热浸镀锌钢板的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及以含Si高强度钢板为母材的热浸镀锌钢板的制造方法，涉及制造具 有无不镀覆、挤痕之类的表面缺陷的美丽外观且镀覆密合性优异的热浸镀锌钢板的方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，在汽车、家电、建材等领域，一直使用对材料钢板赋予防锈性的表面处理 钢板，其中尤其使用防锈性优异的热浸镀锌钢板、合金化热浸镀锌钢板。
[0003] 通常，热浸镀锌钢板用以下的方法制造。首先，使用对板坯实施了热轧、冷轧或热 处理的薄钢板，通过前处理工序对母材钢板表面进行脱脂和/或酸洗来清洗，或者省略前 处理工序在预热炉内将母材钢板表面的油分燃烧除去后，通过在非氧化性气氛中或还原性 气氛中加热而进行再结晶退火。其后，在非氧化性气氛中或还原性气氛中将钢板冷却至适 合镀覆的温度，在不与大气接触的条件下浸渍在添加有微量Al (0. 1~0. 2质量％左右）的 热浸锌浴中。由此钢板表面被镀覆，得到热浸镀锌钢板。另外，合金化热浸镀锌钢板通过在 热浸镀锌后，将钢板在合金化炉内进行热处理而得。
[0004] 然而，近年来，随着在汽车领域材料钢板的高性能化促进了轻型化，具有防锈性的 高强度热浸镀锌钢板的使用逐渐增加。钢板的高强度化通过添加 Si、Mn等固溶强化元素来 实现。其中，Si具有能够在不损害钢的延性的情况下高强度化的优点，含Si钢板有望作为 高强度钢板。另一方面，想要以钢中大量含有Si的高强度钢板为母材制造热浸镀锌钢板和 合金化热浸镀锌钢板的情况下，存在以下的问题。
[0005] 如上所述热浸镀锌钢板在镀覆前在还原气氛中被退火。但是，由于钢中的Si与氧 的亲和力高，所以即便在还原气氛中也被选择性地氧化而在钢板表面形成氧化物。这些氧 化物降低钢板表面的润湿性，因此镀覆时，成为不镀覆缺陷的原因。另外，即便不会达到不 镀覆的程度，也存在使镀覆密合性降低这样的问题。
[0006] 并且，这些氧化物在热浸镀锌后的合金化过程中使合金化速度明显下降。其结果， 合金化热浸镀锌钢板的生产率大幅下降。另一方面，如果为了确保生产率而在高温下进行 合金化处理，还存在耐粉化性下降的问题，难以兼得有效的生产率和良好的耐粉化性。另 外，由于高温下的合金化处理使残余γ相不稳定，所以损害了添加 Si起到的优点。由此， 制造兼得机械特性和镀覆品质的高强度热浸镀锌钢板非常困难。
[0007] 针对这样的问题，公开了几个技术。首先，专利文献1中公开了在氧化气氛中在钢 板表面形成氧化铁后，通过还原退火在钢板表面形成还原铁层从而改善与热浸锌的润湿性 的技术。另外，专利文献2中公开了通过控制预热中的氧浓度等的气氛来确保良好的镀覆 品质的技术。再者，专利文献3中公开了为了抑制挤痕产生，将加热区分成A~C区这3个 区，将各加热区控制成适当的温度和氧浓度从而制造在钢板表面无不镀覆和挤痕的美丽外 观的热浸镀锌钢板的技术。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献I :日本特开平4 一 202630号公报 [0011] 专利文献2 :日本特开平6 - 306561号公报
[0012] 专利文献3 :日本特开2007 - 291498号公报
【发明内容】
[0013] 应用如专利文献1、2这样的氧化还原技术对高含Si钢进行热浸镀锌处理的方法 中，改善了不镀覆缺陷，但另一方面存在产生挤痕这样的氧化还原技术特有的缺陷的问题。 另外，如专利文献3这样的分别控制A~C加热区的温度和氧浓度的方法中，能够提供无不 镀覆、挤痕之类的表面缺陷的热浸镀锌钢板。但是，存在加热区的适当的温度范围根据制造 条件（制造计划）而不同的问题。换言之，即便将加热区的温度控制成相同的温度，由于制 造条件不同有时也会产生不镀覆、挤痕。因此，存在需要变更加热区的温度范围，制品的成 品率低这样的问题。
[0014] 本发明是鉴于上述情况而进行的，其目的在于提供以高含Si钢板为母材制造具 有无表面缺陷的美丽外观且制品成品率高的热浸镀锌钢板的方法。
[0015] 已知在利用退火炉的加热区的燃烧反应进行的热处理中，形成于钢板表面的氧化 物量受退火炉的加热区的炉内温度和氧浓度影响。本发明人等除研宄了加热区的炉内温度 和氧浓度以外，还研宄了对高含Si钢板的氧化量偏差造成影响的因素。其结果清楚了氧化 量的偏差很大程度上取决于导入到加热区的空气中的水蒸气分压P H2，Ailr，特别是在P_in 3000Pa的范围随着水蒸气分压的增加，氧化量的偏差也增加。即，发现了通过根据导 入的空气中的水蒸气分压P_in 控制炉内温度，能够减少形成于钢板表面的氧化量的偏 差，更稳定地制造外观性和镀覆密合性优异的热浸镀锌钢板，改善制品成品率。
[0016] 本发明是基于以上观点进行的，其要点如下。
[0017] [1] 一种外观性和镀覆密合性优异的热浸镀锌钢板的制造方法，其特征在于，对 具有如下成分组成的钢板实施热浸镀锌时，进行如下热处理，即，一边根据导入到加热区的 空气中的水蒸气分压p H2()in Ail:控制退火炉的加热区的炉内温度T，一边将钢板表面加热到 600~790°C的范围，接着，在含有氢分压Ph2和水蒸气分压P H2Q为1000 Pa彡P H2< 50000Pa 和610Pa的氢气和水蒸气且剩余部分为N2和不可避免的杂质的气氛中以钢板的达到 温度为630~850°C进行加热后，实施热浸镀锌处理，其中，上述成分组成以质量％计含有 C :0· 05 ~0· 25%、Si :0· 1 ~3· 0%、Μη :0· 5 ~3· 0%、P :0· 001%~0· 10%、A1 :0· 01%~ 3. 00%、S :0. 200%以下，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
[0018] [2]根据[1]所述的外观性和镀覆密合性优异的热浸镀锌钢板的制造方法，其特 征在于，如下控制上述炉内温度T。
[0019] PH20in Air< 3000Pa 的情况下：690 - 0· 03 X P H20in Air< T 彡 790 - 0· 03 X P H20in Air
[0020] 3000Pa < PH20in Air< 20000Pa 的情况下：600 彡 T 彡 700
[0021] [3]根据[1]或[2]所述的外观性和镀覆密合性优异的热浸镀锌钢板的制造方法， 其特征在于，上述成分组成进一步含有Mo 01~1. 00%和/或Cr 01~1. 00%。
[0022] [4]根据[1]~[3]中任1项所述的外观性和镀覆密合性优异的热浸镀锌钢板的 制造方法，其特征在于，在热浸镀锌处理后对镀层进行合金化处理。
[0023] 根据本发明，能够稳定地制造具有无不镀覆或挤痕的美丽的表面外观的热浸镀锌 钢板。应予说明，本发明对以通常进行热浸镀锌困难的含有0.1 %以上的Si的钢板，即，高 含Si钢板为母材的情况有效，可以说是作为显著改善高含Si热浸镀锌钢板的制造中的成 品率的方法有用的发明。
【附图说明】
[0024] 图1是制造条件（炉内温度T和导入的空气中的水蒸气分SPH2QinAi〇与表面外观 的评价结果的相关图。
【具体实施方式】
[0025] 以下，对本发明进行具体说明。
[0026] 首先，对本发明中使用的钢板的成分组成进行说明。应予说明，表示成分的量的％ 只要没有特殊说明则表示质量％。
[0027] C :0.05 ~0.25%
[0028] 为了实现钢板的高强度化，需要含有0.05 %以上的C。另一方面，如果C超过 0. 25%则焊接性劣化。因此，C设为0. 05~0. 25%。
[0029] Si :0.1 ~3.0%
[0030] Si是在改善高强度钢板的机械特性方面最重要的元素，因此需要含有0. 1%以 上。但是，如果Si超过3.0%则难以抑制氧化被膜的生成，使镀层的密合性下降。因此，Si 设为〇. 1~3.0%。
[0031] Mn :0.5 ~3.0%
[0032] Mn为固溶强化元素，对于实现钢板的高强度化是有效的，因此需要含有0. 5%以 上。另一方面，如果Mn超过3. 0%则焊接性、镀覆密合性下降，并且难以确保强度延性平衡。 因此，Mn设为(λ 5~3.0%。
[0033] P :0· 001 ~0· 10%
[0034] P延迟渗碳体的析出而减缓相变的进行，因此P设为0. 001%以上。另一方