[发明专利]耐熔融金属脆化裂纹性优异的锌系合金镀敷钢材

说明书

技术领域

本发明涉及供给焊接加工时，焊接热影响部的熔融金属脆化裂纹的产生得到抑制的锌系合金镀敷钢材。

背景技术

实施了Zn镀敷及Zn-Al-Mg合金镀敷等的锌系镀敷、或Cu镀敷的钢材中，有时在焊接热影响部中产生裂纹。该现象通常称为熔融金属脆化裂纹。该现象认为是在焊接镀敷钢材时、或对焊接构造体实施熔融镀敷(热浸镀敷)时，熔融的镀敷成分作用于基材的晶界而产生的，成为引起材料的脆性破坏(晶界破坏)的主要原因。

专利文献1中公开了在Zn-Al-Mg合金镀敷钢板的情况下，作为抑制焊接刚结束后产生的熔融金属脆化裂纹的方法，添加了Ti、B的基材(镀敷原板)的应用是有效的。该方法主要是通过游离B向结晶晶界偏析而强化晶界的效果来实现的。专利文献2、3中公开了一种通过将添加Nb、V、Mo、Zr的钢或添加Cr的钢等用作基材(镀敷原板)从而改善耐熔融金属脆化裂纹性的Zn-Al-Mg合金镀敷钢板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2003-3238号公报

专利文献2：特开2006-97129号公报

专利文献3：特开2008-184685号公报

发明内容

发明所要解决的课题

对于广泛用于加工用途的抗拉强度为200～500MPa的镀敷钢板，通常钢材的C含量大多在0.1质量％程度以下。本说明书中称C含量在0.1质量％以下的钢为低碳钢。另外，钢组成中的“％”只要不作特别说明就是指质量％。发明人等对锌系合金镀敷钢材的熔融金属脆化裂纹进行详细研究的结果得知，将低碳钢用于基材的锌系合金镀敷钢材与将C含量超过0.1％的钢材用于基材相比较，容易产生熔融金属脆化裂纹。即，在基材为低碳钢的情况下，只采用仅添加Ti、B的方法，在焊接条件非常严酷时，有时熔融金属脆化裂纹的改善效果不充分。关于该点，认为专利文献2、3中公开的Nb、V、Mo、Zr和Cr的添加是极为有效的，但另一面，成为降低低碳钢的加工性的主要原因。

本发明的目的在于提供一种在将低碳钢用于基材的锌系合金镀敷钢材中，不易产生熔融金属脆化裂纹，且具有良好的加工性的钢材。

用于解决课题的手段

发明人等详细研究的结果发现，即使在用于供给镀敷的钢基材为低碳钢的情况下，通过将基材的Ti、B添加量在与N含量的关系上进行严格的限制、以及使基材的金属组织成为含有规定量以上的铁素体的复合组织，能够稳定地改善耐熔融金属脆化裂纹性，且也能够良好地维持加工性。本发明是基于这样的见解而完成的。

本发明中，提供一种锌系合金镀敷钢材，其耐熔融金属脆化裂纹性优异，具有以下的化学组成，以质量百分比计包含：C：0.010～0.100％、Si：1.50％以下、Mn：2.00％以下、P：0.100％以下、S：0.030％以下、N：0.0050％以下、Ti：0.050％以下、B：0.0003～0.0100％，根据需要还含有以下成分中的一种以上：Cr：2.00％以下、Nb：0.10％以下、V：0.50％以下、Mo：0.50％以下、Zr：0.50％以下，剩余部分为Fe及不可避免的杂质；下述(1)式的L值为5.50以上；在具有铁素体为10～99体积％、剩余部分为贝氏体、珠光体、渗碳体或马氏体的金属组织的钢基材的表面具有锌系合金镀层。

L值＝[(Ti/48)+(B/11)]/(N/14)…(1)

在此，在(1)式的元素符号处代入用质量％表示的该元素的含量值。铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体的各组织中只要满足上述成分组成则也可以含有微细的析出物或夹杂物。本说明书中仅提到“铁素体”时是指除构成珠光体的铁素体相以外的铁素体相。另外，仅提到“渗碳体”时是指除构成珠光体的渗碳体相以外的渗碳体相。