熱鍍鋅鋼板及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供加工性優(yōu)良的拉伸強度440MPa以上的高強度熱鍍鋅鋼板及其制造方法。鋼板的組織具有面積率為60%以上的鐵素體相、面積率為20～30%的珠光體相和面積率為1～5%的貝氏體相且所述鐵素體相的晶粒內(nèi)存在的滲碳體相的面積率為5%以下。制造時，將熱軋板或冷軋板以10℃/s以上的平均加熱速度加熱至650℃以上的溫度范圍，在700～(Ac3-5)℃的溫度下保持10秒以上，接著，以10～200℃/s的平均冷卻速度冷卻至300～500℃的溫度范圍，在所述300～500℃的溫度范圍內(nèi)保持30～300秒，然后進行熱鍍鋅。
【專利說明】熱鍍鋅鋼板及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及適合于汽車部件等用途的拉伸強度440MPa以上的加工性優(yōu)良的高強度熱鍍鋅鋼板及其制造方法。
【背景技術】
[0002]近年來，從保護地球環(huán)境的觀點出發(fā)，嘗試降低CO2等廢氣。在汽車產(chǎn)業(yè)界，正在謀求通過對車身進行輕量化而提高燃料效率來降低廢氣量的對策。
[0003]作為車身輕量化的方法之一，可以列舉通過對汽車中使用的鋼板進行高強度化而對板厚進行薄壁化的方法。另外，對于底盤中使用的鋼板而言，要求利用高強度化進行的薄壁化以及防銹性，正在研究高強度熱鍍鋅鋼板的應用。由于隨著鋼板的高強度化，延展性降低，因此需要兼顧高強度和延展性的鋼板。另外，底盤的部件大多成形加工為復雜的形狀，需要延展性以及延伸凸緣性。
[0004]對于這樣的要求，例如，在專利文獻I中，作為屈服比低且強度與延展性的平衡和延伸凸緣性優(yōu)良的高強度熱鍍鋅鋼板的制造方法，公開了如下方法:在連續(xù)熱鍍鋅線中，在均熱加熱后的急冷區(qū)域內(nèi)以預定的速度進行冷卻，在預定的溫度范圍內(nèi)保持，由此產(chǎn)生貝氏體相變，在熱鍍鋅、合金化處理后進行急冷，由此產(chǎn)生馬氏體相變，使鋼板組織為鐵素體+貝氏體+馬氏體三相復合組織。
[0005]在專利文獻2中，作為加工性優(yōu)良的高強度鋼板的制造方法，公開了如下方法:對退火均熱后從650°C開始到進行鍍鋅浴為止或從650°C開始到450°C為止的平均冷卻速度進行規(guī)定，在進行熱鍍鋅前 或者進行熱鍍鋅后在300~450°C之間的溫度范圍內(nèi)保持預定的時間，由此，使鋼板組織中生成殘余奧氏體，從而制造強度與延展性的平衡優(yōu)良的高強度鋼板。
[0006]此外，作為拉伸強度為440~1500MPa級、通過利用前端為60°的圓錐沖頭擴孔至在該孔周圍產(chǎn)生裂紋為止的擴孔試驗進行評價的彎曲加工性(入值(X:擴孔率))優(yōu)良的高強度熱鍍鋅鋼板的制造方法，在專利文獻3中公開了如下方法:將成分組成調節(jié)至優(yōu)化范圍，在鍍鋅工序后設置再加熱工序，進而在再結晶退火工序后且再加熱工序前以預定的冷卻速度進行冷卻，由此使鋼板組織為回火馬氏體。
[0007]現(xiàn)有技術文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特公平5-43779號公報
[0010]專利文獻2:日本特開平4-26744號公報
[0011]專利文獻3:日本特開平6-108152號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明所要解決的問題
[0013]如前所述，由于隨著鋼板的高強度化，延展性降低，因此需要兼顧高強度和延展性的鋼板。另外，底盤的部件大多成形加工為復雜的形狀，需要延展性以及延伸凸緣性。正在進行汽車用高強度鋼板的強度水平以拉伸強度計為590MPa級以上的開發(fā)，但作為底盤的結構用鋼板使用的鋼板的強度水平可以為440MPa級(440~490MPa水平)，在具有該強度水平的同時，加工為底盤的構件所要求的形狀，因此，需要延展性和延伸凸緣性優(yōu)良的鋼板。
[0014]但是，專利文獻I中公開了通過使鋼板組織為鐵素體+貝氏體+馬氏體三相復合組織而制造屈服比低且強度與延展性的平衡和延伸凸緣性優(yōu)良的高強度熱鍍鋅鋼板的方法，但鋼板組織中引入了馬氏體，因此，強度水平超過了 490MPa級，根本沒有考慮到440MPa級的強度與延展性的平衡和延伸凸緣性。
[0015]另外，專利文獻2中公開了通過在鋼板組織中生成殘余奧氏體而制造強度與延展性的平衡優(yōu)良的高強度鋼板的方法，但由于是有效利用殘余奧氏體的相變誘發(fā)塑性的TRIP鋼，因此延展性優(yōu)良，但存在延伸凸緣性差的問題。
[0016]此外，專利文獻3中也公開通過使鋼板組織為回火馬氏體而兼顧擴孔特性和高強度的方法，但拉伸強度為600MPa以上，根本沒有考慮到440MPa級的擴孔特性。
[0017]本發(fā)明鑒于上述情況而完成，目的在于提供具有拉伸強度440MPa級(440~490MPa水平)的高強度且加工性、特別是延展性和延伸凸緣性優(yōu)良的熱鍍鋅鋼板及其制造方法。
[0018]用于解決問題的方法
`[0019]本發(fā)明人從鋼板組成和金屬組織的觀點出發(fā)進行了深入研究。結果發(fā)現(xiàn)，將成分組成調節(jié)至優(yōu)化范圍從而對金屬組織進行適當控制是極為重要的。而且發(fā)現(xiàn)，通過形成具有面積率為60%以上的鐵素體相、面積率為20~30%的珠光體相和面積率為I~5%的貝氏體相且上述鐵素體相的晶粒內(nèi)存在的滲碳體相的面積率為5%以下的金屬組織，能夠使拉伸強度為440MPa以上且能夠兼顧加工性(延展性和延伸凸緣性)。
[0020]另外，作為用于得到高延展性的金屬組織，優(yōu)選鐵素體相與馬氏體相的兩相復合組織。但是，對于該兩相復合組織而言，鐵素體相與馬氏體相的硬度差大，因此得不到高延伸凸緣性(擴孔性)。
[0021]針對上述情況，本發(fā)明人如上所述對鋼板組成和金屬組織進行規(guī)定，由此，能夠使具有鐵素體相、珠光體相、貝氏體相的復合組織具有440MPa以上的拉伸強度并且兼顧延展性和延伸凸緣性。即，作為金屬組織，以鐵素體相作為主相時能夠確保延展性，通過引入貝氏體相、珠光體相作為第二相而確保強度，通過對鐵素體相、貝氏體相和珠光體相的面積率、鐵素體相的晶粒內(nèi)的滲碳體相的面積率進行適當控制而確保高延伸凸緣性，并且能夠得到高延展性。
[0022]本發(fā)明基于上述見解，其特征如下所述。
[0023](I) 一種熱鍍鋅鋼板，其中，
[0024]鋼板的成分組成以質量%計含有C:0.100~0.200%、S1:0.50%以下、Mn:0.60%以下、P:0.100% 以下、S:0.0100% 以下、Al:0.010 ~0.100%,N:0.0100% 以下，余量含有 Fe
和不可避免的雜質，
[0025]鋼板的組織具有面積率為60~79%的鐵素體相、面積率為20~30%的珠光體相和面積率為I~5%的貝氏體相，[0026]上述鐵素體相的晶粒內(nèi)存在的滲碳體相的面積率為5%以下。
[0027](2)如⑴所述的熱鍍鋅鋼板，其中，上述鋼板的成分組成以質量％計還含有選自由 Cr:0.05 ~0.80%、V:0.005 ~0.100%、Mo:0.005 ~0.500%、Cu:0.01 ~0.10%、Ni:0.01~0.10%、B:0.0003~0.2000%組成的組中的至少一種元素。
[0028](3)如⑴所述的熱鍍鋅鋼板，其中，上述鋼板的成分組成以質量％計還含有選自由Ca:0.001~0.005%、REM:0.001~0.005%組成的組中的至少一種元素。
[0029](4)如⑴所述的熱鍍鋅鋼板，其中，上述鋼板的成分組成以質量％計還含有選自由 Cr:0.05 ~0.80%、V:0.005 ~0.100%、Mo:0.005 ~0.500%、Cu:0.01 ~0.10%、Ni:0.01~0.10%、B:0.0003~0.2000%組成的組中的至少一種元素以及選自由Ca:0.001~0.005%、REM:0.001~0.005%組成的組中的至少一種元素。
[0030](5)如(I)所述的熱鍍鋅鋼板，其中，上述熱鍍鋅鋼板為合金化熱鍍鋅鋼板。
[0031](6)如(I)所述的熱鍍鋅鋼板，其中，上述熱鍍鋅鋼板具有鍍鋅層，該鍍鋅層為合金化熱鍍鋅層。
[0032](7)如(6)所述的熱鍍鋅鋼板，其中，上述合金化鍍鋅層具有7~15%的Fe含量。
[0033](8)如(I)所述的熱鍍鋅鋼板，其中，上述熱鍍鋅鋼板為拉伸強度440MPa以上的熱鍍鋅鋼板。
[0034](9)如⑶所述的熱鍍鋅鋼板，其中，上述拉伸強度為440~490MPa。
[0035](10)如⑴所述的 熱鍍鋅鋼板，其中，上述熱鍍鋅鋼板具有77%以上的延伸凸緣性。
[0036](11)如(I)所述的熱鍍鋅鋼板，其中，上述熱鍍鋅鋼板具有35%以上的伸長率。
[0037](12)如(I)所述的熱鍍鋅鋼板，其中，上述Si含量為0.01~0.50%。
[0038](13)如(I)所述的熱鍍鋅鋼板，其中，上述Mn含量為0.10~0.60%。
[0039](14)如(I)所述的熱鍍鋅鋼板，其中，上述P含量為0.003~0.100%。
[0040](15) 一種熱鍍鋅鋼板的制造方法，其包括下述工序:準備鋼原材，對該鋼原材進行加熱，以Ar3點以上的終軋結束溫度進行熱軋，在600°C以下的溫度下對熱軋板進行卷取，對該熱軋板進行酸洗，以10°C /s以上的平均加熱速度加熱至650°C以上的溫度范圍，在700~(Ac3-5) °C的溫度保持10秒以上，以10~200°C /s的平均冷卻速度冷卻至300~5000C的溫度范圍，在所述300~500°C的溫度范圍內(nèi)保持30~300秒，并進行熱鍍鋅，
[0041]所述鋼原材的成分組成以質量％計含有C:0.100~0.200%、S1:0.50%以下、Mn:0.60% 以下、P:0.100% 以下、S:0.0100% 以下、Al:0.010 ~0.100%,N:0.0100% 以下且余量含有Fe和不可避免的雜質。
[0042](16)如(15)所述的熱鍍鋅鋼板的制造方法，其中，對酸洗后的熱軋板進一步進行冷軋。
[0043](17)如(16)所述的熱鍍鋅鋼板的制造方法，其中，上述冷軋的壓下率為40~85%。
[0044](18)如(15)所述的熱鍍鋅鋼板的制造方法，其中，在上述熱鍍鋅后進一步進行合金化處理。
[0045](19)如(18)所述的熱鍍鋅鋼板的制造方法，其中，上述合金化處理為通過將鋼板加熱至450~600°C而進行的合金化處理。[0046]需要說明的是，本發(fā)明中，高強度是指拉伸強度TS為440MPa以上。本發(fā)明中，特別是能夠提供拉伸強度為440~490MPa且加工性優(yōu)良的熱鍍鋅鋼板。另外，本發(fā)明的高強度熱鍍鋅鋼板，是鍍鋅的基體鋼板為冷軋鋼板、熱軋鋼板中的任意一種的鋼板，包含熱鍍鋅處理后不實施合金化處理的鍍層鋼板(以下有時也稱為GI)、熱鍍鋅處理后實施合金化處理的鍍層鋼板(以下有時也稱為GA)中的任意一種鋼板。
[0047]發(fā)明的效果
[0048]根據(jù)本發(fā)明，能夠得到拉伸強度為440MPa以上的加工性優(yōu)良的高強度熱鍍鋅鋼板。另外，本發(fā)明中，得到了使Mn等合金成分減少且使合金成本降低的、廉價并且延展性、延伸凸緣性得到改善的高強度熱鍍鋅鋼板。
[0049]本發(fā)明的高強度熱鍍鋅鋼板的延展性和延伸凸緣性優(yōu)良，因此，例如，通過用于汽車結構構件，能夠利用車身輕量化而改善燃料效率，產(chǎn)業(yè)上的利用價值特別大。
【具體實施方式】
[0050]以下，對本發(fā)明進行具體說明。需要說明的是，在以下的說明中，鋼或鋼板的成分組成和組織是指除熱鍍鋅鋼板的鍍層以外的僅鋼或鋼板部分的成分組成和組織。另外，在以下的說明中，鋼成分組成的各元素的含量的單位為“質量％”，以下，在沒有特別說明的情況下，僅用“％”表示。
[0051]首先，對本發(fā)明中最重要的條件即鋼板的成分組成進行說明。
[0052]C:0.100 ~0.200%
[0053]C是用于確保期望的強度、對組織進行復合化而提高強度和延展性所必需的元素，因此優(yōu)選為0.100%以上。另一方面，添加量超過0.200%時，強度升高顯著，得不到期望的加工性。因此，C優(yōu)選為0.100~0.200%的范圍內(nèi)。
[0054]S1:0.50% 以下
[0055]Si是鐵素體相生成元素，是用于強化鋼有效的元素。但是，添加量超過0.50%時，強度顯著升高，得不到期望的加工性。因此，Si優(yōu)選為0.50%以下。另外，在0.01%以上時，對鋼的強化有效，因此優(yōu)選為0.01%以上。
[0056]Mn:0.60% 以下
[0057]Mn與C同樣是用于確保期望的強度所必需的元素，會使奧氏體相穩(wěn)定，促進貝氏體相等第二相的生成。但是，超過0.60%而過量添加時，第二相組織的面積率過大，延展性降低，因此，Mn優(yōu)選為0.60%以下。另外，在0.10%以上時，對鋼的強化有效，因此優(yōu)選為0.10%以上。
[0058]P:0.100% 以下
[0059]P是對鋼的強化有效的元素，但添加量超過0.100%時，由于晶界偏析而引起脆化，使耐沖擊性變差。因此，P優(yōu)選為0.100%以下。另外，在0.003%以上時，對鋼的強化有效，因此優(yōu)選為0.003%以上。
[0060]S:0.0100% 以下
[0061]S成為MnS等非金屬夾雜物，在擴孔試驗中的沖孔加工時容易使孔端面破裂，使擴孔性降低。S越低越好，優(yōu)選S為0.0100%以下。另外，從制造成本方面而言，也使S為0.0100%以下。進一步優(yōu)選S為0.0070%以下。[0062]Al:0.010 ~0.100%
[0063]Al用于鋼的脫氧，添加0.010%以上。另一方面，超過0.100%時，鍍敷后的表面外觀顯著變差，因此，Al優(yōu)選為0.010~0.100%的范圍內(nèi)。
[0064]N:0.0100% 以下
[0065]N只要為通常的鋼中含有的量0.0100%以下則不會損害本發(fā)明的效果。因此，N優(yōu)選為0.0100%以下。
[0066]余量含有Fe和不可避免的雜質
[0067]上述成分為基本組成，但本發(fā)明中，在上述基本組成的基礎上，還可以含有選自由Cr、V、Mo、Cu、N1、B組成的組中的至少一種元素。
[0068]含有選自由Cr:0.05 ~0.80%、V:0.005 ~0.100%、Mo:0.005 ~0.500%、Cu:
0.01~0.10%、N1:0.01~0.10%、B:0.0003~0.2000%組成的組中的至少一種元素
[0069]Cr、V可以以提高鋼的淬透性、進行高強度化的目的進行添加。Mo是對鋼的淬透性強化有效的元素，可以以高強度化的目的進行添加。Cu、Ni是對強度作出貢獻的元素，可以以鋼的強化的 目的進行添加。B具有抑制鐵素體從奧氏體晶界生成的作用，因此，可以根據(jù)需要進行添加。各元素的下限為得到期望效果的最低限度的量，另外，上限為效果飽和的量。如上所述，在添加的情況下，優(yōu)選Cr為0.05~0.80%、V為0.005~0.100%、Mo為
0.005 ~0.500%、Cu 為 0.01 ~0.10%、Ni 為 0.01 ~0.10%、B 為 0.0003 ~0.2000%。
[0070]含有選自由Ca:0.001~0.005%,REM:0.001~0.005%組成的組中的至少一種元素
[0071 ] Ca、REM會使硫化物形狀球形化，可以以改善延伸凸緣性的目的進行添加。各元素的下限為得到期望效果的最低限度的量，另外，上限為效果飽和的量。如上所述，在添加的情況下，優(yōu)選 Ca 為 0.001 ~0.005%、REM 為 0.001 ~0.005%。
[0072]接下來，對本發(fā)明的熱鍍鋅鋼板的組織的限定理由進行說明。
[0073]鐵素體相的面積率:60~79%
[0074]為了確保高延展性，優(yōu)選鐵素體相以面積率計為60%以上。更優(yōu)選為65%以上。為了確保下述珠光體相、貝氏體相、滲碳體相的最低限量，優(yōu)選鐵素體相的面積率為79%以下。
[0075]珠光體相的面積率:20~30%
[0076]為了得到強度確保和高延伸凸緣性，優(yōu)選珠光體相的面積率為20%以上。另一方面，為了在不使強度過度升高的條件下得到期望的加工性，優(yōu)選珠光體相的面積率為30%以下。
[0077]貝氏體相的面積率:I~5%
[0078]為了確保期望的強度，優(yōu)選貝氏體相的面積率為1%以上。另一方面，為了在不使強度過度升高的條件下得到期望的加工性，優(yōu)選貝氏體相的面積率為5%以下。
[0079]鐵素體相的晶粒內(nèi)存在的滲碳體相的面積率:5%以下
[0080]為了得到良好的延伸凸緣性，優(yōu)選鐵素體相的晶粒內(nèi)存在的滲碳體相的面積率為5%以下。
[0081 ] 需要說明的是，作為鐵素體相、珠光體相、貝氏體相、鐵素體相的晶粒內(nèi)存在的滲碳體相以外的組織，可以含有殘余奧氏體相。這種情況下，從確保良好的延伸凸緣性的觀點出發(fā)，優(yōu)選殘余奧氏體相的面積率為1%以下。
[0082]對于金屬組織，可以對與鋼板軋制方向平行的板厚斷面1/4位置進行研磨后，用3%硝酸乙醇溶液腐蝕，以2000倍的倍率在10個視野內(nèi)利用掃描電子顯微鏡(SEM)進行觀察，通過例如使用Media Cybernetics公司制造的圖像分析軟件“Image Pro Plusver.4.0”的圖像分析處理對其圖像進行分析，求出各相的面積率。這種情況下，通過圖像分析，在數(shù)字圖像上辨認鐵素體相、珠光體相、貝氏體相、鐵素體相的晶粒內(nèi)存在的滲碳體相，進行圖像處理，對每個測定視野求出各相的面積率。可以對這些值進行平均(例如10個視野)而得到各相的面積率。當然，面積率的計算方法不限于該方法，可以為現(xiàn)有的包含目視在內(nèi)的方法。
[0083]接下來，對本發(fā)明的熱鍍鋅鋼板的制造方法進行說明。
[0084]可以將具有上述成分組成的鋼水通過利用轉爐等的熔煉方法進行熔煉，在連鑄法等鑄造方法中作為鋼原材(鋼坯)使用。
[0085]接著，使用所得到的鋼原材，實施進行加熱、軋制而制成熱軋板的熱軋。此時，熱軋中，優(yōu)選將終軋的結束溫度設定為Ar3點以上，在600°C以下的溫度下進行卷取。
[0086]終軋的結束溫度=Ar3點以上
[0087]終軋的結束溫度低于Ar3點時，在鋼板表層部生成鐵素體相，由于其加工變形所引起的鐵素體相的粗大化等，使板厚方向的組織變得不均勻，無法將冷軋和連續(xù)熱鍍鋅處理后的組織中鐵素體相的面積率控制為60%以上。因此，優(yōu)選將終軋的結束溫度設定為Ar3點以上。需要說明的是，Ar3點可以由下式(I)進行計算，但也可以使用實際測得的溫度。
[0088]Ar3=910-310 X [C] -80 X [Mn] +0.35 X (t_0.8)…(I)
[0089]在此，[M]表示元素M的含量(質量％), t表示板厚(mm)。需要說明的是，可以根據(jù)含有元素導入校正項，例如，在含有Cu、Cr、N1、Mo的情況下，可以在式(I)的右邊加入-20 X [Cu]、-15 X [Cr]、-55 X [Ni]、-80 X [Mo]等校正項。
[0090]卷取溫度:600°C以下
[0091]卷取溫度超過600°C時，珠光體相的面積率增加，連續(xù)熱鍍鋅處理后的鋼板成為珠光體相的面積率超過30%的組織，會引起過度的強度升高。因此，優(yōu)選將卷取溫度設定為6000C以下。需要說明的是，熱軋板的形狀變差，因此，更優(yōu)選將卷取溫度設定為200°C以上。
[0092]接著，可以對鋼板進行酸洗，根據(jù)需要進一步進行冷軋。
[0093]酸洗工序中，將表面生成的黑氧化皮除去。需要說明的是，酸洗條件沒有特別限定。
[0094]冷軋的壓下率:40%以上(優(yōu)選條件)
[0095]為了使鋼板的板厚為優(yōu)化的厚度，可以根據(jù)需要對酸洗后的鋼板進行冷軋。在將冷軋的壓下率設定為40%以上的情況下，具有促進鐵素體相的再結晶、防止連續(xù)熱鍍鋅處理后的組織中殘留未再結晶的鐵素體相并進一步改善延展性和延伸凸緣性的效果，因此，更優(yōu)選冷軋的壓下率為40%以上。另一方面，冷軋的壓下率為85%以下時，連續(xù)熱鍍鋅處理后的鋼板成為期望的金屬組織，因此更優(yōu)選為85%以下。
[0096]接著，進行連續(xù)熱鍍鋅處理。此時，優(yōu)選以10~30°C /s的平均加熱速度將鋼板加熱至650~700°C的溫度范圍，在700~(Ac3_5) °C的溫度下保持10~600秒，接著，以10~200°C /s的平均冷卻速度冷卻至300~500°C的溫度范圍，在該300~500°C的溫度范圍內(nèi)保持30~300秒,然后進行熱鍍鋅處理。
[0097]以10~30°C /s的平均加熱速度加熱至650~700°C的溫度范圍
[0098]加熱的溫度范圍為650°C以上時，會促進鐵素體的再結晶，使連續(xù)熱鍍鋅處理后的鋼板中鐵素體相的面積率為60%以上，從而提高延展性，就這一點而言是優(yōu)選的。在平均加熱速度為10~30°C /s的情況下，不需要長的爐、巨大的耗能，能夠以低成本提高生產(chǎn)效率。
[0099]在700~(Ac3_5) V的溫度下保持10秒以上[0100]通過將退火(保持)溫度設定為700°C以上并將退火(保持)時間設定為10秒以上，在退火時使?jié)B碳體充分溶解，能夠使奧氏體相充分生成，在退火冷卻時確保足夠量的第二相(珠光體相、貝氏體相)，能夠得到充分的強度。另外，能夠使鐵素體相的晶粒內(nèi)存在的滲碳體相的面積率抑制為5%以下，能夠得到良好的延伸凸緣性。另外，退火(保持)溫度為(Ac3-5) V以下時，能夠抑制奧氏體相的晶粒生長，能夠確保連續(xù)熱鍍鋅處理后的鋼板的鐵素體相的面積率為60%以上，能夠得到良好的延展性。退火(保持)時間的上限沒有特別限定，但以600秒以下進行保持時，能夠得到充分的效果，此外，為了不導致成分增加，優(yōu)選將退火(保持)時間設定為600秒以下。
[0101]需要說明的是，Ac3點可以由下式⑵進行計算，但也可以使用實際測得的溫度。
[0102]Ac3=910-203X V [C]-15.2X [Ni]+44.7X [Si]+104X [V]
[0103]+31.5X [Mo]+13.1X [ff] -30 X [Mn]-1 I X [Cr]-20 X [Cu]
[0104]+700 X [P]+400X [Al]+120 X [As]+400 X [Ti]…(2)
[0105]在此，[M]表示元素M的含量(質量％), V [C]表示C含量(質量％)的平方根。
[0106]以10~200°C /s的平均冷卻速度冷卻至300~500°C的溫度范圍
[0107]平均冷卻速度條件在本發(fā)明中是重要的條件之一。通過以預定的平均冷卻速度急冷至300~500°C的溫度范圍，能夠控制鐵素體相的晶粒內(nèi)存在的滲碳體相的面積率并且控制珠光體相和貝氏體相的面積率。在平均冷卻速度為10°C /s以上的情況下，能夠將鐵素體相的晶粒內(nèi)存在的滲碳體相的面積率抑制為5%以下，能夠得到良好的延伸凸緣性。在平均冷卻速度為200°C /s以下的情況下，鐵素體相充分析出，在不使珠光體相或貝氏體相不會過度析出的條件下以優(yōu)化的強度得到良好的延展性。另外，為了得到良好的鋼板形狀，優(yōu)選平均冷卻速度為200°C /s以下。
[0108]在300~500°C的溫度范圍內(nèi)保持30~300秒
[0109]該溫度范圍內(nèi)的保持在本發(fā)明中是重要的條件之一。在設定為保持溫度300~500°C、保持時間30秒以上的情況下，會促進貝氏體相變，得到連續(xù)熱鍍鋅處理后的鋼板的貝氏體相的面積率存在1%以上的組織，因此，能夠確保必要的強度。在保持溫度超過500°C的情況下，貝氏體相變變得緩慢，無法得到連續(xù)熱鍍鋅處理后的鋼板的貝氏體相的面積率存在1%以上的組織，難以確保強度，另外，鐵素體相的晶粒內(nèi)存在的滲碳體相的面積率超過5%，延伸凸緣性降低。在保持時間超過300秒的情況下，貝氏體相過度析出，因此，強度升高，延展性變差。另外，這種情況下，鐵素體相的晶粒內(nèi)存在的滲碳體相的面積率超過5%，延伸凸緣性降低。另一方面，在上述的溫度范圍內(nèi)保持30~300秒的情況下，在得到充分的強度的同時，能夠得到良好的延展性和延伸凸緣性。
[0110]接著，進行熱鍍鋅處理?；蛘撸鶕?jù)需要進一步對鍍鋅層進行合金化處理后冷卻至室溫。[0111]在熱鍍鋅處理后接著進行合金化處理時，在進行熱鍍鋅處理后，例如，在450°C以上且600°C以下對鋼板進行加熱而進行合金化處理，優(yōu)選以使鍍層的Fe含量為7~15%的方式進行。在7%以上的范圍內(nèi)時，在能夠防止產(chǎn)生合金化不均的同時，能夠改善鍍敷性，在15%以下的范圍內(nèi)時，耐鍍層剝離性提高，因此，更優(yōu)選鍍層的Fe含量為7~15%。
[0112]如上所述，得到本發(fā)明的具有拉伸強度440MPa以上的高強度且加工性優(yōu)良的熱鍛鋒鋼板。
[0113]需要說明的是，本發(fā)明的制造方法中的熱處理中，在上述的溫度范圍內(nèi)時，保持溫度不需要恒定，另外，即使冷卻速度在冷卻中發(fā)生變化的情況下，只要在規(guī)定的冷卻速度的范圍內(nèi)就沒有問題。另外，在熱處理中，只要滿足期望的熱歷程，無論使用任何設備實施熱處理都不會損害本發(fā)明的主旨。此外，為了進行形狀矯正而實施表面光軋也包含在本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明中，假設了經(jīng)過通常的煉鋼、鑄造、熱軋各工序制造鋼原材的情況下，但是，例如，通過薄板坯鑄造等省略熱軋工序的一部分或全部來進行制造的情況也包含在本發(fā)明的范圍中。此外，本發(fā)明中，即使對所得到的高強度熱鍍鋅鋼板實施化學轉化處理等各種表面處理也不會損害本發(fā)明的效果。
[0114]實施例
[0115]以下，基于實施例對本發(fā)明進行具體說明。
[0116]將具有表1所示的成分組成的鋼原材(鋼坯)作為起始材料。將這些鋼加熱至表
2、表3所示的加熱溫度后，在表2、表3所示的條件下進行熱軋、酸洗后，接著實施冷軋、連續(xù)熱鍍鋅處理。冷軋前的板厚根據(jù)鋼板編號(N0.)而異。對一部分鋼板(鋼板N0.5)未實施冷軋。接著，除一部分鋼板以外，在連續(xù)熱鍍鋅處理后實施合金化處理。
[0117]需要說明的是，對于連續(xù)熱鍍鋅處理設備，GA使用含有0.14質量％A1的Zn浴，GI使用含有0.18質量％A1的 Zn浴。附著量通過氣體擦拭調節(jié)，GA進行合金化處理。
[0118]對于以上述方式得到的熱鍍鋅鋼板(GA和GI)，對組織觀察、拉伸特性、延伸凸緣性(擴孔試驗)進行評價。測定方法如下所述。
[0119](I)組織觀察
[0120]對與鋼板軋制方向平行的板厚斷面1/4位置進行研磨后，用3%硝酸乙醇溶液腐蝕，以2000倍的倍率在10個視野內(nèi)利用掃描電子顯微鏡(SEM)進行觀察，通過使用MediaCybernetics公司制造的圖像分析軟件“Image Pro Plus ver.4.0”的圖像分析處理對其圖像進行分析，求出各相的面積率。即，通過圖像分析，在數(shù)字圖像上辨認鐵素體相、珠光體相、貝氏體相、鐵素體相的晶粒內(nèi)存在的滲碳體相，進行圖像處理，對每個測定視野求出各相的面積率。對這些值進行平均(10個視野)而得到各相的面積率。
[0121](2)拉伸特性
[0122]從所得到的鋼板的軋制方向上裁取JIS5號拉伸試驗片，實施拉伸試驗(JISZ2241(2011))。拉伸試驗中，實施至斷裂，求出拉伸強度、斷裂伸長率(延展性)。在以拉伸特性計斷裂伸長率為35.0%以上的情況下，制成延展性優(yōu)良的鋼板。
[0123](3)延伸凸緣性
[0124]延伸凸緣性依據(jù)日本鋼鐵聯(lián)盟標準(JFS)T1001 (1996)來實施。將所得到的鋼板切割為IOOmmX 100mm，通過沖裁加工以12%的間隙沖裁出直徑IOmm(Clci)的孔，然后，使用內(nèi)徑75mm的沖模，以9噸的壓邊力在按壓的狀態(tài)下將60°圓錐沖頭壓入孔中，測定在孔邊緣產(chǎn)生貫通板厚的裂紋時的孔徑db，求出由下式定義的極限擴孔率:\ (%)。由該極限擴孔率的值評價延伸凸緣性。延伸凸緣性為77%以上時，得到延伸凸緣性特別優(yōu)良的鋼板。
[0125]λ=100 X (db-d0) /d0...(3)
[0126]將以上述方 法得到的結果與條件一起示于表2、表3中。
【權利要求】
1.一種熱鍍鋅鋼板，其中， 鋼板的成分組成以質量％計含有c:0.100~0.200%、S1:0.50%以下、Mn:0.60%以下、P:0.100% 以下、S:0.0100% 以下、Al:0.010 ~0.100%、N:0.0100% 以下，余量含有 Fe 和不可避免的雜質， 鋼板的組織具有面積率為60~79%的鐵素體相、面積率為20~30%的珠光體相和面積率為I~5%的貝氏體相， 所述鐵素體相的晶粒內(nèi)存在的滲碳體相的面積率為5%以下。
2.如權利要求1所述的熱鍍鋅鋼板，其中，所述鋼板的成分組成以質量％計還含有選自由 Cr:0.05 ~0.80%、V:0.005 ~0.100%、Mo:0.005 ~0.500%、Cu:0.01 ~0.10%、Ni:0.01~0.10%、B:0.0003~0.2000%組成的組中的至少一種元素。
3.如權利要求1所述的熱鍍鋅鋼板，其中，所述鋼板的成分組成以質量％計還含有選自由Ca:0.001~0.005%、REM:0.001~0.005%組成的組中的至少一種元素。
4.如權利要求1所述的熱鍍鋅鋼板，其中，所述鋼板的成分組成以質量％計還含有選自由 Cr:0.05 ~0.80%、V:0.005 ~0.100%、Mo:0.005 ~0.500%、Cu:0.01 ~0.10%、Ni:0.01~0.10%、B:0.0003~0.2000%組成的組中的至少一種元素以及選自由Ca:0.001~0.005%、REM:0.001~0.005%組成的組中的至少一種元素。
5.如權利要求1所述的熱鍍鋅鋼板，其中，所述熱鍍鋅鋼板為合金化熱鍍鋅鋼板。
6.如權利要求1所述的熱鍍鋅鋼板，其中，所述熱鍍鋅鋼板具有鍍鋅層，該鍍鋅層為合金化熱鍍鋅層。
7.如權利要求6所述的熱鍍鋅鋼板，其中，所述合金化鍍鋅層具有7~15%的Fe含量。
8.如權利要求1所述的熱鍍鋅鋼板，其中，所述熱鍍鋅鋼板為拉伸強度440MPa以上的熱鍍鋅鋼板。
9.如權利要求8所述的熱鍍鋅鋼板，其中，所述拉伸強度為440~490MPa。
10.如權利要求1所述的熱鍍鋅鋼板，其中，所述熱鍍鋅鋼板具有77%以上的延伸凸緣性。
11.如權利要求1所述的熱鍍鋅鋼板，其中，所述熱鍍鋅鋼板具有35%以上的伸長率。
12.如權利要求1所述的熱鍍鋅鋼板，其中，所述Si含量為0.01~0.50%。
13.如權利要求1所述的熱鍍鋅鋼板，其中，所述Mn含量為0.10~0.60%。
14.如權利要求1所述的熱鍍鋅鋼板，其中，所述P含量為0.003~0.100%。
15.一種熱鍍鋅鋼板的制造方法，其包括下述工序:準備鋼原材，對該鋼原材進行加熱，以Ar3點以上的終軋結束溫度進行熱軋，在600°C以下的溫度下對熱軋板進行卷取，對該熱軋板進行酸洗，以10°C /s以上的平均加熱速度加熱至650°C以上的溫度范圍，在700~(Ac3-5) °C的溫度保持10秒以上，以10~200°C /s的平均冷卻速度冷卻至300~500°C的溫度范圍，在所述300~500°C的溫度范圍內(nèi)保持30~300秒，并進行熱鍍鋅， 所述鋼原材的成分組成以質量%計含有C:0.100~0.200%,S1:0.50%以下、Mn:0.60%以下、P:0.100% 以下、S:0.0100% 以下、Al:0.010 ~0.100%、N:0.0100% 以下且余量含有Fe和不可避免的雜質。
16.如權利要求15所述的熱鍍鋅鋼板的制造方法，其中，對酸洗后的熱軋板進一步進行冷軋。
17.如權利要求16所述的熱鍍鋅鋼板的制造方法，其中，所述冷軋的壓下率為40~85%。
18.如權利要求15所述的熱鍍鋅鋼板的制造方法，其中，在所述熱鍍鋅后進一步進行合金化處理。
19.如權利要求18所述的熱鍍鋅鋼板的制造方法，其中，所述合金化處理為通過將鋼板加熱至450~600°C而進行的合金化處理。
【文檔編號】C23C2/28GK103732777SQ201280038679
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年8月1日 優(yōu)先權日:2011年8月5日
【發(fā)明者】假屋房亮, 金子真次郎, 長瀧康伸 申請人:杰富意鋼鐵株式會社