高强度热轧电镀钢板及其制造方法
高强度热轧电镀钢板及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于制造在其上具有形成的电镀层的热乳钢板的技术，更特别地涉及 高强度热乳电镀钢板及其制造方法，所述高强度热乳电镀钢板能够在电镀之时抑制材料劣 化而同时具有780Ma或更大的高抗张强度。
【背景技术】
[0002] 为了克服高油价时代，汽车工业尝试减小车身的重量。因此，在开发高强度钢从而 减小部件重量方面进行了许多研究。
[0003] 需要高强度钢的汽车部件的典型示例可能包括底盘。底盘的材料需要高的抗张强 度用于耐久性和高的伸长和冲缘加工性质用于实现复杂部件的形状。在冬季频繁进行使用 氯化钙的除雪工作。因此，底盘可能被氯化钙腐蚀。因此，底盘的材料需要耐腐蚀性质从而 避免这种腐蚀。
[0004] 作为底盘的材料，通常使用电镀钢板。多数电镀钢板为冷乳电镀钢板。冷乳电镀钢 板需要冷乳过程和退火热处理。因此，冷乳电镀钢板的制造过程复杂，并且制造成本较高。
[0005] 因此，开发了通过电镀热乳钢板获得的热乳电镀钢板。然而在通常的热乳电镀钢 板的情况下，在电镀之时可能出现材料劣化。因此，电镀仅适用于具有440MPa或更小的抗张 强度的热乳钢板。
[0006] 本发明的相关技术公开在2 0 1 2年1 1月6日公开的题为-王 3-进冲王?〇Μι!]，，的韩国专利特开公开No. 10-2012-0121810中。
【发明内容】
[0007] 技术问题
[0008] 本发明的实施方案涉及高强度热乳电镀钢板及其制造方法，通过过程控制和合金 元素例如铝和硅，所述高强度热乳电镀钢板的材料品质在电镀之时几乎不改变，同时具有 高强度。
[0009] 技术方案
[0010] 在一个实施方案中，用于制造高强度热乳电镀钢板的方法可以包括：（a)重新加热 由如下物质组成的厚板:0.03-0.1重量％的碳(〇,0.06重量％以下的硅（Si)，0.7-2.0重 量％的锰(Mn)，0.02重量％以下的磷(P)，0.01重量％以下的硫(S)，0.1-0.5重量％的一种 或多种形成沉淀物的元素，0.3-1.0重量％的铝(A1)，0.1-0.5重量％的钼(Mo)、铁(Fe)，和 不可避免的杂质，形成沉淀物的元素在500至900°C下形成沉淀物；（b)热乳厚板；（c)冷却经 热乳的厚板，然后弯曲经冷却的厚板;和(d)电镀经弯曲的厚板。
[0011] 所述方法可以进一步包括(e)使具有在其上形成的电镀层的厚板合金化。
[0012] 步骤(b)可以包括:在950至1050°C下粗乳经重新加热的厚板;和在800至900°C的 精制温度条件下精乳经粗乳的厚板。
[0013] 步骤(c)可以包括以100°C/秒或更大的平均冷却速度冷却经热乳的厚板，然后在 580至660°C下弯曲经冷却的厚板。
[0014] 步骤(d)可以包括展开和酸洗经弯曲的厚板，并且热浸电镀厚板而不在Acl或更大 的温度下进行热处理。
[0015] 形成沉淀物的元素可以包含0.03-0.1重量％的铌（Nb)，0.03-0.1重量％的钛 (Ti)，和0.08-0.3重量％的钒(V)的一种或多种，或者包含Nb、Ti和V的全部。
[0016] 在另一个实施方案中，高强度热乳电镀钢板可以包括：由如下物质组成的热乳钢 板基础材料:0.03-0.1重量％的(：，0.06重量％以下的3丨，0.7-2.0重量％的]\111，0.02重量％ 以下的P，〇.01重量％以下的S，0.1-0.5重量％的一种或多种形成沉淀物的元素，0.3-1.0重 量％的六1，0.1-0.5重量％的此、Fe，和不可避免的杂质，形成沉淀物的元素在500至900°C下 形成沉淀物;和在热乳钢板基础材料的表面上形成的电镀层，其中高强度热乳电镀钢板具 有780至900MPa的抗张强度，700至850MPa的屈服强度，14至22 %的伸长，和55 %或更大的圆 孔扩张。
[0017]热乳电镀钢板的热乳钢板基础材料可以具有由铁素体单相结构组成的微结构，并 且在所述铁素体单相结构中形成尺寸小于l〇nm的精细沉淀物。
[0018] 形成沉淀物的元素可以包含0.03-0.1重量％的恥，0.03-0.1重量％的11，和0.08-0.3重量％的V的一种或多种，或者包含Nb、Ti和V的全部。
[0019] 有利效果
[0020]根据本发明的实施方案，可以通过形成沉淀物的元素例如Nb、Ti和V来保证强度， 并且可以通过对Si的抑制和A1的加入改进可电镀性。
[0021 ]特别地，由于热乳钢板基础材料包含0.1-0.5重量％的此，在电镀之时可以降低C 的活性，并且可以抑制沉淀物的粗化。因此，由于在电镀之时可以防止材料劣化，有可能制 造具有出色的伸长和冲缘加工性质同时具有高强度的高强度热乳电镀钢板。
【附图说明】
[0022] 通过如下具体描述结合所附附图，本发明的以上和其它方面、特征和优点将变得 明显，在这些附图中：
[0023] 图1示意性地显示了根据本发明的实施方案的用于制造高强度热乳电镀钢板的方 法；
[0024] 图2显示了根据实施方案1的样本在电镀之前和之后的沉淀物；
[0025] 图3显示了根据实施方案1的样本在电镀之前和之后的微结构；
[0026] 图4显示了根据实施方案1的样本在电镀之前和之后的抗张强度和屈服强度;和 [0027]图5显示了根据实施方案1和对比实施例1至4的样本的表面。
【具体实施方式】
[0028]在下文中，将参考附图详细描述根据本发明的实施方案的高强度热乳电镀钢板及 其制造方法。
[0029] 高强度热乳电镀钢板
[0030]根据本发明的实施方案的高强度热乳电镀钢板可以包括热乳钢板基础材料和在 其表面上形成的电镀层。
[0031 ]此时，根据本发明的实施方案的高强度热乳电镀钢板的热乳钢板基础材料可以包 含0.03-0.1重量％的碳(〇,0.06重量％以下的硅（Si)，0· 7-2.0重量％的锰(Μη)，0· 02重 量％以下的磷(？），0.01重量％以下的硫(3)，0.1-0.5重量％的一种或多种形成沉淀物的元 素，0.3-1.0重量％的铝(Α1)和0.1-0.5重量％的钼(Mo)。形成沉淀物的元素可以在500至 900°C的温度下形成沉淀物。
[0032]除了上述合金元素之外的其它元素可以包含铁(Fe)和在炼钢过程中出现的不可 避免的杂质。
[0033 ]在下文中，将如下描述根据本发明的实施方案的高强度热乳电镀钢板中包含的元 素的作用和含量。
[0034]碳(C)
[0035] C为有助于增加钢的强度的元素。
[0036] 希望地，相对于根据本发明的实施方案的热乳钢板基础材料的总重量，可以以 0.03-0.1重量％加入C。当C的加入小于0.03重量％时，难以保证780MPa或更大的目标抗张 强度。另一方面，当C的加入大于0.1重量％时，可能破坏伸长和冲缘加工性质。
[0037] 硅(Si)
[0038] Si为有助于保证强度并且充当脱氧剂用于除去钢中的氧的元素。
[0039] 希望地，相对于根据本发明的实施方案的热乳钢板基础材料的总重量，可以加入 〇. 06重量％以下的Si。当Si的加入超过〇. 06重量％时，可能破坏可电镀性和合金化程度。
[0040] 锰(Μη)
[0041] Μη为增加钢的强度和韧性并且改进钢的可硬化性的元素。相比于C的加入，Μη的加 入可以抑制延展性的降低同时增加强度。
[0042] 希望地，相对于根据本发明的实施方案的热乳钢板基础材料的总重量，可以以 0.7-2.0重量％加入Μη。当Μη的加入小于0.7重量％时，加入可能没有效果。另一方面，当Μη 的加入超过2.0重量％时，可能过多地形成基于MnS的非金属夹杂物。在焊接操作的过程中， 可能产生裂纹等从而降低可焊接性。
[0043] 磷(P)
[0044] P为有助于改进强度的元素。然而，当包含大量的P时，可能形成精细偏析以及中心 偏析从而对材料品质产生负面影响，并且降低可焊接性。
[0045] 因此，在本实施方案中，相对于热乳钢板基础材料的总重量，P的含量限制于0.02 重量％以下。
[0046] 硫(S)
[0047] S为偶联至Μη并且形成非金属夹杂物的元素，并且非金属夹杂物可能降低韧性和 可焊接性。
[0048]因此，在本实施方案中，相对于热乳钢板基础材料的总重量，S的含量限制于0.01 重量％以下。
[0049] 形成沉淀物的元素
[0050]形成沉淀物的元素用于在500至900°C的温度下形成沉淀物。形成沉淀物的元素的 典型示例可以包括铌(Nb)、钛(Ti)，和钒(V)。热乳钢板基础材料可以包含一种或两种或多 种形成沉淀物的元素。
[0051 ]相对于根据本发明的实施方案的热乳钢板基础材料的总重量，可以以0.1-0.5重 量％加入形成沉淀物的元素。当形成沉淀物的元素的含量小于0.1重量％时，通过沉淀硬化 改进强度的效果不足。另一方面，当形成沉淀物的元素的含量超过0.5重量％时，可能形成 过量的沉淀物从而降低可加工性和表面品质。
[0052] Ti沉淀物可能在900至1000°C的温度下形成，Ni沉淀物可能在600至800°C的温度 下形成，V沉淀物可能在400至600°C的温度下形成。考虑到该方面，形成沉淀物的元素可以 包含Ni、Ti和V的全部，从而在热乳和冷却过程中进行沉淀。
[0053]当形成沉淀物的元素包含Nb、Ti和V的全部时，可以分别以0.03至0.1重量％， 0.03-0.1 %和0.08-0.3%加入Nb、Ti和V，并且考虑如下方面。当加入的Nb和Ti超过0.03重 量％时，可以获得沉淀硬化效果，但是当加入的Nb和Ti超过0.1重量％时，可能降低可加工 性和表面品质。此外，当加入的V超过0.08重量％时，可以获得沉淀硬化效果，但是当加入的 V超过0.3重量％时，可能降低可加工性。
[0054] 铝(A1)
[0055] 在本实施方案中，A1可以充当脱氧剂，并且用于改进可电镀性。
[0056] 希望地，相对于根据本发明的实施方案的热乳钢板基础材料的总重量，可以以 0.3-1.0重量％加入A1。当A1的加入小于0.3重量％时，脱氧效果可能不足。另一方面，当A1 的含量超过1. 〇重量％时，钢板的韧性可能降低。
[0057] 钼(Mo)
[0058] 在本实施方案中，如果需要的话，可以在热乳钢板的表面上进行电镀，并且可以进 行合金化热处理。电镀和合金化热处理可以在450至550°C的温度下进行，所述温度与V的沉 淀温度范围重叠。因此，在形成沉淀物的元素中，V最适用于沉淀硬化。然而，当V沉淀物粗化 时，在电镀过程或合金化热处理过程中材料品质可能显著变化。
[0059]此时，当加入Mo时，在包括电镀和合金化热处理的温度范围的高温下Mo可能降低C 的活性，并且干扰沉淀物的生长。因此，在电镀过程或合金化热处理之时可以防止材料劣 化。
[0060] 希望地，相对于热乳钢板基础材料的总重量，可以以0.卜0.5重量％加入Mo。当Mo 的加入小于0.1重量％时，加入可能没有效果。另一方面，当Mo的加入超过0.5重量％时，可 能降低钢板的成形性和冲缘加工性质。
[0061] 根据本发明的实施 方案的高强度热乳电镀钢板可以在由厚板制造热乳钢板之后 通过热浸电镀过程以各种热浸电镀钢板的形式制造。更具体地，高强度热乳电镀钢板可以 包括具有在其上形成的热乳镀锌层的HGI (热浸镀锌)钢板，或具有在热乳钢板基础材料上 形成的合金化热乳镀锌层的HGA (热乳镀锌)钢板。
[0062]通过Μο、Α1和形成沉淀物的元素的合金组成和热乳和电镀过程，根据本发明的实 施方案的高强度热乳电镀钢板可以具有由铁素体单相结构组成的最终微结构，并且在所述 铁素体单相结构中形成尺寸为l〇nm或更小的精细沉淀物。在铁素体单相结构中，铁素体可 以具有98%或更大的面积比。
[0063]此外，根据本发明的实施方案的高强度热乳电镀钢板可以具有780至900MPa的抗 张强度，700至850MPa的屈服强度，14至22 %的伸长，和55 %或更大的圆孔扩张。
[0064] 用于制造高强度热乳电镀钢板的方法
[0065] 在下文中，将描述根据本发明的实施方案的用于制造高强度热乳电镀钢板的方 法。
[0066] 图1示意性地显示了根据本发明的实施方案的用于制造高强度热乳电镀钢板的方 法。
[0067] 参考图1，根据本发明的实施方案的用于制造高强度热乳电镀钢板的方法可以包 括厚板重新加热(S110)，热乳(S120)，冷却/弯曲（S130)，和电镀(S140)。
[0068] 厚板重新加热
[0069] 在厚板重新加热步骤S110中，可以重新加热具有上述组成的厚板半成品。例如，可 以在1200°C或更大的温度下进行厚板重新加热80分钟或更久。通过厚板加热，可以重新使 用形成沉淀物的元素例如Ti、Nb和V。因此，在热乳过程中可以形成精细沉淀物。
[0070] 墨
[0071 ]在热乳步骤S120中，厚板可以进行热乳。
[0072] 热乳可以包括在精乳温度等于或大于Ar3的条件下进行的各种公知方法。更希望 地，可以在950至1050°C的温度下进行粗乳，然后可以在800至900°C的温度下进行精乳。在 上述粗乳条件下，可以形成大量高温精细沉淀物。在精乳条件下，奥氏体晶粒在铁素体相变 之前可以具有10至30μπι的尺寸，这在强度和伸长方面是优选的。
[0073] 冷却/弯曲
[0074]在冷却/弯曲步骤S130中，经热乳的厚板可以冷却和弯曲，从而保证足够的强度和 韧性。
[0075] 此时，可以以100°C/秒或更大的平均冷却速度进行冷却使得晶粒沉淀物生长。此 外，可以在最适合于形成铁素体单相结构的580至660°C的温度下进行弯曲，并且在铁素体 相变过程中可能由于Ti、Nb和V之间的使用率的不同形成大量的精细沉淀物。可以通过冷 却/弯曲过程将铁素体结构的晶粒尺寸设定为2至7μπι的范围。
[0076] 在弯曲过程之后，厚板可以自然地冷却至室温。
[0077] 趙
[0078]在电镀步骤S140中，经制造的热乳钢板基础材料可以进行电镀从而制造热乳电镀 钢板。通过电镀过程，钢板可以具有耐腐蚀性。
[0079] 在电镀过程之前，可以进一步进行酸洗过程以使用盐酸来酸洗钢板的表面，从而 除去热乳钢板基础材料上的鳞肩。
[0080] 电镀过程可以包括将钢板连续浸渍在电镀槽中。在电镀过程之后，可以进一步进 行合金化热处理。
[0081] 在电镀过程之前，可以进行热处理从而在Acl或更大的温度下加热钢板。然而，由 于根据本发明的实施方案的钢板在电镀过程之前和之后的材料品质差别较小，可以在酸洗 过程之后进行热浸电镀而不进行热处理。当省略热处理时，热乳电镀钢板的制造成本可以 显著降低。
[0082] 通过电镀过程，可以制造 HGI或HGA钢板。
[0083] 可以在450至500°C的温度下进行电镀过程。此外，可以在460至500°C的温度下进 行合金化热处理约5至100秒。
[0084] 实施方案
[0085] 在下文中，将参考优选的实施方案详细描述本发明的结构和操作。然而，实施方案 仅为示例，并且不能限制本发明的范围。
[0086] 由于本领域技术人员容易理解本文未描述的内容，在本文中省略其描述。
[0087] 1.制造热乳电镀钢板的样本
[0088]制造具有下表1的组成的钢锭，然后在1250°C的温度下重新加热120分钟。然后，在 约1000°C的温度下进行粗乳，并且在850°C的温度下进行精乳。然后，以150°C/秒的平均冷 却速度使钢锭冷却至600°C，并且在600°C下维持30秒。然后，钢锭自然地冷却从而制造热乳 钢板基础材料的样本。
[0089]然后，热乳钢板基础材料的样本进行酸洗，在460°C的温度下进行热浸镀锌，并且 在500°C的温度下进行合金化热处理。
[0090] [表1](单位:重量％)
[0091]
[0092] 2.微结构
[0093] 图2显示了根据实施方案1的样本在电镀之前和之后的沉淀物。参考图2,根据实施 方案1的样本中的沉淀物的尺寸在电镀之前和之后不变化。
[0094] 图3显示了根据实施方案1的样本在电镀之前和之后的微结构。参考图3,根据实施 方案1的样本在电镀之前和之后具有铁素体单相结构，并且其结构不变化。
[0095] 图2和3的结果是因为，由于Mo的加入使得的C活性降低，在电镀之时不出现材料劣 化。
[0096] 3.机械性质评估
[0097]对于根据实施方案1至3和对比实施例1至7的样本，进行抗张试验和冲缘加工性质 (圆孔扩张)试验。在合金化热处理之后，观察样本的表面。
[0098] 通过JIS-5样本进行抗张试验。
[0099]圆孔扩张试验如下进行：形成初始直径do为10mm的圆孔，然后通过60度锥状冲孔 机扩张，在裂缝穿过板的时间点测量圆孔的直径d从而评估圆孔扩张（（d-do)/doX 100)。
[0100] [表 2]
[0101]
[0102] 参考表2,根据实施方案1至3的满足本发明中建议的条件的样本满足780至900MPa 的抗张强度，700至850MPa的屈服强度，14至22 %的伸长和55 %或更大的圆孔扩张，这对应 于抗张强度、屈服强度、伸长和圆孔扩张的目标值。
[0103] 另一方面，根据对比实施例1的不包含足够量的形成沉淀物的元素的样本具有低 强度，并且根据对比实施例2的不包含Mo的样本也具有低强度。对比实施例1和2的结果的原 因在于，由于不足量的形成沉淀物的元素而未形成沉淀物，或者沉淀物在冷却过程(对应于 弯曲过程)之后的电镀过程或维护过程中粗化。
[0104] 此外，根据对比实施例3至6的包含过量Si的样本具有满足目标值的机械性质。
[0105] 然而，如图5中所示，当加入过量的Si时，样本的电镀层不均匀，并且样本的表面状 态不令人满意。
[0106] 尽管已经提供一些实施方案从而结合附图阐述本发明，对于本领域技术人员明显 的是所述实施方案仅以示例性方式给出，并且可以进行各种修改和等价替换而不偏离本发 明的精神和范围。本发明的范围仅通过所附权利要求进行限定。
【主权项】
1. 用于制造高强度热乳电镀钢板的方法，其包括： (a) 重新加热由如下物质组成的厚板:0.03-0.1重量％的碳(C)，0.06重量％以下的硅 (Si)，0·7-2.0重量％的锰(Μη)，0·02重量％以下的磷(Ρ)，0·01重量％以下的硫(S)，0.ΙΟ. 5 重量％ 的一种或多种形成沉淀物的元素， 0.3-1.0 重量 ％ 的错 (A1) ，0.1-0.5 重量 ％ 的钼 (Mo)、铁(Fe)，和不可避免的杂质，形成沉淀物的元素在500至900°C下形成沉淀物； (b) 热乳厚板； (c) 冷却经热乳的厚板，然后弯曲经冷却的厚板;和 (d) 电镀经弯曲的厚板。2. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括(e)使在其上具有形成的电镀层的厚板合金 化的步骤。3. 根据权利要求1所述的方法，其中热乳厚板的步骤(b)包括： 在950至1050°C下粗乳经重新加热的厚板;和 在800至900°C的精制温度条件下精乳经粗乳的厚板。4. 根据权利要求1所述的方法，其中冷却经热乳的厚板并且弯曲经冷却的厚板的步骤 (c)包括以l〇〇°C/秒或更大的平均冷却速度冷却经热乳的厚板，然后在580至660°C下弯曲 经冷却的厚板。5. 根据权利要求1所述的方法，其中电镀经弯曲的厚板的步骤(d)包括展开和酸洗经弯 曲的厚板，并且热浸电镀厚板而不在Acl或更大的温度下进行热处理。6. 根据权利要求1所述的方法，其中形成沉淀物的元素包含0.03-0.1重量％的铌(Nb)， 0.03-0.1重量％的钛(Ti)，和0.08-0.3重量％的钒(V)的至少一者。7. 根据权利要求1所述的方法，其中形成沉淀物的元素包含0.03-0.1重量％的013)， 0.03-0.1重量％的（11)，和0.08-0.3重量％的(￥)。8. -种高强度热乳电镀钢板，其包括： 由如下物质组成的热乳钢板基础材料：0.03-0.1重量％的（〇, 0.06重量％以下的 (31)，0.7-2.0重量％的（111)，0.02重量％以下的（？），0.01重量％以下的（3)，0.1-0.5重 量％的一种或多种形成沉淀物的元素，0.3-1.0重量％的(六1)，0.1-0.5重量％的(Mo)、铁 (Fe)，和不可避免的杂质，形成沉淀物的元素在500至900°C下形成沉淀物;和 在热乳钢板基础材料的表面上形成的电镀层， 其中高强度热乳电镀钢板具有780至900MPa的抗张强度，700至850MPa的屈服强度，14 至22 %的伸长，和55 %或更大的圆孔扩张。9. 根据权利要求8所述的高强度热乳电镀钢板，其中热乳电镀钢板的热乳钢板基础材 料具有由铁素体单相结构组成的微结构，并且在所述铁素体单相结构中形成尺寸小于l〇nm 的精细沉淀物。10. 根据权利要求8所述的高强度热乳电镀钢板，其中形成沉淀物的元素包含0.03-0.1 重量％的(他），0.03-0.1重量％的(11)，和0.08-0.3重量％的(￥)的至少一者。11. 根据权利要求8所述的高强度热乳电镀钢板，其中形成沉淀物的元素包含0.03-0.1 重量％的(他），0.03-0.1重量％的（11)，和0.08-0.3重量％的(￥)。
【专利摘要】公开了高强度热轧电镀钢板，所述高强度热轧电镀钢板能够在电镀之时抑制材料劣化的出现同时具有高强度，还公开了用于制造高强度热轧电镀钢板的方法。根据本发明的高强度热轧电镀钢板包括：以重量％计由如下物质组成的热轧钢板基础材料：0.03-0.1％的C，不大于0.06％的Si，0.7-2.0％的Mn，不大于0.02％的P，不大于0.01％的S，0.1-0.5％的至少一种形成沉淀物的元素，0.3-1.0％的Al，0.1-0.5％的Mo，和残留的水，和不可避免的杂质；和在热轧钢板基础材料的表面上形成的电镀层。
【IPC分类】B21B3/00, C22C38/00, C21D8/02, C21D9/46
【公开号】CN105492635
【申请号】CN201480047150
【发明人】高康熙, 都亨侠
【申请人】现代制铁株式会社
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年1月29日
【公告号】EP3040427A1, US20160199892, WO2015030324A1
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于制造在其上具有形成的电镀层的热乳钢板的技术，更特别地涉及 高强度热乳电镀钢板及其制造方法，所述高强度热乳电镀钢板能够在电镀之时抑制材料劣 化而同时具有780Ma或更大的高抗张强度。
【背景技术】
[0002] 为了克服高油价时代，汽车工业尝试减小车身的重量。因此，在开发高强度钢从而 减小部件重量方面进行了许多研究。
[0003] 需要高强度钢的汽车部件的典型示例可能包括底盘。底盘的材料需要高的抗张强 度用于耐久性和高的伸长和冲缘加工性质用于实现复杂部件的形状。在冬季频繁进行使用 氯化钙的除雪工作。因此，底盘可能被氯化钙腐蚀。因此，底盘的材料需要耐腐蚀性质从而 避免这种腐蚀。
[0004] 作为底盘的材料，通常使用电镀钢板。多数电镀钢板为冷乳电镀钢板。冷乳电镀钢 板需要冷乳过程和退火热处理。因此，冷乳电镀钢板的制造过程复杂，并且制造成本较高。
[0005] 因此，开发了通过电镀热乳钢板获得的热乳电镀钢板。然而在通常的热乳电镀钢 板的情况下，在电镀之时可能出现材料劣化。因此，电镀仅适用于具有440MPa或更小的抗张 强度的热乳钢板。
[0006] 本发明的相关技术公开在2 0 1 2年1 1月6日公开的题为-王 3-进冲王?〇Μι!]，，的韩国专利特开公开No. 10-2012-0121810中。
【发明内容】
[0007] 技术问题
[0008] 本发明的实施方案涉及高强度热乳电镀钢板及其制造方法，通过过程控制和合金 元素例如铝和硅，所述高强度热乳电镀钢板的材料品质在电镀之时几乎不改变，同时具有 高强度。
[0009] 技术方案
[0010] 在一个实施方案中，用于制造高强度热乳电镀钢板的方法可以包括：（a)重新加热 由如下物质组成的厚板:0.03-0.1重量％的碳(〇,0.06重量％以下的硅（Si)，0.7-2.0重 量％的锰(Mn)，0.02重量％以下的磷(P)，0.01重量％以下的硫(S)，0.1-0.5重量％的一种 或多种形成沉淀物的元素，0.3-1.0重量％的铝(A1)，0.1-0.5重量％的钼(Mo)、铁(Fe)，和 不可避免的杂质，形成沉淀物的元素在500至900°C下形成沉淀物；（b)热乳厚板；（c)冷却经 热乳的厚板，然后弯曲经冷却的厚板;和(d)电镀经弯曲的厚板。
[0011] 所述方法可以进一步包括(e)使具有在其上形成的电镀层的厚板合金化。
[0012] 步骤(b)可以包括:在950至1050°C下粗乳经重新加热的厚板;和在800至900°C的 精制温度条件下精乳经粗乳的厚板。
[0013] 步骤(c)可以包括以100°C/秒或更大的平均冷却速度冷却经热乳的厚板，然后在 580至660°C下弯曲经冷却的厚板。
[0014] 步骤(d)可以包括展开和酸洗经弯曲的厚板，并且热浸电镀厚板而不在Acl或更大 的温度下进行热处理。
[0015] 形成沉淀物的元素可以包含0.03-0.1重量％的铌（Nb)，0.03-0.1重量％的钛 (Ti)，和0.08-0.3重量％的钒(V)的一种或多种，或者包含Nb、Ti和V的全部。
[0016] 在另一个实施方案中，高强度热乳电镀钢板可以包括：由如下物质组成的热乳钢 板基础材料:0.03-0.1重量％的(：，0.06重量％以下的3丨，0.7-2.0重量％的]\111，0.02重量％ 以下的P，〇.01重量％以下的S，0.1-0.5重量％的一种或多种形成沉淀物的元素，0.3-1.0重 量％的六1，0.1-0.5重量％的此、Fe，和不可避免的杂质，形成沉淀物的元素在500至900°C下 形成沉淀物;和在热乳钢板基础材料的表面上形成的电镀层，其中高强度热乳电镀钢板具 有780至900MPa的抗张强度，700至850MPa的屈服强度，14至22 %的伸长，和55 %或更大的圆 孔扩张。
[0017]热乳电镀钢板的热乳钢板基础材料可以具有由铁素体单相结构组成的微结构，并 且在所述铁素体单相结构中形成尺寸小于l〇nm的精细沉淀物。
[0018] 形成沉淀物的元素可以包含0.03-0.1重量％的恥，0.03-0.1重量％的11，和0.08-0.3重量％的V的一种或多种，或者包含Nb、Ti和V的全部。
[0019] 有利效果
[0020]根据本发明的实施方案，可以通过形成沉淀物的元素例如Nb、Ti和V来保证强度， 并且可以通过对Si的抑制和A1的加入改进可电镀性。
[0021 ]特别地，由于热乳钢板基础材料包含0.1-0.5重量％的此，在电镀之时可以降低C 的活性，并且可以抑制沉淀物的粗化。因此，由于在电镀之时可以防止材料劣化，有可能制 造具有出色的伸长和冲缘加工性质同时具有高强度的高强度热乳电镀钢板。
【附图说明】
[0022] 通过如下具体描述结合所附附图，本发明的以上和其它方面、特征和优点将变得 明显，在这些附图中：
[0023] 图1示意性地显示了根据本发明的实施方案的用于制造高强度热乳电镀钢板的方 法；
[0024] 图2显示了根据实施方案1的样本在电镀之前和之后的沉淀物；
[0025] 图3显示了根据实施方案1的样本在电镀之前和之后的微结构；
[0026] 图4显示了根据实施方案1的样本在电镀之前和之后的抗张强度和屈服强度;和 [0027]图5显示了根据实施方案1和对比实施例1至4的样本的表面。
【具体实施方式】
[0028]在下文中，将参考附图详细描述根据本发明的实施方案的高强度热乳电镀钢板及 其制造方法。
[0029] 高强度热乳电镀钢板
[0030]根据本发明的实施方案的高强度热乳电镀钢板可以包括热乳钢板基础材料和在 其表面上形成的电镀层。
[0031 ]此时，根据本发明的实施方案的高强度热乳电镀钢板的热乳钢板基础材料可以包 含0.03-0.1重量％的碳(〇,0.06重量％以下的硅（Si)，0· 7-2.0重量％的锰(Μη)，0· 02重 量％以下的磷(？），0.01重量％以下的硫(3)，0.1-0.5重量％的一种或多种形成沉淀物的元 素，0.3-1.0重量％的铝(Α1)和0.1-0.5重量％的钼(Mo)。形成沉淀物的元素可以在500至 900°C的温度下形成沉淀物。
[0032]除了上述合金元素之外的其它元素可以包含铁(Fe)和在炼钢过程中出现的不可 避免的杂质。
[0033 ]在下文中，将如下描述根据本发明的实施方案的高强度热乳电镀钢板中包含的元 素的作用和含量。
[0034]碳(C)
[0035] C为有助于增加钢的强度的元素。
[0036] 希望地，相对于根据本发明的实施方案的热乳钢板基础材料的总重量，可以以 0.03-0.1重量％加入C。当C的加入小于0.03重量％时，难以保证780MPa或更大的目标抗张 强度。另一方面，当C的加入大于0.1重量％时，可能破坏伸长和冲缘加工性质。
[0037] 硅(Si)
[0038] Si为有助于保证强度并且充当脱氧剂用于除去钢中的氧的元素。
[0039] 希望地，相对于根据本发明的实施方案的热乳钢板基础材料的总重量，可以加入 〇. 06重量％以下的Si。当Si的加入超过〇. 06重量％时，可能破坏可电镀性和合金化程度。
[0040] 锰(Μη)
[0041] Μη为增加钢的强度和韧性并且改进钢的可硬化性的元素。相比于C的加入，Μη的加 入可以抑制延展性的降低同时增加强度。
[0042] 希望地，相对于根据本发明的实施方案的热乳钢板基础材料的总重量，可以以 0.7-2.0重量％加入Μη。当Μη的加入小于0.7重量％时，加入可能没有效果。另一方面，当Μη 的加入超过2.0重量％时，可能过多地形成基于MnS的非金属夹杂物。在焊接操作的过程中， 可能产生裂纹等从而降低可焊接性。
[0043] 磷(P)
[0044] P为有助于改进强度的元素。然而，当包含大量的P时，可能形成精细偏析以及中心 偏析从而对材料品质产生负面影响，并且降低可焊接性。
[0045] 因此，在本实施方案中，相对于热乳钢板基础材料的总重量，P的含量限制于0.02 重量％以下。
[0046] 硫(S)
[0047] S为偶联至Μη并且形成非金属夹杂物的元素，并且非金属夹杂物可能降低韧性和 可焊接性。
[0048]因此，在本实施方案中，相对于热乳钢板基础材料的总重量，S的含量限制于0.01 重量％以下。
[0049] 形成沉淀物的元素
[0050]形成沉淀物的元素用于在500至900°C的温度下形成沉淀物。形成沉淀物的元素的 典型示例可以包括铌(Nb)、钛(Ti)，和钒(V)。热乳钢板基础材料可以包含一种或两种或多 种形成沉淀物的元素。
[0051 ]相对于根据本发明的实施方案的热乳钢板基础材料的总重量，可以以0.1-0.5重 量％加入形成沉淀物的元素。当形成沉淀物的元素的含量小于0.1重量％时，通过沉淀硬化 改进强度的效果不足。另一方面，当形成沉淀物的元素的含量超过0.5重量％时，可能形成 过量的沉淀物从而降低可加工性和表面品质。
[0052] Ti沉淀物可能在900至1000°C的温度下形成，Ni沉淀物可能在600至800°C的温度 下形成，V沉淀物可能在400至600°C的温度下形成。考虑到该方面，形成沉淀物的元素可以 包含Ni、Ti和V的全部，从而在热乳和冷却过程中进行沉淀。
[0053]当形成沉淀物的元素包含Nb、Ti和V的全部时，可以分别以0.03至0.1重量％， 0.03-0.1 %和0.08-0.3%加入Nb、Ti和V，并且考虑如下方面。当加入的Nb和Ti超过0.03重 量％时，可以获得沉淀硬化效果，但是当加入的Nb和Ti超过0.1重量％时，可能降低可加工 性和表面品质。此外，当加入的V超过0.08重量％时，可以获得沉淀硬化效果，但是当加入的 V超过0.3重量％时，可能降低可加工性。
[0054] 铝(A1)
[0055] 在本实施方案中，A1可以充当脱氧剂，并且用于改进可电镀性。
[0056] 希望地，相对于根据本发明的实施方案的热乳钢板基础材料的总重量，可以以 0.3-1.0重量％加入A1。当A1的加入小于0.3重量％时，脱氧效果可能不足。另一方面，当A1 的含量超过1. 〇重量％时，钢板的韧性可能降低。
[0057] 钼(Mo)
[0058] 在本实施方案中，如果需要的话，可以在热乳钢板的表面上进行电镀，并且可以进 行合金化热处理。电镀和合金化热处理可以在450至550°C的温度下进行，所述温度与V的沉 淀温度范围重叠。因此，在形成沉淀物的元素中，V最适用于沉淀硬化。然而，当V沉淀物粗化 时，在电镀过程或合金化热处理过程中材料品质可能显著变化。
[0059]此时，当加入Mo时，在包括电镀和合金化热处理的温度范围的高温下Mo可能降低C 的活性，并且干扰沉淀物的生长。因此，在电镀过程或合金化热处理之时可以防止材料劣 化。
[0060] 希望地，相对于热乳钢板基础材料的总重量，可以以0.卜0.5重量％加入Mo。当Mo 的加入小于0.1重量％时，加入可能没有效果。另一方面，当Mo的加入超过0.5重量％时，可 能降低钢板的成形性和冲缘加工性质。
[0061] 根据本发明的实施 方案的高强度热乳电镀钢板可以在由厚板制造热乳钢板之后 通过热浸电镀过程以各种热浸电镀钢板的形式制造。更具体地，高强度热乳电镀钢板可以 包括具有在其上形成的热乳镀锌层的HGI (热浸镀锌)钢板，或具有在热乳钢板基础材料上 形成的合金化热乳镀锌层的HGA (热乳镀锌)钢板。
[0062]通过Μο、Α1和形成沉淀物的元素的合金组成和热乳和电镀过程，根据本发明的实 施方案的高强度热乳电镀钢板可以具有由铁素体单相结构组成的最终微结构，并且在所述 铁素体单相结构中形成尺寸为l〇nm或更小的精细沉淀物。在铁素体单相结构中，铁素体可 以具有98%或更大的面积比。
[0063]此外，根据本发明的实施方案的高强度热乳电镀钢板可以具有780至900MPa的抗 张强度，700至850MPa的屈服强度，14至22 %的伸长，和55 %或更大的圆孔扩张。
[0064] 用于制造高强度热乳电镀钢板的方法
[0065] 在下文中，将描述根据本发明的实施方案的用于制造高强度热乳电镀钢板的方 法。
[0066] 图1示意性地显示了根据本发明的实施方案的用于制造高强度热乳电镀钢板的方 法。
[0067] 参考图1，根据本发明的实施方案的用于制造高强度热乳电镀钢板的方法可以包 括厚板重新加热(S110)，热乳(S120)，冷却/弯曲（S130)，和电镀(S140)。
[0068] 厚板重新加热
[0069] 在厚板重新加热步骤S110中，可以重新加热具有上述组成的厚板半成品。例如，可 以在1200°C或更大的温度下进行厚板重新加热80分钟或更久。通过厚板加热，可以重新使 用形成沉淀物的元素例如Ti、Nb和V。因此，在热乳过程中可以形成精细沉淀物。
[0070] 墨
[0071 ]在热乳步骤S120中，厚板可以进行热乳。
[0072] 热乳可以包括在精乳温度等于或大于Ar3的条件下进行的各种公知方法。更希望 地，可以在950至1050°C的温度下进行粗乳，然后可以在800至900°C的温度下进行精乳。在 上述粗乳条件下，可以形成大量高温精细沉淀物。在精乳条件下，奥氏体晶粒在铁素体相变 之前可以具有10至30μπι的尺寸，这在强度和伸长方面是优选的。
[0073] 冷却/弯曲
[0074]在冷却/弯曲步骤S130中，经热乳的厚板可以冷却和弯曲，从而保证足够的强度和 韧性。
[0075] 此时，可以以100°C/秒或更大的平均冷却速度进行冷却使得晶粒沉淀物生长。此 外，可以在最适合于形成铁素体单相结构的580至660°C的温度下进行弯曲，并且在铁素体 相变过程中可能由于Ti、Nb和V之间的使用率的不同形成大量的精细沉淀物。可以通过冷 却/弯曲过程将铁素体结构的晶粒尺寸设定为2至7μπι的范围。
[0076] 在弯曲过程之后，厚板可以自然地冷却至室温。
[0077] 趙
[0078]在电镀步骤S140中，经制造的热乳钢板基础材料可以进行电镀从而制造热乳电镀 钢板。通过电镀过程，钢板可以具有耐腐蚀性。
[0079] 在电镀过程之前，可以进一步进行酸洗过程以使用盐酸来酸洗钢板的表面，从而 除去热乳钢板基础材料上的鳞肩。
[0080] 电镀过程可以包括将钢板连续浸渍在电镀槽中。在电镀过程之后，可以进一步进 行合金化热处理。
[0081] 在电镀过程之前，可以进行热处理从而在Acl或更大的温度下加热钢板。然而，由 于根据本发明的实施方案的钢板在电镀过程之前和之后的材料品质差别较小，可以在酸洗 过程之后进行热浸电镀而不进行热处理。当省略热处理时，热乳电镀钢板的制造成本可以 显著降低。
[0082] 通过电镀过程，可以制造 HGI或HGA钢板。
[0083] 可以在450至500°C的温度下进行电镀过程。此外，可以在460至500°C的温度下进 行合金化热处理约5至100秒。
[0084] 实施方案
[0085] 在下文中，将参考优选的实施方案详细描述本发明的结构和操作。然而，实施方案 仅为示例，并且不能限制本发明的范围。
[0086] 由于本领域技术人员容易理解本文未描述的内容，在本文中省略其描述。
[0087] 1.制造热乳电镀钢板的样本
[0088]制造具有下表1的组成的钢锭，然后在1250°C的温度下重新加热120分钟。然后，在 约1000°C的温度下进行粗乳，并且在850°C的温度下进行精乳。然后，以150°C/秒的平均冷 却速度使钢锭冷却至600°C，并且在600°C下维持30秒。然后，钢锭自然地冷却从而制造热乳 钢板基础材料的样本。
[0089]然后，热乳钢板基础材料的样本进行酸洗，在460°C的温度下进行热浸镀锌，并且 在500°C的温度下进行合金化热处理。
[0090] [表1](单位:重量％)
[0091]
[0092] 2.微结构
[0093] 图2显示了根据实施方案1的样本在电镀之前和之后的沉淀物。参考图2,根据实施 方案1的样本中的沉淀物的尺寸在电镀之前和之后不变化。
[0094] 图3显示了根据实施方案1的样本在电镀之前和之后的微结构。参考图3,根据实施 方案1的样本在电镀之前和之后具有铁素体单相结构，并且其结构不变化。
[0095] 图2和3的结果是因为，由于Mo的加入使得的C活性降低，在电镀之时不出现材料劣 化。
[0096] 3.机械性质评估
[0097]对于根据实施方案1至3和对比实施例1至7的样本，进行抗张试验和冲缘加工性质 (圆孔扩张)试验。在合金化热处理之后，观察样本的表面。
[0098] 通过JIS-5样本进行抗张试验。
[0099]圆孔扩张试验如下进行：形成初始直径do为10mm的圆孔，然后通过60度锥状冲孔 机扩张，在裂缝穿过板的时间点测量圆孔的直径d从而评估圆孔扩张（（d-do)/doX 100)。
[0100] [表 2]
[0101]
[0102] 参考表2,根据实施方案1至3的满足本发明中建议的条件的样本满足780至900MPa 的抗张强度，700至850MPa的屈服强度，14至22 %的伸长和55 %或更大的圆孔扩张，这对应 于抗张强度、屈服强度、伸长和圆孔扩张的目标值。
[0103] 另一方面，根据对比实施例1的不包含足够量的形成沉淀物的元素的样本具有低 强度，并且根据对比实施例2的不包含Mo的样本也具有低强度。对比实施例1和2的结果的原 因在于，由于不足量的形成沉淀物的元素而未形成沉淀物，或者沉淀物在冷却过程(对应于 弯曲过程)之后的电镀过程或维护过程中粗化。
[0104] 此外，根据对比实施例3至6的包含过量Si的样本具有满足目标值的机械性质。
[0105] 然而，如图5中所示，当加入过量的Si时，样本的电镀层不均匀，并且样本的表面状 态不令人满意。
[0106] 尽管已经提供一些实施方案从而结合附图阐述本发明，对于本领域技术人员明显 的是所述实施方案仅以示例性方式给出，并且可以进行各种修改和等价替换而不偏离本发 明的精神和范围。本发明的范围仅通过所附权利要求进行限定。
【主权项】
1. 用于制造高强度热乳电镀钢板的方法，其包括： (a) 重新加热由如下物质组成的厚板:0.03-0.1重量％的碳(C)，0.06重量％以下的硅 (Si)，0·7-2.0重量％的锰(Μη)，0·02重量％以下的磷(Ρ)，0·01重量％以下的硫(S)，0.ΙΟ. 5 重量％ 的一种或多种形成沉淀物的元素， 0.3-1.0 重量 ％ 的错 (A1) ，0.1-0.5 重量 ％ 的钼 (Mo)、铁(Fe)，和不可避免的杂质，形成沉淀物的元素在500至900°C下形成沉淀物； (b) 热乳厚板； (c) 冷却经热乳的厚板，然后弯曲经冷却的厚板;和 (d) 电镀经弯曲的厚板。2. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括(e)使在其上具有形成的电镀层的厚板合金 化的步骤。3. 根据权利要求1所述的方法，其中热乳厚板的步骤(b)包括： 在950至1050°C下粗乳经重新加热的厚板;和 在800至900°C的精制温度条件下精乳经粗乳的厚板。4. 根据权利要求1所述的方法，其中冷却经热乳的厚板并且弯曲经冷却的厚板的步骤 (c)包括以l〇〇°C/秒或更大的平均冷却速度冷却经热乳的厚板，然后在580至660°C下弯曲 经冷却的厚板。5. 根据权利要求1所述的方法，其中电镀经弯曲的厚板的步骤(d)包括展开和酸洗经弯 曲的厚板，并且热浸电镀厚板而不在Acl或更大的温度下进行热处理。6. 根据权利要求1所述的方法，其中形成沉淀物的元素包含0.03-0.1重量％的铌(Nb)， 0.03-0.1重量％的钛(Ti)，和0.08-0.3重量％的钒(V)的至少一者。7. 根据权利要求1所述的方法，其中形成沉淀物的元素包含0.03-0.1重量％的013)， 0.03-0.1重量％的（11)，和0.08-0.3重量％的(￥)。8. -种高强度热乳电镀钢板，其包括： 由如下物质组成的热乳钢板基础材料：0.03-0.1重量％的（〇, 0.06重量％以下的 (31)，0.7-2.0重量％的（111)，0.02重量％以下的（？），0.01重量％以下的（3)，0.1-0.5重 量％的一种或多种形成沉淀物的元素，0.3-1.0重量％的(六1)，0.1-0.5重量％的(Mo)、铁 (Fe)，和不可避免的杂质，形成沉淀物的元素在500至900°C下形成沉淀物;和 在热乳钢板基础材料的表面上形成的电镀层， 其中高强度热乳电镀钢板具有780至900MPa的抗张强度，700至850MPa的屈服强度，14 至22 %的伸长，和55 %或更大的圆孔扩张。9. 根据权利要求8所述的高强度热乳电镀钢板，其中热乳电镀钢板的热乳钢板基础材 料具有由铁素体单相结构组成的微结构，并且在所述铁素体单相结构中形成尺寸小于l〇nm 的精细沉淀物。10. 根据权利要求8所述的高强度热乳电镀钢板，其中形成沉淀物的元素包含0.03-0.1 重量％的(他），0.03-0.1重量％的(11)，和0.08-0.3重量％的(￥)的至少一者。11. 根据权利要求8所述的高强度热乳电镀钢板，其中形成沉淀物的元素包含0.03-0.1 重量％的(他），0.03-0.1重量％的（11)，和0.08-0.3重量％的(￥)。
【专利摘要】公开了高强度热轧电镀钢板，所述高强度热轧电镀钢板能够在电镀之时抑制材料劣化的出现同时具有高强度，还公开了用于制造高强度热轧电镀钢板的方法。根据本发明的高强度热轧电镀钢板包括：以重量％计由如下物质组成的热轧钢板基础材料：0.03-0.1％的C，不大于0.06％的Si，0.7-2.0％的Mn，不大于0.02％的P，不大于0.01％的S，0.1-0.5％的至少一种形成沉淀物的元素，0.3-1.0％的Al，0.1-0.5％的Mo，和残留的水，和不可避免的杂质；和在热轧钢板基础材料的表面上形成的电镀层。
【IPC分类】B21B3/00, C22C38/00, C21D8/02, C21D9/46
【公开号】CN105492635
【申请号】CN201480047150
【发明人】高康熙, 都亨侠
【申请人】现代制铁株式会社
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年1月29日
【公告号】EP3040427A1, US20160199892, WO2015030324A1
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