，优选的是含Si氧化物在所述10μm钢板表面长度中所占的比例全都在80％以下。另外，本专利技术的高强度冷轧钢板在所述电子显微镜观察中，在从钢板质地表面起算深度1μm以内存在含Si氧化物，另外，在所述电子显微镜观察中，从所述钢板质地表面起算深度1μm以内的钢板中的固溶Si量是该钢板的平均Si量的0.8倍以下。需要说明的是，所述的所谓“钢板表面”，不仅仅指后述的钢板质地表面原本的状态，还包括在钢板质地表面上形成了含Si氧化物层等的状态。相对于此，“钢板质地表面”是指不包含所述含Si氧化物等的钢板质地原本的表面。另外，所述“从所述钢板质地表面起算深度1μm以内”，不包括所述钢板质地表面。另外，作为本专利技术的冷轧钢板的制造方法，推荐包括退火工序，在退火工序中，将含有C、Si、Mn的钢板在含有N2和H2的混合气体且露点在-25℃以上的气体环境中加热到Ac3点以上的温度并进行保持。尤其，在所述退火工序中，更优选从常温以大于3℃/s的升温速度加热到500℃以上但小于Ac3点的中间温度，并且从所述中间温度以小于3℃/s的升温速度进一步加热到Ac3点以上的最终温度。另外，可解决上述问题的本专利技术的高强度冷轧钢板是一种含有0.2～3％(“质量％”的意思。下同)的Si的冷轧钢板，其中，要点在于：当利用电场放出型扫描型电子显微镜以5000倍观察钢板剖面时，含有Si和O的线状化合物的存在区域是从钢板表面起算的深度10μm以内，且，在从该钢板表面起算的深度1～10μm的区域所观察到的所述线状化合物的线宽在300nm以下。作为本专利技术的冷轧钢板的基本成分，优选分别含有C：0.01～0.25％以及Mn：0.1～3％。另外，作为本专利技术的冷轧钢板的制造方法，推荐包括：将含有0.2～3％的Si的钢材热轧并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度冷轧钢板，其特征在于，在含有C、Si、Mn的钢板中，当利用电子显微镜以50000倍以上的倍率观察垂直于钢板表面的方向的剖面时，含Si氧化物在10μm钢板表面长度中所占的比例，以任意选择的钢板表面的五处的平均值算，为80％以下。

【技术特征摘要】
1.一种高强度冷轧钢板，其特征在于，在由0.03质量％以上且0.3质量％以下的C、0.3质量％以上且2.5质量％以下的Si、0.2质量％以上且3质量％以下的Mn构成且余量是铁以及不可避杂质的钢板中，当利用电子显微镜以50000倍以上的倍率观察垂直于钢板表面的方向的剖面时，含Si氧化物在10μm钢板表面长度中所占的比例，以任意选择的钢板表面的五处的平均值算，为80％以下，在所述电子显微镜观察中，在从钢板质地表面起算深度1μm以内存在含Si氧化物，从所述钢板质地表面起算深度1μm以内的钢板中的固溶Si量是该钢板的平均Si量的0.8倍以下，所述钢板表面不仅仅指钢板质地表面原本的状态，还包括在钢板质地表面上形成了含Si氧化物层的状态，所述钢板质地表面是指不包含所述含Si氧化物的钢板质地原本的表面。2.如权利要求1所述的高强度冷轧钢板，其特征在于，含Si氧化物在所述10μm钢板表面长度中所占的比例全都在80％以下。3.一种高强度冷轧钢板的制造方法，其是权利要求1或2所述的钢板的制造方法，其特征在于，包括退火工序，在退火工序中，将含有C、Si、Mn的钢板在含有N2和H2的混合气体且露点在-25℃以上的气体环境中加热到Ac3点以上的温度并进行保持。4.如权利要求3所述的高强度冷轧钢板的制造方法，其特征在于，在所述退火工序中，从常温以大于3℃/s的升温速度加热到500℃以上但小于Ac3点的中间温度，并且从所述中间温度以小于3℃/s的升温速度进一步加热到Ac3点以上的最终温度。5.如权利要求3所述的高强度冷轧钢板的制造方法，其特征在于，所述钢板进一步含有从由P、S、N、Cr、Mo、Cu、Ni、Al、V、Ti、Nb、Ca、Mg、B以及REM所构成的组中选择的1种或2种以上，作为选择成分的含量，以质量％计算，P：0.1％以下但不包括0％、S：0.01％以下但不包括0％、N：0.0100％以下但不包括0％、Cr：0.5％以下但不包括0％、Mo：0.5％以下但不包括0％、Cu：0.5％以下但不包括0％、Ni：0.5％以下但不包括0％、Al：2.0％以下但不包括0％、V：0.1％以下但不包括0％、Ti：0.2％以下但不包括0％、Nb：0.2％以下但不包括0％、Ca：0.01％以下但不包括0％、Mg：0.01％以下但不包括0％、B：0.01％以下但不包括0％、REM：0.01％以下但不包括0％。6.一种高强度冷轧钢板，其含有0.2～3质量％的Si，0.01～0.25质量％的C，0.1～3质量％的Mn，余量是铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：内海幸博，村上俊夫，梶原桂，池田贡基，桥本郁郎，井户秀和，野村正裕，嘉村学，大宫良信，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：