TWI241360B - Alloyed molten zinc plated steel sheet and process of production of same - Google Patents

Description

1241360 狄、發明說明： ^ ^Jr 發明領域 本發明係有關於一種可作為汽車、建材及電氣製。 令件利用的高強度合金化熔融辞電鍍鋼板及其製造方、去之 發明背景 在汽車業界，為了可同時兼顧到減輕車體符合枣保兩 10 15 求與衝撞時之安全性，對可兼具成形性及高強度兩種特而 之鋼板的要求漸高。 寺性 對於這種需求，日本專利公開公報特開平 二’揭示-種鋼板組織為混合有肥粒鐵相、 斯田鐵相3相之組織，且利用成形加1時殘留沃斯田♦夭 變態為麻田散鐵以顯現高延展性之相變態誘發塑性^相 板。這種鋼板，於鋼中添加例如以質量％計，c :、鋼 η/ · U.05〜〇 4 :〇.2〜3.〇%、及⑽：0·1〜2.5% ’且在2相區施行退 火後，控制冷卻過程之溫度模式以形錢合組織，而這種 鋼板具有無須使用高價合金元素即可顯現特性的特徵。 當欲使用連續炫融鋅電鑛設備對這種鋼板施行鍛辞處 _’通常係先將鋼板表面作脫脂處理，進行表面清潔後， 接著為形成前述組織’於是在無氧化爐進行加熱，於鋼板 表幵/成厚度、.々50nm〜iym之氧化鐵層後，再在還原爐施 行退火將魏化__，紐輯雜融鋅祕槽以施 行鑛’辛處㊣^^要製造合金化炼融鋅電鑛鋼板時，則在 20 1241360 前述步驟浸潰於鍍槽後，將鋼板保持於約400〜600°C溫度， 使鋅與鐵合金化，電鍍層成為Fe與Zn之合金相的（5 1相。 然而，前述鋼板相較於一般深拉伸用冷軋鋼板等，其 易氧化性元素之Si和Μη的含有量多，所以在前述一連串步 5驟中所進行之熱處理時，鋼板表面易形成Si氧化物、Μη氧 化物、或Si與Μη之複合氧化物。但是，在工業規模之設備， 難以將加熱步驟之環境氣體之氧位能減低到不會將S+Mn 氧化的程度，因此鋼板表面形成Si*Mn之氧化物乃是實質 上不可避免的現象。然後，一旦鋼板表面形成⑴氧化層或 10 Μη氧化層，在製造合金化熔融辞電鍍鋼板之合金化步驟 日守，將妨礙Zn與Fe間之合金化，導致留下未形成Fe-Zn合金 相之部分。 較容易想到可作為解決此問題之對策的方法係將合金 化處理’皿度5又得較咼以促進Fe與Zn之合金化，不過，若在 600 C之合金化處理溫度下，鋼板中之沃斯田鐵亦會發 二相义:，所以將合金化處理溫度設得較高時，因保持時 1的不同’吊常鋼板組織將難以變成混合有肥粒鐵相、變 、餘&斯田鐵相3相之組織之所期望的混合組織，結 2〇 、会確保理想之鋼板之成形性及強度。 杧八述問題，日本專利公開公報特開昭55-122865號 ^之方錢錢物轉⑽處理巾利用無氧化爐進行 加熱處理步驟 、 守，於鋼板表面形成40〜lOOOnm之氧化鐵層 /止在還原步驟時朝外方擴散，且抑制&氧化層 白、形成，藉此來改善電錄性。然而，該方法，就氧化狀 124136〇 厚度來看，若還原時間過長，鋼板表面之Si就會增濃而形 成si氧化層，但若還原時間過短，鋼板表面則仍殘留氧化 $ ’導致電錄性不良’即’將產生未形成邮〜合金相之 $ P刀又’取近之連、％式軸鋅電鏡設備，不使用無氧化 壞而使用輕射加熱爐之退火方式正成為主流，而這樣的設 傷並不適用前述方法。 。再者日本專利公開公報特開2麵_謝824號中揭示一 °防止退火日tSi和Μη之選擇性氧化的方法，該方法係對鋼 ⑺反施行熱軋處理後，在直接附著有黑垢之狀態下，於實質 不曰^生還原反應之環境中施行65〇〜9贼溫度範圍之 …、處理W於底部鐵表層部形成充分内部氧化層。然而， >、、了白知連、d補電鑛處裡步驟之外，該紐還需要用 Λ =内部乳化層之熱處理步驟及酸洗處理步驟，因此導 i衣、成本增加。又，具有内部氧化層之電賴板還有電 5 鍍層易剝離之問題。 C ^^明内】 發明概要 有1於别迷問題’本發明之目的在於提供—種電錢層 二成F^Zn合金相之部分所佔面積小於鋼板整體面積 之〇，強度及成形性均優異的合金化炫融辞電鍵鋼板。 本I月之目的亦在於提供—種可以低成本製造前述 合^化炫融辞電錢鋼板而無須於習知連續式溶融辞電鍵製 ^又備上再改造讀或添加處理步驟的製造方法。 :解决月)述問題，本發明人致力於研究探討，結果發 8 1241360 現電鍍層中單獨或複合地含有選自於A1氧化物；Si氧化 物；Μη氧化物；A1與Si之複合氧化物；A1與Μη之複合氧化 物，Si與Μη之複合氧化物；及Α1與Si與Μη之複合氧化物之 1種以上的氧化物粒子，可促進電鍍層之合金化，使鋼板全 5 面獲得均一合金化，於是可提供一種電鍍層中未形成Fe與 Zn合金相之部分所佔面積小於鋼板整體面積之，強度 及成形性均優異的合金化溶融鋅電鍍鋼板。 於電鍍層中添加氧化物粒子可促進電鍍層之合金化， 使鋼板整體獲得均一合金層的根本原因雖然未明，不過本 10發明人持續探討，結果發現若令電鍍層具有前述構造，就 會於鋼板全面均一地發生金化。 又’本發明人亦發現在連續式熔融辞電鍍設備之再結 晶退火步驟時，相對於加熱溫度T rc )，調整還原爐内之 %境氣體之水蒸氣分壓與氫分壓的比（pH2〇/pH2)，使之可 15 滿足大於等於 1·4χ 〇χ 1〇·7τ+5 〇χ 1〇-4、小於等 於6.4χ 10 Τ + 1.7Χ ΐ〇_4τ—〇1，以於自鋼板表面朝内丄〇 //m深度的區域形成内部氧化物，接著依序進行熔融鋅電鍍 处里及a至化處理，就可獲得前述合金化溶融鋅電錢鋼 板。本發明要旨如下。 2〇 ( 1 )種合金化炫融辞電鑛鋼板，係於以質量％計， 含有C : 0.05〜〇·4〇% ; Si : 〇 2〜3 〇% ;論：〇」〜2 5%，且 更含有P : 0.001〜0·05% ; s : 〇 〇〇1〜〇 〇5% ; A1 :大於等於 0.01%、小於等於2% ; B :大於等於〇 〇〇〇5%、小於〇 ;

Ti ·大於等於⑽丨％、小於Q 1% ; v :大於等於⑽1%、小 1241360 於0.3% ; Cr:大於等於〇·〇ΐ%、小於1% ; Nb:大於等於0.01 %、小於0.1% ; Ni :大於等於〇·〇1%、小於2.0% ; Cu :大 於等於0.01%、小於2.0% ; Co :大於等於0.01%、小於2.0 % ;及“〇 :大於等於〇·〇ι%、小於2·0%之其中1種或2種以 5 上，又，剩餘部分為Fe及不可避免之不純物的鋼板之表面， 具有一 Fe濃度為7〜15質量％，A1濃度為〇.〇1〜1質量％，且 剩餘部分為Zn和不可避免之不純物的Zn合金電鑛層，並且 該電鍍層中單獨或複合地含有選自於A1氧化物；Si氧化 物；Μη氧化物；A1與Si之複合氧化物；A1與Μη之複合氧化 10 物；Si與Μη之複合氧化物；及Α1與Si與Μη之複合氧化物之 1種以上的氧化物粒子。 (2 )如（1 )之合金化、j：容融鋅電鑛鋼板，其中前述氧 化物粒子是氧化矽、氧化锰、氧化鋁、矽酸鋁、矽酸結、 錳鋁氧化物、及錳鋁矽酸鹽之任一種以上者。 15 ( 3 )如（1 )之合金化熔融辞電鍍鋼板，其中前述氧 化物之粒徑之平均直徑為0.01〜1 //m。 (4)如（1)〜（3)項中任一項之合金化熔融辞電鍍 鋼板，其中前述鋼板之組織具有肥粒鐵相、變軔鐵相、及 殘留沃斯田鐵相之複合組織。 20 ( 5 ) —種合金化溶融鋅電錢鋼板之製造方法，係藉連 續式炫融辞電鍵設備將具有（1 )之成分之鋼板製成合金化 熔融鋅電鍍鋼板者’該製造方法係令該設備之還原爐之再 結晶退火步驟時的加熱溫度T為大於等於65〇°c、小於等於 900C，並且使前述鋼板通過該還原爐之環境氣體之水蒸氣 10 1241360 分壓ph2o與氫分壓ph2的比PH2〇/ph2可滿足 y 1 a-1〇T2_ . 、t π i.4 4—^ 1〇·7τ+5·〇χ l〇_4、小於等於6·4χ 1(Γ7Τ2 + ο·1的％境氣體，以於自前述鋼板表面朝内ι 〇 _深度的區域形成内部氧化物，接著依序進行熔· 處理及合金化處理。 (6) 如（5)之合金化熔融鋅電鍍鋼板之製造方法， 其中W述内部氧化物是選自於氧切、氧储、氧化叙、 ^酉夂鋁石夕U孟、猛铭氧化物、及㈣呂石夕酸鹽之—種以上 10 15 20 (7) 如（5)之合金化熔融辞電鍍鋼板之 其中前述氧化物之粒徑之平均直徑為ο·οι〜i"m。， ⑴如（5)〜⑺中任一項之合金 板之製造方法，苴φ‘、+、力^ 一 节电鑛鋼 ,，、中則述鋼板之組織具有肥粒鐵相、變軔 鐵相、及殘料斯田鐵相之複合組織。 欠軔 圖式簡單說明 之 弟1圖疋顯示本發明合金化炫融辞電 一例的模式圖。 双心m向 C實施方式】 較佳實施例之詳細說明 本&月之合金切融鋅電鑛鋼板之特徵在於兼呈優显 Γ堅成形性及強度兩種特性，且電錢層中未形二與= 至相之所佔面積小於鋼板整體面積之10%。 若欲賦與如此特徵，首先要確保詞板本:之延展性及 強度，故令鋼板成分質量％ 又 貝里/0 τ 3 有 C : 0·05〜0 40% ; 11 5 免之 以’ Mn · 0·1〜2·5% ’且剩餘部分為Fe及不可避 沃其屯物並且鋼板組織為含有肥粒鐵相、變軔鐵相、 相之多m另’本發 鋼組成含有 里岣是以質量％計。 板下’述於本$明所用之合金化容融鋅電鍍鋼板之鋼 母材添加各添加元素的理由。 10 〜C是添加用以使鋼板之沃斯田鐵相穩定之元素。c含有 =小咖5%，並無效果，又，若大於㈣％，將導致溶 $趣化等冑本發明之溶融鋅電鑛鋼板在實用上有不良 〜曰’·㈣令C含有量為大於等於0.05%、小於等於0.4%。 疋添加用以藉使C增濃到沃斯田鐵相之作用，令沃斯 :相即使在室溫下仍可穩定存在的元素。其含有量若小 成X亚然该等效果，又，若大於3.0%，内部氧化膜形 15 過厚將導致钱層_，所⑽含有量為大於等於Μ %、小於等於3.0%。 Μη是為防止熱處理過程當中沃斯田鐵相變態為波來 ^所:須添加的讀。其含有量到、於Q 1%，並無效果， 若大於2·5% ’將導致溶接部斷裂等，對本發明之溶融 鋅*電鑛鋼板在實用上有不良影響，所以令含有之施濃度大 於等於0.1%、小於等於2 5%。 、、本發明之鋼板母材，基本上是添加有前述元素，不過， q、、加兀素亚不僅限於該等元素，為改善鋼板諸特性，亦可 、力作用已為公知之兀素，例如，亦可含有具可提高觸 成形性之效果Μ卜為提高鋼板之誠成雜所需八1量， 12 1241360 且大於等於0·01%，不過邮添加過量將導致電鍛性惡化 或夾雜物增加，所以A1含有量宜小於等於2%。 “ 又，本發明亦可含有P ·· 0·001〜0·05%，s : 〇〇〇1〜〇〇5 %。 5 p是添加用以增加鋼板強度之元素，可視所需強度程度 來添加。若添加量多，將偏析到晶界，使局部延展性變差， 所以宜以0.05%為上限。宜以〇〇〇1%為下限，則是因為如 果較0.001%還少，將造成製鋼階段之精鍊時成本增加。 S是會生成MnS，使局部延展性、熔接性惡化，不宜存 10在鋼中之元素，所以宜以〇·〇5%為上限。下限則因為與p 一 樣地將造成製鋼階段之精鍊時成本增加，故宜以〇•⑼丨％為 下限。 又，例如亦可含有具有提高淬火效果之B、Ti、v、Cr、 Nb之中之1種或2種以上，其中，b大於等於〇 〇〇〇5%、小於 15 0.01%，丁丨大於等於0.01%、小於0.1% ; V大於等於0 01%、 小於0.3% ; Cr :大於等於0.01%、小於; Nb :大於等於 0.01%、小於0.1%。該等元素是添加用以提高鋼板淬火性 者，如果分別小於前述含有濃度，就不能獲得預期淬火性 改善效果。又，雖然分別亦可含有前述含有濃度上限以上， 20 不過，其效果飽和，無法獲得可與成本均衡之淬火性改善 效果。 又，例如亦可含有大於等於0.01%、小於2.0%之具有 改善強度效果之Ni、Cu、Co、Mo等。該等元素是添加用以 改善強度者，如果小於規定濃度，就不能獲得改善強度效 13 1241360 果’另一方面’若含有過量恥、以、〜，。，將導致強度 過強或合金成本上揚。又，亦可含有N等—般不可避免之元 素。 為了賦與本發明之溶融辞電鑛鋼板在室溫下加工會誘 5發相變態之優異加工性及強度，鋼板組織為包含有肥粒鐵 相、沃斯田鐵相、及變軔鐵相之3相的多相組織。 本發明之合金化熔融鋅電鍍鋼板之電鍍層的組成，係 以質量％計，含有7〜15%之以濃度，〇〇ι〜ι%μ濃度， 且剩餘部分為Ζη和不可避免之不純物。 10 關於Fe，其理由係因為電鍍層之Fe濃度若小於7%，將 導致化學轉換處理不良，而若大於15%，則加工時將造成 電鍍層剝離。至於A1，其理由係因為電鍍層之八丨含有量若 小於0.01%，將造成以與仏之合金化過度，而若大於1%， 則耐蝕性將變差。又，並沒有特別限制電鍍之適當量。 15 接下來，說明本發明之合金化炫融辞電鑛鋼板之電錢 層之構造。 第1圖是顯示本發明之合金化熔融鋅電鍍鋼板之截面 模式圖之一例。本發明之合金化熔融辞電鍍鋼板係電鐘層 中單獨或複合地含有A1氧化物；Si氧化物；]vin氧化物；A1 20與义之複合氧化物；A1與Μη之複合氧化物；Si與Mn之複合 氧化物；及Α1與Si與Μη之複合氧化物之粒子之一種以上的 構造。因為電鍍層為如此構造，故可由電鏡層中之氧化物 粒子來促進Fe與Ζη之合金化，且於鋼板全面均一地發生合 金化’使未形成Fe-Zn合金相之部分之面積小於鋼板整體面 14 1241360 積之10%。 電鍍層之Fe-Zii合金化程度之評價，係隨意從鋼板選擇 刀析點，並對電鍍層之成分進行定量分析，且評定當電鍍 層組成在本發明範圍之Fe濃度範圍為7〜15質量％時為合 5格。分析方法並沒有特別限制，且下述分析法及評價例並 非用以限疋本發明|。分析法可使用藉輝光放電發光分析 法、螢光X射線分析法、χ射線微分析法、透射電子顯微鏡 十電錢層巾之Fe濃度進行定量分析或藉溶解液溶解電鑛層 I進仃化學分析的方法。各分析點之尺寸，只要對應所使 10用^析方法來設定最佳尺寸即可。又，每1片鋼板之分析點 數量也並無限制’不過為獲得代表性之良好評價結果，對i ★板且刀析多處以確認電鏡層組成在本發明範圍之Fe 上範圍為7〜丨5質量％之處是否佔所有分析處之9〇%以 口此，就分析點數量而言，係宜對丨片鋼板隨機選定5 15處以上進行分析。 例如，可使用如下之評價方法。即，對1片鋼板隨機選 ^處刀析點’且藉輝光放電發光分析法對電鍍層中之Fe 又订疋量分析來評價電鍍層之Fe_Zn之合金化程度。此 時，各八 20 77析點之尺寸一定，為直徑5mm。當電鍍層中之Fe 漢度 7 Jrfr X ”、、〜I5質量％之處有9處以上時，判定為合格，除此以 曰 化則判辦為不合格，例如電艘層中之Fe濃度小於7質 if之處有2處以上時’表示合金化不足，判定為不合格， :包鍍層中之^濃度大於15質量％之處有2處以上時，則表 示合金化過度。 15 1241360 電锻層中含有之A1氧化物；Si氧化物；Μη氧化物；A1 與Si之複合氧化物；A1與Μη之複合氧化物；Si與Μη之複合 氧化物；及Α1與Si與Μη之複合氧化物分別為氧化矽、氧化 錳、氧化鋁、矽酸鋁、矽酸猛、錳鋁氧化物、及錳鋁石夕酸 5 鹽。Si、Μη、Α1是添加作為鋼板成分之元素，由於它們分 別會在鋼板之熱處理步驟時於鋼板表層部變成氧化物而形 成氧化矽、氧化錳、氧化鋁、矽酸鋁、矽酸錳、錳紹氧化 物、及锰鋁石夕酸鹽，所以可輕易地使電鑛層中含有該等氧 化物粒子。用以使電鍍層中含有前述氧化物粒子的方法如 10 後所述。 另外，為促進電鍍層之Fe與Ζη之合金化而使電鍍層中 含有之氧化物粒子，亦可是除前述氧化秒、氧化猛、氧化 銘、石夕酸銘、矽酸錳、錳鋁氧化物、及錳鋁矽酸鹽以外的 氧化物，不過此時必須於鍍槽添加該氧化物粒子，或於鋼 15板添加該氧化物之主成分元素，所以將會導致製造成本增 加0 電鍍層中含有之氧化物粒子之尺寸，以平均直徑大於 等於0.01/zm、小於等於丨，為佳。理由係、氧化物粒子之 平均直徑若小於〇.01//m，可使電艘層均一地發生^仏合 20金化之效果不佳，而若氧化物粒子之平均直徑大於， 則合金化溶融鋅電鍍鋼板加工時，氧化物粒子易成為裂開 之起點’使加工部之咖性惡化，對本發明之溶融辞電錢 鋼板在實用上有不良影響。 此外，本發明所說之氧化物粒子之平均直徑，係指觀 16 1241360 察並檢驗電鍛層截面所得之氧化物粒子 <平均圓相當直 徑，而氧化物粒子是否為球狀、板狀、 拘。 或針狀等形狀則不 測量氧化物粒子之平均直徑之方法， Γ舉出研磨出合 5 金化熔融辞電鍍鋼板之截面或以ΠΒ(聚隹抓 A…、離子束加工裝 置）施行加工露出截面而製成試樣後，再藉掃描型電子顯 微鏡進行觀察、藉X射線微分析法進行面分析、藉歐傑電子 (Auger electron)分析法進行面分析來分析氧化 平均直徑的方法。或者，亦可將鋼板截面加工成含有電鑛 10層之薄片後，藉透射型電子顯微鏡觀察之。本發明亦可對 藉該等分析法獲得之影像資料進行影像解析，瞀 粒子之圓相當直徑，且只要其平均值是大於等Z 小於等於l#m，則即使所觀察之區域内含有小於〇〇i#m 之粒子或大於1//m之粒子亦無妨。 15 又，前述氧化物粒子在電鍍層中之含有量，雖沒有特 別限制，不過電鍍層中含有之粒子密度宜大於等於& 1〇8 個/cm2、小於等10"個/cm2。因為氧化物粒子含有量 小於lx 108個/cm2時，就無法發揮促進電鍍層之^與〜合金 化，使鋼板全面均一地發生合金化的效果，另一方面，大 20於lx 1011個W之過剩氧化物粒子將成為導致電鐘層剝離 之因素。 接著，說明本發明之合金化溶融鋅電錢鋼板之製造方 法。 本發明係藉連續式熔融鋅電鍍設備來對前述高強度鋼 17 1241360 板進彳于合金化炼融鋅電鑛。 本發明之合金化熔融鋅電鍍鋼板之製造方法，在連續 式溶融辞電鍵設備之再結晶退火步驟時，設定加熱模式， 使鋼板可變成如前述期望之組織。即，在還原爐之65〇〜9〇〇 5 〇之2相供存區域對鋼板進行30秒〜10分鐘之退火處理。還 原爐内之環境氣體為含有卜川質量％範圍之氫氣的氮氣， 且導入水蒸氣到爐内以調整環境氣體之水蒸氣分壓與氫分 壓的比（PH2〇/PH2)。本發明係相對於在該再結晶退火步驟 牯之别述加熱溫度τ (。(3 )，將還原爐之環境氣體之水蒸氣 10分壓與氫分壓的比（ρη20/ρη2)調整為大於等於以父 1〇-10Τ2-1·Οχ 1〇-7Τ+5 〇χ 1〇-4、小於等於64)< 1〇_7丁2+17 X 10·4Τ —0.1 〇 將還原爐之環境氣體之水蒸氣分壓與氫分壓的比 15 20 (ΡΗ2〇/ΡΗ2)限定在前述範圍之理由如下所述。即，由於 本發明於鋼板中含有大於等於0.2質量％之义及大於等於 0.1質量％之隱，所以ΡΗ2〇/ΡΗ2若小於i 4χ丨^护一丨〇χ 1(Τ7Τ+5·0χ 1(Τ4，鋼板表面就會形成外部氧化膜，引起電 鍍層岔接不良。又，由於本發明於鋼板中添加之以小於等 於3.0質量％而施小於等於2·5質量％，所以ρΗ2〇/ρΗ2若大 於6·4χ 10 7Τ2+1·7χ l〇-4T—〇 1，將耶 士 •將$成鐵撖欖石等Fe氧化 物’造成「無⑽」現象。以前述方法進行退火處理，可 於自鋼板表面朝内丨仰喊内深度之區域，形成單獨或複 合地含有氧化矽、氧化錳、氧化鋁、矽酸鋁、矽酸錳、錳 鋁氧化物、及錳鋁矽酸鹽之内部氧化物之一種乂上的構告 18 1241360 接下來’在電鍍步驟，以每秒卜加^^^之冷卻速度將前 述鋼板冷卻到350〜500。(：溫度範圍，並保持5秒〜20分鐘之 後’將鋼板浸潰於含有大於等於〇〇1質量％、小於等於 里％之八1且剩餘部分為zn與不可避免之不純物的溶融鋅電 5鍍槽以施行電鍍。此時電鍍槽之溫度和浸潰時間並沒有特 別限制’另外’前述電鍍步驟之加熱及冷卻模式之例也非 用以限定本發明者。 在前述熔融鋅電鍍後之合金化處理時，將前述鋼板保 持在450〜600 C之溫度達5秒〜2分鐘，以引起以與211之合金 10化反應，並且使前述在還原爐之退火處理時形成在鋼板表 面之内部氧化物移動到電艘層而形成本發明合金化溶融辞 電鍍鋼板特徵所在之電鑛層中含有氧化物粒子的電錄層構 造0 15 20 此外，在形成前述電鑛層構造時，鋼板表面之内部' 化物不必全都移動到電鑛層中，其中—部分亦可殘二 板中。 ’ 本發明由於電鑛層中所含氧化物粒子之作用可促軌 與之合純，和合錢纽狀加⑽纽保持時間 只要在财述範圍内’就可使合金化充分均_地發生 可在不減少鋼板中之沃斯田鐵相下，完成合金化處理，於 是可獲得具有關望之崎鐵相、變_相、 ^ 之混合組織的鋼板。 4田鐵相 實施例 不過本發明並不 以下，藉由實施例具體說明本發明， 19 1241360 限於本實施例。 藉連續式熔融鋅電鍍設備，按表2所示條件對表1所示 之供試材鋼板施行再結晶退火處理、電鍍處理、及合金化 處理。 5 表1 測試材 記號 成分組成（重量％) 備考 C Si Μη A1 P S Ti Nb Ni Cu NA 0.1 1.2 1.3 0.004 0.003 本發明 範圍 A 0.1 0.2 1.6 0.1 0.005 0.006 0.02 0.6 0.2 本發明 範圍 B 0.1 0.2 1.5 0.7 0.005 0.007 0.02 0.01 0.01 0.2 本發明 範圍 C 0.1 1.5 1.5 0.03 0.005 0.006 0.002 本發明 範圍 D 0.05 1.4 2.3 0.3 0.005 0.007 本發明 範圍 E 0.1 1.5 0.5 0.2 0.004 0.006 本發明 範圍 F 0.1 0.1 1.4 0.4 0.006 0.003 比較例 表2 處理條件 編號 退火溫度 (°C) ph2o/ph2 備考 1 700 0.01 本發明例 2 700 0.0004 比較例 3 800 0.01 本發明例 4 800 0.03 本發明例 5 800 0.0004 比較例 6 800 0.0003 比較例 7 900 0.02 本發明例 8 900 0.0004 比較例 20 1241360 將熔融辞電鍍槽調整成鍍槽溫度：5〇(rc，鍍槽組成： δ有0 · 1貝里％之A1且剩餘部分為Zn和不可避免之不純 物。逛原爐之環境氣體，係將水蒸氣導入添加有1〇質量％ 之H2氣的N2氣，並調整水蒸氣導入量以調整水蒸氣分壓與 5氫分壓之比（PH2〇/PH2)。將退火溫度及Ph2〇/PH2設定為 表2所示之值，且對表1所示之鋼板施行再結晶退火處理 後，將之浸潰於鍍槽，並藉氮氣擦淨作用將電鍍附著量調 整為60g/m2。合金化處理的進行係在叫氣中將鋼板加熱到 500。(：，並保持3〇秒鐘。 鋼板強度係藉JIS Z 2201來評價，且判定49〇MPa以上 為合格。鋼板之延伸性係採用JIS5號拉伸測試片，進行規 測厚度50mm、拉伸速度1〇mm/分鐘之常溫拉伸測試來進行 貝，且判定呈現30%以上之延伸性者為合格者。 電鍍層内之氧化物粒子的評價係研磨使電錢層截面露 出且藉W田型電子顯微鏡（SEM)進行觀察及氧化物粒 ^影像拍攝。將藉SEM所拍攝之前述拍攝影像數位化， 亚猎影像解析法抽出具有相當於氧化物之亮度之部分，作 成2值化衫像，亚對所作成之2值化影像施行雜訊除去處理 /、i里各粒子之圓相當直徑，再求出觀察視野内整體所 2〇檢測·子之圓相當直徑之平均值。 電錢層之Fe-Zn合金化程度之評價，係從各鋼板隨機選 f 1〇處分析點，且_光放《光分析法對魏層中之Fe 濃度進行定量分析。各 〆 谷刀析點之尺寸一定，為直徑5mm。 虽電鑛層中之Fe濃度為7〜15f量％之處有9處以上時，判定 21 1241360 為合格，除此以外之情形則判斷為不合格，例如電鍍層中 之Fe濃度小於7質量％之處有2處以上時，表示合金化不 足，判定為不合格，當電鍍層中之Fe濃度大於15質量％之 處有2處以上時，則表示合金化過度，判定為不合格。 5 表3顯示評價結果。依據表3，施行過合金化熔融鋅電 鍍處理之測試材當中，本發明例係強度、延伸性、合金化 度均合格，比較例則係強度和延伸性合格，但是合金化度 卻不合格，或延伸性和合金化度合格，但是強度卻不合格。 又，確認施行過本發明例之合金化熔融鋅電鍍處理之測試 10 材之電鍍層中，含有A1氧化物；Si氧化物；Μη氧化物；A1 與Si之複合氧化物；Α1與Μη之複合氧化物；Si與Μη之複合 氧化物；及Α1與Si與Μη之複合氧化物之一種以上的氧化物 粒子。 15 20 22 1241360 表3 測試材 記號 處理條件 編號 電鍍層中 氧化物粒子之 平均直徑（V m ) 強度 評價 延伸性 評價 合金化度 評價 備考 NA 3 0.2 〇 〇 〇 本發明例 NA 4 0.4 〇 〇 〇 本發明例 NA 5 ND 〇 〇 X 比較例 NA 7 0.4 〇 〇 〇 本發明例 NA 8 ND 〇 〇 X 比較例 A 3 0.4 〇 〇 〇 本發明例 A 4 0.2 〇 〇 〇 本發明例 A 5 ND 〇 〇 X 比較例 A 7 0.2 〇 〇 〇 本發明例 A 8 ND 〇 〇 X 比較例 B 1 0.3 〇 〇 〇 本發明例 B 2 ND 〇 〇 X 比較例 B 3 0.2 〇 〇 〇 本發明例 B 4 0.2 〇 〇 〇 本發明例 B 5 ND 〇 〇 X 比較例 B 6 ND 〇 〇 X 比較例 C 1 0.5 〇 〇 〇 本發明例 C 2 ND 〇 〇 X 比較例 C 3 0.5 〇 〇 〇 本發明例 C 4 0.5 〇 〇 〇 本發明例 C 5 ND 〇 〇 X 比較例 C 6 ND 〇 〇 X , 比較例 C 7 0.4 〇 〇 〇 本發明例 C 8 ND 〇 〇 X 比較例 D 3 0.6 〇 〇 〇 本發明例 D 4 0.5 〇 〇 〇 本發明例 D 5 ND 〇 〇 X 比較例 D 6 ND 〇 〇 X 比較例 E 3 0.2 〇 〇 〇 本發明例 E 4 0.2 〇 〇 〇 本發明例 E 5 ND 〇 〇 X 比較例 E 6 ND 〇 〇 X 比較例 F 3 ND 〇 X 〇 比較例 F 4 ND 〇 X 〇 比較例 F 5 ND 〇 X 〇 比較例 F 6 ND 〇 X 〇 比較例 〇：合格，X :不合格，ND :未檢測 1241360 產業上可利用性 本發明之合金化熔融鋅電鍍鋼板係於電鍍層中含有氧 化物粒子，使未形成Fe與Zn合金相之部分所佔面積小於鋼 板整體面積之10%，強度及成形性均優異的鋼板，又，藉 5 由本發明之製造方法，可僅改變既有連續式鍍鋅製造設備 之操作條件，就能以低成本製造本發明之鋼板。 L圖式簡單說明】 第1圖是顯示本發明合金化熔融辞電鍍鋼板之截面之 一例的模式圖。 10 【圖式之主要元件代表符號表】 (無） 24

Claims (1)

1241360 拾、申請專利範圍： 1 · 一種合金化熔融辞電鍍鋼板，係於以質量％計，含 有 C : 0.05〜0.40% ; Si : 0.2〜3.0% ; Μη : 0·1 〜2.5%， 且更含有 Ρ : 0.001 〜0.05% ; S : 0.001 〜〇·〇5% ; Α1 : 5 大於等於〇·〇1%、小於等於2%; Β:大於等於0.0005 %、小於0.01% ; Ti :大於等於0.01%、小於0.1% ; v:大於等於0.01%、小於0.3% ; Cr:大於等於0.01 %、小於1% ; Nb :大於等於0.01%、小於0.1% ; Ni ··大於等於0·01%、小於2 〇% ; Cu ··大於等於 10 0·01%、小於 2.0% ; Co :大於等於 0.01%、小於 2.0 % ;及Mo :大於等於0·01%、小於2 〇%之其中i 種或2種以上， 又’剩餘部分為Fe及不可避免之不純物的鋼板 之表面’具有—Fe濃度為7〜15質量％，A1濃度為 15 0·01〜1質量％，且剩餘部分為Zn和不可避免之不純 物的Zn合金電鍍層，並且該電鍍層中單獨或複合地 含有選自於A1氧化物；Si氧化物；Μη氧化物；A1與 Si之複合氧化物；A1與Μη之複合氧化物；Si與^^之 複合氧化物；及八丨與以與^^^之複合氧化物之丨種以上 20 的氧化物粒子。 2·如申請專利範圍第丨項之合金化熔融辞電鍍鋼板， 其中前述氧化物粒子是氧化矽、氧化錳、氧化鋁、 矽酸鋁、矽酸錳、錳鋁氧化物、及錳鋁矽酸鹽之任 一種以上者。 25 !24136〇 女申明專利範圍第丨項之合金化熔融辞電鍍鋼板， 其中前述氧化物之粒徑之平均直徑為O My 。 4·如申請專利範圍帛Η項中任一項之合金化炫融辞 電鍍鋼板，其中前述鋼板之組織具有肥粒鐵相、變 軔鐵相、及殘留沃斯田鐵相之複合組織。 5· —種合金化熔融辞電鍍鋼板之製造方法，係藉連續 式熔融鋅電鍍設備將具有申請專利範圍第丨項之成 刀之鋼板製成合金化熔融鋅電鍍鋼板者，該製造方 法係令該設備之還原爐之再結晶退火步驟時的加熱 溫度τ為大於等於65(rc、小於等於9〇〇<t，並且使 所述鋼板通過該還原爐之環境氣體之水蒸氣分壓 PH2〇與氫分壓PH2的比pH2〇/pH2可滿足大於等2 1·4χ 10 T - 1·0Χ 10々+5 〇χ 1〇-4、小於等於 6 4 X 10 τ + 1·7χ 10 4τ—〇·ι的環境氣體，以於自前述 鋼板表面朝内LOem深度的區域形成内部氧化 物，接著依序進行熔融鋅電鍍處理及合金化處理。 6. ^申請專利範圍第5項之合金㈣融鋅魏鋼板之 製造方法，其中前述内部氧化物是選自於氧化矽、 氧化錳、氧化鋁、矽酸鋁、矽酸錳、錳鋁氧化物、 及I孟銘石夕酸鹽之一種以上者。 7. ^申請專利範圍第5項之合金化㈣辞電錢鋼板之 製造方法，其中前述氧化物之粒徑之平均直徑為 〇·〇1 〜1 // m 〇 8·如申請專利_第5〜7項中任—項之合金化溶融辞 26 1241360 電鍍鋼板之製造方法，其中前述鋼板之組織具有肥 粒鐵相、變軔鐵相、及殘留沃斯田鐵相之複合組織。 27