[发明专利]化成处理性和涂装后耐腐蚀性优异的冷轧钢板的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种形成充分的化成被膜且涂装后耐腐蚀性良好的冷轧钢板的制造方法。

背景技术

近年来，作为全球变暖的对策，为了减少汽车的CO₂排放量，如何进行车体的轻型化对于汽车制造者而言已成为课题。对于车体的轻型化，最有效的是所使用钢板的薄壁化，但如果在钢板的强度相同的状态下仅减小板厚，则钢板的刚性降低，此时无法确保碰撞时等情况下的乘客的安全性。因此，采用高强度钢板作为车体材料的动向不断提高，该高强度钢板可减小板厚并且利用钢的高强度化弥补因减小板厚而降低的刚性，最近，将拉伸强度1180MPa级的高强度钢板用于车身用途的动向也变得活跃。

为了使钢板高强度化，有效的是添加Si、Mn等合金元素来进行固溶强化的方法，使晶粒微细化的方法，添加Nb、Ti、V等析出物形成元素来进行析出强化的方法，生成马氏体相等硬质的相变组织而进行强化的方法等。

通常，通过添加合金元素而进行的高强度化由于在另一方面会导致延展性的降低，所以存在难以进行制作部件形状的加压成型的缺点。但是，在固溶强化中，Si与其他元素相比对延展性降低的影响较小，所以属于在确保延展性并且实现高强度化时是有效的元素。因此，可以说对于兼顾加工性和高强度化的钢板，Si的添加几乎是必需的。

然而，Si的氧化物的平衡氧分压非常低，在一般的冷轧钢板的制造中使用的连续退火炉内的还原性气氛中容易被氧化，因此如果将含有Si的钢板通入连续退火炉，则Si在钢板表面被选择氧化而形成SiO₂。如果将这样的表面形成有SiO₂的钢板供给至涂装前的化成处理，则SiO₂会阻碍化成处理液与钢板的反应，因此存在未形成化成结晶的所谓无覆盖的部分。这样的在化成处理后存在无覆盖部分的钢板有时在化成处理后的水洗阶段就已经出现锈，即使假定没有达到产生锈的程度，电沉积涂装后的钢板的耐腐蚀性也非常差。因此将含有Si的高强度冷轧钢板使用于车身用途是非常困难的。

作为改善这样的含有Si的高强度冷轧钢板的化成处理性的方法，一直以来提出了很多方法。例如，专利文献1中提出了表面形成有原子比[Si/Mn]为1以下的氧化物的冷轧钢板及作为其制造方法将钢板成分的(Si/Mn)比、退火温度、气氛中氢与水分的分压比作为参数进行规定。但是，在该方法中，随着钢板成分的Si量增加，需要降低退火温度，因此为了得到所希望的强度、拉伸而需要高温退火时，必需提高气氛的水分比。但是，相反在钢板表面形成Fe系氧化物，所以无法成为产品。即，是对于作为目前高强度钢板的主流的含有1.0％左右的Si的钢板无法应用的技术。

专利文献2中提出了对Si：0.05～2％且[Si]/[Mn]≤0.4的钢板规定了钢板表面的Si-Mn复合氧化物的尺寸和每单位面积的个数以及以Si为主体的氧化物的钢板表面覆盖率的高强度冷轧钢板。

专利文献3中提出了对Si：0.1～1％且[Si]/[Mn]≤0.4的钢板规定了钢板表面的Mn-Si复合氧化物的(Mn/Si)比、尺寸和每单位面积的个数以及以Si为主体的氧化物的钢板表面覆盖率的高强度冷轧钢板。

专利文献4中提出了对Si：0.1～2％且[Si]/[Mn]≤0.4的钢板规定了钢板表面的Mn-Si复合氧化物的(Mn/Si)比、尺寸和每单位面积的个数以及以Si为主体的氧化物的钢板表面覆盖率的高强度冷轧钢板。

专利文献2～4的技术能够应用于最多含有2％的Si的钢板，作为其制造方法的例子，将热轧后的酸洗条件、连续退火时的露点抑制为-40℃以下。但是，需要为满足特定的Si/Mn比的钢板，有钢板成分的自由度小这样的缺点。另外，如果考虑到现实的生产线的露点变动，使连续退火时的露点为-40℃以下是很难控制的，因此是不适合量产的技术。

专利文献5中提出了对Si：0.4％以上且[Si]/[Mn]≥0.4的钢板规定了钢板表面的Si基氧化物的表面覆盖率的冷轧钢板和退火后实施酸洗的制造方法。

专利文献6中提出了对含有0.5质量％以上的Si的钢板，在退火后以2.0g/m²以上磨削钢板表面的技术。

专利文献7中提出了将含有0.5～2.0％的Si的钢板退火后，在pH0～4、温度10～100℃的酸性溶液中处理5～150秒，并且在pH10～14、温度10～100℃的碱性溶液中进行2～50秒处理的技术。