[發(fā)明專利]熱浸鍍鋅鋼板及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380040033.2
• 申請日: 2013-08-02
• 公開（公告）號: CN104508169B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 藤田宗士;山中晉太郎
• 申請（專利權(quán)）人: 新日鐵住金株式會社
• 主分類號: C23C2/06
• 分類號: C23C2/06;C21D9/46;C22C18/00;C22C38/00;C22C38/58;C23C2/02;C23C2/28
• 代理公司: 北京林達劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇,李茂家

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱浸鍍鋅鋼板及其制造方法，更詳細而言，涉及鍍覆潤濕性(plating?wettability)及鍍覆密合性(plating?adhesiveness)優(yōu)異、并且在汽車領(lǐng)域、家電領(lǐng)域、或建材領(lǐng)域中能作為產(chǎn)品的構(gòu)件應用的熱浸鍍鋅鋼板、以及其制造方法。

背景技術(shù)

作為汽車領(lǐng)域、家電領(lǐng)域、或建材領(lǐng)域的產(chǎn)品的構(gòu)件，通常使用賦予了防銹性的表面處理鋼板。其中，由于熱浸鍍鋅鋼板不僅防銹性優(yōu)異而且廉價，因此被大量使用。

通常情況下，熱浸鍍鋅鋼板一般通過以下方法來制造。

第一，準備通過對板坯實施熱軋?zhí)幚怼⒗滠執(zhí)幚?、熱處理得到的薄鋼板作為基材鋼?母材)。第二，在以清洗該基材鋼板的表面為目的的前處理工序中進行脫脂和/或酸洗，或者，在不進行該前處理工序的情況下將基材鋼板導入預熱爐內(nèi)，由此將存在于該基材鋼板的表面上的油分燃燒去除。第三，通過在加熱爐(退火爐)中將基材鋼板加熱至高溫來進行再結(jié)晶退火。第四，通過將得到的基材鋼板浸漬于熱浸鍍鋅浴中來實施熱浸鍍鋅處理。需要說明的是，基材鋼板在浸漬于熱浸鍍鋅浴中之前，冷卻至適于鍍覆的溫度。

這里，對熱處理氣氛進行說明。進行上述的再結(jié)晶退火時的處理氣氛設(shè)定為Fe還原性氣氛。由此，可以抑制Fe氧化物產(chǎn)生，防止或抑制在后續(xù)的熱浸鍍鋅處理時Fe氧化物使鍍覆潤濕性及鍍覆密合性惡化。另外，上述熱浸鍍鋅處理的處理氣氛亦與再結(jié)晶退火同樣地設(shè)定為Fe還原性氣氛。由此，能夠在不暴露于大氣等氧化性氣氛的情況下連續(xù)地制造熱浸鍍鋅鋼板。

需要說明的是，在如上所述的能夠連續(xù)制造的連續(xù)式熱浸鍍鋅設(shè)備中，用于進行再結(jié)晶退火的加熱爐的類型有：DFF(直火式)、NOF(無氧化式)、能將爐內(nèi)的處理氣氛整體設(shè)定為Fe還原性氣氛的全輻射管式(全還原式)和它們的組合等。目前，以操作容易的觀點、在加熱爐內(nèi)不容易發(fā)生粘輥(roll?pick?up)的觀點、以及能以更低成本制造高品質(zhì)的鍍覆鋼板的觀點為理由，將加熱爐設(shè)定為全輻射管式的連續(xù)式熱浸鍍鋅設(shè)備成為主流。

然而，近年來，特別是在汽車領(lǐng)域，在熱浸鍍鋅鋼板中，通過使基材鋼板的材料含有Si和Mn之類的元素而使該基材鋼板高強度化了的熱浸鍍鋅鋼板的使用日益增加。這是為了滿足汽車領(lǐng)域中兼顧以沖撞時保護乘客為目的的構(gòu)件的高強度化和以提高燃油經(jīng)濟性為目的的構(gòu)件的輕質(zhì)化的需要。

然而，Si和Mn與Fe相比是易氧化性的元素，因此，存在如下問題：由于全輻射管式的加熱爐中的用于再結(jié)晶退火的加熱，盡管處理氣氛為Fe還原性氣氛，但基材鋼板中所含的Si和Mn仍會發(fā)生氧化。具體而言，在再結(jié)晶退火的過程中，存在于基材鋼板的表面上的Si和Mn以高概率被氧化，此外，熱擴散的Si和Mn亦在基材鋼板的表面附近被氧化，其結(jié)果，Si和Mn的氧化物在鋼板的表面層慢慢富集。而且，在Si和Mn的氧化物在基材鋼板的表面層富集的情況下，在后續(xù)的熱浸鍍鋅處理中將基材鋼板浸漬于熔融鋅浴中時，暴露在該基材鋼板的表面的Si的氧化物和Mn的氧化物會阻礙熔融鋅與基材鋼板的接觸，因此成為鍍覆潤濕性惡化的原因，并且成為阻礙鍍覆料向基材鋼板密合的原因。

作為公開的用于抑制如上所述的Si和Mn的氧化物富集的技術(shù)的文獻，可舉出以下所示的文獻。

專利文獻1公開的是，在熱浸鍍鋅處理之前，首先，對基材鋼板實施氧化處理以使形成于表面的氧化膜的厚度達到接著，在包含氫的爐內(nèi)氣氛中對Fe進行還原。另外，專利文獻2公開的是，在熱浸鍍鋅處理之前，首先，對基材鋼板的表面部分進行氧化，接著，通過調(diào)節(jié)決定還原爐內(nèi)的處理氣氛的氧勢，控制Fe的還原和Si在鋼板內(nèi)部的氧化(內(nèi)部氧化)兩者。

這2件文獻中公開的技術(shù)是著眼于再結(jié)晶退火過程而完成的。這里，如果用于Fe的還原的時間(還原時間)過長，則雖然可以進行Fe的氧化膜的去除，但另一方面，會引起基材鋼板的表面層中的Si的氧化物的富集，另外，如果還原時間過短，則在基材鋼板的表面部殘留Fe的氧化膜。而且，考慮到實際上通過氧化處理而形成于基材鋼板的表面的氧化膜的厚度不均勻時，存在僅通過調(diào)節(jié)如上所述的還原時間的技術(shù)不能充分改善鍍覆密合性的課題。進而，在通過氧化處理而形成的Fe氧化膜過厚的情況下，會發(fā)生該氧化物從基材鋼板剝離并附著在配置于爐內(nèi)的輥的表面的情況(粘輥)。在這種情況下，還存在附著于輥表面的氧化物的外形轉(zhuǎn)印到后續(xù)的鋼板的表面而損害品質(zhì)的課題(外觀瑕疵)。