Fe系电镀钢板、电沉积涂装钢板、汽车部件、电沉积涂装钢板的制造方法以及Fe系电镀钢板的制造方法与流程

本发明涉及耐电阻焊接开裂特性优异的fe系电镀钢板、电沉积涂装钢板、汽车部件、电沉积涂装钢板的制造方法以及fe系电镀钢板的制造方法。

背景技术：

1、近年来，从保护地球环境的观点出发，强烈要求改善汽车的油耗。另外，从确保碰撞时的乘坐人员的安全的观点出发，也强烈要求汽车的安全性提高。为了应对这些要求，必须兼具汽车车体的轻型化和高强度化，作为汽车部件的坯材的冷轧钢板中，基于高强度化的薄壁化正在积极发展。但是，大多汽车部件因为将钢板成型加工而制造，所以这些钢板除了具有高强度，还要求优异的成型性。

2、对于提高钢板的强度，存在各种方法，其中，作为不严重损害钢板的成型性且能够实现高强度化的方法，可举出通过添加si进行固溶强化。另一方面，汽车部件的制造中，加压成型的部件大多通过电阻焊(点焊)进行组合。电阻焊的部件包含高强度镀锌钢板时，电阻焊时在焊接部附近产生残留应力的状态下，镀层的锌熔融而扩散侵入到晶界，由此引起液态金属脆化(liquid metal embrittlement：lme)，钢板发生晶界开裂(lme开裂)。特别是焊接用的电极与钢板存在角度的状态下进行电阻焊时，残留应力增加而发生开裂。认为残留应力随着钢板的高强度化而增大，因此担心伴随钢板的高强度化产生lme开裂。即便高强度钢板为不具有镀锌层的钢板，焊接的对象侧的钢板为镀锌钢板时，该镀锌层也熔融，因此不具有镀锌层的钢板中也存在产生lme开裂的问题。这样的lme开裂的问题在含有si的钢板中尤为显著。

3、根据以上，寻求板组对象为镀锌钢板时的焊接部的耐电阻焊接开裂特性(以下，也简称为“焊接部的耐电阻焊接开裂特性”)优异的高强度钢板。

4、以往，报道了对上述问题的改善方法。专利文献1中公开了一种钢板，从母材的表面到5.0μm以上的深度具有晶界的至少一部分被氧化物覆盖的内部氧化层，并且，在从上述母材的表面到5.0μm的深度的区域，上述氧化物的晶界覆盖率为60％以上。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：日本专利第6388099号公报

技术实现思路

1、专利文献1记载的钢板中，因为内部氧化层，即晶界氧化的深度过大，因此很难完全抑制电阻焊时的开裂。

2、这样，实际情况是含si冷轧钢板中尚未开发出以高水准满足焊接部的耐电阻焊接开裂特性的钢板。

3、本发明是鉴于含si冷轧钢板存在的上述问题进行的，其目的在于提供焊接部的耐电阻焊接开裂特性优异的钢板。

4、以往本发明人等尝试了仅通过控制钢板侧的表层来改善耐电阻焊接开裂特性，但发现事实上仅通过控制钢板侧的表层很难以高水准满足耐电阻焊接开裂特性。于是，考虑在钢板形成fe系电镀层并通过热处理控制其特性的方案。进而，本发明人等为了解决上述课题而反复深入研究，结果发现为了以高水准满足焊接部的耐电阻焊接开裂特性，重要的是在冷轧后的连续退火前的含si冷轧钢板的表面以单面当中的附着量：5.0g/m2以上形成fe系电镀层，制成退火前fe系电镀钢板，对该退火前fe系电镀钢板进行400℃～650℃的温度的平均升温速度为10℃/秒以上的升温工序和使气氛的露点大于－30℃的退火工序，在fe系电镀层的晶界上形成内部氧化物，并且在fe系电镀层与含si冷轧钢板的界面，与含si冷轧钢板接触的fe系电镀层的晶界的个数为含si冷轧钢板的每10μm宽度当中为10个以上。通过以含si冷轧钢板的单面当中的附着量：5.0g/m2以上形成软质的fe系电镀层，使升温工序的400℃～650℃的温度区域的平均升温速度为10℃/秒以上，极力抑制升温工序的fe系电镀层的晶粒的生长。并且发现通过使其后的退火工序中的气氛的露点大于－30℃，使退火时从含si冷轧钢板向fe系电镀层扩散的si在fe系电镀层的内部为氧化物，作为固溶si耗尽层起作用而抑制由si固溶导致的韧性降低，并且将与fe系电镀层与含si冷轧钢板的界面接触的fe系电镀层的晶界的个数设为含si冷轧钢板的每10μm宽度10个以上。即将与含si冷轧钢板与fe系电镀层的界面接触的fe系电镀层的晶粒细粒化，结果，熔融的锌侵入fe系电镀层的路径分散。结果能够延迟焊接时熔融的锌到达含si冷轧钢板的晶界的时间，提高焊接部的耐电阻焊接开裂特性。而且，上述退火工序中，使fe系电镀层的从表面向板厚方向10μm～20μm的范围的c浓度的平均值为0.10质量％以下。这样，通过使fe系电镀层的从表面向板厚方向10μm～20μm的范围的c浓度的平均值为0.10质量％以下，能够进一步提高耐电阻焊接开裂特性。本发明人等发现退火前形成fe系电镀层时，能够进一步降低fe系电镀层的从表面向板厚方向10μm～20μm的范围的c浓度，能够更有效地得到提高耐电阻焊接开裂特性的效果，完成了本发明。

5、本发明是基于上述见解完成的。即，本发明的要旨构成如下。

6、[1]一种fe系电镀钢板，具有：

7、含si冷轧钢板，其含有0.1质量％～3.0质量％的si，和

8、fe系电镀层，其形成于上述含si冷轧钢板的至少单面，单面当中的附着量为5.0g/m2以上；

9、在利用辉光放电发射光谱法测定的强度分布中，在上述fe系电镀层的自表面板向厚方向大于0.2μm且fe系电镀层的厚度以下的范围内，检测到表示si的波长的发光强度的峰，

10、上述fe系电镀层的自表面板向厚方向10μm～20μm的范围的c浓度的平均值为0.10质量％以下，

11、在上述fe系电镀层与上述含si冷轧钢板的界面，上述fe系电镀层与上述含si冷轧钢板接触的晶界的个数是在上述含si冷轧钢板的观察视场中钢板宽度方向每10μm当中为10个以上。

12、[2]根据上述[1]所述的fe系电镀钢板，其中，上述含si冷轧钢板含有0.50质量％～3.0质量％的si。

13、[3]根据上述[1]或[2]所述的fe系电镀钢板，其中，上述fe系电镀钢板的表层部为脱碳层。

14、[4]根据上述[3]所述的fe系电镀钢板，其中，上述脱碳层的厚度为30μm以上。

15、[5]根据上述[3]或者[4]所述的fe系电镀钢板，其中，上述fe系电镀层的单面当中的附着量c.w.fe1(g/m2)与上述脱碳层的厚度cd(μm)满足下式(1)。

16、1.6×(c.w.fe1)+(cd)≥77···(1)

17、[6]根据上述[1]～[5]中任一项所述的fe系电镀钢板，其中，上述含si冷轧钢板除了上述si以外还具有如下成分组成：以质量％计含有c：0.8％以下、mn：1.0％～12.0％、p：0.1％以下、s：0.03％以下、n：0.010％以下和al：1.0％以下，剩余部分由fe和不可避免的杂质构成。

18、[7]根据上述[6]所述的fe系电镀钢板，其中，上述成分组成以质量％计进一步含有：选自b：0.005％以下、ti：0.2％以下、cr：1.0％以下、cu：1.0％以下、ni：1.0％以下、mo：1.0％以下、nb：0.20％以下、v：0.5％以下、sb：0.020％以下、ta：0.1％以下、w：0.5％以下、zr：0.1％以下、sn：0.20％以下、ca：0.005％以下、mg：0.005％以下和rem：0.005％以下中的1种或者2种以上。

19、[8]根据上述[1]～[7]中任一项所述的fe系电镀钢板，其中，上述fe系电镀层具有如下成分组成：含有合计10质量％以下的选自b、c、p、n、o、ni、mn、mo、zn、w、pb、sn、cr、v和co中的1种或者2种以上的元素，剩余部分由fe和不可避免的杂质构成。

20、[9]一种电沉积涂装钢板，在上述[1]～[8]中任一项所述的fe系电镀钢板上进一步具有与上述fe系电镀层接触地形成的化学转化处理被膜和形成于该化学转化处理被膜上的电沉积涂装被膜。

21、[10]一种汽车部件，是至少一部分使用上述[9]所述的电沉积涂装钢板而成的。

22、[11]一种电沉积涂装钢板的制造方法，包括如下工序：

23、化学转化处理工序，对上述[1]～[8]中任一项所述的fe系电镀钢板在不实施追加的镀覆处理的情况下实施化学转化处理，得到与上述fe系电镀层接触地形成有化学转化处理被膜的化学转化处理钢板；

24、电沉积涂装工序，对上述化学转化处理钢板实施电沉积涂装处理，得到在上述化学转化处理被膜上形成有电沉积涂装被膜的电沉积涂装钢板。

25、[12]一种fe系电镀钢板的制造方法，对含有0.1质量％～3.0质量％的si的冷轧钢板实施fe系电镀，制成在至少单面形成有单面当中的附着量为5.0g/m2以上的退火前fe系电镀层的退火前fe系电镀钢板，

26、接着，将上述退火前fe系电镀钢板以400℃～650℃的温度区域的平均升温速度为10℃/秒以上进行加热，在加热后的温度区域于露点－30℃大于的气氛下保持后进行冷却，得到fe系电镀钢板。

27、[13]根据上述[12]所述的fe系电镀钢板的制造方法，其中，上述冷轧钢板含有0.50质量％～3.0质量％的si。

28、[14]根据上述[12]或[13]所述的fe系电镀钢板的制造方法，其中，上述退火前fe系电镀层的单面当中的附着量c.w.fe0(g/m2)与上述露点(d.p.)满足下式(2)。

29、(c.w.fe0)+(d.p.)≥0···(2)

30、[15]根据上述[12]～[14]中任一项所述的fe系电镀钢板的制造方法，其中，使用含有选自b、c、p、n、o、ni、mn、mo、zn、w、pb、sn、cr、v和co中的1种或者2种以上的元素的fe系电镀浴，实施上述fe系电镀，使上述退火前fe系电镀层中这些元素的合计含量为10质量％以下。

31、根据本发明，能够提供板组对象为镀锌钢板时的焊接部的耐电阻焊接开裂特性也优异的含si冷轧钢板。