,對本發明的實施例進行說明。實施例的條件是為確認本發明的可實施性及 效果而采用的一個條件例子,本發明并不限定于該一個條件例子。本發明可以在不脫離本 發明主旨的情況在實現本發明的目的的范圍內采用各種條件。
[0157](實施例)
[0158] 以表1所示的成分組成的厚度為0. 4~3. 2mm的冷軋鋼板作為鍍覆原板,采用豎 式的熱浸鍍模擬裝置,制造合金化熱浸鍍鋅鋼板。鍍覆前的還原退火條件示于表2。最高到 達溫度為800°C,最高到達溫度下的保持溫度為100秒。
[0159] 退火后連續地在氮氣中將鋼板冷卻到450°C,在含有0.13%的A1的熔融鋅液中浸 漬3秒。將熱浸鍍鋅液的溫度規定為與鋼板進入鍍液的溫度相同的450°C。
[0160]鍍覆后,通過氣刷將鋅的單位面積重量調整到5~15 ym,進行合金化處理。將合 金化處理溫度規定為表2所示的溫度,鍍層中的Fe量如表2所示。合金化處理后,用氮氣 將鋼板冷卻到室溫。關于鍍層的成分組成,在用酸將鍍層溶解后,用ICP進行化學分析而測 定。
[0161] 此外,關于鍍層和鋼板的界面的組織觀察,通過在采用截面拋光機將切成 10mmX 10mm的鋼板加工后,采用FE-SEM,以5000~50000倍的倍率,對各試樣觀察20個視 場以上來進行。對得到的圖像數據進行圖像解析,在鍍層/鋼板界面的鋼板側的組織中,測 定與鋼板的初期界面平行的方向的晶粒直徑。將晶粒直徑為2 ym以下的組織作為微細組 織。
[0162] 圖3中示出退火后的氧化物存在于晶界的微細組織,圖4中示出合金化處理后的 混合層中的微細組織。從圖3得知,在鋼板表面近旁形成有氧化物存在于晶界的微細組織。 此外,從圖4得知,在鋼板與合金鍍層之間形成有混合層,該混合層具有氧化物存在于晶界 的微細組織。
[0163]對于沒有發現具有晶粒直徑為2ym以下的晶粒的微細組織的情況,不進行微細 組織的平均粒徑的測定。在表中的微細組織的平均粒徑中,""表示沒有觀察到微細組 織。此外,從上述圖像數據確認如圖1C所示這樣的Zn-Fe合金層的微細組織向晶界浸入的 有無。
[0164] 對這些鋼板調查了耐粉化性、拉伸強度和粘接強度。將結果與還原退火條件、界面 的組織觀察結果等一并示于表2中。
[0165] 在滿足本發明條件的例子(試驗號1~19、21、22、27~32、35~42、48)中,耐粉 化性都優異。
[0166] 此外,在鍍層表層具有G相的情況下,得到了更高的粘接強度。
[0167]
[0168]
[0170] 耐粉化性
[0171] 將按上述方法制造的合金化熱浸鍍鋅鋼板切斷成寬40mmX長250mm,用r = 5mm 的半圓壓邊筋的模具,以沖頭肩部半徑為5mm、模具肩部半徑為5mm加工至成形高度為 65mm。對加工時剝離的鍍層進行測定,按以下基準進行評價。
[0172] 再者,在試驗號45中,發生不鍍覆。
[0173] 評價基準
[0174] 鍍層剝離量:低于3g/m2:VG (非常好)
[0175] 3g/m2以上且低于 6g/m2:G(好)
[0176] 6g/m2以上且低于 10g/m2:NG (不好)
[0177] 此外,用按照JISZ2241的方法進行拉伸試驗,求出拉伸強度。
[0178] 此外,粘接強度的評價方法為拉伸剪切試驗,按以下進行。
[0179] 將按上述方法制造的合金化熱浸鍍鋅鋼板切斷成寬25mmX長100mm,準備兩片, 以彼此向板長度方向錯開12. 5_的狀態,將粘接劑涂布在重合的部分上,進行接合。
[0180] 作為粘接材,采用市售的環氧系粘接劑,以大約100ym的厚度涂布在 25mmX 12. 5mm的粘接面上。在冷藏后將制作的試驗片放置5小時后,在0°C的氣氛下以50m/ 分鐘的速度進行拉伸,由此進行拉伸剪切試驗。測定直到斷裂的最大負載,以將該最大負載 除以剪切面積(粘接面積)而所得到的拉伸剪切強度來評價粘接強度。
[0181] 評價基準
[0182] 拉伸剪切強度:180Kgf/mm2以上:VG
[0183] 140Kgf/mm2以上且低于180Kgf/mm2:G
[0184]低于 140Kgf/mm2:NG
[0185] 工業上的可利用性
[0186] 如前所述,根據本發明,能夠提供鍍層密合性飛躍地提高的合金化熱浸鍍鋅鋼板。 因而,本發明在鋅鍍覆鋼板制造產業中的可利用性高。
[0187] 符號說明
[0188] 1:微細組織(微細晶粒),2:鍍層,3:合金鍍層,4 :氧化物,5 :Zn-Fe合金相,6:氧 化膜,11 :基底金屬部,13 :混合層,21 : G相。
【主權項】
1. 一種合金化熱浸鍍鋅鋼板,其特征在于,其具有: 鋼板、 所述鋼板表面上的鍍層、以及 形成于所述鋼板與所述鍍層之間的混合層; 所述鋼板以質量%計含有: C:0. 050%以上且0. 50%以下、 Mn:0. 01%以上且3. 00%以下, 進一步含有以下元素中的1種或2種以上: Si:0. 01%以上且3. 00%以下、 Al:0? 010%以上且2. 00%以下、 Cr:0. 01%以上且2. 00%以下, 將以下元素限制在: P:0? 100% 以下、 S:0? 0200% 以下、 O:0? 0100% 以下、 N:0? 0100% 以下、 Ti:0? 150% 以下、 Nb:0? 150% 以下、 Mo:1. 00% 以下、 Cu:2. 00% 以下、 Ni:2. 00% 以下、 B:0? 0100% 以下, 在將Mn含量、Si含量、Al含量、Cr含量分別以質量%計表示為[Mn]、[Si]、[Al]、[Cr] 時,滿足下式1, 剩余部分含有Fe及不可避免的雜質; 所述鍍層為合金化熱浸鍍鋅層,其以質量%計含有: Fe:7. 0%以上且15. 0%以下、 Al:0? 01%以上且L00%以下, 剩余部分含有Zn及不可避免的雜質; 所述混合層含有具有超過0ym且2ym以下的微細晶粒的基底金屬部、Zn-Fe合金相 和含有Mn、Si、Al及Cr中的1種以上的氧化物; 在所述混合層中,在形成所述微細晶粒的晶界處存在所述氧化物和所述Zn-Fe合金 相,所述Zn-Fe合金相進入至所述基底金屬部中, [Mn]+ [Si]+ [Al]+ [Cr] ^ 0. 4 (式 1)。2. 根據權利要求1所述的合金化熱浸鍍鋅鋼板,其特征在于,所述鍍層的距表面Iym 以下的區域即鍍層表層區域是含有不含所述氧化物的G相的Zn-Fe合金相。3. 根據權利要求1或2所述的合金化熱浸鍍鋅鋼板,其特征在于,所述混合層的沿著所 述鋼板的板厚方向的方向的平均厚度為10Um以下。4. 根據權利要求1或2所述的合金化熱浸鍍鋅鋼板,其特征在于,對于所述混合層中的 所述Zn-Fe合金相,在從所述鋼板的板厚方向截面看時,形成從所述鍍層朝所述鋼板的板 厚中心方向以V字狀突出的形狀。5. 根據權利要求1或2所述的合金化熱浸鍍鋅鋼板,其特征在于,在沿著所述混合層和 所述鍍層的界面使用掃描式電子顯微鏡以5000倍的倍率觀察10個視場以上的所述混合層 時,可在總觀察視場中的20%以上的視場中,觀察到所述混合層中的具有存在所述Zn-Fe 合金相的所述晶界的所述微細晶粒。6. 根據權利要求1或2所述的合金化熱浸鍍鋅鋼板,其特征在于,所述混合層中的所述 Zn-Fe合金相是通過在合金化處理時從所述鍍層浸入的所述Zn和所述鋼板中的所述Fe反 應而生成的。7. -種合金化熱浸鍍鋅鋼板的制造方法,其特征在于,具有以下工序: 第1升溫工序,其在含有〇. 1體積%以上且50體積%以下的氫和剩余部分含有氮及不 可避免的雜質并且露點為超過一 30°C且20°C以下的氣氛中,將650°C~740°C之間的平均 升溫速度即第1升溫速度規定為0. 2°C/秒以上且6°C/秒以下,對具有權利要求1所述的 成分組成的鋼板進行加熱; 第2升溫工序,其在所述第1升溫工序之后,在所述氣氛中將所述鋼板從740°C加熱到 750°C以上且900°C以下的退火溫度; 退火工序,其在所述第2升溫工序之后,在所述氣氛中在所述退火溫度中將所述鋼板 滯留30秒以上且300秒以下; 冷卻工序,其在所述退火工序之后,對所述鋼板進行冷卻; 鍍鋅工序,其在所述冷卻工序之后,對所述鋼板進行熱浸鍍鋅;以及 合金化處理工序,其在所述鍍鋅工序之后,在420°C~550°C的合金化處理溫度下對所 述鋼板進行合金化處理。8. 根據權利要求7所述的合金化熱浸鍍鋅鋼板的制造方法,其特征在于,所述合金化 處理工序中的合金化處理溫度為420°C以上且500°C以下。9. 根據權利要求7或8所述的合金化熱浸鍍鋅鋼板的制造方法,其特征在于,進一步具 有在所述第1升溫工序之前,在磨削量為〇. 01~3.OOg/m2的條件下進行強力磨削的強力 磨削工序。10. 根據權利要求7或8所述的合金化熱浸鍍鋅鋼板的制造方法,其特征在于,在所述 冷卻工序中,740°C~650°C之間的平均冷卻速度為0. 5°C/秒以上。11. 根據權利要求7或8所述的合金化熱浸鍍鋅鋼板的制造方法,其特征在于,在連續 式熱浸鍍設備的全還原爐中進行所述退火工序。12. 根據權利要求7或8所述的合金化熱浸鍍鋅鋼板的制造方法,其特征在于,在所述 熱浸鍍鋅工序中,將所述鋼板浸漬在含有〇. 01%以上且1. 〇〇%以下的A1、且液溫為430°C 以上且500°C以下的鍍鋅液中。13. 根據權利要求7或8所述的合金化熱浸鍍鋅鋼板的制造方法,其特征在于,在所述 合金化處理工序中,將直至420°C~460°C的平均升溫速度即第2升溫速度規定為20°C/秒 以上且100°C/秒以下,將從460°C到所述合金化處理溫度的平均升溫速度即第3升溫速度 規定為2°C/秒以上且40°C/秒以下。
【專利摘要】本發明提供一種合金化熱浸鍍鋅鋼板,其具有鋼板、所述鋼板表面上的鍍層、形成于所述鋼板與所述鍍層之間的混合層,所述混合層包含具有超過0μm且2μm以下的微細晶粒的基底金屬部、Zn-Fe合金相和含有Mn、Si、Al及Cr中的1種以上的氧化物,在所述混合層中,在形成所述微細晶粒的晶界處存在所述氧化物和所述Zn-Fe合金相,所述Zn-Fe合金相進入至所述基底金屬部中,[Mn]+[Si]+[Al]+[Cr]≥0.4(式1)。
【IPC分類】C23C2/28, C22C18/00, C23C2/06, C23C2/02, C22C38/58, C22C38/00, C21D9/46
【公開號】CN104903485
【申請號】CN201280077763
【發明人】安井健志, 秋葉浩二郎, 石塚清和, 田中幸基
【申請人】新日鐵住金株式會社
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2012年12月25日
【公告號】CA2895319A1, EP2944705A1, US20150329946, WO2014102901A1