CN116568869A - 合金化镀锌钢板、电沉积涂装钢板、汽车部件、电沉积涂装钢板的制造方法以及合金化镀锌钢板的制造方法 - Google Patents
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- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
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- C21D1/76—Adjusting the composition of the atmosphere
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- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
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- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
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- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0236—Cold rolling
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- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
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- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
- C21D8/0263—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment following hot rolling
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- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0278—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips involving a particular surface treatment
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- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
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- C22C—ALLOYS
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- C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
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- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
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- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
- C23C2/022—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by heating
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
- C23C2/024—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by cleaning or etching
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
- C23C2/026—Deposition of sublayers, e.g. adhesion layers or pre-applied alloying elements or corrosion protection
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/26—After-treatment
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/26—After-treatment
- C23C2/28—Thermal after-treatment, e.g. treatment in oil bath
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/07—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing phosphates
- C23C22/08—Orthophosphates
- C23C22/12—Orthophosphates containing zinc cations
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
- C23C28/023—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material only coatings of metal elements only
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
- C23C28/023—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material only coatings of metal elements only
- C23C28/025—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material only coatings of metal elements only with at least one zinc-based layer
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/20—Electroplating: Baths therefor from solutions of iron
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
- C25D3/562—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of iron or nickel or cobalt
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/34—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated
- C25D5/36—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated of iron or steel
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/48—After-treatment of electroplated surfaces
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- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/48—After-treatment of electroplated surfaces
- C25D5/50—After-treatment of electroplated surfaces by heat-treatment
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
- C25D7/06—Wires; Strips; Foils
- C25D7/0614—Strips or foils
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2201/00—Treatment for obtaining particular effects
- C21D2201/05—Grain orientation
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2251/00—Treating composite or clad material
- C21D2251/02—Clad material
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract
本发明提供一种合金化镀锌钢板,其在Fe系电镀层与冷轧钢板的晶体取向在Fe系电镀层与冷轧钢板的界面以高的比例一体化时,焊接部的耐电阻焊接开裂特性也优异。所述合金化镀锌钢板具有含有0.1质量%~3.0质量%的Si含Si冷轧钢板、形成于上述含Si冷轧钢板的至少单面的每单面当中的附着量超过20.0g/m2的Fe系电镀层以及形成在上述Fe系电镀层上的合金化镀锌层,并且,在上述Fe系电镀层与上述含Si冷轧钢板的界面,上述Fe系电镀层与上述含Si冷轧钢板的晶体取向一体化的比例超过50%。
Description
技术领域
本发明涉及耐电阻焊接开裂特性优异的合金化镀锌钢板、电沉积涂装钢板、汽车部件、电沉积涂装钢板的制造方法以及合金化镀锌钢板的制造方法。
背景技术
近年来,从保护地球环境的观点出发,强烈要求改善汽车的油耗。另外,从确保碰撞时的乘坐人员的安全的观点出发,也强烈要求汽车的安全性的提高。为了应对这些要求,必须兼具汽车车体的轻型化和高强度化,作为汽车部件的坯材的冷轧钢板中,基于高强度化的薄壁化正在积极发展。但是,大多汽车部件因为将钢板成型加工而制造,所以这些钢板除了具有高强度,还要求优异的成型性。
为了提高钢板的强度有各种方法,但作为不严重损害钢板的成型性而能够实现高强度化的方法,可举出通过添加Si进行固溶强化。另一方面,汽车部件的制造中,加压成型的部件大多通过电阻焊(点焊)进行组合。电阻焊的部件包含高强度镀锌钢板时,电阻焊时在焊接部附近产生残留应力的状态下,镀层的锌熔融而扩散侵入到晶界,由此引起液态金属脆化(Liquid Metal Embrittlement:LME),钢板发生晶界开裂(LME开裂)。焊接用的电极与钢板存在角度的状态下进行电阻焊时,残留应力增加而发生开裂。认为残留应力随着钢板的高强度化而增大,因此担心伴随钢板的高强度化产生耐电阻焊接开裂。这样的LME开裂的问题特别是在含有Si的钢板尤为显著。
根据以上,正在寻求焊接部的耐电阻焊接开裂特性优异的高强度钢板。
以往,报告了对上述问题的改善策略。例如,专利文献1中公开了一种热浸镀锌钢板,从母材的表面到5.0μm以上的深度具有晶界的至少一部分被氧化物覆盖的内部氧化层,并且在从上述母材的表面到5.0μm的深度的区域,上述氧化物的晶界覆盖率为60%以上。另外,专利文献2中,控制热轧条件抑制晶界氧化,进一步在冷轧后进行镀Fe抑制还原退火时的晶界氧化使晶界氧化深度为5.0μm以下,抑制产生飞散(飞溅)的高电流的条件下的焊接部的开裂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:专利第6388099号公报
专利文献2:专利第4791992号公报
发明内容
本发明人等新发现通过在钢板表面形成Fe系电镀层,能够改善耐电阻焊接开裂特性,另一方面,发现形成Fe系电镀层后对钢板退火实施时,因退火条件而Fe系电镀层与冷轧钢板的晶体取向在Fe系电镀层与冷轧钢板的界面以高比例一体化。本发明人等发现这样晶体取向以高比例一体化的冷轧钢板中,电阻焊时熔融的锌经由Fe系电镀层的晶界容易侵入冷轧钢板的晶界。并且,本发明人发现等对热浸镀锌实施合金化处理时,Fe系电镀的表层被合金化消耗,因此该现象更加显著。而专利文献1中对这些现象完全没有研究。
另外,如后述,LME开裂大致可以分为“在与电极接触的表面产生的开裂(以下,表面开裂)”和“在钢板间在塑性金属环区(corona bond)附近产生的开裂(以下,内部开裂)”。本说明书中的耐电阻焊接开裂特性特别是指防止内部开裂的特性。专利文献2中对以改善表面开裂为课题,可能在不产生飞溅的适当的电流范围内产生的内部开裂没有任何启示。另外,Fe系电镀以作为还原退火时的晶界氧化抑制效果发挥功能的保护层的作用为目的,对Fe系电镀本身的耐电阻焊接开裂特性的改善效果完全没有研究。
因此本发明的目的在于提供即便Fe系电镀层与冷轧钢板的晶体取向在Fe系电镀层与冷轧钢板的界面以高比例一体化时,焊接部的耐电阻焊接开裂特性优异的合金化镀锌钢板。
本发明人等为了解决上述课题,反复深入研究,结果发现为了以高水准满足焊接部的耐电阻焊接开裂特性,重要的是在冷轧后的退火工序前的冷轧钢板的表面形成镀锌层前,形成预镀层作为退火前Fe系电镀层,最终得到的合金化镀锌钢板的Fe系电镀层を每单面当中的附着量大于20.0g/m2。发现通过以冷轧钢板的每单面当中的附着量大于20.0g/m2形成软质的Fe系电镀层,缓和焊接时施加于钢板表面的应力,并且冷轧钢板含有Si时Fe系电镀层作为固溶Si耗尽层发挥作用而抑制由Si固溶所致的韧性降低,能够提高焊接部的耐电阻焊接开裂特性,完成了本发明。
本发明是基于上述见解进行的。即,本发明的要旨构成如下。
[1]一种合金化镀锌钢板,具有:
含Si冷轧钢板,含有0.1质量%~3.0质量%的Si;
Fe系电镀层,形成于上述含Si冷轧钢板的至少单面,每单面当中的附着量大于20.0g/m2;
合金化镀锌层,形成于上述Fe系电镀层上;
上述Fe系电镀层与上述含Si冷轧钢板的晶体取向在上述Fe系电镀层与上述含Si冷轧钢板的界面一体化的比例大于50%。
[2]根据上述[1]所述的合金化镀锌钢板,其中,上述含Si冷轧钢板含有0.50质量%~3.0质量%的Si。
[3]根据上述[1]或[2]所述的合金化镀锌钢板,其中,上述Fe系电镀层的每单面当中的附着量为25.0g/m2以上。
[4]根据上述[1]~[3]中任一项所述的合金化镀锌钢板,其中,上述含Si冷轧钢板除了上述Si以外还具有如下成分组成:以质量%计含有C:0.8%以下、Mn:1.0%~12.0%、P:0.1%以下、S:0.03%以下、N:0.010%以下和Al:1.0%以下,剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
[5]根据上述[4]所述的合金化镀锌钢板,其中,上述成分组成进一步含有选自B:0.005%以下、Ti:0.2%以下、Cr:1.0%以下、Cu:1.0%以下、Ni:1.0%以下、Mo:1.0%以下、Nb:0.20%以下、V:0.5%以下、Sb:0.200%以下、Ta:0.1%以下、W:0.5%以下、Zr:0.1%以下、Sn:0.20%以下、Ca:0.005%以下、Mg:0.005%以下和REM:0.005%以下中的1种或者2种以上。
[6]根据上述[1]~[5]中任一项所述的合金化镀锌钢板,其中,上述Fe系电镀层具有如下成分组成:含有合计10质量%以下的选自B、C、P、N、O、Ni、Mn、Mo、Zn、W、Pb、Sn、Cr、V和Co中的1种或者2种以上的元素,剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
[7]一种合金化镀锌钢板,具有:冷轧钢板;
Fe系电镀层,形成于上述冷轧钢板的至少单面,每单面当中的附着量大于20.0g/m2;
合金化镀锌层,形成于上述Fe系电镀层上;
上述Fe系电镀层与上述冷轧钢板的晶体取向在上述Fe系电镀层与上述冷轧钢板的界面一体化的比例大于50%。
这里,上述冷轧钢板中,将以轧制直角方向为长边切出50×150mm的试验片与切出相同尺寸的热浸镀锌层的每单面当中的附着量为50g/m2的试验用合金化热浸镀锌钢板重叠,制成板组,
接着,使用伺服马达加压式单相交流(50Hz)的电阻焊机,将上述板组相对于将该电阻焊机的电极对(前端径6mm)的中心轴彼此连接的线的垂直面,沿该板组的长边方向侧倾斜5°,在上述电极对的下侧电极与上述试验片之间设置上述板组的长边方向60mm×上述板组的厚度方向2.0mm的空隙,将上述下侧电极和上述板组固定,在上述电极对的上侧电极可动的状态下,对上述板组在加压力:3.5kN,保持时间:0.16秒和熔核直径为5.9mm的焊接电流和焊接时间的条件下实施电阻焊,制成带焊接部的板组,
接着,将上述带焊接部的板组以包含焊接部的方式沿上述试验片的长边方向切成两半,用光学显微镜(倍率200倍)观察该焊接部的截面时,观察到0.1mm以上的长度的裂纹。
[8]根据上述[7]所述的合金化镀锌钢板,其中,上述冷轧钢板在上述保持时间为0.24秒的条件下实施上述电阻焊,得到上述带焊接部的板组,用上述光学显微镜(倍率200倍)观察上述焊接部的截面时,观察到0.1mm以上的长度的裂纹。
[9]一种电沉积涂装钢板,在上述[1]~[8]中任一项所述的合金化镀锌钢板上进一步具有化学转化处理被膜和形成于该化学转化处理被膜上的电沉积涂装被膜。
[10]一种汽车部件,至少一部分使用上述[9]所述的电沉积涂装钢板而成的。
[11]一种电沉积涂装钢板的制造方法,包括如下工序:
化学转化处理工序,对上述[1]~[8]中任一项所述的合金化镀锌钢板实施化学转化处理,得到上述合金化镀锌层上形成有化学转化处理被膜的化学转化处理钢板;
电沉积涂装工序,对上述化学转化处理钢板实施电沉积涂装处理,得到在上述化学转化处理被膜上形成有电沉积涂装被膜的电沉积涂装钢板。
[12]一种合金化镀锌钢板的制造方法,对含有0.1质量%~3.0质量%的Si冷轧钢板实施Fe系电镀,制成在至少单面形成有退火前Fe系电镀层的退火前Fe系电镀钢板,
接着,将上述退火前Fe系电镀钢板在露点-30℃以下的气氛下退火,制成Fe系电镀钢板,
接着,对上述Fe系电镀钢板实施镀锌,制成镀锌钢板,
接着,对上述镀锌钢板进一步实施合金化处理,得到具有每单面当中的附着量大于20.0g/m2的Fe系电镀层的合金化镀锌钢板。
[13]根据上述[12]所述的合金化镀锌钢板的制造方法,其中,上述冷轧钢板含有0.5质量%~3.0质量%的Si。
[14]根据[12]或[13]所述的合金化镀锌钢板的制造方法,其中,上述退火前Fe系电镀层的每单面当中的附着量C.W.Fe0(g/m2)满足下式(1)。
(C.W.Fe0)>20.0+(C.W.Zn)×[mass%Fe]/100···(1)
这里,C.W.Zn:合金化镀锌层的每单面当中的附着量的目标值(g/m2)
其中,25.0g/m2≤C.W.Zn≤80.0g/m2
[mass%Fe]:上述合金化镀锌层中的Fe含量的目标值(质量%)
[15]一种合金化镀锌钢板的制造方法,对冷轧钢板实施Fe系电镀,制成在至少单面形成有退火前Fe系电镀层的退火前Fe系电镀钢板,
接着,将上述退火前Fe系电镀钢板在露点-30℃以下的气氛下下退火,制成Fe系电镀钢板,
接着,对上述Fe系电镀钢板实施镀锌,制成镀锌钢板,
接着,进一步对上述镀锌钢板实施合金化处理,得到具有每单面当中的附着量大于20.0g/m2的Fe系电镀层的合金化镀锌钢板。
这里,上述冷轧钢板中,将以轧制直角方向为长边切出50×150mm的试验片与切出相同尺寸的热浸镀锌层的每单面当中的附着量为50g/m2的试验用合金化热浸镀锌钢板重叠,制成板组,
接着,使用伺服马达加压式单相交流(50Hz)的电阻焊机,将上述板组相对于将该电阻焊机的电极对(前端径6mm)的中心轴彼此连接的线的垂直面沿该板组的长边方向侧倾斜5°,在上述电极对的下侧电极与上述试验片之间设置上述板组的长边方向60mm×上述板组的厚度方向2.0mm的空隙,将上述下侧电极和上述板组固定,在上述电极对的上侧电极为可动的状态下,对上述板组在加压力:3.5kN、保持时间:0.16秒和熔核直径为5.9mm的焊接电流和焊接时间的条件下实施电阻焊,制成带焊接部的板组,
接着,将上述带焊接部的板组以包含焊接部的方式沿上述试验片的长边方向切成两半,用光学显微镜(倍率200倍)观察该焊接部的截面时,观察到0.1mm以上的长度的裂纹。
[16]根据上述[15]所述的合金化镀锌钢板的制造方法,其中,上述冷轧钢板在上述保持时间为0.24秒的条件下,用光学显微镜(倍率200倍)观察上述焊接部的截面时,观察到0.1mm以上的长度的裂纹。
[17]根据上述[15]或者[16]所述的合金化镀锌钢板的制造方法,其中,上述退火前Fe系电镀层的每单面当中的附着量C.W.Fe0(g/m2)满足下式(1)。
(C.W.Fe0)>20.0+(C.W.Zn)×[mass%Fe]/100···(1)
这里,C.W.Zn:合金化镀锌层的每单面当中的附着量的目标值(g/m2)。
其中,25.0g/m2≤C.W.Zn≤80.0g/m2
[mass%Fe]:上述合金化镀锌层中的Fe含量的目标值(质量%)
[18]根据上述[12]~[17]中任一项所述的合金化镀锌钢板的制造方法,其中,使用含有选自B、C、P、N、O、Ni、Mn、Mo、Zn、W、Pb、Sn、Cr、V和Co中的1种或者2种以上的元素的Fe系电镀浴,实施上述Fe系电镀,使上述退火前Fe系电镀层中这些元素的合计含量为10质量%以下。
根据本发明,能够提供即便Fe系电镀层和含Si冷轧钢板的晶体取向在Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的界面以高比例一体化时,焊接部的耐电阻焊接开裂特性也优异的合金化镀锌钢板。
附图说明
图1是表示合金化镀锌钢板的截面的概要的图。
图2是表示用于测定晶体取向一体化的比例的观察用样品的概要的(a)立体图和(b)A-A剖视图。
图3是对晶体取向一体化的比例的评价方法进行说明的图,(a)是在SIM图像的Fe系电镀层和含Si冷轧钢板的界面描绘边界线的图,(b)是二值化处理的图像中描绘边界线和判定区域的图,(c)是上述(b)中的四边形包围的位置的放大图。
图4是表示比较例No.30的Fe系电镀层和含Si冷轧钢板的界面的观察图像的图。
图5是表示比较例No.30中Fe系电镀层和含Si冷轧钢板的界面进行二值化处理后描绘边界线和判定区域的图像的图。
图6是表示发明例No.31的Fe系电镀层和含Si冷轧钢板的界面的观察图像的图。
图7是表示发明例No.31中Fe系电镀层和含Si冷轧钢板的界面进行二值化处理后描绘边界线和判定区域的图像的图。
图8中(a)是对焊接部的耐电阻焊接开裂特性的评价方法进行说明的图,(b)上图为该评价中焊接后的板组的俯视图,下图为上图的B-B剖视图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行说明。
另外,以下的说明中,含Si冷轧钢板的成分组成的各元素的含量、镀层成分组成的各元素的含量的单位均为“质量%”,只要没有特别说明,简单以“%”表示。另外,本说明书中,使用“~”表示的数值范围是包含“~”前后记载的数值作为下限值和上限值的范围的含义。另外,本说明书中,钢板为“高强度”是指按照JIS Z 2241(2011)测定的钢板的拉伸强度TS为590MPa以上。
上述的LME开裂大致分为“在与电极接触的表面产生的开裂(以下,表面开裂)”和“在钢板间在塑性金属环区附近产生的开裂(以下,内部开裂)”。已知在产生飞溅的高电流区域的电阻焊中容易引起表面开裂,通过调整为不产生飞溅的适当的电流范围内,能够抑制表面开裂。另一方面,即便电阻焊时的电流在不产生飞溅的适当的范围内也会引起内部开裂。另外,制造工序中的外观检查中容易发现表面开裂,而内部开裂在外观检查很难被发现。由于这些原因,LME开裂中,内部开裂也成为特别大的课题。如果在焊接用的电极相对于钢板有角度的状态下进行电阻焊,残留应力增加而可能发生内部开裂。认为残留应力随着钢板的高强度化而增大,因此伴随钢板的高强度化可能产生内部开裂。本公开中能够提高耐电阻焊接开裂特性,特别是能够提高防止该内部开裂的特性。
[实施方式1]
图1中示出本实施方式的合金化镀锌钢板1的截面的概要。如图1所示,合金化镀锌钢板1在含Si冷轧钢板2的至少单面具有和Fe系电镀层3和形成于该Fe系电镀层上的合金化镀锌层4。首先,对含Si冷轧钢板的成分组成进行说明。
Si:0.1%~3.0%
Si在不明显损害加工性的情况下通过固溶提高钢的强度的效果(固溶强化能力)很大,因此是有效实现钢板的高强度化的元素。另一方面,Si也是对焊接部的耐电阻焊接开裂特性产生不良影响的元素。Si为了实现钢板的高强度化而添加时需要添加0.1%以上。Si小于0.50%时,以往的0.24秒左右的保持时间的焊接中焊接部的耐电阻焊接开裂特性没有特别的问题。然而,从生产成本的观点来看汽车部件的组装工序中点焊时的生产间隔时间成为课题,采取减少保持时间的对策时,即便Si量小于0.50%,焊接部中耐电阻焊接开裂特性也可能不充分。另一方面,如果Si的含量大于3.0%,则热轧性和冷轧性大幅降低,对生产率造成不良影响,或者导致钢板本身的延展性的降低。因此,Si以0.1%~3.0%的范围添加。Si量优选为0.50%以上,更优选为0.7%以上,进一步优选为对焊接部的耐电阻焊接开裂特性的影响更大的0.9%以上。另外,Si量优选为2.5%以下,更优选为2.0%以下,进一步优选为1.7%以下。
本实施方式的含Si冷轧钢板以上述范围Si含有是必需的要件,其他成分只要是通常的冷轧钢板所具有的组成范围就可以被允许,没有特别限制。但是,使本实施方式的含Si冷轧钢板为拉伸强度(TS)590MPa以上的高强度的情况下,优选为以下的成分组成。
C:0.8%以下(不包括0%)
C通过形成马氏体等作为钢组织而提高加工性。含有C时,为了得到良好的焊接性,C量优选为0.8%以下,更优选为0.3%以下。C的下限没有特别限定,但为了得到良好的加工性,C量优选为大于0%,更优选为0.03%以上,进一步优选含有0.08%以上。
Mn:1.0%~12.0%
Mn是具有将钢固溶强化而高强度化且提高淬透性、促进残余奥氏体、贝氏体和马氏体形成的作用的元素。这样的效果通过添加1.0%以上的Mn而体现。另一方面,Mn量如果为12.0%以下,可以在不增加成本的情况下得到上述效果。因此,Mn量优选为1.0%以上,优选为12.0%以下。Mn量更优选为1.3%以上,进一步优选为1.5%以上,最优选为1.8%以上。另外,Mn量更优选为3.5%以下,进一步优选为3.3%以下。
P:0.1%以下(不包括0%)
通过控制P的含量,能够防止焊接性的降低。进而防止P在晶界偏析,能够防止延展性、弯曲性和韧性劣化。另外,如果大量添加P,加速铁素体转变也会增加晶体粒径。因此,P量优选为0.1%以下。P的下限没有特别限定,从生产技术上的制约考虑,可以大于0%,可以为0.001%以上。
S:0.03%以下(不包括0%)
S量优选为0.03%以下,更优选为0.02%以下。通过抑制S量,能够防止焊接性的降低,并且防止热时延展性降低,抑制热开裂,显著提高表面形状。并且,通过抑制S量,形成粗大的硫化物作为杂质元素,能够防止钢板的延展性,弯曲性,拉伸凸缘性的降低。这些问题在S量大于0.03%时变得显著,S的含量优选尽量减少。S的下限没有特别限定,从生产技术上的制约考虑,可以大于0%,可以为0.0001%以上。
N:0.010%以下(不包括0%)
N的含量优选为0.010%以下。通过N的含量为0.010%以下,N与Ti、Nb、V在高温下形成粗大的氮化物,从而能够防止由Ti、Nb、V添加所致的钢板的高强度化的效果受损。另外,通过N的含量为0.010%以下,也能够防止韧性的降低。并且,通过N的含量为0.010%以下,能够防止热轧中板坯开裂、表面缺陷产生。N的含量优选为0.005%以下,更优选为0.003%以下,进一步优选为0.002%以下。N的含量的下限没有特别限定,从生产技术上的制约考虑,可以大于0%,可以为0.0005%以上。
Al:1.0%以下(不包括0%)
Al热力学上最容易氧化,因此先于Si和Mn氧化,具有抑制Si和Mn的钢板最表层的氧化,促进Si和Mn在钢板内部氧化的效果。该效果在Al量为0.01%以上得到。另一方面,如果Al量大于1.0%,则到最后成本上升。因此,添加时,Al量优选为1.0%以下。Al量更优选为0.1%以下。Al的下限没有特别限定,可以大于0%,可以为0.001%以上。
成分组成进一步任意地可以含有选自B:0.005%以下、Ti:0.2%以下、Cr:1.0%以下、Cu:1.0%以下、Ni:1.0%以下、Mo:1.0%以下、Nb:0.20%以下、V:0.5%以下、Sb:0.200%以下、Ta:0.1%以下、W:0.5%以下、Zr:0.1%以下、Sn:0.20%以下、Ca:0.005%以下、Mg:0.005%以下以及REM:0.005%以下中的1种或者2种以上。
B:0.005%以下
B是对提高钢的淬透性有效的元素。为了提高淬透性,B量优选为0.0003%以上,更优选为0.0005%以上。但是,如果过度添加B,则成型性降低,因此B量优选为0.005%以下。
Ti:0.2%以下
Ti对钢的析出强化有效。Ti的下限没有特别限定,但为了得到强度调整的效果,优选为0.005%以上。但是,如果过量添加Ti,硬质相变得过大,成形性劣化,因此添加Ti时,Ti量优选为0.2%以下,更优选为0.05%以下。
Cr:1.0%以下
Cr量优选为0.005%以上。通过使Cr量为0.005%以上,提高淬透性,能够提高强度与延展性的平衡。添加时,从防止成本增加的观点出发,Cr量优选为1.0%以下。
Cu:1.0%以下
Cu量优选为0.005%以上。通过使Cu量为0.005%以上,能够促进残留γ相的形成。另外,Cu量添加时,从防止成本增加的观点出发,Cu量优选为1.0%以下。
Ni:1.0%以下
Ni量优选为0.005%以上。通过使Ni量为0.005%以上,能够促进残留γ相的形成。另外,Ni添加时,从防止成本增加的观点出发,Ni量优选为1.0%以下。
Mo:1.0%以下
Mo量优选为0.005%以上。通过使Mo量为0.005%以上,能够得到强度调整的效果。另外,Mo添加时,从防止成本增加的观点出发,Mo量优选1.0%以下。
Nb:0.20%以下
Nb通过含有0.005%以上得到强度提高的效果。另外,含有Nb时,从防止成本增加的观点出发,Nb量优选为0.20%以下。
V:0.5%以下
V通过含有0.005%以上得到强度提高的效果。另外,含有V时,从防止成本增加的观点出发,V量优选为0.5%以下。
Sb:0.200%以下
Sb从抑制钢板表面的氮化、氧化或者由氧化产生的钢板表面的几十微米区域的脱碳的观点出发可以含有。Sb通过抑制钢板表面的氮化和氧化,防止在钢板表面马氏体的生成量减少,改善钢板的疲劳特性和表面品质。为了得到这样的效果,Sb量优选为0.001%以上。另一方面,为了得到良好的韧性,Sb量优选为0.200%以下。
Ta:0.1%以下
Ta含有通过0.001%以上得到强度提高的效果。另外,含有Ta时,从防止成本增加的观点出发,Ta量优选为0.1%以下。
W:0.5%以下
W通过含有0.005%以上得到强度提高的效果。另外含有,W时,从防止成本增加的观点出发,W量优选为0.5%以下。
Zr:0.1%以下
Zr通过含有0.0005%以上得到强度提高的效果。另外,Zr含有时,从防止成本增加的观点出发,Zr量优选为0.1%以下。
Sn:0.20%以下
Sn是对抑制脱氮、脱硼等而抑制钢的强度降低有效的元素。为了得到这样的效果分别优选为0.002%以上。另一方面,为了得到良好的耐冲击性,Sn量优选为0.20%以下。
Ca:0.005%以下
Ca通过含有0.0005%以上控制硫化物的形态,能够提高延展性、韧性。另外,从得到良好的延展性的观点出发,Ca量优选为0.005%以下。
Mg:0.005%以下
Mg通过含有0.0005%以上控制硫化物的形态,能够提高延展性、韧性。另外,含有Mg时,从防止成本增加的观点出发,Mg量优选为0.005%以下。
REM:0.005%以下
REM通过含有0.0005%以上控制硫化物的形态,能够提高延展性、韧性。另外,含有REM时,从得到良好的韧性的观点出发,REM量优选为0.005%以下。
本实施方式的含Si冷轧钢板的上述成分以外的剩余部分为Fe和不可避免的杂质。
接下来,对在上述的含Si冷轧钢板形成镀锌层前实施退火前Fe系电镀层的预镀覆,实施镀锌后进行合金化处理的在合金化镀锌钢板的至少单面形成的Fe系电镀层进行说明。
Fe系电镀层:大于20.0g/m2
通过具有合金化处理后的每单面当中的附着量大于20.0g/m2的Fe系电镀层而焊接部的耐电阻焊接开裂特性提高的机理尚不明确,但本发明人等考虑如下。本实施方式中,如后述,形成Fe系电镀层后实施退火。通过形成Fe系电镀层后实施退火,能够抑制退火时形成的Si和Mn等表面氧化物在Fe系镀覆钢板表面产生被称为“pick-up”的凹痕,相反,Fe系电镀层和含Si冷轧钢板的晶体取向在Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的界面以大于50%的比例一体化。因此,熔融的锌容易经由Fe系电镀层的晶界侵入含Si冷轧钢板的晶界。并且,对镀锌层实施合金化处理时,Fe系电镀层的表层被合金化消耗,因此与不进行合金化的镀锌钢板相比,提高焊接部的耐电阻焊接开裂特性变得困难。因此,本实施方式中,形成合金化处理后的附着量大于20.0g/m2的Fe系电镀层。认为通过形成具有大于20.0g/m2的附着量的Fe系电镀层,能够延迟电阻焊时熔融的锌到达含Si冷轧钢板的晶界的时间,改善焊接部的耐电阻焊接开裂特性(锌的晶界侵入抑制效果)。另外,认为Fe系电镀层作为软质层发挥功能,能够缓和焊接时施加到钢板表面的应力,减少电阻焊部的残留应力,由此能够提高焊接部的耐电阻焊接开裂特性(应力缓和效果)。并且,认为钢板表面的固溶Si量多的情况下,在焊接部韧性降低,焊接部的耐电阻焊接开裂特性劣化。与此相对,认为在钢板表面具有一定量以上的Fe系电镀层时,该Fe系电镀层作为固溶Si耗尽层起作用,在焊接部固溶的Si量减少,由Si固溶所致的焊接部的韧性的降低得到抑制,能够改善焊接部的耐电阻焊接开裂特性(韧性降低抑制效果)。这些Fe系电镀层对镀锌的晶界侵入抑制效果、应力缓和效果以及韧性降低抑制效果的耐电阻焊接开裂特性的贡献是复杂的,因此尚未明确定量,认为复合地作用而改善耐电阻焊接开裂特性。为了产生提高焊接部的耐电阻焊接开裂特性的效果,合金化后的镀锌钢板中,需要使Fe系电镀层的每单面当中的附着量大于20.0g/m2。Fe系电镀层的每单面当中的附着量的上限没有特别限定,但从成本的观点出发,优选Fe系电镀层的每单面当中的附着量为60.0g/m2以下。Fe系电镀层的附着量优选为25.0g/m2以上,更优选为30.0g/m2以上,进一步优选为35.0g/m2以上。合金化镀锌钢板优选在含Si冷轧钢板的正反两面具有Fe系电镀层。通过使Fe系电镀层的附着量为25.0g/m2以上,焊接部的耐电阻焊接开裂特性特别好。
另外,Fe系电镀层的厚度如下测定。从合金化镀锌钢板采取10×15mm尺寸的样品埋入树脂中,制成截面埋入样品。对该截面的任意的3个位置使用扫描式电子显微镜(Scanning Electron Microscope:SEM)以加速电压15kV,以及根据Fe系电镀层的厚度以倍率2000~10000倍观察,通过3个视场的厚度的平均值乘以铁的密度而换算成Fe系电镀层的每单面当中的附着量。
作为Fe系电镀层,除纯Fe外,还可以使用Fe-B合金、Fe-C合金、Fe-P合金、Fe-N合金、Fe-O合金、Fe-Ni合金、Fe-Mn合金、Fe-Mo合金、Fe-W合金等合金镀层。Fe系电镀层的成分组成没有特别限定,但如下优选为如下成分组成:含有合计10质量%以下的选自B、C、P、N、O、Ni、Mn、Mo、Zn、W、Pb、Sn、Cr、V以及Co中的1种或者2种以上的元素,剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。通过使Fe以外的元素的量为合计10质量%以下,能够防止电解效率的降低,以低成本形成Fe系电镀层。Fe-C合金的情况下,C的含量优选为0.08质量%以下。
Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的晶体取向在Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的界面一体化的比例大于50%。这是因为Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的晶体取向在Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的界面一体化的比例大于50%的情况下,熔融的锌容易经由Fe系电镀层的晶界侵入含Si冷轧钢板的晶界,通过设置本实施方式的Fe系电镀层得到的效果变得显著。本实施方式的合金化镀锌钢板中,Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的晶体取向在Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的界面一体化的比例可以为70%以上,可以为75%以上。另外,Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的晶体取向在Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的界面一体化的比例的上限没有特别限定,为也可以100%。
如上所述,Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的晶体取向在Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的界面一体化的比例越高,熔融的锌越容易经由Fe系电镀层的晶界侵入含Si冷轧钢板的晶界。特别是,Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的晶体取向在Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的界面一体化的比例大于50%的情况下,该趋势变得显著。本实施方式中,对含Si冷轧钢板在Fe系电镀实施后实施退火,并且如后所述在低露点的气氛下实施退火,Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的晶体取向一体化的比例高。因此,通过形成具有大于20.0g/m2的附着量的Fe系电镀层,能够期待延迟熔融的锌经由Fe系电镀层的晶界侵入含Si冷轧钢板的晶界,进而能够期待进一步提高焊接部的耐电阻焊接开裂特性。
这里,Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的晶体取向在Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的界面一体化的比例如下测定。从合金化镀锌钢板采取10×10mm尺寸的样品。用聚焦离子束(Focused Ion Beam:FIB)装置对该样品的任意的位置进行加工,在该位置形成与T截面(与钢板的轧制直角方向平行与且钢板表面垂直的截面)方向成45°的角度的轧制直角方向30μm宽度、相对于T截面方向45°方向的长度为50μm的45°截面,作为观察用样品。图2中示出该观察用样品的概要。图2(a)是观察用样品的立体图。图2(b)是图2(a)所示的观察用样品的A-A剖视图。接着,使用扫描离子显微镜(Scanning Ion Microscope:SIM)以倍率5000倍观察该观察用样品的45°截面的中央部,拍摄宽度1024×高度943像素的8位SIM图像。由每45°截面为单位拍摄的SIM图像基于以下的式(2)求出Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的晶体取向在Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的界面一体化的比例。另外,小数点以下四舍五入。
(Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的晶体取向在Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的界面一体化的比例)=(Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的界面的中Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的晶体取向一体化的位置的长度)÷(观察视场的界面的长度)×100···(2)
通过图像处理来判断Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的晶体取向在Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的界面是否一体化。使用图3对晶体取向一体化的比例的评价方法进行说明。首先,如图3(a)所示,使用扫描式电子显微镜(Scanning Electron Microscope)在上述的SIM图像的Fe系电镀层3与含Si冷轧钢板2的界面描绘边界线B。接着,与描绘前边界线的图像区别地作成对SIM图像进行图像处理的图像。具体而言,首先利用Sobel滤波器对拍摄的宽度1024×高度943像素的8位SIM图像强调晶界。接着,对强调晶界的图像利用高斯滤波器(半径(R):10像素)进行平滑化处理。接着,对平滑化处理后的图像进行二值化处理(阈值:17)。接着将描绘了界面的图像的边界线B转印到二值化处理的图像。然后,如图3(b)所示,再二值化处理后的图像中沿经二值化处理的图像上的边界线B对边界线B为中心的宽度40像素的判定区域(图3(b)的由L1和L2围起的区域)进行描绘。将边界线B的长度中该判定区域内不存在Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的界面(二值化处理的图像上的黑白边界)的长度的合计视为晶体取向一体化的位置的长度。这里,边界线的长度中Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的界面的长度不存在于判定区域内的合计如下求出。首先,对整个判定区域搜索通过边界线B的两根法线能够以包含白黑中仅一种颜色的方式将判定区域区分为大致矩形的位置。接着,在整个判定区域全域对该位置的边界线与两根法线的交点彼此的最大距离进行合计,作为边界线的长度中Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的界面不存在于判定区域内的长度的合计。另外,可以通过从观察视场的界面的长度中减去晶体取向未一体化的位置的长度而求出晶体取向一体化的位置的长度。为了说明,图3(c)中示出由图3(b)的四边形包围的位置的放大图。首先,如图3(c)所示,在整个判定区域搜索通过边界线B的两根法线(图3(c)中l1和l2、l3和l4)能够以包含白黑两种颜色的方式将判定区域区分为大致矩形的位置。接着,将该位置的边界线与两根法线的交点彼此的最大距离在整个判定区域进行合计,作为边界线的长度中Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的界面不存在于判定区域内的长度的合计。通过从观察视场的界面的长度中减去该长度、即晶体取向未一体化的位置的长度,能够求出晶体取向一体化的位置的长度。
图4中示出后述的实施例的比较例No.30的Fe系电镀层和含Si冷轧钢板的界面的SIM图像。将该SIM图像如上所述进行图像处理,将二值化处理后的图像示于图5。比较例No.30中,Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的晶体取向在Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的界面一体化的比例为97%。另外,图6中示出后述的实施例的发明例No.31的Fe系电镀层和含Si冷轧钢板的界面的SIM图像。将该SIM图像如上所述进行图像处理,将二值化处理后的图像示于图7。发明例No.31中,Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的晶体取向在Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的界面一体化的比例为100%。
接下来,对形成于上述的Fe系电镀层上的合金化镀锌层进行说明。这里“合金化镀锌层”是形成于钢板表面上的合金化处理后的锌被膜。并不局限于镀覆,热喷涂、冷喷涂等锌被膜的形成方法,只要是形成于钢板表面上的合金化处理后的锌被膜,就包含在“合金化镀锌层”中。合金化镀锌层可以含有选自ζ相、δ1相、Γ相以及Γ1相中的1种以上。
通过在钢板表面形成合金化镀锌层,能够得到优异的耐腐蚀性,但是电阻焊时熔融的锌经由Fe系电镀层的晶界侵入含Si冷轧钢板的晶界,很难提高焊接部的耐电阻焊接开裂特性。如上所述,通过对冷轧后的退火工序前的冷轧钢板的表面在形成镀锌层前实施退火前Fe系电镀层的预镀覆,镀锌后实施合金化处理,以每单面当中的附着量大于20.0g/m2形成合金化镀锌钢板的Fe系电镀层,能够提高合金化镀锌钢板中焊接部的耐电阻焊接开裂特性。合金化镀锌层的成分组成没有特别限定,但例如有Al、Zn、Fe以及不可避免的杂质构成。合金化镀锌层中的Al含量没有特别规定,一个例子中Al含量为0.05质量%~0.250质量%。合金化镀锌层中的Fe含量也没有特别限定,但一个例子中Fe含量为7.0质量%以上,且为15.0质量%以下。
合金化镀锌层的每单面当中的附着量没有特别限定,但可以为25g/m2以上,并且可以为80g/m2以下。通过使合金化镀锌层的每单面当中的附着量为25g/m2以上,能够进一步提高耐腐蚀性,并且容易控制镀覆附着量。另外,如果合金化镀锌层的每单面当中的附着量为80g/m2以下,镀覆密合性良好。
根据本公开,能够提供按照JIS Z 2241(2011)测定的钢板的拉伸强度TS为590MPa以上的高强度的合金化镀锌钢板。合金化镀锌钢板的强度更优选为800MPa以上。
本实施方式的合金化镀锌钢板的板厚没有特别限定,但通为0.5mm以上,并且可以为3.2mm以下。
<合金化镀锌钢板的制造方法>
接下来,对合金化镀锌钢板的制造方法进行说明。
一个实施方式的合金化镀锌钢板的制造方法可以为如下的合金化镀锌钢板的制造方法:
对含有0.1质量%~3.0质量%的Si的冷轧钢板实施Fe系电镀,制成在至少单面形成有退火前Fe系电镀层的退火前制成Fe系电镀钢板,
接着,将上述退火前Fe系电镀钢板在露点-30℃以下的气氛下下退火,制成Fe系电镀钢板,
接着,对上述Fe系电镀钢板实施镀锌,制成镀锌钢板,
接着,进一步对上述镀锌钢板实施合金化处理,得到具有每单面当中的附着量大于20.0g/m2的Fe系电镀层的合金化镀锌钢板。
首先,制造含有0.1质量%~3.0质量%额Si的冷轧钢板。另外,冷轧钢板可以含有0.50质量%~3.0质量%的Si。冷轧钢板的制造方法可以按照通常的冷轧钢板的制造方法。一个例子中,冷轧钢板通过方式制造,对具有上述的成分组成的钢板坯实施热轧制成热轧板,接着对该热轧板实施酸洗,接着,对热轧板实施冷轧制成冷轧钢板。
接着,对冷轧钢板的表面实施Fe系电镀处理,制成在至少单面形成有退火前Fe系电镀层的退火前Fe系电镀钢板。Fe系电镀处理方法没有特别限定。例如,作为Fe系电镀浴,可以使用硫酸浴、盐酸浴或者两者的混合等。另外,退火前Fe系电镀钢板是指Fe系电镀层未经退火工序,不排除预先对Fe系电镀处理前的冷轧钢板进行退火的方式。
退火前Fe系电镀层的附着量以合金化处理后得到的合金化镀锌钢板的Fe系电镀层的每单面当中的附着量大于20.0g/m2的方式进行调整。退火前Fe系电镀层的附着量可以通过通电时间等进行调整。
退火前Fe系电镀层的每单面当中的附着量C.W.Fe0(g/m2)优选满足下式(1)。
(C.W.Fe0)>20.0+(C.W.Zn)×[mass%Fe]/100···(1)
这里,C.W.Zn:合金化镀锌层的每单面当中的附着量的目标值(g/m2)
其中,25.0g/m2≤C.W.Zn≤80.0g/m2
[mass%Fe]:上述合金化镀锌层中的Fe含量的目标值(质量%)
换句话说,如果形成合金化镀锌钢板的合金化镀锌层中含有的Fe量大于目标值(g/m2)+20.0(g/m2)的量的退火前Fe系电镀层,则能够得到最终大于20.0g/m2的Fe系电镀层。
这里,合金化镀锌钢板的合金化镀锌层的每单面当中的附着量的目标值C.W.Zn和合金化镀锌层中的Fe含量的目标值根据各用途预先决定的规格来确定。另外,这里的Fe系电镀层的每单面当中的附着量可以通过上述的截面观察进行计算。
通电开始前的Fe系电镀浴中的Fe离子含量以Fe2+计优选为0.5mol/L以上。如果Fe系电镀浴中的Fe离子含量以Fe2+计为0.5mol/L以上,能够得到充分的Fe附着量。另外,为了得到充分的Fe附着量,通电开始前的Fe系电镀浴中的Fe离子含量优选为2.0mol/L以下。
另外,Fe系电镀浴中可以含有Fe离子和选自B、C、P、N、O、Ni、Mn、Mo、Zn、W、Pb、Sn、Cr、V和Co中的至少一种的元素。Fe系电镀浴中的这些元素的合计含量优选为使退火前Fe系电镀层中这些元素的合计含量为10质量%以下。另外,金属元素作为金属离子含有即可,非金属元素可以作为硼酸、磷酸、硝酸、有机酸等的一部分含有。另外,硫酸铁镀覆液中可以含有硫酸钠、硫酸钾等导电助剂、螯合剂、pH缓冲剂。
Fe系电镀浴的其他条件也没有特别限定。如果考虑恒温保持性,Fe系电镀液的温度优选为30℃以上,优选为85℃以下。Fe系电镀浴的pH也不特别规定,但从防止由氢产生导致的电流效率的降低的观点出发,优选为1.0以上,另外,如果考虑Fe系电镀浴的导电率,优选3.0以下。从生产率的观点出发,电流密度优选为10A/dm2以上,从容易控制Fe系电镀层的附着量的观点出发,优选为150A/dm2以下。对于通板速度,从生产率的观点出发,优选为5mpm以上,从稳定地控制附着量的观点出发,优选为150mpm以下。
另外,作为Fe系电镀处理实施前的处理,可以实施清洁冷轧钢板表面的脱脂处理和水洗以及使冷轧钢板表面活化的酸洗处理和水洗。这些前处理之后,实施Fe系电镀处理。脱脂处理和水洗的方法没有特别限定,可以使用通常的方法。酸洗处理中,可以使用硫酸、盐酸、硝酸以及它们的混合物等各种酸。其中,优选硫酸、盐酸或者它们的混合。酸的浓度没有特别规定,如果考虑氧化被膜的除去能力和防止因过度酸洗等引起的粗糙表皮(表面缺陷)等,优选1~20mass%左右。另外,酸洗处理液中可以含有消泡剂、酸洗促进剂、酸洗抑制剂等。
接着,实施Fe系电镀处理后,对退火前Fe系电镀钢板进行在露点:-30℃以下、氢浓度:1.0体积%~30.0体积%的还原性气氛中在650℃~900℃的温度区域保持30秒~600秒后冷却的退火工序,得到Fe系电镀钢板。退火工序是为了通过除去由轧制工序产生的退火前Fe系电镀钢板的应变,使组织再结晶来提高钢板强度而进行的。
露点:-30℃以下
本实施方式中,退火工序的退火气氛的露点为不需要加湿设备等追加设备的条件的-30℃以下的低露点。露点-30℃以下的控制优选在650℃~900℃以下的温度区域进行。本发明人等通过自主研究,发现Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的晶体取向在Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的界面一体化的比例与Fe系电镀层形成后的退火工序的退火气氛的露点之间存在相关关系。即,可知对形成Fe系电镀层后的退火前Fe系电镀钢板实施退火时,退火气氛的露点越低,退火后得到的Fe系电镀钢板的Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的晶体取向一体化的比例越高,相反,退火气氛的露点越高Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的晶体取向一体化的比例越低。这样,Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的晶体取向一体化的比例与露点之间为什么存在相关关系的原因尚不明确,但推测如下。以一定以上的高露点控制时,退火时从钢板向Fe系电镀层扩散的元素在Fe系电镀层的内部形成为氧化物,该氧化物阻碍Fe系电镀层的结晶粒的生长而细粒化。另一方面,形成Fe系电镀层后在低露点的气氛下实施退火时,难以形成上述那样的氧化物,Fe系电镀层的晶体粒径粗大化。因此,可以认为以低露点实施退火时Fe系电镀层的晶体取向与含Si冷轧钢板的晶体取向以高比例一体化。由于退火炉的加湿设备的成本等原因,使退火工序中的退火气氛的露点为-30℃以下的情况下,Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的晶体取向在Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的界面一体化的比例高。其结果,合金化制成镀锌钢板的情况下,电阻焊时熔融的锌容易经由Fe系电镀层的晶界侵入含Si冷轧钢板的晶界。本实施方式中,通过形成具有特定的附着量的Fe系电镀层,延迟电阻焊时熔融的锌经由Fe系电镀层的晶界到达含Si冷轧钢板的晶界的时间,改善焊接部的耐电阻焊接开裂特性。退火气氛的露点的下限没有特别限定,但小于-80℃在工业上很难实现,因此-优选为80℃以上。退火气氛的露点更优选为-55℃以上。
氢浓度:1.0体积%~30.0体积%
退火工序在氢浓度为1.0体积%~30.0体积%的还原性气氛中进行。氢发挥抑制退火工序中的退火前Fe系电镀钢板表面的Fe的氧化,使钢板表面活化的作用。如果氢浓度为1.0体积%以上,则能够避免钢板表面的Fe氧化而导致如后述设置镀锌层时镀覆密合性劣化。因此,退火工序优选在氢浓度1.0体积%以上的还原性气氛中进行,更优选在2.0体积%以上的还原性气氛中进行。退火工序中的氢浓度的上限没有特别限定,但从成本的观点出发,氢浓度优选为30.0体积%以下,更优选为20.0体积%以下。退火气氛的氢以外的剩余部分优选为氮气。
650℃~900℃的温度区域的保持时间:30秒~600秒
退火工序中,优选650℃~900℃的温度区域的保持时间为30秒~600秒。通过使该温度区域的保持时间为30秒以上,适当除去在退火前Fe系电镀层表面形成的Fe的自然氧化膜,能够提高如后述在Fe系电镀钢板表面设置镀锌层时的镀覆密合性。因此,该温度区域的保持时间优选为30秒以上。该温度区域的保持时间的上限没有特别限定,但从生产率的观点出发,该温度区域的保持时间优选为600秒以下。
退火前Fe系电镀钢板的最高到达温度:650℃~900℃
退火前Fe系电镀钢板的最高到达温度没有特别限定,但优选为650℃~900℃。通过使退火前Fe系电镀钢板的最高到达温度为650℃以上,钢板组织的再结晶顺利进行,能够得到所希望的强度。另外,能够使在退火前Fe系电镀层表面形成的Fe的自然氧化膜适当还原,能够提高如后述在Fe系电镀钢板表面设置镀锌时的镀覆密合性。另外,如果Fe系电镀钢板的最高到达温度为900℃以下,则能够防止钢中的Si和Mn的扩散速度过度增加,防止Si以及Mn向钢板表面的扩散,因此能够提高如后述在Fe系电镀钢板表面设置镀锌时的镀覆密合性。另外,如果最高到达温度为900℃以下,也能够防止热处理炉的炉体损伤,也能够降低成本。因此,冷轧钢板的最高到达温度优选为900℃以下。另外,上述最高到达温度以冷轧钢板的表面测定的温度为基准。
接下来,镀锌处理进行说明。
上述退火工序后,对Fe系电镀钢板实施镀锌。镀锌处理的方法没有特别限定,但例如可以为热浸镀,电镀,冷喷涂,以及等离子喷涂等。实施热浸镀锌时,一个例子中,可以在退火工序后将Fe系电镀钢板冷却,在热浸镀锌浴中浸渍,对钢板表面实施热浸镀锌。热浸镀锌浴由Al、Zn和不可避免的杂质构成。热浸镀锌浴的成分没有特别规定,一般浴中Al浓度为0.05质量%~0.250质量%。如果浴中Al浓度为0.05质量%以上,则能够防止底渣的产生,防止浮渣附着于钢板而成为缺陷。另外,通过使浴中Al浓度为0.250质量%以下,防止顶渣的增加,防止浮渣附着于钢板而导致缺陷,并且降低成本。热浸镀锌处理的其他条件没有限制,但例如,热浸镀锌浴的浴温在通常的440~500℃的范围,板温440~550℃使钢板浸渍在热浸镀锌浴中进行。
镀锌层的每单面当中的附着量优选控制为合金化镀锌层的每单面当中的附着量为25~80g/m2的量。通过使合金化镀锌层的每单面当中的附着量为25g/m2以上,能够进一步提高耐腐蚀性,并且,容易控制镀覆附着量。另外,如果合金化镀锌层的每单面当中的附着量为80g/m2以下,镀覆密合性良好。
镀锌处理后,可以适当地调整镀覆附着量。调整镀覆附着量的方法没有特别限定,但例如热浸镀锌中,一般通过气体吹扫调整镀覆附着量。一个例子中,通过气体吹扫的气体压力和吹扫喷嘴-钢板间的距离等调整镀覆附着量。
实施镀锌后,进一步实施合金化处理得到合金化镀锌钢板。通过合金化处理将镀锌层加热合金化。合金化处理优选在450℃~600℃的温度下进行。通过使合金化处理为450℃以上,能够提供不残留η相的低加压成型性优异的钢板。另外,通过使合金化处理为600℃以下,镀覆密合性良好。另外,合金化时间优选为5s~60s。
接下来,对合金化镀锌层的每单面当中的附着量的计算方法进行说明。
首先,从合金化镀锌钢板采取2个位置的20×25mm尺寸的样品。测定各自的重量后,使用JIS H 0401(2013)或者ISO 17925(2004)规定的试验液进行具有Fe系电镀层的单侧的合金化镀锌层的剥离,再次进行重量测定。可以通过从镀层剥离前的重量减去镀层剥离后的重量,再除以镀层剥离部分的表面积,计算合金化镀锌层的每单面当中的附着量。这里,将2个位置的平均值作为合金化镀锌层的每单面当中的附着量。
另外,合金化镀锌层中的Fe含量(质量%)的测定按照ISO 17925(2004)进行。将上述的镀层剥离后的试验液用电感耦合等离子体(Inductivity coupled plasma:ICP)发光分析装置进行分析,试验液中的Fe含量除以构成合金化镀锌层的Fe、Zn、Al量等成分的试验液中的含量的合计值,乘以100,可以计算合金化镀锌层中的Fe含量。这里,将2个位置的平均值作为合金化镀锌层中的Fe含量。
<电沉积涂装钢板>
另外,根据本实施方式,也能够提供上述的合金化镀锌钢板上进一步具有形成于上述合金化镀锌层上的化学转化处理被膜和形成于该化成被膜上的电沉积涂装被膜的电沉积涂装钢板。本实施方式的合金化镀锌钢板的焊接部的耐电阻焊接开裂特性优异,使用该合金化镀锌钢板形成的电沉积涂装钢板特别适合用于汽车部件。化学转化处理被膜以及电沉积涂装被膜的种类没有特别限定,可以为公知的化学转化处理被膜以及电沉积涂装被膜。作为化学转化处理被膜,可以使用磷酸锌被膜、锆被膜等。作为电沉积涂装被膜,只要是汽车用的电沉积涂装被膜,就没有特别限定。电沉积涂装被膜的厚度根据用途而不同,干燥状态的涂膜优选为10μm~30μm左右。另外,根据本实施方式,能够提供用于实施电沉积涂装的电沉积涂装用合金化镀锌钢板。
<电沉积涂装钢板的制造方法>
接着,对上述的电沉积涂装钢板的制造方法进行说明。上述的电沉积涂装钢板可以通过如下电沉积涂装钢板的制造方法来制造,该电沉积涂装钢板的制造方法包括如下工序:化学转化处理工序,对合金化镀锌钢板实施化学转化处理,得到在上述合金化镀锌层上形成有化学转化处理被膜的化学转化处理钢板;电沉积涂装工序,对上述化学转化处理钢板实施电沉积涂装处理,得到上述化学转化处理被膜上形成有电沉积涂装被膜的电沉积涂装钢板。化学转化处理和电沉积涂装处理可以利用公知的方法。另外,作为实施化学转化处理前的处理,可以实施用于清洁合金化镀锌钢板表面的脱脂处理、水洗以及根据需要的表面调整处理。这些前处理之后实施化学转化处理。脱脂处理和水洗的方法没有特别限定,可以使用通常的方法。表面调整处理に中,可以使用具有Ti胶体或磷酸锌胶体的表面调整剂等。实施这些表面调整剂时,不需要设置特别的工序,可以按照常规方法实施。例如,使所希望的表面调整剂溶解于规定的去离子水,充分搅拌后,制成既定的温度(通常为常温,25~30℃)的处理液,将钢板在该处理液中浸渍规定时间(20~30秒)。然后不进行干燥而进行下一工序的化学转化处理。化学转化处理中也可以按照常规方法实施。例如,使所希望的化学转化处理剂溶解在规定的去离子水中,充分搅拌后,制成规定的温度(通常35~45℃)的处理液,使钢板在该处理液中浸渍规定时间(60~120秒)。作为化学转化处理剂,例如可以使用钢用的磷酸锌处理剂、钢·铝并用型的磷酸锌处理剂以及锆处理剂等。接着,进行下一工序的电沉积涂装。电沉积涂装也可以按照常规方法实施。根据需要实施水洗处理等前处理后,将钢板浸渍于充分搅拌的电着涂料,通过电沉积处理得到所希望的厚度的电沉积涂装。作为电沉积涂装,除阳离子型的电沉积涂装外,还可以使用阴离子型电沉积涂装。并且,可以根据用途在电沉积涂装后实施顶涂涂装等。
<汽车部件>
另外,根据本实施方式,能够提供至少一部分使用上述的电沉积涂装钢板而成的汽车部件。本实施方式的合金化镀锌钢板因为焊接部的耐电阻焊接开裂特性优异,所以使用该合金化镀锌钢板的电沉积涂装钢板特别适合用于汽车部件。使用电沉积涂装钢板而成的汽车部件可以包含本实施方式的电沉积涂装钢板以外的钢板作为坯材。本实施方式的电沉积涂装钢板因为焊接部的耐电阻焊接开裂特性优异,所以能够适当防止使用该合金化镀锌钢板而成的汽车部件的焊接部的LME开裂。至少一部分使用电沉积涂装钢板而成的汽车部件的种类没有特别限定,但例如可以为侧梁部件、支柱部件、汽车车身等。
[实施方式2]
接下来,对本发明的实施方式2的合金化镀锌钢板进行说明。
本实施方式的合金化镀锌钢板可以具有:
冷轧钢板、
形成于上述冷轧钢板的至少单面的每单面当中的附着量大于20.0g/m2的Fe系电镀层、
形成于上述Fe系电镀层上的合金化镀锌层,
上述Fe系电镀层与上述冷轧钢板的晶体取向在上述Fe系电镀层与上述冷轧钢板的界面一体化的比例大于50%。
这里,上述冷轧钢板是将以轧制直角方向为长边切出50×150mm的试验片与切出相同尺寸的热浸镀锌层的每单面当中的附着量为50g/m2的试验用合金化热浸镀锌钢板重叠,制成板组,
接着,使用伺服马达加压式单相交流(50Hz)的电阻焊机,将上述板组相对于将该电阻焊机的电极对(前端径6mm)的中心轴彼此连接的线的垂直面沿该板组的长边方向侧倾斜5°,在上述电极对的下侧电极与上述试验片之间设置上述板组的长边方向60mm×上述板组的厚度方向2.0mm的空隙,将上述下侧电极和上述板组固定,在上述电极对的上侧电极为可动的状态下,对上述板组在加压力:3.5kN、保持时间:0.16秒和熔核直径为5.9mm的焊接电流和焊接时间的条件下实施电阻焊,制成带焊接部的板组,
接着,将上述带焊接部的板组以包含焊接部的方式沿上述试验片的长边方向切成两半,用光学显微镜(倍率200倍)观察该焊接部的截面时,观察到0.1mm以上的长度的裂纹。
本实施方式的冷轧钢板在通过下述的试验进行评价的情况下,只要是板组对象为镀锌钢板时的焊接部的耐电阻焊接开裂特性差的钢板,就没有特别限定。冷轧钢板的成分组成也不特别限定。发明人等发现如果是钢中的Si含量为0.1质量%以上的冷轧钢板通过以下的试验评价的焊接部的耐电阻焊接开裂特性差。
冷轧钢板可以是在保持时间为0.24秒的条件下实施电阻焊而得到带焊接部的板组,用光学显微镜(倍率200倍)观察焊接部的截面时,观察到0.1mm以上的长度的裂纹的冷轧钢板。另外,如果是相同的冷轧钢板,一般焊接部的耐电阻焊接开裂特性随着减少保持时间而变差。因此,如果是在保持时间为0.24秒的条件下实施电阻焊,用光学显微镜(倍率200倍)观察焊接部的截面时,观察到0.1mm以上的长度的裂纹的冷轧钢板,则在保持时间为0.16秒的条件下实施电阻焊的情况下,用光学显微镜(倍率200倍)观察焊接部的截面时,也观察到0.1mm以上的长度的裂纹。也确认了如果是冷轧钢板的钢中的Si含量为0.50质量%以上的冷轧钢板,则通过上述的试验进行评价的焊接部的耐电阻焊接开裂特性差,但即便是钢中的Si含量小于0.50质量%的冷轧钢板也是通过以下的试验评价的焊接部的耐电阻焊接开裂特性差的例子。
<焊接部的耐电阻焊接开裂特性>
使用图8对焊接部的耐电阻焊接开裂特性的评价方法进行说明。将以轧制直角方向(TD)为长边、以轧制方向为短边切出50×150mm的试验片6与切出相同尺寸的热浸镀锌层的每单面当中的附着量为50g/m2的试验用合金化热浸镀锌钢板5重叠,制成板组。板组以试验片6的评价对象面(Fe系电镀层侧的面)与试验用合金化热浸镀锌钢板5的镀锌层彼此面对的方式进行组装。将该板组隔着厚度2.0mm的垫片7固定于固定台8。垫片7为长边方向50mm×短边方向45mm×厚度2.0mm的一对钢板,如图8(a)所示,一对钢板各自的长边方向端面与板组短边方向两端面对齐地配置。因此,一对钢板间的距离为60mm。固定台8是在中央部开孔的一张板。
接着,使用伺服马达加压式单相交流(50Hz)的电阻焊机,在将板组用一对电极9(前端径:6mm)加压使板组弯曲的状态下,在加压力:3.5kN、保持时间:0.18秒或者0.24秒的条件下,以熔核直径r为5.9mm的焊接电流和焊接时间实施电阻焊,制成带焊接部的板组。此时,一对电极9从垂直方向的上下对板组加压,下侧的电极经由固定台8的孔对试验片6加压。加压时,以一对电极9中下侧的电极与从垫片7与固定台8接触的面延长的平面接触的方式,将下侧的电极和固定台8固定,使上侧的电极可动。另外,上侧的电极与试验用合金化热浸镀锌钢板5的中央部接触。另外,在将上述板组相对于将该电阻焊机的电极对的中心轴彼此连接的线的垂直面(图8(a)中为水平方向)沿该板组的长边方向侧倾斜5°的状态下对板组进行焊接。利用上述的垫片在下侧的电极与试验片6之间形成板组的长边方向60mm×板组的厚度方向2.0mm的空隙。另外,保持时间是指流过焊接电流结束后到开始释放电极的时间。这里,参照图8(b)下图,熔核直径r是指板组的长边方向的熔核10的端部彼此的距离。
接着,将上述带焊接部的板组以包括包含熔核10的焊接部的中心的方式沿图8(b)上图的B-B线切断,用光学显微镜(200倍)观察该焊接部的截面,按以下的基准评价焊接部的耐电阻焊接开裂特性。另外,如果为◎或者○,则判断为焊接部的耐电阻焊接开裂特性优异。如果为×,则判断为焊接部的耐电阻焊接开裂特性差。
◎:保持时间0.14秒未观察到0.1mm以上的长度的裂纹
○:保持时间0.14秒观察到0.1mm以上的长度的裂纹,但保持时间0.16秒未观察到0.1mm以上的长度的裂纹
×:保持时间0.16秒观察到0.1mm以上的长度的裂纹
并且,作为较温和的焊接条件,可以按以下的基准同样地评价焊接部的耐电阻焊接开裂特性。
◎:保持时间0.18秒未观察到0.1mm以上的长度的裂纹
○:保持时间0.18秒观察到0.1mm以上的长度的裂纹,但保持时间0.24秒未观察到0.1mm以上的长度的裂纹
×:保持时间0.24秒观察到0.1mm以上的长度的裂纹
另外,图12(b)下图中示意地用符号11表示试验片6产生的裂纹的一个例子。
本实施方式的合金化镀锌钢板的Fe系电镀层和合金化镀锌层与上述的实施方式1相同,因此这里省略说明。另外,Fe系电镀层与冷轧钢板的晶体取向在Fe系电镀层与冷轧钢板的界面一体化的比例与上述的实施方式1相同,大于50%。Fe系电镀层与冷轧钢板的晶体取向在Fe系电镀层与冷轧钢板的界面一体化的比例的详细与上述的实施方式1相同,因此这里省略说明。
接下来,对实施方式2的合金化镀锌钢板的制造方法进行说明。
一个实施方式的合金化镀锌钢板的制造方法可以为如下的合金化镀锌钢板的制造方法,
对冷轧钢板实施Fe系电镀,在至少单面形成有退火前Fe系电镀层的退火前制成Fe系电镀钢板,
接着,将上述退火前Fe系电镀钢板在露点-30℃以下的气氛下下退火,制成Fe系电镀钢板,
接着,对上述Fe系电镀钢板实施镀锌,制成镀锌钢板,
接着,进一步对上述镀锌钢板实施合金化处理,得到具有每单面当中的附着量大于20.0g/m2的Fe系电镀层的合金化镀锌钢板。
这里,上述冷轧钢板是将以轧制直角方向为长边切出50×150mm的试验片与切出相同尺寸的热浸镀锌层的每单面当中的附着量为50g/m2的试验用合金化热浸镀锌钢板重叠,制成板组,
接着,使用伺服马达加压式单相交流(50Hz)的电阻焊机,将上述板组相对于将该电阻焊机的电极对(前端径6mm)的中心轴彼此连接的线的垂直面沿该板组的长边方向侧倾斜5°,在上述电极对的下侧电极与上述试验片之间设置上述板组的长边方向60mm×上述板组的厚度方向2.0mm的空隙,将上述下侧电极和上述板组固定,在上述电极对的上侧电极为可动的状态下,对上述板组在加压力:3.5kN、保持时间:0.16秒和熔核直径为5.9mm的焊接电流和焊接时间的条件下实施电阻焊,制成带焊接部的板组,
接着,将上述带焊接部的板组以包含焊接部的方式沿上述试验片的长边方向切成两半,用光学显微镜(倍率200倍)观察该焊接部的截面时,观察到0.1mm以上的长度的裂纹。
首先,制造冷轧钢板。冷轧钢板的制造方法可以按照通常的冷轧钢板的制造方法。一个例子中,对钢板坯实施热轧,制成热轧板,接着对该热轧板实施酸洗,接着,对热轧板实施冷轧,制造冷轧钢板。
本实施方式的冷轧钢板在通过上述的试验评价的情况下,只要是板组对象为镀锌钢板时的焊接部的耐电阻焊接开裂特性差的钢板,就没有特别限定。冷轧钢板的成分组成也不特别限定,认识到如果为钢中的Si含量为0.1质量%以上的冷轧钢板,通过以下的试验评价的焊接部的耐电阻焊接开裂特性差。
冷轧钢板可以是在保持时间为0.24秒的条件下实施上述的电阻焊,得到带焊接部的板组,用光学显微镜(倍率200倍)观察焊接部的截面时,观察到0.1mm以上的长度的裂纹的冷轧钢板。另外,如果是相同的冷轧钢板,则一般焊接部的耐电阻焊接开裂特性随着减少保持时间而变差。因此,如果是在保持时间为0.24秒的条件下实施电阻焊,用光学显微镜(倍率200倍)观察焊接部的截面时,观察到0.1mm以上的长度的裂纹的冷轧钢板,则保持时间为0.16秒的条件下实施电阻焊的情况下,用光学显微镜(倍率200倍)观察焊接部的截面时,也观察到0.1mm以上的长度的裂纹。也确认了如果为冷轧钢板的钢中的Si含量为0.50质量%以上的冷轧钢板,通过上述的试验评价的焊接部的耐电阻焊接开裂特性差,但即便是钢中的Si含量小于0.50质量%的冷轧钢板也是通过上述的试验评价的焊接部的耐电阻焊接开裂特性差的例子。
接着,对冷轧钢板的表面实施Fe系电镀处理,得到退火前Fe系电镀钢板。以上已经说明了Fe系电镀处理的详细内容,这里省略说明。
接着,对退火前Fe系电镀钢板进行在露点:-30℃以下、氢浓度:1.0体积%~30.0体积%的还原性气氛中在650℃~900℃的温度区域保持30秒~600秒后冷却的退火工序,得到Fe系电镀钢板。退火工序的详细如上所述,这里省略说明。
与上述的实施方式1相同在本实施方式的Fe系电镀钢板上实施镀锌,得到镀锌钢板。镀锌处理的详细内容与上述的实施方式1相同,因此这里省略说明。
本实施方式中也与上述的实施方式1相同,也能够提供在本实施方式的合金化镀锌钢板上进一步具有形成于上述镀锌层上的化学转化处理被膜和形成于该化成被膜上的电沉积涂装被膜的电沉积涂装钢板。另外,也能够提供用于实施电沉积涂装的电沉积涂装用合金化镀锌钢板。电沉积涂装钢板和电沉积涂装钢板的制造方法的详细与上述的实施方式1相同,因此这里省略说明。
另外,本实施方式中也与上述的实施方式1相同,能够提供汽车部件。以上已经说明了汽车部件的详细,这里省略记载。
以下,基于实施例对本发明进行具体说明。
实施例1
将表1所示的化学成分的钢熔炼而得到铸片,进行热轧、酸洗和冷轧,由此制成板厚1.6mm的冷轧钢板。
/>
接着,对冷轧钢板用碱液实施脱脂处理,接着,按以下所示的条件以钢板作为阴极进行电解处理,制造单面具有退火前Fe系电镀层的退火前Fe系电镀钢板。退火前Fe系电镀层的附着量通过上述的截面观察方法计算,通过通电时间进行控制。继续,对退火前Fe系电镀钢板以15%H 2-N2,均热区温度800℃并按表2-1、2-2和表4所示调整气氛的露点实施还原退火,得到Fe系电镀钢板。将得到的Fe系电镀钢板冷却到440~550℃后,接着对Fe系电镀钢板,使用浴中有效Al浓度:0.132质量%且剩余部分由Zn和不可避免的杂质构成的460℃的热浸镀锌浴实施热浸镀锌处理后通过气体吹扫将单位面积重量调整为每单面约50g/m2,得到镀锌钢板。继续,对镀锌钢板在490℃改变时间实施合金化处理,制成扩散在合金化镀锌层中的Fe含量不同的合金化镀锌钢板的样品。
〔电解条件〕
浴温:50℃
pH:2.0
电流密度:45A/dm2
Fe系电镀浴:含有1.5mol/L的Fe2+离子
电极(阳极):氧化铱电极
由如上述那样制成的合金化镀锌钢板根据上述的方法,求出Fe系电镀层的每单面当中的附着量、合金化镀锌层的附着量、合金化镀锌层中的Fe含量(质量%)以及Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的晶体取向在Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的界面一体化的比例。
对通过以上得到的合金化镀锌钢板调查焊接部的耐电阻焊接开裂特性。以下,示出焊接部的耐电阻焊接开裂特性的测定方法和评价方法。
<焊接部的耐电阻焊接开裂特性>
对合金化镀锌钢板,根据上述的方法评价板组对象为0.18秒的保持时间下耐电阻焊接开裂特性不成为课题的Si小于0.5%的拉伸强度为980MPa级、每单面当中的附着量为50g/m2的试验用合金化热浸镀锌钢板(板厚1.6mm)时的焊接部的耐电阻焊接开裂特性。焊接时间为0.36秒,保持时间为0.18秒和0.24秒,对应每个实施例No.改变焊接电流测定熔核直径,在熔核直径为5.9mm的焊接电流下评价。另外,采用作为板组对象的试验用合金化热浸镀锌钢板不产生开裂的情况作为实施例数据。这是因为板组对象产生开裂时,评价对象的合金化镀锌钢板的应力分散,不能进行适当的评价。
将上述试验的结果一并标注于表2-1、2-2以及表4。由其结果可知在退火工序前,适合本发明的条件下形成Fe系电镀层的发明例的合金化镀锌钢板的焊接部的耐电阻焊接开裂特性优异。另外,参考例1和2因为Si小于0.5%,所以焊接部的耐电阻焊接开裂特性没有特别问题。形成镀锌层前形成退火前Fe系电镀层、镀锌后进行合金化处理的合金化热浸镀锌钢板的Fe系电镀层的附着量为25.0g/m2以上的各发明例中,保持时间0.18秒的条件下也未观察到0.1mm以上的长度的裂纹,焊接部的耐电阻焊接开裂特性特别好。另外,表2-1、2-2中,未形成Fe系电镀层的例子,将Fe系电镀层和合金化镀锌层的附着量表示为“-”。另外,进行了大于-30℃的高露点的退火工序的参考例No.17、29、45中,由于高露点的退火而Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的晶体取向在Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的界面一体化的比例低,焊接部的耐电阻焊接开裂特性良好。另外,这些参考例中,将退火前Fe系电镀钢板以400℃~650℃的温度区域的平均升温速度为10℃/秒以上加热到均热区温度800℃,实施还原退火。
/>
/>
实施例2
将表5所示的化学成分的钢熔炼得到铸片,进行热轧、酸洗以及冷轧,由此制成板厚1.6mm的冷轧钢板。
接着,对冷轧钢板用碱液实施脱脂处理,接着,按以下所示的条件以钢板为阴极进行电解处理,制造单面具有退火前Fe系电镀层的退火前Fe系电镀钢板。退火前Fe系电镀层的附着量通过上述的截面观察方法计算,通过通电时间进行控制。接着对退火前Fe系电镀钢板以15%H 2-N2、均热区温度800℃并按表6所示调整气氛的露点实施还原退火,得到Fe系电镀钢板。将得到的Fe系电镀钢板冷却到440~550℃后,接着对Fe系电镀钢板使用浴中有效Al浓度:0.132质量%且剩余部分由Zn和不可避免的杂质构成的460℃的热浸镀锌浴实施热浸镀锌处理后,通过气体吹扫将单位面积重量调整为每单面约为50g/m2,得到镀锌钢板。接着对镀锌钢板在490℃改变时间实施合金化处理,制成扩散到合金化镀锌层中的Fe含量不同的合金化镀锌钢板的样品。
〔电解条件〕
浴温:50℃
pH:2.0
电流密度:45A/dm2
Fe系电镀浴:含有1.5mol/L的Fe2+离子
电极(阳极):氧化铱电极
由如上述那样制成的合金化镀锌钢板,根据上述的方法求出Fe系电镀层的每单面当中的附着量、合金化镀锌层的附着量、合金化镀锌层中的Fe含量(质量%)以及Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的晶体取向在Fe系电镀层与含Si冷轧钢板的界面一体化的比例。
对通过以上得到的合金化镀锌钢板调查焊接部的耐电阻焊接开裂特性。以下示出焊接部的耐电阻焊接开裂特性的测定方法和评价方法。
<焊接部的耐电阻焊接开裂特性>
对合金化镀锌钢板根据上述的方法,评价板组对象为0.14秒的保持时间下耐电阻焊接开裂特性不成为课题的Si小于0.1%的拉伸强度为590MPa级以及每单面当中的附着量为50g/m2的试验用合金化热浸镀锌钢板(板厚1.6mm)时的焊接部的耐电阻焊接开裂特性。焊接时间为0.36秒,保持时间为0.14秒和0.16秒,对应每个实施例No.改变焊接电流测定熔核直径,在熔核直径为5.9mm的焊接电流下进行评价。另外,这是因为采用作为板组对象的试验用合金化热浸镀锌钢板产生开裂的情况作为实施例数据。板组对象产生开裂时,评价对象的合金化镀锌钢板的应力分散,不能进行适当的评价。
将上述试验的结果记载于表6。由其结果可知在退火工序前,在适合本发明的条件下形成Fe系电镀层的发明例的合金化镀锌钢板的焊接部的耐电阻焊接开裂特性优异。在形成镀锌层前形成退火前Fe系电镀层,镀锌后合金化处理的合金化热浸镀锌钢板的Fe系电镀层的附着量为25.0g/m2以上的各发明例中,保持时间0.14秒的条件下也未观察到0.1mm以上的长度的裂纹,焊接部的耐电阻焊接开裂特性特别好。另外,表6中,未形成Fe系电镀层的例子,以“-”表示Fe系电镀层和合金化镀锌层的附着量。
工业上的可利用性
通过本发明制造的合金化镀锌钢板不但焊接部的耐电阻焊接开裂特性优异,而且具有高强度和优异的加工性,因此不但作为汽车部件中使用的坯材使用,还可以适当作为家电制品、建筑部件等领域中要求相同的特性的用途的坯材使用。
符号说明
1 合金化镀锌钢板
2 含Si冷轧钢板
3 Fe系电镀层
4 合金化镀锌层
5 试验用合金化热浸镀锌钢板
6 试验片
7 垫片
8 固定台
9 电极
10 熔核
11 裂纹
Claims (18)
1.一种合金化镀锌钢板,具有:
含Si冷轧钢板,其含有0.1质量%~3.0质量%的Si,
Fe系电镀层,其形成于所述含Si冷轧钢板的至少单面,每单面当中的附着量超过20.0g/m2,和
合金化镀锌层,形成于所述Fe系电镀层上;
所述Fe系电镀层与所述含Si冷轧钢板的晶体取向在所述Fe系电镀层与所述含Si冷轧钢板的界面一体化的比例大于50%。
2.根据权利要求1所述的合金化镀锌钢板,其中,所述含Si冷轧钢板含有0.50质量%~3.0质量%的Si。
3.根据权利要求1或2所述的合金化镀锌钢板,其中,所述Fe系电镀层的每单面当中的附着量为25.0g/m2以上。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的合金化镀锌钢板,其中,所述含Si冷轧钢板除了所述Si以外还具有如下的成分组成:以质量%计含有C:0.8%以下、Mn:1.0%~12.0%、P:0.1%以下、S:0.03%以下、N:0.010%以下以及Al:1.0%以下,剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
5.根据权利要求4所述的合金化镀锌钢板,其中,所述成分组成进一步含有选自B:0.005%以下、Ti:0.2%以下、Cr:1.0%以下、Cu:1.0%以下、Ni:1.0%以下、Mo:1.0%以下、Nb:0.20%以下、V:0.5%以下、Sb:0.200%以下、Ta:0.1%以下、W:0.5%以下、Zr:0.1%以下、Sn:0.20%以下、Ca:0.005%以下、Mg:0.005%以下和REM:0.005%以下中的1种或者2种以上。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的合金化镀锌钢板,其中,所述Fe系电镀层具有如下成分组成,含有合计10质量%以下的选自B、C、P、N、O、Ni、Mn、Mo、Zn、W、Pb、Sn、Cr、V和Co中的1种或者2种以上的元素,剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
7.一种合金化镀锌钢板,具有:
冷轧钢板,
Fe系电镀层,形成于所述冷轧钢板的至少单面,每单面当中的附着量大于20.0g/m2,和
合金化镀锌层,形成于所述Fe系电镀层上;
所述Fe系电镀层与所述冷轧钢板的晶体取向在所述Fe系电镀层与所述冷轧钢板的界面一体化的比例大于50%,
其中,所述冷轧钢板是如下的冷轧钢板:
将以轧制直角方向为长边切出50×150mm的试验片与切出相同尺寸的热浸镀锌层的每单面当中的附着量为50g/m2的试验用合金化热浸镀锌钢板重叠制成板组,
接着,使用伺服马达加压式单相交流(50Hz)的电阻焊机,将所述板组相对于将该电阻焊机的电极对(前端径6mm)的中心轴彼此连接的线的垂直面,沿该板组的长边方向侧倾斜5°,在所述电极对的下侧电极与所述试验片之间设置所述板组的长边方向60mm×所述板组的厚度方向2.0mm的空隙,将所述下侧电极和所述板组固定,在所述电极对的上侧电极为可动的状态下,对所述板组在加压力:3.5kN、保持时间:0.16秒和熔核直径为5.9mm的焊接电流和焊接时间的条件下实施电阻焊,制成带焊接部的板组,
接着,将所述带焊接部的板组以包含焊接部的方式沿所述试验片的长边方向切成两半,用光学显微镜以倍率200倍观察该焊接部的截面时,观察到0.1mm以上的长度的裂纹。
8.根据权利要求7所述的合金化镀锌钢板,其中,所述冷轧钢板如下的冷轧钢板:在所述保持时间为0.24秒的条件下实施所述电阻焊而得到带所述焊接部的板组,用所述光学显微镜以倍率200倍观察所述焊接部的截面时,观察到0.1mm以上的长度的裂纹。
9.一种电沉积涂装钢板,在权利要求1~8中任一项所述的合金化镀锌钢板上进一步具有化学转化处理被膜和形成于该化学转化处理被膜上的电沉积涂装被膜。
10.一种汽车部件,是至少一部分使用权利要求9所述的电沉积涂装钢板而成的。
11.一种电沉积涂装钢板的制造方法,包括如下工序:
化学转化处理工序,对权利要求1~8中任一项所述的合金化镀锌钢板实施化学转化处理,得到在所述合金化镀锌层上形成有化学转化处理被膜的化学转化处理钢板;
电沉积涂装工序,对所述化学转化处理钢板实施电沉积涂装处理,得到在所述化学转化处理被膜上形成有电沉积涂装被膜的电沉积涂装钢板。
12.一种合金化镀锌钢板的制造方法,对含有0.1质量%~3.0质量%Si的冷轧钢板实施Fe系电镀,制成在至少单面形成有退火前Fe系电镀层的退火前Fe系电镀钢板,
接着,将所述退火前Fe系电镀钢板在露点-30℃以下的气氛下进行退火,制成Fe系电镀钢板,
接着,对所述Fe系电镀钢板实施镀锌,制成镀锌钢板,
接着,对所述镀锌钢板进一步实施合金化处理,得到具有每单面当中的附着量大于20.0g/m2的Fe系电镀层的合金化镀锌钢板。
13.根据权利要求12所述的合金化镀锌钢板的制造方法,其中,所述冷轧钢板含有0.5质量%~3.0质量%的Si。
14.根据权利要求12或13所述的合金化镀锌钢板的制造方法,其中,所述退火前Fe系电镀层的每单面当中的附着量C.W.Fe0(g/m2)满足下式(1),
(C.W.Fe0)>20.0+(C.W.Zn)×[mass%Fe]/100···(1)其中,C.W.Zn:合金化镀锌层的每单面当中的附着量的目标值(g/m2),并且,25.0g/m2≤C.W.Zn≤80.0g/m2,
[mass%Fe]:所述合金化镀锌层中的Fe含量的目标值,单位为质量%。
15.一种合金化镀锌钢板的制造方法,对冷轧钢板实施Fe系电镀,制成在至少单面形成有退火前Fe系电镀层的退火前Fe系电镀钢板,
接着,将所述退火前Fe系电镀钢板在露点-30℃以下的气氛下进行退火,制成Fe系电镀钢板,
接着,对所述Fe系电镀钢板实施镀锌,制成镀锌钢板,
接着,对所述镀锌钢板进一步实施合金化处理,得到具有每单面当中的附着量大于20.0g/m2的Fe系电镀层的合金化镀锌钢板。
其中,所述冷轧钢板是如下的冷轧钢板:
将以轧制直角方向为长边切出50×150mm的试验片与切出相同尺寸的热浸镀锌层的每单面当中的附着量为50g/m2的试验用合金化热浸镀锌钢板重叠,制成板组,
接着,使用伺服马达加压式单相交流(50Hz)的电阻焊机,将所述板组相对于将该电阻焊机的电极对(前端径6mm)的中心轴彼此连接的线的垂直面,沿该板组的长边方向侧倾斜5°,在所述电极对的下侧电极与所述试验片之间设置所述板组的长边方向60mm×所述板组的厚度方向2.0mm的空隙,将所述下侧电极和所述板组固定,在所述电极对的上侧电极可动的状态下,在加压力:3.5kN、保持时间:0.16秒、熔核直径为5.9mm的焊接电流和焊接时间的条件下对所述板组实施电阻焊,制成带焊接部的板组,
接着,将所述带焊接部的板组以包含焊接部的方式沿所述试验片的长边方向切成两半,用光学显微镜以倍率200倍观察该焊接部的截面时,观察到0.1mm以上的长度的裂纹。
16.根据权利要求15所述的合金化镀锌钢板的制造方法,其中,所述冷轧钢板在所述保持时间为0.24秒的条件下,用光学显微镜以倍率200倍观察所述焊接部的截面时,观察到0.1mm以上的长度的裂纹。
17.根据权利要求15或16所述的合金化镀锌钢板的制造方法,其中,所述退火前Fe系电镀层的每单面当中的附着量C.W.Fe0(g/m2)满足下式(1),
(C.W.Fe0)>20.0+(C.W.Zn)×[mass%Fe]/100···(1)其中,C.W.Zn:合金化镀锌层的每单面当中的附着量的目标值(g/m2),并且,25.0g/m2≤C.W.Zn≤80.0g/m2,
[mass%Fe]:所述合金化镀锌层中的Fe含量的目标值,单位为质量%。
18.根据权利要求12~17中任一项所述的合金化镀锌钢板的制造方法,其中,使用含有选自B、C、P、N、O、Ni、Mn、Mo、Zn、W、Pb、Sn、Cr、V和Co中的1种或2种以上的元素的Fe系电镀浴,实施所述Fe系电镀,使所述退火前Fe系电镀层中这些元素的合计含量为10质量%。
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