高強(qiáng)度鋼板及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供即使在Si、Mn的含量多時也具有優(yōu)良的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性及優(yōu)良的電沉積涂裝后的耐腐蝕性的高強(qiáng)度鋼板及其制造方法。在對以質(zhì)量％計(jì)含有C：0.03～0.35％、Si：0.01～0.50％、Mn：3.6～8.0％、Al：0.01～1.0％、P≤0.10％、S≤0.010％且余量由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鋼板進(jìn)行連續(xù)退火時，將退火爐內(nèi)的鋼板最高到達(dá)溫度設(shè)定為600℃以上且750℃以下，將在鋼板溫度為600℃以上且750℃以下的溫度范圍內(nèi)的鋼板通過時間設(shè)定為30秒以上且10分鐘以內(nèi)，將氣氛中的露點(diǎn)設(shè)定為-10℃以上。
【專利說明】高強(qiáng)度鋼板及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及即使在Si、Mn的含量多時也具有優(yōu)良的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性和優(yōu)良的電 沉積涂裝后的耐腐蝕性的高強(qiáng)度鋼板及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，從提高汽車的燃料效率并且提高汽車的碰撞安全性的觀點(diǎn)出發(fā)，通過車 身材料的高強(qiáng)度化而實(shí)現(xiàn)薄壁化，使車身本身輕量化并且高強(qiáng)度化的要求提高。因此，正在 促進(jìn)高強(qiáng)度鋼板在汽車中的應(yīng)用。
[0003] 通常，汽車用鋼板在進(jìn)行涂裝后使用，作為該涂裝的前處理，實(shí)施被稱為磷酸鹽處 理的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理。鋼板的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理是用于確保涂裝后的耐腐蝕性的重要處理之一。
[0004] 為了提高鋼板的強(qiáng)度、延展性，添加Si、Mn是有效的。但是，在連續(xù)退火時，即使 在不發(fā)生Fe的氧化的（將Fe氧化物還原的）還原性的N2+H2氣體氣氛下進(jìn)行退火的情況 下，Si、Mn也會發(fā)生氧化，在鋼板最表層選擇性地形成含有Si、Mn的表面氧化物（Si02、Mn0 等，以下稱為選擇性表面氧化物）。該選擇性表面氧化物阻礙化學(xué)轉(zhuǎn)化處理中的化學(xué)轉(zhuǎn)化被 膜的生成反應(yīng)，因此形成未生成化學(xué)轉(zhuǎn)化被膜的微小區(qū)域（以下，有時也稱為未覆蓋區(qū)（只 ^ ))，化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性降低。
[0005] 作為改善含有Si、Mn的鋼板的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性的現(xiàn)有技術(shù)，專利文獻(xiàn)1中公開了 使用電鍍法在鋼板上形成20?1500mg/m2的鐵覆蓋層的方法。但是，該方法中，存在另外 需要電鍍設(shè)備、工序增加而使成本也增大的問題。
[0006] 另外，專利文獻(xiàn)2中，通過規(guī)定Mn/Si比率而提高磷酸鹽處理性，專利文獻(xiàn)3中，通 過添加Ni而提高磷酸鹽處理性。但認(rèn)為，專利文獻(xiàn)2和專利文獻(xiàn)3的效果依賴于鋼板中的 Si、Mn的含量，對于Si、Mn的含量高的鋼板，需要進(jìn)一步改善。
[0007] 另外，專利文獻(xiàn)4中公開了如下方法：通過使退火時的露點(diǎn)為-25?0°C，在距鋼 板基底表面的深度1um以內(nèi)的區(qū)域形成由含有Si的氧化物構(gòu)成的內(nèi)部氧化層，使含Si氧 化物在鋼板表面長度10um中所占的比例為80%以下。然而，在專利文獻(xiàn)4中記載的方法的 情況下，控制露點(diǎn)的區(qū)域以爐內(nèi)整體作為前提，因此，難以控制露點(diǎn)，難以穩(wěn)定作業(yè)。另外， 在不穩(wěn)定的露點(diǎn)控制下進(jìn)行退火的情況下，形成在鋼板上的內(nèi)部氧化物的分布狀態(tài)觀察到 偏差。另外，擔(dān)心會在鋼板的長度方向、寬度方向上產(chǎn)生化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性的不均（在整體或 一部分產(chǎn)生未覆蓋區(qū)）。另外，即使在化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性提高的情況下，由于在緊挨著化學(xué)轉(zhuǎn) 化處理被膜的下方存在含Si氧化物，因此也存在電沉積涂裝后的耐腐蝕性差的問題。
[0008] 另外，專利文獻(xiàn)5中記載了如下方法：在氧化性氣氛中使鋼板溫度達(dá)到350? 650°C，在鋼板表面上形成氧化膜，然后，在還原性氣氛中加熱至再結(jié)晶溫度，再進(jìn)行冷卻。 但是，在該方法中，通過進(jìn)行氧化的方法而形成在鋼板表面上的氧化被膜的厚度存在差異， 未充分地發(fā)生氧化或者氧化被膜過厚，在之后的還原性氣氛中進(jìn)行退火時，產(chǎn)生氧化膜的 殘留或剝離，表面性狀有時變差。在實(shí)施例中，記載了在大氣中進(jìn)行氧化的技術(shù)。但是，大 氣中的氧化會使氧化物生成得較厚，存在難以進(jìn)行之后的還原或者需要高氫氣濃度的還原 氣氛等問題。
[0009] 另外，專利文獻(xiàn)6中記載了如下方法：對于以質(zhì)量％計(jì)含有0. 1 %以上的Si、和/ 或1. 0%以上的Mn的冷軋鋼板，在400°C以上的鋼板溫度下，在鐵的氧化氣氛下在鋼板表面 上形成氧化膜，然后，在鐵的還原氣氛下將上述鋼板表面的氧化膜還原。具體而言為如下方 法：在400°C以上使用空氣比為0. 93以上且1. 10以下的直火燃燒器，將鋼板表面的Fe氧 化后，在將Fe氧化物還原的N2+H2氣體氣氛下進(jìn)行退火，由此，抑制使化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性劣化 的選擇性表面氧化，在最表面上形成Fe的氧化層。專利文獻(xiàn)6中，沒有具體記載直火燃燒 器的加熱溫度。但是，在含有大量（約0.6%以上）的Si的情況下，比Fe更容易氧化的Si 的氧化量增多，使Fe的氧化受到抑制或者Fe的氧化本身變得過少。其結(jié)果，還原后的表面 Fe還原層的形成不充分，或者在還原后的鋼板表面上存在Si02，有時會產(chǎn)生化學(xué)轉(zhuǎn)化被膜 的未覆蓋區(qū)。
[0010] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0011] 專利文獻(xiàn)
[0012] 專利文獻(xiàn)1:日本特開平5-320952號公報
[0013] 專利文獻(xiàn)2:日本特開2004-323969號公報
[0014] 專利文獻(xiàn)3:日本特開平6-10096號公報
[0015] 專利文獻(xiàn)4:日本特開2003-113441號公報
[0016] 專利文獻(xiàn)5:日本特開昭55-145122號公報
[0017] 專利文獻(xiàn)6:日本特開2006-45615號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0018] 發(fā)明所要解決的問題
[0019] 本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供即使在Si、Mn的含量多時也具 有優(yōu)良的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性及優(yōu)良的電沉積涂裝后的耐腐蝕性的高強(qiáng)度鋼板及其制造方法。
[0020] 用于解決問題的方法
[0021] 以往僅通過使退火爐內(nèi)整體的水蒸氣分壓或氧氣分壓上升而提高露點(diǎn)或氧氣濃 度，使鋼板的內(nèi)部過度氧化。因此，在露點(diǎn)或氧化控制性方面存在問題，或者化學(xué)轉(zhuǎn)化處理 性產(chǎn)生不均，或者電沉積涂裝后的耐腐蝕性劣化，產(chǎn)生了各種問題。因此，本發(fā)明人對通過 以往的想法中未被采用的新的方法來解決問題的方法進(jìn)行了研宄。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過對有可 能成為電沉積涂裝后的耐腐蝕性劣化的起點(diǎn)的鋼板表層的組織、結(jié)構(gòu)進(jìn)行更高度的控制， 可得到化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性和電沉積涂裝后的耐腐蝕性優(yōu)良的高強(qiáng)度鋼板。具體而言，以將退 火爐內(nèi)的鋼板最高到達(dá)溫度設(shè)定為600°c以上且750°C以下、將在鋼板溫度為600°C以上且 750°C以下的溫度范圍內(nèi)的鋼板通過時間設(shè)定為30秒以上且10分鐘以內(nèi)、將氣氛中的露點(diǎn) 設(shè)定為_l〇°C以上的方式進(jìn)行控制來進(jìn)行連續(xù)退火。通過進(jìn)行這樣的處理，能夠抑制選擇性 表面氧化，抑制表面富集，能夠得到化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性及電沉積涂裝后的耐腐蝕性優(yōu)良的高 強(qiáng)度鋼板。需要說明的是，化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性優(yōu)良是指具有沒有化學(xué)轉(zhuǎn)化處理后的未覆蓋區(qū)、 不均的外觀。
[0022] 通過以上的方法得到的高強(qiáng)度鋼板得到如下的組織、結(jié)構(gòu)：在距鋼板表面100ym 以內(nèi)的鋼板表層部形成有每單面為〇. 010?〇. l〇〇g/m2的選自Fe、Si、Mn、Al、P、B、Nb、Ti、 Cr、Mo、Cu、Ni中的一種以上的氧化物，并且，在距鋼板表面10ym以內(nèi)的區(qū)域內(nèi)，在距鋼板 晶界1ym以內(nèi)的晶粒內(nèi)存在含有Mn的氧化物。由此，能夠防止電沉積涂裝后的耐腐蝕性 的劣化，化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性優(yōu)良。
[0023] 本發(fā)明基于上述見解，其特征如下所述。
[0024] [1] 一種高強(qiáng)度鋼板的制造方法，其特征在于，在對以質(zhì)量％計(jì)含有C:0. 03? 0? 35%、Si:0? 01 ?0? 50%、Mn:3. 6 ?8. 0%、A1 :0? 01 ?1. 0%、P彡 0? 10%、S彡 0? 010% 且余量由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鋼板進(jìn)行連續(xù)退火時，將退火爐內(nèi)的鋼板最高到達(dá) 溫度設(shè)定為600°C以上且750°C以下，將在鋼板溫度為600°C以上且750°C以下的溫度范圍 內(nèi)的鋼板通過時間設(shè)定為30秒以上且10分鐘以內(nèi)，將氣氛中的露點(diǎn)設(shè)定為-10°C以上。
[0025] [2]如上述[1]所述的高強(qiáng)度鋼板的制造方法，其特征在于，作為所述鋼板的成 分組成，以質(zhì)量％計(jì)，還含有選自B:0. 001?0. 005%、Nb:0. 005?0. 05%、Ti:0. 005? 0? 05%、Cr:0? 001 ?1. 0%、Mo:0? 05 ?1. 0%、Cu:0? 05 ?1. 0%、Ni:0? 05 ?1. 0% 中的 一種以上的元素。
[0026] [3]如上述[1]或[2]所述的高強(qiáng)度鋼板的制造方法，其特征在于，進(jìn)一步在含有 硫酸的水溶液中進(jìn)行電解酸洗。
[0027] [4] 一種高強(qiáng)度鋼板，通過上述[1]?[3]中任一項(xiàng)所述的制造方法制造，在距鋼 板表面100ym以內(nèi)的鋼板表層部形成有每單面為0. 010?0. 100g/m2的選自Fe、Si、Mn、 Al、P、B、Nb、Ti、Cr、Mo、Cu、Ni中的一種以上的氧化物，并且，在距鋼板表面10ym以內(nèi)的區(qū) 域內(nèi)，在距鋼板晶界1ym以內(nèi)的晶粒內(nèi)存在含有Mn的氧化物。
[0028] 需要說明的是，在本發(fā)明中，高強(qiáng)度鋼板是指拉伸強(qiáng)度（TS)為590MPa以上的鋼 板。另外，本發(fā)明的高強(qiáng)度鋼板包含冷軋鋼板、熱軋鋼板中的任意一種。
[0029] 發(fā)明效果
[0030] 根據(jù)本發(fā)明，能夠得到即使在Si、Mn的含量多時也具有優(yōu)良的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性及 優(yōu)良的電沉積涂裝后的耐腐蝕性的高強(qiáng)度鋼板。

【具體實(shí)施方式】
[0031] 以下，對本發(fā)明具體地進(jìn)行說明。需要說明的是，以下的說明中，鋼成分組成的各 元素的含量的單位為"質(zhì)量％ "，以下，只要沒有特別說明，則僅用" ％ "表示。
[0032] 首先，對作為本發(fā)明中最重要的條件的、決定鋼板表面的結(jié)構(gòu)的退火氣氛條件進(jìn) 行說明。在實(shí)施退火時，以將退火爐內(nèi)的鋼板最高到達(dá)溫度設(shè)定為600°C以上且750°C以 下、將在鋼板溫度為600°C以上且750°C以下的溫度范圍內(nèi)的鋼板通過時間設(shè)定為30秒且 以上10分鐘以內(nèi)、將氣氛中的露點(diǎn)設(shè)定為-l〇°C以上的方式進(jìn)行控制，由此，在距鋼板表面 100ym以內(nèi)的內(nèi)部適量存在易氧化性元素（Si、Mn等）的氧化物（以下，稱為內(nèi)部氧化）， 能夠抑制使退火后的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性劣化的鋼中Si、Mn等在鋼板表層的選擇性表面氧化 (以下，稱為表面富集）。
[0033] 將退火爐內(nèi)的鋼板最高到達(dá)溫度設(shè)定為600 °C以上且750 °C以下的理由如下所 述。在低于600°C的溫度范圍內(nèi)，不會發(fā)生化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性的劣化成為問題的程度的表面富 集、內(nèi)部氧化。另外，在低于600°C時，得不到良好的材質(zhì)。因此，將表現(xiàn)本發(fā)明的效果的溫 度范圍設(shè)定為600°C以上。另一方面，在超過750°C的溫度范圍內(nèi)，表面富集變得顯著，發(fā)生 化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性的劣化。此外，從材質(zhì)的觀點(diǎn)考慮，在超過750°C的溫度范圍內(nèi)，強(qiáng)度與延 展性的平衡的效果飽和?；谏鲜隼碛?，將鋼板最高到達(dá)溫度設(shè)定為600°C以上且750°C以 下。
[0034]接著，將在鋼板溫度為600°C以上且750°C以下的溫度范圍內(nèi)的鋼板通過時間設(shè) 定為30秒以上且10分鐘以內(nèi)的理由如下所述。如果少于30秒，則無法得到目標(biāo)材質(zhì)（TS、 E1)。另一方面，如果多于10分鐘，則強(qiáng)度與延展性的平衡效果飽和。
[0035]將在鋼板溫度為600 °C以上且750 °C以下的溫度范圍內(nèi)的氣氛中的露點(diǎn)設(shè)定 為-10°C以上的理由如下所述。通過使露點(diǎn)升高，使由H20的分解產(chǎn)生的氧勢升高，能夠促進(jìn) 內(nèi)部氧化。通過形成內(nèi)部氧化，形成使距鋼板表面10ym以內(nèi)的內(nèi)部的易氧化性元素（Si、 Mn等）的固溶量減少后的區(qū)域（以下，稱為缺乏層），抑制易氧化性元素從鋼中進(jìn)行表面擴(kuò) 散。為了形成足以用于形成該內(nèi)部氧化而抑制表面富集的缺乏層，需要將在600°C以上且 750°C以下的溫度范圍內(nèi)的露點(diǎn)設(shè)定為-10°C以上。在低于-10°C時，不會充分地形成內(nèi)部 氧化。另一方面，對于露點(diǎn)的上限沒有特別限定，但超過60°C時，F(xiàn)e的氧化量變多，擔(dān)心會 發(fā)生退火爐內(nèi)、輥的劣化，因此優(yōu)選為60°C以下。
[0036]接著，對作為本發(fā)明的對象的高強(qiáng)度鋼板的鋼成分組成進(jìn)行說明。
[0037]C:0. 03 ?0. 35%
[0038] C通過形成作為鋼組織的馬氏體等而提高加工性。為此，需要為0.03%以上。另 一方面，在超過0. 35%時，焊接性劣化。因此，將C量設(shè)定為0. 03%以上且0. 35%以下。
[0039]Si:0? 01?0? 50%
[0040] Si是對于對鋼進(jìn)行強(qiáng)化而得到良好的材質(zhì)而言有效的元素，但Si是易氧化性元 素，因此，在化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性方面變得不利，是應(yīng)當(dāng)盡量避免添加的元素。但是，在鋼中不可 避免地含有約0. 01 %，為了使其降低至0. 01 %以下，成本上升，因此，以0. 01 %作為下限。 另一方面，超過0.50%時，鋼的強(qiáng)化能力、伸長率提高效果飽和。另外，化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性劣 化。因此，將Si量設(shè)定為0.01 %以上且0.50%以下。
[0041]Mn:3. 6 ?8.0%
[0042] Mn是對鋼的高強(qiáng)度化有效的元素。為了確保機(jī)械特性、強(qiáng)度，需要含有3. 6%以 上。另一方面，超過8.0%時，難以確保化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性，難以確保強(qiáng)度與延展性的平衡。此 夕卜，在成本方面變得不利。因此，將Mn量設(shè)定為3. 6%以上且8. 0%以下。
[0043] Al:0.01?1.0%
[0044] A1是以鋼水的脫氧為目的而添加的。但是，其含量低于0.01%時，不能實(shí)現(xiàn)該目 的。鋼水的脫氧的效果在0.01%以上時得到。另一方面，超過1.0%時，成本上升。此外， A1的表面富集增多，難以改善化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性。因此，將A1量設(shè)定為0.01%以上且1.0% 以下。
[0045] P ^ 0. 10%
[0046]P是不可避免地含有的元素之一，為了使其低于0. 005%，成本有可能增大，因此 優(yōu)選0.005%以上。另一方面，含有超過0. 10%的P時，焊接性劣化。此外，化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性 的劣化變得劇烈，即使根據(jù)本發(fā)明也難以提高化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性。因此，將P量設(shè)定為〇. 10% 以下。下限優(yōu)選為0.005%。
[0047]S^0. 010%
[0048]S是不可避免地含有的元素之一。下限沒有規(guī)定。但是，大量含有時，焊接性和耐 腐蝕性劣化，因此設(shè)定為〇. 010%以下。
[0049] 另外，為了控制強(qiáng)度與延展性的平衡，可以根據(jù)需要添加選自B:0. 001? 0. 005%、Nb:0. 005 ?0. 05%、Ti:0. 005 ?0. 05%、Cr:0. 001 ?1.0%、M〇:0. 05 ?1. 0%、 Cu:0? 05?1. 0%、Ni:0? 05?1. 0%中的一種以上的元素。
[0050] 添加這些元素時的適當(dāng)添加量的限定理由如下所述。
[0051] B:0. 001 ?0. 005%
[0052]B低于0.001%時，難以得到促進(jìn)淬火的效果。另一方面，超過0.005%時，化學(xué)轉(zhuǎn) 化處理性劣化。因此，在含有時，將B量設(shè)定為0.001 %以上且0.005%以下。但是，在從改 善機(jī)械特性的方面考慮判斷為無需添加的情況下，不需要添加。
[0053]Nb:0. 005 ?0. 05%
[0054]Nb低于0.005%時，難以得到調(diào)節(jié)強(qiáng)度的效果。另一方面，超過0.05%時，導(dǎo)致成 本升高。因此，在含有時，將Nb量設(shè)定為0.005%以上且0.05%以下。
[0055]Ti:0. 005 ?0. 05%
[0056]Ti低于0.005%時，難以得到調(diào)節(jié)強(qiáng)度的效果。另一方面，在超過0.05%時，導(dǎo)致 化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性的劣化。因此，在含有時，將Ti量設(shè)定為0.005 %以上且0.05 %以下。
[0057] Cr :0? 001?1. 0%
[0058] Cr低于0.001%時，難以得到淬透性效果。另一方面，在超過1.0%時，Cr發(fā)生表 面富集，因此焊接性劣化。因此，在含有時，將Cr量設(shè)定為0.001 %以上且1.0 %以下。
[0059]Mo:0. 05 ?1.0%
[0060] Mo低于0.05%時，難以得到調(diào)節(jié)強(qiáng)度的效果。另一方面，在超過1.0%時，導(dǎo)致成 本升高。因此，在含有時，將Mo量設(shè)定為0.05%以上且1.0%以下。
[0061] Cu:0.05 ?1.0%
[0062] Cu低于0. 05%時，難以得到促進(jìn)殘余y相形成的效果。另一方面，在超過1. 0% 時，導(dǎo)致成本升高。因此，在含有時，將Cu量設(shè)定為0.05%以上且1.0%以下。
[0063] Ni:0.05 ?1.0%
[0064]Ni低于0. 05%時，難以得到促進(jìn)殘余y相形成的效果。另一方面，在超過1. 0% 時，導(dǎo)致成本升高。因此，在含有時，將Ni量設(shè)定為0.05%以上且1.0%以下。
[0065] 上述以外的余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
[0066] 接下來，對本發(fā)明的高強(qiáng)度鋼板的制造方法及其限定理由進(jìn)行說明。
[0067] 對具有上述化學(xué)成分的鋼進(jìn)行熱軋后，進(jìn)行冷軋而制成鋼板，接著，在連續(xù)退火設(shè) 備中進(jìn)行退火。優(yōu)選進(jìn)一步在含有硫酸的水溶液中進(jìn)行電解酸洗。接著，進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化處 理。另外，上述方法中，在熱軋結(jié)束后，也有時不實(shí)施冷軋而直接進(jìn)行退火。
[0068] 需要說明的是，此時，在本發(fā)明中，將退火爐內(nèi)的鋼板最高到達(dá)溫度設(shè)定為600°C 以上且750°C以下，將在鋼板溫度為600°C以上且750°C以下的溫度范圍內(nèi)的鋼板通過時間 設(shè)定為30秒以上且10分鐘以內(nèi)，將氣氛中的露點(diǎn)設(shè)定為-10°C以上。這在本發(fā)明中是最重 要的條件。通過這樣在退火工序中控制露點(diǎn)、即氣氛中的氧氣分壓而提高氧勢，作為易氧化 性元素的Si、Mn等在即將進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化處理前預(yù)先發(fā)生內(nèi)部氧化，鋼板表層部中的Si、Mn 的活度降低。結(jié)果，這些元素的外部氧化得到抑制，結(jié)果，化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性得到改善。
[0069] 熱軋
[0070] 可以在通常進(jìn)行的條件下進(jìn)行。
[0071] 酸洗
[0072] 優(yōu)選在熱軋后進(jìn)行酸洗處理。在酸洗工序中，將在表面上生成的黑色氧化皮除去， 然后進(jìn)行冷軋。另外，酸洗條件沒有特別限定。
[0073] 冷軋
[0074] 優(yōu)選以40%以上且80%以下的軋制率進(jìn)行。在軋制率小于40%時，再結(jié)晶溫度發(fā) 生低溫化，因此，機(jī)械特性容易劣化。另一方面，乳制率超過80%時，由于是高強(qiáng)度鋼板，因 此，不僅軋制成本升高，而且退火時的表面富集增加，因此，化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性有時劣化。
[0075] 對冷軋后的鋼板或熱軋后的鋼板進(jìn)行連續(xù)退火，接著實(shí)施化學(xué)轉(zhuǎn)化處理。
[0076] 在退火爐中，在前段的加熱區(qū)中進(jìn)行將鋼板加熱至預(yù)定溫度的加熱工序，在后段 的均熱區(qū)中進(jìn)行在預(yù)定溫度下保持預(yù)定時間的均熱工序。接著，進(jìn)行冷卻工序。
[0077] 如上所述，退火爐內(nèi)的鋼板最高到達(dá)溫度為600°C以上且750°C以下，在鋼板溫度 為600°C以上且750°C以下的溫度范圍內(nèi)的鋼板通過時間為30秒以上且10分鐘以內(nèi)，氣氛 中的露點(diǎn)為-l〇°C以上。在600°C以上且750°C以下的溫度范圍以外的退火爐氣氛中的露點(diǎn) 沒有特別限定。優(yōu)選為_50°C?-10°C。
[0078] 退火爐內(nèi)的氣體成分包含氮?dú)?、氫氣和不可避免的雜質(zhì)。氫氣濃度小于1體積％ 時，有時得不到基于還原的活化效果，化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性劣化。上限沒有特別規(guī)定，但在超過 50體積％時，成本升高且效果飽和。因此，氫氣濃度優(yōu)選為1體積％以上且50體積％以下。 進(jìn)一步優(yōu)選為5體積％以上且30體積％以下。另外，余量由氮?dú)夂筒豢杀苊獾碾s質(zhì)氣體構(gòu) 成。只要不是損害本發(fā)明的效果的成分，則也可以含有H20、C02、CO等其他氣體成分。
[0079] 另外，在同一退火條件下進(jìn)行比較的情況下，Si、Mn的表面富集量與鋼中的Si、Mn 量成比例地增大。另外，在同一鋼種的情況下，在比較高的氧勢氣氛下，鋼中的Si、Mn轉(zhuǎn)變 為內(nèi)部氧化，因此，伴隨氣氛中的氧勢的增加，表面富集量減少。因此，在鋼中的Si、Mn量多 的情況下，需要通過使露點(diǎn)升高而增加氣氛中的氧勢。
[0080] 進(jìn)而，從600 °C以上且750 °C以下的溫度范圍開始冷卻后，根據(jù)需要可以進(jìn)行淬 火、回火。條件沒有特別限定，回火優(yōu)選在150?400°C的溫度下進(jìn)行。這是因?yàn)椋陀?50°C 時，伸長率存在劣化的傾向，超過400 °C時，硬度存在降低的傾向。
[0081] 在本發(fā)明中，即使不實(shí)施電解酸洗也能夠確保良好的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性，但是，為了 將在退火時不可避免地產(chǎn)生的微量的表面富集物除去而確保更良好的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性，優(yōu) 選在進(jìn)行連續(xù)退火后在含有硫酸的水溶液中進(jìn)行電解酸洗。
[0082] 電解酸洗中使用的酸洗液沒有特別限定。但是，硝酸、氫氟酸對設(shè)備的腐蝕性強(qiáng)， 操作時需要注意，因此不優(yōu)選。另外，鹽酸有可能從陰極產(chǎn)生氯氣，因而不優(yōu)選。因此，考慮 到腐蝕性和環(huán)境，優(yōu)選使用硫酸作為酸洗液。硫酸濃度優(yōu)選為5質(zhì)量％以上且20質(zhì)量％以 下。硫酸濃度小于5質(zhì)量％時，導(dǎo)電率降低，因此，電解時的浴電壓上升，電源負(fù)荷有時增 大。另一方面，超過20質(zhì)量％時，由藥劑消耗引起的損失大，在成本方面成為問題。
[0083] 電解酸洗的條件沒有特別限定，但是，為了將在退火后形成的不可避免地進(jìn)行了 表面富集的Si、Mn的氧化物有效地除去，優(yōu)選設(shè)定為電流密度為lA/dm2以上的交變電解。 設(shè)定為交變電解的理由如下所述。在將鋼板保持在陰極的狀態(tài)下酸洗效果小。相反，在將 鋼板保持在陽極的狀態(tài)下電解時溶出的Fe蓄積在酸洗液中，酸洗液中的Fe濃度增大，附著 到鋼板表面上時，產(chǎn)生干燥污漬等問題。
[0084] 電解液的溫度優(yōu)選為40°C以上且70°C以下。通過連續(xù)電解產(chǎn)生的發(fā)熱會使浴溫 上升，因此，有時難以將溫度保持于低于40°C。另外，從電解槽的襯里的耐久性的觀點(diǎn)出發(fā)， 不優(yōu)選溫度超過70°C。另外，低于40°C時，酸洗效果減小，因此，優(yōu)選為40°C以上。
[0085] 通過以上方法，可以得到本發(fā)明的高強(qiáng)度鋼板，鋼板表面的結(jié)構(gòu)具有如下特征。
[0086] 在距鋼板表面100ym以內(nèi)的鋼板表層部形成合計(jì)每單面為0. 010?0. 100g/m2的 選自？6、51^11、41、？、以及8、吣、11、0^〇、(：11、附中的一種以上的氧化物。另外，在距鋼 板表面l〇ym以內(nèi)的區(qū)域內(nèi)，在距晶界1ym以內(nèi)的晶粒內(nèi)存在含有Mn的氧化物。
[0087] 對于鋼中添加有Si和大量Mn的高強(qiáng)度鋼板而言，為了滿足電沉積涂裝后的耐腐 蝕性，需要更高度地控制有可能成為腐蝕的裂紋等的起點(diǎn)的鋼板表層的組織、結(jié)構(gòu)。因此， 本發(fā)明中，首先，為了確保化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性而在退火工序中提高氧勢，因此，以上述方式進(jìn) 行露點(diǎn)控制。其結(jié)果，通過提高氧勢，作為易氧化性元素的Si、Mn等在即將進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化 處理前預(yù)先發(fā)生內(nèi)部氧化，鋼板表層部中的Si、Mn的活度降低。因此，這些元素的外部氧化 得到抑制，結(jié)果，可改善化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性及電沉積涂裝后的耐腐蝕性。進(jìn)而，關(guān)于該改善效 果，在距鋼板表面l〇〇ym以內(nèi)的鋼板表層部存在每單面為0.010g/m2以上的選自Fe、Si、 皿1131、？、以及8、吣、11、(>^〇、(：11、附中的一種以上的氧化物。另一方面，即使存在量超 過0. 100g/m2,該效果也飽和，因此，上限設(shè)定為0. 100g/m2。
[0088] 另外，在內(nèi)部氧化物僅存在于晶界而不存在于晶粒內(nèi)的情況下，能夠抑制鋼中的 易氧化性元素的晶界擴(kuò)散，但是，有時無法充分地抑制晶粒內(nèi)擴(kuò)散。因此，本發(fā)明中，如上 所述，以將退火爐內(nèi)的鋼板最高到達(dá)溫度設(shè)定為600°C以上且750°C以下、將在鋼板溫度為 600°C以上且750°C以下的溫度范圍內(nèi)的鋼板通過時間設(shè)定為30秒以上且10分鐘以內(nèi)、將 氣氛中的露點(diǎn)設(shè)定為_l〇°C以上的方式進(jìn)行控制，由此，不僅在晶界發(fā)生內(nèi)部氧化，而且在 晶粒內(nèi)也發(fā)生內(nèi)部氧化。具體而言，在距鋼板表面10um以內(nèi)的區(qū)域內(nèi)，在距鋼板晶界lym 以內(nèi)的晶粒內(nèi)存在含有Mn的氧化物。通過在晶粒內(nèi)存在氧化物，氧化物附近的晶粒內(nèi)的固 溶Si、Mn的量減少。結(jié)果，能夠抑制由Si、Mn的晶粒內(nèi)擴(kuò)散而導(dǎo)致的表面富集。
[0089] 另外，通過本發(fā)明的制造方法得到的高強(qiáng)度鋼板的鋼板表面的結(jié)構(gòu)如上所述。但 是，例如，在距鋼板表面超過100ym的區(qū)域內(nèi)，上述氧化物即使生長也沒有問題。另外，在 距鋼板表面超過10ym的區(qū)域內(nèi)、在距晶界1ym以上的晶粒內(nèi)存在含有Mn的氧化物也沒 有問題。
[0090] 另外，除了上述之外，在本發(fā)明中，含有Mn的氧化物生長的鋼板組織優(yōu)選為軟質(zhì) 且富于加工性的鐵素體相。
[0091] 實(shí)施例
[0092] 以下，基于實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行具體說明。
[0093] 對由表1所示的鋼組成構(gòu)成的熱軋鋼板進(jìn)行酸洗，除去黑色氧化皮，然后，在表2、 表3所示的條件下進(jìn)行冷軋，得到厚度為1. 0mm的冷軋鋼板。另外，將一部分鋼板不實(shí)施冷 車L，準(zhǔn)備除去黑色氧化皮后的熱軋鋼板（厚度2. 0_)。
[0094]

【權(quán)利要求】
1. 一種高強(qiáng)度鋼板的制造方法，其特征在于， 在對以質(zhì)量 ％ 計(jì)含有 C :0? 03 ?0? 35 %、Si :0? 01 ?0? 50 %、Mn :3. 6 ?8. 0 %、A1 : 0. 01?1. 0%、P< 0. 10%、S < 0. 010%且余量由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鋼板進(jìn)行連 續(xù)退火時， 將退火爐內(nèi)的鋼板最高到達(dá)溫度設(shè)定為600°C以上且750°C以下，將在鋼板溫度為 600°C以上且750°C以下的溫度范圍內(nèi)的鋼板通過時間設(shè)定為30秒以上且10分鐘以內(nèi)，將 氣氛中的露點(diǎn)設(shè)定為-l〇°C以上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度鋼板的制造方法，其特征在于， 作為所述鋼板的成分組成，以質(zhì)量％計(jì)，還含有選自B :0. 001?0. 005%、Nb :0. 005? 0? 05%、Ti :0? 005 ?0? 05%、Cr :0? 001 ?1. 0%、M〇 :0? 05 ?1. 0%、Cu :0? 05 ?1. 0%、Ni : 0. 05?1. 0%中的一種以上的元素。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高強(qiáng)度鋼板的制造方法，其特征在于，在進(jìn)行所述連續(xù)退 火后，進(jìn)一步在含有硫酸的水溶液中進(jìn)行電解酸洗。
4. 一種高強(qiáng)度鋼板，其特征在于，通過權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的制造方法制造， 在距鋼板表面100 y m以內(nèi)的鋼板表層部形成有每單面為0. 010?0. 100g/m2的選自Fe、Si、 Mn、Al、P、B、Nb、Ti、Cr、Mo、Cu、Ni中的一種以上的氧化物，并且，在距鋼板表面10ym以內(nèi) 的區(qū)域內(nèi)，在距鋼板晶界1 um以內(nèi)的晶粒內(nèi)存在含有Mn的氧化物。
【文檔編號】C21D9/46GK104508155SQ201380038994
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2013年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月23日
【發(fā)明者】伏脅祐介, 川崎由康, 長瀧康伸 申請人:杰富意鋼鐵株式會社