鍍鋅鋼板及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及汽車部件等中使用的鍛鋒性及擴孔性優(yōu)異的高強度低比重鍛鋒鋼板 及其制造方法。
[0002] 本申請基于2013年5月1日在日本申請的日本特愿2013-96427號主張優(yōu)先權， 將其內(nèi)容援引于此。
【背景技術】
[0003] 近年來，為了應對環(huán)境問題，W降低二氧化碳排出、降低燃料消耗為目的，期望汽 車的輕量化。為了汽車的輕量化，鋼材的高強度化為有效的手段。然而，在由于構(gòu)件所需的 剛性的關系而板厚的下限受到限制的情況下，即使將鋼材高強度化也無法降低板厚，汽車 的輕量化是困難的。
[0004] 因此，本發(fā)明人們的一部分例如提出了如專利文獻1~5中的那樣在鋼中大量添 加Al而降低了比重的高Al含量鋼板。它們解決了W往的高Al含量鋼板的在社制時產(chǎn)生 裂紋等制造性差之類的問題及延展性低之類的問題。進而，本發(fā)明人們?yōu)榱颂岣吒逜l含量 鋼板的延展性、熱加工性及冷加工性，例如提出了如專利文獻6中的那樣將鑄造后的凝固 組織制成微細的等軸晶組織的方法。進而，本發(fā)明人們例如提出了如專利文獻7中的那樣 通過將成分優(yōu)化來改善高Al含量鋼板的初性的方法。 陽(K)日]現(xiàn)有技術文獻
[0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻1 :日本特開2005-15909號公報
[0008] 專利文獻2 :日本特開2005-29889號公報
[0009] 專利文獻3 :日本特開2005-273004號公報
[0010] 專利文獻4 :日本特開2006-176843號公報
[0011] 專利文獻5 :日本特開2006-176844號公報
[0012] 專利文獻6 :日本特開2008-261023號公報
[0013] 專利文獻7 :日本特開2010-270377號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 發(fā)明所要解決的課題
[0015] 最近，W工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)延展性、加工性及初性優(yōu)異的高Al含量鋼板正成為可能。 但是，高Al含量鋼板存在鍛鋒性差之類的問題。此外，高Al含量鋼板與相同強度的一般的 汽車用鋼板相比擴孔性低，其用途存在限制。因此，為了擴大高Al含量鋼板在汽車部件中 的適用范圍，鍛鋒性及擴孔性的改善是重要的課題。此外，高Al含量鋼板具有良好的電弧 焊接性等。然而，由于高Al含量鋼板的點焊性與相同強度的一般的汽車用鋼板相比較低， 所W其用途存在限制。另外，鍛鋒性差是指在鋼板中產(chǎn)生鍛不上的區(qū)域、或者鍛覆的密合性 降低、或者運兩方面都發(fā)生。
[0016] 本發(fā)明鑒于運樣的實際情況，提供改善添加了Al的低比重的高Al含量鋼板的鍛 鋒性及擴孔性、鍛鋒性及擴孔性優(yōu)異的高強度低比重鍛鋒鋼板及其制造方法。
[0017] 用于解決課題的手段
[0018] 本發(fā)明人們?yōu)榱颂岣吒逜l含量鋼板的鍛鋒性及擴孔性，本發(fā)明人們基于上述專 利文獻7中提出的延展性、加工性及初性優(yōu)異的高強度低比重高Al含量鋼板的化學成分， 進行了熱浸鍛鋒的條件的研究。其結(jié)果是，本發(fā)明人們發(fā)現(xiàn)，通過根據(jù)需要對進行了退火或 機械去氧化皮、酸洗等處理的熱社鋼板或冷社鋼板進行預鍛Ni,之后在適當?shù)臈l件下進行 熱浸鍛鋒，能夠改善高Al含量鋼板的鍛鋒性及擴孔性。進而，在熱浸鍛鋒后，通過在適當?shù)?條件下進行合金化加熱處理，能夠改善成形性、涂裝耐蝕性、焊接性等。另外，W下，有時將 高Al含量鋼板簡稱為鋼板。
[0019] 進而，本發(fā)明人們?yōu)榱颂岣邔Ω逜l含量鋼板進行了熱浸鍛鋒處理和根據(jù)需要的 合金化處理而成的鍛鋒鋼板的點焊性，對使點焊性降低的元素進行了研究。其結(jié)果是，本發(fā) 明人們發(fā)現(xiàn)，鍛鋒鋼板的點焊性受到鍛鋒鋼板的Mn含量的影響較大，并且，通過降低鍛鋒 鋼板的Mn含量，能夠大幅改善鍛鋒鋼板的點焊性。
[0020] 本發(fā)明的主旨如下。
[0021] (1)本發(fā)明的一方式所述的鍛鋒鋼板具備鋼板和形成于所述鋼板的表面的鍛鋒 層，所述鋼板中，作為化學成分，W質(zhì)量％計含有C:超過0. 100%且為0. 500%W下、Si: 0.0001%W上且低于 0.20%、Mn:超過 0.20%且為 3. 00%W下、Al:3.0%W上且 10. 0%W 下、N:0.0030%W上且 0.0100%W下、Ti:超過 0. 100%且為 1.000%W下、P:0.00001% W上且0. 0200%W下、S:0. 00001%W上且0. 0100%W下，W質(zhì)量％計所述C及所述Ti的 含量的和滿足0. 200 <C+Ti《1. 500,所述Al及所述Si的含量的積滿足AlXSi《0. 8， 剩余部分包含化及雜質(zhì)，所述鍛鋒層中，作為化學成分，W質(zhì)量％計含有化：〇.Ol%W上且 15%W下、Ni:0.05%W上且1.0%W下、Al:0. 15%W上且2.0%W下，剩余部分包含化及 雜質(zhì)，所述鍛鋒鋼板的比重為5. 5W上且低于7. 5。 陽0巧 似根據(jù)上述（1)所述的鍛鋒鋼板，其中，所述鍛鋒層也可W是作為所述化學成分 W質(zhì)量％計含有化：0.01%W上且低于7%的熱浸鍛鋒層。
[002引 做根據(jù)上述（1)所述的鍛鋒鋼板，其中，所述鍛鋒層也可W是作為所述化學成分 W質(zhì)量％計含有化：7%W上且15%W下的合金化熱浸鍛鋒層。
[0024] (4)根據(jù)上述（1)~做中任一項所述的鍛鋒鋼板，其中，所述鋼板中，作為所述化 學成分，也可WW質(zhì)量％計進一步含有選自由Nb:0. 300%W下、V:0. 50%W下、Cr:3. 00%W下、Mo:3.00%? 下、Ni:5.00%? 下、Cu:3.00%? 下、B:0.0100%? 下、Ca:0.0100%? 下、Mg:0. 0100%W下、Zr:0. 0500%W下、REM:0. 0500%W下組成的組中的1種或2種W上 的元素。
[00巧](5)根據(jù)上述（1)~（4)中任一項所述的鍛鋒鋼板，其中，所述鋼板的Mn含量W質(zhì) 量％計也可W超過0. 20%且為0. 50%W下。
[00%] (6)根據(jù)本發(fā)明的其他方式所述的鍛鋒鋼板的制造方法，其中，對下述鋼板進行將 每一面的鍛Ni附著量設為0. 2~2g/m2的預鍛Ni處理，所述鋼板的化學成分W質(zhì)量％計 含有(：：超過0.100%且為 0.500%^下、51:0.0001%^上且低于0.20%、]\111:超過0.20% 且為 3. 00%W下、Al:3.0%W上且 10. 0 %W下、N:0.0030 %W上且 0.0100 %W下、Ti: 超過 0. 100%且為 1.000%?下、P :0. 00001%?上且 0.0200%?下、S :0. 00001%?上且 0.0100% W下，W質(zhì)量％計所述C及所述Ti的含量的和滿足0.200 < C+Ti《1.500,所述 Al及Si的含量的積滿足Al X Si《0. 8,剩余部分包含化及雜質(zhì)；對于進行了所述預鍛Ni 處理的所述鋼板，進行W 20°C /秒W上的升溫速度加熱至430°C~480°C的溫度為止的加熱 處理；進一步在浴溫度為440°C~470°C、Al為0. 1 % W上且0. 4% W下、剩余部分包含化 及雜質(zhì)的鍛鋒浴中浸潰所述鋼板，進行熱浸鍛鋒處理。
[0027] (7)根據(jù)上述（6)所述的鍛鋒鋼板的制造方法，其中，進行所述熱浸鍛鋒處理后， 可W進一步W470°C~560°C的加熱溫度、且10秒~40秒的加熱時間進行合金化加熱處 理。
[00測發(fā)明效果
[0029] 根據(jù)上述（1)~（7)的各方式，能夠提供制造性良好、且鍛鋒性及擴孔性優(yōu)異的高 強度低比重鍛鋒鋼板。此外，根據(jù)上述巧）的方式，能夠提供不僅鍛鋒性及擴孔性優(yōu)異、而 且通過控制鍛鋒鋼板中的Mn量從而點焊性也優(yōu)異的高強度低比重鍛鋒鋼板，產(chǎn)業(yè)上的貢 獻極其顯著。
【附圖說明】
[0030] 圖1是合金化熱浸鍛鋒鋼板中的Mn含量與電阻點焊接頭的十字抗拉強度（CTS) 的關系圖。
【具體實施方式】
[0031] 本發(fā)明人們進行了用于提高對高Al含量鋼板進行了熱浸鍛鋒處理和根據(jù)需要的 合金化熱浸鍛鋒處理的鍛鋒鋼板的鍛鋒性及擴孔性的研究。具體而言，制造在本發(fā)明人們 在上述專利文獻7中提出的延展性、加工性及初性優(yōu)異的高強度低比重高Al含量鋼板的化 學成分中改變了合金元素的含量的各種鋼，對所制造的鋼實施社制、退火等，在實驗室中制 造了熱社鋼板及冷社鋼板。進而，對所制造的熱社鋼板及冷社鋼板，在包含預鍛Ni處理的 有無等的各種條件下進行熱浸鍛鋒，對鍛鋒性及熱浸鍛鋒前后的擴孔性進行了評價。另外， 對高Al含量鋼板進行了熱浸鍛鋒處理和根據(jù)需要的合金化熱浸鍛鋒處理而得到的本實施 方式所述的鍛鋒鋼板為高強度且低比重的鍛鋒鋼板。
[0032] 對于高Al含量鋼板，在將鋼板加熱至高溫后的冷卻工序中進行熱浸鍛鋒的通常 的熱浸鍛鋒方法中，產(chǎn)生沒有形成鍛層的部位（鍛不上）、或者鍛覆密合性低等得不到良好 的鍛鋒性。然而，本發(fā)明人們首次發(fā)現(xiàn)，通過對根據(jù)需要進行了退火或機械去氧化皮、酸洗 等處理的熱社鋼板或冷社鋼板，進行預鍛Ni,之后，將鋼板進行再加熱，并進行熱浸鍛鋒，可 W大幅改善鋼板的鍛鋒性。此外，就通常的熱浸鍛鋒方法而言，在鍛鋒鋼板中，得不到良好 的擴孔性。然而，本發(fā)明人們首次發(fā)現(xiàn)，通過對熱社鋼板或冷社鋼板進行預鍛Ni,之后，將 鋼板W20°C/秒W上的升溫速度加熱至430°C~480°C后，在鍛鋒浴中浸潰鋼板而進行熱 浸鍛鋒，所得到的鍛鋒鋼板的擴孔性發(fā)生改善。首次發(fā)現(xiàn)，優(yōu)選通過在熱浸鍛鋒后進一步W 470°C~570°C的加熱溫度、且10秒~40秒的加熱時間進行合金化加熱處理，鍛鋒鋼板的擴 孔性發(fā)生大幅改善。
[0033] 進而，本發(fā)明人們?yōu)榱颂岣咤戜h鋼板的點焊性，進行了研究。具體而言，由在本發(fā) 明人們在上述專利文獻7中提出的延展性、加工性及初性優(yōu)異的高強度低比重高Al含量鋼 板的化學成分中改變了合金元素的含量的各種鋼，在實驗室中制造熱社鋼板及冷社鋼板， 對所制造的鋼板進行預鍛Ni,之后，在鍛鋒浴中浸潰鋼板，進行熱浸鍛鋒。然后，評價所得到 的鍛鋒鋼板的點焊性。另外，所得到的鍛鋒鋼板的抗拉強度約為500MPa，板厚在鍛覆前的鋼 板為熱社鋼板時為2. 3mm，為冷社鋼板時為1. 2mm。另外，鍛鋒鋼板的點焊性利用通過依據(jù) JISZ3137的拉伸試驗得到的電阻點焊接頭的十字抗拉強度（化OSSTensionStrength) 進行評價。此外，點焊使用通常的點焊機，按照設t為鍛鋒鋼板的板厚時，烙核直徑達到 5X(mm)的方式調(diào)整焊接條件來進行。圖1是整理鍛鋒鋼板中的Mn含量給對熱社 鋼板進行了合金化熱浸鍛鋒處理的鍛鋒鋼板的十字抗拉強度（CT巧造成的影響的圖。如圖 1中所示的那樣，獲知通過W質(zhì)量％計將鍛鋒鋼板中的Mn含量設為0.5%W下，CTS大幅提 高。獲知即使是對冷社鋼板進行鍛