CN116529409A - 强度、成型性及表面质量优异的镀覆钢板及其制造方法 - Google Patents

强度、成型性及表面质量优异的镀覆钢板及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种镀覆钢板及其制造方法，更详细地，涉及一种可适合用作汽车外板材料的具有高强度和高成型性的镀锌基钢板及其制造方法。

Description

强度、成型性及表面质量优异的镀覆钢板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种可实现汽车轻量化且强度、成型性及表面质量优异的镀覆钢板及其制造方法，更详细地，涉及一种可适合用于汽车外板材料的具有高强度和高成形性的镀锌基钢板及其制造方法。
背景技术
作为汽车外板材料，使用通过冲压加工等加工的冷轧钢板，通常需要高的成型性。近年来，根据防止全球变暖的观点，作为二氧化碳的排放管制策略，设定了新的汽车燃油效率的改善目标，并且需要提高汽车的燃油效率，例如引入针对低燃油效率汽车的优惠税制等。就提高汽车的燃油效率而言，汽车车身的轻量化是有效的手段，根据这种轻量化的观点，需要汽车车身用钢板的薄型化。但是，近年来，试图通过厚度较厚但利用高强度化来省略加固部件以实现轻量化和工艺缩短而降低成本的汽车公司正在增加。
作为满足如上所述的钢板的高强度化需求并以复杂形状压制的汽车车身用钢板，需要具有优异的表面外观的同时冲压成型性优异的镀锌基高张力钢板。
另外，在汽车用高张力钢板中，为了提高钢板的强度，使钢中含有Si、Mn、P等固溶强化元素。
特别地，为了使钢板高强度化而在钢中添加P，但P是一种非常容易偏析的元素，在板坯表面上偏析的P通过热轧和冷轧沿钢板的长度方向延伸，从而在卷材表面上形成P的偏析。由于在这种P的偏析中镀覆时合金化延迟，这会成为在合金化热浸镀锌钢板中产生线状缺陷的原因。针对这些问题，作为以P的含量为0.03％以上的钢板为基材的合金化热浸镀锌钢板的制造方法，为了消除钢板表面的不均匀性，提出了一种根据钢中的P的量的研磨量对钢板表面进行研磨，并在感应加热方式的合金化炉中进行合金化处理的方法(专利文献1)。
在这种现有技术中，为了防止合金化热浸镀锌钢板的线状缺陷，例如使用P含量为0.03％以上的超低碳的添加Ti的钢板的情况下，在连铸步骤中对表面进行3mm以上的火焰清理处理，并且在镀覆前的钢板步骤中，将表面研磨5μm以上。因此，防止了镀覆后产生形状缺陷以确保表面质量，但这些被确认为实际收率降低的原因。
(专利文献1)日本专利公开第2004-169160号
发明内容
要解决的技术问题
根据本发明的一个方面，提供一种确保高的实际收率且表面外观优异的同时具有高强度和高成型性的镀覆钢板及其制造方法。
本发明的技术问题不限定于上述内容。本发明所属的技术领域的技术人员可以从本发明的说明书全文中容易理解本发明的附加技术问题。
技术方案
本发明的一个方面提供一种镀覆钢板，其包括：
基材铁；以及
镀层，其形成在所述基材铁上，
其中，以重量％计，所述基材铁包含：C：0.003-0.009％、Si：0.05％以下、Mn：0.4-1.0％、P：0.04-0.09％、S：0.01％以下、N：0.005％以下、S.Al：0.1％以下、Mo：0.03-0.08％、Ti：0.005-0.03％、Nb：0.02-0.045％、Cu：0.06-0.15％、B：0.003％以下、余量的Fe及其它不可避免的杂质，并且所述镀覆钢板满足以下关系式1。
[关系式1]
1.6≤Mt/Ms≤6
(在所述关系式1中，所述Mt表示在基材铁侧的厚度方向上距所述基材铁的表面0.1μm位置处的Mo的平均重量％含量。所述Ms表示在基材铁侧的厚度方向上距所述基材铁的表面1/4t位置处的Mo的平均重量％含量。所述t表示所述基材铁的总平均厚度，并且是0.8-1mm的范围。)
此外，本发明的另一个方面提供一种制造镀覆钢板的方法，其包括以下步骤：
将钢进行连铸，以重量％计，所述钢包含：C：0.003-0.009％、Si：0.05％以下、Mn：0.4-1.0％、P：0.04-0.09％、S：0.01％以下、N：0.005％以下、S.Al：0.1％以下、Mo：0.03-0.08％、Ti：0.005-0.03％、Nb：0.02-0.045％、Cu：0.06-0.15％、B：0.003％以下、余量的Fe及其它不可避免的杂质；
将通过连铸获得的所述板坯进行再加热；
将再加热的板坯进行热轧以提供热轧钢板；
将所述热轧钢板进行收卷；
将所述热轧钢板进行冷轧以提供冷轧钢板；
将所述冷轧钢板进行退火；以及
将退火的冷轧钢板浸入锌基镀浴中以进行热浸镀锌，
其中，所述连铸满足以下关系式3。
[关系式3]
1≤Vc≤5-[P]/[Mo]
(在所述关系式2中，所述Vc表示连铸时的平均铸造速度，单位为m/分钟。所述[P]表示所述板坯中的P的平均重量％含量，所述[Mo]表示所述板坯中的Mo的平均重量％含量。)
有益效果
根据本发明的一个方面，可以提供一种确保高成材率且表面外观优异的同时具有高强度和高成型性的镀覆钢板及其制造方法。
本发明的多种有益的优点和效果并不限定于上述内容，可以在说明本发明的具体实施方案的过程中更容易地理解。
附图说明
图1是用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope，SEM)观察通过本发明的发明例1制造的镀覆钢板的表面的照片。
图2是用扫描电子显微镜(SEM)观察通过本发明的比较例4制造的镀覆钢板的表面的照片。
最佳实施方式
以下，对本发明的优选的实施方案进行说明。然而，本发明的实施方案可以变形为各种其它形式，本发明的范围并不限定于以下说明的实施方案。此外，本发明的实施方案是为了向本技术领域的技术人员更完整地说明本发明而提供的。
如上所述，在现有技术中，为了防止镀覆钢板的线状缺陷并确保表面质量，需要在连铸步骤中对表面进行火焰清理处理，并且在镀覆前的钢板步骤中对表面进行研磨处理，因此这成为了实际收率降低的原因。
因此，本发明人为了解决现有技术的问题进行了初步研究的结果，确认到通过在钢中添加适量作为强的碳氮化物形成元素的钛(Ti)和/或铌(Nb)等，从而可以通过使碳(C)、氮(N)、硫(S)等固溶元素最小化来确保成型性。此外，本发明人确认到通过在添加上述成分的同时，在钢中适量添加磷(P)和钼(Mo)等，可以制造出拉伸强度为390MPa以上且表面质量优异且具有高强度、高成型性的汽车外板用镀覆钢板，从而完成了本发明。
以下，对可以优选用作本发明的汽车外板材料的表面质量优异且具有高强度、高成型性的镀覆钢板及其制造方法进行说明。此时，作为汽车外板用镀覆钢板，需要满足高张力和深冲性等冲压成型性。
在作为与本实施方案相关的镀覆钢板的基材(基材铁)的去氧化皮的轧制钢板中，为了提高加工性，使用了高张力钢板，所述高张力钢板将超低碳钢作为基础成本，并适当添加了作为强化元素的Mn、P等。
即，根据本发明的一个方面的镀覆钢板包括：基材铁；以及镀层，其形成在所述基材铁上。此时，以重量％计，所述基材铁包含：C：0.003-0.009％、Si：0.05％以下、Mn：0.4-1.0％、P：0.04-0.09％、S：0.01％以下、N：0.005％以下、S.Al：0.1％以下、Mo：0.03-0.08％、Ti：0.005-0.03％、Nb：0.02-0.045％、Cu：0.06-0.15％、B：0.003％以下、余量的Fe及其它不可避免的杂质。以下，对所述基材铁的基本成分元素的添加理由和含量的限定理由进行具体的说明。
碳(C)：0.003-0.009％
C是间隙固溶元素，在冷轧和退火过程中对钢板的织构的形成有很大的影响。当钢中的固溶碳的量增多时，具有对拉拔加工有利的{111}γ-纤维织构的晶粒的生长受到抑制，并且具有{110}和{100}织构的晶粒的生长得到促进，导致退火板的拉拔性降低。进而，当所述C的含量超过0.009％时，将其析出为碳化物所需的Ti和Nb的含量增加，不仅对经济性方面不利，而且形成珠光体等，导致成型性可能会降低。因此，所述C的含量优选限制为0.009％以下。此外，当所述C的含量小于0.003％时，可能会发生无法确保充分的强度的问题，因此所述C的含量优选限制为0.003％以上。另外，更优选地，所述C的含量的下限可以为0.0038％，或者所述C的含量的上限可以为0.008％。
硅(Si)：0.05％以下(0％除外)
Si是有助于通过固溶强化来提高强度的元素。为了发挥通过这种固溶强化来提高强度的效果，必须添加Si，因此将所述基材铁中的Si含量限制为超过0％。但是，当所述Si含量超过0.05％时，会引发表面氧化皮缺陷，因此存在镀覆面特性降低的问题，因此，在本发明中，将所述Si的含量控制在0.05％以下。另外，所述Si的含量的下限更优选可以为0.024％，或者所述Si的含量的上限可以为0.042％。
锰(Mn)：0.4-1.0％
Mn是固溶强化元素，不仅有助于提高强度，而且起到将钢中的S析出为MnS的作用。当所述Mn的含量小于0.4％时，可能会发生强度降低，另一方面，当所述Mn的含量超过1.0％时，可能会发生氧化物引起的表面问题，因此所述Mn的含量优选限制为0.4-1.0％。另外，更优选地，所述Mn的含量的下限可以为0.48％，或者所述Mn的含量的上限可以为0.67％。
磷(P)：0.04-0.09％
P是固溶效果最优异，不会显著损害拉拔性，并且确保钢的强度的最有效的元素。当所述P的含量小于0.04％时，无法确保所期望的强度，另一方面，当所述P的含量超过0.09％时，可能因P的偏析而产生二次脆性和表面条纹缺陷，因此所述P的含量优选限制为0.04-0.09％。另外，更优选地，所述P的含量的下限可以为0.048％，或者所述P的含量的上限可以为0.089％。
钼(Mo)：0.03-0.08％
Mo是与磷(P)的亲和力高的元素，并且起到抑制P的偏析的作用。为了在超低碳钢中确保高强度，需要不可避免地利用P，通过适当加入Mo，可以在一定程度上有助于改善P的偏析所带来的表面缺陷。当所述Mo的含量小于0.03％时，所期望的表面改善效果不大。此外，当所述Mo的含量超过0.08％时，由于价格昂贵，成本竞争力降低，因此所述Mo的含量优选限制为0.03-0.08％。另外，更优选地，所述Mo的含量的下限可以为0.05％，或者所述Mo的含量的上限可以为0.078％。
硫(S)：0.01％以下(0％除外)、氮(N)：0.005％以下(0％除外)
S和N是钢中存在的杂质，并且不可避免地被添加，因此，在所述基材铁中，S和N的含量各自独立地超过0％。但是，为了确保优异的焊接特性，将S和N的含量优选控制为尽可能低。因此，所述S的含量控制在0.01％以下，并且所述N的含量控制在0.005％以下。另外，更优选地，所述S的含量的下限可以为0.0015％，或者所述S的含量的上限可以为0.0034％。此外，更优选地，所述N的含量的下限可以为0.0008％，或者所述N的含量的上限可以为0.004％。
铝(Al)：0.1％以下(0％除外)
Al析出AlN，从而有助于提高钢的拉拔性和延展性。为了发挥提高这种拉拔性和延展性的效果，在所述基材铁中，Al的含量超过0％。但是，当所述Al的含量超过0.1％时，存在炼钢操作时形成过多的Al夹杂物导致钢板内部产生缺陷的问题，因此所述Al的含量优选控制在0.1％以下。另外，更优选地，所述Al的含量的下限可以为0.025％，或者Al的含量的上限可以为0.08％。
钛(Ti)：0.005-0.03％
Ti是在热轧过程中与固溶碳和固溶氮反应而析出Ti基碳氮化物，从而有助于大幅提高钢板的拉拔性的元素。当所述Ti的含量小于0.005％时，无法充分析出碳氮化物，导致拉拔性变差。另一方面，当所述Ti的含量超过0.03％时，在炼钢操作时，难以控制夹杂物，可能会发生夹杂物性缺陷，因此所述Ti的含量优选限制在0.005-0.03％。另外，更优选地，所述Ti的含量的下限可以为0.007％，或者所述Ti的含量的上限可以为0.012％。
铌(Nb)：0.02-0.045％
Nb是随着热轧时由于溶质拖曳(solute drag)和析出物钉扎(pinning)效应而使奥氏体区未再结晶区扩大至高温，可以通过轧制和冷却过程制备非常微细的晶粒(grain)的最有效的元素。当所述Nb的含量小于0.02％时，钢中的奥氏体未再结晶温度区的范围变窄，并且晶粒尺寸(grain size)微细化效果微乎其微。另一方面，当所述Nb的含量超过0.045％时，随着高温强度的增加，存在热轧困难的问题，因此所述Nb的含量优选限制在0.02-0.045％。另外，更优选地，所述Nb的含量的下限可以为0.028％，或者所述Nb的含量的上限可以为0.044％。
硼(B)：0.003％以下(0％除外)
B是为了防止钢中添加P导致的二次加工脆性而添加的元素，为了实现防止上述二次加工脆性的效果，所述基材铁中的B的含量超过0％。但是，当B的含量超过0.003％时，伴随钢板的延展性的降低，因此所述B的含量优选限制为0.003％以下。另外，更优选地，所述B的含量的下限可以为0.0004％，或者所述B的含量的上限可以为0.0015％。
铜(Cu)：0.04-0.15％
Cu是为了确保强度而添加的元素，并且Cu是通过炼钢调节钢的组成时难以去除的元素。因此，为了确保强度，优选添加0.04％以上的Cu，但当Cu的含量超过0.15％时，导致晶界脆化或成本增加，因此Cu的含量限制为0.15％以下。另外，更优选地，所述Cu的含量的下限可以为0.069％，所述Cu的含量的上限可以为0.10％。
除此之外，包含余量的Fe和不可避免的杂质。除了上述组成之外，并不排除有效的成分的添加。另外，所述不可避免的杂质可以包含在通常的镀覆钢板的制造工艺中不期望地混入的所有杂质。本技术领域的技术人员可以容易理解其含义，因此对其不作特别限定。
本发明通过满足上述成分体系，可以有效地提供成型性优异的汽车外板用高强度的超低碳合金化热浸镀锌钢板。
即，本发明是针对合金化热浸镀锌钢板，所述合金化热浸镀锌钢板以超低碳钢为基础成分以提高成型性，并将含有作为强化元素的P的高张力钢板作为基材(基材铁)，本发明通过适当地调节组成和合金化程度，可以有效地防止由于含有上述P而偏析导致的线状缺陷。因此，可以有效地提供可用作汽车外板材料且具有优异的表面外观的合金化热浸镀锌钢板及其制造方法。
另外，根据本发明的一个方面，所述基材铁相当于C含量为0.01％以下的超低碳钢，因此所述基材铁可以具有基于铁素体的微细组织。此时，基于所述铁素体的微细组织可以包含不可避免地形成的其它组织。
具体地，根据本发明的一个方面，以面积分数计，所述基材铁的微细组织可以包含95％以上的铁素体，除此之外可以残留微量的珠光体等。或者，更优选地，以面积分数计，所述基材铁的微细组织可以包含99％以上的铁素体，并且可以包含1％以下的珠光体，最优选地，所述基材铁的微细组织可以为铁素体单相(包含100％的铁素体)。
通过满足上述微细组织特征，可以确保优异的成型性。即，在基材铁中，珠光体等微细组织的含量超过5％时，可能会发生成型性差的问题。
根据本发明的一个方面，虽然不作特别限定，在所述基材铁中，所述铁素体的平均晶粒尺寸可以为5-15μm的范围(即，5μm以上且15μm以下)。当所述铁素体的平均晶粒尺寸小于5μm时，由于强度过高，可能会发生不能充分确保伸长率的问题。此外，当所述铁素体的平均晶粒尺寸超过15μm时，可能会发生无法确保所期望的强度的问题。另外，虽然不作特别限定，但在进一步提高上述效果的方面，优选地，所述铁素体的平均晶粒尺寸的下限可以为7μm，或者所述铁素体的平均晶粒尺寸的上限可以为10μm。
其中，所述铁素体的平均晶粒尺寸是指以所述镀覆钢板的厚度方向(即，垂直于轧制方向的方向)上的截面为基准，测量晶粒的等效圆直径的值的平均值。更具体地，假设以贯穿晶粒内部的最长长度为粒径绘制球形颗粒时，表示测量所述粒径的值的平均值。
另外，根据本发明的镀覆钢板优选满足以下关系式1。
[关系式1]
1.6≤Mt/Ms≤6
(在所述关系式1中，所述Mt表示在基材铁侧的厚度方向上距所述基材铁的表面0.1μm位置处的Mo的平均重量％含量。所述Ms表示在基材铁侧的厚度方向上距所述基材铁的表面1/4t位置处的Mo的平均重量％含量。所述t表示所述基材铁的总平均厚度，并且是0.8-1mm的范围。)
当所述Mt/Ms值小于1.6时，可能会存在表面上产生线状缺陷的问题，当所述Mt/Ms值超过6时，可能会发生不能确保所期望的强度和伸长率的问题。另外，虽然不作特别限定，但在进一步提高上述效果的方面，优选地，所述Mt/Ms值的下限可以为1.9，或者所述Mt/Ms值的上限可以为4.9。
即，本发明人经过反复研究的结果，发现通过将所述基材铁的最表层部(在厚度方向上，从基材铁表面距基材铁中心侧0.1μm的位置处)中的Mo含量和所述基材铁的表层部(在厚度方向上，从基材铁表面距基材铁中心侧1/4t的位置处)中的Mo含量之比控制在适当范围，可以获得适合用作汽车外板材料的具有优异的表面质量和高强度的镀覆钢板。
因此，通过满足上述关系式1，可以将含有P的高强度冷轧钢板作为汽车车身的应用范围扩大到至今为止未应用过的范围(例如，针对侧围外板(side outer)等)，最终可以实现汽车车身的进一步轻量化。
另外，根据本发明的一个方面，所述镀层可以是镀锌层或锌合金镀层。虽然不作特别限定，以重量％计，所述镀层可以具有包含8-13％的Fe、余量的Zn及其它可避免的杂质的组成，并且通过满足该条件，可以确保粉化性等镀覆性优异的效果。此时，Fe的含量为相对于整体镀层的镀层中的Fe的质量百分比，并且是指平均Fe的质量％含量。测量镀层中的Fe的含量的方法例如可以通过使用抑制剂的盐酸来溶解合金化热浸镀锌层并利用电感耦合等离子体(Inductively Coupled Plasma，ICP)发射光谱分析法来测量。当所述镀层中的Fe的含量小于8％时，未充分形成Fe-Zn合金相，而在镀覆表层上残留软质的η-Zn相，因此可能对加工性和粘合性产生不良影响。此外，当所述镀层中的Fe的含量超过13％时，在镀层和基材铁的界面处厚厚地形成过多的硬质且弱的Fe-Zn合金相(例如，Γ相或Γ1相)，从而在镀层和基材铁的界面处增加脆性，因此可能会出现问题。
此外，虽然不作特别限定，但根据本发明的一个方面，所述镀覆钢板可以满足以下关系式2。本发明人进一步发现确保表面外观与P和Mo的含量关系有紧密的影响。即，通过满足所述关系式2，可以有效地提供表面外观优异的镀覆钢板。
[关系式2]
[P]/[Mo]≤1.162
(在所述关系式2中，所述[P]表示所述基材铁中的P的平均重量％含量，所述[Mo]表示所述基材铁中的Mo的平均重量％含量。)
根据本发明的一个方面，所述镀覆钢板的拉伸强度可以为390MPa以上，优选可以为390-490MPa的范围。由于所述镀覆钢板的拉伸强度满足390MPa以上(或者，690MPa以上且490MPa以下)，可以实现利用高张力钢的汽车的轻量化。另外，更优选地，所述镀覆钢板的拉伸强度的下限可以为400MPa，或者所述镀覆钢板的拉伸强度的上限可以为480Mpa。
此外，根据本发明的一个方面，所述镀覆钢板的屈服强度可以为205MPa以上，更优选可以为205-350MPa的范围。当所述镀覆钢板的屈服强度过低时，在用于车辆外板时可能会发生凹痕等表面缺陷，当屈服强度过高时，可能会发生成型性变差的问题。
根据本发明的一个方面，所述镀覆钢板的伸长率可以为28％以上，更优选可以为28-43％，最优选可以为28-38％的范围。由于所述镀覆钢板的伸长率满足上述范围，可以确保优异的成型性和加工性。
接着，对制造镀覆钢板的方进行详细的说明。但是，本发明的镀覆钢板并不必须通过下述制造方法来制造。
本发明的另一个方面提供一种制造镀覆钢板的方法，其包括以下步骤：将钢进行连铸，以重量％计，所述钢包含：C：0.003-0.009％、Si：0.05％以下、Mn：0.4-1.0％、P：0.04-0.09％、S：0.01％以下、N：0.005％以下、S.Al：0.1％以下、Mo：0.03-0.08％、Ti：0.005-0.03％、Nb：0.02-0.045％、Cu：0.06-0.15％、B：0.003％以下、余量的Fe及其它不可避免的杂质；将通过连铸而获得的所述板坯进行再加热；将再加热的板坯进行热轧以提供热轧钢板；将所述热轧钢板进行收卷；将所述热轧钢板进行冷轧以提供冷轧钢板；将所述冷轧钢板进行退火；以及将退火的冷轧钢板浸入锌基镀浴中以进行热浸镀锌。
另外，本发明人进行了进一步的研究，确认到为了提供一种确保实际收率且表面外观优异的同时具有高强度和高成型性的镀覆钢板，在连铸时，根据板坯中的P和Mo的富集程度适当地控制连铸速度是重要的因素。
即，根据本发明的一个方面，在所述制造镀覆钢板的方法中，在连铸时优选满足以下关系式3。此时，以下关系式3是经验获得的值，因此对单位不作特别限定，只要满足以下Vc的单位(m/分钟)、[P]和[Mo]的单位(重量％)即可。
[关系式3]
1≤Vc≤5-[P]/[Mo]
(在所述关系式2中，所述Vc表示连铸时的平均铸造速度，单位为m/分钟。所述[P]表示所述板坯中的P的平均重量％含量，所述[Mo]表示所述板坯中的Mo的平均重量％含量。)
在本发明中，当所述连铸时的平均铸造速度(Vc)小于1m/分钟时，由于无法充分控制表面的P的偏析，导致最终材料中可能会产生表面缺陷。此外，当所述连铸时的平均铸造速度(Vc)超过5-[P]/[Mo]的值时，产生表面线状缺陷，导致表面质量可能会变差。这可以解释为，随着铸造速度的增加，板坯的冷却速度不均匀，导致冷却所带来的板坯表面的热变形或在表层附近析出的NbC的析出量不均匀，因此，由于表面裂纹的敏感度增加而导致表面缺陷差的结果。
此外，根据本发明的一个方面，虽然不作特别限定，但在所述连铸时，可以以0.80-3.0L/kg(更优选为0.80-1.91L/kg)的冷却水量进行冷却。在所述连铸时，当所述冷却水量小于0.80L/kg时，容易导致板坯表面的冷却速度不均匀，并且板坯表面的热变形或在表层附近析出的Ti-Nb复合析出量不均匀，导致表面裂纹的敏感度增加，因此，可能会产生表面缺陷。此外，当所述冷却水量超过3.0L/kg时，随着快速凝固，可能会发生在连铸表面上产生裂纹的问题。
另外，根据本发明的一个方面，将所述板坯进行再加热的步骤可以在1180-1230℃的范围内进行。当所述板坯的再加热温度低于1180℃时，由于FM区间的轧制负荷，生产时可能会出现问题，当所述板坯的再加热温度超过1230℃时，可能会产生表面氧化皮缺陷。
此外，根据本发明的一个方面，所述热轧可以进行至精轧温度为Ar3以上，更详细地，可以在880-970℃的范围内进行。当所述热轧低于880℃时，在Ar3温度以下，即在双相区中冷却，从而在表层部中形成粗大晶粒，并且表层晶粒(grain)尺寸不均匀，最终可能会导致鲜映性上出现问题。此外，当所述热轧超过970℃时，晶粒尺寸不够微细，可能会发生最终材质不足的问题。另外，虽然不作特别限定，但在进一步提高上述效果的方面，所述精轧温度的下限优选可以为915℃，或者所述精轧温度的上限可以为940℃。
此外，根据本发明的一个方面，将所述热轧钢板进行收卷的步骤可以在600-640℃下进行。当所述收卷温度低于600℃时，由于未充分形成Ti(Nb)C等析出物的同时固溶碳增多，在退火时对再结晶和颗粒生长等行为产生影响，因此在确保所需的强度和伸长率方面出现问题。此外，当所述收卷温度超过640℃时，由于形成二次氧化皮，可能会出现表面劣化的问题。另外，虽然不作特别限定，但在进一步提高上述效果的方面，所述收卷温度的下限优选可以为612℃，或者所述收卷温度的上限可以为635℃。
此外，根据本发明的一个方面，在经过用于去除所述热轧钢板的表面氧化皮的酸洗工艺后，可以通过以70-83％的压下率进行冷轧来获得冷轧钢板。当所述冷轧时的压下率小于70％时，{111}织构无法充分生长，可能会出现成型性变差的问题。另一方面，当所述冷轧时的压下率超过83％时，在现场制造时加剧轧辊负荷，导致形状变差，因此可能会出现问题。另外，虽然不作特别限定，但在进一步提高上述效果的方面，优选地，所述冷轧时的压下率的下限可以为71％，或者所述冷轧时的压下率的上限可以为77％。
此外，根据本发明的一个方面，将所述冷轧钢板进行退火的步骤可以在740-830℃范围的再结晶温度以上的温度下进行。通过在再结晶温度以上的温度下进行退火，去除由轧制引起的变形，并使钢板软化，从而可以提高加工性。即，当所述退火温度低于740℃时，由于铁素体再结晶未完成，可能会出现超高强度引起的伸长率不足的问题。另一方面，当所述退火温度超过830℃时，再结晶完成后进行晶粒(grain)生长，因此可能会发生强度不足的问题。另外，虽然不作特别限定，但在进一步提高上述效果的方面，优选地，所述退火温度的下限可以为742℃，或者所述退火温度的上限可以为810℃。
根据本发明的一个方面，在将退火的冷轧钢板进行冷却后，可以包括在连续的热浸镀锌线上直接进行热浸镀锌的步骤。即，可以包括将退火的冷轧钢板浸入锌基镀浴中进行热浸镀锌的步骤，在本发明中，锌基镀浴是指包含过量的锌(即，50重量％以上且100％以下)的镀浴，对所述锌基镀浴的组成不作特别限定，可以进一步包含Al或不可避免的杂质等，并且可以使用本技术领域中通常使用的镀浴。
之后，虽然不作特别限定，但根据本发明的一个方面，可以选择性地在所述热浸镀锌后在500-560℃的范围内进行合金化热处理。此时，当所述合金化热处理温度低于500℃时，不能充分进行合金化，并且当所述合金化热处理温度超过560℃时，过度进行合金化，并且由于镀层脆化，可能会引发由于冲压等加工而导致镀层剥离等问题。另外，虽然不作特别限定，但在进一步提高上述效果的方面，优选地，所述合金化热处理温度的下限可以为520℃，或者所述合金化热处理温度的上限可以为545℃。
另外，根据本发明的一个方面，虽然不作特别限定，但可以进一步包括对合金化热处理的所述钢板选择性地利用具有1.0-1.6μm的粗糙度(Ra)的平整轧辊进行平整轧制的步骤。所述平整轧制时，当平整轧辊的粗糙度(Ra)小于1.0μm时，可能难以确保涂装后具有精美的表面的鲜映性(图像清晰度(Distinctness of image))。此外，当所述平整轧制时平整轧辊的粗糙度(Ra)超过1.6μm时，冲压性可能会出现问题。
此外，根据本发明的一个方面，所述平整轧制步骤可以以0.6-1.2％的压下率进行。当所述平整轧制时的压下率小于0.6％时，形状矫正等可能会出现问题，当所述平整轧制时的压下率超过1.2％时，可能会出现由于可动位错引起的屈服强度过高的问题。
具体实施方式
(实施例)
以下，通过实施例对本发明进行更具体的说明。但是，需要注意的是，下述实施例仅用于通过示例说明本发明，并不用于限定本发明的权利范围。这是因为本发明的权利范围是由权利要求书中记载的内容和由此合理推导的内容所决定。
(实验例1)
对具有下表1中记载的合金组成的钢进行连铸，以满足下表2中记载的平均铸造速度和冷却水量，从而获得厚度为250mm的钢坯，然后对板坯的表面进行2-4mm的火焰清理处理。将所述板坯再加热至1250℃后以下表3中记载的条件进行热轧-收卷-冷轧，从而获得平均厚度为0.85mm的钢板。接着，将所述钢板进行连续退火并浸入锌基镀浴中进行合金化热浸镀锌以制造镀覆钢板，其中，以重量％计，所述锌基镀浴包含0.121-0.133％的Al、余量的Zn及其它不可避免的杂质。
[表1]
钢种 C Si P Mo Mn N Al Cu S Ti Nb B
发明钢1 0.004 0.025 0.048 0.05 0.48 0.0013 0.0347 0.08 0.0023 0.01 0.035 0.0008
发明钢2 0.0038 0.03 0.051 0.053 0.51 0.0017 0.0361 0.07 0.0034 0.008 0.033 0.0004
发明钢3 0.005 0.031 0.057 0.0576 0.48 0.0015 0.0355 0.08 0.0021 0.007 0.038 0.0006
发明钢4 0.007 0.034 0.062 0.062 0.51 0.002 0.0345 0.069 0.003 0.009 0.028 0.0007
发明钢5 0.0064 0.042 0.079 0.068 0.62 0.0013 0.0346 0.078 0.0028 0.012 0.045 0.0006
发明钢6 0.006 0.032 0.082 0.072 0.61 0.0015 0.0390 0.08 0.0032 0.011 0.041 0.0008
发明钢7 0.008 0.036 0.089 0.078 0.67 0.0013 0.0410 0.09 0.0021 0.008 0.044 0.0007
发明钢8 0.0071 0.024 0.056 0.08 0.5 0.0017 0.0290 0.1 0.0015 0.01 0.034 0.0004
比较钢1 0.014 0.03 0.07 0.015 0.8 0.0018 0.0354 0.13 0.0054 0.03 0.034 0.002
比较钢2 0.004 0.1 0.09 0.01 0.5 0.0012 0.0389 0.02 0.0022 0.05 0.021 0.001
比较钢3 0.0028 0.1 0.037 0.005 0.72 0.0018 0.0405 0.05 0.0028 0.02 0.02 0.008
比较钢4 0.012 0.15 0.045 0.001 0.9 0.002 0.0391 0.5 0.0032 0.045 0.012 0.007
比较钢5 0.04 0.028 0.07 0.05 0.7 0.0025 0.0361 0.09 0.0028 0.015 0.038 0.0008
[表2]
Vc*：连铸时的平均铸造速度
Wq*：连铸时的冷却水量
[表3]
编号 FDT* CT* 冷轧压下率 退火温度 GA合金化温度
发明例1 915℃ 622℃ 77％ 770℃ 520℃
发明例2 932℃ 620℃ 77％ 765℃ 525℃
发明例3 940℃ 618℃ 77％ 780℃ 525℃
发明例4 930℃ 615℃ 71％ 750℃ 530℃
发明例5 920℃ 620℃ 71％ 742℃ 530℃
发明例6 925℃ 635℃ 75％ 800℃ 545℃
发明例7 930℃ 612℃ 75％ 810℃ 545℃
发明例8 933℃ 622℃ 71％ 790℃ 520℃
比较例1 942℃ 710℃ 72％ 810℃ 530℃
比较例2 923℃ 690℃ 70％ 720℃ 530℃
比较例3 911℃ 618℃ 70％ 780℃ 530℃
比较例4 880℃ 620℃ 70％ 780℃ 530℃
比较例5 930℃ 611℃ 78％ 810℃ 535℃
比较例6 935℃ 622℃ 77％ 770℃ 520℃
FDT*：精轧温度
CT*：收卷温度
对于从上述发明例1至发明例8和比较例1至比较例4中获得的各镀覆钢板，测量屈服强度(YS)、拉伸强度(TS)及断裂伸长率(T-El)并示于下表4中。具体地，测量试片的宽度、平行部的长度、厚度后将试片安装在拉伸试验机上，等待试片被断裂，然后测量该试片的屈服强度、拉伸强度及断裂伸长率。屈服强度是发生弹性应变时的极限应力，通常通过0.2％偏移(offset)来表示值，拉伸强度表示将最高载荷除以圆截面的值，断裂伸长率是用％表示在拉伸试验中断裂后的试片的变形量。此时，将拉伸强度为390MPa以上且伸长率为28％以上的情况评价为合格。
另外，对于作为深冲加工的指标的r值的评价，从合金化热浸镀锌钢板在轧制方向的平行方向、45°方向、垂直方向的3个方向收集JIS5号拉伸试片，并测量各试片的r值。例如，对于r值的测量，测量在上述拉伸试验中进行15％左右的拉伸变形时的板厚度的变化值和板宽度的变化值，并计算相对于板厚度的板宽度的变化值的比例。并且，将平行于轧制方向的r值设为r0、将45°方向的r值设为r45、将垂直方向的r值设为r90时，从利用各方向的r值的关系式A中获得r值，将所述r值为1.2以上的情况评价为合格。
[关系式A]
r＝r0+2*r45+r90/4
此外，表面线状缺陷是通过目视确认为黑线的形式，其可以在表面缺陷检测器(Surface defect detector，SDD)中确认每个卷材的总线状缺陷数量，并且根据以下标准评价为“良好”和“不良”。
良好：SDD中的线状缺陷的数量为100个以下
不良：SDD中的线状缺陷的数量超过100个
此外，利用辉光放电光谱仪(Glow Discharge Spectrometer，GDS)测量作为从上述关系式1获得的Mo比的“Mt/Ms”。具体地，通过酸洗去除热浸镀锌的试片的镀层，然后用GDS测量基材铁的最表层部(即，在厚度方向上，距基材铁的表面0.1μm的位置处)中的Mo的含量，从而获得所述最表层部中的Mo的平均含量(Mt)。此外，在厚度方向上从基材铁表面研磨至1/4t，用GDS测量基材铁表层部(即，在厚度方向上，距基材铁的表面1/4t的位置处；其中，所述t为0.9mm)中的Mo的含量，从而获得所述表层部中的Mo的平均含量(Ms)。测量如此获得的基材铁的最表层部和表层部中的Mo的富集比(即，Mt/Ms值)并示于下表4中。
此外，对于镀覆钢板的厚度方向(即，垂直于轧制方向的方向)的截面，通过光学显微镜(Optical Microscope，OM)观察微细组织，并确认到以下发明例1至发明例8和比较例1至比较例6的微细组织包含99％以上的铁素体。此时，测量铁素体的平均晶粒尺寸并示于下表4中。
[表4]
Mt*：在基材铁侧的厚度方向上，距所述基材铁的表面0.1μm位置处的Mo的平均重量％含量
Ms*：在基材铁侧的厚度方向上，距基材铁的表面1/4t位置处的Mo的平均重量％含量
GS*(晶粒尺寸)：以镀覆钢板的厚度方向上的截面为基准，铁素体的平均晶粒尺寸(平均等效圆直径)
从所述表4可以看出，在满足本发明的合金组成和制造条件的发明例1至发明例8的情况下，均满足了关系式1，并且对于各镀覆钢板，将镀层溶解在盐酸溶液中，然后用湿式分析(ICP)方法分析溶解的液体并测量镀层的组成的结果，确认到以重量％计，镀层由8-13％的Fe、余量的Zn及其它杂质组成。
所述发明例1至发明例8中制造的镀覆钢板的拉伸强度均为390MPa以上，屈服强度为205MPa以上，强度特性优异的同时，伸长率为28％以上，因此成型性也优异。此外，r值为1.2以上，确认到深冲性优异的同时，防止表面线状缺陷。
另一方面，不满足本发明的合金组成和制造条件中的一种以上的比较例1至比较例6的情况下，与本发明例1至发明例8相比，确认到上述特性中的一个以上的特性差。
特别地，图1中示出了用扫描电子显微镜(SEM)观察从所述发明例1中制造的镀覆钢板的表面的照片，并确认到均匀地进行合金化。另一方面，图2中示出了用SEM观察从所述比较例4中制造的镀覆钢板的表面的照片，在比较例4中，可以确认合金化进行得不均匀。这是因为在不满足本发明的关系式3的比较例4中，随着P的偏析区间的增多，表层的P的偏析区间会发生合金化延迟，导致合金化进行得不均匀。此外，与图1不同，图2中发现了凹槽部等凹陷的合金化不均匀的部分，通过目视确认了引发黑色的色差，因此外观表面质量差。
(实验例2)
对于从上述实验例1的发明例1和比较例1获得的镀覆钢板，进一步以以下表5中记载的条件，利用具有粗糙度(Ra)的平整轧辊进行平整轧制。
[表5]
对于从上述各发明例1-1至发明例1-4和比较例1-1中获得的各镀覆钢板，测量关系式1的Mo比、镀层的表面粗糙度(Ra)、铁素体的面积分数以及铁素体晶粒的尺寸并示于下表6中。此外，对于从发明例和比较例中获得的镀覆钢板，与上述实验例1相同的方法进行评价，并示于下表6中。
进一步地，为了评价作为表示涂装后的美观程度的尺度的鲜映性，以高度为17mm的水平进行杯突，并以中心部为起点在轧制方向上测量波纹度(waviness，Wsa)。测量Wsa时，在具有直径为75mm的空心冲头(hollow punch)和压边圈的力的冲压机中，将225mm×225mm的坯料进行冲压，以完全抑制压边圈(blank holder)和模具(die)之间的基板的任何物质的移动，从而制造杯子(cup)。对于杯子的变形，将冲头拉伸深度设为17-18mm，并将底部的厚度变形率调节为5％±0.2％。将通过上述方法测量的Wsa值为0.35μm以下的情况评价为“良好”，其它情况评价为“不良”，并示于下表6中。
[表6]
从所述表6中可以看出，满足本发明的合金组成和制造条件的发明例1-1至发明例1-4的情况下，确认到拉伸强度为390MPa以上，屈服强度为205MPa以上，强度特性优异的同时，伸长率为28％以上，成型性也优异。此外，确认到r值为1.2以上，具有优异的深冲性，并且防止表面线状缺陷。
特别地，在上述发明例中，平整轧辊的粗糙度(Ra)为1.0-1.60μm的范围且平整轧制时的压下率满足0.60-1.20％的范围的发明例1-1和发明例1-2的情况下，与发明例1-3和发明例1-4相比，确认到涂装后具有美观的表面，因此鲜映性优异，冲压性优异，并且屈服强度也满足205-340MPa的范围。
另一方面，不满足本发明的合金组成的比较例1-1的情况下，确认到拉伸强度过高且伸长率低，导致成型性差，并且r值小于1.2，深冲性差的同时，发生表面线状缺陷。

Claims (13)

1.一种镀覆钢板，其包括：
基材铁；以及
镀层，其形成在所述基材铁上，
其中，以重量％计，所述基材铁包含：C：0.003-0.009％、Si：0.05％以下、Mn：0.4-1.0％、P：0.04-0.09％、S：0.01％以下、N：0.005％以下、S.Al：0.1％以下、Mo：0.03-0.08％、Ti：0.005-0.03％、Nb：0.02-0.045％、Cu：0.06-0.15％、B：0.003％以下、余量的Fe及其它不可避免的杂质，
所述镀覆钢板满足以下关系式1：
[关系式1]
1.6≤Mt/Ms≤6
在所述关系式1中，所述Mt表示在基材铁侧的厚度方向上距所述基材铁的表面0.1μm位置处的Mo的平均重量％含量；所述Ms表示在基材铁侧的厚度方向上距所述基材铁的表面1/4t位置处的Mo的平均重量％含量；所述t表示所述基材铁的总平均厚度，并且是0.8-1mm的范围。
2.根据权利要求1所述的镀覆钢板，其中，以面积分数计，所述基材铁的微细组织包含99％以上的铁素体，并且余量为珠光体。
3.根据权利要求2所述的镀覆钢板，其中，所述铁素体的平均晶粒尺寸为5-15μm。
4.根据权利要求1所述的镀覆钢板，其中，所述镀覆钢板的拉伸强度为390MPa以上，伸长率为28-43％。
5.根据权利要求4所述的镀覆钢板，其中，所述镀覆钢板的屈服强度为205MPa以上。
6.根据权利要求1所述的镀覆钢板，其中，以重量％计，所述镀层包含8-13％的Fe、余量的Zn及其它不可避免的杂质。
7.根据权利要求1所述的镀覆钢板，其中，所述镀覆钢板满足以下关系式2：
[关系式2]
[P]/[Mo]≤1.162
在所述关系式2中，所述[P]表示所述基材铁中的P的平均重量％含量，所述[Mo]表示所述基材铁中的Mo的平均重量％含量。
8.一种制造镀覆钢板的方法，其包括以下步骤：
将钢进行连铸，以重量％计，所述钢包含：C：0.003-0.009％、Si：0.05％以下、Mn：0.4-1.0％、P：0.04-0.09％、S：0.01％以下、N：0.005％以下、S.Al：0.1％以下、Mo：0.03-0.08％、Ti：0.005-0.03％、Nb：0.02-0.045％、Cu：0.06-0.15％、B：0.003％以下、余量的Fe及其它不可避免的杂质；
将通过连铸获得的板坯进行再加热；
将再加热的板坯进行热轧以提供热轧钢板；
将所述热轧钢板进行收卷；
将所述热轧钢板进行冷轧以提供冷轧钢板；
将所述冷轧钢板进行退火；以及
将退火的冷轧钢板浸入锌基镀浴中以进行热浸镀锌，
其中，所述连铸满足以下关系式3：
[关系式3]
1≤Vc≤5-[P]/[Mo]
在所述关系式2中，所述Vc表示连铸时的平均铸造速度，单位为m/分钟，所述[P]表示所述板坯中的P的平均重量％含量，所述[Mo]表示所述板坯中的Mo的平均重量％含量。
9.根据权利要求8所述的制造镀覆钢板的方法，其中，将所述板坯进行再加热的温度为1180-1230℃，
所述热轧的温度为880-970℃，
将所述热轧钢板进行收卷的温度为600-640℃，
所述冷轧时的压下率为70-83％，
将所述冷轧钢板进行退火的温度为740-830℃。
10.根据权利要求8所述的制造镀覆钢板的方法，其中，在所述连铸时，以0.8-3.0L/kg的冷却水量进行冷却。
11.根据权利要求8所述的制造镀覆钢板的方法，其中，所述方法进一步包括利用具有1.0-1.6μm的粗糙度Ra的平整轧辊对合金化热处理的钢板进行平整轧制的步骤。
12.根据权利要求11所述的制造镀覆钢板的方法，其中，所述平整轧制步骤以0.6-1.2％的压下率进行。
13.根据权利要求8所述的制造镀覆钢板的方法，其中，在所述热浸镀锌步骤之后，进一步包括在500-560℃下进行合金化热处理的步骤。
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