切割端面的耐腐蚀性优良的钢板及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及主要在表面形成锌系镀层等表面处理层而使用的适合作为室内的电 气产品、商用机器等的原材料的钢板。涉及钢板的剪切端面、冲裁面等、锌等的牺牲防腐蚀 作用涉及不到的切割端面的耐腐蚀性优良的钢板及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 由于施加了锌系镀层等的表面处理钢板具有优良的耐腐蚀性，因此被广泛用作家 电、商用机器等的产品部件。这些产品部件如下制造:在其生产工序中对钢板的单面或双面 施加锌系镀层等表面处理层、或者进一步在其上实施涂装，对由此形成的表面处理钢板进 行剪切加工、冲裁加工、开孔、修剪等某种机械性切割加工，将由此而成的材料成形为期望 的形状。
[0003] 以往，作为这些产品部件使用后的表面处理钢板通常与产品一起被废弃。但是，依 据自2001年实施的家电回收法，要使这些部件被再利用(重复使用）。但是，如果回收产品并 将部件再次用作同样的产品的部件，暴露出如下问题:在部件制造时通过机械性切割加工 而形成的表面处理钢板的切割面(剪切面、冲裁面、修剪面等）、即未附着锌系镀层等的面上 产生红锈，难以适合于再利用。这是因为，锈具有导电性等，有可能会因锈的剥落而损坏电 路等。
[0004] 镀锌系钢板等的除切割端面以外的大部分面积充分地进行了防腐蚀。因此，以往， 在家电产品领域中使用镀锌系钢板等时，认为锌的牺牲防腐蚀效果也能涉及到切割端面， 对于切割端面的耐腐蚀性还没有进行充分的研究。
[0005] 为了根本性地解决镀锌系钢板等的切割端面处所发现的耐腐蚀性不足的问题，认 为需要提高作为母材的钢板的耐腐蚀性。关于谋求提高镀锌系钢板的切割端面耐腐蚀性的 技术，例如，在专利文献1中提出了如下技术:使作为母材的钢板为以质量％计含有C: 0.001 ~0.1%、Si:0.1%WT、Mn:0.05~0.15%、P:0.02%WT、S :0.001~0.010%、Al:0.003~ 0.03%、Ti :0.03~0.2%、Zr :0.001~0.1 %、并且满足Zr/Ti 2 0.03的钢板。另外，在专利文 献1中记载了：通过限制钢中所含的杂质的量、并且减少Μη系析出物、S系析出物，由此可以 得到良好的切割端面的耐腐蚀性。
[0006] 另一方面，作为家电、商用机器等的产品部件使用的钢板还要求具有期望的强度。 以往，在家电、商用机器等的产品部件中主要多使用拉伸强度(TS)为270MPa级的软质钢板。 但是，近年来，为了产品的轻量化、降低运输费，要求钢板的薄壁化。由于这样的原因，作为 家电、商用机器用原材料，板厚薄但能够保持强度的拉伸强度(TS)超过440MPa的高张力钢 板的需要不断升高。
[0007] 关于谋求镀锌系钢板的高张力化的技术，例如，在专利文献2中提出了如下技术： 使作为母材的钢板为具有如下组成的钢板，所述组成为以质量％计含有C :0.0010~ 0.0080%、51:0.4%以下、]?11:0.1~1.0%、？：0.08%以下、5 :0.05%以下、厶1:0.05%以下、 N: 0.0060~0.0200%，并且，以N含量与A1含量之比N/A1为0.2以上的方式含有N和A1，进一 步含有0.0040%以上的固溶N，余量由Fe和不可避免的杂质构成。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1:日本特开2004-217960号公报 [0011] 专利文献2:日本特开2011-174101号公报
【发明内容】
[0012]发明所要解决的问题
[0013]但是，在专利文献1中提出的技术中，出于减少Μη系析出物、S系析出物(MnS)的目 的，将钢板的Μη含量限制为以质量％计0.15%以下。由此，将有助于提高钢的强度的Μη的含 量限制为0.15%以下的情况下，无法得到拉伸强度(TS)超过440MPa的高张力钢板。
[0014] 另一方面，如专利文献2提出的那样，对于高张力钢板而言，多数情况下通过使Μη 含量以质量％计为0.1 %以上来谋求钢板的高张力化。但是，随着Μη含量升高，钢板中的MnS 析出量增加。以MnS为主的析出物的化学活性活泼而容易溶解于水，因此MnS析出量增加时， 以该析出物为起点的生锈成为问题。因此，例如Μη含量以质量％计超过0.15 %时，不能抑制 尤其是钢板的切割端面处的生锈。
[0015] 如上所述，以往，极难兼顾钢板的高张力化和耐腐蚀性。这种情况下，对于以高浓 度含有Μη的钢板而言，强烈要求切割端面的耐腐蚀性优良的钢板。
[0016] 本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提出Μη含量以质量％计超过0.15% 且切割端面的耐腐蚀性优良的钢板及其制造方法。需要说明的是，此处所指的"切割端面" 是指通过对钢板等实施剪切、冲裁等机械性切割加工而产生的钢板端面。
[0017] 用于解决问题的手段
[0018] 本发明人们为了解决上述问题，关于对以质量％计含有超过0.15%的Μη的钢板、 具体而言对以质量％计含有0.16 %以上的Μη的钢板的耐腐蚀性带来影响的各种因素进行 了深入研究。
[0019] 如上所述，钢板中的析出物、尤其是含有Μη的析出物成为生锈的起点，因此对钢板 的耐腐蚀性带来不良影响。因此，在谋求提高钢板的耐腐蚀性时，优选尽可能地降低含有Μη 的析出物的析出量。但是，在以质量％计含有0.16%以上的Μη的钢板的情况下，极难抑制含 有Μη的析出物、例如以MnS为代表的Μη系硫化物的析出。
[0020] 因此，本发明人们对大气中、尤其是室内使用环境下的钢板的腐蚀进行研究，尝试 通过优化含有Μη的析出物的形态来改善钢板的耐腐蚀性。结果得出如下见解:在钢板中存 在的含有Μη的析出物中，直径超过0.5μπι的析出物特别容易成为生锈的起点，对钢板的耐腐 蚀性带来不良影响。
[0021] 另外，得出如下见解:含有Μη的析出物之中，即使直径超过0.5μπι的析出物存在于 钢板中的情况下，如果将直径超过〇.5μπι的析出物中所含的Μη量抑制在100质量ppm以下，则 也能够大幅改善钢板的耐腐蚀性。具体而言，得出如下见解:在将钢板的质量设为Wt、将直 径超过0.5μπι的析出物中所含的Μη的合计质量设为Wp的情况下，满足Wp/Wt X 100 < 0.01时， 可大幅改善钢板的耐腐蚀性，可以得到切割端面的耐腐蚀性优良的钢板。并且，得出如下见 解:通过使Μη含量以质量％计为0.16%以上，将直径超过0.5μπι的析出物中所含的Μη量抑制 在100质量ppm以下，由此能够在实现钢板的高张力化的同时飞跃性地改善耐腐蚀性，在室 内环境下能够大幅抑制切割端面处的生锈。
[0022]此外，关于以质量％计含有0.16%以上的Μη的钢板，本发明人对如上所述的将直 径超过〇. 5μηι的析出物中所含的Μη量抑制在100质量ppm以下的方法进行了研究。
[0023]作为家电产品、商用机器等的产品部件使用的钢板通常如下制造:将铸片再加热， 实施热乳制成热乳板，对该热乳板进行酸洗后实施冷乳制成冷乳板，对该冷乳板实施连续 退火处理，根据需要实施表面光乳。在此，在铸片中通常有Μη系硫化物析出。并且，铸片的再 加热温度低时，在再加热时不能将Μη系硫化物熔化，铸片中析出的Μη系硫化物残留在连续 退火后的钢板中。另一方面，铸片的再加热温度足够高的情况下，虽然在再加热时Μη系硫化 物发生熔化，但在作为后续工序的连续退火时Μη系硫化物再析出。
[0024]本发明人们针对残留有铸片中析出的Μη系硫化物的钢板和在连续退火时Μη系硫 化物再析出的钢板进行了直径超过〇.5μπι的析出物中所含的Μη量的比较。结果发现:与在连 续退火时Μη系硫化物再析出的钢板相比，残留有铸片中析出的Μη系硫化物的钢板中的直径 超过0.5μηι的析出物中所含的Μη量趋于降低。
[0025] 另外，本发明人们进一步进行了研究，结果发现:对以杂质成分为代表的铸片成分 的含量进行限制，将铸片的再加热温度设定得比通常低、即设为l〇〇〇°C以上且1100°C以下， 在铸片的再加热时使Μη系硫化物不熔化而残留，优化热乳板的卷取温度、冷乳板的退火温 度，由此可以得到直径超过〇.5μπι的析出物中所含的Μη量被抑制在100质量ppm以下的钢板。
[0026] 需要说明的是，使铸片的Μη系硫化物残留由此大幅地改善了钢板的耐腐蚀性的原 因还不明确。但是，本发明人推测为以下原因。
[0027]在铸片中存在的Μη系硫化物大部分都多多少少含有FeS，具有形成为(Μη · Fe)S的 组成。另一方面，在铸片的再加热时，该(Μη · Fe)S熔化时，在后续工序的连续退火中MnS再 析出。即，在连续退火时再析出的Μη系硫化物具有不含有FeS而主要形成为MnS的组成。 [0028]在此，MnS使阳极缺陷增大，因此可能成为生锈起点。另外，推断：MnS容易溶解于 水，在MnS+2H 20-Mn (OH) 2+H2S的反应中生成的H2S使阳极部的pH下降，促进铁的溶解。另一 方面，与Fe发生固溶的部分、MnS相比，在MnS中固溶有Fe的(Μη · Fe)S的化学活性不活泼，难 以溶解于水。推测由于上述原因，与在铸片中存在的Μη系硫化物（（Mn *Fe)S)相比，在连续 退火时再析出的Μη系硫化物(MnS)更容易成为生锈的起点。
[0029]另外，与钢中的S以MnS的形态析出相比，钢中的S以（Μη · Fe)S的形态析出时用于 固定钢中的S所需的Μη量减少。因此，推测与在连续退火时Μη系硫化物(MnS)再析出的钢板 相比，残留有铸片中析出的Μη系硫化物（(Μη ·