高强度热浸镀锌钢板及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及适用于汽车用等的防诱表面处理钢板的高强度热浸锻锋钢板及该高 强度热浸锻锋钢板的制造方法。
【背景技术】
[0002] 对表面实施了热浸锻锋的热浸锻锋钢板作为廉价且防诱性优异的钢板，在汽车、 家电、建材等领域被广泛使用。
[0003] 近年来，对于在运些领域中使用的钢板，在推动高性能化和轻量化，还要求钢板的 高强度化，兼具防诱性的高强度热浸锻锋钢板的使用量在增加。
[0004] 通常，在连续式热浸锻锋生产线中，作为热浸锻锋处理的前工序，在基于也-化气体 的还原环境中实施退火处理，进行钢板表面的还原、活性化之后，W使钢板不与大气接触的 同时将钢板冷却至适于锻覆的溫度，之后浸溃于热浸锻锋浴中，由此制造热浸锻锋钢板。
[0005] 为了钢板的高强度化，进行Si、Mn等固溶强化元素的添加。将大量含有运些元素的 高强度钢板作为基底钢板实施退火、热浸锻锋处理时，在通常使用的退火时的还原环境中， 将作为易氧化性元素的Si、Mn在钢板表面浓化，形成氧化物。该氧化物使在其后的热浸锻锋 处理过程中的烙融锋与钢板表面的润湿性劣化，产生不锻覆的缺陷。
[0006] 另外，在从退火处理至热浸锻锋处理的过程的环境中的也浓度高的情况下，在退 火时钢板所吸留的氨在热浸锻锋处理后被释放，在基底钢板与热浸锻锋层之间储积。对于 在热浸锻锋处理后利用合金化处理使锻覆层Zn-Fe合金化的合金化热浸锻锋钢板，在合金 化处理时，已储积的氨气向锻覆层外释放。对于没有实施合金化处理的热浸锻锋钢板，因被 储积的氨气而锻覆层逐渐膨胀的被称为泡瘤的缺陷成为问题。
[0007] 针对运些课题，专利文献1中公开了如下技术:通过将退火时的炉内环境中的露点 设为-45°CW下从而使氧势降低，不使Si、Mn氧化地进行锻覆。另外，专利文献2中公开了如 下技术:通过将退火时的炉内环境中的氨浓度设为25% W上，从而增加由氨气带来的钢板 的还原能力，由此，抑制钢板的不锻覆。
[000引关于氨吸留所致的泡瘤的改善，例如在专利文献3中公开了如下技术:通过在钢板 中添加微量的Ti，从而使TiC、TiN等Ti化合物析出，利用运些析出物周边的空隙，使从环境 气体中吸留的氨气直接在钢中捕获，抑制热浸锻锋处理后的氨气的释放。
[0009] 然而，在专利文献1的技术中，虽然在不约束钢中的Si、Mn含量的情况下能够抑制 不锻覆，但将退火炉内维持低露点的状态，运在技术上很难实现，并且需要新的资本投资。 另外，在专利文献2的技术中，存在因增加退火时的氨浓度而在钢板中吸留过量的氨，从而 产生泡瘤的问题。另外，专利文献3的技术中为了抑制泡瘤的产生而需要约束钢成分，连续 式热浸锻锋生产线的操作性成为问题。
[0010] 现有技术文献
[0011] 专利文献
[0012] 专利文献1:日本特开2010-255111号公报
[0013] 专利文献2:日本特开2010-255113号公报
[0014] 专利文献3:日本特开平05-295483号公报
【发明内容】
[0015] 本发明鉴于上述情况而进行，其目的在于提供一种W含有Si、Mn的钢板为基底钢 板的无不锻覆、泡瘤缺陷(泡瘤的产生)的表面外观优异的高强度热浸锻锋钢板及其制造方 法。
[0016] 本发明人等为了解决高强度热浸锻锋钢板的上述课题，反复进行深入研究，结果 得到W下见解。
[0017] 第1，对于改善烙融锋与基底钢板表面的润湿性，需要适当控制基底钢板的表层部 与基底钢板内部的Si和Μη的浓度比来抑制成为润湿性劣化的重要因素的基底钢板表层部 中的Si氧化物和Μη氧化物的生成。
[0018] 第2,对于改善泡瘤，需要适当控制基底钢板内部中储积的氨量、特别是将钢板溫 度加热直至250°C时释放的氨量。
[0019] 接下来，关于其制造方法，需要控制从退火直至热浸锻锋处理工序的环境和溫度。 具体而言，在退火过程中将炉内环境中的氨分压(Ph2)设为0.10~0.50,并且将炉内环境中 的水蒸气分压化20)与氨分压(Ph2)的比l〇g(PH2/PH20)设为2.5~4.0即可。通过上述控制，在 不使退火炉内的露点极度降低的情况下，使氧势降低，能够抑制Si和Μη的表面选择氧化。另 夕h在冷却后直至实施热浸锻锋处理的保持过程中，需要将环境中的氨分压(扣2)设为0.10 ~0.30,并且在钢板溫度400°C~600°C的溫度域保持30秒W上。通过上述控制，在退火过程 中将在基底钢板内部中储积的氨气从基底钢板释放，可抑制热浸锻锋处理后的泡瘤产生。
[0020] 本发明基于上述见解而完成，特征如下。
[0021 ] (1) -种高强度热浸锻锋钢板，其特征在于，具有基底钢板和锻锋层，所述基底钢 板的成分组成如下，即，W质量％计，含有C:0.01%~0.30%、Si:0.01%~1.5%、Mn:0.1% ~3.0%、口:0.003%~0.1%、5:0.01%^下，41:0.001%~0.20%，剩余部分由尸6和不可避 免的杂质构成，所述锻锋层的形成于上述基底钢板的表面的每单面的锻覆附着量为20g/V ~120g/m2,用下述方法1测定的氨量的总量为0.05质量ppm~0.40质量卵m，用下述方法2计 算的 IsiSUVisib"哺 lMnSUVlMn6"k 分别为 IsiSUVlsi^ulk。. 0，IlfcSuyiMnbulk。. 0。
[0022] (方法 1)
[0023] 从高强度热浸锻锋钢板除去锻锋层后，测定将基底钢板从室溫加热至250°C时从 基底钢板释放的氨量。
[0024] (方法 2)
[0025] 从高强度热浸锻锋钢板除去锻锋层后，基于利用辉光放电发射光谱法(GDS)测定 的、基底钢板表层部的Si的最大强度(Is严)和Μη的最大强度(lMnSUT)、W及基底钢板内部的 Si 的平均强度（Isibulk)和 Μη 的平均强度（bfabulk)，算出IsiSUYlsibul 哺 iMnSuyiMnbulk。
[0026] (2) -种高强度热浸锻锋钢板的制造方法，其特征在于，具有如下工序:退火工序， 将具有（1)中记载的钢组成的基底钢板在炉内环境中的总压力设为1时的氨分压(PH2)为 0.10~0.50、并且将炉内环境中的总压力设为1时的水蒸气分压化20)与氨分压(Ph2)之比即 log(PH2/PH2〇)为2.5~4.0的条件下进行退火;冷却保持工序，在上述退火工序后，对基底钢 板进行冷却，在该冷却后将环境中的总压力设为1时的氨分压(扣2)为0.10~0.30,钢板溫度 为400°C~600°C，保持时间为20秒W上的条件下保持基底钢板;热浸锻锋工序，在上述冷却 保持工序后，在A1浓度为0.15% W上的热浸锻锋浴中，对基底钢板实施热浸锻锋处理。
[0027] 高强度热浸锻锋钢板是指拉伸强度TS为400MPaW上的钢板。另外，本发明的高强 度热浸锻锋钢板包含热浸锻锋处理后不实施合金化处理的锻覆钢板下，也称为GI)、实 施合金化处理的锻覆钢板(W下，也称为GA)中任一种。
[0028] 根据本发明，可得到W含有Si、Mn的钢板为基底钢板的无不锻覆、泡瘤缺陷的表面 外观优异的高强度热浸锻锋钢板。
【具体实施方式】
[0029] W下，对本发明进行具体说明，但本发明并不限定于W下实施方式。应予说明，在 W下的说明中，钢成分组成的各元素的含量的单位为"质量％"，W下，只要没有特别说明， 仅由"％"表示。
[0030] 本发明的高强度热浸锻锋钢板具有基底钢板和形成于该基底钢板的表面的锻锋 层。
[0031] 基底钢板 W 质量％计，含有：C:0.01%~0.30%、Si:0.01%~1.5%、Mn:0.1%~ 3.0%、口:0.003%~0.1%、5:0.01%^下、41:0.001%~0.20%，剩余部分由尸6和不可避免 的杂质构成。
[0032] C:0.01% ~0.30%
[0033] C是基底钢板的高强度化所需元素，为了实现基底钢板的高强度化，需要使C的含 量为0.01 % W上。另一方面，如果C的含量超过0.30%，则焊接性劣化，因此，将上限设为 0.30% dC的含量的优选范围为0.06%~0.12%。
[0034] Si:0.01% ~1.5%
[0035] Si是作为固溶强化元素有效的元素，为了实现强化效果需要含有0.01 % W上的 Si。另一方面，如果大量含有Si超过1.5%，则在退火时形成于基底钢板表面的Si氧化物量 显著增加而成为产生不锻覆的原因，因此，将上限设为1.5%。
[0036] ]?11:0.1%~3.0%^下
[0037] Μη是为了强度上升而添加，并为了实现强化效果而需要含有0.1% W上的Μη。另一 方面，如果含有Μη超过3.0 %，则在退火时形成于基底钢板表面的Μη氧化物量显著增加而成 为产生不锻覆的原因。因此，Μη含量的上限设为3.0%。胞含量的优选范围为1.1%~2.9%。
[0038] Ρ:〇.〇〇3% ~0.1%
[0039] Ρ是不可避免地含有的元素之一，为了小于0.003%，可能增加成本。因此，将Ρ的含 量设为0.003% W上。另一方面，如果含有Ρ超过0.1 %，则焊接性劣化，因此，将Ρ的含量设为 0.1%^下。优选?的含量为0.015%^下。
[0040] S :0.01%?下
[0041] S在晶界偏析或者大量生成MnS时，使初性降低。根据上述情况，需要将S的含量设 为0.01% W下。S的含量的下限并没有特别限定，也可W为杂质程度。
[0042] Al:0.001% ~0.20%
[0043] A1W溶钢的脱酸为目的而添加，但其含量小于0.001%时，不能实现其目的。另一 方面，如果含有超过ο. 20%，则大量产生夹杂物，成为基底钢板的疵的原因。根据上述情况， 将A1的含量设为0.001 %~0.20%。
[0044] 基底钢板由W上的必要成分和Fe及不可避免的杂质构成。作为不可避免的杂质， 可举出0和N等。
[0045] 锻锋层形成于基底钢板的表面，每单面的锻覆附着量为耐腐蚀性、密合性等优异 的通常的附着量即可，设为20g/m2~120g/m 2。
[0046] 接着，对本发明的高强度热浸锻锋钢板的性质进行说明。
[0047] 从基底钢板释放的氨量
[0048] 对于本发明的高强度热浸锻锋钢板，将除去锻锋层后的基底钢板从室溫加热至 250°C时，从基底钢板释放的氨量的总量为0.05质量ppm~0.40质量卵m。基底钢板所吸留的 氨气主要从退火时的环境氨气中获取。为了发现由氨气引起的Si和Μη