[发明专利]镀覆质量优异的高强度热浸镀锌钢板、镀覆用钢板以及它们的制造方法

说明书

本发明涉及一种镀覆质量优异的高强度热浸镀锌钢板、用于制造该高强度热浸镀锌钢板的镀覆用钢板以及它们的制造方法。根据本发明的一个方面，镀覆用钢板沿着表面在深度方向观察的Mn成分的GDS曲线依次包含最高点和最低点，所述最高点处的Mn浓度除以母材的Mn浓度的值和最低点处的Mn浓度除以母材的Mn浓度的值之差(Mn的换算浓度差)可以为10％以上，所述最高点处的Si浓度除以母材的Si浓度的值和最低点处的Si浓度除以母材的Si浓度的值之差(Si的换算浓度差)可以为10％以上。其中，当在5μm以内的深度处未出现最低点时，将深度为5μm的位置处作为出现最低点的位置。

技术领域

本发明涉及一种镀覆质量优异的高强度热浸镀锌钢板、用于制造该高强度热浸镀锌钢板的镀覆用钢板以及它们的制造方法。

背景技术

近年来，在汽车工业领域中，通过将高强度钢板用作汽车用钢材，提高了安全性，并且实现了厚度的减少带来的轻量化。作为可优选用作汽车用钢材的钢材，开发了析出强化钢、固溶强化钢等，而且为了提高强度的同时提高伸长率，开发了利用相变的双相钢(Dual Phase Steel，DP钢)、复相钢(Complex Phase Steel，CP钢)，孪生诱发塑性钢(Transformation Induced Plasticity Steel，TRIP钢)和孪晶诱导塑性钢(TwinningInduced Plasticity Steel，TWIP钢)等。与普通钢相比，这些高强度钢需要添加多种合金元素，特别是添加大量氧化倾向比Fe更高的元素，如Mn、Si、Al、Cr、B等。

在热浸镀锌中，镀覆质量取决于在进行镀覆之前的退火钢板表面状态，为了确保钢板的物理性能而添加的Mn、Si、Al、Cr、B等元素在退火的过程中形成表面氧化物，因此使镀覆性劣化。即，在退火过程中所述元素向表面侧扩散，与存在于退火炉中的微量的氧或水蒸气反应，并在钢板表面形成所述元素的单一或复合氧化物，从而降低表面的反应性。反应性降低的退火钢板表面会阻碍熔融锌镀浴的润湿性，导致未被镀覆的现象，即镀覆金属未被附着在镀覆钢板表面的的局部或整体，而且由于这种氧化物，在热浸镀过程中确保镀层的粘附性所需的合金化抑制层(Fe₂Al₅)的形成不足，因此镀覆钢板的镀覆质量大幅降低，如发生镀层剥离等。

为了提高高强度热浸镀钢板的镀覆质量，提出了各种技术。其中，专利文献1提出了一种技术，其中，在退火过程中将空气和燃料的空燃比控制在0.80至0.95，在氧化性气氛的直焰炉(Direct Flame Furnace)中使钢板氧化，在钢板的内部一定深度形成包含Si、Mn或Al的单独或复合氧化物的铁氧化物，然后在还原性气氛中将铁氧化物进行还原退火后进行热浸镀锌，从而提供镀覆质量优异的热浸镀锌钢板或合金化热浸镀锌钢板。

如同专利文献1，使用在退火工艺中氧化后还原的方法时，从钢板表层到一定深度处Si、Mn、Al等与氧的亲和性高的成分在内部被氧化并被抑制扩散至表层，因此在表层上Si、Mn或Al的单独或复合氧化物相对减少，改善与锌的润湿性，因此可以减少未被镀覆的现象。然而，在添加Si的钢种的情况下，在还原工艺中Si富集在氧化铁的直下方而形成带状Si氧化物，因此在包括镀层的表层部中发生剥离，即在还原的铁与其下方的基材铁之间的界面处发生剥离，因此存在难以确保镀层的粘附性的问题。

另外，作为用于提高高强度热浸镀钢板的镀覆性的另一种方法，专利文献2提出了一种方法，其中，通过在退火炉中保持高的露点(Dew Point)，使易氧化的Mn、Si、Al等合金成分在钢的内部发生内部氧化，在退火后在钢板的表面上减少被外部氧化的氧化物，从而提高镀覆性。然而，根据专利文献2的方法可以解决易于内部氧化的Si的外部氧化引起的镀覆性问题，但当大量添加内部氧化相对困难的Mn时，存在其效果甚微的问题。

此外，即使通过内部氧化提高镀覆性，由于在表面上不均匀地形成的表面氧化物，发生线状的未镀覆现象，或者在镀覆后通过合金化热处理制造合金化热浸镀锌钢板(GA钢板)时，可能会发生在合金化热浸镀锌钢板的表面上产生不均匀合金化导致的线状缺陷等问题。