[发明专利]低温韧性和耐蚀性优异的冲压加工用热浸镀高强度钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及应用于汽车和家电等领域的冲压加工用热浸镀高强度钢板及其制造方法，尤其是涉及低温韧性和耐蚀性优异、适合为汽车的燃料箱的冲压加工用热浸镀高强度及其制造方法。

背景技术

近年来，对于汽车用钢板，为了通过减轻车体重量来改进耗油率，推动高强度化。对于燃料箱用钢板，同样地由于箱体的轻量化和车体设计的复杂化以及燃料箱的收纳设置场所的关系，燃料箱形状走向复杂化，要求燃料箱用钢板有优异的成形性和高强度。

为了应对兼顾优异的成形性和高强度的要求，在极低碳钢中添加有Ti和Nb之类的碳氮化物形成元素的IF(无缝、Interstitial Free)钢中进一步添加P、Si和Mn等固溶强化元素，从而开发了高强度IF钢。

然而，将现有的高强度钢板用于燃料箱时，具有合掌状缝焊部的低温下的拉伸强度低的问题。即，即便将钢板高强度化，仍存在焊接接头强度并非高到与钢板的高强度化相称的问题。

燃料箱是将上下2个杯状的部件在凸缘部分缝焊而制造的，燃料箱的缝焊部如图6所示为合掌状形状(指凸缘之间以合掌叩拜的形状焊接的形状。以下记作“合掌状缝焊部”或“合掌状焊接部”)，尤其是高强度钢板的情况下，与普通的冷轧钢板相比，应力容易集中在焊接部，结果有韧性降低、拉伸强度降低的倾向。

另外，IF钢将C和N等以Nb或Ti的碳化物或氮化物形式固定，因此晶界变得非常纯，成形后存在容易因晶界破坏而发生二次加工低温脆化的问题。尤其是高强度IF钢的情况下，存在下述问题：晶粒内被固溶强化元素强化、相对的晶界强度的降低变得显著、促进二次加工低温脆化。

这些情况构成了对作为重要安保部件的燃料箱，尤其在低温地区由于冲撞而受到冲击时的燃料箱的耐破坏性的担忧。

另外，燃料箱方面迄今提出了使用在钢板表面实施了Pb-Sn合金、Al-Si合金、Sn-Zn合金或Zn-Al合金镀敷的各种合金镀敷钢板，但要求钢板通过热浸镀来被覆这些合金镀层时具有良好的镀敷特性。

针对这些课题，关于二次加工脆化，提出了一些避免其发生的方法(例如参照专利文献1和2)。专利文献1中提出了如下技术：为了避免晶界偏析导致的二次加工脆化，在添加Ti的IF钢中尽可能减低P，相应地大量添加Mn和Si，获得耐二次加工脆性优异的高张力钢板。

专利文献2中提出了如下技术：在极低碳钢板中除了添加Ti和Nb以外还添加B，使晶界强度提升，提高耐二次加工脆性。专利文献2中记载的技术中，为了提高耐二次加工脆性以及防止奥氏体晶粒的再结晶延迟所伴随的热轧时的负荷增大，将B量优化。

另外，为了改善焊接性，提出了一些方案(例如参照专利文献3～5和非专利文献1)。

专利文献3中记载的技术是在退火时将添加了Ti和/或Nb的极低碳钢板渗碳，在表层形成马氏体和贝氏体的组织，改善点焊性。专利文献4中记载的技术是在极低碳钢中添加Cu，扩大焊接时的热影响部，提高点焊接头的强度。

专利文献5中记载的技术是利用Mg氧化物和/或Mg硫化物的钉扎效应，将焊接部和热影响部的组织细粒化，防止疲劳强度劣化的技术。非专利文献1中公开了在厚钢板中使TiN微细分散而改善焊接部热影响部的韧性的技术。

另外，提出了一些改善高强度钢板的热浸镀敷性的技术(例如参照专利文献6和7)。

专利文献6中记载的热浸镀锌高强度冷轧钢板中，将阻碍热浸镀敷性的S限制在0.03质量％以下、将P限制在0.01～0.12质量％，作为强化元素添加Mn和Cr。专利文献7中记载的高张力合金化镀锌钢板中，规定Si和Mn的相互关系，改善合金Zn热浸镀敷性。

公开了为了改善耐二次加工脆性而添加B并优化了Mn-P的添加平衡的、强度和耐二次加工脆性优异的钢板(例如参照专利文献8)。另外，为了改善耐二次加工脆性，还公开了添加B、Ti和Nb的技术(例如参照专利文献9)。

此外，公开了改善燃料箱特有的合掌状焊接部的拉伸强度的技术(例如参照专利文献10)、有关深拉用或冲压加工用高强度钢板的技术(例如参照专利文献11～15)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平05-59491号公报

专利文献2：日本特开平06-57373号公报

专利文献3：日本特开平07-188777号公报

专利文献4：日本特开平08-291364号公报

专利文献5：日本特开2001-288534号公报

专利文献6：日本特开平05-255807号公报