[发明专利]镀覆润湿性及镀覆密合性优良的具备热浸镀锌层的钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及热浸镀锌钢板及其制造方法，更详细地讲，涉及镀覆润湿性及镀覆密合性优良、适合用作汽车领域、家电领域及建材领域的部件的具备热浸镀锌层的钢板及其制造方法。

背景技术

在汽车领域、家电领域及建材领域的部件中，使用赋予了防锈性的表面处理钢板，其中一直使用可廉价制造的、且防锈性优良的热浸镀锌钢板。

一般来说，热浸镀锌钢板可采用连续式热浸镀锌设备用以下方法制造。首先，采用经过对板坯进行热轧、冷轧或热处理而成的薄钢板，以清洗母材钢板表面为目的通过预处理工序进行脱脂及/或酸洗，或将预处理工序省略，在预热炉内将母材钢板表面的油分燃烧除去，然后通过加热进行再结晶退火。关于进行再结晶退火时的气氛，由于在后面的镀覆处理时Fe的氧化物阻碍镀层与母材钢板的润湿性或镀层与母材钢板的密合性，所以在Fe的还原性气氛中进行加热。在再结晶退火后，不与大气接触地连续地在Fe的还原性气氛中将钢板冷却到适合镀覆的温度，然后浸渍在热浸镀锌液中，由此进行热浸镀锌。

在连续式热浸镀锌设备中，进行再结晶退火的加热炉的类型有DFF（直火式）、NOF（无氧化式）、全辐射管式（全还原式）或它们的组合等，但从操作的容易度、不易发生加热炉内的粘辊以及能以更低成本制造高品质的镀覆钢板等理由出发，将炉内全部规定为Fe的还原气氛、将加热炉规定为全辐射管式的工艺为主流。这里所说的粘辊，意味着在炉内通板时钢板表面的氧化物或异物附着在炉内辊上，附着后在钢板上发生外观缺陷，从而对品质、生产性产生不良影响。

近年来，特别是在汽车领域，为了与冲撞时保护乘客这样的功能一同兼顾以提高燃油效率为目的的轻质化，通过含有Si、Mn这样的元素使母材钢板高强度化了的热浸镀锌钢板的使用一直在增加。

可是，Si、Mn与Fe相比是易氧化性的元素，因此在全辐射管式的再结晶退火的加热时，即使是Fe的还原气氛，Si、Mn也会氧化。因此，含有Si、Mn的钢板因在再结晶退火的过程中，存在于钢板表面的Si、Mn发生氧化，而且从钢板内部热扩散的Si、Mn在钢板表面氧化，从而缓慢地使Si、Mn的氧化物浓化。如果在钢板表面处Si、Mn的氧化物浓化，则在将钢板浸渍在热浸镀锌液中的过程中妨碍熔化锌与钢板的接触，因此成为镀层的润湿性或镀层的密合性下降的原因。如果镀层的润湿性下降，则发生镀不上的缺陷，成为外观不良及/或防锈性不良。如果镀覆的密合性下降，则在对该镀覆钢板进行冲压成形时发生镀覆剥离，成为成形后的外观不良及/或防锈性不良，所以是大问题。

作为抑制所述Si、Mn的氧化物的浓化的技术，作为着眼于再结晶退火过程的技术，专利文献1中公开了在以钢板表面的氧化膜的厚度达到400～的方式氧化后，通过在含有氢的炉内气氛中还原Fe进行镀覆的方法。此外，专利文献2中公开了在钢板表面氧化后，通过控制还原炉内的氧势，在还原Fe的同时使Si内部氧化，在抑制了Si氧化物的表面浓化后进行镀覆的方法。可是，在这些技术中，如果还原时间过长则引起Si的表面浓化，如果过短则在钢板表面残存Fe的氧化膜，因此在钢板表面的氧化膜的厚度变得不均匀的现实的情况下，还原时间的调节是非常困难的，在镀层的润湿性及镀层密合性的解决中存在不充分的问题。另外，如果氧化完时的表面的Fe氧化膜过厚，则有发生粘辊的问题。

专利文献3中公开了一种镀覆方法，其中，以解决起因于使Fe一度氧化的上述问题、且抑制所述Si或Mn的氧化物的浓化为目的，在全辐射管式中的再结晶退火中，将气氛的氧势（log（PH₂O/PH₂））降到Fe及Si、Mn不发生氧化（被还原）的值，然后进行镀覆。可是，在该技术中，为了还原Si、Mn，需要极端地降低气氛的水蒸气浓度或极端地提高氢浓度，除了缺乏工业上的实现性的问题以外，不氧化而残存于钢板表面的Si、Mn阻碍镀覆与母材钢板的反应，而且在镀液浸渍时与镀液表面上浮游的氧化物反应而形成Si、Mn的氧化物，因此有镀覆润湿性及镀覆密合性下降的问题。