CN110520552A - 合金化热浸镀锌钢板的制造方法和连续热浸镀锌装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种合金化热浸镀锌钢板的制造方法，其对Si含量为0.2质量％以上的钢板实施热浸镀锌时，镀覆密合性高，可得到良好的镀覆外观，并且即使其后连续地对Si含量低于0.2质量％的钢板实施热浸镀锌时，通过迅速地切换均热带内气氛的露点而还能够抑制拾取缺陷的产生。本发明中，当通过均热带的钢板为含有0.2质量％以上的Si的钢种时，向均热带供给干燥气体和加湿气体这两者，此时，在均热带中，从通板速度V和均热带输出侧的目标温度T考虑来确定均热带后段，上述加湿气体仅从多个加湿气体供给口中的位于上述均热带后段的加湿气体供给口供给。

Description

合金化热浸镀锌钢板的制造方法和连续热浸镀锌装置
技术领域
本发明涉及具备：依次排列设置有加热带、均热带和冷却带的退火炉、位于上述冷却带的下游的热浸镀锌设备、以及位于上述热浸镀锌设备的下游的合金化设备的连续热浸镀锌装置，以及，使用该装置的合金化热浸镀锌钢板的制造方法。
背景技术
近年来，在汽车、家电、建材等领域，对有助于结构体的轻型化等的高张力钢板(高强度钢板)的需求越来越多。作为高强度钢材，例如，已知通过使钢中含有Si而可以制造扩孔性良好的钢板，通过含有Si、Al而容易形成残余γ的可以制造延展性良好的钢板。
但是，在将含有大量(特别是0.2质量％以上)Si的高张力钢板作为母材制造合金化热浸镀锌钢板时，存在以下问题。合金化热浸镀锌钢板是通过在还原气氛或非氧化性气氛中以600～900℃左右的温度将母材钢板进行加热退火后，对该钢板进行热浸镀锌处理，进一步将镀锌进行加热合金化而制造的。
其中，钢中的Si为易氧化性元素，即使在通常使用的还原气氛或非氧化性气氛中也会被选择性氧化，在钢板的表面富集，形成氧化物。该氧化物会降低对镀覆处理时的熔融锌的润湿性，产生不镀覆。因此，随着钢中Si浓度的增加，润湿性急剧下降，不镀覆频发。另外，即使未达到不镀覆的情况，也有镀覆密合性差的问题。而且，如果钢中的Si被选择性氧化而在钢板的表面富集，则在热浸镀锌后的合金化过程中还会产生显著的合金化延迟，存在明显阻碍生产率的问题。
针对这样的问题，在专利文献1中记载一种合金化热浸镀锌钢板的制造方法，其特征在于，具有：在退火炉的内部，按照包括直燃式加热炉(DFF)的加热带、均热带和冷却带的顺序输送钢板，对上述钢板进行退火的工序；对从上述冷却带排出的钢板实施热浸镀锌的工序；将镀锌进行加热合金化的工序，向均热带供给加湿气体与干燥气体的混合气体和干燥气体，向上述冷却带供给干燥气体，并且，使均热带的容积Vr、向均热带供给的加湿气体的气体流量Qrw和含有水分Wr、向均热带供给的干燥气体的气体流量Qrd、向上述冷却带供给的干燥气体的气体流量Qcd、以及上述均热带的内部的平均温度Tr满足规定的关系。该技术是通过加热带中使用直燃式加热炉使钢板表面的氧化充分进行后，使均热带整体为比常规方法的露点高的露点而使Si的内部氧化充分进行，从而抑制Si的表面富集而减少合金化温度的技术。根据该方法，即使对含有0.2质量％以上的Si的钢板实施合金化热浸镀锌的情况下，其镀覆密合性也高，能够得到良好的镀覆外观，且通过降低合金化温度，能够抑制拉伸强度的下降。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016－017192号公报
发明内容
然而，在专利文献1所记载的方法中，仅着眼于对Si含量为0.2质量％以上的高张力钢板实施热浸镀锌时可得到良好的镀覆外观，完全没有考虑其后接着使Si含量低于0.2质量％的钢板(以下，在本说明书中称为“普通钢板”)通板的情况。然而，如果钢种改变，则所需的退火温度(均热带输出侧温度)、均热带露点也会改变。因此，如果像专利文献4那样在Si含量为0.2质量％以上的高张力钢板的通板时，将加湿气体向均热带的整体供给，将均热带整体的露点控制成均匀的高露点，则其后在均热带内切换成最适合Si含量低于0.2质量％的普通钢板的低露点是需要时间的。因此，在露点充分切换前退火的普通钢板(即钢板线圈的前端部分)产生拾取(pick up)缺陷，在后续工序中需要切下该前端部分，导致合格率下降，专利文献1中记载的方法在这方面还有改善的余地。
因此，本发明鉴于上述课题，其目的在于提供对Si含量为0.2质量％以上的钢板实施热浸镀锌时，镀覆密合性高，可得到良好的镀覆外观，并且即使其后连续地对Si含量低于0.2质量％的钢板实施热浸镀锌时，通过迅速地切换均热带内气氛的露点而能够抑制拾取缺陷的产生的合金化热浸镀锌钢板的制造方法和连续热浸镀锌装置。
本发明旨在同时实现下述目标：(A)在Si含量为0.2质量％以上的高张力钢板通板时，抑制Si氧化物在钢板表面富集而实现良好的密合性；(B)其后，在Si含量低于0.2质量％的普通钢板连续通板时，通过迅速地切换均热带内气氛的露点而抑制拾取缺陷的产生。而且，经过本发明人等的研究，得知为了实现(A)，未必需要向均热带的整体供给加湿气体而高露点化，仅从特别是钢板成为最高温的均热带的后段供给加湿气体即可。通过仅向后段供给加湿气体，而并非均热带的整体，从而在通板不需要供给加湿气体的钢种时，能够迅速使均热带内低露点化，实现(B)的目标。而且，经过本发明人等的研究，得到下述见解：从通板速度V和均热带输出侧的目标温度T考虑来确定在高张力钢板的通板时应供给加湿气体的均热带后段的范围是重要的，由此能够同时实现(A)和(B)。
基于上述见解完成的本发明的主旨构成如下。
[1]一种合金化热浸镀锌钢板的制造方法，其特征在于，是使用连续热浸镀锌装置的合金化热浸镀锌钢板的制造方法，上述连续热浸镀锌装置具备：依次排列设置有加热带、均热带和冷却带的立式退火炉，位于上述冷却带的下游的热浸镀锌设备，以及位于上述热浸镀锌设备的下游的合金化设备，
上述合金化热浸镀锌钢板的制造方法具有以下的工序：
在上述退火炉的内部，按照上述加热带、上述均热带和上述冷却带的顺序输送钢板，对上述钢板进行退火，此时，在各带的内部，上述钢板在上下方向被输送多次而形成多个道次的工序，
使用上述热浸镀锌设备，对从上述冷却带排出的钢板实施热浸镀锌的工序，
使用上述合金化设备，将施加于上述钢板的镀锌进行加热合金化的工序，
并且，在上述均热带配置将还原性或非氧化性的加湿气体向上述均热带内供给的多个加湿气体供给口、和将还原性或非氧化性的干燥气体向上述均热带内供给的至少一个干燥气体供给口，
当通过上述均热带的上述钢板为含有0.2质量％以上的Si的钢种时，将上述干燥气体和上述加湿气体这两者向上述均热带供给，
此时，在上述均热带中，将与以满足下式(1)的方式确定的L对应的钢板部分的、最上游位置所对应的道次的一个上游的道次更靠近上述冷却带侧的空间定义为均热带后段，上述加湿气体仅从上述多个加湿气体供给口中的位于上述均热带后段的加湿气体供给口供给。
1.0≤10100L/V exp{﹣14560/(T+273.15)}≤2.5···(1)
L[m]：从均热带输出侧起算的钢板长度
V[m/s]：通板速度
T[℃]：均热带输出侧的目标温度
[2]根据上述[1]所述的合金化热浸镀锌钢板的制造方法，其中，当通过上述均热带的上述钢板为含有0.2质量％以上的Si的钢种时，控制为从位于上述均热带后段的露点测定口采取的炉内气体的露点为-25℃～0℃。
[3]一种连续热浸镀锌装置，其特征在于，是进行上述[1]或[2]所述的热浸镀锌钢板的制造方法的连续热浸镀锌装置，具备：
依次排列设置有加热带、均热带和冷却带的退火炉，
位于上述冷却带的下游的热浸镀锌设备，
位于上述热浸镀锌设备的下游的合金化设备，
配置于上述均热带的、将还原性或非氧化性的加湿气体向上述均热带内供给的多个加湿气体供给口和将还原性或非氧化性的干燥气体向上述均热带内供给的至少一个干燥气体供给口，
上述多个加湿气体供给口各自独立地具备可控制上述加湿气体的供给和阻断以及气体流量的调节阀。
根据本发明的合金化热浸镀锌钢板的制造方法和连续热浸镀锌装置，在对Si含量为0.2质量％以上的钢板实施热浸镀锌时，镀覆密合性高，可得到良好的镀覆外观，并且即使其后连续对Si含量低于0.2质量％的钢板实施热浸镀锌时，通过迅速地切换均热带内气氛的露点而还能够抑制拾取缺陷的产生。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式中使用的连续热浸镀锌装置100的构成的示意图。
图2是表示向图1中的均热带12供给加湿气体和干燥气体的系统的示意图。
具体实施方式
首先，参照图1对本发明的一个实施方式的合金化热浸镀锌钢板的制造方法中使用的连续热浸镀锌装置100的构成进行说明。连续热浸镀锌装置100具备：依次排列设置有加热带10、均热带12和冷却带14、16的立式退火炉20，位于冷却带16的钢板通板方向下游的作为热浸镀锌设备的热浸镀锌浴22，位于该热浸镀锌浴22的钢板通板方向下游的合金化设备23。本实施方式中冷却带包括第1冷却带14(急冷带)和第2冷却带16(除冷带)。与第2冷却带16连结的炉鼻子18的前端浸渍于热浸镀锌浴22，退火炉20与热浸镀锌浴22连接。
钢板P被从加热带10的下部的钢板导入口导入加热带10内。在各带10、12、14、16的上部和下部配置1个以上的炉底辊。以炉底辊为起点将钢板P折回180度时，在退火炉20的规定的带的内部，钢板P在上下方向被输送多次而形成多个道次。图1中示出了在加热带10有2个道次、在均热带12有10个道次、在第1冷却带14有2个道次、在第2冷却带16有2个道次的例子，但道次数并不局限于此，可以根据处理条件适当地设定。另外，在一部分的炉底辊中，不将钢板P折回而使其转向为直角，使钢板P向下一条带移动。如此，在退火炉20的内部，可以按照加热带10、均热带12和冷却带14、16的顺序输送钢板P，对钢板P进行退火。
各带10、12、14、16均为立式炉，其高度没有特别限定，可以为20～40m左右。另外，各带的长度(图1中的左右方向)可以根据各带内的道次数适当地决定，例如，如果为2个道次的加热带10，则可以为0.8～2m左右，如果为10个道次的均热带12，则可以为10～20m左右，如果为2个道次的第1冷却带14和第2冷却带16，则可以分别为0.8～2m左右。
在退火炉20中，邻接的带介由将各自的带的上部彼此或下部彼此连接的连通部而连通。在本实施方式中，加热带10与均热带12介由将各自的带的下部彼此连接的炉喉(缩颈部)而连通。均热带12与第1冷却带14介由将各自的带的下部彼此连接的炉喉而连通。第1冷却带14与第2冷却带16介由将各自的带的下部彼此连接的炉喉而连通。各炉喉的高度可以适当地设定，但从提高各带的气氛的独立性的观点考虑，优选各炉喉的高度尽量低。退火炉20内的气体从炉的下游流向上游，从加热带10的下部的钢板导入口排出。
(加热带)
在本实施方式中，加热带10可以使用辐射管(RT)或者电加热器来间接加热钢板P。加热带10的内部的平均温度优选为700～900℃。来自均热带12的气体流入加热带10的同时，另行向加热带10供给还原性气体或非氧化性气体。作为还原性气体，通常使用H2－N2混合气体，例如可举出具有H2：1～20体积％且剩余部分由N2和不可避免的杂质构成的组成的气体(露点：﹣60℃左右)。另外，作为非氧化性气体，可举出具有由N2和不可避免的杂质构成的组成的气体(露点：﹣60℃左右)。对加热带10的气体供给没有特别限定，但优选以均等投入加热带内的方式，从高度方向2处以上、长度方向1处以上的投入口供给。向加热带供给的气体的流量利用设置于配管的气体流量计(未图示)来测定，没有特别限定，可以为10～100(Nm3/hr)左右。
(均热带)
本实施方式中，均热带12可以使用辐射管(未图示)作为加热机构来间接加热钢板P。均热带12的内部的平均温度优选为700～1000℃。
向均热带12供给还原性气体或者非氧化性气体。作为还原性气体，通常使用H2－N2混合气体，例如可举出具有H2：1～20体积％且剩余部分由N2和不可避免的杂质构成的组成的气体(露点：﹣60℃左右)。另外，作为非氧化性气体，可举出具有由N2和不可避免的杂质构成的组成的气体(露点：﹣60℃左右)。
在本实施方式中，向均热带12供给的还原性气体或者非氧化性气体为加湿气体和干燥气体这二种形态。此处，“干燥气体”是指露点为﹣60℃～﹣50℃左右的上述还原性气体或者非氧化性气体，是没有被加湿装置加湿的气体。另一方面，“加湿气体”是指利用加湿装置将露点加湿至0～30℃的气体。
图2是表示向均热带12供给加湿气体和干燥气体的系统的示意图。加湿气体由加湿气体供给口44A～E、加湿气体供给口45A～E和加湿气体供给口46A～E这三个系统供给。图2中，上述还原性气体或者非氧化性气体(干燥气体)利用干燥气体分配装置24，一部分被送至加湿装置26，剩余部分以干燥气体的状态通过干燥气体用配管30，介由干燥气体供给口32A、32B、32C、32D向均热带12内供给。
干燥气体供给口的位置和个数没有特别限定，可以考虑各种条件适当地确定。但是，优选沿均热带的长度方向在相同的高度位置配置多个干燥气体供给口，且优选在均热带的长度方向均等地配置。
被加湿装置26加湿的气体通过加湿气体用配管40，由加湿气体分配装置39分配到上述三个系统，经由各个加湿气体用配管43，介由加湿气体供给口44A～E、加湿气体供给口45A～E和加湿气体供给口46A～E向均热带12内供给。
加湿气体供给口的位置和数没有特别限定，可以考虑各种条件而适当地确定。但是，优选沿均热带的长度方向在相同的高度位置配置多个加湿气体供给口，且优选在均热带的长度方向均等地配置。另外，沿均热带的长度方向的加湿气体供给口的列优选在沿均热带12的上下方向分割成两部分的区域分别设置1处以上。由此，能够均匀地控制均热带12整体的露点。符号41为加湿气体用流量计，符号42为加湿气体用露点计。
在加湿装置26内，存在具有氟系或聚酰亚胺系中空纤维膜或平膜等的加湿模块，在膜的内侧流通干燥气体，在膜的外侧使调整为规定温度的纯水在循环恒温水槽28内循环。氟系或聚酰亚胺系中空纤维膜或平膜是与水分子具有亲和力的离子交换膜的一种。如果在中空纤维膜的内侧与外侧产生水分浓度差，则产生欲使该浓度差均等的力，水分以该力作为驱动力透过膜向低水分浓度的一方移动。干燥气体温度根据季节或1天的气温变化而变化，但在该加湿装置中能充分具有介由水蒸气透过膜的气体与水的接触面积而进行热交换，因此无论干燥气体温度比循环水温高还是低，干燥气体均成为加湿至与设定水温相同的露点的气体，能够进行高精度的露点控制。加湿气体的露点在5～50℃的范围内可任意控制。如果加湿气体的露点比配管温度高，则在配管内凝结，凝结的水有可能直接浸入炉内，因此加湿气体用配管被加热·保热至加湿气体露点以上且外部空气温度以上。
在此，在制造具有含有0.2质量％以上的Si的成分组成的高张力钢板时，为了使均热带内的露点上升，在干燥气体基础上还向均热带12供给加湿气体。与此相对，在制造Si含量低于0.2质量％的钢板(例如拉伸强度270MPa左右的普通钢板)时，仅向均热带12供给干燥气体，而不供给混合气体。
本实施方式的特征在于：在Si含量为0.2质量％以上的高张力钢板通板时，加湿气体仅从钢板成为最高温的均热带的后段供给，而且，从通板速度V和均热带输出侧的目标温度T考虑而确定均热带后段的范围。以下，对采用这样的特征构成的技术意义进行说明。应予说明，为了能够控制这样的加湿气体的供给，在本实施方式中，如图2所示，全部加湿气体供给口均各自独立地具有能够控制加湿气体的供给/阻断以及气体流量的调节阀50。
将加热带输出侧的钢板温度设定为比均热带输出侧的钢板温度(退火温度)低300～500℃左右。例如，均热带输出侧的钢板温度为850℃时，使加热带输出侧的钢板温度为350～550℃左右，在均热带的前段将钢板加热300～500℃。另一方面，钢中添加的Si在700℃以上的高温下，在钢板表面富集明显。为了抑制该表面富集，可以使钢板成为最高温的均热带后段的区域的露点为﹣25～0℃，已知Si促进钢板内部的氧化物形成，具有提高镀覆密合性、促进合金化反应的效果。而且，发现应供给加湿气体的均热带后段的范围可以基于下式(1)来确定。
1.0≤10100L/V exp{﹣14560/(T+273.15)}≤2.5···(1)
L[m]：从均热带输出侧起算的钢板长度
V[m/s]：通板速度
T[℃]：均热带输出侧的目标温度
其中，通板速度V和均热带输出侧的目标温度T在Si含量为0.2质量％以上的高张力钢板通板时预先确定。通常，考虑钢板的厚度等从1.0～2.0m/s的范围确定通板速度V，考虑钢板的成分组成等从750～900℃的范围确定均热带输出侧的目标温度T。应予说明，“均热带输出侧的目标温度”是指在钢板的材质控制上设定的均热带输出侧的钢板的目标温度，以利用辐射温度计测定的钢板温度成为该目标温度的方式控制均热带内温度。
因此，将预先确定的通板速度V和均热带输出侧的目标温度T代入式(1)，以满足式(1)的方式确定从均热带输出侧起算的钢板长度L。参照图2，将从均热带输出侧起算的钢板长度L设为从均热带的下部炉底辊49中的位于最下游的均热带输出侧的下部炉底辊49E起算的钢板长度。而且，将与确定的L对应的钢板部分的、最上游位置所对应的道次的一个上游的道次更靠近冷却带侧的空间定义为均热带后段。参照图2，由P1表示从均热带输出侧起算的长度为L的钢板部分的最上游位置。将与该最上游位置P1对应的道次(图2中为第5道次)的一个上游的道次(图2中为第4道次)更靠近冷却带侧、即均热带长度方向的下游侧设为均热带后段12B。应予说明，将较与最上游位置P1对应的道次的一个上游的道次(图2中为第4道次)更靠近加热带侧、即均热带长度方向的上游侧设为均热带前段12A。而且，在本实施方式中，加湿气体仅从多个加湿气体供给口中的位于均热带后段12B的加湿气体供给口(图2中，上段为加湿气体供给口44C～E，中段为加湿气体供给口45C～E，下段为加湿气体供给口46C～E)供给。如此，(A)在Si含量为0.2质量％以上的高张力钢板通板时，能够抑制Si氧化物在钢板表面富集而实现良好的密合性，并且，(B)其后在Si含量低于0.2质量％的普通钢板连续通板时，通过迅速地切换均热带内气氛的露点而能够抑制拾取缺陷的产生。应予说明，根据上述的均热带后段的定义，对于与从均热带输出侧起算的长度为L的钢板部分的最上游位置P1所对应的道次中，向该道次的钢板的表面和背面供给加湿气体。
式(1)中使第二边的值为1.0以上是为了确保达到必要最低限度的Si的内部氧化的必要条件。因此，第二边的值低于1.0的情况下，在Si含量为0.2质量％以上的高张力钢板通板时，Si的内部氧化无法充分进行，得不到镀覆密合性高且良好的镀覆外观。另外，合金化温度变成高温，拉伸强度下降。由此，在本实施方式中，使第二边的值为1.0以上。
另一方面，使第二边的值为2.5以下示出了为了迅速进行均热带内的气氛切换的必要条件。因此，第二边的值大于2.5的情况下，在从添加了Si的高张力钢板切换成普通钢板时，露点变更耗费时间，在制造普通钢板时产生拾取等表面缺陷。另外，即便使第二边的值大于2.5而加长增大加湿区域，镀覆密合性、合金化反应促进效果也达到饱和。由此，在本实施方式中，使第二边的值为2.5以下。
在实际的操作中，例如可以如下进行。例如，通板速度V＝2.0m/s的情况下，均热带输出侧的目标温度T＝750℃时，满足式(1)的从均热带输出侧起算的钢板长度为301m≤L≤750m，均热带输出侧的目标温度T＝800℃时，满足式(1)的从均热带输出侧起算的钢板长度为155m≤L≤387m。因此，在操作中想要使通板速度为2.0m/s恒定的情况下，以满足301m≤L≤387m的方式，例如使L＝301m设定均热带后段。如此，无论均热带输出侧的目标温度T为750℃还是800℃，都能够进行满足式(1)的操作，因此除变更目标温度T以外不需要大幅的操作条件的变更。
另外，通板速度V＝1.0m/s的情况下，均热带输出侧的目标温度T＝750℃时，满足式(1)的从均热带输出侧起算的钢板长度为151m≤L≤375m。由此，在进行通板速度＝2.0m/s、均热带输出侧的目标温度T＝800℃的操作(满足式(1)的L范围为155～387m的操作)后，想要进行将均热带输出侧的目标温度变更为T＝750℃的操作时，如果使通板速度为1.0m/s，则能够固定为L＝155m以上。也就是说，不需要扩大均热带后段，因此从气氛切换迅速化的观点考虑来讲优选。
向均热带12内供给的加湿气体的流量只要如上述那样控制就没有特别限定，大致维持在100～400(Nm3/hr)的范围内。另外，向均热带12内供给的干燥气体的流量没有特别限定，在具有含有0.2质量％以上的Si的成分组成的高张力钢板的通板时，大致维持在10～300(Nm3/hr)的范围内，在Si含量低于0.2质量％的钢板(例如拉伸强度270MPa左右的普通钢板)的通板时，维持在200～600(Nm3/hr)的范围内。
(冷却带)
本实施方式中，钢板P在冷却带14、16被冷却。钢板P在第1冷却带14被冷却至480～530℃左右，在第2冷却带16被冷却至470～500℃左右。
向冷却带14、16也供给上述还原性气体或者非氧化性气体，但在此仅供给干燥气体。向冷却带14、16进行的干燥气体的供给没有特别限定，优选以均等投入冷却带内的方式从高度方向2处以上、长边方向2处以上的投入口供给。向冷却带14、16供给的干燥气体的合计气体流量利用设置于配管的气体流量计(未图示)测定，没有特别限定，可以为200～1000(Nm3/hr)左右。
(热浸镀锌浴)
可以使用热浸镀锌浴22，对从第2冷却带16排出的钢板P实施热浸镀锌。热浸镀锌可以根据常规方法进行。
(合金化设备)
可以使用合金化设备23对施加于钢板P的镀锌进行加热合金化。合金化处理可以根据常规方法进行。根据本实施方式，由于合金化温度不会变成高温，所以能够抑制制造的合金化热浸镀锌钢板的拉伸强度下降。
(钢板的成分组成)
作为退火和热浸镀锌处理的对象的钢板P没有特别限定，但在为含有0.2质量％以上的Si的成分组成的钢板、即高张力钢的情况下，能够有利地获得本发明的效果。以下，对钢板的优选的成分组成进行说明。在以下的说明中由％表示的单位全部为质量％。
C通过形成作为钢组织的残余奥氏体层、马氏体相等而容易提高加工性，所以优选为0.025％以上，本发明中不特别规定下限。另一方面，如果超过0.3％，则焊接性劣化，因此C量优选为0.3％以下。
Si是对强化钢而得到良好的材质有效的元素，在高张力钢板中添加0.2％以上。Si低于0.2％时，为了得到高强度需要高价的合金元素。另一方面，如果超过2.5％，则会抑制氧化处理中的氧化皮膜形成。另外，合金化温度也变得高温化，难以得到所希望的机械特性。因此，Si量优选为2.5％以下。
Mn是对钢的高强度化有效的元素。为了确保590MPa以上的拉伸强度，优选含有0.5％以上。另一方面，如果超过3.0％，则有时难以确保焊接性、镀覆密合性、强度延展性平衡。因此，Mn量优选为0.5～3.0％。拉伸强度为270～440MPa时，以1.5％以下适当地添加。
P是对钢的高强度化有效的元素，但由于延迟锌与钢的合金化反应，所以在添加0.2％以上的Si的钢的情况下，优选为0.03％以下，另外可根据强度适当地添加。
S虽对钢强度的影响少，但对热轧·冷轧时的氧化皮膜形成有影响，因此优选为0.005％以下。
应予说明，在上述元素的基础上，例如也可以任意地添加Cr、Mo、Ti、Nb、V、B等元素中的1种或者2种以上，其以外的剩余部分为Fe和不可避免的杂质。
实施例
(实验条件)
使用图1和图2所示的连续热浸镀锌装置，将表1所示的成分组成的4种钢板在各种退火条件下退火，其后实施热浸镀锌和合金化处理。钢B、C为高张力钢，钢A、D为普通钢。如表2所示，在No.1～4的试验例中，按钢A、B、C、D的顺序连续地通板。通板速度示于表1。
加热带是容积为200m3的RT炉。使加热带的内部的平均温度为700～800℃。在加热带中，作为干燥气体，使用具有15体积％的H2且剩余部分由N2和不可避免的杂质构成的组成的气体(露点：﹣50℃)。使向加热带供给的干燥气体的流量为100Nm 3/hr。
均热带是容积为700m3的RT炉。作为干燥气体，使用具有15体积％的H2且剩余部分由N2和不可避免的杂质构成的组成的气体(露点：﹣50℃)。利用具有中空纤维膜式加湿部的加湿装置将该干燥气体的一部分加湿，制备加湿气体。中空纤维膜式加湿部由10台膜模块构成，向各模块流通最大500L/min的干燥气体和最大20L/min的循环水。循环恒温水槽通用，能够供给总计200L/min的纯水。
干燥气体供给口和加湿气体供给口配置在图2所示的位置。即，加湿气体投入口与炉内炉底辊的排列(上下各5根)对应，在均热带的上部、中部和下部，沿均热带的长度方向各设置5处，即，在均热带的上下方向设置5列(每1列设置3处)，总计15处，在各加湿气体供给口设置开关阀，使其为各自独立地控制加湿气体的供给的构成。均热带的上下炉底辊间长度为30m，以加湿气体投入口1列担当钢板长度60m(2道次)的加湿区域。
将钢A～D通板时的均热带输出侧的目标温度和均热带内的目标露点统一示于表1。另外，在各钢的通板时，向均热带内以表2所示的流量供给干燥气体。另外，关于加湿气体，仅从基于表2所示的L确定的均热带后段中包括的加湿气体供给口供给加湿气体，其合计流量如表2所示。表2的“加湿气体投入列数”记载的是沿均热带的上下方向的5列中的与均热带后段对应的加湿气体供给口的列数。应予说明，如图2所示，关于加湿气体供给口的位置，上段的加湿气体供给口44A～E与下段的加湿气体供给口46A～E在均热带的长度方向配置于相同的位置，但中段的加湿气体供给口45A～E配置于在均热带的长度方向错开半个间距的位置，由此能够均等地加湿钢板的表面。其中，关于投入列数，将44A、45A、46A作为一列处理。符号B～E也是同样的。
在表2中的均热带的“前段露点”和“后段露点”栏中示出了在图2的露点测定口47A、47B的位置分别测定的均热带内的露点。表2中的“出侧测定钢板温度”为在均热带的输出侧测定的钢板温度。另外，“加湿气体露点”表示用图2的加湿气体用露点计42测定的露点。
向第1冷却带和第2冷却带中，从各带的最下部以表2所示的流量供给上述干燥气体(露点：﹣50℃)。
将镀覆浴温度调节成460℃，将镀覆浴中Al浓度调节成0.130％，将附着量通过气体擦拭调节成各单面为50g/m2。另外，在实施了热浸镀锌后，以皮膜合金化度(Fe含有率)成为10～13％的方式，用感应加热式合金化炉进行合金化处理。将此时的合金化温度示于表2。
(评价方法)
作为镀覆外观的评价，进行由光学式表面缺陷仪测定的检查(检出φ0.5以上的不镀覆缺陷、辊拾取引起的瑕疵)和通过目视观察到的合金化不均匀判定，全部项目合格则评价为○，存在轻度的合金化不均匀则评价为△，有一项不合格则评价为×。将结果示于表2。
另外，在各种条件下测定制造的合金化热浸镀锌钢板的拉伸强度。将钢A为270MPa以上，钢B为780MPa以上，钢C为980MPa以上，钢D为340MPa以上，评价为合格。将结果示于表2。
表1 (质量％)
剩余部分：Fe和不可避免的杂质
(评价结果)
在No.1中，在添加Si的高张力钢B、C通板时，由于没有加入加湿气体，式(1)的第二边的值为0，所以Si的内部氧化无法充分进行，得不到良好的镀覆外观。另外，合金化温度变成高温而拉伸强度下降。另外，在No.4中，在添加Si的高张力钢B通板时，由于式(1)的第二边的值为0.65，所以Si的内部氧化仍然无法充分进行，得不到良好的镀覆外观。另外，合金化温度变成高温而拉伸强度下降。另外，在添加Si的高张力钢C通板时，由于式(1)的第二边的值为2.99，所以钢C的镀覆外观良好，但由于露点变更耗费时间，所以在接下来通板的钢D产生拾取等表面缺陷，镀覆外观受损。
与此相对，在No.2、3中，在添加Si的高张力钢B、C通板时，由于以满足式(1)的方式供给了加湿气体，所以能够兼得钢B、C的良好的镀覆外观以及接下来通板的钢D的良好的镀覆外观。
产业上的可利用性
根据本发明的合金化热浸镀锌钢板的制造方法和连续热浸镀锌装置，对Si含量为0.2质量％以上的钢板实施热浸镀锌时，镀覆密合性高，可得到良好的镀覆外观，并且即使其后连续对Si含量低于0.2质量％的钢板实施热浸镀锌时，通过迅速地切换均热带内气氛的露点而还能够抑制拾取缺陷的产生。
符号说明
100 连续热浸镀锌装置
10 加热带
12 均热带
12A 均热带前段
12B 均热带后段
14 第1冷却带(急冷带)
16 第2冷却带(除冷带)
18 炉鼻子
20 退火炉
22 热浸镀锌浴
23 合金化设备
24 干燥气体分配装置
26 加湿装置
28 循环恒温水槽
30 干燥气体用配管
31 干燥气体用流量计
32 干燥气体供给口
39 加湿气体分配装置
40、43 加湿气体用配管
41 加湿气体流量计
42 加湿气体露点计
44A～E 加湿气体供给口
45A～E 加湿气体供给口
46A～E 加湿气体供给口
47A、B 露点测定口
48 上部炉底辊
49 下部炉底辊
49E 均热带输出侧的下部炉底辊
50 调节阀
P 钢板
P1 从均热带输出侧起算的长度为L的钢板部分的最上游位置

Claims (3)

1.一种合金化热浸镀锌钢板的制造方法，其特征在于，是使用连续热浸镀锌装置的合金化热浸镀锌钢板的制造方法，所述连续热浸镀锌装置具备：依次排列设置有加热带、均热带和冷却带的立式退火炉，位于所述冷却带的下游的热浸镀锌设备，以及，位于所述热浸镀锌设备的下游的合金化设备，
具有以下的工序：
在所述退火炉的内部，将钢板按照所述加热带、所述均热带和所述冷却带的顺序进行输送，对所述钢板进行退火，此时，在各带的内部，所述钢板在上下方向被输送多次而形成多个道次的工序，
使用所述热浸镀锌设备，对从所述冷却带排出的钢板实施热浸镀锌的工序，
使用所述合金化设备，将施加于所述钢板的镀锌进行加热合金化的工序，
并且，在所述均热带配置有将还原性或非氧化性的加湿气体向所述均热带内供给的多个加湿气体供给口、和将还原性或非氧化性的干燥气体向所述均热带内供给的至少一个干燥气体供给口，
当通过所述均热带的所述钢板为含有0.2质量％以上的Si的钢种时，将所述干燥气体和所述加湿气体两者向所述均热带供给，
此时，在所述均热带中，将比与以满足下式(1)的方式确定的L所对应的钢板部分的、最上游位置所对应的道次的一个上游的道次更靠近所述冷却带侧的空间定义为均热带后段，所述加湿气体仅从所述多个加湿气体供给口中的位于所述均热带后段的加湿气体供给口供给，
1.0≤10100L/V exp{﹣14560/(T+273.15)}≤2.5···(1)
L：从均热带输出侧起算的钢板长度，单位为m，
V：通板速度，单位为m/s，
T：均热带输出侧的目标温度，单位为℃。
2.根据权利要求1所述的合金化热浸镀锌钢板的制造方法，其中，当通过所述均热带的所述钢板为含有0.2质量％以上的Si的钢种时，控制从位于所述均热带后段的露点测定口采取的炉内气体的露点为﹣25℃～0℃。
3.一种连续热浸镀锌装置，其特征在于，是进行权利要求1或2所述的热浸镀锌钢板的制造方法的连续热浸镀锌装置，具备：
依次排列设置有加热带、均热带和冷却带的退火炉，
位于所述冷却带的下游的热浸镀锌设备，
位于所述热浸镀锌设备的下游的合金化设备，以及，
配置于所述均热带的、将还原性或非氧化性的加湿气体向所述均热带内供给的多个加湿气体供给口和将还原性或非氧化性的干燥气体向所述均热带内供给的至少一个干燥气体供给口，
所述多个加湿气体供给口各自独立地具备能够控制所述加湿气体的供给和阻断以及气体流量的调节阀。
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