TW460583B - Steel plate, hot-dip steel plate and alloyed hot-dip steel plate and production methods therefor - Google Patents
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Description
4 6058 3 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Β7 五、發明說明(1 ) 【技術領域】 本發明係有關一種適合用汽車部品之鋼板、熱鍍鋼板 及合金化熱鍍鋼板以及其製造方法之發明,特別是以改善熱 鍍性及成型處理性爲主要之目的。 【技術背景】 近年來,有關汽車用部品中,爲降低車體重量及提高信賴 性、安全性等觀點而言,皆指向應具有高強度化。又,同時, 亦被要求應提高其成型性。 根據此一傾向,常用於汽車鋼板使用之熱鋅鍍鋼板或合 金化熱鍍鍍鋼板等熱鍍鋼板及合金化熱鍍鋼板亦不能例外, 因此對高強度化之目的則有種種不同之提案。 例如特開昭59- 1 9322 1號公報中,提出以含有較多量之Si 或Mn,以尋求鋼板高強度化之方法。 但,此方法中,暫不論如何使Si或Μη大量含有之問題,即 ,只要因Si或Μη產生之表面濃化問題所引起之熱鍍性劣化( 產生未能熱鍍之部分,即,無法熱鍍)或成型處理性劣化(對冷 壓延鋼扳進行底板塗裝處理時,則未能形成磷酸鋅等成型皮 膜)等問題,故實際上並無法使用於汽車鋼板上。 又,特開平5-339643號公報中,則有揭示於熱加工溫度爲 500°C以上,An變性點以下之α區域進行壓延之方式,以改進 深沖性而製得高強度冷延壓鋼板與高強度鍍鋅鋼板之提案 〇 雖然此方法可使鋼板得到優良之深沖性,但於熱鍍鋅上 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) ---------------------^---------線 (請先閱1*·背面之主意事項再舄本頁) "4" A7 B7 6〇 5B 3 五、發明說明(2 ) 卻不能避免熱鍍性之劣化。 上記問題之解決方法,例如於高氧氣分壓下將鋼板強制 性氧化後,再經還原以進行熱鍍之方法(特開昭55- 1 22865號) 或,於進行熱鍍前先實施壓鍍法等方法(特開昭58-104 163號) 等提案,但此些方法中,於熱處理時因無法對表面氧化物作充 分之控制,故因鋼成分之不同而無法全然可得到具有安定熱 鍍性或成型處理性之效果,且因必須必須附加多餘之步驟,故 亦會產生製造費用提高之問題。 又,特開平9-3 10 163號公報中,爲解決上記熱鍍性劣化之 問題,而提出了於熱延壓後,進行高溫捲取前,先於鋼板之底 鐵表層部之結晶粒間或結晶粒內形成氧化物,即形成內部氧 化層之方法。 形成此內部氧化層之方法,對於防止無法電鍍情形之產 生係極具有效果的。 但,上記方法中,因鋼種或製造過程之不同,極不容易確 保可得到充分之內部氧化層,因此仍殘留著並非可得到充分 之熱鍍性及成型處理性等問題。 特別是,在熱鍍處理前之再結晶退火係以放射狀管等輻 射式加熱方式進行時,更具有此一傾向。 又,加熱方式若以直火式加熱時,於退火中將多少會使內 部氧化層增強,雖輻射式加熱方式可使其有所改善,但亦不能 使內部氧化層得以安定的形成。 此外,最近汽車部品中之一部份已由以往的使用冷延壓 鋼板改爲使用熱延壓鋼板。 -fi- 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之t意事項再J寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公楚) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6〇5S 3 A7 _____B7 五、發明說明(3 ) 此熱延壓鋼板,因不需如冷延壓鋼板般進行再結晶退火, 因此如再結晶退火時產生之Si或Μη之表面濃化,及因表面 濃化產生之弊害將會減少。 但,實際之熱壓延鋼板中,在對熱鍍性或成型處理性進行 調查後得知,並未能得到令人滿足之結果。 本發明則是針對上述問題提出一種極有利之方案。 即,本發明之第1目的,係提供一種於使用熱延壓鋼板時, 可安定地發揮出具有優良熱鏟性及成型處理性之效果之鋼 板、熱鍍鋼板及合金化熱鏟鋼板,及其有利之製造方法。 本發明之第2目的,係提供一種使用於冷延壓鋼板時,不 論鋼之成分或製造過程爲何,或即使於熱鍍處理前之再結晶 退火中使用放射狀管之輻射式加熱等場合,亦可以得到具有 優良熱鍍性及成型處理性之效果之鋼板、熱鍍鋼板及合金 化熱鍍鋼板,及其有利之製造方法。 又,本發明中之成型處理性,係將鋼板本身作爲汽車部品 使用時,形成有磷酸鋅等成型被膜之成型形態》 【發明之內容】 如前所述,添加大量之Si或Μη之情形時,爲熱鍍性與成 型處理性劣化之原因,此點會造成退火時Si或Μη的表面濃 化之問題(Si或Μη於退火中因被選擇性氧化而於表面上大 量地產生)。 又,特別是熱壓延鋼板中,如上所述於熱鍍前之加熱過程 中,會使Si或Μη產生表面濃化,推測應是於酸洗後之熱壓延 鋼板的表面上會產生Si或Μη, Ρ等氧化物之殘留爲主要之原 _____ -Λ-__ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A·!規格(210 x 297公釐) -------------裝--------訂·--------線 (請先閱讀背面之;i'意事項再,,¾本頁) A7 4 60 58 3 _B7______ 五、發明說明(4 ) 因。而此點應是Si或p等氧化物與鐵產生之複合氧化物等 不易於酸洗中溶解爲主要之原因。 因此,爲解決上述問題之方案,應是將底鐵最表層形成含 有極少量Si或Μη等固溶元素的鐵層爲最佳選擇方案。 因此,本發明者們,爲達上記目的經過深入檢討結果,得 知使於底鐵表面附近,即,於底鐵表層部中形成內部氧化層, 並將作爲內部氧化層形成元素之底鐵表面的3:或Μη,Ρ等封 入其內部時爲一極有利之狀態,而在可使上記內部氧化層得 以充分且安定地形成時,於熱壓延後,附著有黑色鱗狀物下, 於實質上不產生還原作用之氣體環境中施以熱處理爲一極 有效之方法。 本發明即以以上之內容爲基礎而完成本發明。 即,本發明之發明內容如以下所述。 1、 一種熱壓延鋼板,其特徵係將原料鋼材於熱壓延後, 附著黑色鱗狀物之下,於實際上不產生還原之氣體環境中,在 650〜950°C之溫度範圍內進行熱處理,使鋼板之底鐵表層部分 形成內部氧化層後,再進行酸洗而製得。 2、 一種熱鍍鋼扳,其特徵係於上述1項之熱壓延鋼板表 面上,具有熱鍍層。 3、 一種合金化熱鍍鋼板,其特徵係於上述1項之熱壓延 鋼板表面上,具有合金化熱鍍層。 4、 一種熱壓延鋼板之製造方法,其係將原料鋼材於熱 壓延再經酸洗之製造方法中,其特徵爲於熱延壓後,附著黑色 鱗狀物之下,於實際上不產生還原之氣體環境中,在650〜950 本紙張尺度遶用中國國家標準(CNS)A4規格(210x 297公釐) -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀•背面之>i-意事項再-鸟本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 6058 3 A7 B7 五、發明說明(5 ) t之溫度範圍內進行熱處理,以使鋼板之底鐵表層部分形成 內部氧化層。 (請先閱讀背面之注意事項再:鳥本頁) 5、 一種熱鍍鋼板之製造方法,其係將上述第4項之熱延 壓鋼板表面上,再施以熱鏟處理。 6、 一種合金化熱鍍鋼板之製造方法,其係將上述第4項 之熱延壓鋼板表面上,施以熱鍍處理後,再施以加熱合金化處 理。 7、 一種冷壓延鋼板,其特徵係將原料鋼材於熱壓延後, 附著黑色鱗狀物之下,於實際上不產生還原之氣體環境中,在 650〜950t之溫度範圍內進行熱處理,使鋼板之底鐵表層部分 形成內部氧化層後,再進行酸洗、冷壓延及再結晶退火而製 得。 8、 一種熱鍍鋼板,其特徵係於上述7項之冷壓延鋼板表 面上,具有熱鍍層。 9' 一種合金化熱鍍鋼板,其特徵係於上述7項之冷壓延 鋼板表面上,具有合金化熱鍍層。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 10、 一種冷壓延鋼板之製造方法,其係將原料鋼材於熱 壓延,再經酸洗、冷壓延及再結晶退火以製造冷壓延鋼板之 製造方法中,其特徵爲於熱延壓後,附著黑色鱗狀物之下,於 實際上不產生還原之氣體環境中,在650~9 50°C之溫度範圍內 進行熱處理,以使鋼板之底鐵表層部分形成內部氧化層。 11、 一種熱鍍鋼板之製造方法,其係將上述第10項之冷 延壓鋼板表面上,再施以熱鍍處理。 12、 一種合金化熱鍍鋼板之製造方法,其係將上述第10 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) A7 4 6058 3 ____ Β7 _ 五、發明說明(6 ) 項之冷延壓鋼板表面上,施以熱鍍處理後,再施以加熱合金化 處理。 13、 如上述第2或8項之熱鍍鋼板,其係由含有 Mn:0,2~3.0mass% 或 0.2〜3.0mass% 與 Si:0.1~2.0mass% 組成 所構成之表面具有熱鍍層之高強度鋼板,其中,該熱鍍層下直 接接觸之底鐵表層部具有Μη之濃化層或Μη與Si之濃化層
Q 14、 一種熱鍍鋼板,其爲上述第13項之熱鍍鋼板,且其表 面至厚度方向之Μη濃度或Μη與Si濃度,各自具有於熱鍍層 內急遽上升後,隨即低下,再緩緩上升之穩定狀態所構成之外 觀。 15、 一種熱鍍鋼板,其爲上述第13項之熱鏟鋼板中,該鍍 層下直接接觸之底鐵表層部之Mn/Fe比或Mn/Fe比與Si/Fe 比各自爲,底鐵內部之Mn/Fe比或Mn/Fe比與Si/Fe比之1.01 倍以上。 16、 如上述第3或9項記載之合金化熱鍍鋼板,其係由含 有 Mn:0.2~3.0mass% 或 0.2~3.0mass% 與 Si:0.1~2.0mass% 組 成所構成之表面具有合金化熱鍍層之高強度鋼板,其中,該合 金化熱鍍層下直接接觸之底鐵表層部具有Μη之濃化層或 Μη與Si之濃化層。 17、 一種合金化熱鍍銅板,其爲上述第16項之熱鍍鋼板, 且其表面至厚度方向之Μη濃度或Μη與Si濃度,各自具有於 熱鑪層內急遽上升後,隨即低下,再緩緩上升之穩定狀態所構 成之外觀。 _^_ 木紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 請 先 閱 讀 背· & 之 注. 意 事 項 再 l k 本» 頁 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6058 3 A7 ____ B7 五、發明說明(7 ) 18、 一種熱鍍鋼板,其爲上述第16項之合金化熱鍍鋼板 中,該鍍層下直接接觸之底鐵表層部之Mn/Fe比或Mn/Fe比 與Si/Fe比各自爲,底鐵內部之Mn/Fe比或Mn/Fe比與Si/Fe 比之1.01倍以上。 19、 一種加工性優良之冷壓延鋼板,其係含有 C: 0.0005~0.005 mass % ,
Si: 1.5 mass% 以下, Μn:2.5 mass% 以下,
Al: 0.1 mass % 以下, P: 0.10 mass% 以下, S: 0,02 mass% 以下, N: 0,005 mass% 以下, 及,含有1種或2種選自 Ti: 0,010〜0.100 mass% ,
Nb:0.001 ~0.1 00 mass % , 且,剩餘部分係爲Fe與不可避免之不純物等組成所構成 ,蘭格法(Lankford)値(r値)爲2以上,且鋼板之底鐵表層部內具 有內部氧化層者。 20、 一種加工性優良之熱鍍鋼板,其特徵係於上述第19 項之冷壓延鋼板表面上,具有熱鍍層。 2 1、一種加工性優良之合金化熱鍍鋼板,其特徵係於上 述第19項之冷壓延鋼板表面上,具有合金化熱鍍層。 22、一種加工性優良之冷壓延鋼板之製造方法,其係將 含有 _____- 1Π- 私紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2]0 X 297公爱) 請 先 閱 讀 背. 面 之 注-意 事 項 再 I λ 頁 訂 線 經濟部智慧財產局W工消費合作社印製 460583 Α7 _ Β7 五'發明說明(8 ) C: 0.0005-0.005 mass %,
Si: 1,5 mass% 以下,
Mn:2.5 mass% 以下,
Al:〇.lmass% 以下, P: 0.10 mass% 以下, S: 0.02 mass% 以下, N: 0,005 mass % 以下, 及,含有1種或2種選自 Ti: 0.010-0.100 mass% ,
Nb:0.001~0.100 mass%, 且,剩餘部分係爲Fe與不可避免之不純物等組成所構成 之鋼片,以壓延結束溫度:An變性點以上,950°C以下之條件下 進行熱粗壓延後,以壓延結束溫度:500°C以上,An變性點以下 ,擠壓率:80%以上之條件下,使用潤滑壓延進行熱加工壓延, 其次於熱加工壓延後,附有黑色鱗狀物下,於實際上不產生還 原之氣體環境中,在65 0〜95 0°C之溫度範圍內進行熱處理,於 鋼板之底鐵表層部中形成內部氧化層後,隨即使用酸洗將黑 色鱗狀物去除,隨後進行擠壓率:50-95¾之冷壓延,再於再結 晶溫度以上,950°C以下之溫度實施再結晶退火之製造方法。 23、 一種加工性優良之熱鍍鋼板的製造方法,其特徵係 於上述第22項之冷壓延鋼板表面上,再實施熱鍍步驟之方法
Q 24、 一種加工性優良之合金化熱鍍鋼板的製造方法,其 特徵係於上述第22項之冷壓延鋼板表面上,於實施熱鍍步驟 ____ - 11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2】〇χ 297公发) -------------裝—— (請先閱讀背面之;i-意事項再.:¾本頁) 訂: -線 經濟部智慧財產扃員工消費合作社印製 4605B3 A7 B7 五、發明說明(9 ) 後,再進行加熱合金化處理之方法。 以下,將對本發明作具體之說明。 首先,有關作爲發明標的物鋼扳的熱壓延鋼板特徵,將以 作爲本發明基礎之實驗結果作一說明。 圖1係對預先以酸洗方式去除黑色鱗狀物所得之熱壓延 鋼板,即白皮熱壓延鋼板(圖(a))與,附著有黑色鱗狀物之熱壓 延鋼板,即黑皮熱壓延鋼板(圖(b),(c)),使用光學顯微鏡觀察 該熱壓延板經熱處理後之截面內容之結果比較。其中,黑色 鱗狀物因其主要成分爲Fe〇所構成,故其外觀係帶有黑色色 調之帶狀鱗狀物。 又,其原料係使用含有Si:0.5mass% ,Mn:1.5mass%之Si-Mn鋼,又,熱壓延板之熱處理條件爲750°C ,5 h。 如同圖所示般,將附有黑色鱗狀物之鋼板直接進行熱處 理時(圖(b),(c)).皆顯示出鋼板之底鐵表層部中形成有內部氧 化層。 又,熱處理氣體環境中,若爲100 vol % %時(實際上不產 生還原之氣體環境:同圖(b)),黑色鱗狀表面表面與底鐵之交 界處幾乎未形成有還原鐵,相對於此,5vol % H”N2之情形(可 產生若干還原之氣體環境:圖(c))中,則發現黑色鱗狀物之一 部份表皮與底鐵之交界處有形成還原鐵之現象。 又,若爲白皮熱壓延板時,則全然未發現有內部氧化層之 形成。 又,對於黑色熱壓延板於lOOvol%⑴氣體環境(具強還原 性氣體環境)中熱處理情形之結果,得知黑色鱗狀物雖進行本 本紙張尺度適用中國S家標準(CNS)A-丨規格(210 x 297公釐) --------------裝--- (請先閱讀背面之1意事項再/舄本頁> --線_ 經濟部智慧时產局員工消費合作社印製 460583
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(ίο ) 身之還原,但其內部幾乎未形成有內部氧化層。因此,還原鐵 中則殘存有Si或Mn,p等氧化物。 因此,熱壓延板之熱處理環境中的氣體環境對熱壓延板 中內部氧化層之形成有著極大之影響。 圖2係記載內部氧化層之形成與黑皮熱壓延鋼板於熱處 理氣體環境中影響模式圖。 如圖2(a)所示般,於非還原性(實際上不產生還原)氣體環 境(例如lOOvol % N:氣體環境)中進行熱處理時,黑色鱗狀物 中之氧氣主要係沿著結晶粒界浸滲,而形成FeSi03或 MruFeyO:。即,鱗狀物中之氧氣,僅使用於形成內部氧化層而 已。 相對於此,如圖2(b)所示般,於還原性(實際上會產生還原 )氣體環境(例如lOOvol% 氣體或5ν〇1% Η2·Ν2氣體環境) 中進行熱處理時,黑色鱗狀物中之氧氣並不僅形成內部氧化 層,亦可用於黑色鱗狀物之還原(Fe + 比— Fe + H:0),故無法充 分形成內部氧化層,此外,因會形成摻雜有因黑色鱗狀物層還 原所得之Si或Μη氧化物之還原鐵,故爲產生不佳之效果。 其次,圖 3(a),(b)係各自對具有 〇.〇8mass% C- l.Omass% Si-l_5mass% Mn-0.07mass% P組成之黑皮熱壓延板,於氮 氣中進行熱處理之物與未經熱處理之比較鋼材,就酸洗後使 用GDS(發光分光分析)對深度方向之元素分布進行調查結果 之比較圖。 如圖3(b)所示般,比較鋼材之Si、Μη等,於鋼材內部爲 金屬狀,且成均質狀態,故表層中作爲氧化物之殘留物的Si 本纸張又度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2〗0 X 297公釐) -1λ- --------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之:^意事項再鸟本頁) 4 60583 A7 ______ _ B7 五、發明說明(11 ) 濃度會增加。 相對於此,如圖3(a)所示般,黑皮熱壓延板於氮氣環境中 之熱處理材,其底層表面之內部中,具有因Si、Μη等氧化物 所產生之波峰,因此得知金屬元素被以氧化物之型態封存於 其中。因內部氧化層中此些元素係以氧化物形態存在,故此 些金屬元素之固溶濃度更顯著地降低。因此,最表層之Si、 Μη等金屬元素,較底鐵內部或比較鋼材更顯著地減少,故最 表層成爲易氧化性金屬之固溶量大幅降低的鐵層。 又,氧化步驟,係由內部氧化與表層氧化二者所產生,而 Si、Μη於最表層之量低於內部量之機制尙未有明確之解釋 ,故可推測爲最表層之氧化物因內部氧化而向內部移動,或向 鱗狀物移動,或酸洗時與鱗狀物共同地被去除等方式等。 因此,其中之作用機制,應是最表層因易氧化性金屬元素 固溶度降低,而形成固溶元素較低之鐵層。 其次,依上述方式所得之熱壓延板,經酸洗後,使用雷斯 卡製直立型熱鍍裝置,以加熱—熱鍍鋅一鹽浴之方式進行加 熱合金化處理,而製得合金化熱鍍鋅熱壓延鋼板。 圖4,係調查熱鍍過程中無法熱鍍之狀況。又,未能熱鍍 程度之評估方式,係以圖面處理中未能熱鍍之面積爲評估標 準。 由該圖可了解,於附有黑色鱗狀物下,且熱壓延板之熱處 理氣體環境若爲實質上非還原性氣體時(Α),完全未有不能熱 鍍之情形產生。 又,上記熱壓延鋼板之原料鋼片中,其原料之組成並未有 ----14- 本紙張又度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公釐) --------------裝—— f請先閱讀背面之;i-意事項再_/ .¾本頁) Ή · 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 460583 B7 五、發明說明(12 ) (請先閱讀背面之注意事項再V寫本頁> 特別之限定,即,只要是低碳鋼板、極低碳鋼板、添加Μη之 高張力鋼板及添加Si-Mn之高張力鋼板等目前使用之物質皆 可》 其中最佳者爲爲提高強度而添加較多量Μη之Μη系高 張力鋼板,與添加Si與Μη之商Si-Μϋ系局張力鋼板。 其中,爲使其高強度化,一般以Μη含量爲0.2mass%以上 者爲佳。但,含有超過3.0mass %之大量時則未能成爲實用之 高強度鋼,故Μη量以0.2~3.0mass%之範圍爲佳。 又,Si含量低於O.lmass %時,則不能避免本發明中必要 之熱鍍性劣化之產生,又,超過2.Omass %時,於本發明中亦不 能免除熱鍍性之劣化,故Si量以0.1 ~2.0mass %之範圍爲佳。 又,其他元素中,必要時可含有適當量之Ή ' Nb、B、 Mo ' Sb、P、S' C、N、Cu、Ni · Cr、V 或 Zr 等。 其次.將以對象物之鋼板爲冷壓延鋼板之情形作一說明 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此冷壓延鋼板之情形,其於熱壓延結束前之步驟,與上記 熱壓延鋼板之情形相同,熱壓延板之熱處理係於附有黑色鱗 狀物下,於實質上不發生還原之氣體環境中處理以於鋼板之 底鐵表層部中形成內部氧化層。 隨後,將依上記方法所製得之熱壓延鋼板,經酸洗、冷延 壓後,進行再結晶退火而得冷壓延鋼板。又必要時,可進行熱 鑛處理或再進行合金化熱鍍處理。 又,與前所述熱壓延鋼板之情形相同般,將含有 Si:0.5mass% ,Mn:i.5mass% 2Si-Mn鋼之熱壓延板依各種不 本紙張尺度適用中固國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -15- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 16 0 5 8 3 at B7 五、發明說明(13 ) 同之熱處理而得下記4種熱壓延板熱處理材,fi卩,將A:黑皮熱 壓延板處理材(lOOvol% Nh,750°C ,5h),B:黑皮熱壓延板處理 材(5vol% N2-Nh,7 50°C,5h),C:黑皮熱壓延板處理材(lOOvol% H2,7 5 0°C,5h)與D:白皮熱壓延板處理材(lOOvol % N2,750°C ,5h)各自經酸洗-冷壓延後,使用雷斯卡製直立型熱鍍裝置,經 再結晶退火—熱鍍鋅―鹽浴等步驟以進行加熱合金化處理, 而製得合金化熱鍍鋅鋼板。 圖5爲上記熱壓延鋼板處理後之Si、Μη之表面濃度化 的情形,又,圖6爲熱鏟時未發生熱鍍之情形。
Si,Μη之表面濃度化調査,係以GDS(發光分光分析)對極 表面進行分析,並以Si,Mn之10秒間積算強度作一比較。又, 未發生熱鍍之評估方式,係以圖面處理中未能熱鍍之面積爲 評估標準。 由圖5、圖6可了解,Si、Μη之表面濃化,係以附著有黑 色鱗狀物下,及熱壓延板處理之氣體環境爲實際上屬非還原 性氣體之情形下最低,又,此情形中完全沒有發生未發生熱鍍 之情形。 而,經使用GDS (發光分光分析)由熱鍍表層對底鐵內部 以深度方向進行元素分布之測定方式,可以檢測出Si或Μη 之濃化狀態。 隨後,使用此一 GDS對熱鍍鋅鋼板及合金化熱鍍鋅鋼板 調查其熱鍍處理後之Si或Μη之濃化狀態。 圖 7(a)'(b)中,係對使用含有 0.5mass% Si-1.5mass% Μη 之Si-Mn鋼的熱鍍鋅鋼板之目前鋼材與本發明之鋼材測定結 __- 1Λ -_ ^纸張尺度適用中舀國家標準(CNS)A4規格(210 * 297公釐) -------------裝-------訂---------線 (請先閱讀背面之^意事項再/為本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 6 〇 5 8 d hi _ B7 五、發明說明(14 ) 果之比較,又,圖8(a)、(b)中係爲合金化處理後各鋼材測定結 果之比較圖。 將目前使用之鋼材設定爲未經熱壓延處理之鋼材,又,本 發明鋼材係將附有黑皮之熱壓延板於氮氣中經75(TC,10小 時熱處理,隨後經一般之酸洗、冷壓延後,於連續熱鍍設備中 進行熱鍍處理及合金化處理所得之物質。 如圖7、8所示般,相對於目前之鋼材中於底鐵表層部中 並未發現Μη或Si之濃化現象,本發明之鋼材於底鐵表層部 中則發現Μη或Si之濃化現象。 此點,應是周圍之Μη或Si係以氧化物之形態濃縮,因此 其週邊之金屬Μη與金屬Si之固溶濃度則呈降低之狀態。故 ,所稱之濃化現象並非發生於熱鍍層與底鐵之界面,而是發生 於熱鍍層下所直接連接底鐵表層部。 又,底鐵與熱鍍層之界面,係位於熱鍍層中Zn強度之1/2 之位置,底鐵之Fe強度與熱鍍層中Fe強度之一半的位置。 特別是合金化熱鍍鋅鋼板,係以加熱擴散處理之方式所 製得,因此較熱鍍鋅鋼板而言,其濃化層將擴散至靠近底鐵側 〇 又,Μη濃化層中,底鐵內部側爲具有低Μη濃度之區域, 更深的部位則呈可反應底鐵組成之穩定狀態。 於鋼中添加較31或6、Ρ更易氧化的元素時,依其量雖 有所不同,但一般認爲此些元素與底鐵表面之濃化有著較大 之關係。特別是Si或Β爲強力之被氧化元素,故極容易引起 底鐵表層之濃化。 ______- 17 -_ 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210* 297公釐) -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之ii·意事項再/¾本頁) Α7 二 6 Ο 5 8 3 Β7_ 五、發明說明(15 ) 如上所述般,底鐵表層部因Μη等氧化物而產生濃化現 象,使底鐵最表面缺乏Μη等固溶金屬元素,其結果將可改善 熱鍍性。 特別是底鐵表層部之內部氧化層,以GDS對Mn/Fe或 Si/Fe之波峰強度比進行評估時,此些數値爲底鐵內部之 Mn/Fe或Si/Fe之波峰強度比之1.01倍以上時,則可得到優良 的熱鍍性。 又,上記冷壓延鋼板中,其成分組成亦未有特別之限定, 因此與先前有關熱壓延鋼板之說明相同般,目前公知之物質 皆適合使用。 其次,有關發明標的之鋼板,將說明冷壓延鋼板中加工性 特佳之冷壓延鋼板。 此情形中,基本上與上述一般冷壓延鋼板相同般,爲提高 其加工性,一般必須將成分組成限制至一定之範圍。 因此,其係使用原料爲0,0021^55%(:-0.5111355%5卜 1.5mass% Μη- O.lmass% P- 0.05mass% Ti- 23mass ppm B^. 鋼材,以熱壓延板處理條件爲750°C,5h之條件下所製得,對 於黑皮壓延板與白皮壓延板於熱壓延處理後之截面係以光 學顯微鏡觀察、比較。 其結果,與前圖1所示內容完全相同,爲黑皮熱壓延板時, 其鋼板之底鐵表面部形成有內部氧化層,爲白皮熱壓延板時, 完全未發現有內部氧化層之形成。 又,圖9中,係對與上記相同組成之熱壓延板,於lOOvol % N 2氣體環境中,在附有黑色鱗狀物下進行熱壓延板熱處理 本紙張尺度埤用中國國家標準(CNS)A*4規格(210 X 297公釐) -------------------I I 訂· 11111 ^^ · (請先閱讀背面之注咅心事項再1¾本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 - A7 ^60583 __B7__ 五、發明說明(16 ) (800°C ,1 Oh)所得之鋼板,與其後經冷壓延、再結晶退火(880 °C,4〇S)所得之鋼板,評估形成於底鐵表層部之內部氧化層之 狀態。 由同圖中得知,於附有黑色鱗狀物下進行熱壓延板熱處 理之鋼板,其底鐵表層部所形成之內部氧化層,在其後實施冷 壓延、再結晶退火後亦會均勻地殘留於於底鐵表層部上。 其次,將上記所得之熱壓延板,經酸洗-冷壓延後,使用雷 斯卡製直立型熱鎪裝置,進行再結晶退火一熱鍍鋅一鹽浴等 加熱合金化處理(470°C )後,可製得合金化熱鍍鋅鋼板。又, 作爲原料使用之鋼材,爲〇』〇2mass% C-0.5mass% Si-1. 5 mass % Mn- 0.1 Omass % P- 0.05mass% Ti- 23mass ppm B 之鋼材,又,熱壓延板處理條件爲750°C、5h,再結晶退火條件 爲 850t、30sec,露點:-30°C,5vol% H2-N2 氣體環境。 圖10係有關熱壓延板處理後之Si,Μη之表面濃化狀況, 圖11係有關熱鍍時未發生熱鍍狀況之調查結果。 由圖10、11得知,Si,Μη之表面濃化程度,以附著有黑色 鱗狀物下,且於熱壓延板處理之氣體環境爲實際上屬非還原 性氣體之情形下爲最少,又,此情形中完全沒有未發生熱鍍之 情形。 又,圖12與圖13係有關黑皮熱壓延板與白皮熱壓延板之 合金化後之外觀與粉末粘結性之狀況。 又,合金化之外觀,以〇:不具燃燒斑(均句:有燃燒斑, X :未產生合金化之方式評估。 如圖所示般,黑皮熱壓延板之情形可因合金化之延遲而 -1Q- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐> -----------!裝--------訂--------- (請先閱讀背面之心意事項再f烏本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 58 3 A7 B7 五、發明說明(17 ) 得到解除,因此可得到比白皮熱壓延板更優良之外觀。又,Fe 含量在10wt %左右時,亦可以得到良好的粉末粘結性(良好 :3000cps 以下)。 又,有關此一具有優良加工性之冷壓延鋼板,其組成份需 限定於以下之範圍。 C:0,0005-0.005 mass% C量,就提升延伸性觀點而言以較低者爲佳,但低於 0.0005 mass%時會產生耐2次加工性劣化或溶接部之強度降 低,又,工業上而言,降至〇.〇〇〇5mass %以下時,亦無法節省費 用。又,C量超過0.005mass %時,即使含有等量之Ti、Nb時 亦不能得到顯著的材質(特別是延伸性)改善效果,且在製鋼 過程 '熱壓延等其他製造過程中亦會產生不協調之疑慮。 因此,C含量以限定於0.0005〜0.005mass%之範圍爲佳。 S i: 1 . 5 m a s s % 以下
Si量,基本上係依作爲目標之拉伸強度程度不同而可作 調節,若含量超過1.5 mass%時,熱壓延母板會顯著地硬化,除 會使冷壓延性劣化外,亦會造成成型處理性,熱鍍性劣化,且 合金化處理時合金化會有所延遲,熱鍍密著性會劣化等問題 。此外,亦有產生各種內部缺陷之疑慮。 又,依本發明之內容,即使黑皮熱壓延板於非還原性氣體 下進行熱處理時可形成內部氧化層,但Si含量超過1.5mass %時亦不能避免成型處理性及熱鍍性之劣化。 因此,Si含量之上限設定爲1.5 mass % 。又,Si並非必須 之成分,因此在高r値與高強度化下,以含有O.lmass %以上爲 -?n- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------— It----- I ---I I I ^ --------- (請先閱讀.背面之士意事項再,&本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ⑽583 A7 B7 五、發明說明(i£i ) 佳。
Mn:2,5 mass% 以下
Mn,若單獨含有時,可使冷延燒退火後之機械特性,特別 是r値劣化,但,若與其他成分併用,或使其含有2.5mass %以 下時,除不會造成材質顯著劣化以外亦會使強度增加。又 ,Mn量若超過2.5mass %時,其後即使依本發明方法形成內部 氧化層,但亦不能完全防止熱鍍時產生未發生熱鍍之情形,或 成型處理性之劣化。因此,Μη之含量以限定於2.5mass %以 下爲佳。又,就高強度化之目的以至少含有〇.2mass %爲佳。 A1:0.1 mass % 以下 A1,對鋼之淸淨化具有較佳效果,因此若可充分地去除雜 物時,實際上不含有A1時亦不會使特徵劣化。但,含量若超 過0.1 mass %時,會引起表面性狀劣化,因此A1含量以限定爲 0.1 m a s s %爲佳。又,於淸淨鋼之目的上以至少含有〇. 1 m a s s %爲佳。 P:0.10 mass % 以下 含有P時,除可使強度增加外,亦可提高加工性。此一效 果以0.04 mass%以上時更加顯著。但,超過0.10 mass%時, 會因凝固時過於顯著之離析效果,而引起加工性之劣化,此外 亦會大幅地降低耐2次加工脆性,使得無法於實際上使用。 又,過度添加P,會造成熱鍍後合金化之速度延滯,而使得熱鍍 密著性劣化,進而造成加工時產生熱鍍剝離(粉末粘結性)等 問題。 因此,P含量之上限以O.lOmass%爲佳。又,因P並非爲 -91 - 本纸張尺度遶用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) r-------------裝— (請先閱讀f面之;1-意事項再,,¾本頁) 訂: --線_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 6 0 5 8 3 A? B7 五、發明說明(19 ) 必要成分,過度降低時對費用並未有任何益處,一般以0.005 mass %以上爲佳,又以0.04 mass %以上爲更佳。 S :0.02 mass % 降低S之含量時,可降低鋼中之析出物而提升加工性,且 可固定C,而有效地增加Ti之含量。此外,S,就合金化延滯面 而言以較低者爲佳。由上述觀點而言,S之含量以限定至0.02 m a s s %以下爲佳。 又,過度降低時於費用面上並非有利,故下限以0.005 m a s s %左右爲佳。 N:0.005 mass% 以下 N量,以越少越好,在提高材質(特別延伸性)之特性上,以 0.005mass%以下時可得到令人滿意之效果。因此,Ν含量以 限制至0.005 mass%以下爲佳。 但過度減少時,並不合費用上之考量,故下限以0.0010 mass%左右.爲佳。
Ti:0.010-0.100 mass %
Ti爲形成碳氮化合物之元素,可降低加工熱壓延前,冷 壓延前鋼中之固溶C、N,具有可於加工熱壓延或冷壓延後 退火時優先形成ί 11 1丨方位之作用,故可在以改善加工性(深 沖性)之目的上予以添加。但添加量低於〇.〇丨〇 mass%時添 加效果極差,若超過0.100 mass %時,雖可使滿足上記所應達 成之效果,但亦會造成表面品質之低落,故Ti含量以限定於 0.010-0.100 mass% 之範圍爲佳。
Nb:0.001-0.100 mass% 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2〗0 X 297公釐) :-------------裝--------訂---------線 <請先間讀背面之1意事項再<寫本頁> A7 4 60583 _B7__ 五、發明說明(2〇 )
Nb亦爲形成碳氮化合物之元素,與Ti相同般,除可降低 加工熱壓延前、冷壓延前鋼中之固溶C、N外,尙具有可使 加工熱壓延前之組織微細化,加工熱壓延,退火時優先形成 {111}方位之作用。又,固溶Nb,於加工熱壓延時會蓄積應力, 而促進及合組織之發達效果。但,含量低於0.001 mass%以 下時,上記效果極難顯現,若添加量若超過0.1 00 mass%時亦 無法得到更佳之效果,反而會引起再結晶溫度之上升,故Nb 含量以限定於0.00卜0.1 00 mass %之範圍爲佳。 又,本發明中,Τι與Nb中以至少含有一種爲佳。 以上,係對必要成分作一說明,此鋼板中,可再含有下列 之元素。 B:0.005 mass% 以下 B,一般對改善耐2次加工脆性較爲有效,此效果在超過 0.005 mass %以上時呈飽和狀態,就退火條件之不同亦可能 會引起加工性之劣化。又,熱壓延母板亦會顯著地硬化。因 此B含量以0.005 mass %爲上限。又,下限則未有特別之限 定,但在爲改善耐2次加工脆性而言以含有0.0005 mass%以 上,更佳爲0.0015 mass %以上爲宜。
Mo:0.01-1.5 mass%
Mo,對熱鍍性幾乎未造成任何阻礙下,而具有使鋼強化 之作用,因此可依所需要之強度適當地添加。但,含量未達 0.01 mass %時添加效果不易顯現,又,超過1.5 mass %時對加 工性有不良影響之傾向,且亦不具經濟性,因此Mo以含有 0.01〜1.5 mass%之範圍爲佳。 ____-J22l,_ 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 * 297公釐) -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再疗寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制4 經濟邡智慧財產局員工消費合作社印制农 46058 3 a? __B7__ 五、發明說明(21 )
Cu:0.1~1.5 mass%
Cu具有強化鋼之作用,且添加Cu後對於熱鍍性或成型 處理性幾乎未有任何阻礙,故可依所需要之強度適當地添加 。但,含量未達0.1 mass %時其添加效果未能顯現,又,超過 1.5 mass %時會給予加工性不良影響,故Cu含量以限定於 0.1-1.5 mass% 爲佳。
Ni :0.1 - 1.5 mass %
Ni,除具有強化鋼的作用以外,於含有Cu時亦具有改善 鋼板表面性狀之效果。又,添加Ni後對於熱鍍性或成型處理 性幾乎未有任何劣化效果,故可依所需要之強度適當地添加 。但,含量未達0.1 mass%時其添加效果未能顯現,又,超過 1.5 mass %時會給予加工性不良影響,故Cu含量以限定於 0.1~1.5 mass% 爲佳。 其他,於必要或不可避免時,可適當地含有0.1 mass%以 下之 Cr、Sb、V、REM 與 Zr 等。 其次,依本發明之內容,將對鋼板、熱鍍鋼板與合金化熱 鍍鋼板之各種製造方法一說明。 首先,將對熱壓延鋼板與使用其爲原料之熱鍍鋼板、合 金化熱鍍鋼板之製造方法作一說明。 鋼片之製造方法,一般以連續鑄造法爲較適當,造塊-分 塊法當然亦可以使用。 熱壓延之方法一般並未有特別之限定,可依以往之公知 方法處理即可。 代表性之熱壓延條件,以擠壓率:80~99%,熱壓延結束溫 _:_-J2L·.- 本紙張又度適用中囹國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再V寫本頁> 經濟部智慧財產曷員工消費合作社印製 G 〇 5 8 3 A7 _ B7 五、發明說明(22 ) 度:600~950t,捲取溫度:300〜750°C爲佳。 鋼板的厚度,於熱壓延板時,一般爲1.6-6.Omm左右,最近 因熱壓延之強擠壓化技術的進步,所得到之0.8mm左右之薄 物亦可適用。 依上記方法所製得之熱壓延鋼板,一般多以酸洗方式去 除黑色鱗狀物後即作爲製品使用,一般多供進行熱鍍之熱鍍 鋼板使用,本發明中,於上記熱壓延後,即將附著有黑色鱗狀 物之熱壓延板,於實際上不產生還原之氣體環境中進行熱處 理,在鋼板之底鐵表層部形成內部氧化層之同時,其上部之底 鐵最表層則形成大幅降低易氧化性金屬元素之固溶量的鐵 層(純化鐵層:depress ion layer),進而提高熱鍍性與成型處理 性。 本發明中,具有低易氧化性金屬元素之固溶量的鐵層,並 非指全爲1 00%之鐵而不含其他元素之意,而係指較底鐵內部 而言,Si或Μη等易氧化性金屬元素之固溶濃度顯著地減少, 而鐵濃度上升之意。 又,元素分析上對金屬狀態與氧化物狀態並無法明確區 別,但典型之情形時,如圖3所示般,可確認出因GDS產生之內 部氧化物而於表層側出現具有低易氧化性金屬元素之固溶 量的鐵。因無法直接確認此一鐵層之存在,故以簡易的光學 性顯微鏡觀察內部氧化層之方式,以其表層存在有低易氧化 性金屬元素之固溶量之鐵層之方式予以確認。即,得知內部 氧化層之形成,可降低最表層中易氧化金屬元素之固溶度。 其中,爲安定地得到具有優良熱鍍性時,除內部氧化層之 ______ -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公发) -------------褒--------訂--------- - - {請先閱讀背面之注意事項再>寫本頁> A7 460583 B7__ 五、發明說明(23 ) 厚度應爲5〜40 " m左右以外,表層中內部氧化層之面積率以 1〜20%左右爲佳。 又,此數値係以未發生蝕刻時對截面進行觀察(1000倍), 以觀察出爲黑色部分所得面積之方式簡易判斷。 上記熱壓延鋼板之熱處理步驟中,處理溫度必須爲 650〜950°C。即,熱處理溫度超過950°C時,將因結晶粒徑粗大 化而使表面產生裂縫,又,熱處理溫度低於65CTC時,則未能成 具有低氧化性金屬元素之固溶量的鐵層。又,於後述製造冷 壓延鋼板之情形中,若熱壓延板處理溫度超過950°C時,隨著 結晶粒徑之粗大化,進而會引起冷壓延時表面裂縫之產生,或 於冷壓延時因不均勻地應力而造成r値降地,故爲不佳之情 形。 又,熱處理時間並未有特別之限定,一般以4〜40小時之範 圍爲佳。 又,本發明中,實際上不產生還原之氣體環境,以丨OOvol % N:之氣體環境爲最佳,其次爲比含量低於5v〇l %之H2-N2 之混合氣體環境。 此點,係因H2含量高於5vol%時,極不容易形成內部氧化 層,最表層上,除不容易形成具有低易氧化性金屬元素之固溶 量的鐵層以外,於黑色鱗狀物表面亦會生成含有金屬氧化物 之還原鐵,而會阻礙酸洗步驟中去除殘存鱗狀物過程,故爲不 佳之方法。 又,大氣中等,含有大量氧氣之氧化性氣體環境中,鋼中 之易氧化性金屬元素或鐵本身之氧化僅在底鐵表面上進行, 本紙張尺度適用中國固家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) --------訂-------- (請先閱讀背面之注意事項再琪寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 460583 B7 ____ 五、發明說明(24 ) -------------裝--------訂· (請先閱讀背面之注意事項再V寫本頁) 故內部氧化層之形成將顯著地減少,因而不適合於最表層形 成具有低氧化性金屬元素之固溶量的鐵層。因此,於lOOvol % N2之氣體環境或化含量低於5vol %之H2-N2之混合氣體環 境中,使⑴量低於1 vol %之不致產生鐵的氧化問題之少量時 ,因會生成內部氧化層而使最表層之易氧化性金屬元素之固 溶度降低,故此一程度下亦爲可以接受之程度。因爲要將〇2 完全排除,於經濟效應上是極爲不利的。 其次,進行酸洗。 酸洗條件上並未有特別之限定,可使用一般方法使用鹽 酸或硫酸,必要時可再添加酸洗促進劑,酸洗抑制劑等,以不 致去除數// m以上底鐵之極度酸洗爲佳。 其後於熱鍍之情形中,係以加熱方式將覆蓋於表面之氧 化物(無法目視之氧化物)還原,以促進表面之活性化,此加熱 條件並未有特別之限定.可依一般方法,例如於H2:2~20vol % ,剩餘部分爲N2之氣體環境中,以露點>5(TC ~+10°C,溫度 :5 00〜95 0°C,時間:10秒〜lOmin之條件下進行。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經上述加熱處理後,可將底鐵表面之Fe氧化物,P等氧化 物,與鐵之複合氧化物等由表面拂拭排除,而使其得到優良熱 鑛性或合金化特性。 又,本發明,具有即使於熱鍍處理前之加熱係使用放射狀 管等輻射式加熱時,其最表層爲具有低易氧化性金屬元素之 固溶量之鐵層,物可確保熱鍍性與合金化特性。 此外,本發明,對後述之熱鍍處理後之鋼帶,在矯正形狀 、調整表面粗糙度上,可進行100%以下之壓延調整。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -01 - A7 4 6。583 B7_______ 五、發明說明(25 ) 將依上記方法所得之熱壓延鋼板實施熱鍍之條件,例如 可以以往公知之方法進行。 例如,進行熱鍍鋅處理時,係將加熱後之鋼板,以浴溫爲 460〜490°C左右之熔融態鋅予以浸漬熱鍍。此時,浸入浴中之 鋼板溫度以460~500t左右爲適宜。又,使用熱鍍鋅或合金化 熱鍍鲜之情形,以熔融鋅浴中六1量爲0.13~0.51!1355%之範圍 爲佳。 依此方式浸漬於溶融鋅浴所得之熱壓延鋼板,在由浴中 拉出時可再使用氣體噴霧等處理方式以調整其熱鍍量,得熱 鍍鋅熱壓延鋼板。 隨後,將此熱鍍鋅熱壓延鋼板,再經加熱合金化處理後即 可製得合金化熱鍍鋅鋼板熱壓延鋼板。 其中,加熱合金化處理之條件,以460~520°C ,0.1〜l.Onnn 範圍爲佳。 又,其他熱鍍處理例如有熱鍍鋁、熱鍍鋅-鋁、熱鏟鋅-鎂-鋁等處理方式,其可使用目前公知之方法進行熱鍍處理即 可。又,鍍浴中可添加少量之Pb、Bi、REM、Ti等。 而熱鍍時之附著量,於作爲汽車用途時以單面爲 20~100g/m2之範圍爲佳。又,若用於建材、土木用途時爲 20~100g/m2之範圍爲佳。 其次,將對冷壓延鋼板與以其爲原料所得之熱鍍鋼板,合 金化熱鍍鋼板之製造方法作一說明。 於製得熱壓延鋼板爲止之製造步驟與熱壓延板之熱處 理條件等,皆與上述熱壓延鋼板之情形相同。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2〗〇 X 297公爱) - 裝--------訂---------線 ί請先閱讀背面之注意事項再V寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -2ft- ^0583 ^0583 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明說明05 ) ffii冷壓延鋼板係將上記熱壓延鋼板進行熱處理後,經酸 洗,其次再進行冷壓延處理。 冷壓延處理之條件,一般並未有特別之限定,可依一般方 進行,但爲有利於集合組織{111}之發達,一般擠壓率以50-95 %之範圍爲佳。 其後,進行再結晶退火,再結晶退火之條件並未有特別限 定,可依一般方法於600〜950t進行0.5~10min處理爲佳。 隨後進行熱鍍處理,再進行合金化熱鍍處理,或再度進行 壓延調整步驟,而此些處理可在與上述熱壓延鋼板之相同條 件下實施即可。 以下,將對加工性優良之冷壓延鋼板與以此爲原料之熱 鍍鋼板 '合金化熱鍍鋼板之製造方法進行說明。 此時,基本上係與製造上述熱壓延鋼板與一般性冷壓延 鋼板之方法相同,但在確保特性上對製造條件亦必須作更嚴 密之控制。 即,爲平均提高冷壓延板之r値時,以發達熱壓延、退火 後之集合組織之{111}方位爲佳。因此,熱壓延時,使加工壓 延前之組織呈微細且均勻化,隨後於加工壓延時使大量之應 力均勻地蓄積於鋼板上,因此退火時以優先形成{111}方位爲 佳。 爲使熱壓延前之組織微細且均勻化,使熱粗壓延以在 An變形點以上結束,以加工壓延前產生τ — α變形爲佳。因 此,熱粗壓延之結束溫度必須在An變形點以上結束。但,粗 壓延之結束溫度超過950°C時,在產生r — α變形後冷卻至 -9Q- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A·!規格(210 x 297公釐) ----I---I--- -裝------ί — 訂---------線 - , (請先閱讀背面之注意事項再iptr本頁) A7 S〇583 ____B7__ 五、發明說明p )
Ar3變形點之過程中,會產生回復或粒子生長情形,使加工壓 延前之組織變爲粗大且不均勻。因此,粗壓延之結束溫度係 以限定於An變形點以上,950t以下之範圍。 又,熱粗壓延之擠壓率,就使組織微細化之下以50%以上 爲佳。 其次,因熱壓延時會蓄積大量之應力,故加工壓延以An 變形點下之溫度,且以80¾以上之擠壓率進行爲佳。即,加工 壓延若在An變形點以上溫度進行時,於熱壓延中會產生r —α變形而使應力開放,使壓延集合組織呈隨機狀態後,而於 隨後退火時可優先形成{ Π 1 }方位。 又,加工壓延溫度若爲50CTC以下時,會增大壓延荷重而 不符實際使用。 此外,加工壓延時總計之擠壓率若低於80%時,熱壓延、 退火後之{ 1Π )方位之集合組織則不發達。 其中,熱加工壓延以在壓延結束溫度:500°C以上,An變形 點以下,擠壓率:80%以上之條件下進行。 又,爲使加工壓延時可均勻地蓄積大量的應力,故加工壓 延需以潤滑壓延方式進行。即,未進行潤滑壓延時,將因滾筒 與鋼板表面之摩擦力,使附加於鋼板表層部之剪力產生活動, 使熱壓延、退火後之非{111}方位之集合組織發達,而有使冷 壓延板之平均r値降低之傾向。 隨後爲對上記所得之熱壓延鋼板進行熱壓延處理,此熱 壓延板熱處理係與熱壓延鋼板及一般冷壓延鋼板之情形相 同般,於附著有黑色鱗狀物下,在實際上不產生還原之氣體環 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公:Μ ) ------------t -------I ^--------I . {請先閱讀背面之注音)事項再.}¾本頁) 經濟部智慧时產局員工消費合作社印製 -30- β〇58 3 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制Λ 五、發明說明抑) 境中以650~950°C之溫度範圍內進行爲佳。 其次,以酸洗方式去除黑色鱗狀物後,施以冷壓延處理。 此冷壓延係爲使集合組織發達化,以達本發明所期待之 高平均r値之目的上進行者,故此時冷壓延擠壓率需設定爲 5〇~95% 。即,冷壓延擠壓率低於50% ,或超過95%時皆不能 得到優良之特性。 上記經過冷壓延步驟之冷壓延鋼帶,需再實施再結晶退 火。此再結晶退火,可以箱型退火或連續退火等方式進行皆 可,加熱溫度需於再結晶溫度(約600°C )以上,950t以下之範 圍。 隨後將進行熱鍍處理、與合金化熱鍍處理,或進行壓延 調整等步驟,此些處理之條件,係與上述熱壓延鋼板及與一般 冷壓延鋼板之相同條件下進行即可。 【圖示之簡單說明】 圖1爲白皮熱壓延板(同圖(a))與黑皮熱壓延板(同圖 (b),(c))經熱壓延板熱處理後,其截面之光學顯微鏡組織照片 〇 圖2爲有關內部氧化層之形成與黑皮熱壓延板的熱處理 氣體環境之關係圖。 圖3爲黑皮熱壓延板經熱壓延板熱處理後所得之(a)與未 經熱處理所得之(b),經酸洗後深度方向之元素分布狀況比較 圖。 圖4爲熱鍍時未發生熱鍍情形之說明圖。 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2〗〇x 297公釐) -31 - ------I I ----------*5^ . - (請先閱讀背面之注意事項再„鸟本頁) 4^〇5q3 Α7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Β7 五、發明說明(29 ) 圖5爲熱壓延板熱處理後之Si、Μη之表面濃化狀況之 說明圖。 圖6爲熱鍍時未發生熱鏟情形之相關說明圖。 圖7爲有關以往熱鍍鋅鋼板(同圖(a))與本發明之熱鍍鋅 鋼板(同圖(b))中,使用GDS測定所得之深度方向的元素分布 狀況之比較圖。 圖8爲有關以往合金化熱鍍鋅鋼板(同圖(a))與本發明之 合金化熱鍍鋅鋼板(同圖(b))中,使用GDS測定所得之深度方 向的元素分布狀況之比較圖。 圖9爲有關熱壓延板熱處理後之內部氧化胃(同圖(a))與 其後經冷壓延-再結晶退火後內部氧化層(同狀態,使 用光學顯微鏡比較所得結果之照片。 圖10爲熱壓延板熱處理後之Si、Μη之表面濃化狀況之 説;明圖。 圖11爲熱鍍時未發生熱鍍情形之說明圖。 圖1 2爲黑皮熱壓延板與白皮熱壓延板經合金化所形成 之外觀比較圖。 圖13爲黑皮熱壓延板與白皮熱壓延板經合金化後之粉 末粘結性之比較圖。 【實施發明之最佳形態】 實施例1 將調整如表1所示成分組成之鋼料,於丨l〇〇~ 1 250t下加 熱後,以熱壓延處理製得厚2.0mm之熱壓延板,其後依表2,3所 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2】〇x 297公® ) -------------裝--------訂---------線 - · (請先閲讀背面之注意事項再本頁) A7 ^ e〇583 B7___ 五、發明說明(30 ) 示條件進行熱壓延板熱處理,隨後進行酸洗步驟。 將所得之熱壓延鋼板施以700°C,1 min之加熱處理後,於 •浴溫:470°C •浸入板溫:470°C • A1 含量:0.1 4wt % •熱鍍附著量:60g/m2(單面) •熱鍍時間:1秒 之條件下,施以熱鍍鋅處理以製得熱鍍鋅之熱壓延鋼板 。又,其中一部份再施以後合金化處理,而製得合金化熱鍍辞 熱壓延鋼板。 又,再取一部份於上記加熱處理後,施以熱鍍鋁處理及熱 鍍鋅-鋁處理。 又再取熱壓延鋼扳之一部份進行成型處理。 又,爲進行比較,依目前之方法製造熱壓延鋼板,熱鍍熱 壓延鋼板及合金化熱鍍熱壓延鋼板。 對於各種製得之熱壓延鋼板之成型處理性,各種熱鍍熱 壓延鋼板之熱鍍性與熱鍍之密著性,及合金化熱鍍熱壓延鋼 板之合金化速度及合金化波紋進行調查,其結果如表4,5所示 〇 各特性之評估方式係如下所示。 (成型處理性) 將鋼板如表6所示般,施以去脂、水洗、表面調整、成 型等步驟所構成之成型處理,使其形成磷酸鋅被膜,並依以下 基準進行評估。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2】0χ 297公S ) --— — — — —---I! · I I I I ! I 訂- — — — — * 0 舞 (請先閱讀背面之ji意事項再3:.¾本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4^〇5δ3 A7 ___B7__ 五 '發明說明) 〇:全部均勻地形成磷酸鋅被膜 X:—部份未形成磷酸鋅被膜 (熱鍍性) 將熱鍍後之外觀施以圖型處理,計算其未發生熱鍍之面 積,並依以下基準進行評估。 5:未發生熱鍍之面積率爲0% 4:未發生熱鍍之面積率爲0,1%以下 3:未發生熱鍍之面積率爲0.1% -0.3¾以下 2:未發生熱鍍之面積率爲0.3%〜0.5%以下 1:未發生熱鍍之面積率超過0.5% (熱鍍密著性) 使用杜邦衝擊試驗(直徑:6.35mm,重量:1kg之重物由 500mm之高度落於鋼板上),評估其熱鍍之密著性。判斷基準 如下所示。 〇:未有剝離情形發生 X :熱鍍部分發生剝離情形 (合金化速度) •合金化條件 昇溫速度:20°C /s 降溫速度:15°C /s 合金化速度:490°C 合金化時間:20秒 於上記條件下處理所得之合金化材表面是否殘存有鋅 相之方式評估其合金化速度。 本紙張瓦度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------------裝--------訂---------線 • * (請先閱讀背面之注意事項再〆.¾本頁) -34 - A7 ^0583 _B7_ 五、發明說明(32 ) ◦:未產生鋅相 X :產生鋅?7相 (合金化波紋) 使用鹽浴,將1 00 X 200mm之熱鍍板於490°C,30秒之方式 進行合金化,並對合金化之外觀觀察其是否發生有合金波紋 〇 〇:未發現有熱鍍波紋(均句) X :發現有熱鍍波紋 -------------裝-------1訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再ΐ寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公爱) -35- 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 h 杜 印 製 ^ BO 5 83 A7 _B7 五、發明說明(33 ) 【ί蝌一 成分組成 (mass%) ί— 1 1 1 1 1 1 r 1 p 1 0.009 1 0.006 1 1 1 1 1 4 i 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 < 1 1 1 1 1 〇 S 1 1 1 1 1 0.30 1 t 1 ( CO 1 0.0009 0.0025 ;0.0035 I 1 1 » 1 1 1 0.012 0.035 1 0.009 1 1 4 垂 1 1 0.038 0.060 0.045 1 4 0.15 1 1 Z 0.001 0.001 0.002 0.003 0.002 0.002 0.003 0.002 0.004 0.002 U1 0.004 1 0.004 0.008 0.011 0.004 1 0.007 1 0.010 0.0008 0.003 0.008 Cu, 0.035 0.038 0.070 0.090 0.007 0.005 0.010 0.020 0.01 p < 0.040 0.038 0.033 0.047 0.033 0.038 0.050 0.030 0.030 0.040 C 0.75 0.73 1 t CNl o 2.15 1.70 1 1 0.52 s 0.32 f 3 0.70 ρ p U 0.0015 0.0017 0.0023 0.0031 0.0013 0.078 0.075 0.062 0.150 0.052 鋼編號 < u Q UP [X o h~< ·—> ---------------------訂--------I (請先閱讀背面之法意事項再奸寫本頁) 木纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 χ 297公釐) -36- 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 4 60583 五、發明說明(34 ) [表2] No. 鋼編號 黑色鱗狀 物之有無 熱壓延板退 火之氣體環 境 熱壓延板之 退火條件 註 1 A 有 1 0 0 % N 2 740〇C ,12h 實施例 2 B Af ft tf ff 3 C ff ft ff ff 4 D ” ft ft 5 E ff ff ff 沙 6 F ff ft 750〇C ,10h 7 G V H ft tf 8 Η ff 800°C ,8h 9 I ff ” n 10 J ft // ff 11 A 有 100%N2 97〇r ,10h 比較例 12 B 610°C ,10h ff 13 C η 100% Hi 750〇C ,l〇h » 14 D Η 5% Hi rr N 15 E ff M 16 F i\S\ 100%H2 750〇C ,10h 17 G A\ 1 Γ 1 llli / L «> M M / 1 \ N ff 18 H ft ” ff » 19 I // ff ff 20 J tf ff ft , 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再/,¾本頁) _-37- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ^60583
五、發明說明(35 ) [表3] N 〇. 綱編號 黑色鱗狀 物之有無 熱壓延板退 火之氣體環 境 熱壓延板之 退火條件 註 21 22 23 24 25 ------ _ 有 2H2-N2 740〇C ,12h 實施例 100%N2 750〇C ,15h ft ff 〜-------- 99.95 %N2-500ppm〇j 800°C ,12h ft ff ---- B ft 100%N^ 950〇C ,6h ft 650〇C ,12h tf 26 // 2%H2-N2 700°C ,20h ff 27 28 29 30 31 JV ------— . 100%N2 750〇C ,10h ff C —_— ft 850〇C ,6h fr tt 一 --- 910°C ,8h fr rr — D M 700°C ,35h tr ff ft 700°C ,7h ff 32 ” // tf 800°C ,7h f* * 1 33 E n ff 900°C ,7h ff * 2 34 ft 700°C ,15h /f 35 F » ff 750〇C ,10h ff * 3 36 G ft ff 700°C ,5h ” *3 37 Η 750〇C ,15h 38 I ft 950〇C ,7h rt 39 J 2%H2-N2 7 5 01 ,1 5 h tr 40 J tt 100%N2 800°C ,13h 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 X 消 費 合 作 杜 印 Μ熱鍍鋁 附著量:50g/m2 *2熱鍍鋅-銘(AI:55mass%)附著量:75g/m *3熱鍍鋅-鋁(Al:5mass%)附著量:60g/m2 -38- 本紙張尺度遇用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ^0583五、發明說明(36 )
U 4 表 rL A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
No. 成型處理 熱鍍特性 熱鍍特性 註 性 熱鍍性 熱鍍密著性 合金化速度 合金化後外觀 1 〇 5 〇 〇 〇 實施例 2 rr » » ft 3 ff » rr ft 4 ff fr ft fr 5 未 η ft ff fr » 6 評 〃 ft ft /t » 7 估 f* V fr fr 8 ft fr tf ft 0 9 〇 fr n ft ft 0 10 ff Λ» ff ff ft 11 X 5 〇 〇 X 比較例 12 ff 3 X 〇 ff 13 2 ft X fr ft 14 2 n ft it » 15 未 1 rr ff ff ft 16 評 2 ff /r ff ff 17 估 3 n fr fr 18 3 ff ff ft ft 19 1 n tt n rt 20 1 /t ff ” -3Q- - 裝--------訂---------線(請先閱讀背面之注意事項再<寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 4 60583 a? B7 五、發明說明(37 )[表5] 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
No. 成型處理 熱鍍特性 熱鍍特性 註 性 熱鍍性 熱鍍密著性 合金化速度 合金化後外觀 21 〇 4 〇 〇 〇 實施例 22 ff 5 fr Η βΤ fr 23 » ft ff fr ff ft 24 /r ff ft fr fr η 25 V ft ff fr ff Η 26 4 ft » 27 5 ft 0 28 未 ft ff 未 未 ft 29 n Μ 30 評 ff 評 評 ” 31 ft ff tr 32 估 ff ft 估 估 ft 33 /f ff ff 34 ff rr rr 35 fr ff rt 36 ft rr 0 37 〇 » rt 〇 〇 tr 38 ff n ff /r η » 39 ff 4 ff η ff tr 40 ft 5 ft ff tr rr -4Ω- I --------J17--------- - t {請先閱讀背面之ii意事項再ΐ寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210^297公釐) 4 P0583 A7 B7 五、發明說明(38 ) 1 6 表 處理液 處理溫度 處理時間 去脂 日本百克公司製 40〜45°C 120秒 (FC-L4460) 水洗 R.T. 3 0秒 調整表面 曰本百克公司製 R.T. 浸漬15秒 (PN-Z) 成型 曰本百克公司製 40~43〇C 浸漬120秒 (PB-L3020) -------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再3-.舄本頁) 訂,- 丨線_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公发) -41 - 4 60 厂 8 A7 B7 經濟部智慧时產局員工消費合作社印製 五、發明說明(39 ) 由表4,5得知,依本發明方法所得之任一熱壓延鋼板,其 最表層皆係由易氧化金屬元素之固溶量較低之鐵層所構成, 其結果,與依以往方法所製得之熱壓延鋼板相比較時,呈現出 優良成型處理性,熱鍍性及合金化熱鍍性等效果。 實施例2 將調整爲如表7所示成分組成之鋼料,於1200〜1 250°C下 加熱後,以熱壓延處理製得厚3.5mm之熱壓延板,其後依表8,9 所示條件進行熱壓延板熱處理,隨後進行酸洗,再施以冷壓延 處理後得厚0.8mm之冷壓延板。 將所得之冷壓延鋼板施以830°C , 1 min之再結晶退火處 理後,於 •浴溫:47(TC •浸入板溫:470°C • A1 含量:0.14mass% •熱鑛附著量:60g/m2(單面) •熱鍍時間:1秒 之條件下,施以熱鍍鋅處理以製得熱鍍鋅之熱壓延鋼板 。又,其中一部份再施以後合金化處理,而製得合金化熱鍍鋅 熱壓延鋼板。 又,再取一部份於上記加熱處理後,施以熱鍍鋁處理及熱 鍍鋅-鋁處理。 又再取熱壓延鋼板之一部份進行成型處理,並評估成型 處理性。 -42- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 * 297公釐) 裝--------訂---------線 - . (請先閱讀背面之注意事項再V"本頁) 460583 A7 B7 五、發明說明(4〇 ) 又,爲進行比較,依目前之方法製造冷壓延鋼板,熱鍍熱 壓延鋼板及合金化熱鍍熱壓延鋼板。 對於各種製得之冷壓延鋼板之成型處理性,各種熱鍍熱 壓延鋼板之熱鍍性與熱鍍之密著性,及合金化熱鍍熱壓延鋼 板之合金化速度及合金化波紋,底鐵表層部之Μη或Si之濃 化狀態及,底鐵內部之Mn/Fe,Si/Fe對與底鐵表層部之 Mn/Fe,Si/Fe之比較結果進行調查,其結果如表10,1 1所示。 又,成型處理性、熱鍍性、熱鍍密著性、合金化速度及 合金化波紋之評估方法皆與實施例1相同,又,底鐵表層部中 Μ η,S i濃化之外觀係依下述方法評估。 (底鐵表層部中Mn,Si之濃化外觀) 以GDS由熱鍍層表面向底鐵內部測定深度方向之元素 分布,以檢測Si或Μη之濃化狀態。 -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再i/寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -43- 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 4 60583 A7 _B7 五、發明說明) u ¥ 成分組成 (mass%) -Ο • 1 0.008 0.010 0.007 1 1 0.006 1 0.010 1 2 1 t t 1 CO i 1 1 1 5 1 1 1 1 1 o \ 1 1 〇 1 1 1 1 1 1 1 0.30 < CQ 1 1 ! 0.0008 0.0010 0.0030 0.0040 1 1 1 0.0010 1 0.010 0.025 0.040 1 0.008 0.10 1 4 1 1 0.040 0.010 1 0.070 0.050 f 1 1 1 0.15 : 2: 0.001 0.001 0.002 0.002 0.003 0.003 0.002 0.002 0.003 0.002 0.004 0.004 0.008 0.010 0.011 0.005 0.004 . 0.008 0.010 0.008 α- 0.040 0.040 0.008 0.080 0.100 0.010 0.070 ! 0.008 0.010 0.008 < 0.035 0.035 0.040 0.035 0.050 0.030 0.029 0.035 0.050 0.030 c s 0.70 0.70 1.00 2.10 1.00 : 2.10 1.50 g π <0.01 1 0.30 0.50 s 0.30 1 1 1.50 1 0.50 ! U 0.0020 0.0020 0.0020 0.0020 0.0030 0.0015 0.08 0.08 0.15 0.10 鋼編號 < PQ 〇 Q Ph 〇 1—^ -------------裝·-------訂---------線 (請先閱讀背面之注咅〖事項再埭寫本頁> 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x 297公釐) 460583 B7 五、發明說明(42 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 [表8] No. 鋼編號 黑色鱗狀 物之有無 熱壓延板退 火之氣體環 境 熱壓延板之 退火條件 註 1 A 有 100%N2 750°C ,12h 實施例 2 B A ff 3 C A Pr ft ft 4 D tf V H 5 E ff 6 F tr ft » f* 7 G fr 好 8 Η ft ft 9 I ff ff 10 J v ff M 11 A 有 100%N2 980〇C ,10h 比較例 12 B // 600°C , lOh ft 13 C Η 100%H2 750〇C ,10h 14 D 5%H: fr ff 1 5 E M J \ w M. ·> L Pf 16 F / 1 \ \ 100%Η: 75 0〇C , lOh ff 17 G te 门、、 M / ΐ NS M / 1 ff 18 H ft ff ff 19 I ft ” ff 20 J f* ff -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之;i意事項再疗寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -45- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 60583 五、發明說明⑷) [表9
No. 鋼編號 黑色鱗狀 熱壓延板退 熱壓延板之 註 21 ---- 物之有無 火之氣體環 境 退火條件 _____ 有 2%H2-N2 750〇C ,10h 實施例 22 η ----- jy 100%Ν: 8 00°C ,15h 23 ft 99.95%Ν2- 900°C ,8h βΤ 500ppm〇2 24 Λ» ff 100%Ν2 950〇C ,5h 25 Β ” ff 650°C ,10h » 26 tf ft 2%Η2-Ν2 800°C ,20h 27 ft ff 100%Ν: 700〇C ,10h Λ» 28 C v ft 8 50°C ,8h ff 29 夕 ff 900°C ,10h ff 30 V 700°C ,35h rr 31 tt » 700°C ,7h » * 1 32 tt V 800°C ,7h rr 33 E rr tt 900°C ,7h ” 34 ff ft 700°C ,15h ” β 2 35 F ff tr 750〇C ,10h ” *3 36 G ft 750〇C ,5h M 37 H ft 800°C ,15h ff 38 I /t ff 950t,8h ft 39 J » 2m 65 0〇C ,15h 40 J 100%N2 700°C ,9h >r *1熱鍍鋁 附著量:50g/m2 *2熱鍍鋅-鋁(Al:5 5maSs%)附著量:75g/m2 *3熱鍍鋅-銘(Al:5mass%)附著量:60g/m2 本紙張尺度適用中S國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 裝--------訂---------線 - - (請先閱璜背面之注意事項再梦寫本頁) -46- A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 60583 _B7 五、發明說明(44 ) 【01 ¥ 實施例 4; % <: * «s 比較例 • %: 底鐵表層邊之Mn,Si之濃化狀態 Si/Fe 1 1 s Vj S s CN ΓΝΪ g 1 〇 *: 1 1 〇 Mn/Fc S S s g s s 3 s s o 1.00 k % Mn,Si濃化之有無 Μη濃化 k: Μη, Si濃化 Mn濃化 Mn,Si濃化 Mn濃化 琚 *: * * * 熱鍍特性 合金化後外觀 〇 务 % 矢 n X % * 合金化速度 〇 % V % % t: 〇 〇 X % * 熱鍍特性 熱鍍密著性 〇 岑 *; 〇 X * 各 k 熱鍍性 vn rn rvl 一 C>1 — i 1 1成型處 rr··! 〇 4C X 伥 1¾ 担 〇 2: οΗ CN 寸 〇o a\ 〇 二 CN m rj- V"i !S OC 〇\ I—i --------------裝 *------f 訂---------線 - _ <請先閱讀背面之注意事項再埤寫本頁) 本紙張尺度適闬中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) -47- 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 4 60 5S3 A7 _B7 五、發明說明(45 ) 【二£ 實施例 % *: % % * %: %; % 底鐵表層邊之Μη, Si之濃化狀態 Si/Fe 1 1 1 1 g 1.10 g OJ 1.16 L90 s 1 1 g ' Mn/Fe 1—Η 〇 g 1.06 s p 1.02 1.03 S S s S S g 1.03 1 S — S s Μη,Si濃化之有無 Μη濃化 % % % * %; Μη, Si濃化 * Μη濃化 % Μη, Si 濃化 * 熱鍍特性 台金化後外觀 〇 % % 米 fe 担 合金化速度 〇 % *; 长 i; 坦 熱鍍特性 熱鍍密著性 〇 k: *; 4: »: >: % % 熱雛性 u*» •un *1 % 寸 1/1 成型處 |理性 0 年 % 长 ife 连 1 ΓΜ CM CO OJ a ΓΟ CN ΠΊ 〇0 cn 〇\ ΓΟ ο .-------------裝-------訂---------線(請先閱讀背面之注意事項再J/寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 460583 A7 _B7_ 五、發明說明(46 ) 由表10,11得知,依本發明方法所得之任一熱壓延鋼板, 皆具有充分量之內部氧化層,其結果,與依以往方法所製得之 鋼板相比較時,呈現出優良成型處理性,熱鍍性及合金化熱鍍 性等效果》 實施例3 將調整爲如表12所示成分組成之鋼料,依表13,14所示條 件進行處理,得厚0.7mm之冷壓延退火板。 對於各種製得之冷壓延退火板之機械性特性(拉伸強度 、伸度、r値、脆性等特性),內部氧化層之狀態,成型處理性 ,熱鍍鋅之熱鍍性與熱鍍密著性,及合金化熱鍍鋅之合金化速 度及合金後之外觀進行調查,其結果如表15,1 6所示。 又,其中一部份於上記再結晶退火後,再進行熱鍍鋁處理 及熱鍍鋅-鋁處理,再調查其熱鍍性與熱鍍密著性。 其中,機械性特性係依以下方法評估。 (機械性特性) 拉仲特性,係使用JIS 5號拉伸試驗片進行評估。 又,r値係賦予其15¾拉伸應力後,以3點法進行測定,L方 向(壓延方向)、D方向(壓延方向之45°方向)及C方向(壓延 方向之90°方向)之平均値,係以下式 r=(rL+2r〇+rc )/4 求得。 其後,有關耐2次加工脆性,係以將拉深比:2.0之方式擰出 本纸張又度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) -I ------------裝· I-----訂--------- * (清先閱讀背面之注意事項再妒寫本頁) -^9- A7 460583 ___B7______ 五、發明說明(47 ) 之錐形物切除邊緣後,於各種溫度下將5kg鉛垂由80cm之高 度落下,在加上衝擊荷重後,評估其產生脆性裂縫之上限溫度 。此一溫度,若爲約-45 °C以下時,則判斷其屬於不致影響環 境之程度。 又,其他特性之評估方法,則與實施例!之情形相同。 .-------------裝·! *Φ (請先閱讀背面之注意事項再i/寫本頁) 訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 50 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2〗0 X 297公;g ) A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 攻 60583 _B7 五、發明說明科8 ) CNi An變形 點rc ) g s 〇 S o oo oo ON [成 (mass%) p 0.009 1 \ 1 1 1 1 1 0.45 1 1 d 1 1 1 0.60 1 1 〇 § 1 1 1 0.50 1 1 OQ 0.0010 0.0010 0.0025 0.0030 1 1 0.024 0.015 0.006 1 1 1 1 0.070 0.052 0.062 1 0.050 Z 0.0015 0.0010 0.0020 0.0020 l 0.002 0.002 φ Ln 0.006 0.005 0.007 0.006 | 0.009 0.009 Cu 0.050 0.003 0.080 0.050 0.010 0.071 < 0.045 0.045 0.051 0.060 0.045 0.042 c s 0.60 0.70 in 2.30 〇 0.80 1 0.35 0.65 〇 t 0.40 U 0.0025 0.0015 0.0020 0.0030 0.07 0.020 鋼編號 < OQ 〇 Q UJ tin .---I --------* 裝·--------訂---------線 {請先閱讀背面之注意事項再"為本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) -51 以0583 A7 B7 五、發明說明(49 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -1.概) 備考[ 實施例 % 1比較例 %; |冷壓延後之| 再結晶退火 條件 850〇C ,20s %; % % % 冷壓延 擠壓率 Ο 00 V § % 乇 V 4: 酸洗 *: 薜 %; % % % 鹿 %: 擗 熱Μ延板熱處理 之條件 I 800°C ,10h %: 980〇C J0h 800°C J〇h 600°C JOh 壊 800°c J〇h 卞 % % 熱腿延板熱 處理之氣體 環境(vol%) 100%Ν? %: CN Z 工 〇 100%NP 4; 甚 100%N? % % V % i黑色 鱗狀 % % % 课 潤滑 _ % ϊ; % % 出; % < 熱加工壓延條1 擠壓率 (%) 〇 〇0 C〇 00 〇 CO %: 吞1 〇 GO CO C0 % 〇 00 結束溫 度CC ) 650 I 660 | L· 1 | 680 I | 650 I | 660 I % 1 910 1 1 7〇Q 1 | 660 熱粗壓延條件 擠壓率 (%) 00 00 C0 % CO § %: 1: 00 % § 結束溫度 CC ) 910 % 930 940 | 91〇 1 910 990 930 | 940 I 4: 1 910 鋼編 < GQ ϋ Q < 0D 〇 Q LUI LU 〇 CM c〇 LO 〇 Γν CO 〇 〇 CN CO - LO 1 〇 1 ----*-------I - --------訂-- ----I K t <請先閱讀背面之注意事項再V"本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2]0 X 297公釐) 460583 B7 五、發明說明咧) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 備考 實施例 比較例 % * % CN * W ¥ 迤闽 urn 830〇C Jmin % % % % % 史I ί〇 00 g % % %: % %; 酸洗 % it % % % % % % %: δ -C 00 o CN δ 5 r— 8 1- δ Γ-1— -C Ο CM _c 0 1 η 民一 δ s P o a P o L〇 •o P Ρ 8 P S CO Ρ 8 ο 冬 Ρ ο Ό Ρ 8 C〇 Ρ ο 〇0 P 8 00 Ρ ο u〇 Ο Ρ 〇 00 冬 运觸"5 χ三傾 m_ t 1 V - ' 100%N? % 2%H7-N? 1 100%Ν, 1 ί: 2%Η,-Ν, 100%Ν? 3%H?-500p pmO,-N, 100%Ν? 1%〇?-Ν? %: It—i % %: % % % % % % 潤滑 % ΐ; % % 电 逢 Η 擠壓率 (%) § ο CO % 00 CO 00 CO 1~~Γ β: τκη> 結束溫 度α) s o ¢: 2 Ο ο ο g o S 〇 熱粗壓延條件 擠壓率 (%) CO t; CO 00 % CO α〇 c〇 00 C0 結束溫度 (°c ) 〇 a % % % ο 孓 % Ο C〇 ο % 〇 ϊ; % 〇 〇: m 麻 m < %: %; GG ο 冬 Q < 〇 Z - 00 o CM CM c〇 CM ί〇 (Ν Ο CM C\J 00 CM a CN CO CM c〇 CO c〇 ,ε/οίςΓ--: W _^(%SSBUI「Tr:lv)§s-s^^e* auI/sooo:*_g(%SSElnc 二 <)鵾-駄魈癒 Γ EDnl鶴瘉 Γ ---------------------"訂·-------- .* (請先閱讀背面之注意事項再本頁) 本纸張尺度適闬中國國家標準(CNS)A4規格(210 * 297公釐) -53- A7 460583 _B7 五、發明說明白1 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (9¾) 實施例 * 比較例 % «% 熱鍍特性 i合金化後外觀 ! 〇 〇 〇 〇 〇 〇 X 〇 〇 〇 〇 〇 〇 X X 〇 〇 合金化速度 〇 〇 〇 〇 X X X 〇 X X 〇 〇 〇 X X 〇 〇 熱鍍密著性 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 X X 〇 〇 熱鍍性 Ο CN L〇 co LO t: Csl — Ό 成型處理性 〇 〇 〇 〇 X X 〇 〇 X X 〇 〇 〇 X X 〇 〇 內部氧化層 厚 ("m) LO CO ι〇 CN L〇 〇 C\| g c〇 〇 〇 CN L〇 CN Ο o cs* CM 狀態 |存在於粒子間 i及粒子內 % «Γ it 存在於粒子間 存在於粒子間 及粒子內 存在於粒子間 存在於粒子間 及粒子內 * % 摧 存在於粒子間 及粒子內 1 τ 1 ΊΙ1 脆性特性 CC) 〇 LO 冬 % % % 务 o +1 〇〇 r^. CN L〇 OJ csi CO CN Ο CN 00 产— Γ*-* 〇 oi C0 Γ—~ Γν <> CO π CN CO οά p o 4? -/—N 〇0 CO Γ— LO CO o T.S. (ΜΡα) 350 1 355 I 1 455 1 600 | 1 352 1 357 | 345 I | 354 I | 350 I 349 |34ό| 1 446 1 | 598 I 440 I 345 | 〇 Ζ r—* CNJ CO L〇 Ο 0〇 〇 〇 τ~~ CNi CO r— L〇 Ο .------I------裝-------訂---------線 - 一 <請先閱讀背面之注意事項再矿寫本!> 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A-l規格(210 X 297公釐) A7 460583 _B7 五、發明說明Φ2 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 (9i) 實施例 % < *: 熱鍍特性 合金化後外觀 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 1 1 1 合金化速度 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 1 1 1 熱鍍密著性 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 熱鍍性 〇 'sT LO L〇 % i〇 成型處理性 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 內部氧化Jlf 丨厚 (^m) 〇 CO LO Csl 〇 〇 CNI CN CN CO LO σ LO ΓΜ CO CO t〇 CO LO c〇 LO CO 狀態 存在於粒子間 及粒子內 %; 存在於粒子問 及粒子內 i存在於粒子間 1及粒子內 夸 h 存在於粒子間 及粒子內 存在於粒子間 及粒子內 %; in 年 脆性特性 CO 〇 LO % 1 % 1 % S 1 %: 1 〇0 cvi r-^ 〇j %; LO csi rT *ί %; 00 oi ώ 6 Is 0〇 CO T.S. (ΜΡα) 350 355 455 % 600 350 § CO 〇 CO CSI 〇 CN 〇5 〇 CN 〇 CN c〇 CO C0 --------------裝--------訂---------線(請先閱讀背面之注意事項再铲寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A.l規格(210x 297公爱) -55- 4 60583 A7 B7 五、發明說明(53 ) 由表15,16得知,依本發明方法所得之任一鋼板,除具有 優良之機械特性以外,底鐵表層部尙具有充分量之內部氧化 層,其結果,可呈現出優良成型處理性,熱鍍性及合金化熱鍍 性等效果。 【產業上之利用性】 綜上所述,依本發明之內容,於熱壓延後,附著有黑色鱗 狀物下,於實際上不產生還原之氣體環境中進行熱處理時,除 可在鋼板之底鐵表層部形成內部氧化層外,其上之底鐵最表 層亦可形成具有較低氧化性金屬元素固溶量之鐵層。其結 果,可.使成型處理性與熱鍍性更向上提昇。 . *裝--------訂---------線 _ k (請先閱讀背面之注意事項再irIPI?本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公釐) -56-
Claims (1)
- 4 3 8 5 ο 6 8 8 800 AKCD 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*'1农 六、申請專利範圍 1. 一種熱壓延鋼板,其特徵係將原料鋼材於熱壓延後,附 著黑色鱗狀物之下,於實際上不產生還原之氣體環境中,在 65 0〜950°C之溫度範圍內進行熱處理,使鋼板之底鐵表層部分 I · -二;1 · 形成內部氧化層後,再進行酸洗而製。 2. —種熱鍍鋼板,其特徵係於上之熱壓延鋼板表面 上,具有熱鍍層。 3. —種合金化熱鍍鋼板,其特徵係於上述第1項之熱壓延鋼 板表面上,具有合金化熱鍍層。 4. 一種熱壓延鋼板之製造方法,其爲將原料鋼材於熱壓 延再經酸洗之方法,其特徵爲,於熱延壓後,附著黑色鱗狀物 之下,於實際上不產生還原之氣體環境中,在650~950°C之溫 度範圍內進行熱處理,以使鋼板之底鐵表層部分形成內部氧 化層。 5. —種熱鍍鋼板之製造方法,其係將上述第4項之熱延壓 鋼板表面上,施以熱鍍處理。 6. —種合金化熱鍍鋼板之製造方法,其係將上述第4項之 熱延壓鋼板表面上,施以熱鍍處理後,再施以加熱合金化處理 〇 7. —種冷壓延鋼板,其特徵係將原料鋼材於熱壓延後,附 著黑色鱗狀物之下,於實際上不產生還原之氣體環境中,在 65 0~95 0°C之溫度範圍內進行熱處理,使鋼板之底鐵表層部分 彤成內部氧化層後,再進行酸洗.冷壓延及再結晶退火而製得 者。 8. —種熱鍍鋼板,其係於申請專利範圍第7項之冷壓延鋼 .1 I I I I- I II---- - I ! I 1 I I 訂·111 *^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -57- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*'1衣 460583 S D8 ___ ___ _ 六、申請專利範圍 板表面上,具有熱鑛層。 9. —種合金化熱鍍鋼板,其特徵係於申請專利範圍第7項 之冷壓延鋼板表面上,具有合金化熱鍍層。 10. —種冷壓延鋼板之製造方法,其係爲將原料鋼材於熱 壓延,再經酸洗.冷壓延及再結晶退火以製造冷壓延鋼板之製 造方法,其特徵爲,於熱延壓後,附著黑色鱗狀物之下,於實際 上不產生還原之氣體環境中,在6 5 0-95 0 °C之溫度範圍內進行 熱處理,以使鋼板之底鐵表層部分形成內部氧化層。 1 1.一種熱鍍鋼板之製造方法,其係將申請專利範圍第10 項之冷延壓鋼板表面上,施以熱鍍處理。 12. —種合金化熱鍍鋼板之製造方法,其係將申請專利範 圍第10項之冷延壓鋼板表面上,施以熱鍍處理後,再施以加熱 合金化處理。 13. 如申請專利範圍第2或8項之熱鍍鋼板,其係由含有 Mn:0.2~3.0mass% 或0.2〜3.0mass% 與 Si:0.1~2.0mass% 組成 所構成之表面具有熱鍍層之高強度鋼板,其中,該熱鍍層下直 接接觸之底鐵表層部具有Μη之濃化層或Μη與Si之濃化層 〇 14. 一種熱鍍鋼板,其爲申請專利範圍第Π項之熱鍍鋼板 ,其中,其表面向厚度方向之Μη濃度或Μη與S:濃度,各自具 有於熱鍍層內急遽上升後,隨即低下,再緩緩上升之穩定狀態 所構成之外觀。 15. —種熱鍍鋼板,其爲申請專利範圍第13項之熱鍍鋼板 ,其中,與該鍍層直接接觸之底鐵表層部之Mn/Fe比或Mii/Fe --------.1--------- I--訂·--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -58- c〇583 AS B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 、申請專利範圍 比與Si/Fe比各自爲,底鐵內部之跑/Fe比或Mn/Fe比與 Si/Fe比之1.01倍以上。 16.如申請專利範圍第3或9項記載之合金化熱鍍鋼板,其 係由含有 Mn:0.2~3.0mass% 或 0,2〜3.0mass% 與 Si: 0.1〜2. Omass%組成所構成之表面具有合金化熱鍍層之高 強度鋼板,其中,該合金化熱鍍層下直接接觸之底鐵表層部具 有Μη之濃化層或Μη與Si之濃化層。 Π.—種合金化熱鍍鋼板,其爲申請專利範圍第16項之熱 鍍鋼板,其中,其表面向厚度方向之Μη濃度或Μη與Si濃度, 各自具有於熱鍍層內急遽上升後,隨即低下,再緩緩上升之穩 定狀態所構成之外觀。 18. —種熱鍍鋼板,其爲申請專利範圍第i6項之合金化熱 鍍鋼板,其中,該鍍層下直接接觸之底鐵表層部之Mn/Fe比或 Mn/Fe比與Si/Fe比各自爲,底鐵內部之Mn/Fe比或Mn/Fe比 與Si/Fe比之1.01倍以上。 19. 一種加工性優良之冷壓延鋼板,其係含有 C: 0.0005-0.005 mass % , Si: 1.5 mass% 以下, Mn:2.5 mass% 以下, Al: 0.1 mass% 以下, P: 0.10 mass % 以下, S: 0.02 mass% 以下, N: 0.005 mass % 以下, 及,含有1種或2種選自 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -59- tltlfllf — — — — — - - - - - - - - I — ! — — —— —— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^583 ^583 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 Ti: 0.010-0.100 mass % , Nb:0.001 ~〇. 1 〇〇 mass% , 且,剩餘部分係爲Fe與不可避免之不純物等組成所構成 ,蘭格法(Lankford)値値)爲2以上,且鋼板之底鐵表層部內具 有內部氧化層者。 20,一種加工性優良之熱鍍鋼板,其特徵係於申請專利範 圍第i 9項之冷壓延鋼板表面上,具有熱鍍層。 2 1.—種加工性優良之合金化熱鍍鋼板,其特徵係於申請 專利範圍第19項之冷壓延鋼板表面上,具有合金化熱鍍層。 .22.—種加工性優良之冷壓延鋼板之製造方法,其係將含 有 C: 0.0005〜0.005 mass % , Si: 1.5 mass% 以下, Μη:2·5 mass% 以下, Al: 0.1 mass% 以下, P: 0.1 0 m a s s % 以下, S: 0.02 mass% 以下, N: 0.005 mass% 以下, 及,含有1種或2種選自 Ti: 0.010-0.100 mass % , Nb:0.00 1 -0.100 mass% , 且,剩餘部分係爲Fe與不可避免之不純物等組成所構成 之鋼片,以壓延結束溫度:An變性點以上,950t以下之條件下 進行熱粗壓延後,以壓延結束溫度:500°C以上,Αη變性點以下 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公楚) -60- I---—ί--Ίί-----, I------訂------ ---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 60583 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 ,擠壓率:80%以上之條件下,使用潤滑壓延進行熱加工壓延, 其次於熱加工壓延後,附有黑色鱗狀物下,於實際上不產生還 原之氣體環境中,在65 0〜950°C之溫度範圍內進行熱處理,於 鋼板之底鐵表層部形成內部氧化層後,以酸洗將黑色鱗狀物 去除,隨後進行擠壓率J0〜95%之冷壓延,再於再結晶溫度以 上,950°C以下之溫度實施再結晶退火之製造方法。 23. —種加工性優良之熱鍍鋼板的製造方法,其特徵係於 申請專利範圍第22項之方法中,於冷壓延鋼板表面上,再進行 熱鍍之方法。 24. —種加工性優良之合金化熱鍍鋼板的製造方法,其特 徵係於申請專利範圍第22項之方法中,於冷壓延鋼板表面上, 於實施熱鎪步驟後,再進行加熱合金化處理之方法。 n I 1 n t— I <請先閒讀背面之注咅?事項再填寫本頁) 訂· 線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -61 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐)
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