熱浸鍍鋅鋼板的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及以含Si高強度鋼板為母材的熱浸鍍鋅鋼板的制造方法，涉及制造具 有無不鍍覆、擠痕之類的表面缺陷的美麗外觀且鍍覆密合性優(yōu)異的熱浸鍍鋅鋼板的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，在汽車、家電、建材等領(lǐng)域，一直使用對材料鋼板賦予防銹性的表面處理 鋼板，其中尤其使用防銹性優(yōu)異的熱浸鍍鋅鋼板、合金化熱浸鍍鋅鋼板。
[0003] 通常，熱浸鍍鋅鋼板用以下的方法制造。首先，使用對板坯實施了熱軋、冷軋或熱 處理的薄鋼板，通過前處理工序?qū)δ覆匿摪灞砻孢M行脫脂和/或酸洗來清洗，或者省略前 處理工序在預熱爐內(nèi)將母材鋼板表面的油分燃燒除去后，通過在非氧化性氣氛中或還原性 氣氛中加熱而進行再結(jié)晶退火。其后，在非氧化性氣氛中或還原性氣氛中將鋼板冷卻至適 合鍍覆的溫度，在不與大氣接觸的條件下浸漬在添加有微量Al (0. 1~0. 2質(zhì)量％左右）的 熱浸鋅浴中。由此鋼板表面被鍍覆，得到熱浸鍍鋅鋼板。另外，合金化熱浸鍍鋅鋼板通過在 熱浸鍍鋅后，將鋼板在合金化爐內(nèi)進行熱處理而得。
[0004] 然而，近年來，隨著在汽車領(lǐng)域材料鋼板的高性能化促進了輕型化，具有防銹性的 高強度熱浸鍍鋅鋼板的使用逐漸增加。鋼板的高強度化通過添加 Si、Mn等固溶強化元素來 實現(xiàn)。其中，Si具有能夠在不損害鋼的延性的情況下高強度化的優(yōu)點，含Si鋼板有望作為 高強度鋼板。另一方面，想要以鋼中大量含有Si的高強度鋼板為母材制造熱浸鍍鋅鋼板和 合金化熱浸鍍鋅鋼板的情況下，存在以下的問題。
[0005] 如上所述熱浸鍍鋅鋼板在鍍覆前在還原氣氛中被退火。但是，由于鋼中的Si與氧 的親和力高，所以即便在還原氣氛中也被選擇性地氧化而在鋼板表面形成氧化物。這些氧 化物降低鋼板表面的潤濕性，因此鍍覆時，成為不鍍覆缺陷的原因。另外，即便不會達到不 鍍覆的程度，也存在使鍍覆密合性降低這樣的問題。
[0006] 并且，這些氧化物在熱浸鍍鋅后的合金化過程中使合金化速度明顯下降。其結(jié)果， 合金化熱浸鍍鋅鋼板的生產(chǎn)率大幅下降。另一方面，如果為了確保生產(chǎn)率而在高溫下進行 合金化處理，還存在耐粉化性下降的問題，難以兼得有效的生產(chǎn)率和良好的耐粉化性。另 外，由于高溫下的合金化處理使殘余γ相不穩(wěn)定，所以損害了添加 Si起到的優(yōu)點。由此， 制造兼得機械特性和鍍覆品質(zhì)的高強度熱浸鍍鋅鋼板非常困難。
[0007] 針對這樣的問題，公開了幾個技術(shù)。首先，專利文獻1中公開了在氧化氣氛中在鋼 板表面形成氧化鐵后，通過還原退火在鋼板表面形成還原鐵層從而改善與熱浸鋅的潤濕性 的技術(shù)。另外，專利文獻2中公開了通過控制預熱中的氧濃度等的氣氛來確保良好的鍍覆 品質(zhì)的技術(shù)。再者，專利文獻3中公開了為了抑制擠痕產(chǎn)生，將加熱區(qū)分成A~C區(qū)這3個 區(qū)，將各加熱區(qū)控制成適當?shù)臏囟群脱鯘舛葟亩圃煸阡摪灞砻鏌o不鍍覆和擠痕的美麗外 觀的熱浸鍍鋅鋼板的技術(shù)。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0009] 專利文獻
[0010] 專利文獻I :日本特開平4 一 202630號公報 [0011] 專利文獻2 :日本特開平6 - 306561號公報
[0012] 專利文獻3 :日本特開2007 - 291498號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 應用如專利文獻1、2這樣的氧化還原技術(shù)對高含Si鋼進行熱浸鍍鋅處理的方法 中，改善了不鍍覆缺陷，但另一方面存在產(chǎn)生擠痕這樣的氧化還原技術(shù)特有的缺陷的問題。 另外，如專利文獻3這樣的分別控制A~C加熱區(qū)的溫度和氧濃度的方法中，能夠提供無不 鍍覆、擠痕之類的表面缺陷的熱浸鍍鋅鋼板。但是，存在加熱區(qū)的適當?shù)臏囟确秶鶕?jù)制造 條件（制造計劃）而不同的問題。換言之，即便將加熱區(qū)的溫度控制成相同的溫度，由于制 造條件不同有時也會產(chǎn)生不鍍覆、擠痕。因此，存在需要變更加熱區(qū)的溫度范圍，制品的成 品率低這樣的問題。
[0014] 本發(fā)明是鑒于上述情況而進行的，其目的在于提供以高含Si鋼板為母材制造具 有無表面缺陷的美麗外觀且制品成品率高的熱浸鍍鋅鋼板的方法。
[0015] 已知在利用退火爐的加熱區(qū)的燃燒反應進行的熱處理中，形成于鋼板表面的氧化 物量受退火爐的加熱區(qū)的爐內(nèi)溫度和氧濃度影響。本發(fā)明人等除研宄了加熱區(qū)的爐內(nèi)溫度 和氧濃度以外，還研宄了對高含Si鋼板的氧化量偏差造成影響的因素。其結(jié)果清楚了氧化 量的偏差很大程度上取決于導入到加熱區(qū)的空氣中的水蒸氣分壓P H2，Ailr，特別是在P_in 3000Pa的范圍隨著水蒸氣分壓的增加，氧化量的偏差也增加。即，發(fā)現(xiàn)了通過根據(jù)導 入的空氣中的水蒸氣分壓P_in 控制爐內(nèi)溫度，能夠減少形成于鋼板表面的氧化量的偏 差，更穩(wěn)定地制造外觀性和鍍覆密合性優(yōu)異的熱浸鍍鋅鋼板，改善制品成品率。
[0016] 本發(fā)明是基于以上觀點進行的，其要點如下。
[0017] [1] 一種外觀性和鍍覆密合性優(yōu)異的熱浸鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，對 具有如下成分組成的鋼板實施熱浸鍍鋅時，進行如下熱處理，即，一邊根據(jù)導入到加熱區(qū)的 空氣中的水蒸氣分壓p H2()in Ail:控制退火爐的加熱區(qū)的爐內(nèi)溫度T，一邊將鋼板表面加熱到 600~790°C的范圍，接著，在含有氫分壓Ph2和水蒸氣分壓P H2Q為1000 Pa彡P(guān) H2< 50000Pa 和610Pa的氫氣和水蒸氣且剩余部分為N2和不可避免的雜質(zhì)的氣氛中以鋼板的達到 溫度為630~850°C進行加熱后，實施熱浸鍍鋅處理，其中，上述成分組成以質(zhì)量％計含有 C :0· 05 ~0· 25%、Si :0· 1 ~3· 0%、Μη :0· 5 ~3· 0%、P :0· 001%~0· 10%、A1 :0· 01%~ 3. 00%、S :0. 200%以下，剩余部分由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
[0018] [2]根據(jù)[1]所述的外觀性和鍍覆密合性優(yōu)異的熱浸鍍鋅鋼板的制造方法，其特 征在于，如下控制上述爐內(nèi)溫度T。
[0019] PH20in Air< 3000Pa 的情況下：690 - 0· 03 X P H20in Air< T 彡 790 - 0· 03 X P H20in Air
[0020] 3000Pa < PH20in Air< 20000Pa 的情況下：600 彡 T 彡 700
[0021] [3]根據(jù)[1]或[2]所述的外觀性和鍍覆密合性優(yōu)異的熱浸鍍鋅鋼板的制造方法， 其特征在于，上述成分組成進一步含有Mo 01~1. 00%和/或Cr 01~1. 00%。
[0022] [4]根據(jù)[1]~[3]中任1項所述的外觀性和鍍覆密合性優(yōu)異的熱浸鍍鋅鋼板的 制造方法，其特征在于，在熱浸鍍鋅處理后對鍍層進行合金化處理。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明，能夠穩(wěn)定地制造具有無不鍍覆或擠痕的美麗的表面外觀的熱浸鍍鋅 鋼板。應予說明，本發(fā)明對以通常進行熱浸鍍鋅困難的含有0.1 %以上的Si的鋼板，即，高 含Si鋼板為母材的情況有效，可以說是作為顯著改善高含Si熱浸鍍鋅鋼板的制造中的成 品率的方法有用的發(fā)明。
【附圖說明】
[0024] 圖1是制造條件（爐內(nèi)溫度T和導入的空氣中的水蒸氣分SPH2QinAi〇與表面外觀 的評價結(jié)果的相關(guān)圖。
【具體實施方式】
[0025] 以下，對本發(fā)明進行具體說明。
[0026] 首先，對本發(fā)明中使用的鋼板的成分組成進行說明。應予說明，表示成分的量的％ 只要沒有特殊說明則表示質(zhì)量％。
[0027] C :0.05 ~0.25%
[0028] 為了實現(xiàn)鋼板的高強度化，需要含有0.05 %以上的C。另一方面，如果C超過 0. 25%則焊接性劣化。因此，C設(shè)為0. 05~0. 25%。
[0029] Si :0.1 ~3.0%
[0030] Si是在改善高強度鋼板的機械特性方面最重要的元素，因此需要含有0. 1%以 上。但是，如果Si超過3.0%則難以抑制氧化被膜的生成，使鍍層的密合性下降。因此，Si 設(shè)為〇. 1~3.0%。
[0031] Mn :0.5 ~3.0%
[0032] Mn為固溶強化元素，對于實現(xiàn)鋼板的高強度化是有效的，因此需要含有0. 5%以 上。另一方面，如果Mn超過3. 0%則焊接性、鍍覆密合性下降，并且難以確保強度延性平衡。 因此，Mn設(shè)為(λ 5~3.0%。
[0033] P :0· 001 ~0· 10%
[0034] P延遲滲碳體的析出而減緩相變的進行，因此P設(shè)為0. 001%以上。另一方