CN102666923A - 高强度冷轧钢板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供具有良好的化学转化处理性的拉伸强度为590MPa以上的高强度冷轧钢板及其制造方法。本发明的高强度冷轧钢板以质量%计含有C：0.05~0.3%、Si：0.6~3.0%、Mn：1.0~3.0%、P：0.1%以下、S：0.05%以下、Al：0.01~1%、N：0.01%以下，余量由Fe和不可避免的杂质构成。还原铁以40%以上的覆盖率存在于钢板表面。在制造时，冷轧后进行氧化处理，在氧浓度为1000ppm以上的气氛下对钢板进行第一次加热，直至钢板温度达到630℃以上，接着，在氧浓度低于1000ppm的气氛下对钢板进行第二次加热，直至钢板温度达到700℃以上。接着，利用露点为-25℃以下、1~10体积%H2+余量N2气体气氛的炉进行退火。

Description

高强度冷轧钢板及其制造方法
技术领域
本发明涉及实施磷酸盐处理等化学转化处理后进行涂装而使用的汽车用高强度冷轧钢板及其制造方法，特别是涉及利用了Si的强化能力的拉伸强度为590MPa以上且化学转化处理性优良的高强度冷轧钢板及其制造方法。
背景技术
近年来，从汽车的轻量化的观点出发，对具有拉伸强度为590MPa以上的高强度的冷轧钢板的需求一直在增加。此外，对于汽车用冷轧钢板而言，进行涂装后使用，作为该涂装的前处理，实施磷酸盐处理等化学转化处理。该冷轧钢板的化学转化处理是用于确保涂装后的耐腐蚀性的重要处理之一。
为了提高冷轧钢板的强度，添加Si是有效的。但是，对于添加有Si的钢板(高强度冷轧钢板)而言，在连续退火时，即使在不发生Fe的氧化(即将Fe氧化物还原)的还原性的N2+H2气体气氛中，Si也会发生氧化而在钢板最表面上形成Si氧化物(SiO2)的薄膜。由于该Si氧化物(SiO2)的薄膜阻碍化学转化处理中的化学转化被膜的生成反应，因此，出现不生成化学转化被膜的微小区域(以下也称为“未覆盖区(スケ)”)，从而使化学转化处理性降低。
针对上述情况，作为改善高强度冷轧钢板的化学转化处理性的现有技术，专利文献1中记载了下述方法：在氧化性气氛中使钢板温度达到350~650℃而在钢板表面形成氧化膜，然后，在还原性气氛中加热至再结晶温度，并冷却。
此外，专利文献2中记载了下述方法：对于以质量%计含有0.1%以上的Si和/或1.0%以上的Mn的冷轧钢板，在400℃以上的钢板温度下、铁的氧化气氛下在钢板表面形成氧化膜，然后，在铁的还原气氛下对上述钢板表面的氧化膜进行还原。
进而，专利文献3中记载了一种高强度冷轧钢板，其特征在于，在含有0.1重量%以上且3.0重量%以下的Si的高强度冷轧钢板表层的晶界和/或晶粒内具有对改善化学转化处理性等有效的氧化物。专利文献4中记载了一种磷酸盐处理性优良的钢板，其中，在利用电子显微镜在50000倍以上的倍率下对与钢板表面垂直的方向的截面进行观察时，含Si氧化物在钢板表面长度10μm内所占的比例以任意选择的5处的平均计为80%以下。专利文献5中记载了一种化学转化处理性优良的高强度冷轧钢板，其中，以质量%计含有C：大于0.1%、Si：0.4%以上，Si含量(质量%)/Mn含量(质量%)为0.4以上，拉伸强度为700MPa以上，钢板表面的以Si为主要成分的Si基氧化物的表面覆盖率为20面积%以下，并且在上述Si基氧化物的覆盖区域内与该区域内切的最大圆的直径为5μm以下。专利文献6中记载了化学转化处理性优良的高张力钢板，以质量%计含有C：0.01~0.3%、Si：0.2~3.0%、Mn：0.1~3.0%、Al：0.01~2.0%且拉伸强度为500MPa以上，其特征在于，该钢板表面的晶粒的平均粒径为0.5μm以下，并且在将该钢板表面的宽度10μm以上的观察区域加工成截面TEM观察用薄片并在能够观察到10nm以下的氧化物的条件下通过TEM观察来测定该薄片试样时，含有以总量计为70质量%以上的选自二氧化硅和硅酸锰中的一种或两种的氧化物，相对于从上述截面观察到的粒界区域表面存在30%以下，以距该钢板表面的深度为0.1~1.0μm的范围内存在的上述氧化物的粒径为0.1μm以下。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭55-145122号公报
专利文献2：日本特开2006-45615号公报
专利文献3：日本专利第3386657号公报
专利文献4：日本专利第3840392号公报
专利文献5：日本特开2004-323969号公报
专利文献6：日本特开2008-69445号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是，对于专利文献1的制造方法而言，通过氧化的方法在钢板表面形成的氧化膜的厚度存在差异，不能充分地发生氧化或者氧化膜变得过厚，在之后的还原性气氛中的退火中，发生氧化膜的残留或剥离，有时使表面性状变差。虽然在实施例中记载了在大气中进行氧化的技术，但在大气中的氧化存在如下问题：氧化物较厚地生成而难以进行之后的还原，或者需要高氢浓度的还原气氛等。
专利文献2的制造方法为如下方法：在400℃以上的温度下使用空气比为0.93以上且1.10以下的直火燃烧器对钢板表面的Fe进行氧化，然后，在使Fe氧化物还原的N2+H2气体气氛下进行退火，由此，抑制使化学转化处理性降低的SiO2在最表面上氧化，从而在最表面上形成Fe的还原层。专利文献2中，并未具体地记载利用直火燃烧器时的加热温度，在含有大量(0.6%以上)Si的情况下，比Fe更容易氧化的Si的氧化量增多而使Fe的氧化受到抑制，或者使Fe的氧化本身变得过少。结果，还原后的表面Fe还原层的形成不充分，有时在还原后的钢板表面上存在SiO2而产生化学转化被膜的未覆盖区。
专利文献3的钢板为通过使Si氧化物在钢板的内部形成并除去表面的Si氧化物来改善化学转化处理性的钢板。对于制造方法而言，在对钢板进行冷轧的前阶段的热轧时，在高温(实施例中，620℃以上为良好)下进行卷取，并利用该热量使Si氧化物在钢板的内部形成，但卷取后的卷材由于外侧的冷却速度快而内侧的冷却速度慢，因此存在如下问题：钢板长度方向的温度的波动大，从而难以在整个卷材长度上得到均匀的表面质量。
虽然专利文献4、5和6中规定的方法不同，但都是对覆盖表面的Si氧化物量的上限作出规定的钢板。作为制造方法，在连续退火的升温中或均热中将还原性的N2+H2气体气氛的露点(或(水蒸气分压/氢气分压)的比，以下也称为水蒸气氢气分压比)控制在一定范围内，从而使Si在钢板内部氧化。该露点范围在专利文献4中记载为-25℃以上，在专利文献5中记载为-20℃~0℃。专利文献6中，采用在预热、升温、再结晶化各工序中对水蒸气氢气分压比的范围进行限制的方法。在上述方法中，需要通过导入水蒸气或空气等将一般而言露点为-25℃以下的N2+H2气体气氛的露点控制在较高水平，但这从操作控制性的观点而言存在问题，结果无法稳定地得到良好的化学转化处理性。此外，提高露点(或提高水蒸气氢气分压比)时，会提高气氛的氧化性，因此，有时会加速炉壁和炉内的轧辊劣化或者在钢板表面上产生称为啄印(ピツクアツプ)缺陷的氧化皮缺陷等问题。
鉴于上述情况，本发明的目的在于提供即使不对均热炉的还原性气氛的露点或水蒸气氢气分压比进行控制、并且即使含有0.6%以上的Si也具有良好的化学转化处理性的拉伸强度为590MPa以上的高强度冷轧钢板及其制造方法。
用于解决问题的方法
本发明人为了解决问题而进行了深入研究，结果得到以下的见解。
通过控制氧化处理后的氧化物的氧化量和最终在表面上形成的还原铁的覆盖率，能够改善含有0.6%以上的Si的高强度冷轧钢板的化学转化处理性。
另外，由于进行了上述控制，因此，能够在通过控制氧化处理时的气氛的氧浓度来改善化学转化处理性的同时，制造拉伸强度(以下有时称为TS)为590MPa以上、强度与伸长率的平衡(以下有时称为TS×El)为18000MPa·%以上的化学转化处理性优良高强度冷轧钢板。
本发明基于以上的见解而完成，其主旨如下。[1]一种高强度冷轧钢板，其特征在于，具有如下成分组成：以质量%计含有C：0.05~0.3%、Si：0.6~3.0%、Mn：1.0~3.0%、P：0.1%以下、S：0.05%以下、Al：0.01~1%、N：0.01%以下，余量由Fe和不可避免的杂质构成；并且还原铁以40%以上的覆盖率存在于钢板表面。
[2]如上述[1]所述的高强度冷轧钢板，其特征在于，以质量%计还含有Cr：0.01~1%、Mo：0.01~1%、Ni：0.01~1%、Cu：0.01~1%中的一种或两种以上。
[3]如上述[1]或[2]所述的高强度冷轧钢板，其特征在于，以质量%计还含有Ti：0.001~0.1%、Nb：0.001~0.1%、V：0.001~0.1%中的一种或两种以上。
[4]如上述[1]~[3]中任一项所述的高强度冷轧钢板，其特征在于，以质量%计还含有B：0.0003~0.005%。
[5]一种高强度冷轧钢板的制造方法，其特征在于，对具有上述[1]~[4]中任一项所述的成分组成的钢进行热轧、酸洗，然后进行冷轧，接着在进行氧化处理、退火，其中，上述氧化处理，在氧浓度为1000ppm以上的气氛下对钢板进行第一次加热，直至钢板温度达到630℃以上，接着，在氧浓度低于1000ppm的气氛下对钢板进行第二次加热，直至钢板温度达到700℃以上，上述退火，利用露点为-25℃以下、1~10体积%H2+余量N2气体气氛的炉进行均热退火。
[6]如上述[5]所述的高强度冷轧钢板的制造方法，其特征在于，上述氧化处理中的上述第二次加热在钢板温度为800℃以下的条件下进行。
[7]如上述[5]或[6]所述的高强度冷轧钢板的制造方法，其特征在于，上述热轧后，在520℃以上的卷取温度下进行卷取。
[8]如上述[5]或[6]所述的高强度冷轧钢板的制造方法，其特征在于，上述热轧后，在580℃以上的卷取温度下进行卷取。
需要说明的是，本说明书中，表示钢成分的%全部为质量%。此外，本发明中，“高强度冷轧钢板”是指拉伸强度TS为590MPa以上的冷轧钢板。
发明效果
根据本发明，能够得到拉伸强度为590MPa以上且化学转化处理性优良的高强度冷轧钢板。而且，本发明的高强度冷轧钢板的TS×El为18000MPa·%以上，加工性也优良。
此外，对于本发明而言，由于能够在不需要特别将露点控制在较高水平的条件下得到拉伸强度为590MPa以上的化学转化处理性优良的高强度冷轧钢板，因此，在操作控制性的方面是有利的，此外，使加速炉壁和炉内的轧辊劣化、或者在钢板表面产生称为啄印的氧化皮缺陷的问题也得到改善。
具体实施方式
以下，对本发明进行详细说明。
首先，对作为本发明对象的钢板的化学成分的限定理由进行说明。需要说明的是，涉及成分的“%”在没有特别说明的前提下表示质量%。
C：0.05~0.3%
C具有用于将金属组织控制为铁素体-马氏体、铁素体-贝氏体-残余奥氏体等而得到期望的材质的固溶强化能力和马氏体生成能力。为了得到上述效果，需要含有0.05%以上的C。优选含有0.10%以上。另一方面，过量添加C时，钢板的加工性显著降低，因此使上限为0.3%。
Si：0.6~3.0%
Si是提高钢板的强度而不会降低加工性的元素。为了得到该效果，需要含有0.6%以上的Si。低于0.6%时，加工性即TS×El变差。优选为大于1.10%。但是，超过3.0%时，钢板的脆化显著，加工性变差，而且化学转化处理性也变差，因此使上限为3.0%。
Mn：1.0~3.0%
Mn具有用于将金属组织控制为铁素体-马氏体、铁素体-贝氏体-残余奥氏体等而得到期望的材质的固溶强化能力和马氏体生成能力。为了得到上述效果，需要含有1.0%以上的Mn。另一方面，过量添加Mn时，钢板的加工性显著降低，因此使上限为3.0%以下。
P：0.1%以下
P是对钢的强化有效的元素，但超过0.1%而过量添加时，会由于晶界偏析而引起脆化，使耐碰撞性变差，并且使耐腐蚀性变差。因此，使P为0.1%以下。优选为0.015%以下。
S：0.05%以下
S形成MnS等夹杂物而导致耐碰撞性变差、沿焊接部的金属流线产生裂纹，并且使耐腐蚀性变差。优选尽量地降低，使其为0.05%以下。优选为0.003%以下。
Al：0.01~1%
Al作为脱氧材料而添加。低于0.01%时，作为脱氧材料的效果不充分。另一方面，超过1%时，其效果饱和而变得不经济。因此，使Al为0.01%以上且1%以下。
N：0.01%以下
N是使钢的耐时效性最大程度地劣化的元素。优选尽量地降低，使其为0.01%以下。
余量为Fe和不可避免的杂质。
在含有上述成分组成的基础上，为了提高强度与延展性的平衡，可以含有Cr：0.01~1%、Mo：0.01~1%、Ni：0.01~1%、Cu：0.01~1%中的一种或两种以上。
另外，为了提高钢板的强度，可以含有Ti：0.001~0.1%、Nb：0.001~0.1%、V：0.001~0.1%中的一种或两种以上。
进而，为了提高原材料的强度和涂装烧结后的强度，可以含有0.0003~0.005%的B。
接下来，对氧化处理后的氧化物及其氧化量、退火后最终在钢板表面形成的还原铁的覆盖率进行说明。
在进行氧化处理后进行退火的情况下，通过氧化处理形成的铁氧化物经过退火工序而被还原，以还原铁的形式覆盖冷轧钢板。本申请的还原铁是指如上形成的还原铁。对于如上形成的还原铁，Si等阻碍化学转化处理性的元素的含有率低。例如，对于Si而言，与钢板中的Si浓度相比，还原铁所含的Si浓度更小。因此，由上述还原铁来覆盖钢板表面作为提高化学转化处理性的手段是非常有效的。在该退火后形成的还原铁以40%以上的覆盖率存在于冷轧钢板的表面的情况下，能够得到良好的化学转化处理性。
对于还原铁的覆盖率，可以通过使用扫描电子显微镜(SEM)对反射电子图像进行观察来测定。反射电子图像具有原子序号越大的元素能以越白的衬度被观察到的特征，因此，被还原铁覆盖的部分以白色被观察到。此外，对于未被还原铁覆盖的部分，在含有0.6%以上的Si的高强度冷轧钢板的情况下，由于Si等在表面以氧化物的形式形成，因此以黑色被观察到。因此，通过图像处理来求出白色部分的面积率，由此可以求出还原铁的覆盖率。
此外，为了使还原铁以40%以上的覆盖率在冷轧钢板表面上形成，氧化处理后所形成的冷轧钢板表面的氧化物的氧化量是重要的。通过在钢板表面上形成以氧化量计为0.1g/m2以上的氧化物，能够使还原铁的覆盖率为40%以上。在氧化量低于0.1g/m2时，无法形成40%以上的还原铁，从而使化学转化处理性变差。需要说明的，上述氧化量为氧化处理后的钢板表面的氧量。
需要说明的是，氧化量例如可以通过使用标准物质的荧光X射线元素分析法等来测定。
此外，所形成的铁的氧化物的种类没有特别限定，主要形成氧化亚铁锈层(FeO)、四氧化三铁锈层(Fe3O4)、三氧化二铁锈层(Fe2O3)。
进而，在含有0.6%以上的Si的本发明的高强度冷轧钢板的情况下，含Si的氧化物与上述铁的氧化物同时形成。该含Si的氧化物主要是SiO2和/或(Fe、Mn)2SiO4。
虽然机制尚未明确，但已知的是，在氧化处理后得到0.1g/m2以上的氧化量且生成(Fe、Mn)2SiO4的情况下，还原铁以40%以上的覆盖率在钢板表面上形成。在仅形成SiO2作为含Si的氧化物的情况下，还原铁的覆盖率降低而无法得到40%以上的覆盖率。但是，以(Fe、Mn)2SiO4的形式生成作为含Si的氧化物时，即使同时存在一定程度的SiO2，还原铁的覆盖率也会增加，能够得到40%以上的覆盖率。
判断上述氧化物的存在状态的方法没有特别限定，红外分光光度法(IR)是有效的。对出现在作为SiO2特征的1230cm-1附近以及作为(Fe、Mn)2SiO4特征的1000cm-1附近的峰进行确认，由此可以判断氧化物的存在状态。
接着，对本发明的高强度冷轧钢板的制造方法进行说明。
对上述成分组成的钢进行热轧，接着进行酸洗，然后实施冷轧，实施氧化处理，然后进行退火。氧化处理之前的冷轧钢板的制造方法没有特别限定，可以使用公知的方法。此外，对于上述氧化处理，在氧浓度为1000ppm以上的气氛下对钢板进行第一次加热，直至钢板温度达到630℃以上，接着，在氧浓度低于1000ppm的气氛下对钢板进行第二次加热，直至钢板温度达到700℃以上，对于上述退火，利用露点为-25℃以下、1~10体积%H2+余量N2气体气氛的炉进行均热退火。
以下进行详细说明。
热轧可以在通常进行的范围内进行。
热轧后的卷取优选在520℃以上的温度下进行。更优选为580℃以上。
本发明中，作为氧化处理后在钢板表面上形成的氧化物的(Fe、Mn)2SiO4在改善化学转化处理性的方面是重要的。因此，对卷取温度和氧化处理后的(Fe、Mn)2SiO4的生成情况进行调查后可知，在将卷取温度设定为520℃以上进行卷取、冷轧的情况下，氧化处理时容易生成(Fe、Mn)2SiO4，从而使化学转化处理性得到改善。该机制尚未明确，但通过提高卷取温度，可以促进钢板表面的氧化，特别是可以促进作为易氧化性元素的Si的氧化。认为由于在冷轧前将上述氧化物除去，因此其结果是，钢板表面的固溶Si浓度降低，从而在氧化处理时(Fe、Mn)2SiO4比SiO2更容易生成。就卷取后促进氧化的方面而言，更优选为580℃以上。
接着，实施酸洗、冷轧。
接着进行氧化处理。该氧化处理在本发明中是重要的条件，通过在下述条件下进行氧化处理，能够控制氧化处理后的氧化物的氧化量和最终在表面上形成的还原铁的覆盖率，从而能够改善含有0.6%以上的Si的高强度冷轧钢板的化学转化处理性。
对于氧化处理而言，在氧浓度为1000ppm以上的气氛下对钢板进行第一次加热，直至钢板温度达到630℃以上，接着，在氧浓度低于1000ppm的气氛下对钢板进行第二次加热，直至钢板温度达到700℃以上。由此，能够在钢板表面上形成以氧化量计为0.1g/m2以上的氧化物，而且能够使(Fe、Mn)2SiO4与铁氧化物一同生成。
利用氧浓度为1000ppm以上的气氛的加热炉的第一次加热具有在高氧浓度气氛下促进氧化反应而形成SiO2的效果，加热至钢板温度达到630℃以上且优选加热至650℃以上是有效的。
此时的氧浓度低于1000ppm时，难以确保氧化量为0.1g/m2以上。
此外，利用氧浓度低于1000ppm的气氛的加热炉的第二次加热具有在高温、低氧浓度气氛下促进代替SiO2的(Fe、Mn)2SiO4的生成的效果。此时的氧浓度为1000ppm以上时，不会生成(Fe、Mn)2SiO4，结果，还原铁的覆盖率降低。此外，在钢板温度低的情况下也不会生成(Fe、Mn)2SiO4。而且，在钢板温度低的情况下，从确保氧化量的方面而言也存在问题。由此，在氧浓度低于1000ppm的气氛下对钢板进行第二次加热，直至钢板温度达到700℃以上。
但是，使其过度氧化时，在随后的退火工序中的还原性气氛炉中，Fe氧化物剥离，成为啄印的原因，因此，优选上述氧化处理在钢板温度为800℃以下的条件下进行。
用于氧化处理的加热炉没有特别限定，优选使用具备直火燃烧器的加热炉。直火燃烧器是指将使作为铸铁厂的伴生气体的焦炉气(COG)等燃料与空气混合而燃烧后的燃烧器火焰直接对准钢板表面而对钢板进行加热的燃烧器。直火燃烧器与辐射方式的加热相比，钢板的升温速度更快，因此，具有能够缩短加热炉的炉长或者加快作业线速的优点。进而，对于直火燃烧器而言，将空气比设定为0.95以上来增加空气相对于燃料的比例时，未燃烧的氧残留在火焰中，利用该氧能够促进钢板的氧化。因此，调节空气比时，能够控制气氛的氧浓度。此外，直火燃烧器的燃料可以使用COG、液化天然气(LNG)等。除此以外，氧化处理也可以使用红外线加热炉等炉。
对钢板实施如上所述的氧化处理后进行退火。该退火与上述氧化处理相同，是本发明中重要的条件，通过在下述条件下进行退火，能够控制最终在表面上形成的还原铁的覆盖率，从而能够改善含有0.6%以上的Si的高强度冷轧钢板的化学转化处理性。
对于退火而言，向利用露点为-25℃以下、1~10体积%H2+余量N2气体气氛的炉进行均热退火的退火炉中导入的气氛气体为1~10体积%H2+余量N2气体。将气氛气体的H2%限定于1~10体积%，这是因为，低于1体积%时，H2不足以将钢板表面的Fe氧化物还原，另外，即使超过10体积%，Fe氧化物的还原也会饱和，因此过量的H2变得浪费。
将露点设定为-25℃以下。露点超过-25℃时，因炉内的H2O的氧而引起的氧化变得显著，从而过度引起Si的内部氧化。
由此，退火炉内成为Fe的还原性气氛，从而引起通过氧化处理生成的Fe氧化物发生还原。此时，由于还原而与Fe分离的氧的一部分扩散到钢板内部，与Si反应，由此引起SiO2的内部氧化。但是，Si在钢板内部发生氧化时，发生化学转化处理反应的钢板最表面的Si氧化物减少，因此，钢板最表面的化学转化处理性变良好。
进而，从调整材质的观点出发，优选退火在钢板温度为750℃至900℃的范围内进行。均热时间优选为20秒至180秒。
退火后的工序因品种而不同，可以适当进行。本发明中，退火后的工序没有特别限定。例如，退火后利用气体、水气(指与空气混合而成的雾状的水)、水等进行冷却，根据需要实施150℃~400℃的回火。冷却后或回火后，为了调整表面性状，可以进行使用盐酸或硫酸等的酸洗。而且，均热退火中使用的炉也没有特别限定，可以使用辐射管式加热炉或红外加热炉等。
实施例1
将具有表1所示的化学成分的钢坯加热至1100~1200℃，然后实施热轧，在530℃下进行卷取。接着，通过公知的方法进行酸洗、冷轧，制造厚度为1.5mm的钢板。使用具备直火燃烧器的加热炉在表2所示的条件下对该钢板进行氧化处理。直火燃烧器的燃料使用COG，通过对空气比进行各种变更来调节气氛的氧浓度。此外，使用荧光X射线分析法来测定此时形成的氧化量。并且，利用红外分光光度法对与铁氧化物一同形成的含Si的氧化物进行分析。通过在作为(Fe、Mn)2SiO4特征的1000cm-1附近有无峰来判断(Fe、Mn)2SiO4的存在。然后，使用红外加热炉在表2所示的条件下进行加热退火而得到高强度冷轧钢板。退火后的冷却如表2所示，利用水、水气或气体进行冷却。此时，在水冷却的情况下，冷却至水温后，再加热至表2所示的保持温度并进行保持。此外，在水气、气体冷却的情况下，冷却至表2所示的保持温度，然后直接进行保持。进而，利用表2所示的酸进行酸洗。
酸洗条件如下。
盐酸酸洗：酸浓度1~20%、液温30~90℃、酸洗时间5~30秒
硫酸酸洗：酸浓度1~20%、液温30~90℃、酸洗时间5~30秒
表1
单位：质量%
  钢标号   C   Si   Mn   P   S   Al   N   Ti   Nb   V   Cr   Mo   Cu   Ni   B
  A   0.12   1.4   1.9   0.02   0.003   0.01   0.004   -   -   -   -   -   -   -   -
  B   0.08   1.6   2.5   0.01   0.002   0.03   0.003   0.03   -   -   -   -   -   -   0.0013
  C   0.15   0.9   1.6   0.02   0.005   0.02   0.005   -   0.05   -   0.35   -   -   -   -
  D   0.05   0.6   1.1   0.03   0.001   0.05   0.004   0.01   -   0.05   -   0.12   -   -   -
  E   0.20   1.5   2.5   0.02   0.002   0.01   0.007   0.05   -   -   0.01   0.01   -   -   0.0033
  F   0.10   1.2   2.1   0.03   0.04   0.03   0.004   -   0.005   0.01   -   -   -   -   0.0003
  G   0.04   1.2   1.2   0.01   0.002   0.03   0.005   -   -   -   -   -   -   -   -
  H   0.25   1.3   2.9   0.02   0.003   0.04   0.003   -   -   -   -   -   -   -   -
  I   0.15   0.4   1.6   0.02   0.001   0.03   0.003   -   0.02   -   -   -   -   -   -
  J   0.09   2.9   1.8   0.01   0.002   0.45   0.002   -   -   -   -   -   0.4   0.2   -
  K   0.08   3.2   1.6   0.03   0.004   0.04   0.003   -   -   -   -   -   -   -   -
  L   0.06   1.8   0.9   0.02   0.004   0.03   0.003   -   -   -   -   -   -   -   0.0005
  M   0.13   2.6   3.1   0.01   0.003   0.05   0.005   -   -   -   -   -   -   -   -
  N   0.12   1.3   2.0   0.01   0.002   0.03   0.004   -   -   -   -   -   -   -   0.0008
通过下述方法对如上得到的高强度冷轧钢板的机械特性、还原铁的覆盖率和化学转化处理性进行评价。
从轧制方向和直角方向裁取JIS5号试验片(JISZ2201)，根据JISZ2241来测试机械特性。作为涂装烧结处理后的强度，进行5%预应变后，在170℃下保持20分钟，然后调查再拉伸中的拉伸强度(TSBH)，与初始拉伸强度(TS0)进行比较，将其差定义为ΔTS(TSBH-TS0)。加工性通过TS×El的值来进行评价。
还原铁的覆盖率通过使用扫描电子显微镜(SEM)进行反射电子图像的观察来进行。此时的加速电压为5kV，在300倍下对任意的5个视野进行观察。通过图像处理将观察到的图像二值化，将白色部分的面积率作为还原铁的覆盖率。
化学转化处理性的评价方法记载如下。
化学转化处理液使用日本帕卡濑精公司制造的化学转化处理液(パルボンドL3080(注册商标))，通过下述方法来实施化学转化处理。
利用日本帕卡濑精公司制造的脱脂液フアインクリ一ナ(注册商标)进行脱脂，然后水洗，接着利用日本帕卡濑精公司制造的表面调整液プレパレンZ(注册商标)进行30秒的表面调整，在43℃的化学转化处理液(パルボンドL3080)中浸渍120秒，然后水洗，用热风进行干燥。
利用扫描电子显微镜(SEM)在500倍的倍率下对化学转化被膜随机地观察5个视野，通过图像处理来测定化学转化被膜的未覆盖面积率(以下，记为“未覆盖面积率”)，利用未覆盖面积率进行以下的评价。◎、○为合格水平。
◎：5%以下
○：超过5%且在10%以下
×：超过10%
将由上得到的结果连同制造条件一并示于表2中。
表2
Figure BDA00001802950900181
由表2可知，本发明例中，拉伸强度(TS)为590MPa以上且强度与伸长率的平衡(TS×El)为18000MPa·%以上，强度高，并且得到良好的加工性和良好的化学转化处理性。另一方面，比较例的化学转化处理性差。
实施例2
将具有表1所示的化学成分的钢坯加热至1100~1200℃，然后实施热轧，在530℃下进行卷取。接着，通过公知的方法进行酸洗、冷轧，制造厚度为1.5mm的钢板。使用红外加热炉在表3所示的条件下对该钢板进行氧化处理。通过与实施例1相同的方法对此时形成的氧化量和氧化物进行分析。然后，使用红外加热炉进行加热退火而得到高强度冷轧钢板。退火后的冷却如表3所示，利用水、水气或气体进行冷却。此时，在水冷却的情况下，冷却至水温后，再加热至表3所示的保持温度并进行保持。此外，在水气、气体冷却的情况下，冷却至表3所示的保持温度，然后直接进行保持。进而，利用表3所示的酸液进行酸洗处理。
通过与实施例1相同的方法对由上得到的高强度冷轧钢板的机械特性、还原铁的覆盖率和化学转化处理性进行评价。
将得到的结果连同制造条件一并示于表3中。
表3
Figure BDA00001802950900201
由表3可知，对于本发明例而言，拉伸强度(TS)为590MPa以上且TS×El为18000MPa·%以上，强度高，并且得到良好的加工性和良好的化学转化处理性。
另一方面，比较例的强度、化学转化处理性均较差。
实施例3
将具有表1所示的化学成分的钢利用公知的方法进行热轧，在表4所示的卷取温度下进行卷取。然后，实施酸洗、冷轧而制造厚度为1.5mm的钢板。将该钢板通过具备预热炉、具备直火燃烧器的加热炉、辐射管式均热炉和冷却炉的连续退火线进行加热退火，得到高强度冷轧钢板。具备直火燃烧器的加热炉分为4区，各区的长度相同。直火燃烧器的燃料使用COG，通过对加热炉的前段(3区)与后段(1区)的空气比进行各种变更来调节气氛的氧浓度。退火后的冷却如表4所示，利用水、水气或气体进行冷却。此时，在水冷却的情况下，冷却至水温后，再加热至表4所示的保持温度并进行保持。此外，在水气、气体冷却的情况下，冷却至表4所示的保持温度，然后直接进行保持。进而，利用表4所示的酸液进行酸洗。
通过与实施例1相同的方法对由上得到的高强度冷轧钢板的机械特性、还原铁的覆盖率和化学转化处理性进行评价。
将得到的结果连同制造条件一并示于表4中。
表4
由表4可知，对于本发明例而言，拉伸强度(TS)为590MPa以上且TS×El为18000MPa·%以上，强度高，并且得到良好的加工性和良好的化学转化处理性。
另一方面，比较例的化学转化处理性差。
产业上的可利用性
本发明的高强度冷轧钢板的强度高且化学转化处理性优良，因此，可以作为用于使汽车的车身本身轻量化和高强度化的冷轧钢板来利用。另外，除了可以应用于汽车以外，还可以应用于家电、建材领域等广泛的领域。

Claims (8)

1.一种高强度冷轧钢板，其特征在于，具有如下成分组成：以质量%计含有C：0.05~0.3%、Si：0.6~3.0%、Mn：1.0~3.0%、P：0.1%以下、S：0.05%以下、Al：0.01~1%、N：0.01%以下，余量由Fe和不可避免的杂质构成；并且还原铁以40%以上的覆盖率存在于钢板表面。
2.如权利要求1所述的高强度冷轧钢板，其特征在于，以质量%计还含有Cr：0.01~1%、Mo：0.01~1%、Ni：0.01~1%、Cu：0.01~1%中的一种或两种以上。
3.如权利要求1或2所述的高强度冷轧钢板，其特征在于，以质量%计还含有Ti：0.001~0.1%、Nb：0.001~0.1%、V：0.001~0.1%中的一种或两种以上。
4.如权利要求1~3中任一项所述的高强度冷轧钢板，其特征在于，以质量%计还含有B：0.0003~0.005%。
5.一种高强度冷轧钢板的制造方法，其特征在于，对具有权利要求1~4中任一项所述的成分组成的钢进行热轧、酸洗，然后进行冷轧，接着进行氧化处理、退火，
其中，所述氧化处理，在氧浓度为1000ppm以上的气氛中对钢板进行第一次加热，直至钢板温度达到630℃以上，接着，在氧浓度低于1000ppm的气氛下对钢板进行第二次加热，直至钢板温度达到700℃以上，
所述退火，利用露点为-25℃以下、1~10体积%H2+余量N2气体气氛的炉进行均热退火。
6.如权利要求5所述的高强度冷轧钢板的制造方法，其特征在于，所述氧化处理中的所述第二次加热在钢板温度为800℃以下的条件下进行。
7.如权利要求5或6所述的高强度冷轧钢板的制造方法，其特征在于，所述热轧后，在520℃以上的卷取温度下进行卷取。
8.如权利要求5或6所述的高强度冷轧钢板的制造方法，其特征在于，所述热轧后，在580℃以上的卷取温度下进行卷取。
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