CN1875123A - 化学转化成膜性能优良的热轧钢板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明在高Si含量的高强度热轧钢板中，可以在整个钢板表面上均匀地生成化学转化膜，从而在钢板制造中不添加新的工序而使质量管理变得容易。本发明的热轧钢板以质量％计，含有C：0.03～0.15％、Si：0.8～3.0％、Mn：0.5～3.0％、P：0.07％或以下、S：0.01％或以下、Al：0.015～0.1％、N：0.001～0.008％，而且根据需要添加了Ti、Nb等。钢板表面的氧化物中以质量％计，Si浓度为3.5％或以下，Mn浓度为3.5％或以下。钢板表面的平均粗糙度Ra优选为3.0μm或以下，而且因酸洗产生的点蚀点的数目优选的是，在10μm见方的格子内平均为5个或以下。酸洗热轧后的氧化皮时，于80～98℃的溶液温度下，将钢板浸渍在HCl浓度为7～15％、Fe离子浓度为4～12％的溶液中。
Description
技术领域
本发明涉及当作为钢板的涂装基底处理而进行化学转化处理时，可以在整个钢板表面均匀地生成化学转化膜的、化学转化成膜性能优良的热轧钢板及其制造方法。
背景技术
在采用电泳涂装等对汽车车体的金属表面进行涂漆时，作为基底处理通常进行化学转化处理。化学转化处理就是通过用不活泼的化学转化膜覆盖金属表面，从而谋求提高在该化学转化膜上涂覆的涂膜的附着力和耐蚀性。
另外，从汽车的轻量化和安全性的角度出发，通常使用高强度薄钢板，行走部分构件等通常使用比冷轧钢板更为廉价的热轧钢板。
热轧钢板经过热轧和酸洗工序来制造，在酸洗工序中，钢板表面的氧化皮通过盐酸酸洗而除去。
关于提高化学转化成膜性能的高强度热轧钢板及其制造方法，在现有技术中已经提出了如下的方案。例如，特开平11-50187号公报公开了一种高强度热轧钢板，其通过将钢板的表面和内部的Si浓度比设定为1.3或以下，解决了化学转化成膜性能退化以及由此而引起的涂漆后的耐蚀性退化的问题。作为将Si浓度比设定为上述数值的手段，提出了采用研磨酸洗后的热轧钢板等方法以降低表面存在的Si氧化物。
另外，特开平10-1748号公报公开了一种高强度热轧钢板，其通过将钢板的表层和内部的维氏硬度之比设定为0.95或以下，使化学转化成膜性能和加工性得以提高。对象是Ti添加钢，其通过将钢板表面的析出物设定为碳化物以代替导致化学转化成膜性能退化的Ti氧化物TiO2，从而使硬度之比为上述的数值。这是因为：TiO2成为匹配的微细析出物从而使钢板的硬度得以提高，与此相对照，TiC是不匹配的，从而使钢板的硬度得以降低。在该方法中示出了热轧条件。
专利文献1：特开平11-50187号公报
专利文献2：特开平10-1748号公报
当作为钢板的涂装基底处理而进行化学转化处理时，特别是对于Si含量高的钢，往往在显微镜的观察中可以看到没有生成化学转化膜的被称为“遮盖力弱(lack of hiding)”的部位。这样的部位在用肉眼进行观察时，可以观察到锈斑的发生，即使没有观察到锈斑，涂装后随着时间的流逝，也会产生涂膜剥离等问题。
上述特开平11-50187号公报的技术和特开平10-1748号公报的技术，分别将钢板的表面和内部的Si浓度比和表面和内部的硬度之比限定在特定的范围，以谋求化学转化成膜性能的提高。因此，在将这些技术应用于热轧钢板的生产线时，必须对钢板内部进行测量，在质量管理上将在测量方面产生问题。顺便一提，前者是将从表面研磨掉0.5mm的位置的测量值设定为内部的Si浓度，后者是将距离表面1/4厚度的深度位置的测量值设定为内部的硬度。另外，专利文献1的技术需要研磨钢板表面的工序。专利文献2的技术是以Si含量为0.8质量％或以下的Ti添加钢为对象且根据热轧条件控制析出物状态的特殊情况。
发明内容
于是，本发明所要解决的课题是：在高Si含量的高强度热轧钢板中，可以通过涂装基底处理在整个钢板表面上均匀地生成化学转化膜，从而在钢板制造中不添加新的工序而使质量管理变得容易。
于是，本发明者就提高化学转化成膜性能的技术进行了潜心的研究，结果发现：着眼于钢板表面的氧化物浓度和钢板表面的性状、特别是凹凸和粗糙度，规定钢板表面氧化物的Si、Mn浓度，将酸洗产生的点蚀和粗糙度设定在特定的范围，由此使化学转化成膜性能得到极大的提高。本发明将这些见解具体化，提供一种化学转化成膜性能优良的热轧钢板，其经过热轧和酸洗工序而制造，所述热轧钢板的特征在于：成分组成以质量％计，含有：
C：0.03～0.15％、 Si：0.8～3.0％、
Mn：0.5～3.0％、 P：0.07％或以下、
S：0.01％或以下、 Al：0.015～0.1％、
N：0.001～0.008％，
余量由Fe和不可避免的杂质构成；钢板表面的氧化物中以质量％计，Si浓度为3.5％或以下，Mn浓度为3.5％或以下。
另外，本发明提供一种化学转化成膜性能优良的热轧钢板，其经过热轧和酸洗工序而制造，所述热轧钢板的特征在于：成分组成以质量％计，含有：
C：0.03～0.15％、 Si：0.8～3.0％、
Mn：0.5～3.0％、 P：0.07％或以下、
S：0.01％或以下、 Al：0.015～0.1％、
N：0.001～0.008％，
进而单独地或以组合的方式含有：
Ti：0.02～0.3％和Nb：0.01～0.5％之中的一种或两种、
Cu：0.2～1.8％以及Ni：0.1～2.0％、
Mo：0.05～0.5％、
B：0.0002～0.006％、
Ca：0.0005～0.005％
余量是由Fe和不可避免的杂质构成；钢板表面的氧化物中以质量％计，Si浓度为3.5％或以下，Mn浓度为3.5％或以下。
在上述本发明的各钢板中，钢板表面的平均粗糙度Ra优选为3.0μm或以下，而且因酸洗产生的直径为0.3μm～1μm的点蚀点的数目优选的是，在用边长为10μm的格子(桝目)分割钢板表面时，各格子内平均为5个或以下。
另外，为解决上述的问题，本发明提供一种化学转化成膜性能优良的热轧钢板的制造方法，其特征在于：在制造所述本发明的热轧钢板所使用的酸洗工序中，于80～98℃的溶液温度下，将钢板在水溶液中浸渍40秒或以上，其中在所述水溶液中以质量％计，HCl浓度为7～15％，Fe离子浓度为4～12％，余量由Fe以外的金属离子以及杂质构成。
另外，本发明提供一种化学转化成膜性能优良的热轧钢板的制造方法，其特征在于：在制造所述本发明的优选方案的热轧钢板所使用的酸洗工序中，于80～95℃的溶液温度下，将钢板在水溶液中浸渍40秒或以上，同时将浸渍时间设定为满足HCl浓度(质量％)×浸渍时间(秒)为520或以下的范围，其中在所述水溶液中以质量％计，HCl浓度为7～15％，Fe离子浓度为4～12％，余量由Fe以外的金属离子以及杂质构成。
另外，在上述本发明的各方法中，优选在所述水溶液中以质量％计，含有0.5～5％的HNO3。
具体实施方式
在本发明中，钢板的成分组成限定为上述范围，以便使钢板具有可以应用于汽车的行走部分构件等的高强度和高加工性，同时具有优良的化学转化成膜性能。成分组成的限定理由如下，其中各元素的比例均为质量％。
C低于0.03％时，延伸率降低，当超过0.15％时，耐蚀性降低。
Si低于0.8％时，强度和延伸率降低，当超过3.0％时，酸洗性能降低。
Mn低于0.5％时，延伸率降低，当超过3.0％时，酸洗性能降低。
P超过0.07％时，扩孔性降低，而且延伸率等的机械性能也降低。
S超过0.01％时，耐蚀性降低。
Al低于0.015％时，在钢板表面容易生成Si和Mn的氧化物，导致化学转化成膜性能降低，当超过0.1％时，耐蚀性降低。
N低于0.001％时，化学转化成膜性能降低，当超过0.008％时，延伸率降低。
本发明的钢板除上述成分以外，也可以根据需要单独地或以组合的方式含有下述的成分。对于要进一步提高强度的情况，可以添加Ti和Nb之中的一种或两种。此时，Ti低于0.02％时，因碳氮化合物的形成而使强度提高的作用较少，不能确保因添加产生的机械强度的提高效果。而超过0.3％时，即使再添加，强度上升的效果也达到饱和。
Nb低于0.01％时，强度提高的作用较少，不能确保因添加产生的机械强度的提高效果。而超过0.5％时，即使再添加，强度上升的效果也达到饱和。
对于要进一步提高强度的情况，可以添加Cu，也可以根据需要进行温度加热到450～650℃左右的热处理。此时，Cu低于0.2％时，其效果较小，而超过1.8％时，即使再添加，其效果也达到饱和。在添加Cu的情况下，为防止热加工时钢板的开裂，同时添加Ni。该Ni的效果在0.1％或以上时才能发挥出来，在2.0％时达到饱和。
对于要进一步提高强度的情况，也可以添加Mo。此时，Mo低于0.05％时，因碳化合物的形成而使强度提高的作用较少，不能确保因添加产生的机械强度的提高效果。而超过0.5％时，即使再添加，强度上升的效果也达到饱和。
另外，为降低因氮产生的时效，并提高扩孔性，也可以添加B。当添加0.0002％或以上的B时，其效果可以发挥出来，而在0.006％时，其效果达到饱和。
另外，为防止因MnS的形成而引起的扩孔性的降低，也可以添加Ca。当添加0.0005％或以上的Ca时，其效果可以发挥出来，而在0.005％时，其效果达到饱和。
在本发明的热轧钢板中，由这样的成分组成构成的钢板表面的氧化物中以质量％计，Si浓度为3.5％或以下、Mn浓度为3.5％或以下。
经过热轧和酸洗工序而制造的热轧钢板，其表面氧化膜通过酸洗而除去，但对于Si含量高的钢板，即使外观上氧化皮已全部除去，氧化物也会在局部有所残留。本发明在氧化物处于上述状态的情况下，解决了化学转化成膜性能的问题。
化学转化处理是采用下述方法来进行的，即通过脱脂处理除去钢板表面附着的油脂，然后在化学转化处理液中浸渍预定的时间。在该项处理中，Fe离子从钢板上溶解到处理液中并与溶液的成分发生反应，生成许多化学转化晶粒的晶核，这些晶核由含有Fe、Zn、P、O等的化合物构成，并生长成为覆盖整个钢板表面的涂膜。这时，需要使10μm或以下的微细的化学转化晶粒均匀地附着在整个表面上，如果该附着状态不好，存在上述被称为“遮盖力弱”的非附着部位，就会产生涂装时的涂膜附着不良、涂漆后的耐蚀性降低的问题。
当钢板中的Si含量增加时，则热轧后的表面氧化皮中Si含量高的氧化物增多，在进行通常的盐酸酸洗时，容易在钢板表面残留下来。如果对残存有Si含量高的氧化物的钢板进行化学转化处理，则容易产生被称为“遮盖力弱”的非附着部位。根据这种现象，可以认为在Si含量高的氧化物的残留部位，化学转化处理时Fe离子的溶解缓慢，导致化学转化晶粒的生成反应迟缓，因而形成为上述的遮盖力弱。另外，即使残留Mn含量高的氧化物，也同样容易产生遮盖力弱的现象。
本发明的热轧钢板即使氧化物残留在酸洗后的钢板表面上，也由于该氧化物的Si浓度为3.5质量％或以下、Mn浓度为3.5质量％或以下，因而在化学转化处理中，Fe离子溶解速度不会缓慢。因此，晶核与没有氧化物的部位同等程度地生长而成为10μm或以下的微细的化学转化晶粒，并覆盖整个氧化物的表面，以致在整个钢板表面均匀地附着并形成出由微细的化学转化晶粒构成的化学转化膜，从而可以避免遮盖力弱的发生。
对于本发明钢板的表面状态，可以采用EPMA的方法，通过钢板表面的氧分布等来辨别氧化物，并通过分析Si浓度和Mn浓度来进行判断。采用EPMA分析钢材表面的Si和Mn，通常施加15kV的加速电压来进行。此时，可以检测出从钢板最表面到深度约3μm处的浓度。
但是，即使在该条件下，也根据表面氧化物层的厚度和表面粗糙度等，有时甚至可以检测出比3μm更深层部分的信息，有时也包含基体铁中的Si和Mn。在本发明中，由加速电压为15kV的EPMA测得的Si、Mn的分析值各自可以为3.5质量％或以下，也可以不只是氧化物的浓度。如果钢板表面处于这样的状态，便可以确认具有良好的化学转化成膜性能。
在上述本发明的各钢板中，即使通过化学转化处理在整个钢板表面均匀地形成了由微细的化学转化晶粒构成的覆盖膜，化学转化处理后也有发生锈斑的情况。本发明者就发生这种锈斑的钢板和不发生的钢板进行了详细的研究。结果表明：钢板的表面粗糙度以及微孔与锈斑的发生有关，其中微孔是因酸洗而产生的点蚀点。
一般认为：如果钢板表面的凹凸较大且存在许多微孔，则在化学转化处理液中浸渍后，当水洗提取的钢板时，凹部的化学转化处理液便残留下来，Fe离子继续从钢板上溶解而成为锈斑。
而且已经判明：如果钢板表面的平均粗糙度Ra为3.0μm或以下，而且因酸洗产生的点蚀点的数目在用边长为10μm的格子分割钢板表面时，各格子内平均为5个或以下，则化学转化处理后不会产生锈斑。各格子内点蚀点的数目更优选为平均3个或以下。点蚀点是直径为0.3μm～1μm的孔。锈斑的产生是在化学转化处理后进行水洗和干燥，然后立刻用肉眼进行观察来确认，干燥后没有立刻产生锈斑的钢板，其后也不会观察到锈斑的产生。
此外，点蚀和钢板表面的平均粗糙度Ra的测量方法是：从钢板上切取整个宽度×长度500mm左右的样品，然后对距两边150mm的位置和宽度方向中心位置这3个部位的表面，用边长10μm的格子分割该3个部位的100μm×100μm的范围并在该范围内进行测量。关于钢板表面的平均粗糙度Ra，也测量相同位置的平均粗糙度Ra。平均粗糙度的测量是基于JIS B0601的算术平均粗糙度的方法进行测量的。平均粗糙度Ra的测定仪优选触针式粗糙度计，用(株)ミツトヨ生产的“SURFTEST SV-400”进行测量。
其次，本发明的方法是用于制造上述本发明钢板的酸洗方法。作为以质量％计将钢板表面的氧化物设定为Si浓度3.5％或以下、Mn浓度3.5％或以下的酸洗条件，是在80～98℃的溶液温度下，将钢板在水溶液中浸渍40秒或以上，其中在所述水溶液中以质量％计，HCl浓度为7～15％，Fe离子浓度为4～12％，余量由Fe以外的金属离子以及杂质构成。
按照该条件进行的酸洗，可以在通常的热轧板酸洗工序中没有问题地进行，钢板表面的氧化皮得以适当地除去，可以得到化学转化成膜性能优良的热轧钢板。
当HCl浓度低于7％、Fe离子浓度低于4％、溶液温度低于80℃、浸渍时间低于40秒时，Si浓度和Mn浓度超过3.5％的氧化物将残留在钢板表面。而HCl浓度超过15％、Fe离子浓度超过12％、溶液温度超过98℃时，就会发生因酸洗引起的钢板表面的粗糙，导致化学转化成膜性能降低。有效的方法是将溶液温度优选为85～95℃进行酸洗。
另外，在本发明的方法中，为了使钢板表面处于下述状态，即平均粗糙度Ra为3.0μm或以下，而且因酸洗产生的点蚀点的数目在用边长为10μm的格子分割钢板表面时，各格子内平均为5个或以下，其酸洗条件是进一步限定上述的本发明条件，即在80～95℃的溶液温度下，将钢板浸渍40秒或以上，同时将浸渍时间设定为满足HCl浓度(质量％)×浸渍时间(秒)为520或以下的范围。
按照该条件进行的酸洗，也可以在通常的热轧板酸洗工序中没有问题地进行，钢板表面的氧化皮得以适当地除去，可以得到化学转化成膜性能更加优良的热轧钢板。
溶液温度超过95℃、而且浸渍时间超出HCl浓度(质量％)×浸渍时间(秒)＝520的范围时，则酸洗后钢板表面的粗糙度Ra将超过3.0μm，且因酸洗引起的点蚀点的数量会超出上述范围，化学转化处理后有可能产生锈斑。
另外，在上述酸洗溶液添加硝酸，并将HNO3浓度设定为0.5～5％也是有效的。此时，酸洗效果将因HNO3而得到进一步的促进。在添加HNO3时，有效的方法是将溶液温度优选为80～90℃进行酸洗。HNO3浓度低于0.5％时，效果不会出现，而超过5％时，将会产生表面粗糙。
实施例
在表2所示的条件下，对具有表1所示成分的热轧钢板进行酸洗，然后判断化学转化成膜性能。
在表1的比较例中，*记号的成分在本发明的范围之外。热轧板坯的加热温度为1200℃，精轧温度为880℃，在热轧运输辊道冷却到390℃后，于390℃进行卷取，继而冷却到室温。酸洗是将切取板浸渍在实验用酸洗槽中进行的。
表2的*记号表示偏离了本发明方法的条件。另外，表2的ct是HCl浓度(质量％)×浸渍时间(秒)的数值。
其结果如表3所示。Si和Mn的浓度是用EPMA在加速电压为15kV时进行分析的。
化学转化处理是对于切取板，使用实验槽并用与实际的化学转化处理同样的方法进行的。也就是说，脱脂后在表面调整液中浸渍30秒，然后浸渍在化学转化处理液(日本パ一カライジング公司生产的PBWL35)中处理120秒，接着进行水洗和干燥。化学转化成膜性能的判定根据是否有遮盖力弱的部位以及是否有锈斑的发生来进行，其中判定是否有遮盖力弱的部位是通过在形成了化学转化膜的钢板表面进行SEM观察来进行的，而判定是否有锈斑的发生是干燥后通过立即用肉眼观察来进行的。另外，还示出了钢板的机械特性。
在表3中，本发明例的No.1～No.6和No.11～No.26获得了优良的化学转化成膜性能，化学转化处理后均没有遮盖力弱的部位，均没有锈斑的发生。在No.18～No.26中，添加了特殊的元素。可以看出No.18～No.23的拉伸强度得到提高。No.18是添加了Ti的效果，No.19和No.20是添加了Ti和Nb的效果，No.21和No.22是添加了Cu和Ni的效果，No.23是添加了Mo的效果。可以看出No.24和No.25因添加Ca而提高了扩孔率，No.26因添加B而提高了扩孔率。
本发明例的酸洗条件正如在表2的条件A～E所示的那样，HCl浓度×浸渍时间(ct)均为520或以下，在形成有由微细的化学转化晶粒构成的涂膜的部位，也没有观察到锈斑的发生。
比较例No.7～10的酸洗条件偏离本发明的条件。No.7的条件F是浸渍时间不足，No.8的条件G是溶液温度低，No.9的条件H是HCl浓度低，它们均使氧化物的Si浓度超过3.5％，化学转化处理后均存在遮盖力弱的部位。No.10的条件I是Fe离子浓度高，氧化物的Si浓度和Mn浓度超过3.5％，化学转化处理后存在遮盖力弱的部位，并且有锈斑的发生。
比较例No.27～No.33是钢板的成分偏离本发明的范围。No.27是C含量高，有锈斑的发生。No.28是Si含量高，表面氧化物的Si浓度超过3.5％，No.29是Mn含量高，表面氧化物的Mn浓度超过3.5％，它们均存在遮盖力弱的部位，均有锈斑的发生。No.30是S含量高，No.31是Al含量低，其表面氧化物的Si、Mn浓度即使均较低，也有锈斑的发生。No.32是N含量低，即使其表面氧化物的Si、Mn浓度均较低，也存在遮盖力弱的部位，并且有锈斑的发生。No.33是P含量高，即使Si、Mn浓度较低，也有锈斑的发生。
本发明为提高化学转化成膜性能，由于不需要降低现有技术的Si含量，所以对于为确保汽车的轻量化和安全性等所使用的高强度高加工性热轧钢板，即使不使用其它的添加元素，也不会损害强度和加工性。另外，仅调整酸洗条件，经过通常的热轧工序和酸洗工序便可以制造。再者，由于可以使钢板表面的Si浓度和Mn浓度处在适当的范围，所以也容易进行质量管理。
表1
| 类别 | 化学成分(质量％) | ||||||||
| 钢No. | C | Si | Mn | P | S | Al | N | 其它 | |
| 发明例 | 1 | 0.03 | 0.9 | 1.5 | 0.006 | 0.003 | 0.021 | 0.0021 | - |
| 发明例 | 2 | 0.1 | 2.3 | 1.9 | 0.006 | 0.002 | 0.015 | 0.0034 | - |
| 发明例 | 3 | 0.15 | 1.8 | 1.8 | 0.005 | 0.001 | 0.021 | 0.0018 | - |
| 发明例 | 4 | 0.12 | 3 | 0.5 | 0.006 | 0.003 | 0.02 | 0.0025 | - |
| 发明例 | 5 | 0.11 | 1.3 | 1.3 | 0.006 | 0.003 | 0.018 | 0.001 | - |
| 发明例 | 6 | 0.12 | 1.3 | 1.3 | 0.07 | 0.003 | 0.045 | 0.0022 | - |
| 发明例 | 7 | 0.12 | 1.2 | 3 | 0.006 | 0.01 | 0.032 | 0.0021 | - |
| 发明例 | 8 | 0.12 | 1.2 | 1.3 | 0.006 | 0.002 | 0.1 | 0.008 | - |
| 发明例 | 9 | 0.04 | 0.9 | 1.4 | 0.006 | 0.001 | 0.015 | 0.0029 | - |
| 发明例 | 10 | 0.04 | 0.9 | 1.4 | 0.007 | 0.001 | 0.018 | 0.0033 | Ti：0.28 |
| 发明例 | 11 | 0.04 | 0.8 | 1.5 | 0.007 | 0.002 | 0.03 | 0.0032 | Ti：0.09，Nb：0.01 |
| 发明例 | 12 | 0.03 | 0.9 | 1.5 | 0.007 | 0.002 | 0.026 | 0.0022 | Ti：0.02，Nb：0.5 |
| 发明例 | 13 | 0.11 | 1.3 | 1.5 | 0.007 | 0.003 | 0.042 | 0.0035 | Cu：0.2，Ni：0.1 |
| 发明例 | 14 | 0.11 | 1.3 | 1.3 | 0.005 | 0.002 | 0.024 | 0.0037 | Cu：1.8，Ni：2.0 |
| 发明例 | 15 | 0.04 | 0.9 | 1.5 | 0.007 | 0.003 | 0.021 | 0.0019 | Mo：0.05 |
| 发明例 | 16 | 0.04 | 0.9 | 1.5 | 0.007 | 0.001 | 0.021 | 0.0024 | Ca：0.0002 |
| 发明例 | 17 | 0.04 | 0.9 | 1.5 | 0.006 | 0.003 | 0.045 | 0.0033 | Ca：0.0027 |
| 发明例 | 18 | 0.04 | 0.9 | 1.5 | 0.006 | 0.002 | 0.018 | 0.0045 | B：0.006 |
| 比较例 | 19 | 0.19 | 1.2 | 1.5 | 0.007 | 0.003 | 0.02 | 0.0023 | - |
| 比较例 | 20 | 0.15 | 3.3 | 1.1 | 0.006 | 0.002 | 0.035 | 0.0018 | - |
| 比较例 | 21 | 0.15 | 1.5 | 3.2 | 0.006 | 0.002 | 0.035 | 0.0018 | - |
| 比较例 | 22 | 0.15 | 1.5 | 3 | 0.006 | 0.012 | 0.035 | 0.0018 | - |
| 比较例 | 23 | 0.05 | 0.9 | 0.8 | 0.005 | 0.002 | 0.009 | 0.001 | - |
| 比较例 | 24 | 0.05 | 0.8 | 0.6 | 0.005 | 0.002 | 0.033 | 0.0005 | - |
| 比较例 | 25 | 0.15 | 1.5 | 1.2 | 0.09 | 0.002 | 0.035 | 0.0018 | - |
*比较例的下划线所示的成分，偏离本发明的范围
表2
| 类别 | 记号 | 酸洗条件 | |||||
| HCl浓度(％) | Fe浓度(％) | HNO3浓度(％) | 液温(℃) | 时间(sec) | HCl浓度(％)×时间(s) | ||
| 本发明 | A | 15 | 7 | 0 | 90 | 19 | 285 |
| 本发明 | B | 8 | 12 | 0 | 95 | 35 | 280 |
| 本发明 | C | 7 | 7 | 0 | 88 | 39 | 273 |
| 本发明 | D | 12.5 | 7 | 0.5 | 88 | 40 | 500 |
| 本发明 | E | 15 | 7 | 5 | 88 | 33 | 495 |
| 比较例 | F | 8 | 8 | 0 | 90 | 90 | 720 |
| 比较例 | G | 8 | 9 | 0 | 70 | 40 | 320 |
| 比较例 | H | 7 | 8 | 0 | 85 | 30 | 210 |
| 比较例 | I | 15 | 12 | 0 | 85 | 60 | 900 |
*比较例的下划线所示的成分，偏离本发明的范围
表3
| 类别 | No. | 钢No. | 酸洗条件 | 表面元素浓度(重量％) | 表面状态 | 化学转化成膜性能 | 机械特性 | ||||
| Si | Mn | 表面平均粗糙度Ra(μm)1) | 点蚀2) | 有无遮盖力弱的部位 | 处理后有无锈斑的发生 | 拉伸强度(MPa) | 扩孔率(％) | ||||
| 发明例 | 1 | 1 | B | 1.4 | 1.9 | 1.7 | 3 | 无 | 无 | 476 | 91 |
| 发明例 | 2 | 2 | A | 2.5 | 2 | 2.1 | 5 | 无 | 无 | 564 | 87 |
| 发明例 | 3 | 2 | B | 3.1 | 2.4 | 2.0 | 4 | 无 | 无 | 564 | 87 |
| 发明例 | 4 | 2 | C | 3.1 | 2.3 | 2.0 | 4 | 无 | 无 | 564 | 87 |
| 发明例 | 5 | 2 | D | 2.8 | 2.1 | 2.1 | 4 | 无 | 无 | 564 | 87 |
| 发明例 | 6 | 2 | E | 2.6 | 2 | 2.1 | 5 | 无 | 无 | 564 | 87 |
| 比较例 | 7 | 2 | F | *3.6 | 2.5 | 2.2 | 11 | 有 | 有 | 564 | 87 |
| 比较例 | 8 | 2 | G | *3.8 | 2.5 | 2.0 | 5 | 有 | 有 | 564 | 87 |
| 比较例 | 9 | 2 | H | *3.6 | 2.6 | 2.0 | 5 | 有 | 有 | 564 | 87 |
| 比较例 | 10 | 2 | I | *3.9 | *3.7 | 2.2 | 8 | 有 | 有 | 564 | 87 |
| 发明例 | 11 | 3 | B | 2.6 | 2.8 | 1.7 | 5 | 无 | 无 | 663 | 36 |
| 发明例 | 12 | 4 | B | 3.4 | 0.8 | 2.2 | 4 | 无 | 无 | 705 | 31 |
| 发明例 | 13 | 5 | B | 1.8 | 1.8 | 1.5 | 3 | 无 | 无 | 651 | 33 |
| 发明例 | 14 | 6 | B | 1.9 | 1.6 | 1.4 | 3 | 无 | 无 | 686 | 28 |
| 发明例 | 15 | 7 | B | 1.9 | 3.5 | 1.4 | 3 | 无 | 无 | 715 | 26 |
| 发明例 | 16 | 8 | B | 2 | 1.6 | 1.4 | 3 | 无 | 无 | 709 | 30 |
| 发明例 | 17 | 9 | B | 2.1 | 1.9 | 1.2 | 4 | 无 | 无 | 491 | 84 |
| 发明例 | 18 | 10 | B | 1.5 | 2.2 | 1.2 | 3 | 无 | 无 | 675 | 55 |
| 发明例 | 19 | 11 | B | 1.4 | 2.3 | 1.2 | 3 | 无 | 无 | 741 | 58 |
| 发明例 | 20 | 12 | B | 1.4 | 2.2 | 1.2 | 3 | 无 | 无 | 685 | 63 |
| 发明例 | 21 | 13 | B | 1.5 | 2.3 | 1.4 | 3 | 无 | 无 | 701 | 33 |
| 发明例 | 22 | 14 | B | 1.6 | 2.1 | 1.4 | 3 | 无 | 无 | 766 | 30 |
| 发明例 | 23 | 15 | B | 1.4 | 2.2 | 1.3 | 2 | 无 | 无 | 522 | 85 |
| 发明例 | 24 | 16 | B | 1.5 | 2.2 | 1.2 | 3 | 无 | 无 | 492 | 92 |
| 发明例 | 25 | 17 | B | 1.6 | 2.1 | 1.3 | 2 | 无 | 无 | 499 | 98 |
| 发明例 | 26 | 18 | B | 1.6 | 2 | 1.3 | 2 | 无 | 无 | 496 | 90 |
| 比较例 | 27 | 19 | B | 1.9 | 2.1 | 1.2 | 4 | 无 | 有 | 692 | 28 |
| 比较例 | 28 | 20 | F | *6.5 | 2.5 | 3.1 | 16 | 有 | 有 | 698 | 25 |
| 比较例 | 29 | 21 | B | 2.2 | *4.3 | 1.9 | 4 | 有 | 有 | 695 | 26 |
| 比较例 | 30 | 22 | B | 2.6 | 3 | 1.4 | 4 | 无 | 有 | 705 | 25 |
| 比较例 | 31 | 23 | B | 1.6 | 1.2 | 1.3 | 3 | 无 | 有 | 556 | 85 |
| 比较例 | 32 | 24 | B | 1.4 | 1.5 | 1.3 | 2 | 有 | 有 | 550 | 88 |
| 比较例 | 33 | 25 | B | 2.6 | 1.8 | 1.4 | 3 | 无 | 有 | 684 | 24 |
1)Ra根据JIS B0601的算数平均粗糙度的方法进行测量。测量仪采用(株)ミツトヨ的“SURFTEST SV-400”进行测量
2)用10μm见方的格子分割钢板表面时
○：点蚀部的数量为5个或以下
×：点蚀部的数量为6个或以上
Claims (6)
1、一种化学转化成膜性能优良的热轧钢板，其经过热轧和酸洗工序而制造，所述热轧钢板的特征在于：成分组成以质量％计，含有：
C：0.03～0.15％、 Si：0.8～3.0％、
Mn：0.5～3.0％、 P：0.07％或以下、
S：0.01％或以下、 Al：0.015～0.1％、
N：0.001～0.008％，
余量由Fe和不可避免的杂质构成；钢板表面的氧化物中以质量％计，Si浓度为3.5％或以下，Mn浓度为3.5％或以下。
2、一种化学转化成膜性能优良的热轧钢板，其经过热轧和酸洗工序而制造，所述热轧钢板的特征在于：成分组成以质量％计，含有：
C：0.03～0.15％、 Si：0.8～3.0％、
Mn：0.5～3.0％、 P：0.07％或以下、
S：0.01％或以下、 Al：0.015～0.1％、
N：0.001～0.008％，
进而单独地或以组合的方式含有：
Ti：0.02～0.3％和Nb：0.01～0.5％之中的一种或两种、
Cu：0.2～1.8％以及Ni：0.1～2.0％、
Mo：0.05～0.5％、
B：0.0002～0.006％、
Ca：0.0005～0.005％，
余量是由Fe和不可避免的杂质构成；钢板表面的氧化物中以质量％计，Si浓度为3.5％或以下，Mn浓度为3.5％或以下。
3、根据权利要求1或2所述的化学转化成膜性能优良的热轧钢板，其特征在于：钢板表面的平均粗糙度Ra为3.0μm或以下，而且因酸洗产生的直径为0.3μm～1μm的点蚀点的数目在用边长为10μm的格子分割钢板表面时，各格子内平均为5个或以下。
4、一种化学转化成膜性能优良的热轧钢板的制造方法，其特征在于：在制造权利要求1或2所述的热轧钢板所使用的酸洗工序中，于80～98℃的溶液温度下，将钢板在水溶液中浸渍40秒或以上，其中在所述水溶液中以质量％计，HCl浓度为7～15％，Fe离子浓度为4～12％，余量由Fe以外的金属离子以及杂质构成。
5、一种化学转化成膜性能优良的热轧钢板的制造方法，其特征在于：在制造权利要求3所述的热轧钢板所使用的酸洗工序中，于80～95℃的溶液温度下，将钢板在水溶液中浸渍40秒或以上，同时将浸渍时间设定为满足HCl浓度(质量％)×浸渍时间(秒)为520或以下的范围，其中在所述水溶液中以质量％计，HCl浓度为7～15％，Fe离子浓度为4～12％，余量由Fe以外的金属离子以及杂质构成。
6、根据权利要求4或5所述的化学转化成膜性能优良的热轧钢板的制造方法，其特征在于：在所述水溶液中以质量％计，含有0.5～5％的HNO3。
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