(57)【要約】  本発明は、亜鉛又はアルミニウムをベースとする被膜で被覆された溶融めっき鋼板の製造方法であって、特定の鋼板の提供と、再結晶焼鈍と及び溶融めっきとを含む方法、溶融めっき鋼板並びに前記溶融めっき鋼板の使用に関する。
2021502481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
亜鉛又はアルミニウムをベースとする被膜で被覆された溶融めっき鋼板の製造方法であって、
Ａ．重量％で以下の化学組成： 
０．０５≦Ｃ≦０．２０％、
１．５≦Ｍｎ≦３．０％、
０．１０≦Ｓｉ≦０．４５％、
０．１０≦Ｃｒ≦０．６０％、
Ａｌ≦０．２０％、
Ｖ＜０．００５％
及び、純粋に任意に、
Ｐ＜０．０４％、
Ｎｂ≦０．０５％、
Ｂ≦０．００３％、
Ｍｏ≦０．２０％、
Ｎｉ≦０．１％、
Ｔｉ≦０．０６％、
Ｓ≦０．０１％、
Ｃｕ≦０．１％、
Ｃｏ≦０．１％、
Ｎ≦０．０１％
などの１つ以上の元素を有し、
前記組成の残部が鉄及び精錬から生じる不可避の不純物から作られる鋼板の提供、
Ｂ．以下のサブ工程：
ｉ．０．１〜１５体積％のＨ２とその露点ＤＰ１が−１８℃〜＋８℃である不活性気体とを含む雰囲気Ａ１を有する加熱区画中での、周囲温度から７００〜９００℃の温度Ｔ１への前記鋼板の加熱工程、
ｉｉ．ＤＰ１と等しい露点ＤＰ２を有する、Ａ１と同一の雰囲気Ａ２を有する均熱区画中での、Ｔ１から７００〜９００℃の温度Ｔ２への前記鋼板の均熱工程、
ｉｉｉ．１〜３０体積％のＨ２とその露点ＤＰ３が−３０℃以下である不活性気体とを含む雰囲気Ａ３を有する冷却区画中での、Ｔ２から４００〜７００℃のＴ３への鋼板の冷却工程、
ｉｖ．１〜３０体積％のＨ２とその露点ＤＰ４が−３０℃以下である不活性気体とを含む雰囲気Ａ４を有する均等化区画中での、温度Ｔ３から４００〜７００℃の温度Ｔ４への鋼板の任意に行われる均等化工程、
を含む、加熱区画、均熱区画、冷却区画、任意に均等化区画を備える完全ラジアントチューブ炉中での前記鋼板の再結晶焼鈍、並びに
Ｃ．亜鉛をベースとする又はアルミニウムをベースとする浴中での前記焼鈍された鋼板の溶融めっき、
を含む、方法。
【請求項２】
工程Ａ）において、鋼板が０．３０重量％未満のＳｉを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
工程Ａ）において、鋼板が０．０００１重量％超のＶを含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
工程Ｂ．ｉ）及びＢ．ｉｉ）において、Ａ１が１〜１０体積％のＨ２を含み、Ａ２がＡ１と同一である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
工程Ｂ．ｉ）及びＢ．ｉｉ）において、ＤＰ１が−１５℃〜＋５℃であり、ＤＰ２がＤＰ１と等しい、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
工程Ｂ．ｉｉ）において、Ｔ２がＴ１と等しい、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
工程Ｂ．ｉ）及びＢ．ｉｉ）において、Ｔ１及びＴ２が７５０〜８５０℃である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
工程Ｂ．ｉｉｉ）及びＢ．ｉｖ）において、Ａ３がＡ４と同一であり、ＤＰ４がＤＰ３と等しい、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
工程Ｂ．ｉｖ）において、Ｔ４がＴ３と等しい、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
工程Ｂ．ｉ）〜Ｂ．ｉｖ）において、不活性気体が、Ｎ２、Ａｒ、Ｈｅ及びＸｅから選択される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
工程Ｃ）において、亜鉛をベースとする被膜が、０．０１〜８．０重量％のＡｌ、任意に０．２〜８．０重量％のＭｇ、５．０％未満のＦｅを含み、残部はＺｎである、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
アルミニウムをベースとする被膜が、１５％未満のＳｉ、５．０％未満のＦｅ，任意に０．１〜８．０％のＭｇ及び任意に０．１〜３０．０％のＺｎを含み、残部はＡｌである、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
鋼の化学組成がビスマスを含まない、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法から得られる亜鉛又はアルミニウムをベースとする被膜で被覆された溶融めっき鋼板であって、亜鉛又はアルミニウムをベースとする被膜の下の鋼表面にＦｅＯ、Ｍｎ２ＳｉＯ４及びＭｎＯを含む外部酸化物、並びに鋼板中にＦｅＯ、Ｍｎ２ＳｉＯ４及びＭｎＯを含む内部酸化物を含む溶融めっき鋼板。
【請求項１５】
外部酸化物が、鋼板表面における小塊の形態である、請求項１４に記載の溶融めっき鋼板。
【請求項１６】
鋼の微細組織が、ベイナイト、マルテンサイト、フェライト及び任意にオーステナイトを含む、請求項１４又は１５に記載の溶融めっき鋼板。
【請求項１７】
鋼板の表面が脱炭されている、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の溶融めっき鋼板。
【請求項１８】
自動車両の一部の製造のための、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の、又は請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法から得られる溶融めっき鋼板の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融めっき鋼板の製造方法及び溶融めっき鋼板に関する。本発明は、特に、自動車産業に極めて適している。
【背景技術】
【０００２】
車両を軽量化する目的で、自動車車両の製造のために高張力鋼を使用することが知られている。例えば、構造部品の製造のために、このような鋼の機械的特性が改善されなければならない。鋼の機械的特性を改善するために合金化元素を添加することが知られている。このため、ＴＲＩＰ（Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ−Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ（変態誘起塑性））鋼、ＤＰ（Ｄｕａｌ  Ｐｈａｓｅ（二相））鋼、ＨＳＬＡ（Ｈｉｇｈ−Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｌｏｗ  Ａｌｌｏｙｅｄ（低合金高張力））、ＴＲＩＰＬＥＸ  ＤＵＰＬＥＸを含む、高い機械的特性を有する高張力鋼又は超高張力鋼が製造され、使用されている。
【０００３】
通常、ＤＰ鋼は、フェライト−マルテンサイト微細組織を有する。これは、マルテンサイトの島を第二相として含有する軟フェライトマトリックスからなる微細組織をもたらす（マルテンサイトは、引張強度を増加させる。）。ＤＰ鋼の総合的な挙動は、とりわけ、鋼の化学組成の他に、相の体積分率及び形態（結晶粒度、アスペクト、比など）によって決定される。ＤＰ鋼は、（フェライト相によって与えられる）低い初期降伏応力及び高い初期ひずみ硬化とともに、高い極限引張強度（ＵＴＳ、マルテンサイトによって可能となる。）を有する。これらの特徴によって、ＤＰ鋼は自動車関連板を形成する作業にとって理想的な材料となる。
【０００４】
ＤＰ鋼の利点は、低い降伏力、低い降伏力対引張強度比、高い早期ひずみ硬化率、優れた一様伸び、高いひずみ速度感受性及び優れた疲労抵抗である。
【０００５】
通常、これらの鋼は、耐食性、リン酸塩処理性などの性質を改善する金属被膜で被覆されている。金属被膜は、鋼板の焼鈍後の溶融めっきによって堆積させることができる。しかしながら、これらの鋼については、連続亜鉛めっきラインにおいて行われる焼鈍の間に、マンガン（Ｍｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）又はクロム（Ｃｒ）などの（鉄と比べて）酸素に対してより高い親和性を有する合金化元素が酸化し、表面に酸化物の形成をもたらす。例えば、酸化マンガン（ＭｎＯ）又は酸化ケイ素（ＳｉＯ２）であるこれらの酸化物は、鋼板の表面上に連続的フィルムの形態で又は不連続な小塊若しくは小斑点の形態で存在し得る。これらの酸化物は、塗布されるべき金属被膜の適切な付着を妨げ、最終生成物上に被膜が存在しない区域又は被膜の剥離に関する問題を生じ得る。
【０００６】
ＥＰ２４１５８９６は、亜鉛めっき層を含み、２０ｇ／ｍ２〜１２０ｇ／ｍ２の単位面積当たり質量を有し、質量基準で、０．０１％〜０．１８％のＣ、０．０２％〜２．０％のＳｉ、１．０％〜３．０％のＭｎ、０．００１％〜１．０％のＡｌ、０．００５％〜０．０６０％のＰ及び０．０１％以下のＳを含有し、残部がＦｅ及び不可避な不純物である鋼板上に配置された高張力亜鉛めっき鋼板を製造する方法であって、連続亜鉛めっきライン中で鋼板を焼鈍及び亜鉛めっきすることを含む方法を開示する。Ａ℃〜Ｂ℃の炉温度を有する温度領域は、加熱過程における−５℃以上の雰囲気露点温度で行われ、ここで、６００≦Ａ≦７８０及び８００≦Ｂ≦９００である。Ａ℃〜Ｂ℃の領域以外の焼鈍炉中の雰囲気の露点温度は特に限定されず、好ましくは、−５０℃〜−１０℃の範囲内である。
【０００７】
上記方法によって得られる高張力亜鉛めっき鋼板は、めっき層の直下に位置し及び基部鋼板の表面から１００μｍ以内にある鋼板の表面部分中に、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｐ、Ｂ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ及びＮｉからなる群から選択される少なくとも１つ以上の酸化物が、単位面積当たり０．０１０ｇ／ｍ２〜０．５０ｇ／ｍ２で形成され、並びにめっき層から下方に１０μｍ以内の領域中に存在し及び粒界から１μｍ以内にある基部金属粒子中に、結晶性Ｓｉ酸化物、結晶性Ｍｎ酸化物又は結晶性Ｓｉ−Ｍｎ複合酸化物が析出している構造（ｔｅｘｔｕｒｅ）又は微細組織を有する。
【０００８】
しかしながら、上記方法を使用することによって、ＦｅＯなどの外部酸化物の重要な層が鋼板表面に形成される危険性がある。この場合には、全ての外部酸化物を低減することは困難であり、これにより湿潤性及び鋼表面上の亜鉛の被膜密着性が悪くなる。
【０００９】
ＪＰ２００８１５６７３４は、高張力溶融亜鉛めっき鋼板を製造する方法であって、
鋼を熱間圧延、酸洗及び冷間圧延に供すること、並びに溶融亜鉛めっき鋼板を製造するために、得られた鋼板を溶融亜鉛めっき処理に供することを含み、
前記熱間圧延において、スラブ加熱温度が１１５０〜１３００℃に設定され、仕上げ圧延温度が８５０〜９５０℃に設定され、及び巻取温度が４００〜６００℃に設定され、
前記酸洗において、浴温度が１０℃以上及び１００℃未満に設定され、及び塩酸の濃度が１〜２０％に設定され；並びに
前記溶融亜鉛めっき処理において、６００℃以上への温度上昇過程から焼鈍温度を介した４５０℃への冷却過程までの熱処理炉内の雰囲気中の水素濃度が２〜２０％に設定され、及び前記雰囲気の露点が−６０〜−１０℃に設定され、及び冷間圧延された鋼板が１０〜５００秒間、７６０〜８６０℃の焼鈍温度に保たれ、次いで、１〜３０℃／秒の平均冷却速度で冷却される、
方法を開示する。
【００１０】
ＪＰ２００８１５６７３４は、高張力溶融亜鉛めっき鋼板であって、質量％で、０．０３〜０．１２％のＣ、０．０１〜１．０％のＳｉ、１．５〜２．５％のＭｎ、０．００１〜０．０５％のＰ、０．０００１〜０．００５％のＳ、０．００５〜０．１５％のＡｌ、０．００１〜０．０１％のＮ、０．０１〜０．５％のＣｒ、０．００５〜０．０５％のＴｉ、０．００５〜０．０５％のＮｂ、０．００５〜０．５％のＶ、０．０００３〜０．００３０％のＢを含み、残部がＦｅ及び不可避の不純物であり、；並びに１０μｍ以下の平均結晶粒度を有するフェライト相と３０〜９０％の体積分率を有するマルテンサイト相とを含む構造を有し、板厚の表面層の硬度の、板厚の中央の硬度に対する比が０．６〜１であり、めっき層と鋼板の間の接触面から鋼板の内部に伸びる亀裂及び陥凹の最大深さが０〜２０μｍであり、さらに、前記亀裂及び陥凹以外の平坦な部分の面積比が６０％〜１００％である、高張力溶融亜鉛めっき鋼板も開示する。
【００１１】
鋼板の内部において、Ｓｉをベースとする及びＭｎをベースとする酸化物が結晶粒界及び粒内に形成されることが述べられている。
【００１２】
しかしながら、前記鋼組成で上記方法を用いることによって、酸化物が鋼板表面に近接しているので、湿潤性及び亜鉛の被膜密着性が悪くなることがある。このため、このような酸化物の存在が鋼板中に不連続な酸化皮膜を形成する危険性がある。
【００１３】
ＪＰ２０００２１２６４８は、優れた加工性とめっき密着性を有する高張力溶融亜鉛めっき鋼板を作製するための一段階方法であって、０．１０重量％以下のＰを含む鋼スラブを熱間圧延に、その後、酸洗に供し、又は前記鋼スラブを冷間圧延に供する工程と；
加熱温度Ｔが７５０℃以上及び１０００℃以下であり、及び以下の式（２）を満たし、雰囲気気体の露点ｔが以下の式（３）を満たし、及び雰囲気気体の水素濃度が１〜１００体積％である雰囲気中で加熱する工程と；並びに、次いで、溶融亜鉛めっきに供する工程と；
を含む方法：
０．８５≦｛［Ｐ（重量％）＋（２／３）］＊１１５０｝／｛Ｔ（℃）｝≦１．１５（２）；
０．３５≦｛［Ｐ（重量％）＋（２／３）］＊（−３０）｝／｛ｔ（℃）｝≦１．８（３）
を開示する。
【００１４】
一段階熱処理法が実施されるＪＰ２０００２１２６４８の全ての実施例（実施例１８〜２６）は熱還元処理を含み、熱還元処理において、加熱温度Ｔは８１０及び８５０℃であり、露点は極めて乾燥し（≦−３５℃）又は極めて湿っており（≧３５℃）、被膜密着性を許容する。
【００１５】
ＪＰ２０００２１２６４８の一段階法の唯一の比較例（比較例１０）は、極めて少量のＳｉ及びＣｒを有する鋼板を用いて行われている。この場合、一段階熱処理法は、８２０℃の加熱温度で、露点が０℃の熱還元処理を含む。しかしながら、Ｐをベースとする酸化物は還元されず、被膜密着性が低下した。
【００１６】
ＪＰ２０１１１５３３６７は、合金化溶融亜鉛めっき鋼を作製するための方法であって、質量％で、Ｃ：０．０３〜０．２０％、Ｍｎ：０．０３〜３．０％、Ｓｉ：０．１〜２．５％、Ｓ：０．０１％以下、Ｐ：０．１％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：１．０％以下、Ｎ：０．０１％以下、及びＢｉ：０．０００１〜０．０５％を含む鋼板に対する、焼鈍、溶融亜鉛めっき及び合金化処理を含み、焼鈍における再結晶温度までの加熱において、焼鈍は、加熱中に焼鈍炉の中で、少なくとも６５０℃〜再結晶温度の範囲で、−２５〜０℃の露点で、再結晶温度まで行われる。
【００１７】
しかしながら、鋼中のビスマスの存在は、鋼の機械的特性を減少させ得る。さらに、高張力鋼及び超高張力鋼の湿潤性及び被膜密着性を減少させる危険性がある。
【００１８】
さらに、ＪＰ２０１１１５３３６７の図１に示されているように、この方法は、−６０℃の露点を有するＮ２−１０体積％Ｈ２気体を用いた炉のパージによって始まる。気体は、加熱の開始時に、所定の高露点気体に変更される。実際に、板の温度が６５０℃に達すると、炉は、再度、所定の露点、例えば−１０℃を有する高露点気体でパージされる。その後、板の温度が、再結晶温度以上である８６０℃に達したときに、めっき浴中に均熱された板の温度が４６０℃に達する前に、気体は、再度、最初の低露点気体、すなわち、−６０℃に交換される。
【００１９】
このため、この方法は、３つのパージを必要とする。
【００２０】
１つは、この方法を開始するときに、−６０℃の露点を有する気体を用い、
１つは、焼鈍の間に、鋼板温度が６５０℃に達するときに、−１０℃の露点を有する気体を用い、及び
もう１つは、焼鈍の間に、鋼板温度が８５０℃に達するときに、−６０℃の低露点気体を有する気体を用いる。
【００２１】
この方法は、産業的規模において、特に、連続的な焼鈍ラインにおいて管理することが極めて難しい。
【００２２】
このため、再結晶焼鈍法に加えて、化学組成及び鋼の微細組織、再結晶焼鈍の間に形成される酸化物の性質及び酸化物の再分配も、ＤＰ鋼の湿潤性及び被膜密着性を改善するために考慮に入れるべき重要な特質である。
【００２３】
その結果、高張力鋼及び超高張力鋼、とりわけ、合金化元素のある量を含むＤＰ鋼の湿潤及び被膜密着性を改善する方法を見出す必要性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２４１５８９６号明細書
【特許文献２】特開２００８−１５６７３４号公報
【特許文献３】特開２０００−２１２６４８号公報
【特許文献４】特開２０１１−１５３３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
したがって、本発明の目的は、合金化元素を含む化学組成を有する溶融めっき鋼板であって、湿潤及び被膜密着性が高度に改善された溶融めっき鋼板を提供することである。別の目的は、前記被覆された金属板の製造のための実施が容易な方法を提供することである。
【００２６】
この目的は、請求項１に記載の方法を提供することによって達成される。この方法は、請求項２〜１３のいずれの特徴も包含し得る。
【００２７】
別の目的は、請求項１４に記載の溶融めっき鋼板を提供することによって達成される。この溶融めっき鋼板は、請求項１５〜１７のいずれの特徴も包含し得る。
【００２８】
最後に、この目的は、請求項１８に記載の溶融めっき鋼板の使用を提供することによって達成される。
【００２９】
本発明のその他の特徴及び利点は、以下の発明の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【００３０】
本発明を説明するために、特に以下の図面を参照しながら、非限定的な実施例の様々な実施形態及び試行を記載する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ＪＰ２０１１１５３３６７に開示されている従来技術の一方法を示す。
【図２】本発明の方法の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下の用語が定義される。
「体積％」は、体積による百分率を意味し、
「重量％」は、重量による百分率を意味する。
【００３３】
［課題を解決するための手段］
本発明は、亜鉛又はアルミニウムをベースとする被膜を用いた溶融めっき鋼板被膜の製造方法であって、
Ａ．重量％で以下の化学組成：
０．０５≦Ｃ≦０．２０％、
１．５≦Ｍｎ≦３．０％、
０．１０≦Ｓｉ≦０．４５％、
０．１０≦Ｃｒ≦０．６０％、
Ａｌ≦０．２０％、
Ｖ＜０．００５％
及び、純粋に任意に、
Ｐ＜０．０４％、
Ｎｂ≦０．０５％、
Ｂ≦０．００３％、
Ｍｏ≦０．２０％、
Ｎｉ≦０．１％、
Ｔｉ≦０．０６％、
Ｓ≦０．０１％、
Ｃｕ≦０．１％、
Ｃｏ≦０．１％、
Ｎ≦０．０１％
などの１つ以上の元素を有し、
前記組成の残部が鉄及び精錬から生じる不可避の不純物作られる鋼板の提供、
Ｂ．以下のサブ工程と：
ｉ．０．１〜１５体積％のＨ２とその露点ＤＰ１が−１８℃〜＋８℃である不活性気体とを含む雰囲気Ａ１を有する加熱区画中での、周囲温度から７００〜９００℃の温度Ｔ１への前記鋼板の加熱工程、
ｉｉ．ＤＰ１と等しい露点ＤＰ２を有する、Ａ１と同一の雰囲気Ａ２を有する均熱区画中での、Ｔ１から７００〜９００℃の温度Ｔ２への前記鋼板の均熱工程、
ｉｉｉ．１〜３０体積％のＨ２とその露点ＤＰ３が−３０℃以下である不活性気体とを含む雰囲気Ａ３を有する冷却区画中での、Ｔ２から４００〜７００℃のＴ３への鋼板の冷却工程、
ｉｖ．１〜３０体積％のＨ２とその露点ＤＰ４が−３０℃以下である不活性気体とを含む雰囲気Ａ４を有する均等化区画中での、温度Ｔ３から４００〜７００℃の温度Ｔ４への鋼板の任意に行われる均等化工程、
を含む、加熱区画、均熱区画、冷却区画、任意に均等化区画を備える完全ラジアントチューブ炉中での前記鋼板の再結晶焼鈍、並びに
Ｃ．亜鉛をベースとする又はアルミニウムをベースとする浴中での前記焼鈍された鋼板の溶融めっき、
を含む、方法に関する。
【００３４】
いかなる理論にも束縛されることを望まないが、本発明の方法は、特定の化学組成を有する鋼板の湿潤性及び被膜密着性の高度な改善を可能とするようである。実際に、ＪＰ２０１１１５３３６７に開示されている方法（図１）などの従来の方法とは反対に、及び図２に図示されているように、本発明者らは、加熱及び均熱区画が−１８℃及び＋８℃であるＤＰを有する同一の雰囲気を有し、このような雰囲気が０．１〜１５体積％のＨ２を含む完全ラジアントチューブ炉（ＲＴＦ）中で行われる本発明に従う再結晶焼鈍が特定の酸化物再分配を有する溶融めっき鋼板の作製を可能にして、高い湿潤性及び被膜密着性を可能にすることを見出した。とりわけ、ＭｎＯ、ＦｅＯ及びＭｎ２ＳｉＯ４を含む酸化物が、鋼板表面及び内部に、再結晶焼鈍の間に形成されて、高い湿潤性及び被膜密着性を可能にする。好ましくは、これらの外部酸化物は、鋼板表面に、小塊の形態で存在する。
【００３５】
上記特定の鋼板の再結晶焼鈍が本発明に従って行われなければ、とりわけ、加熱及び均熱区画が同じ雰囲気を有しなければ、及び露点が−１８℃より下であれば、ＭｎＯ、ＦｅＯ及びＭｎ２ＳｉＯ４などの酸化物を形成する危険性があり、このような酸化物は主に外部に又は外部のみにある。さらに、これらの酸化物は鋼板表面に厚い連続層を形成し、鋼板の湿潤性及び被膜密着性を著しく減少させる危険性がある。
【００３６】
さらに、加熱及び均熱区画が同じ雰囲気を有しなければ、及び露点が８℃より上であれば、外部酸化物ＭｎＯ及びＦｅＯ並びにＭｎ２ＳｉＯ４などの内部酸化物を形成する危険性がある。特に、ＭｎＯ及び主にＦｅＯが鋼板表面に連続層の形態で形成されて、鋼板の湿潤性及び被膜密着性を減少させる危険性がある。
【００３７】
鋼の化学組成に関して、炭素量は０．０５〜０．２０重量％である。炭素含量が０．０５％を下回ると、引張強度が不十分である危険性がある。さらに、鋼の微細組織が残留オーステナイトを含有すると、十分な伸びを達成するために必要であるその安定性を得ることができない。好ましい実施形態において、炭素含量は０．０５〜０．１５％の範囲にある。
【００３８】
マンガンは、高い引張強度を得ることに寄与する固溶体硬化元素である。このような効果は、Ｍｎ含量が重量で少なくとも１．５％であるときに得られる。しかしながら、３．０％を上回ると、Ｍｎ添加は、過度に著しい偏析帯を有する構造の形成に寄与することがあり、溶接機械的特性に悪影響を与え得る。好ましくは、マンガン含量は、これらの効果を達成するために１．５〜２．９％の範囲にある。これによって、鋼の工業的製造の困難さを増大させることなく、及び溶接中の焼入性を増大させることなく、満足できる機械的強度を得ることが可能になる。
【００３９】
機械的特性及び湿潤性の要求される組み合わせを達成するために、ケイ素は、０．１〜０．４５重量％、好ましくは０．１〜０．３０重量％、より好ましくは０．１〜０．２５重量％のＳｉで含まれなければならない。すなわち、ケイ素は、セメンタイト中でのその低い溶解性のために、及びこの元素がオーステナイト中での炭素の活性を増加させるという事実のために、板の冷間圧延後の焼鈍の間に炭化物析出を低減する。Ｓｉ量が０．４５％を上回ると、他の酸化物が鋼板表面に形成され、湿潤性及び被膜密着性を減少させるようである。
【００４０】
アルミニウムは、０．２０重量％以下、好ましくは０．１８重量％を下回らなければならない。残留オーステナイトの安定化に関して、アルミニウムは、ケイ素の影響と相対的に類似する影響を有する。しかしながら、重量で０．２０％より高いアルミニウム含量は、Ａｃ３温度、すなわち、焼鈍工程の間に、鋼中でオーステナイトに完全に変態する温度が上昇するため、工業プロセスをより高価にし得る。
【００４１】
クロムは、焼鈍サイクルの間に最高温度に保持した後の冷却工程の間、初析フェライトの形成を遅延させることを可能にし、より高い強度レベルを達成することを可能にする。このため、クロム含量は、費用の理由のために、及び過剰な硬化を防ぐために、０．１０〜０．６０重量％、好ましくは０．１０〜０．５０重量％である。
【００４２】
バナジウムも、本発明の文脈において、重要な役割を果たす。本発明において、Ｖの量は、０．００５％未満であり、好ましくは０．０００１≦Ｖ≦０．００５％である。好ましくは、Ｖは硬化及び強化を達成する析出物を形成する。
【００４３】
この鋼は、析出硬化を達成するＰ、Ｎｂ、Ｂ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｓ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎなどの元素を任意に含有し得る。
【００４４】
Ｐ及びＳは、製鋼から生じる残留元素と考えられる。Ｐは、０．０４重量％未満の量で存在することができる。Ｓは、０．０１重量％以下の量で存在することができる。
【００４５】
チタン及びニオブも、析出物を形成することによって硬化及び強化を達成するために任意に使用され得る元素である。しかしながら、Ｎｂ量が０．０５％を上回り、及び／又はＴｉ含量が０．０６より大きい場合、過剰な析出が靭性の低下を引き起こし得る危険性があり、これは避けなければならない。
【００４６】
この鋼は、０．００３％以下の量で、ホウ素も任意に含有し得る。粒界で偏析することによって、Ｂは粒界エネルギーを減少させ、このため、液体金属脆化に対する耐性を増加させるのに有益である。
【００４７】
モリブデン元素はオーステナイトの分解を遅らせるので、０．２％以下の量のモリブデンは、焼入性を増加させ、残留オーステナイトを安定化させるのに効率的である。
【００４８】
この鋼は、靭性を改善するために、０．１％以下の量で、任意にニッケルを含有し得る。
【００４９】
銅金属の析出によって鋼を硬化するために、銅は、０．１％以下の含量で存在することができる。
【００５０】
好ましくは、この鋼の化学組成はビスマスを含まない。実際に、いかなる理論に束縛されることを望むものではないが、鋼板がＢｉを含むと、湿潤性が減少し、したがって、被膜密着性が減少すると考えられる。
【００５１】
好ましくは、工程Ｂ．ｉ）及びＢ．ｉｉ）において、Ａ１は、１〜１０体積％のＨ２を含み、より好ましくは、Ａ１は、２〜８体積％のＨ２を含み、Ａ２はＡ１と同一である。
【００５２】
有利には、工程Ｂ．ｉ）及びＢ．ｉｉ）において、ＤＰ１は−１５〜＋５℃であり、より好ましくは、ＤＰ１は−１０〜＋５℃であり、ＤＰ２はＤＰ１と等しい。
【００５３】
好ましい実施形態において、工程Ｂ．ｉ）において、鋼板は、１℃／秒を上回る加熱速度、例えば、２〜５℃／秒で、周囲温度からＴ１まで加熱される。
【００５４】
好ましくは、工程Ｂ．ｉ）において、加熱は、１〜５００秒、有利には１〜３００秒の時間ｔ１の間、行われる。
【００５５】
有利には、工程Ｂ．ｉｉ）において、均熱は、１〜５００秒、有利には１〜３００秒の時間ｔ２の間、行われる。
【００５６】
好ましくは、工程Ｂ．ｉｉ）において、Ｔ２はＴ１と等しい。この場合には、工程Ｂ．ｉ）及びＢ．ｉｉ）において、Ｔ１及びＴ２は、７５０〜８５０℃であり、Ｔ２はＴ１と等しい。別の実施形態において、鋼板の化学組成及び微細組織に応じて、Ｔ２はＴ１を下回る又は上回ることが可能である。この場合には、工程Ｂ．ｉ）及びＢ．ｉｉ）において、Ｔ１及びＴ２は、互いに独立して、７５０〜８５０℃である。
【００５７】
好ましくは、工程Ｂ．ｉｉｉ）において、Ａ３は、１〜２０重量％のＨ２、より好ましくは、１〜１０重量％のＨ２を含む。
【００５８】
好ましくは、工程Ｂ．ｉｉｉ）において、ＤＰ３は−３５℃以下である。
【００５９】
好ましい実施形態において、工程Ｂ．ｉｉｉ）において、冷却は、１〜５０秒の時間ｔ３の間、行われる。
【００６０】
有利には、工程Ｂ．ｉｉｉ）において、冷却速度は、１０℃／秒を上回る、好ましくは、１５〜４０℃／秒である。
【００６１】
有利には、工程Ｂ．ｉｖ）において、Ａ４は、１〜２０重量％のＨ２、より好ましくは、１〜１０重量％のＨ２を含む。
【００６２】
好ましくは、工程Ｂ．ｉｖ）において、ＤＰ４は−３５℃以下である。
【００６３】
好ましい実施形態において、工程Ｂ．ｉｖ）において、均等化は、１〜１００秒、例えば、２０〜６０秒の時間ｔ４の間、行われる。
【００６４】
有利には、工程Ｂ．ｉｉｉ）及びＢ．ｉｖ）において、Ａ３はＡ４と同一であり、ＤＰ４はＤＰ３と等しい。
【００６５】
好ましくは、工程Ｂ．ｉｖ）において、Ｔ４はＴ３と等しい。この場合には、工程Ｂ．ｉｉｉ）及びＢ．ｉｖ）において、Ｔ３及びＴ４は、４００〜５５０℃又は５５０〜７００℃であり、Ｔ４はＴ３と等しい。別の実施形態において、鋼板の化学組成及び微細組織に応じて、Ｔ４はＴ３を下回る又は上回ることが可能である。この場合には、工程Ｂ．ｉｉｉ）及びＢ．ｉｖ）において、Ｔ３及びＴ４は、互いに独立して、４００〜５５０℃又は５５０〜７００℃である。
【００６６】
好ましくは、工程Ｂ．ｉ）〜Ｂ．ｉｖ）において、不活性気体は、Ｎ２、Ａｒ、Ｈｅ及びＸｅから選択される。
【００６７】
好ましくは、工程Ｃ）において、亜鉛をベースとする被膜は、０．０１〜８．０重量％のＡｌ、任意にＭｇの０．２〜８．０重量％、５．０％未満のＦｅを含み、残部はＺｎである。より好ましくは、亜鉛をベースとする被膜は、０．０１〜０．４０重量％のＡｌを含み、残部はＺｎである。この場合には、浴温度は、４００〜５５０℃、好ましくは、４１０〜４６０℃である。
【００６８】
別の好ましい実施形態において、アルミニウムをベースとする被膜は、１５％未満のＳｉ、５．０％未満のＦｅ，任意に０．１〜８．０％のＭｇ及び任意に０．１〜３０．０％のＺｎを含み、残部はＡｌである。この場合には、この浴の温度は５５０〜７００℃、好ましくは６００〜６８０℃である。
【００６９】
本発明は、本発明の方法から得られる亜鉛又はアルミニウムをベースとする被膜で被覆された溶融めっき鋼板であって、亜鉛又はアルミニウムをベースとする被膜の下の鋼表面にＦｅＯ、Ｍｎ２ＳｉＯ４及びＭｎＯを含む外部酸化物、並びに鋼板中にＦｅＯ、Ｍｎ２ＳｉＯ４及びＭｎＯを含む内部酸化物を含む溶融めっき鋼板にも関する。好ましくは、ＦｅＯ、Ｍｎ２ＳｉＯ４及びＭｎＯを含む外部酸化物は、鋼表面に、小塊の形態で存在する。
【００７０】
好ましくは、鋼の微細組織は、ベイナイト、マルテンサイト、フェライト及び任意にオーステナイトを含む。１つの好ましい実施形態において、鋼の微細組織は、１〜４５％のマルテンサイト、１〜６０％のベイナイトを含み、残部はオーステナイトである。別の好ましい実施形態において、鋼の微細組織は、１〜２５％のフレッシュマルテンサイト、１〜１０％のフェライト、３５〜９５％のマルテンサイト及び下部ベイナイト及び１０％のオーステナイト未満を含む。
【００７１】
好ましい実施形態において、鋼板の表面は脱炭されている。好ましくは、脱炭の深さは、表面鋼板から最大１００μｍであり、好ましくは最大８０μｍである。この場合には、いかなる理論に束縛されることも望むものではないが、鋼板中への炭素量の減少により、鋼板はＬＭＥに対してより優れた耐性を有すると考えられる。実際に、炭素は液体金属脆化ＬＭＥを極めて受けやすい元素であるようである。さらに、より優れた曲げ性及びより優れた圧潰挙動。
【００７２】
最後に、本発明は、自動車両の一部の製造のための、溶融めっき鋼板の使用に関する。
【００７３】
本発明はここで、情報のみのために実施された試験において説明される。試験は、限定するものではない。
【実施例】
【００７４】
本実施例では、重量百分率で以下の組成を有するＤＰ鋼を使用した。
【００７５】
【表１】
2021502481.tif 000003
【００７６】
ＤＰ鋼である全ての試験は、表１の条件にしたがって完全ＲＴＦ炉中で、周囲温度から焼鈍された。
【００７７】
次いで、全ての試験は、０．１１７重量％のアルミニウムを含有する亜鉛浴中で溶融めっきされた。
【００７８】
最後に、試験は、肉眼、走査型電子顕微鏡及びオージェ分光法によって分析された。湿潤性に関して、０は被膜が連続的に堆積されていることを意味し、１は被膜が連続的に堆積されていないことを意味する。被膜アスペクトに関して、０は被膜が表面欠陥を有しないことを意味し、１は無めっきなどの表面欠陥が被膜中に観察されることを意味する。結果を下表１に示す。
【００７９】
【表２】
2021502481.tif 000004
【００８０】
本発明による試験４〜７は、高い湿潤性を示し、したがって、被膜の高い被膜密着性及び表面アスペクト（ｓｕｒｆａｃｅ  ａｓｐｅｃｔ）は著しく良好であった。これらの試験についてはＦｅＯ、Ｍｎ２ＳｉＯ４及びＭｎＯ酸化物が、鋼表面に及び鋼板中に、小塊の形態で存在した。
【００８１】
試験８〜１０については、ＭｎＯ、ＦｅＯ及びＭｎ２ＳｉＯ４酸化物が鋼板表面に厚い連続層を形成し、鋼板の湿潤性及び被膜密着性を著しく減少させた。
【００８２】
試験１〜３については、外部酸化物ＭｎＯ及びＦｅＯが鋼表面に連続層の形態で存在し、鋼板の湿潤性及び被膜密着性を減少させた。Ｍｎ２ＳｉＯ４は、内部酸化物として存在した。
【図１】
2021502481.tif 000005
【図２】
2021502481.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】令和1年9月2日(2019.9.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
亜鉛又はアルミニウムをベースとする被膜で被覆された溶融めっき鋼板の製造方法であって、
Ａ．重量％で以下の化学組成： 
０．０５≦Ｃ≦０．２０％、
１．５≦Ｍｎ≦３．０％、
０．１０≦Ｓｉ≦０．４５％、
０．１０≦Ｃｒ≦０．６０％、
Ａｌ≦０．２０％、
Ｖ＜０．００５％
及び、純粋に任意に、
Ｐ＜０．０４％、
Ｎｂ≦０．０５％、
Ｂ≦０．００３％、
Ｍｏ≦０．２０％、
Ｎｉ≦０．１％、
Ｔｉ≦０．０６％、
Ｓ≦０．０１％、
Ｃｕ≦０．１％、
Ｃｏ≦０．１％、
Ｎ≦０．０１％
などの１つ以上の元素を有し、
前記組成の残部が鉄及び精錬から生じる不可避の不純物から作られる鋼板の提供、
Ｂ．以下のサブ工程：
ｉ．０．１〜１５体積％のＨ２とその露点ＤＰ１が−１８℃〜＋８℃である不活性気体とを含む雰囲気Ａ１を有する加熱区画中での、周囲温度から７００〜９００℃の温度Ｔ１への前記鋼板の加熱工程、
ｉｉ．ＤＰ１と等しい露点ＤＰ２を有する、Ａ１と同一の雰囲気Ａ２を有する均熱区画中での、Ｔ１から７００〜９００℃の温度Ｔ２への前記鋼板の均熱工程、
ｉｉｉ．１〜３０体積％のＨ２とその露点ＤＰ３が−３０℃以下である不活性気体とを含む雰囲気Ａ３を有する冷却区画中での、Ｔ２から４００〜７００℃のＴ３への鋼板の冷却工程、
ｉｖ．１〜３０体積％のＨ２とその露点ＤＰ４が−３０℃以下である不活性気体とを含む雰囲気Ａ４を有する均等化区画中での、温度Ｔ３から４００〜７００℃の温度Ｔ４への鋼板の任意に行われる均等化工程、
を含む、加熱区画、均熱区画、冷却区画、任意に均等化区画を備える完全ラジアントチューブ炉中での前記鋼板の再結晶焼鈍、並びに
Ｃ．亜鉛をベースとする又はアルミニウムをベースとする浴中での前記焼鈍された鋼板の溶融めっき、
を含む、方法。
【請求項２】
工程Ａ）において、鋼板が０．３０重量％未満のＳｉを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
工程Ａ）において、鋼板が０．０００１重量％超のＶを含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
工程Ｂ．ｉ）及びＢ．ｉｉ）において、Ａ１が１〜１０体積％のＨ２を含み、Ａ２がＡ１と同一である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
工程Ｂ．ｉ）及びＢ．ｉｉ）において、ＤＰ１が−１５℃〜＋５℃であり、ＤＰ２がＤＰ１と等しい、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
工程Ｂ．ｉｉ）において、Ｔ２がＴ１と等しい、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
工程Ｂ．ｉ）及びＢ．ｉｉ）において、Ｔ１及びＴ２が７５０〜８５０℃である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
工程Ｂ．ｉｉｉ）及び任意のサブステップＢ．ｉｖ）において、Ａ３がＡ４と同一であり、ＤＰ４がＤＰ３と等しい、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
任意のサブステップ工程Ｂ．ｉｖ）において、Ｔ４がＴ３と等しい、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
工程Ｂ．ｉ）〜Ｂ．ｉｉｉ）及び任意のサブステップＢ．ｉｖ）において、不活性気体が、Ｎ２、Ａｒ、Ｈｅ及びＸｅから選択される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
工程Ｃ）において、亜鉛をベースとする被膜が、０．０１〜８．０重量％のＡｌ、任意に０．２〜８．０重量％のＭｇ、５．０％未満のＦｅを含み、残部はＺｎである、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
アルミニウムをベースとする被膜が、１５％未満のＳｉ、５．０％未満のＦｅ，任意に０．１〜８．０％のＭｇ及び任意に０．１〜３０．０％のＺｎを含み、残部はＡｌである、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
鋼の化学組成がビスマスを含まない、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法から得られる亜鉛又はアルミニウムをベースとする被膜で被覆された溶融めっき鋼板であって、亜鉛又はアルミニウムをベースとする被膜の下の鋼表面にＦｅＯ、Ｍｎ２ＳｉＯ４及びＭｎＯを含む外部酸化物、並びに鋼板中にＦｅＯ、Ｍｎ２ＳｉＯ４及びＭｎＯを含む内部酸化物を含む溶融めっき鋼板。
【請求項１５】
外部酸化物が、鋼板表面における小塊の形態である、請求項１４に記載の溶融めっき鋼板。
【請求項１６】
鋼の微細組織が、ベイナイト、マルテンサイト、フェライト及び任意にオーステナイトを含む、請求項１４又は１５に記載の溶融めっき鋼板。
【請求項１７】
鋼板の表面が脱炭されている、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の溶融めっき鋼板。
【請求項１８】
自動車両の一部の製造のための、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の、又は請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法から得られる溶融めっき鋼板の使用。
【国際調査報告】
2021502481.tif 000007
2021502481.tif 000008
2021502481.tif 000009