[发明专利]耐腐蚀性和加工性优异的热浸镀铝系钢材及其制造方法

说明书

本发明公开一种热浸镀铝系钢材，所述热浸镀铝系钢材包括基础铁和热浸Al‑Si系镀层，其中，在所述基础铁的表层具有固溶2重量％至20重量％的Al的Al富集层，在所述基础铁和所述热浸Al‑Si系镀层的界面具有硬度不同的双层结构的界面合金层。

技术领域

本发明涉及一种耐腐蚀性和加工性优异的热浸镀铝系钢材及其制造方法。

背景技术

近年来，根据保护地球环境的二氧化碳的标准，持续要求车辆的轻量化以及提高车辆的碰撞稳定性的车辆用钢板的高强度化。

为了满足上述要求，近年来，开发了500MPa以上的1Gpa级的高强度钢板并应用于车辆中。作为提高钢板强度的方法，可以通过增加诸如碳等钢的强化成分的添加量来容易制造高强度钢板，但是，对于车身用钢板而言，在成型为车身的过程中不能产生裂纹，因此需要同时确保钢板的延展性。

为了同时确保车辆用钢板的强度和延展性，在钢中主要添加Mn、Si、Al、Cr、Ti等成分，并且通过适当调节所述元素的添加量并控制制造工艺条件，可以制造具有高强度和延展性的钢板。

另一方面，通常，为了延长车辆的寿命，需要提高用于车辆的钢板的耐腐蚀性，为此，使用热浸镀锌钢板。

对于具有900MPa以上的强度的车辆用高强度钢板而言，在钢中包含C、Si、Mn、Al、Ti、Cr等元素。在利用将包含所述钢成分的钢板作为基材并且在其上热浸镀锌的热浸镀锌钢板组装车身时，如果实施电阻点焊(resistance spot welding)，则熔融Zn渗透到作为焊接部热影响部(heat affected zone)的肩部的基础铁晶界内部，使得晶界结合弱化。在焊接工艺过程中发生液态金属脆化(liqud metal embrittlement，LME)现象，该现象为：由于液相Zn而弱化的晶界中由于冷却步骤中通过凝固收缩产生的应力而产生裂纹。为了解决由锌引起的LME裂纹问题而应用热浸镀铝时，虽然可以解决LME裂纹问题，但是普通的镀铝不具有如镀锌等的牺牲腐蚀保护性，并且耐腐蚀性差，因此，难以用于车辆车身用材料。

为了解决所述问题提出了各种技术，其中，专利文献1中提出了一种在热浸镀铝的成分中添加5～15％的Mg的技术。Mg作为具有高氧亲和力的元素，与铝相比具有在腐蚀环境中更快速氧化或腐蚀的特性。在腐蚀环境中Mg与镀层表层的氧反应而在表面形成膜形状的氧化物，抑制镀层内部发生氧化或铝暴露于表层而氧化的二次腐蚀，从而可以确保耐腐蚀性。为了确保利用所述Mg的牺牲腐蚀保护性的热浸镀铝的耐腐蚀性，需要添加5％以上的Mg。但是，当在镀浴中添加5％以上的Mg时，由Mg引起的氧化物和浮渣(dross)的生成量急剧增加，使得钢板表面的缺陷率增加，并且难以保持包含Mg的镀浴中的组成，从而生产管理和成本增加。

另一方面，专利文献2中提出了一种对通过热浸镀覆形成的铝-硅-镀覆钢板进行热处理以进行合金化的技术。该技术是在钢板上形成热浸镀铝-硅层，并将其冷却至室温之后进行收卷，然后通过对剪切成预定尺寸的试片单独进行热处理以进行合金化的方法。该方法是主要用于热压加工的方法，是将镀铝硅钢板加热至奥氏体稳定化区域的温度并保持几分钟以使镀层合金化，然后对钢板赋予延展性之后，使加工变得容易，并且在加工后实施快速冷却以形成高强度的马氏体相，从而使成型产品高强度化的方法。在所述方法中，由于热处理经过几分钟的较长时间，Fe的镀层扩散量增加，因此合金相仅由Fe含量高的合金相构成，并且通过切割试片单元的热处理进行合金化，从而无法通过连续工艺制造镀铝合金钢板。

现有技术文献

[专利文献]

(专利文献1)韩国公开专利公报第10-2012-0128648号

(专利文献2)韩国授权专利公报第10-0836282号

发明内容

(一)要解决的技术问题