[发明专利]热冲压用镀锌钢板及其制造方法

说明书

本发明一个方面涉及热冲压用镀锌钢板，其包括：基材钢板；以及镀层，设置于所述基材钢板的表面，其中，所述基材钢板以质量％计含有C：0.10～0.5％、Si：0.7～2.5％、Mn：1.0～3％、以及Al：0.01～0.5％，余部为铁和不可避免的杂质，所述基材钢板具有：内部氧化层，处于所述基材钢板的内部，厚度为1μm以上，并且包含氧化物，所述氧化物含有Si和Mn的至少其中之一；以及脱碳层，从与所述镀层的界面起朝向所述基材钢板的内部方向厚度为20μm以下。

技术领域

本发明涉及热冲压用镀锌钢板及其制造方法。

背景技术

汽车用部件一般通过将钢板压制成形来制造。作为汽车部件用的钢板，可以使用在热轧后经酸洗的钢板(以下称为“热轧酸洗钢板”)及冷轧钢板。此外，从提高耐腐蚀性的观点考虑，还可以使用对上述的钢板实施了镀覆的镀层钢板。镀层钢板主要被大致分为镀锌(Zn)系钢板及镀铝(Al)系钢板，但考虑到耐腐蚀性等，镀锌系钢板被广泛使用。

近年来，在汽车用部件的制造中，作为能够同时实现高强度化及复杂的形状的技术，提出了在高温下对钢板(热轧酸洗钢板、冷轧钢板、或者以这些钢板为基材钢板的镀层钢板)进行压制来进行制造的热冲压技术。热冲压也被称为热成形、热压等，是将上述钢板加热至奥氏体和铁素体的温度区间以上(Ac₁相变点以上)的高温，并进行压制加工(冲压)的方法。通过热冲压，可以得到高强度且形状复杂的汽车用部件。以下，有时将通过钢板的热冲压而得到的部件称为“热冲压成形品”。

作为热冲压中所用的钢板，已知含有Si、Mn等元素，淬透性良好，压制时的生产率较高的钢板。

但是，在将该钢板作为热浸镀锌钢板的基材钢板使用的情况下，存在产生不镀部分或将镀层合金化时的合金化斑等外观不良的问题。

其原因在于：在热浸镀覆线中对基材钢板实施镀覆之前进行了还原退火的时候，Si及Mn扩散，在钢板表面富集(浓化)。通常被添加至钢中的元素中，Si及Mn是比Fe更容易氧化的元素(易氧化性元素)，因此富集的Si及Mn被选择性地氧化，在钢板的表面形成包含Si及Mn的氧化物的皮膜。对于Si、Mn及它们的氧化物而言，与熔融锌的润湿性差，因此，在对表面富集有Si及Mn的基材钢板实施镀覆的情况下，产生上述外观不良。

作为抑制这样外观不良的产生的技术，专利文献1公开了以下技术：将含有Si、Mn等易氧化性元素的热冲压用镀锌钢板的基材钢板，在Si、Mn等不会以氧化物的形式析出于表面的温度区间、或者即使析出而在表面的富集也极少的温度区间进行还原退火。

此外，专利文献2公开了以下技术：通过对含有C：0.1～0.5质量％、Si：0.05～0.5质量％、Mn：0.5～3％的钢板实施锌系镀覆，从而获得压制成形性及涂装后的耐腐蚀性优异的高强度热冲压钢板。关于专利文献2中记载的钢板，通过使成为不镀或合金化斑原因的钢中的Si含量设为0.5质量％以下，从而确保钢板表面中的镀覆性，抑制合金化斑的产生。

专利文献3公开了以下技术：通过在钢板表面形成厚度为10～200μm的脱碳层，从而抑制钢板表面的裂纹的产生，并且抑制使用该钢板制作的镀锌钢板中因液态金属脆化(Liquid Metal Embrittlement，LME)而导致的晶间裂纹的产生。

然而，本申请发明人们进行了进一步的研究，其结果：认为专利文献1记载的钢板在外观性状方面仍有一些改善的余地。

专利文献2记载的钢板存在以下问题：在热冲压的缓慢冷却步骤中进行退火，热冲压成形品的强度下降。此外，存在以下问题：由于Si含量为0.5％以下这样的较低值，因此难以生成残余奥氏体，热冲压成形品中难以获得良好的延性。

专利文献3记载的钢板存在以下问题：由于存在脱碳层，因此钢板表面的强度变得不稳定。进而存在以下问题：很难以厚度均匀的方式形成脱碳层，钢板的宽度方向及长度方向的材质缺乏稳定性。