ГАЛЬВАНИЗИРОВАННЫЙ ГОРЯЧИМ ПОГРУЖЕНИЕМ И ЛЕГИРОВАННЫЙ СТАЛЬНОЙ ЛИСТ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ
GALVANISED HOT DIPPING AND ALLOYED STEEL SHEET AND METHOD OF ITS MANUFACTURE

[ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ]
[0001] Настоящее изобретение относится к гальванизированному горячим погружением и легированному стальному листу, и к способу его изготовления. Более конкретно, настоящее изобретение относится к высокопрочному гальванизированному горячим погружением и легированному стальному листу, имеющему предел прочности при растяжении 590 МПа или более, включающему образованный горячим погружением и легированием слой гальванического покрытия, имеющий превосходные смачивающую способность плакирующего покрытия и адгезию плакирующего слоя, который может быть использован в качестве материала, применяемого в области автомобилестроения, в области бытовых приборов, и в области строительных материалов, и к способу его изготовления.
[УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ]
[0002] В материалах, используемых в отрасли автомобилестроения, в области бытовой техники и в области строительных материалов, применяют подвергнутый поверхностной обработке стальной лист, которому придана защита от коррозии. В частности, используют гальванизированный горячим погружением и легированный стальной лист, который может быть экономично изготовлен, и который имеет превосходные характеристики предотвращения коррозии.
[0003] Как правило, гальванизированный горячим погружением и легированный стальной лист изготавливают следующим способом с использованием установки для непрерывной горячей гальванизации погружением. Сначала сляб подвергают горячей прокатке, холодной прокатке, или термической обработке для получения тонкого стального листа. Тонкий стальной лист подвергают обезжириванию и/или декапированию в стадии предварительной обработки с целью очистки поверхности базового материала стального листа, или же, не проводя стадию предварительной обработки, нагревают в печи предварительного нагрева для выжигания масла с поверхности базового стального листа, затем подвергают нагреванию и рекристаллизационному отжигу. Атмосфера во время выполнения рекристаллизационного отжига представляет собой атмосферу для восстановления Fe, поскольку во время последующей плакирующей обработки оксиды железа (Fe) ухудшали бы смачивающую способность плакирующего слоя и базового стального листа, или адгезию плакирующего слоя и базового стального листа. После рекристаллизационного отжига, без контакта с воздухом, стальной лист непрерывно охлаждают до температуры, пригодной для плакирования в восстановительной для Fe атмосфере, и погружают в ванну для горячей гальванизации погружением, чтобы провести горячее погружное цинкование. После горячей гальванизации погружением количество налипшего плакирующего покрытия регулируют немедленным выполнением обдувания газообразным азотом. После этого выполняют нагрев, чтобы тем самым провести легирующую обработку и реакцию Fe-Zn, и этим путем на базовом стальном листе формируют образованный горячим погружением и легированием слой гальванического покрытия.
[0004] В недавние годы, в частности, в автомобильной отрасли, для достижения как функции защиты пассажиров во время столкновения, так и снижения веса с целью повышения эффективности использования топлива, расширилось применение высокопрочного стального листа, прочность которого сделана более высокой введением в базовый стальной лист элементов, которые являются относительно недорогими, таких как С, Si и Mn. Что касается прочности, то главным образом применяют стальной лист, имеющий предел прочности при растяжении 590 МПа или более.
[0005] Однако в высокопрочном гальванизированном горячим погружением и легированном стальном листе, содержащем Si и Mn, кремний (Si) и марганец (Mn) представляют собой элементы, которые могут окисляться более легко по сравнению с Fe, так что во время нагрева при рекристаллизационном отжиге в традиционной восстановительной для Fe атмосфере, Si и Mn на поверхности стального листа окисляются. Кроме того, Si и Mn, которые претерпевают термическую диффузию изнутри стального листа, окисляются на поверхности стального листа, в результате чего постепенно повышается концентрация оксидов кремния (Si) и марганца (Mn) на поверхности. Если оксиды Si и Mn концентрируются у поверхности, в процессе погружения стального листа в ванну для горячей гальванизации погружением был бы нарушен контакт между расплавленным цинком и базовым стальным листом, что приводило бы к снижению смачивающей способности плакирующего слоя и адгезии плакирующего слоя, составленного образованным горячим погружением и легированием цинковым слоем. Если смачивающая способность плакирующего слоя снижается, появляются дефекты непокрытия, и это приводит к дефектам внешнего вида и ухудшению защиты от коррозии. Если уменьшается адгезия плакирующего слоя, то, когда проводят формование под давлением, происходит отслаивание плакирующего слоя, и приводит к проблемам, включающим недостаточное предотвращение коррозии и дефекты внешнего вида в виде царапин при прессовании.
[0006] Кроме того, в высокопрочном гальванизированном горячим погружением и легированном стальном листе, содержащем углерод (С), когда С присутствует на границах зерен или в зернах базового стального листа при рекристаллизационном отжиге, существует такая проблема, что подавляется реакция между расплавленным цинком и стальным листом в процессе легирования Fe-Zn после погружения базового стального листа в ванну для горячей гальванизации погружением, и тем самым ухудшается адгезия плакирующего слоя. В дополнение, также возникает такая проблема, что включение углерода (С) в образованный горячей гальванизацией погружением и легированием слой покрытия после легирования снижает пластичность плакирующего слоя, так что легко происходит отслаивание плакирующего покрытия, когда выполняют формование под давлением.
[0007] Кроме того, в дополнение, пластичность высокопрочного гальванизированного горячим погружением и легированного стального листа ухудшается с повышением прочности базового стального листа, и наряду с этим, является высокой нагрузка на прессовое оборудование во время выполнения формования прессованием, так что возрастает напряжение сдвига, прилагаемое пресс-формой к плакирующему слою во время выполнения формования. Соответственно этому, существует такая проблема, что плакирующий слой легко отслаивается от поверхности раздела с базовым стальным листом, и это приводит к проблемам, включающим недостаточное предотвращение коррозии и дефекты внешнего вида от созданных прессованием царапин и тому подобных.
[0008] В качестве мер для разрешения проблем, связанных с концентрацией оксидов Si и Mn во время отжига, в прошлом были предложены разнообразные способы.
[0009] В качестве технологии, сосредоточенной на снижении концентрации оксидов Si и Mn, Патентный Документ 1 представляет способ, в котором выполняют отжиг в атмосфере, обеспечивающей окисление Si, таким образом, что толщина оксидной пленки на поверхности стального листа достигает величины от 400 до 10000Å (0,04-1 мкм), затем восстановление Fe в атмосфере печи, содержащей водород, и выполняют плакирование. Кроме того, Патентный Документ 2 представляет способ, включающий стадию, в которой проводят окисление Fe на поверхности стального листа, регулируя кислородный потенциал в восстановительной печи, чтобы тем самым восстанавливать Fe и проводить внутреннее окисление Si так, чтобы подавить концентрирование оксидов Si на поверхности, и затем выполняют плакирование. Однако в этих способах, если продолжительность восстановления является слишком длительной, на поверхности концентрируется Si, и если продолжительность восстановления является слишком кратковременной, на поверхности стального листа остается пленка из оксида Fe. Соответственно этому, существует проблема, которая проявляется в том, что смачивающая способность плакирующего слоя и адгезия плакирующего слоя достигаются в недостаточной степени. В дополнение, если в отжиговой печи на поверхности стального листа образуются оксиды железа (Fe), Fe-оксиды налипают на валки внутри печи, и по мере увеличения количества отложений возникает такая проблема, что происходит налипание на валках, приводящее к дефектам внешнего вида, таким как созданные прессованием царапины на стальном листе.
[0010] Патентный Документ 3 представляет способ, в котором подавляют концентрирование оксидов Si и Mn на поверхности повышением кислородного потенциала в атмосфере в отжиговой печи типа трубчатого радиационного нагревателя, и обеспечивают внутреннее окисление Si и Mn. Кроме того, Патентные Документы 4 и 5 представляют способы, в которых тщательно регулируют средства и условия повышения кислородного потенциала для подавления концентрирования на поверхности как оксидов Fe, так и оксидов Si и Mn, и затем проводят плакирование. Однако ни один из этих способов не является достаточным для подавления концентрирования оксидов Si и Mn. Кроме того, поскольку внутренние оксиды Si и Mn, образованные на поверхности базового стального листа, присутствуют вблизи поверхности внутри базового стального листа, существует такая проблема, что ухудшается пластичность базового стального листа, и формование прессованием не может быть выполнено. В дополнение, когда к плакирующему слою во время выполнения формования прессованием прилагается напряжение сдвига, существует такая проблема, что плакирующий слой отслаивается от области вблизи поверхности внутри базового стального листа, в которой присутствуют внутренние оксиды.
[0011] Патентный Документ 6 представляет способ, включающий стадию, в которой повышают концентрацию водорода в атмосфере при рекристаллизационном отжиге вплоть до восстановительной области, в которой Fe, Si и Mn не окисляются, и выполняют плакирование. Однако в этом способе, в дополнение к тому, что становится чрезмерно высокой стоимость водорода, имеет место такая проблема, что присутствие С на поверхности базового стального листа ухудшает адгезию плакирующего слоя, как было описано выше, и остаточные Si и Mn препятствуют реакции между плакирующим покрытием и базовым стальным листом, и образуют оксиды Si и Mn в результате взаимодействия с оксидами, плавающими на поверхности ванны во время погружения в плакирующую ванну, так что ухудшаются смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя.
[0012] Кроме того, в качестве способа снижения концентрации оксидов Si и Mn, Патентный Документ 7, который сосредоточен на стимулировании внутреннего окисления заблаговременно на стадии горячей прокатки, представляет способ регулирования кислородного потенциала в стадии горячей прокатки, чтобы вызвать внутреннее окисление Si, и с использованием полученного тонкого стального листа изготовить гальванизированный горячим погружением стальной лист на установке для непрерывной горячей гальванизации погружением. Однако в этом способе во время стадии холодной прокатки и другой прокатки слой внутреннего окисления также оказывается раскатанным совместно, так что толщина слоя внутреннего окисления становится меньшей, и оксиды Si оказываются сконцентрированными у поверхности в процессе рекристаллизационного отжига, так что возникает проблема того, что смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя улучшаются недостаточно. Кроме того, существует такая проблема, что оксиды Fe, которые образуются одновременно с внутренним окислением Si в стадии горячей прокатки, обусловливают налипание на валках.
[0013] Кроме того, способы, описанные в Патентных Документах 1-7, неудовлетворительны для разрешения проблемы адгезии плакирующего слоя, имеющей отношение к ухудшению пластичности, обусловленному повышением прочности гальванизированного горячим погружением и легированного стального листа.
[ДОКУМЕНТЫ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ]
[Патентный(-ные) Документ(-ты)]
[0014]
[Патентный Документ 1] JP S55-122865A
[Патентный Документ 2] JP 2001-323355А
[Патентный Документ 3] JP 2008-7842А
[Патентный Документ 4] JP 2001-279412А
[Патентный Документ 5] JP 2009-209397А
[Патентный Документ 6] JP 2010-126757А
[Патентный Документ 7] JP 2000-309847А
[СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ]
[ПРОБЛЕМА(-МЫ), РАЗРЕШАЕМАЯ(-МЫЕ) ИЗОБРЕТЕНИЕМ]
[0015] Настоящее изобретение представляет высокопрочный гальванизированный горячим погружением и легированный стальной лист, включающий образованный горячей гальванизацией погружением и легированием слой покрытия, имеющий превосходные смачивающую способность плакирующего покрытия и адгезию плакирующего слоя, на базовом стальном листе, содержащем С, Si и Mn, и способ его изготовления.
[СРЕДСТВА РАЗРЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ(-ЕМ)]
H2O
H2
H2O
H2
[0016] Для разрешения проблем авторы настоящего изобретения сосредоточились на факторах, влияющих на смачивающую способность плакирующего покрытия и адгезию плакирующего слоя, обусловленных содержанием ферритной структуры, содержанием неокисленного Fe, уровнями содержания оксидов Fe, Si и Mn, и содержанием С в стальном листе, которое имеет место непосредственно под поверхностью базового стального листа, в частности, между образованным горячим погружением и легированием слоем гальванического покрытия и базовым стальным листом в гальванизированном горячим погружением и легированном стальном листе. Кроме того, в качестве способа изготовления гальванизированного горячим погружением и легированного стального листа, авторы настоящего изобретения сосредоточились на регулировании, в установке для непрерывной горячей гальванизации погружением, включающей нагревательную печь и томильную печь, значения логарифма log (P/P) величины, полученной делением парциального давления P водяного пара на парциальное давление (P) водорода, атмосферы в каждой из нагревательной печи и томильной печи, и провели обстоятельные исследования. В результате авторы настоящего изобретения обнаружили, что может быть изготовлен высокопрочный гальванизированный горячим погружением и легированный стальной лист, имеющий превосходные смачивающую способность плакирующего покрытия и адгезию плакирующего слоя, и имеющий предел прочности при растяжении 590 МПа или более, и тем самым было выполнено настоящее изобретение.
[0017] То есть, сущность настоящего изобретения состоит в следующем.
[1] гальванизированный горячим погружением и легированный стальной лист, включающий базовый стальной лист,
причем базовый стальной лист имеет содержание, в мас. %,
С: большее или равное 0,05%, и меньшее или равное 0,50%,
Si: большее или равное 0,2%, и меньшее или равное 3,0%,
Mn: большее или равное 0,5%, и меньшее или равное 5,0%,
Al: большее или равное 0,001%, и меньшее или равное 1,0%,
Р: меньшее или равное 0,1%,
S: меньшее или равное 0,01%,
N: меньшее или равное 0,01%, и
остальное количество, включающее Fe и неизбежные загрязняющие примеси,
причем гальванизированный горячим погружением и легированный стальной лист снабжен образованным горячим погружением и легированием слоем гальванического покрытия слоем на поверхности базового стального листа, образованный горячим погружением и легированием слой покрытия имеет содержание, в мас. %, Fe: большее или равное 5%, и меньшее или равное 15%, и остальное количество, включающее Zn и неизбежные загрязняющие примеси, и имеет толщину, большую или равную 3 мкм, и меньшую или равную 30 мкм, и
причем гальванизированный горячим погружением и легированный стальной лист включает A-слой непосредственно под поверхностью базового стального листа, причем A-слой сформирован в базовом стальном листе и имеет толщину, большую или равную 2 мкм, и меньшую или равную 20 мкм, от поверхности базового стального листа,
причем А-слой имеет содержание ферритной структуры, большее или равное 50% по объему, в расчете на объем Α-слоя, и остальное количество, включающее неизбежные структуры, и имеет, в расчете на массу А-слоя, большее или равное 90 мас. % содержание неокисленного Fe, меньшее или равное 10 мас. % совокупное содержание оксидов Fe, Si, Mn, Ρ, S, и Al, и содержание С менее 0,05 мас. %.
[0018]
[2] Стальной лист согласно пункту [1],
причем базовый стальной лист дополнительно содержит один или более элементов, в мас. %, в количестве:
Cr: большем или равном 0,05%, и меньшем или равном 1,0%,
Ni: большем или равном 0,05%, и меньшем или равном 1,0%,
Cu: большем или равном 0,05%, и меньшем или равном 1,0%,
Nb: большем или равном 0,005%, и меньшем или равном 0,3%,
Ti: большем или равном 0,005%, и меньшем или равном 0,3%,
V: большем или равном 0,005%, и меньшем или равном 0,5%,
В: большем или равном 0,0001%, и меньшем или равном 0,01%,
Са: большем или равном 0,0005%, и меньшем или равном 0,04%,
Mg: большем или равном 0,0005%, и меньшем или равном 0,04%,
La: большем или равном 0,0005%, и меньшем или равном 0,04%,
Се: большем или равном 0,0005%, и меньшем или равном 0,04%,
и
Y: большем или равном 0,0005%, и меньшем или равном 0,04%.
[0019]
[3] Стальной лист согласно пункту [1] или [2],
причем образованный горячим погружением и легированием слой гальванического покрытия содержит количество, в мас. %, Al: большее или равное 0,02%, и меньшее или равное 1,0%.
[0020]
[4] Способ изготовления гальванизированного горячим погружением и легированного стального листа, включающего базовый стальной материал, причем базовый стальной материал имеет содержание, в мас. %:
С: большее или равное 0,05%, и меньшее или равное 0,50%,
Si: большее или равное 0,2%, и меньшее или равное 3,0%,
Mn: большее или равное 0,5%, и меньшее или равное 5,0%,
Al: большее или равное 0,001%, и меньшее или равное 1,0%,
Р: меньшее или равное 0,1%,
S: меньшее или равное 0,01%,
N: меньшее или равное 0,01%, и
остальное количество, включающее Fe и неизбежные загрязняющие примеси,
причем способ включает стадии, в которых:
выполняют литье, горячую прокатку, декапирование, и холодную прокатку, для получения тем самым базового стального материала;
подвергают базовый стальной материал обработке горячей гальванизацией погружением, с использованием установки для непрерывной горячей гальванизации погружением, оборудованной нагревательной печью и томильной печью, отжиговой обработке, в которой температуру базового стального материала повышают в пределах диапазона, более высокого или равного 500°С, и более низкого или равного 950°С, в нагревательной печи и томильной печи; и
подвергают базовый стальной материал обработке для легирования при температуре, более высокой или равной 440°С, и более низкой или равной 600°С,
причем отжиговую обработку выполняют в следующих условиях:
H2O
H2
H2O
H2
условия нагревательной печи: используют нагревательную печь типа трубчатого радиационного нагревателя, период времени, в течение которого температура базового стального материала составляет величину в диапазоне, более высоком или равном 500°С, и более низком или равном 950°С, составляет от 100 секунд до 1000 секунд, атмосфера нагревательной печи содержит водород, водяной пар, и азот, логарифм log (P/P) значения, полученного делением парциального давления (P) водяного пара на парциальное давление (P) водорода, является большим или равным -4,0, и меньшим или равным -2,0, и концентрация водорода является большей или равной 3% по объему, и меньшей или равной 30% по объему; и
H2O
H2
H2O
H2
условия томильной печи: период времени, в течение которого температура базового стального материала составляет величину в диапазоне, более высоком или равном 500°С, и более низком или равном 950°С, составляет от 100 секунд до 1000 секунд, атмосфера томильной печи содержит водород, водяной пар, и азот, логарифм log (P/P) значения, полученного делением парциального давления (P) водяного пара на парциальное давление (P) водорода, является большим или равным -8,0, и меньшим или равным -4,0, и концентрация водорода является большей или равной 3% по объему, и меньшей или равной 30% по объему.
[0021]
[5] Способ согласно пункту [4],
причем базовый стальной материал дополнительно содержит один или более элементов, в мас. %, в количестве:
Cr: большем или равном 0,05%, и меньшем или равном 1,0%,
Ni: большем или равном 0,05%, и меньшем или равном 1,0%,
Cu: большем или равном 0,05%, и меньшем или равном 1,0%,
Nb: большем или равном 0,005%, и меньшем или равном 0,3%,
Ti: большем или равном 0,005%, и меньшем или равном 0,3%,
V: большем или равном 0,005%, и меньшем или равном 0,5%,
В: большем или равном 0,0001%, и меньшем или равном 0,01%,
Са: большем или равном 0,0005%, и меньшем или равном 0,04%,
Mg: большем или равном 0,0005%, и меньшем или равном 0,04%,
La: большем или равном 0,0005%, и меньшем или равном 0,04%,
Се: большем или равном 0,0005%, и меньшем или равном 0,04%,
и
Y: большем или равном 0,0005%, и меньшем или равном 0,04%.
[ЭФФЕКТ(-ТЫ) ИЗОБРЕТЕНИЯ]
[0022] Согласно настоящему изобретению, представлен высокопрочный гальванизированный горячим погружением и легированный стальной лист, включающий образованный горячим погружением и легированием слой гальванического покрытия, имеющий превосходные смачивающую способность плакирующего покрытия и адгезию плакирующего слоя, на базовом стальном листе, содержащем С, Si, и Mn, и имеющий предел прочности при растяжении 590 МПа или более.
[КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖА(-ЖЕЙ)]
[0023]
[ФИГ. 1] ФИГ. 1 представляет график, показывающий взаимосвязь содержания Fe в образованном горячим погружением и легированием слое гальванического покрытия и толщины образованного горячим погружением и легированием слоя гальванического покрытия со смачивающей способностью плакирующего покрытия и адгезией плакирующего слоя, которая получена из результатов описываемых позже Примеров и Сравнительных Примеров настоящего изобретения.
H2O
H2
[ФИГ. 2] ФИГ. 2 представляет график, показывающий взаимосвязь величины log (P/P) нагревательной печи и содержания ферритной структуры в А-слое со смачивающей способностью плакирующего покрытия и адгезией плакирующего слоя, которая получена из результатов описываемых позже Примеров и Сравнительных Примеров настоящего изобретения.
H2O
H2
[ФИГ. 3] ФИГ. 3 представляет график, показывающий взаимосвязь величины log (P/P) томильной печи и содержания неокисленного Fe в A-слое со смачивающей способностью плакирующего покрытия и адгезией плакирующего слоя, которая получена из результатов описываемых позже Примеров и Сравнительных Примеров настоящего изобретения.
H2O
H2
[ФИГ. 4] ФИГ. 4 представляет график, показывающий взаимосвязь величины log (P/P) томильной печи и совокупного содержания оксидов Fe, Si, Mn, Ρ, S, и Al в A-слое со смачивающей способностью плакирующего покрытия и адгезией плакирующего слоя, которая получена из результатов описываемых позже Примеров и Сравнительных Примеров настоящего изобретения.
H2O
H2
[ФИГ. 5] ФИГ. 5 представляет график, показывающий взаимосвязь величины log (P/P) нагревательной печи и содержания С в А-слое со смачивающей способностью плакирующего покрытия и адгезией плакирующего слоя, которая получена из результатов описываемых позже Примеров и Сравнительных Примеров настоящего изобретения.
H2O
H2
[ФИГ. 6] ФИГ. 6 представляет график, показывающий взаимосвязь величины log (P/P) нагревательной печи и толщины А-слоя со смачивающей способностью плакирующего покрытия и адгезией плакирующего слоя, которая получена из результатов описываемых позже Примеров и Сравнительных Примеров настоящего изобретения.
[ФИГ. 7] ФИГ. 7 представляет график, показывающий взаимосвязь максимальной температуры листа в нагревательной печи и периода времени, в течение которого температура холоднокатаного стального листа находится в диапазоне, более высоком или равном 500°С, и более низком или равном 950°С, в нагревательной печи, со смачивающей способностью плакирующего покрытия и адгезией плакирующего слоя, которая получена из результатов описываемых позже Примеров и Сравнительных Примеров настоящего изобретения.
[ФИГ. 8] ФИГ. 8 представляет график, показывающий взаимосвязь максимальной температуры листа в томильной печи и периода времени, в течение которого температура холоднокатаного стального листа находится в диапазоне, более высоком или равном 500°С, и более низком или равном 950°С, в томильной печи, со смачивающей способностью плакирующего покрытия и адгезией плакирующего слоя, которая получена из результатов описываемых позже Примеров и Сравнительных Примеров настоящего изобретения.
H2O
H2
H2O
H2
[ФИГ. 9] ФИГ. 9 представляет график, показывающий взаимосвязь величины log (P/P) нагревательной печи и величины log (P/P) томильной печи со смачивающей способностью плакирующего покрытия и адгезией плакирующего слоя, которая получена из результатов описываемых позже Примеров и Сравнительных Примеров настоящего изобретения.
[ФИГ. 10] ФИГ. 10 представляет график, показывающий взаимосвязь концентрации водорода в нагревательной печи и концентрации водорода в томильной печи со смачивающей способностью плакирующего покрытия и адгезией плакирующего слоя, которая получена из результатов описываемых позже Примеров и Сравнительных Примеров настоящего изобретения.
[ФИГ. 11] ФИГ. 11 представляет график, показывающий взаимосвязь температуры легирования в отжиговой обработке и содержания Fe в образованном горячим погружением и легированием слое покрытия со смачивающей способностью плакирующего покрытия и адгезией плакирующего слоя, которая получена из результатов описываемых позже Примеров и Сравнительных Примеров настоящего изобретения.
[ВАРИАНТ(-ТЫ) ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ]
[0024] Далее настоящее изобретение будет описано подробно.
Прежде всего, допустим, что компоненты стали базового стального листа, включающего образованный горячей гальванизацией погружением и легированием слой гальванического покрытия согласно настоящему изобретению, являются такими, как нижеследующие, и, в дополнение, базовый стальной лист имеет предел прочности при растяжении 590 МПа или более. Следует отметить, что символ «%», используемый для компонентов стали, приведенных в нижеследующем описании, представляет «мас. %», если конкретно не оговорено иное.
[0025] С: углерод (С) представляет собой элемент, который повышает прочность базового стального листа. Однако, когда содержание составляет менее 0,05%, затруднительно достигнуть как предела прочности при растяжении 590 МПа или более, так и обрабатываемости. С другой стороны, когда содержание превышает 0,50%, затруднительно обеспечить свариваемость способом точечной сварки. По этой причине диапазон регулируют на значение, большее или равное 0,05%, и меньшее или равное 0,50%.
[0026] Si: кремний (Si) представляет собой упрочняющий элемент, и является эффективным для повышения прочности базового стального листа. Si может подавлять образование выделившейся фазы цементита. Когда содержание составляет менее 0,2%, проявление высокой степени упрочнения является слабым. С другой стороны, когда содержание превышает 3,0%, снижается обрабатываемость. Соответственно этому, содержание Si регулируют на диапазон, больший или равный 0,2%, и меньший или равный 3,0%.
[0027] Mn: марганец (Mn) представляет собой упрочняющий элемент, и является эффективным для повышения прочности базового стального листа. Однако, когда содержание составляет менее 0,5%, затруднительно получить предел прочности при растяжении 590 МПа или более. Напротив, когда содержание представляет собой большое количество, этим облегчается совместная ликвация с Ρ и S, и приводит к заметному ухудшению обрабатываемости, и тем самым верхний предел составляет 5,0%. Соответственно этому, содержание Mn регулируют на диапазон, больший или равный 0,5%, и меньший или равный 5,0%.
[0028] Al: алюминий (Al) стимулирует образование феррита, и улучшает пластичность. Al также может действовать в качестве раскисляющего материала. Его эффекты недостаточны, когда содержание составляет менее 0,001%. С другой стороны, чрезмерное добавление увеличивает число крупнозернистых включений на основе Al, которые могут вызывать ухудшение пригодности к расширению отверстий, а также поверхностные дефекты. Соответственно этому, содержание Al регулируют на значение, большее или равное 0,001%, и меньшее или равное 1,0%.
[0029] Р: фосфор (Р) проявляет тенденцию к ликвации в центральной части толщины стального листа, и приводит к тому, что зона сварки становится хрупкой. Когда содержание превышает 0,1%, становится существенным охрупчивание зоны сварки, так что надлежащий диапазон регулируют на значение, меньшее или равное 0,1%. То есть, фосфор (Р) рассматривают как загрязняющую примесь, и ограничивают количеством, меньшим или равным 0,1%. Значение нижнего предела Ρ не является конкретно определенным, но когда нижний предел составляет менее 0,0001%, это является неблагоприятным из экономических соображений, так что это значение предпочтительно устанавливают на величину нижнего предела.
[0030] S: сера (S) оказывает вредное влияние на свариваемость и на технологичность во время литья и горячей прокатки. По этой причине значение верхнего предела является меньшим или равным 0,01%. То есть, серу (S) рассматривают как загрязняющую примесь, и ограничивают количеством, меньшим или равным 0,01%. Значение нижнего предела S не является конкретно определенным, но когда нижний предел составляет менее 0,0001%, это является экономически неблагоприятным, так что это значение предпочтительно устанавливают на величину нижнего предела. Поскольку S соединяется с Mn с образованием крупнозернистого MnS, который ухудшает изгибаемость и пригодность к расширению отверстий, предпочтительно, чтобы содержание S было снижено настолько, насколько это возможно.
[0031] N: азот (N) формирует крупнозернистые нитриды и вызывает ухудшение изгибаемости и пригодности к расширению отверстий, так что добавляемое количество необходимо ограничивать. Это обусловлено тем, что, когда содержание N превышает 0,01%, становится заметной вышеуказанная тенденция, так что N рассматривается как загрязняющая примесь, и содержание N устанавливают в диапазоне, меньшем или равном 0,01%. Эффект настоящего изобретения проявляется без конкретного ограничения нижнего предела, но когда содержание N составляет менее 0,0005%, резко возрастает стоимость изготовления, так что это значение по существу представляет собой нижний предел.
[0032] Базовый стальной лист согласно настоящему изобретению может дополнительно включать, при необходимости, один или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Cr, Ni, Cu, Nb, Ti, V, В, Ca, Mg, La, Ce, и Y.
[0033] Cr: хром (Cr) представляет собой упрочняющий элемент, и важен для улучшения прокаливаемости. Однако, когда содержание составляет менее 0,05%, эти эффекты не могут быть получены, так что, в случае включения Cr, значение нижнего предела устанавливают на 0,05%. Напротив, когда содержание превышает 1,0%, это оказывает вредное влияние на технологичность во время изготовления и горячей прокатки, так что значение верхнего предела регулируют на 1,0%.
[0034] Ni: никель (Ni) представляет собой упрочняющий элемент, и важен для улучшения прокаливаемости. Однако, когда содержание составляет менее 0,05%, эти эффекты не могут быть получены, так что, в случае добавления Ni, значение нижнего предела устанавливают на 0,05%. Напротив, когда содержание превышает 1,0%, это оказывает вредное влияние на технологичность во время изготовления и горячей прокатки, так что значение верхнего предела регулируют на 1,0%.
[0035] Cu: медь (Cu) представляет собой упрочняющий элемент, и важна для улучшения прокаливаемости. Однако, когда содержание составляет менее 0,05%, эти эффекты не могут быть получены, так что, в случае включения Cu, значение нижнего предела регулируют на 0,05%. Напротив, когда содержание превышает 1,0%, это оказывает вредное влияние на технологичность во время изготовления и горячей прокатки, так что значение верхнего предела регулируют на 1,0%.
[0036] Nb: ниобий (Nb) представляет собой упрочняющий элемент. Он способствует повышению прочности базового стального листа в результате дисперсионного упрочнения, упрочнения вследствие измельчения зерен в результате подавления роста кристаллических зерен феррита, и дислокационного упрочнения в результате подавления рекристаллизации. Когда добавляемое количество составляет менее 0,005%, эти эффекты не могут быть получены, так что, в случае введения Nb, значение нижнего предела регулируют на 0,005%. Когда содержание превышает 0,3%, возрастает образование выделившихся фаз карбонитридов, и проявляется склонность к ухудшению формуемости, так что верхний предел устанавливают на 0,3%.
[0037] Ti: титан (Ti) представляет собой упрочняющий элемент. Он способствует повышению прочности базового стального листа в результате дисперсионного упрочнения, упрочнения вследствие измельчения зерен в результате подавления роста кристаллических зерен феррита, и дислокационного упрочнения в результате подавления рекристаллизации. Когда добавляемое количество составляет менее 0,005%, эти эффекты не могут быть получены, так что, в случае введения Ti, значение нижнего предела регулируют на 0,005%. Когда содержание превышает 0,3%, возрастает образование выделившихся фаз карбонитридов, и проявляется склонность к ухудшению формуемости, так что верхний предел устанавливают на 0,3%.
[0038] V: ванадий (V) представляет собой упрочняющий элемент. Он способствует повышению прочности базового стального листа в результате дисперсионного упрочнения, упрочнения вследствие измельчения зерен в результате подавления роста кристаллических зерен феррита, и дислокационного упрочнения в результате подавления рекристаллизации. Когда добавляемое количество составляет менее 0,005%, эти эффекты не могут быть получены, так что, в случае добавления V, значение нижнего предела регулируют на 0,005%. Когда содержание превышает 0,5%, возрастает образование выделившихся фаз карбонитридов, и проявляется склонность к ухудшению формуемости, так что верхний предел устанавливают на 0,5%.
[0039] В: бор (В) эффективен для зернограничного упрочнения и упрочнения стали при добавлении в количестве, большем или равном 0,0001%, но когда добавляемое количество его превышает 0,01%, не только становится насыщенным эффект от добавления, но и снижается технологичность во время горячей прокатки, так что верхний предел его регулируют на 0,01%.
[0040] Каждый из Са, Mg, La, Се, и Y может быть введен в количестве, большем или равном 0,0005%, и меньшем или равном 0,04%. Са, Mg, La, Се, и Y представляют собой элементы, используемые для раскисления, и предпочтительно, чтобы содержание каждого из этих элементов было большим или равным 0,0005%. Однако, когда содержание превышает 0,04%, это может вызывать ухудшение формуемости. Соответственно этому, содержание каждого из элементов устанавливают на значение, большее или равное 0,0005%, и меньшее или равное 0,04%.
[0041] Следует отметить, что в настоящем изобретении La, Се, и Y, как правило, добавляют в виде мишметалла, который, в дополнение к La и Се, также может содержать другие элементы ряда лантаноидов в комбинации. Эффекты настоящего изобретения проявляются, даже когда иные элементы ряда лантаноидов, нежели La и Се, содержатся в виде неизбежных примесей. Однако эффекты настоящего изобретения проявляются, даже когда добавлены такие металлы, как La и Се.
[0042] Далее будет описан образованный горячим погружением и легированием слой гальванического покрытия согласно настоящему изобретению.
[0043] Образованный горячим погружением и легированием слой согласно настоящему изобретению формируют на поверхности базового стального листа, который представляет собой подложку, для обеспечения защиты от коррозии. Соответственно этому, в настоящем изобретении снижение адгезии плакирующего слоя или смачивающей способности плакирующего покрытия является неблагоприятной проблемой из соображений обеспечения коррозионной защиты.
[0044] Как показано в ФИГ. 1, образованный горячим погружением и легированием слой гальванического покрытия включает, в мас. %, большее или равное 5% и меньшее или равное 15% количество Fe, причем остальное количество включает Zn и неизбежные загрязняющие примеси.
13
1
7
1
5
21
3
10
[0045] Когда содержание Fe составляет менее 5%, количество фазы Fe-Zn-сплава, сформированной в плакирующем слое, является малым, и предотвращение коррозии становится недостаточным. В дополнение, поскольку снижается способность к скольжению поверхности плакирующего слоя, во время выполнения формования прессованием происходит разрыв базового стального листа или отслоение плакирующего слоя, и поэтому ухудшается адгезия плакирующего слоя. Когда содержание Fe превышает 15%, в фазе Fe-Zn-сплава, сформированной в плакирующем слое, образуется имеющая большую толщину Г-фаза или Г1-фаза, которая имеет плохую пластичность. В результате этого на поверхности раздела между плакирующим слоем и подложкой из стального листа плакирующий слой отслаивается во время выполнения формования прессованием, и ухудшается защита от коррозии. Следует отметить, что используемая здесь фаза Fe-Zn-сплава, представляет все из следующего: ζ-фазу (FeZn), δ-фазу (FeZn), Г-фазу (FeZn), и Г-фазу (FeZn).
[0046] Кроме того, в настоящем изобретении в плакирующий слой при необходимости может быть дополнительно введен Al. При введении в плакирующий слой Al в количестве, большем или равном 0,02%, и меньшем или равном 1,0%, могут быть еще больше усилены смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя.
[0047] Метод анализа содержания Fe в расчете на плакирующий слой включает, например, стадии, в которых: из гальванизированного горячим погружением и легированного стального листа вырезают образец с площадью 30 мм × 30 мм; погружают вырезанный образец в 5%-ный водный раствор соляной кислоты, содержащий 0,02% по объему ингибитора (ΙΒΙΤ 700А производства фирмы Asahi Chemical Co., Ltd.); растворяют только образованный горячим погружением и легированием слой гальванического покрытия; измеряют количество Fe, количество Zn, и количество Al в растворе методом ICP (плазменным ионно-эмиссионным анализатором); и проводят расчет делением количества Fe на количество Fe+ количество Zn+ количество Al, и умножением результата на 100. В настоящем изобретении содержание Fe представляет усредненную величину из значений, определенных на пяти образцах, которые вырезаны из положений, которые отдалены друг от друга на 100 мм или более.
[0048] Как показано в ФИГ. 1, образованный горячим погружением и легированием слой гальванического покрытия имеет толщину,  или равную 3 мкм, и меньшую или равную 30 мкм.
[0049] Образованный горячим погружением и легированием слой гальванического покрытия, имеющий толщину менее 3 мкм, является недостаточным для предотвращения коррозии. В дополнение, становится затруднительным формирование равномерного плакирующего слоя на базовом стальном листе, что может вызывать, например, непокрытие, и тем самым ухудшается смачивающая способность плакирующего покрытия. Образованный горячим погружением и легированием слой гальванического покрытия, имеющий превышающую 30 мкм толщину, неэкономичен, поскольку насыщается эффект усиления коррозионной защиты плакирующим слоем. В дополнение, повышается остаточное напряжение внутри плакирующего слоя, и ухудшается адгезия плакирующего слоя, например, плакирующий слой может отслаиваться во время выполнения формования под давлением.
[0050] Что касается метода измерения толщины образованного горячим погружением и легированием слоя гальванического покрытия, существуют разнообразные методы, включающие метод микроскопического исследования поперечного сечения (Японский промышленный стандарт JIS Н 8501). Этот метод предусматривает стадии, в которых поперечное сечение образца заключают в оболочку из смолы, отполировывают его, затем при необходимости выполняют травление коррозионно-агрессивным раствором, и обследуют отполированную поверхность с помощью оптического микроскопа, микроскопа типа сканирующего электронного прибора (SEM), электронно-зондового микроанализатора (ЕРМА), и тому подобного, и определяют толщину. В настоящем изобретении образец заливают в смолу Technovit 4002 (производства фирмы Maruto Instrument Co., Ltd.), и отполировывают абразивной бумагой в порядке зернистости №240, №320, №400, №600, №800, и №1000 (стандарт JIS R 6001), затем отполированную поверхность анализируют методом ΕΡΜΑ от поверхности плакирующего слоя до подложки из стального листа анализом профиля линий. Затем толщину, при которой Zn уже больше не детектируется, находят в положениях на 10 местах, которые отдалены друг от друга на 1 мм или более, найденные значения усредняют, и полученное значение определяют как толщину образованного горячим погружением и легированием слоя гальванического покрытия.
[0051] Далее будет описан А-слой, который является важным в настоящем изобретении.
[0052] гальванизированный горячим погружением и легированный стальной лист согласно настоящему изобретению включает следующий A-слой непосредственно под поверхностью базового стального листа, причем A-слой сформирован в базовом стальном листе и имеет толщину, большую или равную 2 мкм, и меньшую или равную 20 мкм, от поверхности базового стального листа.
А-слой: включающий ферритную структуру в количестве, большем или равном 50% по объему, в расчете на объем Α-слоя, и остальное количество, включающее неизбежные структуры, и содержащий, в расчете на массу Α-слоя, неокисленное Fe в количестве, большем или равном 90 мас. %, имеющий меньшее или равное 10 мас. % совокупное содержание оксидов Fe, Si, Mn, Ρ, S, и Al, и менее 0,05 мас. % С.
[0053] A-слой согласно настоящему изобретению определяют следующим методом измерения. Поскольку количество оксидов Fe, Si, Mn, Ρ, S, и Al снижено, A-слой главным образом состоит из ферритной структуры, обедненной углеродом (С) и имеющей превосходную пластичность, который отличается от слоя, включающего внутренние оксиды Si и Mn, или окисленные извне Si и Mn, описанные в Патентных Документах или тому подобных. Кроме того, A-слой представляет собой слой, главным образом составленный неокисленным Fe, имеющим высокую реакционную способность по отношению к цинку, и точно регулируемый для улучшения смачивающей способности плакирующего покрытия и адгезии плакирующего слоя. гальванизированный горячим погружением и легированием стальной лист, включающий А-слой согласно настоящему изобретению, содержащий С, Si, Mn, и тому подобные, имеет высокую прочность на уровне 590 МПа или более, и проявляет превосходные смачивающую способность плакирующего покрытия и адгезию плакирующего слоя.
[0054] Как показано в ФИГ. 2, необходимо, чтобы ферритная структура содержалась в количестве, большем или равном 50% по объему, в расчете на объем Α-слоя, для получения превосходной адгезии плакирующего слоя. Феррит представляет собой структуру, имеющую превосходную пластичность.
[0055] Как было описано выше, в гальванизированном горячим погружением и легированном стальном листе пластичность ухудшается с увеличением прочности, и наряду с этим, является высокой нагрузка на прессовое оборудование во время выполнения формования прессованием, так что возрастает напряжение сдвига, прилагаемое пресс-формой к плакирующему слою во время выполнения формования. Соответственно этому, плакирующий слой легко отслаивается от поверхности раздела с базовым стальным листом, и это приводит к недостаточному предотвращению коррозии и дефектам внешнего вида от созданных прессованием царапин и тому подобных, которые могут создавать проблему, касающуюся ухудшения адгезии плакирующего слоя. Однако в настоящем изобретении, поскольку А-слой непосредственно ниже плакирующего слоя включает ферритную структуру и имеет превосходную пластичность, эта проблема разрешена. Если в A-слое содержатся менее 50% по объему ферритной структуры, улучшение адгезии плакирующего слоя является недостаточным. Предпочтительно, чтобы A-слой включал ферритную структуру в количестве, большем или равном 55% по объему. Ферритная фаза может включать форму игольчатого феррита, в дополнение к полигональному ферриту.
[0056] Неизбежные структуры, входящие в состав остального количества, представлены бейнитом, мартенситом, остаточным аустенитом, и перлитом.
[0057] Следует отметить, что каждая фаза таких структур, как феррит, мартенсит, бейнит, аустенит, перлит, и остаточные структуры, могут быть идентифицированы, и их положения и доля площади могут быть наблюдаемыми и количественно измеренными с использованием оптического микроскопа, имеющего 1000-кратное увеличение, и сканирующего и просвечивающего электронного микроскопа, имеющего увеличение от 1000-кратного до 100000-кратного, после того, как поперечное сечение стального листа по направлению прокатки, или поперечное сечение по направлению под прямым углом к направлению прокатки, протравливают с использованием реагента «Nital», и реагентом, как раскрытым в патентном документе JP 59-219473А. В Примерах доля площади ферритной структуры может быть получена обследованием 20 или более полей зрения и применением метода подсчета точек или анализом изображений до глубины 2 мкм от места непосредственно ниже поверхности базового стального листа. Затем определяют среднее значение как содержание в расчете на объем.
[0058] Кроме того, необходимо, чтобы A-слой включал, в расчете на массу Α-слоя, неокисленное Fe в количестве, большем или равном 90 мас. %, меньшее или равное 10 мас. % совокупное содержание оксидов Fe, Si, Mn, Ρ, S, и Al, и менее 0,05 мас. % С, для получения превосходных смачивающей способности плакирующего покрытия и адгезии плакирующего слоя.
2
3
3
4
2
2
3
3
4
2
2
5
2
3
2
3
2
4
3
2
4
3
2
3
2
3
[0059] Как было описано выше, в высокопрочном гальванизированном горячим погружением и легированном стальном листе, включающем Si и Mn, кремний (Si) и марганец (Mn) представляют собой элементы, которые могут окисляться более легко по сравнению с Fe, так что во время нагрева при рекристаллизационном отжиге в традиционной восстановительной для Fe атмосфере Si и Mn на поверхности базового стального листа окисляются. Кроме того, Si и Mn, которые претерпевают термическую диффузию изнутри стального листа, окисляются на поверхности стального листа, в результате чего постепенно повышается концентрация оксидов кремния (Si) и марганца (Mn) на поверхности. Если оксиды Si и Mn концентрируются у поверхности, в процессе погружения базового стального листа в ванну для горячей гальванизации погружением контакт между расплавленным цинком и базовым стальным листом был бы нарушен, что создавало бы проблему снижения смачивающей способности плакирующего слоя и адгезии плакирующего слоя в образованном горячим погружением и легированием слое гальванического покрытия. В дополнение, как было описано выше, внутренние оксиды Si и Mn, описанные в Патентных Документах, также присутствуют вблизи поверхности изнутри базового стального листа. Соответственно этому, существует такая проблема, что ухудшаются пластичность и изгибаемость базового стального листа, и формование прессованием не может быть выполнено. Кроме того, когда во время выполнения формования прессованием к плакирующему слою прилагается напряжение сдвига, существует проблема, имеющая отношение к адгезии плакирующего слоя, в том, что плакирующий слой отслаивается от положения вблизи поверхности внутри базового стального листа, в котором присутствуют внутренние оксиды. Однако в настоящем изобретении A-слой непосредственно под плакирующим слоем главным образом состоит из Fe, и содержание оксидов Fe, Si, Mn, Ρ, S, и Al снижено, так что эти проблемы разрешены. Обсуждаемые здесь оксиды могут быть любыми из внутренних оксидов, или внешних оксидов, которые концентрируются на поверхности базового стального листа. Примеры оксидов включают FeO, FeO, FeO, MnO, MnO, MnO, MnO, SiO, PO, AlO, SO, как простые оксиды, и соответствующие нестехиометрические композиции простых оксидов, или FeSiO, FeSiO, MnSiO, MnSiO, AlMnO, FePO, MnPO, как сложные оксиды, и соответственные нестехиометрические композиции сложных оксидов.
[0060] Из описанных выше соображений, как показано в ФИГ. 3, улучшение смачивающей способности плакирующего покрытия и адгезии плакирующего слоя является недостаточным, когда содержание неокисленного Fe в A-слое составляет менее 90%. Содержание Fe предпочтительно является большим или равным 92%. Кроме того, как показано в ФИГ. 4, когда совокупное содержание оксидов Fe, Si, Mn, Ρ, S, и Al превышает 10%, улучшение смачивающей способности плакирующего покрытия и адгезии плакирующего слоя является недостаточным. Совокупное содержание оксидов Fe, Si, Mn, Ρ, S, и Al предпочтительно является меньшим или равным 8%.
[0061] Содержание неокисленного Fe в A-слое определяют, например, следующим образом. гальванизированный горячим погружением и легированный стальной лист анализируют по направлению глубины с использованием рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии с ионной пушкой (XPS, прибор PHI5800 производства фирмы Ulvac Phi, Inc.), и содержание от глубины, на которой Zn уже больше не удается детектировать, до глубины еще на 2 мкм дальше, которое выражается в спектре нуль-валентного Fe, усредняют по глубине. Таким же образом определяют совокупное содержание оксидов Fe, Si, Mn, Ρ, S, и Al, нахождением соответствующих уровней содержания Fe, Si, Mn, Ρ, S, и Al от глубины, на которой Zn уже больше не удается детектировать, до глубины еще на 2 мкм дальше, которые проявляются в спектрах Fe, Si, Mn, Ρ, S, и Al, валентности которых не являются нулевыми, добавляют уровни содержания, и затем усредняют содержание по глубине. Однако метод измерения не является конкретно ограниченным, и уровни содержания могут быть определены при необходимости с использованием таких аналитических средств, как анализ по направлению глубины с использованием спектрометрии тлеющего разряда (GDS), масс-спектрометрия вторичных ионов (SIMS), и время-пролетная масс-спектрометрия вторичных ионов (TOF-SIMS), и анализ поперечного сечения с использованием просвечивающего электронного микроскопа (ТЕМ) и электронно-зондового микроанализатора (ΕΡΜΑ).
[0062] Кроме того, как было описано выше, в высокопрочном гальванизированном горячим погружением и легированном стальном листе, содержащем С, когда С присутствует на границах зерен или в зернах базового стального листа при рекристаллизационном отжиге, существует такая проблема, что подавляется взаимодействие между расплавленным цинком и базовым стальным листом в процессе реакции Fe-Zn при легировании после погружения базового стального листа в ванну для горячей гальванизации погружением, и тем самым ухудшается адгезия плакирующего слоя. В дополнение, также возникает такая проблема, что включение углерода (С) в образованный горячим погружением и легированием слой гальванического покрытия после реакции легирования снижает пластичность плакирующего слоя, так что легко происходит отслаивание плакирующего слоя, когда выполняют формование прессованием. Однако в настоящем изобретении содержание С в А-слое непосредственно под плакирующим слоем в высшей степени снижено, и эти проблемы разрешены. По описанным выше причинам, как показано в ФИГ. 5, улучшение адгезии плакирующего слоя является недостаточным, когда содержание С в А-слое является большим или равным 0,05%. Содержание С в A-слое составляет менее 0,05%, и предпочтительно меньшим или равным 0,03%.
[0063] Содержание С в A-слое определяют, например, следующим образом. гальванизированный горячим погружением и легированный стальной лист анализируют по направлению глубины с использованием GDS (прибор GDA750 производства фирмы Rigaku Corporation), и содержание от глубины, на которой Zn уже больше не удается обнаруживать, до глубины еще на 2 мкм дальше, усредняют по глубине. Однако метод измерения не является конкретно лимитированным, и уровни содержания могут быть определены с использованием таких аналитических средств, как анализ по направлению глубины с использованием XPS, SIMS, и TOF-SIMS, и анализ поперечного сечения с использованием ТЕМ и ΕΡΜΑ.
[0064] Как показано в ФИГ. 6, необходимо, чтобы A-слой имел толщину, большую или равную 2 мкм, и меньшую или равную 20 мкм, для достижения превосходных смачивающей способности плакирующего покрытия и адгезии плакирующего слоя. Улучшение смачивающей способности плакирующего покрытия и адгезии плакирующего слоя является недостаточным, когда толщина составляет менее 2 мкм, и прочность базового стального листа ухудшается, когда толщина превышает 20 мкм. Толщина Α-слоя предпочтительно является большей или равной 2 мкм, и меньшей или равной 15 мкм.
[0065] Толщину А-слоя определяют следующим образом. То есть, содержание вышеупомянутой ферритной структуры в % по объему измеряют от положения непосредственно под поверхностью базового стального листа, и глубину, на которой ферритная структура составляет менее 50% по объему (глубина от положения непосредственно под поверхностью базового стального листа), представляют как D1. Обозначение D2 представляет, когда стальной лист анализируют по направлению глубины с использованием XPS, глубину от глубины, на которой Zn уже больше не удается детектировать, до глубины, на которой содержание Fe составляет менее 90%, по определению вышеупомянутым методом. D3 представляет глубину, которую определяют одновременно с D2 с использованием XPS, от глубины, на которой Zn уже больше не удается детектировать, до глубины, на которой совокупное содержание Fe, Si, Mn, Ρ, S, и Al, в спектрах Fe, Si, Mn, Ρ, S, и Al, валентности которых не являются нулевыми, по определению вышеупомянутым методом, превышает 10%. D4 представляет, когда стальной лист анализируют по направлению глубины с использованием GDS, глубину от глубины, на которой Zn уже больше не удается детектировать, до глубины, на которой содержание С, определенное вышеупомянутым методом, является большим или равным 0,05%. Затем из средних значений от D1(AVE) до D4(AVE), полученных измерением в пяти точках каждого из D1 до D4 в положениях, которые отдалены друг от друга на расстояние, большее или равное 20 мм, и меньшее или равное 50 мм, наименьшее значение используют в качестве толщины Α-слоя. Определенный таким образом A-слой представляет собой слой, главным образом состоящий из ферритной структуры, содержащий Fe в качестве основного компонента, в котором снижено содержание оксидов Fe, Si, Mn, Ρ, S, и Al, которые представляют собой внешние оксиды или внутренние оксиды, и также имеет сниженное содержание С. Пока A-слой имеет толщину в пределах диапазона согласно настоящему изобретению, A-слой обеспечивает превосходные смачивающую способность плакирующего покрытия и адгезию плакирующего слоя.
[0066] Далее будет описан способ изготовления гальванизированного горячим погружением и легированного стального листа согласно настоящему изобретению.
[0067] Способ изготовления включает стадии, в которых стальной материал, содержащий приведенные компоненты, подвергают литью, горячей прокатке, декапированию и холодной прокатке, для получения тем самым холоднокатаного стального листа (базового стального листа), подвергают холоднокатаный стальной лист отжиговой обработке в установке для непрерывной горячей гальванизации погружением, оборудованной нагревательной печью и томильной печью, и затем выполняют обработку с горячей гальванизацией погружением и обработку для легирования. В нагревательной печи и томильной печи, в которых выполняют отжиговую обработку, холоднокатаный стальной лист, температура которого находится в диапазоне, более высоком или равном 500°С, и более низком или равном 950°С, когда находится в печах, пропускают в следующих условиях, и после этого холоднокатаный стальной лист подвергают обработке с горячей гальванизацией погружением, и затем подвергают отжиговой обработке при температуре нагрева для легирования, более высокой или равной 440°С, и более низкой или равной 600°С. Эти условия являются важными для изготовления гальванизированного горячим погружением и легированного стального листа, имеющего превосходные смачивающую способность плакирующего покрытия и адгезию плакирующего слоя согласно настоящему изобретению.
H2O
H2
H2O
H2
Условия нагревательной печи: применяют нагревательную печь типа трубчатого радиационного нагревателя, период времени, в течение которого температура базового стального материала составляет величину в диапазоне, более высоком или равном 500°С, и более низком или равном 950°С, составляет от 100 секунд до 1000 секунд, атмосфера нагревательной печи содержит водород, водяной пар, и азот, логарифм log (P/P) значения, полученного делением парциального давления (P) водяного пара на парциальное давление (P) водорода, является большим или равным -4,0, и меньшим или равным -2,0, и концентрация водорода является большей или равной 3% по объему, и меньшей или равной 30% по объему.
H2O
H2
H2O
H2
Условия томильной печи: период времени, в течение которого температура базового стального материала составляет величину в диапазоне, более высоком или равном 500°С, и более низком или равном 950°С, составляет от 100 секунд до 1000 секунд, атмосфера томильной печи содержит водород, водяной пар, и азот, логарифм log (P/P) значения, полученного делением парциального давления (P) водяного пара на парциальное давление (P) водорода, является большим или равным -8,0, и меньшим или равным -4,0, и концентрация водорода является большей или равной 3% по объему, и меньшей или равной 30% по объему.
[0068] В способе изготовления согласно настоящему изобретению, отжиговую обработку и обработку с созданием плакирующего слоя выполняют в установке для непрерывной горячей гальванизации погружением, оборудованной нагревательной печью типа трубчатого радиационного нагревателя. Нагревательная печь типа трубчатого радиационного нагревателя устойчива к налипанию на валки и имеет хорошую производительность отжиговой обработки.
[0069] Как показано в ФИГ. 7 и ФИГ. 8, в отношении условий нагревательной печи и условий томильной печи, необходимо, чтобы максимальная температура листа пропускаемого холоднокатаного стального листа была более высокой или равной 500°С, и более низкой или равной 950°С, для изготовления гальванизированного горячим погружением и легированного стального листа согласно настоящему изобретению. Когда температура является более низкой, чем 500°С, предел прочности при растяжении базового стального листа становится ниже 590 МПа. В дополнение, на поверхности базового стального листа после отжига остается естественным образом окисленное Fe, ухудшая тем самым смачивающую способность плакирующего покрытия и адгезию плакирующего слоя. Когда температура превышает 950°С, требуется избыточная тепловая энергия, что является экономически невыгодным. Кроме того, поскольку объемная доля феррита снижается, и чрезмерно образуются оксиды Si и Mn, ухудшаются смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя. Температура предпочтительно является более высокой или равной 600°С, и более низкой или равной 850°С.
H2O
H2
H2O
H2
[0070] В нагревательной печи логарифм log (P/P) атмосферы в печи повышают для окисления С, Si, Mn, Ρ, S, и Al на поверхности базового стального листа. Если С окисляется, углерод (С) отделяется от базового стального листа в форме монооксида углерода или диоксида углерода, и тем самым может быть снижено содержание С на поверхности базового стального листа. Кроме того, Si, Mn, Ρ, S, и Al претерпевают внутреннее окисление непосредственно под поверхностью базового стального листа. В это время регулированием величины log (P/P) на надлежащем уровне может быть подавлено окисление Fe. Соответственно этому, могут быть получены превосходные смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя.
[0071] Как показано в ФИГ. 7, в нагревательной печи период времени, в течение которого температура базового стального материала находится в диапазоне, более высоком или равном 500°С, и более низком или равном 950°С, составляет от 100 секунд до 1000 секунд. Когда период времени составляет менее 100 секунд, степень снижения содержания С и количества внутренне окисленных Si, Mn, Ρ, S, и Al малы, и тем самым ухудшаются смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя. Когда период времени превышает 1000 секунд, ухудшается производительность, и содержание С чрезмерно снижается, обусловливая сокращение предела прочности при растяжении и ухудшение адгезии плакирующего слоя вследствие чрезмерного внутреннего окисления и возникновения внутреннего напряжения.
H2O
H2
H2O
H2
H2O
H2
H2O
H2
H2O
H2
H2O
H2
H2O
H2
[0072] Как показано в ФИГ. 9, в нагревательной печи атмосфера, в которой базовый стальной лист находится при температуре в диапазоне, более высоком или равном 500°С, и более низком или равном 950°С, содержит водород, водяной пар и азот, и логарифм log (P/P) значения, полученного делением парциального давления (P) водяного пара на парциальное давление (P) водорода, является большим или равным -4,0, и меньшим или равным -2,0. Когда величина log (P/P) составляет менее -4,0, реакция окисления С протекает недостаточно, и тем самым ухудшаются смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя. Когда log (P/P) превышает 0,0, то поскольку на поверхности стального листа чрезмерно образуются оксиды железа (Fe), ухудшаются смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя. В дополнение, углерод (С) в базовом материале окисляется и чрезмерно удаляется из базового материала, что вызывает снижение предела прочности при растяжении базового материала, и повышается внутреннее напряжение в стальном листе вследствие чрезмерного внутреннего окисления Si, Mn, Ρ, S, и Al, что приводит к ухудшению адгезии плакирующего слоя. Когда величина log (P/P) является меньшей или равной 0,0, этих проблем можно избежать, но когда log (P/P) является большим или равным -2,0, становится заметным повреждение футеровки нагревательной печи (как правило, изготавливаемой в фирме SUS Corporation), что является неблагоприятным в производственном отношении. Соответственно этому, в настоящем изобретении log (P/P) в нагревательной печи поддерживают в диапазоне менее -2,0.
H2O
H2
[0073] Как показано в ФИГ. 10, концентрация водорода в атмосфере нагревательной печи является большей или равной 3% по объему, и меньшей или равной 30% по объему. Когда концентрация водорода составляет менее 3% по объему, затруднительно контролировать концентрацию водорода, и log(P/P) внутри печи варьирует в широких пределах. Поэтому ухудшаются смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя. Когда концентрация водорода превышает 30% по объему, возрастает количество подводимого водорода, что является неэкономичным. В дополнение, водород проникает внутрь стального листа, вследствие чего происходит водородное охрупчивание, и ухудшаются прочность стального листа и адгезия плакирующего слоя.
[0074] Скорость повышения температуры листа в нагревательной печи не является конкретно ограниченной. Однако, если скорость слишком низка, ухудшается производительность, и если скорость слишком высока, становятся расточительными затраты, необходимые для нагревательной установки. Соответственно этому, скорость предпочтительно является большей или равной 0,5°С/сек, и меньшей или равной 20°С/сек.
[0075] Начальная температура листа во время поступления в нагревательную печь не является конкретно лимитированной. Однако, если температура слишком высока, на базовом стальном листе чрезмерно образуются оксиды железа (Fe), и ухудшаются смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя, и если температура слишком низка, становятся чрезмерными расходы, необходимые для охлаждения. Соответственно этому, температура предпочтительно является более высокой или равной 0°С, и более низкой или равной 200°С.
[0076] Далее будут описаны условия томильной печи, которая является продолжением нагревательной печи.
H2O
H2
[0077] В томильной печи величину log (P/P) атмосферы в печи снижают для восстановления оксидов, которые образовались в результате внутреннего окисления и внешнего окисления Si, Mn, Р, S, и Al непосредственно под поверхностью базового стального листа, будучи сформированными в нагревательной печи. При достаточном восстановлении могут быть получены превосходные смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя.
[0078] Как показано в ФИГ. 8, в томильной печи период времени, в течение которого температура стального листа находится в диапазоне, более высоком или равном 500°С и более низком или равном 950°С, составляет от 100 секунд до 1000 секунд. Когда период времени составляет менее 100 секунд, восстановление оксидов Si, Mn, Р, S, и Al является недостаточным, и тем самым ухудшаются смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя. Когда период времени превышает 1000 секунд, ухудшается производительность, и содержание С непосредственно под поверхностью базового стального листа возрастает в результате термической диффузии. Соответственно этому, ухудшаются смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя.
H2O
H2
H2O
H2
H2O
H2
H2O
H2
H2O
H2
[0079] Как показано в ФИГ. 9, в томильной печи атмосфера, в которой стальной лист находится при температуре в диапазоне, более высоком или равном 500°С, и более низком или равном 950°С, содержит водород, водяной пар и азот, и логарифм log (P/P) значения, полученного делением парциального давления (P) водяного пара на парциальное давление (P) водорода, является  или равным -8,0, и меньшим или равным -4,0. Когда величина log (P/P) составляет менее -8,0, то, в дополнение к ухудшению технологичности производства, в случае, где для корпуса печи используют керамические материалы, керамические материалы восстанавливаются, и сокращается срок службы печи. Когда log (P/P) является большим или равным -4,0, восстановление Si, Mn, Ρ, S, и Al является недостаточным, и происходит внешнее окисление Si, Mn, и Al, так что ухудшаются смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя. В дополнение, углерод (С) в базовом стальном листе удаляется из базового стального листа в результате реакции окисления, что вызывает снижение предела прочности при растяжении базового стального листа. Величина log (P/P) атмосферы томильной печи более предпочтительно является большей или равной -7,0, и меньшей -4,0.
H2O
H2
[0080] Как показано в ФИГ. 10, концентрация водорода в атмосфере томильной печи является большей или равной 3% по объему, и меньшей или равной 30% по объему. Когда концентрация водорода составляет менее 3% по объему, затруднительно контролировать концентрацию водорода, и log (P/P) внутри печи варьирует в широких пределах, так что ухудшаются смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя. Когда концентрация водорода превышает 30% по объему, возрастает количество подводимого водорода, что является неэкономичным. В дополнение, водород проникает внутрь стального листа, вследствие чего происходит водородное охрупчивание, и ухудшаются прочность стального листа и адгезия плакирующего слоя.
H2O
H2
H2O
H2
[0081] Индивидуальный контроль условий атмосферы в нагревательной печи и в томильной печи установки для непрерывной горячей гальванизации погружением является отличительным признаком способа изготовления гальванизированного горячим погружением стального листа согласно настоящему изобретению. Для индивидуального контроля необходимо подавать в печи азот, водяной пар и водород, в то же время регулируя их концентрации. Кроме того, log (P/P) кислородного потенциала в нагревательной печи должен быть выше, чем log (P/P) кислородного потенциала в томильной печи. По этой причине, когда газ протекает из нагревательной печи в сторону томильной печи, дополнительная атмосфера с более высокой концентрацией водорода, или с более низкой концентрацией водяного пара, чем внутри нагревательной печи, может быть введена в месте между нагревательной печью и томильной печью, по направлению к томильной печи. Когда газ протекает от томильной печи в сторону нагревательной печи, то может быть введена дополнительная атмосфера с более низкой концентрацией водорода или более высокой концентрацией водяного пара, чем внутри томильной печи, в месте между нагревательной печью и томильной печью, по направлению к нагревательной печи.
[0082] После того, как базовый стальной лист покидает нагревательную печь и томильную печь, базовый стальной лист может быть проведен через общеупотребительные стадии обработки, пока не будет погружен в ванну для горячей гальванизации погружением. Например, базовый стальной лист может быть пропущен через стадию медленного охлаждения, стадию быстрого охлаждения, стадию перестаривания, стадию вторичного охлаждения, стадию закалки водой, стадию повторного нагрева, и тому подобные, по отдельности или в любой комбинации. Также возможно подобное проведение базового стального листа через общеупотребительные стадии после погружения в ванну для горячей гальванизации погружением.
[0083] Базовый стальной лист проводят через нагревательную печь и томильную печь, затем охлаждают, и, в соответствии с необходимостью, выдерживают при температуре, погружают в ванну для горячей гальванизации погружением, где подвергают его горячему погружному цинкованию, затем обрабатывают для легирования сообразно необходимости.
[0084] При обработке для горячей гальванизации погружением предпочтительно использовать ванну для горячей гальванизации погружением, которая имеет температуру ванны, более высокую или равную 440°С, и более низкую, чем 550°С, концентрацию Al в ванне, большую или равную 0,08%, и меньшую или равную 0,24%, и неизбежные загрязняющие примеси.
[0085] Когда температура ванны составляет менее 440°С, расплавленный цинк в ванне может затвердевать, так что становится затруднительным регулирование степени адгезии плакирующего покрытия. Когда температура ванны превышает 550°С, становится интенсивным испарение расплавленного цинка с поверхности ванны, возрастают производственные расходы, и испаренный цинк налипает внутри печи, так что возникают эксплуатационные проблемы.
[0086] Когда гальванизированный горячим погружением стальной лист подвергают плакирующей обработке, то если концентрация Al в ванне становится меньшей, чем 0,08%, формируется большое количество ζ-слоя, и ухудшается адгезия плакирующего слоя, тогда как если концентрация Al в ванне превышает 0,24%, возрастает количество Al, который окисляется в ванне или на ванне, и ухудшается смачивающая способность плакирующего покрытия.
[0087] Как показано в ФИГ. 11, когда выполняют обработку для горячей гальванизации погружением, затем обработку для легирования, необходимо, чтобы обработка для легирования выполнялась при температуре, более высокой или равной 440°С, и более низкой или равной 600°С. Когда температура является более низкой, чем 440°С, легирование протекает медленно. Когда температура превышает 600°С, то вследствие чрезмерного легирования на поверхности раздела с базовым стальным листом формируется твердый, хрупкий слой Zn-Fe-сплава, и ухудшается адгезия плакирующего слоя. Кроме того, когда температура превышает 600°С, разрушается фаза остаточного аустенита в базовом стальном листе, так что также нарушается баланс прочности и пластичности базового стального листа.
[ПРИМЕРЫ]
[0088] Далее настоящее изобретение будет более конкретно описано с помощью Примеров.
[0089] Приготовили испытательные материалы 1-94, которые показаны в Таблицах 1 (Таблица 1-1, Таблица 1-2), причем испытательные материалы 1-94 были подвергнуты обычным литью, горячей прокатке, декапированию, и холодной прокатке, и каждый представлял собой холоднокатаный стальной лист (базовый стальной лист), имеющий толщину 1 мм. Надлежащим образом выбрали некоторые из испытательных материалов 1-94, и подвергли отжиговой обработке, обработке с горячей гальванизацией погружением, и обработке для легирования в условиях Таблиц 2 и Таблиц 3, в установке для непрерывной горячей гальванизации погружением, оборудованной нагревательной печью типа трубчатого радиационного нагревателя, способом нагрева с относительно высокой производительностью и мальм налипанием на валки, как было разъяснено выше. При использовании печи типа трубчатого радиационного нагревателя, как было разъяснено выше, происходит малое налипание на валки, и также является хорошей производительность.
[0090] После томильной печи базовый стальной лист обработали в обычных стадиях медленного охлаждения, быстрого охлаждения, перестаривания, и вторичного охлаждения, и затем погрузили в ванну для горячей гальванизации погружением. Ванна для горячей гальванизации погружением имела температуру плакирующей ванны 460°С и содержала 0,13% Al и 0,03% Fe, в дополнение к Zn. После того, как базовый стальной лист был погружен в ванну для горячей гальванизации погружением, базовый стальной лист подвергли обдуванию газообразным азотом для регулирования толщины плакирующего покрытия. После этого базовый стальной лист подвергли обработке для легирования при нагревании в обжиговой печи в течение 30 секунд. Полученный гальванизированный горячим погружением и легированный стальной лист оценивали на смачивающую способность плакирующего покрытия и адгезию плакирующего слоя. Таблицы 2 показывают результаты Примеров, и Таблицы 3 показывают результаты Сравнительных Примеров.
[0091] Смачивающую способность плакирующего покрытия оценивали методом, в котором с использованием метода ΕΡΜΑ картировали распределение Zn и Fe на любой области 200 мкм × 200 мкм в 10 местоположениях, которые были отдалены друг от друга на 1 мм или более, на поверхности плакированного стального листа в гальванизированном горячим погружением и легированном стальном листе. Смачивающую способность плакирующего покрытия оценивали следующим образом. В отношении ситуации, где отсутствовал Ζn, и было обнаженным Fe, случай, где обнаруживались четыре или более местоположения из 10 положений, оценивали как соответствующий плохой смачивающей способности плакирующего покрытия (Poor) - «Плохо», случай, где обнаруживались от одного до трех местоположений из 10 положений, оценивали как соответствующий хорошей смачивающей способности плакирующего покрытия (Good) - «хорошо», и случай, где такие местоположения не обнаруживались, оценивали как соответствующий превосходной смачивающей способности плакирующего покрытия (Excellent)- «превосходно». Каждый случай из «Good» и «Excellent» оценивали как прошедший испытание на смачивающую способность плакирующего покрытия, и «Poor» оценивали как не прошедший испытание на смачивающую способность плакирующего покрытия.
[0092] Адгезию плакирующего слоя измеряли с помощью испытания на осыпание. Ситуацию, где длина отслаивания превышала 2 мм, оценивали как плохую в отношении адгезии плакирующего слоя (Poor), случай, где длина отслаивания была меньшей или равной 2 мм, и более 1 мм, как хорошую в отношении адгезии плакирующего слоя (Good), и случай, где длина отслаивания была меньшей или равной 1 мм, оценивали как превосходную в отношении адгезии плакирующего слоя (Excellent). Испытание на осыпание представляет собой метод исследования адгезии, в котором наклеивают ленту Cellotape (зарегистрированная торговая марка) на гальванизированный горячим погружением и легированный стальной лист, изгибают заклеенную лентой поверхность на R=1, 90°, разгибают ленту, затем отрывают ленту, и измеряют длину участка отслоения на гальванизированном горячим погружением и легированном стальном листе.
На фиг. 1 горизонтальная ось показывает содержание железа, в мас. % в слое гальванического покрытия, полученного горячим погружением и легированием, а вертикальная ось показывает толщину слоя в мкм гальванического покрытия, полученного горячим погружением и легированием.
В случае, если смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя обе являются «превосходными», результаты оценки обозначаются как «превосходная» и «превосходная».
В случае, если одно из смачивающей способности плакирующего покрытия и адгезии плакирующего покрытия является «превосходной», другая величина «хорошей», результат оценки представляет собой «превосходная» и «хорошая».
Если смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя обе являются «хорошими», результаты оценки представляет собой «хорошая» и «хорошая».
Если одна из смачивающей способности плакирующего покрытия и адгезии плакирующего слоя является «Хорошей», и другая является «Плохой», то результат оценки представляет собой «хорошая» и «плохая».
Если как смачивающая способность плакирующего покрытия, так и адгезия плакирующего слоя являются «Плохими», результат оценки представляет собой «плохая» и «плохая».
Символ «●» на фиг. 1 обозначает прохождение испытания (результат оценки «превосходная» и «превосходная»)
Символ «○» на фиг. 1 обозначает прохождение испытания (результат оценки «хорошая» и «превосходная» или «хорошая» и «хорошая»)
Диапазон «А», изображенный на фиг. 1 показывает область, в которой как смачивающая способность плакирующего покрытия, так и адгезия плакирующего слоя обе являются «превосходными».
H2O
H2
На фиг. 2 горизонтальная ось показывает величину log (P/P) в нагревательной печи, а вертикальная ось показывает содержание ферритной структуры в об.% в А-слое.
В случае, если смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя обе являются «превосходными», результаты оценки обозначаются как «превосходная» и «превосходная».
В случае, если одно из смачивающей способности плакирующего покрытия и адгезии плакирующего покрытия является «превосходной», другая величина «хорошей», результат оценки представляет собой «превосходная» и «хорошая».
Если смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя обе являются «хорошими», результаты оценки представляет собой «хорошая» и «хорошая».
Если одна из смачивающей способности плакирующего покрытия и адгезии плакирующего слоя является «Хорошей», и другая является «Плохой», то результат оценки представляет собой «хорошая» и «плохая».
Если как смачивающая способность плакирующего покрытия, так и адгезия плакирующего слоя являются «Плохими», результат оценки представляет собой «плохая» и «плохая».
Символ «●» на фиг. 2 обозначает прохождение испытания (результат оценки «превосходная» и «превосходная»)
Символ «○» на фиг. 2 обозначает прохождение испытания (результат оценки «хорошая» и «превосходная» или «хорошая» и «хорошая»)
Диапазон «А», изображенный на фиг. 2 показывает область, в которой как смачивающая способность плакирующего покрытия, так и адгезия плакирующего слоя обе являются «превосходными», этот диапазоне также предпочтителен в отношении промышленного производства.
Диапазон «В», изображенный на фиг. 2 показывает область, в которой как смачивающая способность плакирующего покрытия, так и адгезия плакирующего слоя обе являются «превосходными».
H2O
H2
На фиг. 3 горизонтальная ось показывает log (P/P) в томильной печи, а вертикальная ось показывает содержание неокисленного железа в мас. % в А-слое.
В случае, если смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя обе являются «превосходными», результаты оценки обозначаются как «превосходная» и «превосходная».
В случае, если одно из смачивающей способности плакирующего покрытия и адгезии плакирующего покрытия является «превосходной», другая величина «хорошей», результат оценки представляет собой «превосходная» и «хорошая».
Если смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя обе являются «хорошими», результаты оценки представляет собой «хорошая» и «хорошая».
Если одна из смачивающей способности плакирующего покрытия и адгезии плакирующего слоя является «Хорошей», и другая является «Плохой», то результат оценки представляет собой «хорошая» и «плохая».
Если как смачивающая способность плакирующего покрытия, так и адгезия плакирующего слоя являются «Плохими», результат оценки представляет собой «плохая» и «плохая».
Символ «●» на фиг. 3 обозначает прохождение испытания (результат оценки «превосходная» и «превосходная»)
Символ «○» на фиг. 3 обозначает прохождение испытания (результат оценки «хорошая» и «превосходная» или «хорошая» и «хорошая»)
Диапазон «А», изображенный на фиг. 3 показывает область, в которой как смачивающая способность плакирующего покрытия, так и адгезия плакирующего слоя обе являются «превосходными».
Диапазон «В», изображенный на фиг. 3 показывает более предпочтительный диапазон, в котором как смачивающая способность плакирующего покрытия, так и адгезия плакирующего слоя обе являются «превосходными».
H2O
H2
На фиг. 4 горизонтальная ось показывает log (P/P) в томильной печи, а вертикальная ось показывает совокупное содержание в мас. % оксидов Fe, Si, Mn, Ρ, S и Al в A-слое.
В случае, если смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя обе являются «превосходными», результаты оценки обозначаются как «превосходная» и «превосходная».
В случае, если одно из смачивающей способности плакирующего покрытия и адгезии плакирующего покрытия является «превосходной», другая величина «хорошей», результат оценки представляет собой «превосходная» и «хорошая».
Если смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя обе являются «хорошими», результаты оценки представляет собой «хорошая» и «хорошая».
Если одна из смачивающей способности плакирующего покрытия и адгезии плакирующего слоя является «Хорошей», и другая является «Плохой», то результат оценки представляет собой «хорошая» и «плохая».
Если как смачивающая способность плакирующего покрытия, так и адгезия плакирующего слоя являются «Плохими», результат оценки представляет собой «плохая» и «плохая».
Символ «●» на фиг. 4 обозначает прохождение испытания (результат оценки «превосходная» и «превосходная»)
Символ «○» на фиг. 4 обозначает прохождение испытания (результат оценки «хорошая» и «превосходная» или «хорошая» и «хорошая»)
Диапазон «А», изображенный на фиг. 4 показывает область, в которой как смачивающая способность плакирующего покрытия, так и адгезия плакирующего слоя обе являются «превосходными».
Диапазон «В», изображенный на фиг. 4 показывает более предпочтительный диапазон, в котором как смачивающая способность плакирующего покрытия, так и адгезия плакирующего слоя обе являются «превосходными».
H2O
H2
На фиг. 5 горизонтальная ось показывает log (P/P) в нагревательной печи, а вертикальная ось показывает содержание углерода в мас. % в А-слое.
В случае, если смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя обе являются «превосходными», результаты оценки обозначаются как «превосходная» и «превосходная».
В случае, если одно из смачивающей способности плакирующего покрытия и адгезии плакирующего покрытия является «превосходной», другая величина «хорошей», результат оценки представляет собой «превосходная» и «хорошая».
Если смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя обе являются «хорошими», результаты оценки представляет собой «хорошая» и «хорошая».
Если одна из смачивающей способности плакирующего покрытия и адгезии плакирующего слоя является «Хорошей», и другая является «Плохой», то результат оценки представляет собой «хорошая» и «плохая».
Если как смачивающая способность плакирующего покрытия, так и адгезия плакирующего слоя являются «Плохими», результат оценки представляет собой «плохая» и «плохая».
Символ «●» на фиг. 5 обозначает прохождение испытания (результат оценки «превосходная» и «превосходная»)
Символ «ο» на фиг. 5 обозначает прохождение испытания (результат оценки «хорошая» и «превосходная» или «хорошая» и «хорошая»)
Символ «×» на фиг. 5 обозначает не прохождение испытания (результат оценки «хорошая» и «плохая» или «плохая и «плохая»).
Диапазон «А», изображенный на фиг. 5 показывает область, в которой как смачивающая способность плакирующего покрытия, так и адгезия плакирующего слоя обе являются «превосходными», этот диапазон является предпочтительным с точки зрения промышленного производства.
Диапазон «В», изображенный на фиг. 5 показывает диапазон, в котором как смачивающая способность плакирующего покрытия, так и адгезия плакирующего слоя обе являются «превосходными».
H2O
H2
На фиг. 6 горизонтальная ось показывает log (P/P) в нагревательной печи, а вертикальная ось показывает толщину в мкм А-слоя.
В случае, если смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя обе являются «превосходными», результаты оценки обозначаются как «превосходная» и «превосходная».
В случае, если одно из смачивающей способности плакирующего покрытия и адгезии плакирующего покрытия является «превосходной», другая величина «хорошей», результат оценки представляет собой «превосходная» и «хорошая».
Если смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя обе являются «хорошими», результаты оценки представляет собой «хорошая» и «хорошая».
Если одна из смачивающей способности плакирующего покрытия и адгезии плакирующего слоя является «Хорошей», и другая является «Плохой», то результат оценки представляет собой «хорошая» и «плохая».
Если как смачивающая способность плакирующего покрытия, так и адгезия плакирующего слоя являются «Плохими», результат оценки представляет собой «плохая» и «плохая».
Символ «●» на фиг. 6 обозначает прохождение испытания (результат оценки «превосходная» и «превосходная»)
Символ «○» на фиг. 6 обозначает прохождение испытания (результат оценки «хорошая» и «превосходная» или «хорошая» и «хорошая»)
Символ «×» на фиг. 6 обозначает не прохождение испытания (результат оценки «хорошая» и «плохая» или «плохая и «плохая»).
Диапазон «А», изображенный на фиг. 6 показывает область, в которой как смачивающая способность плакирующего покрытия, так и адгезия плакирующего слоя обе являются «превосходными», этот диапазон является предпочтительным с точки зрения промышленного производства.
Диапазон «В», изображенный на фиг. 6 показывает диапазон, в котором как смачивающая способность плакирующего покрытия, так и адгезия плакирующего слоя обе являются «превосходными».
На фиг. 7 горизонтальная ось показывает максимальную температуру в °С листа в нагревательной печи, а вертикальная ось показывает период времени, в секундах, в течение которого температура листа в нагревательной печи находится в диапазоне температур от 500 до 950°С.
В случае, если смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя обе являются «превосходными», результаты оценки обозначаются как «превосходная» и «превосходная».
В случае, если одно из смачивающей способности плакирующего покрытия и адгезии плакирующего покрытия является «превосходной», другая величина «хорошей», результат оценки представляет собой «превосходная» и «хорошая».
Если смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя обе являются «хорошими», результаты оценки представляет собой «хорошая» и «хорошая».
Если одна из смачивающей способности плакирующего покрытия и адгезии плакирующего слоя является «Хорошей», и другая является «Плохой», то результат оценки представляет собой «хорошая» и «плохая».
Если как смачивающая способность плакирующего покрытия, так и адгезия плакирующего слоя являются «Плохими», результат оценки представляет собой «плохая» и «плохая».
Символ «●» на фиг. 7 обозначает прохождение испытания (результат оценки «превосходная» и «превосходная»)
Символ «○» на фиг. 7 обозначает прохождение испытания (результат оценки «хорошая» и «превосходная» или «хорошая» и «хорошая»)
Диапазон «А», изображенный на фиг. 7 показывает область, в которой как смачивающая способность плакирующего покрытия, так и адгезия плакирующего слоя обе являются «превосходными».
На фиг. 8 горизонтальная ось показывает максимальную температуру листа в °С в томильной печи, а вертикальная ось показывает период времени, в секундах, в течение которого температура листа в томильной печи находится в диапазоне температур от 500 до 950°С.
В случае, если смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя обе являются «превосходными», результаты оценки обозначаются как «превосходная» и «превосходная».
В случае, если одно из смачивающей способности плакирующего покрытия и адгезии плакирующего покрытия является «превосходной», другая величина «хорошей», результат оценки представляет собой «превосходная» и «хорошая».
Если смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя обе являются «хорошими», результаты оценки представляет собой «хорошая» и «хорошая».
Если одна из смачивающей способности плакирующего покрытия и адгезии плакирующего слоя является «Хорошей», и другая является «Плохой», то результат оценки представляет собой «хорошая» и «плохая».
Если как смачивающая способность плакирующего покрытия, так и адгезия плакирующего слоя являются «Плохими», результат оценки представляет собой «плохая» и «плохая».
Символ «●» на фиг. 8 обозначает прохождение испытания (результат оценки «превосходная» и «превосходная»)
Символ «○» на фиг. 8 обозначает прохождение испытания (результат оценки «хорошая» и «превосходная» или «хорошая» и «хорошая»)
Диапазон «А», изображенный на фиг. 8 показывает область, в которой как смачивающая способность плакирующего покрытия, так и адгезия плакирующего слоя обе являются «превосходными».
H2O
H2
H2O
H2
На фиг. 9 горизонтальная ось показывает log (P/P) в нагревательной печи, а вертикальная ось показывает log (P/P) в томильной печи.
В случае, если смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя обе являются «превосходными», результаты оценки обозначаются как «превосходная» и «превосходная».
В случае, если одно из смачивающей способности плакирующего покрытия и адгезии плакирующего покрытия является «превосходной», другая величина «хорошей», результат оценки представляет собой «превосходная» и «хорошая».
Если смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя обе являются «хорошими», результаты оценки представляет собой «хорошая» и «хорошая».
Если одна из смачивающей способности плакирующего покрытия и адгезии плакирующего слоя является «Хорошей», и другая является «Плохой», то результат оценки представляет собой «хорошая» и «плохая».
Если как смачивающая способность плакирующего покрытия, так и адгезия плакирующего слоя являются «Плохими», результат оценки представляет собой «плохая» и «плохая».
Символ «●» на фиг. 9 обозначает прохождение испытания (результат оценки «превосходная» и «превосходная»)
Символ «○» на фиг. 9 обозначает прохождение испытания (результат оценки «хорошая» и «превосходная» или «хорошая» и «хорошая»)
Диапазон «А», изображенный на фиг. 9 показывает область, в которой как смачивающая способность плакирующего покрытия, так и адгезия плакирующего слоя обе являются «превосходными», этот диапазон является предпочтительным с точки зрения промышленного производства.
Диапазон «В», изображенный на фиг. 9 показывает диапазон, в котором как смачивающая способность плакирующего покрытия, так и адгезия плакирующего слоя обе являются «превосходными».
На фиг. 10 горизонтальная ось показывает концентрацию водорода в об.% в нагревательной печи, а вертикальная ось показывает концентрацию водорода в об.% в томильной печи.
В случае, если смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя обе являются «превосходными», результаты оценки обозначаются как «превосходная» и «превосходная».
В случае, если одно из смачивающей способности плакирующего покрытия и адгезии плакирующего покрытия является «превосходной», другая величина «хорошей», результат оценки представляет собой «превосходная» и «хорошая».
Если смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя обе являются «хорошими», результаты оценки представляет собой «хорошая» и «хорошая».
Если одна из смачивающей способности плакирующего покрытия и адгезии плакирующего слоя является «Хорошей», и другая является «Плохой», то результат оценки представляет собой «хорошая» и «плохая».
Если как смачивающая способность плакирующего покрытия, так и адгезия плакирующего слоя являются «Плохими», результат оценки представляет собой «плохая» и «плохая».
Символ «●» на фиг. 10 обозначает прохождение испытания (результат оценки «превосходная» и «превосходная»)
Символ «○» на фиг. 10 обозначает прохождение испытания (результат оценки «хорошая» и «превосходная» или «хорошая» и «хорошая»)
Диапазон «А», изображенный на фиг. 10 показывает область, в которой как смачивающая способность плакирующего покрытия, так и адгезия плакирующего слоя обе являются «превосходными».
На фиг. 11 горизонтальная ось показывает температуру в °С легирования при обработке для легирования, а вертикальная ось показывает содержание железа в мас. % в образованном горячей гальванизацией погружением и легированием слое покрытия.
В случае, если смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя обе являются «превосходными», результаты оценки обозначаются как «превосходная» и «превосходная».
В случае, если одно из смачивающей способности плакирующего покрытия и адгезии плакирующего покрытия является «превосходной», другая величина «хорошей», результат оценки представляет собой «превосходная» и «хорошая».
Если смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя обе являются «хорошими», результаты оценки представляет собой «хорошая» и «хорошая».
Если одна из смачивающей способности плакирующего покрытия и адгезии плакирующего слоя является «Хорошей», и другая является «Плохой», то результат оценки представляет собой «хорошая» и «плохая».
Если как смачивающая способность плакирующего покрытия, так и адгезия плакирующего слоя являются «Плохими», результат оценки представляет собой «плохая» и «плохая».
Символ «●» на фиг. 11 обозначает прохождение испытания (результат оценки «превосходная» и «превосходная»)
Символ «○» на фиг. 11 обозначает прохождение испытания (результат оценки «хорошая» и «превосходная» или «хорошая» и «хорошая»)
Диапазон «А», изображенный на фиг. 11 показывает область, в которой как смачивающая способность плакирующего покрытия, так и адгезия плакирующего слоя обе являются «превосходными».
[0093] Испытание на растяжение выполняли способом, в котором испытательный образец JIS №5 отобрали из гальванизированного горячим погружением и легированного стального листа, имеющего толщину 1,0 мм, по направлениям, перпендикулярному и параллельному относительно направления прокатки листа, для оценки характеристик прочности при растяжении. Испытание на растяжение выполняли на каждом из пяти испытательных образцов по перпендикулярному направлению и параллельному направлению, и усредненное значение результатов определяли как предел прочности при растяжении (TS). Следует отметить, что в отношении стального листа, имеющего высокую анизотропию материала, проявлялась такая тенденция, что значения относительного удлинения варьировали.
H2O
H2
H2O
H2
[0094] Как показано в Таблицах 2 (Таблица 2-1, Таблица 2-2, Таблица 2-3, и Таблица 2-4) и Таблицах 3 (Таблица 3-1 и Таблица 3-2), было найдено, что смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя Примеров (Таблицы 2) согласно настоящему изобретению были превосходными по сравнению со Сравнительными Примерами (Таблицы 3). Следует отметить, что, когда значение log (P/P) в нагревательной печи находится в диапазоне, большем или равном -4,0, и меньшем или равном 0,0, смачивающая способность плакирующего покрытия и адгезия плакирующего слоя были лучшими по сравнению со Сравнительными Примерами, но когда величина log (P/P) была большей или равной -2,0, становилось заметным повреждение футеровки нагревательной печи (как правило, изготавливаемой в фирме SUS Corporation).
[0095]
[0096]
[0097]
[0098]
[0099]
[0100]
[0101]
[0102]
[ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ]
[0103] гальванизированный горячим погружением и легированный стальной лист, изготовленный с использованием способа согласно настоящему изобретению, имеет высокую прочность с пределом прочности при растяжении 590 МПа или более, и имеет превосходные смачивающую способность плакирующего покрытия и адгезию плакирующего слоя. Соответственно этому, можно ожидать, что гальванизированный горячим погружением и легированный стальной лист является применимым в качестве материала, используемого в автомобильной отрасли, в области бытовой техники и в области строительных материалов.