外观性和镀层密合性优良的热镀锌钢板和合金化热镀锌钢板以及它们的制造方法_3

文档序号:9768904阅读:来源:国知局
上的含有Fe 和/或Μη的Si氧化物。
[0075] 在实施热锻锋处理之前,将冷社后的钢板在直火加热型加热炉中进行加热后,在 还原气氛中进行加热。在此,在直火加热型加热炉中利用直火燃烧器对钢板表面进行加热。 此时,在钢板中充分含有碳的情况下,在通过利用直火燃烧器的加热产生的钢板表面氧化 的同时,在钢板内部发生下式(1)所示的脱碳反应。通过该脱碳反应,钢板内部的氧势降低。
[0076] C+1/202一 C0...(1)
[0077] 伴随该氧势的降低,在外部氧化物与钢基的界面,从Si化生成含有Fe和/或Μη的Si 氧化物的平衡反应得到促进(例如参考下式(2))。
[007引 F0:':xMns...;;^).rKS iO冷F污:
[0079] 如此,在本发明中,氧势因脱碳反应而降低,由此促进式(2)的反应,结果,有效地 促进含有Fe和/或Μη的Si氧化物的形成。含有Fe和/或Μη的Si氧化物中的离子扩散速度与 Si化相比极为快速,因此,即使在直火燃烧器那样的短时间加热中也能够确保抑制不上锻 所需要的氧化物量。Si〇2成为离子扩散的屏障,因此,在直火燃烧器加热那样的短时间升溫 中,难W确保用于抑制不上锻所需要的外部氧化物量。在本发明中,在钢基与外部氧化物的 界面,通过脱碳反应来促进从Si化向含有Fe和/或Μη的Si氧化物的反应,确保用于抑制不上 锻所需要的量的外部氧化物量。
[0080] 在退火后的钢板表面,在未被还原Fe层覆盖的部分,氧化时形成的内部氧化物露 出于表面。存在于表面的Si化排斥烙融锋而成为不上锻的起点,因此,使锋锻层表面外观显 著下降。在本发明中,伴随氧势的降低,从Si化向含有Fe和/或Μη的Si氧化物的反应得到促 进。含有Fe和/或Μη的Si氧化物与Si化相比,与烙融锋的润湿性良好,因此,在露出于表面的 情况下也不易成为不上锻的起点。结果,能够抑制不上锻。
[0081] 另外,钢板内部的过剩量的内部氧化物使Zn锻层的密合性降低。运是因为,内部氧 化物与钢基的热膨胀率不同,因此,在制造过程中在内部氧化物与钢基的界面产生空隙而 成为裂纹传播的起点。在此,与Si化相比,含有Fe和/或Μη的Si氧化物的热膨胀率与化接近, 因此,不易在内部氧化物与钢基之间产生空隙。即,与Si化相比,Zn锻层密合性得到改善。
[0082] 从钢基与锋锻层的界面起在钢基侧下的厚度形成内部氧化物层。超过扣m 时,在断面观察中有时产生被称为黑斑的内部缺陷。此外,过剩量的内部氧化会导致化锻层 密合性降低。另外,从钢基与锋锻层的界面起在钢基侧下的厚度形成脱碳层。超过 20]im时,难W形成残余丫相,会损害由Si添加带来的机械特性的优点。
[0083] 另外,内部氧化层的特征在于,W面积率计含有50% W上的含有化和/或Μη的Si氧 化物。面积率小于50%时,无法充分得到通过促进含有化和/或Μη的Si氧化物的形成而带来 的锻覆性外观和密合性改善。需要说明的是,图1为本发明的热锻锋钢板中的钢基内部的碳 浓度和氧浓度的分布的一例。
[0084] 含有Fe和/或Μη的Si氧化物可W通过在SEM观察的断面组织中利用抓X进行氧化物 中的Si、Mn、Fe的组成分析来鉴定。此外,也可W利用基于ΕΡΜΑ的元素分布像或基于TEM的电 子射线衍射图像来进行鉴定。需要说明的是,本发明中的面积率是指整个内部氧化层中的 含有Fe和/或Μη的Si氧化物的比例。另外,面积率的求法如下:利用断面组织的ΕΡΜΑ元素分 布像分别鉴定存在于钢基内的内部氧化物中存在的Si、Mn、Fe浓度,将Si的比例为95% W上 的氧化物作为Si化,将Si的比例小于95 %的氧化物作为含有Fe和/或Μη的Si氧化物。另外, 本发明的内部氧化层、脱碳层、含有Fe和/或Μη的Si氧化物的面积率可W通过退火条件、钢 中C量和钢中Si量来进行控制。
[0085] 接着,对本发明的热锻锋钢板的制造方法进行说明。
[0086] 对具有上述成分组成的钢进行热社后,进行冷社而制成钢板,接着,在设有具备直 火燃烧器的直火加热型加热炉的连续式热锻锋设备中进行退火和热锻锋处理。另外,可W 根据需要在热锻锋处理后进行合金化处理。
[0087] 热社
[0088] 热社可W在通常进行热社的条件下进行。
[0089] 酸洗
[0090] 热社后,优选进行酸洗处理。在酸洗工序中,将表面上生成的黑色氧化皮除去,然 后进行冷社。需要说明的是,酸洗条件没有特别限定。
[0091] 冷社
[0092] 冷社优选W30~90 % W下的压下率进行。压下率低于30 %时,再结晶延迟,因此机 械特性容易劣化。另一方面,压下率超过90%时,不仅社制成本升高,退火时的表面富集也 增加,因此锻层特性劣化。
[0093] 接着,对形成本发明中最重要的内部氧化物和脱碳层的退火条件进行说明。退火 是在直火加热型加热炉中加热后在还原气氛中进行加热的一系列热处理工序。
[0094] 在含有C0和控气体的浓度为60体积% W下的可燃性气体与化浓度为20体积% W 上且50体积% W下的助燃性气体的气氛中将钢板表面的到达溫度加热至600~800°C [00%]在本发明中,在冷社后在直火型加热炉中对钢板进行加热。具体而言,利用具备直 火燃烧器的直火加热型加热炉对钢板表面进行加热。此时,W使钢板表面的到达溫度为600 ~800°C的范围的方式进行加热。钢板表面的到达溫度为600°CW下时,抑制不上锻所需要 的氧化物量不足。另一方面,钢板表面的到达溫度为800°C W上时,氧化物量过多,在表面产 生称为压痕的缺陷。因此,将钢板表面的到达溫度设定为600~800°C。
[0096] 另外,在直火型加热炉中进行加热时,在低碳和低氧势气氛下进行。具体而言,在 具备直火燃烧器的直火加热型加热炉中,使C0和控气体的合计浓度为60体积% ^下且余量 为此、化和不可避免的杂质的可燃性气体与化浓度为20~50体积%且余量为化和不可避免 的杂质的助燃性气体燃烧来进行加热。偏离上述条件时,无法充分促进由脱碳反应引起的 钢基与氧化物的界面的氧势的降低。
[0097] 在氨气浓度为3~25体积%、水蒸气浓度为0.070体积% ^下且余量为化和不可避 免的杂质的气氛中在630~850°C的均热溫度下对钢板进行加热
[0098] 接着,在利用直火燃烧器进行加热后,在氨气浓度为3~25体积%、水蒸气浓度为 0.070体积% W下且余量为化和不可避免的杂质的气氛中,在630~850°C的均热溫度下对 钢板进行加热(退火)。运是为了对钢板表面进行还原处理而进行的。为了得到充分的还原 能力,氨气浓度需要为3体积% ^上。另一方面,氨气浓度为25体积% W上时,操作成本升 高。另外,水蒸气浓度为0.070体积% W上时,在退火中促进由出0引起的脱碳反应,因此,脱 碳层的厚度变得比20WI1更厚。脱碳层过厚时,难W形成残余丫相,会损害Si添加所带来的优 点。基于W上理由,将退火气氛设定为氨气浓度为3~25体积%和水蒸气浓度为0.070体 积%^下的气氛。
[0099] 在上述的气氛下,在630~850°C的均热溫度下对钢板进行加热,进行还原退火。钢 板的到达溫度为630°CW下时,再结晶延迟,因此机械特性劣化。钢板的到达溫度超过850°C 时,Si等的表面富集被促进,因此发生不上锻。
[0100] 退火后,实施热锻锋处理。另外,在热锻锋处理后,可W根据需要实施合金化处理。
[0101] 作为热锻锋处理和合金化处理中的化浴的浴溫,优选使用浴溫为440~550°C的Zn 浴。浴溫低于440°C时,浴内部的溫度不均大,可能发生化的凝固,因此不适合。另一方面,浴 溫超过550°C时,Zn浴成分的蒸发剧烈,产生操作成本或Zn浴蒸发导致的操作环境劣化的问 题。此外,在钢板浸溃时进行合金化,因此容易形成过合金。
[0102] 作为不伴有合金化处理时的浴中A1浓度,优选为0.14~0.24质量%。低于0.14质 量%时,在锻覆时进行Fe-Zn合金化反应,成为外观不均的原因。另一方面,A1浓度超过0.24 质量%时,在锻覆处理时在锋锻层与钢基的界面较厚地形成的Fe-Al合金层,因此焊接性劣 化。另外,由于浴中A
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1