镀锌钢板及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及汽车部件等中使用的锻锋性及扩孔性优异的高强度低比重锻锋钢板 及其制造方法。
[0002] 本申请基于2013年5月1日在日本申请的日本特愿2013-96427号主张优先权， 将其内容援引于此。
【背景技术】
[0003] 近年来，为了应对环境问题，W降低二氧化碳排出、降低燃料消耗为目的，期望汽 车的轻量化。为了汽车的轻量化，钢材的高强度化为有效的手段。然而，在由于构件所需的 刚性的关系而板厚的下限受到限制的情况下，即使将钢材高强度化也无法降低板厚，汽车 的轻量化是困难的。
[0004] 因此，本发明人们的一部分例如提出了如专利文献1~5中的那样在钢中大量添 加Al而降低了比重的高Al含量钢板。它们解决了W往的高Al含量钢板的在社制时产生 裂纹等制造性差之类的问题及延展性低之类的问题。进而，本发明人们为了提高高Al含量 钢板的延展性、热加工性及冷加工性，例如提出了如专利文献6中的那样将铸造后的凝固 组织制成微细的等轴晶组织的方法。进而，本发明人们例如提出了如专利文献7中的那样 通过将成分优化来改善高Al含量钢板的初性的方法。 阳(K)日]现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :日本特开2005-15909号公报
[0008] 专利文献2 :日本特开2005-29889号公报
[0009] 专利文献3 :日本特开2005-273004号公报
[0010] 专利文献4 :日本特开2006-176843号公报
[0011] 专利文献5 :日本特开2006-176844号公报
[0012] 专利文献6 :日本特开2008-261023号公报
[0013] 专利文献7 :日本特开2010-270377号公报
【发明内容】
[0014] 发明所要解决的课题
[0015] 最近，W工业规模生产延展性、加工性及初性优异的高Al含量钢板正成为可能。 但是，高Al含量钢板存在锻锋性差之类的问题。此外，高Al含量钢板与相同强度的一般的 汽车用钢板相比扩孔性低，其用途存在限制。因此，为了扩大高Al含量钢板在汽车部件中 的适用范围，锻锋性及扩孔性的改善是重要的课题。此外，高Al含量钢板具有良好的电弧 焊接性等。然而，由于高Al含量钢板的点焊性与相同强度的一般的汽车用钢板相比较低， 所W其用途存在限制。另外，锻锋性差是指在钢板中产生锻不上的区域、或者锻覆的密合性 降低、或者运两方面都发生。
[0016] 本发明鉴于运样的实际情况，提供改善添加了Al的低比重的高Al含量钢板的锻 锋性及扩孔性、锻锋性及扩孔性优异的高强度低比重锻锋钢板及其制造方法。
[0017] 用于解决课题的手段
[0018] 本发明人们为了提高高Al含量钢板的锻锋性及扩孔性，本发明人们基于上述专 利文献7中提出的延展性、加工性及初性优异的高强度低比重高Al含量钢板的化学成分， 进行了热浸锻锋的条件的研究。其结果是，本发明人们发现，通过根据需要对进行了退火或 机械去氧化皮、酸洗等处理的热社钢板或冷社钢板进行预锻Ni,之后在适当的条件下进行 热浸锻锋，能够改善高Al含量钢板的锻锋性及扩孔性。进而，在热浸锻锋后，通过在适当的 条件下进行合金化加热处理，能够改善成形性、涂装耐蚀性、焊接性等。另外，W下，有时将 高Al含量钢板简称为钢板。
[0019] 进而，本发明人们为了提高对高Al含量钢板进行了热浸锻锋处理和根据需要的 合金化处理而成的锻锋钢板的点焊性，对使点焊性降低的元素进行了研究。其结果是，本发 明人们发现，锻锋钢板的点焊性受到锻锋钢板的Mn含量的影响较大，并且，通过降低锻锋 钢板的Mn含量，能够大幅改善锻锋钢板的点焊性。
[0020] 本发明的主旨如下。
[0021] (1)本发明的一方式所述的锻锋钢板具备钢板和形成于所述钢板的表面的锻锋 层，所述钢板中，作为化学成分，W质量％计含有C:超过0. 100%且为0. 500%W下、Si: 0.0001%W上且低于 0.20%、Mn:超过 0.20%且为 3. 00%W下、Al:3.0%W上且 10. 0%W 下、N:0.0030%W上且 0.0100%W下、Ti:超过 0. 100%且为 1.000%W下、P:0.00001% W上且0. 0200%W下、S:0. 00001%W上且0. 0100%W下，W质量％计所述C及所述Ti的 含量的和满足0. 200 <C+Ti《1. 500,所述Al及所述Si的含量的积满足AlXSi《0. 8， 剩余部分包含化及杂质，所述锻锋层中，作为化学成分，W质量％计含有化：〇.Ol%W上且 15%W下、Ni:0.05%W上且1.0%W下、Al:0. 15%W上且2.0%W下，剩余部分包含化及 杂质，所述锻锋钢板的比重为5. 5W上且低于7. 5。 阳0巧 似根据上述（1)所述的锻锋钢板，其中，所述锻锋层也可W是作为所述化学成分 W质量％计含有化：0.01%W上且低于7%的热浸锻锋层。
[002引 做根据上述（1)所述的锻锋钢板，其中，所述锻锋层也可W是作为所述化学成分 W质量％计含有化：7%W上且15%W下的合金化热浸锻锋层。
[0024] (4)根据上述（1)~做中任一项所述的锻锋钢板，其中，所述钢板中，作为所述化 学成分，也可WW质量％计进一步含有选自由Nb:0. 300%W下、V:0. 50%W下、Cr:3. 00%W下、Mo:3.00%? 下、Ni:5.00%? 下、Cu:3.00%? 下、B:0.0100%? 下、Ca:0.0100%? 下、Mg:0. 0100%W下、Zr:0. 0500%W下、REM:0. 0500%W下组成的组中的1种或2种W上 的元素。
[00巧](5)根据上述（1)~（4)中任一项所述的锻锋钢板，其中，所述钢板的Mn含量W质 量％计也可W超过0. 20%且为0. 50%W下。
[00%] (6)根据本发明的其他方式所述的锻锋钢板的制造方法，其中，对下述钢板进行将 每一面的锻Ni附着量设为0. 2~2g/m2的预锻Ni处理，所述钢板的化学成分W质量％计 含有(：：超过0.100%且为 0.500%^下、51:0.0001%^上且低于0.20%、]\111:超过0.20% 且为 3. 00%W下、Al:3.0%W上且 10. 0 %W下、N:0.0030 %W上且 0.0100 %W下、Ti: 超过 0. 100%且为 1.000%?下、P :0. 00001%?上且 0.0200%?下、S :0. 00001%?上且 0.0100% W下，W质量％计所述C及所述Ti的含量的和满足0.200 < C+Ti《1.500,所述 Al及Si的含量的积满足Al X Si《0. 8,剩余部分包含化及杂质；对于进行了所述预锻Ni 处理的所述钢板，进行W 20°C /秒W上的升溫速度加热至430°C~480°C的溫度为止的加热 处理；进一步在浴溫度为440°C~470°C、Al为0. 1 % W上且0. 4% W下、剩余部分包含化 及杂质的锻锋浴中浸溃所述钢板，进行热浸锻锋处理。
[0027] (7)根据上述（6)所述的锻锋钢板的制造方法，其中，进行所述热浸锻锋处理后， 可W进一步W470°C~560°C的加热溫度、且10秒~40秒的加热时间进行合金化加热处 理。
[00測发明效果
[0029] 根据上述（1)~（7)的各方式，能够提供制造性良好、且锻锋性及扩孔性优异的高 强度低比重锻锋钢板。此外，根据上述巧）的方式，能够提供不仅锻锋性及扩孔性优异、而 且通过控制锻锋钢板中的Mn量从而点焊性也优异的高强度低比重锻锋钢板，产业上的贡 献极其显著。
【附图说明】
[0030] 图1是合金化热浸锻锋钢板中的Mn含量与电阻点焊接头的十字抗拉强度（CTS) 的关系图。
【具体实施方式】
[0031] 本发明人们进行了用于提高对高Al含量钢板进行了热浸锻锋处理和根据需要的 合金化热浸锻锋处理的锻锋钢板的锻锋性及扩孔性的研究。具体而言，制造在本发明人们 在上述专利文献7中提出的延展性、加工性及初性优异的高强度低比重高Al含量钢板的化 学成分中改变了合金元素的含量的各种钢，对所制造的钢实施社制、退火等，在实验室中制 造了热社钢板及冷社钢板。进而，对所制造的热社钢板及冷社钢板，在包含预锻Ni处理的 有无等的各种条件下进行热浸锻锋，对锻锋性及热浸锻锋前后的扩孔性进行了评价。另外， 对高Al含量钢板进行了热浸锻锋处理和根据需要的合金化热浸锻锋处理而得到的本实施 方式所述的锻锋钢板为高强度且低比重的锻锋钢板。
[0032] 对于高Al含量钢板，在将钢板加热至高溫后的冷却工序中进行热浸锻锋的通常 的热浸锻锋方法中，产生没有形成锻层的部位（锻不上）、或者锻覆密合性低等得不到良好 的锻锋性。然而，本发明人们首次发现，通过对根据需要进行了退火或机械去氧化皮、酸洗 等处理的热社钢板或冷社钢板，进行预锻Ni,之后，将钢板进行再加热，并进行热浸锻锋，可 W大幅改善钢板的锻锋性。此外，就通常的热浸锻锋方法而言，在锻锋钢板中，得不到良好 的扩孔性。然而，本发明人们首次发现，通过对热社钢板或冷社钢板进行预锻Ni,之后，将 钢板W20°C/秒W上的升溫速度加热至430°C~480°C后，在锻锋浴中浸溃钢板而进行热 浸锻锋，所得到的锻锋钢板的扩孔性发生改善。首次发现，优选通过在热浸锻锋后进一步W 470°C~570°C的加热溫度、且10秒~40秒的加热时间进行合金化加热处理，锻锋钢板的扩 孔性发生大幅改善。
[0033] 进而，本发明人们为了提高锻锋钢板的点焊性，进行了研究。具体而言，由在本发 明人们在上述专利文献7中提出的延展性、加工性及初性优异的高强度低比重高Al含量钢 板的化学成分中改变了合金元素的含量的各种钢，在实验室中制造热社钢板及冷社钢板， 对所制造的钢板进行预锻Ni,之后，在锻锋浴中浸溃钢板，进行热浸锻锋。然后，评价所得到 的锻锋钢板的点焊性。另外，所得到的锻锋钢板的抗拉强度约为500MPa，板厚在锻覆前的钢 板为热社钢板时为2. 3mm，为冷社钢板时为1. 2mm。另外，锻锋钢板的点焊性利用通过依据 JISZ3137的拉伸试验得到的电阻点焊接头的十字抗拉强度（化OSSTensionStrength) 进行评价。此外，点焊使用通常的点焊机，按照设t为锻锋钢板的板厚时，烙核直径达到 5X(mm)的方式调整焊接条件来进行。图1是整理锻锋钢板中的Mn含量给对热社 钢板进行了合金化热浸锻锋处理的锻锋钢板的十字抗拉强度（CT巧造成的影响的图。如图 1中所示的那样，获知通过W质量％计将锻锋钢板中的Mn含量设为0.5%W下，CTS大幅提 高。获知即使是对冷社钢板进行锻