[發明專利]表面質量及點焊性優異的高強度熱浸鍍鋅鋼板及其制造方法

有效

• 申請號: 201680074328.5
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN108431273B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 金明守;姜己哲;樸一禎
• 申請（專利權）人: POSCO公司
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;C22C38/06;C22C38/04;C22C38/02;C22C38/00;C21D8/02;C23C2/06
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 張晶;吳焱

本發明涉及用于汽車車身結構用部件等的熱浸鍍鋅鋼板，更詳細地，涉及表面質量及點焊性優異的高強度熱浸鍍鋅鋼板及其制造方法。具體地，涉及表面質量及點焊性優異的高強度熱浸鍍鋅鋼板及其制造方法，所述熱浸鍍鋅鋼板包括基礎鋼板及形成在所述基礎鋼板表面的鍍鋅層，以重量％計，所述基礎鋼板包含：碳(C)：0.1～0.3％、硅(Si)：0.5～2.5％、錳(Mn)：2.0～8.0％、可溶性鋁(sol.Al)：0.001～0.5％、磷(P)：0.04％以下(0％除外)、硫(S)：0.015％以下(0％除外)、氮(N)：0.02％以下(0％除外)、鉻(Cr)：0.01～0.7％、鈦(Ti)：(48/14)×[N]～0.1％、余量的Fe及不可避免的雜質，以面積分數計，所述基礎鋼板的微細組織包含5～30％的鐵素體、5～20％的奧氏體、50～80％的貝氏體和馬氏體以及2％以下(包括0％)的析出物，以面積分數計，所述基礎鋼板的從表面到厚度方向的2μm以內的微細組織包含50％以上的鐵素體、2％以下(包括0％)的奧氏體、50％以下(包括0％)的貝氏體和馬氏體以及2％以下(包括0％)的析出物。

技術領域

本發明涉及用于汽車車身結構用部件等的熱浸鍍鋅鋼板，更具體地，涉及表面質量及點焊性優異的高強度熱浸鍍鋅鋼板及其制造方法。

背景技術

近年來，根據用于保護地球環境的二氧化碳的規定，為了汽車的輕量化以及提高汽車的沖撞穩定性等做出了努力，作為其中的一個方面，一直以來需要汽車用鋼板的高強度化。

為了滿足這種需要，近年來開發了拉伸強度為900MPa以上的高強度鋼板并利用為汽車用鋼板。

提高鋼板強度的方法有增加包括碳在內的鋼強化成分的添加量的方法，通過此方法能夠制造易于提高強度的鋼板。

但是，就汽車用鋼板而言，尤其汽車車身用鋼板而言，在成型為車身的過程中不能產生如裂紋(crack)等缺陷，因此需要提高強度的同時確保延伸率。

因此，為了同時確保鋼板的強度和延展性，主要添加Mn、Si、Al、Cr、Ti等元素，并且適當地調節這些元素的添加量的同時控制制造條件，從而可以制造具有高強度和高延展性的鋼板。

另外，為了延長汽車的壽命，需要確保汽車用鋼板的耐蝕性，為此，利用通過熔融鋅進行鍍覆處理的熱浸鍍鋅鋼板。這種熱浸鍍鋅鋼板可以將在連續退火爐中經過退火處理的鋼板裝入鍍浴中進行鍍覆處理來制造。

但是，就具有900MPa以上的拉伸強度的汽車用高強度鋼板而言，為了確保所期望的強度和延展性，在鋼中添加Si、Mn、Al等成分，這些元素是容易被氧化的元素，在對所述鋼板進行退火時與退火爐中存在的微量的氧或水蒸氣反應而在鋼板表面形成Si、Mn或Al的單獨氧化物或者它們的復合氧化物，從而在后續的鍍鋅時阻礙鋅的潤濕性，由此在鍍覆鋼板表面產生局部或整體沒有附著鋅的未鍍覆現象，從而存在鍍覆鋼板的表面質量大幅降低的問題。

不僅如此，對高強度鍍鋅鋼板進行點焊時，由于加熱和冷卻而會產生膨脹和收縮，由此在局部產生拉伸應力時，產生熔融狀態的鋅沿著基材鐵的晶界滲透而引發脆性裂紋的液態脆性裂紋(液態金屬脆性(Liquid metal embrittlement))現象。如上所述，相比于熔合部，在焊接熱影響部產生嚴重的由鍍鋅鋼板的點焊引起的液態脆性裂紋，由此焊接后的強度會大幅降低。

就鍍鋅鋼板的液態脆性裂紋而言，在基礎鋼板中的Si、Mn、Al等含量高的高強度鋼中嚴重產生，其原因在于，高強度鋼為由鐵素體、貝氏體、馬氏體、奧氏體等組成的復合組織鋼，對鍍鋅的復合組織鋼進行點焊時，在焊接過程中，由于溫度的上升，表面的鍍鋅層發生熔融，并且熔融的鋅滲透至基材鐵的晶界，從而產生液態脆性裂紋。尤其，基材鐵的表層部組織中同時存在鐵素體和奧氏體時，由于晶界能量顯著大于鐵素體和鐵素體相的晶界能量，通過鐵素體和奧氏體晶界，液態鋅的滲透會加重，從而產生嚴重的液態脆性裂紋。

而且，在焊接部產生液態脆性裂紋時，材料的剛性會大幅降低。