高强度熔融镀锌钢板的制造方法

文档序号:1661420 发布日期:2019-12-27 浏览:33次 >En<

阅读说明:本技术 高强度熔融镀锌钢板的制造方法 (Method for producing high-strength hot-dip galvanized steel sheet ) 是由 寺岛圣太郎 伏胁祐介 牧水洋一 增冈弘之 长谷川宽 于 2018-04-24 设计创作,主要内容包括:本发明的目的在于提供一种制造具有高的强度-伸长率平衡、且镀覆密合性、表面外观优异的高强度熔融镀锌钢板的方法。该方法进行下述工序:第1加热工序,将由规定的成分组成构成的钢板在H&lt;Sub&gt;2&lt;/Sub&gt;浓度为0.05vol%以上30.0vol%以下、露点为0℃以下的气氛中加热至800℃以上950℃以下的温度区域;第1酸洗工序,将上述第1加热工序后的钢板在氧化性酸性水溶液中进行酸洗,并进行水洗;第2酸洗工序,将上述第1酸洗工序后的钢板在非氧化性酸性水溶液中进行酸洗,并进行水洗;第2加热工序,将上述第2酸洗工序后的钢板在H&lt;Sub&gt;2&lt;/Sub&gt;浓度为0.05vol%以上30.0vol%以下、露点为0℃以下的气氛中、在700℃以上900℃以下的温度区域保持20秒以上300秒以下;和对上述第2加热工序后的钢板进行熔融镀锌处理的工序。(Objects of the inventionTo provide a method for producing a high-strength hot-dip galvanized steel sheet having a high strength-elongation balance, excellent plating adhesion and surface appearance. The method comprises the following steps: a 1 st heating step of heating a steel sheet having a predetermined composition in the presence of H 2 A temperature region in which the temperature region is heated to 800 ℃ to 950 ℃ in an atmosphere having a concentration of 0.05 vol% to 30.0 vol% and a dew point of 0 ℃ or lower; a 1 st pickling step of pickling the steel sheet after the 1 st heating step in an oxidizing acidic aqueous solution and washing the steel sheet with water; a 2 nd pickling step of pickling the steel sheet after the 1 st pickling step in a non-oxidizing acidic aqueous solution and washing the steel sheet with water; a 2 nd heating step of subjecting the steel sheet after the 2 nd pickling step to H 2 A temperature range of 700 to 900 ℃ is maintained in an atmosphere having a concentration of 0.05 to 30.0 vol% and a dew point of 0 ℃ for 20 to 300 seconds; and a step of subjecting the steel sheet after the 2 nd heating step to a hot dip galvanizing treatment.)

高强度熔融镀锌钢板的制造方法

技术领域

本发明涉及适合用于汽车构件用途的高强度熔融镀锌钢板的制造方法。

背景技术

近年来,从保护地球环境的方面出发,强烈要求改善油耗定额以削减汽车的CO2排放量。与之相伴,由车体部件的薄壁化带来的车体轻量化的动向变得活跃,作为车体部件用材料的钢板的高强度化需求提高。

Si、Mn等固溶强化元素的添加对于钢板的高强度化是有效的。但是,这些元素具有比Fe容易氧化的易氧化性,因此,在制造以大量含有这些元素的高强度钢板为母材的熔融镀锌钢板和合金化熔融镀锌钢板时,存在下述问题。

通常,为了制造熔融镀锌钢板,在非氧化性气氛中或还原气氛中以600~900℃左右的温度进行钢板的加热退火后,实施熔融镀锌处理。钢中的易氧化性元素即使在通常使用的非氧化性气氛中或还原气氛中也被选择氧化,在表面上浓缩而在钢板表面形成氧化物。该氧化物使熔融镀锌处理时的钢板表面与熔融锌的润湿性降低,因而随着钢中的易氧化性元素浓度增加,镀覆润湿性急剧降低,从而导致经常发生未镀覆。即使在未发生未镀覆的情况下,由于在钢板与镀层之间存在氧化物,因此镀覆密合性劣化。特别是即使少量添加Si,也会使与熔融锌的润湿性显著降低,因此,熔融镀锌用钢板大多添加对润湿性影响更小的Mn。但是,Mn氧化物也会使与熔融锌的润湿性降低,因此在大量添加的情况下,上述未镀覆的问题变得显著。

针对该问题,专利文献1中提出了下述方法:在对钢板进行退火后,实施酸洗,由此将形成于表面的氧化物溶解除去,之后再次进行退火,实施熔融镀锌。但是,该方法中合金元素的添加量多的情况下,在再退火时表面会再次形成氧化物,即使未产生未镀覆等外观缺陷,镀覆密合性有时也会劣化。

此处,提高镀覆密合性的方法之一为下述方法:对钢板表面赋予微小的凹凸,获得镀层界面的锚固效应。专利文献2中提出了下述方法:对含有Mn的钢板进行退火,通过轧制将钢板表面产生的球状或块状的Mn氧化物压入钢板,之后对Mn氧化物进行酸洗除去,由此在钢板表面形成微小的凹凸。但是,该方法需要在退火后追加轧制工序。此外,在退火后氧化物的形状为球状或块状的Mn添加钢的情况下是有效的,但是在容易形成膜状氧化物的高Si添加钢的情况下效果小,即使在后续的酸洗工序中,由于Si氧化物为惰性,因而也难以除去,因此所允许的Si添加量的上限比较小,为0.80%,不足以通过添加Si而得到优异的强度-伸长率平衡。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第3956550号公报

专利文献2:日本特愿2015-551886号

发明内容

发明所要解决的课题

鉴于这种情况,本发明的目的在于提供一种制造具有高的强度-伸长率平衡、且镀覆密合性、表面外观优异的高强度熔融镀锌钢板的方法。

用于解决课题的手段

本发明人为了解决上述课题,进行了反复深入的讨论和研究。结果发现:在对Si添加钢进行退火后,在氧化性水溶液中进行酸洗、水洗,之后在非氧化性水溶液中进行酸洗、水洗,由此形成于表面的Si氧化物连同铁素体粒一起被除去,得到清洁的钢板表面,从而能够对随后进行第2次退火后的钢板表面进行镀覆处理。并且发现:由此,基于两阶段退火工序的材质设计也能够适用于Si添加,能够制造具有优异的强度(TS)-伸长率(El)平衡的熔融镀锌钢板。此外,作为次要效果,发现:在氧化性水溶液中进行了酸洗的钢板表面形成有微小的凹凸,通过镀覆后的界面处的锚固效应,镀覆密合性提高。

本发明基于上述技术思想,其特征如下。

[1]一种高强度熔融镀锌钢板的制造方法,其具有下述工序:第1加热工序,将钢板在H2浓度为0.05vol%以上30.0vol%以下、露点为0℃以下的气氛中加热至800℃以上950℃以下的温度区域,上述钢板作为成分组成以质量%计含有C:0.040%以上0.500%以下、Si:0.80%以上2.00%以下、Mn:1.00%以上4.00%以下、P:0.100%以下、S:0.0100%以下、Al:0.100%以下、N:0.0100%以下,剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成;第1酸洗工序,将上述第1加热工序后的钢板在氧化性酸性水溶液中进行酸洗,并进行水洗;第2酸洗工序,将上述第1酸洗工序后的钢板在非氧化性酸性水溶液中进行酸洗,并进行水洗;第2加热工序,将上述第2酸洗工序后的钢板在H2浓度为0.05vol%以上30.0vol%以下、露点为0℃以下的气氛中、在700℃以上900℃以下的温度区域保持20秒以上300秒以下;和对上述第2加热工序后的钢板进行熔融镀锌处理的工序。

[2]如[1]所述的高强度熔融镀锌钢板的制造方法,其中,作为成分组成以质量%计进一步含有选自Ti:0.010%以上0.100%以下、Nb:0.010%以上0.100%以下、B:0.0001%以上0.0050%以下中的至少一种元素。

[3]如[1]或[2]所述的高强度熔融镀锌钢板的制造方法,其中,作为成分组成以质量%计进一步含有选自Mo:0.01%以上0.50%以下、Cr:0.60%以下、Ni:0.50%以下、Cu:1.00%以下、V:0.500%以下、Sb:0.10%以下、Sn:0.10%以下、Ca:0.0100%以下、REM:0.010%以下中的至少一种元素。

[4]如[1]~[3]中任一项所述的高强度熔融镀锌钢板的制造方法,其中,在上述第2酸洗工序后且上述第2加热工序前具有下述氧化工序:在O2浓度为0.1vol%以上20vol%以下、H2O浓度为1vol%以上50vol%以下的气氛中,加热成钢板的温度为400℃以上900℃以下的范围。

[5]如[4]所述的高强度熔融镀锌钢板的制造方法,其中,在上述氧化工序后具有下述还原工序:在O2浓度为0.01vol%以上且小于0.1vol%、H2O浓度为1vol%以上20vol%以下的气氛中,加热成钢板的温度为600℃以上900℃以下的范围。

[6]如[1]~[5]中任一项所述的高强度熔融镀锌钢板的制造方法,其中,上述第1酸洗工序的氧化性酸性水溶液为硝酸或对硝酸混合盐酸、氢氟酸、硫酸中的任一种而得到的酸。

[7]如[1]~[6]中任一项所述的高强度熔融镀锌钢板的制造方法,其中,上述第2酸洗工序的非氧化性酸性水溶液为混合有选自盐酸、硫酸、磷酸、焦磷酸、甲酸、乙酸、柠檬酸、氢氟酸、草酸中的1种或2种以上的酸。

[8]如[1]~[7]中任一项所述的高强度熔融镀锌钢板的制造方法,其中,具有下述合金化处理工序:对上述进行熔融镀锌处理的工序后的钢板进一步进行合金化处理。

发明的效果

根据本发明,可得到一种具有高的强度-伸长率平衡、且表面外观和镀覆密合性优异的高强度熔融镀锌钢板。通过将本发明的高强度熔融镀锌钢板适用于例如汽车结构构件,从而能够通过车体轻量化实现油耗定额改善。

具体实施方式

以下,对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是,本发明不限定于以下的实施方式。另外,表示成分量的“%”是指“质量%”。

首先,对成分组成进行说明。

以质量%计,含有C:0.040%以上0.500%以下、Si:0.80%以上2.00%以下、Mn:1.00%以上4.00%以下、P:0.100%以下、S:0.0100%以下、Al:0.100%以下、N:0.0100%以下,剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。另外,除了上述成分以外,还可以进一步含有选自Ti:0.010%以上0.100%以下、Nb:0.010%以上0.100%以下、B:0.0001%以上0.0050%以下中的至少一种元素。另外,除了上述成分以外,还可以进一步含有选自Mo:0.01%以上0.50%以下、Cr:0.60%以下、Ni:0.50%以下、Cu:1.00%以下、V:0.500%以下、Sb:0.10%以下、Sn:0.10%以下、Ca:0.0100%以下、REM:0.010%以下中的至少一种元素。以下,对各成分进行说明。

C:0.040%以上0.500%以下

C为奥氏体稳定化元素,是对强度和延展性的提高有效的元素。为了得到这样的效果,C的含量为0.040%以上。另一方面,若C的含量超过0.500%,则焊接性的劣化显著,并且,由于过度硬质化的马氏体相,有时无法得到优异的强度-伸长率平衡。因此,C的含量为0.500%以下。

Si:0.80%以上2.00%以下

Si为铁素体稳定化元素,另外对钢的固溶强化有效,使强度与伸长率的平衡提高。Si量小于0.80%时,无法得到这样的效果。另一方面,若Si的含量超过2.00%,则退火中在钢板表面Si形成氧化物,在镀覆时使钢板与熔融锌的润湿性劣化,引起未镀覆等外观不良。因此,Si的含量为0.80%以上2.00%以下。

Mn:1.00%以上4.00%以下

Mn为奥氏体稳定化元素,是对确保退火板的强度有效的元素。为了确保该强度,Mn的含量为1.00%以上。但是,若Mn的含量超过4.00%,则退火中在钢板表面形成大量的氧化物,在镀覆时使钢板与熔融锌的润湿性劣化,有时会引起外观不良。由此,Mn的含量为4.00%以下。

P:0.100%以下

P是对钢的强化有效的元素。从钢的强化的方面出发,P的含量优选为0.001%以上。但是,若P的含量超过0.100%,则由于晶界偏析而会引起脆化,使耐冲击性劣化。另外,在熔融镀锌处理后实施合金化处理的情况下,有时使合金化反应延迟。因此,P的含量为0.100%以下。

S:0.0100%以下

S成为MnS等夹杂物,导致耐冲击性劣化,并沿着焊接部的金属流动而产生裂纹。因此,S的含量越低越好,因此S的含量为0.0100%以下。

Al:0.100%以下

Al的过量添加会导致氧化物系夹杂物的增加引起的表面性状或成型性的劣化。另外,还导致成本升高。因此,Al的含量为0.100%以下。优选为0.050%以下。

N:0.0100%以下

N是使钢的耐时效性劣化的元素,越少越优选,若超过0.0100%,则耐时效性的劣化变得显著。因此,N的含量为0.0100%以下。

剩余部分为Fe和不可避免的杂质。需要说明的是,本发明的高强度熔融镀锌钢板根据需要可以出于高强度化等目的而含有下述元素。

Ti:0.010%以上0.100%以下

Ti是通过在钢板中与C或N形成微细碳化物或微细氮化物而有助于钢板的强度提高的元素。为了得到该效果,Ti的含量优选为0.010%以上。另一方面,若Ti的含量超过0.100%,则该效果饱和。因此,Ti的含量优选为0.100%以下。

Nb:0.010%以上0.100%以下

Nb是通过固溶强化或析出强化而有助于强度提高的元素。为了得到该效果,Nb的含量优选为0.010%以上。另一方面,若Nb的含量超过0.100%,有时会使钢板的延展性降低,加工性劣化。因此,Nb的含量优选为0.100%以下。

B:0.0001%以上0.0050%以下

B是提高淬火性、有助于钢板的强度提高的元素。为了得到该效果,B的含量优选为0.0001%以上。另一方面,若过量含有B则会导致延展性的降低,加工性有时劣化。另外,B的过量含有还会导致成本升高。因此,B的含量优选为0.0050%以下。

Mo:0.01%以上0.50%以下

Mo为奥氏体生成元素,是对确保退火板的强度有效的元素。从确保强度的方面出发,Mo的含量优选为0.01%以上。但是,Mo由于合金成本高,因此,若含量多则会导致成本升高。因此,Mo的含量优选为0.50%以下。

Cr:0.60%以下

Cr为奥氏体生成元素,是对确保退火板的强度有效的元素。为了得到该效果,Cr的含量优选为0.01%以上。另一方面,若Cr的含量超过0.60%,则退火中在钢板表面形成氧化物,有时会使镀层外观劣化。因此,Cr的含量优选为0.60%以下。

Ni:0.50%以下、Cu:1.00%以下、V:0.500%以下

Ni、Cu、V是对钢的强化有效的元素,只要在本发明中规定的范围内就可以用于钢的强化。为了使钢强化,Ni的含量优选为0.05%以上,Cu的含量优选为0.05%以上,V的含量优选为0.005%以上。但是,若Ni超过0.50%、Cu超过1.00%、V超过0.500%而过量添加,有时会担心显著的强度上升导致的延展性下降。另外,过量含有这些元素还会导致成本升高。因此,在添加这些元素的情况下,其含量优选为Ni为0.50%以下、Cu为1.00%以下、V为0.500%以下。

Sb:0.10%以下、Sn:0.10%以下

Sb和Sn具有抑制钢板表面附近的氮化的作用。为了抑制氮化,优选Sb的含量为0.005%以上、Sn的含量为0.005%以上。其中,上述效果在Sb的含量、Sn的含量分别超过0.10%时发生饱和。因此,在添加这些元素的情况下,优选Sb的含量为0.10%以下、Sn的含量为0.10%以下。

Ca:0.0100%以下

Ca具有通过MnS等硫化物的形状控制而提高延展性的效果。为了得到该效果,Ca的含量优选为0.0010%以上。其中,上述效果在超过0.0100%时饱和。因此,在添加的情况下,Ca的含量优选为0.0100%以下。

REM:0.010%以下

REM控制硫化物系夹杂物的形态,有助于加工性的提高。为了得到加工性提高的效果,REM的含量优选为0.001%以上。另外,若REM的含量超过0.010%,则会引起夹杂物的增加,有时会使加工性劣化。因此,在添加的情况下,REM的含量优选为0.010%以下。

接着,对本发明的高强度熔融镀锌钢板的制造方法进行说明。

对于由上述成分组成构成的钢坯,在热轧工序中实施粗轧、精轧,之后,在酸洗工序中将热轧板表层的氧化皮除去后,进行冷轧。此处,热轧工序的条件、酸洗工序的条件、冷轧工序的条件没有特别限定,适当设定条件即可。另外,也可以通过薄铸造等省略热轧工序的一部分或全部而进行制造。

接下来,进行作为本发明的重要条件的下述工序。

进行下述工序:第1加热工序,将钢板在H2浓度为0.05vol%以上30.0vol%以下、露点为0℃以下的气氛中加热至800℃以上950℃以下的温度区域;第1酸洗工序,将上述第1加热工序后的钢板在氧化性酸性水溶液中进行酸洗,并进行水洗;第2酸洗工序,将上述第1酸洗工序后的钢板在非氧化性酸性水溶液中进行酸洗,并进行水洗;第2加热工序,将上述第2酸洗工序后的钢板在H2浓度为0.05vol%以上30.0vol%以下、露点为0℃以下的气氛中、在700℃以上900℃以下的温度区域保持20秒以上300秒以下;和对上述第2加热工序后的钢板进行熔融镀锌处理的工序。需要说明的是,上述各工序可以利用连续设备进行,也可以利用不同的设备进行。

下面详细说明。

第1加热工序

第1加热工序是指将上述钢板在H2浓度为0.05vol%以上30.0vol%以下、露点为0℃以下的气氛中加热至800℃以上950℃以下的温度区域的工序。第1加热工序用于制造主要由贝氏体构成、部分包含奥氏体或马氏体的组织。

H2浓度需要为足以抑制Fe氧化的量,因此调整为0.05vol%以上。另一方面,若H2浓度超过30.0vol%,则会引起成本升高,因此H2浓度调整为30.0vol%以下。第1加热工序中的气氛气体的剩余部分为N2、H2O和不可避免的杂质。

另外,关于第1加热工序中的气氛的露点,若超过0℃,则会发生Fe的氧化。因此,露点需要为0℃以下。需要说明的是,露点没有特别的下限,但在工业上难以实现小于-60℃的露点,因而露点适宜为-60℃以上。

钢板温度小于800℃时,热处理中的奥氏体分数减少,因此组织中的C和Mn分配不均匀,结果在后续工序中会产生不均匀的组织,有时无法得到优异的强度-伸长率平衡。另一方面,若超过950℃,则奥氏体晶粒过度粗大化,有时最终无法得到优异的TS-El平衡。因此,所要保持的钢板的加热温度(钢板温度)为800℃以上950℃以下的温度区域。第1加热工序中的保持可以在将钢板保持为一定温度的状态下进行保持,也可以在800℃以上950℃以下的温度区域一边变化钢板的温度一边保持。

第1酸洗工序

将第1加热工序后的钢板表面在氧化性酸性溶液中进行酸洗后,进行水洗。该第1酸洗工序的目的在于:在钢板表面的清洁化的同时,将在第1加热工序中形成于钢板表面的Si系氧化物除去,同时在钢板表面形成微细的凹凸。通常,Si氧化物对于酸的溶解度小,为了完全溶解除去需要很长时间。因此,将硝酸之类的显示出氧化性的强酸用于酸洗液,连同钢板表层的铁素体一起除去是有效的。此时,铁素体溶解,结果在钢板表面形成微细的凹凸,通过最终的镀覆界面的锚固效应,镀覆密合性提高。作为氧化性酸性水溶液,可以举出显示出氧化性的强酸亦即硝酸。或者,也可以使用对硝酸混合不显示出氧化性的强酸即盐酸、氢氟酸、硫酸中的任一种而得到的酸。另外,在使用氧化性酸性水溶液的情况下,优选使温度为20~70℃、酸洗时间为3~30秒。

另外,酸洗后的钢板需要迅速进行水洗。在不进行水洗的情况下,由于残留于钢板表面的酸液的氧化力,会在钢板表面不均匀且大量地形成Fe系氧化物、Fe系氢氧化物,有时会引起表面外观的不均。

第2酸洗工序

第2酸洗工序是对第1酸洗工序后的钢板表面进行再次酸洗的工序。该工序是出于下述目的而实施的:将形成于第1酸洗工序后的钢板表面的Fe系氧化物和Fe系氢氧化物除去;另外,在表面微量残留的情况下,将Si系氧化物完全除去。此时,Fe系氧化物和Fe系氢氧化物通过在第1酸洗工序使铁素体被酸洗液氧化而形成。因此,为了在第2酸洗工序后不再次形成Fe系氧化物和Fe系氢氧化物,再次酸洗需要使用非氧化性酸性溶液。作为非氧化性酸性溶液,优选为混合有选自盐酸、硫酸、磷酸、焦磷酸、甲酸、乙酸、柠檬酸、氢氟酸、草酸中的1种或2种以上的酸。

需要说明的是,在使用上述任一种酸的情况下,均优选使温度为20~70℃、酸洗时间为1~30秒。

另外,酸洗后的钢板需要迅速进行水洗。在不进行水洗的情况下,残存的酸洗液会在钢板表面产生不均匀的凹凸或腐蚀产物,有时会损害最终的表面外观。

第2加热工序

将第2酸洗工序后的钢板在H2浓度为0.05vol%以上30.0vol%以下、露点为0℃以下的气氛中、在700℃以上900℃以下的温度区域保持20秒以上300秒以下。第2加热工序用于在制造最终的组织的同时,将钢板表面活化,对钢板实施镀覆。

H2浓度需要为足以抑制Fe氧化的量,为0.05vol%以上。另外,若H2浓度超过30.0vol%,则会引起成本升高,因此为30.0vol%以下。剩余部分为N2、H2O和不可避免的杂质。

另外,若露点超过0℃,则Fe难以被还原,有时无法将镀覆前的钢板表面清洁化,镀覆的润湿性发生劣化。因此,露点为0℃以下。

钢板温度小于700℃时,热处理中的铁素体相变得过多,有时无法得到优异的强度-伸长率平衡,进而钢板表面的自然氧化覆膜无法被充分还原等,钢板表面未充分活化,与熔融锌的润湿性降低。另一方面,若钢板温度超过900℃,则热处理中的奥氏体相变得过多,有时无法得到优异的强度-伸长率平衡,进而退火中在钢板表面大量形成Si系氧化物,使镀覆时的钢板与熔融锌的润湿性劣化。由此,第2加热工序中的钢板的保持温度范围为700℃以上900℃以下。需要说明的是,只要满足保持温度范围,则可以以一定温度保持,也可以一边变化温度一边保持。

另外,关于保持时间,在小于20秒时,钢板表面的自然氧化覆膜无法被充分还原等,钢板表面在镀覆前有时未活化。另一方面,超过300秒时,在钢板表面大量形成Si系氧化物,使镀覆时的钢板与熔融锌的润湿性劣化。因此,保持时间为20秒以上300秒以下。

另外,对于第2酸洗工序后、第2加热工序前的钢板,可以根据需要实施氧化工序和还原工序。以下,对氧化工序、还原工序进行说明。

氧化工序

氧化工序是出于下述目的而实施的:在钢板表面形成Fe氧化物覆膜,从而抑制在之后的第2加热工序中的还原退火时形成表面Si氧化物和表面Mn氧化物。

为了使Fe氧化,O2浓度优选为0.1vol%以上。另一方面,从节省成本的方面出发,O2浓度优选为大气水平的20vol%以下。另外,为了促进Fe氧化,H2O浓度优选为1vol%以上。另一方面,从经济方面的理由出发,H2O浓度优选为50vol%以下。此外,关于在满足上述范围的气氛中将钢板加热时的钢板温度,在小于400℃时,未充分发生Fe的氧化,另一方面,若超过900℃,则氧化量过剩,在第2加热工序中产生氧化铁的轧痕(roll pick-up)或未还原Fe,反而有时使镀覆后的表面外观和镀覆密合性劣化。因此,钢板温度优选为400℃以上900℃以下。

还原工序

还原工序是出于下述目的而实施的:为了防止上述氧化工序后的钢板在第2加热工序中产生轧痕,以不发生氧化铁的剥离的程度将Fe氧化覆膜还原。

为了产生Fe还原,O2浓度优选小于0.1vol%。其中,优选为0.01vol%以上。另外,关于H2O浓度,为了防止Fe的氧化,也优选为20vol%以下。其中,优选为1vol%以上。另外,钢板的温度小于600℃时,难以发生Fe还原,超过900℃时,加热成本上升,经济方面不利,故优选为600℃以上900℃以下。

进行熔融镀锌处理的工序

进行熔融镀锌处理的工序为下述工序:在实施上述处理后将钢板冷却,将钢板浸渍到熔融镀锌浴中,实施熔融镀锌处理。

在制造熔融镀锌钢板的情况下,优选使用浴温为440~550℃、浴中Al浓度为0.13~0.24%的镀锌浴。

浴温小于440℃时,由于浴内的温度变动,在低温部发生Zn的凝固,作为熔融镀覆浴有时不合适。若超过550℃,则浴的蒸发剧烈,气化的Zn附着于炉内,操作有时变得困难,另外,在镀覆时合金化进行,有时会成为过合金。

若制造熔融镀锌钢板时浴中Al浓度小于0.13%,则Fe-Zn合金化进行,镀覆密合性有时会恶化;若超过0.24%,则有时会因Al氧化物而产生缺陷。

在熔融镀锌处理后进行合金化处理的情况下,优选使用浴中Al浓度为0.10~0.20%的镀锌浴。若浴中Al浓度小于0.10%,则大量生成Γ相,镀覆密合性有时发生劣化。若超过0.20%,则Fe-Zn合金化有时不进行。

合金化处理工序

根据需要,对熔融镀锌处理工序后的钢板进一步进行合金化处理。合金化处理的条件没有特别限定,合金化处理温度优选超过460℃且小于600℃。为460℃以下时,合金化进行慢,至充分合金化为止需要很长时间,效率差。为600℃以上时,合金化过度进行,过量地生成在铁素体界面生成的硬且脆的Zn-Fe合金层,有时会使镀覆密合性劣化。

实施例

对具有表1所示的化学组成、且剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成的钢进行熔炼,制成钢坯。将所得到的钢坯加热至1200℃,进行热轧,实施卷取。接下来,对所得到的热轧板进行酸洗,以压下率50%实施冷轧。对于所得到的冷轧钢板,在能够调整气氛的炉中以表2和表3所示的条件实施第1加热工序、第1酸洗工序、第2酸洗工序、第2加热工序和熔融镀锌处理工序。熔融镀锌处理工序利用含有0.132%的Al的Zn浴实施熔融镀锌处理。另外,对一部分钢板继续实施合金化处理。

对于如上得到的熔融镀锌钢板(GI)和合金化熔融镀锌钢板(GA),在以下所示的方法中对拉伸强度(TS)、总伸长率(EL)、表面外观、镀覆密合性(GI密合性和GA密合性)进行评价。

<拉伸强度和总伸长率>

使用按照拉伸方向与钢板的轧制方向为直角方向的方式采集样品的JIS5号试验片,依照JIS Z 2241实施拉伸试验,由此求出TS(拉伸强度)和总伸长率(EL),由(TS)×(EL)的值评价伸长率的优劣。本实施例中,将(TS)×(EL)为15000MPa以上的情况作为伸长率良好。

<表面外观>

目视判断未镀覆或针孔等外观不良的有无,根据下述基准进行评价,将○和Δ作为本发明中的优选范围。

◎:没有外观不良,特别良好。

○:基本上没有外观不良,良好。

Δ:略有外观不良,但大体良好。

×:存在外观不良。

<镀覆密合性>

在熔融镀锌钢板(GI)的密合性评价中使用球冲击试验,对加工部进行透明胶带剥离后,目视判定镀层剥离的有无,根据下述基准进行评价,将○作为优选范围。需要说明的是,本试验中,球质量为1.8kg,下落高度为100cm。

○:无镀层的剥离、Δ:镀层轻微剥离、×:镀层剥离

通过对耐粉性进行评价,由此评价合金化熔融镀锌钢板(GA)的镀覆密合性。具体而言,对合金化熔融镀锌钢板粘贴透明胶带,将胶带面弯曲90度并向后弯,与弯曲加工部平行地将宽24mm的透明胶带贴至加工部的内侧(压缩加工侧)并分离,将附着于透明胶带的长40mm的部分的锌量作为由荧光X射线得到的Zn计数进行测定,将Zn计数换算成单位长度(1m)的量,按照下述基准排列等级。本发明中,将等级1的情况评价为特别良好(◎),将等级2的情况评价为良好(○),将等级3的情况评价为大体良好(Δ),将等级4以上的情况评价为不良(×),将◎、○和Δ作为优选范围。

荧光X射线计数 等级

0以上~小于2000 :1(良)

2000以上~小于5000 :2

5000以上~小于8000 :3

8000以上~小于10000 :4

10000以上 :5(差)

关于上述评价,将所得到的结果与条件一并示于表2~5中。

可知本发明例的高强度熔融镀锌钢板的伸长率、表面外观和镀覆密合性均优异。与此相对,在比较例中,伸长率、表面外观、镀覆密合性中的任意一者以上差。

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