[发明专利]热浸镀锌钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及热浸镀锌钢板及其制造方法，更详细而言，涉及镀覆润湿性(plating wettability)及镀覆密合性(plating adhesiveness)优异、并且在汽车领域、家电领域、或建材领域中能作为产品的构件应用的热浸镀锌钢板、以及其制造方法。

背景技术

作为汽车领域、家电领域、或建材领域的产品的构件，通常使用赋予了防锈性的表面处理钢板。其中，由于热浸镀锌钢板不仅防锈性优异而且廉价，因此被大量使用。

通常情况下，热浸镀锌钢板一般通过以下方法来制造。

第一，准备通过对板坯实施热轧处理、冷轧处理、热处理得到的薄钢板作为基材钢板(母材)。第二，在以清洗该基材钢板的表面为目的的前处理工序中进行脱脂和/或酸洗，或者，在不进行该前处理工序的情况下将基材钢板导入预热炉内，由此将存在于该基材钢板的表面上的油分燃烧去除。第三，通过在加热炉(退火炉)中将基材钢板加热至高温来进行再结晶退火。第四，通过将得到的基材钢板浸渍于热浸镀锌浴中来实施热浸镀锌处理。需要说明的是，基材钢板在浸渍于热浸镀锌浴中之前，冷却至适于镀覆的温度。

这里，对热处理气氛进行说明。进行上述的再结晶退火时的处理气氛设定为Fe还原性气氛。由此，可以抑制Fe氧化物产生，防止或抑制在后续的热浸镀锌处理时Fe氧化物使镀覆润湿性及镀覆密合性恶化。另外，上述热浸镀锌处理的处理气氛亦与再结晶退火同样地设定为Fe还原性气氛。由此，能够在不暴露于大气等氧化性气氛的情况下连续地制造热浸镀锌钢板。

需要说明的是，在如上所述的能够连续制造的连续式热浸镀锌设备中，用于进行再结晶退火的加热炉的类型有：DFF(直火式)、NOF(无氧化式)、能将炉内的处理气氛整体设定为Fe还原性气氛的全辐射管式(全还原式)和它们的组合等。目前，以操作容易的观点、在加热炉内不容易发生粘辊(roll pick up)的观点、以及能以更低成本制造高品质的镀覆钢板的观点为理由，将加热炉设定为全辐射管式的连续式热浸镀锌设备成为主流。

然而，近年来，特别是在汽车领域，在热浸镀锌钢板中，通过使基材钢板的材料含有Si和Mn之类的元素而使该基材钢板高强度化了的热浸镀锌钢板的使用日益增加。这是为了满足汽车领域中兼顾以冲撞时保护乘客为目的的构件的高强度化和以提高燃油经济性为目的的构件的轻质化的需要。

然而，Si和Mn与Fe相比是易氧化性的元素，因此，存在如下问题：由于全辐射管式的加热炉中的用于再结晶退火的加热，尽管处理气氛为Fe还原性气氛，但基材钢板中所含的Si和Mn仍会发生氧化。具体而言，在再结晶退火的过程中，存在于基材钢板的表面上的Si和Mn以高概率被氧化，此外，热扩散的Si和Mn亦在基材钢板的表面附近被氧化，其结果，Si和Mn的氧化物在钢板的表面层慢慢富集。而且，在Si和Mn的氧化物在基材钢板的表面层富集的情况下，在后续的热浸镀锌处理中将基材钢板浸渍于熔融锌浴中时，暴露在该基材钢板的表面的Si的氧化物和Mn的氧化物会阻碍熔融锌与基材钢板的接触，因此成为镀覆润湿性恶化的原因，并且成为阻碍镀覆料向基材钢板密合的原因。

作为公开的用于抑制如上所述的Si和Mn的氧化物富集的技术的文献，可举出以下所示的文献。

专利文献1公开的是，在热浸镀锌处理之前，首先，对基材钢板实施氧化处理以使形成于表面的氧化膜的厚度达到接着，在包含氢的炉内气氛中对Fe进行还原。另外，专利文献2公开的是，在热浸镀锌处理之前，首先，对基材钢板的表面部分进行氧化，接着，通过调节决定还原炉内的处理气氛的氧势，控制Fe的还原和Si在钢板内部的氧化(内部氧化)两者。

这2件文献中公开的技术是着眼于再结晶退火过程而完成的。这里，如果用于Fe的还原的时间(还原时间)过长，则虽然可以进行Fe的氧化膜的去除，但另一方面，会引起基材钢板的表面层中的Si的氧化物的富集，另外，如果还原时间过短，则在基材钢板的表面部残留Fe的氧化膜。而且，考虑到实际上通过氧化处理而形成于基材钢板的表面的氧化膜的厚度不均匀时，存在仅通过调节如上所述的还原时间的技术不能充分改善镀覆密合性的课题。进而，在通过氧化处理而形成的Fe氧化膜过厚的情况下，会发生该氧化物从基材钢板剥离并附着在配置于炉内的辊的表面的情况(粘辊)。在这种情况下，还存在附着于辊表面的氧化物的外形转印到后续的钢板的表面而损害品质的课题(外观瑕疵)。