CN108603264A - 高强度镀锌钢板、高强度部件及高强度镀锌钢板的制造方法 - Google Patents

高强度镀锌钢板、高强度部件及高强度镀锌钢板的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够改善加工后的耐冲击性的高强度镀锌钢板及其制造方法、以及使用所述钢板得到的高强度部件。高强度镀锌钢板的特征在于，具有钢板和形成于所述钢板上的镀锌层，所述钢板具有特定的成分组成、且具有包含面积率合计为0～55％的铁素体与无碳化物的贝氏体、面积率合计为45～100％的马氏体与有碳化物的贝氏体、面积率为0～5％的残余奥氏体的钢组织，所述镀锌层的与轧制方向垂直的板厚截面中，将镀锌层整体厚度分割的间隙的密度为10个/mm以上。

Description

高强度镀锌钢板、高强度部件及高强度镀锌钢板的制造方法
技术领域
本发明涉及适用于汽车用部件的高强度镀锌钢板、高强度部件，以及高强度镀锌钢板的制造方法。
背景技术
从改善汽车的冲撞安全性和燃油消耗的观点出发，汽车用部件所用的钢板需要高强度化。然而，钢板的高强度化通常导致加工性降低，因此，有必要开发强度和加工性两者皆优的钢板。特别是，抗张强度(tensile strength，以下简称“TS”)高于1180MPa的高强度钢板由于大多主要通过被弯曲而加工成摇动部件(rocker component)等，因此需要优异的弯曲性。并且，这样的部件在腐蚀性环境下使用，因此，在该部件的制造中所用的钢板需要具有高的防锈性。此外，从作为部件性能的乘员保护的观点出发，部件的制造中所用的钢板具有优异的耐冲击性也是重要的。
专利文献1公开了涉及弯曲性优异的热镀锌钢板的技术。专利文献2公开了涉及耐冲击性优异的热镀锌钢板的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-11565号公报
专利文献2：日本特开2012-31462号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，专利文献1没有考虑耐冲击性，特别是没有考虑加工后的耐冲击性，有改善的余地。另外，专利文献2中记载的技术也没有考虑加工后的耐冲击性。
本发明是为解决以上课题而作出的，其目的是提供能够改善加工后的耐冲击性的高强度镀锌钢板及其制造方法、以及使用所述钢板得到的高强度部件。
用于解决课题的手段
本申请的发明人为了完成上述课题而反复进行了深入研究，结果认识到，对于镀覆钢板而言，加工成部件后的耐冲击特性并非仅与钢板特性有关，也强烈地受到镀覆状态的影响。基于上述认识，发现通过调整为特定的成分组成、并调整为特定的钢组织，并且调整在镀锌层的与轧制方向垂直的板厚截面中的将镀层整体厚度分割的间隙的密度，能够解决上述课题，从而完成了本发明。更具体地，本发明提供以下内容。
[1]高强度镀锌钢板，其特征在于，具备钢板和形成于所述钢板上的镀锌层，在所述镀锌层的与轧制方向垂直的板厚截面中，将镀锌层整体厚度分割的间隙的密度为10个/mm以上，所述钢板具有下述成分组成和下述钢组织，所述成分组成以质量％计含有：C：0.05～0.30％、Si：3.0％以下、Mn：1.5～4.0％、P：0.100％以下、S：0.02％以下、Al：1.0％以下，余量为Fe及不可避免的杂质；所述钢组织包含面积率合计为0～55％的铁素体与无碳化物的贝氏体、面积率合计为45～100％的马氏体与有碳化物的贝氏体、面积率为0～5％的残余奥氏体。
[2]如[1]所述的高强度镀锌钢板，其特征在于，所述成分组成以质量％计还含有选自以下成分中的一种以上：Cr：0.005～2.0％、Mo：0.005～2.0％、V：0.005～2.0％、Ni：0.005～2.0％、Cu：0.005～2.0％、Nb：0.005～0.20％、Ti：0.005～0.20％、B：0.0001～0.0050％、Ca：0.0001～0.0050％、REM：0.0001～0.0050％、Sb：0.0010～0.10％、Sn：0.0010～0.50％。
[3]如[1]或[2]所述的高强度镀锌钢板，其特征在于，自钢板表面起沿板厚方向10μm以内的区域中，圆当量直径为0.5μm以上的碳化物个数密度为105个/mm2以下。
[4]如[1]～[3]中任一项所述的高强度镀锌钢板，其特征在于，所述镀锌层为合金化镀锌层。
[5]高强度部件，其特征在于，其具有对[1]～[4]中任一项所述的高强度镀锌钢板进行弯曲加工而形成的弯曲加工部，所述弯曲加工部中，自表面起沿板厚方向50μm的位置处的、由下述测定方法测得的维氏硬度HV为350以上，所述弯曲加工部中，在与轧制方向垂直的板厚截面中，将镀锌层整体厚度分割的间隙的密度为50个/mm以上。
(测定方法)
从弯曲加工部的脊线的宽度中央部切出样品，在与脊线成直角的板厚截面中，在自钢板表面起沿板厚方向50μm的位置处，在负荷为50gf、点数为5个点的条件下进行维氏硬度试验，求出除最大值和最小值以外的3个点的平均。
[6]高强度镀锌钢板的制造方法，其特征在于，具有下述工序：退火工序，将具有[1]或[2]所述的成分组成的热轧板或冷轧板在加热温度为750℃以上的条件下加热后，在550～700℃的区域以3℃/s以上的平均冷却速度进行冷却，所述加热及冷却中在750℃以上的温度区域的滞留时间为30秒以上；镀锌工序，对所述退火工序后的退火板实施镀锌，根据需要进一步实施合金化处理；和弯曲回弯工序，在所述镀锌工序后的冷却过程中的Ms～Ms-200℃的温度区域内，在相对于轧制方向而言的垂直方向上，以500～1000mm的弯曲半径进行弯曲加工及回弯加工各1次以上，冷却至50℃以下。
[7]如[6]所述的高强度镀锌钢板的制造方法，其特征在于，还具有下述工序：平整轧制工序，在所述弯曲回弯工序后，实施平整轧制；和第二弯曲回弯工序，在所述平整轧制后，在相对于轧制方向而言的直角方向上，以500mm以下的弯曲半径进行弯曲加工及回弯加工各3次以上。
[8]如[6]或[7]所述的高强度镀锌钢板的制造方法，其特征在于，在所述退火工序中，750～900℃的温度区域内的炉内气氛的H2O浓度为500～5000ppm。
发明效果
当使用本发明的高强度镀锌钢板时，能够得到加工后具有优异耐冲击性的部件等制品。
附图说明
[图1]是用于说明有碳化物的贝氏体(a)、无碳化物的贝氏体(b)的图。
[图2]是示出镀层的间隙的图像的一个实例。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，本发明不限于以下的实施方式。
<高强度镀锌钢板>
本发明的高强度镀锌钢板具有钢板和形成于所述钢板上的镀锌层。首先对钢板进行说明，接下来对镀锌层进行说明。
上述钢板具有特定的成分组成和特定的钢组织。按照成分组成和钢组织的顺序对钢板进行说明。
本发明的高强度镀锌钢板中钢板的成分组成以质量％计含有C：0.05～0.30％、Si：3.0％以下、Mn：1.5～4.0％、P：0.100％以下、S：0.02％以下、Al：1.0％以下，余量为Fe及不可避免的杂质。
另外，上述成分组成以质量％计还可含有选自以下成分中的一种以上：Cr：0.005～2.0％、Mo：0.005～2.0％、V：0.005～2.0％、Ni：0.005～2.0％、Cu：0.005～2.0％、Nb：0.005～0.20％、Ti：0.005～0.20％、B：0.0001～0.0050％、Ca：0.0001～0.0050％、REM：0.0001～0.0050％、Sb：0.0010～0.10％、Sn：0.0010～0.50％。以下对各成分进行说明。表示成分含量的符号“％”是指“质量％”。
C：0.05～0.30％
C是对于使马氏体、含碳化物的贝氏体生成从而使TS升高而言有效的元素。若C含量低于0.05％，则无法充分获得这样的效果，无法实现TS：1180MPa以上或者弯曲加工部中自表面起沿板厚方向50μm的位置处的维氏硬度HV：350以上。另一方面，若C含量超过0.30％，则马氏体发生硬化从而弯曲性显著降低，此外耐冲击性也降低。因此，C含量设定为0.05～0.30％。对于下限而言，优选的C含量为0.06以上，更优选0.07以上。对于上限而言，优选的C含量为0.25％以下，更优选0.20％以下。
Si：3.0％以下(不包括0％)
Si是对于使钢固溶强化从而使TS升高而言有效的元素。若Si含量超过3.0％，则耐冲击性降低。因此，Si含量设定为3.0％以下，优选为2.5％以下，更优选为2.0％以下。Si的下限值没有特别限定，通常为0.01％以上。
Mn：1.5～4.0％
Mn是对于使马氏体、含碳化物的贝氏体生成从而使TS升高而言有效的元素。若Mn含量低于1.5％，则无法充分获得这样的效果。另外，若Mn含量不足1.5％，则生成本发明不期望的铁素体、不含碳化物的贝氏体，无法实现TS：1180MPa以上或者弯曲加工部中自表面起沿板厚方向50μm的位置处的维氏硬度HV：350以上。另一方面，若Mn含量超过4.0％，则耐冲击性降低。因此，Mn含量为1.5～4.0％以下。对于下限而言，优选的Mn含量为2.0％以上。对于上限而言，优选的Mn含量为3.5％以下。
P：0.100％以下(不包括0％)
P会使耐冲击性降低，因此其量优选尽可能降低。本发明中，P含量能够允许为0.100％以下。下限没有特别规定，但若低于0.001％则会导致生产效能降低，因此优选0.001％以上。
S：0.02％以下(不包括0％)
S会使耐冲击性降低，因此其量优选尽可能降低。本发明中，S含量能够允许为0.02％以下。下限没有特别规定，但若低于0.0005％则会导致生产效能降低，因此优选0.0005％以上。
Al：1.0％以下(不包括0％)
Al作为脱氧剂而发挥作用，优选在脱氧工序添加。从作为脱氧剂而使用的观点出发，Al含量优选0.01％以上。若含有大量Al，则大量生成本发明不期望的铁素体、不含碳化物的贝氏体，由此无法同时实现TS为1180MPa以上或弯曲加工部中自表面起沿板厚方向50μm的位置处的维氏硬度HV为350以上的效果以及耐冲击性。本发明中Al含量允许为1.0％以下。优选设定为0.50％以下。
余量为Fe及不可避免的杂质，但必要时还可含有选自以下成分中的一种以上：Cr：0.005～2.0％、Mo：0.005～2.0％、V：0.005～2.0％、Ni：0.005～2.0％、Cu：0.005～2.0％、Nb：0.005～0.20％、Ti：0.005～0.20％、B：0.0001～0.0050％、Ca：0.0001～0.0050％、REM：0.0001～0.0050％、Sb：0.0010～0.10％、Sn：0.0010～0.50％。
Cr、Ni、Cu是对于使马氏体、含碳化物的贝氏体生成、赋予高强度化而言有效的元素。为了获得这样的效果，优选将其含量分别设定为上述范围内。另一方面，Cr、Ni、Cu各自的含量若超过上限，则耐冲击性降低。对于下限而言，Cr、Ni、Cu各自的含量的优选的范围为0.05％以上。对于上限而言，Cr、Ni、Cu各自的含量的优选范围为0.7％以下。
Mo、V、Nb、Ti是对于形成碳化物从而利用析出强化而实现高强度化而言有效的元素。为了获得这样的效果，优选将其含量分别设定为上述范围内。Mo、V、Nb、Ti各自的含量若超过上限，则碳化物发生粗大化，进而无法获得本发明的耐冲击性。对于下限而言，Mo、V、Nb、Ti各自的含量的优选范围为0.01％以上。对于上限而言，Nb、Ti各自的含量的优选范围为0.05％以下。对于上限而言，Mo、V各自的含量的优选范围为0.5％以下。
B是对于提高钢板的淬透性(hardenability)、使马氏体、含碳化物的贝氏体生成并促进高强度化而言有效的元素。为了得到这样的效果，B含量优选设定为0.0001％以上。另一方面，若B的含量超过0.0050％，则夹杂物增多，弯曲性降低。对于下限而言，优选的B含量为0.0005％以上。对于上限而言，优选的B含量为0.0040％以下。
Ca、REM是对于通过控制夹杂物的形态而提高耐冲击性而言有效的元素。为了获得这样的效果，优选将其含量分别设定为上述范围内。若Ca、REM的含量超过上限，则夹杂物量增多，弯曲性降低。对于下限而言，Ca、REM的含量的优选范围为0.0005％以上。对于上限而言，Ca、REM的含量的优选范围为0.0040％以下。
Sn、Sb是对于抑制脱氮、脱硼等从而抑制钢的强度降低而言有效的元素。为了获得这样的效果，优选将其含量分别设定为上述范围内。若Sn、Sb的含量超过各自的上限，则耐冲击性降低。对于下限而言，Sn、Sb的含量的优选范围为0.010％以上。对于上限而言，Sn、Sb的含量的优选范围为0.10％以下。
另外，Cr、Mo、V、Ni、Cu、Nb、Ti、B、Ca、REM、Sn、Sb的含量即使低于上述的下限值，也不会损害本发明的效果。因此，这些成分的含量低于上述下限值的情况下，将这些元素作为所含有的不可避免的杂质而对待。
另外，本发明中，Zr、Mg、La、Ce等不可避免的杂质元素可合计含有0.002％以下。另外，N作为不可避免的杂质可含有0.008％以下。
接下来，对本发明的高强度镀锌钢板的钢组织进行说明。上述钢组织含有面积率合计为0～55％的铁素体与无碳化物的贝氏体、面积率合计为45～100％的马氏体与有碳化物的贝氏体、面积率为0～5％的残余奥氏体。
铁素体与无碳化物的贝氏体的面积率合计：0～55％
为提高钢板的延展性，可适当地含有铁素体和无碳化物的贝氏体，但若其面积率合计超过55％，则将无法获得期望的强度。因此，铁素体和无碳化物的贝氏体的面积率设定为合计0～55％、优选0～50％。所谓无碳化物的贝氏体，是指下述情况：在对与轧制方向平行的板厚截面进行研磨后，用3％硝酸乙醇溶液(nital)进行腐蚀，用SEM(扫描电子显微镜)以1500倍的倍率拍摄自表面起沿板厚方向1/4位置，在所得图像数据中，无法确认到碳化物。如图1所示，在图像数据中，碳化物为具有白色点状或线状这样的特征的部分。在此，碳化物可例举渗碳体等铁系碳化物、Ti系碳化物、Nb系碳化物等。需要说明的是，上述面积率采用按照实施例记载的方法测得的值。
马氏体与有碳化物的贝氏体的面积率合计：45～100％
马氏体与有碳化物的贝氏体是对于获得本发明的TS和耐冲击性而言所必要的组织。通过将该面积率的合计设定为45％以上，可获得上述效果。因此，马氏体与有碳化物的贝氏体的面积率的合计设定为45～100％。所谓有碳化物的贝氏体，是指下述情况：在对与轧制方向平行的板厚截面进行研磨后，用3％硝酸乙醇溶液进行腐蚀，用SEM(扫描电子显微镜)以1500倍的倍率拍摄自表面起沿板厚方向1/4位置，在所得图像数据中，能够确认到碳化物。需要说明的是，上述面积率采用按照实施例记载的方法测得的值。
残余奥氏体的面积率：0～5％
本发明中，尽管并不优选含有残余奥氏体，但可允许其面积率为5％以下。若超过5％，则耐冲击性降低。因此，残余奥氏体的面积率设定为0～5％、优选0～3％。需要说明的是，上述面积率采用按照实施例记载的方法测得的值。
需要说明的是，作为除上述以外的相，可举出珠光体(pearlite)，其面积率可允许为10％以下。
粒径(圆当量直径)为0.5μm以上的碳化物的个数密度为105个/mm2以下
另外，本发明中，自钢板表面起沿板厚方向10μm的区域中，优选将粒径为0.5μm以上的碳化物的个数密度设定为105个/mm2以下。当满足这一条件时，能够进一步提高耐冲击性。对于下限而言，0.05×105个/mm2以上是优选的。在此，粒径是指当将碳化物面积换算为相同面积的圆时的圆的当量直径。另外，粒径的确认方法、个数密度的测定方法如实施例所记载。
接下来，对镀锌层进行说明。在镀锌层的与轧制方向垂直的方向上的板厚截面中，自镀层表面朝向板厚方向而将镀锌层整体厚度分割的间隙在板宽方向上的密度(有时称为“间隙密度”)为10个/mm以上。
若上述间隙密度低于10个/mm，则弯曲性、加工后的耐冲击性降低。因此，在镀锌层的与轧制方向垂直的板厚截面中，将镀层整体厚度分割的间隙的密度设定为10个/mm以上。另外，若上述间隙密度超过100个/mm则损害粉化性(powdering property)，因此上述间隙密度优选为100个/mm以下。所谓“将镀层整体厚度分割的间隙”，是指间隙的两端到达镀锌层的厚度方向两端的间隙。需要说明的是，上述间隙密度的测定如实施例所记载。
另外，镀锌层是指通过公知的镀覆方法形成的层。另外，镀锌层还包括经合金化处理而形成的合金化镀锌层。需要说明的是，镀锌层的组成优选包含0.05～0.25％的Al，余量为锌和不可避免的杂质。
<高强度部件>
本发明的高强度部件具有对上述本发明的高强度镀锌钢板进行弯曲加工而形成的弯曲加工部。所谓弯曲加工，例如，是在R(弯曲半径)/t(板厚度)为1～5、弯曲角度为60～90°、弯曲时的温度为100℃以下的条件下进行的加工。需要说明的是，R指弯曲加工部内侧的R。
上述弯曲加工部中，自表面起沿板厚方向50μm的位置处的维氏硬度HV为350以上。当该维氏硬度HV低于350时，则无法实现本发明的高强度。上限没有特别限定，但若超过600，则有可能出现延迟断裂，因此优选600以下。另外，弯曲加工部的弯曲半径没有特别规定，但优选20mm以下。弯曲加工方法没有特别限定，可以进行拉伸弯曲、多次弯曲。需要说明的是，维氏硬度HV采用实施例中记载的方法所得到的值。
另外，上述弯曲加工部中，在与轧制方向垂直的板厚截面中，将镀锌层整体厚度分割的间隙的密度为50个/mm以上。通过使该间隙密度为50个/mm以上，可提高耐冲击性。尽管其机理不明确，但推测是由于间隙前端的钢板处的应力集中得以松弛。若低于50个/mm，则无法获得这样的效果。另外，若超过500个/mm，则粉化性可能降低，因此上述间隙密度优选为500个/mm以下。与前述相同，所谓“将镀层整体厚度分割的间隙”，是指间隙的两端到达镀锌层的厚度方向两端的间隙。
<高强度镀锌钢板的制造方法>
本发明的高强度镀锌钢板的制造方法具有退火工序、镀锌工序、弯曲回弯工序。
退火工序是指下述工序：在加热温度为750℃以上的条件下加热后，在550～700℃的区域以3℃/s以上的平均冷却速度进行冷却，所述加热及冷却中在750℃以上的温度区域的滞留时间为30秒以上。
需要说明的是，上述热轧板、冷轧板的制造方法没有特别限定。为防止宏观偏析(macrosegregation)，热轧板、冷轧板的制造所用的板坯(slab)优选用连续铸造法制造。另外，上述板坯也可通过铸锭法(ingot casting)、薄板坯铸造法(thin-slab casting)制造。对板坯进行热轧时，可以将板坯暂时冷却至室温，然后进行再加热从而进行热轧；也可以在不将板坯冷却至室温的情况下将其装入加热炉中从而进行热轧。或者，也可以适用在稍微进行保温后立即进行热轧的节能工艺。在加热板坯的情况下，为了溶解碳化物、防止轧制负荷增大等，优选加热至1100℃以上。另外，为了防止氧化皮损失(scale loss)的增大，优选将板坯的加热温度设定为1300℃以下。板坯加热温度是板坯表面的温度。对板坯进行热轧时，可将粗轧后的薄板坯料(steel bar)加热。另外，可以应用将薄板坯料彼此接合并连续进行精轧的所谓连续轧制工艺。对于精轧而言，由于存在使各向异性增大、使冷轧、退火后的加工性降低的情况，因此优选于Ar3转变点以上的精轧温度进行。另外，为降低轧制负荷、使形状、材质变得均匀，优选于精轧的所有道次或者一部分道次中，实施摩擦系数为0.10～0.25的润滑轧制。对于热轧后经卷绕而得到的钢板而言，通过酸洗等除去氧化皮(scale)后，根据需要实施热处理、冷轧。
加热温度(退火温度)：750℃以上
在退火温度低于750℃的情况下，奥氏体的生成变得不充分。通过退火而生成的奥氏体经贝氏体转变、马氏体转变而形成最终组织中的马氏体或贝氏体(包括有碳化物的情况和无碳化物的情况这两者)，因此若奥氏体的生成变得不充分，则无法在上述钢板中获得所期望的钢组织。因此，退火温度设定为750℃。上限没有特别规定，而从操作性等观点出发，优选950℃以下。
H2O浓度：500～5000ppm
另外，上述退火过程中，750～900℃的温度区域内的炉内气氛的H2O浓度优选设定为500～5000ppm。由此，表面附近的碳量减少，能够使自钢板表面起沿板厚方向10μm以内的区域中粒径为0.5μm以上的碳化物个数密度为105个/mm2以下，能够进一步提高耐冲击性。
550～700℃的区域的平均冷却速度：3℃/s以上
若550～700℃的区域的平均冷却速度低于3℃/s，则铁素体、不含碳化物的贝氏体以面积率计超过55％而大量生成，从而无法获得所期望的钢组织。因此，将550～700℃的区域的平均冷却速度设定为3℃/s以上。上限没有特别规定，但从操作性等观点出发，优选500℃/s以下。
上述冷却后可以进行加热温度为Ms～600℃、在Ms～600℃的温度区域内的滞留时间为1～100秒的再加热。
滞留时间：30秒以上
上述加热及冷却中，在750℃以上的温度区域的滞留时间(退火保持时间)若低于30秒，则奥氏体的生成变得不充分，无法在上述钢板中获得所期望的钢组织。因此，退火保持时间设定为30秒以上。上限没有特别规定，但从操作性等观点出发，优选1000秒以下。
另外，镀层沉积之前的期间内的温度及时间条件没有特别规定，但由于镀锌后或合金化后需要含有奥氏体，因此镀层沉积之前的温度优选为350℃以上。
所谓镀锌工序，是指对退火工序后的退火板实施镀锌、根据需要进一步实施合金化处理的工序。例如，在冷却后的退火板的表面形成下述镀层，该镀层以质量％计含有Fe：0～20.0％、Al：0.001％～1.0％，且合计含有0～30％的选自Pb、Sb、Si、Sn、Mg、Mn、Ni、Cr、Co、Ca、Cu、Li、Ti、Be、Bi及REM中的1种或2种以上，余量为Zn及不可避免的杂质。镀覆处理的方法没有特别限制，可采用热镀锌、电镀锌等一般的方法，条件也可以适当设定。另外，也可以进行热镀锌后进行加热的合金化处理。用于合金化处理的加热温度没有特别限定，但优选460～600℃。
所谓弯曲回弯工序，是指下述工序：在所述镀锌工序之后的冷却过程中，在Ms～Ms-200℃的温度区域内，在与轧制方向成直角的方向上，以500～1000mm的弯曲半径进行弯曲及回弯加工各1次以上，然后冷却至50℃以下。
在镀锌后或镀锌合金化后的冷却过程中，为了减小由于镀锌层与钢板之间的膨胀率差所导致的残余应力，贯穿镀锌层整体厚度而在镀锌层中形成间隙(将镀锌层整体厚度分割的间隙)。此时若含有奥氏体，在达到Ms点以下时，通过马氏体转变而发生膨胀，镀锌层中的间隙形成发生变化。此外，通过控制由于弯曲加工而施加于表面的张力也会使镀锌层中的间隙形成发生变化。通过在上述范围(即在Ms～Ms-200℃的温度区域内、以500～1000mm的弯曲半径进行弯曲及回弯加工各1次以上(优选2～10次))内实施上述操作，可将高强度镀锌钢板的间隙密度调整到所期望的范围内。另外，弯曲角度优选在60～180°的范围内。若温度区域、弯曲半径及弯曲加工数中的任一者在所规定的范围之外，则无法获得所期望的间隙密度，弯曲性、耐冲击性也会降低。需要说明的是，弯曲回弯加工须在遍及板整体的范围内实施，因此在弯曲回弯加工中，优选在搬运钢板时利用辊而在遍及板整体的范围内进行弯曲回弯加工。需要说明的是，Ms点是指马氏体转变起始的温度，其通过Formaster求出。
上述弯曲回弯后，冷却至50℃以下。冷却至50℃以下是为了进行后续的涂油(oiling)等所必要的。需要说明的是，上述冷却过程中的冷却速度没有特别限定，通常平均冷却速度为1～100℃/s。
上述冷却后，在进行平整轧制的同时，优选在相对于轧制方向成直角的方向上，以500mm以下的弯曲半径进行弯曲及回弯加工各3次以上。通过该3次以上的弯曲回弯，能够进一步提高上述间隙密度，能够进一步增加弯曲性、耐冲击性。然而，若未适当地进行在上述Ms～Ms-200℃条件下的弯曲和回弯加工，则无法获得这样的效果。需要说明的是，也可以在冷却后仅进行平整轧制。
实施例
通过转炉对具有表1所示成分组成的钢进行熔炼，利用连续铸造法形成板坯后，加热至1200℃，然后经粗轧、精轧而制成厚度为3.0mm的热轧板。将热轧的精轧温度设定为900℃、卷绕温度设定为500℃。接下来，在将所述热轧板酸洗后，将其一部分冷轧成板厚为1.4mm从而制造冷轧板并将其供于退火(对于NO.9而言，进行了加热温度为Ms～600℃、在Ms～600℃的温度区域内的滞留时间为1～100秒的再加热)。通过连续热镀锌生产线，以表2所示的条件进行退火，制造热镀锌钢板及合金化热镀锌钢板1～23。在此，对于镀锌钢板(GI)而言，将退火板在460℃的镀浴中浸渍、并形成附着量为35～45g/m2的镀层；对于合金化镀锌钢板(GA)而言，通过实施在镀层形成后于460～600℃保持1～60s的合金化处理而制造。在表2所示条件下对所得的镀覆钢板实施弯曲回弯加工，并冷却至50℃以下。在一部分实例中，在伸长率为0.3％的平整轧制后进行弯曲回弯。需要说明的是，任意弯曲回弯均通过利用辊而对板整体实施弯曲回弯加工的方法来进行。另外，按照以下试验方法评价组织观察、拉伸特性、弯曲性、拉伸后耐冲击性。
组织观察(各相的面积率)
所谓铁素体、马氏体、贝氏体的面积率，是指各组织的面积占观察面积的比例，这些面积率如下确定：从退火后的钢板切出样品，在对与轧制方向平行的板厚截面进行研磨后，用3％硝酸乙醇溶液进行腐蚀，用SEM(扫描电子显微镜)以1500倍的倍率分别以3个视野对自表面起沿板厚方向1/4位置进行拍摄，使用Media Cybernetics公司生产的Image-Pro由所得图像数据求出各组织的面积率，将视野的平均面积率作为各组织的面积率。在图像数据中，以铁素体为黑色、以马氏体及残余奥氏体为白色或亮灰色、以贝氏体为包含取向一致的碳化物或岛状马氏体或这两者的黑色或暗灰色(由于能够确认贝氏体之间的晶界，因此能够区分不含碳化物的贝氏体与含碳化物的贝氏体。需要说明的是，如图1所示，岛状马氏体是图像数据中白色或亮灰色的部分)而得以区分。需要说明的是，本发明中贝氏体的面积率为上述贝氏体中除白色或亮灰色的部分之外的黑色或暗灰色部分的面积率。从上述白色或亮灰色组织的面积率中减去后述残余奥氏体的面积率(将体积分数视为面积率)，由此求出马氏体的面积率。需要说明的是，在本发明中，马氏体可为含碳化物的自回火马氏体、回火马氏体。需要说明的是，含碳化物的马氏体的碳化物取向不一致，不同于贝氏体。岛状马氏体也是具有上述任一特征的马氏体。另外，本发明中不呈点状或线状的白色部分可以作为马氏体或残余奥氏体而区分。另外，尽管本发明中存在不含珠光体的情况，但珠光体能够作为黑色和白色的层状组织而区分。
另外，残余奥氏体的体积分数如下求出：将退火后的钢板磨削至板厚的1/4后，通过化学研磨进一步研磨0.1mm，针对所得的面，通过X射线衍射装置使用Mo的Ka线测定fcc铁(奥氏体)的(200)面、(220)面、(311)面、以及bcc铁(铁素体)的(200)面、(211)面、(220)面的积分反射强度，由源自fcc铁的各面的积分反射强度相对于源自bcc铁的各面的积分反射强度的强度比求出体积分数。
需要说明的是，表中的“V(F+B1)”是指铁素体与不含碳化物的贝氏体的合计面积率，“V(M+B2)”是指马氏体与含碳化物的贝氏体的合计面积率，“V(γ)”是指残余奥氏体的面积率，“其他”是指除上述以外的相的面积率。
组织观察(间隙密度)
针对镀锌层的与轧制方向垂直的方向上的板厚截面，通过SEM以3000倍以30个视野对表层附近进行拍摄，将视野中存在的将镀层整体厚度分割的间隙数除以视野整体的钢板表面线长，由此求出间隙密度，将10个/mm以上评价为合格。需要说明的是，拍摄到的图像的一个实例如图2所示。
组织观察(表层碳化物密度)
表层碳化物密度(是指镀锌层的与轧制方向垂直的方向上的板厚截面中，自钢板表面(钢板与镀层的界面)起沿板厚方向在板厚中央侧10μm以内的区域中，粒径为0.5μm以上的碳化物的个数密度)如下求出：首先，使用SEM以1500倍观察5个视野的碳化物，确认所述视野中粒径为0.5μm以上的粒子数，用该数除以观察视野的自钢板表面起沿板厚方向10μm以内的区域的总面积，由此求出表层碳化物密度。
拉伸试验
从退火板中在相对于轧制方向成直角的方向上采集JIS5号拉伸试验片(JIS Z2201)，按照应变速度(strain rate)为10-3/s的JIS Z 2241的规定实施拉伸试验，求出TS。需要说明的是，本发明中将1180MPa以上评价为合格。
耐冲击性
在与上述相同的拉伸试验中，实施拉伸加工至1％的应变量，然后，从该试验片的中央部分使用平行部分的宽度为5mm、长度为7mm的试验片，以2000/s的应变速度进行拉伸试验，通过应变量达到5％的吸收能AE1进行评价(鉄と鋼，83(1997)，P.748(铁与钢，83(1997)，第748页))。吸收能通过在应变量为0～5％的范围内对应力-真应变曲线进行积分而求出。将该吸收能AE1与上述拉伸试验中的TS之比(AE1/TS)为0.050以上评价为合格。需要说明的是，能够通过该评价来评价加工后的耐冲击性优异与否。
弯曲性
从退火板中取出宽度为30mm、长度为100mm的长条形试验片，将相对于轧制方向平行的方向作为弯曲试验的轴向，进行弯曲试验。进行行程(stroke)速度为10mm/s、压入载荷为10吨、压入保持时间为5秒的90°V弯曲试验，用10倍放大镜观察弯曲顶点的脊线部分，求出不形成0.5mm以上的裂纹的最小弯曲半径，将该最小弯曲半径除以板厚而得到的R/t为2.5以下评价为合格。
弯曲加工后的特性
通过与弯曲性评价相同的方法，以弯曲角度为90°、温度为45℃、弯曲半径为5mm的条件进行弯曲加工，从弯曲脊线部分的宽度中心部分切出样品，针对与弯曲脊线成直角的板厚截面，通过SEM以3000倍对弯曲顶点附近拍摄30个视野，用视野中存在的将镀层的整体厚度分割的间隙数除以视野整体的钢板表面线长，求出间隙密度，将50个/mm以上评价为合格。另外，针对该板厚截面，在自钢板表面起沿板厚方向50μm的位置处，在负荷为50gf、点数为5个点的条件下进行维氏硬度试验，求出除最大值和最小值之外3个点的平均值，将其作为弯曲加工部中自表面起沿板厚方向50μm的位置处的维氏硬度HV(弯曲部HV)，将350以上评价为合格。
结果如表3所示。
发明例中，任一者均为具有优异的弯曲性及加工后耐冲击性的高强度钢板。另一方面，本发明范围之外的比较例无法获得所期望的强度、或无法获得所期望的弯曲性、或无法获得所期望的加工后耐冲击性。
产业上的可利用性
根据本发明，能够得到TS为1180MPa以上且具有优异的耐冲击性的高强度部件用钢板以及具有优异的弯曲性及加工后耐冲击性的高强度镀锌钢板。将本发明的高强度部件及高强度钢板用于汽车部件的用途时，能够显著改善汽车的冲撞安全性和燃油消耗。

Claims (8)

1.高强度镀锌钢板，其特征在于，具备钢板和形成于所述钢板上的镀锌层，
在所述镀锌层的与轧制方向垂直的板厚截面中，将镀锌层整体厚度分割的间隙的密度为10个/mm以上，
所述钢板具有下述成分组成和下述钢组织，
所述成分组成以质量％计含有：
C：0.05～0.30％、
Si：3.0％以下、
Mn：1.5～4.0％、
P：0.100％以下、
S：0.02％以下、
Al：1.0％以下，
余量为Fe及不可避免的杂质；
所述钢组织包含面积率合计为0～55％的铁素体与无碳化物的贝氏体、面积率合计为45～100％的马氏体与有碳化物的贝氏体、面积率为0～5％的残余奥氏体。
2.如权利要求1所述的高强度镀锌钢板，其特征在于，所述成分组成以质量％计还含有选自以下成分中的一种以上，
Cr：0.005～2.0％、
Mo：0.005～2.0％、
V：0.005～2.0％、
Ni：0.005～2.0％、
Cu：0.005～2.0％、
Nb：0.005～0.20％、
Ti：0.005～0.20％、
B：0.0001～0.0050％、
Ca：0.0001～0.0050％、
REM：0.0001～0.0050％、
Sb：0.0010～0.10％、
Sn：0.0010～0.50％。
3.如权利要求1或2所述的高强度镀锌钢板，其特征在于，在自钢板表面起沿板厚方向10μm以内的区域中，圆当量直径为0.5μm以上的碳化物个数密度为105个/mm2以下。
4.如权利要求1～3中任一项所述的高强度镀锌钢板，其特征在于，所述镀锌层为合金化镀锌层。
5.高强度部件，其特征在于，具有对权利要求1～4中任一项所述的高强度镀锌钢板进行弯曲加工而形成的弯曲加工部，
所述弯曲加工部中，自表面起沿板厚方向50μm的位置处的、由下述测定方法测得的维氏硬度HV为350以上，
所述弯曲加工部中，在与轧制方向垂直的板厚截面中，将镀锌层整体厚度分割的间隙的密度为50个/mm以上，
所述测定方法中，
从弯曲加工部的脊线的宽度中央部切出样品，在与脊线成直角的板厚截面中，在自钢板表面起沿板厚方向50μm的位置处，在负荷为50gf、点数为5个点的条件下进行维氏硬度试验，求出除最大值和最小值以外的3个点的平均。
6.高强度镀锌钢板的制造方法，其特征在于，具有下述工序：
退火工序，将具有权利要求1或2所述的成分组成的热轧板或冷轧板在加热温度为750℃以上的条件下加热后，在550～700℃的区域以3℃/s以上的平均冷却速度进行冷却，所述加热及冷却中在750℃以上的温度区域的滞留时间为30秒以上；
镀锌工序，对所述退火工序后的退火板实施镀锌，根据需要进一步实施合金化处理；和
弯曲回弯工序，在所述镀锌工序后的冷却过程中的Ms～Ms-200℃的温度区域内，在相对于轧制方向而言的垂直方向上，以500～1000mm的弯曲半径进行弯曲加工及回弯加工各1次以上，冷却至50℃以下。
7.如权利要求6所述的高强度镀锌钢板的制造方法，其特征在于，还具有下述工序：
平整轧制工序，在所述弯曲回弯工序后，实施平整轧制；和
第二弯曲回弯工序，在所述平整轧制后，在相对于轧制方向而言的直角方向上，以500mm以下的弯曲半径进行弯曲加工及回弯加工各3次以上。
8.如权利要求6或7所述的高强度镀锌钢板的制造方法，其特征在于，在所述退火工序中，750～900℃的温度区域内的炉内气氛的H2O浓度为500～5000ppm。
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