高强度热轧电镀钢板及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于制造在其上具有形成的电镀层的热乳钢板的技术，更特别地涉及 高强度热乳电镀钢板及其制造方法，所述高强度热乳电镀钢板能够在电镀之时抑制材料劣 化而同时具有780Ma或更大的高抗张强度。
【背景技术】
[0002] 为了克服高油价时代，汽车工业尝试减小车身的重量。因此，在开发高强度钢从而 减小部件重量方面进行了许多研究。
[0003] 需要高强度钢的汽车部件的典型示例可能包括底盘。底盘的材料需要高的抗张强 度用于耐久性和高的伸长和冲缘加工性质用于实现复杂部件的形状。在冬季频繁进行使用 氯化钙的除雪工作。因此，底盘可能被氯化钙腐蚀。因此，底盘的材料需要耐腐蚀性质从而 避免这种腐蚀。
[0004] 作为底盘的材料，通常使用电镀钢板。多数电镀钢板为冷乳电镀钢板。冷乳电镀钢 板需要冷乳过程和退火热处理。因此，冷乳电镀钢板的制造过程复杂，并且制造成本较高。
[0005] 因此，开发了通过电镀热乳钢板获得的热乳电镀钢板。然而在通常的热乳电镀钢 板的情况下，在电镀之时可能出现材料劣化。因此，电镀仅适用于具有440MPa或更小的抗张 强度的热乳钢板。
[0006] 本发明的相关技术公开在2 0 1 2年1 1月6日公开的题为-王 3-进冲王?〇Μι!]，，的韩国专利特开公开No. 10-2012-0121810中。
【发明内容】
[0007] 技术问题
[0008] 本发明的实施方案涉及高强度热乳电镀钢板及其制造方法，通过过程控制和合金 元素例如铝和硅，所述高强度热乳电镀钢板的材料品质在电镀之时几乎不改变，同时具有 高强度。
[0009] 技术方案
[0010] 在一个实施方案中，用于制造高强度热乳电镀钢板的方法可以包括：（a)重新加热 由如下物质组成的厚板:0.03-0.1重量％的碳(〇,0.06重量％以下的硅（Si)，0.7-2.0重 量％的锰(Mn)，0.02重量％以下的磷(P)，0.01重量％以下的硫(S)，0.1-0.5重量％的一种 或多种形成沉淀物的元素，0.3-1.0重量％的铝(A1)，0.1-0.5重量％的钼(Mo)、铁(Fe)，和 不可避免的杂质，形成沉淀物的元素在500至900°C下形成沉淀物；（b)热乳厚板；（c)冷却经 热乳的厚板，然后弯曲经冷却的厚板;和(d)电镀经弯曲的厚板。
[0011] 所述方法可以进一步包括(e)使具有在其上形成的电镀层的厚板合金化。
[0012] 步骤(b)可以包括:在950至1050°C下粗乳经重新加热的厚板;和在800至900°C的 精制温度条件下精乳经粗乳的厚板。
[0013] 步骤(c)可以包括以100°C/秒或更大的平均冷却速度冷却经热乳的厚板，然后在 580至660°C下弯曲经冷却的厚板。
[0014] 步骤(d)可以包括展开和酸洗经弯曲的厚板，并且热浸电镀厚板而不在Acl或更大 的温度下进行热处理。
[0015] 形成沉淀物的元素可以包含0.03-0.1重量％的铌（Nb)，0.03-0.1重量％的钛 (Ti)，和0.08-0.3重量％的钒(V)的一种或多种，或者包含Nb、Ti和V的全部。
[0016] 在另一个实施方案中，高强度热乳电镀钢板可以包括：由如下物质组成的热乳钢 板基础材料:0.03-0.1重量％的(：，0.06重量％以下的3丨，0.7-2.0重量％的]\111，0.02重量％ 以下的P，〇.01重量％以下的S，0.1-0.5重量％的一种或多种形成沉淀物的元素，0.3-1.0重 量％的六1，0.1-0.5重量％的此、Fe，和不可避免的杂质，形成沉淀物的元素在500至900°C下 形成沉淀物;和在热乳钢板基础材料的表面上形成的电镀层，其中高强度热乳电镀钢板具 有780至900MPa的抗张强度，700至850MPa的屈服强度，14至22 %的伸长，和55 %或更大的圆 孔扩张。
[0017]热乳电镀钢板的热乳钢板基础材料可以具有由铁素体单相结构组成的微结构，并 且在所述铁素体单相结构中形成尺寸小于l〇nm的精细沉淀物。
[0018] 形成沉淀物的元素可以包含0.03-0.1重量％的恥，0.03-0.1重量％的11，和0.08-0.3重量％的V的一种或多种，或者包含Nb、Ti和V的全部。
[0019] 有利效果
[0020]根据本发明的实施方案，可以通过形成沉淀物的元素例如Nb、Ti和V来保证强度， 并且可以通过对Si的抑制和A1的加入改进可电镀性。
[0021 ]特别地，由于热乳钢板基础材料包含0.1-0.5重量％的此，在电镀之时可以降低C 的活性，并且可以抑制沉淀物的粗化。因此，由于在电镀之时可以防止材料劣化，有可能制 造具有出色的伸长和冲缘加工性质同时具有高强度的高强度热乳电镀钢板。
【附图说明】
[0022] 通过如下具体描述结合所附附图，本发明的以上和其它方面、特征和优点将变得 明显，在这些附图中：
[0023] 图1示意性地显示了根据本发明的实施方案的用于制造高强度热乳电镀钢板的方 法；
[0024] 图2显示了根据实施方案1的样本在电镀之前和之后的沉淀物；
[0025] 图3显示了根据实施方案1的样本在电镀之前和之后的微结构；
[0026] 图4显示了根据实施方案1的样本在电镀之前和之后的抗张强度和屈服强度;和 [0027]图5显示了根据实施方案1和对比实施例1至4的样本的表面。
【具体实施方式】
[0028]在下文中，将参考附图详细描述根据本发明的实施方案的高强度热乳电镀钢板及 其制造方法。
[0029] 高强度热乳电镀钢板
[0030]根据本发明的实施方案的高强度热乳电镀钢板可以包括热乳钢板基础材料和在 其表面上形成的电镀层。
[0031 ]此时，根据本发明的实施方案的高强度热乳电镀钢板的热乳钢板基础材料可以包 含0.03-0.1重量％的碳(〇,0.06重量％以下的硅（Si)，0· 7-2.0重量％的锰(Μη)，0· 02重 量％以下的磷(？），0.01重量％以下的硫(3)，0.1-0.5重量％的一种或多种形成沉淀物的元 素，0.3-1.0重量％的铝(Α1)和0.1-0.5重量％的钼(Mo)。形成沉淀物的元素可以在500至 900°C的温度下形成沉淀物。
[0032]除了上述合金元素之外的其它元素可以包含铁(Fe)和在炼钢过程中出现的不可 避免的杂质。
[0033 ]在下文中，将如下描述根据本发明的实施方案的高强度热乳电镀钢板中包含的元 素的作用和含量。
[0034]碳(C)
[0035] C为有助于增加钢的强度的元素。
[0036] 希望地，相对于根据本发明的实施方案的热乳钢板基础材料的总重量，可以以 0.03-0.1重量％加入C。当C的加入小于0.03重量％时，难以保证780MPa或更大的目标抗张 强度。另一方面，当C的加入大于0.1重量％时，可能破坏伸长和冲缘加工性质。
[0037] 硅(Si)
[0038] Si为有助于保证强度并且充当脱氧剂用于除去钢中的氧的元素。
[0039] 希望地，相对于根据本发明的实施方案的热乳钢板基础材料的总重量，可以加入 〇. 06重量％以下的Si。当Si的加入超过〇. 06重量％时，可能破坏可电镀性和合金化程度。
[0040] 锰(Μη)
[0041] Μη为增加钢的强度和韧性并且改进钢的可硬化性的元素。相比于C的加入，Μη的加 入可以抑制延展性的降低同时增加强度。
[0042] 希望地，相对于根据本发明的实施方案的热乳钢板基础材料的总重量，可以以 0.7-2.0重量％加入Μη。当Μη的加入小于0.7重量％时，加入可能没有效果。另一方面，当Μη 的加入超过2.0重量％时，可能过多地形成基于MnS的非金属夹杂物。在焊接操作的过程中， 可能产生裂纹等从而降低可焊接性。
[0043] 磷(P)
[0044] P为有助于改进强度的元素。然而，当包含大量的P时，可能形成精细偏析以及中心 偏析从而对材料品质产生负面影响，并且降低可焊接性。
[0045] 因此，在本实施方案中，相对于热乳钢板基础材料的总重量，P的含量限制于0.02 重量％以下。
[0046] 硫(S)
[0047] S为偶联至Μη并且形成非金属夹杂物的元素，并且非金属夹杂物可能降低韧性和 可焊接性。
[0048]因此，在本实施方案中，相对于热乳钢板基础材料的总重量，S的含量限制于0.01 重量％以下。
[0049] 形成沉淀物的元素
[0050]形成沉淀物的元素用于在500至900°C的温度下形成沉淀物。形成沉淀物的元素的 典型示例可以包括铌(Nb)、钛(Ti)，和钒(V)。热乳钢板基础材料可以包含一种或两种或多 种形成沉淀物的元素。
[0051 ]相对于根据本发明的实施方案的热乳钢板基础材料的总重量，可以以0.1-0.5重 量％加入形成沉淀物的元素。当形成沉淀物的元素的含量小于0.1重量％时，通过沉淀硬化 改进强度的效果不足。另一方面，当形成沉淀物的元素的含量超过0.5重量％时，可能形成 过量的沉淀物从而降低可加工性和表面品质。
[0052] Ti沉淀物可能在900至1000°C的温度下形成，Ni沉淀物可能在600至800°C的温度 下形成，V沉淀物可能在400至600°C的温度下形成。考虑到该方面，形成沉淀物的元素可以 包含Ni、Ti和V的全部，从而在热乳和冷却过程中进行沉淀。
[0053]当形成沉淀物的元素包含Nb、Ti和V的全部时，可以分别以0.03至0.1重量％， 0.03-0.1 %和0.08-0.3%加入Nb、Ti和V，并且考虑如下方面。当加入的Nb和Ti超过0.03重 量％时，可以获得沉淀硬化效果，但是当加入的Nb和Ti超过0.1重量％时，可能降低可加工 性和表面品质。此外，当加入的V超过0.08重量％时，可以获得沉淀硬化效果，但是当加入的 V超过0.3重量％时，可能降低可加工性。
[0054] 铝(A1)
[0055] 在本实施方案中，A1可以充当脱氧剂，并且用于改进可电镀性。
[0056] 希望地，相对于根据本发明的实施方案的热乳钢板基础材料的总重量，可以以 0.3-1.0重量％加入A1。当A1的加入小于0.3重量％时，脱氧效果可能不足。另一方面，当A1 的含量超过1. 〇重量％时，钢板的韧性可能降低。
[0057] 钼(Mo)
[0058] 在本实施方案中，如果需要的话，可以在热乳钢板的表面上进行电镀，并且可以进 行合金化热处理。电镀和合金化热处理可以在450至550°C的温度下进行，所述温度与V的沉 淀温度范围重叠。因此，在形成沉淀物的元素中，V最适用于沉淀硬化。然而，当V沉淀物粗化 时，在电镀过程或合金化热处理过程中材料品质可能显著变化。
[0059]此时，当加入Mo时，在包括电镀和合金化热处理的温度范围的高温下Mo可能降低C 的活性，并且干扰沉淀物的生长。因此，在电镀过程或合金化热处理之时可以防止材料劣 化。
[0060] 希望地，相对于热乳钢板基础材料的总重量，可以以0.卜0.5重量％加入Mo。当Mo 的加入小于0.1重量％时，加入可能没有效果。另一方面，当Mo的加入超过0.5重量％时，可 能降低钢板的成形性和冲缘加工性质。
[0061] 根据本发明的实施