高强度钢板及其制造方法以及高强度热镀锌钢板及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及高强度钢板及其制造方法W及高强度热锻锋钢板及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，从提高汽车的燃料效率W及提高汽车的碰撞安全性的观点出发，通过车 身材料的高强度化来谋求薄壁化，要求使车身本身轻量化且高强度化。因此，促进了高强度 钢板在汽车中的应用。
[0003] 通常，汽车用钢板进行涂装后使用。作为该涂装的预处理，实施被称为憐酸盐处理 的化学转化处理。该化学转化处理是用于确保涂装后的耐腐蚀性的重要处理之一。
[0004] 为了提高钢板的强度、延展性，添加Si、Mn是有效的。但是，在连续退火时，Si、Mn 即使在不发生化的氧化（将化氧化物还原）的还原性的N2+H2气体气氛下进行退火的情 况下也会发生氧化。由于该氧化，会在钢板最表层选择性地形成含有Si、Mn的表面氧化物 (Si化、MnO等。W下称为选择性表面氧化物）。该选择性表面氧化物会阻碍化学转化处理 中的化学转化被膜的生成反应。因此，存在有选择性表面氧化物时，会形成没有生成化学转 化被膜的微小区域（之后，有时也称为未覆盖区（ス个））。如此存在有选择性表面氧化物 会降低钢板的化学转化处理性。另外，作为设及高强度钢板的现有技术，有专利文献1~6。 [OCX)日]现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :日本特开平5-320952号公报
[0008] 专利文献2 :日本特开2004-323969号公报
[0009] 专利文献3 :日本特开平6-10096号公报
[0010] 专利文献4 :日本特开2003-113441号公报
[0011] 专利文献5 :日本特开昭55-145122号公报
[0012] 专利文献6 :日本特开2006-45615号公报
【发明内容】
[0013] 发明所要解决的问题
[0014] 作为改善含有Si、Mn的钢板的化学转化处理性的现有技术，在专利文献1中公开 有如下方法：使用电锻法在钢板上形成20~1500mg/m2的铁包覆层。但是，该方法存在有 如下问题：另外需要电锻设备，与工序增加相对应的成本也增大。
[0015] 另外，在专利文献2中通过规定Mn/Si比率、在专利文献3中通过添加Ni，各自提 高了憐酸盐处理性。但是，认为其效果取决于钢板中的Si、Mn的含量，对于Si、Mn的含量高 的钢板需要进一步改善。 阳016] 此外，在专利文献4中公开有如下方法：通过使退火时的露点为-25~0°C，在自 钢板基材表面起1ym的深度W内形成由含有Si的氧化物构成的内部氧化层，并使含Si的 氧化物在钢板表面长度10ym中所占的比例为80 %w下。但是，专利文献4中记载的方法 的情况下，由于控制露点的区域是W整个炉内为前提，因此难W控制露点W及稳定操作。另 夕F，在不稳定的露点控制下进行退火的情况下，在钢板上形成的内部氧化物的分布状态中 确认到分布不均，有可能在钢板的长度方向、宽度方向上产生化学转化处理性的不均（整 体或一部分产生未覆盖区）。此外，即使在化学转化处理性得W提高的情况下，由于紧挨化 学转化处理被膜之下存在含Si的氧化物，因此存在有电沉积涂装后的耐腐蚀性差运样的 问题。
[0017]另外，在专利文献5中记载有如下方法：在氧化性气氛中使钢板溫度达到350~ 650°C而在钢板表面形成氧化膜，然后，在还原性气氛中加热至再结晶溫度并进行冷却。但 是，该方法中，通过进行氧化的方法在钢板表面形成的氧化被膜的厚度存在差异，有时没有 发生充分的氧化。另外，在该方法中，有时氧化被膜过厚，在之后的还原性气氛中的退火中 产生氧化膜的残留或剥离，导致表面性状变差。在专利文献5的实施例中记载了在大气中 进行氧化的技术，但存在有大气中的氧化会生成厚的氧化物而难W进行之后的还原或者需 要高氨气浓度的还原气氛等问题。 阳0化]此外，在专利文献6中记载有如下方法：针对W质量％计含有0. 1 %W上的Si和/ 或1. 0 %W上的Mn的冷社钢板，在钢板溫度为400°CW上且铁的氧化气氛下在钢板表面形 成氧化膜，然后，在铁的还原气氛下对上述钢板表面的氧化膜进行还原。具体而言，使钢板 溫度为400°CW上，使用空气比为0.93W上且1. 10W下的直火燃烧器使钢板表面的化氧 化后，在使化氧化物还原的成+&气体气氛下进行退火。专利文献6中记载的技术是由此 抑制使化学转化处理性变差的选择性表面氧化而在最外表面形成化的氧化层的方法。专 利文献6中虽然没有具体记载直火燃烧器的加热溫度，但在含有大量（大概0. 6%W上）Si 的情况下，比化更容易氧化的Si的氧化量增多而化的氧化被抑制、或者化的氧化本身会 过度减少。其结果是，有时还原后的表面Fe还原层的形成不充分，或者在还原后的钢板表 面存在有Si化而产生化学转化被膜的未覆盖区。
[0019] 本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供即使Si、Mn的含量多的情况下 也具有优良的化学转化处理性W及电沉积涂装后的耐腐蚀性的高强度钢板及其制造方法， W及使用该高强度钢板而成的高强度热锻锋钢板及其制造方法。
[0020] 用于解决问题的方法
[0021] 对于含有Si、Mn等易氧化性元素的钢板，出于改善化学转化处理性的目的广泛已 知有主动地使钢板的内部氧化的方法。但是，该方法中，有时会因内部氧化本身而产生化 学转化处理不均、未覆盖区，或者电沉积涂装后的耐腐蚀性变差。因此，本发明人们对通过 不局限于W往的想法的新方法来解决课题的方法进行了研究。结果发现，通过适当地控制 退火工序的气氛和溫度，能够抑制在钢板表层部形成内部氧化物，能够对高强度钢板赋予 优良的化学转化处理性，并且还能够对高强度钢板赋予电沉积涂装后的更高的耐腐蚀性。 具体而言，在退火工序的加热过程中，将退火炉内溫度为550°CW上且A°CW下（A:满足 600《A《750的规定值）的溫度范围控制成气氛中的露点达到-40°CW下。通过使退火 炉内的钢板溫度为550°CW上且A°CW下（A:满足600《A《750的规定值）的溫度范围 的气氛中的露点为-40°CW下，可降低钢板与气氛的界面的氧势，在尽可能不发生内部氧化 的情况下抑制Si、Mn等的选择性表面扩散、氧化（之后称为表面富集）。
[0022] 通过如此仅对限定的区域进行气氛中的露点的控制，能够尽可能在不形成内部氧 化物的情况下抑制表面富集。其结果是可W得到化学转化处理性W及电沉积涂装后的耐腐 蚀性优良的高强度钢板。需要说明的是，化学转化处理性优良是指化学转化处理后具有未 出现未覆盖区、不均运样的外观。
[0023] 通过上述方法得到的高强度钢板的自钢板表面起100ymW内的钢板表层部中选 自化、Si、Mn、A1、P、W及B、佩、Ti、Cr、Mo、Cu、Ni、Sn、Sb、化、W、V中的一种W上的氧化物 的形成得W抑制，其形成量被抑制为合计在每单面低于0. 〇30g/m2。由此，高强度钢板的化 学转化处理性优良，电沉积涂装后的耐腐蚀性显著提高。
[0024] 此外，本发明人们对使用上述高强度钢板而成的高强度热锻锋钢板进行了潜屯、研 究。结果发现，通过退火工序的气氛和溫度的上述控制，可抑制紧挨锻层之下的钢基表层部 中的内部氧化，并且还能够抑制表面富集，因此可W得到具有优良的锻层外观和更高的耐 腐蚀性和加工时良好的耐锻层剥离性的高强度热锻锋钢板。具体而言，通过采用上述退火 工序，可降低钢板与气氛的界面的氧势，在不形成内部氧化的情况下抑制Si、Mn等的选择 性表面扩散、表面富集。另外，在上述退火工序中晶体的粒径变得粗大，因此抑制了在超过 A°C的溫度区的表面富集。
[0025] 通过如此控制气氛的露点，可抑制内部氧化，尽可能地抑制表面富集，进而，通过 在钢板的表面形成每单面的锻层附着量为20~120g/m2的锻锋层，可抑制产生未形成锻层 的区域（未锻敷），可W得到锻层外观、耐腐蚀性W及加工时的耐锻层剥离性、加工性优良 的高强度热锻锋钢板。需要说明的是，锻层外观优良是指具有未确认到未锻敷、合金化不均 运样的外观。
[00%] 优选的是：通过上述方法得到的高强度热锻锋钢板在紧挨锻锋层之下的自钢基表 面起lOOymW内的钢基表层部中选自化、51、]?11、41、口、^及8、佩、1'1、化、]\1〇、〇1、化、511、Sb、Ta、W、V中的一种W上的氧化物的形成得W抑制（仅化的氧化物得W抑制的情况除 外），其形成量W合计计在每单面低于0. 〇30g/m2。本发明人们还得出如下见解：由此形成 了锻层外观优良、耐腐蚀性显著提高、可W防止钢基表层部中的弯曲加工时的裂纹、且加工 时的耐锻层剥离性、加工性优良的高强度热锻锋钢板。
[0027] 本发明基于上述见解而成，其特征如下所述。
[0028] (1) 一种高强度钢板的制造方法，其特征在于，具有退火工序，所述退火工序中， 对W质量％计含有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杂质构成的钢板实施下述条件 的退火，所述条件为：使退火炉内溫度为550°CW上且A°CW下（A:满足600《A《750的 规定值）的溫度区中的气氛的露点为-40°CW下。
[0029] 似如（1)所述的高强度钢板的制造方法，其中，还具有电解酸洗工序，所述电解 酸洗工序中，将上述退火工序后的钢板在含有硫酸的水溶液中进行电解酸洗。
[0030] 做如（1)或者似所述的高强度钢板的制造方法，其特征在于，上述钢板W质 量 ％ 计还含有选自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% 中的一种W上的元素作为成分组成。
[0031] (4) 一种高强度钢板，其特征在于，通过（1)~（3)中任一项所述的制造方法来制 造，自钢板表面起lOOymW内的钢板表层部中生成的选自化、Si、Mn、Al、P、B、Nb、Ti、Cr、 Mo、Cu、化、Sn、Sb、化、W、V中的一种W上的氧化物的合计在每单面低于0. 〇30g/m2。
[0032] (5) -种高强度热锻锋钢板的制造方法，具有热锻锋处理工序，所述热锻锋处理工 序中，在通过（1)或（2)中任一项所述的制造方法制造得到的高强度钢板的表面形成每单 面的锻层附着量为20~120g/m2的锻锋层。
[0033] (6)如（5)所述的高强度热锻锋钢板的制造方法，其特征在于，上述钢板W质 量％计还含有选自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% 中的一种W上的元素作为成分组成。
[0034] (7)如妨或（6)所述的高强度热锻锋钢板的制造方法，其特征在于，还具有合金 化处理工序，所述合金化处理工序中，将上述热锻锋处理工序后的钢板加热至450°CW上且 600°CW下的溫度，使锻锋层的化含量为8~14质量％的范围。
[0035] (8) -种高强度热锻锋钢板，其特征在于，通过巧）~（7)中任一项所述的制造方 法来制作，紧挨锻锋层之下的自钢基表面起lOOymW内的钢基表层部中生成的选自Fe、 Si、Mn、A1、P、B、佩、Ti、Cr、Mo、Cu、Ni、Sn、Sb、化、W、V中的一种W上的氧化物的合计在每 单面低于0. 030g/m2。
[0036] 发明效果
[0037] 根据本发明，即使是Si、Mn的含量多的情况下，由于退火工序的加热溫度被控制 在特定的溫度区，并且露点被调节为特定的范围，因此可W得到具有优良的化学转化处理 性W及电沉积涂装后的耐腐蚀性的高强度钢板。
[00測另外，由于调节了退火工序的溫度和露点，因此可W得到具有优良的锻层外观和 更高的耐腐蚀性和加工时良好的耐锻层剥离性的高强度热锻锋钢板。
【具体实施方式】
[0039] W下，对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是