CN105452508A - 切割端面的耐腐蚀性优良的钢板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种切割端面的耐腐蚀性优良的钢板及其制造方法。通过具有以质量％计含有C：0.001％以上且0.1％以下、Si：4.0％以下、Mn：0.16％以上且1.0％以下、P：0.03％以下、S：0.02％以下、Al：0.003％以上且0.06％以下、余量由Fe和不可避免的杂质构成的组成，并且使直径超过0.5μm的析出物中所含的Mn量为100质量ppm以下，由此制成切割端面的耐腐蚀性优良的钢板。

Description

切割端面的耐腐蚀性优良的钢板及其制造方法
技术领域
本发明涉及主要在表面形成锌系镀层等表面处理层而使用的适合作为室内的电气产品、商用机器等的原材料的钢板。涉及钢板的剪切端面、冲裁面等、锌等的牺牲防腐蚀作用涉及不到的切割端面的耐腐蚀性优良的钢板及其制造方法。
背景技术
由于施加了锌系镀层等的表面处理钢板具有优良的耐腐蚀性，因此被广泛用作家电、商用机器等的产品部件。这些产品部件如下制造：在其生产工序中对钢板的单面或双面施加锌系镀层等表面处理层、或者进一步在其上实施涂装，对由此形成的表面处理钢板进行剪切加工、冲裁加工、开孔、修剪等某种机械性切割加工，将由此而成的材料成形为期望的形状。
以往，作为这些产品部件使用后的表面处理钢板通常与产品一起被废弃。但是，依据自2001年实施的家电回收法，要使这些部件被再利用(重复使用)。但是，如果回收产品并将部件再次用作同样的产品的部件，暴露出如下问题：在部件制造时通过机械性切割加工而形成的表面处理钢板的切割面(剪切面、冲裁面、修剪面等)、即未附着锌系镀层等的面上产生红锈，难以适合于再利用。这是因为，锈具有导电性等，有可能会因锈的剥落而损坏电路等。
镀锌系钢板等的除切割端面以外的大部分面积充分地进行了防腐蚀。因此，以往，在家电产品领域中使用镀锌系钢板等时，认为锌的牺牲防腐蚀效果也能涉及到切割端面，对于切割端面的耐腐蚀性还没有进行充分的研究。
为了根本性地解决镀锌系钢板等的切割端面处所发现的耐腐蚀性不足的问题，认为需要提高作为母材的钢板的耐腐蚀性。关于谋求提高镀锌系钢板的切割端面耐腐蚀性的技术，例如，在专利文献1中提出了如下技术：使作为母材的钢板为以质量％计含有C：0.001～0.1％、Si：0.1％以下、Mn：0.05～0.15％、P：0.02％以下、S：0.001～0.010％、Al：0.003～0.03％、Ti：0.03～0.2％、Zr：0.001～0.1％、并且满足Zr/Ti≥0.03的钢板。另外，在专利文献1中记载了：通过限制钢中所含的杂质的量、并且减少Mn系析出物、S系析出物，由此可以得到良好的切割端面的耐腐蚀性。
另一方面，作为家电、商用机器等的产品部件使用的钢板还要求具有期望的强度。以往，在家电、商用机器等的产品部件中主要多使用拉伸强度(TS)为270MPa级的软质钢板。但是，近年来，为了产品的轻量化、降低运输费，要求钢板的薄壁化。由于这样的原因，作为家电、商用机器用原材料，板厚薄但能够保持强度的拉伸强度(TS)超过440MPa的高张力钢板的需要不断升高。
关于谋求镀锌系钢板的高张力化的技术，例如，在专利文献2中提出了如下技术：使作为母材的钢板为具有如下组成的钢板，所述组成为以质量％计含有C：0.0010～0.0080％、Si：0.4％以下、Mn：0.1～1.0％、P：0.08％以下、S：0.05％以下、Al：0.05％以下、N：0.0060～0.0200％，并且，以N含量与Al含量之比N/Al为0.2以上的方式含有N和Al，进一步含有0.0040％以上的固溶N，余量由Fe和不可避免的杂质构成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-217960号公报
专利文献2：日本特开2011-174101号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是，在专利文献1中提出的技术中，出于减少Mn系析出物、S系析出物(MnS)的目的，将钢板的Mn含量限制为以质量％计0.15％以下。由此，将有助于提高钢的强度的Mn的含量限制为0.15％以下的情况下，无法得到拉伸强度(TS)超过440MPa的高张力钢板。
另一方面，如专利文献2提出的那样，对于高张力钢板而言，多数情况下通过使Mn含量以质量％计为0.1％以上来谋求钢板的高张力化。但是，随着Mn含量升高，钢板中的MnS析出量增加。以MnS为主的析出物的化学活性活泼而容易溶解于水，因此MnS析出量增加时，以该析出物为起点的生锈成为问题。因此，例如Mn含量以质量％计超过0.15％时，不能抑制尤其是钢板的切割端面处的生锈。
如上所述，以往，极难兼顾钢板的高张力化和耐腐蚀性。这种情况下，对于以高浓度含有Mn的钢板而言，强烈要求切割端面的耐腐蚀性优良的钢板。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提出Mn含量以质量％计超过0.15％且切割端面的耐腐蚀性优良的钢板及其制造方法。需要说明的是，此处所指的“切割端面”是指通过对钢板等实施剪切、冲裁等机械性切割加工而产生的钢板端面。
用于解决问题的手段
本发明人们为了解决上述问题，关于对以质量％计含有超过0.15％的Mn的钢板、具体而言对以质量％计含有0.16％以上的Mn的钢板的耐腐蚀性带来影响的各种因素进行了深入研究。
如上所述，钢板中的析出物、尤其是含有Mn的析出物成为生锈的起点，因此对钢板的耐腐蚀性带来不良影响。因此，在谋求提高钢板的耐腐蚀性时，优选尽可能地降低含有Mn的析出物的析出量。但是，在以质量％计含有0.16％以上的Mn的钢板的情况下，极难抑制含有Mn的析出物、例如以MnS为代表的Mn系硫化物的析出。
因此，本发明人们对大气中、尤其是室内使用环境下的钢板的腐蚀进行研究，尝试通过优化含有Mn的析出物的形态来改善钢板的耐腐蚀性。结果得出如下见解：在钢板中存在的含有Mn的析出物中，直径超过0.5μm的析出物特别容易成为生锈的起点，对钢板的耐腐蚀性带来不良影响。
另外，得出如下见解：含有Mn的析出物之中，即使直径超过0.5μm的析出物存在于钢板中的情况下，如果将直径超过0.5μm的析出物中所含的Mn量抑制在100质量ppm以下，则也能够大幅改善钢板的耐腐蚀性。具体而言，得出如下见解：在将钢板的质量设为Wt、将直径超过0.5μm的析出物中所含的Mn的合计质量设为Wp的情况下，满足Wp/Wt×100≤0.01时，可大幅改善钢板的耐腐蚀性，可以得到切割端面的耐腐蚀性优良的钢板。并且，得出如下见解：通过使Mn含量以质量％计为0.16％以上，将直径超过0.5μm的析出物中所含的Mn量抑制在100质量ppm以下，由此能够在实现钢板的高张力化的同时飞跃性地改善耐腐蚀性，在室内环境下能够大幅抑制切割端面处的生锈。
此外，关于以质量％计含有0.16％以上的Mn的钢板，本发明人对如上所述的将直径超过0.5μm的析出物中所含的Mn量抑制在100质量ppm以下的方法进行了研究。
作为家电产品、商用机器等的产品部件使用的钢板通常如下制造：将铸片再加热，实施热轧制成热轧板，对该热轧板进行酸洗后实施冷轧制成冷轧板，对该冷轧板实施连续退火处理，根据需要实施表面光轧。在此，在铸片中通常有Mn系硫化物析出。并且，铸片的再加热温度低时，在再加热时不能将Mn系硫化物熔化，铸片中析出的Mn系硫化物残留在连续退火后的钢板中。另一方面，铸片的再加热温度足够高的情况下，虽然在再加热时Mn系硫化物发生熔化，但在作为后续工序的连续退火时Mn系硫化物再析出。
本发明人们针对残留有铸片中析出的Mn系硫化物的钢板和在连续退火时Mn系硫化物再析出的钢板进行了直径超过0.5μm的析出物中所含的Mn量的比较。结果发现：与在连续退火时Mn系硫化物再析出的钢板相比，残留有铸片中析出的Mn系硫化物的钢板中的直径超过0.5μm的析出物中所含的Mn量趋于降低。
另外，本发明人们进一步进行了研究，结果发现：对以杂质成分为代表的铸片成分的含量进行限制，将铸片的再加热温度设定得比通常低、即设为1000℃以上且1100℃以下，在铸片的再加热时使Mn系硫化物不熔化而残留，优化热轧板的卷取温度、冷轧板的退火温度，由此可以得到直径超过0.5μm的析出物中所含的Mn量被抑制在100质量ppm以下的钢板。
需要说明的是，使铸片的Mn系硫化物残留由此大幅地改善了钢板的耐腐蚀性的原因还不明确。但是，本发明人推测为以下原因。
在铸片中存在的Mn系硫化物大部分都多多少少含有FeS，具有形成为(Mn·Fe)S的组成。另一方面，在铸片的再加热时，该(Mn·Fe)S熔化时，在后续工序的连续退火中MnS再析出。即，在连续退火时再析出的Mn系硫化物具有不含有FeS而主要形成为MnS的组成。
在此，MnS使阳极缺陷增大，因此可能成为生锈起点。另外，推断：MnS容易溶解于水，在MnS+2H2O→Mn(OH)2+H2S的反应中生成的H2S使阳极部的pH下降，促进铁的溶解。另一方面，与Fe发生固溶的部分、MnS相比，在MnS中固溶有Fe的(Mn·Fe)S的化学活性不活泼，难以溶解于水。推测由于上述原因，与在铸片中存在的Mn系硫化物((Mn·Fe)S)相比，在连续退火时再析出的Mn系硫化物(MnS)更容易成为生锈的起点。
另外，与钢中的S以MnS的形态析出相比，钢中的S以(Mn·Fe)S的形态析出时用于固定钢中的S所需的Mn量减少。因此，推测与在连续退火时Mn系硫化物(MnS)再析出的钢板相比，残留有铸片中析出的Mn系硫化物((Mn·Fe)S)的钢板中的直径超过0.5μm的析出物中所含的Mn量降低。
此外，在铸片的再加热时使Mn系硫化物((Mn·Fe)S)不熔化而残留时，能够降低通过后续工序的冷轧得到的冷轧板的固溶S量、固溶Mn量。因此，推测可抑制在冷轧板的连续退火时再析出的Mn系硫化物(MnS)，钢板的耐腐蚀性得以改善。另外，发现直径超过0.5μm的析出物中所含的Mn量被抑制在上述范围时，即使使Si含量增加至4.0％，也没有确认到钢板的耐腐蚀性的明显降低。
本发明是基于上述见解进一步加以研究而完成的。即，本发明的主旨构成如下所述。
[1]一种切割端面的耐腐蚀性优良的钢板，其具有以质量％计含有C：0.001％以上且0.1％以下、Si：4.0％以下、Mn：0.16％以上且1.0％以下、P：0.03％以下、S：0.02％以下、Al：0.003％以上且0.06％以下、余量由Fe和不可避免的杂质构成的组成，直径超过0.5μm的析出物中所含的Mn量为100质量ppm以下。
[2]一种切割端面的耐腐蚀性优良的钢板，其是在钢板的单面或双面具备锌系镀层作为表面处理层的钢板，该钢板具有以质量％计含有C：0.001％以上且0.1％以下、Si：0.5％以下、Mn：0.16％以上且1.0％以下、P：0.03％以下、S：0.02％以下、Al：0.003％以上且0.06％以下、余量由Fe和不可避免的杂质构成的组成，直径超过0.5μm的析出物中所含的Mn量为100质量ppm以下。
[3]如[2]所述的切割端面的耐腐蚀性优良的钢板，其中，上述锌系镀层是每单面的镀层附着量为5g/m2以上的锌系镀层。
[4]如[3]所述的切割端面的耐腐蚀性优良的钢板，其中，在上述锌系镀层的表面进一步具备无机包覆层、有机包覆层、无机有机复合包覆层中的任意一种以上的包覆层。
[5]一种切割端面的耐腐蚀性优良的钢板，其是在钢板的单面或双面具有含有牺牲防腐蚀颜料的涂膜作为表面处理层的钢板，该钢板具有以质量％计含有C：0.001％以上且0.1％以下、Si：大于0.5％且4.0％以下、Mn：0.16％以上且1.0％以下、P：0.03％以下、S：0.02％以下、Al：0.003％以上且0.06％以下、余量由Fe和不可避免的杂质构成的组成，直径超过0.5μm的析出物中所含的Mn量为100质量ppm以下。
[6]如[5]所述的切割端面的耐腐蚀性优良的钢板，其中，上述含有牺牲防腐蚀颜料的涂膜是以每单面的附着量计为10g/m2以上的涂膜。
[7]如上述[5]或[6]所述的切割端面的耐腐蚀性优良的钢板，其中，上述牺牲防腐蚀颜料含有Zn和/或Al。
[8]如上述[5]至[7]中任一项所述的切割端面的耐腐蚀性优良的钢板，其中，在上述涂膜的表面进一步具备无机包覆层、有机包覆层、无机有机复合包覆层中的任意一种以上的包覆层。
[9]一种切割端面的耐腐蚀性优良的钢板的制造方法，将具有以质量％计含有C：0.001％以上且0.1％以下、Si：4.0％以下、Mn：0.16％以上且1.0％以下、P：0.03％以下、S：0.02％以下、Al：0.003％以上且0.06％以下、余量由Fe和不可避免的杂质构成的组成的铸片再加热而均热保持在1000℃以上且1100℃以下的温度范围，然后实施使精轧结束温度为Ar3相变点以上的热轧，在680℃以下的卷取温度下进行卷取，由此制成热轧板，对该热轧板进行酸洗，然后以60％以上且90％以下的压下率实施冷轧而制成冷轧板，对该冷轧板在700℃以上且850℃以下的退火温度下实施连续退火。
[10]如上述[9]所述的切割端面的耐腐蚀性优良的钢板的制造方法，其中，实施上述连续退火后，实施表面处理，在钢板的单面或双面形成表面处理层，此时，在上述铸片的Si含量以质量％计为0.5％以下的情况下，使上述表面处理为镀锌系处理从而使上述表面处理层为锌系镀层；在上述铸片的Si含量以质量％计为大于0.5％的情况下，使上述表面处理为利用含有牺牲防腐蚀颜料的涂料进行的涂装处理，使上述表面处理层为含有牺牲防腐蚀颜料的涂膜。
[11]如上述[10]所述的切割端面的耐腐蚀性优良的钢板的制造方法，其中，上述镀锌系处理为使每单面的镀层附着量为5g/m2以上的镀敷处理，上述利用含有牺牲防腐蚀颜料的涂料进行的涂装处理为使每单面的附着量为10g/m2以上的涂装处理。
[12]如上述[10]或[11]所述的切割端面的耐腐蚀性优良的钢板的制造方法，其中，在上述表面处理层的表面进一步形成有无机包覆层、有机包覆层、无机有机复合包覆层中的任意一种以上的包覆层。
发明效果
根据本发明，即使在对高张力钢板实施锌系镀敷等表面处理后实施机械性切割加工的情况下，也能够充分确保剪切端面、冲裁面等、锌系镀层等表面处理层的牺牲防腐蚀作用涉及不到的切割端面的耐腐蚀性。因此，利用本发明，能够抑制再利用高张力钢板时视为问题的切割端面的生锈。因此，通过将本发明应用于主要在室内使用的电气产品、商用机器等，能够实现产品部件的高强度化，并且能够使产品部件容易再利用(重复使用)。
具体实施方式
以下，对本发明具体地进行说明。
首先，对本发明钢板的成分组成及析出物的限定原因进行说明。本发明中规定的钢成分的元素也可能成为钢板的切割端面的耐腐蚀性的降低因子。需要说明的是，只要没有特别声明，表示下述成分组成的％是指质量％。
C：0.001％以上且0.1％以下
C含量超过0.1％时，钢板的硬质化、延展性的变差成为问题。另一方面，C含量低于0.001％时，钢板变得过软而在切割时容易产生毛刺等不良。因此，C含量设定为0.001％以上且0.1％以下。优选为0.001％以上且0.05％以下。
Si：4.0％以下
Si是固溶强化元素，有助于钢板的高强度化。但是，超过4.0％大量含有时，成为腐蚀起点的以SiO2为代表的析出物增加，使得耐腐蚀性显著降低。因此，Si含量设定为4.0％以下。下限优选设定为不可避免的杂质水平(约0.01％)。需要说明的是，从镀敷性的观点出发，优选限制为0.5％以下、从耐腐蚀性的观点出发更优选为0.1％以下、进一步优选为0.05％以下。
Mn：0.16％以上且1.0％以下
Mn是在铸片的热轧时有效地抑制因S引起的红热脆性的元素。另外，Mn是固溶强化元素，对于钢板的高强度化是有效的元素。为了得到拉伸强度(TS)超过440MPa的钢板强度，需要使Mn含量为0.16％以上。另一方面，Mn含量超过1.0％时，在钢的连续铸造中MnS析出而促进热脆性，招致铸片裂纹。另外，Mn含量超过1.0％时，钢板的耐腐蚀性变差。因此，Mn含量设定为0.16％以上且1.0％以下。优选为0.16％以上且0.5％以下。
P：0.03％以下
P是不可避免地含有的元素，随着其含量增加，钢板的耐腐蚀性变差。因此，P含量设定为0.03％以下。
S：0.02％以下
S是不可避免地含有的元素，是在铸片的热轧时招致红热脆性的有害元素。另外，S在钢的连续铸造中以MnS的形式析出而促进热脆性，招致铸片裂纹。因此，S含量优选尽可能降低，设定为0.02％以下。优选为0.01％以下。
Al：0.003％以上且0.06％以下
Al对于炼钢的脱氧而言是必要元素，将其含量设定为0.003％以上。另一方面，Al含量过量升高时，夹杂物增加而容易产生钢板的表面缺陷。因此，Al含量设定为0.06％以下。
以上是本发明钢板的基本成分。需要说明的是，例如以提高加工性等为目的，本发明的钢板可以根据需要含有Nb、Ti、B、V等作为选择元素。
在本发明中，上述以外的成分(余量)为Fe和不可避免的杂质。作为不可避免的杂质，可以列举Sn、Sb、Ca、Zr等，它们的含量只要合计为2％以下就能够允许。
本发明钢板是具有上述组成并且在钢板中存在的析出物之中直径超过0.5μm的析出物中所含的Mn量为100质量ppm以下的钢板。
直径超过0.5μm的析出物中所含的Mn量：100质量ppm以下
如上所述，在钢板中存在的析出物之中，直径超过0.5μm的析出物中所含的Mn量超过100质量ppm时，钢板的耐腐蚀性显著降低。因此，将直径超过0.5μm的析出物中所含的Mn量设定为100质量ppm以下。优选为90质量ppm以下。需要说明的是，在本发明的钢板中存在的析出物之中，含有Mn的析出物具有主要形成为(Mn·Fe)S的组成，但有时也多少混合存在有MnS。
需要说明的是，直径超过0.5μm的析出物中所含的Mn量例如可以通过后述实施例的方法进行测定、计算。
通过如上所述对组成和析出物的形态进行规定，由此可以得到高强度且耐腐蚀性优良的钢板。因此，根据本发明，即使在对高张力钢板实施锌系镀敷等表面处理后实施机械性切割加工的情况下，也能够充分确保剪切端面、冲裁面等、锌系镀层等表面处理层的牺牲防腐蚀作用涉及不到的切割端面的耐腐蚀性。
为了提高耐腐蚀性，优选对本发明钢板的单面或双面实施具有牺牲防腐蚀作用的表面处理。作为具有牺牲防腐蚀作用的表面处理，在钢板的Si含量为0.5％以下的情况下，优选实施镀锌系处理而设置锌系镀层；在钢板的Si含量大于0.5％的情况下，优选实施涂装处理而设置具有牺牲防腐蚀作用的涂膜，所述涂装处理为涂布含有具有牺牲防腐蚀作用的颜料(牺牲防腐蚀颜料)的涂料，但并非限定于此，这是不言而喻的。
在本发明钢板的单面或双面设置有锌系镀层的情况下，从充分确保锌的牺牲防腐蚀性的观点出发，优选使锌系镀层的附着量为每单面5g/m2以上。更优选为10g/m2以上。需要说明的是，上述附着量的上限无需特别限定，可以根据制造上的限制适当设定。另外，镀敷的种类没有特别限定，能够应用热镀、电镀、蒸镀等中的任一种。镀敷金属除了为锌单一系以外也可以为Zn-Al系、Zn-Ni系、Zn-Cr系、Zn-Fe系、Zn-Al-Mg系等多元系、合金镀敷系。
需要说明的是，可以在上述镀层的表面设置例如铬酸盐处理层、磷酸盐处理层、硅烷处理层等。这些层对于在无涂装下使用钢板的情况下应对钢板平板部的铁锈(提高耐腐蚀性)、在对钢板进行涂装等包覆处理而使用的情况下提高与涂装的粘附性及提高钢板平板部的耐腐蚀性是有效的。另外，这些层在实现提高耐腐蚀性以外的特性、例如耐指纹性等方面也是有效的。
另外，在本发明钢板的单面或双面设置含有牺牲防腐蚀颜料的涂膜代替锌系镀层的情况下，从充分地确保牺牲防腐蚀性的观点出发，含有牺牲防腐蚀颜料的涂膜的附着量优选每单面为10g/m2以上。更优选为20g/m2以上。需要说明的是，上述附着量的上限无需特别限定，可以根据制造上的限制适当设定。在此所指的“含有牺牲防腐蚀颜料的涂膜”是指通过使用如下涂料的涂装处理而形成的涂膜，所述涂料是在通常为了形成涂膜而使用的例如环氧类涂料、丙烯酸类涂料、酚类涂料中添加对铁具有牺牲防腐蚀作用的含有Zn、Al中的一种以上的颜料(牺牲防腐蚀颜料)而成的涂料。作为牺牲防腐蚀颜料，可以列举Zn粉末、Al粉末。需要说明的是，牺牲防腐蚀颜料的添加量相对于涂膜总量以质量％计优选为10～80％。添加量为10％以上时，可以确认到牺牲防腐蚀的效果。另一方面，为80％以下时，牺牲防腐蚀颜料在涂料中容易分散而不易沉降，不会难以进行涂装。
在本发明钢板的单面或双面设置上述表面处理层后，可以进一步在该表面处理层的表面设置无机包覆层、有机包覆层、无机有机复合包覆层中的任意一种以上的包覆层。作为无机包覆层，例如可以列举SiO2、TiN等。另外，作为有机包覆层，可以列举包含例如丙烯酸类树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚烯烃树脂、含氟树脂以及它们的共聚物树脂等的有机包覆层。无机有机复合包覆层是复合含有构成有机包覆层的树脂成分和构成无机包覆层的无机成分的包覆层。可以形成无机包覆层、有机包覆层、无机有机复合包覆层中的任一种，例如可以依次形成无机包覆层、有机包覆层。通过形成这些包覆层，钢板的切割端面耐腐蚀性、钢板平板部的耐腐蚀性进一步提高。另外，形成这些包覆层时，还可以得到提高耐腐蚀性以外的特性、例如耐指纹性等的效果。
需要说明的是，可以在锌系镀层的表面设置上述处理层(铬酸盐处理层、磷酸盐处理层、硅烷处理层等)后设置无机包覆层、有机包覆层、无机有机复合包覆层中的任意一种以上的包覆层。
接着，对本发明钢板的制造方法进行说明。
本发明的钢板的制造方法的特征在于，将具有上述组成的铸片优选暂时冷却至300℃以下的温度范围，接着进行再加热而均热保持在1000℃以上且1100℃以下的温度范围，然后实施使精轧结束温度为Ar3相变点以上的热轧，在680℃以下的卷取温度下进行卷取由此制成热轧板，对该热轧板进行酸洗后，以60％以上且90％以下的压下率实施冷轧而制成冷轧板，对该冷轧板在700℃以上且850℃以下的退火温度下实施连续退火。
铸片的制造方法无需特别限定，例如利用转炉等将具有上述组成的钢水熔炼并通过连续铸造等铸造方法制成铸片的常用方法均能够应用。另外，还可以使用铸锭-开坯方法、薄钢坯连铸法。
在本发明中，将铸片暂时冷却后，进行再加热。此时，优选冷却至300℃以下的温度范围。通过将铸片暂时冷却，含有Mn的析出物在铸片中析出。需要说明的是，该析出物为具有主要形成为(Mn·Fe)S的组成的析出物。
铸片的再加热温度：1000℃以上且1100℃以下
在本发明中，将再加热温度设定为在铸片中存在的析出物(主要为(Mn·Fe)S)不熔化的温度范围。铸片的再加热温度超过1100℃时，铸片中的析出物熔化。其结果是在后续工序的连续退火时MnS会析出，钢板的耐腐蚀性变差。另一方面，铸片的再加热温度低于1000℃时，轧制性显著降低，对热轧带来阻碍。因此，铸片的再加热温度设定为1000℃以上且1100℃以下。
铸片的再加热、均热保持之后，对铸片实施热轧。热轧通常包括粗轧和精轧，对于粗轧条件没有特别限定。另外，例如通过薄钢坯连铸法铸造钢坯(钢原材)的情况下，也可以省略粗轧。精轧按照以下条件实施。
精轧结束温度：Ar3相变点以上
精轧结束温度低于Ar3相变点时，轧制后的结晶粒径容易变得不均匀。钢板的结晶粒径变得不均匀时，将钢板冲压成形为规定形状的部件时，会产生不均匀变形、冲压表面的表面粗糙等问题。因此，精轧结束温度设定为Ar3相变点以上。优选为Ar3相变点+5℃以上。但是，精轧结束温度过高时，有可能因氧化皮导致表面性状变差、生产效率降低，因此优选设定为Ar3相变点+50℃以下。
卷取温度：680℃以下
卷取温度超过680℃时，在铸片中存在的析出物(主要为(Mn·Fe)S)的熔化被促进。其结果是在后续工序的连续退火时MnS析出，钢板的耐腐蚀性变差。因此，卷取温度设定为680℃以下。但是，卷取温度过低时，有可能生产率降低，因此优选设定为650℃以上。
接着，对在上述卷取温度下进行卷取而得到的热轧板进行酸洗，然后实施冷轧，制成冷轧板。
冷轧的压下率：60％以上且90％以下
冷轧的压下率低于60％时，结晶粒径因后续工序的连续退火而变得粗大，在钢板的冲压成形时，表面外观变差。另一方面，冷轧的压下率超过90％时，轧制负荷增大，因此难以轧制。因此，冷轧的压下率设定为60％以上且90％以下。优选为70％以上且90％以下。
接着，将通过上述冷轧得到的冷轧板在连续退火线中通板，供至连续退火。
连续退火的退火温度：700℃以上且850℃以下
在本发明中，在钢的再结晶温度以上的温度范围内实施连续退火，使加工组织再结晶化，由此实现提高钢板的加工性。退火温度低于700℃时，不能促进钢的再结晶。其结果是在钢板中残留有硬质的加工组织从而冲压成形性变差。另一方面，退火温度超过850℃时，能量负荷增大，招致生产成本的高涨。因此，连续退火的退火温度设定为700℃以上且850℃以下。优选为720℃以上且830℃以下。
需要说明的是，实施连续退火时，使冷轧板在700℃以上且850℃以下的温度范围内滞留的时间优选设定为300秒以上且2000秒以下。在上述温度范围内的滞留时间为300秒以上时，在钢板组织中不会残留未再结晶部，钢板的加工性不会变差。另一方面，上述温度范围内的滞留时间为2000秒以下时，生产率不会变差。
连续退火后，出于调整钢板的形状、表面粗糙度的目的，可以实施表面光轧。表面光轧的延伸率没有特别规定，通常优选设定为0.3％以上且2.0％以下的范围。
需要说明的是，钢板的板厚没有特别限制，例如可以在0.2～2mm的范围内根据钢板的目的适当选择。
由此，可以得到直径超过0.5μm的析出物中所含的Mn量为100质量ppm以下的高张力钢板、即可以得到即使在实施镀锌系处理等表面处理后实施机械性切割加工的情况下也能够充分确保剪切端面、冲裁面等、锌系镀层等牺牲防腐蚀作用涉及不到的切割端面的耐腐蚀性的高张力钢板。
对钢板实施镀敷处理的方法没有特别限制，能够应用热镀处理、电镀处理、蒸镀处理等中的任一种。另外，可以仅对钢板的单面实施镀敷处理，也可以对钢板的双面实施镀敷处理。对钢板实施镀锌系处理的情况下，优选使锌系镀层的每单面的附着量为5g/m2以上。镀敷金属除了为锌单一系以外也可以为Zn-Al系、Zn-Ni系、Zn-Cr系、Zn-Fe系、Zn-Al-Mg系等多元系、合金镀敷系。
另外，对钢板实施利用含有牺牲防腐蚀颜料的涂料进行涂装处理代替镀敷处理作为表面处理的方法，除了使用含有牺牲防腐蚀颜料的涂料以外可以应用常用的涂装处理中的任一种。例如可以例示出如下方法：在环氧类涂料、丙烯酸类涂料、酚类涂料中添加对铁具有牺牲防腐蚀作用的含有Zn、Al中的一种以上的颜料(牺牲防腐蚀颜料)，使用辊涂、流涂等涂布方法对钢板的单面或双面进行涂布。为了牺牲防腐蚀作用能够充分发挥，优选调节成每单面的附着量为10g/m2以上。
如上所述实施镀敷处理等表面处理而在钢板表面形成镀层等表面处理层后、或者进一步实施铬酸盐处理、磷酸盐处理、硅烷处理等后，可以在该镀层等表面处理层的表面形成无机包覆层、有机包覆层、无机有机复合包覆层中的任一种以上。例如，可以形成无机包覆层、有机包覆层、无机有机复合包覆层中的任一种，也可以依次形成无机包覆层、有机包覆层。作为无机包覆层的形成方法，例如可以使用电沉积涂装、还原析出等。另外，作为有机包覆层、无机有机复合包覆层的形成方法，例如可以使用涂装、层压(贴膜)等。
实施例
利用转炉将钢水熔炼，通过连铸法制成铸片。铸片的组成为含有表1所示的化学成分且余量由Fe和不可避免的杂质构成。将冷却至室温的铸片再加热而实施热轧，热轧结束后，进行水冷、卷取，制成热轧板。接着，对热轧板进行酸洗，实施冷轧而制成冷轧板，对该冷轧板实施连续退火，进一步实施表面光轧从而制成钢板。将铸片的再加热温度、热轧的精轧结束温度、卷取温度、冷轧的压下率、连续退火的退火温度、退火时间(退火温度下的冷轧板的保持时间)、表面光轧的延伸率及表面光轧后的钢板的板厚示于表2中。
从如上所述得到的各钢板的板宽中央部裁取长度50mm×宽度30mm的试样，浸渍在非水溶剂系的10％乙酰丙酮电解液中，以20mA/cm2的电流值进行恒电流电解，将试样溶解。使所得到的溶解液通过孔径为0.5μm的过滤器，收集在过滤器上残留的直径超过0.5μm的析出物。将收集的析出物灰化，与碳酸钠：四硼酸钠＝2：1(质量比)混合并加热，熔融成玻璃状。熔融后，进一步，溶解在HCl：水＝1：1(质量比)的液体中而溶液化，利用ICP发光分析装置进行Mn的定量分析，由此求出直径超过0.5μm的析出物中所含的Mn的质量(Wp)。根据由此求出的Mn的质量(Wp)和溶解的试样的质量(Wt)计算出直径超过0.5μm的析出物中所含的Mn量(Wp/Wt×106、单位：质量ppm)。将这些结果示于表2中。
另外，从如上所述得到的各钢板在相对轧制方向呈直角方向上裁取JIS5号拉伸试验片(JISZ2201(2009))，依据JISZ2241(2011)的规定进行拉伸试验，测定拉伸强度(TS)。将这些结果示于表2中。
进一步，对如上所述得到的各钢板的表面(双面)实施表面处理。将表面处理方法示于表3中。表面处理根据钢板的Si含量进行变更。钢板的Si含量为0.5％以下的情况下，实施镀敷处理；钢板的Si含量大于0.5％的情况下，实施涂装处理。需要说明的是，钢板No.9虽然Si含量大于0.5％，但实施了镀敷处理。虽然发生了不上镀，但实施了切割端面的腐蚀试验。
利用剪切机对所得到的表面处理后的钢板进行剪切，从板宽中央部裁取长度50mm×宽度50mm的试样。使用如此通过剪切加工而裁取的具有切割端面(剪切端面)的试样，实施干湿反复试验。干湿反复试验的试验条件设定为如下条件：利用湿润试验机将试样在温度：32℃、相对湿度：60％下保持5分钟后将试样在温度：20℃、相对湿度：35％下保持30分钟，以上述处理作为一个循环，反复实施10个循环。
干湿反复试验后，对试样的切割端面(剪切端面)的外观进行目测观察，通过三阶段评价法对切割端面的耐腐蚀性进行评价。将切割端面的生锈面积率为10％以下的情况下评价为“切割端面的耐腐蚀性：极其良好(◎)”。将切割端面的生锈面积率大于10％且40％以下的情况评价为“切割端面的耐腐蚀性：良好(○)”。另一方面，将切割端面的生锈面积率大于40％的情况评价为“切割端面的耐腐蚀性：不良(×)”。将这些结果示于表2中。
[表1]
[表3]
＊＊＊＊)每单面的附着量
如表2所示，比较例的钢板均没有得到足够的切割端面耐腐蚀性。另一方面，发明例的钢板均是拉伸强度(TS)超过440MPa，虽然含有0.16％以上的招致耐腐蚀性降低的Mn，但显示出良好的切割端面耐腐蚀性。
如上所述，根据本发明，即使在以高张力化为目的使Mn含量为0.16％以上的情况下，也可以得到切割端面的耐腐蚀性优良的钢板。因此，将对本发明钢板实施镀敷处理等表面处理的钢板(表面处理钢板)实际应用于家电产品、商用机器等的强度部件时，可以发挥优良的切割端面耐腐蚀性，能够实现部件的再利用。

Claims (12)

1.一种切割端面的耐腐蚀性优良的钢板，其具有以质量％计含有C：0.001％以上且0.1％以下、Si：4.0％以下、Mn：0.16％以上且1.0％以下、P：0.03％以下、S：0.02％以下、Al：0.003％以上且0.06％以下、余量由Fe和不可避免的杂质构成的组成，直径超过0.5μm的析出物中所含的Mn量为100质量ppm以下。
2.一种切割端面的耐腐蚀性优良的钢板，其是在钢板的单面或双面具备锌系镀层作为表面处理层的钢板，该钢板具有以质量％计含有C：0.001％以上且0.1％以下、Si：0.5％以下、Mn：0.16％以上且1.0％以下、P：0.03％以下、S：0.02％以下、Al：0.003％以上且0.06％以下、余量由Fe和不可避免的杂质构成的组成，直径超过0.5μm的析出物中所含的Mn量为100质量ppm以下。
3.如权利要求2所述的切割端面的耐腐蚀性优良的钢板，其中，所述锌系镀层是每单面的镀层附着量为5g/m2以上的锌系镀层。
4.如权利要求3所述的切割端面的耐腐蚀性优良的钢板，其中，在所述锌系镀层的表面进一步具备无机包覆层、有机包覆层、无机有机复合包覆层中的任意一种以上的包覆层。
5.一种切割端面的耐腐蚀性优良的钢板，其是在钢板的单面或双面具有含有牺牲防腐蚀颜料的涂膜作为表面处理层的钢板，该钢板具有以质量％计含有C：0.001％以上且0.1％以下、Si：大于0.5％且4.0％以下、Mn：0.16％以上且1.0％以下、P：0.03％以下、S：0.02％以下、Al：0.003％以上且0.06％以下、余量由Fe和不可避免的杂质构成的组成，直径超过0.5μm的析出物中所含的Mn量为100质量ppm以下。
6.如权利要求5所述的切割端面的耐腐蚀性优良的钢板，其中，所述含有牺牲防腐蚀颜料的涂膜是以每单面的附着量计为10g/m2以上的涂膜。
7.如权利要求5或6所述的切割端面的耐腐蚀性优良的钢板，其中，所述牺牲防腐蚀颜料含有Zn和/或Al。
8.如权利要求5～7中任一项所述的切割端面的耐腐蚀性优良的钢板，其中，在所述含有牺牲防腐蚀颜料的涂膜的表面进一步具备无机包覆层、有机包覆层、无机有机复合包覆层中的任意一种以上的包覆层。
9.一种切割端面的耐腐蚀性优良的钢板的制造方法，将具有以质量％计含有C：0.001％以上且0.1％以下、Si：4.0％以下、Mn：0.16％以上且1.0％以下、P：0.03％以下、S：0.02％以下、Al：0.003％以上且0.06％以下、余量由Fe和不可避免的杂质构成的组成的铸片再加热而均热保持在1000℃以上且1100℃以下的温度范围，然后实施使精轧结束温度为Ar3相变点以上的热轧，在680℃以下的卷取温度下进行卷取，由此制成热轧板，对该热轧板进行酸洗，然后以60％以上且90％以下的压下率实施冷轧而制成冷轧板，对该冷轧板在700℃以上且850℃以下的退火温度下实施连续退火。
10.如权利要求9所述的切割端面的耐腐蚀性优良的钢板的制造方法，其中，实施所述连续退火后，实施表面处理，在钢板的单面或双面形成表面处理层，此时，在所述铸片的Si含量以质量％计为0.5％以下的情况下，使所述表面处理为镀锌系处理从而使所述表面处理层为锌系镀层；在所述铸片的Si含量以质量％计为大于0.5％的情况下，使所述表面处理为利用含有牺牲防腐蚀颜料的涂料进行的涂装，使所述表面处理层为含有牺牲防腐蚀颜料的涂膜。
11.如权利要求10所述的切割端面的耐腐蚀性优良的钢板的制造方法，其中，所述镀锌处理为使每单面的镀层附着量为5g/m2以上的镀敷处理，所述含有牺牲防腐蚀颜料的涂装处理为使每单面的附着量为10g/m2以上的涂装处理。
12.如权利要求10或11所述的切割端面的耐腐蚀性优良的钢板的制造方法，其中，在所述表面处理层的表面进一步形成有无机包覆层、有机包覆层、无机有机复合包覆层中的任意一种以上的包覆层。
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