CN103124799B - 高强度钢板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种即使在Si含量较多时，也具有优良的化学转化处理性和电沉积涂装后的耐腐蚀性的高强度钢板及其制造方法。在对具有如下组成的钢板实施连续退火时，使均热过程中退火炉内温度为820℃以上且1000℃以下的温度区域的气氛露点为‑45℃以下，并且使冷却过程中退火炉内温度为750℃以上的温度区域的气氛露点为‑45℃以下，其中，所述钢板的组成为：以质量％计，含有C：0.01～0.18％、Si：0.4～2.0％、Mn：1.0～3.0％、Al：0.001～1.0％、P：0.005～0.060％、S≤0.01％，并且余量由Fe和不可避免的杂质构成。

Description

高强度钢板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种即使在Si含量较多时，也具有优良的化学转化处理性和电沉积涂装后的耐腐蚀性的高强度钢板及其制造方法。
背景技术
近年来，从提高汽车的燃料效率以及提高汽车的碰撞安全性的观点出发，对于通过车身材料的高强度化来实现薄壁化，从而使车身自身轻量化并且高强度化的要求不断提高。因此，促进了高强度钢板在汽车中的使用。
一般而言，汽车用钢板在涂装后使用，并且作为该涂装的预处理，实施被称作磷酸盐处理的化学转化处理。钢板的化学转化处理是用于确保涂装后的耐腐蚀性的重要处理之一。
为了提高钢板的强度、延展性，添加Si是有效的。然而，在连续退火时，Si即使在不会引起Fe的氧化(使Fe氧化物发生还原)的还原性的N2+H2气氛中进行退火的情况下也会发生氧化，在钢板最表层形成Si氧化物(SiO2)。由于该SiO2阻碍化学转化处理中化学转化被膜的生成反应，因此会形成未生成化学转化被膜的微小区域(以后，也称为未覆盖区域)，化学转化处理性下降。
作为改善高Si含量钢板的化学转化处理性的现有技术，专利文献1中公开了使用电镀方法在钢板上形成20～1500mg/m2铁被覆层的方法。然而，该方法存在有另外需要电镀设备，工序增加部分的成本也增加的问题。
此外，专利文献2通过规定Mn/Si的比率，专利文献3通过添加Ni，均提高了磷酸盐处理性。然而，其效果取决于钢板中的Si含量，并且认为对于Si含量高的钢板来说，还需要进一步改善。
此外，专利文献4中公开了使退火时的露点为-25～0℃，从而在离钢板基底表面深度为1μm以内形成由含Si氧化物所构成的内部氧化层，并且使钢板表面长度10μm中含Si氧化物所占的比例为80％以下的方法。然而，专利文献4中所述的方法，其前提是控制了露点的区域为炉内整体，因此露点的控制性困难，并且难以稳定操作。此外，在不稳定的露点控制下进行退火时，可以确认钢板中形成的内部氧化物的分布状态存在偏差，在钢板的长度方向和宽度方向上可能会产生化学转化处理性的不均匀(在整体或部分上未覆盖)。进而，即使提高了化学转化处理性，由于在化学转化处理被膜的正下方存在含Si氧化物，也有电沉积涂装后的耐腐蚀性差的问题。
此外，专利文献5中记载了一种在氧化性气氛中使钢板温度达到350～650℃从而在钢板表面上形成氧化膜，然后在还原性气氛中加热至再结晶温度，并且冷却的方法。然而，在该方法中，钢板表面上所形成的氧化被膜的厚度随着氧化方法而改变。可能未充分发生氧化，也可能氧化被膜变得过厚，从而在之后的还原性气氛中退火时，氧化膜残留或剥离，表面性状变差。虽然实施例中记载了在大气中氧化的技术，但大气中的氧化生成了较厚的氧化物，存在有之后的还原困难，或者需要高氢浓度的还原气氛等问题。
此外，专利文献6中记载了如下方法，对于以质量％计含有0.1％以上Si和/或1.0％以上Mn的冷轧钢板，在钢板温度400℃以上，在铁的氧化气氛中在钢板表面形成氧化膜，然后在铁的还原气氛中还原所述钢板表面的氧化膜。具体而言为如下方法，在400℃以上，使用空气比为0.93以上且1.10以下的直火燃烧器使钢板表面的Fe氧化后，在使Fe氧化物发生还原的N2+H2气氛下退火，由此抑制了导致化学转化处理性变差的SiO2在最表面的氧化，并且使Fe的氧化层在最表面形成。虽然专利文献6中具体记载了直火燃烧器的加热温度，但在含有较多(大概为0.6％以上)Si时，Si比Fe更容易氧化，其氧化量变多，从而抑制了Fe的氧化，Fe的氧化本身变得过少。结果还原后表面Fe还原层的形成不足，在还原后的钢板表面仍存在有SiO2，有时会产生化学被膜的未覆盖区域。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平5-320952号公报
专利文献2：日本特开2004-323969号公报
专利文献3：日本特开平6-10096号公报
专利文献4：日本特开2003-113441号公报
专利文献5：日本特开昭55-145122号公报
专利文献6：日本特开2006-45615号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于提供一种即使在Si含量较多时，也具有优良的化学转化处理性和电沉积涂装后的耐腐蚀性的高强度钢板及其制造方法。
用于解决问题的方法
以往，为了改善化学转化处理性而积极地使钢板内部发生氧化。然而，同时会导致电沉积涂装后的耐腐蚀性变差。因此，本发明人未局限于以往的观点，并以新的方法研究了解决问题的方法。结果发现，通过适当控制退火工序的气氛和温度，可以在钢板表层部抑制内部氧化的形成，得到优良的化学转化处理性和更高的耐腐蚀性。具体来说，将均热过程中退火炉内温度为820℃以上且1000℃以下的温度区域的气氛露点控制为-45℃以下，并且将冷却过程中退火炉内温度为750℃以上的温度区域的气氛露点控制为-45℃以下，进行退火，并且进行化学转化处理。通过进行这样的处理，气氛中的还原能力增强，并且可以使在钢板表面上发生选择性表面氧化(以后，称为表面富集)后的Si、Mn等易氧化性元素的氧化物还原。
迄今为止，尚未尝试通过在-45℃以下的气氛中进行退火来实施含有Si和Mn的高强度钢板的化学转化处理。作为其原因，是由于本领域技术人员有这样的公知常识，即，在工业上可以实施的露点的气氛中无法防止Si和Mn的炉内选择氧化。文献1(7thInternational Conference on Zinc and Zinc Alloy Coated Steel Sheet，Galvatech2007，Proceedings p404)中表明，在由Si、Mn的氧化反应的热力学数据将氧电势换算为露点时，在800℃、N2-10％H2存在下，对于Si来说必须使露点低于-80℃，对于Mn来说必须使露点低于-60℃，才能防止氧化，并且使暂时生成的氧化物还原。因此认为，在对含有Si、Mn的高强度钢板进行退火时，即使提高氢浓度，也必须使露点至少低于-80℃才能防止表面富集，因此目前还没有在进行-45～-80℃露点的退火后进行化学转化处理的尝试。然而，本发明人大胆地进行了这种研究。并由此完成了本发明。
由于钢板的退火气氛的露点通常高于-40℃，因此为了形成-45℃以下的露点，必须除去退火气氛中的水分，而为了使退火炉整体的气氛达到-45℃，需要巨大的设备费用和操作成本，而本发明的特征在于，通过控制均热过程的退火炉内温度为820℃以上且1000℃以下温度区域和冷却过程的退火炉内温度为750℃以上的温度区域，使气氛的露点为-45℃以下，可以得到预定的特性，因此能够降低设备费用和操作成本。
另外，由于气氛中的氧电势非常低，因此几乎不会产生内部氧化。并且，通过如上所述控制气氛的露点，在不形成内部氧化的情况下使表面富集物还原，可以得到不存在无覆盖区域及不均匀的化学转化处理性和电沉积涂装后的耐腐蚀性优良的高强度钢板。需要说明的是，化学转化处理性优良，是指化学转化处理后具有不存在无覆盖区域及不均匀的外观。
在此，上述使露点为-45℃以下的区域以外的露点，也可以是高于-45℃的温度。可以是作为通常的露点的大于-40℃～-10℃。
并且，通过以上方法所得的高强度钢板，在离钢板表面100μm以内的钢板表层部中抑制了选自Fe、Si、Mn、Al、P以及B、Nb、Ti、Cr、Mo、Cu、Ni中的一种以上的氧化物的形成，并且将其形成量的总计抑制在每单面为0.060g/m2以下。由此，化学转化处理性优良，并且显著提高了电沉积涂装后的耐腐蚀性。
本发明基于上述见解而完成，其特征如下所述。
[1]一种高强度钢板的制造方法，其特征在于，在对具有如下组成的钢板实施连续退火时，使均热过程中退火炉内温度为820℃以上且1000℃以下的温度区域的气氛露点为-45℃以下，并且使冷却过程中退火炉内温度为750℃以上的温度区域的气氛露点为-45℃以下，其中，所述钢板的组成为：以质量％计，含有C：0.01～0.18％、Si：0.4～2.0％、Mn：1.0～3.0％、Al：0.001～1.0％、P：0.005～0.060％、S≤0.01％，并且余量由Fe和不可避免的杂质构成。
[2]如上述[1]所述的高强度钢板的制造方法，其特征在于，所述钢板的成分组成，以质量％计，进一步含有选自B：0.001～0.005％、Nb：0.005～0.05％、Ti：0.005～0.05％、Cr：0.001～1.0％、Mo：0.05～1.0％、Cu：0.05～1.0％、Ni：0.05～1.0％中的1种以上的元素。
[3]如上述[1]或[2]所述的高强度钢板的制造方法，其特征在于，在进行所述连续退火后，在含有硫酸的水溶液中进行电解酸洗。
[4]一种高强度钢板，其特征在于，通过所述[1]～[3]中任一项所述的制造方法制造，并且在离钢板表面100μm以内的钢板表层部中生成的选自Fe、Si、Mn、Al、P、B、Nb、Ti、Cr、Mo、Cu、Ni中的一种以上的氧化物在每单面为0.060g/m2以下。
需要说明的是，在本发明中，高强度是指拉伸强度TS为340MPa以上。此外，本发明的高强度钢板，包括冷轧钢板和热轧钢板中的任一种。
发明效果
根据本发明，可以得到即使在Si含量较多时，也具有优良的化学转化处理性和电沉积涂装后的耐腐蚀性的高强度钢板。
具体实施方式
以下，对本发明进行具体说明。需要说明的是，在以下的说明中，钢成分组成的各元素含量的单位均为“质量％”，以下，只要没有特别说明就仅以“％”表示。
首先，对于本发明中最重要的条件，即决定钢板表面结构的退火气氛条件进行说明。
在钢中添加有大量Si和Mn的高强度钢板中，为了满足耐腐蚀性，要求尽可能地减少可能成为腐蚀起点的钢板表层的内部氧化。
通过促进Si和Mn的内部氧化可以提高化学转化处理性，但其反而导致耐腐蚀性变差。因此，必须通过促进Si和Mn的内部氧化以外的方法，在维持良好的化学转化处理性的同时，抑制内部氧化来提高耐腐蚀性。研究的结果是，在本发明中，首先为了确保化学转化处理，使退火加热过程中形成的Si、Mn等的表面富集物在较高温度的均热过程中还原，并通过降低冷却初期的氧电势来防止氧化，减少钢板表面的氧化物，改善化学转化处理性。而且，由于钢板表层部中几乎未形成内部氧化，因此改善了耐腐蚀性。
这种效果可以通过在连续式退火设备中实施退火时，将均热过程中退火炉内温度为820℃以上且1000℃以下的温度区域的气氛露点控制为-45℃以下，并且将冷却过程中退火炉内温度为750℃以上的温度区域的气氛露点控制为-45℃以下而得到。通过这样控制，使加热过程中形成的表面富集物还原，减少了钢板表层的氧化物。此外，由于退火气氛为低氧电势，因此几乎未形成内部氧化，可以得到不存在无覆盖区域及不均匀的优良的化学转化处理性和更高的耐腐蚀性。
使均热过程中退火炉内温度的温度区域为820℃以上且1000℃以下的原因，如下所述。在低于820℃的温度区域中，即使将露点降低至-45℃以下而增强了还原能力，也无法充分还原Si、Mn等的表面富集物。此外，使其为1000℃以下的原因是，当超过1000℃时，从退火炉内设备(辊等)的劣化以及成本增加的观点考虑是不利的。
使冷却过程中退火炉内温度的露点控制温度区域为750℃以上的原因，如下所述。在750℃以上的温度区域中，钢中成分开始发生表面富集。在该温度区域中未将气氛露点控制为-45℃以下时，钢中成分发生表面富集，而如果将气氛露点控制为-45℃以下，则可以抑制表面富集。此外，在不到750℃时，即使降低气氛的露点，由于温度低，也无法还原表面富集物。因此，使冷却过程中退火炉内温度的温度区域(露点控制区域)为750℃以上。
接着，对作为本发明对象的高强度钢板的钢成分组成进行说明。
C：0.01～0.18％
C通过形成马氏体等作为钢组织而提高了加工性。为此，必须为0.01％以上。另一方面，如果超过0.18％，则伸长率下降，材质变差，并进一步导致焊接性变差。因此，使C量为0.01％以上且0.18％以下。
Si：0.4～2.0％
Si是对于使钢强化，提高伸长率，从而得到良好材质的有效元素，而为了得到本发明的目标强度，必须为0.4％以上。当Si不到0.4％时，无法得到本发明适用范围的强度，而对于化学转化处理性没有特别问题。另一方面，如果超过2.0％，则钢的强化能力和伸长率提高效果饱和。此外，还变得难以改善化学转化处理性。因此，使Si量为0.4％以上且2.0％以下。
Mn：1.0～3.0％
Mn是对钢的高强度化有效的元素。为了确保机械特性和强度，必须含有1.0％以上。另一方面，如果超过3.0％，则难以确保焊接性，以及强度和延展性的平衡。因此，使Mn量为1.0％以上且3.0％以下。
Al：0.001～1.0％
Al是为了钢水的脱氧而添加的，当其含量不到0.001％时，无法达到该目的。钢水的脱氧效果在0.001％以上时可以得到。另一方面，如果超过1.0％，则成本上升。而且，Al的表面富集变多，难以改善化学转化处理性。因此，使Al量为0.001％以上且1.0％以下。
P：0.005～0.060％以下
P是不可避免含有的元素之一，为了使其低于0.005％，可能会增大成本，因此使其为0.005％以上。另一方面，如果P的含量超过0.060％，则焊接性变差。而且，化学转化处理性急剧变差，并且即使采用本发明也难以提高化学转化处理性。因此，使P量为0.005％以上且0.060％以下。
S≤0.01％
S是不可避免含有的元素之一。其下限没有规定，并且如果大量含有，则焊接性和耐腐蚀性变差，因此使其为0.01％以下。
另外，为了控制强度和延展性的平衡，可以根据需要添加选自B：0.001～0.005％、Nb：0.005～0.05％、Ti：0.005～0.05％、Cr：0.001～1.0％、Mo：0.05～1.0％、Cu：0.05～1.0％、Ni：0.05～1.0％中的1种以上的元素。
在添加这些元素时，适当添加量的限定理由如下所述。
B：0.001～0.005％
B在不到0.001％时，难以得到促进淬火的效果。另一方面，当其超过0.005％时，化学转化处理性变差。因此，在含有时，使B量为0.001％以上且0.005％以下。当然，改善机械特性方面不需要添加时，则不需要添加。
Nb：0.005～0.05％
当Nb不到0.005％时，难以得到调节强度的效果。另一方面，当其超过0.05％时，导致成本上升。因此，在含有时，使Nb量为0.005％以上且0.05％以下。
Ti：0.005～0.05％
当Ti不到0.005％时，难以得到调节强度的效果。另一方面，当其超过0.05％时，导致化学转化处理性变差。因此，在含有时，使Ti量为0.005％以上且0.05％以下。
Cr：0.001～1.0％
当Cr不到0.001％时，难以得到促进淬火的效果。另一方面，当其超过1.0％时，由于Cr发生表面富集，因此焊接性变差。因此，在含有时，使Cr量为0.001％以上且1.0％以下。
Mo：0.05～1.0％
当Mo不到0.05％时，难以得到调节强度的效果。另一方面，当其超过1.0％时，导致成本上升。因此，在含有时，使Mo量为0.05％以上且1.0％以下。
Cu：0.05～1.0％
当Cu不到0.05％时，难以得到促进残余γ相形成的效果。另一方面，当其超过1.0％时，导致成本上升。因此，在含有时，使Cu量为0.05％以上且1.0％以下。
Ni：0.05～1.0％
当Ni不到0.05％时，难以得到促进残余γ相形成的效果。另一方面，当其超过1.0％时，导致成本上升。因此，在含有时，使Ni量为0.05％以上且1.0％以下。
上述以外的余量为Fe和不可避免的杂质。
接着，对本发明的高强度钢板的制造方法及其限定理由进行说明。
例如，对具有上述化学成分的钢进行热轧后，进行冷轧，形成钢板，接着，在连续退火设备中进行退火。需要说明的是，退火时，在本发明中，在使均热过程中退火炉内温度为820℃以上且1000℃以下的温度区域的气氛露点为-45℃以下，并且使冷却过程中退火炉内温度为750℃以上的温度区域的气氛露点为-45℃以下的条件下进行。这是本发明中最重要的条件。此外，在上述过程中，有时在热轧结束后，不实施冷轧而直接进行退火。
热轧
可以在通常进行热轧的条件下进行。
酸洗
在热轧后优选进行酸洗处理。通过酸洗工序除去表面上生成的黑氧化皮，然后进行冷轧。另外，酸洗条件没有特别限定。
冷轧
优选以40％以上且80％以下的轧制率进行冷轧。当轧制率不到40％时，由于再结晶温度低温化，因此机械特性容易变差。另一方面，当轧制率超过80％时，由于为高强度钢板，因此不仅轧制成本上升，而且退火时的表面富集增加，有时化学转化处理性会变差。
对于冷轧后的钢板或热轧后的钢板进行退火，接着实施化学转化处理。
在退火炉中，在前段加热带上进行将钢板加热至预定温度的加热工序，在后段均热带上进行在预定温度下保持预定时间的均热工序，接着进行冷却工序。并且，如上所述，将均热过程中退火炉内温度为820℃以上且1000℃以下的温度区域的气氛露点控制为-45℃以下，并且将冷却过程中退火炉内温度为750℃以上的温度区域的气氛露点控制为-45℃以下进行退火，并且进行化学转化处理。由于通常的露点高于-40℃，因此通过用吸收剂吸收除去炉内的水分来形成-45℃以下的露点。
当气氛中氢气的体积百分比不到1体积％时，无法通过还原得到活化效果，化学转化处理性变差。上限没有特别规定，但是在超过50体积％时，成本上升，并且效果饱和。因此，氢气的体积百分比优选为1体积％以上且50体积％以下。另外，退火炉内的气体成分，除了氢气以外，由氮气和不可避免的杂质气体构成。只要不损害本发明效果，则可以含有其它的气体成分。
在从820℃以上且1000℃以下的温度区域进行冷却后，可以根据需要进行淬火、回火。该条件没有特别限定，回火优选在150～400℃的温度下进行。这是由于，当不到150℃时，伸长率存在变差的趋势，而当超过400℃时，硬度存在有下降的趋势。
在本发明中，即使不实施电解酸洗，也能够确保良好的化学转化处理性，但为了除去退火时不可避免生成的微量表面富集物，确保更良好的化学转化处理性，优选进行电解酸洗。
电解酸洗的条件没有特别限定，但为了有效地除去退火后所形成的不可避免地发生表面富集的Si和Mn的氧化物，优选电流密度为1A/dm2以上的交流电解。采用交流电解的原因在于，一直将钢板保持在阴极时酸洗效果小，反之，一直将钢板保持在阳极时，电解时溶出的Fe在酸洗液中蓄积，酸洗液中的Fe浓度变大，附着到钢板表面时会产生干污垢(乾きれ)等问题。
而且，电解酸洗中使用的酸洗液没有特别限定，但由于硝酸或氢氟酸对设备的腐蚀性强，在操作时需要注意，因此不优选。此外，盐酸可能会在阴极产生氯气，因此不优选。因此，考虑到腐蚀性和环境，优选使用硫酸。硫酸浓度优选为5质量％以上且20质量％以下。当硫酸浓度不到5质量％时，由于导电率变低，因此电解时的电解槽电压上升，有时会导致电源负荷变大。另一方面，当超过20质量％时，因为废酸洗液而导致损失较大，存在有成本问题。
电解液的温度优选为40℃以上且70℃以下。由于连续电解发热而导致浴温上升，因此在低于40℃时，酸洗效果有时会下降。并且，有时难以将温度维持在低于40℃。此外，从电解槽内衬的耐久性的观点考虑，温度超过70℃是不优选的。
根据上述内容，可以得到本发明的高强度钢板。
钢板表面的结构具有如下特征。
在离钢板表面100μm以内的钢板表层部中，选自Fe、Si、Mn、Al、P、以及B、Nb、Ti、Cr、Mo、Cu、Ni中的一种以上的氧化物形成总计被抑制在每单面为0.060g/m2以下。
在钢中添加有Si和大量Mn的高强度钢板中，为了满足耐腐蚀性，要求尽可能地减少可能成为腐蚀起点的钢板表层的内部氧化。
因此，在本发明中，首先为了确保化学转化处理性，通过在退火工序中降低氧电势而降低了作为易氧化性元素的Si和Mn等在钢基表层部的活度。因此，抑制了这些元素的外部氧化，结果改善了化学转化处理性。而且，还抑制了在钢板表层部中形成的内部氧化，改善了耐腐蚀性。通过在离基体钢板表面100μm以内的钢板表层部中，将选自Fe、Si、Mn、Al、P、以及B、Nb、Ti、Cr、Mo、Cu、Ni中的一种以上的氧化物形成量总计抑制在0.060g/m2以下，可以确认到这种效果。当氧化物形成量总计(以下，称为内部氧化量)超过0.060g/m2时，耐腐蚀性变差。此外，即使将内部氧化量抑制为不到0.0001g/m2，耐腐蚀性改善效果饱和，因此内部氧化量的下限优选为0.0001g/m2。
实施例1
以下，基于实施例具体说明本发明。
对由表1所示的钢组成所构成的热轧钢板进行酸洗，除去黑氧化皮，然后冷轧，得到厚度为1.0mm的冷轧钢板。另外，还准备一部分未实施冷轧而直接是除去黑氧化皮后的热轧钢板(厚度为2.0mm)。
表1
(质量％)
钢记号 C Si Mn Al P S Cr Mo B Nb Cu Ni Ti
A 0.04 0.1 1.9 0.04 0.01 0.003 - - - - - - -
B 0.03 0.4 2.0 0.04 0.01 0.003 - - - - - - -
C 0.09 0.9 2.1 0.03 0.01 0.004 - - - - - - -
D 0.13 1.3 2.0 0.03 0.01 0.003 - - - - - - -
E 0.09 1.7 1.9 0.03 0.01 0.003 - - - - - - -
F 0.08 2.0 2.1 0.03 0.01 0.003 - - - - - - -
G 0.11 1.3 2.8 0.04 0.01 0.003 - - - - - - -
H 0.12 1.3 2.0 0.95 0.01 0.003 - - - - - - -
I 0.12 1.3 2.0 0.04 0.06 0.004 - - - - - - -
J 0.12 1.3 2.1 0.03 0.01 0.008 - - - - - - -
K 0.12 1.3 1.9 0.02 0.01 0.003 0.7 - - - - - -
L 0.12 1.3 2.0 0.04 0.01 0.003 - 0.12 - - - - -
M 0.12 1.3 2.1 0.03 0.01 0.003 - - 0.005 - - - -
N 0.12 1.3 2.0 0.05 0.01 0.003 - - 0.001 0.04 - - -
O 0.12 1.3 1.9 0.03 0.01 0.004 - 0.11 - - 0.2 0.3 -
P 0.12 1.3 1.9 0.04 0.01 0.003 - - 0.003 - - - 0.03
Q 0.12 1.3 2.0 0.03 0.01 0.004 - - - - - - 0.05
R 0.20 1.3 2.1 0.04 0.01 0.003 - - - - - - -
S 0.12 2.1 1.9 0.04 0.01 0.003 - - - - - - -
T 0.12 1.3 3.1 0.04 0.01 0.004 - - - - - - -
U 0.12 1.3 2.0 1.10 0.01 0.004 - - - - - - -
V 0.12 1.3 1.9 0.03 0.07 0.003 - - - - - - -
W 0.12 1.3 2.1 0.04 0.01 0.015 - - - - - - -
下划线是指在本发明范围以外
接着，将上述所得的冷轧钢板和热轧钢板装入到连续式退火设备中。在退火设备中，如表2所示，控制均热过程中退火炉内820℃以上且1000℃以下的温度区域和冷却过程中退火炉内750℃以上的温度区域的露点，通板并进行退火，然后，水淬火后进行300℃×140秒的回火。接着，在40℃、5质量％的硫酸水溶液中，在表2所示的电流密度条件下，通过使试验材料每3秒依次为阳极、阴极的交流电解进行电解酸洗，得到试验材料。另外，上述控制了露点的区域以外的退火炉的露点基本为-35℃。此外，气氛的气体成分由氮气、氢气以及不可避免的杂质气体构成，并且露点通过吸收除去气氛中的水分来控制。气氛中的氢气浓度基本为10体积％。
根据JIS Z 2241金属材料拉伸试验方法，对所得的试验材料测定TS、El。此外，对于所得的试验材料，考察其化学转化处理性和耐腐蚀性。测定钢板表层正下方至100μm以内的钢板表层部中存在的氧化物的量(内部氧化量)。测定方法和评价基准如下所述。
化学转化处理性
化学转化处理性的评价方法如下所述。
化学转化处理液使用日本帕卡濑精株式会社制的化学转化处理液(パルボンドL3080(注册商标))，并根据下述方法实施化学转化处理。
在使用日本帕卡濑精株式会社制的脱脂液ファインクリ一ナ一(注册商标)进行脱脂后进行水洗，接着使用日本帕卡濑精株式会社制的表面调整剂プレパレンZ(注册商标)进行30秒表面调整，并在43℃的化学转化处理液(パルボンドL3080)中浸渍120秒，然后水洗并热风干燥。
使用扫描型电子显微镜(SEM)以500倍的倍率对化学转化处理后的试验材料随机观察5个视野，通过图像处理测定化学转化处理被膜的未覆盖面积率，并根据未覆盖面积率进行以下评价。○为合格水平。
○：10％以下
×：超过10％
电沉积涂装后的耐腐蚀性
从通过上述方法所得的实施了化学转化处理的试验材料上切下尺寸为70mm×150mm的试验片，使用日本油漆株式会社制的PN-150G(注册商标)进行阳离子电沉积涂装(烧结条件：170℃×20分钟，膜厚为25μm)。然后，用Al带密封端部和不进行评价一侧的表面，并用切割刀切出直至钢基的交叉切割口(交叉角度为60°)，将其作为试验材料。
接着，将试验材料在5％NaCl水溶液(55℃)中浸渍240小时后取出，水洗、干燥，然后用胶带剥离交叉切割部，测定剥离宽度，并进行以下评价。○表示合格。
○：剥离宽度在单侧不到2.5mm
×：剥离宽度在单侧为2.5mm以上
加工性
对于加工性来说，在相对于轧制方向呈90°的方向上从试料上裁取JIS5号拉伸试验片，并按照JIS Z 2241的规定，使十字头速度恒定为10mm/分钟进行拉伸试验，测定拉伸强度(TS/MPa)和伸长率(El％)，当TS不到650MPa时，TS×El≥22000为良好，TS×El＜22000为不良。当TS为650MPa以上且不到900MPa时，TS×El≥20000为良好，TS×El＜20000为不良。当TS为900MPa以上时，TS×El≥18000为良好，TS×El＜18000为不良。
钢板表层100μm以内的区域中的内部氧化量，通过“脉冲炉熔融-红外线吸收法”测定。但是，由于需要减去原材(即，实施退火前的高强度钢板)中所含的氧量，因此在本发明中，将连续退火后的高强度钢板两面的表层部研磨100μm以上，测定钢中氧浓度，并将该测定值作为原材中所含的氧量OH，此外，测定连续退火后的高强度钢板在板厚方向整体的钢中氧浓度，将该测定值作为内部氧化后的氧量OI。使用如上述所得的高强度钢板的内部氧化后的氧量OI和原材中所含的氧量OH，算出OI和OH的差(＝OI-OH)，并将进一步换算为每单面单位面积(即1m2)的量的值(g/m2)作为内部氧化量。
将通过上述所得的结果和制造条件一起示于表2。
表2
由表2所示可知，通过本发明方法所制造的高强度钢板，即使为含有大量Si、Mn等易氧化性元素的高强度钢板，其化学转化处理性、电沉积涂装后的耐腐蚀性和加工性也优良。另一方面，在比较例中，化学转化处理性、电沉积涂装后的耐腐蚀性和加工性中的任意一项以上较差。
产业上的可利用性
本发明的高强度钢板，其化学转化处理性、耐腐蚀性和加工性优良，可以用作使汽车车身自身轻量化并且高强度化的表面处理钢板。此外，除了汽车以外，其作为赋予原材钢板防锈性的表面处理钢板，可以适用于家电、建材等广泛的领域。

Claims (4)

1.一种高强度钢板的制造方法，其特征在于，在对具有如下组成的钢板实施连续退火时，使均热过程中退火炉内温度为820℃以上且1000℃以下的温度区域的气氛露点为－45℃以下，并且使冷却过程中退火炉内温度为750℃以上的温度区域的气氛露点为－45℃以下，上述使露点为－45℃以下的区域以外的露点为大于－40℃且－10℃以下，其中，所述钢板的组成为：以质量％计，含有C：0.01～0.18％、Si：0.4～2.0％、Mn：1.0～3.0％、Al：0.001～1.0％、P：0.005～0.060％、S≤0.01％，并且余量由Fe和不可避免的杂质构成。
2.如权利要求1所述的高强度钢板的制造方法，其特征在于，所述钢板的成分组成，以质量％计，进一步含有选自B：0.001～0.005％、Nb：0.005～0.05％、Ti：0.005～0.05％、Cr：0.001～1.0％、Mo：0.05～1.0％、Cu：0.05～1.0％、Ni：0.05～1.0％中的1种以上的元素。
3.如权利要求1或2所述的高强度钢板的制造方法，其特征在于，在进行所述连续退火后，在含有硫酸的水溶液中进行电解酸洗。
4.一种高强度钢板，其特征在于，通过权利要求1～3中任一项所述的制造方法制造，并且在离钢板表面100μm以内的钢板表层部中生成的选自Fe、Si、Mn、Al、P、B、Nb、Ti、Cr、Mo、Cu、Ni中的一种以上的氧化物在每单面为0.060g/m2以下。
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