[发明专利]高锰热轧镀锌钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于汽车框架或结构元件的高锰热轧镀锌钢板。

背景技术

热轧镀锌钢板(例如热轧热浸镀锌钢板和热轧热浸镀锌扩散处理(hot-rolled hot-dip galvannealed)的钢板)通过对热轧钢板进行镀覆而制造，因此，与对冷轧钢板进行镀覆的情况相比更具有经济性，这是因为制备热轧镀锌钢板不需要冷轧过程和退火过程。

通常，热轧热浸镀锌钢板和热轧热浸镀锌扩散处理的钢板由热轧钢板通过如下方法制造：将热轧钢板进行酸洗，以除去热轧过程中所形成的氧化皮(scale)，将热轧钢板加热到480℃至550℃，该温度略高于电镀槽的温度，并对热轧钢板进行镀覆。因此，在热轧热浸镀锌钢板和热轧热浸镀锌扩散处理的钢板上不会出现由合金元素表面浓缩所造成的镀覆失败，或镀覆缺陷如镀层的剥离。

然而，如果对奥氏体高锰热轧钢板(参考专利文件1至4)——其通过添加5％至35％的锰以在塑性变形过程中形成孪晶而具有显著改善的强度和延展性——进行镀覆，则当奥氏体高锰热轧钢板被加热到480℃至550℃的热浸镀锌温度时，易氧化的合金元素如铝(Al)和硅(Si)以及锰(Mn)将会被选择性地氧化，于是在其上形成厚的氧化膜，从而导致镀覆失败和镀层剥离。

为了从高锰热轧钢板上除去这种氧化膜，可在含氢气的氮气气氛下对高锰热轧钢板进行酸化和加热，以便活化高锰热轧钢板的表面及将高锰热轧钢板温度升至一个适合镀覆过程的数值。含氢气的氮气气氛可减少铁(Fe，钢板)和易氧化元素如锰(Mn)、硅(Si)和铝(Al)的氧化。

因此，如果将除包含大量的锰外还包含大量的铝和硅的高锰钢在这种气氛下加热，则这些合金元素会被包含在气氛中的少量水分或氧气选择性地氧化，于是会在高锰钢(待镀覆的材料)上形成锰、铝和硅的氧化物。

换言之，如果对包含大量铝和硅以及包含大量锰的高锰钢板进行镀覆，则由于在镀覆过程之前的热处理过程中在高锰钢板表面形成氧化物，所以在后续加工过程中可能导致镀覆失败，或镀层可能从高锰钢板上剥离。

专利文件5公开了一种防止镀覆失败的技术，其中高锰热轧钢板通过热浸镀锌方法进行镀覆。依据专利文件5，用一种酸溶液将表面氧化皮从高锰热轧钢板上去除，并且连续不断地在高锰热轧钢板上形成镍(Ni)电镀层，其密度为50mg/m²至100mg/m²，从而防止合金元素如锰、铝和硅在后续热处理过程中在高锰热轧钢板表面浓缩。

然而，尽管在防止硅和锰的表面浓缩中有效，但在热处理过程之前形成的镍电镀层不能有效防止铝的表面浓缩。此外，镍电镀层会促进铝的扩散，导致在镍电镀层上形成一种铝氧化物(Al-O)，从而造成镀覆失败或镀层剥离。

换言之，当对包含大量锰的高锰热轧钢板进行镀覆时，由于在热处理过程中在钢板上形成了非常厚的锰、铝、硅的氧化物或它们的组合，所以在后续热浸镀锌过程中会出现镀覆失败，或在后续加工过程中镀层会从钢板上剥离。因此，需要解决这种限制的技术。

(专利文件1)日本专利申请公开号H4-259325

(专利文件2)国际专利公开号WO93/013233

(专利文件3)国际专利公开号WO99/001585

(专利文件4)国际专利公开号WO02/101109

(专利文件5)韩国专利申请公开号2010-0007400

发明内容

技术问题

本发明的一个方面提供了一种高锰热轧镀锌钢板，所述钢板由含有大量锰(Mn)的热轧钢板形成，并且这种钢板没有表面缺陷如波痕，没有镀覆缺陷如镀覆失败或镀层剥离，且没有合金化缺陷如合金化失败或过度合金化(over-alloying)。本发明的另一方面提供了一种制造高锰热轧镀锌钢板的方法。

技术方案

依据本发明的一个方面，高锰热轧镀锌钢板可包括：包含5重量％至35重量％的锰的热轧钢板；以及在热轧钢板上形成的锌镀层，其中，在朝向锌镀层的热轧钢板的内部区域中形成内部氧化物层。

依据本发明的另一个方面，制造高锰热轧镀锌钢板的方法包括：制备包含5重量％至35重量％的锰的钢锭(steel slab)；热轧所述钢锭以形成热轧钢板；在500℃至700℃的温度下将热轧钢板进行卷绕；在-10℃至-80℃的露点范围内和在480℃至600℃的加热温度范围内，对卷绕的热轧钢板进行热处理；将热处理的热轧钢板冷却至480℃至500℃的温度；以及对冷却的热轧钢板进行镀锌。

有益效果