CN1286730A - 高强度薄钢板、高强度合金化热镀锌钢板及它们的制造方法 - Google Patents

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Abstract

加工性、镀性优良的高强度薄钢板及其制造方法,该高强度薄钢板含有C:0.01—0.20wt%、Si:1.0wt%以下、Mn:1.0—3.0wt%、P:0.10wt%以下、S:0.05wt%以下、Al:0.10wt%以下、N:0.010wt%以下、Cr:1.0wt%以下、Mo:0.001—1.00wt%、其余由Fe及不可避免的杂质组分构成,而且由第2相构成的带状组织为满足Tb/T≤0.005的厚度(式中,Tb:带状组织在板厚方向的平均厚度,T:钢板板厚)的关系。以及高强度热镀锌钢板或高强度合金化热镀锌钢板的制造方法,是将所述高强度薄钢板再施加热镀锌或合金化热镀锌,可具有优良的加工性和高强度,同时获得优良的镀性、镀层密着性、耐蚀性。

Description

高强度薄钢板、高强度合金化热镀锌 钢板及它们的制造方法
技术领域
本发明涉及适宜于作为汽车车体等使用的高强度薄钢板(镀层母板),以及将该高强度薄钢板作为原料的高强度合金化热镀锌钢板,和高强度薄钢板、高强度热镀锌钢板及高强度合金化热镀锌钢板的制造方法。
技术背景
近年来,从汽车的安全性、轻量化和低燃耗化进而改善地球环境的观点出发,作为汽车用钢板,耐蚀性优良的高强度钢板及高强度热镀锌钢板的使用正在增加着。
其中,为制造高强度热镀锌钢板,必须预先制造镀性良好、而且通过热镀锌浴进而施以加热合金化处理后能得到所希望强度和加工性的原板。
为增加钢板的强度,一般添加P、Mn、Si等固溶强化元素,Ti、Nb、V等析出强化元素。
将添加上述元素的钢板在连续热镀锌线(CGL)中进行处理时,钢板在Ac1变态点以上的温度下经受退火,而且冷却速度慢,因此难以得到高强度,为了获得高强度,必须添加多量的合金元素,从而使成本变高。
另外,已经知道,多量添加合金元素使镀锌性能显著劣化,从镀性的观点出发,也应限制合金元素的添加量。
这样的母材钢板中的合金元素,对强度及镀性起相反的作用,因此要在连续热镀锌线中制造镀性良好的高强度热镀锌钢板,是极其困难的。
此外,在高强度钢板的场合,与延伸等加工性有关的特性差,因此要制造加工性良好的热镀锌钢板更加困难。
另一方面,作为加工性良好的高强度钢板,过去提出过在铁素体基质中含有以马氏体作为主相的低温变态相(也含残留奥氏体)的复合组织钢板。
该复合组织钢板在常温非时效下,屈服比[:{屈服强度(YS)}/{拉伸强度(TS)}]低,加工性和加工后的烘烤硬化性优良。
作为复合组织钢板的制造方法,已知有在(α+γ)区温度下加热后,用水冷或气体冷却进行急冷的方法,另外还知道,冷却速度越快,必要的合金元素的种类及其添加量就越少越好。
然而,过去的复合组织钢板,在500℃左右的温度下热镀锌、或者再进行加热合金化处理的场合,除了第1相的铁素体之外,不生成作为目的的第2相即硬质的马氏体,而是生成软质的渗碳体、珠光体、贝氏体,因此拉伸强度降低,出现上屈服点产生屈服比上升,而且发生屈服点伸长。
Mn、Si等合金元素越少,越易于发生回火软化,另一方面,这些合金元素多时,热镀锌性能降低。
结论是,即使对于复合组织钢板,因为在镀敷工序中不生成硬质的马氏体,而是生成软质的渗碳体、珠光体、贝氏体,因此要使由于其特征的第1相即铁素体相带来的加工性、和由于第2相即马氏体带来的高强度两者兼备、并且发挥良好的镀性,在现有技术下是困难的。
另一方面,对于镀层钢板,为了不对金属模具进行处理就能防止冲压时的镀层剥离,有必要使镀层钢板的镀层密着性优良。
一般而言,为使钢板的强度增加,如前所述通常要进行添加Mn等固溶强化元素(易氧化性元素),但在镀前的还原退火时,这些元素变成氧化物,在钢板表面富集,使与熔融锌的粘着性降低,结果钢板表面几乎不附着镀层,即在钢板表面发生所谓镀不上的缺陷。
这是因为,虽然再结晶退火气氛对于Fe是还原性气氛,不生成Fe的氧化物,但对于Mn等易氧化性元素则构成氧化性气氛,这些元素在钢板表面富集形成氧化膜,使熔融锌与钢板的接触面积减小。
作为高强度热镀锌钢板的制造方法,在特开昭55-50455号公报中,揭示了镀层时规定退火后的冷却速度的方法,但是该方法是完全没有述及改善镀性的方法,特别是在基质钢板的Mn含量超过1%时,要防止镀不上是困难的,而且是,对于改善镀层密着性完全没有言及的方法。
因此,现状是:无论作为用作汽车用高强度材料具有魅力的某种加工性优良的高强度钢板,还是作为在其上热镀锌的、一方面加工性优良另一方面镀层密着性也优良的表面处理钢板,为进行使用还欠缺实际的手段。
另外,在特公平7-9055号公报中,作为使添加P的钢合金化速度提高的方法,揭示了退火后进行酸洗处理、然后施加镀锌的方法,但该方法是以提高合金化速度作为目的的,而不是防止镀不上的方法。
而且,上述方法对镀前退火时气氛气体的露点、氢浓度、温度都没有述及,据认为,由于钢种和退火气氛的组合条件,镀不上的情况会多有发生。
另外,在特开平7-268584号公报中,揭示了在由钢中P含量决定的温度下进行二次退火的方法,但这是基于为防止钢板脆化的温度区是由钢中P含量左右的技术思想,而对于使镀性良好的温度没有叙述。
本发明的目的在于,本发明以解决现有技术存在的上述问题作为目的,提供一种即使热镀锌、或进而施以加热合金化处理,也具有优良加工性和高强度的、同时可以获得优良的镀性、进而具有优良的耐蚀性的、作为镀层母材钢板的高强度薄钢板,以及使用该高强度薄钢板的加工性、镀层密着性、而且耐蚀性均优良的合金化热镀锌钢板,以及它们的制造方法。
本发明的具体目的是,提供一种一方面作为表示加工性和高强度的指标能满足屈服比70%以下、TS×E1值16000MPa·%以上,另一方面可以防止镀不上缺陷发生的加工性优良的高强度薄钢板,以及使用该高强度薄钢板的加工性、镀层密着性、进而耐蚀性优良的高强度合金化热镀锌钢板,和高强度薄钢板、高强度热镀锌钢板及高强度合金化热镀锌钢板的制造方法。
发明的公开
本发明人等为解决上述课题进行了锐意研究,结果发现以下的见解(1)~(4)。
(1)钢板中的带状组织的分散:
从提高机械特性的观点出发,在使用规定组成的钢板的同时,将钢板加热到规定温度以上,使钢板中特别由第2相(主要为渗碳体、珠光体、贝氏体和极少一部份马氏体及残留奥氏体)构成的带状组织分散到规定的范围,籍此得到使加工性和高强度两立的、并且具有良好镀性的薄钢板。
(2)2段加热·酸洗处理法
进而由提高镀性的观点出发,在使用规定组成的钢板的同时,将钢板在退火炉中加热到规定温度以上,冷却后,经酸洗除去钢板表面钢中成分的富集层,接着在连续热镀锌线上再次在规定的还原性气氛中于规定的加热还原温度下退火,然后施加热镀锌,籍此防止镀不上缺陷,而且得到加工性、镀层密着性进而耐蚀性优良的高强度热镀锌钢板。
即,在将一次退火的钢板进行再次还原退火的方法中,为确保镀性的重要事项,是还原退火时的气氛。
这是因为,在对一次退火的钢板进行酸洗时,若钢板表面生成的P系酸洗残渣不是处于充分还原的气氛中,则与熔融锌的粘着性差的氧化皮膜阻害退火之后的钢板的镀性,在本发明的高强度热镀锌钢板的制造方法中,将退火的钢板再次在规定的还原性气氛中于规定的加热还原温度下退火,然后施加热镀锌。
(3)1段加热处理法:
本发明人等进一步进行了反复研究,结果发现,将钢板在适宜的加热温度并且有适宜露点的气氛气体中加热,然后施加热镀锌,籍此可用1阶段的加热得到良好的镀性、加工性、镀层密着性。
(4)合金化处理法
将由上述(1)~(3)得到的热镀锌钢板,较佳是在满足规定的合金化温度的条件下进行合金化,籍此得到合金化后镀层密着性和耐蚀性二者均优良的高强度合金化热镀锌钢板。
下述(1)~(39)的本发明及本发明的最佳方式,就是在上述见解(1)~(4)的基础上完成的。
(1)加工性及镀性优良的高强度薄钢板,其特征在于,含有C:0.01~0.20wt%、Si:1.0wt%以下、Mn:1.0~3.0wt%、P:0.10wt%以下、S:0.05wt%以下、Al:0.10wt%以下、N:0.010wt%以下、Cr:1.0wt%以下、Mo:0.001~1.00wt%、其余由Fe和不可避免的杂质组分构成,而且,由第2相构成的带状组织是满足下式关系:Tb/T≤0.005(式中,Tb:带状组织在板厚方向的平均厚度,T:钢板板厚)的厚度。
(2)加工性及镀性优良的高强度薄钢板,其特征在于,(1)中上述高强度薄钢板还含有由Nb:0.001~1.0wt%、Ti:0.001~1.0wt%、V:0.001~1.0wt%中选择的1种或2种以上。
(3)加工性及镀性优良的高强度薄钢板的制造方法,其特征在于,将含有C:0.01~0.20wt%、Si:1.0wt%以下、Mn:1.0~3.0wt%、P:0.10wt%以下、S:0.05wt%以下、Al:0.10wt%以下、N:0.010wt%以下、Cr:1.0wt%以下、Mo:0.001~1.00wt%、其余由Fe及不可避免的杂质组分构成的板坯,进行热轧,在750℃以下卷取,然后加热到750℃以上后,进行冷却,籍此将由第2相构成的带状组织的厚度调整到下式的范围:Tb/T≤0.005(式中,Tb:带状组织在板厚方向的平均厚度,T:钢板板厚)。
(4)加工性及镀性优良的高强度薄钢板的制造方法,其特征在于,(3)中在上述750℃以下卷取后,进行冷轧,然后加热到750℃以上后,进行冷却,籍此将由第2相构成的带状组织的厚度调整到下式的范围:Tb/T≤0.005(式中,Tb:带状组织在板厚方向的平均厚度,T:钢板板厚)。
(5)加工性及镀性优良的高强度薄钢板的制造方法,其特征在于,(3)或(4)中加热到上述的750℃以上之后,在冷却途中进行热镀锌,或是在热镀锌后进而进行加热合金化处理。
(6)加工性及镀性优良的高强度薄钢板的制造方法,其特征在于,(3)或(4)中加热到上述的750℃以上之后,进行冷却,籍此将由第2相构成的带状组织的厚度调整到下式的范围:Tb/T≤0.005(式中,Tb:带状组织在板厚方向的平均厚度,T:钢板板厚),然后再加热到700~850℃,在其后的冷却途中进行热镀锌,或者热镀锌后再进行加热合金化处理。
(7)加工性及镀性优良的高强度薄钢板的制造方法,其特征在于,(5)或(6)中热镀锌的镀层附着量,作为钢板每面的附着量,为20~120g/m2
(8)加工性及镀性优良的高强度薄钢板的制造方法,其特征在于,由(5)到(7)的任一项中,上述加热合金化处理后的合金化热镀锌的镀层附着量,作为钢板每面的附着量,为20~120g/m2
(9)加工性及镀性优良的高强度薄钢板的制造方法,其特征在于,由(3)到(8)的任一项中,上述板坯还含有由Nb:1.0wt%以下、Ti:1.0wt%以下、V:1.0wt%以下中选择的1种或2种以上。
(10)加工性及镀性优良的高强度薄钢板的制造方法,其特征在于,由(3)到(8)的任一项中,上述板坯还含有由Nb:0.001~1.0wt%、Ti:0.001~1.0wt%、V:0.001~1.0wt%中选择的1种或2种以上。
(11)加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,(3)中在上述750℃以下卷取之后,进行酸洗,然后在退火炉中加热到750℃以上,更佳750℃以上1000℃以下,尤佳是800℃以上1000℃以下,进行冷却后,用酸洗除去钢板表面钢中成分的富集层,接着,在钢板表面的酸洗残渣即P系氧化物的还原条件下加热还原,然后施加热镀锌。
(12)加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,(3)中在上述750℃以下卷取后,进行酸洗,然后施加冷轧后,在退火炉中加热到750℃以上,更佳是750℃以上1000℃以下,尤佳是800℃以上1000℃以下,进行冷却后,用酸洗除去钢板表面钢中成分的富集层,接着,在钢板表面的酸洗残渣即P系氧化物的还原条件下加热还原,然后施加热镀锌。
(13)加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,(3)中在上述750℃以下卷取后,进行酸洗,然后在退火炉中加热到750℃以上,更佳是750℃以上1000℃以下,尤佳是800℃以上1000℃以下,进行冷却后,用酸洗除去钢板表面钢中成分的富集层,接着,在气氛气体的露点:-50℃~0℃、气氛气体的氢浓度:1~100vol%的条件下加热还原,然后施加热镀锌。
(14)加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,(3)中在上述750℃以下卷取后,进行酸洗,然后施加冷轧后,在退火炉中加热到750℃以上,更佳是750℃以上1000℃以下,尤佳是800℃以上1000℃以下,进行冷却后,用酸洗除去钢板表面钢中成分的富集层,接着,在气氛气体的露点:-50℃~0℃、气氛气体的氢浓度:1~100vol%的条件下加热还原,然后施加热镀锌。
(15)加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,(3)中在上述750℃以下卷取后,进行酸洗,然后在退火炉中加热到750℃以上,更佳是750℃以上1000℃以下,尤佳是800℃以上1000℃以下,进行冷却后,用酸洗除去钢板表面钢中成分的富集层,接着,在加热还原温度:t1(℃)对钢中P含量:P(wt%)满足下式(1)的条件下加热还原,然后施加热镀锌。
0.9≤{[P(wt%)+(2/3)]×1100)/{t1(℃)}≤1.1………(1)
(16)加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,(3)中在上述750℃以下的卷取后,进行酸洗,然后施加冷轧后,在退火炉中加热到750℃以上,更佳是750℃以上1000℃以下,尤佳是800℃以上1000℃以下,进行冷却后,用酸洗除去钢板表面钢中成分的富集层,接着,在加热还原温度:t1(℃)对钢中P含量:P(wt%)满足下式(1)的条件下加热还原,然后施加热镀锌。
0.9≤{[P(wt%)+(2/3)]×1100}/{t1(℃)}≤1.1………(1)
(17)加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,(3)中在上述750℃以下的卷取后,进行酸洗,然后在退火炉中加热到750℃以上,更佳是750℃以上1000℃以下,尤佳是800℃以上1000℃以下,进行冷却后,用酸洗除去钢板表面钢中成分的富集层,接着,在气氛气体露点:-50~0℃、气氛气体的氢浓度:1~100vol%、加热还原温度:t1(℃)对钢中P含量:P(wt%)满足下式(1)的条件下加热还原,然后施加热镀锌。
0.9≤{[P(wt%)+(2/3)]×1100}/{t1(℃)}≤1.1………(1)
(18)加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,(3)中在上述750℃以下的卷取后,进行酸洗,然后,施加冷轧后在退火炉中加热到750℃以上,更佳是750℃以上1000℃以下,尤佳是800℃以上1000℃以下,进行冷却后,用酸洗除去钢板表面钢中成分的富集层,接着,在气氛气体露点:-50℃~0℃、气氛气体的氢浓度:1~100vol%、加热还原温度:t1(℃)对钢中P含量:P(wt%)满足下式(1)的条件下加热还原,然后施加热镀锌。
0.9≤{[P(wt%)+(2/3)]×1100}/{t1(℃)}≤1.1………(1)
(19)加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,由(11)到(18)任一项中,在上述退火炉中加热到750℃以上,更佳是750℃以上1000℃以下,尤佳是800℃以上1000℃以下,冷却后的上述酸洗方法,是在pH≤1、液温:40~90℃的酸洗液中进行1~20秒钟酸洗的酸洗方法。
(20)加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,由(11)到(19)任一项中,在上述退火炉中加热到750℃以上,更佳是750℃以上1000℃以下,尤佳是800℃以上1000℃以下,冷却后的上述酸洗液是HCl浓度:1~10wt%的盐酸溶液。
(21)加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,(3)中在上述750℃以下的卷取后,进行酸洗,然后使加热温度:T在750℃以上1000℃以下并且满足下式(2),在气氛气体的露点:t满足下式(3)、氢浓度为1~100vol%的气氛中加热,然后施加热镀锌。
0.85≤{[P(wt%)+(2/3)]×1150}/{T(℃)}≤ 1.15………(2)
0.35≤{[P(wt%)+(2/3)]×(-30)}/{t(℃)}≤1.8…………(3)
(22)加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,(3)中在上述750℃以下的卷取后,进行酸洗,然后施加冷轧后,使加热温度:T在750℃以上1000℃以下并且满足下式(2)、在气氛气体的露点:t满足下式(3)、氢浓度为1~100vol%的气氛中加热,然后施加热镀锌。
0.85≤{[P(wt%)+(2/3)]×1150}/{T(℃)}≤1.15………(2)
0.35≤{[P(wt%)+(2/3)]×(-30)}/{t(℃)}≤1.8…………(3)
(23)加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,由(11)到(22)任一项中,上述板坯还含有由Nb:1.0wt%以下、Ti:1.0wt%以下、V:1.0wt%以下中选择的1种或2种以上。
(24)加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,由(11)到(22)任一项中,上述板坯还含有由Nb:0.001~1.0wt%、Ti:0.001~1.0wt%、V:0.001~1.0wt%中选择的1种或2种以上。
(25)加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,由(11)到(24)任一项中,上述高强度热镀锌钢板的镀层附着量,作为钢板每面的附着量,为20~120g/m2
(26)加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,在(13)、(14)、(17)、(18)、(21)、(22)任一项中,上述气氛气体的氢浓度在1vol%以上、不足100vol%时,其余的气体是惰性气体。
(27)加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,(26)中上述惰性气体是氮气。
(28)加工性及镀层密着性优良的高强度合金化热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,在用由(11)到(27)任一项所述的高强度热镀锌钢板的制造方法得到的热镀锌钢板上,再施以加热合金化处理。
(29)加工性及镀层密着性优良的高强度合金化热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,在用由(11)到(27)任一项所述的高强度热镀锌钢板的制造方法得到的热镀锌钢板上,再施以加热合金化处理,同时,使该加热合金化处理时的合金化温度:t2(℃),对于钢中P含量:P(wt%)及上述热镀锌时浴中Al含量:Al(wt%)满足下式(4)。
0.95≤[7×{100×[P(wt%)+(2/3)]+10×Al(wt%)}]/[t2(℃)]≤1.05………(4)
(30)加工性及镀层密着性优良的高强度合金化热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,(28)或(29)中,上述板坯还含有由Nb:1.0wt%以下、Ti:1.0wt%以下、V:1.0wt%以下中选择的1种或2种以上。
(31)加工性及镀层密着性优良的高强度合金化热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,(28)或(29)中,上述板坯还含有由Nb:0.001~1.0wt%、Ti:0.001~1.0wt%、V:0.001~1.0wt%中选择的1种或2种以上。
(32)加工性及镀层密着性优良的高强度合金化热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,由(28)到(31)任一项中,上述高强度合金化热镀锌钢板的合金化热镀锌的镀层附着量,作为钢板每面的附着量,为20~120g/m2
(33)加工性、镀层密着性及耐蚀性优良的高强度合金化热镀锌钢板,其特征在于,是将含Mo1.00wt%以下的钢板热镀锌后,进行加热合金化得到的合金化热镀锌钢板,合金化热镀锌层中的Fe含量为8~11wt%,Mo含量为0.002~0.11wt%。
(34)加工性、镀层密着性及耐蚀性优良的高强度合金化热镀锌钢板,其特征在于,是将含Mo1.00wt%以下、含C0.010~0.2wt%的钢板热镀锌后,进行加热合金化得到的合金化热镀锌钢板,合金化热镀锌层中的Fe含量为8~11wt%、Mo含量为0.002~0.11wt%。
(35)加工性、镀层密着性及耐蚀性优良的高强度合金化热镀锌钢板,其特征在于,在(33)或(34)中,上述的含Mo1.00wt%以下的钢板,是含Mo0.01~1.00wt%、更佳0.05~1.00wt%的钢板。
(36)加工性、镀层密着性及耐蚀性优良的高强度合金化热镀锌钢板,其特征在于,由(33)到(35)的任一项中,是上述钢板的母材钢板,进而是还含Si:1.0wt%以下、Mn:1.0~3.0wt%、P:0.10wt%以下、S:0.05wt%以下、Al:0.10wt%以下、N:0.010wt%以下、Cr:1.0wt%以下、其余由Fe及不可避免的杂质组分构成的钢板。
(37)加工性、镀层密着性及耐蚀性优良的高强度合金化热镀锌钢板,其特征在于,由(33)到(36)的任一项中,是上述钢板的母材钢板,还含有由Nb:1.0wt%以下、Ti:1.0wt%以下、V:1.0wt%以下中选择的1种或2种以上。
(38)加工性、镀层密着性及耐蚀性优良的高强度合金化热镀锌钢板,其特征在于,由(33)到(36)的任一项中,是上述钢板的母材钢板,进而含由Nb:0.001~1.0wt%、Ti:0.001~1.0wt%、V:0.001~1.0wt%中选择的1种或2种以上。
(39)加工性、镀层密着性及耐蚀性优良的高强度合金化热镀锌钢板,其特征在于,在从(33)到(38)的任一项中上述高强度合金化热镀锌钢板的合金化热镀锌的镀层附着量,作为钢板每面的附着量,为20~120g/m2
附图的简单说明
图1是显示拉伸强度(TS)、屈服比(YR)及TS×E1平衡和[带状第2相平均厚度Tb/板厚T]的关系的图。
图2是显示代表性的带状第2相组织的金属组织的显微镜照片(a)及该金属组织模式图(b)的实例。
图3是显示经第1次加热第2相组织分散状态的金属组织的显微镜照片(a)及该金属组织模式图(b)的实例。
图4是显示钢中P含量和不发生镀不上缺陷的最佳加热还原温度的关系的图。
图5是显示不发生镀不上缺陷的加热还原时气氛气体的氢浓度、露点的最佳区域的图。
图6是显示钢中P含量和镀层密着性良好的最佳合金化温度区域的关系的图。
图7是显示镀层中Mo含量和腐蚀减量的关系的图。
图8是显示钢中P含量和不发生镀不上缺陷的最佳加热还原温度区域的关系的图。
图9是显示钢中P含量和不发生镀不上缺陷的加热还原时气氛气体的露点最佳区域的图。
实施本发明的最佳方式
首先,对构成提高机械特性的本发明的基础的实验结果进行说明。
将具有0.09wt% C-0.01wt% Si-2.0wt% Mn-0.009wt% P-0.003wt% S-0.041wt% Al-0.0026wt% N-0.15wt% Mo-0.02wt% Cr、其余实质上由Fe构成的化学组成且厚度为30mm的薄板坯,加热到1200℃,经5道次制成厚度2.5mm的热轧钢板,在640℃下卷取,酸洗后,加热到750℃~900℃保持1分钟(第1次加热),以10℃/秒的冷却速度冷却到室温。
接着,加热到750℃保持1分钟(第2次加热),以10℃/秒的冷却速度冷却到500℃,保持30秒后,以10℃/秒的升温速度加热到550℃,保持20秒后,立即以10℃/秒的冷却速度冷却到室温。
调查所得钢板的TS、YR、TS×E1和第1次加热后的钢板板厚方向断面中的带状组织的厚度的关系,得到图1中示出的结果。
另外,带状组织的厚度,以Tb/T(式中,Tb:由第2相构成的带状组织在板厚方向的厚度,T:钢板板厚)表示。
其中,Tb是用图像解析装置,测定倍率1500倍的图像中板厚方向的全部带状组织的厚度,再求出其平均值。
由图1判明,第1次加热后的钢板只要Tb/T是在0.005以下,屈服比就低,TS×E1平衡良好。
即,按照本发明,为确保强度的目的,在多量添加Mn的场合,以富C、Mn量作为主体的渗碳体、珠光体、贝氏体构成的第2相所构成的带状组织易于发达。
此时,如果在连续热镀锌线(CGL)的加热(第2次加热)之先,用连续退火线等设备以规定温度进行第1次加热,使带状组织的厚度变薄将其细化分散,则在连续热镀锌线的加热中能使带状组织溶解,即使在镀敷过程或进一步加热合金化处理过程中保持时,冷却后,也能使马氏体适宜地分散在铁素体基质中,从而使良好的加工性和高强度兼容。
这无论是在连续热镀锌线中进行高温加热时产生的现象,还是仅连续热镀锌线的1次加热产生的现象,材质上都不会产生任何变化。
但是,高温加热易于使Mn富集到钢板表面,因此有时使镀性劣化,为确保更稳定的镀性,最好在连续退火线中进行第1次加热,在连续热镀锌线中进行第2次加热。
由这样的第1次加热使带状组织分散的效果,由图2及图3所示的显微镜组织的比较可以看出来。
其中,图2(a)表示第1次加热前的金属组织,图2(b)是图2(a)的模式图。
此外,图3(a)表示第1次加热后的金属组织,图3(b)是图3(a)的模式图。
而且,在图2(b)、图3(b)中,B.S显示出,由作为主体的渗碳体、珠光体、贝氏体及极小一部分马氏体、其余为奥氏体的第2相构成的带状组织。
相对于图2所示的第1次加热前组织中Tb/T值平均为0.0070,计量了图3所示的第1次加热后的组织中带状组织的分散,Tb/T平均减少到0.0016。
以下,再对为提高镀性的本发明进行详细说明。
本发明人等为防止镀不上缺陷、改善加工性和镀层密着性,还对必要的母材钢板组成、退火条件及合金化条件进行了研究,获得了以下(1)~(3)的见解,从而完成了本发明。
(1)2段加热·酸洗处理法
已经判明,将规定组成的钢板,在退火炉中加热到750℃以上,更佳是800℃以上,冷却后,用酸洗除去钢板表面钢中成分的富集层,接着,在热镀锌线中于规定的还原性气氛中适宜的加热还原温度下再次将上述钢板退火,然后施加热镀锌,籍此防止镀不上缺陷,而且得到镀层密着性进而耐蚀性优良的高强度热镀锌钢板。
此外,以下也将上述热镀锌前的处理法(:退火炉加热→酸洗→加热还原),记作2段加热·酸洗处理法。
(2)1段加热处理法
另外,还进行了反复研究,结果判明,将规定组分的钢板,在适宜的加热温度而且有适宜露点的含氢气体中加热,然后施加热镀锌,籍此用1阶段加热得到良好镀性、镀层密着性。
此外,以下也将上述热镀锌前的加热处理法(:加热还原),记作1段加热处理法。
(3)合金化处理法
还判明,将经上述(1)、(2)得到的热镀锌钢板,优选在满足规定的合金化温度的条件下进行合金化,籍此在合金化后,得到镀层密着性及耐蚀性两者兼优的高强度合金化热镀锌钢板。
以下,对构成上述镀性提高的本发明基础的实验,进行说明。
[2段加热·酸洗处理法:]
将由0.09wt% C-0.01wt% Si-2.0wt% Mn-0.005~0.1wt%P-0.003wt% S-0.041wt% Al-0.0026wt% N-0.15wt% Mo-0.02wt% Cr、其余实质是Fe构成的化学组成的、厚度30mm的薄板坯加热到1200℃,经5道次得到厚度2.5mm的热轧钢板。
接着,对所得的热轧钢板,以下列(1)~(10)的顺序施以处理。
(1)在540℃下热处理30分钟,进行与卷取相当的处理。
(2)在液温80℃的5wt%HCl溶液中酸洗40秒钟。
(3)在退火炉中,在含氢还原性气氛下,保持800℃(钢板板坯)1分钟。
(4)以10℃/秒的冷却速度冷却到室温。
(5)在液温60℃的5wt%HCl溶液中酸洗10秒钟。
(6)在含氢还原性气氛中650~950℃(钢板板温)下保持20秒钟。
(7)以10℃/秒的冷却速度冷却到480℃。
(8)浸渍到含0.15wt%Al的浴温480℃的热镀锌浴中1秒钟,施加热镀锌。
(9)用气体摩擦接触将从热镀锌浴中提起来的镀层钢板的镀层附着量调整到50g/m2
(10)在H2浓度:7vol%、露点(:dp):-25℃、钢板板温:800℃的条件下加热还原之后,立刻在上述条件下进行热镀锌,对所得到的热镀锌钢板在450~600℃下施加加热合金化处理。
接着,对所得的镀层钢板的性能,用下述的评价方法及评价基准进行评价。
[镀性]
对热镀锌后的镀层钢板(未合金化处理的热镀锌钢板)的外观用目视评价
○:完全没有镀不上缺陷(镀性良好)
×:发生镀不上缺陷
[镀层密着性]
将镀层钢板弯曲90度后,用赛璐玢胶带剥离压缩侧的镀层,以附着在赛璐玢胶带上的镀层皮膜的量进行评价。
(未合金化处理的镀层钢板)
○:无镀层的剥离(镀层密着性良好)
×:有镀层的剥离(镀层密着性不良)
(合金化处理的钢板)
○:镀层剥离量少(镀层密着性良好)
×:镀层剥离量多(镀层密着性不良)
[合金化后的外观]
用目视进行评价。
○:没有合金化不均,得到均一的外观
×:发生合金化不均
图4、图5示出了热镀锌钢板的镀性评价结果,图6示出了合金化热镀锌钢板的镀层密着性评价结果。
如图4、图5所示,判明了在为确保良好的镀性施加热镀锌时的加热还原(:退火炉之后并在其后的酸洗后的加热还原)中,在由气氛气体的露点、氢浓度、进而钢板的加热温度决定的P系氧化物热力学的还原条件下,确保了良好的镀性。
图4中,加热还原时本发明范围的加热还原温度(钢板板温):t1(℃)用下式(1)表示。
0.9≤{[P(wt%)+(2/3)]×1100}/{t1(℃)}≤1.1………(1)
上述式(1)中,P(wt%)表示钢中P含量。
进而知道,在进行热镀锌钢板的合金化处理的场合,为确保良好的镀层密着性,有必要满足图6所示的本发明范围的合金化温度(钢板板温)。
图6中,本发明范围的合金化温度(钢板板温):t2(℃)以下式(4)表示。
0.95≤[7×{100×[P(wt%)+(2/3)]+10×Al(wt%)}]/[t2(℃)]≤1.05………(4)
上式(4)中,P(wt%)表示钢中P含量,Al(wt%)表示热镀锌时浴中Al含量。
即,本发明人等发现,作为高张力钢板等Mn等易氧化性元素含量多的钢板的镀性改善方法,在一次退火炉中退火,使Mn等易氧化性元素的表面富集物析出到钢板表面后,用酸洗除去富集物,然后在由气氛气体的露点、氢浓度、钢板加热温度决定的P系氧化物热力学还原的适宜气氛气体条件下加热还原,之后立刻施加热镀锌,籍此能够完全不发生镀不上缺陷,制造高强度热镀锌钢板。
另外发现,在热镀锌后,进行合金化处理的场合,根据钢中P含量及热镀锌时浴中Al含量在适宜的温度下进行合金化处理时,能够制造合金化后镀层密着性良好的高强度合金化热镀锌钢板。
另外,本发明人等试作了以下两种钢板:将与上述2段加热·酸洗处理法试验中所用热轧钢板同一组成的钢作为母材的合金化热镀锌钢板,即合金化后镀层中含Fe量为10wt%、镀层中含Mo量为0.01wt%的镀层钢板;和将仅仅不添加Mo的上述组成的钢作为母材的合金化热镀锌钢板,即合金化后的镀层中含Fe10wt%、镀层中含Mo0wt%的镀层钢板。
图7示出了对所得的合金化热镀锌钢板,进行SST试验(:盐水喷雾试验)的结果。
由图7所示,可知含Mo的合金化热镀锌钢板腐蚀减量低,相对于不含Mo的合金化热镀锌钢板而言,其耐蚀性大幅度提高。
[1段加热处理法:]
本发明人等还以由上述2阶段加热处理及这些加热处理之间进行的酸洗所构成的工艺的简略化作为目的,以与前述的同样的方法反复进行试验。
结果发现,由于将规定组成的钢坯热轧、酸洗后,直接或施加冷轧后,在退火炉中,以加热温度:T在750℃以上1000℃以下而且满足下式(2)、气氛气体的露点:t满足下述式(3)、氢浓度为1~100vol%的气氛中加热,然后施加热镀锌,所以与是否添加Mo无关,采用1阶段加热,而且在热镀锌线中不进行酸洗,就可以制造镀性、镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板。
0.85≤{[P(wt%)+(2/3)]×1150}/{T(℃)}≤1.15………(2)
0.35≤{[P(wt%)+(2/3)]×(-30)}/{t(℃)}≤1.8…………(3)
图8、图9显示了对于将不添加Mo的钢作为母材的冷轧钢板,冷轧后,退火,不进行酸洗,在热镀锌线中H2-N2气氛下加热,对所得钢板施加热镀锌时的热镀锌钢板的镀性的评价结果。
如图8、图9所示可知,由于作为热镀锌的前步工序,是在精密控制加热温度:T及气氛气体的露点:t的含氢气体条件下加热钢板,所以与有否添加Mo无关,采用1阶段的加热,而且在热镀锌线中不进行酸洗,就获得了镀性、镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板。
图8中,在热镀锌的前步工序的加热时,本发明范围的加热温度(钢板板温):T(℃)处于下述范围。
在P(wt%)≤0.072wt%时:
0.85≤{[P(wt%)+(2/3)]×1150}/{t(℃)}
而且,750℃≤T(℃)
在0.072wt%≤P(wt%)≤0.083wt%时:
750℃≤T(℃)≤1000℃
在0.083wt%≤P(wt%)≤0.10wt%时:
{[P(wt%)+(2/3)]×1150}/{T(℃)}≤1.15
而且1000℃≥T(℃)
另外,图9中,在热镀锌的前步工序的加热时,本发明范围的气氛气体的露点:t(℃)处于下述范围。
0.35≤{[P(wt%)+(2/3)]×(-30)}/{t(℃)}≤1.8
以下,对本发明中Ⅰ.母材钢板的组成及Ⅱ.规定制造条件的理由进行叙述。
Ⅰ.母材钢板的组成
C:0.01~0.20wt%
C是钢的重要基本成分之一,特别在本发明中,是影响对(α+γ)区加热时的γ相的体积率,进而影响冷却后马氏体量的重要元素。而且,由该马氏体的分率和马氏体相的硬度大大左右着强度等机械特性。C量不足0.01wt%时,马氏体相难以生成,另一方面,超过0.20wt%时,点焊性劣化,因此将该范围取为0.01~0.20wt%。而更佳的C量为0.03~0.15wt%。
Si:1.0wt%以下
Si是通过减少α相中的固溶C量而使拉伸等加工性提高的元素,但当含Si量超过1.0wt%时,会损害点焊性及镀性,因此将上限取为1.0wt%。而更佳的Si量为0.5wt%以下。
Mn:1.0~3.0wt%
Mn在本发明中有在γ相中富集、促使马氏体变态的效果,作为基本成分是重要的元素。但是,添加不足1.0wt%时,没有这种效果,另一方面,超过3.0wt%时,会显著损害点焊性和镀性,因此,在1.0~3.0wt%、更佳1.5~2.5wt%的范围内添加Mn。
P:0.10wt%以下
P对于获得高强度钢板是有效的,是廉价的元素,但含量超过0.10wt%时,会显著损害点焊性,因此将母材钢板的P含量规定为0.10wt%以下。在本发明中,更佳的是将母材钢板的P含量取为0.005~0.05wt%。
S:0.05wt%以下
S除了会在热轧时引起热裂纹之外,还诱发点焊部焊点内的破断,因此希望极力减低。为此,本发明将母材钢板的S含量规定为0.05wt%以下。而更佳是将S量限制在0.010wt%以下。
Al:0.10wt%以下
Al是炼钢工序中的脱氧剂,而且是将引起时效劣化的N作为AIN固定的有效元素。但是,含量超过0.10wt%时,导致制造成本上升,因此有必要将Al量抑制在0.10wt%以下。而更佳的Al量为0.050wt%以下。
N:0.010wt%以下
N导致时效劣化,此外导致屈服点(屈服比)上升,发生屈服点伸长,因此有必要抑制在0.010wt%以下。而更佳的N量为0.0050wt%以下。
Cr:1.0wt%以下
Cr与Mn、Mo同样,是为获得铁素体+马氏体的复合组织的有效元素,但添加量超过1.0wt%时会损害镀性,因此规定为1.0wt%以下,而Cr的更佳含量为0.5wt%以下。
Mo:0.001~1.00wt%
Mo与Mn同样,是在不损害镀性的情况下,为获得铁素体+马氏体的复合组织、谋求固溶强化方面有效的元素。
而且按照本发明,添加Mo的钢的一方与不添加Mo的钢比较,作为本发明目的的P系酸洗残渣(:P系氧化物)的被还原性良好,结果显现出改善镀层密着性的效果。
其详细原因不清楚,但可推断如下,Mo在取入P时形成缩合酸,Mo不管以何种形态取入到P系氧化物中,它都使感受溶解残渣的氧电位降低因此助长了P系酸洗残渣的还原,结果改善了镀层密着性。
此外,在使用添加Mo的母材钢板时,所得的镀层钢板的耐蚀性显现出变得良好的倾向。据认为这是因为,Mo是比铁更难以氧化的元素,仅Mo扩散、添加到镀层中,使耐蚀性提高。在本发明中,为获得上述效果,将母材钢板中的Mo含量规定为0.001wt%以上。但添加量超过1.00wt%时,使制造成本显著增高,因此规定在1.00wt%以下。在本发明中,将母材钢板的Mo含量定为0.01~1.00wt%更佳,尤佳为0.05~1.00wt%。而本发明中最佳的母材钢板含Mo量为0.05~0.5wt%。
Ti:0.001~1.0wt%,Nb:0.001~1.0wt%,V:0.001~1.0wt%
Ti、Nb及V形成碳化物,是使钢高强度化的有效元素,按必要各添加0.001wt%以上为佳。但是,不论何种元素添加量超过1.0wt%时,都会导致成本方面的不利之外,还会使屈服点(屈服比)上升,从而导致加工性降低。因而在添加这些元素时,这些中的每一种元素都以0.001~1.0wt%的范围添加。另外,这些元素的合计添加量优选为0.001~1.0wt%。
Ⅱ.制造条件
下面,以次叙述本发明的Ⅱ.-1:规定带状组织厚度的高强度薄钢板的制造条件,Ⅱ.-2:2段加热·酸洗处理法的制造条件,Ⅱ.-3:1段加热处理法的制造条件,Ⅱ.-4:热镀锌、加热合金化处理法中的制造条件。
Ⅱ.-1:规定带状组织厚度的高强度薄钢板的制造条件:
在本发明中,将由上述成分组成构成的钢板坯用常法进行热轧,在750℃以下卷取。
将卷取温度定为750℃以下的理由,是因为超过该温度卷取时,氧化铁皮厚度变厚,使酸洗效率恶化,此外,在板卷长度方向的前端部、中央部、后端部、或者板卷宽度方向的边缘部、中央部之间,卷取后的冷却速度差别大,因此会使材质变动加大。另外,更佳的卷取温度为700℃以下。而当卷取温度过低时,易引起冷轧性的恶化,因此较佳的是不低于300℃。
接着,将上述所得的钢板经酸洗脱去氧化铁皮,直接或按情况再进行冷轧后,加热到750℃以上,再进行冷却,制成镀锌用的母板。
按照本发明,在镀前一旦加热(连续退火线是适宜的)到750℃以上的温度区,就使得带状组织中富集的C、Mn溶解、分散,冷却后高效地形成铁素体+马氏体的复合组织,谋求了加工性的提高。
即,如本发明那样Mn含量多时,特别易于形成以渗碳体、珠光体、贝氏体为主的带状组织,因此有必要排除由此造成的不良影响。
而且,将带状组织的平均厚度Tb和板厚T的关系定作(Tb/T)≤0.005,只要使带状组织的厚度减薄到该范围内,并使之细化分散,就能在连续热镀锌线的加热中使带状组织溶解,即使在镀层过程、或者进而加热合金化处理过程中进行保持的情况下,冷却后也能使马氏体相适宜地分散到铁素体基质中,可以使良好的加工性和高强度兼容。
这种由镀前的加热(第1次加热)造成的带状组织的分散效果,如上述图1-图3所示。
而且,从热轧后的卷取到第1次加热之间,无论进行还是不进行酸洗脱氧化铁皮,对本发明的效果都没有任何影响。
在这样制造的镀层用的母板上施镀制造薄钢板的场合,也可以在上述第1次加热后,在镀锌之前进行酸洗处理。
进行该酸洗,是为了除去上述加热时生成的Mn、Cr等表面富集层,更稳定地提高镀性。
另外,在第1次加热后到酸洗处理之间,也可以进行调质轧制,以使在后步工序镀锌线中的板材通过性良好。
接着,施加热镀锌,或者电镀。
在进行热镀锌时,于镀前在热镀锌线(CGL)中进行再加热(第1次加热或第2次加热),达到700℃以上。
镀前的加热温度在700℃以下时,钢板表面未还原,易于引起镀层不良,此外得不到所希望的组织和材质,因此规定加热到700℃以上。
另外,镀前再加热的加热温度更佳为750~900℃。
在本发明中,也可以在进行热镀锌后,继续进行合金化处理。
另外,也可以进行电镀锌以代替热镀锌,此时也得到与热镀锌同等的效果。
Ⅱ.-2:2段加热·酸洗处理法(:退火炉加热→酸洗→加热还原→热镀锌)时的制造条件:
在本发明中,将由上述成分组成构成的钢板坯用常法进行热轧,在750℃以下卷取。
接着,将上述得到的热轧钢板酸洗,脱去氧化铁皮。
既可以将这样得到的钢板直接提供到后步工序的退火、镀层工序,或者也可以施加冷轧后提供到退火、镀层工序。
即,本发明中的镀层钢板的母材钢板(:基质钢板),用热轧钢板、冷轧钢板哪一种均可以。
将上述钢板在退火炉中退火时的加热温度,希望在750℃以上,更佳是750℃以上1000℃以下,尤佳是800℃以上1000℃以下。
在不足750℃时,高张力钢板中一般含有的Mn等易氧化元素在钢板表面的富集量少,因此在其后的即将施镀之前再次进行表面富集。
另外,在象本发明这样的Mn含量多的钢板的场合,不能使母材钢板中带状组织内富集的Mn分散,易发生镀不上缺陷。
因而,在750℃以上,更佳是800℃以上退火,使钢板基体表层部的Mn等易氧化性元素充分表面富集是必要的。
另外,退火炉中的加热温度超过1000℃时,因为与α-γ2相区不符,得不到希望的组织和材质,故退火炉中的加热温度定为1000℃以下较佳。
退火后、冷却后,用酸洗除去钢板表面钢中成分的富集层。
作为酸洗中所用酸洗液的酸,不限定为HCl,也可以使用H2SO4、HNO3等,不特别限制酸的种类。
作为退火炉后步工序中的上述酸洗时,酸洗液的pH在1以下进行操作,使用盐酸时,HCl的浓度取1~10wt%为佳。
酸洗液pH超过1时,由酸洗除去表面富集物的效果不充分。
HCl浓度不足1wt%时,由酸洗除去表面富集物的效果不充分,超过10wt%时,因过酸洗而产生钢板表面的粗糙,而且用酸单耗高,是不适当的。
酸洗液的液温为40~90℃较佳,不足40℃时,由酸洗除去表面富集物的效果不充分,超过90℃时,因过酸洗产生钢板表面的粗糙,是不适当的。
而且,酸洗液的液温更佳是在50~70℃的范围。
酸洗时间优选为1~20秒钟,不足1秒时,由酸洗除去表面富集物的效果不充分,超过20秒时,因过酸洗产生钢板表面的粗糙,而且制造时间长,生产率降低,是不适当的。
另外,酸洗时间更佳为5~10秒的范围。
在本发明中,在酸洗处理后,接着例如在连续热镀锌线配设的加热炉中,将由上述各工序处理过的钢板再次在还原性气氛中加热还原,然后施加热镀锌。
酸洗后生成的钢板表面的氧化皮膜(:酸洗残渣)中,含有Fe和钢中P为起因的难溶性P,若不还原该P系氧化皮膜,就不能防止镀不上。
另外,因为P系氧化皮膜是钢中P造成的,所以钢中P越多,P系氧化皮膜的生成量越多。
此外,在钢板表面生成的P系氧化物,一般是以磷酸根(PO4 3-)、磷酸氢根(HPO4 2-,H2PO4 -)、羟基(OH-)和铁离子(Fe3+、Fe2+)作为主构成要素的磷酸铁化合物,以及P2O5、P4O10等氧化磷。
而且,作为上述的磷酸铁化合物,可示例出下列的磷酸铁化合物。
磷酸铁化合物:Fe(PO4)·nH2O、Fe 2(HPO4)3·nH2O、Fe(H2PO4)3·nH2O、Fe 3(PO4)2·nH2O、Fe(HPO4)·nH2O、Fe(H2PO4)2·nH2O、Fe(HPO4)(OH)·nH2O、Fe 4{(PO4)(OH)}3·nH2O(n为0以上的整数)。
另外,氧化磷和磷酸铁化合物在同程度的还原条件下还原。
在本发明中,通过确实热力学地控制P系氧化皮膜还原的条件,防止镀不上。
即,本发明人等使用钢中P含量不同的各种钢板,调查在各种情况下的镀性良好的加热还原温度和还原气氛。
结果得知,在P系氧化皮膜热力学的还原条件下将P系氧化皮膜还原,而且防止由于加热还原温度过高造成的Mn等易氧化性元素的再表面富集,就能一边防止镀不上,一边可以在确实的施镀条件下进行操作。
另外还得知,在施加热镀锌时加热还原的加热温度:t1(℃),对于钢中P含量:P(wt%)满足下述式(1),就能使P系氧化皮膜还原,而且防止加热还原温度过高造成的Mn的再表面富集,从而能一边防止了镀不上,一边可以在确实的施镀条件下进行操作。
0.9≤{[P(wt%)+(2/3)]×1100}/{t1(℃)}≤1.1………(1)
即,在本发明的含P0.1wt%以下的钢板中,钢中P含量多的场合,有必要提高其加热还原温度。
但是,例如象钢中Mn含量在1.0wt%以上的情况那样,钢中的易氧化性元素的含量多时,使加热还原中的加热温度:t1(℃)和钢中P含量:P(wt%)的关系满足下式(1-1)的场合,因为加热还原时Mn等易氧化性元素发生再次表面富集,所以发生因表面富集物引起的镀不上。
{[P(wt%)+(2/3)]×1100}/{t1(℃)}<0.9………(1-1)
另外,加热还原时的加热温度:t1(℃)和钢中P含量:P(wt%)的关系满足下式(1-2)时,P系氧化皮膜的还原不充分,不能防止镀不上。
1.1<[P(wt%)+(2/3)]×1100}/{t1(℃)}………(1-2)
在实际操作中,只要是在对于上述最适宜加热还原温度范围的上限、下限±10%的范围,就能够防止镀不上。
加热还原气氛,作为可还原P系氧化皮膜的区域,有必要根据埃林格姆图线图选择适宜的露点和氢浓度,但因为还原反应是气氛和加热还原时均热时同的函数,所以实际操作上以露点比热力学上要求的范围稍低、氢浓度稍高的情况为佳。
因此,热镀锌之前的加热还原时的气氛气体的露点为-50℃-0℃、氢浓度为1~100vol%的范围为佳。
加热还原时的气氛气体的露点为超过0℃的高值的场合,如前所述,P系氧化皮膜难以还原,必须长时间进行加热还原,因而不佳。
另外,要把气氛气体的露点取为比-50℃还低则在工业上是困难的,因此将露点规定为-50℃~0℃。
此外,氢浓度比1vol%更低时,P系氧化皮膜难以还原,必须长时间加热还原,因而不佳。
因此,在热镀锌之先的加热还原时,气氛气体的氢浓度被规定在1~100vol%的范围。
如上所述,在本发明中,控制加热还原时的气氛气体的露点、氢浓度、加热温度(钢板板温),以便使得钢中P造成的P系氧化皮膜能够在P系氧化皮膜的还原性气氛中还原,而且在Mn等易氧化性元素多的场合,不使退火温度过高,以控制表面富集物量,籍此防止镀不上。
Ⅱ.-3:1段加热处理法(:加热还原→热镀锌)时的制造条件:
在本发明中,将由上述成分组成构成的钢板坯,用常法进行热轧,在750℃以下卷取。
接着,将上述得到的热轧钢板酸洗,脱去氧化铁皮。
这样得到的钢板经酸洗后,直接或施加冷轧后,在加热温度:T为750℃以上1000℃以下而且满足下式(2)、气氛气体露点:t满足下式(3)、氢浓度为1~100vol%的气氛中加热,然后施加热镀锌。
0.85≤{[P(wt%)+(2/3)]×1150}/{T(℃)}≤1.15………(2)
0.35≤{[P(wt%)+(2/3)]×(-30)}/{t(℃)}≤1.8…………(3)
退火温度不足750℃时,不能使母材中的带状第2相(渗碳体为主,珠光体和贝氏体及极少一部分马氏体,以及残留奥氏体)中富集的C、Mn分散,发生镀不上缺陷,因此加热温度定在750℃以上。
此外,加热温度超过1000℃时,因为不符合α+γ2相区,所以得不到所希望的组织和材质。
伴随钢中P量的增加,有必要按照上述式(2)提高加热温度,其理由如下。
即,在对热轧钢板的黑氧化皮进行酸洗时,伴随基质的溶出,生成Fe-P系酸洗残渣即P系氧化物,为使残渣完全还原,改善镀性,就必须提高温度。
此外,P系氧化物的生成量与钢中P量大致成比例。
因此,伴随钢中P量的增加,必须按照上述(2)式增加加热温度。
另一方面,提高加热温度时,由于Mn等的固溶强化,易氧化性合金元素的表面富集量增加使镀性劣化,因此必须通过降低加热时气氛气体的露点并在热力学上控制上述的表面富集。
因而,伴随钢中P量的增加,有必要按照上述(3)式降低加热时气氛气体的露点。
而且,加热时气氛气体中的氢浓度不足1vol%时,P系氧化物难以热力学还原,必须长时间加热,因而不佳。
因此,将加热时气氛气体中的氢浓度规定为1~100vol%。
此外,如上所述,不预先在退火炉中加热,在热镀锌线中精密控制加热气氛的条件下加热,然后施加热镀锌,则与有否添加Mo无关,可以确保良好的镀性、镀层密着性。
如上所述,通过控制加热时的气氛,同时控制加热温度(钢板板温)、气氛气体的露点、氢浓度,使Fe-P系酸洗残渣的还原和抑制钢中成分的表面富集二者兼容,才能确保良好的镀性、镀层密着性。
因此,按照本发明,即使没有热镀锌线过板前的退火工序,也能确保良好的镀性、镀层密着性。
Ⅱ.-4:热镀锌、加热合金化处理法的制造条件:
在本发明中,如上述那样将母材钢板加热还原后,在热镀锌浴中施加热镀锌。
热镀锌浴适宜的是含Al0.08~0.2wt%的镀浴,适宜的浴温是460~500℃。
此外,浸入浴中时的钢板板温适宜的是460~500℃。
而且,热镀锌钢板的镀层附着量,作为钢板每面的附着量,为20~120g/m2较佳。
热镀锌的镀层附着量不足20g/m2的场合,耐蚀性降低,相反镀层附着量超过120g/m2的场合,耐蚀性提高的效果在实用上饱和,是不经济的。
另外,上述的钢板每面的附着量,表示用附着面积去除镀层附着量的每单位面积的附着量。
即,通常的两面镀层的场合,表示用两面的镀层面积去除镀层附着量的每单位面积的附着量,而单面镀层的场合,则表示用单面的镀层面积去除镀层附着量的每单位面积的附着量。
本发明人等在使以上那样制造的热镀锌钢板合金化时,对使合金化后镀层密着性良好的条件进行了锐意研究,结果得知,在合金化温度:t2(℃)对应于钢中P含量:P(wt%)和热镀锌时浴中Al含量:Al(wt%)满足下式(4)时,合金化充分进行,而且还能抑制因过合金造成的镀层密着性的劣化。
0.95≤[7×{100×[P(wt%)+(2/3)]+10×Al(wt%)}]/[t2(℃)]≤1.05………(4)
即,钢中P偏析到基质铁的晶界,使合金化反应延迟,钢中P含量多时,如果不提高合金化温度,合金化反应就不能进行。
此外,钢中P含量少时,若过于提高合金化温度,则因过合金现象而使镀层密着性劣化。
而且,在热镀锌浴中的Al量多时,施镀之后立刻在钢板表面多量生成Fe-Al合金层,因此使合金化的必要温度变高。
另外,在浴中Al量少的场合,若不抑制合金化温度,则担心会因过合金而导致镀层密着性的劣化。
如上所述,为确保良好的镀层密着性,有必要按照钢中P含量:P(wt%)和热镀锌时浴中Al含量:Al(wt%)来决定合金化温度:t2(℃),以进行合金化。
在本发明中,在合金化温度:t2(℃)对应于钢中P含量:P(wt%)和热镀锌时浴中Al含量:Al(wt%)满足下式(4)时施加加热合金化处理为佳。
0.95≤[7×{100×[P(wt%)+(2/3)]+10×Al(wt%)}]/[t2(℃)]≤1.05………(4)
合金化温度:t2(℃)满足下式(4-1)的场合,因过合金使镀层密着性劣化,所以是不适当的。
[7×{100×[P(wt%)+(2/3)]+10×Al(wt%)}]/[t2(℃)]<0.95………(4-1)
而合金化温度:t2(℃)满足下式(4-2)的场合,合金化不充分,故发生过烧斑痕,或者需要长的合金化时间,从生产率方面考虑是不适当的。
1.05<[7×{100×[P(wt%)+(2/3)]+10×Al(wt%)}]/[t2(℃)]………(4-2)
如上所述,本发明的加热合金化处理,其特征在于,对应于母材钢板中的P含量和热镀锌时浴中的Al量控制热镀锌后的合金化温度,以确保最佳的镀层密着性。
在实际操作中,相对于上述最佳合金化温度的上限、下限,只要是在±5%的范围内,就可确保镀层密着性。
以上所述的合金化处理时Fe往镀层中的扩散量,作为所得镀层中的Fe含量,必须纳入8~11wt%的范围。
不足8wt%时,不仅发生过烧斑点等,而且会发生因合金化不充分引起滑动性的劣化,而超过11wt%时,因过合金使镀层密着性劣化。
在本发明中,合金化处理后镀层中的Fe含量,更佳为9~10wt%。
另一方面发现,向母材钢板添加Mo,不仅改善镀层密着性等,而且向母材钢板添加Mo的热镀锌钢板,在合金化处理时Mo向镀层中的扩散量,作为所得镀层中Mo含量满足0.002~0.11wt%时,耐蚀性也变得良好。
这是因为,Mo是比Fe更难以氧化的元素,仅Mo扩散、添加到镀层中可使耐蚀性提高。
在本发明中,合金化处理时Mo向镀层中的扩散量,作为所得镀层中的Mo含量为0.002~0.11wt%较佳。
不足0.002wt%时,耐蚀性的提高效果不充分,相反在超过0.11wt%时,为确保镀层中Mo含量,必须将母材钢板中的Mo含量取为超过1.0wt%,这由经济性方面考虑不佳。
另外发现,若是即将镀层之前加热还原时P系氧化皮膜未还原,则有抑制Mo向镀层中扩散的倾向。
还得知,若是加热还原时P系氧化皮膜完全还原,则有提高镀层密着性等效果,但对于添加Mo的钢中,除了此效果外,还因P系氧化皮膜的还原而得到促进Mo向镀层扩散的效果,结果也得到合金化热镀锌钢板耐蚀性提高的效果。
如上所述,可以得知,按照本发明,在将含Mo 1.00 wt%以下的钢板热镀锌后进行加热合金化得到的合金化热镀锌钢板中,合金化热镀锌层中的Fe含量为8~11wt%、Mo含量为0.002~0.11wt%的合金化热镀锌钢板,是镀层密着性及耐蚀性两者兼优的高强度合金化热镀锌钢板。
而且优选的是,作为上述含Mo1.00wt%以下的钢板,是含Mo0.01~1.0wt%、更佳0.05~1.00wt%、尤佳0.05~0.5wt%的钢板。
在本发明中,合金化热镀锌钢板的镀层附着量,作为上述定义的钢板每面的附着量,为20~120g/m2较佳。
合金化热镀锌的镀层附着量不足20g/m2时,耐蚀性降低,相反镀层附着量超过120g/m2时,耐蚀性提高效果在实用上饱和,是不经济的。
另外,金属扩散层即上述合金化热镀锌的镀层附着量,可以通过将镀层溶解在含NaOH、KOH等的碱溶液中,或者含HCl、H2SO4等的酸溶液中,再对所得的镀层溶液进行分析而测定。
实施例
以下,在实施例的基础上具体说明本发明。
[实施例1](发明例1~20,比较例1~12)[:钢板中的带状组织的分散]
将表1所示化学组成(钢种:A~Q)的厚度300mm的连铸板坯加热到1200℃,经2道次粗轧后,用7机架精轧机轧成厚度2.3mm的热轧钢板,并进行卷取。
将上述所得到的热轧钢板酸洗后,对实验号No.1,9,11,12,17,19,20,27,28,29以热轧钢板的原样、对实验号No.2~8,10,13~16,18,21~26,30~32冷轧成板厚1.0mm,然后在连续退火线中加热(第1次加热),在连续热镀锌线中酸洗、加热(第1次加热或第2次加热),镀锌,按情况再进行合金化处理。
钢种:对C~E的一部分,此外,将1.0mm的冷轧钢板在连续退火线中加热后,施加电镀锌。
将以上各制造条件示于表2及表3。
将所得钢板作为供试材料,对机械特性、镀性、合金化处理性、点焊性等进行调查。
此外,按照对在连续退火线或连续热镀锌线中加热(第1次加热)后的钢板组织进行的观察,测定由第2相构成的带状组织的厚度Tb和板厚T之比Tb/T。
另外,带状组织的厚度Tb,用图像解析装置测定倍率1500倍的图像中板厚方向全部由第2相构成的带状组织厚度,然后由下式(5)求出。
带状组织的厚度Tb=∑Tbi/n………(5)
上述式(5)中,
∑Tbi:板厚方向带状组织各厚度的合计
n:板厚方向带状组织数
另外,镀性、合金化处理性、点焊性用下述方法评价。
[镀性:]
将完全没有镀不上的定为“优”,稍微有镀不上的定为“良”,镀不上显著的定为“劣”,由目视判定。
[合金化性:]
完全没有合金化不均的定为“优”,稍微有合金化不均的定为“良”,合金化不均显著的定为“劣”,由目视判定。
[点焊性:]
按照JISZ3136的方法,在点焊之后进行拉伸剪断试验,拉伸剪断强度在板厚1.0mm的场合将6700N定为下限,在板厚2.3mm的场合将23000N定为下限,将下限强度以上的定为“优”,不足下限强度的定为“劣”。
将所得的测定结果一并示于表2、表3。
由表1~表3可知,发明例1~20屈服比低,TS×E1平衡良好,关于镀性、合金化处理性、点焊性,也没有特别的问题。
[实施例2](发明例21~37,比较例13~21)[:2段加热·酸洗处理法]
将表1所示化学组成(钢种:A~D,DD,F~I,K~N,R~X)的厚度300mm的连铸板坯加热到1200℃,经3道次粗轧后,用7机架精轧机轧制,得到厚度2.3mm的热轧钢板。
然后,以表4、表5所示的温度(:CT)卷取。
将所得的热轧钢板酸洗后,对于实验号No.33,43~49,52~54,以热轧钢板的原样在连续退火线中过板,对实验号No.34~42,50,51,55~58,冷轧成板厚1.0mm后,在连续退火线中过板,在表4、表5所示的加热温度下退火。
然后,将所得的各钢种的轧制钢板在连续热镀锌线中过板,采用表4、表5所示的各种条件,进行酸洗、加热还原、热镀锌、加热合金化处理(发明例21~23,发明例25~37,比较例13~21)。
另外,在发明例24中不施加加热合金化处理,基于后述的评价方法、评价基准,进行对所得热镀锌钢板的性能评价。
此外,将表4、表5所示制造条件以外的条件示于下述(1)~(3)。
(1)连续热镀锌线中的酸洗:
表4、表5所示的连续热镀锌线中的酸洗,是使用液温:60℃、HCl浓度:5wt%的酸洗液(:pH=1以下)或液温:60℃、H2SO4浓度:5wt%的酸洗液(:pH=1以下)进行10秒钟酸洗以进行实验,但在哪个条件下都看出了镀性改善的效果。
(2)连续热镀锌线中的加热还原
表4、表5所示的连续热镀锌线中的加热还原,在表4、表5所示H2浓度的H2-N2气体气氛下进行。
(3)热镀锌的镀层附着量、合金化热镀锌的镀层附着量:
未施加加热合金化处理的发明例24其热镀锌的镀层附着量,钢板两面共40g/m2
此外,合金化热镀锌的镀层附着量,都是在钢板两面共30~60g/m2的范围内(发明例21~23,发明例25~37,比较例13~21)。
接着,对所得的热镀锌钢板、合金化热镀锌钢板的镀性、镀层密着性、合金化后的外观、合金化度、耐蚀性、加工性、点焊性等,基于下述评价方法、评价基准进行评价。
将所得的评价结果示于表6、表7。
此外,表4、表5中的P系氧化物还原的有无,是用ESCA(:光电子分光装置)分析钢板表面,按照是否能明显辨认出认为是与氧结合的P化合物的峰值来加以判断的。
另外,认为与上述的氧结合的P化合物,是以磷酸根(PO4 3-)、磷酸氢根(HPO4 2-,H2PO4 -)、羟基(OH-)及铁离子(Fe3+、Fe2+)作为主构成要素的下述磷酸铁化合物。
磷酸铁化合物:Fe(PO4)·nH2O、Fe 2(HPO4)3·nH2O、Fe(H2PO4)3·nH2O、Fe 3(PO4)2·nH2O、Fe(HPO4)·nH2O、Fe(H2PO4)2·nH2O、Fe(HPO4)(OH)·nH2O、Fe 4{(PO4)(OH)}3·nH2O(n:是0以上的整数)。
此外,ESCA以定法进行测定,一般着眼于光谱集中作为实测例记载的、与上述磷酸铁化合物对应的、认为与氧结合的位置的P的光谱强度,峰值高度是,与峰值以外噪声部分的平均振幅N相比,峰值位置由基底算起的高度H,在满足H≥3N的关系时,认作是能明显辨认出峰值。
[镀性:]
用目视评价热镀锌后的镀层钢板(未合金化处理的热镀锌钢板)的外观。
○:无镀不上缺陷(镀性良好)
×:发生镀不上缺陷
[镀层密着性:]
将镀层钢板弯曲90°后,用赛璐玢胶带剥离压缩侧的镀层,以附着在赛璐玢胶带上的镀层皮膜的量进行评价。
(未合金化处理的镀层钢板)
○:无镀层的剥离(镀层密着性良好)
×:有镀层的剥离(镀层密着性不良)
(合金化处理的镀层钢板)
○:镀层剥离量少(镀层密着性良好)
×:镀层剥离量多(镀层密着性不良)
[合金化后的外观:]
用目视评价。
○:没有合金化不均,得到均一的外观
×:发生合金化不均。
[合金化度,Mo扩散量:]
采用由碱性溶液或酸性溶液造成的一般镀层溶解方法,使镀层溶解,通过对所得溶液的分析,分析、测定合金化热镀锌镀层中Fe含量、Mo含量。
[加工性:]
将TS≥590MPa下并且满足E1≥30%的定作良好,将其以外的定作不良。
[耐蚀性:]
耐蚀性试验是由盐水喷雾试验(SST)造成的腐蚀减量进行评价。
耐蚀性改善效果的有无,是与以不添加Mo钢作为母材的合金化热镀锌钢板进行比较作出评价。
[点焊性:]
在加压力:2.01kN、电流:3.5kA、通电时间:Ts=25cyc.、Tup=3cyc.、Tw=8cyc.、Th=5cyc.、To=50cyc.、触头:DR6φ球形状的条件下,进行直接点焊,可焊接的定为优、不能焊接的定为不良。
如表6、表7所示,按照本发明方法制造的发明例21~23、发明例25~37的合金化热镀锌钢板,都不发生镀不上缺陷,镀性优良,同时镀层密着性、合金化后的外观、加工性、点焊性都没有任何问题。
此外,即使对于发明例24的热镀锌钢板,也不发生镀不上缺陷,镀性也优良,同时镀层密着性、加工性、点焊性没有任何问题。
与此相对照,比较例13~21的合金化热镀锌钢板,因为热镀锌之先的加热还原温度、热镀锌后的加热合金化时的合金化温度、合金化度、或者钢组成与本发明的条件不同,所以或是发生镀不上缺陷,或是镀层质量或加工性不良。
此外,使用不添加Mo的母材钢板的镀层钢板(比较例14),因P系氧化物的还原困难,不仅机械特性(加工性)、而且镀性和镀层密着性也不良。
另外,关于耐蚀性,可知,镀层中含Mo的镀层钢板,与镀层中不含Mo或含量少的镀层钢板(比较例13、比较例14)相比,腐蚀减量少,由于Mo扩散、添加到镀层中,得到了抑制腐蚀的效果。
[实施例3](发明例38~46,比较例22)[:1段加热处理法]
对于上述发明例21~23、发明例25~37,除了不进行连续热镀锌线过板前的退火、连续热镀锌线中的酸洗之外,采用与发明例21~23、发明例25~37同样的方法,使各钢种的冷轧钢板在连续热镀锌线中过板,进行加热还原、热镀锌、合金化处理,对所得到的热镀锌钢板(:未合金化处理的热镀锌钢板)及合金化热镀锌钢板,采用与发明例21~23、发明例25~37同样的方法进行评价。
将制造条件示于表8,将所得的评价结果示于表9。
另外,合金化热镀锌的镀层附着量,都是在钢板两面共30~60g/m2的范围内。
如表8、表9所示,通过将连续热镀锌线中加热还原时的加热温度、气氛气体的露点及氢浓度取在本发明的范围内,就能够在防止热镀锌钢板发生镀不上缺陷的同时,制造出镀层密着性、合金化后的外观及加工性都优良的合金化热镀锌钢板(发明例38~46)。
与此相对照,在上述条件不满足本发明范围的场合,发生镀不上缺陷(比较例22)。工业实用性
如以上说明的那样,按照本发明,就能够提供镀性没有任何问题、屈服比低、TS×E1平衡良好的高强度薄钢板。
另外,按照本发明,可以防止镀不上缺陷发生,提供加工性及镀层密着性优良、而且耐蚀性优良的高强度热镀锌钢板及高强度合金化热镀锌钢板。
结果,通过适当使用本发明的高强度薄钢板、镀层钢板,使汽车的轻量化、低燃耗化成为可能,进而能够对地球环境的改善作出大的贡献。
表1
Figure 9980168700391
表1(续)
Figure 9980168700401
备考)*:不添加Mo
表2
表2(续)
表2(续)
Figure 9980168700431
备考)*:Hot:热轧,Cold:冷轧,CAL:连续退火线,CGL:连续热镀锌线,EGL:电镀锌线
    GA:合金化热镀锌钢板,GI:热镀锌钢板,EG:电镀锌钢板,CA:退火板
表3
表3(续)
表3(续)
Figure 9980168700461
备考)*:Hot:热轧,Cold:冷轧,CAL:连续退火线,CGL:连续热镀锌线,EGL:电镀锌线
    GA:合金化热镀锌钢板,GI:热镀锌钢板,EG:电镀锌钢板,CA:退火板
表4
表4(续)
Figure 9980168700481
表4(续)
Figure 9980168700491
备考)1):热轧钢板卷取温度、
     2):热镀锌之前加热还原时的钢板板温、
     3):热镀锌之前加热还原时的气氛气体的露点、
     4):钢板板温
     X值:{[P(wt%)+(2/3)]×1100}/{加热还原温度:t1(℃)}
     Y值:[7×{100×[P(wt%)+(2/3)]+10×Al(wt%)}]/[合金化温度:t2(℃)]
表5
Figure 9980168700501
表5(续)
Figure 9980168700511
表5(续)
Figure 9980168700521
备考)1):热轧钢板卷取温度、
     2):热镀锌之前加热还原时的钢板板温、
     3):热镀锌之前加热还原时的气氛气体的露点、
     4):钢板板温
     X值:{[P(wt%)+(2/3)]×1100}/{加热还原温度:t1(℃)}
     Y值:[7×{100×[P(wt%)+(2/3)]+10×Al(wt%)}]/[合金化温度:t2(℃)]
表6
Figure 9980168700531
备考)1):合金化热镀锌层中的Fe含量(wt%)
     2):合金化热镀锌层中的Mo含量(wt%)
表7
Figure 9980168700541
备考)1):2金化热镀锌层中的Fe含量(wt%)
     2):合金化热镀锌层中的Mo含量(wt%)
表8
Figure 9980168700551
表8(续)
备考)2):热镀锌之前加热还原时的钢板板温、
     3):热镀锌之前加热还原时的气氛气体的露点:t、
     4):钢板板温
     α值:{[P(wt%)+(2/3)]×1150}/{加热温度:T(℃)}
     β值:{[P(wt%)+(2/3)]×(-30)}/{露点:t(℃)}
     Y值:[7×{100×[P(wt%)+(2/3)]+10×Al(wt%)}]/[合金化温度:t2(℃)]
表9
Figure 9980168700571
备考)1):合金化热镀锌层中的Fe含量(wt%)
     2):合金化热镀锌层中的Mo含量(wt%)
     3):以使用不添加Mo的钢的发明例39的腐蚀减量作为基准。

Claims (23)

1.加工性及镀性优良的高强度薄钢板,其特征在于,含有C:0.01~0.20wt%、Si:1.0wt%以下、Mn:1.0~3.0wt%、P:0.10wt%以下、S:0.05wt%以下、Al:0.10wt%以下、N:0.010wt%以下、Cr:1.0wt%以下、Mo:0.001~1.00wt%、其余由Fe和不可避免的杂质组分构成,而且由第2相构成的带状组织为满足Tb/T≤0.005关系的厚度(式中,Tb:带状组织在板厚方向的平均厚度,T:钢板板厚)。
2.权利要求1所述的加工性及镀性优良的高强度薄钢板,其特征在于,上述高强度薄钢板还含有由Nb:0.001~1.0wt%、Ti:0.001~1.0wt%、V:0.001~1.0wt%中选择的1种或2种以上。
3.加工性及镀性优良的高强度薄钢板的制造方法,其特征在于,将含有C:0.01~0.20wt%、Si:1.0wt%以下、Mn:1.0~3.0wt%、P:0.10wt%以下、S:0.05wt%以下、Al:0.10wt%以下、N:0.010wt%以下、Cr:1.0wt%以下、Mo:0.001~1.00wt%、其余由Fe及不可避免的杂质组分构成的板坯热轧,在750℃以下卷取,然后加热到750℃以上后,进行冷却。
4.加工性及镀性优良的高强度薄钢板的制造方法,其特征在于,将含有C:0.01~0.20wt%、Si:1.0wt%以下、Mn:1.0~3.0wt%、P:0.10wt%以下、S:0.05wt%以下、Al:0.10wt%以下、N:0.010wt%以下、Cr:1.0wt%以下、Mo:0.001~1.00wt%、其余由Fe及不可避免的杂质组分构成的板坯热轧,在750℃以下卷取,接着进行冷轧,然后加热到750℃以上后,进行冷却。
5.权利要求3或4所述的加工性及镀性优良的高强度薄钢板的制造方法,其特征在于,在上述的加热到750℃以上后,在冷却阶段的途中进行热镀锌,或者在热镀锌后进而进行加热合金化处理。
6.权利要求3或4所述的加工性及镀性优良的高强度薄钢板的制造方法,其特征在于,在上述的加热到750℃以上后,进行冷却,然后再加热到700~850℃,在其后的冷却途中进行热镀锌,或者在热镀锌后进而进行加热合金化处理。
7.权利要求3至6任一项所述的加工性及镀性优良的高强度薄钢板的制造方法,其特征在于,上述板坯还含有由Nb:1.0wt%以下、Ti:1.0wt%以下、V:1.0wt%以下中选择的1种或2种以上。
8.加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,在权利要求3中所述的于750℃以下卷取后,进行酸洗,然后在退火炉中加热到750℃以上,冷却后,进行酸洗,接着,在钢板表面的酸洗残渣即P系氧化物的还原条件下加热还原,然后施加热镀锌。
9.加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,在权利要求3中所述的于750℃下卷取后,进行酸洗,其后,施加冷轧,然后在退火炉中加热到750℃以上,冷却后,进行酸洗,接着,在钢板表面的酸洗残渣即P系氧化物的还原条件下加热还原,然后施加热镀锌。
10.加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,在权利要求3中所述的于750℃以下卷取后,进行酸洗,然后在退火炉中加热到750℃以上,冷却后,进行酸洗,接着,在气氛气体的露点:-50℃~0℃、气氛气体的氢浓度:1~100vol%的条件下加热还原,然后施加热镀锌。
11.加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,在权利要求3中所述的于750℃以下卷取后,进行酸洗,然后施加冷轧后,在退火炉中加热到750℃以上,冷却后,进行酸洗,接着,在气氛气体的露点:-50℃~0℃、气氛气体的氢浓度:1~100vol%的条件下加热还原,然后施加热镀锌。
12.加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,在权利要求3所述的于750℃以下卷取后,进行酸洗,然后在退火炉中加热到750℃以上,冷却后,进行酸洗,接着,在加热还原温度:t1(℃)相对钢中P含量:P(wt%)满足下式(1)的条件下加热还原,然后施加热镀锌。
0.9≤{[P(wt%)+(2/3)]×1100}/{t1(℃)}≤1.1………(1)
13.加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,在权利要求3所述的于750℃以下卷取后,进行酸洗,然后施加冷轧后,在退火炉中加热到750℃以上,冷却后,进行酸洗,接着,在加热还原温度:t1(℃)对于钢中P含量:P(wt%)满足下式(1)的条件下加热还原,然后施加热镀锌。
0.9≤{[P(wt%)+(2/3)]×1100}/{t1(℃)}≤1.1………(1)
14.加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,在权利要求3中所述的于750℃以下卷取后,进行酸洗,然后在退火炉中加热到750℃以上,冷却后,进行酸洗,接着,在气氛气体露点:-50~0℃、气氛气体的氢浓度:1~100vol%、加热还原温度:t1(℃)对于钢中P含量:P(wt%)满足下式(1)的条件下加热还原,然后施加热镀锌。
0.9≤{[P(wt%)+(2/3)]×1100}/{t1(℃)}≤1.1………(1)
15.加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,在权利要求3中所述的于750℃以下卷取后,进行酸洗,然后施加冷轧后,在退火炉中加热到750℃以上,冷却后,进行酸洗,接着,在气氛气体露点:-50℃~0℃、气氛气体的氢浓度:1~100vol%、加热还原温度:t1(℃)对于钢中P含量:P(wt%)满足下式(1)的条件下加热还原,然后施加热镀锌。
0.9≤{[P(wt%)+(2/3)]×1100}/{t1(℃)}≤1.1………(1)
16.权利要求8至15任一项所述的加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,上述的在退火炉中加热到750℃以上、冷却后的上述酸洗法,是在pH≤1、液温:40~90℃的酸洗液中酸洗1~20秒钟的酸洗法。
17.加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,在权利要求3中所述的于750℃以下卷取后,进行酸洗,然后在加热温度:T为750℃以上1000℃以下并且满足下式(2)、气氛气体的露点:t满足下式(3)、氢浓度为1~100vol%的气氛中加热,然后施加热镀锌。
0.85≤{[P(wt%)+(2/3)]×1150}/{T(℃)}≤1.15………(2)
0.35≤{[P(wt%)+(2/3)]×(-30)}/{t(℃)}≤1.8…………(3)
18.加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,在权利要求3中所述的于750℃以下卷取后,进行酸洗,然后施加冷轧后,在加热温度:T为750℃以上1000℃以下并且满足下式(2)、气氛气体的露点:t满足下式(3)、氢浓度为1~100vol%的气氛中加热,然后施加热镀锌。
0.85≤{[P(wt%)+(2/3)]×1150}/{T(℃)}≤1.15………(2)
0.35≤{[P(wt%)+(2/3)]×(-30)}/{t(℃)}≤1.8…………(3)
19.权利要求8至18任一项所述的加工性及镀层密着性优良的高强度热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,上述板坯还含有由Nb:1.0wt%以下、Ti:1.0wt%以下、V:1.0wt%以下中选择的1种或2种以上。
20.加工性及镀层密着性优良的高强度合金化热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,对于用权利要求8至19任一项所述的高强度热镀锌钢板的制造方法得到的热镀锌钢板再施加加热合金化处理。
21.加工性及镀层密着性优良的高强度合金化热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,对于用权利要求8至19任一项所述的高强度热镀锌钢板的制造方法得到的热镀锌钢板再施加加热合金化处理,同时该加热合金化处理中的合金化温度:t2(℃)对于钢中P含量:P(wt%)及上述热镀锌时浴中Al含量:Al(wt%)满足下式(4)。
0.95≤[7×{100×[P(wt%)+(2/3)]+10×Al(wt%)}]/[t2(℃)]≤1.05………(4)
22.权利要求20或21所述的加工性及镀层密着性优良的高强度合金化热镀锌钢板的制造方法,其特征在于,上述板坯还含有由Nb:1.0wt%以下、Ti:1.0wt%以下、V:1.0wt%以下中选择的1种或2种以上。
23.加工性、镀层密着性及耐蚀性优良的高强度合金化热镀锌钢板,其特征在于,是将含Mo1.00wt%以下的钢板热镀锌后,进行加热合金化所得到的合金化热镀锌钢板,合金化热镀锌层中的Fe含量为8~11wt%,Mo含量为0.002~0.11wt%。
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