高強度鋼板及其制造方法以及高強度熱鍍鋅鋼板及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及高強度鋼板及其制造方法W及高強度熱鍛鋒鋼板及其制造方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，從提高汽車的燃料效率W及提高汽車的碰撞安全性的觀點出發(fā)，通過車 身材料的高強度化來謀求薄壁化，要求使車身本身輕量化且高強度化。因此，促進了高強度 鋼板在汽車中的應用。
[0003] 通常，汽車用鋼板進行涂裝后使用。作為該涂裝的預處理，實施被稱為憐酸鹽處理 的化學轉化處理。該化學轉化處理是用于確保涂裝后的耐腐蝕性的重要處理之一。
[0004] 為了提高鋼板的強度、延展性，添加Si、Mn是有效的。但是，在連續(xù)退火時，Si、Mn 即使在不發(fā)生化的氧化（將化氧化物還原）的還原性的N2+H2氣體氣氛下進行退火的情 況下也會發(fā)生氧化。由于該氧化，會在鋼板最表層選擇性地形成含有Si、Mn的表面氧化物 (Si化、MnO等。W下稱為選擇性表面氧化物）。該選擇性表面氧化物會阻礙化學轉化處理 中的化學轉化被膜的生成反應。因此，存在有選擇性表面氧化物時，會形成沒有生成化學轉 化被膜的微小區(qū)域（之后，有時也稱為未覆蓋區(qū)（ス個））。如此存在有選擇性表面氧化物 會降低鋼板的化學轉化處理性。另外，作為設及高強度鋼板的現(xiàn)有技術，有專利文獻1~6。 [OCX)日]現(xiàn)有技術文獻
[0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻1 :日本特開平5-320952號公報
[0008] 專利文獻2 :日本特開2004-323969號公報
[0009] 專利文獻3 :日本特開平6-10096號公報
[0010] 專利文獻4 :日本特開2003-113441號公報
[0011] 專利文獻5 :日本特開昭55-145122號公報
[0012] 專利文獻6 :日本特開2006-45615號公報

【發(fā)明內容】

[0013] 發(fā)明所要解決的問題
[0014] 作為改善含有Si、Mn的鋼板的化學轉化處理性的現(xiàn)有技術，在專利文獻1中公開 有如下方法：使用電鍛法在鋼板上形成20~1500mg/m2的鐵包覆層。但是，該方法存在有 如下問題：另外需要電鍛設備，與工序增加相對應的成本也增大。
[0015] 另外，在專利文獻2中通過規(guī)定Mn/Si比率、在專利文獻3中通過添加Ni，各自提 高了憐酸鹽處理性。但是，認為其效果取決于鋼板中的Si、Mn的含量，對于Si、Mn的含量高 的鋼板需要進一步改善。 陽016] 此外，在專利文獻4中公開有如下方法：通過使退火時的露點為-25~0°C，在自 鋼板基材表面起1ym的深度W內形成由含有Si的氧化物構成的內部氧化層，并使含Si的 氧化物在鋼板表面長度10ym中所占的比例為80 %w下。但是，專利文獻4中記載的方法 的情況下，由于控制露點的區(qū)域是W整個爐內為前提，因此難W控制露點W及穩(wěn)定操作。另 夕F，在不穩(wěn)定的露點控制下進行退火的情況下，在鋼板上形成的內部氧化物的分布狀態(tài)中 確認到分布不均，有可能在鋼板的長度方向、寬度方向上產生化學轉化處理性的不均（整 體或一部分產生未覆蓋區(qū)）。此外，即使在化學轉化處理性得W提高的情況下，由于緊挨化 學轉化處理被膜之下存在含Si的氧化物，因此存在有電沉積涂裝后的耐腐蝕性差運樣的 問題。
[0017]另外，在專利文獻5中記載有如下方法：在氧化性氣氛中使鋼板溫度達到350~ 650°C而在鋼板表面形成氧化膜，然后，在還原性氣氛中加熱至再結晶溫度并進行冷卻。但 是，該方法中，通過進行氧化的方法在鋼板表面形成的氧化被膜的厚度存在差異，有時沒有 發(fā)生充分的氧化。另外，在該方法中，有時氧化被膜過厚，在之后的還原性氣氛中的退火中 產生氧化膜的殘留或剝離，導致表面性狀變差。在專利文獻5的實施例中記載了在大氣中 進行氧化的技術，但存在有大氣中的氧化會生成厚的氧化物而難W進行之后的還原或者需 要高氨氣濃度的還原氣氛等問題。 陽0化]此外，在專利文獻6中記載有如下方法：針對W質量％計含有0. 1 %W上的Si和/ 或1. 0 %W上的Mn的冷社鋼板，在鋼板溫度為400°CW上且鐵的氧化氣氛下在鋼板表面形 成氧化膜，然后，在鐵的還原氣氛下對上述鋼板表面的氧化膜進行還原。具體而言，使鋼板 溫度為400°CW上，使用空氣比為0.93W上且1. 10W下的直火燃燒器使鋼板表面的化氧 化后，在使化氧化物還原的成+&氣體氣氛下進行退火。專利文獻6中記載的技術是由此 抑制使化學轉化處理性變差的選擇性表面氧化而在最外表面形成化的氧化層的方法。專 利文獻6中雖然沒有具體記載直火燃燒器的加熱溫度，但在含有大量（大概0. 6%W上）Si 的情況下，比化更容易氧化的Si的氧化量增多而化的氧化被抑制、或者化的氧化本身會 過度減少。其結果是，有時還原后的表面Fe還原層的形成不充分，或者在還原后的鋼板表 面存在有Si化而產生化學轉化被膜的未覆蓋區(qū)。
[0019] 本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供即使Si、Mn的含量多的情況下 也具有優(yōu)良的化學轉化處理性W及電沉積涂裝后的耐腐蝕性的高強度鋼板及其制造方法， W及使用該高強度鋼板而成的高強度熱鍛鋒鋼板及其制造方法。
[0020] 用于解決問題的方法
[0021] 對于含有Si、Mn等易氧化性元素的鋼板，出于改善化學轉化處理性的目的廣泛已 知有主動地使鋼板的內部氧化的方法。但是，該方法中，有時會因內部氧化本身而產生化 學轉化處理不均、未覆蓋區(qū)，或者電沉積涂裝后的耐腐蝕性變差。因此，本發(fā)明人們對通過 不局限于W往的想法的新方法來解決課題的方法進行了研究。結果發(fā)現(xiàn)，通過適當?shù)乜刂?退火工序的氣氛和溫度，能夠抑制在鋼板表層部形成內部氧化物，能夠對高強度鋼板賦予 優(yōu)良的化學轉化處理性，并且還能夠對高強度鋼板賦予電沉積涂裝后的更高的耐腐蝕性。 具體而言，在退火工序的加熱過程中，將退火爐內溫度為550°CW上且A°CW下（A:滿足 600《A《750的規(guī)定值）的溫度范圍控制成氣氛中的露點達到-40°CW下。通過使退火 爐內的鋼板溫度為550°CW上且A°CW下（A:滿足600《A《750的規(guī)定值）的溫度范圍 的氣氛中的露點為-40°CW下，可降低鋼板與氣氛的界面的氧勢，在盡可能不發(fā)生內部氧化 的情況下抑制Si、Mn等的選擇性表面擴散、氧化（之后稱為表面富集）。
[0022] 通過如此僅對限定的區(qū)域進行氣氛中的露點的控制，能夠盡可能在不形成內部氧 化物的情況下抑制表面富集。其結果是可W得到化學轉化處理性W及電沉積涂裝后的耐腐 蝕性優(yōu)良的高強度鋼板。需要說明的是，化學轉化處理性優(yōu)良是指化學轉化處理后具有未 出現(xiàn)未覆蓋區(qū)、不均運樣的外觀。
[0023] 通過上述方法得到的高強度鋼板的自鋼板表面起100ymW內的鋼板表層部中選 自化、Si、Mn、A1、P、W及B、佩、Ti、Cr、Mo、Cu、Ni、Sn、Sb、化、W、V中的一種W上的氧化物 的形成得W抑制，其形成量被抑制為合計在每單面低于0. 〇30g/m2。由此，高強度鋼板的化 學轉化處理性優(yōu)良，電沉積涂裝后的耐腐蝕性顯著提高。
[0024] 此外，本發(fā)明人們對使用上述高強度鋼板而成的高強度熱鍛鋒鋼板進行了潛屯、研 究。結果發(fā)現(xiàn)，通過退火工序的氣氛和溫度的上述控制，可抑制緊挨鍛層之下的鋼基表層部 中的內部氧化，并且還能夠抑制表面富集，因此可W得到具有優(yōu)良的鍛層外觀和更高的耐 腐蝕性和加工時良好的耐鍛層剝離性的高強度熱鍛鋒鋼板。具體而言，通過采用上述退火 工序，可降低鋼板與氣氛的界面的氧勢，在不形成內部氧化的情況下抑制Si、Mn等的選擇 性表面擴散、表面富集。另外，在上述退火工序中晶體的粒徑變得粗大，因此抑制了在超過 A°C的溫度區(qū)的表面富集。
[0025] 通過如此控制氣氛的露點，可抑制內部氧化，盡可能地抑制表面富集，進而，通過 在鋼板的表面形成每單面的鍛層附著量為20~120g/m2的鍛鋒層，可抑制產生未形成鍛層 的區(qū)域（未鍛敷），可W得到鍛層外觀、耐腐蝕性W及加工時的耐鍛層剝離性、加工性優(yōu)良 的高強度熱鍛鋒鋼板。需要說明的是，鍛層外觀優(yōu)良是指具有未確認到未鍛敷、合金化不均 運樣的外觀。
[00%] 優(yōu)選的是：通過上述方法得到的高強度熱鍛鋒鋼板在緊挨鍛鋒層之下的自鋼基表 面起lOOymW內的鋼基表層部中選自化、51、]?11、41、口、^及8、佩、1'1、化、]\1〇、〇1、化、511、Sb、Ta、W、V中的一種W上的氧化物的形成得W抑制（僅化的氧化物得W抑制的情況除 外），其形成量W合計計在每單面低于0. 〇30g/m2。本發(fā)明人們還得出如下見解：由此形成 了鍛層外觀優(yōu)良、耐腐蝕性顯著提高、可W防止鋼基表層部中的彎曲加工時的裂紋、且加工 時的耐鍛層剝離性、加工性優(yōu)良的高強度熱鍛鋒鋼板。
[0027] 本發(fā)明基于上述見解而成，其特征如下所述。
[0028] (1) 一種高強度鋼板的制造方法，其特征在于，具有退火工序，所述退火工序中， 對W質量％計含有C:0. 03 ~0. 35%、Si:0. 01 ~0. 50%、Mn:3. 6 ~8. 0%、A1 :0. 001 ~ 1.00%、P《0. 10%、S《0.010%、余量由化和不可避免的雜質構成的鋼板實施下述條件 的退火，所述條件為：使退火爐內溫度為550°CW上且A°CW下（A:滿足600《A《750的 規(guī)定值）的溫度區(qū)中的氣氛的露點為-40°CW下。
[0029] 似如（1)所述的高強度鋼板的制造方法，其中，還具有電解酸洗工序，所述電解 酸洗工序中，將上述退火工序后的鋼板在含有硫酸的水溶液中進行電解酸洗。
[0030] 做如（1)或者似所述的高強度鋼板的制造方法，其特征在于，上述鋼板W質 量 ％ 計還含有選自B:0. 001 ~0. 005 %、佩：0. 005 ~0. 05%、Ti:0. 005 ~0. 05%、Cr: 0. 001 ~1. 0%、Mo:0. 05 ~1. 0%、Cu:0. 05 ~1. 0%、Ni:0. 05 ~1. 0%、Sn:0. 001 ~ 0. 20%、Sb:0. 001 ~0. 20%、Ta:0. 001 ~0. 10%、W:0. 001 ~0. 10%、V:0. 001 ~0. 10% 中的一種W上的元素作為成分組成。
[0031] (4) 一種高強度鋼板，其特征在于，通過（1)~（3)中任一項所述的制造方法來制 造，自鋼板表面起lOOymW內的鋼板表層部中生成的選自化、Si、Mn、Al、P、B、Nb、Ti、Cr、 Mo、Cu、化、Sn、Sb、化、W、V中的一種W上的氧化物的合計在每單面低于0. 〇30g/m2。
[0032] (5) -種高強度熱鍛鋒鋼板的制造方法，具有熱鍛鋒處理工序，所述熱鍛鋒處理工 序中，在通過（1)或（2)中任一項所述的制造方法制造得到的高強度鋼板的表面形成每單 面的鍛層附著量為20~120g/m2的鍛鋒層。
[0033] (6)如（5)所述的高強度熱鍛鋒鋼板的制造方法，其特征在于，上述鋼板W質 量％計還含有選自B:0. 001~0. 005%、佩：0. 005~0. 050%、Ti:0. 005~0. 050%、Cr: 0. 001 ~1. 000%、M〇 :0. 05 ~1. 00%、〇! :0. 05 ~1. 00%、Ni:0. 05 ~1. 00%、Sn:0. 001 ~ 0. 20%、Sb:0. 001 ~0. 20%、Ta:0. 001 ~0. 10%、W:0. 001 ~0. 10%、V:0. 001 ~0. 10% 中的一種W上的元素作為成分組成。
[0034] (7)如妨或（6)所述的高強度熱鍛鋒鋼板的制造方法，其特征在于，還具有合金 化處理工序，所述合金化處理工序中，將上述熱鍛鋒處理工序后的鋼板加熱至450°CW上且 600°CW下的溫度，使鍛鋒層的化含量為8~14質量％的范圍。
[0035] (8) -種高強度熱鍛鋒鋼板，其特征在于，通過巧）~（7)中任一項所述的制造方 法來制作，緊挨鍛鋒層之下的自鋼基表面起lOOymW內的鋼基表層部中生成的選自Fe、 Si、Mn、A1、P、B、佩、Ti、Cr、Mo、Cu、Ni、Sn、Sb、化、W、V中的一種W上的氧化物的合計在每 單面低于0. 030g/m2。
[0036] 發(fā)明效果
[0037] 根據本發(fā)明，即使是Si、Mn的含量多的情況下，由于退火工序的加熱溫度被控制 在特定的溫度區(qū)，并且露點被調節(jié)為特定的范圍，因此可W得到具有優(yōu)良的化學轉化處理 性W及電沉積涂裝后的耐腐蝕性的高強度鋼板。
[00測另外，由于調節(jié)了退火工序的溫度和露點，因此可W得到具有優(yōu)良的鍛層外觀和 更高的耐腐蝕性和加工時良好的耐鍛層剝離性的高強度熱鍛鋒鋼板。
【具體實施方式】
[0039] W下，對本發(fā)明的實施方式進行說明。需要說明的是