鋼板、熱鍍鋼板和合金化熱鍍鋼板及其制備方法

專利名稱：鋼板、熱鍍鋼板和合金化熱鍍鋼板及其制備方法
技術領域：
本發明涉及適用于用在汽車部件及相似物品上的鋼板，熱鍍鋼板和合金化熱鍍鋼板及其制備方法，特別是本發明有利于提高熱鍍性及轉化處理性。
背景技術：
近來，在汽車零部件中從減輕車體重量和提高可靠性及安全性的角度出發，人們有意于增強其強度。同時，要求改善其可成型性。
這種趨勢也存在于熱鍍鋼板和合金化熱鍍鋼板例如經常被用于汽車業的鍍鋅鋼板和合金化鍍鋅鋼板，并隨之提出了許多增強這些鋼板強度的方法。
例如，JP-A-59-193221披露的一種增強鋼板強度的方法是通過添加相當大量的固溶體強化元素如Si或Mn等。
然而在此方法中由于添加大量的Si或Mn引起了其他一些問題，例如由于表面富集Si或Mn造成的熱鍍性下降(鋼板上形成未被熱鍍部分或出現裸點)及轉化處理性能下降(未形成作為內涂層處理而涂敷于冷軋鋼板表面的化學轉化涂層如磷酸鋅等)，因此得到的鋼板不能投入實際應用。
同時，在JP-A-5-339643中技露了具有改進了深沖性的高強度冷軋鋼板和高強度鍍鋅鋼板，是通過在熱精整溫度不低于500℃但在Ar3轉變點以下經受α區域潤滑軋制得到的。
通過這種方法，的確可以獲得良好的深沖性，但是在鍍鋅時無法避免熱鍍特性的下降。
作為解決上述問題的對策，披露的一種方法是使鋼板在高氧氣分壓下被強制氧化并被還原和熱鍍(JP-A-55-122865)，還披露了一種方法是在熱鍍前先進行預鍍(JP-A-58-104163)等。然而，在這些方法中，對熱處理中的表面氧化的控制是不充分的，因此不能按照鋼的化學成分和熱鍍條件始終獲得穩定的熱鍍特性和轉化處理特性，同時額外的工藝過程增加了生產費用。
此外，JP-A-9-310163披露的一種方法是，為了改進上述提到的熱鍍特性下降，在熱軋后進行高溫盤卷以便在鋼板晶粒界面中或鋼板基質表面層部分晶粒內部形成氧化物或形成內部氧化層。
這種形成內部氧化層的方法對于防止裸點的發生是一種非常有用的方法。
然而，在上述方法中，根據鋼的種類和生產歷史不能確保足夠的內部氧化層，因此仍舊存在的問題是未必能獲得滿意水平的優良熱鍍特性和轉化處理特性。
特別是，在熱鍍前的再結晶退火是在一輻射加熱系統中如輻射管等中進行時這一趨勢更明顯。
此外，當加熱系統為直接加熱系統時，內部氧化層在退火過程中稍微被強化，因此與輻射式加熱系統相比較這些特性被提高了，但是很難穩定形成想要的內部氧化層。
近來，作為汽車零部件的一部分，是用熱軋鋼板代替傳統的冷軋鋼板。
在該熱軋鋼板中不要求冷軋鋼板中的再結晶退火，因此可認為主要在再結晶退火中產生的Si或Mn表面富集和由于這種表面富集導致的問題變少了。
然而，當對實際的熱軋鋼板進行熱鍍特性和轉化處理特性檢驗時，沒有獲得足夠滿意的結果。
本發明對于解決上述問題是有利的。
即，本發明的第一個目的是提出當被用作熱軋鋼板時能夠穩定的顯現出具有優良熱鍍特性和轉化處理特性的鋼板，熱鍍鋼板和合金化熱鍍鋼板并提出了一種具有優勢的生產方法。
同樣，本發明的第二個目的是提出了當被用作冷軋鋼板時和甚至當在熱鍍處理前的再結晶退火中使用輻射式加熱方式如輻射管等時，能夠穩定的顯現出具有與生產歷史和鋼化學組成無關的優良熱鍍特性和轉化處理特性的鋼板，熱鍍鋼板和合金化熱鍍鋼板，并提出了一種具有優勢的生產方法。
更進一步，本發明的第三個目的是提出鋼板，熱鍍鋼板和合金化熱鍍鋼板，它們具有優良的熱鍍特性和轉化處理特性，并且就冷軋鋼板而論具有一種優良的可加工性特別是改進了冷軋鋼板的可加工性，并提出了一種具有優勢的生產方法。
另外，用在本發明中的“轉化處理特性”意指當鋼板被用作汽車零部件時具有可形成化學轉化層如磷酸鋅等的能力。
發明的公開如上所述，當大量的Si或Mn被添加時產生熱鍍特性和轉化處理特性下降的原因是退火中的Si或Mn表面富集(Si或Mn在退火時被選擇性的氧化從而大量的出現在表面)。
同時，在熱軋鋼板中已經闡明了除了前面提及的熱鍍鋅前加熱過程中Si或Mn的表面富集外，一個基本的原因存在于酸洗后熱軋鋼板表面殘存有Si、Mn、P等氧化物。此原因被認為應歸因于這樣一個事實，即Si、P氧化物等和它們與鐵的復合氧化物幾乎不能在酸洗中被溶解。
因此，作為一個以上問題的解決方法，認為將鐵基質的最外表面層轉化為含有較少量固溶體元素如Si、Mn等的鐵質層的方法是有效的。
當前，本發明為達到以上目的已做了各種研究，并且發現在鐵基質表面附近也就是在鐵基質的表面部分形成一內部氧化層用來在鐵基質的表面包含Si、Mn、P等作為在內部形成內部氧化層的元素是有利的，還發現當為了足夠并穩定的形成上述氧化物層而在熱軋后被附著黑銹皮時在一個大體上不引起還原的氣氛中進行熱處理是非常有效的。
本發明正是基于以上知識完成的。
即，以下為本發明的要點和構成。
1．一種熱軋鋼板，其特征在于，使基體鋼在熱軋后，在鋼板的鐵基質表面層部分形成內部氧化物層的熱處理是在被附著黑銹皮時經受溫度范圍為650-950℃，并且在實際不引起還原的氣氛中進行的，然后對其進行酸洗。
2．一種熱鍍鋼板，其特征在于，在條目1所述的熱軋鋼板表面提供熱鍍層。
3．一種合金化熱鍍鋼板，其特征在于，在條目1所述的熱軋鋼板表面提供合金化熱鍍層。
4．一種熱軋鋼板的制造方法，該方法是通過熱軋基體鋼然后進行酸洗生產熱軋鋼板的方法，其特征在于，使熱軋后的鋼板在被附著黑銹皮時在溫度范圍為650-950℃，并且在實際上不引起還原的氣氛中進行熱處理在鋼板的鐵基質表面層部分形成內部氧化物層。
5．一種生產熱鍍鋼板的方法，其特征在于，使條目4所述的熱軋鋼板表面經受熱鍍。
6．一種生產合金化熱鍍鋼板的方法，其特征在于，使條目4所述的熱軋鋼板表面經受熱鍍且進一步通過加熱經受合金化處理。
7．一種冷軋鋼板，其特征在于，使熱軋后的基體鋼在被附著黑銹皮時在溫度范圍為650-950℃，并且在實際上不引起還原的氣氛中進行熱處理在鋼板的鐵基質表面層部分形成內部氧化物層，然后經受酸洗，冷軋和再結晶退火。
8．一種熱鍍鋼板，其特征在于，在條目7所述的冷軋鋼板表面提供熱鍍層。
9．一種合金化熱鍍鋼板，其特征在于，在條目7所述的冷軋鋼板表面提供合金化熱鍍層。
10．一種冷軋鋼板的制造方法，該方法是通過熱軋基體鋼然后進行酸洗，冷軋，再結晶退火生產冷軋鋼板的方法，其特征在于，使熱軋后的鋼板在被附著黑銹皮時經受溫度范圍為650-950℃，并且在實際上不引起還原的氣氛中進行熱處理在鋼板的鐵基質表面層部分形成內部氧化物層。
11．一種生產熱鍍鋼板的方法，其特征在于，使條目10所述的冷軋鋼板表面經受熱鍍。
12．一種生產合金化熱鍍鋼板的方法，其特征在于，使條目10所述的冷軋鋼板表面經受熱鍍且進一步通過加熱經受合金化處理。
13．條目2或8所述的熱鍍鋼板，其特征在于，該鋼板是具有高強度的鋼板，其組成為Mn0．2-3．0質量％或Mn0．2-3．0質量％和Si0．1-2．0質量％并且在它的表面提供熱鍍層，同時恰好在熱鍍層下的鐵基質表面層部分具有Mn的富集層或Si和Mn的富集層。
14．條目13所述的熱鍍鋼板，其特征在于，其斷面為Mn濃度或Mn和Si濃度從表面沿厚度方向快速增加到熱鍍層之上再立刻下降然后稍微增加進入一個穩定狀態。
15．條目13所述的熱鍍鋼板，其特征在于，恰好在熱鍍層下的鐵基質表面層部分的Mn／Fe比率或Mn／Fe比率和Si／Fe比率不小于鐵基質內部的每一項Mn／Fe比率或Mn／Fe比率和Si／Fe比率的1．01倍。
16．條目3或9所述的合金化熱鍍鋼板，其特征在于，該鋼板是具有高強度的鋼板，其組成為Mn0．2-3．0質量％或Mn0．2-3．0質量％和Si0．1-2．0質量％并且在它的表面提供合金化熱鍍層，同時恰好在熱鍍層下的鐵基質表面層部分具有Mn的富集層或Si和Mn的富集層。
17．條目16所述的合金化熱鍍鋼板，其特征在于，其斷面是Mn濃度或Mn和Si濃度從表面沿厚度方向快速增加到熱鍍層之上再立刻下降然后稍微增加進入一個穩定狀態。
18．條目16所述的合金化熱鍍鋼板，其特征在于，恰好在熱鍍層下的鐵基質表面層部分的Mn／Fe比率或Mn／Fe比率和Si／Fe比率不小于鐵基質內部的每一項Mn／Fe比率或Mn／Fe比率和Si／Fe比率的1．01倍。
19．一種具有優良可加工性的冷軋鋼板，其特征在于，該鋼板的組成含有C0．0005-0．005質量％，Si不大于1．5質量％，Mn不大于2．5質量％，Al不大于0．1質量％，P不大于0．10質量％，S不大于0．02質量％，N不大于0．005質量％，以及Ti0．010-0．100質量％和Nb0．001-0．100質量％中的一種或多種，其余為Fe和無法避免的雜質，和具有不小于2的Lankford值(r-值)并在它的鐵基質表面層部分上提供內部氧化物層。
20．一種具有優良可加工性的熱鍍鋼板，其特征在于，在條目19所述的冷軋鋼板表面上提供熱鍍層。
21．一種具有優良可加工性的合金化熱鍍鋼板，其特征在于，在條目19所述的冷軋鋼板表面上提供合金化熱鍍層。
22．一種具有優良可加工性的冷軋鋼板的生產方法，其特征在于，該鋼含有C0．0005-0．005質量％，Si不大于1．5質量％，Mn不大于2．5質量％，Al不大于0．1質量％，P不大于0．10質量％，S不大于0．02質量％，N不大于0．005質量％，以及Ti0．010-0．100質量％和Nb0．001-0．100質量％中的一種或多種，其余為Fe和無法避免的雜質，并使這種鋼在精軋溫度不低于Ar3轉化點但不高于950℃的條件下經受一粗熱軋，并且要在精軋溫度條件為不低于500℃但不高于Ar3轉化點的條件下通過潤滑軋經受熱精軋并且軋制壓縮率不少于80％，然后使熱精軋后的鋼板在被附著黑銹皮時經受溫度范圍為650-950℃，并且在實際上不引起還原的氣氛中進行熱處理在鋼板的鐵基質表面層部分形成內部氧化物層，然后被酸洗以去除黑銹皮，并在軋制壓縮率為50-90％條件下經受冷軋，且進一步在不低于再結晶溫度但不高于950℃的溫度下經受再結晶退火。
23．一種具有優良可加工性的熱鍍鋼板的生產方法，其特征在于，條目22所述的冷軋鋼板的表面經受熱鍍。
24．一種具有優良可加工性的合金化熱鍍鋼板的生產方法，其特征在于，條目22所述的冷軋鋼板的表面經受熱鍍并進一步通過加熱經受合金化處理。
本發明將在下面進行具體描述。
首先，根據作為目標鋼板的熱軋鋼板說明打下本發明基礎的實驗結果。


圖1中顯示了熱處理后的熱軋鋼板斷面在光學顯微鏡下觀察的比較結果，這些比較結果是關于通過酸洗先清除黑銹皮的熱軋鋼板即所謂的白皮熱軋鋼板(圖1(a))和附著有黑銹皮的熱軋鋼板即所謂的黑皮熱軋鋼板(圖1(b)，(c))。黑銹皮主要是由維氏體(FeO)構成的銹皮并且此銹皮具有帶黑皮的外觀。
另外，含有Si0．5質量％和Mn1．5質量％的Si-Mn鋼被用作原材料，且熱軋鋼板的熱處理條件是750℃和5小時。
如圖1中顯示，當熱軋鋼板被附著有黑銹皮時經受熱處理(Fig．1(b)，(c))時，鋼板中鐵基質的表面層部分中可辨認出內部氧化物層的形成。
另外，當熱處理氣氛為100體積％N2時(大體上不引起還原的氣氛Fig．1(b))，在黑銹皮表面和鐵基質之間的界面處幾乎辨別不出有還原鐵的形成，當為5體積％H2-N2時(稍微引起還原的氣氛Fig．1(c))，在一部分黑銹皮表面和鐵基質之間的界面處可觀察到有還原鐵的形成。
另一方面，在白皮熱軋鋼板的情況中根本未觀察到有內部氧化物層的形成。
雖然研究了這樣的例子即關于黑銹皮熱軋鋼板在100體積％H2氣氛(強還原氣氛)中經受熱處理，黑銹皮自身的還原進行了，但是幾乎未發生內部氧化物層的形成。同樣的，Si、Mn、P等的氧化物仍留在還原鐵中。
如上所述，很明顯熱軋鋼板內內部氧化層的形成在很大程度上受熱軋鋼板熱處理的氣氛影響。
在圖2中大致顯露出黑皮熱軋鋼板熱處理的氣氛對內部氧化物層的形成的影響。
如圖2(a)所示，當熱處理是在非還原(大體上不引起還原)氣氛中進行(例如，100體積％N2氣氛)時，黑銹皮中的氧氣主要沿晶粒邊界滲透以形成FeSiO3或MnxFeyOz。即，銹皮中的氧氣被認為只用于內部氧化物層的形成。
相反，如圖2(b)所示，當情況為還原(大體上引起還原)氣體(例如，100體積％H2或5體積％H2-N2氣氛)，黑銹皮中的氧氣不僅被用于內部氧化物層的形成而且被用于黑銹皮的還原()，因此內部氧化物層的形成不充分且黑銹皮被還原形成不希望得到的包含Si、Mn等氧化物的還原鐵。
在圖3(a)，(b)中顯示了酸洗后通過GDS(Grimm-Grow’s光譜分析)檢驗的元素分布在深度方向的比較結果，這些比較結果是關于具有組成為0．08質量％C-1．0質量％Si-1．5質量％Mn-0．07質量％P的經過在氮氣中熱處理的黑皮熱軋鋼板和未進行熱處理的對比材料。
如圖3(b)所示，對比材料中鐵板內部的Si、Mn等是金屬態而且是均勻的，但是作為氧化物殘留物的Si密度在表面層中增加了。
另一方面，在圖3(a)所示氮氣中的黑皮熱軋鋼板熱處理材料的情況中，在鐵基質表面層內部可觀察到Si、Mn等的氧化物的峰值，從這里可理解金屬元素作為一氧化物被封閉在內部。它們是內部氧化物層中的氧化物并且作為金屬元素的固溶體濃度大大降低。同樣的，可以理解當被與鐵基體和其它比較材料的內部比較時最外表面層中的金屬元素如Si、Mn等大大下降因此最外表面層是一大大減低了易氧化金屬元素固溶體量的鐵層。
另外，內部氧化和表面氧化都可能作為氧化過程發生，因此Si或Mn在最外表面層而不是在內部的降低的機制未被清楚闡述，但是它被認為由于這樣的事實即最外表面層中氧化物通過內部氧化向外且轉移到銹皮中，或在酸洗中與銹皮一起被輕易去除等事實。
同樣的，認為通過這樣的機制易氧化金屬元素固溶度被降低從而把最外表面層變為有較少固溶體元素的鐵層。
然后，通過酸洗所得的熱軋鋼板，并借助于RESUKA Co．Ltd制造的垂直式熱鍍模擬裝置經受加熱→鍍鋅→鹽浴進行加熱合金化處理生產出合金化鍍鋅的熱軋鋼板。
在圖4中顯示了熱鍍中裸點形成狀態下的測量結果。另外，裸點的評估是通過對裸點區域的檢測進行圖象處理進行的。
從此圖看到，當附著黑銹皮的熱軋鋼板在大體上非還原氣氛中被熱處理時可以肯定沒有裸點形成(A)。
另外，對于上述熱軋鋼板作為原始鋼板的化學成分沒有特別限定。所有通常所知的鋼板如所謂的低碳鋼板，極低碳鋼板，加Mn高強度鋼板，加Si-Mn高強度鋼板等都適用。
特別是，為增加強度而加入相對大量Mn的Mn基高強度鋼板和加入Si和Mn的高Si-Mn基高強度鋼板更好。
在此情況中，為了增加強度包含的Mn的量優選為不少于0．2質量％。然而，它的含量超過3．0質量％時，得不到實用的高強度材料，因此Mn的含量優選為0．2-3．0質量％。
同樣，根據本發明的方法當Si含量少于0．1質量％時不引起所要求的熱鍍特性的下降，但當含量超過2．0質量％時，即使采用本發明方法也不能避免熱鍍特性的下降，因此如果需要包含Si，那么Si含量優選處于0．1-2．0質量％范圍內。
更進一步，如有需要，可適當地含有Ti、Nb、B、Mo、Sb、P、C、N、Cu、Ni、Cr、V、Zr等。
其次，將通過冷軋鋼板作為鋼板的起始材料對本發明描述于下。
甚至在冷軋鋼板中，直到熱軋完成的程序與熱軋鋼板的情況相同，其中熱軋鋼板的熱處理是在大體上不引起還原的氣氛中并在被附著黑銹皮時進行，以使在鋼板的鐵基質表面層部分形成內部氧化物層。
然后，這樣得到的熱軋鋼板被酸洗，冷軋和再結晶退火以獲得冷軋鋼板。另外，使它經受熱鍍處理并進一步經受合金化熱鍍處理。
現在是，使包含Si0．5質量％和Mn1．5質量％的Si-Mn熱軋鋼板在各種條件下經受熱處理以獲得四種熱處理后的材料，例如A黑皮熱軋鋼板熱處理后的材料(100體積％N2，750℃，5小時)，B黑皮熱軋鋼板熱處理后的材料(5體積％N2-N2，750℃，5小時)，C黑皮熱軋鋼板熱處理后的材料(100體積％H2，750℃，5小時)D白皮熱軋鋼板熱處理后的材料(100體積％N2，750℃，5小時)，它們經受酸洗-冷軋然后借助于RESUKA Co．Ltd制造的垂直式熱鍍模擬裝置再結晶退火→鍍鋅→鹽浴經受加熱合金化處理以生產出合金化鍍鋅鋼板。
圖5中顯示出熱軋鋼板進行以上熱處理后Si、Mn的表面富集狀態。且在圖6中顯示了對熱鍍中形成未鍍部分的狀態的檢測結果。
Si、Mn的表面富集量檢測是通過GDS(Grimm-Grow’s光譜分析)進行極性表面分析且評估為10秒Si、Mn累積強度。另外，裸點的評估是通過圖象處理對裸點區域檢測來進行的。
如同從圖5和6中看到的，當處于黑銹皮附著狀態且熱軋鋼板的加熱氣氛為大體上是非還原性時Si、Mn的表面富集最小并且可確認未引起裸點的形成。
另外，通過GDS(Grimm-Grow’s光譜分析)檢測從鍍層表面到鐵基內部的沿深度方向的元素分布Si、Mn的表面富集狀態可被探測到。
為此目的，對于鍍鋅鋼板和合金化的鍍鋅鋼板通過使用GDS可檢查熱鍍處理后Si、Mn的富集狀態。
在圖7(a)，(b)中顯示了對常規材料和本發明的包含0．5質量％Si-1．5質量％Mn的Si-Mn鍍鋅鋼板材料進行檢測的比較結果，圖8(a)，(b)顯示了對合金化處理后這些鋼材檢測的比較結果。
在常規材料中，熱軋鋼板不經受熱處理，然而在本發明材料中，將附著有黑皮的熱軋鋼板在氮氣氣氛中750℃，經受10小時的熱處理和酸洗及冷軋然后在連續熱鍍裝置中經受鍍鋅處理和合金化處理。
如同圖7和8中顯示，在常規材料鐵基的表面層部分未觀察到Si或Mn的富集層，然而在本發明材料的鐵基表面層部分觀察到了Si或Mn的富集層。
這是由于這樣的事實，即環繞的Si或Mn作為氧化物被濃縮，因此周圍金屬Mn和金屬Si的固溶體濃度變低。另外，在熱鍍層和鐵基體之間的界面中未產生這種富集層，但是產生在恰好熱鍍層下的鐵基表面層部分中。
另外，鐵基體和熱鍍層之間的界面可由熱鍍層中Zn強度的1／2位置和鐵基體的Fe強度與熱鍍層中Fe強度之間的一半位置來判定。
特別是，合金化鍍鋅鋼板是通過熱擴散處理得到的，因此與鍍鋅鋼板比較富集層向鐵基側擴散的更多。
同樣，在伸向鐵基體內部的此Mn富集層中觀察到降低Mn濃度的區域，比以上區域深的區域反映了基鐵組成的穩定狀態。
當比Fe更易氧化的元素如Si、B、P等被加入鋼中時，通常在鐵基體的表面層中可觀察到這些元素的富集層。特別是，Si、B是強氧化元素，因此在鐵基體的表面層部分很容易觀察到它們的富集層。
當在上述鐵基體的表面層部分觀察到Mn等的氧化物的富集層時，固溶體金屬元素如Mn等在鐵基體的最外表面處被耗盡因此熱鍍特性被提高。
當鐵基體的表面層部分的內部氧化物層被由GDS的Mn／Fe和Si／Fe的峰值強度比率進行評價時，當這些值不小于鐵基體內部Mn／Fe和Si／Fe的峰值強度比率的1．01倍時，獲得了相當優良的熱鍍特性。
另外，化學組成不受限制甚至對以上冷軋鋼板，因此常規已知的任何一個都同樣地適用于對前述熱軋鋼板。
然后，本發明將描述關于冷軋鋼板特別是上述的冷軋鋼板中有優良可加工性的。
這與前述一般冷軋鋼板基本相同，但是為了提高可加工性，它要求將化學組成。限定到給定范圍。
現在，通過使用0．002質量％C-0．5質量％Si-1．5質量％Mn-0．10質量％P-0．05質量％Ti-23質量ppmB的鋼作為原始材料制備黑皮熱軋鋼板和白皮熱軋鋼板，并在750℃，5小時條件下進行加熱處理，然后對于熱軋鋼板熱處理后的斷面用光學顯微鏡觀察。
結果與圖1中所顯示相同，即在黑皮熱軋鋼板的情況下在鐵基體表面層部分觀察到了內部氧化物層的形成，但在白皮熱軋鋼板情況下未觀察到內部氧化物層的形成。
在圖9中顯示了對鐵基體表面層中形成的內部氧化物層狀態的觀察結果，它是關于具有上述相同化學組成的熱軋鋼板附著有黑銹皮被熱處理(800℃，10小時)后的熱軋鋼板，接著冷軋后的鋼板和該冷軋鋼板再結晶退火(880℃，40秒)后的鋼板。
如同從這張圖中看到的，當內部氧化物層是通過將黑皮熱軋鋼板進行熱處理在鐵基體表面層部分中形成時，它均勻地保持在鐵基表面層部分中甚至在接著冷軋之后或更進一步再結晶退火之后。
其次，通過將前述熱軋鋼板進行酸洗-冷軋然后通過加熱(470℃)進行合金化處理，即借助于RESUKA Co．Ltd制造的垂直式熱鍍模擬裝置再結晶退火處理→鍍鋅→鹽浴處理來生產合金化鍍鋅鋼板。另外，作為原始材料的鋼是0．002質量％C-0．5質量％Si-1．5質量％Mn-0．10質量％P-0．05質量％Ti-23質量ppmB的鋼，且熱軋鋼板的熱處理條件是750℃和5小時，且再結晶退火條件是850℃，30秒，露點-30℃和5體積％H2-N2氣氛。
圖10中顯示了對熱軋鋼板進行以上熱處理后Si、Mn的表面富集狀態，圖11中顯示了對熱鍍中裸點形成狀態檢測的結果。
如同圖10和11中看到的，當黑銹皮處于附著狀態且熱軋鋼板的加熱氣氛為大體上是非還原性時Si、Mn的表面富集最小并且可確認未引起裸點的形成。
圖12和13中顯示了關于黑皮熱軋鋼板和白皮熱軋鋼板在合金化處理后的外觀和粉碎特性。
另外，合金化處理后的外觀評價為○均等烘干(均勻)△非均等烘干×未合金化。
如從這些圖中看到的，在黑皮熱軋鋼板的情況下合金化的滯后被解決了，與白皮熱軋鋼板相比較獲得了優良的外觀。同樣，獲得了良好的粉碎特性甚至當Fe含量達到約10重量％(良好不大于3000cps)。
在有優良加工特性的冷軋鋼板中，要求將化學組成限制到以下范圍。C0．0005-0．005質量％從提高延伸率的觀點出發要減少C量，但是當它少于0．0005質量％時，將引起抗二次加工脆性能力的下降和在焊接區(熱影響區)的強度變小且要達到少于0．0005質量％在工業上是不方便也是昂貴的。另一方面，當C量多于0．005質量％時，即使等量的Ti、Nb被加入，也無法獲得提高特性(特別是可延展性)的明顯作用同樣也擔心在制鋼，熱軋和其它生產步驟中造成不便。因此C量被限制到0．0005-0．005質量％范圍。Si不大于1．5質量％根據拉伸強度的目標水平來調整Si量已基本足夠了，但是當它超過1．5質量％時，熱軋基板被明顯固化從而降低了冷軋特性，且進一步降低了轉化處理特性和熱鍍特性，同樣合金化處理中的合金化被延遲從而引起鍍鋅粘附特性的下降問題。更進一步，還有可能趨向于增加各種不希望的內部缺陷。
當Si量超過1．5質量％時，即使通過根據本發明使黑皮熱軋鋼板在非還原氣氛中進行熱處理形成內部氧化物層時，轉化處理特性和熱鍍特性的下降也是不可避免的。
因此，Si量的上限是1．5質量％。另外，Si不是必要的基本成分，但是以不少于0．1質量％的量被包含在內時對于得到高r值和高強度是合適的。Mn不多于2．5質量％當Mn被單獨加入時，冷軋和退火后的機械性能，特別是r值下降，但是當它被與其它成分一起使用并被以不大于2．5質量％的量加入時，可以增加強度且不引起特性的明顯下降。同樣，當Mn量超過2．5質量％時，即使根據本發明形成了內部氧化物層，也不能完全防止熱鍍中裸點的形成和轉化處理特性的下降。因此，Mn量被限于不超過2．5質量％。另外，其含量至少0．2質量％時對于得到高強度是有利的。Al不大于0．1質量％Al對于清潔鋼是有效的，但是猜測當雜質的去除是足夠時，即使實際上無Al的加入，也不會引起特性的下降。然而，當它超過0．1質量％時，會引起表面品質的下降，因此Al量將被限制到0．1質量％。另外，為了清潔鋼其含量至少為0．01質量％是合適的。P不大于0．10質量％P的添加能在增加強度的同時提高可加工性。在其量不小于0．04質量％時這個效果變得明顯。然而，當它超過0．10質量時，固化中的離析變得明顯并且因此引起可加工性的下降，進一步抗二次加工脆性大大下降并且在使用中不太耐用。同樣，大量添加P會延遲熱鍍后的合金化速率從而使鍍鋅附著特性下降，因此會不利地引起加工中熱鍍層脫皮(粉化)。
因此，P量的上限是0．10質量％。另外，P不是必要的基本成分，但是，過于減少它是昂貴的和不方便的，因此其含量不小于0．005質量％是合適的，優選不小于0．04質量％。S0．02質量％S量的下降是有利的，因為鋼中的沉淀物下降了從而提高了可加工性，而且也增加了固定C的有效Ti量。更希望的是，從合金化延遲的觀點出發需要盡可能的減少S量。從這些觀點看，S量被限于不多于0．02質量％。
另外，過度地減少它是昂貴的和不方便的，因此下限為約0．005質量％是合適的。N不大于0．005質量％當N量變少時，可預期特性的提高(特別是可延展性)，且特別是當它不多于0．005質量％時可真正獲得滿意效果。因此，N量被限于不多于0．005質量％。
然而，過量減少它時昂貴不方便的，因此下限約為0．0010質量％是合適的。Ti0．010-0．100質量％Ti是碳氮化物形成元素且其作用在于在精熱軋和冷軋前減少鋼中的固溶C，N以便在精熱軋和冷軋后的退火中優先形成{111}取向，因此它被加入以提高可加工性(深沖性)。然而，當加入量少于0．010質量％時，加入效果不好，但當它超過0．100質量％時，效果飽和了且表面質量相當降低，因此Ti量被限制到0．010-0．100質量％范圍中。Nb0．001-0．100質量％Nb同Ti相似也是碳氮化物形成元素且其作用在于在精熱軋和冷軋前減少鋼中的固溶C、N及在精熱軋和冷軋前使其構造在精熱軋和退火中優先形成{111}取向。同樣，固溶Nb在精熱軋中有儲存應力的作用以促進織構的發展。然而，當加入量少于0．001質量％時，上訴效果不好，但當它超過0．100質量％時，效果提高不是必要的且引起再結晶溫度的相當提高，因此Nb量被限制到一0．001-0．100質量％范圍中。
另外，本發明中包含Ti和Nb中的任一個是足夠的。
雖然本發明描述了相關的基本成分，但是以下的元素也可以被進一步包含在鋼板中。B不超過0．005質量％B能有效地承擔提高抗二次加工脆性，但是當量超過0．005質量％時效果就會飽和且擔心根據退火條件可加工性會下降。而且，熱軋鋼板在很大程度上硬化。因此，B量的上限是0．005質量％。另外，未特殊限定其下限并且對要使用的量可根據抗二次加工脆性的提高程度而定，但不少于0．0005質量％是合適的，優選為不少于0．0015質量％。Mo0．01-1．5質量％Mo有增加鋼強度的作用且不妨礙熱鍍特性，因此可以根據所要的強度適量地加入。然而，當其量少于0．01質量％時，加入效果不好，但當它超過1．5質量％時，趨向于對可加工性產生不良影響且在經濟上是不合算的，因此Mo的含量為0．01-1．5質量％。Cu0．1-1．5質量％Cu有增加鋼強度的作用且因為Cu的添加基本上不會妨礙熱鍍特性和轉化處理特性所以添加量可根據想要的強度來添加Cu。然而，當其量少于0．1質量％時，添加效果不好，但當超過1．5質量％時，對可加工性產生不良影響，因此Cu量被限制到0．1-1．5質量％范圍。Ni0．1-1．5質量％Ni有增加鋼強度的作用還有利于提高含Cu鋼板的表面質量。同樣，添加Ni基本上不會妨礙熱鍍特性和轉化處理特性的提高，因此根據想要的強度它可被適量的包含在內。然而，當量少于0．1質量％時，添加效果不好，但當它超過1．5質量％時，它對可加工性產生不好影響，因此Ni量被限制到0．1-1．5質量％。
此外，如不可避免或需要時，也可以含有Cr、Sb、V、REM、Zr等其含量為不多于0．1質量％。
根據本發明的鋼板，熱鍍鋼板和合金化的熱鍍鋼板的每一生產方法將在以下描述。
首先，本發明描述的是關于使用相同原始材料的熱軋鋼板，熱鍍鋼板和合金化熱鍍鋼板的生產方法。
作為生產鋼板的方法，使用連續澆鑄法是有利的，但是無疑可使用鑄塊初軋法。
熱軋沒有特殊的限定且通過已知方法進行就足夠了。
典型的熱軋條件是軋制壓縮率80-99％，熱軋精整溫度600-950℃，和卷取溫度300-750℃。
在熱軋鋼板的情況下板厚通常約為1．6-6．0mm，但是在近來的熱軋中隨著強壓縮技術的進步約0．8mm厚的薄鋼板是適用的。
通常，這樣獲得的熱軋鋼板在被酸洗以清除黑銹皮后作為產品供應，或經受熱鍍以后供作熱鍍熱軋鋼板。然而，在本發明中，附著有黑銹皮的熱軋鋼板在熱軋后經受熱處理，熱處理是在一大體上不引起還原的氣氛中進行的以在鋼板鐵基體表面層部分形成內部氧化物層同樣將鐵基體表面層的最外部分變為大大減少了易氧化金屬元素的固溶體量的鐵層(凈化鐵層雜質含量下降層(depression layer))，由此企圖穩定提高熱鍍特性和轉化處理特性。
在本發明中，減少了易氧化金屬元素的固溶體量的鐵層不意味是不包含其它元素的100％的鐵層，而是意味著易氧化金屬元素如Si、Mn等的固溶體濃度與鐵基體內部相比較相當大量地減少了從而增加了鐵濃度。
另外，金屬態和氧化物態不能通過元素分析進行區分，但在此典型情況中通過GDS如圖3所示可確定減少了易氧化金屬元素的固溶體量的鐵層存在于表面層一側而不是內部氧化物層一側。由于有些情況下很難直接確定這種鐵層，對于降低了在表面層易氧化金屬元素的固溶體量的鐵層的存在，可使用光學顯微鏡通過類似于確認內部氧化物層的方法被確定。因為，最外表面層中的易氧化元素的固溶度通過內部氧化物層的形成而降低。
為了穩定地獲得優良的熱鍍特性，需要的內部氧化物層的厚度約為5-40μm且內部氧化物層在表面層中的面積比率約為1-20％。
另外，后者的值可作為黑鐵部分面積比率由非腐蝕斷面觀察(1000倍)很容易斷定。
在熱軋鋼板的上述熱處理步驟中，處理溫度要求在650℃-950℃。當熱處理溫度超過950℃時，晶粒尺寸被粗化從而引起粗糙外皮，但當熱處理溫度低于650℃時，減少了易氧化金屬元素的固溶體量的鐵層不能被充分形成。同樣，如后面所述在生產冷軋鋼板的情況中，當熱軋鋼板熱處理溫度超過950℃時，引起的缺點是，在隨后的冷軋中的表面，伴隨著晶粒尺寸的粗化而被粗糙化且使冷軋中的應力不均勻從而產生更低的r值。
另外，熱處理時間沒有特殊的限制，但是約4-40小時是合適的。
在本發明中，作為大體上不引起還原的氣氛，以100體積％N2氣氛是最好的，并且使用包含少于5體積％H2的H2-N2的混合氣氛是有利的。
當H2含量不少于5體積％時，內部氧化物層的形成是相當少，并且因此在最外表面層中幾乎未形成減少了易氧化金屬元素的固溶體量的鐵層，而且含有金屬氧化物的還原鐵在黑銹皮的表面形成，這是不希望的，因為在酸洗步驟它妨礙殘存銹皮的清除。
同樣，含有大量氧氣如空氣等的氧化氣氛是不合適的，因為鋼或鐵自身中易氧化金屬元素的氧化是在鐵基表面進行的且內部氧化物層的形成相當少且在最外表面層未形成減少了易氧化金屬元素的固溶體量的鐵層。然而，如果在100體積％N2氣氛或包含少于5體積％H2的H2-N2的混合氣氛中的O2量不多于1體積％，鐵的氧化少到了以致于不引起問題這樣的水平且內部氧化物層被形成從而減低最外表面層中易氧化金屬元素的固溶度，因此氧氣含量可達到上述的值。而完全去除O2在經濟上是很不利的。
然后，它經受酸洗。
酸洗條件沒有特殊的限定。酸洗可根據通常方式用鹽酸或硫酸進行，如必要，可添加酸洗促進劑或酸洗抑制劑，但是不應進行過度酸洗即過量去除鐵基體達到不少于幾μm。
在隨后的熱鍍中，進行加熱以減少覆蓋表面的氧化物(不可見氧化物)或提高表面活性。加熱條件沒有特殊的限定。加熱可在通常方式下進行，例如，一氣氛為H22-20體積％且其余為N2，在露點-50℃～+10℃，溫度500-950℃和時間大約10秒-10分鐘的條件下。
通過這樣的加熱掃清了鐵基體表面上的Fe氧化物，P等氧化物和與來自表面上的鐵的復合氧化物，從而得到了優良的熱鍍特性和合金化特性。
同樣，甚至當輻射管等輻射式加熱被用在熱鍍前的加熱中時，最外表面層被變為減少了易氧化金屬元素的固溶體量的鐵層，因此本發明具有能確保優良熱鍍特性和合金化特性的優點。
更進一步，根據本發明，如同后述為了整形和調整表面粗糙度等可對熱鍍處理后的鋼板使用不超過10％的表面軋光。
應用于如此獲得的熱軋鋼板的熱鍍可采用常規的已知方法。
例如，在鍍鋅處理中，熱鋼板被浸入溫度為460-490℃的鍍鋅槽中以進行熱鍍。在此情況下，浸在槽中的板溫度優選為460-500℃。同樣，在鍍鋅或合金化鍍鋅的情況下，在鍍槽中的Al量為約0．13-0．5質量％是合適的。
浸在鍍槽中的熱軋鋼板被從槽中拉出然后通過氣掃等處理調整涂布量以獲得鍍鋅熱軋鋼板。
更進一步，通過經受隨后的加熱合金化處理，此鍍鋅熱軋鋼板可被變成合金化鍍鋅熱軋鋼板。
在本例中，加熱合金化條件為460-520℃和約0．1-1．0分鐘是合適的。
另外，作為其它的熱鍍處理，還可舉出熱浸鍍鋁，熱鍍鋅-鋁，熱鍍鋅-鎂-鋁等。這些熱鍍處理可根據常規已知方法進行。另外，有些情況下還可以在鍍槽中添加少量的Pb、Sb、Bi、REM、Ti等。
進一步，熱鍍涂布量在汽車業應用中為每個表面約20-100g／m2是合適的。另一方面，在建筑材料和運土機械應用中約100-400g／m2是合適的。
其次，本發明描述了關于冷軋鋼板及使用該冷軋鋼板作為原始材料的熱鍍鋼板和合金化熱鍍鋼板的生產方法。
生產步驟直到熱軋鋼板和用于熱軋鋼板的熱處理條件都如同在上述的熱軋鋼板中采用的。
在冷軋鋼板的情況下，是使熱處理后的熱軋鋼板經受酸洗和冷軋。
冷軋條件沒有特殊限定并且根據通常方式就足夠了，但是為了有利地改進{111}織構的軋制壓縮率為約50-95％是合適的。
此后，使其經受再結晶退火。再結晶退火條件沒有特殊限定，但根據通常方法在600-950℃和約0．5-10分鐘的條件下是合適的。
然后，使其經受熱鍍處理，進一步經受合金化熱鍍處理或進一步表面光軋。這些處理在與以上熱軋鋼板相同條件下進行就足夠。
其次，本發明描述的是關于具有優良可加工性的冷軋鋼板以及使用該冷軋鋼板作為原始材料的熱鍍鋼板及合金化熱鍍鋼板的生產方法。
該情況基本上同熱軋鋼板和通常冷軋鋼板的情況是一樣的，但是它要求嚴格控制生產條件以確保特性。
即，為了提高冷軋鋼板中的平均r值，改進在熱軋和退火后的織構中的{111}取向是合適的。為了此目的，在精軋前和熱軋中需要把織構作成細密和均勻的且隨后在精軋中的鋼板上均勻儲存了大量應力以使在退火中優先形成{111}取向。
為了使熱精軋前的織構細密和均勻，在精軋前恰恰在Ar3的轉變點完成熱粗軋是合適的，以便形成γ→α的轉變。因此，熱粗軋的精整溫度要求不低于Ar3轉變點。然而，當粗軋的精整溫度超過950℃時，在直到產生γ→α的轉變的Ar3的轉變點的冷卻過程中引起了復原或晶粒增長從而使精軋前的織構粗糙且不均勻。因此，粗軋的精整溫度限定在不低于Ar3轉變點但又不高于950℃的范圍內。
另外，為了細化織構，熱粗軋中的軋制壓縮率為不小于50％是合適的。
為了在熱精軋中的鋼板上均勻儲存大量應力，精軋在不超過Ar3轉變點的溫度下且軋制壓縮率不小于80％條件下進行是合適的。因為，當精軋在高于Ar3轉變點的溫度下進行時，在熱軋中引起了γ→α轉變從而造成應力釋放或使軋后的織構是無規則的，因此在隨后的退火中無法優先形成{111}取向。
同樣，不高于500℃的精軋溫度是不實際的因為軋負荷會有相當大地增加。
進一步，當總軋制壓縮率小于80％時，{111}取向的織構在熱軋和退火后沒被改進。
因此，熱精軋是在以下條件下進行的，即軋制精整溫度不小于500℃但不超過Ar3轉變點且軋制壓縮率不少于80％。
更進一步，為了在精軋中均勻存儲大量應力，要求精軋為潤滑軋。因為，當不使用潤滑軋時，由于軋輥和鋼板表面之間的摩擦力附加的剪力作用于鋼板的表面層部分從而使熱軋和退火后的產生的織構不是{111}取向且因此冷軋鋼板的平均r值趨于下降。
然后，使這樣獲得的熱軋鋼板經受用于熱軋鋼板的熱處理。同熱軋鋼板和常用冷軋鋼板的情況類似當被附著黑銹皮且在大體上不引起還原的氣氛中在溫度范圍650-950℃下進行熱處理是足夠的。
其次，它在黑銹皮被酸洗清除掉后經受冷軋。
這個冷軋是為了改進該織構以獲得本發明想要的高平均r值，并且在該情況下該冷軋制壓縮率必然是50-95％。因為，當冷軋制壓縮率是小于50％或超過95％時，得不到良好的特性。
以上冷軋之后的冷軋鋼板要被再結晶退火。當再結晶退火時，裝箱退火和連續退火中的任一個都可被使用，但是加熱溫度要求在不低于再結晶溫度(約600℃)但不高于950℃的范圍內。
然后，使其經受熱鍍處理，進一步經受合金化熱鍍處理或光整軋制。在同以上熱軋鋼板和常用冷軋鋼板情況相同的條件下進行這些處理就足夠了。
對附圖的概述圖1示出了熱處理后白皮熱軋鋼板(Fig．1(a))和黑皮熱軋鋼板(Fig．1(b)，(c))的斷面織構的光學顯微照片；圖2是說明黑皮熱軋鋼板熱處理中氣氛對內部氧化物形成的影響的示意圖；圖3是示出了關于(a)經受熱處理的黑皮熱軋鋼板(b)未受熱處理的黑皮熱軋鋼板在酸洗后元素沿深度方向分布的比較圖；圖4是顯示在熱鍍中造成裸點的狀態的示意圖；圖5是顯示熱軋鋼板熱處理后的Si、Mn表面富集狀態的示意圖；圖6是顯示熱鍍中造成裸點的狀態的示意圖；圖7是顯示關于常規鍍鋅鋼板(Fig．7(a))和根據本發明的鍍鋅鋼板(Fig．7(b))通過GDS檢測的沿深度方向的元素分布的比較圖；圖8是顯示關于常規合金化鍍鋅鋼板(Fig．8(a))和根據本發明的合金化鍍鋅鋼板(Fig．8(b))通過GDS檢測的沿深度方向的元素分布的比較圖；圖9是比較性的示出了熱處理后內部氧化物層的狀態(Fig．9(a))和在隨后的冷軋-再結晶退火之后的內部氧化物層的狀態(Fig．9(b))的光學顯微照片；圖10是顯示熱軋鋼板熱處理后的Si、Mn表面富集狀態的示意圖；圖11是顯示熱鍍中造成裸點的狀態的示意圖；圖12是顯示黑皮熱軋鋼板和白皮熱軋鋼板合金化后的外觀對比示意圖；和圖13是顯示黑皮熱軋鋼板和白皮熱軋鋼板合金化后的粉末特性的比較示意圖；實施本發明的最佳方案實施例1調整其化學組成為表1中所示的鋼板坯被加熱到1100-1250℃然后被熱軋以獲得厚度為2．0mm的熱軋鋼板，使該鋼板在表2和表3所顯示的條件下經受用于熱軋鋼板的熱處理且進一步經受酸洗。
這樣得到的熱軋鋼板經受700℃且1分鐘的熱處理并且進一步在以下條件下經受鍍鋅處理·鍍槽溫度470℃·板進入溫度470℃·Al含量0．14重量％
·涂布量60g／m2(表面一側)·浸鍍時間1秒以生產鍍鋅熱軋鋼板。同樣，板的一部分經受合金化處理以獲得合金化鍍鋅熱軋鋼板。
進一步，使鋼板的一部分在以上熱處理后經受熱浸鍍鋁和熱鍍鋅-鋁。
同樣，熱軋鋼板的一部分經受轉化處理。
為了比較，根據常規方法制備熱軋鋼板，熱鍍熱軋鋼板和合金化熱鍍熱軋鋼板。
關于如此獲得的熱軋鋼板的轉化處理特性，關于不同熱軋熱鍍鋼板的熱鍍特性和鍍層粘附特性，和關于合金化鍍鋅熱軋鋼板的合金化速率和合金不均勻性進行檢測，檢測結果如表4和5所示。
以下為每一特性的評價方法。<轉化處理特性>
鋼板經受如表6所顯示的化學轉化處理即脫脂→水洗→表面調整→化學轉化以形成磷酸鋅膜，根據以下標準對其進行評估。
○磷酸鋅膜在全部表面均勻形成。
×部分地發生未形成磷酸鋅膜的區域。<熱鍍特性>
熱鍍后的外觀經受圖象處理以檢測非鍍面積比率，根據以下標準進行評價。
5裸點面積比率為0％4裸點面積比率不大于0．1％3裸點面積比率超過0．1％但不大于0．3％2裸點面積比率超過0．3％但不大于0．5％1裸點面積比率超過0．5％<鍍層粘附特性>
鍍層粘附特性通過一DuPont沖擊實驗(重1Kg直徑6．35mm的重物從500mm高向下擲到鋼板上)進行評價的。以下為判斷標準。
○鍍膜無脫皮×鍍膜脫皮<合金化速率>
·一合金化條件升溫速率20℃／秒降溫速率15℃／秒合金化溫度490℃合金化時間20秒合金化速率是以以上條件下處理的合金化材料表面是否有鋅η-相殘留來評價的。
○無鋅η-相×出現鋅η-相<合金不均勻性>
100×200mm的熱鍍板在鹽浴中被進行490℃，30秒合金化然后合金化后的鍍層外觀被觀察以評價合金不均勻性的出現或未出現。
○無不均勻烘干(均勻)×出現不均勻烘干表1

表2

表3

*1熱鍍鋁 涂布量50g／m2*2鋅-鋁熱鍍(Al55質量％) 涂布量75g／m2*3鋅-鋁熱鍍(Al5質量％)涂布量60g／m2
表4

表5

表6

如同從表4和5中看到的，當與常規方法獲的熱軋鋼板比較時所有根據本發明獲得的熱軋鋼板都顯示出了優良的轉化處理特性，熱鍍特性和合金化熱鍍特性，這是因為最外表面層是減少了易氧化金屬元素固溶體量的鐵層所致。實施例2調整化學成分如表7中所示的鋼板被加熱到1200-1250℃，然后被熱軋獲得厚度為3．5mm的熱軋鋼板，使該熱軋鋼板在表8和表9所示的條件下經受用于熱軋鋼板的熱處理，然后進行酸洗和冷軋獲得冷軋鋼板。
使這樣得到的冷軋鋼板經受830℃且1分鐘的再結晶退火，并且進一步在以下條件下進行鍍鋅·鍍槽溫度470℃·板進入溫度470℃·Al含量O．14質量％·涂布量60g／m2(表面一側)·浸鍍時間1秒以生產鍍鋅鋼板。同樣，使該板的一部分經受合金化處理以獲得合金化鍍鋅鋼板。
進一步，在以上再結晶退火后的鋼板的一部分經受熱浸鍍鋁和鋅-鋁熱鍍。
同樣，使冷軋鋼板的一部分經受轉化處理以評價其轉化處理特性。
為了比較，根據常規方法生產冷軋鋼板，熱鍍鋼板和合金化熱鍍鋼板。
關于如此獲得的冷軋鋼板的轉化處理特性，關于不同熱鍍鋼板的熱鍍特性和鍍層粘附特性，和關于合金化鍍鋅熱軋鋼板的合金化速率和合金不均勻性，鐵基體表面層部分Mn或Si的富集狀態，和鐵基體表面層部分中Mn／Fe，Si／Fe對鐵基內部Mn／Fe，Si／Fe的比率，檢測這些特性的結果如表10和11所示。
另外，轉化處理特性，熱鍍特性，鍍層粘附特性，合金化速率和合金不均勻性的評價與例1中相同，且表面層部分的Mn、Si富集斷面被進行如下評價。<鐵基體表面層部分的Mn、Si富集斷面>
通過GDS檢測從鍍層表面到鐵基內部沿深度方向的元素分布可探測Mn、Si的富集狀態。
表7

表8

表9

*1熱鍍鋁 涂布量50g／m2*2鋅-鋁熱鍍(Al55質量％) 涂布量75g／m2*3鋅-鋁熱鍍(Al5質量％)涂布量60g／m2
表10

表11

如同從表10和11中看到的，當與常規方法獲得的鋼板比較時所有根據本發明獲得的鋼板都有足夠量的內部氧化物層并且顯示出了優良的轉化處理特性，熱鍍特性和合金化熱鍍特性。實施例3將具有表12中所示的化學成分的鋼板按在表13和14所示的條件下處理以獲得厚度為0．7mm的冷軋鋼板和退火鋼板。
關于如此獲得的冷軋和退火鋼板，機械特性(拉伸強度，延伸性，r-值，脆性)，內部氧化物層的狀態，轉化處理特性，鍍鋅中的熱鍍特性和鍍層粘附特性，和在合金化鍍鋅中的合金化速率和合金化外觀，檢測這些特性的結果如表15和16所示。
另外，鋼板的一部分在再結晶退火后經受熱浸鍍鋁和鋅-鋁熱鍍處理，且此后的熱鍍特性和鍍層粘附特性被檢測。
以下為機械性能的評價方法。<機械特性>
使用JIS No．5的拉伸測試樣來評價拉伸強度。
同樣，r-值在施加15％預拉伸荷載后用三點法檢測，且L方向(軋制方向)，D方向(從軋制方向到45°的方向)，和C方向(從軋制方向到90°的方向)的平均值從以下方程式計算出r=(rL+2rD+rc)／4進一步，對抗二次加工脆性能力的評價是在不同溫度下通過在2．0的拉伸比一下拉制的切邊圓錐沖頭杯突并從80cm高向下擲一5kg的重物施加一沖擊負荷從而檢測引起脆裂的上限溫度。在通常服務環境條件下，不高于-45℃的溫度可被判定為不引起問題的水平。
另外，其它特性的評價方法與實施例1中的相同。
表12

表13

表14

*1熱鍍鋁 涂布量50g／m2*2鋅-鋁熱鍍(Al55 mass％) 涂布量80g／m2*3鋅-鋁熱鍍(Al4．5 mass％)涂布量75g／m2
表15

表16

如同從表15和16中看到的，所有根據本發明的鋼板都有優良的機械特性而且在鐵基表面層部分有足夠量的內部氧化物層因此獲得了優良的轉化處理特性，熱鍍特性和合金化熱鍍特性。工業實用性因此，根據本發明，當被附著黑銹皮時熱軋后的熱軋鋼板在大體上不引起還原的氣氛中經受熱處理，從而在鋼板鐵基體表面層部分形成了內部氧化物層且鐵基體的最外表面層可被變為減少了易氧化金屬元素固溶體量的鐵層，并且因此轉化處理特性和熱鍍特性能被相當大地提高。
權利要求
1．一種熱軋鋼板，其特征在于，該熱軋鋼板是通過熱軋基體鋼成為熱軋鋼板，并在被附著黑銹皮時在650-950℃的溫度范圍內，并在實際上不引起還原的氣氛中對該熱軋鋼板進行熱處理，以使在鋼板的鐵基質表面層部分形成內部氧化物層，然后對其進行酸洗。
2．一種熱鍍鋼板，其特征在于，該熱鍍鋼板是在權利要求1所述的熱軋鋼板表面上提供熱鍍層。
3．一種合金化熱鍍鋼板，其特征在于，該合金化熱鍍鋼板是在權利要求1所述的熱軋鋼板表面提供合金化熱鍍層。
4．一種熱軋鋼板的生產方法，該方法是通過熱軋基體鋼然后進行酸洗的方法，其特征在于，在被附著黑銹皮時在650-950℃的溫度范圍內，并在實際上不引起還原的氣氛中對該熱軋后的鋼板進行熱處理，以使在鋼板的鐵基質表面層部分形成內部氧化物層。
5．一種熱鍍鋼板的生產方法，其特征在于，該方法是使權利要求4所述的熱軋鋼板表面經受熱鍍。
6．一種生產合金化熱鍍鋼板的方法，其特征在于，該方法是使權利要求4所述的熱軋鋼板表面經受熱鍍且進一步通過加熱經受合金化處理。
7．一種冷軋鋼板，其特征在于，該冷軋鋼板是通過熱軋基體鋼成為熱軋鋼板，在被附著黑銹皮時在650-950℃的溫度范圍內，并在實際上不引起還原的氣氛中對該熱軋鋼板進行熱處理以使在鋼板的鐵基質表面層部分形成內部氧化物層，然后經受酸洗，冷軋和再結晶退火。
8．一種熱鍍鋼板，其特征在于，該熱鍍鋼板是在權利要求7所述的冷軋鋼板表面上提供熱鍍層。
9．一種合金化熱鍍鋼板，其特征在于，該合金化熱鍍鋼板是在權利要求7所述的冷軋鋼板表面上提供合金化熱鍍層。
10．一種生產冷軋鋼板的方法，該方法是通過熱軋基體鋼成為熱軋鋼板然后對該熱軋鋼板進行酸洗，冷軋和再結晶退火的方法，其特征在于，該方法是在被附著黑銹皮時在650-950℃的溫度范圍內，并在實際上不引起還原的氣氛中對該熱軋后的鋼板進行熱處理，以使在鋼板的鐵基質表面層部分形成內部氧化物層。
11．一種生產熱鍍鋼板的方法，其特征在于，該方法是使權利要求10所述的冷軋鋼板表面經受熱鍍。
12．一種生產合金化熱鍍鋼板的方法，其特征在于，該方法是使權利要求10所述的冷軋鋼板表面經受熱鍍且進一步通過加熱經受合金化處理。
13．根據權利要求2或8所述的熱鍍鋼板，其中，該鋼板是具有高強度的鋼板，其組成為Mn0．2-3．0質量％或Mn0．2-3．0質量％和Si0．1-2．0質量％并且在它的表面提供熱鍍層，以及恰好在熱鍍層下的鐵基質表面層部分具有Mn的富集層或Mn和Si的富集層。
14．根據權利要求13所述的熱鍍鋼板，其中，該鋼板具有的斷面是Mn濃度或Mn和Si濃度在厚度方向從表面向熱鍍層上方快速增加且立刻下降然后稍微增加進入一個穩定狀態。
15．根據權利要求13所述的熱鍍鋼板，其中，恰好在熱鍍層下面的鐵基質表面層部分的Mn／Fe比率或Mn／Fe比率和Si／Fe比率不小于鐵基質內部的每一項Mn／Fe比率或Mn／Fe比率和Si／Fe比率的1．01倍。
16．根據權利要求3或9所述的合金化熱鍍鋼板，其特征在于，該鋼板是具有高強度的鋼板，其組成為Mn0．2-3．0質量％或Mn0．2-3．0質量％和Si0．1-2．0質量％并且在它的表面提供合金化熱鍍層，以及恰好在熱鍍層下面的鐵基質表面層部分具有Mn的富集層或Mn和Si的富集層。
17．根據權利要求16所述的合金化熱鍍鋼板，其中，該鋼板具有的斷面是Mn濃度或Mn和Si濃度在厚度方向從表面向熱鍍層上面快速增加且立刻下降然后稍微增加進入一個穩定狀態。
18．根據權利要求16所述的合金化熱鍍鋼板，其中，恰好在熱鍍層下面的鐵基質表面層部分的Mn／Fe比率或Mn／Fe比率和Si／Fe比率不小于鐵基質內部的每一項Mn／Fe比率或Mn／Fe比率和Si／Fe比率的1．01倍。
19．一種具有優良可加工性的冷軋鋼板，其特征在于，該鋼板具有的組成包括C0．0005-0．005質量％，Si不大于1．5質量％，Mn不大于2．5質量％，Al不大于0．1質量％，P不大于0．10質量％，S不大于0．02質量％，N不大于0．005質量％，以及Ti0．010-0．100質量％和Nb0．001-0．100質量％中的一個或多個且其余為Fe和無法避免的雜質，和不小于2的Lankford值(r-值)并在它的鐵基質表面層部分上提供內部氧化物層。
20．一種具有優良可加工性的熱鍍鋼板，其特征在于，在權利要求19所述的冷軋鋼板表面上提供熱鍍層。
21．一種具有優良可加工性的合金化熱鍍鋼板，其特征在于，在權利要求19所述的冷軋鋼板表面上提供合金化熱鍍層。
22．一種生產具有優良可加工性的冷軋鋼板的方法，其特征在于，使含有C0．0005-0．005質量％，Si不大于1．5質量％，Mn不大于2．5質量％，Al不大于0．1質量％，P不大于0．10質量％，S不大于0．02質量％，N不大于0．005質量％，以及Ti0．010-0．100質量％和Nb0．001-0．100質量％中的一個或多個且其余為Fe和無法避免的雜質的鋼在精軋溫度不低于Ar3轉化點但不高于950℃的條件下經受粗熱軋，并在精軋溫度不低于500℃但不高于Ar3轉化點并且軋制壓縮率不少于80％的條件下通過潤滑軋進行熱精軋，然后在被附著黑銹皮時在650-950℃的溫度范圍，并在實際上不引起還原的氣氛中對該熱精軋后的鋼板進行熱處理，以使在鋼板的鐵基質表面層部分形成內部氧化物層然后被酸洗以去除黑銹皮，并在軋制壓縮率為50-90％的條件下經受冷軋且進一步在不低于再結晶溫度但不高于950℃的溫度下經受再結晶退火。
23．一種生產具有優良可加工性的熱鍍鋼板的方法，其特征在于，使權利要求22所述的冷軋鋼板的表面經受熱鍍。
24．一種生產具有優良可加工性的合金化熱鍍鋼板的方法，其特征在于，使權利要求22所述的冷軋鋼板的表面經受熱鍍并進一步通過加熱經受合金化處理。
全文摘要
通過熱軋基體鋼然后在該基體鋼被附著黑銹皮時在650－950℃的溫度范圍內,并在大體上不引起還原的氣氛中進行熱處理,本發明能在鋼板的鐵基體表面層部分形成內部氧化物層并且與鋼化學成分或生產歷史無關,或甚至當在熱鍍前的再結晶退火中使用輻射管等輻射式加熱裝置,因此給用于熱鍍的鋼板優良的熱鍍特性和轉化處理特性。
文檔編號C22C38/02GK1294637SQ00800217
公開日2001年5月9日 申請日期2000年2月21日 優先權日1999年2月25日
發明者京野一章, 海野茂, 登坂章男, 西村惠次, 林浩正 申請人:川崎制鐵株式會社