[发明专利]一种耐蚀性好的热浸镀锡锌燃油箱高强钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于钢板热浸镀技术领域，具体涉及一种耐蚀性好的热浸镀锡锌燃油箱高强钢板及其制造方法。

背景技术

燃油箱用钢板是一类特别的材料，绝大多数是表面处理钢板。这类钢板所要求的性能有：1)耐蚀性这不仅要求耐外部大气、沿海等环境腐蚀，而且还必须耐燃油箱内部的燃料和水分腐蚀。2)冲压成形性燃油箱大多位于车身下及其狭小的空间内，形状往往十分复杂，因而要求母板具有优良的机械性能和表面的润滑性能。3)焊接性燃油箱在制造过程中需要进行上下箱体之间的缝焊，各部件准确结合的点焊、导管与箱体之间的钎焊等等，对燃油箱钢板材料的焊接性能提出了很高的要求。4)涂装性在制造工艺中大部分燃油箱都需要进行涂漆处理，因此燃油箱钢板材料还必须具备良好的涂装性能。

汽车燃油箱在制造的过程中，需要经过较为复杂的冲压成型工艺，因此要求钢板本身具备良好的成型性能，同时成型过程中可能造成镀层的局部破坏，这就要求钢板本身也必须具备耐腐蚀性能，铝镇静钢、IF钢、高强度IF钢(如WO2008126945A1)、高强度低合金钢、不锈钢(如US2004094240A1)等都曾用于燃油箱的制造，但IF钢强度不足，铝镇静钢成型性能及强度不足，高强度低合金钢成型性能欠佳，不锈钢的成本太高，不能为汽车厂家接受。

随着对汽车安全性能、使用年限、节能环保、经济性能等要求的不断提高，现有的这些钢种已经不能满足要求，迫切需要开发同时具有高强度、高成型性能、耐腐蚀的新型燃油箱用钢板材料。

传统汽车燃油箱钢板材料是镀铅锡合金钢板，这是一种热浸镀或电镀Pb-8％Sn合金的表面处理钢板，一般国际上称Terne板。由于含Pb镀层钢板具有良好的焊接性、耐蚀性、润滑性(冲压成形性)和涂装性能，近年来，随着人们环保意识的增强，无铅化的要求也越来越高，各种含铅的材料相继被各国立法禁止使用。

为了适应新的环保法规，替代镀铅锡合金钢板的材料开发有了很大的进展，世界上各大钢铁公司都在竞相开发各种汽车燃油箱用无铅钢板材料。热镀锌钢板虽然成本较低且耐蚀性能较好，但是对于燃油箱内部燃油的耐蚀性来说，锌并不是很好的材料，锌会被含水或劣化汽油腐蚀而产生易于堵塞燃油过滤器的白锈。另外，锌镀层中的锌易于玷污Cu电极，因此焊接性能较差。新开发的其它品种镀层钢板，如：热浸镀Al钢板、热浸镀Zn-Sn钢板(如JP2005336574A)、电镀Zn-Ni钢板、在热浸镀Zn层上镀Ni的双层镀钢板，预涂层合金化热浸镀Zn钢板和预涂层电镀Zn-Ni钢板等，已在汽车制造厂实际使用。其中热镀Sn-Zn合金钢板目前是无铅镀层燃油箱钢板的一个主流，同时具有优良的耐腐蚀性能和冲压性能(摩擦系数较小)。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种具有良好耐蚀性能的热浸镀锡锌合金燃油箱高强钢板及其制造方法，该镀层钢板具有优良的成型性能、耐腐蚀性能、较高的强度。

本发明的目的是这样实现的，

本发明钢板含有以下元素(元素含量为质量百分数)：C0.02％～0.10％，Si≤0.30％，Mn0.20％～2.50％，P≤0.10％，S≤0.05％，Cr0.05％～0.50％，Ni0.02％～1.00％，Cu0.02％～0.50％，Mo0.02％～0.50％，Ti≤0.15％，Nb≤0.15％以及Fe和其它一些不可避免的杂质。

本发明钢板最终组织具主要有铁素体+贝氏体或铁素体+马氏体或铁素体+贝氏体+马氏体的组织组成，其中贝氏体和马氏体的体积比为10％～40％，还可能含有体积百分比为不大于5％的奥氏体。

本发明镀层钢板采用冶炼、铸造、热轧、冷轧及连续热浸镀锡锌的工艺路线制造，其特点为，锡锌合金的成分为锌含量5％～20％(质量百分数)，余量为锡及其它一些不可避免的杂质，锡锌合金也可以含有少量的RE，其连续退火过程钢带加热至两相区保温10～100秒，温度区间为700～850℃，然后以10～100℃每秒的速度快冷至300±50℃的区间保温0～150秒，在280±30℃的温度区间热浸镀锡锌，镀后风冷至室温。

本发明的元素选择理由为：

C0.02％～0.10％，碳含量过低钢板强度不足，含量过高将在组织中出现珠光体，对成型性能、焊接性能不利。

Si≤0.30％，硅含量过高，将引起钢板表面在退火过程中的选择性氧化，生成的氧化物影响钢板的热浸镀性能。

Mn0.20％～2.50％，含量过低，强度不足，含量过高，将引起钢板中严重的带状组织，同时影响热镀性能。