TWI609086B - 高強度鋼板及其製造方法 - Google Patents

Description

高強度鋼板及其製造方法

本發明係關於即便在Si含有量多之情況，仍具有優異之化成處理性及電著塗裝後之耐蝕性的高強度鋼板及其製造方法。

近年來，從汽車之燃料費提高及提升汽車之衝突安全性的觀點而言，係利用車體材料之高強度化而尋求薄壁化，車體本身之輕量化且高強度化的需求日漸提高。因此，高強度鋼板對汽車之應用正被提倡中。

一般而言，汽車用鋼板係經塗裝而使用，作為該塗裝之前處理，係施行稱作磷酸鹽處理的化成處理。鋼板之化成處理係用以確保塗裝後之耐蝕性的重要處理之一。

為了提高鋼板之強度、延展性，Si之添加係為有效。然而，於連續退火時，即便在Fe之氧化不會發生(將Fe氧化物還原)的還原性N₂+H₂氣體環境中進行退火之情況，Si仍會氧化，而於鋼板最表層形成Si氧化物(SiO₂)。由於該SiO₂會阻礙化成處理中化成皮膜的生成反應，故會形成化成皮膜未生成之微小區域(以下亦稱為空孔)，而降低化成處理性。

作為改善含高Si鋼板之化成處理性的習知技術，專利文獻1中揭示有使用電鍍法於鋼板上形成20~1500mg/m²之鐵被覆層的方法。然而，該方法需要另外增設電鍍設備，而有步驟增加且成本亦增高之問題。

又，專利文獻2中係規定Mn/Si比率、專利文獻3中則藉由添加Ni而提升磷酸處理性。然而，其效果係依存於鋼板中之Si含有量，對於Si含有量高的鋼板，需要更進一步的改善。

此外，專利文獻4中揭示一種方法，其藉由將退火時之露點定為-25～0℃，在鋼板基板表面起深1μm以內，形成由含Si氧化物所構成之內部氧化層，俾使鋼板表面長度10μm中所佔之含Si氧化物的比例為80%以下。然而，專利文獻4所記載之方法的情況，係以控制露點的區域為爐內整體為前提，因此露點之控制性困難，而難以進行穩定操作。又，在不安定的露點控制之基礎下進行退火之情況，形成於鋼板之內部氧化物的分佈狀態會觀察到偏差，會有在鋼板長度方向或寬度方向發生化成處理性之不均(整體或一部分有空孔)之虞。此外，在提升化成處理性之情況，因為化成處理皮膜之正下方存在有含Si氧化物，故有電著塗裝後之耐蝕性不佳的問題。

又，專利文獻5中，係記載在氧化性環境中使鋼板溫度到達350～650℃，於鋼板表面形成氧化膜，之後再於還原性環境中加熱至再結晶溫度並冷卻之方法。然而，該方法中，因為氧化之方法，形成於鋼板表面之氧化皮膜的厚度發生差異，會有無法充分進行氧化，或者氧化皮膜變得過厚，在之後的還原性環境中，於退火中發生氧化膜之殘留或剝離，而使表面性狀惡化之情況。其實施例中雖記載在大氣中進行氧化之技術，但具有大氣中之氧化生成厚的氧化物而使得其後之還原困難，或者需要高氫濃度之還原環境等問題。

此外，專利文獻6中記載一種方法，其係對以質量%計含有Si 0.1%以上及/或Mn 1.0%以上之冷軋鋼板，以鋼板溫度400℃以上且鐵的氧化環境下，於鋼板表面形成氧化膜，其後，於鐵的還原環境下將上述鋼板表面之氧化膜予以還原之方法。具體而言，係於400℃以上，使用空氣比0.93以上且1.10以下之直火爐將鋼板表面之Fe氧化後，在將Fe氧化物還原之N₂+H₂氣體環境下退火，藉此抑制會使化成處理性劣化之SiO₂於最表面之氧化，並於最表面形成Fe之氧化層的方法。專利文獻6中並未具體記載直火爐的加熱溫度，但在含有較多Si(大約0.6%以上)之情況，較Fe更容易氧化之Si之氧化量變多，Fe之氧化會受到抑制，或者Fe之氧化本身會變得過少。其結果，會有還原後之表面Fe還原層的形成不充分，或還原後之鋼板表面存在SiO₂而發生化成皮膜的空孔之情況。

[先前技術文獻] [專利文獻]

(專利文獻1)日本專利特開平5-320952號公報

(專利文獻2)日本專利特開2004-323969號公報

(專利文獻3)日本專利特開平6-10096號公報

(專利文獻4)日本專利特開2003-113441號公報

(專利文獻5)日本專利特開昭55-145122號公報

(專利文獻6)日本專利特開2006-45615號公報

本發明係有鑑於上述情況，目的在於提供即便在Si含有量多之情況，仍具有優異之化成處理性及電著塗裝後之耐蝕性的高強度鋼板及其製造方法。

習知技術中，針對含有Si、Mn等易氧化性元素之鋼板，係在改善化成處理性之目的下積極地使鋼板之內部氧化。然而，電著塗裝後之耐蝕性亦同時會劣化。因此，本發明人等以習知技術之概念中未被採用之嶄新方法，檢討解決問題之方法。結果發現，藉由適當控制退火步驟之環境與溫度，可抑制鋼板表層部之內部氧化物的形成，而可獲得優異之化成處理性及更高之耐蝕性。具體而言，係將退火爐內溫度：750℃以上之溫度區域以環境中之露點：-40℃以下之方式進行控制並退火，進行化成處理。藉由使退火爐內溫度：750℃以上之溫度區域為環境中之露點：-40℃以下，使鋼板與環境之界面的氧位能降低，可不形成內部氧化物地控制Si、Mn等之選擇性表面擴散、氧化(以下稱為表面濃化)。

文獻1(7th International Conference on Zinc and Zinc Alloy Coated Steel Sheet Galvatech 2007,Proceedings p404)中揭示，若從Si、Mn之氧化反應的熱力學數據，將氧位能換算為露點，則在800℃、N₂-5%H₂存在下，若Si不在未滿-80℃、Mn不在未滿-60℃之露點，則無法防止氧化。因此，當對含有Si、Mn之高強度鋼板進行退火之情況，向來認為即便提高氫濃度，若不在至少未滿-80℃之露點，則無法防止表面濃化。因此，習知技術中從未嘗試在進行-40～-70℃之露點的退火後進行化成處理。

圖1係文獻2(金屬物理化學p72~73，平成8年5月20日發行，日本金屬學會發行)所揭示，從Si、Mn之氧化反應的熱力學數據如下述般算出Si、Mn之氧化還原平衡與露點的關係，並顯示該關係之圖。

Si在氫-氮環境下之氧化還原平衡係以下式表示。

SiO₂(solid)+2H₂(gas)=Si+2H₂O(gas)　(1)該反應之平衡常數K係以Si之活動(activity)作為1，如下所述。

K=(H₂O分壓之平方)/(H₂分壓之平方)　(2)

又，標準自由能量ΔG(1)係以R：氣體常數、T：溫度，如下所示。

ΔG(1)=-RT1nK　(3)

其中，

H₂(gas)=1/2O₂(gas)=H₂O(gas)　(4)

Si(solid)+O₂(gas)=SiO₂(solid)　(5)

之各反應式的標準自由能量ΔG(4)、ΔG(5)係作為T之函數而以下述表示。

ΔG(4)=-246000+54.8T

ΔG(5)=-902100+174T

因此，由2×(4)-(5)，成為ΔG(1)=410100-64.4T(6)，由(3)=(6)，成為K=exp{(1/R)(64.4-410100/T)}(7)。

此外，由(2)=(7)、H₂分壓=0.1氣壓(10%之情況)，求出各溫度T下之H₂O分壓，將其換算為露點，則可獲得圖1。

對於Mn亦同樣，Mn在氫-氮環境下之氧化還原平衡係以下式表示。

MnO(solid)+H₂(gas)=Mn+H₂O(gas)　(8)

該反應之平衡常數K係如下所述。

K=(H₂O分壓)/(H₂分壓)　(9)

又，標準自由能量ΔG(8)係以R：氣體常數、T：溫度，如下所示。

ΔG(8)=-RTlnK　(10)

其中，

H₂(gas)=1/2O₂(gas)=H₂O(gas)　(11)

Mn(solid)+1/2O₂(gas)=MnO(solid)　(12)

之各反應式的標準自由能量ΔG(11)、ΔG(12)係作為T之函數而以下述表示。

ΔG(11)=-246000+54.8T

ΔG(12)=-384700+72.8T

因此，由(11)-(12)，成為ΔG(8)=138700-18.0T(13)，由(10)=(13)，成為K=exp{(1/R)(18.0-138700/T)}(14)。

此外，由(9)=(14)、H₂分壓=0.1氣壓(10%之情況)，求出各溫度T下之H₂O分壓，將其換算為露點，則可獲得圖1。

由圖1，在標準退火溫度之800℃下，Si在露點-80℃以上係為氧化狀態，為了使其為還原狀態，必須為未滿-80℃。Mn亦同樣地，可理解若不是未滿-60℃則不會成為還原狀態。此結果與文獻1之結果一致。

此外，於退火時必須從室溫加熱至800℃以上。另外，從圖1與文獻1所示之結果，顯示越低溫則用以使Si、Mn成為還原狀態之露點越低，從室溫至800℃之間，需要未滿-100℃之極低露點，強烈暗示了以工業上而言，一邊防止Si、Mn之氧化，一邊實現加熱至退火溫度之退火環境係不可能的。

上述係相關技術者所周知的從熱力學數據可容易導出之技術常識，亦為阻礙了嘗試以Si、Mn應會被選擇氧化之露點-40～-70℃進行退火之技術常識。然，本發明人等認為，即便在原本被認為會發生Si、Mn之表面濃化的-40～-70℃之露點，以平衡論而言雖係為氧化會發生之露點區域，但當如連續退火般之短時間熱處理之情況，以速度論而言應該有不致達到大幅損害化成處理性之表面濃化的可能。因而進行其檢討。其結果完成了以下特徵之本發明。

本發明之特徵在於，在對鋼板施行退火時，使退火爐內溫度：750℃以上之溫度區域為環境中之露點：-40℃以下。

通常，鋼板之退火環境的露點係-30℃以上，因此為了成為-40℃以下之露點，必須除去退火環境中之水分，欲使退火爐整體之環境成為-40℃，需要龐大的設備費與操作成本。然而，本發明中係僅於退火爐內溫度：750℃以上之限定區域中使露點為-40℃以下，故具有可降低設備費與操作成本之特徵。此外，僅利用750℃以上之限定區域中的控制，即可充分獲得所需之特性。

此外，若以使600℃以上之溫度區域成為環境中之露點：-40℃以下之方式予以控制並進行退火、化成處理，可獲得更良好的化成處理性。若使750℃以上或600℃以上之溫度區域成為環境中的露點：-45℃以下，則可獲得更良好之化成處理性。

藉由僅於如此限定之區域中控制環境中之露點，不會形成內部氧化物，可極力抑制表面濃化，可獲得沒有空孔、不均之化成處理性及電著塗裝後之耐蝕性優異之高強度鋼板。另外。化成處理性優異係指有不具化成處理後之空孔、不均外觀。

另外，藉由以上方法所得之高強度鋼板，係於從鋼板表面起100μm以內之鋼板表層部中，抑制選自Fe、Si、Mn、Al、P、進而B、Nb、Ti、Cr、Mo、Cu、Ni中之1種以上(僅Fe除外)的氧化物之形成，其形成量係抑制為合計每單面在0.060g/m²以下。藉此，化成處理性優異，可明顯提升電著塗裝後之耐蝕性。

本發明係根據上述發現，特徵如下。

[1]一種高強度鋼板之製造方法，係在對以質量%含有C：0.01～0.18%、Si:0.4~2.0%、Mn:1.0~3.0%、Al:0.001~1.0%、P:0.005~0.060%、S≦0.01%，其餘部分為Fe及不可避免之雜質所構成的鋼板施行連續退火時，使退火爐內溫度：750℃以上之溫度區域的環境中之露點:-40℃以下。

[2]如上述[1]之高強度鋼板之製造方法，其中，上述鋼板之成分組成係以質量%進一步含有從以下元素中所選擇之1種以上的元素；B:0.001~0.005%、Nb:0.005~0.05%、Ti:0.005~0.05%、Cr:0.001~1.0%、Mo:0.05~1.0%、Cu:0.05~1.0%、Ni:0.05~1.0%。

[3]如上述[1]或[2]之高強度鋼板之製造方法，其中，在進行上述連續退火後，在含有硫酸之水溶液中進行電解酸洗。

[4]一種高強度鋼板，係利用上述[1]至[3]中任一項之製造方法所製造，從鋼板表面起100μm以內之鋼板表層部所生成之從Fe、Si、Mn、Al、P、B、Nb、Ti、Cr、Mo、Cu、Ni中所選擇之1種以上的氧化物，每單面係0.060g/m²以下。

另外，本發明中，高強度係指拉伸強度TS在340MPa以上。

根據本發明，即便在Si含有量多之情況，仍可獲得具有優異化成處理性及電著塗裝後耐蝕性之高強度鋼板。

以下，針對本發明具體進行說明。另外，以下說明中，鋼成分組成之各元素的含有量單位係「質量%」，以下只要未特別限制，均以「%」表示。

首先，針對屬於本發明最重要之要件的決定鋼板表面構造之退火環境條件進行說明。

在鋼中添加有大量Si及Mn之高強度鋼板中，為了滿足耐蝕性，係要求極力減少可能成為腐蝕起點之鋼板表層的內部氧化。

另一方面，雖可藉由促進Si與Mn之內部氧化而提升化成處理性，但此方法相對地會帶來耐蝕性之劣化。因此，除了促進Si與Mn之內部氧化之外，必須維持良好的化成處理性並且抑制內部氧化而提升耐蝕性。經檢討結果，本發明中，係為了確保化成處理性而在退火步驟中使氧位能降低，俾使屬於易氧化性元素之Si與Mn等在基底鐵表層部之活動降低。另外，抑制該等元素之外部氧化，結果改善了化成處理性。此外，形成於鋼板表層部之內部氧化亦被抑制，而可改善電著塗裝後之耐蝕性。

此種效果係可藉由在施行退火時，以使退火爐內溫度：750℃以上之溫度區域的環境中露點成為-40℃以下之方式進行控制而獲得。藉由將退火爐內溫度：750℃以上之溫度區域控制為環境中之露點為-40℃以下，可降低鋼板與環境之界面的氧位能，不形成內部氧化地控制Si、Mn等之選擇性表面擴散、表面濃化。另外，可獲得無空孔或不均之良好化成處理性與電著塗裝後之耐蝕性。

將控制露點之溫度區域定為750℃以上之理由如下。在750℃以上之溫度區域中，容易引起會導致空孔與不均之發生、耐蝕性之劣化等問題的程度之表面濃化與內部氧化。因此，係定為可表現本發明效果之溫度區域的750℃以上。此外，若將控制露點之溫度區域定為600℃以上，則可進一步安定表面濃化與內部氧化並進行控制。

控制露點為-40℃以下之溫度區域的上限並無特別設定。然而，當超過900℃之情況，雖本發明之效果不會有問題，但從成本增加之觀點而言係為不利。因此，較佳為900℃以下。

將露點定為-40℃以下之理由如下。可確認到表面濃化之抑制效果者係露點：-40℃以下。露點之下限並無特別設定，但未滿-70℃則效果飽和，以成本而言不利，因此較佳係-70℃以上。

其次，針對本發明對象之高強度鋼板的鋼成分組成進行說明。

C：0.01～0.18%

C係作為鋼組織而形成麻田散鐵等，藉此使加工性提升。因此，需要0.01%以上。另一方面，若超過0.18%，則延伸度降低，材質劣化，甚至使熔接性劣化。因此，C量係定為0.01%以上且0.18%以下。

Si：0.4～2.0%

Si係使鋼強化並提高延伸度，係用以獲得良好材質之有效元素，而為了獲得本發明目的之強度，需要0.4%以上。若Si未滿0.4%，則無法獲得本發明適用範圍之強度，化成處理性則不成問題。另一方面，若超過2.0%，則鋼之強化能力與延伸度提升效果飽和。因此，Si量係定為0.4%以上且2.0%以下。

Mn：1.0～3.0%

Mn係鋼高強度化之有效元素。為了確保機械特性與強度，必須含有1.0%以上。另一方面，若超過3.0%，則難以確保熔接性或鍍敷密著性，或難以確保強度與延展性之平衡。因此，Mn量係定為1.0%以上且3.0%以下。

Al：0.001～1.0%

Al係以熔鋼之脫酸作為目的而添加。其含有量未滿0.001%之情況，無法達成該目的。0.001%以上可獲得熔鋼之脫酸效果。另一方面，若超過1.0%，則會導致成本增加。此外，Al之表面濃化會變多，化成處理性之改善變得困難。因此，Al量係定為0.001%以上且1.0%以下。

P：0.005～0.060%以下

P係不可避免地含有之元素之一，若欲使其未滿0.005%，則有成本增加之顧慮，因此定為0.005%以上。另一方面，若P含有超過0.060%，則熔接性會劣化。此外，化成處理性之劣化變得激烈，即便利用本發明，仍難以提昇化成處理性。因此，P量係定為0.005%以上且0.060%以下。

S≦0.01%

S係不可避免地含有之元素之一。下限並無規定，若大量地含有，則熔接性與耐蝕性會劣化，因此定為0.01%以下。

另外，為了控制強度與延展性之平衡，亦可視需要添加從B:0.001~0.005%、Nb:0.005~0.05%、Ti:0.005~0.05%、Cr:0.001~1.0%、Mo:0.05~1.0%、Cu:0.05~1.0%、Ni:0.05~1.0%中所選擇之1種以上的元素。

添加該等元素之情況的適當添加量之限定理由如下。

B：0.001～0.005%

B若未滿0.001%則難以獲得淬火促進效果。另一方面，若含有超過0.005%，則化成處理性會劣化。因此，在含有之情況，B量係定為0.001%以上且0.005%以下。

Nb：0.005～0.05%

Nb若未滿0.005%，則難以獲得強度調整之效果。另一方面，若超過0.05%，則會導致成本增加。因此，在含有之情況，Nb量係定為0.005%以上且0.05%以下。

Ti：0.005～0.05%

Ti若未滿0.005%，則難以獲得強度調整之效果。另一方面，若超過0.05%，則會導致化成處理性劣化。因此，在含有之情況，Ti量係定為0.005%以上且0.05%以下。

Cr：0.001～1.0%

Cr若未滿0.001%，則難以獲得淬火促進效果。另一方面，若超過1.0%，則Cr會發生表面濃化，因而使熔接性劣化。因此，在含有之情況，Cr量係定為0.001%以上且1.0%以下。

Mo：0.05～1.0%

Mo若未滿0.05%，則難以獲得強度調整之效果。另一方面，若超過1.0%，則會導致成本增加。因此，在含有之情況，Mo量係定為0.05%以上且1.0%以下。

Cu：0.05～1.0%

Cu若未滿0.05%，則難以獲得殘留γ相形成促進效果。另一方面，若超過1.0%，則會導致成本增加。因此，在含有之情況，Cu量係定為0.05%以上且1.0%以下。

Ni：0.05～1.0%

Ni若未滿0.05%，則難以獲得殘留γ相形成促進效果。另一方面，若超過1.0%，則會導致成本增加。因此，在含有之情況，Ni量係定為0.05%以上且1.0%以下。

上述以外之其餘部分係Fe及不可避免之雜質。

其次，針對本發明之高強度鋼板之製造方法與其限定理由進行說明。

例如，在將具有上述化學成分之鋼予以熱軋後，進行冷軋，接著於連續式退火設備中進行退火。另外，退火時，本發明中係將退火爐內溫度：750℃以上之溫度區域定為環境中之露點：-40℃以下。此係於本發明中最重要的要件。此外，若將控制露點之溫度區域定為600℃以上，則可進一步安定上述表面濃化或與內部氧化並進行控制。又，上述中，亦有於熱軋結束後不施行冷軋而直接進行退火之情況。

[熱軋]

可以一般進行之條件進行。

[酸洗]

較佳係於熱軋後進行酸洗處理。利用酸洗步驟，將表面所生成之黑皮鏽去除，接著進行冷軋。另外，酸洗條件並無特別限定。

[冷軋]

較佳係以40%以上且80%以下之軋縮率進行。若軋縮率未滿40%，則再結晶溫度會低溫化，因此機械特性容易劣化。另一方面，若軋縮率超過80%，則屬於高強度鋼板，故不僅會提高輥軋成本，退火時之表面濃化情形亦會增加，因此有化成處理性劣化之情況。

對於經冷軋之鋼板或經熱軋之鋼板進行退火，接著施行化成處理。

在退火爐中係進行以前段之加熱帶將鋼板加熱至既定溫度之加熱步驟，並進行以後段之均熱帶於既定溫度下保持既定時間之均熱步驟。

另外，如上所述，以使退火爐內溫度：750℃以上之溫度區域的環境中露點成為-40℃以下之方式進行控制，進行退火、化成處理。通常之露點係高於-40℃，因此以除濕裝置或吸收劑將爐內之水分吸收除去，藉此成為-40℃以下之露點。

退火爐內之氣體成分係由氮、氫及不可避免之雜質所構成。只要為不損及本發明效果者，亦可含有其他氣體成分。另外，若氫濃度未滿1體積%，則無法獲得還原所帶來之活性化效果，化成處理性劣化。上限並無特別規定，若超過50體積%則會增加成本，且效果飽和。因此，氫濃度以1體積%以上且50體積%以下為佳。進一步係以5體積%以上且30體積%以下為佳。

從750℃以上之溫度區域冷卻後，亦可視需要進行淬火、回火。其條件並無特別限定，但回火較佳係於150～400℃之溫度下進行。因若未滿150℃會有延伸度劣化之傾向，若超過400℃，則有硬度降低之傾向。

本發明中，即便未實施電解酸洗，仍可確保良好的化成處理性，但較佳係將退火時不可避免地產生之微量表面濃化物去除，而為了確保更良好的化成處理性之目的，較佳係進行電解酸洗。

電解酸洗之條件並無特別限定，為了有效率地將退火後形成之不可避免地發生表面濃化之Si與Mn的氧化物去除，較佳係為電流密度1A/dm²以上之交流電。交流電之理由在於，若將鋼板維持保持為陰極，則酸洗效果小，反之，若將鋼板維持保持為陽極，則電解時溶出之Fe會累積於酸洗液中，酸洗液中之Fe濃度增大，若附著於鋼板表面則會發生乾燥污垢等之問題。

此外，使用於電解酸洗之酸洗液並無特別限定，硝酸與氫氟酸對設備之腐蝕性強，於操作上必須特別注意，因此較不佳。又，鹽酸可能從陰極產生氯氣，較不佳。因此，若考慮腐蝕性與環境，較佳係使用硫酸。硫酸濃度較佳為5質量%以上且20質量%以下。若硫酸濃度未滿5質量%，則導電率降低，因此電解時之電解槽電壓(bath voltage)上升，有電源負荷增大之情況。另一方面，於超過20質量%之情況，因帶出效應(drag-out)所造成之損失大，成本上會有問題。

電解液之溫度較佳為40℃以上且70℃以下。由於連續電解所造成之發熱會使浴溫上升，因此會有難以將溫度維持在未滿40℃之情況。又，從電解槽之內襯的耐久性之觀點而言，溫度超過70℃較為不佳。

由上可獲得本發明之高強度鋼板。

另外，如下所述，鋼板表面之構造係具有特徵。

從鋼板表面起100μm以內之鋼板表層部中，每單面所形成之從Fe、Si、Mn、Al、P、進而B、Nb、Ti、Cr、Mo、Cu、Ni中所選擇之1種以上的氧化物，合計係抑制於0.060g/m²以下。

於鋼中添加有大量Si及Mn之高強度鋼板中，為了滿足耐蝕性，必須極力地減少可能成為腐蝕起點之鋼板表層的內部氧化。

因此，本發明中，首先係為了確保化成處理性，於退火步驟中使氧位能降低，藉此降低屬於易氧化元素之Si與Mn等於表層部之活動。另外，抑制該等元素之外部氧化，結果改善了化成處理性。

此外，形成於表層部之內部氧化亦受到抑制，而改善耐蝕性。此種效果係由從鋼板表面起100μm以內之鋼板表層部中，從Fe、Si、Mn、Al、P、進而B、Nb、Ti、Cr、Mo、Cu、Ni中所選擇之至少1種以上的氧化物之形成量合計係抑制於0.060g/m²以下而確認。若氧化物形成量之合計(以下稱為內部氧化量)超過0.060g/m²，則耐蝕性劣化。又，即便將內部氧化量抑制為未滿0.0001g/m²，耐蝕性提升效果仍飽和，因此內部氧化量之下限以0.0001g/m²以上為佳。

[實施例1]

以下，根據實施例具體說明本發明。

將表1所示之鋼組成所構成的熱軋鋼板予以酸洗，去除黑皮鏽後，進行冷軋，獲得厚度1.0mm之冷軋鋼板。另外，一部分係未實施冷軋，亦準備去除黑皮鏽後之熱軋鋼板(厚度2.0mm)。

其次，將上述所得之冷軋鋼板及熱軋鋼板裝入連續退火設備。退火設備中，係如表2所示，控制退火爐內之750℃以上之溫度區域的露點並通板進行退火後，於水淬火後進行300℃×140秒之回火。接著，於40℃、5質量%之硫酸水溶液中，以表2所示之電流密度條件，將樣品以陽極、陰極之順序，以各3秒之交流電進行電解酸洗，獲得樣品。另外，上述控制露點之區域以外的退火爐之露點係以-35℃為基本。又，環境之氣體成分係由氮氣與氫氣及不可避免的雜質氣體所構成，露點係將環境中之水分予以除濕或吸收去除而進行控制。環境中之氫濃度係以10體積%為基本。

對於所得之樣品，根據JIS Z 2241金屬材料拉伸試驗方法測定TS、El。又，對所得之樣品調查化成處理性及耐蝕性。測定存在於鋼板表層正下方至100μm為止之鋼板表層部的氧化物之量(內部氧化量)。測定方法及評估基準如下所示。

(化成處理性)

化成處理性之評估方法記載如下。

化成處理液係使用日本PARKERIZING(股)製之化成處理液(Parbond L3080(註冊商標))，以下述方法施行化成處理。

以日本PARKERIZING(股)製之脫脂液Fine Cleaner(註冊商標)脫脂後，進行水洗，接著以日本PARKERIZING(股)製之表面調整液Prepan Z(註冊商標)進行30秒之表面調整，於43℃之化成處理液(Parbond L3080)中浸漬120秒後，進行水洗並以溫風乾燥。

將化成處理後之樣品利用掃瞄型電子顯微鏡(SEM)以倍率500倍隨機觀察5視野，利用影像處理測定化成處理皮膜之空孔面積率，利用空孔面積率進行以下之評估。○係合格等級。

○：10%以下

╳：超過10%

(電著塗裝後之耐蝕性)

從上述方法所得之經化成處理的樣品中切出尺寸70mm×150mm之試驗片，以Nippon Paint(股)製之PN-150G(註冊商標)進行陽離子電著塗裝(硬化條件：170℃×20分鐘，膜厚25μm)。其後，將端部與不進行評估之側的面以A1膠帶進行密封，以切刀橫切至到達基底鐵(橫切角度60°)，作為樣品。

其次，將樣品於5質量%NaCl水溶液(55℃)中浸漬240小時後取出，水洗並乾燥後，將橫切部進行膠帶剝離，測定剝離寬度，進行以下之評估。○為合格等級。

○：剝離寬度係單側未滿2.5mm

╳：剝離寬度係單側2.5mm以上

(加工性)

加工性係在相對於輥軋方向90°之方向，從試料採取JIS5號拉伸試驗片，依據JIS Z 2241之規定，以十字頭(crosshead)速度固定10mm/min，進行拉伸試驗，測定拉伸強度(TS/MPa)與延伸度(El%)，當TS未滿650MPa之情況，TS×El≧22000者為良好，TS×El＜22000者為不良。當TS為650MPa以上且900MPa之情況，TS×El≧20000者為良好，TS×El＜20000者為不良。當TS為900MPa以上之情況，TS×El≧18000者為良好，TS×El＜18000者為不良。

(鋼板表層100μm為止之區域中的內部氧化量)

內部氧化量係利用「脈衝爐熔融-紅外線吸收法」測定。惟，由於必須扣除素材(亦即實施退火前之高強度鋼板)中所含之氧量，故本發明中，係將連續退火後之高強度鋼板的兩面之表層部研磨100μm以上，測定鋼中氧濃度，以該測定值作為素材所含之氧量OH，並且測定連續退火後之高強度鋼板的板厚方向整體之鋼中氧濃度，將該測定值作為內部氧化後之氧量OI。使用如此所得之高強度鋼板之內部氧化後的氧量OI與素材中所含之氧量OH，算出OI與OH之差(=OI-OH)，進一步以換算為單面單位面積(亦即1m²)之量的值(g/m²)作為內部氧化量。

將以上所得之結果與製造條件一起示於表2。

由表2可知，本發明法所製造之高強度鋼板，雖係大量含有Si、Mn等之易氧化性元素的高強度鋼板，但化成處理性、電著塗裝後之耐蝕性、加工性優異。

另一方面，比較例中，化成處理性、電著塗裝後之耐蝕性、加工性係有任一者以上不佳。

(產業上之可利用性)

本發明之高強度鋼板係化成處理性、耐蝕性、加工性優異，可利用作為用以使汽車車體本身輕量化且高強度化之表面處理鋼板。又，除了汽車之外，亦可做成對素材鋼板賦予防鏽性之表面處理鋼板，應用於家電、建材領域等之廣泛領域。

圖1為表示Si、Mn之氧化還原平衡與露點關係之圖。

Claims (4)

1. 一種高強度鋼板之製造方法，係在對以質量%含有C：0.01~0.18%、Si：0.4~2.0%、Mn：1.0~3.0%、Al：0.001~1.0%、P：0.005~0.060%、S≦0.01%，其餘部分為Fe及不可避免之雜質所構成的鋼板施行連續退火時，使退火爐內溫度未滿750℃之溫度區域的環境中之露點為-35℃以上，且僅將退火爐內溫度750℃以上之溫度區域的環境中之露點控制為-40℃以下。
2. 如申請專利範圍第1項之高強度鋼板之製造方法，其中，上述鋼板之成分組成係以質量%進一步含有從以下元素中所選擇之1種以上的元素；B：0.001~0.005%、Nb：0.005~0.05%、Ti：0.005~0.05%、Cr：0.001~1.0%、Mo：0.05~1.0%、Cu：0.05~1.0%、Ni：0.05~1.0%。
3. 如申請專利範圍第1或2項之高強度鋼板之製造方法，其中，在進行上述連續退火後，在含有硫酸之水溶液中進行電解酸洗。
4. 一種高強度鋼板，係利用申請專利範圍第1至3項中任一項之製造方法所製造，從鋼板表面起100μm以內之鋼板表層部所生成之從Fe、Si、Mn、Al、P、B、Nb、Ti、Cr、Mo、Cu、Ni中所選擇之1種以上的氧化物，每單面係0.060g/m²以下。