CN103305749B - 化成处理性和延展性优异的高强度合金化熔融镀锌钢板及其制造方法 - Google Patents

化成处理性和延展性优异的高强度合金化熔融镀锌钢板及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103305749B
CN103305749B CN201310045718.8A CN201310045718A CN103305749B CN 103305749 B CN103305749 B CN 103305749B CN 201310045718 A CN201310045718 A CN 201310045718A CN 103305749 B CN103305749 B CN 103305749B
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel plate
concentration
plating
galvanized steel
plating layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201310045718.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103305749A (zh
Inventor
儿岛岳志
入江广司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Publication of CN103305749A publication Critical patent/CN103305749A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103305749B publication Critical patent/CN103305749B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B32B15/013—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of an iron alloy or steel, another layer being formed of a metal other than iron or aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/06—Zinc or cadmium or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/28—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/34—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/38—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/26—After-treatment
    • C23C2/261—After-treatment in a gas atmosphere, e.g. inert or reducing atmosphere
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/26—After-treatment
    • C23C2/28—Thermal after-treatment, e.g. treatment in oil bath
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/34—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
    • C23C2/36—Elongated material
    • C23C2/40—Plates; Strips
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12771—Transition metal-base component
    • Y10T428/12785—Group IIB metal-base component
    • Y10T428/12792—Zn-base component
    • Y10T428/12799—Next to Fe-base component [e.g., galvanized]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

本发明为实现显示高强度且高延展性，并且化成处理性优异的合金化熔融镀锌钢板，构成合金化熔融镀锌钢板的基材钢板的化学成分满足Si：0.4～2.0质量％以及Mn：1.0～3.5质量％，并且，从镀敷层最表面到深度0.01μm的平均Mn浓度为0.14％以上。

Description

化成处理性和延展性优异的高强度合金化熔融镀锌钢板及其制造方法
技术领域
本发明涉及化成处理性和延展性优异的高强度合金化熔融镀锌钢板及其制造方法。
背景技术
对熔融镀锌钢板进行热处理使熔融镀锌层和基材钢板(熔融镀锌前的钢板)合金化的合金化熔融镀锌钢板耐腐蚀性和点焊性优异，因此，被用于例如汽车和家电制品、建材等广范围的用途，特别是作为汽车的原材被广泛使用。
在用于汽车原材时，为了同时提高车体的轻量化带来的燃油利用率的提高和冲突安全性，要求基材钢板的高强度化带来的薄壁化。但是，基材钢板高强度化时，延展性变差，加工性劣化。因此，基材钢板要求强度和延展性的良好平衡。
作为保持良好的强度-延展性平衡，同时进一步提高强度和延展性两特性的方法，公知有添加高浓度的Si和Mn。例如在日本·特开2005-187883号中提出了以通过氧化还原法制造的显示590MPa以上强度和10％以上的延展性的高Si添加钢为基材钢板的合金化熔融镀锌钢板。
但是，原因还不确定，这种方法制造的、基材钢板中含有高浓度的Si和Mn的合金化熔融镀锌钢板，发生化成处理性差的问题。因此，要求提高基材钢板含有比较多的Si和Mn的合金化熔融镀锌钢板的化成处理性，至今提出有数个方案。
例如在日本·特开2007-231376号中公开了如下的技术，在镀敷钢板的平坦部表层形成具有Zn-OH键且平均厚度为10nm以上的氧化物层，极力不形成难以化成结晶的ZnO和FeO等，由此提高化成处理性。另外，在日本·特开平08-296015号和美国专利第8025980号中记载有通过使以ZnO为主体的氧化物析出来提高化成处理性的技术。
发明内容
本发明如上述，是在基材钢板中含有高浓度的Si和Mn的合金化熔融镀锌钢板，其中，鉴于通过氧化还原法制造的化成处理性差的问题，从与现有的不同的观点出发进行了研究而成，其目的在于，实现含有高浓度的Si和Mn且显示高强度和高延展性，并且化成处理性优异的合金化熔融镀锌钢板。
能够解决上述课题的本发明的合金化熔融镀锌钢板，基材钢板的化学成分满足Si：0.4～2.0％(质量％的意思。化学成分中以下相同)和Mn：1.0～3.5％，从镀敷层最表面到深度0.01μm为止的平均Mn浓度为0.14％以上。
所述基材钢板的化学成分还满足C：0.03～0.30％、P：0.1％以下、S：0.01％以下和Al：0.01～0.5％。
优选所述镀敷层全体的Mn浓度低于1.0％。
本发明还包括上述合金化熔融镀锌钢板的制造方法，该制造方法具有使用具有上述成分组成的基材钢板，进行镀敷处理以及合金化处理后，在300℃以上的温度进行加热的工序。
根据本发明，能够得到合金化熔融镀锌层的成分被控制且化成处理性优异的合金化熔融镀锌钢板。对该合金化熔融镀锌钢板实施化成处理时，能够得到致密的化成处理皮膜。
附图说明
图1是通过GDOES(辉光放电发光分光分析)测定的Mn浓度的轮廓(全刻度)的一例。
图2是通过GDOES测定的Fe浓度以及Zn浓度的轮廓(全刻度)的一例。
图3是通过GDOES测定的Mn浓度的轮廓(从镀敷层最表面沿深度方向到0.02μm深度)的一例。
图4是实施例的化成处理皮膜的表面的电子显微镜观察照片。
具体实施方式
本发明者们为了得到显示高强度且高延展性，并且化成处理性优异的合金化熔融镀锌钢板而进行了锐意研究。其结果发现，有效的是：调整基材钢板(原板)的成分组成，并且特别是提高合金化熔融镀锌层(以下，简称为“镀敷层”)的最表层的Mn浓度，另外，为了得到该合金化熔融镀锌钢板，合金化处理后在特定的温度进行加热，从而完成本发明。
首先，对本发明的合金化熔融镀锌钢板的镀敷层进行说明。
〔合金化熔融镀锌钢板的镀敷层〕
本发明的合金化熔融镀锌钢板具有如下最重要的要点：通过将从镀敷层最表面到深度0.01μm为止(以下，称为“镀敷表层部”)的平均Mn浓度(以下，称为“镀敷表层Mn浓度”)设为0.14％以上，从而提高合金化熔融镀锌钢板的化成处理性。
如此，通过提高镀敷表层Mn浓度来提高化成处理性的理由还不确定，但认为通过增加镀敷表层Mn浓度，锌镀敷表面的溶解速度发生变化，Mn系氧化物量增加，由此，促进磷酸锌皮膜的晶核成长，实现晶粒尺寸的微细化。
上述镀敷表层Mn浓度优选为0.15％以上，更优选为0.16％以上。另一方面，上述镀敷表层Mn浓度过高时，效果饱和成本上升，因此，优选2.0％以下。更优选为1.9％以下。
本发明中，作为镀敷表层部的成分仅将Mn限定在上述范围即可，镀敷表层部的Mn以外的成分的种类·含量没有特别限定。镀敷表层部中除了Mn以外还可含有Zn、Fe等。
还有，优选镀敷层全体的Mn浓度(镀敷层全体的平均Mn浓度)低于1.0％。这是因为，镀敷层全体的Mn浓度过高时，焊接性(特别是点焊性)劣化。另外，导致成本的上升。镀敷层全体的Mn浓度更优选为0.95％以下。
镀敷层全体中的Mn以外的成分的种类、含量没有特别限定。另外，距镀敷层最表面深度0.01μm更内部(镀敷层内部)的成分的种类、含量也在所推荐的镀敷层全体的Mn浓度的范围内，除此之外没有特别问题。也包括镀敷层内部的镀敷层全体中除了Mn以外还可含有Zn、Fe等。
本发明的合金化熔融镀锌钢板至少在基材钢板的单面上具有上述构成的镀敷层。
接着，对基材钢板(原板)的成分进行说明。本发明为了得到显示高强度且高延展性的合金化熔融镀锌钢板，需要如下所述控制基材钢板的Si以及Mn含量。还有，其他化学成分未对强度和延展性等有很大影响，也未对化成处理性有很大影响。
〔基材钢板的成分组成〕
[Si：0.4～2.0％]
钢中的Si作为固溶强化元素是有助于钢板的高强度化的元素。因此，Si量为0.4％以上。优选为0.5％以上。但是过量含有时，强度过高轧制负荷增大，此外，在热轧时，在基材钢板表面产生Si氧化皮，使基材钢板的表面性状恶化。因此Si量为2.0％以下。优选为1.95％以下。
[Mn：1.0～3.5％]
钢中的Mn提高淬火性，是钢板的高强度必须的元素。为了发挥该作用，Mn量为1.0％以上。优选为1.1％以上。但是，Mn过量含有时，由于偏析导致加工性劣化。因此，Mn量为3.5％以下。优选为3.4％以下。
作为本发明的合金化熔融镀锌钢板的一例，可以例举基材钢板的C、P、S以及Al含量满足下述范围的例。
[C：0.03～0.30％]
钢中的C是提高钢板的强度的元素。由此，为了确保更高的强度，优选C量为0.03％以上。更优选为0.04％以上。但是，C量过量时焊接性劣化，因此，优选抑制在0.30％以下。更优选为0.25％以下。
[P：0.1％以下]
钢中的P是助长晶界偏析导致的晶界破坏的元素，因此，优选少量，优选其上限为0.1％。更优选为0.05％以下。
[S：0.01％以下]
钢中含有过量的S时，硫化物系夹杂物增大钢板的强度容易下降。由此，优选S量的上限为0.01％。S量更优选为0.005％以下。
[Al：0.01～0.5％]
钢中的Al是脱氧所必须的元素。为此，优选含有Al为0.01％以上。更优选为0.03％以上。但是，Al过量含有时，不仅上述脱氧效果饱和，而且，氧化铝等夹杂物增加，加工性劣化。由此，优选Al量的上限为0.5％。Al量更优选为0.3％以下。
作为基材钢板，可以例举满足上述成分组成，余量为铁以及不可避免的杂质。
另外，在上述元素之外，还适量含有下述元素，从而能够实现更高强度化和提高耐腐蚀性等。
[Cr：1％以下和/或Mo：1％以下]
Cr以及Mo是固溶强化元素，对于实现钢板的高强度化有效地发挥作用。为了发挥该效果，优选Cr、Mo分别含有0.01％以上。但是，过量含有其效果饱和，成本变高。因此，Cr以及Mo均为1％以下(更优选为0.5％以下)即可。
[从Ti：0.2％以下、Nb：0.2％以下以及V：0.3％以下中选出的1种以上]
Ti、Nb以及V均是在钢中形成碳化物和氮化物等析出物强化钢的元素。特别是Ti使晶粒微细化对于提高屈服强度有效地发挥作用。为了发挥该效果，优选含有Ti为0.01％以上。
但是，过量含有Ti时，碳化物在晶界大量析出，局部拉伸率降低。因此，Ti量优选为0.2％以下，更优选为0.15％以下。
另外，Nb和V是与上述Ti同样使晶粒微细化的元素，无损韧性对于提高强度有效地发挥作用。为了发挥该效果，优选分别含有0.01％以上的Nb、V。但是，过量含有该效果也饱和，成本变高。因此，Nb量优选为0.2％以下，更优选为0.15％以下。另外，V量优选为0.3％以下，更优选为0.25％以下。还有，Ti、Nb以及V可以分别单独含有，也可以多个组合含有。
[Cu：3％以下和/或Ni：3％以下]
Cu和Ni均是固溶强化元素，是具有提高钢板的强度的作用的元素。另外，也是提高钢板的耐腐蚀性的元素。为了发挥这些效果，优选分别含有0.003％以上。但是，Cu超过3％，或者Ni超过3％含有，其效果也饱和，成本变高，因此，Cu优选为3％以下，更优选为2.5％以下。另外，Ni也优选为3％以下，更优选为2.5％以下。Cu和Ni可以分别单独含有，或者并用含有。
[B：0.01％以下]
B是提高淬火性的元素，提高钢板的强度。为了发挥该效果，优选含有B为0.0005％以上。但是，B过量含有时，钢板的靭性劣化，因此，B量优选为0.01％以下。更优选为0.005％以下。
[Ca：0.01％以下]
Ca使钢中硫化物的形态球状化，是提高加工性的元素。为了发挥该效果，优选含有0.0005％以上。但是，超过0.01％含有，效果也饱和，经济上浪费。因此，Ca量优选为0.01％以下，更优选为0.005％以下。
〔合金化熔融镀锌(GA)钢板的制造方法〕
为了得到本发明的合金化熔融镀锌钢板，在通过通常进行的方法进行热轧(还有酸洗、冷轧)得到基材钢板(原板)后，通过连续镀敷线，以通常进行的方法进行热处理、锌镀敷处理以及合金化处理后，在300℃以上比合金化温度低的温度对合金化锌镀敷钢板进行加热。通过该加热，将Fe浓度维持在合金化熔融镀锌(GA)水平，能够提高镀敷表层Mn浓度，作为其结果能够得到化成处理性优异的合金化熔融镀锌钢板。
上述加热温度优选为350℃以上。另一方面，上述加热温度过高时，镀敷中的Fe浓度过度增加，耐粉化性性下降。为此，加热温度的上限值为比合金化温度低的温度即550℃以下即可。优选为500℃以下，更优选为450℃以下。
上述温度的加热时间优选为1分钟以上，更优选为2分钟以上。但是，上述温度的加热时间过长，效果也是饱和，成本上升，因此，优选为60分钟以下。更优选为55分钟以下。
上述加热时的气氛优选为氧化性气氛。这是因为，通过形成氧化性气氛从而容易促进镀敷表层部的Mn稠化。作为氧化性气氛可以例举例如大气气氛和氧气氛、水蒸气气氛等。
另外，作为上述加热的方法可以例举例如通电加热、高频加热、电炉、气体炉等。
如上述，上述合金化处理后的加热以外，可以采用通常进行的方法。
所述热处理的方法没有特别限定，本发明这样在基材钢板的Si量高时，优选采用氧化还原法(在氧化带加热氧化钢板表面，接着在还原带对其进行还原退火后进行镀敷处理的方法)。但其条件可以如通常方法所述，例如氧化带的空燃比为0.9～1.4，还原带的露点为-30～-60℃。
熔融镀锌处理的条件没有特别限定可以采用公知的条件。例如熔融镀锌浴中调整为Al浓度：0.05～0.20质量％，或将熔融镀锌浴的温度控制在400～500℃左右。
另外，(单面的)镀敷付着量没有特别限定，例如20～100g/m2的范围。
另外，熔融镀锌的合金化的方法没有特别限定，可以采用公知的条件。例如，合金化温度为400～600℃左右。
【实施例】
以下，举实施例更具体地说明本发明，但本发明从根本上不受下述实施例的制限，可以在适于前、后述的宗旨的范围适当地变更实施，这些均包含在本发明的技术范围内。
将表1所示化学成分组成(余量为铁以及不可避免的杂质)的坯料加热到1000～1300℃的温度范围后，通过通常方法进行热轧，冷却到500～700℃卷取。卷取后，进行酸洗、冷轧得到原板(基材钢板)。
在连续镀敷线中，使该基材钢板在氧化带在空燃比0.9～1.4的气氛中氧化，其后，在还原带在含有氢和氮的露点-30～-60℃的气氛且800～900℃进行还原、均热后，以5～10℃/秒冷却，在含有Al浓度0.05～0.20质量％的450～470℃的锌镀敷浴中镀敷，擦拭后，在460～550℃进行合金化处理。
从如此得到的合金化熔融镀锌钢板采取JIS5号试验片进行抗拉试验，调查抗拉特性[抗拉强度(TS)、屈服强度(YS)和拉伸率(El)]。上述抗拉试验的应变速度为1mm/秒。而且，抗拉强度(TS)为590MPa以上的判断为高强度，另外，拉伸率(El)为8％以上的判断为高延展性。而且，使用原板(基材钢板)的Si量和Mn量满足规定范围，镀敷处理后显示高强度和高延展性的原板1～4，再进行下述加热处理。
即，从在连续镀敷线工序中经表皮光轧卷取的钢板切出试样，进行红外加热。该加热以表2所记载的加热条件进行。另外，加热气氛为大气气氛。
使用如此得到的合金化熔融镀锌钢板(试样)，进行下述评价。
〔镀敷层全体的成分分析〕
镀敷层全体的成分是在18％盐酸中加入六甲撑四胺的溶液中浸渍镀敷钢板(试样)仅溶解镀敷层，用ICP(岛津制作所制，ICPS-7510)分析该溶解液。表2显示镀敷层全体的Mn浓度以及Fe浓度。
〔从镀敷层最表面到深度0.01μm的平均Mn浓度〕
镀敷表层Mn浓度通过GDOES(辉光放电发光分光分析)(SPECTRUMAANALYTIKGmbH制，GDA750)求得。详细地说，通过上述分析方法，如后述图2和图3所示，求得试样的镀敷层深度方向的Mn浓度轮廓，在该Mn浓度轮廓中，以大致相等间隔(包括表层以及0.01μm深度大约10处程度)求得从表层到0.01μm深度的Mn浓度，使用这些值(Mn浓度)对从表层到深度0.01μm的Mn浓度进行积分，用该积分值除以0.01μm算出。在镀敷层表面10处以上进行该测定求得平均值。其结果如表2所示。还有，表2中，与镀敷层全体的Mn量相比，镀敷表层的Mn浓度低，这是因为两者的测定方法不同。
图1显示由上述GDOES测定的从镀敷层最表面到11μm深度(全刻度)的Mn浓度的轮廓的一例(No.1-1、No.1-3)，图1(a)是合金化处理后的未加热(合金化处理后的加热前)时的测定结果，图1(b)是所述加热后的测定结果。另外，图2显示与上述图1同样的Fe浓度以及Zn浓度的测定结果，图2(a)是所述加热前(未加热)，图2(b)是所述加热后的测定结果。从这些图1以及图2的结果可知，全刻度时，不能确认到加热前后各元素的浓度有很大的变化。
对此，图3是扩大刻度的上述图1的横轴，从镀敷层最表面到0.02μm深度的图，图3(a)是所述加热前(未加热)，图3(b)是所述加热后的测定结果。从该图3(a)和图3(b)的对比可知，每个镀敷层的表层的Mn浓度在加热后稠化。还有，上述图2所示的镀敷层中的Fe和Zn，即使扩大上述图2的横轴的刻度到0.02μm深度，加热前后也未发生这种不同。
从这些结果可知，根据本发明，不使镀敷表层部的Mn以外的元素的浓度分布很大地变化，仅增加Mn浓度，其结果是，不会发生镀敷层中的Fe增加导致的耐粉化性低下等，能够提高镀敷层的化成处理性。
〔化成处理性的评价〕
对所得到的合金化熔融镀锌钢板进行碱脱脂(日本パ一カライジング株式会社制，FC-E2032、40℃、120秒)，进行表面调整(日本パ一カライジング株式会社制，PL-Z、常温、30秒)后，实施化成处理(日本パ一カライジング株式会社制，PB-L3020、40℃、120秒)。
而且，用SEM(株式会社キ一エンス制，VE-8800)观察化成处理后的表面(合计5视野)，测定磷酸盐结晶的平均粒径(当量圆直径)，算出5视野的平均值。而且，磷酸盐结晶的平均粒径(当量圆直径)低于10μm时判断为○(化成处理性优异)，上述平均粒径为10μm以上时判断为×(化成处理性差)。其结果在表2中显示。
还有，图4所示的是电子显微镜观察照片的一例。图4(a)是拍摄未进行本发明规定的加热的比较例(No.2-1)的化成处理皮膜的表面的电子显微镜观察照片，图4(b)是拍摄的进行了本发明规定的加热的本发明例(No.2-6)的化成处理皮膜的表面的电子显微镜观察照片。从图4(a)和图4(b)的对比可知，根据本发明，由于化成处理形成磷酸盐结晶微细的化成处理皮膜，化成处理性优异。
【表1】
【表2】
从表1以及表2可以进行如下考察。首先，在表1中，原板1～4由于原板中的Si和Mn的浓度在规定范围内，所以显示高强度且高延展性。对此，原板5的Si和Mn的浓度均低，因此，不能得到充分强度。另外，原板6的Si和Mn的浓度均高，因此，不能确保高强度，延展性差。
表2中，No.1-1、2-1、3-1以及4-1未进行合金化处理后的加热。其结果是，它们的镀敷表层Mn浓度低，化成处理性差。
另外，No.1-2、2-2、2-3、3-2以及4-2，虽然进行合金化处理后的加热，但其加热温度低于300℃，因此，镀敷表层Mn浓度不充分，化成处理性差。
对此，No.1-3～1-5、2-4～2-8、3-3～3-5以及4-3～4-5，在300℃以上合进行金化处理后的加热，实现镀敷表层Mn浓度：0.14％以上，因此，化成处理性优异。

Claims (4)

1.一种合金化熔融镀锌钢板，其在表面形成有具有磷酸盐结晶的化成处理皮膜，所述磷酸盐结晶的平均粒径低于10μm，其中，基材钢板的化学成分以质量％计满足Si：1.10～2.0％和Mn：1.0～3.5％，并且，从镀敷层的最表面到深度为0.01μm为止的区域中的平均Mn浓度为0.14质量％以上。
2.根据权利要求1所述的合金化熔融镀锌钢板，其中，所述基材钢板的化学成分以质量％计还满足C：0.03～0.30％、P：0.1％以下、S：0.01％以下和Al：0.01～0.5％。
3.根据权利要求1所述的合金化熔融镀锌钢板，其中，所述镀敷层全体的Mn浓度低于1.0质量％。
4.一种制造权利要求1所述的合金化熔融镀锌钢板的方法，其中，具有使用以质量％计具有Si：1.10～2.0％以及Mn：1.0～3.5％的化学成分的基材钢板，进行镀敷处理以及合金化处理后，在300℃以上的温度进行加热的工序。
CN201310045718.8A 2012-03-08 2013-02-05 化成处理性和延展性优异的高强度合金化熔融镀锌钢板及其制造方法 Expired - Fee Related CN103305749B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-051758 2012-03-08
JP2012051758A JP5789208B2 (ja) 2012-03-08 2012-03-08 化成処理性と延性に優れた高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板とその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103305749A CN103305749A (zh) 2013-09-18
CN103305749B true CN103305749B (zh) 2016-04-06

Family

ID=49114378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310045718.8A Expired - Fee Related CN103305749B (zh) 2012-03-08 2013-02-05 化成处理性和延展性优异的高强度合金化熔融镀锌钢板及其制造方法

Country Status (5)

Country Link
US (2) US20130236740A1 (zh)
JP (1) JP5789208B2 (zh)
KR (2) KR20130103409A (zh)
CN (1) CN103305749B (zh)
IN (1) IN2013CH00957A (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5852690B2 (ja) 2013-04-26 2016-02-03 株式会社神戸製鋼所 ホットスタンプ用合金化溶融亜鉛めっき鋼板
JP6150022B1 (ja) * 2015-07-29 2017-06-21 Ｊｆｅスチール株式会社 冷延鋼板、めっき鋼板及びこれらの製造方法
JP6460053B2 (ja) * 2016-06-27 2019-01-30 Ｊｆｅスチール株式会社 高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
CN106244923B (zh) * 2016-08-30 2018-07-06 宝山钢铁股份有限公司 一种磷化性能和成形性能优良的冷轧高强度钢板及其制造方法
CN110004369B (zh) * 2019-04-30 2020-11-03 马鞍山钢铁股份有限公司 一种电梯用厚规格镀锌钢板及其制造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5200276A (en) * 1989-04-27 1993-04-06 Nippon Mining & Metals Co., Limited Color-coated article and method for producing the same
CN1771348A (zh) * 2003-03-31 2006-05-10 新日本制铁株式会社 合金化熔融镀锌钢板及其制造方法
CN1930316A (zh) * 2004-03-11 2007-03-14 新日本制铁株式会社 成形性以及扩孔性优良的热浸镀锌复合高强度钢板及其制造方法
CN102301035A (zh) * 2009-02-03 2011-12-28 新日本制铁株式会社 合金化热浸镀锌钢板及其制造方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6056436B2 (ja) * 1981-10-15 1985-12-10 新日本製鐵株式会社 耐食性及び燐酸塩処理性に優れた表面処理鋼板
JPS63176490A (ja) * 1987-01-16 1988-07-20 Nisshin Steel Co Ltd 耐食性およびリン酸塩処理性に優れた表面処理鋼板
EP0423624B1 (en) * 1989-04-27 1996-01-24 NIPPON MINING & METALS COMPANY, LIMITED Color-coated article and method for producing the same
JPH04325665A (ja) * 1991-04-26 1992-11-16 Nippon Steel Corp プレス成形性に優れた亜鉛めっき鋼板およびその製造法
US5604040A (en) * 1991-08-09 1997-02-18 Associated Universities, Inc. Zinc phosphate conversion coatings
JPH08296015A (ja) 1995-04-26 1996-11-12 Nippon Steel Corp プレス性、化成処理性、電着塗装性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板
JP3425270B2 (ja) * 1995-04-28 2003-07-14 新日本製鐵株式会社 プレス性、化成処理性、耐脱脂液汚染性に優れた亜鉛系めっき鋼板の製造方法
JP2001288550A (ja) * 2000-01-31 2001-10-19 Kobe Steel Ltd 溶融亜鉛めっき鋼板
JP3569487B2 (ja) * 2000-09-21 2004-09-22 新日本製鐵株式会社 スポット溶接性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板及びその製造方法
JP4718782B2 (ja) * 2003-02-06 2011-07-06 新日本製鐵株式会社 合金化溶融亜鉛めっき鋼板、およびその製造方法
US8025980B2 (en) 2003-08-29 2011-09-27 Jfe Steel Corporation Hot dip galvanized steel sheet and method for manufacturing same
JP3981068B2 (ja) 2003-12-25 2007-09-26 株式会社神戸製鋼所 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
JP2007204835A (ja) * 2006-02-03 2007-08-16 Nippon Paint Co Ltd 表面調整用組成物及び表面調整方法
JP5540459B2 (ja) 2006-03-01 2014-07-02 Ｊｆｅスチール株式会社 合金化溶融亜鉛めっき鋼板
JP4411326B2 (ja) * 2007-01-29 2010-02-10 株式会社神戸製鋼所 リン酸塩処理性に優れた高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板
KR20120082957A (ko) * 2008-01-28 2012-07-24 수미도모 메탈 인더스트리즈, 리미티드 합금화용융아연도금 열처리 강재 및 그 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5200276A (en) * 1989-04-27 1993-04-06 Nippon Mining & Metals Co., Limited Color-coated article and method for producing the same
US5364478A (en) * 1989-04-27 1994-11-15 Nippon Mining & Metals Company, Limited Method for producing a color-coated article
CN1771348A (zh) * 2003-03-31 2006-05-10 新日本制铁株式会社 合金化熔融镀锌钢板及其制造方法
CN1930316A (zh) * 2004-03-11 2007-03-14 新日本制铁株式会社 成形性以及扩孔性优良的热浸镀锌复合高强度钢板及其制造方法
CN102301035A (zh) * 2009-02-03 2011-12-28 新日本制铁株式会社 合金化热浸镀锌钢板及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
IN2013CH00957A (zh) 2015-08-14
JP5789208B2 (ja) 2015-10-07
CN103305749A (zh) 2013-09-18
KR20130103409A (ko) 2013-09-23
US20130236740A1 (en) 2013-09-12
US20190047255A1 (en) 2019-02-14
JP2013185215A (ja) 2013-09-19
KR20150120921A (ko) 2015-10-28
KR101650665B1 (ko) 2016-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10711336B2 (en) Alloyed hot-dip galvanized steel sheet and method of manufacturing the same
US11136636B2 (en) Steel sheet, plated steel sheet, method of production of hot-rolled steel sheet, method of production of cold-rolled full hard steel sheet, method of production of steel sheet, and method of production of plated steel sheet
CN102378824B (zh) 高强度热镀锌钢板及其制造方法
JP5119903B2 (ja) 高強度溶融亜鉛めっき鋼板および高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
US9902135B2 (en) Galvanized steel sheet for hot forming
CN103890202B (zh) 加工性优良的高强度钢板的制造方法
CN103717771B (zh) 耐冲击特性优异的高强度钢板及其制造方法、高强度镀锌钢板及其制造方法
US9932659B2 (en) Hot-dip galvanized steel sheets and galvannealed steel sheets that have good appearance and adhesion to coating and methods for producing the same (as amended)
CN110312813A (zh) 高强度钢板及其制造方法
KR101719947B1 (ko) 고강도 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법
CN104508163A (zh) 成形性及定形性优异的高强度热浸镀锌钢板及其制造方法
US9873934B2 (en) Hot-dip galvanized steel sheets and galvannealed steel sheets that have good appearance and adhesion to coating and methods for producing the same
CN103582717B (zh) 镀覆密合性优异的高强度热浸镀锌钢板及其制造方法
TWI473888B (zh) 高強度熱浸鍍鋅鋼板的製造方法及高強度熱浸鍍鋅鋼板
JP5417797B2 (ja) 高強度溶融亜鉛系めっき鋼板およびその製造方法
CN110291217A (zh) 高强度钢板及其制造方法
CN103305749B (zh) 化成处理性和延展性优异的高强度合金化熔融镀锌钢板及其制造方法
JP5888267B2 (ja) 高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法および高強度溶融亜鉛めっき鋼板
JP2012514131A (ja) 鋼板の焼鈍装置、これを含むメッキ鋼板の製造装置及びそれを用いたメッキ鋼板の製造方法
CN110100031A (zh) 连续生产性优异的高强度热轧钢板及冷轧钢板、以及表面质量及镀覆粘附性优异的高强度热浸镀锌钢板及它们的制造方法
CN108513591A (zh) 用于生产具有改善的强度、延展性和成形性的钢板的方法
CN101278066B (zh) 烤漆硬化性能和常温延迟时效性优异的冷轧钢板及其制造方法
CN108699657A (zh) 高强度薄钢板及其制造方法
CN107849666A (zh) 钢板、热浸镀锌钢板和合金化热浸镀锌钢板、以及它们的制造方法
US11136641B2 (en) Mn-containing galvannealed steel sheet and method for producing the same

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160406

Termination date: 20210205