CN113316656A

CN113316656A - 高强度热浸镀锌钢板及其制造方法

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Publication number: CN113316656A
Application number: CN201980089186.3A
Authority: CN
Inventors: 长谷川宽; 中垣内达也; 佐佐木香菜
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2019-01-18
Filing date: 2019-10-02
Publication date: 2021-08-27
Anticipated expiration: 2039-10-02
Also published as: EP3896186B1; WO2020148948A1; KR20210100692A; EP3896186A1; CN113316656B; EP3896186A4; JPWO2020148948A1; MX2021008617A; US20220064754A1; KR102497571B1; JP6769576B1

Abstract

本发明的课题提供一种加工性优异的高强度热浸镀锌钢板及其制造方法。本发明的高强度热浸镀锌钢板在钢板的表面上具有热浸镀锌层，上述钢板具有规定的成分组成，相对于距钢板表面300～400μm的范围内的钢板组织，马氏体的面积率为30％以下，珠光体的面积率为1％以下，回火马氏体和包含碳化物的贝氏体的合计面积率为30％～99％，残余奥氏体的面积率为1～20％，并且铁素体和不包含碳化物的贝氏体的合计面积率为45％以下，上述距钢板表面300～400μm的范围内的全部残余奥氏体晶粒中具有2个以上的晶体取向的残余奥氏体晶粒的比例以面积率计为40％以下。

Description

高强度热浸镀锌钢板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种汽车用部件优选的、加工性优异的高强度热浸镀锌钢板及其制造方法。

背景技术

从改善汽车的碰撞安全性和提高油耗的观点考虑，要求汽车用部件中使用的钢板的高强度化。特别是从保护乘员的观点考虑，车厢周围的骨架部件要求高抗变形性能，所以需要具有高屈服强度(以下称为YS)的钢板。另一方面，由于屈服强度的增加会导致加工性的降低，所以存在部件成型的难度变高的问题。另外，车厢周围如中心柱等这样需要防锈的部件很多，因此特别需要热浸镀锌钢板。从这样的背景可知，需要高屈服强度且具有优异加工性的热浸镀锌钢板。

专利文献1中公开了通过控制残余奥氏体量和多个回火马氏体分率，拉伸强度超过1180MPa级别、均匀延展性和局部延展性优异的钢板的技术。

专利文献2中公开了通过以回火马氏体和贝氏体为主相，控制组织的纳米硬度和集合组织等，从而伸长率和拉伸凸缘性优异的高强度钢板的技术。

专利文献3中公开了关于通过控制铁素体与硬质相的晶体取向差，从而伸长率与拉伸凸缘性优异的拉伸强度超过540MPa级别的钢板的制造方法的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第6213696号公报

专利文献2：日本特开2016－8310号公报

专利文献3：日本特开2009－263752号公报。

发明内容

然而，专利文献1的技术仅着眼于由拉伸变形引起的伸长，并没有实现实际部件加工时不可避免的凸缘部的加工性的改善。虽然专利文献2的技术实现了伸长率、拉伸凸缘性的改善，但对于作为骨架部件重要的YS的兼得并没有研究，还有改善的余地。虽然专利文献3的技术的伸长率和拉伸凸缘性优异，但不能同时全部高水平实现YS、伸长率和拉伸凸缘性。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种加工性优异的高强度热浸镀锌钢板及其制造方法。

本发明人等为了解决上述课题反复进行了深入研究，其结果发现在热浸镀锌钢板中，钢板具有规定的成分组成，相对于距钢板表面300～400μm的范围内的钢板组织，马氏体的面积率为30％以下，珠光体的面积率为1％以下，回火马氏体和包含碳化物的贝氏体的合计面积率为30％～99％，残余奥氏体的面积率为1～20％，且铁素体和不包含碳化物的贝氏体的合计面积率为45％以下，并且上述距钢板表面300～400μm的范围内的全部残余奥氏体晶粒中具有2个以上的晶体取向的残余奥氏体晶粒的比例以面积率计为40％以下，从而具有高强度且优异的加工性。本发明鉴于这样的情况而完成，其主旨如下。

[1]一种高强度热浸镀锌钢板，是在钢板的表面上具有热浸镀锌层的高强度热浸镀锌钢板，所述钢板具有如下成分组成，以质量％计含有C：0.12～0.35％、Si：0.5～3.0％、Mn：1.5～4.0％、P：0.100％以下(不包括0％)、S：0.02％以下(不包括0％)和Al：0.01～1.50％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，

相对于距钢板表面300～400μm的范围内的钢板组织，马氏体的面积率为30％以下，珠光体的面积率为1％以下，回火马氏体和包含碳化物的贝氏体的合计面积率为30％～99％，残余奥氏体的面积率为1～20％，且铁素体和不包含碳化物的贝氏体的合计面积率为45％以下，

上述距钢板表面300～400μm的范围内的全部残余奥氏体晶粒中具有2个以上的晶体取向的残余奥氏体晶粒的比例以面积率计为40％以下。

[2]根据[1]所述的高强度热浸镀锌钢板，其中，上述钢板除了上述成分组成，以质量％计进一步含有选自Cr：0.005～2.0％、Ni：0.005～2.0％、Cu：0.005～2.0％、V：0.1～1.5％、Mo：0.1～1.5％、Ti：0.005～0.10％、Nb：0.005～0.10％、B：0.0001～0.0050％、Ca：0.0003～0.0050％、REM：0.0003～0.0050％、Sn：0.005～0.50％以及Sb：0.005～0.50％中的至少一种元素。

[3]根据[1]或[2]所述的高强度热浸镀锌钢板，其中，上述热浸镀锌层为合金化热浸镀锌层。

[4]一种高强度热浸镀锌钢板的制造方法，具有如下工序：

热轧工序，对具有[1]或[2]所述的成分组成的板坯实施热轧后，进行冷却、卷绕，

使上述热轧工序中得到的热轧板或者将上述热轧板进一步以压下率30％以上进行冷轧而得到的冷轧板在(Ac1－5℃)～(Ac1+10℃)的温度区域滞留15s以上，并且在该滞留期间施加超过0MPa且10MPa以下的张力，

接着，加热到750～940℃的退火温度，滞留10～600s，

接着，在从上述退火温度到550℃之间以第1平均冷却速度3℃/s以上且第1冷却停止温度(Ms～550℃)进行冷却，

接着，在(Ms～580℃)的镀覆处理温度滞留10～300s，在该滞留期间进行镀锌处理，或者在上述镀锌处理后进行镀覆合金化处理，

接着，在从上述镀覆处理温度到350℃之间以第2平均冷却速度50℃/s以上且第2冷却停止温度50～350℃进行冷却，

接着，以超过上述第2冷却停止温度且300～500℃的再加热温度进行加热，滞留1～600s后，冷却到室温。

在本发明中，高强度是指YS为850MPa以上。另外，在本发明中，加工性优异是指均匀伸长率(UEL)为9.0％以上，且YS×均匀伸长率为(UEL)×扩孔率λ为270GPa·％·％以上。

在本发明中，热浸镀锌钢板不仅包括热浸镀锌钢板，而且还包括合金化热浸镀锌钢板。另外，需要对热浸镀锌钢板和合金化热浸镀锌钢板进行区别说明的情况下，将这些钢板区别记载。

根据本发明，能够提供一种加工性优异的高强度热浸镀锌钢板及其制造方法。该高强度热浸镀锌钢板适合用作汽车部件用材料。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行说明。应予说明，本发明并不限于以下的实施方式。

1)成分组成

对本发明的高强度热浸镀锌钢板的钢板的成分组成进行说明。在下述的成分组成的说明中，作为成分的含量单位的“％”是指“质量％”。

C：0.12～0.35％

C是强化回火马氏体、包含碳化物的贝氏体而提高强度，并且对得到残余奥氏体有效的元素。如果C含量小于0.12％，则无法充分得到这样的效果，得不到本发明的强度、钢组织。因此，C含量为0.12％以上，优选为0.14％以上，更优选为0.15％以上。另一方面，如果C含量超过0.35％，则残余奥氏体过多，无法得到本发明的钢组织。因此，C含量为0.35％以下，优选为0.32％以下。

Si：0.5～3.0％

Si是强化钢固溶而提高强度、得到残余奥氏体所必需的元素。为了充分得到这样的效果，需要使Si含量为0.5％以上。Si含量优选为0.8％以上。另一方面，Si含量超过3.0％会导致过量的铁素体生成，无法得到本发明的钢组织。因此，Si含量为3.0％以下，更优选为2.5％以下，更优选为2.0％以下。

Mn：1.5～4.0％

Mn是对生成马氏体、贝氏体而提高强度有效的元素。如果Mn含量小于1.5％，则无法充分得到这样的效果。因此，Mn含量为1.5％以上，优选为1.8％以上，更优选为2.0％以上。另一方面，如果Mn含量超过4.0％，则钢脆化，得不到本发明的优异的加工性。因此，Mn含量为4.0％以下，优选为3.7％以下，更优选为3.4％以下。

P：0.100％以下(不包括0％)

P使钢脆化而降低加工性降低，因此其量优选极力减少，但本发明中P含量可允许到0.100％。应予说明，使P含量为0％在作业上很困难，因此不包含0％。另外，如果P含量小于0.001％，则导致生产效率的降低，因此优选为0.001％以上。

S：0.02％以下(不包括0％)

S由于使夹杂物增加而降低加工性，因此其量优选极力减少，本发明中可允许S含量0.02％。应予说明，使S含量为0％在作业上较为困难，因此不包括0％。另外，如果S含量小于0.0001％，则导致生产效率的降低，因此优选为0.0001％以上。

Al：0.01～1.50％

Al作为脱氧剂发挥作用，优选在脱氧工序中进行添加。另外，是生成残余奥氏体有效的元素。为了呈现这样的效果，需要将Al含量设为0.01％以上。Al含量优选为0.02％以上。另一方面，如果Al含量超过1.50％，则铁素体过量地生成，得不到本发明的钢组织。因此，Al含量为1.50％以下，优选为1.0％以下，更优选为0.70％以下。

以上是基本成分。本发明的钢板具有含有上述基本成分、上述基本成分以外的剩余部分包含Fe(铁)和不可避免的杂质的成分组成。这里，本发明的钢板优选具有含有上述基本成分、剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成。另外，本发明的钢板在基本成分中可以根据需要包含以下的任意成分。基本成分和任意成分以外的剩余部分为铁和不可避免的杂质。

选自Cr：0.005～2.0％、Ni：0.005～2.0％、Cu：0.005～2.0％、V：0.1～1.5％、Mo：0.1～1.5％、Ti：0.005～0.10％、Nb：0.005～0.10％、B：0.0001～0.0050％、Ca：0.0003～0.0050％、REM：0.0003～0.0050％、Sn：0.005～0.50％以及Sb：0.005～0.50％中的至少一种

Cr、Ni、Cu是生成马氏体、贝氏体、对高强度化有效的元素。为了得到这样的效果，优选分别为上述下限值以上。另一方面，从提高加工性的观点考虑，Cr、Ni、Cu的各自的含量优选为上述上限值以下。

V、Mo、Ti、Nb是因析出强化而对高强度化有效的元素。为了得到这样的效果，优选分别设为上述下限值以上。另一方面，这些元素的含量超过各自的上述上限值时，碳化物粗大化，钢中的固溶碳量降低，大量地生成铁素体，无法得到本发明的钢组织。

B是提高钢板的淬透性，生成马氏体、贝氏体、对高强度化有效的元素。为了充分得到这样的效果，优选将B的含量设为0.0001％以上。另一方面，如果B的含量超过0.0050％，则夹杂物增加，有加工性降低的趋势。因此，优选将B的含量设为0.0050％以下。

Ca、REM是通过控制夹杂物的形态而对加工性的提高有效的元素。为了得到这样的效果，优选Ca、REM的含量分别为上述下限值以上。另一方面，如果Ca、REM的含量超过上述上限值，则有夹杂物量增加而加工性降低的趋势。因此，优选Ca、REM的含量分别为上述上限值以下。

Sn、Sb是抑制脱氮、脱硼等而对抑制钢的强度降低有效的元素。为了得到这样的效果，优选Sn、Sb的含量分别为上述下限值以上。Sn、Sb的含量分别超过上限时，有钢脆化而加工性降低的趋势。因此，优选Sn、Sb的含量分别为上述上限值以下。

本发明的钢板中，还可以根据需要包含合计最高0.002％的Zr、Mg、La、Ce。

2)钢板组织

对高强度热浸镀锌钢板的钢板组织进行说明。在以下的说明中，钢板组织的面积率是指相对于距钢板表面300～400μm的范围内的钢板组织的面积率。应予说明，在本发明中，距钢板表面300～400μm的范围内的钢板组织的控制较为重要，推测是因为本发明中所期望的均匀伸长率(UEL)、扩孔率(λ)的提高影响在上述钢板的板厚的范围内产生的颈缩、空隙生成。

马氏体的面积率：30％以下

马氏体虽然使强度提高，但加工性降低，因此需要使面积率为30％以下。如果面积率超过30％，则得不到本发明的加工性。因此，马氏体的面积率为30％以下，优选为25％以下，更优选为15％以下，进一步优选为10％以下。此外，对于下限没有特别限定，大多为1％以上。

珠光体的面积率：1％以下(包括0％)

珠光体使强度均匀伸长率平衡降低，因此需要极力减少。如果面积率超过1％，则得不到本发明的强度均匀伸长率平衡。因此，珠光体的面积率为1％以下。

回火马氏体和包含碳化物的贝氏体的合计面积率：30％～99％

回火马氏体和包含碳化物的贝氏体是得到高强度和高加工性所必需的组织。如果它们的合计面积率小于30％，则得不到本发明的强度和加工性中的任一种。因此，回火马氏体和包含碳化物的贝氏体的合计面积率为30％以上，优选为40％以上，更优选为50％以上。从得到本发明的高强度和高加工性的观点考虑，回火马氏体和包含碳化物的贝氏体的合计面积率的上限没有限制，但以与其他组织的面积率的关系来看，合计面积率为99％以下。

残余奥氏体的面积率：1～20％

残余奥氏体是提高均匀伸长率率上升所必需的组织。如果残余奥氏体的面积率小于1％，无法充分得到这样的效果。因此，残余奥氏体的面积率为1％以上，优选为3％以上，进一步优选为5％以上。另一方面，如果面积率超过20％，导致扩孔率(λ)的降低。因此，残余奥氏体的面积率为20％以下，优选为18％以下，更优选为17％以下。

全部残余奥氏体晶粒中具有2个以上的晶体取向的残余奥氏体晶粒的比例：以面积率计为40％以下

本发明中所说的“具有2个以上的晶体取向的残余奥氏体晶粒”是指具有15°以上的取向差的多个奥氏体连接而成的晶粒。

在本发明中，残余奥氏体晶粒的结晶的连接极其重要。全部残余奥氏体晶粒中具有2个以上的晶体取向的奥氏体晶粒加工时早期发生马氏体相变，因此导致加工性的降低。为了得到本发明的优异的加工性，需要使全部残余奥氏体晶粒中具有2个以上的晶体取向的残余奥氏体晶粒的比例以面积率计为40％以下，优选以面积率计为35％以下，更优选为以面积率计为30％以下，进一步以面积率计为20％以下。

马氏体、珠光体、回火马氏体以及包含碳化物的贝氏体的面积率的测定方法

在本发明中，马氏体、珠光体、回火马氏体以及包含碳化物的贝氏体的面积率是指各组织的面积在观察面积中所占的比例。

切出退火后的钢板的样品，将与轧制方向平行的板厚截面进行研磨后，利用3体积％硝酸酒精进行腐蚀，利用SEM(扫描式电子显微镜)以1500倍的倍率距钢板表面沿板厚方向300～400μm的范围内的位置分别拍摄3个视场。应予说明，钢板表面表示热浸镀锌层与钢板的界面。使用得到的图像数据，利用Media Cybernetics公司制的Image－Pro，求出各组织的面积率，将视场的各组织的平均面积率作为各组织的面积率。在上述图像数据中，如下进行区分：马氏体是包含白色或浅灰色或方位不一致的碳化物的灰色，包含碳化物的贝氏体是包含方位一致的碳化物的灰色或深灰色，回火马氏体是包含方位不一致的碳化物的灰色或深灰色，珠光体是黑色和白色的层状组织。

残余奥氏体与马氏体同样地呈现白色或浅灰色。残余奥氏体的面积率通过另外的EBSD(电子背散射衍射)求出，通过从利用上述视场观察求出的马氏体和残余奥氏体的合计面积率中减去基于EBSD求出的残余奥氏体的面积率而求出马氏体的面积率。

作为上述以外的组织，有铁素体和不包含碳化物的贝氏体。如下进行区分：铁素体为黑色，不包含碳化物的贝氏体为深灰色。这些剩余部分组织虽然不优选，但如果铁素体和不包含碳化物的贝氏体的合计面积率在本发明中为45％以下则可被允许。该合计面积率优选为40％以下，更优选为35％以下，进一步优选为20％以下，特别优选为10％以下。

对基于EBSD求出残余奥氏体的面积率的方法进行说明。对与SEM观察的面相同的面进行再研磨，利用胶体二氧化硅进行镜面抛光后，在3个SEM观察到的相同位置进行EBSD测定。测定条件中，步距为50nm，点数为100万点(1000×1000)。得到的数据通过使用TSL公司制的OIM Analysis 6，进行阈值为5°、2pixel的Grain Dilation处理和进行将阈值为0.1的Neighbor CI Correlation处理后，由所得到的数据求出与残余奥氏体对应的FCC相的面积率。

全部残余奥氏体晶粒中具有2个以上的晶体取向的残余奥氏体晶粒的测定方法

在基于上述EBSD求出残余奥氏体的面积率的方法中，由进行Grain Dilation处理和Neighbor CI Correlation处理后的数据，求出具有15°以上的取向差的多个奥氏体连接而成的晶粒的面积率。然后，求出相对于全部奥氏体的面积率的具有该15°以上的取向差的多个奥氏体连接而成的晶粒的面积率的比例(％)。将该比例(％)作为全部残余奥氏体晶粒中具有2个以上的晶体取向的残余奥氏体晶粒的比例。

3)热浸镀锌层

本发明的高强度热浸镀锌钢板在钢板的表面上具有热浸镀锌层。热浸镀锌层可以为合金化热浸镀锌层。

4)钢板的板厚

本发明的高强度热浸镀锌钢板的板厚(不包含镀层)没有特别限定，优选为0.4mm～3.0mm。

5)热浸镀锌钢板的制造方法

本发明的高强度热浸镀锌钢板例如如下进行制造：对具有上述成分组成的板坯实施热轧后进行冷却、卷绕的热轧工序，使对上述热轧工序中得到的热轧板或者将上述热轧板进一步以压下率30％以上进行冷轧的冷轧板在(Ac1－5℃)～(Ac1+10℃)的温度区域滞留15s以上，并且在该滞留期间施加超过0MPa且为10MPa以下的张力，接着，加热到750～940℃的退火温度，滞留10～600s，接着，在从上述退火温度到550℃之间以第1平均冷却速度3℃/s以上且第1冷却停止温度(Ms～550℃)进行冷却，接着，在(Ms～580℃)的镀覆处理温度滞留10～300s，在该滞留期间进行镀锌处理，或者在上述镀锌处理后进行镀覆合金化处理，接着，在从上述镀覆处理温度到350℃之间以第2平均冷却速度50℃/s以上且第2冷却停止温度50～350℃进行冷却，接着，以上述第2冷却停止温度且300～500℃的再加热温度进行加热，滞留1～600s后，冷却到室温。应予说明，制造条件中所示的各温度均为钢板的表面温度。

以下，依次说明上述制造方法。

冷轧下的压下率：30％以上

根据需要对热轧工序中得到的热轧板进行冷轧。在冷轧的情况下，压下率小于30％时，具有2个晶体取向的残余奥氏体晶粒变多，得不到本发明的钢组织。因此，冷轧下的压下率为30％以上，优选为35％以上。上限没有特别规定，但从形状稳定性等观点考虑，优选为90％以下。在不实施冷轧的情况下，贝氏体相变被促进，具有2个晶体取向的残余奥氏体减少。此外，在对热轧板进行退火的情况下，为了进行形状矫正，可以实施5％以下的调质轧制。

在(Ac1－5℃)～(Ac1+10℃)的温度区域的滞留时间：15s以上

使上述热轧工序中得到的热轧板或者将热轧板进行上述冷轧而得到的冷轧板在(Ac1－5℃)～(Ac1+10℃)的温度区域滞留15s以上。如果该温度区域下的滞留时间小于15s，则具有2个以上的晶体取向的残余奥氏体晶粒变多，得不到本发明的钢组织。因此，在(Ac1－5℃)～(Ac1+10℃)的温度区域的滞留时间为15s以上，优选为20s以上。另外，如果使该滞留时间变得更长，则具有2个以上的晶体取向的残余奥氏体晶粒变得更少，所以有效地得到本发明的效果，因此滞留时间的上限不受限定。应予说明，Ac1表示Ac1相变点。

在(Ac1－5℃)～(Ac1+10℃)的温度区域施加的张力：超过0且为10MPa以下

使上述热轧板或冷轧板在(Ac1－5℃)～(Ac1+10℃)的温度区域下滞留并生成奥氏体时，通过施加张力，从而能够减少具有2个以上的晶体取向的残余奥氏体晶粒。该机理并不明确，但认为可减少具有2个以上的晶体取向的残余奥氏体晶粒的生成，促进其后的贝氏体相变等。然而，如果张力超过10MPa，则看不到这样的效果。因此，(Ac1－5℃)～(Ac1+10℃)下的张力为超过0MPa且为10MPa以下，优选为0.5～10MPa，更优选为0.5～5MPa。

张力例如沿着生产线中轧制方向(长边方向)施加。张力的施加方法没有特别限定，优选为控制夹送辊的圆周速度在夹送辊间施加张力的方法、利用辊进行弯曲而施加张力的方法。应予说明，施加张力的方向并不限于轧制方向，例如可以是在钢板表面上与轧制方向交叉的方向。

退火温度：750～940℃

将上述工序后的钢板加热到750～940℃的退火温度。如果退火温度小于750℃，则奥氏体的生成变得不充分，得不到本发明的钢组织。另一方面，如果超过940℃，则具有2个晶体取向的残余奥氏体晶粒增加，得不到本发明的钢组织。因此，退火温度为750～940℃，优选为770～920℃。

退火温度下的滞留时间：10～600s

使钢板在上述退火温度滞留10～600s。如果滞留时间小于10s，则奥氏体的生成变得不充分，得不到本发明的钢组织。另一方面，如果上述退火温度下的滞留时间超过600s，则具有2个以上的晶体取向的残余奥氏体晶粒增加，无法得到本发明的钢组织。因此，滞留时间为10～600s，优选为30～300s。

从退火温度到550℃之间的第1平均冷却速度：3℃/s以上

将在上述退火温度下退火后的钢板在从退火温度到550℃之间以第1平均冷却速度3℃/s以上从退火温度冷却到550℃以下。第1平均冷却速度通过将退火温度与550℃的温度差除以从退火温度到550℃的冷却所需要的时间而算出。如果第1平均冷却速度小于3℃/s，则铁素体过量地生成，得不到本发明的钢组织。因此，第1平均冷却速度为3℃/s以上，优选为5℃/s以上。第1平均冷却速度的上限没有特别规定，但从形状稳定性的观点考虑，优选为小于100℃/s。

第1冷却停止温度：Ms～550℃

将上述退火后的钢板以上述第1平均冷却速度进行冷却时的第1冷却停止温度为(Ms～550℃)。应予说明，Ms表示钢板的Ms点(马氏体相变开始温度)。如果冷却停止温度小于Ms，则镀覆热处理前，C向奥氏体过度富集，生成珠光体，得不到本发明的钢组织。另一方面，如果超过550℃，则导致过量的铁素体、珠光体的生成，得不到本发明的钢组织，因此，第1冷却停止温度为(Ms～550℃)，优选为450～550℃。

在(Ms～580℃)的镀覆处理温度的滞留时间：10～300s

使冷却到第1冷却停止温度的钢板在(Ms～580℃)的镀覆处理温度滞留。如果在(Ms～580℃)的滞留时间小于10s或超过300s，则贝氏体相变的进行变得不充分，具有2个以上的晶体取向的残余奥氏体晶粒增加，得不到本发明的钢组织。因此，在(Ms～580℃)的滞留时间设为10～300s。

应予说明，镀覆处理温度可以为(Ms～580℃)，可以在上述第1平均冷却后根据需要进行加热，设为冷却停止温度以上的温度。

镀覆处理

在上述镀覆处理温度滞留的期间对钢板进行镀锌处理、或者上述镀锌处理后进一步进行镀覆合金化处理。镀覆处理优选通过将由上述得到的钢板浸渍在440℃～500℃的镀锌浴中，其后通过气体擦拭等调整镀覆附着量进行。进一步使镀锌合金化时，优选在460℃～580℃的温度区域中滞留1秒～120秒而进行合金化。镀锌优选使用Al量为0.08质量％～0.25质量％的镀锌浴而形成。

另外，也可以对镀锌后的钢板实施树脂、油脂涂层等各种涂装处理。从镀覆处理温度到350℃之间的第2平均冷却速度：50℃/s以上

将镀覆处理后的钢板在从镀覆处理温度到350℃之间以第2平均冷却速度50℃/s以上从镀覆处理温度冷却到350℃以下。第2平均冷却速度是将镀覆处理温度与350℃的温度差除以从镀覆处理到350℃的冷却所需要的时间而算出。如果第2平均冷却速度小于50℃/s，则贝氏体相变的促进变得不充分，得不到本发明的钢组织。因此，第2平均冷却速度为50℃/s以上。从得到本发明的钢组织的观点考虑，如果第2平均冷却速度为50℃/s以上，则没有上限，因此不规定上限，工业上得到的第2平均冷却速度的上限为1500℃/s左右。

第2冷却停止温度：50～350℃

对镀覆处理后的钢板以上述第2平均冷却速度进行冷却时的第2冷却停止温度为50～350℃。如果第2冷却停止温度小于50℃，则得不到本发明的残余奥氏体。另一方面，如果第2冷却停止温度超过350℃，则贝氏体相变的促进变得不充分，得不到本发明的钢组织。因此，第2冷却停止温度为50～350℃，优选为80～320℃。

再加热温度：超过第2冷却停止温度且300～500℃

对冷却到第2冷却停止温度的钢板以超过第2冷却停止温度且300～500℃的再加热温度进行加热。如果再加热温度小于300℃，则贝氏体相变受到抑制，具有2个以上的晶体取向的残余奥氏体晶粒增加，得不到本发明的钢组织。另一方面，如果超过500℃，则生成珠光体，得不到本发明的钢组织。因此，再加热温度为300～500℃，优选为325～475℃。

在再加热温度的滞留时间：1～600s

使冷却到第2冷却停止温度的钢板在上述再加热温度滞留1～600s。如果滞留时间小于1s，则贝氏体相变不足，马氏体或具有2个以上的晶体取向的残余奥氏体晶粒增加，得不到本发明的钢组织。另一方面，如果超过600s，则生成珠光体，无法得到本发明的钢组织。因此，在再加热温度的滞留时间为1～600s，优选为1～300s，更优选为1～120s，进一步优选为1～60s。

在本发明的高强度热浸镀锌钢板的制造方法中，板坯的制造方法和热轧工序的条件没有特别限定，例如优选在以下的条件下进行。

板坯的制造方法

为了防止宏观偏析，板坯优选利用连续铸造法进行制造，也可以利用铸锭法、薄板坯铸造法进行制造。为了对板坯进行热轧，可以将板坯暂时冷却到室温，其后再加热，进行热轧，也可以将板坯在不冷却到室温的情况下装入加热炉进行热轧。另外，也可以采用稍稍保温后立即热轧的节能工艺。

对板坯进行加热的情况下，为了防止碳化物溶解，或者防止轧制载荷的增大，优选加热到1100℃以上。另外，由于防止氧化皮的增大，板坯的加热温度优选为1300℃以下。应予说明，板坯的温度为板坯表面的温度。

对于精轧温度，条件没有特别限定，从容易得到本发明的钢板组织且使钢板组织均匀化的观点考虑，优选为800～950℃。

对板坯进行热轧时，也可以对粗轧制后的粗棒进行加热。另外，也可应用将粗棒彼此接合，连续进行精轧的、所谓的连续轧制工艺。另外，在热轧中，为了降低轧制载荷、形状、材质的均匀化，优选在精轧的全部道次或者部分道次进行摩擦系数为0.10～0.25的润滑轧制。

轧制后的钢板的卷绕温度没有特别限定，从容易得到本发明的钢板组织且使板形状稳定化的观点考虑优选为400～550℃。

卷绕后的钢板利用酸洗等将氧化皮除去，可以用于后续的工序。

另外，本发明的高强度热浸镀锌钢板的制造方法可以在镀覆处理后，进一步实施调质轧制。在调质轧制的情况下，从进一步提高YS的观点考虑，优选伸长率为0.05％～1.00％。调质轧制优选在热处理后在室温下进行。

实施例

以下，基于实施例具体说明本发明。本发明的技术的范围并不限于以下的实施例。

利用实验室的真空熔炼炉熔炼表1所示的成分组成的钢(剩余部分为Fe和不可避免的杂质)，进行轧制，制成钢坯材。将这些钢坯材加热到1250℃后进行粗轧，在表2－1或表2－2所示的热轧条件下实施热轧，制成热轧板。接着，一部分的热轧板样品在表2－1或表2－2所示的冷轧条件下冷却到1.4mm，制成冷轧板。接着，将所得到的热轧板或冷轧板进行退火。应予说明，将表2－1和表2－2的冷轧条件一栏示为“－”的钢板不进行冷轧，对热轧板进行退火。Ac1相变点(℃)也一并示于表1。

退火在实验室使用热处理和镀覆处理装置按表2－1或表2－2所示的主退火条件下进行，制成合金化的热浸镀锌钢板(GA)1～39。合金化热浸镀锌钢板通过浸渍在465℃的镀覆浴中，在钢板两面形成每单面附着量40～60g/m²的镀层后，进行在540℃滞留1～60s的合金化处理而制成。热处理后(在表2－1或者2－2所示的再加热温度滞留后)，对钢板实施伸长率0.1％的调质轧制。

按照以下的方法对得到的合金化的热浸镀锌钢板的拉伸特性值和加工性进行评价。将结果示于表3。另外，距钢板表面300～400μm的范围内的各组织的面积率与距钢板表面300～400μm的范围内的全部残余奥氏体晶粒中具有2个以上的晶体取向的残余奥氏体晶粒的比例也示于表3。

<各组织的面积率的测定>

切出各钢板的样品，对与轧制方向平行的板厚截面进行研磨后，利用3体积％硝酸酒精进行腐蚀，利用SEM(扫描式电子显微镜)以1500倍的倍率在距钢板表面沿板厚方向300～400μm的范围内的位置分别拍摄3个视场。应予说明，钢板表面表示热浸镀锌层与钢板的界面。使用得到的图像数据，利用Media Cybernetics公司制的Image－Pro求出各组织的面积率，将视场的各组织的平均面积率作为各组织的面积率。在上述图像数据中，如下进行区别：马氏体为白色或浅灰色或包含方位不一致的碳化物的灰色，包含碳化物的贝氏体为包含方位一致的碳化物的灰色或深灰色，回火马氏体为包含方位不一致的碳化物的灰色或深灰色，珠光体为黑色和白色的层状组织，铁素体为黑色，不包含碳化物的贝氏体为深灰色。

另外，残余奥氏体与马氏体同样呈现白色或浅灰色。这里，通过从由上述视场观察求出的马氏体和残余奥氏体的合计面积率中减去基于EBSD(电子背散射衍射)求出的残余奥氏体的面积率而求出马氏体的面积率。

对基于EBSD求出残余奥氏体的面积率的方法进行说明。对与SEM观察的面相同的面进行再研磨，利用胶体二氧化硅进行镜面抛光后，在3个SEM观察的相同的位置进行EBSD测定。测定条件是步距为50nm，点数为100万点(1000×1000)。得到的数据使用TSL公司制的OIM Analysis6，进行阈值为5°、2pixel的Grain Dilation处理和阈值为0.1的Neighbor CICorrelation处理后，由所得到的数据求出与残余奥氏体对应的FCC相的面积率。

<全部残余奥氏体晶粒中具有2个以上的晶体取向的残余奥氏体晶粒的测定方法>

在基于上述EBSD中求出残余奥氏体的面积率的方法中，由进行Grain Dilation处理和Neighbor CI Correlation处理后的数据，求出具有15°以上的取向差的多个奥氏体连接而成的晶粒的面积率。而且，求出相对于全部奥氏体的面积率的具有该15°以上的取向差的多个奥氏体连接而成的晶粒的面积率的比例(％)。将该比例(％)作为全部残余奥氏体晶粒中具有2个以上的晶体取向的残余奥氏体晶粒的比例。

<拉伸试验>

从制成的热浸镀锌钢板相对于轧制方向沿直角方向采取JIS5号拉伸试验片(JISZ2201)，进行应变速度为10^－3/s的根据JIS Z 2241(2011)的规定的拉伸试验，求出YS和均匀伸长率(UEL)。本发明中，将YS为850MPa以上且均匀伸长率为9.0％以上设为合格。

<扩孔试验>

从制成的热浸镀锌钢板采取100mm×100mm的试验片，基于JFST1001(日本钢铁联盟规格，2008年)，使用60°锥形冲头进行3次扩孔试验，求出平均的扩孔率λ(％)，评价拉伸凸缘性。本发明中，将YS×均匀伸长率(UEL)×扩孔率λ为270GPa·％·％以上被认为加工性优异，作为合格。

[表1]

[表3]

V(M)：马氏体的面积率

V(P)：珠光体的面积率

V(H)：包含回火马氏体和碳化物的贝氏体的合计面积率

V(γ)：残余奥氏体的面积率

V(O)：铁素体和不包碳化物的贝氏体的合计面积率

V(γ2/γ)：全部残余奥氏体晶粒中的具有2个以上的晶体取向的残余奥氏体晶粒的比例

YS：屈服强度、UEL：均匀拉伸性、λ：扩孔率

本发明例的热浸镀锌钢板中，YS为850MPa以上，均匀延伸性(UEL)为9.0％以上，并且YS×均匀延伸性(UEL)×扩孔率λ为270GPa·％·％以上，即高强度且加工性优异。另一方面，在本发明的范围外的比较例的热浸镀锌钢板不满足这些项目中的至少一个。

产业上的可利用性

如果将本发明的高强度钢板用于汽车部件用途，则极大地有助于改善汽车的碰撞安全性和提高油耗。

Claims

1.一种高强度热浸镀锌钢板，是在钢板的表面上具有热浸镀锌层的高强度热浸镀锌钢板，

所述钢板具有如下的成分组成，以质量％计含有C：0.12～0.35％、Si：0.5～3.0％、Mn：1.5～4.0％、P：0.100％以下且不包括0％、S：0.02％以下且不包括0％、以及Al：0.01～1.50％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，

相对于距钢板表面300～400μm的范围内的钢板组织，马氏体的面积率为30％以下，珠光体的面积率为1％以下，回火马氏体和包含碳化物的贝氏体的合计面积率为30％～99％，残余奥氏体的面积率为1～20％，并且铁素体和不包含碳化物的贝氏体的合计面积率为45％以下，

所述距钢板表面300～400μm的范围内的全部残余奥氏体晶粒中具有2个以上的晶体取向的残余奥氏体晶粒的比例以面积率计为40％以下。

2.根据权利要求1所述的高强度热浸镀锌钢板，其中，

所述钢板除了所述成分组成，以质量％计进一步含有选自Cr：0.005～2.0％、Ni：0.005～2.0％、Cu：0.005～2.0％、V：0.1～1.5％、Mo：0.1～1.5％、Ti：0.005～0.10％、Nb：0.005～0.10％、B：0.0001～0.0050％、Ca：0.0003～0.0050、REM：0.0003～0.0050％、Sn：0.005～0.50％和Sb：0.005～0.50％中的至少一种元素。

3.根据权利要求1或2所述的高强度热浸镀锌钢板，其中，所述热浸镀锌层为合金化热浸镀锌层。

4.一种高强度热浸镀锌钢板的制造方法，具有如下工序：

热轧工序，对具有权利要求1或2所述的成分组成的板坯实施热轧后，进行冷却、卷绕，

使所述热轧工序中得到的热轧板、或者将所述热轧板进一步以压下率30％以上进行冷轧而得到的冷轧板在(Ac1－5℃)～(Ac1+10℃)的温度区域滞留15s以上，并且在该滞留期间施加超过0MPa且为10MPa以下的张力，

接着，加热到750～940℃的退火温度，滞留10～600s，

接着，从所述退火温度到550℃之间以第1平均冷却速度3℃/s以上且第1冷却停止温度(Ms～550℃)进行冷却，

接着，在(Ms～580℃)的镀覆处理温度滞留10～300s，在该滞留期间进行镀锌处理，或者在所述镀锌处理后进行镀覆合金化处理，

接着，从所述镀覆处理温度到350℃之间以第2平均冷却速度50℃/s以上且第2冷却停止温度50～350℃进行冷却，

接着，以超过所述第2冷却停止温度且300～500℃的再加热温度进行加热，滞留1～600s后，冷却到室温。