CN1341154A - 加工性及锌可镀性均优良的高强度热浸镀锌钢板及其制造方法 - Google Patents

加工性及锌可镀性均优良的高强度热浸镀锌钢板及其制造方法 Download PDF

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Abstract

一种加工性及锌可镀性均优良的高强度热浸镀锌钢板及其制造方法,其特征是,具有如下组成,含有:C:0.01～0.20重量%、Si:1.0重量%以下、Mn:大于1.5～3.0重量%、P:0.10重量%以下、S:0.05重量%以下、Al:0.10重量%以下、N:0.010重量%以下,并且,含有:从Ti、Nb及V中选择的任何1种或2种以上,其合计含量为0.010～1.0重量%,其余部分为Fe及不可避免的杂质,同时具有如下金属组织:铁素体相的面积所占比例大于50%,并且,铁素体相的平均结晶粒径小于10μm,由第2相构成的带状组织厚度满足Tb/T≤0.005(式中,Tb:带状组织板厚方向的平均厚度,T:钢板板厚)关系。提出在用连续热浸镀锌生产线等设备进行热浸镀锌时,具有加工性优良和高强度,而且,可以得到良好锌可镀性的高强度热浸镀锌钢板的制造方法。

Description

加工性及锌可镀性均优良的高强度 热浸镀锌钢板及其制造方法
技术领域
本发明涉及适用于汽车内板、外板等优良的高强度热浸镀锌钢板(包括高强度合金化处理的热浸镀锌钢板)的制造方法。
背景技术
近年来，从汽车的安全性、轻型化及节省燃料，进而从改善地球环境的观点考虑，作为汽车用的钢板，采用高强度的热浸镀锌钢板的倾向增加。
为了制造高强度的热浸镀锌钢板，必须是具有优良的锌可镀性，而且通过热浸镀锌浴，或者，再进行合金化处理后，能得到具有所希望的强度和加工性能的钢板。
一般情况下，为了使钢板强度增加，添加Mn、Si、P等固溶强化元素及Ti、Nb、V等沉淀硬化元素。把添加了这些元素的钢板用连续热浸镀锌生产线(CGL)处理时，发现锌可镀性能变差。
因此，因为这样合金元素的含量对强度和锌可镀性能有相反作用，所以，用连续热浸镀锌生产线来制造锌可镀性能良好的高强度热浸镀锌钢板是极困难的。另外，高强度热浸镀锌钢板，一般情况下，由于有关延伸率等加工性能的特性变差，所以，制造加工性能良好的热浸镀锌钢板更加困难。
可是，作为原有的加工性良好的高强度钢板，已知是在铁素体基体中含有以马氏体作为主相的低温变态相(还含有残余奥氏体)的复合组织钢板。这种复合组织钢板在常温具有非时效性，其屈服比低，加工性能及加工后的烘烤硬化性优良，在铁素体+奥氏体(α+γ)两相区的温度加热后，用水冷却及气体冷却等淬火加以制造。
但是，该复合组织钢板在500℃左右的温度热浸镀锌，或者，再进行合金化处理时，把铁素体基体中分散的马氏体加以回火，则抗拉强度、延伸率下降，并且出现上屈服点，导致屈服比上升，并且，引起屈服点伸长。
Mn、Si等合金元素愈少，回火软化愈易于发生，而另一方面，在这些合金元素多的场合，热浸镀锌性能下降。结果是，在复合组织钢板，因为在镀锌工序中马氏体被回火，所以使用原有技术难以做到使作为其特征的加工性能和高强度彼此兼容，并且，使发挥良好的锌可镀性能。
这里，作为锌可镀性良好的高强度钢板及其制造方法的发明，本申请人已另外在国际申请号：PCT/JP99/04385号以及PCT/JPoo/02547号提出申请。
PCT/JP99/04385号发明是：为了制造上述铁素体基体中具有以马氏体作为主相的低温变态相的双相(Dual Phase)型复合组织镀锌钢板，添加了非常重要的Mo、Cr。可是，Mo、Cr是非常昂贵的元素，对于制造作为本发明目的通用的廉价的镀锌钢板，其是成本相当昂贵的钢的构成成分。另外，在PCT/JP99/04385号中，为了把大量添加Mn的材料更有利地制成双相型复合组织钢板，当然要添加Mo，然而，当添加Mo时，钢板中的带状组织的厚度增大。因此，成为冲压裂纹的起点，反而，加工性能变坏，为了消除该带状组织，高温退火是必不可少的。该高温加热采用2次加热法时，对锌可镀性能起到有效的作用，然而，采用1次加热法时，反而不利，所以，将2个工序兼容并不是良好的条件，只能用2次加热法。
另一方面，PCT/JPoo/02547号涉及添加了Mn：1.0～3.0％、Si：0.3～1.8％的、含有为使强度-延伸率平衡提高而含有非常重要残余奥氏体相和回火的马氏体相的复合组织镀锌钢板。可是，为了得到这种组织，必须把一次加热冷却工序和二次加热冷却工序加以组合。另外，在一次加热后的冷却过程中，加热后，以大于10℃/s的冷却速度，一口气降至Ms点以下来进行淬火处理是必要的，问题是操作相当难。另外，通常在本来用一次加热冷却工序即可解决的CGL生产线之前，必须至少进行另外1次以上的加热冷却工序。
发明的公开
本发明人的目的是为了解决原有技术存在的上述问题，提出一种即使采用连续热浸镀锌生产线等设备进行热浸镀锌，其良好的加工性能和高强度也均得到满足；而且可得到良好锌可镀性的高强度热浸镀锌钢板的制造方法。
本发明的具体目的是，既满足作为表示加工性能和高强度指标的TS：590MPa以上，E1：25％以上，TS×E1的值：15000MPa·％以上；又得到良好的镀锌。
现在，本发明人为了解决上述课题进行悉心研究的结果发现，即使在不添加Mo、Cr；另外，即使在组织内不含有残余奥氏体相和回火马氏体相，也能实现加工性能及锌可镀性能均优良的高强度热浸镀锌钢板以及其制造方法，从而完成本发明。
也就是说，本发明的是以如下发明内容作为要旨。
(1)一种加工性及锌可镀性均优良的高强度热浸镀锌钢板，其特征是，其组成含有：
C：0.01～0.20重量％、Si：1.0重量％以下、
Mn：大于1.5重量％到3.0重量％、P：0.10重量％以下、
S：0.05重量％以下、Al：0.10重量％以下、
N：0.010重量％以下，并且，含有：
从Ti、Nb及V中选择的任何1种或2种以上，其合计含量为0.010～1.0重量％，其余部分是Fe及不可避免的杂质，同时，具有铁素体相的面积占50重量％以上，而且铁素体相的平均结晶粒径是10μm以下，且由第2相构成的带状组织厚度满足Tb/T≤0.005(式中，Tb：带状组织的板厚方向平均厚度，T：钢板板厚)关系的金属组织。
(2)一种加工性及锌可镀性均优良的高强度热浸镀锌钢板，其特征是，其组成含有：
C：0.01～0.20重量％、Si：1.0重量％以下、
Mn：大于1.5重量％到3.0重量％、P：0.10重量％以下、
S：0.05重量％以下、Al：0.10重量％以下、
N：0.010重量％以下、并且含有：
从Ti、Nb及V中选择的任何1种或2种以上，其合计含量为0.010～1.0重量％，还含有Cu及Ni中的1种或2种，其合计含量为3.0重量％以下，其余部分为Fe及不可避免的杂质，同时，具有铁素体相的面积占50％以上，并且，铁素体相的平均结晶粒径在10μm以下，由第2相构成的带状组织的厚度满足Tb/T≤0.005(式中，Tb：带状组织的板厚方向平均厚度，T：钢板板厚)关系的金属组织。
(3)一种加工性及锌可镀性均优良的高强度热浸镀锌钢板的制造方法，其特征是，把由上述(1)或(2)中记载的钢组成所构成的初轧板坯进行热轧，于750～450℃卷绕，然后，照其原样，或再进行冷轧，把所得到的热轧板或冷轧板加热至750℃以上，在从该温度进行冷却的途中，进行热浸镀锌。
(4)一种加工性及锌可镀性均优良的高强度热浸镀锌钢板的制造方法，其特征是，把由上述(1)或(2)中记载的钢组成所构成的初轧板坯进行热轧，于750～450℃卷绕，然后，照其原样，或再进行冷轧，把所得到的热轧板或冷轧板加热至750℃以上，在从该温度进行冷却的途中，进行热浸镀锌，然后进行镀锌层扩散处理。
(5)一种加工性及锌可镀性均优良的高强度热浸镀锌钢板的制造方法，其特征是，把由上述(1)或(2)中记载的钢的组成所构成的初轧板坯进行热轧，于750～450℃卷绕，然后，照其原样，或再进行冷轧，把所得到的热轧板或冷轧板一次加热至750℃以上进行冷却后，再加热至700℃以上，在从该温度进行冷却的途中进行热浸镀锌。
(6)一种加工性及锌可镀性均优良的高强度热浸镀锌钢板的制造方法，其特征是，把由上述(1)或(2)记载的钢的组成所构成的初轧板坯进行热轧，于750～450℃卷绕，然后，照其原样，或者再进行冷轧，将所得热轧板或冷轧板一次加热到750℃以上冷却后，再加热至700℃以上，在从该温度进行冷却的途中进行热浸镀锌，然后，进行合金化处理。
即，
(1)积极地添加从Ti、Nb及V中选择的任何1种或2种以上，由于TiC、NbC、VC等碳化物等的晶界移动的销锁效果，可使铁素体(α)晶粒变细，达到10μm以下，可抑制加热时在铁素体+奥氏体(α+γ)的2相区中生成并长大的γ粒子或在奥氏体(γ)单相区的γ晶粒子的粗大化。
(2)加热，使加热前存在的含大量C、Mn的第2相所构成的带状组织的厚度消减，以满足Tb/T≤0.005(式中，Tb：带状组织的板厚方向平均厚度，T：钢板板厚)关系。
从上述(1)和(2)的相乘效果我们发现：即使不添加Mo、Cr以及组织内即使不含有残余奥氏体相和退火马氏体相，因冷却前γ晶粒细微，所以，也促进了冷却中引起的α相→γ相的C、Mn浓度富集，有效地使γ相向马氏体转变，故能制造出加工性及锌可镀性均优良的高强度热浸镀锌钢板。
特别是，如同PCT/JP99/04385号以及PCT/JPoo/02547号那样，具有如下特征：因为几乎不把对锌可镀性有害的Cr、Si作为必须元素而含有，所以，锌可镀性能极好，另外，由于不添加Mo，加热前存在的带状组织也比较薄，所以，从锌可镀性的观点考虑，即使不进行不利的1次CGL法时的高温加热，加工性能良好的高强度镀锌钢板也可以制造。
附图的简单说明
图1示出，在连续热浸镀锌生产线中的加热温度对抗拉强度(TS)、屈服强度(YS)、延伸率(E1)及锌可镀性能的影响图。
图2示出，卷绕温度及有无2次加热对抗拉强度(TS)、屈服强度(YS)、延伸率(E1)及锌可镀性能的影响图。
实施本发明的最佳方案
首先，对基于本发明的实验结果加以说明。(实验1)
把化学组成为0.08重量％C-0.01重量％Si-1.9重量％Mn-0.011重量％P-0.002重量％S-0.04重量％Al-0.0022重量％N-0.02重量％Ti-0.05重量％Nb、厚度30mm的薄板坯加热至1200℃，用5道次热轧成2.8mm热轧板。然后，在相当于卷绕温度(CT)的400℃、650℃各进行热处理1小时。然后，酸洗后，进行冷轧，轧成1.4mm的冷轧板，在700℃～850℃加热，保持1分钟，以10℃/s的速度冷却至500℃，热浸镀锌后，保持40s后，以10℃/s的速度冷却至550℃，加热进行镀锌(层)扩散处理，立即以10℃/s的速度冷却至室温。然后，进行压缩率为1.0％的光整冷轧。
对所得到的热浸镀锌钢板，用JIS 5号拉伸试片测量抗拉特性(TS、YS、E1)，同时，测量锌可镀性能。
锌可镀性能用目视法观察表面，按下列标准进行评价。
○：无未镀部位(锌可镀性质良好)
△：部分部位未镀(锌可镀性能稍好)
×：未镀部位全面发生(锌可镀性能不好)
所得结果示于图1。由图1可知，卷绕温度为650℃、镀锌前的加热温度达到750℃以上时，达到TS：590MPa以上，E1：25％以上。(实验2)
采用与实验1相同的成分，采用使相当于CT处理的温度从400℃改变到700℃的板厚1.6mm的冷轧板，在750℃保持1分钟(第1次加热)，以10℃/s的速度冷却至室温，酸洗后，于750℃保持1分钟(第2次加热)，以10℃/s的速度冷却至500℃，进行热浸镀锌，保持40s后，以10℃/s的速度加热至550℃，进行镀锌层扩散处理，然后，立即以10℃/s的速度冷却至室温。然后，以压缩率1.0％进行光整冷轧。
对所得到的热浸镀锌钢板，与实验1同样地测量拉伸特性和锌可镀性。结果可知，在进行2次加热(第1次加热和第2次加热)的场合(图2中的“○”)，如图2所示，拉伸特性和锌可镀性能两者均比仅加热1次的与实验1同样实验的场合(图2中的“●”)有进一步的改善。
从上述各实验可知，即使用高Mn含量来进行高强度化时，采用高温卷绕、镀锌前的高温加热或2次加热处理也可以改善锌可镀性能及机械特性。
作为取得这样效果的理由，考虑有以下几点。也就是说，高温卷绕和2次加热处理有如下作用：在钢板的表面层紧下方生成易氧化元素的内部氧化层，它抑制了对锌可镀性有害的Mn在钢板表面的富集；另外，对作为一次高温加热生成的对锌可镀性有害的Mn的表面富集层在第2次加热前用酸洗去除；镀锌前的高温加热使C、Mn浓度高的带状组织溶解、分散，有利于马氏体等第2相的生成等。
下面，对将本发明中成分组成及制造条件，限定在上述范围内的理由加以说明(成分组成，用“％(质量)”表示)。
C：0.01～0.20重量％
C是钢的重要的基本成分之一，特别是在本发明中，C使Ti、Nb及V的碳化物析出而使强度上升，此外，它是通过低温生成的贝氏体相和马氏体相而使强度上升的元素。当C量低于0.01重量％时，不用说上述析出物，连贝氏体相和马氏体相也难以生成，另一方面，当大于0.20重量％时，点焊性变差，所以，其含量范围定为0.01～0.20重量％。还有，理想的C量为0.03～0.15重量％。
Si：1.0重量％以下
Si是通过使α相中固溶的C量减少而使延伸率等加工性提高的元素，然而，当Si含量大于1.0重量％时，因为损伤点焊性及锌可镀性，所以，上限为1.0重量％。还有，理想的Si量为0.5重量％以下。另外，当将其抑制到小于0.005重量％时，钢的生产成本上升，所以，下限0.005重量％是理想的。
Mn：大于1.5重量％到3.0重量％
Mn是本发明中的重要成分之一，它在复合组织中抑制相变，是使γ相稳定的元素。然而，在添加量是1.5重量％以下时，无效果，另一方面，当大于3.0重量％时，点焊性及锌可镀性显著受损。因此，Mn添加量为大于1.5重量％到3.0重量％，理想的添加范围是1.6～2.5重量％。
P：0.10重量％以下
P是廉价地增加强度的有效元素，然而，当含量大于0.1重量％时，点焊性显著受损，所以，上限为0.10重量％。还有，希望把P量控制在0.05重量％以下。另外，控制到低于0.001重量％时，成本上升，所以，下限定为0.001重量％是理想的。
S：0.05重量％以下
S除了是引起热轧时热脆性的原因外，还导致点焊区焊点内的断裂，因此，希望尽量减少。所以，本发明中，其上限为0.05重量％以下。还有，将其抑制到0.010重量％以下是更理想的。另外，当控制到小于0.0005重量％时，成本上升，所以，下限定为0.0005重量％是理想的。
Al：0.10重量％以下
Al是在炼钢阶段作为脱氧剂并把引起时效劣化的N作为AlN加以固定的有效元素。然而，当含量大于0.10重量％时，引起制造成本上升，所以，把Al量控制在0.10重量％以下是必要的。还有，理想的含量是0.050重量％以下。另外，小于0.005重量％时，不能充分脱氧，所以，下限定为0.005重量％是理想的。
N：0.010重量％以下
N除了引起时效劣化外，还将引起屈服点(屈服比)的上升和发生屈服伸长，因此，控制在0.010重量％以下是必要的。还有，理想的N量为0.0050重量％以下。另外，将其抑制到不满0.0005重量％时，成本上升，所以，下限定为0.0005重量％是理想的。
Ti、Nb及V：合计为0.01～1.0重量％
Ti、Nb及V是形成碳化物、提高钢强度的有效元素，添加1种或2种以上的总量为0.01～1.0重量％。当这些元素的总添加量是0.01重量％以上时，可得到上述效果，然而，当添加量超过1.0重量％时，除成本上不利外，细小的析出物过多，因此，抑制冷轧后的消除应力，再结晶，使延展性(延伸率)降低。因此，这些元素总量为0.01～1.0重量％，理想的添加范围为0.010～0.20重量％。
Cu、Ni：合计为3.0重量％以下
Cu、Ni是形成马氏体等第2相，对提高钢强度有用的元素，可根据需要添加。可是，当添加的总量大于3.0重量％时，不仅成本升高，而且使屈服点降低，所以，对于要求高屈服比是不利的。因此，Cu、Ni要在总含量以3.0重量％以下的范围添加。还有，理想的含量范围是总量为0.010～3.0重量％。另外，当要把各个元素分别控制在不满0.005重量％时，成本上升，所以，其下限分别定在0.005重量％是理想的。
Ca、REM：0.001～0.10重量％
Ca、REM是为了控制杂质、硫化物的形态，改善扩孔性，添加0.001重量％以上是理想的。可是，当添加总量超过0.1重量％时，成本上升。因此，Ca、REM的总含量在0.001％～0.10重量％以下的范围添加是理想的。而且，理想的总含量范围为0.002～0.05重量％。
铁素体相：面积所占比例在50重量％以上
本发明以要求具有高度加工性能的汽车用钢板作为对象，在铁素体相的面积所占比例小于50重量％时，难以确保必要的延展性、伸长凸缘性。还有，在要求更好的延展性的场合，希望铁素体的面积所占比例达到75重量％以上。作为铁素体，不仅包括所谓的铁素体，还包括不含析出碳化物的贝氏铁素体和针状铁素体。
铁素体相的观察方法及评价方法是：把钢板嵌入树脂，使钢板的断面构成观察面，把“往纯水100ml中添加焦硫酸钠1g形成的水溶液”和“往乙醇100ml中添加苦味酸4g的溶液”以1∶1的比例加以混合，在该溶液中，于室温浸渍120秒钟，进行蚀刻，使铁素体相(黑色部分)和第2相(白色部分)进行分离，用放大倍数1000倍的图象解析装置求出铁素体面积所占比例。铁素体相的平均结晶粒径为10μm(0.01mm)以下。
用退火在α+γ的2相区加热时，如果铁素体粒径大于10μm，则从铁素体晶界生成的奥氏体颗粒本身增大。当然，这样大的奥氏体颗粒在冷却中转变成比较大的马氏体和贝氏本等第2相，因而成为裂纹起点使扩孔性降低。因此，在本发明中，为了谋求第2相变细、扩孔性提高，铁素体粒径要在10μm以下。
这里的平均结晶粒径是采用以下二方法所测值中大者一方：从断面组织照片，按照ASTM规定的求积法算出的值和相同规定中的切断法求出的公称粒径值。(例如，梅本等：热处理24(1984)334中的解释)。另外，本发明中，对第2相的种类(马氏体、贝氏体、珠光体和渗碳体等)无需作特别限定。
带状组织：Tb/T≤0.005的厚度
带状组织，在C、Mn量多的钢中，主要在初轧板坯的冷却阶段沿晶界凝集的C、Mn的富集层在热轧时或其后的冷轧时被拉伸，沿压延方向和板的宽度方向形成柱状和层状的第2相群。设该带状组织的平均厚度Tb和板厚T之比Tb/T在0.005以下的理由是，如同本发明那样的Mn含量多的场合，在热轧板组织中，以C、Mn作为主要成分的带状第2相组织变厚，导致在铁素体基体中硬质的马氏体均匀分散的高强度钢板难以制造出来。因此，为了有效地制造高强度钢板，必须使在带状第二相中富集的C、Mn分散，作为其目标的是带状组织平均厚度Tb和板厚T之比，如果Tb/T≤0.005，则可以得到良好的结果。
带状组织的厚度：Tb的观察方法及评价方法，是把钢板嵌入树脂中使其断面构成观察面，在3％硝酸酒精溶液中，于室温浸渍15秒钟进行蚀刻，用放大倍数1500倍的图象解析装置，测定20个并列状和层状的第2层组织，求出平均厚度Tb。
下面，对本发明的制造条件加以说明。
将上述成分组成构成的初轧板坯用一般的方法进行热轧，于750～450℃卷绕。卷绕温度低于450℃时，TiC、NbC等碳化物难以生成，强度易于不足，另外，在钢板表面紧下方难以形成内部氧化层，钢板表面Mn的富集不能被抑制。另一方面，当在高于750℃卷绕时，除铁鳞的厚度变厚、酸洗效率恶化外，在卷材纵向的端部、中央部分、后部；以及在卷材横向的边缘部分、中央部分之间的材质变动大。理想的卷绕温度为700～550℃。
根据需要，该热轧板进行酸洗，脱除铁鳞，照其热轧原样，或再进行冷轧后，用连续热浸镀锌生产线加热至750℃以上，进行冷却，在冷却过程中进行热浸镀锌。
另外，在进行2次加热的场合，首先用连续退火设备等加热至750℃以上(带1次加热)，冷却后，再用连续热浸镀锌生产线加热至700℃以上(第2次加热)并冷却，在冷却途中，理想的是在420～600℃进行热浸镀锌。
在镀锌前，由于一次加热至750℃以上的温度区域(理想的是750～900℃)并冷却，使在带状组织中富集的Mn等分散，有效地形成铁素体+马氏体的复合组织，从而使加工性能提高的企图成为可能。也就是说，如本发明那样Mn含量多的场合，在热轧板中易形成带状的第2相组织，γ相中的Mn等浓度降低，这对复合组织的形成不利。这样，如使该带状组织的厚度变薄，并使微细分散，则在连续热浸镀锌生产线的镀锌过程，或者，再在合金化处理过程等中，保持在500℃附近时，γ相中的Mn等的富集量加大，因此，使在铁素体基体中马氏体相得到适当分散成为可能。
另外，在进行2次加热时的第2次加热是700℃以上进行。第2次加热必然在连续热浸镀锌生产线进行。当第2次加热温度低于700℃时，在连续热浸镀锌生产线中，钢板表面未被还原，易产生镀锌不良。该第2次加热温度，理想的是750～800℃范围。还有，在进行第2次加热的场合，为了除去第1次加热时生成的Mn等表面富集层并提高其后的锌可镀性能，希望进行酸洗。作为该酸洗条件，在30～70℃，在1～10％HCl水溶液中3～10s左右是理想的。
经过上述加热工序后，进行热浸镀锌，根据场合，在进行热浸镀锌后，也可继续进行合金化处理。
实施例1
用表1所示的化学组成，将厚度300mm的连续铸造初轧板坯加热至1200℃，用3道次粗轧后，用7台精轧机，轧成厚度2.5mm的热轧板，加以卷绕。把该热轧板酸洗后，将热轧板原样，或把热轧板再冷轧成板厚1.2mm后，用(1)连续退火生产线的第1次加热-酸洗-连续热浸镀锌生产线的第2次加热，或者，用(2)连续热浸镀锌生产线的加热-镀锌工序进行镀锌，再从中采取部分样品进行合金化处理。这些制造条件示于表2。
还有，作为加热后的CGL条件，是从加热到镀锌的钢板平均冷却速度为10℃/s，在下列条件的镀锌浴中浸渍后，用气刷把单元面积重量调节至60g/m2。然后，加热至490℃，保持20s后，以平均冷却速度20℃/s冷却至200℃以下。
·组成：0.15％Al-Zn
·温度：470℃
·浸渍时间：1s
把所得到的钢板作为试验板材，测定其机械特性、锌可镀性、点焊性等，结果示于表2。
这里，用下列方法评价机械特性、锌可镀性、合金化处理性以及点焊性。
·机械特性(拉伸试验、扩孔试验的测定)
使用从钢板上沿轧制的直角方向采取的符合JIS Z 2204规定的5号试片，按JIS Z 2241规定的方法，测定屈服强度(YS)、抗拉强度(TS)、断裂伸长(E1)和屈服伸长(YE1)。
为了测定伸长凸缘性，按照JFS T 1001规定的扩孔试验法测定扩孔率(λ)
·锌可镀性
良好：无镀锌缺陷
稍好：有一些镀锌缺陷
不良：发生多处镀锌缺陷
·合金化处理性
良好：无镀锌层扩散斑驳
稍好：稍有镀锌层扩散斑驳
不良：镀锌层扩散斑驳显著
·点焊性
点焊性是在下列焊接条件下进行，即焊接电极为：圆型顶端直径6Φ、电极压力(electrode force)：3.10kN、焊接电流：7kA，预压时间：25cyc，在机器上更换安装工具的时间：3cyc，焊接时间：13cyc，保温时间：25cyc。按照JIS Z 3136方法的拉伸抗切试验进行拉伸载荷(TSS)试验和按照JIS Z 3137方法的十字形抗拉试验进行拉伸载荷(CTS)试验，板厚1.2mm时，当其标准拉伸抗切载荷为8787N以上，并且，延展性比(CTS/TSS)大于0.25，此时，评价其达到“优级”；而不满足这些值时则评价为“劣级”。
从表1、表2可见，本发明实验例具有：TS：590～690MPa水平，E1为25重量％以上的拉伸特性，TS×E1值达到15000MPa·重量％以上，TS×E1平衡也良好，锌可镀性、合金化处理性、点焊性也无特别问题。
实施例2
采用表3所示的化学组成，把厚度300mm的连续铸造初轧板坯加热至1200℃，3道次粗轧后，用7台精轧机，热轧成厚度3.0mm的热轧板，按表4所示的温度进行卷绕。酸洗后，将热轧板原样，或者，把热扎板再冷轧至板厚1.2mm后，酸洗后，将热轧板原样，或者，把热扎板再冷轧至板厚1.2mm后，(1)在连续退火生产线的第1次加热-酸洗-连续热浸镀锌生产线的第2次加热，或者，(2)在连续热浸镀锌生产线的加热-镀锌工序进行镀锌，对其一部分再进行合金化处理。这些制造条件示于表4。
(1)在连续退火生产线的第1次加热-酸洗-连续热浸镀锌生产线的第2次加热，或者，(2)在连续热浸镀锌生产线的加热-镀锌工序进行镀锌，对其一部分再进行合金化处理。这些制造条件示于表4。
把这样得到的钢板作为试验板材，对其机械特性、锌可镀性、点焊性等进行同样的测定。其结果一并示于表4。
还有，作为加热后的CGL条件，从加热到镀锌的钢板平均冷却速度为10℃/s，然后，浸渍在下列条件的镀锌浴后，采用气刷调节单位面积重量至60g/m2。然后，加热至490℃，保持20s后，以20℃/s的平均冷却速度冷却至200℃以下。
·组成：0.15％Al-Zn
·温度：470℃
·浸渍时间：1s
单位面积重量：60g/m2
结果发现，在本发明的实施例中，TS×E1平衡良好，不仅高强度，而且，锌可镀性、合金化处理性、点焊性也无任何问题。
实施例3
将具有表5所示的化学组成、厚度300mm的连续铸造初轧板坯加热至1200℃，3道次粗轧后，用7台精轧机轧成厚为3.0mm的热轧板，按表6所示的温度把热轧板卷绕。酸洗后，冷轧至板厚1.2mm后，按照在连续退火生产线的第1次加热-酸洗-连续热浸镀锌生产线的第2次加热工序进行镀锌，再进行合金化处理。这些制造条件示于表6。
把所得到的钢板作为试验板材，同样测定机械特性、锌可镀性、点焊性等。其结果一并示于表6。
还有，作为加热后的CGL条件，从加热到镀锌的钢板平均冷却速度为10℃/s，在下列条件的镀锌浴中浸渍后，用气刷调节单位面积重量至60g/m2。然后，加热至490℃，保持20s后，以平均冷却速度20℃/s冷却至200℃以下。
·组成：0.15％Al-Zn
·温度：470℃
·浸渍时间：1s
单位面积重量：60g/m2
从上述结果可知，本发明的实施例TS×E1平衡良好，尽管高强度，但是，锌可镀性、合金化处理性和点焊性均无任何问题。
工业上利用的可能性
如上所述，按照本发明，可以提供锌可镀性好、屈服比低、TS×E1平衡良好的高强度热浸镀锌钢板(包括高强度合金化处理的热浸镀锌钢板)。因本发明使汽车轻量化、降低燃料费用成为可能，所以，对地球环境的改善的贡献也大。
表1
  钢     C    Si   Mn     P     S    Al   N    Ti    Nb    V 备考
  A   0.075   0.01   2.4   0.007   0.003   0.05 0.0022   0.02   0.05   - 适用钢
  B   0.101   0.02   2.3   0.009   0.002   0.01 0.0032   0.21   0.03   - 适用钢
  C   0.056   0.02   2.2   0.012   0.001   0.05 0.0025   0.01   0.03   0.03 适用钢
  D   0.068   0.01   1.6   0.011   0.001   0.07 0.0033   0.06   -   - 适用钢
  E   0.098   0.04   1.8   0.012   0.002   0.06 0.0026   -   0.07   - 适用钢
  F   0.051   0.01   1.7   0.012   0.001   0.04 0.0031   0.01   -   0.05 适用钢
  G   0.084   0.01   1.6   0.008   0.001   0.02 0.0026   0.06   0.02   0.03 适用钢
  H   0.064   0.02   1.5   0.009   0.002   0.03 0.0025   0.02   0.04   - 适用钢
  I   0.039   0.02   1.6   0.005   0.003   0.04 0.0021   0.05   0.05   - 适用钢
  J   0.163   0.03   1.6   0.016   0.002   0.05 0.0029   0.09   0.03   0.02 适用钢
  K   0.022   0.01   2.6   0.008   0.002   0.04 0.0027   0.07   0.01   - 适用钢
  L   0.074   0.01   1.7   0.01   0.001   0.04 0.0028   -   -   - 比较钢
  M   0.007   0.02   1.8   0.009   0.002   0.04 0.0021   0.025   -   - 比较钢
  N   0.082   0.02   0.7   0.026   0.002   0.03 0.0028   0.016   -   - 比较钢
  O   0.095   0.05   1.7   0.113   0.004   0.06 0.0032   0.033   -   - 比较钢
表2
No.   钢   CT℃  有无冷轧   第1次加热温度℃ 第2次加热温度℃ 铁素体颗粒所占面积％  平均结晶粒径μm Tb/T YSMPa TSMPa EL％ YEL％ YR％ TS×E1MPa％ 锌可镀性 合金化处理性  孔扩张性λ％ 点焊性 备考
  1   A   640   无   800 750   80  3.5  0.003  389  595 30  0.0  65  17850   良好   良好   81   优 本发明例
  2   ″   680   有   770 -   76  3.1  0.004  402  631 29  0.0  64  18299   稍好   稍好   89   优 ″
  3   B   640   ″   850 720   70  2.3  0.002  396  645 30  0.0  61  19350   良好   良好   90   优 ″
  4   ″   650   ″   725 700   30  2.1  0.008  850  951 11  0.0  89  10461   不良   不良   22   优 比较例
  5   ″   550   ″   840 -   76  1.9  0.002  411  653 29  0.0  63  18937   稍好   稍好   95   优 本发明例
  6   C   530   ″   850 800   85  4.2  0.002  362  595 32  0.0  61  19040   良好   良好   92   优 ″
  7   ″   400   ″   850 775   82  3.5  0.003  396  624 26  0.0  63  16224   不良   不良   90   优 比较例
  8   D   670   ″   850 750   83  2.7  0.002  441  651 27  0.0  68  17577   良好   良好   99   优 本发明例
  9   ″   570   无   700 850   80  3.6  0.003  458  668 26  0.0  69  17368   不良   不良   84   优 比较例
  10   ″   ″   有   800 -   78  2.8  0.004  448  631 27  0.0  71  17037   稍好   稍好   95   优 本发明例
  11   E   620   无   775 730   76  3.2  0.004  432  596 28  0.0  72  16688   良好   良好   83   优 ″
  12   ″   ″   ″   ″ -   75  3.5  0.004  441  608 25  0.0  73  15200   稍好   稍好   81   优 ″
  13   ″   ″   有   700 800   70  3.0  0.004  499  697 24  0.0  72  16728   不良   不良   92   优 比较例
  14   F   630   ″   840 750   82  3.5  0.002  388  598 30  0.0  65  17940   良好   良好   101   优 本发明例
  15   ″   620   ″   800 -   80  3.2  0.003  463  613 25  0.0  76  15325   稍好   稍好   105   优 ″
  16   ″   400   ″   850 750   78  2.8  0.002  467  633 24  0.0  74  15192   不良   不良   110   优 比较例
  17   ″   500   无   750 690   55  2.2  0.010  608  768 18  0.0  79  13824   不良   不良   41   优 ″
  18   G   640   有   840 775   80  3.6  0.003  443  634 26  0.0  70  16484   良好   良好   92   优 本发明例
  19   ″   ″   无   850 800   82  3.8  0.003  443  624 30  0.0  71  18720   良好   良好   86   优 ″
  20   ″   ″   无   830 750   78  3.4  0.004  440  612 25  0.0  72  15300   良好   良好   93   优 ″
  21   H   530   有   840 800   85  4.1  0.002  448  633 24  0.0  71  15192   良好   良好   83   优 ″
  22   ″   620   ″   850 725   83  3.4  0.002  453  653 23  0.0  69  15019   良好   良好   91   优 ″
  23   I   700   ″   820 750   90  8.2  0.003  403  595 30  0.0  68  17850   良好   良好   112   优 ″
  24   ″   650   ″   850 730   87  7.4  0.002  401  608 31  0.0  66  18848   良好   良好   118   优 ″
  25   J   600   ″   775 750   64  1.9  0.005  402  630 26  0.0  64  16380   良好   良好   86   优 ″
  26   K   620   ″   850 750   92  9.8  0.002  432  610 30  0.0  71  18300   良好   良好   103   优 ″
  27   L   650   ″   880 730   86  11.0  0.002  489  550 28  2.2  89  15400   良好   良好   53   优 比较例
  28   M   700   无   825 700   97  15.0  0.001  305  496 33  0.8  61  16368   良好   良好   72   优 ″
  29   N   650   ″   850 650   92  12.0  0.001  260  470 35  1.5  55  16450   不良   不良   68   优 ″
  30   O   700   ″   730 750   35  7.0  0.007  602  762 19  0.8  79  14478   不良   不良   37   劣 ″
表3
钢    C   Si  Mn    P    S    Al    N    Ti    Nb    V   Cu   Ni   Ca    REM 备考
P  0.097  0.01  1.8  0.005  0.001   0.08  0.0033   0.02   0.06    0   0.5   0.3   0    0.01 适用钢
Q  0.075  0.02  1.9  0.008  0.001   0.04  0.0030   0.02   0.11    0   1.2   0.8   0    0 适用钢
R  0.056  0.09  2.5  0.009  0.001   0.05  0.0025   0.01   0.09    0   0.9   0   0.003    0 适用钢
S  0.062  0.05  1.6  0.007  0.001   0.06  0.0033   -   0.07    0.03   1.2   0.8   0    0 适用钢
T  0.092  0.04  3.2  0.012  0.002   0.06  0.0026   0.05   0.09    0.02   0   0   0.002    0 比较钢
U  0.181  0.9  1.0  0.008  0.001   0.04  0.0031   0.01   0.11    0.02   0   0   0.003    0 适用钢
V  0.225  0.01  2.3  0.025  0.001   0.03  0.0028   0   0.02    0   0   0   0    0 比较钢
W  0.061  0.01  1.9  0.009  0.001   0.08  0.0033   0.15   0.04    0   0   0   0    0 适用钢
X  0.081  0.01  1.9  0.008  0.001   0.04  0.0030   0.02   0.11    0   0.5   0   0    0 适用钢
Y  0.044  0.01  2.6  0.018  0.001   0.05  0.0025   0.01   0.14    0   0.5   0   0    0 适用钢
Z  0.074  0.01  1.8  0.007  0.001   0.06  0.0033   -   0.07    0.03   0.5   0.3   0    0 适用钢
表4
No. 钢 CT℃  有无冷轧 第1次加热温度℃ 第2次加热温度℃ 铁素体颗粒所占面积％  平均结晶粒径μm Tb/T YSMPa TSMPa EL％ YEL％ YR％ TS×E1MPa％ 锌可镀性 合金化处理性  孔扩张性λ％ 点焊性 备考
31 P 550   无 850 750  80  2.1   0.003  596   812   20   0.0   73   16240   良好   良好   83   优 本发明例
32 ″ 550   有 850 750  80  1.9   0.003  622   885   17   0.0   70   15045   良好   良好   87   优 本发明例
33 Q 550   ″ 850 725  78  1.8   0.003  618   815   20   0.0   76   16300   良好   良好   92   优 本发明例
34 ″ 350   ″ 850 750  77  1.7   0.003  713   855   15   0.0   83   12825   不良   不良   93   优 比较例
35 R 550   ″ 850 750  80  2.3   0.004  511   782   22   0.0   65   17204   良好   良好   102   优 本发明例
36 ″ 550   ″ 850 800  81  2.1   0.003  498   803   24   0.0   62   19272   良好   良好   105   优 本发明例
37 S 550   ″ 850 750  82  2.2   0.002  553   846   18   0.0   65   15228   良好   良好   86   优 本发明例
38 ″ 550   ″ - 730  *  *   0.015  769   869   5   0.0   91   4345   良好   良好   10   优 比较例
39 T 550   ″ 850 750  65  1.6   0.005  458   668   26   0.0   69   17368   不良   不良   43   劣 比较例
40 U 550   有 850 750  55  1.5   0.001  624   812   26   0.0   77   21112   良好   良好   88   优 本发明例
41 ″ 550   无 850 750  58  1.7   0.001  604   806   28   0.0   75   22568   良好   良好   85   优 本发明例
42 V 550   ″ 850 750  47  1.5   0.003  701   932   10   0.0   75   9320   良好   良好   15   劣 比较例
43 W 550   有 850 750  80  2.4   0.003  489   677   24   0.0   72   16248   良好   良好   88   优 本发明例
44 ″ 550   ″ 850 750  78  2.1   0.003  468   639   30   0.0   73   19170   良好   良好   91   优 本发明例
45 X 550   ″ 850 750  82  2.7   0.003  533   723   22   0.0   74   15906   良好   良好   86   优 本发明例
46 Y 550   ″ 850 775  88  5.2   0.002  481   633   26   0.0   76   16458   良好   良好   80   优 本发明例
47 Z 550   无 850 750  81  2.4   0.003  499   674   24   0.0   74   16176   良好   良好   86   优 本发明例
48 ″ 550   有 - 800  83  1.9   0.004  510   711   22   0.0   72   15642   良好   良好   89   优 本发明例
*由于未再结晶，故不能测定表5
钢   C    Si Mn    P   S   Al    N   Ti   Nb   V    Cu    Ni     Ca   REM 备考
a  0.062   0.25 2.9  0.007  0.001  0.042  0.0074  0.128  0.066   0   0.05   0.02     0   0 适用钢
b  0.071   0.03 2.7  0.009  0.001  0.035  0.0026  0.023  0.09   0   0.01   0.01     0   0.01 适用钢
c  0.012   0.35 2.3  0.006  0.011  0.045  0.0032  0.105  0.06   0   0.02   0.02     0.003   0.02 适用钢
d  0.122   0.05 3.3  0.007  0.001  0.026  0.0024  -  0.07   0.03   0.95   0.31     0   0 比较钢
e  0.092   1.12 2.7  0.009  0.001  0.052  0.0056  0.05  0.09   0.02   0   0     0.002   0 比较钢
f  0.205   0.02 2.7  0.007  0.001  0.042  0.0029  0.08  0.08   0.02   0   0     0.003   0 比较钢
g  0.195   0.01 2.3  0.113  0.001  0.033  0.0028  -  0.02   0   0   0     0   0 比较钢
h  0.084   0.03 2.8  0.011  0.052  0.012  0.0029  0.15  0.04   0   0   0     0   0 比较钢
i  0.081   0.01 3.0  0.015  0.001  0.041  0.0067  -  -   0   0.3   0.15     0   0 比较钢
j  0.077   0.02 2.7  0.018  0.001  0.033  0.0025  0.003  0.005   0   0.5   0     0   0 比较钢
k  0.008   0.01 1.6  0.023  0.001  0.055  0.0033  -  0.07   0.03   0.5   0.3     0   0 比较钢
l  0.066   0.05 1.7  0.007  0.001  0.038  0.0069  0.028  0.071   0   1.9   1.2     0   0 比较钢
m  0.063   0.02 2.9  0.008  0.001  0.036  0.0032  0.023  0.066   0   2.2   0.9     0   0.02 比较钢
表6
No. 钢  CT℃  有无冷轧   第1次加热温度℃   第2次加热温度℃ 铁素体颗粒所占面积％   平均结晶粒径μm Tb/T YSMPa TSMPa EL％ YEL％ YR％ TS×E1Mpa％ 锌可镀性 合金化处理性  孔扩张性λ％ 点焊性 备考
49 a  700   有   850   750   65   1.9   0.004   596   993   17   0.0   60   16881   良好   良好   36   优   本发明例
50 ″  400   ″   850   750   66   1.8   0.004   602   1022   16   0.0   59   16352   不良   不良   33   优   比较例
51 b  700   ″   850   750   59   1.8   0.004   618   983   18   0.0   63   17694   良好   良好   42   优   本发明例
52 ″  700   ″   850   680   57   1.8   0.003   602   893   18   0.0   67   16074   不良   不良   45   优   比较例
53 c  700   ″   850   750   63   2.0   0.004   511   812   19   0.0   63   15428   良好   良好   38   优   本发明例
54 d  700   ″   850   750   56   2.2   0.011   553   1020   12   0.0   54   12240   良好   良好   24   劣   比较例
55 e  700   ″   850   750   56   2.1   0.005   458   668   16   0.0   69   10688   不良   不良   32   劣   比较例
56 f  700   ″   850   750   47   1.5   0.006   624   812   15   0.0   77   12180   良好   良好   14   劣   比较例
57 g  700   ″   850   750   63   1.5   0.003   701   932   15   0.0   75   13980   良好   良好   12   劣   比较例
58 h  700   ″   850   750   64   2.4   0.003   735   1025   12   0.0   72   12300   良好   良好   10   劣   比较例
59 i  700   ″   850   750   52   2.5   0.004   533   853   17   0.0   62   14501   良好   良好   42   劣   比较例
60 j  700   ″   700   750   61   2.3   0.003   480   987   15   0.0   49   14805   良好   良好   40   劣   比较例
61 k  700   ″   850   750   99   18.0   0.001   322   381   38   0.0   85   14478   良好   良好   82   优   比较例
62 l  700   ″   850   750   81   2.7   0.002   542   826   18   0.0   66   14868   不良   不良   35   优   比较例
63 m  700   ″   850   750   78   2.4   0.003   689   996   15   0.0   69   14940   良好   良好   36   劣   比较例

Claims (11)

1.一种加工性及锌可镀性均优良的高强度热浸镀锌钢板，其特征是，由钢中含有
C：0.01～0.20重量％、
Si：1.0重量％以下、
Mn：大于1.5重量％到3.0重量％、
P：0.10重量％以下、
S：0.05重量％以下、
Al：0.10重量％以下、
N：0.010重量％以下，且含有
选自Ti、Nb和V中的任何1种或2种以上，其合计含量为0.010～1.0重量％，其余部分为Fe和不可避免的杂质的组成所构成，同时具有铁素体相的面积所占比例为50％以上，并且铁素体相的平均结晶粒径为10μm以下，由第2相构成的带状组织的厚度满足Tb/T≤0.005(式中，Tb：带状组织的板厚方向平均厚度，T：钢板板厚)的关系的金属组织。
2.根据权利要求1所记载的加工性及锌可镀性均优良的高强度热浸镀锌钢板，其特征是，钢中，还含有Cu和Ni中的1种或2种以上，其合计含量是3.0重量％以下。
3.根据权利要求1或2所记载的加工性及锌可镀性均优良的高强度热浸镀锌钢板，其特征是，钢中，还含有Ca和REM中的1种或2种以上，其合计含量是0.001～0.010重量％以下。
4.一种加工性及锌可镀性均优良的高强度热浸镀锌钢板的制造方法，其特征是，将由含有
C：0.01～0.20重量％、
Si：1.0重量％以下、
Mn：大于1.5重量％到3.0重量％、
P：0.10重量％以下、
S：0.05重量％以下、
Al：0.10重量％以下、
N：0.010重量％以下，且含有
选自Ti、Nb和V中的任何1种或2种以上，其合计含量为0.010～1.0重量％，其余部分为Fe及不可避免的杂质的组成所构成的初轧板坯进行热轧，于750～450℃卷绕，然后，照其原样或再进行冷轧，把所得到的热轧板或冷轧板加热至750℃以上，在从该温度的冷却途中进行热浸镀锌。
5.根据权利要求4所记载的加工性及锌可镀性均优良的高强度热浸镀锌钢板的制造方法，其特征是，初轧板坯还含有Cu和Ni中的1种或2种，其合计含量为3.0重量％以下。
6.根据权利要求4或5所记载的加工性及锌可镀性均优良的高强度热浸镀锌钢板的制造方法，其特征是，初轧板坯还含有Ca及REM中的1种或2种以上，其合计含量为0.001～0.10重量％以下。
7.根据权利要求4～6中任一项记载的加工性及锌可镀性均优良的高强度热浸镀锌钢板的制造方法，其特征是，还进行合金化处理。
8.一种加工性及锌可镀性均优良的高强度热浸镀锌钢板的制造方法，其特征是，将由含有
C：0.01～0.20重量％、
Si：1.0重量％以下、
Mn：大于1.5重量％到3.0重量％、
P：0.10重量％以下、
S：0.05重量％以下、
Al：0.10重量％以下、
N：0.010重量％以下，且含有
选自Ti、Nb和V中的任何1种或2种以上，其合计含量为0.010～1.0重量％，其余部分为Fe及不可避免的杂质的组成所构成的初轧板坯进行热轧，把得到的热轧板于750～450℃卷绕，然后，照其原样或再进行冷轧，把所得到的热轧板或冷轧板一次加热至750℃以上，冷却后，再加热至700℃以上，在从该温度的冷却途中进行热浸镀锌。
9.根据权利要求8所记载的加工性及锌可镀性均优良的高强度热浸镀锌钢板的制造方法，其特征是，初轧板坯还含有Cu及Ni中的1种或2种，其合计含量为3.0重量％以下。
10.根据权利要求8或9所记载的加工性及锌可镀性均优良的高强度热浸镀锌钢板的制造方法，其特征是，初轧板坯还含有Ca及REM中的1种或2种以上，其合计含量为0.001～0.10重量％以下。
11.根据权利要求9或10所记载的加工性及锌可镀性均优良的高强度热浸镀锌钢板的制造方法，其特征是，还进行合金化处理。
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