[發(fā)明專利]高強度鋼板及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380039084.3
• 申請日: 2013-06-18
• 公開（公告）號: CN104508156B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 伏脅祐介;川崎由康;長瀧康伸
• 申請（專利權(quán)）人: 杰富意鋼鐵株式會社
• 主分類號: C23C2/06
• 分類號: C23C2/06
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 滿鳳;金龍河

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及即使在Si、Mn的含量多時也具有優(yōu)良的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性及優(yōu)良的電沉積涂裝后的耐腐蝕性的高強度鋼板及其制造方法。

背景技術(shù)

近年來，從提高汽車的燃料效率并且提高汽車的碰撞安全性的觀點出發(fā)，通過車身材料的高強度化而實現(xiàn)薄壁化，使車身本身輕量化并且高強度化的要求提高。因此，正在促進(jìn)高強度鋼板在汽車中的應(yīng)用。

通常，汽車用鋼板在進(jìn)行涂裝后使用，作為該涂裝的前處理，實施被稱為磷酸鹽處理的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理。鋼板的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理是用于確保涂裝后的耐腐蝕性的重要處理之一。

為了提高鋼板的強度、延展性，添加Si、Mn是有效的。但是，在連續(xù)退火時，即使在不發(fā)生Fe的氧化的(將Fe氧化物還原的)還原性的N₂+H₂氣體氣氛下進(jìn)行退火的情況下，Si、Mn也會發(fā)生氧化，在鋼板最表層選擇性地形成含有Si、Mn的表面氧化物(SiO₂、MnO等，以下稱為選擇性表面氧化物)。該選擇性表面氧化物阻礙化學(xué)轉(zhuǎn)化處理中的化學(xué)轉(zhuǎn)化被膜的生成反應(yīng)，因此形成未生成化學(xué)轉(zhuǎn)化被膜的微小區(qū)域(以下，有時也稱為未覆蓋區(qū)(スケ))，化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性降低。

作為改善含有Si、Mn的鋼板的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性的現(xiàn)有技術(shù)，專利文獻(xiàn)1中公開了使用電鍍法在鋼板上形成20～1500mg/m²的鐵覆蓋層的方法。但是，該方法中，存在另外需要電鍍設(shè)備、工序增加而使成本也增大的問題。

另外，專利文獻(xiàn)2中，通過規(guī)定Mn/Si比率而提高磷酸鹽處理性，專利文獻(xiàn)3中，通過添加Ni而提高磷酸鹽處理性。但認(rèn)為，專利文獻(xiàn)2和專利文獻(xiàn)3的效果依賴于鋼板中的Si、Mn的含量，對于Si、Mn的含量高的鋼板，需要進(jìn)一步改善。

另外，專利文獻(xiàn)4中公開了如下方法：通過使退火時的露點為-25～0℃，在距鋼板基底表面的深度1μm以內(nèi)的區(qū)域形成由含有Si的氧化物構(gòu)成的內(nèi)部氧化層，使含Si氧化物在鋼板表面長度10μm中所占的比例為80％以下。然而，在專利文獻(xiàn)4中記載的方法的情況下，控制露點的區(qū)域以爐內(nèi)整體作為前提，因此，難以控制露點，難以穩(wěn)定作業(yè)。另外，在不穩(wěn)定的露點控制下進(jìn)行退火的情況下，形成在鋼板上的內(nèi)部氧化物的分布狀態(tài)觀察到偏差。另外，擔(dān)心會在鋼板的長度方向、寬度方向上產(chǎn)生化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性的不均(在整體或一部分產(chǎn)生未覆蓋區(qū))。另外，即使在化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性提高的情況下，由于在緊挨著化學(xué)轉(zhuǎn)化處理被膜的下方存在含Si氧化物，因此也存在電沉積涂裝后的耐腐蝕性差的問題。

另外，專利文獻(xiàn)5中記載了如下方法：在氧化性氣氛中使鋼板溫度達(dá)到350～650℃，在鋼板表面上形成氧化膜，然后，在還原性氣氛中加熱至再結(jié)晶溫度，再進(jìn)行冷卻。但是，在該方法中，通過進(jìn)行氧化的方法而形成在鋼板表面上的氧化被膜的厚度存在差異，未充分地發(fā)生氧化或者氧化被膜過厚，在之后的還原性氣氛中進(jìn)行退火時，產(chǎn)生氧化膜的殘留或剝離，表面性狀有時變差。在實施例中，記載了在大氣中進(jìn)行氧化的技術(shù)。但是，大氣中的氧化會使氧化物生成得較厚，存在難以進(jìn)行之后的還原或者需要高氫氣濃度的還原氣氛等問題。

另外，專利文獻(xiàn)6中記載了如下方法：對于以質(zhì)量％計含有0.1％以上的Si、和/或1.0％以上的Mn的冷軋鋼板，在400℃以上的鋼板溫度下，在鐵的氧化氣氛下在鋼板表面上形成氧化膜，然后，在鐵的還原氣氛下將上述鋼板表面的氧化膜還原。具體而言為如下方法：在400℃以上使用空氣比為0.93以上且1.10以下的直火燃燒器，將鋼板表面的Fe氧化后，在將Fe氧化物還原的N₂+H₂氣體氣氛下進(jìn)行退火，由此，抑制使化學(xué)轉(zhuǎn)化處理性劣化的選擇性表面氧化，在最表面上形成Fe的氧化層。專利文獻(xiàn)6中，沒有具體記載直火燃燒器的加熱溫度。但是，在含有大量(約0.6％以上)的Si的情況下，比Fe更容易氧化的Si的氧化量增多，使Fe的氧化受到抑制或者Fe的氧化本身變得過少。其結(jié)果，還原后的表面Fe還原層的形成不充分，或者在還原后的鋼板表面上存在SiO₂，有時會產(chǎn)生化學(xué)轉(zhuǎn)化被膜的未覆蓋區(qū)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平5-320952號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開2004-323969號公報

專利文獻(xiàn)3：日本特開平6-10096號公報

專利文獻(xiàn)4：日本特開2003-113441號公報

專利文獻(xiàn)5：日本特開昭55-145122號公報