[发明专利]镀锌系钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种稳定地制造镀锌系钢板的方法及镀锌系钢板，所述镀锌系钢板在冲压成型时的滑动阻力小且具有优异的冲压成型性。

背景技术

镀锌系钢板广泛应用于以汽车车体用途为中心的广泛领域。对这些用途上的镀锌系钢板，实施冲压成型以供使用。但是，镀锌系钢板与冷轧钢板相比有冲压成型性差的缺点。这是因为在冲压金属模具中的镀锌系钢板的滑动阻力与冷轧钢板相比更大。即，镀锌系钢板在金属模具和滑块中的滑动阻力大的部分变得不易流入冲压金属模具，从而容易引起钢板的断裂。

在此，在热镀锌处理后实施合金化处理的合金化热镀锌钢板与其它的镀锌系钢板比较，其焊接性和涂装性均优异，因此，作为汽车车体用途更加适用。

合金化热镀锌钢板，在对钢板实施镀锌后，进行加热处理，钢板中的Fe和镀层中的Zn相互扩散并发生合金化反应，从而形成Fe-Zn合金相。该Fe-Zn合金相通常是由Γ相、δ₁相、ζ相形成的皮膜，随着Fe浓度变低，即，按Γ相→δ₁相→ζ相的顺序，有硬度及熔点降低的倾向。因此，从滑动性的观点来看，高硬度、熔点高且不易引起胶结的高Fe浓度的皮膜是有效的，重视冲压成型性的合金化热镀锌钢板可通过提高皮膜中的平均Fe浓度来制造。

然而，对于高Fe浓度的皮膜而言，在镀层-钢板界面易形成硬且脆的Γ相，且易发生加工时从界面剥离的现象，即有所谓粉化的问题。

作为解决上述问题的方法，专利文献1及专利文献2中公开了通过对镀锌系钢板表面实施电解处理、浸渍处理、涂敷氧化处理或加热处理，形成以ZnO为主体的氧化膜从而提高焊接性、加工性的技术。

然而，将专利文献1及2的技术应用于合金化热镀锌钢板时，因为合金化热镀锌钢板存在Al氧化物，导致表面的反应性变差，并且由于表面的凹凸大，所以不能稳定地得到改善冲压成型性的效果。即，由于表面的反应性低，即使进行电解处理、浸渍处理、涂敷氧化处理及加热处理等，仍然很难在表面形成规定的皮膜，反应性低的部分，即，在Al氧化物量多的部分膜厚变薄了。另外，由于表面的凹凸大，冲压成型时与冲压金属模具直接接触的是表面的凸部，凸部中的膜厚度薄的部分与金属模具的接触部上滑动阻力变大，所以不能充分地得到改善冲压成型性的效果。

因此，专利文献3中公开了在将钢板进行热镀锌后，通过加热处理进行合金化，在进一步实施表面光轧后，和具有pH缓冲作用的酸性溶液接触并保持1～30秒，进行水洗，由此在镀层表层形成氧化物层的技术。

同样地，作为在未实施合金化处理的热镀锌钢板的表面平坦部均匀地形成氧化物层的方法，在专利文献4中公开了使表面光轧后的热镀锌钢板和具有pH缓冲作用的酸性溶液接触，之后，在钢板表面形成有酸性溶液的液膜的状态下保持规定时间后进行水洗、干燥的方法。

另外，作为在电镀锌钢板的表面上均匀地形成氧化物层的方法，使电镀锌钢板和具有pH缓冲作用的酸性溶液或酸性的电镀锌浴接触，之后保持规定时间后进行水洗、干燥的专利文献5的方法很有效。

专利文献1：日本特开昭53-60332号公报

专利文献2：日本特开平2-190483号公报

专利文献3：日本特开2003-306781号公报

专利文献4：日本特开2004-3004号公报

专利文献5：日本特开2005-248262号公报

使用上述专利文献3～5中已公开的技术时，能够在以往的制造条件下得到优良的冲压成型性。但是，已知在近年来更加高速的制造条件下，有时由于不能充分地确保与酸性溶液接触后的保持时间，所以形成的氧化物层变薄，因而不能得到优良的冲压成型性。

为了解决这些争论点，有效的方法是延长从与酸性溶液接触到水洗的距离，但因此必须确保空间而导致受到空间的制约。

本发明鉴于上述情况，其目的在于提供即使在高速的制造条件下也能节省空间且稳定地制造出具有优异的冲压成型性的镀锌系钢板的制造方法及具有优异的冲压成型性的镀锌系钢板。

发明内容

本发明人等为解决上述问题而反复进行了锐意的研究，结果得到了以下的见解。