本發(fā)明涉及用于汽車等的超高強度鍍覆鋼板，更具體地，涉及具有拉伸強度為1300mpa以上的超高強度鍍覆鋼板及其制造方法。

背景技術(shù)：

近年來，為了提高汽車的安全性及輕量化，持續(xù)進行汽車用鋼板的超高強度化，與此同時，為了提高鋼板的耐蝕性，主要使用對超高強度鋼板表面進行鍍覆的鍍覆鋼板。

目前，作為超高強度鍍覆鋼板，開發(fā)并使用拉伸強度為1300mpa以上的馬氏體鋼，并且用于強化耐蝕性的鍍覆產(chǎn)品也在處于開發(fā)階段。

一般，這種超高強度鋼板的延伸率為10％以下，因此，通常鋼鐵廠將生產(chǎn)的卷材(coil)進行切割(slitting)后通過收卷的工序生產(chǎn)為寬度窄的卷材，并將該卷材作為原材料適用軋制成型(rollforming)工藝或簡單成型(forming)工藝，從而成型為部件。

但是，將超高強度鍍覆鋼板進行切割之后再次進行收卷時，在制造的卷材的寬度方向的邊緣(edge)部發(fā)生裂紋，所述裂紋擴展，直至鋼板的中心部發(fā)生龜裂。

因此，需要開發(fā)能夠減少后續(xù)進行切割及收卷工序的超高強度鍍覆鋼板的邊緣部發(fā)生裂紋的技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的一方面提供超高強度鍍覆鋼板及其制造方法，即使對所述超高強度鍍覆鋼板進行切割及收卷工序，在邊緣部的寬度方向也不會發(fā)生并擴展裂紋。

技術(shù)方案

本發(fā)明的一方面提供超高強度鍍覆鋼板，其特征在于，所述超高強度鍍覆鋼板的拉伸強度為1300mpa以上，且所述鍍覆鋼板內(nèi)的氫含量為0.000015重量％以下。

本發(fā)明的另一方面提供超高強度鍍覆鋼板的制造方法，所述方法包括以下步驟：準備拉伸強度為1300mpa以上的鋼板；對所述鋼板進行鍍覆而制造鍍覆鋼板；以及對所述鍍覆鋼板進行熱處理，其中，所述熱處理使所述鍍覆鋼板內(nèi)的氫含量達到0.000015重量％以下。

有益效果

根據(jù)本發(fā)明，可以提供切割及收卷工序之后，寬度方向的邊緣部不發(fā)生裂紋的超高強度鍍覆鋼板。

附圖說明

圖1示出切割經(jīng)熱處理或未經(jīng)處理的超高強度鍍覆鋼板之后觀察是否發(fā)生裂紋的結(jié)果的圖。

最佳實施方式

本發(fā)明人為了從根本上解決對拉伸強度為1300mpa以上的超高強度鍍覆鋼板進行切割(slitting)及收卷時，在制造的卷材的寬度方向邊緣部發(fā)生裂紋并擴展的問題，進行了深入的研究的結(jié)果，確認了對超高強度鍍覆鋼板進行切割及收卷工序之前，通過進行熱處理來降低鍍覆鋼板內(nèi)的氫濃度時，可以解決上述的問題，并完成了本發(fā)明。

尤其，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，對超高強度鍍覆鋼板進行切割及收卷之后，在寬度方向邊緣部發(fā)生裂紋的原因與鋼內(nèi)的氫含量有關(guān)，并著眼于此，提供鋼內(nèi)的氫含量得到減少的超高強度鍍覆鋼板和能夠有效減少鋼內(nèi)的氫含量的方法。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供超高強度鍍覆鋼板，其中，鋼內(nèi)的氫含量為0.000015重量％以下，拉伸強度為1300mpa以上。

優(yōu)選地，本發(fā)明的超高強度鍍覆鋼板是對具有如下組成的鋼板進行鍍覆和熱處理來獲得，所述鋼板以重量％計，包含：c：0.12～0.2％、si：0.5％以下且0％除外、mn：2.6～4.0％、p：0.03％以下且0％除外、s：0.015％以下且0％除外、al：0.1％以下且0％除外、cr：1％以下且0％除外、ti：48/14*[n]～0.1％、nb：0.1％以下且0％除外、b：0.005％以下且0％除外、n：0.01％以下且0％除外及余量fe和其他不可避免的雜質(zhì)，并且，以體積分數(shù)計，微細組織包含90％以上的回火馬氏體及10％以下的鐵素體和貝氏體。

下面，將詳細說明限定所述鋼板的成分的理由。此時，若沒有另外提及，則各成分的含量單位表示重量％。

c：0.12～0.20％

碳(c)是用于確保鋼的強度而必須添加的元素，為了獲得所述效果，優(yōu)選添加0.12％以上。但是，當其含量過多而超過0.20％時，會導致焊接性降低，因此不優(yōu)選。

因此，優(yōu)選將c的含量限制為0.12～0.20％。

si：0.5％以下且0％除外

硅(si)是鐵素體穩(wěn)定化元素，在設有緩慢冷卻區(qū)間的常規(guī)連續(xù)退火型熱浸鍍熱處理爐中退火之后，進行緩慢冷卻時，促進鐵素體的生成，因此具有強度降低的缺點。此外，如同本發(fā)明，為了抑制相轉(zhuǎn)變而添加大量的mn的情況下，在退火時基于si而形成表面氧化物，從而由于劣化熱浸鍍特性、si的表面濃縮和氧化，具有產(chǎn)生的凹痕(dent)缺陷的危險，因此限制其上限。優(yōu)選將si限制為0.5％以下比較有利。

mn：2.6～4.0％

已知，錳(mn)是抑制鐵素體的形成，且使容易形成奧氏體的元素。在連續(xù)退火型熱浸鍍熱處理爐中退火后進行緩慢冷卻時，若當mn的含量小于2.6％時，緩慢冷卻時容易生成鐵素體，另一方面，當超過4.0％時，由于在板坯和熱軋工序中引發(fā)的偏析，過度形成帶狀物(band)，并由于轉(zhuǎn)爐作業(yè)時投入過多的合金，導致增加合金鐵的成本。

因此，優(yōu)選將mn的含量限制在2.6～4.0％。

p：0.03％以下(0％除外)

磷(p)是鋼中的雜質(zhì)元素，當p含量超過0.03％時，降低焊接性，增加發(fā)生鋼的脆性的風險，并且提高引發(fā)凹痕缺陷的可能性。因此，優(yōu)選將p的含量限制為0.03％以下。

s：0.015％以下且0％除外

硫(s)與p相同均為鋼中的雜質(zhì)元素，當s含量超過0.015％時，提高阻礙鋼的延展性和焊接性的可能性。因此，優(yōu)選將s的含量限制為0.015％以下。

al：0.1％以下且0％除外

鋁(al)是用于擴大鐵素體區(qū)域的元素，利用設有緩慢冷卻區(qū)間的常規(guī)連續(xù)退火型熱浸鍍熱處理爐時，具有促進鐵素體的形成的缺點，并且由于形成aln，而提高引發(fā)降低高溫熱軋性的可能性。因此，優(yōu)選將al的含量限制為0.1％以下。

cr：1％以下且0％除外

鉻(cr)是抑制鐵素體的相變，從而促進低溫相變的元素，當利用設有緩慢冷卻區(qū)間的常規(guī)連續(xù)退火型熱浸鍍熱處理爐時，具有抑制鐵素體的形成的優(yōu)點。然而，當cr含量超過1％時，由于投入過多的合金，從而具有增加合金鐵的成本的問題，因此，優(yōu)選將cr含量限制為1％以下。

ti：48/14*[n]～0.1％

鈦(ti)作為形成氮化物的元素，將鋼中的n析出為tin，起到清除(scavenging)鋼中n的作用，為此，以化學當量計，需要添加48/14*[n]以上的ti。另外，當未添加ti時，由于形成aln，在連續(xù)鑄造時可能會發(fā)生裂紋。然而，當其含量超過0.1％時，除了去除固溶n以外，由于析出附加的碳化物，會減少馬氏體的強度。

nb：0.1％以下且0％除外

鈮(nb)是在奧氏體晶界偏析，并在退火熱處理時，抑制奧氏體晶粒的粗大化的元素，因此優(yōu)選添加nb。然而，當nb含量超過0.1％時，由于投入過多合金，增加合金鐵的成本，因此，優(yōu)選將nb含量限制為0.1％以下。

b：0.005％以下且0％除外

硼(b)是抑制鐵素體的形成的元素，尤其，在退火后進行冷卻時，具有抑制鐵素體的形成的優(yōu)點，因此，優(yōu)選添加b。然而，當b含量超過0.005％時，由于析出fe23(c,b)6，反而促進鐵素體的形成，因此，優(yōu)選將b含量限制為0.005％以下。

n：0.01％以下且0％除外

氮(n)是與al反應而析出aln氮化物的元素，形成的aln是連鑄時發(fā)生裂紋的原因。因此，優(yōu)選將n的含量限制為0.01％以下，從而抑制aln的形成。

剩余的由fe及不可避免的雜質(zhì)組成，其中，雜質(zhì)可以包含mo、v、ni、稀土金屬(rareearthmetal，rem)等。

優(yōu)選地，用于獲得本發(fā)明的超高強度鍍覆鋼板的鋼板滿足上述成分組成，同時所述鋼板的微細組織，以體積分數(shù)計，包含90％以上的馬氏體及10％以下的鐵素體和貝氏體?；谒鑫⒓毥M織的構(gòu)成的效果上的特殊點在于，作為硬質(zhì)相(hardphase)的馬氏體具有主相的微細組織，因此，具有容易確保超高強度的優(yōu)點。

對這種鋼板進行熱處理，從而最終獲得的本發(fā)明的超高強度鍍覆鋼板也具有相同的微細組織，進而，進一步進行回火熱處理時，馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗瘃R氏體。

另外，實際上，難以實現(xiàn)測定三次元概念的體積分數(shù)的方法，因此，用常規(guī)的觀察微細組織時使用的通過觀察截面測定面積分數(shù)來代替。

此外，優(yōu)選地，通過對具有所述組分體系和微細組織的鋼板進行鍍覆及熱處理來獲得，并且，相比熱處理前，熱處理后的鋼內(nèi)的氫含量為0.000015重量％以下。由此，本發(fā)明的超高強度鍍覆鋼板的屈服強度與拉伸強度比值的目標能夠達到0.75以上。

為了制造具有如上所述的組分體系和微細組織的超高強度鍍覆鋼板，將進行如下過程。

首先，準備鋼板，所述鋼板，以重量％計，包含：c：0.12～0.2％、si：0.5％以下且0％除外、mn：2.6～4.0％、p：0.03％以下且0％除外、s：0.015％以下且0％除外、al：0.1％以下且0％除外、cr：1％以下且0％除外、ti：48/14*[n]～0.1％、nb：0.1％以下且0％除外、b：0.005％以下且0％除外、n：0.01％以下且0％除外及余量fe和其他不可避免的雜質(zhì)，并且，以體積分數(shù)計，微細組織包含90％以上的回火馬氏體以及10％以下的鐵素體和貝氏體。

然后，對所述鋼板進行鍍覆以制造鍍覆鋼板，然后進行熱處理。

此時，所述鍍覆不進行特別的限定，例如，可以進行熱浸鍍鋅、熱浸鍍鋁、電鍍鋅等工序。

并且，優(yōu)選地，所述鍍覆后進行熱處理，以使鍍覆鋼板內(nèi)的氫含量達到0.000015重量％以下。此時，通過在高溫下進行短時間的熱處理或在相對較低溫度下進行長時間的熱處理，使氫含量減少至目標水平。因此，在本發(fā)明中并不對熱處理時間、溫度條件進行特別限定。

但是，通常熱處理溫度越高，拉伸強度減少得越多，因此，優(yōu)選考慮客戶所要求的拉伸強度水平來設置熱處理溫度和時間。

一般，超高強度鍍覆鋼板是通過切割以及收卷工序來制造成具有一定寬度的卷材，所述切割工序是對鋼板邊緣部施加非常大的應力的作業(yè)。就超高強度鍍覆鋼板而言，由于鍍層，從而具有邊緣部的截面的品質(zhì)差的缺點，并且，在強大的應力下，鋼內(nèi)的氫具有容易偏析的傾向。因此，對這種超高強度鍍覆鋼板進行切割工序時，切割之后，鋼內(nèi)的氫在鍍覆鋼板的邊緣部的高應力部分上偏析，由此，在超高強度鍍覆鋼板的邊緣部上發(fā)生裂紋，并向?qū)挾确较驍U展。

因此，根據(jù)本發(fā)明進行熱處理，使超高強度鍍覆鋼板的鋼內(nèi)的氫含量降低至0.000015重量％以下時，能夠有效抑制切割之后進行收卷時隨著時間而發(fā)生的邊緣部裂紋。

下面，通過實施例對本發(fā)明進行更詳細地說明。但是，需要注意的是，下述的實施例僅僅是為了更詳細地說明本發(fā)明而例示的，而不是用于限定本發(fā)明的權(quán)利范圍。本發(fā)明的權(quán)利范圍是根據(jù)權(quán)利要求書中記載的內(nèi)容和由此合理地推導的內(nèi)容而決定的。

具體實施方式

(實施例)

評估對初始屈服強度為1149mpa，初始拉伸強度為1556mpa的超高強度鍍覆鋼板進行熱處理前與以以下表1中示出的條件進行熱處理后的鋼內(nèi)的氫含量的變化，并表示在下述表1中。

其中，將由0.18％c、0.1％si、3.6％mn、0.011％p、0.11％cr、0.021％ti、0.038％nb、0.0017％b、0.003％s、0.025％al及0.004％n的組分體系組成的鋼材以厚度為*12mm*100mm的試片大小準備并使用，所述熱處理，以每小時100℃的加熱速度從25℃升溫至250℃，并且，在進行所述熱處理的同時，利用氣相色譜測定鋼內(nèi)的氫含量。

首先，測定未進行鍍覆的冷軋鋼板和鍍覆鋼板的鋼內(nèi)的氫含量的結(jié)果，冷軋鋼板的鋼內(nèi)的氫含量為0％，完全不存在氫，而鍍覆鋼板顯示出0.000022重量％的高的數(shù)值。

這種結(jié)果表明，具有體心正方(bct)結(jié)構(gòu)的馬氏體(碳含量低的馬氏體具有與bcc結(jié)構(gòu)幾乎相同的結(jié)構(gòu))和具有體心正方(bct)結(jié)構(gòu)的少量貝氏體的氫的溶解度非常低，并且氫的擴散非?？?，從而在制造冷軋鋼板之后的數(shù)分鐘至數(shù)小時之內(nèi)全部擴散并消失，因此，主相由馬氏體形成的冷軋鋼板中的鋼內(nèi)的氫含量被測定為0％。

表1

如所述表1所示，可以確認，當熱處理溫度均為150℃時，氣氛氣體中，與7％的氫含量相比，在0％時氫含量減少得更快，并且，當氣氛氣體中的氫含量均為0％時，與150℃的熱處理溫度相比，熱處理溫度為200℃時，氫含量減少得更快。

即，在進行熱處理時，當氣氛氣體中的氫含量越低，且熱處理溫度越高時，對減少鋼內(nèi)的氫含量越有利。

并且，對鍍覆鋼板a、鍍覆鋼板b及鍍覆鋼板c進行切割后，觀察是否隨著時間發(fā)生裂紋，并將其結(jié)果表示在圖1中。其中，所述鍍覆鋼板a未進行熱處理，所述鍍覆鋼板b在100％氫氣氛、150℃溫度下，進行了24小時熱處理，所述鍍覆鋼板c在7％氫氣氛、200℃溫度下，進行了24小時熱處理。

如圖1所示，可以確認，在未進行熱處理的鍍覆鋼板a和經(jīng)過熱處理之后鋼內(nèi)的氫含量仍超過0.000015重量％的鍍覆鋼板b均發(fā)生了裂紋。另一方面，在低氫氣氛和在高溫中進行熱處理的鍍覆鋼板c中未發(fā)生裂紋。

這種結(jié)果表示，可通過對具有作為主相的馬氏體的超高強度鍍覆鋼板進行回火熱處理來提供屈服強度與拉伸強度之比為0.75以上的超高強度鍍覆鋼板。但是，隨著熱處理溫度變高，拉伸強度的減少會增加，因此，需要對應客戶要求的拉伸強度水平來考慮熱處理溫度和時間。