表面质量及抗低温脆性断裂性优异的热浸镀锌系钢板制造技术

本发明专利技术公开了热浸镀锌系钢板，其为包括基础钢板和形成在所述基础钢板上的热浸镀锌系层的热浸镀锌系钢板，其中，所述热浸镀锌系层的微细组织包含平均圆当量直径为120μm以下的Zn单相组织，并且所述Zn单相组织中具有{0001}面与钢板表面平行的晶体结构的Zn单相组织的面积分数为70％以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】表面质量及抗低温脆性断裂性优异的热浸镀锌系钢板
本专利技术涉及表面质量及抗低温脆性断裂性优异的热浸镀锌系钢板。
技术介绍
与电镀锌钢板相比，热浸镀锌钢板的制造工艺简单，并且产品的价格低廉，因此近年来其用途扩大且广泛用于家电及汽车等。但是，与电镀锌钢板不同，已知通常热浸镀锌钢板在成型时产生镀层的一部分附着在模具上而脱落的粘模现象，或者在涂装时产生橘皮等表面缺陷等而表面质量差，其原因为如下。通常的热浸镀锌钢板上容易出现称为锌花(spangles)或花纹的特有的镀覆组织形状。这种锌花的产生起因于锌的凝固反应的特性。即，锌在凝固时以凝固核为起点生长树枝形状的枝状晶体(Dendrite)，从而形成镀覆组织的框架，并且其枝状晶体之间剩余的未凝固的熔融锌池(pool)最终凝固而终止镀层的凝固，通常枝状晶体在生长时消耗周围的熔融状态的锌并使其凝固，因此导致枝状晶体部位凸起且池(pool)部位凹陷的镀层的不均匀，由此表面质量变差。韩国授权专利公报第0742832号公开了如下技术，即在熔融状态的镀锌层凝固时在镀层表面喷射磷酸盐水溶液液滴而使喷射的液滴起到凝固核的作用，从而将锌结晶的平均粒子直径控制为0.1mm以下，并由此改善热浸镀锌钢板的表面质量，尤其改善鲜映性和粘模性。但是，就通过所述技术制造的热浸镀锌钢板而言，具有{0001}面与钢板的表面平行的晶体结构的锌结晶的分数过高而存在产生低温脆性断裂现象的问题。
技术实现思路
要解决的技术问题本专利技术的多个目的之一在于提供表面质量及抗低温脆性断裂性优异的热浸镀锌系钢板。技术方案本专利技术的一个方面提供热浸镀锌系钢板，其为包括基础钢板和形成在所述基础钢板上的热浸镀锌系层的热浸镀锌系钢板，其中，所述热浸镀锌系层的微细组织包含平均圆当量直径为20～100μm的Zn单相组织，并且所述Zn单相组织中具有{0001}面与钢板表面平行的晶体结构的Zn单相组织的面积分数为70％以下。有益效果本专利技术的多个效果之一为本专利技术的一个实施例的热浸镀锌系钢板具有表面外观非常优异且抗低温脆性断裂性非常优异的优点。附图说明图1是示出比较T剥离试验(T-peeltest)与实验室剪切试验(labsheartest)的图。图2的(a)是对专利技术例1的试片进行低温脆性断裂特性评价之后观察其表面的照片，图2的(b)是对比较例1的试片进行低温脆性断裂特性评价之后观察其表面的照片。最佳实施方式本专利技术人为了提供表面质量优异且在低温下具有延性断裂特性的热浸镀锌系钢板而进行各种研究的结果，确认了适当地控制锌系镀层的成分及组成范围的同时适当地控制制造条件，从而优化锌结晶的平均粒径及取向而能够提供满足所期望的物理性质的热浸镀锌系钢板，由此完成了本专利技术。下面，对本专利技术的一个方面的表面质量及抗低温脆性断裂性优异的热浸镀锌系钢板进行详细说明。本专利技术的一个方面的热浸镀锌系钢板包括基础钢板及热浸镀锌系层。本专利技术中对基础钢板的种类不作特别限定，例如可以是通常用作热浸镀锌系钢板的基材的热轧钢板或冷轧钢板。但是，就热轧钢板而言，其表面上具有大量的氧化皮，并且这种氧化皮会降低镀覆粘附性而存在降低镀覆质量的问题，因此，优选将预先通过酸溶液去除氧化皮的热轧钢板作为基材。另外，热浸镀锌系层可以形成在基础钢板的一面或两面上。热浸镀锌系层的微细组织包含平均圆当量直径为120μm以下的Zn单相组织，更优选包含平均圆当量直径为100μm以下的Zn单相组织。如果Zn单相组织的平均圆当量直径超过120μm，则无法确保所期望的表面质量，尤其无法确保鲜映性和粘模性。另外，Zn单相组织的平均圆当量直径越小，越有利于确保鲜映性和粘模性，因此对Zn单相组织的平均圆当量直径的下限不需要进行特别限定。但是，将平均圆当量直径控制为20μm以下时需要非常快的冷却速度，由此存在设备变得过大的问题，并且圆当量直径为20μm以下时几乎没有进一步的效果，因此考虑所述问题可以将Zn单相组织的平均圆当量直径的下限控制为20μm。热浸镀锌系层中所包含的Zn单相组织中具有{0001}面与钢板表面平行的晶体结构的Zn单相组织的面积分数优选为70％以下，更优选为65％以下。根据本专利技术人的研究结果，镀覆组织的尺寸越小，对镀覆组织的{0001}面的优先取向性越会增加，尤其，对镀覆组织的{0001}面的优先取向性为70％以上时，存在发生低温粘合脆性的风险。这可以推测为对镀覆组织的{0001}面的优先取向性强的情况下，在垂直于镀层的方向施加拉伸力时，由于不容易产生作为锌的变形机制的孪晶变形而发生的现象。由此，为了确保本专利技术所期望的抗低温脆性断裂性，优选将Zn单相组织中具有{0001}面与钢板的表面平行的晶体结构的Zn单相组织的面积分数控制为70％以下。另外，所述面积分数的值越低，越有利于确保抗低温脆性断裂性，因此，本专利技术中对所述Zn单相组织的面积分数的下限不作特别限定。下面，对用于确保如上所述的组织的优选的热浸镀锌系层的成分及组成范围进行详细说明。在一个例子中，热浸镀锌系层可以包含：Al：0.15～0.4重量％，Mg、Ca及Mn中的一种以上：合计0.05～0.2重量％，余量的Zn及不可避免的杂质。Al：0.15～0.4重量％Al与钢中的Fe反应而在基础钢板与热浸镀锌系层的界面上形成Fe-Al系合金层，从而起到提高热浸镀锌系层的粘附性的作用。本专利技术中为了得到这种效果，优选包含0.15重量％以上的Al。但是，当Al的含量超过0.4重量％时，所产生的浮渣等缺陷会变多，并且镀层内生成Zn-Al二元共晶组织，从而会产生磷酸盐处理性不良的问题。Mg、Ca及Mn中的一种以上：合计0.05～0.2重量％Mg、Ca及Mn在镀层凝固时抑制枝状晶体的生长，从而起到使Zn单相组织的平均圆当量直径微细化的作用。本专利技术中为了得到这种效果，优选包含合计0.05重量％以上的Mg、Ca及Mn中的一种以上。但是，当Mg、Ca及Mn的含量过多时，会以浮渣的形态存在于镀层表面上，从而具有使镀覆钢板的表面质量变差的可能性。为了防止上述问题，优选包含合计0.2重量％以下的Mg、Ca及Mn中的一种以上。除此之外，包含余量的Zn及不可避免的杂质。但是，在通常的制造过程中会从原料或周围环境不可避免地混入并不需要的杂质，因此无法排除这些杂质。这些杂质对于本
具有通常知识者而言是众所周知的，因此在本说明书中不会特别提及其所有内容。并且，并不排除所述组成以外的有效成分的添加，例如，为了使本专利技术所期望的效果更加极大化，还可以进一步包含如下成分。Be：0.0001～0.002重量％Be起到提高镀层的平滑性的作用，并且Be存在于镀层的表层部中而起到提高表面外观的作用。本专利技术中为了得到这种效果，优选包含0.0001％以上的Be。但是，当Be的含量过多时，基材铁与镀层的润湿性不良，从而存在产生未镀覆的可能性，因此，本专利技术中将Be的上限限定为0.002重量％。如前所述，以上说明的本专利技术的热浸镀锌系钢板可以通过各种方法制造，对其制造方法不作特别限制，但是，作为一个具体实施方式，可以通过以下方法制造，即，使用表面活性化的钢板作为基材进行热浸镀锌系而形成镀层，但是在冷却镀层时，在镀层与基础钢板的界面上形成镀层的凝固核后立即喷射磷酸盐水溶液而进行冷却。对其进行更具体的说明为如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.热浸镀锌系钢板，其为包括基础钢板和形成在所述基础钢板上的热浸镀锌系层的热浸镀锌系钢板，其中，所述热浸镀锌系层的微细组织包含平均圆当量直径为120μm以下的Zn单相组织，并且所述Zn单相组织中具有{0001}面与钢板表面平行的晶体结构的Zn单相组织的面积分数为70％以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.22 KR 10-2015-01841111.热浸镀锌系钢板，其为包括基础钢板和形成在所述基础钢板上的热浸镀锌系层的热浸镀锌系钢板，其中，所述热浸镀锌系层的微细组织包含平均圆当量直径为120μm以下的Zn单相组织，并且所述Zn单相组织中具有{0001}面与钢板表面平行的晶体结构的Zn单相组织的面积分数为70％以下。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：金相宪，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR