[发明专利]高强度钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及即使在Si、Mn的含量多时也具有优良的化学转化处理性和电沉积涂装后的耐腐蚀性的高强度钢板及其制造方法。

背景技术

近年来，从提高汽车的燃料效率并且提高汽车的碰撞安全性的观点出发，通过车身材料的高强度化而实现薄壁化，使车身本身轻量化并且高强度化的要求提高。因此，正在促进高强度钢板在汽车中的应用。

通常，汽车用钢板在进行涂装后使用，作为该涂装的前处理，实施被称为磷酸盐处理的化学转化处理。钢板的化学转化处理是用于确保涂装后的耐腐蚀性的重要处理之一。

为了提高钢板的强度、延展性，添加Si、Mn是有效的。但是，在连续退火时，即使在不发生Fe的氧化(将Fe氧化物还原的)还原性的N₂+H₂气体气氛下进行退火的情况下，Si、Mn也会发生氧化，在钢板最表层选择性地形成含有Si、Mn的表面氧化物(SiO₂、MnO等，以下称为选择性表面氧化物)。该选择性表面氧化物阻碍化学转化处理中的化学转化被膜的生成反应，因此形成未生成化学转化被膜的微小区域(以下，有时也称为未覆盖区(スケ))，化学转化处理性降低。

作为改善含有Si、Mn的钢板的化学转化处理性的现有技术，专利文献1中公开了使用电镀法在钢板上形成20～1500mg/m²的铁覆盖层的方法。但是，该方法中，另外需要电镀设备，因此存在工序增加并且成本也增大的问题。

另外，在专利文献2中，通过规定Mn与Si的比率(Mn/Si)而提高磷酸盐处理性。在专利文献3中，通过添加Ni而提高磷酸盐处理性。但认为，专利文献2和专利文献3的效果依赖于钢板中的Si、Mn的含量，因此，对于Si、Mn的含量高的钢板，需要进一步改善。

在专利文献4中公开了如下方法：通过使退火时的露点为-25～0℃，在距钢板基底表面的深度1μm以内形成由含有Si的氧化物构成的内部氧化层，使含Si氧化物在钢板表面长度10μm中所占的比例为80％以下。但是，在专利文献4中记载的方法的情况下，控制露点的区域以炉内整体作为前提，因此，难以控制露点，难以稳定作业。另外，在不稳定的露点控制下进行退火的情况下，形成在钢板上的内部氧化物的分布状态观察到偏差，担心会在钢板的长度方向、宽度方向上产生化学转化处理后的不均、在整体或一部分产生未覆盖区。此外，即使在化学转化处理性提高的情况下，由于在紧挨着化学转化处理被膜的下方存在含Si氧化物，因此也存在电沉积涂装后的耐腐蚀性差的问题

在专利文献5中记载了如下方法：在氧化性气氛中使钢板温度达到350～650℃，在钢板表面形成氧化膜，然后，在还原性气氛中加热至再结晶温度，再进行冷却。但是，该方法中，根据氧化方法不同而使形成在钢板表面的氧化被膜的厚度存在差异，未充分地发生氧化或者氧化被膜过厚，在之后的还原性气氛中进行退火时，产生氧化膜的残留或剥离，表面性状有时变差。另外，在专利文献5的实施例中，记载了在大气中进行氧化的技术。但是，大气中的氧化中生成的氧化物较厚，因此存在难以进行之后的还原或者需要高氢气浓度的还原气氛等问题。

在专利文献6中记载了如下方法：对于以质量％计含有0.1％以上的Si和/或1.0％以上的Mn的冷轧钢板，在400℃以上的钢板温度下，在铁的氧化气氛下在钢板表面上形成氧化膜，然后，在铁的还原气氛下将钢板表面的氧化膜还原。具体而言为如下方法：在400℃以上，使用空气比为0.93以上且1.10以下的直火燃烧器，将钢板表面的Fe氧化后，在将Fe氧化物还原的N₂+H₂气体气氛下进行退火，由此，抑制使化学转化处理性劣化的Si在最表面的氧化，在最表面上形成Fe的氧化层。在专利文献6中，没有具体记载直火燃烧器的加热温度，但是，认为在含有大量(约0.6％以上)的Si的情况下，比Fe更容易氧化的Si的氧化量增多，因此Fe的氧化受到抑制或者Fe的氧化本身变少。其结果，还原后的表面Fe还原层的形成不充分，或者在还原后的钢板表面上存在SiO₂，有时会产生化学转化被膜的未覆盖区。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-320952号公报

专利文献2：日本特开2004-323969号公报

专利文献3：日本特开平6-10096号公报

专利文献4：日本特开2003-113441号公报

专利文献5：日本特开昭55-145122号公报