[发明专利]涂膜附着性、加工性及耐氢脆化特性优异的高强度冷轧钢板和机动车用钢零件

说明书

本申请是申请号：200680004864.4，申请日：2006.03.23，发明名称：“涂膜附着性、加工性及耐氢脆化特性优异的高强度冷轧钢板和机动车用钢零件”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及涂膜附着性、加工性及耐氢脆化特性优异的高强度冷轧钢板以及机动车用钢零件，尤其涉及在具有优异的涂膜附着性，并且抗拉强度在780MPa以上，发挥着优异的加工性和耐氢脆化特性的机动车用钢零件的制造中最适合的冷轧钢板(含残留奥氏体钢板)，和采用该钢板得到的高强度且耐氢脆化特性优异的机动车用钢零件。

背景技术

在机动车的燃油效率提高和轻量化的背景下要求钢材的高强度化，即使是在冷轧钢板的领域内高强度化(高硬度化)也被推进。另一方面，因为冷轧钢板在零件制造时要实施冲压成形，所以充分确保延伸率等的延展性成为前提。为了实现高强度化，有效的方法是添加合金元素，但随着该合金元素的增加而有延展性降低的倾向。

但是在上述合金元素之中，Si是使延展性降低比较小的元素，是在确保延展性的同时实现高强度化方面有效的元素。可是若Si含量增加，则化学转化处理性劣化，从而涂装后的涂膜附着性降低。因此在化学转化处理性受到重视时，Si的含量不得不降低。另外，若Si含量增加则容易发生裂纹，其是由在钢板表面生成的含Si晶界氧化物所致，这成为使涂膜附着性劣化的要因。

至今为止，作为使机械特性和化学转化处理性兼备的技术，有通过将包层(clad)被覆在钢板表面，在钢板表面设置Si低浓度层来提高化学转化处理性，以内部的Si高浓度确保机械特性的技术(例如专利文献1)。但是，因为必须是包层结构，所以制造工序复杂，存在成本相应提高这样的问题点。

另外，还有以使阻碍化学转化处理性的Si不在表面稠化的方式来添加特殊的合金元素的现有技术(例如专利文献2和专利文献3)。在此方法中，通过添加Ni和Cu来抑制Si向钢板表面的稠化，从而确保化学转化处理性。但是该方法中因为使用昂贵的Ni和Cu，所以有导致成本上升的问题。

另外，这些方法中所使用的钢材，涉及的是C含量为0.005％以下的低浓度，通过规定再结晶温度而控制集合组织，从而实现深冲压性的提高的所谓IF钢板，但是用这种C量非常少的IF钢板，很难达到本发明追求的这种高强度。

在专利文献4中，是使Nb析出，将其作为磷酸锌结晶的核生成点加以活用，从而确保化学转化处理性。但是该技术也是在0.02％以下的低C浓度域通过控制集合组织来确保深冲压性的技术，若与上述IF钢相比，虽说C浓度稍高，但仍无法否认强度不足。

在专利文献5中，提出有一种通过规定表面的SiO₂/Mn₂SiO₄比率而确保化学转化处理性的含残留奥氏体钢板。在该技术中，为了控制表层氧化物并控制Si/Fe的元素比率，需要对连续退火后的表面进行酸洗或刷洗以除去氧化物，或另外以Ac1相变点以上的温度将露点调整到-30℃以上，从而抑制Si氧化物的生成量。

但是，若进行上述酸洗和刷洗处理，则由于工序数量的增大而导致制造成本的上升。另外露点控制虽然在连续退火炉内进行，但是只要看文献所示的实施例就可知，即使控制该露点，最表层的SiO₂/Mn₂SiO₄比率也只是1.0左右，阻碍化学转化处理皮膜结晶生成的SiO₂产生程度与Mn₂SiO₄相同，因此很难说化学转化处理性被充分地改善。

在专利文献6中提出的技术是，以XPS观察钢板表面，将构成氧化物的Si和Mn的比(Si/Mn)抑制在1以下，从而提高化学转化处理性。

作为Si/Mn比为1以下的钢，一般已知有例如Si量几乎为0的软钢、和Si量为0.1％以下的钢板，其化学转化处理性优异。但是如上所述，为了共同提高强度和延展性，需要一定程度地含有Si，在降低Si量而使Si/Mn比为1以下的方面存在界限。另外，即使是在既确保适量的Si量又控制Mn量而使Si/Mn比处在1以下时，也未必就能稳定获得发挥出良好的化学转化处理性的钢板。

之后，作为能够同时提高强度和延展性的两种特性的钢板，已知有残留奥氏体钢板，其是使组织中生成残留奥氏体(γR)，在加工变形中通过残留奥氏体诱导相变(应变诱导相变：TRIP)来提高延展性，作为在室温下使该残留奥氏体稳定存在的一般性方法，有使Si含有约1～2％的方法，和使Al含有约1～2％来取代Si的方法。