CN102282280A - 钢板和表面处理钢板以及钢板和表面处理钢板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供钢板和表面处理钢板以及钢板和表面处理钢板的处理方法。抗拉强度为590MPa以上且弯曲性优良的高强度钢板具有下述化学组成：含有C：0.03％～0.20％、Si：0.005％～2.0％、Mn：1.2％～3.5％、P≤0.1％以下、S≤0.01％以下、sol.Al：0.001％～1.0％、N≤0.01％及Bi：0.0001％～0.05％，任意地含有Ti：≤0.3％、Nb：≤0.3％、V：≤0.3％、Cr：≤1％、Mo：≤1％、Cu：≤1％、Ni：≤1％、Ca：≤0.01％、Mg：≤0.01％、REM：≤0.01％、Zr：≤0.01％及B：≤0.01％，由距钢板表面的深度为板厚的(1/20)的位置的平均Mn浓度(Mnav)和最大Mn浓度(Mnmax)计算出的Mn偏析比(Mnmax/Mnav)小于1.30。

Description

钢板和表面处理钢板以及钢板和表面处理钢板的制造方法
技术领域
本发明涉及钢板和表面处理钢板以及它们的处理方法。更具体地讲，本发明涉及适合作为机动车加强构件、机动车座椅构件等的原料的高强度钢板和表面处理钢板以及它们的制造方法。
背景技术
在机动车行业中，加工性优良的高强度钢板对于与提高机动车的安全性和节省燃料消耗相关的轻量化非常有效，因此越来越受到瞩目。近年来，每一台机动车的由高强度钢板制作成的构件的件数有所增加。因此，对于具有590MPa以上的抗拉强度的高强度钢板也要求极高等级的弯曲性。特别是，对于像机动车的座椅导轨(seat rail)、侧梁(side sill)那样具有较小的弯曲半径的加工部的构件，要求前所未有的严格的弯曲性和更高的强度。
出于改善弯曲性的目的，以往采用了控制高强度钢板的组织的技术。在专利文献1中公开了通过降低高硬度的贝氏体相、马氏体相的硬度来减小该贝氏体相、马氏体相与周围的低硬度的铁素体相之间的硬度差的高强度薄钢板。在专利文献2及专利文献3中公开了通过使铁素体的晶粒超微细化来使与弯曲性同样地要求局部变形性能的放边性(stretch flangeformability)和高强度同时成立的冷轧钢板及熔融镀锌钢板。
高强度钢板为了谋求高强度化而通常大量含有Mn。Mn易于在钢中偏析。因此，高强度钢板的化学组成因Mn的偏析而局部地变动。由于该化学组成的局部变动，在高强度钢板中形成有不均匀组织。因此，像专利文献1所公开的那样，在高强度钢板的整个区域中精致地控制铁素体相及贝氏体相、马氏体相各自的硬度在现实中极为困难。
图1是表示高强度钢板弯曲变形后的表面性状的说明图。在高强度钢板中形成有不均匀组织时，如图1所示，在高强度钢板的加工部表面出现即使目测也能够观察到的显著的凹凸。由于该凹凸在弯曲加工时促进不均匀变形，因此，在加工部引发裂纹，弯曲性变差。另外，在不产生裂纹的情况下，由于存在于加工部的凹凸也残存在由该高强度钢板制作成的构件中，因此该构件的冲撞特性也变差。
另外，由于相变现象因Mn的偏析而局部地变化，因此，高强度钢板的晶粒直径变得不均匀。因此，专利文献2、3所公开的方法无法改善高强度钢板的弯曲性。特别是，专利文献1～3所公开的钢板具有含有大量易于在钢中偏析的Mn、Ni的钢组成，因此，鉴于上述理由有可能导致弯曲性、构件的冲撞特性变差。
从组织均匀化的观点出发，提出了一种单相组织这样的终极技术。在专利文献4中公开了一种通过做成作为终极的均匀组织的马氏体单相组织来提高弯曲性的高强度冷轧钢板。但是，若将钢组织做成马氏体单相组织，则高强度钢板的平坦性会受损，因此，难以用作要求较高的尺寸精度的机动车用构件的原料。
在专利文献5中公开了一种通过将基体做成铁素体单相组织来提高扩孔率(hole expansion ratio)和强度的薄钢板。根据该文献所公开的技术，在制造高强度冷轧钢板、高强度熔融镀锌钢板的情况下，为了提高制品的表面粗糙度和板厚精度，需要进行冷轧及退火。由于公开的钢组成含有大量的碳氮化物形成元素，钢的再结晶温度上升，因此，退火需要在Ac3点以上的高温下进行。在该高温下退火的结果，析出物的粗大化进展，无法谋求高强度化。另外，晶粒直径也不均匀，无法改良弯曲性。
因而，为了即使为了高强度化而大量含有Mn也能得到均匀组织，虽然看起来相反，但为了使钢板的弯曲性和高强度化同时成立是必须的。
还提出过一种利用扩散来消除作为不均匀组织的起源的偏析自身的技术。在专利文献6中公开有一种通过进行将钢材在1250℃以上的高温保持10小时以上的长时间的均质化(homogenization)来使偏析扩散的钢材的热处理方法。但是，该方法无法完全消除偏析。因此，因偏析而形成不均匀组织，无法除去加工部的凹凸，无法充分改善弯曲性。
在专利文献7及专利文献8中公开有一种通过在使钢坯厚度ts的(1/4)ts位置的平均冷却速度为100℃/min以上而从液相线温度冷却至固相线温度的条件下进行连续铸造而获得的偏析降低、扩孔性优良的熔融镀锌钢板。但是，上述冷却速度只有厚度为30mm～70mm的薄钢坯能够达到，因此，无法将该技术应用于具有200mm～300mm厚度的通常钢坯的连续铸造。
专利文献1：日本特开昭62-13533号公报
专利文献2：日本特开2004-211126号公报
专利文献3：日本特开2004-250774号公报
专利文献4：日本特开2002-161336号公报
专利文献5：日本特开2002-322539号公报
专利文献6：日本特开平4-191322号公报
专利文献7：日本特开2007-70649号公报
专利文献8：日本特开2007-70659号公报
发明内容
本发明的目的在于提供抗拉强度为590MPa以上且弯曲性良好的钢板和表面处理钢板以及它们的制造方法。
在本发明中，“弯曲性优良”的意思是指：弯曲棱线(bendaxis)为轧制方向的180°弯曲试验中的不产生裂纹的最小弯曲半径为1.0t以下，在相同的弯曲方向上的弯曲半径1.0t的90°V形弯曲之后，通过目测在加工部的表面不出现凹凸。因而，只要没有特别的说明，本说明书中的弯曲性根据钢板的这样的物性和利用弯曲加工由该钢板制成的构件的目测观察来评价。在将本发明的钢板用作要求严格的弯曲性的座椅导轨的原料的情况下，优选180°弯曲试验中的最小弯曲半径为0.5t以下，在弯曲半径0.5t的90°V形弯曲之后，目测在加工部的表面不出现凹凸。
本发明基于下述见解：对于高强度钢板，通过使化学组成及制造条件最佳化，能够做成期望的Mn浓度分布，由此，能够抑制由Mn的偏析引起的生成不均匀组织而成为均匀的组织，因此，能够制造抗拉强度为590MPa以上的弯曲性优良的高强度钢板。
本发明是一种钢板，其特征在于，该钢板具有下述化学组成：含有C、Si、Mn、P、S、sol.Al、N、Bi、Ti、Nb、V、Cr、Mo、Cu、Ni、Ca、Mg、REM、Zr及B的含有量(在本说明书中，只要没有特别的说明，与化学组成相关的“％”就是指“质量％”的意思)为C：0.03％～0.20％、Si：0.005％～2.0％、Mn：1.2％～3.5％、P≤0.1％、S≤0.01％、sol.Al：0.001％～1.0％、N≤0.01％、Bi：0.0001％～0.05％、Ti：0～0.3％、Nb：0～0.3％、V：0～0.3％、Cr：0～1％、Mo：0～1％、Cu：0～1％、Ni：0～1％、Ca：0～0.01％、Mg：0～0.01％、REM：0～0.01％、Zr：0～0.01％及B：0～0.01％，由距钢板表面的深度为板厚的(1/20)的位置的平均Mn浓度(Mnav)和最大Mn浓度(Mnmax)计算出的Mn偏析比(Mnmax/Mnav)小于1.30。
在本发明的钢板的一个较佳技术方案中，上述化学组成含有从下述(a)～(d)选出的至少一种：
(a)从由Ti：0.003％～0.3％、Nb：0.003％～0.3％及V：0.003％～0.3％构成的组中选出的一种或者两种以上；
(b)从由Cr：0.01％～1％、Mo：0.01％～1％、Cu：0.01％～1％及Ni：0.01％～1％构成的组中选出的一种或者两种以上；
(c)从由Ca：0.0001％～0.01％、Mg：0.0001％～0.01％、REM：0.0001％～0.01％及Zr：0.0001％～0.01％构成的组中选出的一种或者两种以上；以及
(d)B：0.0003％～0.01％。
从另一个方面考虑，本发明是一种表面处理钢板，其特征在于，该表面处理钢板包括上述钢板和形成在该钢板的表面中的至少一个表面上的镀层。
从另一个方面考虑，本发明是一种钢板的制造方法，其特征在于，该制造方法包括下述工序(A)～(C)。
(A)连续铸造工序，使距表面的深度为10mm的位置的凝固速度为100℃/min～1000℃/min而将具有上述化学组成的钢液铸造成200mm～300mm厚度的钢坯；
(B)轧制工序，该轧制工序包括热轧制和冷轧制，对利用上述连续铸造工序得到的钢坯实施热轧制而做成热轧钢板，再对该热轧钢板实施冷轧制而做成冷轧钢板；以及
(C)连续退火工序，在750℃～950℃的温度区域中对利用上述轧制工序得到的轧制钢板实施再结晶退火。
另外，从另一个方面考虑，本发明是一种表面处理钢板的制造方法，其特征在于，对利用上述制造方法得到的钢板实施在该钢板的表面中的至少一个表面上形成镀层的镀层处理。
采用本发明，能够得到具有590MPa以上的强度、弯曲性优良的高强度钢板。本发明的钢板在各种行业领域、特别是机动车领域中广泛地使用。
附图说明
图1是表示弯曲变形之后的表面性状的说明图。
具体实施方式
本发明的钢板的化学组成如下。
C：0.03％～0.20％
C有助于提高钢板的强度。为了使钢板的抗拉强度为590MPa以上，C含有量为0.03％以上。C含有量大于0.20％时，焊接性变差。因此，C含有量为0.20％以下。为了容易地获得980MPa以上的抗拉强度，C含有量优选为0.05％以上。
Si：0.005％～2.0％
含有0.005％以上的Si时，弯曲性不怎么变差，却能够提高钢板的强度。Si含有量大于2.0％时，在无镀层钢板的情况下，化学形成处理性变差，在熔融镀锌钢板的情况下，镀层的湿润性、合金化处理性及镀层密接性变差。因此，Si含有量为0.005％～2.0％。
在Si含有量大于1.5％时，在钢板表面形成含有Si的氧化物，表面性状有可能变差。因此，Si含有量优选为1.5％以下。另外，为了制约制造工艺，在制造与制造冷轧钢板的情况相比不容易提高强度的熔融镀锌钢板的情况下，Si含有量为0.4％以上时，能够容易地获得980MPa以上的抗拉强度。因此，Si含有量优选为0.4％以上。
Mn：1.2％～3.5％
Mn有助于提高钢板的强度。为了使钢板的抗拉强度为590MPa以上，Mn含有量需要为1.2％以上。在Mn含有量大于3.5％时，不仅难以将转炉中的钢溶解、精炼，而且焊接性变差。因此，Mn含有量为1.2％～3.5％。虽然Mn会助长钢的不均匀组织，但由于能如后所述那样通过含有Bi来缓和Mn的该不良影响而使组织均匀，因此，能抑制弯曲性变差而提高强度。另外，为了使抗拉强度为980MPa，Mn含有量优选为1.8％以上。
P≤0.1％
P通常是不可避免地含有的杂质。但是，P也是固溶强化元素，有助于强化钢板，因此，也可以积极地含有。但是，在P含有量大于0.1％时，焊接性变差。因此，P含有量为0.1％以下。为了更可靠地强化钢板，P含有量优选为0.003％以上。
S≤0.01％
S是钢中不可避免地含有的杂质。从弯曲性和焊接性的方面考虑，S含有量越低越好。因此，S含有量为0.01％以下。S含有量优选为0.005％以下，更优选为0.003％以下。
sol.Al：0.001％～1.0％
为了使钢脱氧而在钢中含有Al。Al对于提高Ti等碳氮化物形成元素的成品率起到有效的作用。提高Ti等碳氮化物形成元素的成品率所需的sol.Al含有量为0.001％以上。sol.Al含有量大于1.0％时，焊接性变差，并且，氧化物系夹杂物增加，因此，表面性状变差。因此，sol.Al含有量为0.001％～1.0％。另外，sol.Al含有量优选为0.01％～0.2％。
N≤0.01％
N是钢中不可避免地含有的杂质。从弯曲性的方面考虑，N含有量越低越好，因此为0.01％以下。N含有量优选为0.006％以下。
Bi：0.0001％～0.05％
Bi在本发明中起到重要的作用。钢通过含有Bi，钢坯的凝固组织微细化，即使钢中含有大量的Mn，也能使钢板的组织均匀，抑制其弯曲性变差。因而，为了确保期望的弯曲性，Bi含有量需要为0.0001％以上。但是，Bi含有量大于0.05％时，热加工性变差，难以进行热轧制。因此，Bi含有量为0.0001％～0.05％。为了进一步提高弯曲性，Bi含有量优选为0.0010％以上。
从由Ti≤0.3％、Nb≤0.3％及V≤0.3％以下构成的组中选 出的一种或两种以上
Ti、Nb及V均有助于提高钢板的强度，是能够根据需要在钢中含有的任意元素。钢含有Ti、Nb及V的一种或两种以上有助于确保980MPa以上的抗拉强度。为了更可靠地获得该效果，优选含有Ti、Nb及V中的任一种以上元素0.003％以上。在Ti、Nb及V各自的含有量大于0.3％时，由于含有Ti、Nb、V的夹杂物增加，因此，钢板的表面性状变差。因此，在含有Ti、Nb及V中的至少一种的情况下，各自的含有量为0.3％以下。
从由Cr≤1％、Mo≤1％、Cu≤1％及Ni≤1％构成的组中选 出的一种或两种以上
Cr、Mo、Cu及Ni均有助于提高钢板的强度，是能够根据需要在钢中含有的任意元素。钢含有Cr、Mo、Cu及Ni的一种或两种以上对在连续退火的冷却停止温度为300℃～420℃的条件下制造冷轧钢板的情况、制造熔融镀锌钢板的情况下确保980MPa以上的抗拉强度是很有效的。为了更可靠地获得该效果，优选含有Cr、Mo、Cu及Ni中的至少一种0.01％以上。但是，在Cr、Mo、Cu及Ni各自的含有量大于1％时，不仅上述效果饱和而在经济上造成浪费，而且热轧制结束后的热轧钢板成为硬质，因此，难以对该热轧钢板进行冷轧制。因此，在含有Cr、Mo、Cu及Ni中的至少一种的情况下，各自的含有量为1％以下。
从由Ca≤0.01％、Mg≤0.01％、REM≤0.01％及Zr≤0.01％ 构成的组中选出的一种或两种以上
Ca、M g、REM及Zr均有助于控制钢的夹杂物、特别是有助于夹杂物的微细分散化，进一步提高钢板的弯曲性，因此，是能够根据需要在钢中含有的任意元素。但是，在过量含有Ca、Mg、REM、Zr时，钢板的表面性状变差。因此，在含有Ca、Mg、REM及Zr中的1种以上的情况下，各自的含有量为0.01％以下。为了更可靠地获得该效果，优选使Ca、Mg、REM及Zr各自的含有量为0.0001％以上。
B≤0.01％
B不仅有助于提高钢板的弯曲性，而且在制造熔融镀锌钢板的情况下，对确保980MPa以上的抗拉强度是很有效的，因此，是能够根据需要在钢中含有的任意元素。但是，在B含有量大于0.01％时，热轧钢板成为硬质，难以对该热轧钢板进行冷轧制。因此，优选B含有量为0.01％以下。在含有B的情况下，为了更可靠地获得该效果，优选使B含有量为0.0003％以上。
除上述成分之外的其余部分基本由Fe和杂质构成。
Mn偏析比＜1.30
本发明的钢板具有特定的Mn分布。即，钢板的Mn分布满足Mn偏析比(Mnmax/Mnav)小于1.30这样的条件下。Mn偏析比(Mnmax/Mnav)作为最大Mn浓度(Mnmax)与平均Mn浓度(Mnav)之比来计算，该比通过在距钢板表面的深度为板厚的(1/20)的位置利用EPMA(Electron Probe MicroAnalyzer)分析不含有MnS的区域而求出。Mn偏析比小于1.30是组织均匀的指标。结果，钢板的弯曲性上升，弯曲加工部难以产生凹凸。通过钢的化学组成含有Bi，并且如后所述那样使铸造速度为规定的条件，能够使钢板的Mn偏析比小于1.30。为了进一步提高弯曲性，Mn偏析比优选小于1.20。
钢板的弯曲性受到钢板表层部的Mn分布的影响。其原因在于，钢板表层部的弯曲加工的变形大于钢板的板厚中心部的弯曲加工的变形，弯曲性受钢板表层部的变形性能支配。但是，钢板的表面及其正下方因为钢板的表面氧化等的影响，有可能无法测定正确的Mn分布。因而，在本发明中，在接近钢板表面的上述深度位置测定Mn浓度，求出Mn偏析比。EPMA的分析优选如实施例所示那样对由轧制方向上500μm、与轧制方向垂直的方向上总计4mm形成的矩形区域这样的、能够充分评价Mn分布的局部变动的面积进行测定。
镀层
本发明的钢板通过以提高耐腐蚀性等为目的在其一面或者两面的表面上形成镀层，也能够用作表面处理钢板。
形成的镀层既可以是电镀层，或者也可以是熔融镀层。作为电镀层，例示了电镀锌层和电镀Zn-Ni合金层等。作为熔融镀层，例示了熔融镀锌层、合金化熔融镀锌层、熔融镀铝层、熔融镀Zn-Al合金层、熔融镀Zn-Al-Mg合金层及熔融镀Zn-Al-Mg-Si合金层等。这些镀层的附着量(或者厚度)是该种镀层钢板通常所采用的量较佳。镀层根据期望也可以设置两层以上。
接着，说明本发明的钢板的较佳的制造方法。
连续铸造工序
利用转炉、电炉等公知的熔炼方法来熔炼具有上述化学组成的钢液。使距钢坯表面的深度为10mm的位置的凝固速度为100℃/min～1000℃/min而将该钢液连续铸造成200mm～300mm厚的钢坯。
凝固速度：100℃/min～1000℃/min
在连续铸造工序中距钢坯表面的深度为10mm的位置的凝固速度小于100℃/min时，无法使距钢坯表面的深度为钢坯厚度的(1/20)的位置的一次枝晶臂间距(Primary DendriteArm Spacing)微细化，无法充分防止Mn的偏析，存在无法改善钢板的弯曲性的情况。在凝固速度大于1000℃/min时，存在引发钢坯产生表面裂纹的情况。因此，该凝固速度为100℃/min～1000℃/min。
钢坯的厚度：200mm～300mm
在钢坯的厚度小于200mm时，在后述的热轧制及冷轧制中难以确保99.0％以上的总压下率。在钢坯的厚度大于300mm时，在距钢板表面的深度为板厚的(1/20)的位置难以确保小于1.30的Mn偏析比。因此，钢坯的厚度为200mm～300mm。
轧制工序
对利用上述连续铸造工序得到的钢坯实施热轧制而做成热轧钢板，再对该热轧钢板实施冷轧制而做成冷轧钢板。
优选对利用该连续铸造工序得到的钢坯实施在1200～1350℃的温度区域保持20分钟以上的均质化处理，接着，进行精加工温度：800℃～950℃、卷取温度：400℃～750℃的热轧制而做成热轧钢板，再对该热轧钢板进行冷轧制而做成冷轧钢板，使热轧制及冷轧制的总压下率为99.0％以上。
均质化处理温度：1200℃～1350℃，均质化处理时间：20 分钟以上
通过将供于热轧制的钢坯在1200℃以上的温度区域保持20分钟以上，能进一步消除由Mn的偏析引起的不均匀组织，进一步提高钢板的弯曲性。从抑制氧化皮损失、防止加热炉的损伤及提高生产率这样的方面考虑，优选均质化处理温度为1350℃以下。
更优选均质化处理时间为1.0小时～3小时。通过均质化时间为1.0小时以上，能够使Mn偏析比小于1.20，从而能够进一步提高钢板的弯曲性。通过均质化处理时间为3小时以下，能抑制氧化皮损失，能够提高生产率，从而降低制造成本。
精加工温度：800℃～950℃
在热轧制的精加工温度为800℃以上时，能够减小热轧制时的变形阻力，从而能够更容易地进行操作。在精加工温度为950℃以下时，能够更可靠地抑制由氧化皮引起的缺陷，从而能够确保良好的表面性状。
卷取温度：400℃～750℃
在热轧制的卷取温度为400℃以上时，能抑制生成硬质的贝氏体、马氏体，能够容易地进行之后的冷轧制。另外，通过卷取温度为750℃以下，能抑制钢板表面的氧化，能够确保良好的表面性状。
在热轧制工序中，优选利用感应加热等加热粗轧制之后精加工轧制之前的粗棒(bar)，使粗棒的温度在其全长上均匀化。由此，能够抑制钢板的特性变动。
热轧制及冷轧制中的总压下率：99.0％以上
利用上述热轧制工序得到的热轧钢板通常在利用酸洗等常用方法进行了脱氧化皮处理之后，进行冷轧制而做成冷轧钢板。优选使此时的热轧制及冷轧制的总压下率为99.0％以上。在此，总压下率利用下式来计算。
总压下率(％)＝{1-(冷轧钢板的板厚)/(供于热轧制的钢坯的板厚)}×100
在钢板的弯曲加工之后产生的加工部的表面凹凸不仅受到Mn偏析比的影响，还会受到由于凝固偏析而产生的Mn偏析部在之后的轧制工序中沿轧制方向伸展而成的、成为带状区域的Mn浓化带的板厚方向的厚度的影响。通过降低该Mn浓化带的厚度，能够更可靠地抑制加工后的表面凹凸，从而能够改善钢板的弯曲性。因此，使总压下率为99.0％以上的方式非常有效。
为了使连续退火后的钢板组织均匀化，冷轧制的压下率优选为30％以上。另外，从确保钢板的平坦度的方面考虑，优选在酸洗之前或者之后进行压下率为5％以下的轻度轧制来校正形状。另外，通过在酸洗之前进行该轻度轧制，酸洗性升高而能够促进除去表面浓化元素，因此，在熔融镀层钢板的情况下镀层密接性提高，而且，在冷轧钢板的情况下表面性状提高。
连续退火工序
对利用包含上述热轧制及冷轧制的轧制工序得到的冷轧钢板进行连续退火。优选退火温度为750℃～950℃。从生产率的方面考虑，直到再结晶退火温度为止的升温速度为1℃/sec以上。
退火温度：750℃～950℃
在退火温度为750℃以上时，能抑制未再结晶组织残留，能够可靠地得到均匀的组织，因此，进一步提高了弯曲性。另外，通过退火温度为950℃以下，能抑制退火炉的损伤，提高生产率。
为了完全除去未再结晶组织，稳定地确保良好的弯曲性，优选退火时间为10秒钟以上。从生产率的方面考虑，优选退火时间为300秒以下。
为了抑制导致成本升高的合金元素添加，并确保590MPa以上的较高的抗拉强度，优选退火之后的冷却使从650℃到550℃的平均冷却速度为5℃/sec以上。
优选对退火之后(实施了熔融镀锌的情况下是镀层之后)的钢板进行调质轧制。通过进行调质轧制，能够抑制产生屈服点伸长，并防止冲压时的热粘、卡住。优选调质轧制的伸长率为0.05％～1％。
镀层工序
在对钢板的表面实施熔融镀锌的情况下，在退火工序中，优选退火后的冷却在460℃～550℃停止，将退火后的钢板立即浸渍于熔融镀液中连续地进行镀层。在此时的冷却停止温度小于460℃时，浸入镀液时的散热变大，有时难以进行镀层作业。在冷却停止温度大于550℃的情况下，有时也难以进行镀层作业。
熔融镀锌利用常用方法进行即可。将钢板浸渍于例如410℃～490℃的熔融镀锌液中，在刚刚从镀液出来之后立即利用气体擦拭喷嘴等控制镀层附着量。
也可以在浸渍于熔融镀锌液中之后实施合金化处理。在实施合金化处理的情况下，优选合金化处理温度为460℃～600℃。在合金化处理温度小于460℃时，产生合金化未处理部分，钢板的表面性状易于变差。在合金化处理温度大于600℃时，镀层覆膜易于产生粉末。
在制造电镀钢板的情况下，按照常用方法，在适当的表面调整处理之后对退火之后冷却的钢板实施电镀。
在熔融镀层或者电镀之后，根据用途，也可以对得到的镀层钢板实施周知的后置处理(例如化学形成处理、润滑处理等)。
采用本发明的制造方法，能够容易地制造距钢板表面的深度为板厚的(1/20)的位置的Mn偏析比小于1.30、高强度且弯曲性优良的钢板及表面处理钢板。
实施例1
利用转炉熔炼具有表1所示的化学组成的钢。接着，通过在使距钢坯表面的深度为10mm的位置的凝固速度为表2所示的条件下进行连续铸造，制作成厚度为245mm的钢坯。
在表2所示的条件下对该钢坯进行热轧制，之后进行酸洗，再在表2所示的条件下进行冷轧制，从而得到了板厚1.2mm的冷轧钢板。
表1
表2
Figure BPA00001405709300171
从得到的冷轧钢板上采集热处理用试验件，如表3所示那样进行相当于连续退火设备或者连续熔融镀锌设备的加热曲线的热处理。
表3
Figure BPA00001405709300181
利用EPMA对在各种制造条件下得到的供试验用冷轧钢板(在表3所示的条件下实施了热处理的钢板)进行分析，调查了Mn分布。另外，对该供试验用冷轧钢板进行拉伸试验及弯曲棱线为轧制方向的弯曲试验，评价了机械特性。
实验方法
平均凝固速度
利用苦味酸对得到的钢坯的截面进行蚀刻，在自钢坯表皮向内部10mm的位置测定5处二次枝晶臂间距λ(μm)，根据下式，由该值计算出钢坯的液相线温度～固相线温度内的冷却速度A(℃/min)。
λ＝710×A-0.39
EPMA分析
对各试验用冷轧钢板的轧制面进行磨削及抛光研磨，制作使距表面的深度为板厚的(1/20)的位置的分析面呈现出来的分析用样品，利用EPMA调查了Mn分布。选择不含有MnS的区域，使射线束直径为10μm，测定由在轧制方向上500μm、与轧制方向垂直的方向上总计4mm形成的区域，解析与轧制方向垂直的方向上的在500μm宽度范围内平均的Mn浓度分布。根据得到的Mn浓度分布，由平均的Mn浓度(Mnav)和最大Mn浓度(Mnmax)来计算Mn偏析比(Mnmax/Mnav)。
拉伸试验
从各供试验用冷轧钢板上沿与轧制方向垂直的方向采集JIS 5号拉伸试验片，测定了抗拉强度(TS)。
弯曲试验
从各供试验用冷轧钢板上使弯曲棱线为轧制方向地采集了垂直于轧制方向的方向与长度方向一致的弯曲试验片(宽度40mm×长度100mm×板厚1.2mm)。实施夹着厚度2.4mm的钢板的180°弯曲试验(弯曲半径1.0t)，通过目测确认了是否有裂纹。对于没有裂纹的冷轧钢板，对与上述同样地采集的弯曲试验片进一步实施夹着厚度1.2mm的钢板的180°弯曲试验(弯曲半径0.5t)，同样地确认是否有裂纹。对在该试验中也没有裂纹的冷轧钢板进一步实施不夹着钢板的180°弯曲试验(密接弯曲试验，弯曲半径0t)，同样地确认是否有裂纹。
通过用夹着的钢板的板厚除以弯曲试验片的板厚的两倍(2.4mm)，求出用板厚(t)表示的弯曲半径，求出试验之后未看到裂纹的情况下的最小弯曲半径(表4中表示为Rmin)。在弯曲半径为1.0t且产生了裂纹的情况下，最小弯曲半径＞1.0t。
弯曲变形后的表面性状
在上述弯曲试验中，从最小弯曲半径为1.0t以下的各冷轧钢板使弯曲棱线为轧制方向地采集了垂直于轧制方向的方向与长度方向一致的弯曲试验片(宽度40mm×长度60mm×板厚1.2mm)。通过用在顶端具有1.2mm的半径的90°的冲头冲压该试验片，实施90°V形弯曲试验(弯曲半径1.0t)，通过目测确认表面是否有凹凸。表面性状的评价将具有凹凸的状况视为不良，将没有凹凸的状况视为良好。针对表面性状良好且上述弯曲试验中的最小弯曲半径为0.5以下的冷轧钢板，对与上述同样地采集的试验片进一步实施用在顶端具有0.6mm的半径的90°的冲头冲压进行的90°V形弯曲试验(弯曲半径0.5t)，通过目测确认表面是否有凹凸。表面性状的评价与上述相同。
试验结果的说明
将这些结果表示在表4中。
表4
N.D.：未测定
表4中的供试验件No.1～3、7、8、10～17、20～27、29～31、33～40及42是完全满足本发明的条件的本发明例的钢板。
相对于此，供试验件No.4及18由于连续铸造工序中的距表面的深度为10mm的位置的凝固速度小于本发明所规定的下限值，因此，Mn偏析比大于1.30，弯曲性较差或者弯曲变形后的表面性状不良。
供试验件No.6、19及41由于不含有Bi，因此，Mn偏析比大于1.30，弯曲性较差或者弯曲变形后的表面性状不良。
供试验件No.5、9、28及32由于C含有量或者Mn含有量小于本发明所规定的下限值，因此，无法得到期望的抗拉强度。
本发明例的钢板的抗拉强度均为590MPa以上，弯曲性及弯曲变形后的表面性状良好。特别是，钢板1、7、8、10～17、20～24、26、27、30、31、33及35～40由于Bi含有量处于上述优选范围即0.0010％～0.05％，均质化处理温度及均质化处理时间处于上述优选范围即1200℃～1350℃、1.0小时～3小时，并且，Mn偏析比小于1.20，因此，抗拉强度为590MPa以上，弯曲性更加优良。

Claims (8)

1.一种钢板，其特征在于，
该钢板具有下述化学组成：C、Si、Mn、P、S、sol.Al、N、Bi、Ti、Nb、V、Cr、Mo、Cu、Ni、Ca、Mg、REM、Zr及B的含有量按质量％计为C：0.03％～0.20％、Si：0.005％～2.0％、Mn：1.2％～3.5％、P≤0.1％、S≤0.01％、sol.Al：0.001％～1.0％、N≤0.01％、Bi：0.0001％～0.05％、Ti：0～0.3％、Nb：0～0.3％、V：0～0.3％、Cr：0～1％、Mo：0～1％、C u：0～1％、Ni：0～1％、C a：0～0.01％、Mg：0～0.01％、REM：0～0.01％、Zr：0～0.01％及B：0～0.01％，而且，由距钢板表面的深度为板厚的(1/20)的位置的平均Mn浓度(Mnav)和最大Mn浓度(Mnmax)计算出的Mn偏析比(Mnmax/Mnav)小于1.30。
2.根据权利要求1所述的钢板，其特征在于，
上述化学组成按质量％计含有从由Ti：0.003％～0.3％、Nb：0.003％～0.3％及V：0.003％～0.3％构成的组中选出的一种或者两种以上。
3.根据权利要求1或2所述的钢板，其特征在于，
上述化学组成按质量％计含有从由Cr：0.01％～1％、Mo：0.01％～1％、Cu：0.01％～1％及Ni：0.01％～1％构成的组中选出的一种或者两种以上。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的钢板，其特征在于，
上述化学组成按质量％计含有从由Ca：0.0001％～0.01％、Mg：0.0001％～0.01％、REM：0.0001％～0.01％及Zr：0.0001％～0.01％构成的组中选出的一种或者两种以上。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的钢板，其特征在于，
上述化学组成按质量％计含有B：0.0003％～0.01％。
6.一种表面处理钢板，其特征在于，
该表面处理钢板包括权利要求1～5中任一项所述的钢板和形成在该钢板的表面中的至少一个表面上的镀层。
7.一种钢板的制造方法，其特征在于，
该制造方法包括下述工序(A)～(C)：
(A)连续铸造工序，使距表面的深度为10mm的位置的凝固速度为100℃/min～1000℃/min而将具有权利要求1～5中任一项所述的化学组成的钢液铸造成200mm～300mm厚度的钢坯；
(B)轧制工序，该轧制工序包括热轧制和冷轧制，对利用上述连续铸造工序得到的钢坯实施热轧制而做成热轧钢板，再对上述热轧钢板实施冷轧制而做成冷轧钢板；
(C)连续退火工序，在750℃～950℃的温度区域中对利用上述轧制工序得到的轧制钢板实施再结晶退火。
8.一种表面处理钢板的制造方法，其特征在于，
对利用权利要求7所述的制造方法得到的钢板实施在该钢板的表面中的至少一个表面上形成镀层的镀层处理。
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