镀覆性、加工性及耐延迟断裂特性优异的高强度镀覆钢板、以及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种抗拉强度为980MPa以上并且镀覆性、包含弯曲加工性与扩孔性 的加工性以及耐延迟断裂特性均优异的高强度镀覆钢板、以及其制造方法。本发明的镀覆 钢板包括热浸镀锌钢板及合金化热浸镀锌钢板。
【背景技术】
[0002] 在汽车或运输机等领域中所通用的热浸镀锌钢板及合金化热浸镀锌钢板除了被 要求高强度化以外，还被要求弯曲加工性与扩孔性（延伸凸缘性）的加工性优异，进一步被 要求耐延迟断裂特性优异。另外被要求耐冲击吸收性也优异。
[0003] 为了确保高强度化与加工性，有效的是在钢中较多地添加 Si或Μη等强化元素。然 而，Si和Μη是易氧化性元素，形成在表面的Si氧化物或Μη氧化物等会将热浸镀锌的润湿 性明显降低，产生未能镀覆等问题。
[0004] 因此，针对含有较多Si或Μη的镀覆钢板，已提出各种用以提高加工性等的技术。
[0005] 例如在专利文献1中揭示了抗拉强度为590MPa以上且弯曲性及加工部的耐蚀性 优异的热浸镀锌钢板。详细而言，在专利文献1中，为了能够抑制自钢板与镀覆层之间的界 面起形成在钢板侧的内部氧化层所引起的挠裂（flex crack)的产生和镀膜的损伤，脱碳层 的成长被设为显著快于内部氧化层的成长。另外，还揭示了以使在铁素体区域中因脱碳而 形成的内部氧化层的厚度变薄的方式加以控制的表面附近组织。
[0006] 此外，在专利文献2中揭示了耐疲劳性、耐氢脆性（与耐延迟断裂特性同义）、弯曲 性优异的拉伸强度为770MPa以上的热浸镀锌钢板。详细而言，在专利文献2中，钢板部包 括：与镀覆层的界面直接接触的软质层；以及设铁素体为面积比率最大的组织的软质层。 另外，还揭示了满足d/4 < D < 2d的热浸镀锌钢板，其中，D是所述软质层的厚度，d是存在 于钢板表层部并含有Si和Μη中1种以上的氧化物从镀覆层和基底钢的界面算起的深度。
[0007] 专利文献1 :日本专利公开公报特开2011-231367号
[0008] 专利文献2 :日本专利公报第4943558号
【发明内容】
[0009] 本发明要解决的问题
[0010] 如上所述，以往已提出了各种使含有较多Si及Μη的镀覆钢板的加工性等提高的 技术。然而，期望提供一种既兼具该镀覆钢板被要求的各种特性（即：980MPa以上的高强 度、镀覆性、弯曲加工性与扩孔性的加工性、以及耐延迟断裂特性）又耐冲击吸收性优异的 技术。
[0011] 本发明鉴于上述情况而作，其目的在于提供一种镀覆性、弯曲加工性与扩孔性的 加工性、以及耐延迟断裂特性优异，而且耐冲击吸收性也优异的抗拉强度为980MPa以上的 热浸镀锌钢板及合金化热浸镀锌钢板、以及其制造方法。
[0012] 用于解决问题的方案
[0013] 能够解决上述问题的本发明所涉及的抗拉强度为980MPa以上的高强度镀覆钢板 是在基底钢板的表面具有热浸镀锌层或合金化热浸镀锌层的镀覆钢板，其要点在于，（1)所 述基底钢板以质量％计含有C :0. 05%至0. 25%、Si :0. 5%至2. 5%、Mn :2. 0%至4%、P :超 过0%且0.1%以下、3:超过0%且0.05%以下、厶1:0.01%至0.1%川：超过0%且0.01% 以下，余量是铁和不可避免的杂质，（2)自所述基底钢板与所述镀覆层之间的界面起，向基 底钢板侧依次包含：内部氧化层，包含选自由Si和Μη构成的组中的至少一种的氧化物；软 质层，包含所述内部氧化层，并且，在将所述基底钢板的板厚设为t时，具有所述基底钢板 的t/4部位的维氏硬度的90%以下的维氏硬度；以及硬质层，包含以马氏体和贝氏体为主 体的组织，其中，所述软质层的平均深度D为20 μ m以上，所述内部氧化层的平均深度d为 4μπι以上且小于所述D。
[0014] 在本发明的较佳的实施方式中，所述基底钢板进一步含有选自由以质量％计〇 : 超过0%且1%以下、Mo :超过0%且1%以下和Β :超过0%且0. 01%以下构成的组中的至 少一种。
[0015] 在本发明的较佳的实施方式中，所述基底钢板进一步含有选自由以质量％计11 : 超过0%且0. 2%以下、Nb :超过0%且0. 2%以下和V :超过0%且0. 2%以下构成的组中的 至少一种。
[0016] 在本发明的较佳的实施方式中，所述基底钢板进一步含有选自由以质量％计&!: 超过0%且1 %以下和Ni :超过0%且1 %以下构成的组中的至少一种。
[0017] 在本发明的较佳的实施方式中，所述内部氧化层的平均深度d与所述软质层的平 均深度D满足D > 2d的关系。
[0018] 另外，能够解决上述问题的本发明的制造方法是用于制造上述任意一种高强度镀 覆钢板的方法，其要点在于依次包括：热乳步骤，在600°C以上的温度下将满足所述钢成分 的热乳后的钢板卷取；酸洗冷乳步骤，以使内部氧化层的平均深度d保留4 μπι以上的方式 进行酸洗和冷乳；氧化步骤，在氧化带中，以〇. 9至1. 4的空燃比进行氧化；以及均热步骤， 在还原带中，在Ac3点至Ac 3点+100°C的范围内进行均热。
[0019] 此外，能够解决上述问题的本发明的另一制造方法是用于制造上述任意一种高强 度镀覆钢板的方法，其要点在于依次包括：热乳步骤，在500°c以上的温度下将满足所述钢 成分的热乳后的钢板卷取；保温步骤，在500°C以上的温度下保温80分钟以上；酸洗冷乳 步骤，以使内部氧化层的平均深度d保留4 μπι以上的方式进行酸洗和冷乳；氧化步骤，在 氧化带中，以0.9至1.4的空燃比进行氧化；以及均热步骤，在还原带中，在Ac3点至Ac 3点 +100 °C的范围内进行均热。
[0020] 发明的效果
[0021] 本发明的镀覆钢板自镀覆层与基底钢板之间的界面起向基底钢板侧依次包含：包 含选自由Si和Μη构成的组中的至少一种的氧化物的内部氧化层；包含该内部氧化层的区 域的软质层；以及该软质层以外的以马氏体和贝氏体为主体的硬质层，其中，尤其将内部 氧化层的平均深度d较厚地控制为4 μπι以上而活用为氢捕获部位，因此实现了能够有效 地抑制氢脆，并且弯曲加工性与扩孔性的加工性以及耐延迟断裂特性均优异的抗拉强度为 980MPa以上的高强度镀覆钢板。较佳地，适宜控制了内部氧化层的平均深度d与包含该内 部氧化层的区域的软质层的平均深度D的关系，因此尤其进一步提高了弯曲加工性及耐延 迟断裂特性。
【附图说明】
[0022] 图1是本发明的镀覆钢板中自镀覆层与基底钢板之间的界面向基底钢板侧的层 结构的示意说明图。
[0023] 图2是用以测定本发明的镀覆钢板中的内部氧化层的平均深度d的说明图。
[0024] 图3是为了确定软质层的平均深度D而使用的维氏硬度的测定位置的说明图。
【具体实施方式】
[0025] 本发明人为了提供一种具有980MPa以上的高强度并且镀覆性、加工性及耐延迟 断裂特性甚至耐冲击吸收性均为优异的高强度镀覆钢板，其中基底钢板含有较多Si及Mn， 特别关注于自镀覆层与基底钢板之间的界面向基底钢板侧的层结构而反复进行了研究。结 果发现，如后述的图1的示意图所示，在如下（I)和（II)的情况下可以使内部氧化层作为 氢捕获部位而发挥功能，可以有效地抑制氢脆，因此可以达成所期望的目的，即：（1)使自 镀覆层与基底钢板之间的界面向基底钢板侧的层结构包括具备内部氧化层的软质层以及 该软质层以外的以马氏体与贝氏体为主体的硬质层，其中所述内部氧化层含有选自由Si 和Μη构成的组中的至少一种的氧化物；（II)将内部氧化层的平均深度d较厚地控制为 4 μ m以上，此外，还发现：（III)较佳地，通过适宜控制所述内部氧化层的平均深度d与所述 具备内部氧化层区域的软质层的平均深度D的关系，来尤其可以使弯曲加工性及耐延迟断 裂特性进一步提高。这样，本发明人完成了本发明。
[0026] 在本说明书中，镀覆钢板包括热浸镀锌钢板及合金化热浸镀锌钢板。此外，在本说 明书中，基底钢板是指形成热浸镀锌层或合金化热浸镀锌层之前的钢板，并且是与所述的 镀覆钢板被区别的。
[0027] 此外，在本说明书中，所谓高强度是指抗拉强度为980MPa以上。
[0028] 此外，在本说明书中，所谓加工性优异是指弯曲加工性与扩孔性均为优异。详细而 言，在利用后述的实施例中所记载的方法而测定这些特性时，满足实施例中合格基准的被 称为"加工性优异"。
[0029] 如上所述，本发明的镀覆钢板在基底钢板的表面具有热浸镀锌层或合金化热浸镀 锌层（以下，有时用镀覆层来代表它们）。并且，本发明的特征在于自基底钢板与镀覆层之 间的界面起向基底钢板侧依次具有下述（A)至（C)的层结构。
[0030] (A)内部氧化层：其是包含选自由Si和Μη构成的组中的至少一种的氧化物的层。 内部氧化层3的平均深度d是4 μπι以上且小于后述的（Β)中所记载的软质层的平均深度 D〇
[0031] (B)软质层：其包含所述内部氧化层，在将所述基底钢板的板厚设为t时，具有所 述基底钢板的t/4部位的维氏硬度的90%以下的维氏硬度。软质层的平均深度D为20 μπι 以上。
[0032] (C)硬质层：包含以马氏体与贝氏体为主体的组织。其中，"以…为主体"是指在 利用后述的实施例中记载的方法而测定组织比率时，贝氏体与马氏体的合计面积比率为80 面积％以上，并且，铁素体的面积比率为0面积％以上且5面积％以下。
[0033] 下面，参照图1，依次详细地说明对本发明赋予特征的所述（Α)至（C)的层结构。 如图1所示，本发明的镀覆钢板的基底钢板2侧的层结构从镀覆层1与基底钢板2之间的 界面向基底钢板2侧包含：所述（Β)的软质层4 ;以及所述（C)的硬质层5,该硬质层5比软 质层4位于基底钢板2侧的内部6。其中，所述（Β)的软质层4包含所述（Α)的内部氧化层 3。另外，硬质层5存在于内部6即可，只要满足后述的硬质层5的必要条件，并不限制内部 6中的存在形式。因此，软质层4与硬质层5可以连续地存在，也可以不连续地存在。
[0034] ⑷内部氧化层
[0035] 首先说明，直接接触于镀覆层1和基底钢板2的界面的部分具有平均深度d为 4 μ m以上的内部氧化层3。其中，平均深度是指自所述界面算起的平均深度，对于其详细的 测定方法，将在后述的实施例中使用图2加以说明。
[0036] 所述内部氧化层3含有：包含Si和Μη中的至少一种的氧化物；以及因 Si和/或 Μη形成氧化物而其周围固溶Si和/或固溶Μη较少的Si及Μη贫化层。
[0037] 本发