盡管0含量的下限不特別限定也可發揮本發 明的效果,但將〇含量規定為低于〇. 0001 %會帶來制造成本的大幅度增加,因此優選規定 為0.0001%以上。
[0085] N:0.0100% 以下
[0086] N由于形成粗大的氮化物,使延展性及拉伸凸緣性劣化,因此需要抑制添加量。如 果N含量超過0. 0100%,則此傾向變得顯著,所以將N含量的范圍規定為0.0100%以下。此 外,N成為焊接時發生氣孔的原因,所以少為好。盡管N含量的下限不特別限定也可發揮本 發明的效果,但如果將N含量規定為低于0. 0001 %,則招致制造成本的大幅度增加,因此優 選規定為0.0001 %以上。
[0087] Ti:0.150% 以下
[0088] Ti是利用析出物強化、由抑制鐵素體晶粒生長帶來的細粒強化及通過抑制再結晶 的位錯強化而有助于提高成為被鍍材的鋼板(母材鋼板)的強度的元素。可是,如果Ti含 量超過0. 150%,則碳氮化物的析出增多,成形性劣化,所以Ti含量優選為0. 150%以下。 從成形性的觀點出發,Ti含量進一步優選為0. 120%以下,更優選為0. 100%以下。盡管Ti 含量的下限不特別限定也可發揮本發明的效果,但要充分得到Ti的強度提高效果,Ti含量 優選為0.005%以上。對于母材鋼板的高強度化,Ti含量進一步優選為0.010%以上,更優 選為0.015%以上。
[0089] Nb:0.150% 以下
[0090] Nb是利用析出物強化、由抑制鐵素體晶粒生長帶來的細粒強化及通過抑制再結晶 的位錯強化而有助于提高母材鋼板強度的元素。可是,如果Nb含量超過0. 150%,則碳氮化 物的析出增多,成形性劣化,所以Nb含量優選為0. 150%以下。從成形性的觀點出發,Nb含 量進一步優選為〇. 120%以下,更優選為0. 100%以下。盡管Nb含量的下限不特別限定也 可發揮本發明的效果,但要充分得到Nb的強度提高效果,Nb含量優選為0. 005%以上。對 于母材鋼板的高強度化,Nb含量進一步優選為0. 010%以上,更優選為0. 015%以上。
[0091] Mo: 1.00 % 以下
[0092] Mo是抑制高溫下的相變、對高強度化有效的元素,也可以代替C及/或Mn的一部 分而添加。如果Mo含量超過1.00%則有損熱加工性,使生產率下降。因此,Mo含量優選為 1.00%以下。盡管Mo含量的下限不特別限定也可發揮本發明的效果,但要充分得到Mo的 高強度化的效果,Mo含量優選為0. 01%以上。
[0093] Cu:2.00% 以下
[0094] Cu是通過作為微細的粒子而存在于鋼中來提高強度的元素,可代替C及/或Mn的 一部分而添加。如果Cu含量超過2. 00 %則有損焊接性,因此Cu含量優選為2. 00%以下。 盡管Cu含量的下限不特別限定也可發揮本發明的效果,但要充分得到Cu的高強度化的效 果,Cu含量優選為0. 01%以上。
[0095] Ni:2.00% 以下
[0096] Ni是抑制高溫下的相變、對高強度化有效的元素,因此也可以代替C及/或Mn的 一部分而添加。如果Ni含量超過2. 00 %則有損焊接性,因此Ni含量優選為2. 00%以下。 盡管Ni含量的下限不特別限定也可發揮本發明的效果,但要充分得到Ni的高強度化的效 果,Ni含量優選為0.01 %以上。
[0097] B:0.0100% 以下
[0098] B是強化晶界、改善2次加工性的元素,但也是使鍍覆性劣化的元素。所以,將上限 規定為〇. 0100%,優選為〇. 0075%。下限沒有特別的限定,但從確保上述改善效果這點出 發,優選為0.0001 %以上。
[0099] 對于本實施方式所涉及的鋼板,即使以不可避免的雜質的形式進一步含有W、Co、 Sn、V、Ca及REM中的1種或2種以上作為上述以外的元素,也可發揮本發明的效果。
[0100] 接著,對本實施方式所涉及的鍍覆鋼板中形成于鋼板表面上的鍍層的成分組成的 限定理由進行說明。成分組成所涉及的%意味著質量%。
[0101] Fe :7. 0% 以上且 15. 0% 以下
[0102] 如果鍍層中的Fe含量低于7. 0%則成為未合金,不僅表面外觀差,而且壓制時的 耐剝離性差。另一方面,如果鍍層中的Fe含量超過15. 0%則成為過合金,壓制時的耐粉化 性差。因此,將鍍層中的Fe含量(Fe濃度)規定為7.0%以上且15.0%以下。這里所謂鍍 層中的Fe含量,指的是將合金化熱浸鍍鋅層及存在于混合層中的Zn-Fe合金相的附著量的 合計作為分母時的含Fe比例(質量% )。
[0103] A1 :0? 01 ~1. 00%
[0104] 如果鍍層中的A1含量(A1濃度)低于0. 01%,則鋼板制造時在鍍層中過度進行 Zn-Fe的合金化反應。此外,如果鍍層中的A1含量(A1濃度)超過1. 00 %,則因A1抑制 Zn-Fe合金化反應的效果顯著,則為了進行Zn-Fe反應,不得不降低生產線速度,使生產率 劣化。因此,優選將鍍層中的A1含量規定為0. 01%以上且1. 00%以下。
[0105] 在本實施方式所涉及的鍍覆鋼板中,通過合金化處理,在上述的鋼板與鍍層之間, 可形成包含基底金屬部、Fe-Zn相和含有Mn、Si、Al及Cr中的1種以上的氧化物的混合層。
[0106] 接著,對本實施方式所涉及的鍍覆鋼板的組織特征進行說明。
[0107] 在制造合金化熱浸鍍鋅時,在采用全還原爐式(RTF)的生產線對被鍍材即鋼板進 行退火時,通過調整退火爐內的氧勢,可以對存在于鋼板表面的氧化膜進行還原,另一方面 同時使鋼板中的易氧化性元素即Mn、Si、Al及Cr氧化而形成氧化物。
[0108] 退火前的鋼板的組織通常為軋制原狀的組織,在多種情況下,由粒徑為亞微米級 (submicron order)的微細的晶粒構成。如果該微細組織通過在退火爐內被加熱而達到某 一定溫度以上,則產生晶粒生長,晶粒逐漸粗大化。
[0109] 可是,只要調整退火爐內的氧勢或升溫模式,就能夠在鋼板表面近旁的晶粒粗大 化之前,在鋼板晶界使鋼板中的Mn、Si、Al及Cr (易氧化性元素)優先地氧化(優先氧化)。
[0110] 通過優先氧化而生成的氧化物抑制晶界的移動。因此,通過如上所述調整退火爐 內的氧勢或升溫模式,能以微細狀態維持鋼板表面近旁的軋制原狀的微細組織,能夠形成 氧化物存在于晶界的微細組織。
[0111] 在本實施方式所涉及的鍍覆鋼板中,對退火后的鋼板進行熱浸鍍鋅。由此,可在鋼 板表面上形成鍍層。另外,在本實施方式所涉及的鍍覆鋼板中,對具有該鍍層的鋼板進行合 金化處理。通過該合金化處理,在鋼板與被合金化了的鍍層(合金化熱浸鍍鋅層)之間形 成混合層。該混合層是通過Zn從鍍層向鋼板的微細組織的晶界浸入而形成的。因此,該混 合層包含基底金屬部(鋼板部分)、Zn-Fe合金相和退火時形成于鋼板晶界處的氧化物。再 者,該混合層中的Zn-Fe合金相在通過退火中生成的氧化物的抑制晶粒生長的作用而得到 的鋼板中的微細組織的晶界中,通過從鍍層浸入Zn,從鍍層浸入的Zn和鋼板中的Fe反應而 生成。此外,該混合層中的Zn-Fe合金相由于沿著鋼板的晶界形成,因此形成Zn-Fe合金相 和基底金屬部交錯的形狀。因此,鋼板和鍍層的密合性顯著提高。特別是,在本實施方式所 涉及的鍍覆鋼板中,在從板厚方向截面看時,優選混合層中的Zn-Fe合金相從所述鍍層朝 所述鋼板的板厚中心方向形成V字狀突出的形狀(所謂楔形)。基于附圖對該提高密合性 的結構進行說明。
[0112] 圖1A~C示意性地表示使鍍層密合性顯著提高的結構。圖1A中示出對具有氧化 物在晶界處存在(內包氧化物)的微細組織的鋼板實施鍍鋅的形態。圖1B中示出通過從 鍍層浸入的Zn和鋼板中的Fe反應而在存在于晶界處的氧化物的周圍生成的楔形的Zn-Fe 合金相的形態。圖1C中示出通過合金化處理形成的Zn-Fe鍍層(合金鍍層)的形態。
[0113] 如圖1A所示,對具有氧化物4存在于晶界處的微細組織1的鋼板實施熱浸鍍鋅, 形成鍍層2。氧化物4存在于大部分晶界處,在存在氧化物4的晶界,Zn容易從鍍層2浸 入。通過鍍覆后的合金化處理,在存在氧化物4的晶界的一部分中,從鍍層2浸入的Zn和 鋼板中的Fe結合。而且,如圖1B所示,在鋼板與鍍層之間具有以V字狀(楔形)向鋼板側 突出的形狀的Zn-Fe合金相(金屬間化合物)5形成在氧化物4的周圍。
[0114] 進而,伴隨著合金化處理的進行,如圖1C所示,鍍層2從靠近與鋼板的界面的一方 通過合金化而成為合金鍍層(合金化熱浸鍍鋅層)3。此外,該合金鍍層3取入鋼板表面近 旁的微細組織1而向鋼板方向生長。該區域成為上述的混合層13。本發明者們發現:該混 合層13存在于合金鍍層與鋼板之間,在該混合層中,Zn-Fe合金相(金屬間化合物)5通過 進入至基底金屬部11中而使合金鍍層3和鋼板強固地結合,飛躍地提高合金鍍層3和鋼板 的密合性。此點是構成本發明的基礎的見識。
[0115] 再者,通過按上述進行合金化處理,不僅在混合層13生成Zn-Fe合金相,而且在合 金鍍層3也生成Zn-Fe合金相。優選混合層中的Zn-Fe合金相如上述。本發明者們進而還 一并發現:在合金鍍層3中,如果從合金鍍層3的表面(鋼板的相反側)1ym以下的區域即 鍍覆表層區域的Zn-Fe合金相為含有不含上述氧化物的(相的Zn-Fe合金相,則能進一步 提高與其它部件的粘接強度。
[0116] 如前所述,鋼板表面近旁的微細組織的一部分通過合金化處理,從鋼板表面側被 合金鍍層取入而形成混合層。本發明者們發現:通過調整退火氣氛和加熱速度而控制內部 氧化的進行對于形成混合層是重要的。關于退火氣氛及加熱速度的調整將在后面敘述。
[0117] 在鋼板中,如果具有某程度的厚度地形成氧化物存在于晶界的微細組織,則迅速 地進行鋼板和鍍層的界面處的合金化,且在合金化處理的結束后可得到所希望的混合層。
[0118] 圖2A、圖2B中示出形成于鋼板表面近旁的"氧化物存在于晶界的微細組織"和鍍 層的相互關系。圖2A中示意性地表示形成于鋼板表面近旁的"氧化物存在于晶界的微細組 織"的形態,圖2B中示意性地表示混合層中"氧化物存在于晶界的微細組織"的形態。
[0119] 如果在圖2A所示的鋼板的表面上形成鍍層而實施合金化處理,則如圖2B所示,合 金鍍層取入"氧化物存在于晶界的微細組織"而向鋼板側生長。其結果是,在本實施方式所 涉及的鍍覆鋼板中,形成包含"氧化物存在于晶界的微細組織"的混合層。此外,在該晶界 處形成有Zn-Fe相。
[0120] 混合層中的存在于"氧化物存在于晶界的微細組織"的晶界的"楔形的Zn-Fe合金 相"擔附著將合金鍍層和鋼板進行組織連接的作用,因此在本發明鋼板中,鍍層密合性飛躍 地提尚。
[0121] 為了確保鍍層密合性的飛躍般的提高,而在本實施方式所涉及的鍍覆鋼板中,在 鋼板與鍍層之間形成上述混合層。此外,以包含具有超過〇 y m且2 y m以下的微細晶粒(微 細組織)的基底金屬