CN1985016B - 高强度热浸镀锌钢板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明稳定地提供一种高强度热浸镀锌钢板，其具有高抗张强度并且没有未镀覆部分，即使当所用的设备仅具有还原退火炉并且使用含有相对大量的被认为可能产生未镀覆部分的Si、Mn和Al的钢板作为基材时，其也具有优异的可加工性和表面性能。在本发明中通过将Ni加到钢板中，在钢板表面层中的一些部分形成氧化物，并且抑制Si、Mn和Al在未形成氧化物部分的表面浓缩，从而即使当钢板含有Si、Mn和Al时，也可以保证良好的镀覆性能；通过进一步加入Mo、Cu和Sn也增强了Ni的作用，并加速了氧化物形成；此外，在TRIP钢板情况下，通过严格确定Si和Al的范围稳定奥氏体，避免加入Ni对镀覆性能的破坏，进一步以平衡方式加入Mo。此外，在TRIP钢板中，通过调节残余奥氏体比例本发明提高了压制成型性，通过在镀覆之前的退火中调节氢浓度和露点也加速了氧化物形成。
Description
技术领域
本发明涉及一种用作汽车等的耐腐蚀钢板的热浸镀锌钢板，尤其在压制成型时抗张强度约为590～1,080MPa并具有优异延展性的钢板，该钢板中添加有被认为对镀覆性能有害的Si、Mn和Al。这里，镀覆性能包括镀覆外观和镀覆粘合性。需注意的是，本发明中的热浸镀锌钢板照例包括普通热浸镀锌钢板，也包括镀层沉积后经热处理而合金化的合金化热浸镀锌钢板。
背景技术
近年来，作为防止全球变暖、降低二氧化碳排放物的措施，急需的是提高汽车燃料效率，例如确立汽车燃料效率改进的新目标和引入低燃料消耗车辆的税收特惠。汽车重量降低是提高燃料效率的有效方式，并且从降低重量的观点来看，迫切需要具有较高抗张强度的材料。相反，一般来说，材料的压制成型性随材料强度增大而变差。因此，需要研发同时具有压制成型性和高强度的钢板，从而实现重量降低。通过拉伸测试可以测量延展性，n-值和r-值作为成型性的指数。目前，通过一体成型来简化压制过程是个新趋势，因此在那些指数中，相应于均匀延展性的较大n-值被认为是重要的指数。
而热浸镀锌钢板还要具有较高抗张强度。为了获得较高抗张强度和可加工性，需要加入元素，如Si、Mn和Al。然而，当Si、Mn和Al作为钢板成分时，会引发如下问题，即在还原气氛中退火时，形成对镀层具有较差可湿性的氧化物，并在钢板表面上浓化(incrassate)，使钢板镀覆性能变差。换句话说，元素如Si、Mn和Al具有高的可氧化性，因此优选在还原气氛中将其氧化，并在钢板表面上浓化，使镀覆可湿性变差，产生所谓的未镀覆部分，从而使镀覆外观变差。
就此而论，为制备高强度热浸镀锌钢板，从本质上来讲要抑制上述含有Si、Mn、Al等的氧化物的形成。从这一角度来看，已经提出了各种技术。例如，日本未审专利公开H7-34210提出如下方法，其中钢板被加热至400℃～650℃，以在氧化-还原型设备的退火炉预热区中，在氧浓度为0.1～100％的气氛中氧化Fe，然后进行普通还原退火和热浸镀锌处理。然而在该方法中，由于效果取决于钢板中的Si含量，所以并没有说在高Si含量的钢板中镀覆性能也是足够的。尽管有时存在在形成镀层后没有立即形成未镀覆部分的情况，但由于镀覆粘合性不充分，所以当在形成镀层后对热浸镀锌钢板进行各种处理时，有时会发生镀剥落和其它问题。换句话说，尽管加入Si是提高钢板可加工性的基本要求，但上述技术中提高可加工性所需的Si量不能保证镀覆性能，因此该技术不是根本解决方案。此外，该技术的另一个问题在于由于该方法仅适用于氧化-还原型设备，所以该技术不能用于仅具有还原退火能力的设备中。
同时，尽管在钢板表面上通过电镀形成Fe、Ni等的情况下，预先利用还原退火和热浸镀也可避免未镀覆部分，但是这种方法需要额外的电镀设备，并会引起加工次数增加和成本增加等额外问题。
此外，日本专利3126911提出如下方法，其中通过在热轧阶段的高温卷绕在钢板晶界处形成含有Si和Mn的氧化物可以提高镀覆粘合性。然而，由于该方法需要在热轧阶段高温卷绕，因此其问题在于：由于氧化剥落层增加，因此热轧后酸洗处理负荷(pickling load)增大，因此生产能力下降，从而成本增加；由于钢板表面上形成晶界氧化，因此钢板的表面外观变差；且从晶界氧化部分开始，疲劳强度变差。
此外，例如，日本未审专利公开2001-131693公开了一种方法，其中钢板首先在露点为0℃或更低的还原气氛中退火，然后经酸洗除去钢板表面上的氧化物 ，随后将钢板在露点为-20℃或更低的还原气氛中退火，然后进行热浸镀。然而，这种方法的问题在于，退火必须进行两次，从而导致生产成本增加。此外，日本未审专利公开2002-47547公开了一种方法，其中通过在热轧后进行热处理在钢板表面层中形成内部氧化，而黑色表层鳞屑(black skin scale)与钢板相连。然而，这种方法的问题在于必须增加黑色表层退火过程，从而增加了生产成本。
此外，日本未审专利公开2000-850658提出如下技术，其中将适量Ni加到含有Si和Al的钢中。然而，这种技术的问题在于当将这种技术应用于实际生产时，镀覆性能随还原退火炉变化，从而不能稳定地制备出良好的钢板。
同时，开发了利用钢中残余奥氏体的转化诱导可塑性(transformation-induced plasticity)得到的热轧钢板和冷轧钢板。这些钢板因热处理在金相结构中都含有残余奥氏体，其特征在于：仅含有约0.07～0.4％的C，约0.3～2.0％的Si和约0.2～2.5％的Mn作为基本合金元素，而不含昂贵的合金元素；并且在二相区退火后，在接近300℃～450℃的温度范围内进行贝氏体转化。例如，日本未审专利公开H1-230715和H2-217425中公开了这种钢板。对于这种钢板，不仅冷轧钢板是通过连续退火得到，而且日本未审专利公开H1-79345公开了热轧钢板也可通过控制对工作台的冷却和卷绕温度来得到。
将镀应用到汽车元件上的趋势正随着对高级汽车的耐腐蚀性和外观的要求的提高而增长，并且当前除了汽车内部安装的特定元件外，镀锌钢板正用于各种元件。因此，从耐腐蚀性的角度来看，使用经过热浸镀锌或合金化热浸镀锌处理的钢板是有效的，其中在合金化热浸镀锌处理中在对钢板进行热浸镀锌处理后进行合金化处理。然而，在具有高Si和Al含量的钢板情况下，在这种高强度钢板中，存在的问题是倾向于在钢板表面上形成氧化物薄膜，因此在热浸镀锌时产生细微的未镀覆部分，从而导致经合金化处理的部分的镀覆性能变差。因此，现在的情况是高强度高展延性合金化的热浸镀锌钢板(高Si和Al型，且钢板的处理部分具有优异的耐腐蚀性和镀覆性能)没得到实际应用。
在例如日本未审专利公开H1-230715和H2-217425中所公开的钢板中，由于加入的Si为0.3～2.0％，并利用独特的贝氏体转化稳定残余奥氏体，因此除非极严格地控制在二相共存温度范围内的退火后冷却和钢板在接近300℃～450℃的温度范围内的热保持，否则不能得到目标金相结构，而且强度和延展性都偏离目标范围。这种热历史(heathistory)在工业上可在连续退火设备中实现，即热轧和卷绕过程后的工作台。在这种情况下，当温度范围为450℃～600℃时，由于奥氏体转化很快完成，所以需要专门缩短钢板在450℃～600℃温度范围内的保持时间的控制。甚至当温度范围为350℃～450℃时，由于金相结构随保持时间有相当的变化，在偏离预定条件时仅能得到较差的强度和延展性。此外，存在的问题在于，由于450℃～600℃温度范围内的保持时间较长，而且使镀覆性能变差的Si以合金化元素存在，因此使用热浸镀设备不可能制备出镀覆钢板，表面耐腐蚀性较差，从而限制了广范的工业应用。
为解决上述问题，例如日本未审专利公开H5-247586和H6-145788公开了通过调节Si浓度来提高镀覆性能的钢板。在此方法中，通过加入代替Si的Al来形成残余奥氏体。然而，这种方法的问题在于，由于与Si相似，Al也比Fe更易氧化，Al和Si倾向于在钢板表面上浓化并形成氧化物薄膜，所以不能得到足够的镀覆性能。此外，日本未审专利公开H5-70886公开了一种技术，其中通过加入Ni来提高镀覆可湿性。然而，该方法没有公开Ni和使镀覆可湿性变差的Si和Al之间的关系。
此外，例如日本未审专利公开H4-333552和H4-346644公开了一种方法，其中钢板在Ni预镀后进行快速低温加热，热浸镀锌，然后合金化处理，即高Si型高强度钢板的合金化热浸镀方法。然而，这种方法的问题在于，由于Ni预镀是关键的，因此需要新设备。此外，该方法在最终结构中既没有保持残余奥氏体，也没有指出保持奥氏体的方法。
此外，例如日本未审专利公开2002-234129公开了一种方法，其中通过将Cu、Ni和Mo加到含有Si和Al的钢板中获得了良好性能。这说明在此方法中，通过适当调节Si、Mn总量和Cu、Ni、Mo总量之间的平衡可以获得良好的镀覆性能和材料性能。然而，根据我们的研究，这种方法的问题在于，当含有Si时，由于含有Si和Mn的钢的镀覆性能受Al的量的控制，所以该专利不能总是保持良好镀覆性能。此外，另一问题在于，这种方法仅适用于抗张强度为440～640MPa的相对低强度的钢板。
此外，本发明人在PCT专利公开WO 00/50658中提出一种技术，其中将适量的Ni加到含有Si和Al的钢中。然而，这种技术的问题在于，在尝试制备合金化的热浸镀锌钢板时，按该方法得到的材料质量随合金化温度的分散而变化。
发明内容
本发明着眼于解决现有技术中的问题，本发明的目的是稳定地提供一种热浸镀锌钢板，其具有高抗张强度并且没有未镀覆部分，即使当所用的设备仅具有还原退火炉并且使用含有较大量的被认为可能产生未镀覆部分的Si、Mn和Al的钢板用作基材钢板时，其仍具有优异的可加工性和表面外观。
此外，本发明的另一目的是提供一种热浸镀锌钢板：其具有压制成型性优异的高强度钢板的组成和金相结构；在抗张强度约为590～1,080MPa时其能够保持高强度；其能够通过热浸镀设备制备，用以提高表面耐腐蚀性。
本发明的要点如下：
(1)一种高强度热浸镀锌钢板，其特征在于按重量计其含有：
C：0.03～0.25％，
Si：0.05～2.0％，
Mn：0.5～2.5％，
P：0.03％或更少，
S：0.02％或更少，及
Al：0.01～2.0％，
Si、Mn和Al的关系满足下式，
Si+Al+Mn≥1.0％；
热浸镀层形成在所述钢板的每一表面上；及
当用发烟硝酸溶解热浸镀层后通过扫描电子显微镜观察所述钢板表面时，所述钢板5～80％的表面积被氧化物占据。
(2)如项(1)所述的高强度热浸镀锌钢板，其特征在于按重量计其还含有：
Ni：0.01～2.0％及
Cr：0.01～0.5％
中的之一或二者。
(3)如项(1)或(2)所述的高强度热浸镀锌钢板，其特征在于所述钢板表面上的氧化物含有Si、Mn和Al中的一种或多种。
(4)如项(2)所述的高强度热浸镀锌钢板，其特征在于按重量计其还含有：
Mo：0.01～0.5％，
Cu：0.01～1.0％，
Sn：0.01～0.10％，
V：少于0.3％，
Ti：少于0.06％，
Nb：少于0.06％，
B：少于0.01％，
REM：少于0.05％，
Ca：少于0.05％，
Zr：少于0.05％，及
Mg：少于0.05％
中的一种或多种。
(5)一种高强度热浸镀锌钢板，其特征在于当所述钢板含有残余奥氏体并且在项(4)所列元素中仅加入Mo时：
Si、Al和Ni的关系满足下式，
0.4(％)≤Si(％)+Al(％)≤2.0(％)，
Ni(％)≥1/5×Si(％)+1/10×Al(％)，且
1/20×Ni(％)≤Mo(％)≤10×Ni(％)；且
所述钢板中所述残余奥氏体的体积比为2～20％。
(6)一种高强度热浸镀锌钢板，其特征在于当所述钢板含有残余奥氏体并且在项(4)所列元素中除了Mo之外还加入Cu或Sn时：
Ni、Cu和Sn的关系满足下式，
2×Ni(％)＞Cu(％)+3×Sn(％)；
Si、Al、Ni、Cu和Sn的关系满足下式，Ni(％)+Cu(％)+3×Sn(％)≥1/5×Si(％)+1/10×Al(％)；且
所述钢板中所述残余奥氏体的体积比为2～20％。
(7)一种制备高强度热浸镀锌钢板的方法，其特征在于所述钢板中残余奥氏体的体积比为2～20％，并且通过对满足项(5)或(6)所列组分范围的钢板进行如下处理在所述钢板每一表面上形成热浸镀锌层：在750℃～900℃的二相共存温度范围内对热轧和冷轧钢板进行退火10秒钟～6分钟；然后以2～200℃/秒的冷却速率冷却到350℃～500℃，或任选在所述温度范围内进行10分钟或更短的热保持；然后热浸镀锌；并随后以5℃/秒或更高的冷却速率冷却至250℃或更低。
(8)一种制备高强度热浸镀锌钢板的方法，其特征在于所述钢板中残余奥氏体的体积比为2～20％，并且通过对满足项(5)或(6)所列组分范围的钢板进行如下处理在所述钢板每一表面上形成含有8～15％Fe的合金化的热浸镀锌层：在750℃～900℃的二相共存温度范围内对热轧和冷轧钢板进行退火10秒钟～6分钟；然后以2～200℃/秒的冷却速率冷却到350℃～500℃，或任选在所述温度范围内进行10分钟或更短的热保持；然后热浸镀锌；然后在450℃～600℃的温度范围内进行5秒钟～2分钟的热保持；并随后以5℃/秒或更高的冷却速率冷却至250℃或更低。
(9)一种制备高强度热浸镀锌钢板的方法，其特征在于在对满足项(1)或(2)所列组分范围的钢板进行热浸镀锌之前，在控制气氛中对所述钢板进行处理以使得：在400℃～750℃的温度范围内所述气氛中氧浓度为50ppm或更少；并且当分别用H(％)、D(℃)和O(ppm)表示所述气氛中的氢浓度、露点和氧浓度时，H、D和O可以在750℃或更高的温度范围内在30秒钟或更长时间内满足下式，
0≤30ppm，及
20×exp(0.1×D)≤H≤2,000×exp(0.1×D)。
(10)一种制备高强度热浸镀锌钢板的方法，其特征在于在对满足项(2)所列组分范围的钢板进行热浸镀锌之前，在控制气氛中对所述钢板进行处理以使得：当分别用H(％)、D(℃)和Ni(％)表示所述气氛中的氢浓度和露点及所述钢板中的Ni浓度时，H、D和Ni可以在750℃或更高的温度范围内在30秒钟或更长时间内满足下式，
3×exp{0.1×(D+20×(1-Ni(％)))}≤H≤2,000×exp{0.1×(D+20×(1-Ni(％)))}。
(11)如项(1)或(2)所述的高强度热浸镀锌钢板，其特征在于在所述钢板每一表面上形成所述热浸镀锌层，其特征在于当用SEM观察所述钢板的一部分时，其中直接位于所述热浸镀锌层下的钢板表面被氧化。
(12)如项(1)或(2)所述的高强度热浸镀锌钢板，其特征在于所述钢板被进一步加热并合金化。
(13)如项(1)所述的高强度热浸镀锌钢板，在所述钢板每一表面上形成热浸镀锌层，其特征在于当用SEM观察所述钢板一部分时，在直接位于所述热浸镀锌层下的基材的表面层中观察到的氧化物最大长度是3μm或更小，并且所述氧化物间存在间隙。
附图说明
图1是曲线图，其表明镀覆外观和本发明的热浸镀锌钢板的表面层中的氧化物尺寸之间的关系。
图2是显微相片，其显示具有良好镀覆外观的合金化的热浸镀锌钢板的一部分的实例。
图3是曲线图，其表明在本发明的热浸镀锌之前，退火所需的气氛中的氢和露点之间的关系。
图4示意性地表明在实施例4的条件4下所制备的钢板表面用发烟硝酸溶解热浸镀锌层之后的扫描电子显微相片。
图5示意性地表明在实施例4的条件11(比较例)下所制备的钢板表面用发烟硝酸溶解热浸镀锌层之后的扫描电子显微相片。
具体实施方式
本发明中调节组分的目的是提供一种具有优异压制成型性的高强度热浸镀锌钢板，因此下文详细解释其原因。
C是一种在二相共存温度范围和贝氏体转化温度范围内稳定奥氏体，从铁素体内部移出并在奥氏体中浓化的元素。因此，即使在冷却至室温后也保留2～20％的化学稳定的奥氏体，并由于转化诱导的可塑性而提高成型性。当C浓度小于0.03％时，几乎无法保证2％或更多的残余奥氏体，因而不能实现本发明的目的。另一方面，C浓度超过0.25％会使可焊接性变差，因此必须避免。
Si不能在渗碳体中溶解，并且通过在350℃～600℃的温度范围内抑制渗碳体沉淀会延迟奥氏体的转化。由于处理过程中C在奥氏体中的增浓(incrassation)加速，所以奥氏体的化学稳定性增大，导致转化诱导的可塑性，因而可保证有助于提高成型性的残余奥氏体。当Si量小于0.05％时，不会表现出这种作用。另一方面，当提高Si浓度时，镀覆性能变差。因此，Si浓度必须为2.0％或更少。
Mn是一种形成奥氏体并且在冷却至室温后也在金相结构中保持残余奥氏体的元素，这是由于在二相共存温度范围内的退火后，在冷却至350℃～600℃的过程中Mn可以防止奥氏体分解成珠光体。当Mn的加入量小于0.5％时，为抑制分解成珠光体必须提高冷却速率，这在工业控制上是不可能的，因而这种加入量不合适。另一方面，当Mn量超过2.5％时，带状结构显著，性能变差，块金(nugget)中的点焊倾向于断裂，因而也是不理想的。
Al用作脱氧剂，与Si相似Al也不溶于渗碳体中，在350℃～600℃温度范围内的保持过程中抑制渗碳体沉淀，并延迟转化过程。然而，由于Al在铁素体形成中的能力强于Si，通过加入Al，转化开始的早，从二相共存温度范围内的退火开始即使保持短时间C也会在奥氏体中增浓，化学稳定性增加，因此冷却至室温后几乎不会使成型性变差的马氏体存在于金相结构中。为此，当Al与Si共存时，由350℃～600℃温度范围内的保持条件所引起的强度和延展性变化减小，容易获得高强度和良好的压制成型性。为了确保上述效果，需要加入0.01％或更多的Al。此外，必须控制Al和Si，使得Si+Al可以为0.4％或更多。另一方面，当Al浓度超过2.0％时，与Si相似Al会使镀覆性能变差，因此应避免这种情况。此外，为确保镀覆性能，必须控制Al及Si和Mn，使得Si+Al+Mn可以为1.0％或更多。
在本发明中，通过有意地在钢板表面上形成氧化物，并抑制Si、Mn和Al在未形成氧化物的表面层部分的浓化，而得到良好的镀覆性能。就此而论，在钢板表面层中形成的氧化物的面积比在本发明中是重要的。在本发明中，在钢板表面上的氧化物面积比之所以被调节至5％或更大，其原因在于面积比为5％或更少时，即使在未形成氧化物的区域中在钢板表面上的Si、Al和Mn浓度也高，因此由于Si、Al和Mn浓化不能得到良好的镀覆性能。换句话说，浓化的Si、Al和Mn防碍了热浸镀锌。为确保较好的镀覆性能，优选的面积比为15％或更大。此外，上限设置为80％。原因在于，在氧化物形成超过80％时，未形成氧化物的部分的面积比小于20％，因此仅用这些部分几乎不能得到良好的镀覆性能。为了提供较好的镀覆性能，优选氧化物面积比为70％或更小。这里，在本发明中，通过用发烟硝酸溶解热浸镀锌层后，用扫描电子显微镜(SEM)在1mm×1mm的视野内观察钢板表面来测定氧化物的面积比。
Ni元素在本发明中起重要作用，其与Mn相似产生奥氏体，同时其还能提高强度和镀覆性能。此外，与Si和Al相似，Ni不溶解在渗碳体中，在350℃～600℃温度范围内的保持过程中抑制渗碳体沉淀，并延迟转化过程。当使用含有Si和Al的钢板以连续热浸镀锌方式制备镀覆钢板时，由于Si和Al比Fe更易氧化，所以它们会在钢板表面浓化并形成Si和Al氧化物，并破坏镀覆性能。考虑到这一问题，本发明人意图通过在表面上浓化比Fe更难氧化的Ni，由此改变Si和Al氧化物的形状，来防止镀覆性能变差。经过本发明的实验研究，已发现通过控制Ni、Si和Al的关系使其满足下式Ni(％)≥1/5×Si(％)+1/10×Al(％)，可以得到良好的镀覆性能。当Ni的加入量小于0.01％时，在本发明的钢中不能得到足够的镀覆性能。相反，当Ni浓度升至超过2.0％时，那么残余奥氏体的量超过20％，延展性变差，同时成本增加，因此这种结果不在本发明范围内。更优选的是，通过将Ni浓度控制到0.03％或更大，并满足下式Ni(％)≥1/5×Si(％)+1/10×Al(％)+0.03(％)，可以得到较好的镀覆性能。
接下来，除了对表面区域的氧化物进行研究外，就0.08％C-0.6％Si-2.0％Mn钢的热浸镀锌镀覆性能，为了明确横截面上的氧化物在良好外观部分和不好外观部分间的差异进行了研究。
作为研究方法，具有良好外观部分没有未镀覆部分标记为(○)，形成尺寸为1mm或更小的细小未镀覆部分的部分标记为(△)，形成尺寸大于1mm的未镀覆部分的部分标记为(×)，完全未镀覆的部分标记为(××)，用SEM观察镀覆钢板的各部分，并研究外观和表面氧化物层的平均长度间的关系。结果如图1所示。尽管在表面氧化物长度为2μm或更小的情况下没有观察到未镀覆部分，并且即使在3μm情况下也形成良好的镀覆，但在表面氧化物长度超过3μm的部分观察到未镀覆部分，此外在该部分没有进行合金化。
根据上述结果，需要将表面氧化物层的最大长度控制到3μm或更少。此外，为得到较好的镀覆外观，需要将表面氧化物层的最大长度控制到2μm或更小。此外，为得到良好镀覆粘合性和良好镀覆外观，需要将表面氧化物层的最大长度控制到1μm或更少。这里，通过用SEM以40,000的放大倍数观察镀覆钢板的一部分来测定氧化物长度，没有使用蚀刻，而氧化物之间存在连续间隙的部分的长度定义为氧化物长度。在上述镀覆钢板中具有良好镀覆性能的部分的照片表示在图2中作为实例。从该附图可以看到以断续的方式形成的长度为1μm或更小的氧化物。通过用EDX分析氧化物的组分，观察Si、Mn和O，从而证实Si和Mn型氧化物形成在表面上。
通过在钢中含有Ni或Cr可加速上述作用。
为改进镀覆，本发明人在仔细研究钢板表面结构后发现，热浸镀锌能力明显提高，从而得到直接在热浸镀锌层下的钢板表面上的内部氧化。这意味着有意地在钢板表面形成内部氧化物，以在未形成氧化物部分提供充分的镀覆，用于降低防碍镀覆能力的Si、Mn和Al的浓度。
与Ni相似，Mo在本发明中是一种重要的元素。通过在下述的热浸镀锌后将热浸镀锌钢板保持在450℃～600℃的温度范围内制得本发明的合金化的热浸镀锌钢板。当钢板保持在这种温度范围内时，奥氏体保持到其分解，并且析出碳化物。通过加入Mo，可以抑制奥氏体转化，并保证最终的奥氏体量。通过研究提高Mo的这种作用的方式，本发明人发现当仅含有Mo时，这种作用表现显著，当Si、Al和Ni的关系满足下式时可以保证残余奥氏体，
0.4(％)≤Si(％)+Al(％)≤2.0(％)，
Ni(％)≥1/5×Si(％)+1/10×Al(％)，且
1/20×Ni(％)≤Mo(％)≤10×Ni(％)。
为提供充分的镀覆性能，Mo的加入量优选大于0.01％。另一方面，当Mo浓度升至超过0.5％时，Mo与C产生沉淀，因此无法确保残余奥氏体。优选的Mo浓度范围是0.05～0.35％。
P是钢中不可避免的杂质元素。与Si、Al和Ni相似，P不溶解在渗碳体中，并且在350℃～600℃的温度范围内的保持过程中其抑制渗碳体沉淀，延迟转化过程。然而，当P浓度升至超过0.03％时，钢板的延展性显著变差，同时块金中的点焊断裂。因此，本发明中的P浓度设置在0.03％或更低。
与P相似，S也是钢中不可避免的元素。当S浓度增大时，出现MnS沉淀，因此延展性变差，同时块金中的点焊断裂。因此，本发明中S浓度设置在0.02％或更低。
此外，与Ni相似，加入适量比Fe更难于氧化的Cu和Sn，与Ni相似可以提高镀覆性能。通过控制Ni、Cu和Sn的关系使其满足下式2×Ni(％)＞Cu(％)+3×Sn(％)，Cu和Sn对镀覆性能的改进表现出来。在这种情况下，通过控制Si、Al、Ni、Cu和Sn的关系，使其满足下式Ni(％)+Cu(％)+3×Sn(％)≥1/5×Si(％)+1/10×Al(％)，可以得到良好的镀覆性能。当Cu是1.0％或更少而Sn是0.10％或更少时，这种作用表现显著。当Cu和Sn的加入量超过上述值时，这种作用被饱和。为更有效地得出Cu和Sn对镀覆性能改进的影响，需要加入0.01～1.0％的Cu和0.01～0.10％的Sn之一或二者及控制组分，使其满足下式Ni(％)+Cu(％)+3×Sn(％)≥1/5×Si(％)+1/10×Al(％)+0.03(％)。
Cr、V、Ti、Nb和B是增强强度的元素，REM、Ca、Zr和Mg是与钢中S结合、降低内含物、从而确保良好延展性的元素。根据情况加入0.01～0.5％的Cr、少于0.3％的V、少于0.06％的Ti、少于0.06％的Nb、少于0.01％的B、少于0.05％的REM、少于0.05％的Ca、少于0.05％的Zr和少于0.05％的Mg中的一种或多种不会削弱本发明的目的。这些元素的作用以其各自的上限达到饱和，加入量超过上限只会使成本增加。
本发明的钢板含有上述作为基本组分的元素。然而，除了上述元素和Fe外，这种钢板也不可避免地含有普通钢板中所含的元素，即使当那些不可避免的元素总量达到0.2％或更少时，本发明的主旨也不会被削弱。
作为本发明最终产物的钢板的延展性受产物中残余奥氏体的体积比的影响。尽管当金相结构中的残余奥氏体在没有发生变形时稳定存在，但是当变形时，其会转化成马氏体，出现转化诱导的可塑性，因此得到良好的成型性及高强度。当残余奥氏体的体积比小于2％时，没有得到显著的作用。另一方面，当残余奥氏体的体积比超过20％时，在极剧烈成型的应用中，在压制成型后可能存在大量的马氏体，这样有时会对二次可加工性和抗冲击性有不利影响。因此，本发明中残余奥氏体的体积比设置在20％或更少。这种结构也含有铁素体、贝氏体、马氏体和碳化物。
尽管在本发明中使用热浸镀锌，但不限于热浸镀锌，也可以使用热浸镀铝、5％铝-锌镀(即热浸镀铝-锌)或热浸镀(如所谓的Galvalium镀)。原因在于Si、Al等氧化物所引起的镀覆性能变差通过使用本发明的方法被抑制，因此提高了对锌和其它熔融金属(如铝)的可湿性，因此未镀覆部分的成型同样受抑制。同时，合金化的热浸镀锌层含有8～15％Fe，其余由锌和不可避免的杂质构成。将镀层中Fe含量调节至8％或更大的原因在于Fe含量小于8％使化学处理(磷酸盐处理)性能和薄膜粘合性变差。另一方面，Fe含量调节至15％或更少的原因在于Fe含量大于15％时会发生过合金化，而且处理部分的镀覆性能变差。
同时，在本发明中没有特别调节合金化的镀锌层的厚度。然而，从耐腐蚀性角度看优选的厚度为0.1μm或更大，从可加工性角度看为15μm或更少。
接下来，下面阐述制备本发明的热浸镀锌钢板和合金化的热浸镀锌钢板的方法。
根据高强度热浸镀锌钢板的制备过程，在冷轧后冷轧钢板的连续退火中，钢板首先在从Ac1转化点到Ac3转化点的温度范围内加热，以形成由铁素体和奥氏体构成的二相结构。当加热温度低于650℃时，需要花过多时间来再次溶解渗碳体，存在的奥氏体量也下降，因此加热温度的下限设置在750℃。另一方面，当加热温度过高时，奥氏体的体积比增长过大，奥氏体中的C浓度降低，因此加热温度的上限设置在900℃。当浸渍时间过短时，可能存在不溶解的碳化物，而且存在的奥氏体量下降。另一方面，当浸渍时间过长时，晶粒可能变得粗糙，强度和延展性间的平衡变差。因此，保持时间确定在10秒钟～6分钟。
浸渍后，将钢板以2～200℃/秒的冷却速率冷却至350℃～500℃。目的是使通过加热至二相区形成的奥氏体带入贝氏体转化范围，而不将其转化成珠光体，并通过随后处理在室温下获得残余奥氏体和贝氏体的预定性能。当冷却速率小于2℃/秒时，大部分奥氏体在冷却过程中转化成珠光体，因此不能得到残余奥氏体。另一方面，当冷却速率超过200℃/秒时，冷却终端温度在宽度方向和纵向间的偏差增大，因此不能制得均匀钢板。
随后，在某些情况下可以将钢板在350℃～500℃的温度范围内保持10分钟或更少。通过在镀锌前实施这种温度保持，可以促进贝氏体转化，稳定其中浓缩C的残余奥氏体，并更稳定地制得在强度和延展性之间具有良好平衡的钢板。当二相区的冷却终端温度超过500℃，在实施随后的温度保持时，奥氏体分解成碳化物，奥氏体不会保留。另一方面，当冷却终端温度低于350℃时，尽管强度因大部分奥氏体转化成马氏体而增大，但不仅压制成型性变差，而且由于在镀锌时必须提高钢板温度，且必须增加热能，所以加热效率降低。当保持时间超过10分钟时，由于镀锌后的加热时碳化物沉淀，未转化的奥氏体消失，所以强度和压制成型性都变差。因此，保持时间设置在10分钟或更短。
在本发明中的热浸镀锌之前的退火中，需要控制气氛以使得：在400℃～750℃的温度范围内所述气氛中氧浓度为50ppm或更少；并且当分别用H(％)、D(℃)和O(ppm)表示所述气氛中的氢浓度、露点和氧浓度时，H、D和O可以在750℃或更高的温度范围内在30秒钟或更长时间内满足下式，
0≤30ppm，及
20×exp(0.1×D)≤H≤2,000×exp(0.1×D)。
原因在于，温度、时间和气氛影响镀前钢板表面上的氧化物形成。特别地，为形成本发明中所需的氧化物，在400℃～750℃的温度范围内加热时氧浓度是重要的。氧化物以加热过程中形成的氧化物核为基点生长。在此情况下，当氧浓度增大时，核形成加速，从而在某一部分观察到的氧化物长度增大，并且难于得到本发明中所要的3μm或更短的长度。
在这种情况下，没有特别调节低于400℃的温度范围内的氧浓度，这是因为在此温度范围内氧化物很少形成。然而，理想的氧浓度为100ppm或更少。此外，除了加热过程中的氧浓度外，没有特别调节其它气氛条件。然而，所需的氢浓度是1％或更大，所需的露点为0℃或更低。此外，通过将氧浓度降低至30ppm或更低，可以进一步提高镀覆性能。此外，不从镀覆性能而是从与基材性能相关的重结晶角度来看，确定在750℃或较高的温度范围内退火30秒钟或更长。在此温度范围内的气氛中，当氧和氢浓度下降时，露点升高，氧化物形成在钢板表面上。
经本发明人详细研究发现，通过在满足上式的气氛中退火钢板，表面氧化物最大长度可以降低至3μm或更小。在此，理想地，通过在750℃或更高的温度范围内，就露点而言将氢浓度控制到不超过1,500×exp{0.1×[D+20×(1-Ni(％))]}，氧浓度控制到不超过20ppm达30秒钟或更长，镀覆性能将得到进一步的提高。氢浓度和露点间的上述关系列于图3中。
在本发明中在热浸镀锌之前的退火中，需要控制气氛以使得：当分别用H(％)、D(℃)和Ni(％)表示所述气氛中的氢浓度和露点及所述钢板中的Ni浓度时，H、D和Ni可以在750℃或更高的温度范围内在30秒钟或更长时间内满足下式，
3×exp{0.1×(D+20×(1-Ni(％)))}≤H≤2,000×exp{0.1×(D+20×(1-Ni(％)))}。
原因在于钢中Ni含量、温度、时间和气氛影响镀前钢板表面上的氧化物形成。通过提高温度和增加高温下的时间，氧化物形成加速，氧化物形成在钢板表面上。此外，当气氛中的氢浓度降低，露点升高时，内部氧化加速。此外，如上所述，通过使钢中含有Ni，内部氧化容易进行。经本发明人详细研究，发现在满足上述关系的气氛中进行退火可以进行内部氧化。这里，理想地，通过将氢浓度控制到不超过800×exp{0.1×(D+20×(1-Ni(％)))}，内部氧化更易得到。
当将Ni加到钢板中时，气氛中所含的氧限制了氧化。氧浓度优选限至到小于100ppm。
当制备热浸镀锌钢板时，将镀后钢板以5℃/秒或更高的冷却速率冷却至250℃或更低。经此形成含有混合物的结构，所述混合物由因在镀锌过程中贝氏体转化而几乎不含碳化物的贝氏体、残余奥氏体(其中浓缩了贝氏体放出的C，Mn点降低至室温或更低)、及铁素体(其中在二相区的加热过程中进行纯化)构成，在高强度和成型性之间得到良好的平衡。就这一点而言，当保持后的冷却速率降低至不超过5℃/秒时，或冷却终端温度升高至不低于250℃时，由于奥氏体(其中C在冷却中增浓)还析出碳化物，并分解成贝氏体，所以通过转化诱导的可塑性而提高可加工性的残余奥氏体量降低，因而不能实现本发明的目的。
此外，当制备合金化的热浸镀锌钢板时，在热浸镀锌之后，将钢板在450℃～600℃的温度范围内保持5秒钟～2分钟，随后以5℃/秒或更高的冷却速率冷却至250℃或更低。从合金化反应和结构角度确定这些条件。在本发明的钢中，由于钢含有Si和Al，所以利用从奥氏体到贝氏体的转化分成两个阶段的事实，形成含有混合物的结构，所述混合物由几乎不含碳化物的贝氏体、残余奥氏体(其中浓缩了贝氏体放出的C，Mn点降低至室温或更低)和铁素体(其中在二相区的加热过程中进行纯化)构成，在高强度和成型性之间得到良好的平衡。当保持温度超过600℃时，形成珠光体，因而不含有残余奥氏体，进一步合金化反应进行过多，因此镀层中的Fe浓度超过12％。另一方面，当保持温度为450℃或更低时，镀的合金化反应速度下降，镀层中的Fe浓度也降低。此外，当保持时间为5秒钟或更少时，由于贝氏体形成不充分，在未转化的奥氏体中的C浓缩也不充分，在冷却中形成马氏体，成型性下降，同时镀的合金化反应也不充分。另一方面，当保持时间为2分钟或更长时，发生过度的镀合金化，在成型时可能发生镀剥落等。此外，当保持后的冷却速率降低至5℃/秒或更少时，或冷却终端温度升高至250℃或更高时，由于贝氏体转化进一步进行，且由于奥氏体(其中C因在前反应而增浓)也沉淀出碳化物，并分解成贝氏体，所以通过转化诱导的可塑性而提高可加工性的残余奥氏体量降低，因而不能实现本发明的目的。
理想的热浸镀锌温度在镀金属的熔点至500℃的范围内。原因在于，当温度为500℃或更高时，镀浴中的蒸汽过量，可操作性变差。此外，对于镀后升温至保持温度的加热速率没有特别要求。然而，从镀结构和金相结构的观点来看，理想的加热速率为3℃/秒或更大。
应注意的是，上述过程中的温度和冷却速率无需保持恒定，只要它们在所调节的范围内即可，即使它们在各自范围内变化，最终产物的性能也根本不会变差，或者在某些情况下还会有相当的提高。
此外，为进一步提高镀覆性能，冷轧后的钢板可以在退火之前用Ni、Cu、Co和Fe单独或混合镀。此外，为提高镀覆性能，通过调节钢板退火时的气氛，预先氧化钢板表面，随后还原，可以在镀前进行钢板表面的纯化。此外，为提高镀覆性能，钢板表面上的氧化物可通过在退火之前酸洗或研磨钢板来除去，即使如此也没有任何问题。通过采用这些处理可进一步提高镀覆性能。
实施例
实施例1
使用热浸镀模拟机，通过对表1所示的各种钢板进行如下处理制备各种热浸镀锌钢板：在8％氢和-30℃露点的气氛中，以5℃/秒的加热速率在800℃下退火100秒钟；随后在热浸镀锌浴中浸渍；并空气冷却至室温。在这里，将含有0.14％的Al的锌构成的金属用于热浸镀锌浴中。此外，浸渍时间设置在4秒钟，浸渍温度设置在460℃。
目测评估由此制备的热浸镀锌钢板的镀覆性能。评估结果按下面标记分类，○：没有未镀覆部分，×：具有未镀覆部分。此外，通过OT弯曲后用带子剥落样品来评估热浸镀锌的粘合性，评估结果按下面标记分类，○：没有剥落，×：剥落。此外，在用发烟硝酸溶解镀覆钢板的镀层后，通过用扫描电子显微镜(SEM)在1mm×1mm的视野内观察钢板表面来测定钢板表面上的氧化物面积比。在这种测量中，考虑到当通过扫描电子显微镜方法的二次电子图像观察氧化物层时，氧化物层看起来呈黑色，因此黑色部分的面积比被定义为氧化物的面积比。结果及钢板组分列于表3中。
应该理解，在满足本发明要求的实施例中获得了优异的镀覆性能。相反，在不满足本发明要求的实施例中，氧化物面积比是20％或更少，因而不能得到优异的镀覆性能。
图4示意性地表明在实施表现出良好镀覆性能的条件4的镀后，用发烟硝酸溶解钢板表面上的镀层后，通过观察钢板表面得到的扫描电子显微图片。相反，图5示意性地表明在实施条件10的镀后，用发烟硝酸溶解钢板表面上的镀层后，通过观察钢板表面得到的扫描电子显微图片。在图中，黑色部分代表氧化物，白色部分代表未观察到氧化物的部分。由图可见在图5中观察到很少的黑色氧化物，但是在图4中的钢板表面层中观察到黑色氧化物。此外，通过EDX组分分析证实条件4的氧化物是含有Si和Mn的氧化物。根据电子显微镜图片测定的面积比，在条件4中氧化物面积比是40％，得到良好镀覆性能，但是在条件10中氧化物面积比是2％，出现未镀覆部分，并且镀覆性能也较差。
表1
实施例2
对具有表2所示组分的钢进行热轧、冷轧、退火、镀和随后在表3所示条件下以0.6％的还原比进行表面通过(skin passing)，来制备钢板。对制得的钢板进行拉伸测试、残余奥氏体测量、焊接测试、镀覆外观测试和镀覆性能测试，关于这些解释如下。此外，当制备合金化的热浸镀锌钢板时，还需要测量镀层中的Fe浓度。在这里，表面上的涂覆重量被控制到40g/mm2。
对于拉伸测试，取样JIS#5拉伸测试样品，并在滚距为50mm、拉伸速度为10mm/min和室温的条件下进行拉伸测试。
对于残余奥氏体测量，化学抛光从表面量起钢板厚度四分之一处的平面，然后通过被称为五峰的方法进行测量，其中使用Mo灯泡用X-射线衍射测量α-Fe和γ-Fe的强度。
对于焊接测试，在如下条件下点焊测试样品，焊接电流为10kA，负载压力为220kg，焊接时间12周期，电极直径为6mm，圆底形电极，尖端尺寸为6φ-40R，当块金直径达到(t：钢板厚度)时通过连续焊接点的数量评估测试样品。评估结果按下面标记分类，○：超过1,000个连续焊接点，△：500～1,000个连续焊接点，×：小于500个连续焊接点，标记○被认为是可接受的，标记△和×被认为是不可接受的。
对于镀覆外观测试，根据镀覆钢板的外观目视评估未镀覆部分的出现情况。评估结果按下面标记分类，◎：少于3个未镀覆部分/dm2，○：4～10个未镀覆部分/dm2，△：11～15个未镀覆部分/dm2，×：16或更多个未镀覆部分/dm2，标记◎和○被认为是可接受的，而标记△和×被认为是不可接受的。
对于镀覆粘合性，对镀覆钢板进行60度V-弯曲测试，然后进行带子剥落测试，并通过带子的变黑程度进行评估。评估结果按下面标记分类，◎：变黑程度0～10％，○：变黑程度10～小于20％，△：变黑程度20～小于30％，×：变黑程度30％或更大，标记◎和○被认为是可接受的，而标记△和×被认为是不可接受的。
对于镀层中Fe浓度的测量，在用含有胺系抑制剂的5％盐酸溶解测试样品的镀层后，用IPC发射光谱测量样品。
上述性能评估测试的结果列于表2～10中。本发明的样品1～14是热浸镀锌钢板和合金化的热浸镀锌钢板，其残余奥氏体的比例是2～20％，其抗张强度是590～1,080MPa，并具有良好的总延展性，在高强度和压制成型性间具有良好的平衡，同时具有令人满意的镀覆性能和可焊接性。相反，样品15～29则不满足残余奥氏体量、高强度和良好压制成型性间的兼容性、镀覆性能和可焊接性，因而不能实现本发明的目的，这是由于在15号样品中C浓度低，在16号样品中C浓度高，在17号样品中Si浓度高，在18号样品中Mn浓度低，在19号样品中Mn浓度高，在20号样品中Al浓度高，在21号样品中没有满足钢中Si和Al的关系，在22号样品中P浓度高，在23号样品中S浓度高，在24号样品中Ni浓度低，在25号样品中Ni浓度高，在26号样品中Mo浓度低，在27号样品中Mo浓度高，在28号样品中没有满足Ni和Mo的关系式，在29号样品中没有满足Si和Al组与Ni、Cu和Sn组之间的关系。
此外，如在30～63号样品中所看到的那样，即使是本发明的钢板由于在处理条件中的任何问题而没有满足残余奥氏体量、高强度和良好压制成型性间的兼容性、镀覆性能和可焊接性，那么都不能实现本发明的目的。
表2
表3(续)
注：划线的数字指它们在本发明的范围之外。这里，标记*表明Mo和Ni间的关系没有满足本发明的规定，标记**表明组Si和Al与组Ni、Cu和Sn间没有满足本发明的规定。
表4
| 钢 | 加热温度(℃) | 加热时间(min.) | 卷绕温度(℃) | 冷轧还原比(％) | 退火温度(℃) | 退火时间(sec.) | 冷却速率(℃/秒) | |
| 1 | a | 1250 | 50 | 700 | 70 | 810 | 100 | 10 |
| 2 | a | 1200 | 60 | 680 | 65 | 800 | 80 | 30 |
| 3 | a | 1180 | 80 | 720 | 70 | 820 | 120 | 8 |
| 4 | a | 1230 | 70 | 550 | 70 | 800 | 230 | 15 |
| 5 | a | 1200 | 60 | 680 | 75 | 820 | 150 | 20 |
| 6 | b | 1270 | 50 | 650 | 60 | 780 | 90 | 25 |
| 7 | c | 1210 | 80 | 660 | 75 | 850 | 50 | 60 |
| 8 | d | 1160 | 100 | 600 | 50 | 810 | 80 | 150 |
| 9 | e | 1190 | 80 | 700 | 60 | 770 | 130 | 3 |
| 10 | f | 1260 | 55 | 450 | 50 | 820 | 330 | 15 |
| 11 | g | 1200 | 70 | 700 | 60 | 790 | 130 | 30 |
| 12 | h | 1170 | 70 | 600 | 65 | 820 | 60 | 15 |
| 13 | i | 1190 | 60 | 770 | 70 | 830 | 250 | 8 |
| 14 | j | 1160 | 80 | 650 | 75 | 790 | 80 | 50 |
| 15 | k | 1200 | 70 | 700 | 70 | 830 | 30 | 100 |
| 16 | l | 1250 | 60 | 600 | 70 | 820 | 60 | 30 |
| 17 | m | 1220 | 80 | 630 | 68 | 790 | 100 | 10 |
| 18 | n | 1190 | 90 | 750 | 40 | 800 | 90 | 60 |
| 19 | o | 1200 | 60 | 450 | 50 | 770 | 100 | 15 |
| 20 | p | 1160 | 70 | 620 | 70 | 850 | 30 | 5 |
| 21 | q | 1260 | 50 | 570 | 60 | 820 | 70 | 100 |
| 22 | r | 1190 | 80 | 660 | 75 | 820 | 160 | 30 |
| 23 | s | 1240 | 70 | 700 | 70 | 830 | 90 | 20 |
| 24 | t | 1210 | 80 | 660 | 75 | 850 | 50 | 60 |
| 25 | u | 1250 | 50 | 700 | 70 | 810 | 100 | 10 |
| 26 | v | 1230 | 50 | 480 | 66 | 810 | 280 | 45 |
| 27 | w | 1190 | 60 | 620 | 50 | 790 | 160 | 80 |
| 28 | x | 1260 | 50 | 550 | 75 | 820 | 30 | 30 |
| 29 | y | 1200 | 60 | 600 | 60 | 800 | ||
| 30 | a | 1140 | 80 | 760 | 60 | 810 | 130 | 70 |
表5(续)
| 钢 | 镀前保持温度(℃) | 保持时间(sec.) | 镀温度(℃) | 合金化温度(℃) | 合金化时间(sec.) | 冷却速率(℃/秒) | 冷却温度(℃) | |
| 1 | a | - | - | 440 | - | - | 10 | 180 |
| 2 | a | 400-450 | 60 | 450 | - | - | 20 | 180 |
| 3 | a | 400-450 | 30 | 430 | - | m | 10 | 150 |
| 4 | a | - | - | 450 | 530 | 20 | 8 | 200 |
| 5 | a | 400-450 | 10 | 460 | 500 | 25 | 16 | 150 |
| 6 | b | - | - | 440 | 480 | 60 | 10 | 130 |
| 7 | c | - | - | 430 | - | - | 8 | 200 |
| 8 | d | - | - | 470 | 500 | 30 | 12 | 180 |
| 9 | e | 360-440 | 30 | 460 | 510 | 25 | 10 | 210 |
| 10 | f | - | - | 450 | - | - | 20 | 180 |
| 11 | g | - | - | 430 | - | - | 10 | 220 |
| 12 | h | - | - | 450 | 500 | 30 | 15 | 180 |
| 13 | i | - | - | 440 | - | - | 10 | 150 |
| 14 | j | - | - | 450 | 480 | 50 | 7 | 200 |
| 15 | k | 350-400 | 290 | 430 | 500 | 25 | 10 | 160 |
| 16 | l | - | - | 450 | - | - | 20 | 130 |
| 17 | m | - | - | 460 | 520 | 20 | 10 | 200 |
| 18 | n | 400-450 | 40 | 440 | - | - | 15 | 180 |
| 19 | o | - | - | 430 | 550 | 10 | 7 | 210 |
| 20 | p | - | - | 470 | - | - | 10 | 180 |
| 21 | q | 400-490 | 15 | 460 | 480 | 40 | 12 | 150 |
| 22 | r | - | - | 450 | 580 | 10 | 10 | 200 |
| 23 | s | - | - | 430 | 500 | 30 | 20 | 15 |
| 24 | t | - | - | 430 | - | - | 8 | 200 |
| 25 | u | - | - | 440 | - | - | 10 | 180 |
| 26 | v | - | - | 440 | 530 | 20 | 10 | 130 |
| 27 | w | 360-440 | 60 | 450 | 520 | 22 | 8 | 200 |
| 28 | x | - | - | 430 | 510 | 25 | 20 | 180 |
| 29 | y | - | ||||||
| 30 | a | - | - | 430 | 480 | 30 | 7 | 180 |
注：划线的数字指它们在本发明的范围之外。这里，镀后的加热速率保持在10℃/秒。未实施合金化处理的产品是热浸镀锌钢板。
表6
| 钢 | 加热温度(℃) | 加热时间(min.) | 卷绕温度(℃) | 冷轧还原比(％) | 退火温度(℃) | 退火时间(sec.) | 冷却速率(℃/秒) | |
| 31 | a | 1240 | 40 | 630 | 65 | 780 | 50 | 30 |
| 32 | a | 1160 | 90 | 380 | 75 | 830 | 90 | 15 |
| 33 | a | 1200 | 60 | 790 | 70 | 790 | 220 | 40 |
| 34 | a | 1280 | 60 | 620 | 30 | 830 | 80 | 60 |
| 35 | a | 1260 | 80 | 580 | 55 | 720 | 150 | 10 |
| 36 | a | 1250 | 60 | 720 | 60 | 920 | 90 | 100 |
| 37 | a | 1160 | 60 | 550 | 75 | 760 | 5 | 6 |
| 38 | a | 1170 | 70 | 640 | 60 | 820 | 380 | 130 |
| 39 | a | 1160 | 100 | 600 | 50 | 810 | 80 | 1 |
| 40 | a | 1190 | 80 | 700 | 60 | 770 | 130 | 10 |
| 41 | a | 1260 | 55 | 450 | 50 | 820 | 330 | 60 |
| 42 | a | 1200 | 70 | 700 | 60 | 780 | 130 | 15 |
| 43 | a | 1170 | 70 | 600 | 65 | 760 | 60 | 5 |
| 44 | a | 1190 | 60 | 770 | 70 | 830 | 250 | 100 |
| 45 | a | 1160 | 80 | 650 | 75 | 800 | 80 | 30 |
| 46 | a | 1200 | 70 | 700 | 70 | 830 | 30 | 20 |
| 47 | a | 1250 | 60 | 600 | 70 | 790 | 60 | 45 |
| 48 | a | 1120 | 80 | 630 | 68 | 810 | 100 | 80 |
| 49 | a | 1140 | 80 | 760 | 60 | 810 | 130 | 160 |
| 50 | a | 1240 | 40 | 630 | 65 | 790 | 50 | 30 |
| 51 | a | 1160 | 90 | 380 | 75 | 810 | 90 | 15 |
| 52 | a | 1200 | 60 | 790 | 70 | 770 | 220 | 40 |
| 53 | a | 1280 | 60 | 620 | 30 | 750 | 80 | 60 |
| 54 | a | 1260 | 80 | 580 | 55 | 720 | 150 | 10 |
| 55 | a | 1250 | 60 | 720 | 60 | 920 | 90 | 100 |
| 56 | a | 1160 | 60 | 550 | 75 | 760 | 5 | 6 |
| 57 | a | 1170 | 70 | 640 | 60 | 780 | 380 | 130 |
| 58 | a | 1190 | 60 | 600 | 65 | 820 | 160 | 1 |
| 59 | a | 1160 | 60 | 550 | 70 | 850 | 300 | 20 |
| 60 | a | 1200 | 70 | 600 | 80 | 820 | 90 | 60 |
| 61 | a | 1160 | 80 | 720 | 60 | 790 | 160 | 5 |
| 62 | a | 1190 | 60 | 580 | 65 | 840 | 130 | 3 |
| 63 | a | 1240 | 80 | 600 | 45 | 810 | 220 | 90 |
表7(续)
| 钢 | 镀前保持温度(℃) | 保持时间(sec.) | 镀温度(℃) | 合金化温度(℃) | 合金化时间(sec.) | 冷却速率(℃/秒) | 冷却温度(℃) | |
| 31 | a | - | - | 440 | 550 | 20 | 10 | 210 |
| 32 | a | 400-450 | 20 | 450 | 500 | 30 | 20 | 180 |
| 33 | a | - | - | 430 | 460 | 60 | 10 | 220 |
| 34 | a | - | - | 450 | 520 | 40 | 8 | 180 |
| 35 | a | - | - | 460 | 500 | 30 | 16 | 250 |
| 36 | a | - | - | 450 | 480 | 40 | 10 | 180 |
| 37 | a | - | - | 430 | 500 | 20 | 10 | 250 |
| 38 | a | - | - | 450 | 550 | 15 | 12 | 180 |
| 39 | a | - | - | 460 | 480 | 30 | 10 | 170 |
| 40 | a | 300-350 | 15 | 440 | 550 | 10 | 15 | 180 |
| 41 | a | 480-530 | 5 | 430 | 510 | 15 | 7 | 220 |
| 42 | a | 360-440 | 350 | 470 | 520 | 20 | 10 | 180 |
| 43 | a | - | - | 460 | 430 | 60 | 12 | 250 |
| 44 | a | 400-450 | 30 | 450 | 620 | 50 | 10 | 180 |
| 45 | a | - | - | 430 | 550 | 5 | 10 | 250 |
| 46 | a | - | - | 440 | 520 | 70 | 12 | 180 |
| 47 | a | - | - | 450 | 500 | 20 | 3 | 180 |
| 48 | a | - | - | 450 | 510 | 20 | 15 | 300 |
| 49 | a | - | - | 430 | - | - | 7 | 150 |
| 50 | a | - | - | 440 | - | - | 10 | 200 |
| 51 | a | 400-450 | 20 | 450 | - | - | 12 | 180 |
| 52 | a | - | - | 430 | - | - | 10 | 180 |
| 53 | a | - | - | 450 | - | - | 18 | 150 |
| 54 | a | - | - | 460 | - | - | 10 | 180 |
| 55 | a | - | - | 450 | - | - | 10 | 180 |
| 56 | a | - | - | 430 | - | - | 10 | 150 |
| 57 | a | - | - | 450 | - | - | 20 | 200 |
| 58 | a | - | - | 460 | - | - | 10 | 170 |
| 59 | a | 300-350 | 15 | 440 | - | - | 12 | 130 |
| 60 | a | 480-530 | 5 | 430 | - | - | 10 | 200 |
| 61 | a | 360-440 | 400 | 470 | - | - | 15 | 180 |
| 62 | a | - | - | 440 | - | - | 3 | 210 |
| 63 | a | - | - | 450 | - | - | 10 | 300 |
注：划线的数字指它们在本发明的范围之外。这里，镀后的加热速率保持在常数10℃/秒。未实施合金化处理的产品是热浸镀锌钢板。
表8
| TS(MPa) | El(％) | 保持的γ(％) | 镀覆外观 | 镀覆粘合性 | 可焊接性 | 镀层中的Fe(％) | 备注 | |
| 1 | 650 | 36 | 8.2 | ◎ | ◎ | ○ | - | 发明实施例 |
| 2 | 640 | 37 | 9.1 | ◎ | ◎ | ○ | - | 发明实施例 |
| 3 | 630 | 37 | 8.6 | ◎ | ◎ | ○ | - | 发明实施例 |
| 4 | 610 | 34 | 6.2 | ◎ | ◎ | ○ | 11.5 | 发明实施例 |
| 5 | 620 | 35 | 7.1 | ◎ | ◎ | ○ | 10.3 | 发明实施例 |
| 6 | 630 | 35 | 5.6 | ◎ | ◎ | ○ | 9.4 | 比较例 |
| 7 | 830 | 31 | 7.2 | ◎ | ◎ | ○ | - | 发明实施例 |
| 8 | 810 | 28 | 8.2 | ◎ | ◎ | ○ | 10.2 | 发明实施例 |
| 9 | 1060 | 18 | 8.1 | ○ | ○ | ○ | 10.2 | 发明实施例 |
| 10 | 1040 | 20 | 10.2 | ◎ | ◎ | ○ | - | 发明实施例 |
| 11 | 640 | 38 | 6.2 | ◎ | ◎ | ○ | - | 发明实施例 |
| 12 | 630 | 34 | 8.1 | ○ | ○ | ○ | 11.1 | 发明实施例 |
| 13 | 810 | 32 | 7.6 | ◎ | ◎ | ○ | - | 发明实施例 |
| 14 | 1060 | 19 | 15 | ○ | ○ | ○ | 9.8 | 发明实施例 |
| 15 | 600 | 26 | 1.6 | ◎ | ◎ | ○ | 10.1 | 比较例 |
| 16 | 1030 | 20 | 18 | ◎ | ◎ | × | - | 比较例 |
| 17 | 860 | 30 | 11 | × | × | ○ | 12.1 | 比较例 |
| 18 | 810 | 18 | 1.3 | ◎ | ◎ | ○ | - | 比较例 |
| 19 | 710 | 29 | 4.6 | ◎ | ◎ | × | 13.5 | 比较例 |
| 20 | 650 | 35 | 8.6 | × | × | ○ | - | 比较例 |
| 21 | 920 | 25 | 5.2 | × | × | ○ | 8.5 | 比较例 |
| 22 | 850 | 28 | 5.6 | ◎ | ◎ | × | 14.2 | 比较例 |
| 23 | 840 | 29 | 7.1 | ◎ | ◎ | × | 10.5 | 比较例 |
| 24 | 610 | 35 | 7.2 | × | × | ○ | - | 比较例 |
| 25 | 810 | 16 | 22 | ◎ | ◎ | ○ | - | 比较例 |
| 26 | 810 | 22 | 1.3 | ◎ | ◎ | ○ | 10.6 | 比较例 |
| 27 | 1060 | 26 | 5.6 | ○ | ○ | ○ | 11.2 | 比较例 |
| 28 | 620 | 28 | 1.7 | ○ | ○ | ○ | 9.8 | 比较例 |
| 29 | 850 | 26 | 13 | × | × | ○ | 1.5 | 比较例 |
| 30 | 640 | 35 | 5.5 | × | × | ○ | 9.2 | 比较例 |
表9
| TS(MPa) | El(％) | 保持的γ(％) | 镀覆外观 | 镀覆粘合性 | 可焊接性 | 镀层中的Fe(％) | 备注 | |
| 31 | 620 | 35 | 6.3 | × | × | ○ | 13.5 | 比较例 |
| 32 | 630 | 34 | 5.3 | × | × | ○ | 105 | 比较例 |
| 33 | 625 | 34 | 3.5 | △ | △ | ○ | 9.6 | 比较例 |
| 34 | 610 | 29 | 0.6 | ◎ | ◎ | ○ | 12.2 | 比较例 |
| 35 | 650 | 26 | 1.8 | ◎ | ◎ | ○ | 10.5 | 比较例 |
| 36 | 580 | 30 | 1.5 | ○ | ○ | ○ | 9.1 | 比较例 |
| 37 | 630 | 29 | 1.2 | ○ | ○ | ○ | 10.1 | 比较例 |
| 38 | 635 | 28 | 1 | ◎ | ◎ | ○ | 13.2 | 比较例 |
| 39 | 640 | 26 | 0 | ○ | ○ | ○ | 8.3 | 比较例 |
| 40 | 645 | 27 | 1.2 | ◎ | ◎ | ○ | 12.5 | 比较例 |
| 41 | 630 | 25 | 0 | ◎ | ◎ | ○ | 10.3 | 比较例 |
| 42 | 635 | 26 | 0.5 | ◎ | ◎ | ○ | 12.1 | 比较例 |
| 43 | 630 | 36 | 5.3 | ○ | ○ | ○ | 5.3 | 比较例 |
| 44 | 625 | 25 | 0.3 | ◎ | ◎ | ○ | 16.5 | 比较例 |
| 45 | 630 | 30 | 1.6 | ○ | ○ | ○ | 5.1 | 比较例 |
| 46 | 620 | 26 | 0.8 | ◎ | ◎ | ○ | 15.6 | 比较例 |
| 47 | 620 | 26 | 0.5 | ◎ | ◎ | ○ | 9.8 | 比较例 |
| 48 | 630 | 28 | 1.1 | ◎ | ◎ | ○ | 10.5 | 比较例 |
| 49 | 645 | 34 | 5.3 | × | × | ○ | - | 比较例 |
| 50 | 622 | 35 | 6.5 | × | × | ○ | - | 比较例 |
| 51 | 635 | 33 | 5.5 | × | × | ○ | - | 比较例 |
| 52 | 620 | 33 | 3.3 | △ | △ | ○ | - | 比较例 |
| 53 | 615 | 28 | 0.7 | ◎ | ◎ | ○ | - | 比较例 |
| 54 | 645 | 26 | 1.3 | ◎ | ◎ | ○ | - | 比较例 |
| 55 | 575 | 28 | 1.6 | ◎ | ◎ | ○ | - | 比较例 |
| 56 | 625 | 27 | 1.1 | ○ | ○ | ○ | - | 比较例 |
| 57 | 640 | 26 | 0.8 | ◎ | ◎ | ○ | - | 比较例 |
| 58 | 635 | 25 | 0 | ◎ | ◎ | ○ | - | 比较例 |
| 59 | 640 | 26 | 1.1 | ○ | ○ | ○ | - | 比较例 |
| 60 | 635 | 26 | 0 | ◎ | ◎ | ○ | - | 比较例 |
| 61 | 630 | 25 | 0.6 | ○ | ○ | ○ | - | 比较例 |
| 62 | 625 | 24 | 0.7 | ◎ | ◎ | ○ | - | 比较例 |
| 63 | 635 | 27 | 0.9 | ◎ | ◎ | ○ | - | 比较例 |
实施例3
使用热浸镀模拟机，通过对具有表7中发明实施例2组分的冷轧钢板进行如下处理制备各种热浸镀锌钢板：在表8所示气氛中，以5℃/秒的加热速率在800℃下退火100秒钟；随后在热浸镀锌浴中浸渍；并空气冷却至室温。在这里，加热时的气氛控制为4％氢和-40℃露点，将由含有0.14％Al的锌构成的金属用于热浸镀锌浴中。此外，浸渍时间设置在4秒钟，浸渍温度设置在460℃。
目测评估由此制备的热浸镀锌钢板的镀覆性能。评估结果按下面标记分类，○：具有良好外观且没有未镀覆部分的部分，△：部分地具有尺寸为1mm或更小的未镀覆部分的部分，×：部分地具有尺寸超过1mm的未镀覆部分的部分，××：完全未镀覆的部分，标记○和△被认为是可接受的。此外，通过OT弯曲后用带子剥落样品来评估热浸镀锌的粘合性，评估结果按下面标记分类，○：没有剥落，△：有一点剥落，×：相当大的剥落，标记○和△被认为是可接受的。此外，在用发烟硝酸溶解镀覆钢板的镀层后，通过用SEM在1mm×1mm的视野内观察来测定钢板表面10上的氧化物面积比。在这种测量中，考虑到当通过SEM的二次电子图像观察氧化物层时，氧化物层看起来呈黑色，因此黑色部分的面积比被定义为氧化物的面积比。结果列于表10中。表10包括通过如权利要求9中所述的露点得到的氢浓度的下限和上限。
应该理解，在满足本发明要求的实施例6-10中，得到优异的镀覆性能。相反，在不满足本发明气氛要求的实施例7-10中，氧化物面积比较低，因而不能得到优异的镀覆性能。
表10
注：划线的数字在本发明的范围之外。
实施例4
使用热浸镀模拟机，通过对具有表8中发明实施例5组分的冷轧钢板进行如下处理制备各种热浸镀锌钢板：在表11所示气氛中，以5℃/秒的加热速率在800℃下退火100秒钟；随后在热浸镀锌浴中浸渍；并空气冷却至室温。在这里，将由含有0.14％Al的锌构成的金属用于热浸镀锌浴中。此外，浸渍时间设置在4秒钟，浸渍温度设置在460℃。
目测评估由此制备的热浸镀锌钢板的镀覆性能。评估结果按下面标记分类，○：没有未镀覆部分，×：具有未镀覆部分。此外，通过OT弯曲后用带子剥落样品来评估热浸镀锌的粘合性，评估结果按下面标记分类，○：没有剥落，×：剥落。在用发烟硝酸溶解镀覆钢板的镀层后，通过用SEM在1mm×1mm的视野内观察来测定钢板表面上的氧化物面积比。在这种测量中，考虑到当通过SEM的二次电子图像观察氧化物层时，氧化物层看起来呈黑色，因此黑色部分的面积比被定义为氧化物的面积比。结果列于表11中。表11包括通过如权利要求10中所述的露点和Ni含量得到的氢浓度的下限和上限。
由所得结果可见，在满足本发明要求的实施例1-5中，得到优异的镀覆性能。相反，在不满足本发明气氛要求的实施例6-8中，氧化物面积比较低，因而不能得到优异的镀覆性能。
表11
实施例5
使用热浸镀模拟机，通过对表3所示的各种钢板进行如下处理制备各种热浸镀锌钢板：在5ppm氧、4％氢和-40℃露点的气氛中，以5℃/秒的加热速率在800℃下退火100秒钟；随后在热浸镀锌浴中浸渍；并空气冷却至室温。在这里，与在800℃下保持的情况相同，加热时的气氛控制在5ppm氧、4％氢和-40℃露点，将由含有0.14％Al的锌构成的金属用于热浸镀锌浴中。此外，浸渍时间设置在4秒钟，浸渍温度设置在460℃。
目测评估由此制备的热浸镀锌钢板的镀覆性能。评估结果按下面标记分类，○：具有良好外观且没有未镀覆部分的部分，△：部分地具有尺寸为1mm或更小的未镀覆部分的部分，×：部分地具有尺寸超过1mm的未镀覆部分的部分，××：完全未镀覆的部分，标记○和△被认为是可接受的。此外，通过OT弯曲后用带子剥落样品来评估热浸镀锌的粘合性，评估结果按下面标记分类，○：没有剥落，△：有一点剥落，×：相当大的剥落，标记○和△被认为是可接受的。此外，在研究钢板表面层中的氧化物最大长度时，通过用SEM以40,000的放大倍数观察镀覆钢板1mm或更大区域内的部分来测定氧化物的最大长度，没有进行蚀刻，在此将氧化物之间连续存在间隙的部分的长度定义为最大长度。通过观察每个样品的三个部分进行评估。结果和钢板组分列于表12中。
表12
从上表可见在满足本发明要求的发明实施例1～13中，钢板表面层中的氧化物最大长度是3μm或更少，得到优异的镀覆性能。相反，由于在比较例14中Si含量高，在比较例15中Al浓度高，在比较例16中Mn浓度高，所以氧化物最大长度超过3μm，因而不能得到良好的镀覆性能。
实施例6
使用热浸镀模拟机，通过对表9所示的各种钢板进行如下处理制备各种热浸镀锌钢板：在4％氢和-30℃露点的气氛中，以5℃/秒的加热速率在800℃下退火100秒钟；随后在热浸镀锌浴中浸渍；并空气冷却至室温。在这里，将由含有0.14％Al的锌构成的金属用于热浸镀锌浴中。此外，浸渍时间设置在4秒钟，浸渍温度设置在460℃。
目测评估由此制备的热浸镀锌钢板的镀覆性能。评估结果按下面标记分类，○：没有未镀覆部分，×：具有未镀覆部分。此外，通过OT弯曲后用带子剥落样品来评估热浸镀锌的粘合性，评估结果按下面标记分类，○：没有剥落，×：剥落。此外，通过用扫描电子显微镜(SEM)以10,000的放大倍数观察镀覆钢板抛光后的部分来测定直接在热浸镀层下是否有内部氧化物层。内部氧化物层的评估结果按下面标记分类，○：观察到内部氧化物层，×：未观察到内部氧化物层。结果及钢板组分列于表13中。
由所得结果可知在满足本发明要求的发明实施例1～11中，在钢板表面层中观察到内部氧化，得到优异的镀覆性能。相反，由于在比较例12中Si含量高，在比较例13中Al浓度高，在比较例14中Mn浓度高，尽管形成内部氧化物层，但不能得到良好的镀覆性能。此外，由于在比较例15中Ni浓度低，未形成内部氧化物层，因而不能得到良好的镀覆性能。
表13
工业适用性
如上所述，本发明可以提供一种高强度热浸镀锌钢板，其抗张强度约为590～1,080Mpa并具有良好的压制成型性，也提供这种钢板的高效率制备方法。
Claims (12)
1.一种高强度热浸镀锌钢板，其特征在于按重量计除Fe外，其由以下元素组成：
C：0.03～0.25％，
Si：0.05～2.0％，
Mn：0.5～2.5％，
Ni：0.01～2.0％，
Mo：0.01～0.5％，
P：0.03％或更少，
S：0.02％或更少，及
Al：0.01～2.0％，
Si、Mn、Ni和Al的关系满足下式，
Si+Al+Mn≥1.0％；
0.4％≤Si+Al≤2.0％，
Ni≥1/5×Si+1/10×Al，及
1/20×Ni≤Mo≤10×Ni；且
所述钢板中残余奥氏体的体积比为2～20％，
热浸镀锌层形成在所述钢板的每一表面上；及
当用发烟硝酸溶解热浸镀锌层后通过扫描电子显微镜在1mm×1mm的视野内观察所述钢板表面时，所述钢板5～80％的表面积被氧化物占据，并且在镀覆钢板的一部分中观察的表面氧化物的最大长度为3μm或更少。
2.如权利要求1所述的高强度热浸镀锌钢板，其特征在于按重量计其还含有：
Cr：0.01～0.5％。
3.如权利要求1或2所述的高强度热浸镀锌钢板，其特征在于所述钢板表面上的氧化物含有Si、Mn和Al中的一种或多种。
4.如权利要求1或2所述的高强度热浸镀锌钢板，其特征在于按重量计其还含有：
Cu：0.01～1.0％，
Sn：0.01～0.10％，
V：少于0.3％，
Ti：少于0.06％，
Nb：少于0.06％，
B：少于0.01％，
REM：少于0.05％，
Ca：少于0.05％，
Zr：少于0.05％，及
Mg：少于0.05％中的一种或多种。
5.根据权利要求4的高强度热浸镀锌钢板，其特征在于，所述钢板含有残余奥氏体、0.01～1.0重量％的Cu和0.01～0.10重量％的Sn两者之一、以及0.01～0.5重量％的Mo，但不含权利要求4中所列的其它元素：
Ni、Cu和Sn的关系满足下式，
2×Ni＞Cu+3×Sn；
Si、Al、Ni、Cu和Sn的关系满足下式，
Ni+Cu+3×Sn≥1/5×Si+1/10×Al；且
所述钢板中所述残余奥氏体的体积比为2～20％。
6.如权利要求1所述的高强度热浸镀锌钢板，在所述钢板每一表面上形成热浸镀锌层，其特征在于当用扫描电子显微镜观察所述钢板的一部分时，其中直接位于所述热浸镀锌层下的钢板表面被氧化。
7.如权利要求1或2所述的高强度热浸镀锌钢板，其特征在于所述钢板被进一步加热并合金化。
8.如权利要求1所述的高强度热浸镀锌钢板，在所述钢板每一表面上形成热浸镀锌层，其特征在于当用扫描电子显微镜观察所述钢板一部分时，在直接位于所述热浸镀锌层下的钢板基材的表面层中观察到的氧化物最大长度是3μm或更小，并且所述氧化物间存在间隙。
9.一种通过利用仅具有还原退火炉的设备制备高强度热浸镀锌钢板的方法，其特征在于所述钢板中残余奥氏体的体积比为2～20％，并且通过对满足权利要求1或5所列组分范围的钢板进行如下处理在所述钢板每一表面上形成热浸镀锌层：在750℃～900℃的铁素体和奥氏体二相共存温度范围内对冷轧钢板进行退火10秒钟～6分钟；然后以2～200℃/秒的冷却速率冷却到350℃～500℃，并任选在所述350℃～500℃的温度范围内进行10分钟或更短的热保持；然后热浸镀锌；并随后以5℃/秒或更高的冷却速率冷却至250℃或更低。
10.一种通过利用仅具有还原退火炉的设备制备高强度热浸镀锌钢板的方法，其特征在于所述钢板中残余奥氏体的体积比为2～20％，并且通过对满足权利要求1或5所列组分范围的钢板进行如下处理在所述钢板每一表面上形成含有8～15％Fe的合金化的热浸镀锌层：在750℃～900℃的铁素体和奥氏体二相共存温度范围内对冷轧钢板进行退火10秒钟～6分钟；然后以2～200℃/秒的冷却速率冷却到350℃～500℃，并任选在所述350℃～500℃的温度范围内进行10分钟或更短的热保持；然后热浸镀锌；然后在450℃～600℃的温度范围内进行5秒钟～2分钟的热保持；并随后以5℃/秒或更高的冷却速率冷却至250℃或更低。
11.如权利要求9或10所述的制备高强度热浸镀锌钢板的方法，其特征在于：
在对满足上述所列组分范围的钢板进行热浸镀锌之前，在控制气氛中对所述钢板进行处理以使得：在400℃～750℃的温度范围内所述气氛中氧浓度为50ppm或更少；并且当分别用H、D和O表示所述气氛中的氢浓度、露点和氧浓度，并且H、D和O的单位分别为％、℃和ppm时，H、D和O在750℃或更高的温度范围内在30秒钟或更长时间内满足下式，
O≤30ppm，且
20×exp(0.1×D)≤H≤2,000×exp(0.1×D)。
12.如权利要求9或10所述的制备高强度热浸镀锌钢板的方法，其特征在于：
在对满足上述所列组分范围的钢板进行热浸镀锌之前，在控制气氛中对所述钢板进行处理以使得：当分别用H、D和Ni表示所述气氛中的氢浓度和露点及所述钢板中的Ni浓度，并且H、D和Ni的单位分别为％、℃和重量％时，H、D和Ni在750℃或更高的温度范围内在30秒钟或更长时间内满足下式，
3×exp{0.1×(D+20×(1-Ni))}≤H≤2,000×exp{0.1×(D+20×(1-Ni))}。
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