表面质量和电阻点焊性优异的高强度热浸镀锌钢板及其制造方法与流程

文档序号:31050753发布日期:2022-08-06 07:06阅读:73来源:国知局
1.本发明涉及一种表面质量和电阻点焊性优异的高强度热浸镀锌钢板及其制造方法。
背景技术
::2.由于环境污染等的问题,对汽车尾气和燃油效率的管制日渐加强。因此,通过汽车钢板的轻量化来减少燃料消耗的需求正在增加,因此开发并上市了每单位厚度的强度高的各种高强度钢板。3.高强度钢通常是指具有490mpa以上的强度的钢,但并不一定限于此,相变诱导塑性(transformationinduccedplasticity,trip)钢、孪晶诱导塑性(twininducedplasticity,twip)钢、双相(dualphase,dp)钢、复相(complexphase,cp)钢等可以属于高强度钢。4.另外,为了确保耐蚀性,汽车钢材以在表面进行镀覆的镀覆钢板的形式供应,其中镀锌钢板(gi钢板)或合金化镀锌钢板(ga)通过利用锌的牺牲防腐蚀特性具有高耐蚀性,因此广泛用作汽车用材料。5.但是,对高强度钢板的表面进行镀锌时,存在点焊性变差的问题。即,高强度钢的情况下,拉伸强度高的同时屈服强度也高,因此难以通过塑性变形消除在焊接过程中产生的拉伸应力,因此在表面产生微细裂纹的可能性高。对高强度镀锌钢板进行焊接时,熔点低的锌渗透到钢板的微细裂纹中,其结果发生称为液态金属致脆(liquidmetalembrittlement,lme)的现象,导致在疲劳环境中钢板破坏,这极大地阻碍钢板的高强度化。6.此外,高强度钢板中包含的大量的si、al、mn等合金元素在制造过程中扩散到钢板表面而形成表面氧化物,其结果大幅降低锌的润湿性,因此可能会使表面质量变差,如发生未镀覆等。技术实现要素:要解决的技术问题7.根据本发明的一个方面,提供一种表面质量和点焊性优异的热浸镀锌钢板及其制造方法。8.本发明的技术问题并不限于上述内容。本领域所属
技术领域
:的技术人员基于本发明的说明书全文可以容易地理解本发明的附加技术问题。技术方案9.根据本发明的一个方面的镀锌钢板可以包括基础钢板以及形成在所述基础钢板的表面的锌系镀层,所述基础钢板的表层部硬度(a)与内部硬度(b)的比例(a/b)可以小于0.95。10.作为本发明的另一个方面的制造镀锌钢板的方法可以包括以下步骤:将钢坯进行加热至950-1350℃的温度;在精轧起始温度为900-1150℃且精轧终止温度为850-1050℃的条件下,将所述钢坯进行热轧以获得热轧钢板;在590-750℃的温度下,将所述热轧钢板进行收卷;将所述热轧钢板以180-250米/分钟(mpm)的板通过速度进行酸洗;将所述热轧钢板以35-60%的压下率进行冷轧以获得冷轧钢板;在650-900℃下,在露点为-10℃至30℃的气氛中,将所述冷轧钢板进行再结晶退火;以及将退火的所述冷轧钢板进行热浸镀锌。有益效果11.如上所述,本发明的一个具体实施方案中,通过将钢板表层部硬度控制在低于内部硬度的值,即使在点焊时施加拉伸应力,也可以降低产生裂纹的可能性,由此可以大幅减少热浸镀锌层沿着裂纹渗透而发生的液态金属致脆(lme)现象。此外,本发明的一个具体实施方案中,可以减少钢板表面上形成氧化物,因此还可以具有可以抑制镀覆质量变差的效果。附图说明12.图1是测量表层部和内部区域的硬度的钢板试片的截面照片。最佳实施方式13.以下,通过列举几个具体实施方案,对本发明进行详细说明。14.需要注意的是,本发明中镀锌钢板的概念不仅包括镀锌钢板(gi钢板),还包括合金化镀锌钢板(ga)以及所有的形成有主要包含锌的锌系镀层的镀覆钢板。主要包含锌是指镀层中包含的元素中锌的比例最高。但是,在合金化镀锌钢板中,铁的比例可能会高于锌,除铁之外的其余成分中锌的比例最高的钢板也可以包括在本发明的范畴。15.本发明的发明人注意到焊接时发生的液态金属致脆(lme)的原因是从钢板的表面产生的微细裂纹,从而对抑制表面的微细裂纹的方法进行了研究,并发现为此需要将钢板表面进行软质化,从而完成了本发明。16.通常,高强度钢的情况下,为了确保钢的淬透性或奥氏体稳定性等,可以包含大量的碳(c)、锰(mn)、硅(si)等元素,这些元素起到提高钢对裂纹的敏感性的作用。因此,包含大量的这些元素的钢中容易产生微细裂纹,最终在焊接时会成为液态金属致脆的原因。17.根据本发明人的研究结果,微细裂纹容易产生的原因是钢板的硬度一般与强度成正比,并且硬度高的钢板对裂纹的敏感性高。因此,本发明人发现为了确保钢板的强度,通过将整体硬度保持在高水平,但仅降低产生裂纹并开始扩展裂纹的表层部硬度,可以降低对裂纹的敏感性,从而完成了本发明。18.因此,根据本发明的一个具体实施方案,可以提供一种热浸镀锌钢板,其作为包括基础钢板以及形成在所述基础钢板的表面的锌系镀层的镀锌钢板,表层部硬度(a)与内部硬度(b)的比例(a/b)控制在小于0.95。其中,表层部是指从钢板表面到20μm的深度处的区域,内部是指深度为30-100μm之间的区域。各区域的硬度可以是在深度方向上以相同的间隔测量的值的平均值。在本发明的一个具体实施方案中,就钢板的表层部硬度(a)与内部硬度(b)的比例(a/b)而言,在从表面到5-100μm的深度处以5μm的间隔施加5g的载荷来测量纳米压痕维氏硬度来测量硬度,并且可以将相当于表层部和内部区域的深度的位置处的硬度测量值的平均值设为该区域的硬度值。19.在如上所述的情况下,即使是具有高强度的钢材,也可以显著降低由于作用于表面的应力而产生裂纹的可能性。根据本发明的一个具体实施方案,所述比例(a/b)可以小于0.90,在另一个具体实施方案中,所述比例(a/b)可以小于0.85,在另一个具体实施方案中,所述比例(a/b)可以小于0.80。20.表层部硬度越低越有利,因此对所述表层部硬度(a)与内部硬度(b)的比例(a/b)的下限不作特别限定。但是,考虑到对钢板的强度不产生大的影响且可以有效地降低表层部硬度的常规方法,所述比例(a/b)可以设定为0.2以上。21.上述表层部硬度与内部硬度的比例(a/b)可以设为在钢板的宽度方向上的任意位置处测量的值,例如,可以以在宽度方向的中心部中测量的值为基准。但是,根据本发明的一个具体实施方案,由于表层部硬度在宽度方向上的边缘部中具有更高的值,其比例(a/b)也可以具有高的值,因此所述比例(a/b)可以以在宽度方向的边缘部中测量的值为基准。此时,边缘部是指钢板的两端部,但试片的完整性存在问题时,例如在上述位置发生污染等,边缘部可以是指距端部沿宽度方向向内1mm处的位置。22.本发明中作为对象的钢板只要是强度为490mpa以上的高强度钢板,则对其种类不作限制。但是,以重量比计,本发明中作为对象的钢板可以具有包含c:0.05-1.5%、si:2.0%以下、mn:1.0-30%、酸溶铝(s-al):3%以下、cr:2.5%以下、mo:1%以下、b:0.005%以下、nb:0.2%以下、ti:0.2%以下、v:0.2%以下、sb+sn+bi:0.1%以下和n:0.01%以下的组成,但并不一定限于此。其余成分是铁和其它杂质,除此之外,不排除以总计1.0%以下的范围进一步包含未在上面列出但可以包含在钢中的元素。除非另有特别说明,否则本发明中各成分元素的含量是以重量为基准表示。上述组成是指钢板的块体(bulk)组成,即,是指钢板厚度的1/4位置处的组成(以下,相同)。23.在本发明的一些具体实施方案中,作为所述高强度钢板,可以将trip钢等作为对象。当这些钢被详细区分时,可以具有如下组成。24.钢组成1:包含c:0.05-0.30%(优选为0.10-0.25%)、si:0.5-2.5%(优选为1.0-1.8%)、mn:1.5-4.0%(优选为2.0-3.0%)、s-al:1.0%以下(优选为0.05%以下)、cr:2.0%以下(优选为1.0%以下)、mo:0.2%以下(优选为0.1%以下)、b:0.005%以下(优选为0.004%以下)、nb:0.1%以下(优选为0.05%以下)、ti:0.1%以下(优选为0.001-0.05%)、sb+sn+bi:0.05%以下、n:0.01%以下、余量的fe和不可避免的杂质。根据情况,可以以总计1.0%以下的范围进一步包含未在上面列出但可以包含在钢中的元素。25.钢组成2:包含c:0.05-0.30%(优选为0.10-0.2%)、si:0.5%以下(优选为0.3%以下)、mn:4.0-10.0%(优选为5.0-9.0%)、s-al:0.05%以下(优选为0.001-0.04%)、cr:2.0%以下(优选为1.0%以下)、mo:0.5%以下(优选为0.1-0.35%)、b:0.005%以下(优选为0.004%以下)、nb:0.1%以下(优选为0.05%以下)、ti:0.15%以下(优选为0.001-0.1%)、sb+sn+bi:0.05%以下、n:0.01%以下、余量的fe和不可避免的杂质。根据情况,可以以总计1.0%以下的范围进一步包含未在上面列出但可以包含在钢中的元素。26.此外,在上述各成分元素中,对其含量的下限没有进行限定的情况是指可以将这些元素视为任意的元素且其含量也可以为0%。27.根据本发明的一个具体实施方案的基础钢板的厚度可以为1.0-2.0mm,但并不必须限定于此。28.此外,根据本发明的一个具体实施方案的镀覆钢板中,基础钢板的表层部中包含内部氧化物,所述内部氧化物含有si、mn、al及fe中的至少一种以上,从而可以具有提高的表面质量。即,所述氧化物存在于表层部内,从而可以抑制钢板表面上形成氧化物,其结果在镀覆时确保基础钢板与镀覆液之间的润湿性,因此可以获得良好的镀覆性能。29.根据本发明的一个具体实施方案,在所述钢板的表面上可以包括一层以上的镀层,所述镀层可以是包括镀锌(galvanized,gi)或合金化镀锌(galva-annealed,ga)等的锌系镀层。在本发明中,如上所述将表层部硬度与内部硬度的比例控制在适当的范围,因此即使在钢板的表面形成锌系镀层,也可以抑制点焊时发生液态金属致脆的问题。30.根据本发明的一个具体实施方案,当所述锌系镀层是ga层时,可以将合金化程度(表示镀层中fe的含量)控制在8-13重量%,优选可以控制在10-12重量%。当合金化程度不充分时,锌系镀层中的锌渗透到微细裂纹中,可能会存在引起液态金属致脆的问题的可能性,另一方面,当合金化程度过高时,可能会发生粉化等问题。31.此外,所述锌系镀层的镀覆附着量可以为30-70g/m2。当镀覆附着量过小时,难以获得充分的耐蚀性,另一方面,当镀覆附着量过大时,可能会发生制造成本增加和液态金属致脆的问题,因此将镀覆附着量控制在上述范围内。更优选的镀覆附着量的范围可以为40-60g/m2。上述镀覆附着量表示附着在最终产品的镀层的量,当镀层是ga层时,通过合金化,镀覆附着量会增加,因此在合金化前可以略微减少其重量,并且镀覆附着量根据合金化程度而不同,因此合金化前的附着量(即,从镀浴附着的镀覆的量)可以是比镀覆附着量减少约10%左右的值,但并不一定限于此。32.以下,对制造本发明的钢板的一个具体实施方案进行说明。但是,需要注意的是,本发明的钢板并不一定通过下述具体实施方案来制造,下述具体实施方案是制造本发明的钢板的一个优选的方法。33.首先,可以通过以下过程制造热轧钢板:将具有上述组成的钢坯进行再加热,经过粗轧和精轧来进行热轧,然后经过输出辊道(runouttable,rot)冷却后进行收卷。之后,可以将制造的钢板进行酸洗并进行冷轧,并且可以将获得的冷轧钢板进行退火并进行镀覆。对rot冷却等热轧条件不作特别限制,但在本发明的一个具体实施方案中,板坯加热温度、精轧起始和终止温度、收卷温度、收卷的卷板的边缘部的加热条件、酸洗条件、冷轧条件、退火条件及镀覆条件等可以如下限制。34.板坯的加热温度:950-1300℃35.板坯的加热是为了通过在热轧之前对材料进行加热来确保轧制性而进行的。在板坯的再加热过程中,板坯表层部与炉内氧结合而形成作为氧化物的氧化皮。在形成氧化皮时,也引起与钢中的碳反应形成一氧化碳气体的脱碳反应,并且随着板坯的再加热温度升高,脱碳量增加。当板坯的再加热温度过高时,形成过多的脱碳层,存在最终产品的材质软化的问题,当板坯的再加热温度过低时,无法确保热轧性,可能会产生边缘裂纹,并且不能充分降低表层部硬度,因此lme的改善不足。36.精轧起始温度:900-1150℃37.当精轧起始温度过高时,表面热轧氧化皮过度发达,最终产品的氧化皮引起的表面缺陷的发生量可能会增加,因此将精轧起始温度的上限限制在1150℃。此外,当精轧起始温度低于900℃时,由于温度的降低,棒材的刚性增加,从而热轧性可能会大幅降低,因此可以将精轧起始温度限制为上述范围。38.精轧终止温度:850-1050℃39.当精轧终止温度超过1050℃时,在精轧过程中表面上再次形成过多的通过去氧化皮去除的氧化皮,导致表面缺陷的发生量增加,当精轧终止温度低于850℃时,热轧性降低,因此精轧终止温度可以限制为上述范围。40.收卷温度:590-750℃41.经热轧的钢板之后被收卷为卷板的形态来储存,收卷的钢板经过缓慢冷却的过程。通过如上所述的过程去除钢板表层部中包含的淬透性元素,当热轧钢板的收卷温度过低时,卷板在低于去除这些氧化性元素的所需温度的温度下被缓慢冷却,因此难以获得充分的效果。42.热轧卷板边缘部的加热:在600-800℃下进行5-24小时43.在本发明的一个具体实施方案中,为了调节边缘部的表层部硬度(a)与内部硬度(b)的比例(a/b)值,也可以将热轧卷板边缘部进行加热。热轧卷板边缘部的加热是指对收卷的卷板的宽度方向的两侧端部即边缘部进行加热,通过加热边缘部,预先将边缘部加热至适于氧化的温度。即,在本发明的一个具体实施方案中,可以通过去除钢板的表层的碳或其它固溶的淬透性元素(si、mn、al)来减小表层部硬度,这种过程可以通过使钢板表面发生内部氧化来进行。但是,收卷的卷板的内部保持在高温,但边缘部相对迅速地被冷却,由此保持在适于内部氧化的温度的时间比边缘部短。因此,与宽度方向的中心部相比,边缘部中的脱碳或淬透性元素的去除不活跃。边缘部的加热可以用作去除边缘部的淬透性元素的一种方法。44.即,对边缘部进行加热时,与收卷后冷却的情况相反,边缘部先被加热,由此宽度方向的边缘部的温度保持在适于内部氧化的温度,其结果边缘部的内部氧化层的厚度会增加。为此,所述边缘部的加热温度需要为600℃以上(以钢板边缘部的温度为基准)。但是,当温度过高时,加热过程中在边缘部形成过多的氧化皮,或者形成多孔的高氧化的氧化皮(三氧化二铁(hematite)),酸洗后表面状态可能会变差,因此所述边缘部的加热温度可以为800℃以下。边缘部的加热温度更优选为600-750℃。45.此外,为了消除收卷时发生的宽度方向的边缘部和中心部之间的距钢板表面20μm以内的区域内的铁素体的分数的不均匀,所述边缘部的加热时间需要5小时以上。但是,当边缘部的加热时间过长时,形成过多的氧化皮,或者可能会减小内部的硬度。因此,边缘部的加热时间可以为24小时以下。46.根据本发明的一个具体实施方案,所述边缘部的加热可以通过调节空燃比的燃烧加热方式来实现。即,可以通过调节空燃比来改变气氛中的氧气分数,随着氧气分压增加,与钢板的表层接触的氧气浓度增加,因此脱碳或内部氧化可能会增加。在本发明的一个具体实施方案中,可以通过调节空燃比控制为包含1-2%的氧气的氮气气氛,但并不一定限于此。本发明所属
技术领域
:的普通技术人员可以容易地通过调节空燃比来控制氧气分数,因此对其不进行单独的说明。47.酸洗处理:以180-250米/分钟的板通过速度进行48.将经过上述过程的热轧钢板加入盐酸浴中进行酸洗处理以去除热轧氧化皮。酸洗时的盐酸浴的盐酸浓度为10-30%范围,酸洗的板通过速度为180-250米/分钟。当酸洗速度超过250米/分钟时,热轧钢板表面的氧化皮(scale)可能无法完全被去除,当酸洗速度低于180米/分钟时,基材铁表层部可能会被盐酸腐蚀,因此在180米/分钟以上的板通过速度下进行。49.冷轧:压下率为35-60%50.在进行酸洗后进行冷轧。冷轧时的冷轧压下率为35-60%的范围。当冷轧压下率小于35%时,虽然没有特别的问题,但由于退火时再结晶驱动力不足,可能难以充分控制微细组织。当冷轧压下率超过60%时,热轧时确保的软质层的厚度变薄,因此退火后难以充分降低距钢板表面20μm以内的区域内的硬度。51.在上述冷轧过程之后,后续可以进行对钢板进行退火的过程。钢板的退火过程中,距钢板表面20μm以内的区域(表层部)内的硬度可能会发生显著变化,因此在本发明的一个具体实施方案中,可以在适当地控制距钢板表面20μm以内的区域内的硬度的条件下控制退火工艺,其中,板通过速度和退火炉内的露点可以以如下的条件进行控制。52.板通过速度:40-130米/分钟53.为了确保充分的生产性,所述冷轧钢板的板通过速度需要为40米/分钟以上。但是,当板通过速度过快时,在确保材质方面可能不利,因此在本发明的一个具体实施方案中可以将所述板通过速度的上限设置为130米/分钟。54.退火炉内的露点的控制:在650-900℃下控制在-10℃至30℃的范围55.为了获得适当的范围的表层部的硬度值,控制退火炉内的露点是有利的。当露点过低时,发生表面氧化而不是发生内部氧化,因此表面上可能会形成si或mn等的氧化物。这些氧化物对镀覆产生不利影响。因此,需要将露点控制为-10℃以上。另一方面,当露点过高时,可能会发生fe的氧化,因此需要将露点控制为30℃以下。如上所述用于控制露点的温度可以为显示出充分的内部氧化效果的650℃以上。但是,当温度过高时,形成si等的表面氧化物,不仅阻碍氧扩散至内部,而且在均热区进行加热时产生过多的奥氏体,降低碳的扩散速度,因此内部氧化水平可能会降低,并且在均热区奥氏体尺寸过度生长,导致材质软化。此外,可能会产生退火炉的负荷而引起缩短设备寿命并增加工艺成本的问题,因此控制所述露点的温度可以为900℃以下。56.此时,露点可以通过向退火炉内加入包含水蒸气的湿氮气(n2+h2o)来进行调节。57.退火炉内的氢气浓度:5-10体积%58.退火炉内的气氛通过向氮气中加入5-10体积%的氢气来保持还原气氛。当退火炉内的氢气浓度小于5体积%时,由于还原能力的降低,形成过多的表面氧化物,导致表面质量和镀覆粘附性变差,并且表面氧化物抑制氧与钢中碳的反应,从而脱碳量降低,因此产生lme改善水平降低的问题。当氢气浓度高时,没有发生特别的问题,但由于氢气使用量的增加所带来的成本增加以及氢气浓度的增加引起的炉内发生爆炸的风险,对氢气浓度进行限制。59.通过上述过程进行退火处理的钢板可以经过缓慢冷却和快速冷却步骤而进行冷却。60.缓慢冷却时的缓慢冷却区温度:550-750℃61.缓慢冷却区是指冷却速度为3-5℃/秒的区间,当缓慢冷却区温度超过750℃时,在缓慢冷却过程中形成过多的软质的铁素体,拉伸强度会降低,但当缓慢冷却区温度低于550℃时,形成过多的贝氏体或者形成马氏体,因此拉伸强度过度增加,并且伸长率可能会减小。因此,缓慢冷却区温度可以限制为上述范围。62.快速冷却时的快速冷却区温度:270-550℃63.快速冷却区是指冷却速度为12-20℃/秒的区间,当快速冷却区温度超过550℃时,快速冷却过程中形成适当水平以下的马氏体,导致拉伸强度不足,当快速冷却区温度低于270℃时,形成过多的马氏体,因此伸长率可能会不足。64.通过如上所述的过程退火的钢板立即浸入镀浴中以进行热浸镀锌。当将钢板进行冷却时,还可以包括对钢板进行加热的步骤。所述加热温度需要高于后述的钢板的引入温度,根据需要,可以高于镀浴的温度。65.镀浴的钢板引入温度:420-500℃66.当镀浴内钢板的引入温度低时,无法充分确保钢板与液态锌的接触界面内的润湿性,因此应保持在420℃以上。当镀浴内钢板的引入温度过高时,钢板与液态锌过度反应,在界面产生作为fe-zn合金相的ζ相,导致镀层的粘附性降低,并且镀浴内钢板的fe元素的溶出量过多,因此存在镀浴内产生浮渣的问题。因此,所述钢板的引入温度也可以限制为500℃以下。67.镀浴内的al浓度:0.10-0.25%68.为了确保镀层的润湿性和镀浴的流动性,镀浴内的al浓度应保持在适当的浓度。在ga的情况下,应控制在0.10-0.15%,在gi的情况下,应控制在0.2-0.25%,这样才可以将镀浴内的浮渣(dross)的形成保持在适当的水平并可以确保镀覆表面质量和性能。69.根据需要,通过上述过程镀覆的热浸镀锌钢板后续可以经过合金化热处理过程。合金化热处理的优选的条件如下。70.合金化(ga)温度:480-560℃71.当合金化温度低于480℃时,由于fe的扩散量少,合金化程度不充分,因此镀覆物理性能可能不好,当合金化温度超过560℃时,可能发生由于过度的合金化引起的粉化(powdering)问题,并且由于残余奥氏体转变为铁素体,材质可能会变差,因此将合金化温度设置为上述范围。具体实施方式72.以下,通过实施例对本发明进行更具体的说明。但是,需要注意的是,下述实施例仅用于例示本发明以进行具体的说明,并不用于限定本发明的权利范围。这是因为本发明的权利范围由权利要求书中记载的内容和由此合理推导的内容所确定。73.(实施例)74.将具有下表1中记载的组成的钢坯(表中未记载的其余成分是fe和不可避免地包含的杂质。此外,表中b和n是以单位ppm表示,其余成分是以单位重量%表示)加热至1230℃,并将精轧起始温度和终止温度分别设为980℃和895℃并进行热轧,然后对热轧卷板进行边缘部加热,然后进行冷轧,用19.2体积%的盐酸溶液进行酸洗后进行冷轧,将获得的冷轧钢板在退火炉中进行退火,在620℃的缓慢冷却区以4.2℃/秒进行缓慢冷却,在315℃的快速冷却区以17℃/秒进行快速冷却,从而获得退火的钢板。之后,将获得的钢板加热至470℃,ga的情况下浸入包含0.13%的al的镀浴中,gi的情况下浸入包含0.24重量%的al的456℃的锌系镀浴中以进行热浸镀锌。根据需要,在520℃下将获得的热浸镀锌钢板进行合金化(ga)热处理,从而最终获得合金化热浸镀锌钢板。75.在所有实施例中,将引入热浸锌镀浴中的钢板的引入温度设为475℃。除此之外的各实施例的条件如表2中所记载。76.[表1]钢种csimns-alcrmobnbtisbsnbib0.2041.5422.320.001700700.01800.0120d0.1721.4852.080.00140.124090.0210.0140.02100e0.1841.1212.2340.00120.140.01250.0130.0270.01400f0.1731.4972.570.001200110.0140.0210.01700[0077][表2][表2][0078]测量通过上述过程制造的热浸镀锌钢板的特性,并观察点焊时是否发生液态金属致脆(lme),并将结果示于表3中。点焊是将钢板沿宽度方向切割并沿着各切割的边缘部位进行。施加两次点焊电流,通电后保持1个循环(cycle)的保持时间(holdtime)。点焊以两种三层形式进行。按照评价材料-评价材料-ga980dp1.4t材料(具有0.12重量%的c、0.1重量%的si、2.2重量%的mn的组成)的顺序层叠并进行点焊。点焊时,将新电极焊接到软质材料15次后磨损电极,然后用点焊对象材料测量发生飞溅(expulsion)的上限电流。测量上限电流后,在比上限电流低0.5ka和1.0ka的电流下,在每个焊接电流下进行8次点焊,通过放电加工对点焊部的截面进行精密加工后用环氧树脂固定(epoxymounting)并进行研磨,通过光学显微镜测量裂纹长度。用光学显微镜观察时,倍率指定为100倍,当在该倍率下没有发现裂纹时,判断为未发生液态金属致脆,当发现裂纹时,用图像分析软件测量长度。当在点焊部的肩部产生的b型(b-type)裂纹为100μm以下,并未观察到c型(c-type)裂纹时,判断为良好。[0079]就钢板表层部硬度(a)与内部硬度(b)的比例(a/b)而言,如图1所示,各区域的硬度可以是在深度方向上以相同的间隔测量的值的平均值。在本发明的一个具体实施方案中,在从距钢板的边缘1mm的部分的表面到5-100μm的深度处以5μm的间隔施加5g的载荷来测量纳米压痕维氏硬度来测量硬度,并且将相当于表层部和内部区域的深度的位置处的硬度测量值的平均值分别设为表层部硬度(a)和内部硬度(b),从而作为它们的比例(a/b)值。[0080]拉伸强度是制造jis-5号标准的c方向的样品,并通过拉伸试验进行测量。合金化程度和镀覆附着量是通过使用利用盐酸溶液的湿式溶解法进行测量。对于密封剂粘附性,将汽车结构用粘合剂d-型(d-type)粘合在镀覆表面后将钢板弯曲90度,并确认镀覆是否脱落。粉化是将镀覆材料弯曲90度后将胶带粘合在弯曲部位后剥离,并确认多少mm的镀层脱落物脱落在胶带上。如果从胶带剥离的镀层的长度超过10mm,则确认为不良。脱落(flaking)是加工成形状后确认加工部镀层是否脱落。对gi钢板进行密封剂弯曲测试(sealerbendingtest,sbt),该测试是将汽车结构用粘合剂粘贴在表面,并确认将钢板弯曲90度时镀层是否剥离并粘贴在密封剂脱落面上。通过目视确认是否存在钢板的未镀覆等缺陷,从而确认表面质量,并且如果通过目视观察未镀覆等时观察到缺陷,则判定为不良。[0081][表3][0082]发明例1、发明例2、发明例3、发明例4、发明例5、发明例6、发明例7、发明例8、发明例9和发明例10的钢组成和制造条件满足本发明的条件,因此拉伸强度、镀覆质量、镀覆附着量以及点焊lme裂纹长度也为良好。[0083]比较例2和比较例7中,热轧工艺中的收卷温度不满足本发明中提出的范围。比较例2中,热轧收卷温度低于本发明提出的范围,热轧时发生的脱碳的量不充分,钢板表层部硬度(a)与内部硬度(b)的比例(a/b)为95%(0.95)以上,因此lme裂纹无法满足基准。比较例7是以超过本发明提出的热轧收卷温度制造而成的,虽然在热轧过程中发生的脱碳的量充分而lme特性良好,但产生过多的热轧氧化皮,酸洗时无法完全去除氧化皮,并且发生未镀覆,因此表面质量不良,脱落评价时发生镀层剥离,由于合金化不均匀,粉化性不良。由于热轧收卷温度过高,发生热轧材质的软化,并且在退火后也未恢复,因此拉伸强度差。[0084]比较例15中,边缘部的加热温度超过本发明中提出的范围,在热处理过程中在边缘部发生过氧化,从而表面氧化皮形成红色的三氧化二铁,并且厚度过深。在热轧后的酸洗过程中,边缘部被过度酸洗的同时表面粗糙度增加,从而镀覆之后的表面形状不均匀,并且发生表面颜色与中心部不同的颜色不均匀的缺陷,由于合金化不均匀,导致粉化性不良。在热处理过程中发生过多的脱碳,硬度减小率满足基准,lme满足基准,但材质差。[0085]比较例8中,边缘部的加热温度控制在低于本发明的范围。其结果,不能充分减小热轧过程中硬度的比例(a/b),因此不满足点焊时的lme裂纹评价基准。[0086]比较例13中,边缘部的加热温度满足本发明的范围,但加热时间超过本发明的范围,在热处理过程中在边缘部发生过氧化,从而表面氧化皮形成红色的三氧化二铁,并且氧化皮的渗透厚度也过厚。在热轧后的酸洗过程中,边缘部被过度酸洗的同时表面粗糙度增加,从而镀覆之后的表面形状不均匀,并且发生表面颜色与中心部不同的颜色不均匀的缺陷,由于合金化不均匀,导致粉化性不良。[0087]比较例5中,边缘部的加热温度满足本发明的范围,但边缘部的加热时间低于本发明提出的范围。其结果,没有形成充分的热轧脱碳层,点焊lme裂纹评价时不满足基准而不良。[0088]比较例1和比较例14中,酸洗速度不满足本发明提出的范围。比较例1是通过酸洗速度低于基准的方法制造而成的,酸洗速度变得过长的同时热轧过程中形成的脱碳层溶解在酸溶液中并去除,从而钢板表层部硬度(a)与内部硬度(b)的比例(a/b)高于基准,因此发生lme裂纹。由于热轧内部氧化晶界被酸溶液腐蚀的同时晶界完整性变差,因此在脱落试验(flakingtest)时发生剥离。比较例14是通过酸洗速度高于基准的方法制造而成的,热轧氧化皮未被完全去除而残留在钢板表面,因此表面质量差,由于ga合金化程度的不均匀,粉化性差。[0089]比较例10中,退火炉内均热区的温度超过本发明提出的范围。由于退火温度变得过高的同时外部氧化量增加,没有形成充分的内部氧化量,钢板表层部硬度(a)与内部硬度(b)的比例(a/b)为95%以上,lme裂纹不满足基准,因此点焊性不良。此外,在均热区奥氏体过度形成和生长,因此材质不能满足基准而不良。[0090]比较例12是通过退火炉内的均热区温度低于本发明提出的范围的方法制造而成的。由于退火温度低,水蒸气与钢板之间的氧化反应不充分,导致内部氧化无法充分形成,并且钢板表层部硬度(a)与内部硬度(b)的比例(a/b)高,因此lme裂纹不满足基准,导致点焊性不良。此外,退火过程中未充分进行再结晶,无法形成目标微细组织,因此材质不满足基准而不良。[0091]比较例6是退火过程中的炉内的露点低于本发明提出的范围的情况。即使在热轧加热工艺中在整个宽度上形成充分的内部氧化层,冷轧后的退火过程中的露点也不够高,无法充分形成脱碳层,因此钢板表层部硬度(a)与内部硬度(b)的比例(a/b)为95%以上,并且受其影响,点焊lme裂纹长度不满足基准。在gi材料的情况下,由于露点低,无法发生充分的内部氧化,产生过多的表面氧化物,因此表面质量不良,并且sbt时发生剥离。[0092]比较例18中,退火炉内的露点范围超过本发明提出的范围。由于露点变得过高的同时充分发生脱碳反应,lme满足基准,但由于过度的内部氧化,导致材质变差,无法满足基准,并且由于过高的露点,表面氧化物的生成量也增加,因此sbt结果发生镀层剥离。[0093]比较例3中,退火炉内的氢气浓度小于5体积%,因此退火炉内的还原气氛的组成不足。由于形成过多的表面氧化物,发生未镀覆,导致表面质量差,并且sbt时发生镀层剥离。此外,由于过多的氧化物,钢中碳和氧难以进行物理接触,导致表层部硬度的减小不足,因此lme裂纹不满足基准。[0094]比较例4和比较例11中,退火炉内的板通过速度脱离本发明提出的范围。比较例4中通过板通过速度高于本发明提出的范围的方法进行操作。由于无法确保可以与退火炉内的湿氮气反应的充分的时间,脱碳水平不足,并且表层部硬度(a)与内部硬度(b)的比例(a/b)为95%以上,因此lme裂纹不满足基准,在退火炉内无法确保充分的再结晶时间,导致材质(拉伸强度)差。比较例11是通过板通过速度低于本发明提出的范围的方法制造而成的,由于确保退火炉内的充分的脱碳层,lme满足基准,但由于形成过多的脱碳层,材质(拉伸强度)差。[0095]通过如上所述的实施例的结果,可以确认本发明的各种具体实施方案的有利的效果。当前第1页12当前第1页12
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