CN103732777A

CN103732777A - 热镀锌钢板及其制造方法

Info

Publication number: CN103732777A
Application number: CN201280038679.2A
Authority: CN
Inventors: 假屋房亮; 金子真次郎; 长泷康伸
Original assignee: NKK Corp
Current assignee: JFE Steel Corp; JFE Engineering Corp
Priority date: 2011-08-05
Filing date: 2012-08-01
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2032-08-01
Also published as: MX362601B; TWI456076B; WO2013022010A1; EP2740813A1; US20140220383A1; JP5338873B2; CA2844202A1; CA2844202C; US10337094B2; EP2740813A4; JP2013036069A; KR20140030333A; TW201313917A; MX2014001360A; CN103732777B; EP2740813B1

Abstract

本发明提供加工性优良的拉伸强度440MPa以上的高强度热镀锌钢板及其制造方法。钢板的组织具有面积率为60%以上的铁素体相、面积率为20～30%的珠光体相和面积率为1～5%的贝氏体相且所述铁素体相的晶粒内存在的渗碳体相的面积率为5%以下。制造时，将热轧板或冷轧板以10℃/s以上的平均加热速度加热至650℃以上的温度范围，在700～(Ac₃-5)℃的温度下保持10秒以上，接着，以10～200℃/s的平均冷却速度冷却至300～500℃的温度范围，在所述300～500℃的温度范围内保持30～300秒，然后进行热镀锌。

Description

热镀锌钢板及其制造方法

技术领域

本发明涉及适合于汽车部件等用途的拉伸强度440MPa以上的加工性优良的高强度热镀锌钢板及其制造方法。

背景技术

近年来，从保护地球环境的观点出发，尝试降低CO₂等废气。在汽车产业界，正在谋求通过对车身进行轻量化而提高燃料效率来降低废气量的对策。

作为车身轻量化的方法之一，可以列举通过对汽车中使用的钢板进行高强度化而对板厚进行薄壁化的方法。另外，对于底盘中使用的钢板而言，要求利用高强度化进行的薄壁化以及防锈性，正在研究高强度热镀锌钢板的应用。由于随着钢板的高强度化，延展性降低，因此需要兼顾高强度和延展性的钢板。另外，底盘的部件大多成形加工为复杂的形状，需要延展性以及延伸凸缘性。

对于这样的要求，例如，在专利文献1中，作为屈服比低且强度与延展性的平衡和延伸凸缘性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法，公开了如下方法：在连续热镀锌线中，在均热加热后的急冷区域内以预定的速度进行冷却，在预定的温度范围内保持，由此产生贝氏体相变，在热镀锌、合金化处理后进行急冷，由此产生马氏体相变，使钢板组织为铁素体+贝氏体+马氏体三相复合组织。

在专利文献2中，作为加工性优良的高强度钢板的制造方法，公开了如下方法：对退火均热后从650℃开始到进行镀锌浴为止或从650℃开始到450℃为止的平均冷却速度进行规定，在进行热镀锌前或者进行热镀锌后在300～450℃之间的温度范围内保持预定的时间，由此，使钢板组织中生成残余奥氏体，从而制造强度与延展性的平衡优良的高强度钢板。

此外，作为拉伸强度为440～1500MPa级、通过利用前端为60°的圆锥冲头扩孔至在该孔周围产生裂纹为止的扩孔试验进行评价的弯曲加工性(λ值(λ：扩孔率))优良的高强度热镀锌钢板的制造方法，在专利文献3中公开了如下方法：将成分组成调节至优化范围，在镀锌工序后设置再加热工序，进而在再结晶退火工序后且再加热工序前以预定的冷却速度进行冷却，由此使钢板组织为回火马氏体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特公平5-43779号公报

专利文献2：日本特开平4-26744号公报

专利文献3：日本特开平6-108152号公报

发明内容

发明所要解决的问题

如前所述，由于随着钢板的高强度化，延展性降低，因此需要兼顾高强度和延展性的钢板。另外，底盘的部件大多成形加工为复杂的形状，需要延展性以及延伸凸缘性。正在进行汽车用高强度钢板的强度水平以拉伸强度计为590MPa级以上的开发，但作为底盘的结构用钢板使用的钢板的强度水平可以为440MPa级(440～490MPa水平)，在具有该强度水平的同时，加工为底盘的构件所要求的形状，因此，需要延展性和延伸凸缘性优良的钢板。

但是，专利文献1中公开了通过使钢板组织为铁素体+贝氏体+马氏体三相复合组织而制造屈服比低且强度与延展性的平衡和延伸凸缘性优良的高强度热镀锌钢板的方法，但钢板组织中引入了马氏体，因此，强度水平超过了490MPa级，根本没有考虑到440MPa级的强度与延展性的平衡和延伸凸缘性。

另外，专利文献2中公开了通过在钢板组织中生成残余奥氏体而制造强度与延展性的平衡优良的高强度钢板的方法，但由于是有效利用残余奥氏体的相变诱发塑性的TRIP钢，因此延展性优良，但存在延伸凸缘性差的问题。

此外，专利文献3中也公开通过使钢板组织为回火马氏体而兼顾扩孔特性和高强度的方法，但拉伸强度为600MPa以上，根本没有考虑到440MPa级的扩孔特性。

本发明鉴于上述情况而完成，目的在于提供具有拉伸强度440MPa级(440～490MPa水平)的高强度且加工性、特别是延展性和延伸凸缘性优良的热镀锌钢板及其制造方法。

用于解决问题的方法

本发明人从钢板组成和金属组织的观点出发进行了深入研究。结果发现，将成分组成调节至优化范围从而对金属组织进行适当控制是极为重要的。而且发现，通过形成具有面积率为60%以上的铁素体相、面积率为20～30%的珠光体相和面积率为1～5%的贝氏体相且上述铁素体相的晶粒内存在的渗碳体相的面积率为5%以下的金属组织，能够使拉伸强度为440MPa以上且能够兼顾加工性(延展性和延伸凸缘性)。

另外，作为用于得到高延展性的金属组织，优选铁素体相与马氏体相的两相复合组织。但是，对于该两相复合组织而言，铁素体相与马氏体相的硬度差大，因此得不到高延伸凸缘性(扩孔性)。

针对上述情况，本发明人如上所述对钢板组成和金属组织进行规定，由此，能够使具有铁素体相、珠光体相、贝氏体相的复合组织具有440MPa以上的拉伸强度并且兼顾延展性和延伸凸缘性。即，作为金属组织，以铁素体相作为主相时能够确保延展性，通过引入贝氏体相、珠光体相作为第二相而确保强度，通过对铁素体相、贝氏体相和珠光体相的面积率、铁素体相的晶粒内的渗碳体相的面积率进行适当控制而确保高延伸凸缘性，并且能够得到高延展性。

本发明基于上述见解，其特征如下所述。

(1)一种热镀锌钢板，其中，

钢板的成分组成以质量%计含有C：0.100～0.200%、Si：0.50%以下、Mn：0.60%以下、P：0.100%以下、S：0.0100%以下、Al：0.010～0.100%、N：0.0100%以下，余量含有Fe和不可避免的杂质，

钢板的组织具有面积率为60～79%的铁素体相、面积率为20～30%的珠光体相和面积率为1～5%的贝氏体相，

上述铁素体相的晶粒内存在的渗碳体相的面积率为5%以下。

(2)如(1)所述的热镀锌钢板，其中，上述钢板的成分组成以质量%计还含有选自由Cr：0.05～0.80%、V：0.005～0.100%、Mo：0.005～0.500%、Cu：0.01～0.10%、Ni：0.01～0.10%、B：0.0003～0.2000%组成的组中的至少一种元素。

(3)如(1)所述的热镀锌钢板，其中，上述钢板的成分组成以质量%计还含有选自由Ca：0.001～0.005%、REM：0.001～0.005%组成的组中的至少一种元素。

(4)如(1)所述的热镀锌钢板，其中，上述钢板的成分组成以质量%计还含有选自由Cr：0.05～0.80%、V：0.005～0.100%、Mo：0.005～0.500%、Cu：0.01～0.10%、Ni：0.01～0.10%、B：0.0003～0.2000%组成的组中的至少一种元素以及选自由Ca：0.001～0.005%、REM：0.001～0.005%组成的组中的至少一种元素。

(5)如(1)所述的热镀锌钢板，其中，上述热镀锌钢板为合金化热镀锌钢板。

(6)如(1)所述的热镀锌钢板，其中，上述热镀锌钢板具有镀锌层，该镀锌层为合金化热镀锌层。

(7)如(6)所述的热镀锌钢板，其中，上述合金化镀锌层具有7～15%的Fe含量。

(8)如(1)所述的热镀锌钢板，其中，上述热镀锌钢板为拉伸强度440MPa以上的热镀锌钢板。

(9)如(8)所述的热镀锌钢板，其中，上述拉伸强度为440～490MPa。

(10)如(1)所述的热镀锌钢板，其中，上述热镀锌钢板具有77%以上的延伸凸缘性。

(11)如(1)所述的热镀锌钢板，其中，上述热镀锌钢板具有35%以上的伸长率。

(12)如(1)所述的热镀锌钢板，其中，上述Si含量为0.01～0.50%。

(13)如(1)所述的热镀锌钢板，其中，上述Mn含量为0.10～0.60%。

(14)如(1)所述的热镀锌钢板，其中，上述P含量为0.003～0.100%。

(15)一种热镀锌钢板的制造方法，其包括下述工序：准备钢原材，对该钢原材进行加热，以Ar₃点以上的终轧结束温度进行热轧，在600℃以下的温度下对热轧板进行卷取，对该热轧板进行酸洗，以10℃/s以上的平均加热速度加热至650℃以上的温度范围，在700～(Ac₃-5)℃的温度保持10秒以上，以10～200℃/s的平均冷却速度冷却至300～500℃的温度范围，在所述300～500℃的温度范围内保持30～300秒，并进行热镀锌，

所述钢原材的成分组成以质量%计含有C：0.100～0.200%、Si：0.50%以下、Mn：0.60%以下、P：0.100%以下、S：0.0100%以下、Al：0.010～0.100%、N：0.0100%以下且余量含有Fe和不可避免的杂质。

(16)如(15)所述的热镀锌钢板的制造方法，其中，对酸洗后的热轧板进一步进行冷轧。

(17)如(16)所述的热镀锌钢板的制造方法，其中，上述冷轧的压下率为40～85%。

(18)如(15)所述的热镀锌钢板的制造方法，其中，在上述热镀锌后进一步进行合金化处理。

(19)如(18)所述的热镀锌钢板的制造方法，其中，上述合金化处理为通过将钢板加热至450～600℃而进行的合金化处理。

需要说明的是，本发明中，高强度是指拉伸强度TS为440MPa以上。本发明中，特别是能够提供拉伸强度为440～490MPa且加工性优良的热镀锌钢板。另外，本发明的高强度热镀锌钢板，是镀锌的基体钢板为冷轧钢板、热轧钢板中的任意一种的钢板，包含热镀锌处理后不实施合金化处理的镀层钢板(以下有时也称为GI)、热镀锌处理后实施合金化处理的镀层钢板(以下有时也称为GA)中的任意一种钢板。

发明的效果

根据本发明，能够得到拉伸强度为440MPa以上的加工性优良的高强度热镀锌钢板。另外，本发明中，得到了使Mn等合金成分减少且使合金成本降低的、廉价并且延展性、延伸凸缘性得到改善的高强度热镀锌钢板。

本发明的高强度热镀锌钢板的延展性和延伸凸缘性优良，因此，例如，通过用于汽车结构构件，能够利用车身轻量化而改善燃料效率，产业上的利用价值特别大。

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，钢或钢板的成分组成和组织是指除热镀锌钢板的镀层以外的仅钢或钢板部分的成分组成和组织。另外，在以下的说明中，钢成分组成的各元素的含量的单位为“质量%”，以下，在没有特别说明的情况下，仅用“%”表示。

首先，对本发明中最重要的条件即钢板的成分组成进行说明。

C：0.100～0.200%

C是用于确保期望的强度、对组织进行复合化而提高强度和延展性所必需的元素，因此优选为0.100%以上。另一方面，添加量超过0.200%时，强度升高显著，得不到期望的加工性。因此，C优选为0.100～0.200%的范围内。

Si：0.50%以下

Si是铁素体相生成元素，是用于强化钢有效的元素。但是，添加量超过0.50%时，强度显著升高，得不到期望的加工性。因此，Si优选为0.50%以下。另外，在0.01%以上时，对钢的强化有效，因此优选为0.01%以上。

Mn：0.60%以下

Mn与C同样是用于确保期望的强度所必需的元素，会使奥氏体相稳定，促进贝氏体相等第二相的生成。但是，超过0.60%而过量添加时，第二相组织的面积率过大，延展性降低，因此，Mn优选为0.60%以下。另外，在0.10%以上时，对钢的强化有效，因此优选为0.10%以上。

P：0.100%以下

P是对钢的强化有效的元素，但添加量超过0.100%时，由于晶界偏析而引起脆化，使耐冲击性变差。因此，P优选为0.100%以下。另外，在0.003%以上时，对钢的强化有效，因此优选为0.003%以上。

S：0.0100%以下

S成为MnS等非金属夹杂物，在扩孔试验中的冲孔加工时容易使孔端面破裂，使扩孔性降低。S越低越好，优选S为0.0100%以下。另外，从制造成本方面而言，也使S为0.0100%以下。进一步优选S为0.0070%以下。

Al：0.010～0.100%

Al用于钢的脱氧，添加0.010%以上。另一方面，超过0.100%时，镀敷后的表面外观显著变差，因此，Al优选为0.010～0.100%的范围内。

N：0.0100%以下

N只要为通常的钢中含有的量0.0100%以下则不会损害本发明的效果。因此，N优选为0.0100%以下。

余量含有Fe和不可避免的杂质

上述成分为基本组成，但本发明中，在上述基本组成的基础上，还可以含有选自由Cr、V、Mo、Cu、Ni、B组成的组中的至少一种元素。

含有选自由Cr：0.05～0.80%、V：0.005～0.100%、Mo：0.005～0.500%、Cu：0.01～0.10%、Ni：0.01～0.10%、B：0.0003～0.2000%组成的组中的至少一种元素

Cr、V可以以提高钢的淬透性、进行高强度化的目的进行添加。Mo是对钢的淬透性强化有效的元素，可以以高强度化的目的进行添加。Cu、Ni是对强度作出贡献的元素，可以以钢的强化的目的进行添加。B具有抑制铁素体从奥氏体晶界生成的作用，因此，可以根据需要进行添加。各元素的下限为得到期望效果的最低限度的量，另外，上限为效果饱和的量。如上所述，在添加的情况下，优选Cr为0.05～0.80%、V为0.005～0.100%、Mo为0.005～0.500%、Cu为0.01～0.10%、Ni为0.01～0.10%、B为0.0003～0.2000%。

含有选自由Ca：0.001～0.005%、REM：0.001～0.005%组成的组中的至少一种元素

Ca、REM会使硫化物形状球形化，可以以改善延伸凸缘性的目的进行添加。各元素的下限为得到期望效果的最低限度的量，另外，上限为效果饱和的量。如上所述，在添加的情况下，优选Ca为0.001～0.005%、REM为0.001～0.005%。

接下来，对本发明的热镀锌钢板的组织的限定理由进行说明。

铁素体相的面积率：60～79%

为了确保高延展性，优选铁素体相以面积率计为60%以上。更优选为65%以上。为了确保下述珠光体相、贝氏体相、渗碳体相的最低限量，优选铁素体相的面积率为79%以下。

珠光体相的面积率：20～30%

为了得到强度确保和高延伸凸缘性，优选珠光体相的面积率为20%以上。另一方面，为了在不使强度过度升高的条件下得到期望的加工性，优选珠光体相的面积率为30%以下。

贝氏体相的面积率：1～5%

为了确保期望的强度，优选贝氏体相的面积率为1%以上。另一方面，为了在不使强度过度升高的条件下得到期望的加工性，优选贝氏体相的面积率为5%以下。

铁素体相的晶粒内存在的渗碳体相的面积率：5%以下

为了得到良好的延伸凸缘性，优选铁素体相的晶粒内存在的渗碳体相的面积率为5%以下。

需要说明的是，作为铁素体相、珠光体相、贝氏体相、铁素体相的晶粒内存在的渗碳体相以外的组织，可以含有残余奥氏体相。这种情况下，从确保良好的延伸凸缘性的观点出发，优选残余奥氏体相的面积率为1%以下。

对于金属组织，可以对与钢板轧制方向平行的板厚断面1/4位置进行研磨后，用3%硝酸乙醇溶液腐蚀，以2000倍的倍率在10个视野内利用扫描电子显微镜(SEM)进行观察，通过例如使用MediaCybernetics公司制造的图像分析软件“Image Pro Plus ver.4.0”的图像分析处理对其图像进行分析，求出各相的面积率。这种情况下，通过图像分析，在数字图像上辨认铁素体相、珠光体相、贝氏体相、铁素体相的晶粒内存在的渗碳体相，进行图像处理，对每个测定视野求出各相的面积率。可以对这些值进行平均(例如10个视野)而得到各相的面积率。当然，面积率的计算方法不限于该方法，可以为现有的包含目视在内的方法。

接下来，对本发明的热镀锌钢板的制造方法进行说明。

可以将具有上述成分组成的钢水通过利用转炉等的熔炼方法进行熔炼，在连铸法等铸造方法中作为钢原材(钢坯)使用。

接着，使用所得到的钢原材，实施进行加热、轧制而制成热轧板的热轧。此时，热轧中，优选将终轧的结束温度设定为Ar₃点以上，在600℃以下的温度下进行卷取。

终轧的结束温度：Ar₃点以上

终轧的结束温度低于Ar₃点时，在钢板表层部生成铁素体相，由于其加工变形所引起的铁素体相的粗大化等，使板厚方向的组织变得不均匀，无法将冷轧和连续热镀锌处理后的组织中铁素体相的面积率控制为60%以上。因此，优选将终轧的结束温度设定为Ar₃点以上。需要说明的是，Ar₃点可以由下式(1)进行计算，但也可以使用实际测得的温度。

Ar₃=910-310×[C]-80×[Mn]+0.35×(t-0.8)…(1)

在此，[M]表示元素M的含量(质量%)，t表示板厚(mm)。需要说明的是，可以根据含有元素导入校正项，例如，在含有Cu、Cr、Ni、Mo的情况下，可以在式(1)的右边加入-20×[Cu]、-15×[Cr]、-55×[Ni]、-80×[Mo]等校正项。

卷取温度：600℃以下

卷取温度超过600℃时，珠光体相的面积率增加，连续热镀锌处理后的钢板成为珠光体相的面积率超过30%的组织，会引起过度的强度升高。因此，优选将卷取温度设定为600℃以下。需要说明的是，热轧板的形状变差，因此，更优选将卷取温度设定为200℃以上。

接着，可以对钢板进行酸洗，根据需要进一步进行冷轧。

酸洗工序中，将表面生成的黑氧化皮除去。需要说明的是，酸洗条件没有特别限定。

冷轧的压下率：40%以上(优选条件)

为了使钢板的板厚为优化的厚度，可以根据需要对酸洗后的钢板进行冷轧。在将冷轧的压下率设定为40%以上的情况下，具有促进铁素体相的再结晶、防止连续热镀锌处理后的组织中残留未再结晶的铁素体相并进一步改善延展性和延伸凸缘性的效果，因此，更优选冷轧的压下率为40%以上。另一方面，冷轧的压下率为85%以下时，连续热镀锌处理后的钢板成为期望的金属组织，因此更优选为85%以下。

接着，进行连续热镀锌处理。此时，优选以10～30℃/s的平均加热速度将钢板加热至650～700℃的温度范围，在700～(Ac₃-5)℃的温度下保持10～600秒，接着，以10～200℃/s的平均冷却速度冷却至300～500℃的温度范围，在该300～500℃的温度范围内保持30～300秒，然后进行热镀锌处理。

以10～30℃/s的平均加热速度加热至650～700℃的温度范围

加热的温度范围为650℃以上时，会促进铁素体的再结晶，使连续热镀锌处理后的钢板中铁素体相的面积率为60%以上，从而提高延展性，就这一点而言是优选的。在平均加热速度为10～30℃/s的情况下，不需要长的炉、巨大的耗能，能够以低成本提高生产效率。

在700～(Ac₃-5)℃的温度下保持10秒以上

通过将退火(保持)温度设定为700℃以上并将退火(保持)时间设定为10秒以上，在退火时使渗碳体充分溶解，能够使奥氏体相充分生成，在退火冷却时确保足够量的第二相(珠光体相、贝氏体相)，能够得到充分的强度。另外，能够使铁素体相的晶粒内存在的渗碳体相的面积率抑制为5%以下，能够得到良好的延伸凸缘性。另外，退火(保持)温度为(Ac₃-5)℃以下时，能够抑制奥氏体相的晶粒生长，能够确保连续热镀锌处理后的钢板的铁素体相的面积率为60%以上，能够得到良好的延展性。退火(保持)时间的上限没有特别限定，但以600秒以下进行保持时，能够得到充分的效果，此外，为了不导致成分增加，优选将退火(保持)时间设定为600秒以下。

需要说明的是，Ac₃点可以由下式(2)进行计算，但也可以使用实际测得的温度。

Ac₃=910-203×√[C]-15.2×[Ni]+44.7×[Si]+104×[V]

+31.5×[Mo]+13.1×[W]-30×[Mn]-11×[Cr]-20×[Cu]

+700×[P]+400×[Al]+120×[As]+400×[Ti]…(2)

在此，[M]表示元素M的含量(质量%)，√[C]表示C含量(质量%)的平方根。

以10～200℃/s的平均冷却速度冷却至300～500℃的温度范围

平均冷却速度条件在本发明中是重要的条件之一。通过以预定的平均冷却速度急冷至300～500℃的温度范围，能够控制铁素体相的晶粒内存在的渗碳体相的面积率并且控制珠光体相和贝氏体相的面积率。在平均冷却速度为10℃/s以上的情况下，能够将铁素体相的晶粒内存在的渗碳体相的面积率抑制为5%以下，能够得到良好的延伸凸缘性。在平均冷却速度为200℃/s以下的情况下，铁素体相充分析出，在不使珠光体相或贝氏体相不会过度析出的条件下以优化的强度得到良好的延展性。另外，为了得到良好的钢板形状，优选平均冷却速度为200℃/s以下。

在300～500℃的温度范围内保持30～300秒

该温度范围内的保持在本发明中是重要的条件之一。在设定为保持温度300～500℃、保持时间30秒以上的情况下，会促进贝氏体相变，得到连续热镀锌处理后的钢板的贝氏体相的面积率存在1%以上的组织，因此，能够确保必要的强度。在保持温度超过500℃的情况下，贝氏体相变变得缓慢，无法得到连续热镀锌处理后的钢板的贝氏体相的面积率存在1%以上的组织，难以确保强度，另外，铁素体相的晶粒内存在的渗碳体相的面积率超过5%，延伸凸缘性降低。在保持时间超过300秒的情况下，贝氏体相过度析出，因此，强度升高，延展性变差。另外，这种情况下，铁素体相的晶粒内存在的渗碳体相的面积率超过5%，延伸凸缘性降低。另一方面，在上述的温度范围内保持30～300秒的情况下，在得到充分的强度的同时，能够得到良好的延展性和延伸凸缘性。

接着，进行热镀锌处理。或者，根据需要进一步对镀锌层进行合金化处理后冷却至室温。

在热镀锌处理后接着进行合金化处理时，在进行热镀锌处理后，例如，在450℃以上且600℃以下对钢板进行加热而进行合金化处理，优选以使镀层的Fe含量为7～15%的方式进行。在7%以上的范围内时，在能够防止产生合金化不均的同时，能够改善镀敷性，在15%以下的范围内时，耐镀层剥离性提高，因此，更优选镀层的Fe含量为7～15%。

如上所述，得到本发明的具有拉伸强度440MPa以上的高强度且加工性优良的热镀锌钢板。

需要说明的是，本发明的制造方法中的热处理中，在上述的温度范围内时，保持温度不需要恒定，另外，即使冷却速度在冷却中发生变化的情况下，只要在规定的冷却速度的范围内就没有问题。另外，在热处理中，只要满足期望的热历程，无论使用任何设备实施热处理都不会损害本发明的主旨。此外，为了进行形状矫正而实施表面光轧也包含在本发明范围内。本发明中，假设了经过通常的炼钢、铸造、热轧各工序制造钢原材的情况下，但是，例如，通过薄板坯铸造等省略热轧工序的一部分或全部来进行制造的情况也包含在本发明的范围中。此外，本发明中，即使对所得到的高强度热镀锌钢板实施化学转化处理等各种表面处理也不会损害本发明的效果。

实施例

以下，基于实施例对本发明进行具体说明。

将具有表1所示的成分组成的钢原材(钢坯)作为起始材料。将这些钢加热至表2、表3所示的加热温度后，在表2、表3所示的条件下进行热轧、酸洗后，接着实施冷轧、连续热镀锌处理。冷轧前的板厚根据钢板编号(No.)而异。对一部分钢板(钢板No.5)未实施冷轧。接着，除一部分钢板以外，在连续热镀锌处理后实施合金化处理。

需要说明的是，对于连续热镀锌处理设备，GA使用含有0.14质量%Al的Zn浴，GI使用含有0.18质量%Al的Zn浴。附着量通过气体擦拭调节，GA进行合金化处理。

对于以上述方式得到的热镀锌钢板(GA和GI)，对组织观察、拉伸特性、延伸凸缘性(扩孔试验)进行评价。测定方法如下所述。

(1)组织观察

对与钢板轧制方向平行的板厚断面1/4位置进行研磨后，用3%硝酸乙醇溶液腐蚀，以2000倍的倍率在10个视野内利用扫描电子显微镜(SEM)进行观察，通过使用Media Cybernetics公司制造的图像分析软件“Image Pro Plus ver.4.0”的图像分析处理对其图像进行分析，求出各相的面积率。即，通过图像分析，在数字图像上辨认铁素体相、珠光体相、贝氏体相、铁素体相的晶粒内存在的渗碳体相，进行图像处理，对每个测定视野求出各相的面积率。对这些值进行平均(10个视野)而得到各相的面积率。

(2)拉伸特性

从所得到的钢板的轧制方向上裁取JIS5号拉伸试验片，实施拉伸试验(JISZ2241(2011))。拉伸试验中，实施至断裂，求出拉伸强度、断裂伸长率(延展性)。在以拉伸特性计断裂伸长率为35.0%以上的情况下，制成延展性优良的钢板。

(3)延伸凸缘性

延伸凸缘性依据日本钢铁联盟标准(JFS)T1001(1996)来实施。将所得到的钢板切割为100mm×100mm，通过冲裁加工以12%的间隙冲裁出直径10mm(d₀)的孔，然后，使用内径75mm的冲模，以9吨的压边力在按压的状态下将60°圆锥冲头压入孔中，测定在孔边缘产生贯通板厚的裂纹时的孔径d_b，求出由下式定义的极限扩孔率：λ(%)。由该极限扩孔率的值评价延伸凸缘性。延伸凸缘性为77%以上时，得到延伸凸缘性特别优良的钢板。

λ=100×(d_b-d₀)/d₀…(3)

将以上述方法得到的结果与条件一起示于表2、表3中。

由表2和表3可知，在具有面积率60%以上的铁素体相、面积率20～30%的珠光体相和1～5%的贝氏体相且上述铁素体相的晶粒内存在的渗碳体相的面积率为5%以下的本发明例中，钢板的拉伸强度(TS)440～490MPa下的延展性和延伸凸缘性高。

另一方面可知，比较例中，延展性、延伸凸缘性中的任意一种以上低。特别是，成分组成不适当的比较例中，即使对铁素体相的面积率、珠光体相的面积率、贝氏体相的面积率、铁素体相的晶粒内存在的渗碳体相的面积率进行优化，也不能改善延展性和延伸凸缘性。

由以上的结果确认了：预定的成分组成钢板具有面积率60%以上的铁素体相、面积率20～30%的珠光体相和1～5%的贝氏体相且上述铁素体相的晶粒内存在的渗碳体相的面积率为5%以下的情况下，能够得到具有拉伸强度440～490MPa的高强度且延展性和延伸凸缘性良好的热镀锌钢板。

产业上的可利用性

本发明的热镀锌钢板的强度和加工性优良，能够作为在用于成形加工为复杂形状的汽车的底盘时对车身进行轻量化且进行高强度化的方面有利的表面处理钢板利用。

Claims

1.一种热镀锌钢板，其中，

所述铁素体相的晶粒内存在的渗碳体相的面积率为5%以下。

2.如权利要求1所述的热镀锌钢板，其中，所述钢板的成分组成以质量%计还含有选自由Cr：0.05～0.80%、V：0.005～0.100%、Mo：0.005～0.500%、Cu：0.01～0.10%、Ni：0.01～0.10%、B：0.0003～0.2000%组成的组中的至少一种元素。

3.如权利要求1所述的热镀锌钢板，其中，所述钢板的成分组成以质量%计还含有选自由Ca：0.001～0.005%、REM：0.001～0.005%组成的组中的至少一种元素。

4.如权利要求1所述的热镀锌钢板，其中，所述钢板的成分组成以质量%计还含有选自由Cr：0.05～0.80%、V：0.005～0.100%、Mo：0.005～0.500%、Cu：0.01～0.10%、Ni：0.01～0.10%、B：0.0003～0.2000%组成的组中的至少一种元素以及选自由Ca：0.001～0.005%、REM：0.001～0.005%组成的组中的至少一种元素。

5.如权利要求1所述的热镀锌钢板，其中，所述热镀锌钢板为合金化热镀锌钢板。

6.如权利要求1所述的热镀锌钢板，其中，所述热镀锌钢板具有镀锌层，该镀锌层为合金化热镀锌层。

7.如权利要求6所述的热镀锌钢板，其中，所述合金化镀锌层具有7～15%的Fe含量。

8.如权利要求1所述的热镀锌钢板，其中，所述热镀锌钢板为拉伸强度440MPa以上的热镀锌钢板。

9.如权利要求8所述的热镀锌钢板，其中，所述拉伸强度为440～490MPa。

10.如权利要求1所述的热镀锌钢板，其中，所述热镀锌钢板具有77%以上的延伸凸缘性。

11.如权利要求1所述的热镀锌钢板，其中，所述热镀锌钢板具有35%以上的伸长率。

12.如权利要求1所述的热镀锌钢板，其中，所述Si含量为0.01～0.50%。

13.如权利要求1所述的热镀锌钢板，其中，所述Mn含量为0.10～0.60%。

14.如权利要求1所述的热镀锌钢板，其中，所述P含量为0.003～0.100%。

15.一种热镀锌钢板的制造方法，其包括下述工序：准备钢原材，对该钢原材进行加热，以Ar₃点以上的终轧结束温度进行热轧，在600℃以下的温度下对热轧板进行卷取，对该热轧板进行酸洗，以10℃/s以上的平均加热速度加热至650℃以上的温度范围，在700～(Ac₃-5)℃的温度保持10秒以上，以10～200℃/s的平均冷却速度冷却至300～500℃的温度范围，在所述300～500℃的温度范围内保持30～300秒，并进行热镀锌，

16.如权利要求15所述的热镀锌钢板的制造方法，其中，对酸洗后的热轧板进一步进行冷轧。

17.如权利要求16所述的热镀锌钢板的制造方法，其中，所述冷轧的压下率为40～85%。

18.如权利要求15所述的热镀锌钢板的制造方法，其中，在所述热镀锌后进一步进行合金化处理。

19.如权利要求18所述的热镀锌钢板的制造方法，其中，所述合金化处理为通过将钢板加热至450～600℃而进行的合金化处理。