镀铝类钢板及采用其的防爆带的制作方法

专利名称：镀铝类钢板及采用其的防爆带的制作方法
技术领域：
本发明涉及耐加热黑化性及焊接性优异的镀铝类钢板及采用了该镀铝类钢板的 防爆带。本申请基于2005年2月10日在日本申请的特愿2005-034357号主张优先权，在 此援引其内容。
背景技术：
一般来说，在CRT(阴极射线管)中，为了防止由爆缩带来的危险而利用防爆带进 行补强。该防爆带是通过带状的钢板按照与CRT的面板侧面部一致地折弯、并且将其端部 相互间焊接而形成为框状而得到的。此外，在该防爆带的四角分别通过焊接安装有金属制 的托架。另外，在将该防爆带嵌入CRT的周围时，将用大约500°C 600°C加热而膨胀的防 爆带嵌入到CRT的周围，并同时将其快速冷却。于是，防爆带因该快速冷却而收缩，通过此 时发生的防爆带的张力来修正由CRT的空气压造成的变形。可是，通过防爆带想要得到修正上述的由CRT的空气压造成的变形所需的张力， 结果存在其重量增加的问题。例如，对于21英寸用的防爆带，也达到700g以上。此外，还 有根据防爆带的形状实施OT弯曲加工的类型，但需要满足其强度和加工性双方的钢板。另 夕卜，该防爆带在安装在CRT上后，存在因室内的温度或湿度等的变化而生成锈的问题。这样 的锈的生成不仅是外观上的问题，而且还有可能对CRT的电子束产生不良影响。但是，该防 爆带用的钢板在使用的过程中不能涂油。因此，对于防爆带，为了防止这样的锈的生成，使 用电镀锌钢板、热浸镀锌钢板、热浸镀锌_铝钢板、热浸镀铝钢板等。其中，镀锌类钢板存在下述的问题在使防爆带加热到500°C 600°C而膨胀的过 程中，进行锌的合金化而发生黑化。该黑化的发生虽然是外观上的问题，但却也使其商品 价值大大降低。另一方面，镀铝类钢板尽管在例如高频加热这样的短时间的高温加热下完 全不黑化，但在气体加热的情况下，在例如用550°C以上的高温加热比较长的时间，例如用 650°C加热15秒以上时，有发生上述黑化的问题的顾虑。另外，作为与本发明关联的公知文献，例如有下列专利文献1 4。S卩，在专利文献 1中，记载了在镀覆后的加热中生成用于防止Fe、Al的相互扩散的致密的AlN层，从而抑制 合金化的耐热性铝表面处理钢板的制造方法。在专利文献2中，记载了制成含有恒定量的0，且限定Ti、Nb、V、B等，并使固溶N 稳定地残存的成分体系作为钢成分，通过对其实施热浸镀铝类，从而防止由合金化造成的 黑化的热浸镀铝钢板。在专利文献3中，记载了通过添加Ti、P、Ni、Cu，从而适合高温成型、且高温成型后达到高强度的镀铝类钢板。在专利文献4中，记载了在镀覆后残存游离氮，加热时在镀层和钢板的边界形成 用于抑制合金化的AlN的阻挡层，即使使用温度是550°C附近的高温，镀层也不黑化的在高 温下的镀层光泽保持性优异的热浸镀铝类钢板的制造方法。但是，由于Si和Mn含量低，因 此当Al在0. 02%以下时，在连续铸造时的铁水包更换时等，有时脱氧不足。专利文献1 特公2-61544号公报专利文献2 特开平9-195021号公报 专利文献3 特开2003-34844号公报专利文献4 特公5-26864号公报

发明内容
为此，本发明是鉴于这样的现有技术的情况而提出的，其目的在于，提供一种在再 加热后也不会黑化、并且能够防止强度降低的耐黑化性及焊接性优异的镀铝类钢板及采用 了该镀铝类钢板的防爆带。为达到此目的，本发明的第1方式的热浸镀铝类钢板的特征在于，通过对钢板实 施以Al为主体的铝类镀覆，从而在再加热到500°C 700°C时也不黑化，其中所述钢板的组 成以质量比计为C:0. 005质量％以下、N :0. 005质量％以下、Si 0. 1质量％ 0. 5质量％、 P :0. 1质量％以下、S 0. 02质量％以下、Mn 1. 05质量％ 1. 3质量％、固溶Al :1. 0质量％ 以下、余量为Fe及不可避免的杂质。此外，本发明的第2方式的热浸镀铝类钢板是根据第1方式的热浸镀铝类钢板，其 特征在于，在所述组成中，在C 0. 003质量％以下、N 0. 004质量％以下、P 0. 05质量％ 0. 08质量％、Mn 1. 05质量％ 1. 3质量％时，0. 2质量％屈服强度PS在300MPa以上，抗 拉强度TS在400MPa以上。此外，本发明的第3方式的热浸镀铝类钢板的特征在于，通过对钢板实施以Al为 主体的铝类镀覆，从而在再加热到500°C 700°C时也不黑化，其中所述钢板的组成以质量 比计为C :0. 2质量％以下、N:0. 007质量％以下、Si 0. 1质量％ 0. 5质量％、P :0. 1质 量％以下、S 0. 02质量％以下、Mn 1. 05质量％ 2. 0质量％、Nb 0. 01质量％ 0. 08质
量％、余量为Fe及不可避免的杂质。此外，本发明的第4方式的热浸镀铝类钢板是根据第3方式的热浸镀铝类钢板，其 特征在于，在所述组成中，在C :0. 05质量％ 0. 2质量％、Si :0. 1质量％ 0. 3质量％、 Mn 1. 05质量％ 1. 5质量％、Nb 0. 03质量％ 0. 05质量％时，屈服点YP在400MPa以 上，抗拉强度TS在550MPa以上。此外，本发明的第5方式的热浸镀铝类钢板的特征在于，通过对钢板实施以Al为 主体的铝类镀覆，从而在再加热到500°C 700°C时的强度降低10%以下，其中所述钢板的 组成以质量比计为C 0. 005质量％以下、N 0. 005质量％以下、Si 0. 1质量％ 0. 5质 量％、P :0. 1质量％以下、S :0. 02质量％以下、Mn 1.05质量％ 1.3质量％、固溶Al 1.0 质量％以下、余量为Fe及不可避免的杂质。此外，本发明的第6方式的热浸镀铝类钢板是根据第5方式的热浸镀铝类钢板，其 特征在于，在所述组成中，在C 0. 003质量％以下、N 0. 004质量％以下、P 0. 05质量％ 0. 08质量％、Mn :1. 05质量％ 1. 3质量％时，0. 2质量％屈服强度PS在300MPa以上，抗 拉强度TS在400MPa以上。此外，本发明的第7方式的热浸镀铝类钢板的特征在于，通过对钢板实施以Al为 主体的铝类镀覆，从而在再加热到500°C 700°C时的强度降低10%以下，其中所述钢板的 组成以质量比计为C:0. 2质量％以下、N:0. 007质量％以下、Si 0. 1质量％ 0. 5质量％、 P 0. 1质量％以下、S 0. 02质量％以下、Mn 1. 05质量％ 2. 0质量％、Nb 0. 01质量％ 0. 08质量％、固溶Al 1. 0质量％以下、余量为Fe及不可避免的杂质。此外，本发明的第8方式的热浸镀铝类钢板是根据第7方式的热浸镀铝类钢板，其 特征在于，在所述组成中，在C :0. 05质量％ 0. 2质量％、Si :0. 1质量％ 0. 3质量％、 Mn 1. 05质量％ 1. 5质量％、Nb 0. 03质量％ 0. 05质量％时，屈服点YP在400MPa以 上，抗拉强度TS在550MPa以上。此外，本发明的第9方式的防爆带，其特征在于，采用了对钢板实施以Al为主体的 铝类镀覆而得到的热浸镀铝类钢板，其中所述钢板的组成以质量比计为c:0. 005质量％ 以下、N:0. 005质量％以下、Si 0. 1质量％ 0. 5质量％、P 0. 1质量％以下、S 0. 02质 量％以下、Mn 1.05质量％ 1.3质量％、固溶Al 1. 0质量％以下、余量为Fe及不可避免 的杂质。此外，本发明的第10方式的防爆带是根据第9方式的防爆带，其特征在于，采用了 下述的热浸镀铝类钢板在所述组成中，在C 0. 003质量％以下、N 0. 004质量％以下、P 0. 05质量％ 0. 08质量％、Mn :1.05质量％ 1. 3质量％时，0. 2质量％屈服强度PS在 300MPa以上，抗拉强度TS在400MPa以上。此外，本发明的第11方式的防爆带，其特征在于，采用了对钢板实施以Al为主体 的铝类镀覆而得到的热浸镀铝类钢板，其中所述钢板的组成以质量比计为(0.2质量％ 以下、N:0. 007质量％以下、Si 0. 1质量％ 0. 5质量％、P 0. 1质量％以下、S 0. 02质 量％以下、Mn 1. 05质量％ 2. 0质量％、Nb 0. 01质量％ 0. 08质量％、固溶Al :1. 0质 量％以下、余量为Fe及不可避免的杂质。此外，本发明的第12方式的防爆带是根据第11方式的防爆带，其特征在于，采 用了下述的热浸镀铝类钢板在所述组成中，在C 0. 05质量％ 0. 2质量％、Si :0. 1质 量％ 0. 3质量％、Mn 1. 05质量％ 1.5质量％、恥0. 03质量％ 0. 05质量％时，屈服 点YP在400MPa以上，抗拉强度TS在550MPa以上。如上所述，根据本发明，由于再加热后也不会黑化、并且能够防止强度降低，所以 能够制成最适合用于防爆带的耐黑化性及焊接性优异的镀铝类钢板。


图1是表示适用于本发明的防爆带的一构成例的立体图。图2是将图1所示的防爆带的托架的安装部分放大显示的立体图。符号说明1防爆带，Ia带主体，2托架，3焊接部，10CRT
具体实施例方式以下，参照附图详 细说明适用于本发明的镀铝类钢板及采用了该钢板的防爆带。另外，只要未特别说明，则％表示质量％。首先，说明适用于本发明的第1镀铝类钢板。该第1镀铝类钢板，其特征在于，对钢板实施以Al为主体的铝类镀覆，所述钢板的组成以质量比计为c 0. 005%以下、N :0. 005%以下、Si 0. 0. 5%,P 0. 以下、S 0. 02%以下、Mn :1.05% 2.0%、固溶Al以下、余量为Fe及不可避免的杂质。具体地说，在构成该第1镀铝类钢板的各组成元素中，钢成分中的C为形成超低碳 (IF =Interstitial Free)钢而被Ti、Nb等固定，但如果其含量增大，则必须大量添加固定 所需要的Ti、Nb，从而成为成本增高的原因。此外，由于也对导磁率等磁特性产生不良影响， 所以将其上限设定在0.005% (包含其公差的范围)。另一方面，从易于制造的角度出发， 优选C在0. 003%以下。钢成分中的N与C同样地为形成IF钢而被Ti、Nb等固定，但如果其含量增大，则 必须大量添加固定所需要的Ti、Nb，从而成为成本增高的原因。此外，由于也对导磁率等磁 特性产生不良影响，所以将其上限设定在0.005% (包含其公差的范围)。另一方面，从易 于制造的角度出发，优选N在0. 003%以下。钢成分中的Mn是对确保再加热时的耐黑化性和常温及再加热时的强度有效的元 素，为确保强度至少添加1.05% (包含其公差的范围)以上。Mn在1.05%以上可抑制再加 热时的耐黑化性的降低和再加热时的10%以上的强度降低。另外，如果添加量超过2.0%， 则由于焊接性或焊接部的机械特性的偏差增大，加工性降低，所以将其上限设定在2.0% (包含其公差的范围)。另外，从易于制造的角度出发，优选Mn在1. 3%以下。钢成分中的Si是对确保再加热时的耐黑化性有效的元素，但如果其含量增大，则 由于镀覆时的浸润性变差，成为不能镀覆的原因，所以将其上限设定在0.5% (包含其公差 的范围)。即，对于钢成分的Mn、Si来说，如果提高它们的含量，则可发挥与抑制Al-Si合 金化的AlN(氮化铝)同样的效果。另外，将Si的含量的下限设定在0.1%。因为如果Si 含量低于此值，则得不到耐黑化性。另外，Si在0. 以上时，可抑制再加热时的10%以上 的强度降低。Mn或Si在镀覆前的加热中及镀覆中，以固溶在铁中的形态和氧化物的形态富集 存在于钢板的表面附近。Mn或Si存在于晶粒内和晶界上。已知的是，在镀锌的情况下，如果较多地含有易生成氧化物的Si或Mn，则在镀覆 前在钢板表面上形成氧化膜，阻碍镀覆性。这是因为，与Zn相比，Mn和Si与氧的亲和力强， 因此不容易将在顶端生成的Mn或Si的氧化物还原。可是，在镀铝类的情况下，由于与Si或Mn相比，Al与氧的亲和力强，因此能够将 Si或Mn的氧化物还原。所以，即使较多地含有Mn或Si，在镀覆前的加热中生成的氧化物 也被还原，不仅不会损害镀覆性，而且以在镀覆后富集于界面上的固溶Mn及固溶Si的形态 存在。然而，由于Si的氧化性比Mn强，因此如果氧化物过剩，就会在界面生成阻碍镀覆性 的量的氧化物，所以如上所述具有其上限。富集存在于这些界面上的Mn或Si在镀覆后再加热时阻碍Fe从钢板向镀层中扩 散。由此可在本发明所示的温度和时间的范围内防止在再加热中发生黑化。可是，如果在 该再加热时，存在于界面的Mn或Si从界面移动，则阻碍Fe的扩散的效果会减弱，即使在本 发明的时间和温度内也会发生黑化。为了使Mn或Si不自由移动，需要在再加热前就已在晶界存在足够量的Mn或Si以使得固溶在晶粒内的Mn或Si不向晶界移动。另外，发明人发现，如果在钢板中较多地含有作为固溶强化型元素的Mn或Si，则 在高温再加热的情况下可将强度的降低抑制在10%以下。据认为，如果在再加热时Mn或 Si在钢中自由移动，则产生强度的降低。为了使Mn或Si不自由移动，需要在晶界存在足够 量的Mn或Si以使得固溶在晶粒内的Mn或Si不向晶界移动。因此Mn和Si的浓度越高越 好，存在其下限浓度。 因此据认为，为了一并防止再加热时的黑化和强度的降低，需要在晶界存在足够 量的Mn或Si以使得固溶于晶粒内的Mn或Si不向晶界移动。为此，本发明人发现，为了一 并防止再加热时的黑化和强度的降低，所需的Mn和Si量的下限值为大致同样的量。该下限值是以上，Mn为1.05%以上，是对在再加热时即使位于钢板的 界面或内部的固溶元素变动，也不影响界面扩散或强度的降低的程度的足够的量。钢成分中的P是对确保强度有效的元素，但如果其含量增大，则由于会使钢板的 韧性降低，同时也使焊接性劣化，所以将其上限设定在0.1% (包含其公差的范围)。另外， 优选P含量的下限为0.01 %。因为如果P含量低于此值，则得不到足够的强度。钢成分中的S是作为杂质不可避免地含有的元素，成为在热轧时产生裂纹或缺陷 的原因。此外，由于使焊接性降低或使磁特性降低，因此其含量需要尽量降低，但通过将其 上限设定在0. 02% (包含其公差的范围)，可抑制上述问题。钢成分中的固溶Al是作为钢水的脱氧剂而添加的，将其上限设定在1.0% (包含 其公差的范围)。另外，优选固溶Al的含量的下限为0.005%。因为如果固溶Al的含量低 于此值，则不能得到足够的脱氧效果。另外，所谓此处所说的上限或下限值是由测定值的平均值定义的，所谓“包含其公 差的范围”是指，在分析值有误差时，对由上述平均值定义的上限值或下限值分别加上或减 去公差值，将这些值作为新的上限值或下限值。铝类镀覆容易在镀层界面厚厚地生长Al-Fe合金层，生长的合金层成为引起加工 时的镀层剥离的原因。因此，通过在以Al为主体的热浸镀铝镀液中以质量比计以6% 12%的程度添加Si，则能够抑制该合金层的生长，同时能够与上述钢成分中的Si同样地确 保耐黑化性。由以上的组成构成的第1镀铝类钢板在例如在500°C 700°C下再加热250秒 450秒时也不黑化，而且能够将在500°C 700C再加热时的强度降低抑制在10%以下。此 夕卜，在用500°C 700°C比上述时间短地加热时也不黑化。但是，如果加热900秒以上，则 有黑化的可能性。另外，在该第1镀铝类钢板中，通过将所述钢成分中的组成设定在C: 0. 003% 以下、N 0. 004% 以下、P 0. 05% 0. 08%, Mn 1. 05% 1. 3%的范围内，能够使 0. 2%屈服强度PS在300MPa以上，使抗拉强度TS在400MPa以上。下面，说明适用于本发明的第2镀铝类钢板。该第2镀铝类钢板的特征在于，对钢板实施以Al为主体的铝类镀覆，其中所述钢 板的组成以质量比计为C:0. 2%以下、N:0. 007%以下、Si 0. 1 0. 5%、P 0. 以下、S: 0. 02% 以下、Mn :1. 05% 2. 0%、Nb 0. 01% 0. 08%、固溶 Al 1. 0% 以下、余量为 Fe 及 不可避免的杂质。具体地说，在构成该第2镀铝类钢板的各组成元素中，钢成分中的C是对确保强度有效的元素，但如果其含量增大，则加工性和焊接性变差，所以将其上限设定在0.2% (包 含其公差的范围)。钢成分中的N是不可避免地含有的元素，如果其含量增大，则必须大量地添加Ti、 Nb，从而成为成本增高的原因。此外，由于也对导磁率等磁特性产生不良影响，所以将其上 限设定在0. 007% (包含其公差的范围)。钢成分中的Mn是对确保再加热时的耐黑化性和常温及再加热后的强度有效的元 素，为确保强度至少添加1.05% (包含其公差的范围)以上。另外，如果添加量超过2.0%， 则由于焊接性或焊接部的机械特性的偏差增大，加工性降低，所以将其上限设定在2.0% (包含其公差的范围)。
钢成分中的Si是对确保再加热时的耐黑化性有效的元素，但如果其含量增大，则 由于镀覆时的浸润性变差，成为不能镀覆的原因，所以将其上限设定在0.5% (包含其公差 的范围)。即，对于钢成分的Mn、Si来说，如果提高它们的含量，则可发挥与抑制Al-Si合 金化的AlN(氮化铝)同样的效果。另外，将Si的下限设定在0.1%。因为如果Si的含量 低于此值，则在再加热时进行合金化，发生黑化。钢成分中的P是对确保强度有效的元素，但如果其含量增大，则由于会使钢板的 韧性降低，同时也使焊接性劣化，所以将其上限设定在0.1% (包含其公差的范围)。另一 方面，优选P含量的下限为0.01 %。因为如果P含量低于此值，则得不到足够的强度。钢成分中的S是作为杂质不可避免地含有的元素，成为热轧时产生裂纹或缺陷的 原因。此外，由于使焊接性降低或使磁特性降低，因此其含量需要尽量降低，但通过将其上 限设定在0. 02% (包含其公差的范围)，可抑制上述问题。钢成分中的Nb是形成碳氮化物、且有助于提高强度的元素，为谋求该强度提高， 至少添加0.01% (包含其公差的范围)以上。另一方面，由于即使添加量超过0.08%，其 强度提高的效果也饱和，所以将其上限设定在0. 08% (包含其公差的范围)。钢成分中的固溶Al是作为钢水的脱氧剂而添加的，将其上限设定在1.0% (包含 其公差的范围)。另外，优选固溶Al的含量的下限为0.005%。因为如果固溶Al的含量低 于此值，则不能得到足够的脱氧效果。另外，所谓此处所说的上限或下限值是由测定值的平均值定义的，所谓“包含其公 差的范围”是指，在分析值有误差时，对由上述平均值定义的上限值或下限值分别加上或减 去公差值，将这些值作为新的上限值或下限值。铝类镀覆容易在镀层界面厚厚地生长Al-Fe合金层，生长的合金层成为引起加工 时的镀层剥离的原因。因此，通过在以Al为主体的热浸镀铝镀液中以质量比计以6% 12%的程度添加Si，则能够抑制该合金层的生长，同时与上述成分中的Si同样地确保耐黑 化性。由以上的组成构成的第2镀铝类钢板在例如在500°C 700°C下再加热250秒 450秒时也不黑化，而且能够将在500°C 700°C下再加热10秒 30秒时的强度的降低抑 制在10%以下。此外，在加热了 900秒以上的情况下有黑化的可能性。另外，在该第2镀铝 类钢板中，通过将所述钢成分中的组成设定在C :0. 05% 0.2%、Si :0. 0.3%、Mn: 1.05% 1. 5%,Nb 0. 03% 0. 05%的范围内，能够使屈服点YP在400MPa以上，使抗拉强 度TS在550MPa以上。
所述第1及第2镀铝类钢板最适合用于例如图1所示的CRT(阴极射线管)10的 防爆带1。具体地说，该防爆带1具备嵌入到CRTlO的周围的带主体la、和设置在该带主体 Ia上的托架2。其中，带主体Ia是使将所述镀铝类钢板按预定的长度切断加工成带状而得 到的材料按照与CRTlO的面板侧面形状一致地折弯，通过用焊接部3对其长度方向的端部 相互间进行焊接，整体上形成为框状。另一方面，为了将CRTlO安装在显像机的壳体上，托 架2是例如折弯成大致L字状的金属部件，分别通过点焊来安装在处于带主体Ia的四角的 对角位置上的各焊接部3上。点焊是在加工成防爆带的形状时进行图1或图2所示的焊接。在此时，钢板是镀 覆后的原封未动的状态，未发生称为黑化的镀层表面的变化。此外，存在于镀层中且与焊接 性有关的合金层的厚度与钢板的成分无关，而受镀层中的Si浓度的影响大，如前所述，如 果镀液中的Si在6% 12%，则由于能够抑制合金层的生长，所以在该范围内镀层对焊接 性的影响非常小。发明人们发现，在为以Al为主体的铝类镀覆钢板的情况下，倒是钢板中 的C、S、P元素施加了影响。在点焊时在钢板表面与镀层一起熔融时，这些元素集积在熔融 界面，有降低熔融界面的强度的可能性。发明人查明，在是以Al为主体的铝类镀覆钢板时， 只要C彡0.2%、或P彡0.1%、S彡0.02%，焊接性就无问题。 具有以上的结构的防爆带1是将用例如大约500°C 700°C加热10秒 30秒而 膨胀的带主体Ia嵌入在CRTlO的周围，同时使之快速冷却。于是，该带主体Ia收缩，从而 被热压配合在CRTlO的周围。然后，通过此时发生的带主体Ia的张力来修正由CRTlO的空 气压造成的变形。如上所述，该防爆带1采用了在再加热后带主体Ia也不黑化、并且能够防止焊接 部3的强度降低的耐黑化性及焊接性优异的所述镀铝类钢板。因此，由上述镀铝类钢板构 成的防爆带1在再加热后也维持光泽，且防锈性也优异。另外，该防爆带1由于重量比现有 的防爆带轻，并且具有优异的加工性和足够的强度，所以能够将CRTlO稳定地安装在显像 机的壳体上。实施例以下，通过实施例更明确地显示本发明的效果，但以下的实施例并不限定本发明 的技术范围。首先，作为第1镀铝类钢板的实施例及比较例，铸造表1中所示的各钢成分不同 的钢，在再加热后，进行热轧、酸洗、冷轧、退火，得到钢板。然后，对于各钢板，在无氧化炉 (N0F Non Oxygen Furnace)-还原炉(RF :Reduction Furnace)方式(N0F 板温彡 600°C、 RF板温彡800°C )的热浸镀线上，改变铝镀液中的品种(Si浓度为9% 11%、镀液温度为 640°C 670°C)而实施热浸镀。还原炉中的露点调整到0°C _40°C的范围。然后，进行调 质轧制，最终制作了板厚为1. 7mm的各试样1 17。另外，在表1中，试样3的CR表示冷轧 材，试样4的GI表示热浸镀锌，试样5的GL表示镀铝锌钢板(A155% -Zn ；galvalume)。表1 对以上制作的在表1中所示的各试样的常温下的机械特性、加热后的机械特性、 耐蚀性、黑化性、焊接性、加工性等进行了评价。其评价结果示于表2中。另外，在表2和表 4中，PS和TS的单位为MPa，EI的单位为％。
另外，关于机械特性，是对各试样进行常温的情况下的拉伸试验、和用550℃加热30秒的情况下的拉伸试验(试样2—6、10、17除外)，测定其0．2％屈服强度PS(MPa)、抗拉强度TS(MPa)、伸长率(% )。另外，本拉伸试验是按照JIS Z2241的金属材料拉伸试验，对各试样的每个制作JIS5号的试验片，并将拉伸方向作为宽度方向(C)进行试验。此外， 关于耐蚀性，是对各试样(试样10、17除外)进行盐水喷雾试验(SST)，测定其72小时后的 红锈发生率和白锈发生率。关于黑化性，用实验室加热炉(炉温70(TC )加热各试样(试 样3、10、17除外)，在板温(加热时间)达到5000C (250秒),550°C (280秒),600°C (360 秒)、650°C (450秒)的时候从外观进行评价。另外，在表2中的黑化性评价中，〇表示无 变色，□表示表面积的10%以下变为灰色，Δ表示表面积的50%以下变为灰黑色，X表示 超过表面积的50%变为黑色。此外，关于焊接性，是对各试样(试样10、17除外)进行剥 离试验。另外，在本剥离试验中，对各试样的每个制作一对30mmX 150mm的试验片，在点焊 (焊点直径为5mm) 了这些试验片后，用台虎钳和拉拔机剥下，并通过目视观察其焊点部的 破断状况。另外，在表2中的剥离试验评价中，〇表示焊点外破断，X表示焊点内破断。此 夕卜，关于加工性，是对各试样(试样10、17除外)进行了 OT弯曲试验(将板状的试验片折 弯成180度的角度的试验)。另外，在本弯曲试验中，对各试样的每个制作30mmX 150mm的 试验片，用弯曲试验机以不夹住的方式将试验片折弯，目视观察了其OT弯曲部上的裂纹的 有无。另外，在表2中的OT弯曲评价中，〇表示未发生裂纹或发生微细的裂纹(试验片长 度的1/9以下)，Δ表示发生小的裂纹(试验片长度的1/2以下)，X表示发生大的裂纹、 或者破断或接近破断。从表2可以看出，如试样3 6那样，C超过0. 005 %的试样容易时效，在OT弯 曲试验中也看到有裂纹的发生。此外，如试样2 5、7那样，Mn低于1. 05 %的试样的 TS彡400MPa,强度不足。此外，如试样6那样，Mn超过2. 0%的试样的TS彡600MPa,强度过 高，加工性劣化。另外，合金成本也提高。此外，如试样10那样，Si超过0.5%的试样在镀覆 时的浸润性变差，从而不能镀覆。此外，如试样14那样，S超过0. 02%的试样在剥离试验中 发生剥离内破断，判断焊接部的强度降低。此外，如试样16那样，P超过0. 的试样在剥 离试验中发生剥离内破断，判断焊接部的强度降低。此外，如试样17那样，N超过0.005% 的试样因制造成本高而不能制造。因此，不介绍C、Si、Mn等的成分值。从以上可以看出，本发明的第1镀铝类钢板由于在再加热后也不黑化，并且还能 够防止焊接部的强度降低，因此耐黑化性、焊接性及加工性优异。接着，作为第2镀铝类钢板的实施例及比较例，铸造在表3中所示的各钢成分不同 的钢，在再加热后，进行热轧、酸洗、冷轧、退火，得到钢板。然后，对各钢板在NOF-RF方式 (N0F板温彡600°C、RF板温彡800°C )的热浸镀线上，改变镀液中的品种(Si浓度为9% 11%、镀液温度为640°C 670°C )而实施了热浸镀。还原炉中的露点调整到0°C _40°C的 范围。然后，进行调质轧制，最终制作了板厚为1. 7mm的各试样1 18。另外，在表3中，试样 3的CR表示冷轧材，试样4的GI表示热浸镀锌，试样5的GL表示镀铝锌钢板(A155% -Zn)。表 3 对按以上的方式制作的在表中3所示的各试样的常温下的机械特性、加热后的机 械特性、耐蚀性、黑化性、焊接性、加工性等进行了评价。其评价结果示于表4中。另外，表 4的单位与表2相同。
TS(MPa)、伸长率(％)。另外，本拉伸试验是按照JIS Z2241的金属材料拉伸试验，对各试 样的每个制作了 JIS5号的试验片，并将拉伸方向作为宽度方向(C)进行试验。此外，关于耐 蚀性，是对各试样(试样9、17除外)进行盐水喷雾试验(SST)，测定其72小时后的红锈发 生率和白锈发生率。关于黑化性，是用实验室加热炉(炉温70(TC )加热各试样(试样3、 9、17除外)，在板温(加热时间)达到5000C (250秒),550°C (280秒),600°C (360秒)、 6500C (450秒)的时候从外观进行评价。另外，在表4中的黑化性评价中，〇表示无变色， □表示表面积的10%以下变为灰色，Δ表示表面积的50%以下变为灰黑色，X表示超过表 面积的50%变为黑色。此外，关于焊接性，是对各试样(试样9、16、17除外)进行剥离试 验。另外，在本剥离试验中，对各试样的每个制作一对30mmX 150mm的试验片，在点焊(焊 点直径为5mm) 了这些试验片后，用台虎钳和拉拔机剥下，通过目视观察了其焊点部的破断 状况。另外，在表4中的剥离试验评价中，〇表示焊点外破断，X表示焊点内破断。从表4可以看出，如试样19那样，C超过0. 2%的试样难设定适当的焊接条件，在 剥离试验中发生焊点内破断，判断焊接部的强度降低。此外，如试样2 5、7那样，Mn低于 1. 05%的试样的TS彡550MPa,强度不足。此外，如试样6那样，Mn超过2. 0%的试样因制造 成本高而不能制造。此外，如试样9那样，Si超过0.5%的试样在镀覆时的浸润性变差，从 而不能镀覆。此外，如试样13那样，S超过0. 02%的试样在剥离试验中发生剥离内破断，判 断焊接部的强度降低。此外，如试样15那样，P超过0. 的试样在剥离试验中发生剥离内 破断，判断焊接部的强度降低。此外，如试样16那样，N超过0.007%的试样因制造成本高 而不能制造。此外，如试样17那样，Nb低于0.01%的试样法NbC的析出强化效果不充分， 且强度不足。
从以上可以看出，本发明的第2镀铝类钢板由于在再加热后也不黑化，并且还能 够防止焊接部的强度降低，因此耐黑化性、焊接性及加工性优异。另外，适用于本发明的镀铝类钢板不一定限于仅适用于上述的防爆带，也适用于 例如汽车的排气管、家庭用加热器具、燃料电池面板等要求耐热性及耐蚀性的部件。
权利要求
一种热浸镀铝类钢板，其特征在于，通过对钢板实施以Al为主体的铝类镀覆，从而在再加热到500℃～700℃时也不黑化，其中所述钢板的组成以质量比计为C0.005质量％以下、N0.005质量％以下、Si0.1质量％～0.5质量％、P0.1质量％以下、S0.02质量％以下、Mn1.05质量％～1.3质量％、固溶Al1.0质量％以下、余量为Fe及不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的热浸镀铝类钢板，其特征在于，在所述组成中，在C0. 003质 量％以下、N 0. 004质量％以下、P 0. 05质量％ 0. 08质量％、Mn 1. 05质量％ 1. 3质 量％时，0.2质量％屈服强度PS在300MPa以上，抗拉强度TS在400MPa以上。
3.一种热浸镀铝类钢板，其特征在于，通过对钢板实施以Al为主体的铝类镀覆，镀覆 后加热(再加热)到500°C 700°C时的强度降低与加热前相比为10%以下，其中所述钢板 的组成以质量比计为C 0. 005质量％以下、N 0. 005质量％以下、Si 0. 1质量％ 0. 5质 量％冲0. 1质量％以下、S :0. 02质量％以下、Mn :1.05质量％ 1.3质量％、固溶Al 1.0 质量％以下、余量为Fe及不可避免的杂质。
4.如权利要求3所述的热浸镀铝类钢板，其特征在于，在所述组成中，在C0. 003质 量％以下、N 0. 004质量％以下、P 0. 05质量％ 0. 08质量％、Mn 1. 05质量％ 1. 3质 量％时，0.2质量％屈服强度PS在300MPa以上，抗拉强度TS在400MPa以上。
5.一种防爆带，其特征在于，采用了对钢板实施以Al为主体的铝类镀覆而得到的热 浸镀铝类钢板，其中所述钢板的组成以质量比计为c 0. 005质量％以下、N 0. 005质量％ 以下、Si 0. 1质量％ 0. 5质量％、P 0. 1质量％以下、S 0. 02质量％以下、Mn :1.05质 量％ 1.3质量％、固溶Al :1.0质量％以下、余量为Fe及不可避免的杂质。
6.如权利要求5所述的防爆带，其特征在于，采用了下述的热浸镀铝类钢板在所述 组成中，在C 0. 003质量％以下、N :0. 004质量％以下、P :0. 05质量％ 0. 08质量％、Mn 1.05质量％ 1.3质量％时，屈服点PS在300MPa以上，抗拉强度TS在400MPa以上。
全文摘要
本发明提供一种在再加热后也不会黑化、并且能够防止强度降低的耐黑化性及焊接性优异的镀铝类钢板及采用了该镀铝类钢板的防爆带。该防爆带由对钢板实施了以Al为主体的铝类镀覆而得到的镀铝类钢板构成，且能够防止再加热到500℃～700℃时的黑化及强度降低，所述钢板的组成以质量比计为C0.005质量％以下、N0.005质量％以下、Si0.1质量％～0.5质量％、P0.1质量％以下、S0.02质量％以下、Mn1.05质量％～2.0质量％、固溶Al1.0质量％以下、余量为Fe及不可避免的杂质。
文档编号C23C2/12GK101845585SQ20101011301
公开日2010年9月29日 申请日期2006年2月9日 优先权日2005年2月10日
发明者江口晴彦, 西村邦夫, 阿部雅之, 高田良久 申请人:新日本制铁株式会社