Fe系电镀钢板、电沉积涂装钢板、汽车部件、电沉积涂装钢板的制造方法以及Fe系电镀钢板的制造方法与流程

未命名 07-14 阅读:73 评论:0

fe系电镀钢板、电沉积涂装钢板、汽车部件、电沉积涂装钢板的制造方法以及fe系电镀钢板的制造方法
技术领域
1.本发明涉及耐电阻焊接开裂特性优异的fe系电镀钢板、电沉积涂装钢板、汽车部件、电沉积涂装钢板的制造方法以及fe系电镀钢板的制造方法。


背景技术:

2.近年来,从保护地球环境的观点出发,强烈要求改善汽车的油耗。另外,从确保碰撞时的乘坐人员的安全的观点出发,也强烈要求汽车的安全性提高。为了应对这些要求,必须兼具汽车车体的轻型化和高强度化,作为汽车部件的坯材的冷轧钢板中,基于高强度化的薄壁化正在积极发展。但是,大多汽车部件因为将钢板成型加工而制造,所以这些钢板除了具有高强度,还要求优异的成型性。
3.对于提高钢板的强度,存在各种方法,其中,作为不严重损害钢板的成型性且能够实现高强度化的方法,可举出通过添加si进行固溶强化。另一方面,汽车部件的制造中,加压成型的部件大多通过电阻焊(点焊)进行组合。电阻焊的部件包含高强度镀锌钢板时,电阻焊时在焊接部附近产生残留应力的状态下,镀层的锌熔融而扩散侵入到晶界,由此引起液态金属脆化(liquid metal embrittlement:lme),钢板发生晶界开裂(lme开裂)。特别是焊接用的电极与钢板存在角度的状态下进行电阻焊时,残留应力增加而发生开裂。认为残留应力随着钢板的高强度化而增大,因此担心伴随钢板的高强度化产生lme开裂。即便高强度钢板为不具有镀锌层的钢板,焊接的对象侧的钢板为镀锌钢板时,该镀锌层也熔融,因此不具有镀锌层的钢板中也存在产生lme开裂的问题。这样的lme开裂的问题在含有si的钢板中尤为显著。
4.根据以上,寻求板组对象为镀锌钢板时的焊接部的耐电阻焊接开裂特性(以下,也简称为“焊接部的耐电阻焊接开裂特性”)优异的高强度钢板。
5.以往,报道了对上述问题的改善方法。专利文献1中公开了一种钢板,从母材的表面到5.0μm以上的深度具有晶界的至少一部分被氧化物覆盖的内部氧化层,并且,在从上述母材的表面到5.0μm的深度的区域,上述氧化物的晶界覆盖率为60%以上。
6.现有技术文献
7.专利文献
8.专利文献1:日本专利第6388099号公报


技术实现要素:

9.专利文献1记载的钢板中,因为内部氧化层,即晶界氧化的深度过大,因此很难完全抑制电阻焊时的开裂。
10.这样,实际情况是含si冷轧钢板中尚未开发出以高水准满足焊接部的耐电阻焊接开裂特性的钢板。
11.本发明是鉴于含si冷轧钢板存在的上述问题进行的,其目的在于提供焊接部的耐
电阻焊接开裂特性优异的钢板。
12.以往本发明人等尝试了仅通过控制钢板侧的表层来改善耐电阻焊接开裂特性,但发现事实上仅通过控制钢板侧的表层很难以高水准满足耐电阻焊接开裂特性。于是,考虑在钢板形成fe系电镀层并通过热处理控制其特性的方案。进而,本发明人等为了解决上述课题而反复深入研究,结果发现为了以高水准满足焊接部的耐电阻焊接开裂特性,重要的是在冷轧后的连续退火前的含si冷轧钢板的表面以单面当中的附着量:5.0g/m2以上形成fe系电镀层,制成退火前fe系电镀钢板,对该退火前fe系电镀钢板进行400℃~650℃的温度的平均升温速度为10℃/秒以上的升温工序和使气氛的露点大于-30℃的退火工序,在fe系电镀层的晶界上形成内部氧化物,并且在fe系电镀层与含si冷轧钢板的界面,与含si冷轧钢板接触的fe系电镀层的晶界的个数为含si冷轧钢板的每10μm宽度当中为10个以上。通过以含si冷轧钢板的单面当中的附着量:5.0g/m2以上形成软质的fe系电镀层,使升温工序的400℃~650℃的温度区域的平均升温速度为10℃/秒以上,极力抑制升温工序的fe系电镀层的晶粒的生长。并且发现通过使其后的退火工序中的气氛的露点大于-30℃,使退火时从含si冷轧钢板向fe系电镀层扩散的si在fe系电镀层的内部为氧化物,作为固溶si耗尽层起作用而抑制由si固溶导致的韧性降低,并且将与fe系电镀层与含si冷轧钢板的界面接触的fe系电镀层的晶界的个数设为含si冷轧钢板的每10μm宽度10个以上。即将与含si冷轧钢板与fe系电镀层的界面接触的fe系电镀层的晶粒细粒化,结果,熔融的锌侵入fe系电镀层的路径分散。结果能够延迟焊接时熔融的锌到达含si冷轧钢板的晶界的时间,提高焊接部的耐电阻焊接开裂特性。而且,上述退火工序中,使fe系电镀层的从表面向板厚方向10μm~20μm的范围的c浓度的平均值为0.10质量%以下。这样,通过使fe系电镀层的从表面向板厚方向10μm~20μm的范围的c浓度的平均值为0.10质量%以下,能够进一步提高耐电阻焊接开裂特性。本发明人等发现退火前形成fe系电镀层时,能够进一步降低fe系电镀层的从表面向板厚方向10μm~20μm的范围的c浓度,能够更有效地得到提高耐电阻焊接开裂特性的效果,完成了本发明。
13.本发明是基于上述见解完成的。即,本发明的要旨构成如下。
14.[1]一种fe系电镀钢板,具有:
[0015]
含si冷轧钢板,其含有0.1质量%~3.0质量%的si,和
[0016]
fe系电镀层,其形成于上述含si冷轧钢板的至少单面,单面当中的附着量为5.0g/m2以上;
[0017]
在利用辉光放电发射光谱法测定的强度分布中,在上述fe系电镀层的自表面板向厚方向大于0.2μm且fe系电镀层的厚度以下的范围内,检测到表示si的波长的发光强度的峰,
[0018]
上述fe系电镀层的自表面板向厚方向10μm~20μm的范围的c浓度的平均值为0.10质量%以下,
[0019]
在上述fe系电镀层与上述含si冷轧钢板的界面,上述fe系电镀层与上述含si冷轧钢板接触的晶界的个数是在上述含si冷轧钢板的观察视场中钢板宽度方向每10μm当中为10个以上。
[0020]
[2]根据上述[1]所述的fe系电镀钢板,其中,上述含si冷轧钢板含有0.50质量%~3.0质量%的si。
[0021]
[3]根据上述[1]或[2]所述的fe系电镀钢板,其中,上述fe系电镀钢板的表层部为脱碳层。
[0022]
[4]根据上述[3]所述的fe系电镀钢板,其中,上述脱碳层的厚度为30μm以上。
[0023]
[5]根据上述[3]或者[4]所述的fe系电镀钢板,其中,上述fe系电镀层的单面当中的附着量c.w.
fe1
(g/m2)与上述脱碳层的厚度cd(μm)满足下式(1)。
[0024]
1.6
×
(c.w.
fe1
)+(cd)≥77
···
(1)
[0025]
[6]根据上述[1]~[5]中任一项所述的fe系电镀钢板,其中,上述含si冷轧钢板除了上述si以外还具有如下成分组成:以质量%计含有c:0.8%以下、mn:1.0%~12.0%、p:0.1%以下、s:0.03%以下、n:0.010%以下和al:1.0%以下,剩余部分由fe和不可避免的杂质构成。
[0026]
[7]根据上述[6]所述的fe系电镀钢板,其中,上述成分组成以质量%计进一步含有:选自b:0.005%以下、ti:0.2%以下、cr:1.0%以下、cu:1.0%以下、ni:1.0%以下、mo:1.0%以下、nb:0.20%以下、v:0.5%以下、sb:0.020%以下、ta:0.1%以下、w:0.5%以下、zr:0.1%以下、sn:0.20%以下、ca:0.005%以下、mg:0.005%以下和rem:0.005%以下中的1种或者2种以上。
[0027]
[8]根据上述[1]~[7]中任一项所述的fe系电镀钢板,其中,上述fe系电镀层具有如下成分组成:含有合计10质量%以下的选自b、c、p、n、o、ni、mn、mo、zn、w、pb、sn、cr、v和co中的1种或者2种以上的元素,剩余部分由fe和不可避免的杂质构成。
[0028]
[9]一种电沉积涂装钢板,在上述[1]~[8]中任一项所述的fe系电镀钢板上进一步具有与上述fe系电镀层接触地形成的化学转化处理被膜和形成于该化学转化处理被膜上的电沉积涂装被膜。
[0029]
[10]一种汽车部件,是至少一部分使用上述[9]所述的电沉积涂装钢板而成的。
[0030]
[11]一种电沉积涂装钢板的制造方法,包括如下工序:
[0031]
化学转化处理工序,对上述[1]~[8]中任一项所述的fe系电镀钢板在不实施追加的镀覆处理的情况下实施化学转化处理,得到与上述fe系电镀层接触地形成有化学转化处理被膜的化学转化处理钢板;
[0032]
电沉积涂装工序,对上述化学转化处理钢板实施电沉积涂装处理,得到在上述化学转化处理被膜上形成有电沉积涂装被膜的电沉积涂装钢板。
[0033]
[12]一种fe系电镀钢板的制造方法,对含有0.1质量%~3.0质量%的si的冷轧钢板实施fe系电镀,制成在至少单面形成有单面当中的附着量为5.0g/m2以上的退火前fe系电镀层的退火前fe系电镀钢板,
[0034]
接着,将上述退火前fe系电镀钢板以400℃~650℃的温度区域的平均升温速度为10℃/秒以上进行加热,在加热后的温度区域于露点-30℃大于的气氛下保持后进行冷却,得到fe系电镀钢板。
[0035]
[13]根据上述[12]所述的fe系电镀钢板的制造方法,其中,上述冷轧钢板含有0.50质量%~3.0质量%的si。
[0036]
[14]根据上述[12]或[13]所述的fe系电镀钢板的制造方法,其中,上述退火前fe系电镀层的单面当中的附着量c.w.
fe0
(g/m2)与上述露点(d.p.)满足下式(2)。
[0037]
(c.w.
fe0
)+(d.p.)≥0
···
(2)
[0038]
[15]根据上述[12]~[14]中任一项所述的fe系电镀钢板的制造方法,其中,使用含有选自b、c、p、n、o、ni、mn、mo、zn、w、pb、sn、cr、v和co中的1种或者2种以上的元素的fe系电镀浴,实施上述fe系电镀,使上述退火前fe系电镀层中这些元素的合计含量为10质量%以下。
[0039]
根据本发明,能够提供板组对象为镀锌钢板时的焊接部的耐电阻焊接开裂特性也优异的含si冷轧钢板。
附图说明
[0040]
图1是表示fe系电镀钢板的截面的概要的图。
[0041]
图2a是表示利用辉光放电发射光谱法分析表示si的波长的发光强度的强度分布的原始数据的一个例子的图。
[0042]
图2b是表示利用辉光放电发射光谱法分析表示si的波长的发光强度的强度分布的平滑化处理后的数据的一个例子的图。
[0043]
图3是用于测定在fe系电镀层与含si冷轧钢板的界面,与含si冷轧钢板接触的fe系电镀层的晶界的个数的观察用样品的概要的(a)立体图和(b)a-a剖视图。
[0044]
图4是对fe系电镀层与含si冷轧钢板的界面的与含si冷轧钢板接触的fe系电镀层的晶界的个数的测定方法进行说明的图。
[0045]
图5是由图4的四边形包围的部分的放大图。
[0046]
图6是表示实施例no.33的fe系电镀层和含si冷轧钢板的界面的观察图像的图。
[0047]
图7是表示发明例no.33中在fe系电镀层和含si冷轧钢板的界面描绘边界线和界面上的晶界的位置的图像的图。
[0048]
图8是表示发明例no.36的fe系电镀层和含si冷轧钢板的界面的观察图像的图。
[0049]
图9是表示发明例no.36中在fe系电镀层和含si冷轧钢板的界面描绘边界线和界面上的晶界的位置的图像的图。
[0050]
图10是表示用电子束显微分析仪分析的c浓度的板厚方向深度的分布的原始数据的一个例子的图。
[0051]
图11是表示用电子束显微分析仪分析的c浓度的板厚方向深度的分布的平滑化处理后的数据的一个例子的图。
[0052]
图12中(a)是对焊接部的耐电阻焊接开裂特性的评价方法进行说明的图,(b)上图是该评价中的焊接后的板组的俯视图,以及下图是上图的b-b剖视图。
具体实施方式
[0053]
上述的lme开裂可以大致分为“在与电极接触的表面产生的开裂(以下,表面开裂)”和“在钢板间中塑性金属环区附近产生的开裂(以下,内部开裂)”。已知在产生飞溅的高电流域的电阻焊中容易引起表面开裂,通过成为不产生飞溅的适当的电流范围内,能够抑制表面开裂。另一方面,即便电阻焊时的电流在不产生飞溅的适当的范围内也发生内部开裂。另外,制造工序中的外观检查中容易发现表面开裂,与此相对,内部开裂很难在外观检查中发现。因为这些原因,lme开裂中,内部开裂也成为特别大的课题。焊接用的电极与钢板成一定角度的状态下进行电阻焊时,残留应力增加而可能发生内部开裂。残留应力随着
钢板的高强度化而增大,因此伴随钢板的高强度化可能产生内部开裂。本公开中能够提高耐电阻焊接开裂特性,特别是能够提高防止该内部开裂的特性。
[0054]
以下,对本发明的实施方式进行说明。
[0055]
另外,以下的说明中,含si冷轧钢板的成分组成的各元素的含量、镀层成分组成的各元素的含量的单位均为“质量%”,只要没有特别说明,就简单以“%”表示。另外,本说明书中,使用“~”表示的数值范围是包括“~”的前后记载的数值作为下限值和上限值的范围。另外,本说明书中,钢板为“高强度”是指按照jis z 2241(2011)测定的钢板的拉伸强度ts为590mpa以上。
[0056]
图1中示出本实施方式的fe系电镀钢板1的截面的概要。如图1所示,fe系电镀钢板1在含si冷轧钢板2的至少单面具有fe系电镀层3。首先,对含si冷轧钢板的成分组成进行说明。
[0057]
si:0.1%~3.0%
[0058]
si在不明显损害加工性的情况下通过固溶提高钢的强度的效果(固溶强化能力)很大,因此是有效实现钢板的高强度化的元素,是对实现钢板的高强度化有效的元素。另一方面,si也是对焊接部的耐电阻焊接开裂特性产生不良影响的元素。si为了实现钢板的高强度化而添加时需要添加0.1%以上。另外,只要含有si,如后所述就能够在fe系电镀层的晶界形成si的内部氧化物,但si小于0.50%时,以往的0.24秒左右的保持时间的焊接中焊接部的耐电阻焊接开裂特性没有特别的问题。然而,从生产成本的观点来看,汽车部件的组装工序中点焊时的生产间隔时间成为课题,采取减少保持时间的对策时,即便si量小于0.5%,焊接部的耐电阻焊接开裂特性也可能变得不充分。另一方面,如果si的含量大于3.0%,则热轧性和冷轧性大幅降低,可能对生产率造成不良影响,或者导致钢板本身的延展性的降低。因此,si以0.1%~3.0%的范围添加。si量优选为0.50%以上,更优选为0.7%以上,进一步优选对焊接部的耐电阻焊接开裂特性的影响更大的0.9%以上。另外,si量优选为2.5%以下,更优选为2.0%以下。
[0059]
本实施方式的含si冷轧钢板中,以上述范围含有si是必需的要件,其他成分如果为通常的含si冷轧钢板所具有的组成范围就可以允许,没有特别限制。但是,本实施方式的含si冷轧钢板为拉伸强度(ts)590mpa以上的高强度的情况下,优选为以下的成分组成。
[0060]
c:0.8%以下(不包括0%)
[0061]
c通过形成马氏体等作为钢组织来提高加工性。含有c时,为了得到良好的焊接性,c量优选为0.8%以下,更优选为0.3%以下。c的下限没有特别限定,但为了得到良好的加工性,c量优选大于0%,更优选为0.03%以上,进一步优选含有0.08%以上。
[0062]
mn:1.0%~12.0%
[0063]
mn是具有将钢固溶强化而高强度化、且提高淬透性、促进残余奥氏体、贝氏体和马氏体形成的作用的元素。这样的效果通过添加1.0%以上mn而体现。另一方面,如果mn量为12.0%以下,可以在不增加成本的情况下得到上述效果。因此,mn量优选为1.0%以上,优选为12.0%以下。mn量更优选为1.3%以上,进一步优选为1.5%以上,最优选为1.8%以上。另外,mn量更优选为3.5%以下,进一步优选为3.3%以下。
[0064]
p:0.1%以下(不包括0%)
[0065]
通过控制p的含量,能够防止焊接性的降低。进而防止p在晶界偏析,能够防止延展
性、弯曲性和韧性劣化。另外,如果大量添加p,则促进铁素体转变也会增加晶体粒径。因此,p量优选为0.1%以下。p的下限没有特别限定,从生产技术上的制约考虑,可以大于0%,可以为0.001%以上。
[0066]
s:0.03%以下(不包括0%)
[0067]
s量优选为0.03%以下,更优选为0.02%以下。通过抑制s量,能够防止焊接性的降低,并且防止热时延展性降低,抑制热开裂,显著提高表面形状。并且,通过抑制s量,形成粗大的硫化物作为杂质元素,能够防止钢板的延展性、弯曲性、拉伸凸缘性的降低。这些问题在s量大于0.03%时变得显著,s的含量优选尽量减少。s的下限没有特别限定,从生产技术上的制约考虑,可以大于0%,可以为0.0001%以上。
[0068]
n:0.010%以下(不包括0%)
[0069]
n的含量优选为0.010%以下。通过n的含量为0.010%以下,n与ti、nb、v在高温下形成粗大的氮化物,从而能够防止由ti、nb、v添加所致的钢板的高强度化的效果受损。另外,通过n的含量为0.010%以下也能够防止韧性的降低。并且,通过n的含量为0.010%以下,能够防止热轧中板坯开裂,产生表面缺陷。n的含量优选为0.005%以下,更优选为0.003%以下,进一步优选为0.002%以下。n的含量的下限没有特别限定,从生产技术上的制约考虑,可以大于0%,可以为0.0005%以上。
[0070]
al:1.0%以下(不包括0%)
[0071]
al在热力学上最容易氧化,因此先于si和mn氧化,具有抑制si和mn在钢板最表层的氧化,促进si和mn在钢板内部的氧化的效果。该效果在al量为0.01%以上得到。另一方面,如果al量大于1.0%,则导致成本增加。因此,添加时,al量优选为1.0%以下。al量更优选为0.1%以下。al的下限没有特别限定,可以大于0%,可以为0.001%以上。
[0072]
成分组成可以进一步任意地含有选自b:0.005%以下、ti:0.2%以下、cr:1.0%以下、cu:1.0%以下、ni:1.0%以下、mo:1.0%以下、nb:0.20%以下、v:0.5%以下、sb:0.200%以下、ta:0.1%以下、w:0.5%以下、zr:0.1%以下、sn:0.20%以下、ca:0.005%以下、mg:0.005%以下以及rem:0.005%以下中的1种或者2种以上。
[0073]
b:0.005%以下
[0074]
b是对提高钢的淬透性有效的元素。为了提高淬透性,b量优选为0.0003%以上,更优选为0.0005%以上。但是,如果过量添加b,则成型性降低,因此b量优选为0.005%以下。
[0075]
ti:0.2%以下
[0076]
ti对钢的析出强化有效。ti的下限没有特别限定,但为了得到强度调整的效果,优选为0.005%以上。但是,如果过量添加ti,则硬质相变得过大,成型性劣化,因此添加ti时,ti量优选为0.2%以下,更优选为0.05%以下。
[0077]
cr:1.0%以下
[0078]
cr量优选为0.005%以上。通过使cr量为0.005%以上,能够提高淬透性,提高强度与延展性的平衡。添加时,从防止成本增加的观点出发,cr量优选为1.0%以下。
[0079]
cu:1.0%以下
[0080]
cu量优选为0.005%以上。通过使cu量为0.005%以上,能够促进残留γ相的形成。另外,添加cu量时,从防止成本增加的观点出发,cu量优选为1.0%以下。
[0081]
ni:1.0%以下
[0082]
ni量优选为0.005%以上。通过使ni量为0.005%以上,能够促进残留γ相的形成。另外,添加ni时,从防止成本增加的观点出发,ni量优选为1.0%以下。
[0083]
mo:1.0%以下
[0084]
mo量优选为0.005%以上。通过使mo量为0.005%以上,能够得到强度调整的效果。mo量更优选为0.05%以上。另外,添加mo时,从防止成本增加的观点出发,mo量优选1.0%以下。
[0085]
nb:0.20%以下
[0086]
nb通过含有0.005%以上而得到强度提高的效果。另外,含有nb时,从防止成本增加的观点出发,nb量优选为0.20%以下。
[0087]
v:0.5%以下
[0088]
v通过含有0.005%以上,得到强度提高的效果。另外,含有v时,从防止成本增加的观点出发,v量优选为0.5%以下。
[0089]
sb:0.020%以下
[0090]
sb从抑制钢板表面的氧化的观点考虑可以含有。sb通过抑制钢板的氧化来改善化学转化处理性。为了得到这样的效果,sb量优选为0.001%以上。另一方面,sb抑制脱碳层的形成。为了得到良好的耐电阻焊接开裂特性,sb量优选为0.02%以下。sb量更优选为0.015%以下,更优选为0.012%以下。
[0091]
ta:0.1%以下
[0092]
ta通过含有0.001%以上得到强度提高的效果。另外,含有ta时,从防止成本增加的观点出发,ta量优选为0.1%以下。
[0093]
w:0.5%以下
[0094]
w通过含有0.005%以上得到强度提高的效果。另外,含有w时,从防止成本增加的观点出发,w量优选为0.5%以下。
[0095]
zr:0.1%以下
[0096]
zr通过含有0.0005%以上得到强度提高的效果。另外,含有zr时,从防止成本增加的观点出发,zr量优选为0.1%以下。
[0097]
sn:0.20%以下
[0098]
sn是抑制脱氮、脱硼等而对抑制钢的强度降低有效的元素。为了得到这样的效果分别优选为0.002%以上。另一方面,为了得到良好的耐冲击性,sn量优选为0.20%以下。
[0099]
ca:0.005%以下
[0100]
ca通过含有0.0005%以上控制硫化物的形态,能够提高延展性、韧性。另外,从得到良好的延展性的观点出发,ca量优选为0.005%以下。
[0101]
mg:0.005%以下
[0102]
mg通过含有0.0005%以上控制硫化物的形态,能够提高延展性、韧性。另外,含有mg时,从防止成本增加的观点出发,mg量优选为0.005%以下。
[0103]
rem:0.005%以下
[0104]
rem通过含有0.0005%以上控制硫化物的形态,能够提高延展性、韧性。另外,含有rem时,从得到良好的韧性的观点出发,rem量优选为0.005%以下。
[0105]
本实施方式的含si冷轧钢板的上述成分以外的剩余部分为fe和不可避免的杂质。
[0106]
接下来,对形成于上述的含si冷轧钢板的至少单面的fe系电镀层进行说明。
[0107]
fe系电镀层:5.0g/m2以上
[0108]
通过具有单面当中的附着量为5.0g/m2以上的fe系电镀层,fe系电镀层作为软质层发挥功能,能够缓和焊接时施加到钢板表面的应力,减少电阻焊部的残留应力,从而能够提高焊接部的耐电阻焊接开裂特性,特别是能够提高防止内部开裂的特性(应力缓和效果)。并且,通过使露点大于-30℃,退火时从钢板扩散到fe系电镀层的si在fe系电镀层的内部作为氧化物形成,固溶si量减少,能够得到焊接部的耐电阻焊接开裂特性优异的钢板。通过单面当中的附着量为5.0g/m2以上的fe系电镀层使焊接部的耐电阻焊接开裂特性提高的机理尚不明确,但认为钢板表面的固溶si量多的情况下,在焊接部韧性降低,焊接部的耐电阻焊接开裂特性劣化。与此相对,在钢板表面具有一定量以上的fe系电镀层,并且控制在某一定以上的露点时,在该fe系电镀层内部形成氧化物而作为固溶si耗尽层起作用,在焊接部固溶的si量减少,因此抑制焊接部的韧性的降低,改善焊接部的耐电阻焊接开裂特性,特别是改善防止内部开裂的特性(韧性降低抑制效果)。另一方面,形成fe系电镀层后,在―30℃以下的低露点的气氛下对退火前fe系电镀钢板实施退火时,fe系电镀层的晶粒可能粗大化。因此,熔融的锌容易经由fe系电镀层的晶界侵入含si冷轧钢板的晶界。本实施方式中,通过控制退火时的气氛的露点大于-30℃,使退火时从含si冷轧钢板向fe系电镀层扩散的si在fe系电镀层的晶界作为内部氧化物形成。该si的内部氧化物(以下,也称为si内部氧化物)阻碍在退火工序中的fe系电镀层的晶体生长,使fe系电镀层的晶体细粒化。认为通过使晶体细粒化而在fe系电镀层中形成大量晶界,结果电阻焊时熔融的锌侵入的路径被分散,能够延迟电阻焊时熔融的锌到达含si冷轧钢板的晶界的时间,改善焊接部的耐电阻焊接开裂特性,特别是能够改善防止内部开裂的特性(锌的晶界侵入抑制效果)。这些fe系电镀层对应力缓和效果、韧性降低抑制效果以及锌的晶界侵入抑制效果的耐电阻焊接开裂特性的贡献是复杂的,因此尚未定量阐明,认为复合地作用而改善耐电阻焊接开裂特性。为了产生提高焊接部的耐电阻焊接开裂特性的效果,必须使fe系电镀层的单面当中的附着量为5.0g/m2以上。fe系电镀层的单面当中的附着量的上限没有特别限定,但从成本的观点出发,优选fe系电镀层的单面当中的附着量为60g/m2以下。fe系电镀层的附着量优选为50g/m2以下,更优选为40g/m2以下,进一步优选为30g/m2以下。优选fe系电镀钢板在含si冷轧钢板的正反两面具有fe系电镀层。通过使fe系电镀层的附着量为5.0g/m2以上、进而大于5.0g/m2,焊接部的耐电阻焊接开裂特性特别好。fe系电镀层的单面当中的附着量可以为8g/m2以上、10g/m2以上。
[0109]
另外,fe系电镀层的厚度如下测定。从退火后的含si冷轧钢板采取10
×
15mm尺寸的样品埋入树脂中,制成截面埋入样品。使用扫描式电子显微镜(scanning electron microscope:sem)以加速电压15kv和根据fe系电镀层的厚度以倍率2000~10000倍观察该截面的任意的3个位置,通过将3个视场的厚度的平均值乘以铁的密度,换算成fe系电镀层的单面当中的附着量。
[0110]
作为fe系电镀层,除了纯fe以外,可以使用fe-b合金、fe-c合金、fe-p合金、fe-n合金、fe-o合金、fe-ni合金、fe-mn合金、fe-mo合金、fe-w合金等合金镀层。fe系电镀层的成分组成没有特别限定,但优选为含有合计10质量%以下的选自b、c、p、n、o、ni、mn、mo、zn、w、pb、sn、cr、v以及co中的1种或者2种以上的元素、剩余部分由fe和不可避免的
杂质构成的成分组成。通过使fe以外的元素的量为合计10质量%以下,能够防止电解效率的降低,以低成本形成fe系电镀层。fe-c合金的情况下,c的含量优选为0.08质量%以下。
[0111]
另外,本实施方式的含si冷轧钢板优选表面不具有fe系电镀以外的镀层。含si冷轧钢板因为表面不具有fe系电镀以外的镀层,所以能够以低成本提供不需要过度作为防锈用途的镀锌钢板的部件,或者腐蚀环境温和且不需要过度防锈的环境下使用的部件。
[0112]
fe系电镀层在晶界的至少一部分具有si内部氧化物。认为si内部氧化物阻碍退火工序的fe系电镀层的晶体生长,使fe系电镀层的晶体细粒化。其结果在fe系电镀层中形成大量晶界,导致熔融的锌的侵入路径被分散,能够延迟电阻焊时熔融的锌到达含si冷轧钢板的晶界的时间,改善焊接部的耐电阻焊接开裂特性,特别是能够改善防止内部开裂的特性。
[0113]
fe系电镀层中的si内部氧化物的有无如下判断,利用辉光放电发射光谱法(glow discharge optical emission spectrometry:gd-oes)从fe系电镀层的表面在深度方向(板厚方向)上分析表示si的波长的发光强度时,在fe系电镀层的从表面大于0.2μm且fe系电镀层的厚度以下的范围内是否出现一个以上表示si的波长的发光强度的峰。测定条件为ar气体压力600pa、高频输出35w、测定直径4mmφ、取样间隔0.1秒。另外,在该条件下利用辉光放电发射光谱法分析不实施fe系电镀的含si冷轧钢板后,通过测定飞溅痕的深度计算飞溅速度,将表示si的波长的强度分布的横轴对应各时间换算成深度。飞溅痕的深度测定使用非接触型表面形状测定装置(newview 7300:zygo公司制)。表示si的波长的发光强度的峰的有无如下判断。首先,对得到的强度分布的原始数据利用savitzky-golay法进行平滑化处理。这时,m的值优选为15以上。接着,平滑化处理后的强度分布中,将fe系电镀层的从表面的板厚深度方向0.2μm的强度与fe系电镀层/含si冷轧钢板界面的强度用图2b所示直线l连接。平滑化处理后的强度分布中上述直线l的上方的凸起的山判定为一个峰。表示si的波长的发光强度的峰的个数为一个以上即可,其上限没有特别限定,但优选为3个以下。
[0114]
使用图2a和图2b,对分析本实施方式中观察的表示si的波长的发光强度的si的峰的代表性例子进行说明。图2a表示对后述的实施例的no.32(退火气氛的露点-37℃)、33(露点-13℃)和36(露点+11℃)的fe系电镀钢板的表示si的波长的发光强度进行分析的强度分布的原始数据的结果,图2b表示平滑化处理后(m=20)的结果。实施例no.32,33和36中,在含si冷轧钢板(图中为了方便称为“基体铁”)的表面形成厚度约2μm的fe系电镀层(图中为了方便称为“镀fe”)。另外,这里的fe系电镀层的厚度通过前述的截面sem观察求出。如图2b所示,低露点的气氛下进行退火工序的实施例no.32中仅在fe系电镀层的从表面0.2μm以内观察到来自si外部氧化物的峰p
ex
。另一方面,露点大于-30℃的气氛下进行退火工序的实施例no.33中在fe系电镀层的从表面大于0.2μm且fe系电镀层的厚度以下的范围内观察到来自si内部氧化物的峰p
in
。另外,使气氛的露点为+11℃的高露点进行退火工序的实施例no.36中在fe系电镀层的从表面大于0.2μm且fe系电镀层的厚度以下的范围内具有2个来自si内部氧化物的峰p
in
。这样,在fe系电镀层的从表面大于0.2μm且fe系电镀层的厚度以下的范围内出现一个以上表示si的波长的发光强度的峰是指在fe系电镀层中发生内部氧化,在fe系电镀层的从表面大于0.2μm且fe系电镀层的厚度以下的范围内存在si内部氧化物。这里,fe系电镀层的厚度是通过上述的截面观察测定的值。在上述的深度范围内具有si内部氧化物的钢板中,fe系电镀层中的晶粒的生长被内部氧化物抑制。因此,即便fe系电镀处
理后进行退火工序也能够防止fe系电镀层的晶粒粗大化,fe系电镀层中形成大量晶界,结果熔融的锌的侵入路径被分散,延迟电阻焊时熔融的锌到达含si冷轧钢板的晶界的时间,具有优异的耐电阻焊接开裂特性。
[0115]
另外,从fe系电镀层的表面在深度方向通过辉光放电发射光谱法分析时,可以在fe系电镀层的距表面大于0.2μm且fe系电镀层的厚度以下和fe系电镀层的距表面0.0μm~0.2μm这两个范围内,具有表示si的波长的发光强度的峰。上述的图2b的实施例no.33和36中,fe系电镀层的从表面大于0.2μm且fe系电镀层的厚度以下和fe系电镀层的从表面0.0μm~0.2μm这两个范围内,观察到表示si的波长的发光强度的峰。在fe系电镀层的从表面大于0.2μm且fe系电镀层的厚度以下和fe系电镀层的表面0.0μm~0.2μm这两个范围内具有表示si的波长的发光强度的峰表示在fe系电镀层中具有si内部氧化物并且在fe系电镀层的表层具有si外部氧化物。
[0116]
在fe系电镀层与含si冷轧钢板的界面,与含si冷轧钢板接触的fe系电镀层的晶界的个数为含si冷轧钢板的观察视场中的钢板宽度方向每10μm为10个以上。如果在fe系电镀层与含si冷轧钢板的界面,与含si冷轧钢板接触的fe系电镀层的晶界的个数为含si冷轧钢板的钢板宽度方向每10μm为10个以上,则fe系电镀层的晶体充分细粒化。认为通过细粒化在fe系电镀层中形成大量晶界,结果熔融的锌的侵入被分散,能够延迟焊接时到达含si冷轧钢板的晶界的时间,改善焊接部的耐电阻焊接开裂特性,特别是能够改善防止内部开裂的特性。在fe系电镀层与含si冷轧钢板的界面,与含si冷轧钢板接触的fe系电镀层的晶界的个数可以优选含si冷轧钢板的观察视场中的钢板宽度方向每10μm为16个以上。可以更优选含si冷轧钢板的观察视场中的钢板宽度方向10μm为20个以上。
[0117]
这里,在fe系电镀层与含si冷轧钢板的界面,与含si冷轧钢板接触的fe系电镀层的晶界的个数如下测定。首先,从fe系电镀钢板采取10
×
10mm尺寸的样品。对该样品的任意的位置利用聚焦离子束(focused ion beam:fib)装置进行加工,在该位置形成与t截面(与钢板的轧制直角方向平行并且与钢板表面垂直的截面)方向成45
°
的角度的轧制直角方向30μm宽度、相对于t截面方向为45
°
方向的长度50μm的45
°
截面,作为观察用样品。图3中示出该观察用样品的概要。图3(a)是观察用样品的立体图。图3(b)是图3(a)所示的观察用样品的a-a剖视图。接着,使用扫描离子显微镜(scanning ion microscope:sim)以倍率5000倍观察该观察用样品的45
°
截面的样品宽度方向和长度方向的中央部,拍摄sim图像。将这样的sim图像的例示于图4。图4是对后述的实施例的no.32进行如上拍摄的sim图像。从sim图像中提取含si冷轧钢板的宽度方向10μm的区域(图4中四边形包围的部分)。为了说明,图5中示出图4的四边形包围的部分的放大图。如图5所示,对sim图像,含si冷轧钢板的板宽度方向的10μm的区域中在fe系电镀层与含si冷轧钢板的界面描绘边界线(图5中虚线)。测定边界线上的fe系电镀层的晶界的个数,作为“在fe系电镀层与含si冷轧钢板的界面,与含si冷轧钢板接触的fe系电镀层的晶界的个数”。
[0118]
图6中示出后述的实施例的发明例no.33的fe系电镀层和含si冷轧钢板的界面的sim图像。将在该sim图像的中央部如上所述描绘边界线和测定用边界线的图像示于图7。发明例no.33中,在含si冷轧钢板的板宽度方向每10μm箭头所示的15位置存在测定用边界线上的晶界。因此,发明例no.33中,在fe系电镀层与含si冷轧钢板的界面,与含si冷轧钢板接触的fe系电镀层的晶界的个数为含si冷轧钢板的宽度方向每10μm为15个。另外,图8中示出
后述的实施例的发明例no.36的fe系电镀层和含si冷轧钢板的界面的sim图像。将该sim图像的中央部如上所述描绘边界线和测定用边界线的图像示于图9。发明例no.36中,在含si冷轧钢板的板宽度方向每10μm箭头所示的20位置存在测定用边界线上的晶界。因此,发明例no.36中,在fe系电镀层与含si冷轧钢板的界面,与含si冷轧钢板接触的fe系电镀层的晶界的个数为含si冷轧钢板的宽度方向每10μm为20个。
[0119]
本实施方式的fe系电镀钢板的板厚没有特别限定,但通常为0.5mm以上,另外可以为3.2mm以下。
[0120]
接下来,对fe系电镀钢板的表层的c浓度进行说明。本实施方式中,重要的是通过上述退火使fe系电镀层的从表面在板厚方向10μm~20μm的范围的c浓度的平均值为0.10质量%以下,更优选为0.07质量%以下。进一步优选为上述退火时在fe系电镀钢板的表层部形成脱碳层。另外,脱碳层是指fe系电镀钢板表面附近中c浓度与钢中浓度相比更低的区域,可能是退火时c从钢板表面脱离而形成的。如果fe系电镀层的从表面向板厚方向10μm~20μm的范围的c浓度的平均值为0.10质量%以下,fe系电镀层的从表面向板厚方向10μm~20μm的区域为软质。因此,具有电阻焊时从焊接用的电极施加的应力得到缓和,改善耐电阻焊接开裂特性的效果。
[0121]
在本实施方式中,形成fe系电镀层后进行退火,因此与不存在fe系电镀层时相比,能够进一步减少fe系电镀层的从表面向板厚方向10μm~20μm的范围的c浓度的平均值。另外,形成脱碳层时,形成的脱碳层的厚度同等的情况下,能够进一步降低脱碳层的c浓度。另外,ni、co、sn等单独电镀的情况下,这些金属元素中的c固溶度极低,因c不固溶而得不到促进脱碳的效果。
[0122]
形成fe系电镀层的情况下,fe系电镀层的从表面向板厚方向10μm~20μm的范围的c浓度降低的原因尚不确定,本发明人等如下推测。即,考虑是因为fe系电镀层几乎不含c,诱导c从含si冷轧钢板开始扩散,另外,如上述那样fe系电镀层细粒化,c通过fe系电镀层向外部脱离的扩散路径多。
[0123]
另外,通过降低fe系电镀层的从表面向板厚方向10μm~20μm的范围的c浓度而进行软质化的效果会在板厚方向10μm~20μm的范围的c浓度的某个水平以下时饱和,因此通过软质化改善耐电阻焊接开裂特性是有限度的。本实施方式中,通过进一步降低fe系电镀层的从表面向板厚方向10μm~20μm的范围的c浓度,脱碳层薄的情况下也有效改善耐电阻焊接开裂特性,因此表明不但软质化,还可能体现因c浓度降低而使熔点升高等其它效果。
[0124]
形成脱碳层时,脱碳层的厚度优选为30μm以上。脱碳层的厚度的上限没有特别限定,但为了使拉伸强度为良好的范围内,脱碳层的厚度优选为130μm以下。脱碳层的厚度是从fe系电镀层的表面沿板厚方向分析fe系电镀钢板的c浓度,定义为fe系电镀钢板的表层部中c浓度为钢中的80%以下的区域的厚度。
[0125]
这里,fe系电镀层的从表面向板厚方向10μm~20μm的范围的c浓度的平均值和脱碳层的厚度如下测定,对经截面加工的试样,使用电子束显微分析仪(electron probe micro analyzer:epma)对表层附近的元素分布进行面分析或线分析。首先,将埋入树脂的钢板研磨,观察完轧制方向垂直截面后,从树脂取出作为测定用的试样。加速电压为7kv,照射电流50na,在包含fe系电镀钢板最表层的300
×
300μm的范围以1μm步长进行试样截面的面分析或线分析,实施c强度的测定。这时,为了抑制污染,利用等离子清洗机在测定室和试
样准备室这2个地方在测定开始前除去试样的表面和周边的碳氢化合物。另外,为了抑制测定中的碳氢化合物的积蓄,在工作台上将试样温度加热保持在最高100℃的状态下进行测定。试样温度优选为90℃以上。使用另外测定标准试样制成的校准曲线,由c强度换算成c浓度(质量%)。由于污染抑制的效果确认c检测下限充分低于0.10质量%。使用的装置和上述污染抑制的方法的详细如以下的参考文献1说明。
[0126]
参考文献1:山下等人“高精度fe-epma的低碳钢的先共析铁素体相变初期的碳分配”,铁和钢,vol.103(2017)no.11.p14-20
[0127]
其中,测定时的污染对策的必要性取决于使用的机种、条件,因此上述构成不是必需的。即,测定条件只要能够得到足够的精度即可,测定条件与本发明的效果没有本质关系。
[0128]
得到的浓度分布中,距fe系电镀钢板表面提取板厚方向的线分布,通过将其在钢板表面平行方向取300点进行平均,得到c浓度的板厚深度方向的分布。对得到的c浓度的板厚深度方向的分布利用简单移动平均法进行平滑化处理。这时,平滑化点数优选为21点左右。在试样的表层附近平滑化点数单侧不足10点的情况下,则优选对单侧可采取的测定点进行平滑化处理。接着,平滑化处理后的强度分布中,评价c浓度为钢中的80%以下的fe系电镀钢板表层的厚度作为脱碳层的厚度。另外,距fe系电镀钢板表面板厚方向10μm~20μm的范围,将1μm间距的计11点的c浓度的值平均,作为板厚方向10μm~20μm的范围的c浓度。对各试样的2个视场的测定结果应用以上的评价,取其平均,作为fe系电镀层的从表面向板厚方向10μm~20μm的范围的c浓度的平均值和脱碳层的厚度的评价值。
[0129]
使用图10、11,对通过电子束显微分析仪分析的c浓度的板厚方向深度的分布的代表性的例子进行说明。图10表示后述的实施例的no.32、33和36的fe系电镀钢板从fe系电镀钢板的表面分析得到的c浓度的板厚方向深度的分布的原始数据的结果。图11表示利用平滑化点数21点的简单移动平均法对图10的原始数据进行平滑化处理(m=21)后的数据。如图11所示,实施例no.36中存在c浓度为钢中的80%以下的脱碳层,该脱碳层的厚度为81μm。
[0130]
如上所述,基于fe系电镀层的防止内部开裂的特性是锌的晶界侵入抑制效果、应力缓和效果、韧性降低抑制效果以及由fe系电镀层促进脱碳而得到的表层的c浓度的减少效果复合地作用。这些复合的作用效果无法清楚地定量,但优选fe系电镀层的附着量c.w.
fe1
(g/m2)与脱碳层的厚度cd(μm)满足下式(1)。
[0131]
1.6
×
(c.w.
fe1
)+(cd)≥77
···
(1)
[0132]
这是因为只要fe系电镀层的附着量c.w.
fe1
(g/m2)与脱碳层的厚度cd(μm)满足上式(1),耐电阻焊接开裂特性就特别好。
[0133]
根据本公开,能够提供按照jis z 2241(2011)测定的钢板的拉伸强度ts为590mpa以上的高强度的fe系电镀钢板。fe系电镀钢板的强度更优选为800mpa以上。
[0134]
<fe系电镀钢板的制造方法>
[0135]
接下来,对fe系电镀钢板的制造方法进行说明。
[0136]
可以为如下fe系电镀钢板的制造方法:对含有0.1质量%~3.0质量%的si的冷轧钢板实施fe系电镀处理,制成单面当中的附着量为5.0g/m2以上的退火前fe系电镀层在至少单面形成有的退火前fe系电镀钢板,
[0137]
接着,将上述退火前fe系电镀钢板以400℃~650℃的温度区域的平均升温速度为
10℃/秒以上进行加热,在加热后的温度区域于露点-30℃大于的气氛下保持后进行冷却,得到fe系电镀钢板。
[0138]
首先,制造含有0.1质量%~3.0质量%的si的冷轧钢板。另外,冷轧钢板可以含有0.50质量%~3.0质量%的si。冷轧钢板的制造方法可以按照通常的冷轧钢板的制造方法。一个例子中,冷轧钢板如下制造对具有上述的成分组成的钢坯实施热轧,制成热轧板,接着对该热轧板实施酸洗,接着,对热轧板实施冷轧制成冷轧钢板。
[0139]
接着,对冷轧钢板的表面实施fe系电镀处理,得到退火前fe系电镀钢板。fe系电镀处理方法没有特别限定。例如,作为fe系电镀浴可以使用硫酸浴、盐酸浴或两者的混合等。另外,也可以不对冷轧后的冷轧钢板进行预热炉等中的氧化处理而实施fe系电镀处理。另外,退火前fe系电镀钢板是fe系电镀层不经过退火工序,并不排除预先对fe系电镀处理前的冷轧钢板退火的方式。
[0140]
通电开始前的fe系电镀浴中的fe离子含量以fe
2+
计优选为0.5mol/l以上。如果fe系电镀浴中的fe离子含量以fe
2+
计为0.5mol/l以上,则能够得到充分的fe附着量。另外,为了得到充分的fe附着量,通电开始前的fe系电镀浴中的fe离子含量优选为2.0mol/l以下。
[0141]
另外,fe系电镀浴中可以含有fe离子以及选自b、c、p、n、o、ni、mn、mo、zn、w、pb、sn、cr、v和co中的至少一种的元素。fe系电镀浴中的这些元素的合计含量优选为使在退火前fe系电镀层中这些元素的合计含量为10质量%以下。另外,金属元素可以作为金属离子含有,非金属元素可以作为硼酸、磷酸、硝酸、有机酸等的一部分含有。另外,硫酸铁镀覆液中可以含有硫酸钠、硫酸钾等导电助剂、螯合剂、ph缓冲剂。
[0142]
fe系电镀浴的其他条件也没有特别限定。如果考虑恒温保持性,fe系电镀液的温度优选为30℃以上,优选85℃以下。fe系电镀浴的ph也不特别规定,但从防止由氢产生导致的电流效率的降低的观点出发,优选为1.0以上,另外,如果考虑fe系电镀浴的导电率,优选3.0以下。从生产率的观点出发,电流密度优选为10a/dm2以上,从容易的观点出发,控制fe系电镀层的附着量优选为150a/dm2以下。对于通板速度,从生产率的观点出发,优选为5mpm以上,从稳定地控制附着量的观点出发,优选为150mpm以下。
[0143]
另外,作为fe系电镀处理实施前的处理,可以实施用于清洁冷轧钢板表面的脱脂处理和水洗,以及用于活化冷轧钢板表面的酸洗处理和水洗。这些前处理之后实施fe系电镀处理。脱脂处理和水洗的方法没有特别限定,可以使用通常的方法。酸洗处理中,可以使用硫酸、盐酸、硝酸以及它们的混合物等各种酸。其中,优选硫酸、盐酸或者它们的混合。酸的浓度没有特别规定,如果考虑氧化被膜的除去能力和防止因过度酸洗等引起的粗糙表皮(表面缺陷)等,优选1~20mass%左右。另外,酸洗处理液中可以含有消泡剂、酸洗促进剂、酸洗抑制剂等。
[0144]
平均升温速度:10℃/秒以上
[0145]
接着,将退火前fe系电镀钢板以400℃~650℃的温度区域的平均升温速度为平均10℃/秒以上加热到650℃~900℃的温度区域(升温工序)。通过使升温工序的平均升温速度为平均10℃/秒以上,极力抑制升温工序中的fe系电镀层中的晶粒的生长。这是因为升温工序中如后述在fe系电镀层的晶界几乎不形成si内部氧化,因此升温速度小于平均10℃/秒时,无法抑制晶粒的生长。在极力抑制升温工序中fe系电镀层中的晶粒的生长的状态下,如后述通过在露点大于-30℃的气氛下实施退火,能够使fe系电镀层的晶体细粒化。升温
工序中的加热区例如可以使用直接燃烧炉(direct fired furnace:dff)或者非氧化炉(non oxidizing furnace:nof)。辐射管型加热炉的情况下,可以在前段设置ih(induction heater)等预备加热区。另外,上述平均升温速度以在fe系电镀钢板的表面测定的温度为基准。
[0146]
接着,进行将退火前fe系电镀钢板在露点大于-30℃、氢浓度:1.0体积%~30.0体积%的还原性气氛中在650℃~900℃的温度区域保持30秒~600秒后进行冷却的退火工序,得到fe系电镀钢板。进行退火工序是为了消除由轧制工序产生的冷轧钢板的应变,使组织再结晶而提高钢板强度。这时,在fe系电镀层的晶界形成内部氧化物,因此抑制了fe系电镀层的晶粒的生长,能够使晶粒细粒化,并且在fe系电镀钢板的表层形成脱碳层,表层的c浓度降低。
[0147]
氢浓度:1.0体积%~30.0体积%
[0148]
退火工序在氢浓度

1.0体积%~30.0体积%的还原性气氛中进行。氢抑制退火工序中的退火前fe系电镀钢板表面的fe的氧化,起到活化钢板表面的作用。如果氢浓度为1.0体积%以上,则能够避免因钢板表面的fe氧化而导致如后述设置化学转化处理被膜的情况下化学转化处理性劣化。因此,优选退火工序在氢浓度1.0体积%以上的还原性气氛中进行,更优选在2.0体积%以上的还原性气氛进行。退火工序中的氢浓度的上限没有特别限定,但从成本的观点出发,氢浓度优选为30.0体积%以下,更优选为20.0体积%以下。退火气氛的氢以外的剩余部分,优选为氮气。
[0149]
露点大于-30℃
[0150]
通过将退火工序中的退火气氛的露点设为大于-30℃,在fe系电镀层的晶界形成si内部氧化物。露点-30℃大于的控制优选在650℃~900℃的温度区域进行。由此,使升温工序的平均升温速度为平均10℃/秒以上而极力抑制fe系电镀层中的晶粒的生长的状态下,能够在fe系电镀层的晶界形成si内部氧化物。另外,通过将退火工序中的退火气氛的露点设为大于-30℃,从而促进脱碳反应,能够降低表层的c浓度。在fe系电镀层的晶界存在的si内部氧化物由于钉扎效应而抑制退火工序中的fe系电镀层的晶粒的生长。si内部氧化物是si从冷轧钢板扩散得到的,在fe系电镀层的冷轧钢板侧发挥特别强烈的si内部氧化物的钉扎效应。其结果,fe系电镀层与含si冷轧钢板的界面侧的晶体粒径特别小,与含si冷轧钢板的界面接触的fe系电镀层的晶界的个数增加。另外,这里的钉扎效应是指zener drag机理。第二相粒子分散在组织中,晶界与第二相粒子相交时,晶界从第二相粒子脱离需要能量。即,钉扎力作用在粒子与晶界之间以防止晶界移动,抑制晶粒生长。作为第二相粒子,碳化物和硫化物为人熟知。si内部氧化物是否体现该钉扎效应尚不清楚,但从实验的事实考虑,推断表现出钉扎效应。退火气氛的露点优选为-20℃以上,更优选为-5℃以上。通过使退火气氛的露点为-5℃以上,焊接部的耐电阻焊接开裂特性特别好。特别是防止内部开裂的特性良好。退火气氛的露点的上限没有特别限定,但适当防止fe系电镀层表面的氧化,改善如后述设置化学转化处理被膜时的化学转化处理性,因此退火气氛的露点优选为30℃以下。
[0151]
650℃~900℃的温度区域的保持时间:30秒~600秒
[0152]
退火工序中,优选650℃~900℃的温度区域的保持时间为30秒~600秒。通过使该温度区域的保持时间为30秒以上,适当除去在退火前fe系电镀层表面形成的fe的自然氧化
膜,能够提高如后述钢板在表面设置化学转化处理被膜时的化学转化处理性。因此,该温度区域的保持时间优选为30秒以上。该温度区域的保持时间的上限没有特别限定,但从生产率的观点出发,该温度区域的保持时间优选为600秒以下。
[0153]
退火前fe系电镀钢板的最高到达温度:650℃~900℃
[0154]
退火前fe系电镀钢板的最高到达温度没有特别限定,但优选为650℃~900℃。通过使退火前fe系电镀钢板的最高到达温度为650℃以上,钢板组织的再结晶顺利进行,能够得到所希望的强度。另外,使在退火前fe系电镀层表面形成的fe的自然氧化膜适当还原,能够提高如后述在钢板表面设置化学转化处理被膜时的化学转化处理性。另外,通过使退火前fe系电镀钢板的最高到达温度为900℃以下,能够防止钢中的si和mn的扩散速度过度增加,防止si和mn向钢板表面扩散,因此能够提高如后述在钢板表面设置化学转化处理被膜时的化学转化处理性。另外,如果退火前fe系电镀钢板的最高到达温度为900℃以下,能够防止热处理炉的炉体损伤,也能够降低成本。因此,fe系电镀钢板的最高到达温度优选为900℃以下。另外,上述最高到达温度以在fe系电镀钢板的表面测定的温度为基准。
[0155]
优选退火前fe系电镀层的单面当中的附着量c.w.
fe0
(g/m2)与退火气氛的露点d.p.(℃)满足下式(2)。如果满足下式(2),则熔融的锌的晶界侵入抑制效果、应力缓和效果、韧性降低抑制效果以及由fe系电镀层促进脱碳而得到的表层的c浓度的减少效果复合地作用,能够得到更显著的耐电阻焊接开裂特性的提高效果。
[0156]
(c.w.
fe0
)+(d.p.)≥0
···
(2)
[0157]
如上所述,如果结果满足上述式(2),则能够进一步提高焊接部的耐电阻焊接开裂特性。作为其他实施方式,不满足上述式(2)时,可以进一步具备为了满足上述式(2)而改变退火气氛的露点d.p.(℃)的工序。由此,能够更可靠地提高焊接部的耐电阻焊接开裂特性。作为在操作中进行该工序的一个例子,考虑具有根据退火前fe系电镀层的单面当中的附着量c.w.
fe0
(g/m2)的值改变退火工序中的露点d.p.的工序以满足上述式(2),退火工序中,以成为确定的露点的方式控制气氛露点。具体而言,将退火前fe系电镀层的单面当中的附着量c.w.
fe0
(g/m2)的值代入上述式(2)中,以满足式(2)的方式确定上述退火工序中的露点d.p.。这里,退火前fe系电镀层的单面当中的附着量c.w.
fe0
(g/m2)的值代入上述式(2)中不限于严格代入与上述式(2)相同的式子的方式。也包括代入总是满足式(2)更窄的范围的不等式的方式。通过进行这样的控制,即便切换例如连续地通板的钢板的制品式样,退火前fe系电镀层的单面当中的附着量c.w.
fe0
(g/m2)大幅改变而不满足上述式(3)时(实际上不满足该式时,发生不再满足该式的情形时),也可以进行自动控制而满足该式。
[0158]
另外,露点d.p.的控制响应性比退火前fe系电镀层的单面当中的附着量c.w.
fe0
更差,因此从控制响应性的观点出发,优选根据露点d.p.的值以满足上述式(2)的方式,改变退火前fe系电镀层的单面当中的附着量c.w.
fe0
。连续退火炉的情况下,根据退火工序的露点d.p.的值,改变退火工序的上游的fe系电镀处理的退火前fe系电镀层的单面当中的附着量c.w.
fe0
,但对于改变连续地通板的钢板中退火前fe系电镀层的单面当中的附着量c.w.
fe0
的位置,可以在满足上述式(2)的条件下进行制造。
[0159]
作为以满足上述式(2)的方式改变退火前fe系电镀层的单面当中的附着量c.w.
fe0
或者露点d.p.中的至少一个的时机,焊接不同制品规格的含si冷轧钢板进行连续通板的情况下,优选根据该焊接位置的通过改变退火前fe系电镀层的单面当中的附着量c.w.
fe0
或者
露点d.p.。如上所述,露点d.p.的响应性差,因此改变露点d.p.的情况下,更优选以满足该式的方式对炉内的加湿量进行前馈控制。
[0160]
这里所说的“退火前fe系电镀层的单面当中的附着量c.w.
fe0
(g/m2)的值”为fe系电镀中采用的条件下得到的附着量(目标值),也可以为实际上得到的fe系电镀层的附着量(测定值)。同样,“露点d.p.的值”可以为目标值或者测定值中任一种。
[0161]
以上,说明了fe系电镀钢板的制造方法的操作中的例子,但也可以作为如下的fe系电镀钢板的制造条件确定方法实施:操作开始前确认预先退火前fe系电镀层的单面当中的附着量c.w.
fe0
(g/m2)的目标值和露点d.p.的目标值是否满足上述式(2),不满足的情况下预先改变退火前fe系电镀层的单面当中的附着量c.w.
fe0
(g/m2)的目标值和露点d.p.的目标值中的任一个。这样的制造条件确定方法可以作为fe系电镀钢板的制造方法的一部分工序实施,也可以作为单独的工序实施。
[0162]
<电沉积涂装钢板>
[0163]
另外,根据本实施方式,也能够提供在上述的fe系电镀钢板上进一步具有与上述fe系电镀层接触地形成的化学转化处理被膜和形成于该化成被膜上的电沉积涂装被膜的电沉积涂装钢板。本实施方式的fe系电镀钢板的化学转化处理性、涂装后耐腐蚀性以及焊接部的耐电阻焊接开裂特性优异,因此使用该fe系电镀钢板形成的电沉积涂装钢板特别适合用于汽车部件。本实施方式的电沉积涂装钢板优选在fe系电镀层上直接形成化学转化处理被膜。换句话说,本实施方式的电沉积涂装钢板优选除了fe系电镀层之外没有追加的镀层。化学转化处理被膜和电沉积涂装被膜的种类没有特别限定,可以为公知的化学转化处理被膜和电沉积涂装被膜。作为化学转化处理被膜,可以使用磷酸锌被膜、锆被膜等。作为电沉积涂装被膜,只要为汽车用的电沉积被膜,就没有特别限定。电沉积被膜的厚度根据用途而不同,但优选干燥状态的涂膜为10μm~30μm左右。另外,根据本实施方式,也能够提供用于实施电沉积涂装的电沉积涂装用fe系电镀钢板。
[0164]
<电沉积涂装钢板的制造方法>
[0165]
接着,对上述的电沉积涂装钢板的制造方法进行说明。上述的电沉积涂装钢板可以通过包括如下工序的电沉积涂装钢板的制造方法来制造:化学转化处理工序,在不对fe系电镀钢板实施追加的镀覆处理的情况下实施化学转化处理,得到与上述fe系电镀层接触地形成有化学转化处理被膜的化学转化处理钢板;电沉积涂装工序,对上述化学转化处理钢板实施电沉积涂装处理,得到在上述化学转化处理被膜上形成有电沉积涂装被膜的电沉积涂装钢板。化学转化处理和电沉积涂装处理可以利用公知的方法。另外,作为化学转化处理实施前的处理,可以实施用于清洁fe系电镀钢板表面的脱脂处理、水洗和根据需要的表面调整处理。这些前处理之后实施化学转化处理。脱脂处理和水洗的方法没有特别限定,可以使用通常的方法。表面调整处理中可以使用具有ti胶体或磷酸锌胶体的表面调整剂等。实施这些表面调整剂时,不需要设置特别的工序,可以按照常规方法实施。例如,使所希望的表面调整剂溶解于规定的去离子水,充分搅拌后,制成既定的温度(通常为常温,25~30℃)的处理液,将钢板浸渍在该处理液中规定时间(20~30秒)。接着不进行干燥而进行下一工序的化学转化处理。化学转化处理中也可以按照常规方法实施。例如,将所希望的化学转化处理剂溶解在规定的去离子水中,充分搅拌后,制成规定的温度(通常35~45℃)的处理液,使钢板在该处理液中浸渍规定时间(60~120秒)。作为化学转化处理剂,例如可以使用
钢用的磷酸锌处理剂,钢
·
铝并用型的磷酸锌处理剂以及锆处理剂等。接着,进行下一工序的电沉积涂装。电沉积涂装也可以按照常规方法实施。根据需要实施水洗处理等前处理后,在充分搅拌的电沉积涂料中浸渍钢板,通过电沉积处理得到所希望的厚度的电沉积涂装。作为电沉积涂装,可以使用阳离子型的电沉积涂装以及阴离子型电沉积涂装。并且,根据用途可以在电沉积涂装后实施顶涂涂装等。
[0166]
<汽车部件>
[0167]
另外,根据本实施方式,能够提供至少一部分使用上述的电沉积涂装钢板而成的汽车部件。本实施方式的fe系电镀钢板的化学转化处理性、涂装后耐腐蚀性以及焊接部的耐电阻焊接开裂特性优异,因此使用该fe系电镀钢板的电沉积涂装钢板特别适合用于汽车部件。使用电沉积涂装钢板而成的汽车部件可以包含本实施方式的电沉积涂装钢板以外的钢板作为坯材。本实施方式的电沉积涂装钢板的焊接部的耐电阻焊接开裂特性优异,因此使用该fe系电镀钢板而成的汽车部件即便含有高强度热浸镀锌钢板作为焊接对象时,可以适当地防止焊接部的二次开裂。至少一部分使用电沉积涂装钢板而成的汽车部件的种类没有特别限定,但例如可以为侧梁部件、支柱部件、汽车车身等。
[0168]
以下,基于实施例对本发明进行具体说明。
[0169]
实施例1
[0170]
将表1和表3所示的化学成分的钢熔炼得到铸片,对该铸片进行热轧、酸洗和冷轧,制成板厚1.6mm的冷轧钢板。
[0171]
[0172][0173]
接着,对冷轧钢板用碱液实施脱脂处理,接着,按以下所示的条件以钢板为阴极进行电解处理,制造单面具有退火前fe系电镀层的退火前fe系电镀钢板。退火前fe系电镀层
的附着量通过通电时间进行控制。接着,将退火前fe系电镀钢板按表2-1、2-2所示的平均升温速度升温到800℃后,以15%h2-n2、均热区温度800℃按表2-1、2-2和表4所示调整气氛的露点实施还原退火。还原退火实施100秒。
[0174]
〔电解条件〕
[0175]
浴温:50℃
[0176]
ph:2.0
[0177]
电流密度:45a/dm2[0178]
fe系电镀浴:含有1.5mol/l的fe
2+
离子
[0179]
电极(阳极):氧化铱电极
[0180]
由如上述那样制成的fe系电镀钢板根据上述的方法,求出fe系电镀层的单面当中的附着量、si强度峰的个数以及在fe系电镀层与含si冷轧钢板的界面与含si冷轧钢板接触的fe系电镀层的晶界的个数。
[0181]
使用如上述那样制成的fe系电镀钢板,根据上述的方法通过试样截面的面分析实施c强度的测定,评价fe系电镀层的从表面向板厚方向10μm~20μm的范围的c浓度的平均值和脱碳层的厚度。
[0182]
另外,对fe系电镀钢板调查焊接部的耐电阻焊接开裂特性。以下示出测定方法和评价方法。
[0183]
<板组对象为镀锌钢板时的焊接部的耐电阻焊接开裂特性>
[0184]
对fe系电镀钢板,评价板组对象为0.18秒的保持时间耐电阻焊接开裂特性不成为课题的si量小于0.50%的拉伸强度为980mpa级,以及单面当中的附着量为50g/m2的合金化热浸镀锌钢板(板厚1.6mm)时的焊接部的耐电阻焊接开裂特性。使用图12对焊接部的耐电阻焊接开裂特性的评价方法进行说明。
[0185]
以轧制直角方向(td)为长边,以轧制方向为短边切出50
×
150mm的试验片6与切出相同尺寸的热浸镀锌层的单面当中的附着量为50g/m2的试验用合金化热浸镀锌钢板5重叠,制成板组。板组以试验片6的评价对象面(fe系电镀层)与试验用合金化热浸镀锌钢板5的镀锌层彼此面对的方式进行组装。将该板组隔着厚度2.0mm的垫片7固定于固定台8。垫片7为长边方向50mm
×
短边方向45mm
×
厚度2.0mm的一对钢板,如图12(a)所示,一对钢板各自的长边方向端面与板组短边方向两端面对对齐地配置。因此,一对钢板间的距离为60mm。固定台8是在中央部开孔的一张板。
[0186]
接着,使用伺服马达加压式单相交流(50hz)的电阻焊机,在将板组用一对电极9(前端径:6mm)加压使板组弯曲的状态下,在加压力:3.5kn、保持时间:0.18秒或0.24秒和焊接时间:0.36秒的条件下,以熔核直径r为5.9mm的焊接电流实施电阻焊,制成带焊接部的板组。此时,一对电极9从垂直方向的上下对板组加压,下侧的电极经由固定台8的孔对试验片6加压。将下侧的电极和固定台8固定,使上侧的电极可动。另外,上侧的电极与试验用合金化热浸镀锌钢板5的中央部接触。另外,板组在相对于水平方向沿板组的长边方向侧倾斜5
°
的状态下进行焊接。另外,保持时间是指流过焊接电流结束后到开始释放电极的时间。这里,参照图12(b)下图,熔核直径r是指板组的长边方向的熔核10的端部彼此的距离。
[0187]
接着,将上述带焊接部的板组以包括包含熔核10的焊接部的中心的方式沿图12(b)上图的b-b线切断,用光学显微镜(200倍)观察该焊接部的截面,按以下的基准评价焊
接部的耐电阻焊接开裂特性。另外,如果为

或者

,则判断为焊接部的耐电阻焊接开裂特性优异。如果为
×
,则判断为焊接部的耐电阻焊接开裂特性差。
[0188]

:保持时间0.18秒未观察到0.1mm以上的长度的裂纹
[0189]

:保持时间0.18秒观察到0.1mm以上的长度的裂纹,但保持时间0.24秒未观察到0.1mm以上的长度的裂纹
[0190]
×
:保持时间0.24秒观察到0.1mm以上的长度的裂纹
[0191]
另外,图12(b)下图示意地用符号11表示试验片6产生的裂纹。另外,对象侧钢板(试验用合金化热浸镀锌钢板)发生开裂时,评价对象钢板(各发明例以及比较例的钢板)的应力分散,得不到适当的评价。因此,采用对象侧钢板未发生开裂的数据作为实施例。
[0192]
将上述试验的结果一并标注于表2-1、2-2以及表4。由该结果可知连续退火前在适合本发明的条件下形成fe系电镀层的发明例的fe系电镀钢板的焊接部的耐电阻焊接开裂特性的均优异。另外,对于参考例1和2,因为si小于0.5%,因此化学转化处理性、焊接部的耐电阻焊接开裂特性没有特别问题。满足式(1)和(2)的各发明例中在保持时间0.18秒的条件下也未观察到0.1mm以上的长度的裂纹,焊接部的耐电阻焊接开裂特性特别好。另外,对于表中未形成fe系电镀层的例子,将附着量表示为“-”,表示si的波长的发光强度的峰(表中为了方便称为“si强度峰”)以及在fe系电镀层与上述含si冷轧钢板的界面与含si冷轧钢板接触的fe系电镀层的晶界的个数(表中方便称为“与基体铁接触的晶界的个数”)都不能测定,表示为“-”。对于fe系电镀钢板的表层部的脱碳层的厚度小于10μm的钢板,将脱碳层厚度表示为“-”。另外,式(1)、(2)的左边的各变量为“-”时,将该变量作为0计算式(1)、(2)的左边。
[0193]
[0194]
[0195][0196]
实施例2
[0197]
将表5所示的化学成分的钢熔炼得到铸片,将该铸片热轧、酸洗以及冷轧,由此制
成板厚1.6mm的冷轧钢板。
[0198][0199]
接着,对冷轧钢板用碱液实施脱脂处理,接着,按以下所示的条件以钢板为阴极进
行电解处理,制造在单面具有退火前fe系电镀层的退火前fe系电镀钢板。退火前fe系电镀层的附着量通过通电时间进行控制。接着,将退火前fe系电镀钢板按表6所示的平均升温速度升温到800℃后,以15%h2-n2、均热区温度800℃按表6所示调整气氛的露点,实施还原退火。还原退火实施100秒。
[0200]
〔电解条件〕
[0201]
浴温:50℃
[0202]
ph:2.0
[0203]
电流密度:45a/dm2[0204]
fe系电镀浴:含有1.5mol/l的fe
2+
离子
[0205]
电极(阳极):氧化铱电极
[0206]
由如上述那样制成的fe系电镀钢板根据上述的方法,求出fe系电镀层的单面当中的附着量、si强度峰的个数以及在fe系电镀层与含si冷轧钢板的界面与含si冷轧钢板接触的fe系电镀层的晶界的个数。
[0207]
使用如上述那样制成的fe系电镀钢板,根据上述的方法通过试样截面的面分析测定c强度,评价fe系电镀层的从表面向板厚方向10μm~20μm的范围的c浓度的平均值以及脱碳层的厚度。
[0208]
另外,对fe系电镀钢板调查焊接部的耐电阻焊接开裂特性。以下示出测定方法和评价方法。
[0209]
<板组对象为镀锌钢板时的焊接部的耐电阻焊接开裂特性>
[0210]
对fe系电镀钢板,评价板组对象为0.14秒的保持时间耐电阻焊接开裂特性不成为课题的si量小于0.1%的拉伸强度为590mpa级和单面当中的附着量为50g/m2的合金化热浸镀锌钢板(板厚1.6mm)时的焊接部的耐电阻焊接开裂特性。使用图12对焊接部的耐电阻焊接开裂特性的评价方法进行说明。
[0211]
将以轧制直角方向(td)为长边、轧制方向为短边切出50
×
150mm的试验片6与切出相同尺寸的热浸镀锌层的单面当中的附着量为50g/m2的试验用合金化热浸镀锌钢板5重叠,制成板组。板组以试验片6的评价对象面(fe系电镀层)与试验用合金化热浸镀锌钢板5的镀锌层相对的方式进行组装。将该板组隔着厚度2.0mm的垫片7固定于固定台8。垫片7是长边方向50mm
×
短边方向45mm
×
厚度2.0mm的一对钢板,如图12(a)所示,一对钢板各自的长边方向端面与板组短边方向两端面对齐地配置。因此,一对钢板间的距离为60mm。固定台8是在中央部开孔的一张钢板。
[0212]
接着,使用伺服马达加压式单相交流(50hz)的电阻焊机,在将板组用一对电极9(前端径:6mm)加压使板组弯曲的状态下,在加压力:3.5kn、保持时间:0.14秒或者0.16秒和焊接时间:0.36秒的条件下,以熔核直径r为5.9mm的焊接电流实施电阻焊,制成带焊接部的板组。此时,一对电极9从垂直方向的上下对板组加压,下侧的电极经由固定台8的孔对试验片6加压。将下侧的电极和固定台8固定,使上侧的电极可动。另外,上侧的电极与试验用合金化热浸镀锌钢板5的中央部接触。另外,板组在相对于水平方向沿板组的长边方向侧倾斜5
°
的状态下进行焊接。另外,保持时间是指流过焊接电流结束后到开始释放电极的时间。这里,图12(b)下图参照,熔核直径r是指板组的长边方向的熔核10的端部彼此的距离。
[0213]
接着,将上述带焊接部的板组以包括包含熔核10的焊接部的中心的方式沿图12
(b)上图的b-b线切断,用光学显微镜(200倍)观察该焊接部的截面,按以下的基准评价焊接部的耐电阻焊接开裂特性。另外,如果为

或者

,则判断为焊接部的耐电阻焊接开裂特性优异。如果为
×
,则判断为焊接部的耐电阻焊接开裂特性差。
[0214]

:保持时间0.14秒未观察到0.1mm以上的长度的裂纹
[0215]

:保持时间0.14秒观察到0.1mm以上的长度的裂纹,但保持时间0.16秒未观察到0.1mm以上的长度的裂纹
[0216]
×
:保持时间0.16秒观察到0.1mm以上的长度的裂纹
[0217]
另外,图12(b)下图中示意地以符号11表示试验片6产生的裂纹。另外,对象侧钢板(试验用合金化热浸镀锌钢板)发生开裂时,评价对象钢板(各发明例和比较例的钢板)的应力分散,不能进行适当评价。因此,采用对象侧钢板未发生开裂的数据作为实施例。
[0218]
将上述试验的结果记于表6。由该结果可知连续退火前适合本发明的条件下形成fe系电镀层的发明例的fe系电镀钢板的焊接部的耐电阻焊接开裂特性均优异。满足式(1)以及(2)的各发明例中,保持时间0.14秒的条件下也未观察到0.1mm以上的长度的裂纹,焊接部的耐电阻焊接开裂特性特别好。另外,对于表中形成未fe系电镀层的例子,将附着量表示为“-”,表示si的波长的发光强度的峰(表中为了方便称为“si强度峰”)和在fe系电镀层与上述含si冷轧钢板的界面,与含si冷轧钢板接触的fe系电镀层的晶界的个数(表中为了方便称为“与基体铁接触的晶界的个数”)均不能测定,因此表示为“-”。对于fe系电镀钢板的表层部的脱碳层的厚度小于10μm的钢板,将脱碳层厚度表示为“-”。另外,式(1)、(2)的左边的各变量为“-”时,将该变量作为0计算式(1)、(2)的左边。
[0219][0220]
工业上的可利用性
[0221]
由本发明制造的fe系电镀钢板不但板组对象为镀锌钢板时的焊接部的耐电阻焊
接开裂特性优异,而且具有高强度和优异的加工性,不但作为汽车部件使用的坯材使用,也可以适当作为家电制品、建筑部件等领域中要求相同的特性的用途的坯材使用。
[0222]
符号说明
[0223]
1 fe系电镀钢板
[0224]
2 含si冷轧钢板
[0225]
3 fe系电镀层
[0226]
5 试验用合金化热浸镀锌钢板
[0227]
6 试验片
[0228]
7 垫片
[0229]
8 固定台
[0230]
9 电极
[0231]
10 熔核
[0232]
11 裂纹

技术特征:
1.一种fe系电镀钢板,具有:含si冷轧钢板,其含有0.1质量%~3.0质量%的si,和fe系电镀层,其形成于所述含si冷轧钢板的至少单面,单面当中的附着量为5.0g/m2以上;在利用辉光放电发射光谱法测定的强度分布中,在所述fe系电镀层的自表面向板厚方向大于0.2μm且fe系电镀层的厚度以下的范围内,检测到表示si的波长的发光强度的峰,所述fe系电镀层的自表面向板厚方向10μm~20μm的范围的c浓度的平均值为0.10质量%以下,在所述fe系电镀层与所述含si冷轧钢板的界面,与所述含si冷轧钢板接触的所述fe系电镀层晶界的个数是在所述含si冷轧钢板的观察视场中的钢板宽度方向每10μm当中为10个以上。2.根据权利要求1所述的fe系电镀钢板,其中,所述含si冷轧钢板含有0.50质量%~3.0质量%的si。3.根据权利要求1或2所述的fe系电镀钢板,其中,所述fe系电镀钢板的表层部为脱碳层。4.根据权利要求3所述的fe系电镀钢板,其中,所述脱碳层的厚度为30μm以上。5.根据权利要求3或4所述的fe系电镀钢板,其中,所述fe系电镀层的单面当中的附着量c.w.
fe1
(g/m2)与所述脱碳层的厚度c
d
(μm)满足下式(1),1.6
×
(c.w.
fe1
)+(c
d
)≥77
···
(1)。6.根据权利要求1~5中任一项所述的fe系电镀钢板,其中,所述含si冷轧钢板除了所述si以外还具有如下成分组成:以质量%计含有c:0.8%以下、mn:1.0%~12.0%、p:0.1%以下、s:0.03%以下、n:0.010%以下和al:1.0%以下,剩余部分由fe和不可避免的杂质构成。7.根据权利要求6所述的fe系电镀钢板,其中,所述成分组成以质量%计进一步含有选自b:0.005%以下、ti:0.2%以下、cr:1.0%以下、cu:1.0%以下、ni:1.0%以下、mo:1.0%以下、nb:0.20%以下、v:0.5%以下、sb:0.020%以下、ta:0.1%以下、w:0.5%以下、zr:0.1%以下、sn:0.20%以下、ca:0.005%以下、mg:0.005%以下和rem:0.005%以下中的1种或者2种以上。8.根据权利要求1~7中任一项所述的fe系电镀钢板,其中,所述fe系电镀层具有如下成分组成:含有合计10质量%以下的选自b、c、p、n、o、ni、mn、mo、zn、w、pb、sn、cr、v和co中的1种或者2种以上的元素,剩余部分由fe和不可避免的杂质构成。9.一种电沉积涂装钢板,是在权利要求1~8中任一项所述的fe系电镀钢板上进一步具有与所述fe系电镀层接触形成的化学转化处理被膜和形成于该化学转化处理被膜上的电沉积涂装被膜。10.一种汽车部件,至少一部分使用权利要求9所述的电沉积涂装钢板而成。11.一种电沉积涂装钢板的制造方法,包括如下工序:化学转化处理工序,对权利要求1~8中任一项所述的fe系电镀钢板在不实施追加的镀覆处理的情况下实施化学转化处理,得到与所述fe系电镀层接触形成有化学转化处理被膜的化学转化处理钢板;
电沉积涂装工序,对所述化学转化处理钢板实施电沉积涂装处理,得到在所述化学转化处理被膜上形成有电沉积涂装被膜的电沉积涂装钢板。12.一种fe系电镀钢板的制造方法,对含有0.1质量%~3.0质量%的si的冷轧钢板实施fe系电镀,制成至少在单面形成有单面当中的附着量为5.0g/m2以上的退火前fe系电镀层的退火前fe系电镀钢板,接着,将所述退火前fe系电镀钢板以400℃~650℃的温度区域的平均升温速度为10℃/秒以上进行加热,在加热后的温度区域在露点大于-30℃的气氛下保持后进行冷却,得到fe系电镀钢板。13.根据权利要求12所述的fe系电镀钢板的制造方法,其中,所述冷轧钢板含有0.50质量%~3.0质量%的si。14.根据权利要求12或13所述的fe系电镀钢板的制造方法,其中,所述退火前fe系电镀层的单面当中的附着量c.w.
fe0
(g/m2)与所述露点(d.p.)满足下式(2),(c.w.
fe0
)+(d.p.)≥0
···
(2)15.根据权利要求12~14中任一项所述的fe系电镀钢板的制造方法,其中,使用含有选自b、c、p、n、o、ni、mn、mo、zn、w、pb、sn、cr、v和co中的1种或2种以上的元素的fe系电镀浴,实施所述fe系电镀,使所述退火前fe系电镀层中这些元素的合计含量成为10质量%以下。

技术总结
本发明提供板组对象为镀锌钢板时的焊接部的耐电阻焊接开裂特性优异的Fe系电镀钢板。所述Fe系电镀钢板具有:含有0.1质量%~3.0质量%的Si的含Si冷轧钢板和形成于上述含Si冷轧钢板的至少单面的单面当中的附着量为5.0g/m2以上的Fe系电镀层,在利用辉光放电发射光谱法测定的强度分布中,在上述Fe系电镀层的自表面板向厚方向大于0.2μm且Fe系电镀层的厚度以下的范围内,检测到表示Si的波长的发光强度的峰,上述Fe系电镀层的自表面板向厚方向10μm~20μm的范围的C浓度的平均值为0.10质量%以下。以下。以下。


技术研发人员:山本俊佑 高岛克利 奥村友辅 金泽友美 星野克弥 河野崇史 山下孝子 松田广志 牧水洋一
受保护的技术使用者:杰富意钢铁株式会社
技术研发日:2021.11.05
技术公布日:2023/7/13
版权声明

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