高強度熱浸鍍鋅鋼板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及適用于汽車用等的防誘表面處理鋼板的高強度熱浸鍛鋒鋼板及該高 強度熱浸鍛鋒鋼板的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 對表面實施了熱浸鍛鋒的熱浸鍛鋒鋼板作為廉價且防誘性優(yōu)異的鋼板，在汽車、 家電、建材等領(lǐng)域被廣泛使用。
[0003] 近年來，對于在運些領(lǐng)域中使用的鋼板，在推動高性能化和輕量化，還要求鋼板的 高強度化，兼具防誘性的高強度熱浸鍛鋒鋼板的使用量在增加。
[0004] 通常，在連續(xù)式熱浸鍛鋒生產(chǎn)線中，作為熱浸鍛鋒處理的前工序，在基于也-化氣體 的還原環(huán)境中實施退火處理，進行鋼板表面的還原、活性化之后，W使鋼板不與大氣接觸的 同時將鋼板冷卻至適于鍛覆的溫度，之后浸潰于熱浸鍛鋒浴中，由此制造熱浸鍛鋒鋼板。
[0005] 為了鋼板的高強度化，進行Si、Mn等固溶強化元素的添加。將大量含有運些元素的 高強度鋼板作為基底鋼板實施退火、熱浸鍛鋒處理時，在通常使用的退火時的還原環(huán)境中， 將作為易氧化性元素的Si、Mn在鋼板表面濃化，形成氧化物。該氧化物使在其后的熱浸鍛鋒 處理過程中的烙融鋒與鋼板表面的潤濕性劣化，產(chǎn)生不鍛覆的缺陷。
[0006] 另外，在從退火處理至熱浸鍛鋒處理的過程的環(huán)境中的也濃度高的情況下，在退 火時鋼板所吸留的氨在熱浸鍛鋒處理后被釋放，在基底鋼板與熱浸鍛鋒層之間儲積。對于 在熱浸鍛鋒處理后利用合金化處理使鍛覆層Zn-Fe合金化的合金化熱浸鍛鋒鋼板，在合金 化處理時，已儲積的氨氣向鍛覆層外釋放。對于沒有實施合金化處理的熱浸鍛鋒鋼板，因被 儲積的氨氣而鍛覆層逐漸膨脹的被稱為泡瘤的缺陷成為問題。
[0007] 針對運些課題，專利文獻1中公開了如下技術(shù):通過將退火時的爐內(nèi)環(huán)境中的露點 設(shè)為-45°CW下從而使氧勢降低，不使Si、Mn氧化地進行鍛覆。另外，專利文獻2中公開了如 下技術(shù):通過將退火時的爐內(nèi)環(huán)境中的氨濃度設(shè)為25% W上，從而增加由氨氣帶來的鋼板 的還原能力，由此，抑制鋼板的不鍛覆。
[000引關(guān)于氨吸留所致的泡瘤的改善，例如在專利文獻3中公開了如下技術(shù):通過在鋼板 中添加微量的Ti，從而使TiC、TiN等Ti化合物析出，利用運些析出物周邊的空隙，使從環(huán)境 氣體中吸留的氨氣直接在鋼中捕獲，抑制熱浸鍛鋒處理后的氨氣的釋放。
[0009] 然而，在專利文獻1的技術(shù)中，雖然在不約束鋼中的Si、Mn含量的情況下能夠抑制 不鍛覆，但將退火爐內(nèi)維持低露點的狀態(tài)，運在技術(shù)上很難實現(xiàn)，并且需要新的資本投資。 另外，在專利文獻2的技術(shù)中，存在因增加退火時的氨濃度而在鋼板中吸留過量的氨，從而 產(chǎn)生泡瘤的問題。另外，專利文獻3的技術(shù)中為了抑制泡瘤的產(chǎn)生而需要約束鋼成分，連續(xù) 式熱浸鍛鋒生產(chǎn)線的操作性成為問題。
[0010] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0011] 專利文獻
[0012] 專利文獻1:日本特開2010-255111號公報
[0013] 專利文獻2:日本特開2010-255113號公報
[0014] 專利文獻3:日本特開平05-295483號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 本發(fā)明鑒于上述情況而進行，其目的在于提供一種W含有Si、Mn的鋼板為基底鋼 板的無不鍛覆、泡瘤缺陷(泡瘤的產(chǎn)生)的表面外觀優(yōu)異的高強度熱浸鍛鋒鋼板及其制造方 法。
[0016] 本發(fā)明人等為了解決高強度熱浸鍛鋒鋼板的上述課題，反復(fù)進行深入研究，結(jié)果 得到W下見解。
[0017] 第1，對于改善烙融鋒與基底鋼板表面的潤濕性，需要適當控制基底鋼板的表層部 與基底鋼板內(nèi)部的Si和Μη的濃度比來抑制成為潤濕性劣化的重要因素的基底鋼板表層部 中的Si氧化物和Μη氧化物的生成。
[0018] 第2,對于改善泡瘤，需要適當控制基底鋼板內(nèi)部中儲積的氨量、特別是將鋼板溫 度加熱直至250°C時釋放的氨量。
[0019] 接下來，關(guān)于其制造方法，需要控制從退火直至熱浸鍛鋒處理工序的環(huán)境和溫度。 具體而言，在退火過程中將爐內(nèi)環(huán)境中的氨分壓(Ph2)設(shè)為0.10~0.50,并且將爐內(nèi)環(huán)境中 的水蒸氣分壓化20)與氨分壓(Ph2)的比l〇g(PH2/PH20)設(shè)為2.5~4.0即可。通過上述控制，在 不使退火爐內(nèi)的露點極度降低的情況下，使氧勢降低，能夠抑制Si和Μη的表面選擇氧化。另 夕h在冷卻后直至實施熱浸鍛鋒處理的保持過程中，需要將環(huán)境中的氨分壓(扣2)設(shè)為0.10 ~0.30,并且在鋼板溫度400°C~600°C的溫度域保持30秒W上。通過上述控制，在退火過程 中將在基底鋼板內(nèi)部中儲積的氨氣從基底鋼板釋放，可抑制熱浸鍛鋒處理后的泡瘤產(chǎn)生。
[0020] 本發(fā)明基于上述見解而完成，特征如下。
[0021 ] (1) -種高強度熱浸鍛鋒鋼板，其特征在于，具有基底鋼板和鍛鋒層，所述基底鋼 板的成分組成如下，即，W質(zhì)量％計，含有C:0.01%~0.30%、Si:0.01%~1.5%、Mn:0.1% ~3.0%、口:0.003%~0.1%、5:0.01%^下，41:0.001%~0.20%，剩余部分由尸6和不可避 免的雜質(zhì)構(gòu)成，所述鍛鋒層的形成于上述基底鋼板的表面的每單面的鍛覆附著量為20g/V ~120g/m2,用下述方法1測定的氨量的總量為0.05質(zhì)量ppm~0.40質(zhì)量卵m，用下述方法2計 算的 IsiSUVisib"哺 lMnSUVlMn6"k 分別為 IsiSUVlsi^ulk。. 0，IlfcSuyiMnbulk。. 0。
[0022] (方法 1)
[0023] 從高強度熱浸鍛鋒鋼板除去鍛鋒層后，測定將基底鋼板從室溫加熱至250°C時從 基底鋼板釋放的氨量。
[0024] (方法 2)
[0025] 從高強度熱浸鍛鋒鋼板除去鍛鋒層后，基于利用輝光放電發(fā)射光譜法(GDS)測定 的、基底鋼板表層部的Si的最大強度(Is嚴)和Μη的最大強度(lMnSUT)、W及基底鋼板內(nèi)部的 Si 的平均強度（Isibulk)和 Μη 的平均強度（bfabulk)，算出IsiSUYlsibul 哺 iMnSuyiMnbulk。
[0026] (2) -種高強度熱浸鍛鋒鋼板的制造方法，其特征在于，具有如下工序:退火工序， 將具有（1)中記載的鋼組成的基底鋼板在爐內(nèi)環(huán)境中的總壓力設(shè)為1時的氨分壓(PH2)為 0.10~0.50、并且將爐內(nèi)環(huán)境中的總壓力設(shè)為1時的水蒸氣分壓化20)與氨分壓(Ph2)之比即 log(PH2/PH2〇)為2.5~4.0的條件下進行退火;冷卻保持工序，在上述退火工序后，對基底鋼 板進行冷卻，在該冷卻后將環(huán)境中的總壓力設(shè)為1時的氨分壓(扣2)為0.10~0.30,鋼板溫度 為400°C~600°C，保持時間為20秒W上的條件下保持基底鋼板;熱浸鍛鋒工序，在上述冷卻 保持工序后，在A1濃度為0.15% W上的熱浸鍛鋒浴中，對基底鋼板實施熱浸鍛鋒處理。
[0027] 高強度熱浸鍛鋒鋼板是指拉伸強度TS為400MPaW上的鋼板。另外，本發(fā)明的高強 度熱浸鍛鋒鋼板包含熱浸鍛鋒處理后不實施合金化處理的鍛覆鋼板下，也稱為GI)、實 施合金化處理的鍛覆鋼板(W下，也稱為GA)中任一種。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明，可得到W含有Si、Mn的鋼板為基底鋼板的無不鍛覆、泡瘤缺陷的表面 外觀優(yōu)異的高強度熱浸鍛鋒鋼板。
【具體實施方式】
[0029] W下，對本發(fā)明進行具體說明，但本發(fā)明并不限定于W下實施方式。應(yīng)予說明，在 W下的說明中，鋼成分組成的各元素的含量的單位為"質(zhì)量％"，W下，只要沒有特別說明， 僅由"％"表示。
[0030] 本發(fā)明的高強度熱浸鍛鋒鋼板具有基底鋼板和形成于該基底鋼板的表面的鍛鋒 層。
[0031] 基底鋼板 W 質(zhì)量％計，含有：C:0.01%~0.30%、Si:0.01%~1.5%、Mn:0.1%~ 3.0%、口:0.003%~0.1%、5:0.01%^下、41:0.001%~0.20%，剩余部分由尸6和不可避免 的雜質(zhì)構(gòu)成。
[0032] C:0.01% ~0.30%
[0033] C是基底鋼板的高強度化所需元素，為了實現(xiàn)基底鋼板的高強度化，需要使C的含 量為0.01 % W上。另一方面，如果C的含量超過0.30%，則焊接性劣化，因此，將上限設(shè)為 0.30% dC的含量的優(yōu)選范圍為0.06%~0.12%。
[0034] Si:0.01% ~1.5%
[0035] Si是作為固溶強化元素有效的元素，為了實現(xiàn)強化效果需要含有0.01 % W上的 Si。另一方面，如果大量含有Si超過1.5%，則在退火時形成于基底鋼板表面的Si氧化物量 顯著增加而成為產(chǎn)生不鍛覆的原因，因此，將上限設(shè)為1.5%。
[0036] ]?11:0.1%~3.0%^下
[0037] Μη是為了強度上升而添加，并為了實現(xiàn)強化效果而需要含有0.1% W上的Μη。另一 方面，如果含有Μη超過3.0 %，則在退火時形成于基底鋼板表面的Μη氧化物量顯著增加而成 為產(chǎn)生不鍛覆的原因。因此，Μη含量的上限設(shè)為3.0%。胞含量的優(yōu)選范圍為1.1%~2.9%。
[0038] Ρ:〇.〇〇3% ~0.1%
[0039] Ρ是不可避免地含有的元素之一，為了小于0.003%，可能增加成本。因此，將Ρ的含 量設(shè)為0.003% W上。另一方面，如果含有Ρ超過0.1 %，則焊接性劣化，因此，將Ρ的含量設(shè)為 0.1%^下。優(yōu)選?的含量為0.015%^下。
[0040] S :0.01%?下
[0041] S在晶界偏析或者大量生成MnS時，使初性降低。根據(jù)上述情況，需要將S的含量設(shè) 為0.01% W下。S的含量的下限并沒有特別限定，也可W為雜質(zhì)程度。
[0042] Al:0.001% ~0.20%
[0043] A1W溶鋼的脫酸為目的而添加，但其含量小于0.001%時，不能實現(xiàn)其目的。另一 方面，如果含有超過ο. 20%，則大量產(chǎn)生夾雜物，成為基底鋼板的疵的原因。根據(jù)上述情況， 將A1的含量設(shè)為0.001 %~0.20%。
[0044] 基底鋼板由W上的必要成分和Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。作為不可避免的雜質(zhì)， 可舉出0和N等。
[0045] 鍛鋒層形成于基底鋼板的表面，每單面的鍛覆附著量為耐腐蝕性、密合性等優(yōu)異 的通常的附著量即可，設(shè)為20g/m2~120g/m 2。
[0046] 接著，對本發(fā)明的高強度熱浸鍛鋒鋼板的性質(zhì)進行說明。
[0047] 從基底鋼板釋放的氨量
[0048] 對于本發(fā)明的高強度熱浸鍛鋒鋼板，將除去鍛鋒層后的基底鋼板從室溫加熱至 250°C時，從基底鋼板釋放的氨量的總量為0.05質(zhì)量ppm~0.40質(zhì)量卵m。基底鋼板所吸留的 氨氣主要從退火時的環(huán)境氨氣中獲取。為了發(fā)現(xiàn)由氨氣引起的Si和Μη