本發(fā)明提供一種相對原材鋼板的鍍層附著性優(yōu) 良的合金化熱鍍鋅鋼板及其制造方法。本發(fā)明的合 金化熱鍍鋅鋼板,其特征在于,在合金化熱鍍鋅鍍 層和形成該合金化熱鍍鋅鍍層的原材鋼板的界面 上,間距為0.5um以下且具有10nm以上深度的凹 凸在每5 u m的界面長度上存在1個以上。
1. 一種鍍層附著性優(yōu)良的合金化熱鍍鋅鋼板,其特征在于,在合 金化熱鍍鋅鍍層和形成該合金化熱鍍鋅鍍層的原材鋼板的界面上,間5 距為0.5 u m以下且具有10nm以上深度的凹凸在每5u m的界面長度上存在1個以上。
2. 一種鍍層附著性優(yōu)良的合金化熱鍍鋅鋼板,其特征在于,對于 剝離合金化熱鍍鋅鍍層而進(jìn)行觀察的原材鋼板的表面形狀,使用截止10 波長為0.5 u m的高通濾波器而測定的展開面積比Sdr為2.0%以上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的鍍層附著性優(yōu)良的合金化熱鍍鋅鋼 板,其特征在于,所述原材鋼板以質(zhì)量%計(jì),含有C: 0.25%以下、Si: 0.03?2.0%以及P: 0.005?0.07%,且為滿足下述(1)式的組成;15 [C]+[P]^[Si]……(1)其中,[C]、[P]以及[Si]分別表示原材鋼板中的C、P以及Si的含 量(質(zhì)量%)。
4.如權(quán)利要求3所述的鍍層附著性優(yōu)良的合金化熱鍍鋅鋼板,其 20 特征在于,在使鍍層附著于所述原材鋼板的緊前階段中,在使所述鍍層附著前對原材鋼板進(jìn)行熱處理,以使該原材鋼板中含有的Si在表面 不被選擇氧化。
5.如權(quán)利要求3或4所述的鍍層附著性優(yōu)良的合金化熱鍍鋅鋼 25 板,其特征在于,在所述界面緊下方的鋼基內(nèi)具有Si的氧化物。
6.如權(quán)利要求3、4或5所述的鍍層附著性優(yōu)良的合金化熱鍍鋅 鋼板,其特征在于,所述原材鋼板為以質(zhì)量%計(jì)還含有Mn: 5%以下、 S: 0.01%以下以及A1: 0.08%以下的組成。
7.如所述權(quán)利要求3?6中任一項(xiàng)所述的鍍層附著性優(yōu)良的合金化 熱鍍鋅鋼板,其特征在于,所述原材鋼板為以質(zhì)量%計(jì)還含有選自Ti: 0.2%以下、Nb: 0.2%以下以及V: 0.2%以下中的1種或者2種以上的
組成。
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8. 一種鍍層附著性優(yōu)良的合金化熱鍍鋅鋼板的制造方法,其特征 在于,對以質(zhì)量%計(jì)含有C: 0.25%以下、Si: 0.03?2.0%以及P: 0.005-0.07%,且為滿足下述(1)式的組成的原材鋼板進(jìn)行熱處理,以 使鋼中的Si不被選擇表面氧化,之后在氧氣濃度為0.005體積%以下的
10 氣氛中冷卻至鍍覆溫度,將該原材鋼板浸漬于熱鍍鋅浴而形成鍍層,
接著以20°C/s以上的升溫速度加熱至460?600°C的溫度范圍,保持在 此加熱溫度范圍內(nèi)而實(shí)施鍍層的合金化處理;[C]+[P]^[Si]……(1)其中,[C]、[P]以及[Si]分別表示原材鋼板中的C、P以及Si的含15 量(質(zhì)量。/0)。
9.如權(quán)利要求8所述的鍍層附著性優(yōu)良的合金化熱鍍鋅鋼板的制 造方法,其特征在于,所述原材鋼板為以質(zhì)量%計(jì)還含有Mn: 5%以下、 S: 0.01%以下以及A1: 0.08%以下的組成。20
10.如權(quán)利要求8或9所述的鍍層附著性優(yōu)良的合金化熱鍍鋅鋼 板的制造方法,其特征在于,所述原材鋼板為以質(zhì)量%計(jì)還含有選自 Ti: 0.2%以下、Nb: 0.2%以下以及V: 0.2%以下中的1種或者2種以 上的組成,而且所述升溫速度和原材鋼板中的Si含量滿足下述(2)式;25 ST^3.25/[Si] ...... (2)
其中,式中的ST是升溫速度(°C/s),[Si]是鋼板中的Si的含量(質(zhì) 量%)。
鍍層附著性優(yōu)良的合金化熱鍍鋅鋼板及其制造方法
5 技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種相對原材鋼板(母材)的鍍層附著性優(yōu)良的合金 化熱鍛碎鋼板及其制造方法。
背景技術(shù)
10 近年來,在汽車、家電、建材等領(lǐng)域使用向原材鋼板賦予防銹性的表面處理鋼板。其中也使用可以低價制造并且涂裝后的防銹性優(yōu)良 的合金化熱鍍鋅鋼板。特別在汽車領(lǐng)域,在原材鋼板的高強(qiáng)度化的同 時,輕量化也在發(fā)展。兼具防銹性的高強(qiáng)度合金化熱鍍鋅鋼板的使用 量具有增加的傾向。
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然而,由于合金化熱鍍鋅鋼板的鍍層和原材鋼板的界面脆弱,例 如在使用金屬模具進(jìn)行沖壓成形時,鍍層剝離,由于剝離的鍍層附著 在金屬模具上,使產(chǎn)品質(zhì)量變差,因而需要頻繁地清掃金屬模具。有 在與輔助材料進(jìn)行粘接的粘接結(jié)合部,鍍層剝離,得不到期望的粘接
20 強(qiáng)度的情況。或者有在冬季由于汽車行進(jìn)時濺起石子等引起的破裂而導(dǎo)致鍍層剝離,不能維持期望的防銹性的問題。
一般地,熱鍍鋅鋼板,在前處理工序中對原材鋼板的表面進(jìn)行脫 脂和/或酸洗而洗凈,或者省略前處理工序而在預(yù)熱爐內(nèi)燃燒除去原材
25 鋼板表面的油分后,在弱酸性化或者還原性氣氛中進(jìn)行預(yù)熱,在還原性氣氛中進(jìn)行再結(jié)晶退火。其后,通過在還原性氣氛中將原材鋼板冷 卻至適合鍍覆的溫度,不與大氣接觸而將其浸漬于添加微量AK0.1?0.2 質(zhì)量%左右)的熱鍍鋅浴中后,對鍍層厚度進(jìn)行調(diào)整而制造。
30 合金化熱鍍鋅鋼板的鍍層,由Fe和Zn的相互擴(kuò)散而形成的Fe-Zn合金相構(gòu)成。在鍍層和原材鋼板的界面附近,形成Fe含有率高的Fe-Zn 合金相,隨著靠近鍍層表層側(cè),形成Fe含有率低的Fe-Zn合金相。由 于在鍍層和原材鋼板的界面附近形成的Fe含有率高的Fe-Zn合金相 (例如r相或者ri相)為硬質(zhì)且較脆,因而如果過厚形成,則助長了 5 鍍層和原材鋼板的界面的脆弱性。而且,由于合金化熱鍍鋅鋼板的鍍層為Fe-Zn合金相,還存在鍍層和原材鋼板的界面上的鍍層的附著性 差,在鍍層和鋼板的界面上容易剝離的缺點(diǎn)。
以往,在合金化熱鍍鋅鋼板中,對提高相對原材鋼板的鍍層附著 10 性的方法進(jìn)行了種種的研究,例如,在專利文獻(xiàn)1中,公開了如下的
技術(shù):在母材使用C: 0.006質(zhì)量%以下的極低碳IF鋼(Interstitial Free Steel)時,通過向鋼中適量添加Si、P等,而在母材的晶界上促進(jìn)鍍層 中的Zn的擴(kuò)散,提高鍍層附著性。然而,對近年的高強(qiáng)度化的要求, 極低碳IF鋼由于強(qiáng)度低,不能得到滿足的性能。此外,在使用高強(qiáng)度 15 化的鋼板(例如,在母材中較多含有C和其他合金元素,使拉伸強(qiáng)度
在440MPa以上的鋼板)時,存在以上述專利文獻(xiàn)1中記載的方法不一 定會得到滿足的鍍層被膜的附著性的問題。
此外,在專利文獻(xiàn)2中,記載有母材使用含有P: 0.010?0.10質(zhì)量 20 %、Si: 0.05?0.20質(zhì)量%,且滿足Si3P的P添加鋼時,提高鍍層被膜
的附著性的技術(shù)。然而,存在在適用于上述P添加鋼以外的鋼板時, 不一定能得到滿足的鍍層被膜的附著性的問題。
而且,在專利文獻(xiàn)3中,公開了如下的技術(shù):母材為使用C:25 0.05?0.25質(zhì)量%的低碳鋼并適量添加Si、Al的高強(qiáng)度殘余奧氏體鋼時,通過向鋼中適量添加Ti、Nb等固定晶界C,而提高鍍覆界面強(qiáng)度。然 而,這是關(guān)于殘余奧氏體鋼的技術(shù),存在以專利文獻(xiàn)3中記載的方法, 對其他沒有殘余奧氏體相的高強(qiáng)度鋼板不一定會得到足夠性能的問 題。
此外,以往對于提高合金化熱鍍鋅鋼板的鍍層和鋼板的界面的附 著性的方法,著眼于鍍層和原材鋼板的界面的形狀進(jìn)行了種種的研究。 例如在專利文獻(xiàn)4以及5中,公開了一種使除去鍍層后的鋼板表面的 粗糙度,以10點(diǎn)平均粗糙度Rz計(jì)為6.5 um以上的技術(shù)。此外,在專 5 利文獻(xiàn)6中,公開了一種對P添加鋼,使除去鍍層被膜后的鋼表面的
粗糙度 Rz 為 12 2Rz2 0.0075 • Sm+6.7 (其中,Rz ( u m): 10 點(diǎn)平均 粗糙度、Sm ( um):凹凸的平均間隔)的技術(shù)。然而,本發(fā)明者們經(jīng) 過專心研究,結(jié)果得到如下新的見解:對于有助于鍍層附著性的鍍層 和基底鋼板的界面的形狀,以以往見解中表述的10點(diǎn)平均粗糙度Rz 10 不能定義的微細(xì)凹凸很重要,由此可以得到以往沒有的鍍層附著性顯
著優(yōu)良的合金化熱鍍鋅鋼板。
專利文獻(xiàn)1 專利文獻(xiàn)2 15 專利文獻(xiàn)3
專利文獻(xiàn)4 專利文獻(xiàn)5 專利文獻(xiàn)5
特許第3163986號公報(bào) 特許第2993404號公報(bào) 特開2001-335908號公報(bào) 特許第2638400號公報(bào) 特許第2932850號公報(bào) 特許第2976845號公報(bào)
20 發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明,目的在于提供一種與以往產(chǎn)品相比,鍍層附著性顯著優(yōu) 良的合金化熱鍍鋅鋼板及其制造方法。
本發(fā)明的要點(diǎn)如下:
25 ( I ) 一種鍍層附著性優(yōu)良的合金化熱鍍鋅鋼板,其特征在于,
在合金化熱鍍鋅鍍層和形成該合金化熱鍍鋅鍍層的原材鋼板的界面 上,間距為0.5um以下且具有l(wèi)Onm以上深度的凹凸在每5 y m的界面長度上存在1個以上。
30 (II) 一種鍍層附著性優(yōu)良的合金化熱鍍鋅鋼板,其特征在于,對于剝離合金化熱鍍鋅鍍層而進(jìn)行觀察的原材鋼板的表面形狀,使用 截止波長為0.5 um的高通濾波器而測定的展開面積比Sdr為2.0%以上。更多內(nèi)容請查看PDF文件
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