[发明专利]具有优越可焊性的高锰钢以及由其制造热浸镀锌钢板的方法

说明书

技术领域

本公开内容涉及一种具有优越镀层粘附性的高锰钢以及由其制造热浸镀锌钢板的方法，更具体而言，涉及一种高锰钢，其具有优越的镀层粘附性以及高延展性和高强度，所述高锰钢用于车辆主体和结构元件，并通过使用所述高锰钢在热浸镀锌过程中使其表面形成的氧化膜最小化而阻止镀层失效；以及涉及由所述高锰钢制造热浸镀锌钢板的方法。

背景技术

由于车辆变轻导致的燃料效率和稳定性的增加，需求高强度的车辆本体和结构材料，因而开发出了许多种类的用于车辆的高强度钢。然而，由于高强度会降低大多数钢板的延展性，因而许多类型的钢板在将其加工制成部件时具有很多限制。为了解决由于钢板的高强度导致的延展性降低的问题，已进行了许多研究，研究的结果是，提出了基于奥氏体的高锰钢(参见JP1992-259325、WO93/013233、WO99/001585、WO02/101109等)，所述钢中含有5至35重量％的锰，以便在钢铁的塑性变形期间引起孪晶边界(twin boundary)缺陷变形，从而显著地增加延展性。

然而，所述高锰钢的问题在于，热浸镀锌钢的镀层粘附性会相对较差。即，由于钢板的热浸镀锌会增加耐腐蚀性、可焊性和涂料的可涂覆性，因此大部分用于汽车的钢板是热浸镀锌的。那么，使用高锰钢作为镀锌材料的热浸镀锌钢板在含有氢的氮气气氛中退火，以便确保所需的材料品质和表面活性(降低)。对于作为镀锌材料的基质铁(Fe)而言，所述气氛是还原性气氛；但是对于高锰钢中易于氧化的元素，例如锰(Mn)、硅(Si)、铝(Al)等，所述气氛起到氧化气氛的作用。因此，当含有大量的Al、Si等以及Mn的高锰钢在所述气氛中退火重结晶时，合金元素选择性地被该气氛中所含的痕量的水或氧气所氧化，从而在基质材料(待被镀锌)的表面形成Mn、Al、Si表面氧化层。因此，当含有大量的Al、Si等的高锰钢被用作镀锌材料时，由于在退火过程——其为预涂布过程——中形成表面氧化物，会发生镀层失效，或甚至在形成镀锌层的情况下，该镀锌层也可能在加工过程中分层。

迄今，在关于阻止高锰钢和热浸镀锌钢板的镀层失效的公知技术方面，提供了1)一种电镀法，其中添加硅(Si)从而在表面上形成薄的Si氧化膜，从而抑制Mn氧化物的形成(第2007-0067950号韩国专利申请公开)；2)一种方法，其中以物理气相沉积法(PVD)沉积50nm至1000nm的铝层，随后退火，从而防止Mn氧化物的形成(第2007-0107138号韩国专利申请公开)，等等。

然而，在方法1的情况下，由于Si比Mn具有更高的氧化电势而形成稳定的薄膜型氧化物，因此无法改良与熔融锌的可沾性(wettability)。并且，由于方法2需要进行真空沉积过程之后进行用于镀锌的退火过程，因此待被镀锌的材料Al易于氧化，并且由于退火气氛中含有的水或氧气，沉积的Al形成可沾性差的氧化物，因此方法2可能会使可镀锌性变差。

如上文所述，在现有的公知技术中，当含有大量Mn的高锰钢被用作电镀材料时，由于在退火过程中形成的厚Mn、Al、Si氧化物或其复合氧化物导致镀层失效，或形成镀锌层时，所述镀锌层仅仅覆盖薄的氧化物层而在电镀层与铁之间的界面没有界面间抑制层，镀层会分层，在加工过程中镀锌层可能会与基质铁分离。

发明内容

技术问题

本公开内容的一个方面是提供一种具有优越镀层粘附性的高锰钢，其在满足高强度和高延展性需求的同时防止镀层失效。

本公开内容的另一个方面提供一种由上述高锰钢制造热浸镀锌钢板的方法，其中抑制了镀层失效。

技术方案

根据本公开内容的一个方面，一种高锰钢可包括，以重量％计：C：0.3-1％；Mn：8-25％；Al：1-8％；Si：0.1-3.0％；Ti：0.01-0.2％；Sn：0.06-0.2％；以及B：0.0005-0.01％，其余为Fe和不可避免的杂质。

所述高锰钢还可含有Ni：0.01-2％和Cr：0.01-2.0％中的至少一种。