專利名稱：高強度熔融鍍鋅鋼板及其制造方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種高強度熔融鍍鋅鋼板及其制造方法，其中該鋼板能夠用作汽車用鋼板并將含有Si和Mn的高強度鋼板用作材料。
背景技術(shù)：
在汽車工業(yè)中，對同時具有成形性能和高強度性能的鋼板的需求越來越大，以便實現(xiàn)較輕的底盤重量以應對環(huán)境問題，并實現(xiàn)碰撞中的安全性。
為了滿足這些需要，日本特開平No.5-59429號公報公開了一種利用在成形時使鋼板結(jié)構(gòu)(組織)中的殘留奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體而呈現(xiàn)出高延展性的轉(zhuǎn)變誘發(fā)塑性的鋼板。例如通過在鋼中添加例如0.05-0.4wt％(質(zhì)量百分比)的C、0.2-3.0wt％的Si和0.1-2.5wt％的Mn，并控制兩相區(qū)域的退火處理溫度曲線(分布圖)，然后冷卻，這種鋼板形成一種復合結(jié)構(gòu)，其特征在于，不必使用昂貴的合金元素就能得到所希望的性能。
當使用連續(xù)熔融鍍鋅系統(tǒng)對該鋼板鍍鋅時，通常對鋼板表面進行脫脂處理，清洗表面，然后，為了形成上述結(jié)構(gòu)，在非氧化爐中對鋼板加熱，以在鋼板表面形成厚度約為50nm至1μm的鐵氧化物層，在還原爐中對鋼板退火以還原鐵氧化物層，然后將鋼板浸入熔融鍍鋅池(鋅鍍液)以對其鍍鋅。
然而，與普通深拉冷軋鋼板等相比，該鋼板含有大量的易氧化元素-如Si和Mn，因此就存在一個問題，即在上述一系列步驟中進行熱處理時，鋼板表面容易生成Si氧化物、Mn氧化物或Si和Mn的復合氧化物。但是，在工業(yè)大規(guī)模系統(tǒng)中，在加熱步驟中，難以將氣氛的氧勢/氧電勢降低到Si或Mn不被氧化的程度，所以基本上難以避免在鋼板表面生成Si和Mn的氧化物。而且，如果鋼板表面形成Si氧化物層或Mn氧化物層，則在熔融鍍鋅鋼板的制造過程中存在鋼板表面和熔融鍍液之間的潤濕性顯著降低的問題，從而鍍液不會在部件上沉積并且鋼板表面暴露，即，會產(chǎn)生“鍍隙(plating gap)”現(xiàn)象，而且鍍層的結(jié)合性能(粘合性能)會降低。特別是，鍍隙大小通常為毫米級，所以能夠看見。
為了解決這個問題，日本特開昭55-122865號公報公開了一種在連續(xù)熔融鍍鋅步驟中在使用非氧化爐的熱處理步驟中在鋼板表面形成40-1000nm的鐵氧化層的方法，以防止在還原步驟中Si或Mn向外擴散，抑制Si氧化層的生成，并提高鍍層性能。然而，采用該方法，如果對鐵氧化物層厚度而言，還原時間過長，則Si將在鋼板表面稠密化，從而形成Si氧化層，而如果還原時間過短，則鐵氧化物將殘留在鋼板表面，從而不會提高潤濕性。另外，在目前的連續(xù)熔融鍍鋅系統(tǒng)中，使用輻射型加熱爐而不是非氧化爐的退火系統(tǒng)成為主流。在這種系統(tǒng)中，存在不能使用上述方法的問題。
日本特開平2-38549號公報提出了一種在退火前預鍍鋼板表面的方法，目的在于抑制Si或Mn向外擴散。但是，采用預鍍的方法需要涂鍍系統(tǒng)，因此當沒有空間時，不能使用該方法。而且，對于含有大量Si或Mn的鋼板，存在需要增加預鍍量和生產(chǎn)率下降的問題。
另外，日本特開2000-309824號公報公開了一種方法，用于防止退火時Si或Mn的選擇氧化，熱軋鋼板然后在黑色表皮鱗片不脫落的狀態(tài)下在基本不發(fā)生還原的氣氛中、在650-950℃的溫度范圍內(nèi)進行熱處理，以在鐵基表層形成充分的內(nèi)部氧化層。然而，使用該方法，除了常規(guī)的連續(xù)熔融鍍鋅步驟外，還需要形成內(nèi)部氧化層的熱處理步驟和酸洗處理步驟，因此存在生產(chǎn)成本增加的問題。

發(fā)明內(nèi)容
基于以上問題，本發(fā)明的目的在于提供一種具有較高的強度和較好的成形性能、沒有鍍隙或其它鍍層缺陷且具有良好的鍍層結(jié)合性能的熔融鍍鋅鋼板。另外，本發(fā)明的目的還在于提供一種以低成本生產(chǎn)該熔融鍍鋅鋼板的方法，而不必對傳統(tǒng)的連續(xù)熔融鍍鋅生產(chǎn)系統(tǒng)進行改造或增加步驟。
為了解決上述問題，發(fā)明人通過深入研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)在熔融鍍覆前的再結(jié)晶退火步驟中，通過在鋼板表層內(nèi)單一或混合地生成Al氧化物、Si氧化物、Mn氧化物或Al、Si、Mn的復合氧化物中的至少一種，并抑制在鋼板表面生成的外部氧化物層的生成量，可以提高鋼板表面與鍍層的潤濕性或結(jié)合性能，并使熔融鍍鋅鋼板具有良好的鍍覆性能和較高的強度及較好的成形性能。
另外，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，上述熔融鍍鋅鋼板可通過如下方法來獲得，在連續(xù)熔融鍍鋅系統(tǒng)的再結(jié)晶退火步驟中，相對于加熱溫度T(℃)，調(diào)節(jié)還原爐內(nèi)的氣氛的水蒸汽分壓和氫氣分壓的比PH2O/PH2為1.4×10-10T2-1.0×10-7T+5.0×10-4≤PH2O/PH2≤6.4×10-7T2+1.7×10-4T-0.1在從鋼板表面到深2μm的區(qū)域內(nèi)生成氧化物顆粒，然后進行熔融鍍鋅處理。
也就是說，本發(fā)明要點如下(1)一種高強度熔融鍍鋅鋼板，其特征在于，該鍍鋅鋼板包括包含以下成分的鋼板，以wt％計，C0.05-0.40％，Si0.2-3.0％，和Mn0.1-2.5％，還包含以下至少一種或兩種或多種P0.001-0.05％，S0.001-0.05％，Al0.01-2％，B0.0005％至小于0.01％，Ti0.01％至小于0.1％，V0.01％至小于0.3％，
Cr0.01％至小于1％，Nb0.01％至小于0.1％，Ni0.01％至小于2.0％，Cu0.01％至小于2.0％，Co0.01％至小于2.0％，Mo0.01％至小于2.0％，以及由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的余量；在該鋼板的表面上具有鍍鋅層，該鍍鋅層含有0.01-1wt％的Al以及由Zn和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的余量；該鍍鋅鋼板在從所述鋼板的界面2μm內(nèi)的鋼板內(nèi)含有氧化物顆粒，該氧化物顆粒為Al氧化物、Si氧化物、Mn氧化物、或含有Al、Si、Mn中的至少兩種的復合氧化物中的至少一種。
(2)如(1)所述的高強度熔融鍍鋅鋼板，其特征在于，所述氧化物顆粒包括氧化硅、氧化錳、氧化鋁、硅酸鋁、硅酸錳、氧化鋁錳和硅酸鋁錳中的至少一種。
(3)如(1)或(2)所述的高強度熔融鍍鋅鋼板，其特征在于，所述氧化物顆粒的平均直徑為0.001-1μm。
(4)一種使用連續(xù)熔融鍍鋅系統(tǒng)生產(chǎn)包含(1)中所述成分的高強度熔融鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，在再結(jié)晶退火步驟中使所述系統(tǒng)的還原爐內(nèi)的加熱溫度T為650-900℃，使鋼板通過如下氣氛所述還原爐內(nèi)的氣氛的水蒸汽分壓PH2O和氫氣分壓PH2的比PH2O/PH2為1.4×10-10×T2-1.0×10-7×T+5.0×10-4≤PH2O/PH2≤6.4×10-7×T2+1.7×10-4×T-0.1，在從鋼板表面到深2.0μm的區(qū)域內(nèi)生成(1)中所述的內(nèi)部氧化物，然后進行熔融鍍鋅處理。
(5)如(4)所述的高強度熔融鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，所述氧化物顆粒包括氧化硅、氧化錳、氧化鋁、硅酸鋁、硅酸錳、氧化鋁錳和硅酸鋁錳中的至少一種。
(6)如(4)所述的高強度熔融鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，所述氧化物顆粒的平均直徑為0.001-1μm。


圖1為本發(fā)明的熔融鍍鋅鋼板的橫剖面的示例的示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的熔融鍍鋅鋼板的特征在于既具有較好的壓力成形性能，又具有較高的強度，還具有較好的鍍覆結(jié)合性能，且沒有鍍層缺陷-如鍍隙。
為了賦予這種特性，首先，為了確保鋼板本身的延展性和強度，使鋼板的成分為，以wt％計，C0.05-0.40％，Si0.2-3.0％，Mn0.1-2.5％以及由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的余量。
下面闡述向本發(fā)明的熔融鍍鋅鋼板的鋼板基材中加入添加元素的原因。
C是用于穩(wěn)定鋼板的奧氏體相的添加元素。如果添加量小于0.05％，則起不到期望的作用。另外，如果超過0.4％，則焊接性能下降并在實際使用本發(fā)明的熔融鍍鋅鋼板時存在其它不利影響，所以使C的添加量為0.05-0.4％。
Si是用于使奧氏體相即使在室溫也穩(wěn)定存在的添加元素，這是由于其增加奧氏體相中C含量的作用。另外，在再結(jié)晶退火步驟中，Si具有形成內(nèi)部氧化物并細致地分散在鋼板表層內(nèi)的作用，以提高鋼板界面在熔融鍍鋅時的潤濕性并提高成品中的鍍層的結(jié)合性能。如果添加量小于0.2％，則起不到期望的作用，而如果超過3.0％，則內(nèi)部氧化膜過厚而導致鍍層剝落，所以使Si的添加量為0.2-3.0％。
Mn是用于阻止奧氏體相在熱處理步驟中轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w的添加元素。另外，與Si相同，在再結(jié)晶退火步驟中，Mn具有形成內(nèi)部氧化物并細致地分散在鋼板表層內(nèi)的作用，以提高鋼板界面在熔融鍍鋅時的潤濕性并提高成品中的鍍層的結(jié)合性能。如果添加量小于0.1％，則沒有這些作用，而如果超過2.5％，則焊接部位破裂并在實際使用本發(fā)明的熔融鍍鋅鋼板時存在其它不利影響，所以使Mn的添加量為0.1-2.5％。
本發(fā)明的鋼板基材主要含有上述元素，但添加元素不僅僅限于這些元素。也可以加入已知的具有提高鋼板性能作用的元素。
P是根據(jù)所需強度級別作為提高鋼板強度的元素而添加的。如果添加量大，則它會在晶界偏析并使局部延展性變差，所以使其上限為0.05％。使其下限為0.001％，因為低于該下限會導致在煉鋼階段精煉時成本上升。
S是通過生成MnS而使局部延展性和焊接性能降低的元素，且是優(yōu)選存在于鋼中的元素，所以使上限為0.05％。與P相同，由于在煉鋼階段的精煉時會導致成本上升，所以使其下限為0.001％。
Al是用于有效地提高鋼板的壓力成形性能的元素。而且，與上述Si和Mn相同，在再結(jié)晶退火步驟中，Al具有形成內(nèi)部氧化物并細致地分散在鋼板表層內(nèi)的作用，以提高鋼板界面在熔融鍍鋅時的潤濕性并提高成品中的鍍層的結(jié)合性能。所以，Al優(yōu)選至少為0.01％，而過多添加Al會導致鍍層性能降低并且夾雜物增加，所以Al的添加量優(yōu)選不大于2％。
另外，例如，也可以添加具有改善淬火作用的B、Ti、V、Cr和Nb，B的量為0.0005％到小于0.01％、Ti為0.01％到小于0.1％、V為0.01％到小于0.3％、Cr為0.01％到小于1％，Nb為0.01％到小于0.1％。添加這些元素是為了改善鋼板的淬火性能，所以如果小于上述添加量，則起不到改善淬火性能的作用。另外，含量超過上述添加量的上限是可以的，但其作用已經(jīng)達到飽和，從而改善淬火性能的作用與成本不再相當。
另外，例如，也可以添加Ni、Cu、Co、Mo及其它具有增加強度作用的元素，添加量為0.01％到小于2.0％。添加這些元素是為了達到增加強度的作用。如果小于上述含量，則達不到增加強度的目的。另一方面，Ni、Cu、Co或Mo的含量過多會導致強度過大或合金成本增加。另外，鋼板還可含有P、S、N和其它通常不可避免的元素。
本發(fā)明的鍍鋅鋼板優(yōu)選形成為在鐵素體相中包括按體積百分比至少為2％的奧氏體相的鋼板結(jié)構(gòu)，以使其具有由于在室溫下的加工誘發(fā)轉(zhuǎn)變引起的較好的加工性能和較高的強度。如果奧氏體相的體積百分比超過20％，如果成形非常嚴格，則在壓力成形狀態(tài)下存在大量馬氏體的可能性較大。這有時會在二次加工或沖擊性能方面引起問題。因此，奧氏體的體積百分比優(yōu)選不超過20％。而且，作為另一種結(jié)構(gòu)，也可以含有體積百分比不超過10％的堅硬的貝氏體。貝氏體轉(zhuǎn)變能夠有效地在微觀結(jié)構(gòu)中的奧氏體中聚集碳，從而穩(wěn)定奧氏體，但如果體積百分比超過10％，則不能獲得所必需的貝氏體量。
對于鐵素體，微觀結(jié)構(gòu)中的體積百分比可以通過光學顯微鏡或掃描電子顯微鏡(SEM)觀察微觀結(jié)構(gòu)得到。而奧氏體的體積百分比可以通過采用Mo管的X射線衍射對與鐵素體和奧氏體對應的衍射峰值的積分強度求值得到。另外，貝氏體可以由鐵素體和奧氏體的體積百分比的值得到。
根據(jù)本發(fā)明的熔融鍍鋅鋼板的鍍層的成分以wt％計為0.01-1％的Al和由Zn和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的余量。
原因是，對于含有小于0.01％的Al的普通熔融鍍液，在鍍鋅時，發(fā)生Zn-Fe合金反應，在鍍層/鋼板界面形成脆性合金層，因此鍍層結(jié)合性能降低。如果超過1％，則Fe-Al合金層的生長變得顯著，從而降低鍍層結(jié)合性能。而且，鍍層的單位面積重量(basis weight)并不特別限制，但從抗腐蝕方面來說優(yōu)選至少10g/m2，從加工性能方面來說優(yōu)選不超過150g/m2。
下面將說明本發(fā)明的熔融鍍鋅鋼板的結(jié)構(gòu)。
圖1為本發(fā)明的熔融鍍鋅鋼板的橫剖面的示例的示意圖。本發(fā)明的熔融鍍鋅鋼板的特征在于從鍍層和鋼板的界面2μm以內(nèi)的鋼板內(nèi)部單一或混合地含有氧化物顆粒，該氧化物顆粒含有Al氧化物、Si氧化物、Mn氧化物、或由Al、Si、Mn中至少兩種構(gòu)成的復合氧化物中的至少一種或其組合。在以前的方法中，由于在鋼板表面生成氧化物，因此是降低鍍層結(jié)合性能的原因，而在本發(fā)明的熔融鍍鋅鋼板中，氧化物細致地分散在從鋼板的界面2μm以內(nèi)的鋼板內(nèi)部，所以熔融鍍鋅時鋼板表面的潤濕性能提高并且鍍層和鋼層直接反應，從而提高了成品中的鍍層的結(jié)合性能。
該氧化物顆粒為氧化硅、氧化錳、硅酸錳、氧化鋁、硅酸鋁、氧化鋁錳和硅酸鋁錳。
在鋼板中的鍍層/鋼板界面附近的氧化物顆粒大小優(yōu)選不超過1μm。其原因是，如果氧化物顆粒的平均直徑大于1μm，則在加工熔融鍍鋅鋼板時，氧化物顆粒易于成為破裂的初始點，加工件的抗腐蝕性能降低，即，當該熔融鍍鋅鋼板投入實際使用時易于產(chǎn)生不利后果。
本發(fā)明中所提及的氧化物顆粒的“平均直徑”表示通過觀察鋼板橫斷面而檢測到的氧化物顆粒的平均等效圓直徑。氧化物顆粒的形狀可能為球形、板狀或圓錐形。
作為測量氧化物顆粒平均直徑的方法，可提及的方法是拋光熔融鍍鋅鋼板橫斷面或使用聚焦離子束加工系統(tǒng)對鋼板進行微細加工以暴露橫斷面，從而制備出試樣，然后，用掃描電子顯微鏡進行觀察分析、用X射線微量分析進行層面分析、或用俄歇電子能譜進行層面分析。另外，可以將鋼板橫斷面加工成薄片以包括鍍層，然后用透射型電子顯微鏡觀察。在本發(fā)明中，分析用這些方法獲得的圖像數(shù)據(jù)，以計算出氧化物顆粒的等效圓直徑。其平均值應該不超過1μm。超過1μm的顆粒也包括在觀察區(qū)域內(nèi)。
另外，鋼板中的氧化物顆粒的含量沒有特別限制，但優(yōu)選鋼板中顆粒的密度不超過1×1011顆/cm2。超過1×1011顆/cm2的過多氧化物顆粒會成為鍍層剝落的原因。
下面說明本發(fā)明的熔融鍍鋅鋼板的制造方法。
在本發(fā)明中，上述高強度鋼板的熔融鍍鋅采用連續(xù)熔融鍍鋅系統(tǒng)。
在本發(fā)明的熔融鍍鋅鋼板制造方法中，設置加熱方式，以便鋼板在連續(xù)熔融鍍鋅系統(tǒng)的再結(jié)晶退火步驟中變成上述所希望的結(jié)構(gòu)。即，使用還原爐在650-900℃的兩相共存區(qū)域?qū)︿摪逋嘶鹛幚?0秒到10分鐘。
還原爐中的氣氛為含有1-70wt％氫氣的氮氣。向爐中通入水蒸氣，以調(diào)節(jié)氣氛中水蒸氣分壓和氫氣分壓的比(PH2O/PH2)。在本發(fā)明中，對于再結(jié)晶退火步驟中的加熱溫度T(℃)，將還原爐中的氣氛的水蒸氣分壓和氫氣分壓的比PH2O/PH2調(diào)節(jié)為1.4×10-10T2-1.0×10-7T+5.0×10-4≤PH2O/PH2≤6.4×10-7T2+1.7×10-4T-0.1。
將還原爐中的氣氛的水蒸氣分壓和氫氣分壓的比PH2O/PH2限制在上述范圍的原因如下。即，在本發(fā)明中，由于鋼板中含有至少0.2wt％的Si和至少0.1wt％的Mn，如果PH2O/PH2小于1.4×10-10T2-1.0×10-7T+5.0×10-4，則在鋼板表面上形成外部氧化膜，從而鍍層結(jié)合性能低。另外，在本發(fā)明中，添加到鋼板中的Si不超過3.0wt％，Mn不超過2.5wt％，所以如果PH2O/PH2超過6.4×10-7T2+1.7×10-4T-0.1，則形成正硅酸鐵(鐵橄欖石)和其它鐵氧化物，從而產(chǎn)生鍍隙。通過使用上述方法退火，可在從鋼板表面到深2μm處形成單一或混合地含有至少一種氧化物顆粒的結(jié)構(gòu)，該氧化物顆粒為Al氧化物、Si氧化物、Mn氧化物、或含有Al、Si、Mn中的至少兩種的復合氧化物。
之后，在鍍鋅步驟中，鋼板以每秒2℃-200℃的冷卻速度冷卻到350℃-500℃的溫度范圍內(nèi)，并保持5秒鐘到20分鐘，然后浸入包含以Wt％計的0.01-1wt％的Al及由Zn和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的余量的熔融鍍鋅池中鍍覆。此時，鍍池的溫度和浸漬時間并不特別限定。另外，鍍覆步驟中的加熱和冷卻方式示例并不限制本發(fā)明。
另外，當形成本實施例的鍍層結(jié)構(gòu)時，有時鋼板表層內(nèi)的部分氧化物遷移到鍍層，但這是允許的，只要痕量不影響本實施例的效果。
熔融鍍鋅后，鋼板以至少5℃/s的冷卻速度冷卻到250℃以下。這樣，就獲得了抑制奧氏體相分解并包括所希望的奧氏體相的鋼板結(jié)構(gòu)。
下面，通過示例來詳細闡述本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于這些示例。
對表1中所示的試驗鋼板使用連續(xù)熔融鍍鋅系統(tǒng)按照表2中所示的條件進行再結(jié)晶退火并進行鍍覆。將熔融鍍鋅池調(diào)節(jié)到熔池的溫度為460℃，熔池成分為0.1wt％的Al及由Zn和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的余量。通過向含有10wt％H2的N2中通入蒸汽，調(diào)節(jié)水蒸汽加入量，來調(diào)節(jié)還原爐中的氣氛的水蒸氣分壓與氫氣分壓的比(PH2O/PH2)。將退火溫度和PH2O/PH2值設定為表2中所示的值，對表1中所示的每塊鋼板進行再結(jié)晶退火，然后浸入鍍鋅池。通過氮氣抹拭(wiping)，將所鍍量調(diào)節(jié)到60g/m2。
表1

表2

鋼板的強度用JIS Z2201評價?？估瓘姸却笥诨虻扔?90MPa定為合格。鋼板的延伸率通過制得JIS NO.5的拉伸試件并進行常溫拉伸試驗來評價，其中，標記厚度為50mm，拉伸速度為10mm/min。鋼板的延伸率等于或大于30％定為合格。
通過拋光鍍鋅鋼板的橫斷面以使其暴露，然后用SEM觀察并捕捉氧化物顆粒的圖像，來評價從鍍層和鋼板界面2μm內(nèi)的鋼板內(nèi)部的氧化物顆粒。對用SEM捕獲的圖像數(shù)字化，并通過圖像分析來提取有氧化物對應的亮度的部分，以制備數(shù)字圖像。對制備好的數(shù)字圖像清除噪音(干擾)，然后測量顆粒的等效圓直徑，對觀測場中所檢測到的所有顆粒求出等效圓直徑的平均值。
鍍隙是通過目測鍍鋅后的鋼板的外觀來評價的，看不到鍍隙的鋼板視為合格。另外，鍍層的結(jié)合性能是通過研究粉碎(powdering)來評價的。尤其是，通過將鋼板彎曲180°、在彎曲部分粘上玻璃紙帶、將其剝離、測量粘在該帶上的鍍層的剝離寬度來評價，剝離寬度大于3mm的鋼板視為合格。
表3示出評價結(jié)果。從表3可見，經(jīng)過熔融鍍鋅的試驗材料在強度、延伸率、鍍層結(jié)合性能和外觀方面都合格的全部是本發(fā)明的示例。對比例不是強度和延伸率合格而剝離結(jié)合性能不合格，就是強度和剝離結(jié)合性能合格而延伸率不合格。
表3


*P合格，F(xiàn)不合格，ND未測出。*氧化物類型氧化硅SO，氧化錳MO，氧化鋁AO，硅酸鋁ASO，硅酸錳MSO，氧化鋁錳MAO，硅酸鋁錳MASO
工業(yè)適用性本發(fā)明的熔融鍍鋅鋼板是在鋼板內(nèi)部具有含有降低鍍覆性能的Si和Mn的氧化物的鋼板，從而具有較好的鍍層結(jié)合性能，并具有較高的強度和較好的成形性能。根據(jù)本發(fā)明的制造方法，可以僅通過改變現(xiàn)有的連續(xù)鍍鋅生產(chǎn)系統(tǒng)的操作條件來以低成本生產(chǎn)這種鋼板。
權(quán)利要求
1.一種高強度熔融鍍鋅鋼板，其特征在于，所述鍍鋅鋼板包括包含以下成分的鋼板，以wt％計，C0.05-0.40％，Si0.2-3.0％，和Mn0.1-2.5％，還包含以下至少一種或兩種或多種P0.001-0.05％，S0.001-0.05％，Al0.01-2％，B0.0005％至小于0.01％，Ti0.01％至小于0.1％，V0.01％至小于0.3％，Cr0.01％至小于1％，Nb0.01％至小于0.1％，Ni0.01％至小于2.0％，Cu0.01％至小于2.0％，Co0.01％至小于2.0％，Mo0.01％至小于2.0％，以及由Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的余量；該鋼板的表面具有鍍鋅層，該鍍鋅層含有0.01-1wt％的Al以及由Zn和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的余量；該鍍鋅鋼板在從所述鋼板的界面2μm內(nèi)的鋼板內(nèi)含有氧化物顆粒，該氧化物顆粒為Al氧化物、Si氧化物、Mn氧化物或含有Al、Si、Mn中的至少兩種的復合氧化物中的至少一種。
2.如權(quán)利要求1所述的高強度熔融鍍鋅鋼板，其特征在于，所述氧化物顆粒包括氧化硅、氧化錳、氧化鋁、硅酸鋁、硅酸錳、氧化鋁錳和硅酸鋁錳中的至少一種。
3.如權(quán)利要求1或2所述的高強熔融鍍鋅鋼板，其特征在于，所述氧化物顆粒的平均直徑為0.001-1μm。
4.一種使用連續(xù)熔融鍍鋅系統(tǒng)生產(chǎn)包含權(quán)利要求1中所述成分的高強度熔融鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，在再結(jié)晶退火步驟中使所述系統(tǒng)的還原爐內(nèi)的加熱溫度T為650-900℃，使鋼板通過如下氣氛所述還原爐內(nèi)的氣氛的水蒸汽分壓PH2O和氫氣分壓PH2的比PH2O/PH2為1.4×10-10×T2-1.0×10-7×T+5.0×10-4≤PH2O/PH2≤6.4×10-7×T2+1.7×10-4×T-0.1，在從鋼板表面到深2.0μm的區(qū)域內(nèi)生成權(quán)利要求1的內(nèi)部氧化物，然后進行熔融鍍鋅處理。
5.如權(quán)利要求4所述的高強度熔融鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，所述氧化物顆粒包括氧化硅、氧化錳、氧化鋁、硅酸鋁、硅酸錳、氧化鋁錳和硅酸鋁錳中的至少一種。
6.如權(quán)利要求4所述的高強度熔融鍍鋅鋼板的制造方法，其特征在于，所述氧化物顆粒的平均直徑為0.001-1μm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熔融鍍鋅鋼板及其制造方法，其特征在于，該鍍鋅鋼板包括具有以下化學成分的鋼板，按質(zhì)量百分比計，C0.05－0.40％，Si0.2－3.0％，Mn0.1－2.5％，以及余量鐵和不可避免的雜質(zhì)，還包括在所述鋼板的表面形成的鍍鋅層，該鍍鋅層含有0.01－1％的Al以及由Zn和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的余量；并且該鍍鋅鋼板在該基底鋼板的內(nèi)部和從所述鍍層與該基底鋼板之間的界面2μm內(nèi)的區(qū)域內(nèi)含有氧化物顆粒，該氧化物顆粒為Al氧化物、Si氧化物、Mn氧化物、或含有Al、Si、Mn中的至少兩種的復合氧化物中的至少一種。該熔融鍍鋅鋼板具有優(yōu)良的鍍層結(jié)合性能、高強度和良好的成形性能；并且還可以使用傳統(tǒng)的用于連續(xù)熔融鍍鋅的裝置生產(chǎn)，而無需改造系統(tǒng)或增加步驟，從而成本低。
文檔編號C21D1/26GK1771344SQ20048000956
公開日2006年5月10日 申請日期2004年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月10日
發(fā)明者池松陽一, 田中幸基, 林俊一, 澤田英明, 高橋彰, 本田和彥, 末廣正芳, 高田良久 申請人:新日本制鐵株式會社, 于西納公司