TWB焊接特性优异的用于热成型的Al-Fe合金化镀覆钢板、热成型部件及它们的制造方法技术

本发明专利技术的优选的一个方面可以提供在镀Al后适当地控制分批退火条件来形成Al‑Fe合金化层，因此热成型后TWB焊接部的硬度均匀性优异，从而TWB焊接特性优异的用于热成型的Al‑Fe合金化镀覆钢板、热成型部件及它们的制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】TWB焊接特性优异的用于热成型的Al-Fe合金化镀覆钢板、热成型部件及它们的制造方法
本专利技术涉及一种TWB焊接特性优异的用于热成型的Al-Fe合金化镀覆钢板、热成型部件及它们的制造方法。
技术介绍
近年来，为了通过汽车的轻量化来提高燃油效率，并且为了保护乘客等的目的，超高强度热成型部件广泛应用于汽车的结构部件，进一步地，为了吸收碰撞时的能量，提出了利用具有不同种类的材料或不同厚度等的组合的拼焊板(Tailorweldedblank，TWB)来进行热成型的技术，并且正在进行各种相关研究。作为涉及到这种热成型技术的代表性的技术，有专利文献1。专利文献1中公开了将Al-Si镀覆钢板加热至850度以上后通过热压成型和快速冷却来使部件的组织形成为马氏体，以此确保拉伸强度超过1600MPa的超高强度的技术。但是，专利文献1存在如下问题，即镀层以Al为主相，在TWB焊接时镀层与母材混合不均匀，从而在熔融部内存在局部硬度降低的部分，这会使焊接部变脆弱，从而发生变形时焊接部会断裂。作为解决这种问题的技术，有专利文献2。专利文献2的特征在于，为了解决镀Al钢板的TWB焊接时的如上所述的问题，TWB焊接前去除焊接部位的一部分Al镀层后进行TWB焊接。但是，专利文献2具有如下问题，即为了在商业上应用专利文献2的技术，需要引入附加设备，以在TWB焊接前去除一部分Al镀层，而且去除的镀层的面积比实际焊接部的面积宽，因此最终会增加去除镀层的部位的耐蚀性不良的风险。因此，需要开发一种在不去除镀层的情况下TWB焊接特性优异的用于热成型的镀覆钢板、热成型部件及它们的制造方法。[现有技术文献][专利文献](专利文献1)美国专利号US6296805B1(专利文献2)韩国公开专利公报第10-2009-0005004号
技术实现思路
要解决的技术问题本专利技术的一个方面的目的在于提供一种TWB焊接特性优异的用于热成型的Al-Fe合金化镀覆钢板、利用该Al-Fe合金化镀覆钢板的热成型部件及它们的制造方法。另外，本专利技术的技术问题并不受限于上述内容。可以从本说明书的整体内容理解本专利技术的技术问题，对本专利技术所属
的技术人员而言，在理解本专利技术的附加技术问题上不会有任何困难。技术方案本专利技术的一个方面涉及一种TWB焊接特性优异的用于热成型的Al-Fe合金化镀覆钢板，所述Al-Fe合金化镀覆钢板包含：基础钢板，以重量％计，所述基础钢板包含C：0.1-0.5％、Si：0.01-2.0％、Mn：0.1-10％、P：0.001-0.05％、S：0.0001-0.02％、Al：0.001-1.0％、N：0.001-0.02％、余量的Fe和其它不可避免的杂质；和Al-Fe合金化层，其形成在所述基础钢板的表面，以重量％计，所述Al-Fe合金化层包含：Al：40-60％、Si：2-10％、余量的Fe和不可避免的杂质，未合金化的相的分数为1面积％以下。此外，本专利技术的另一个方面涉及一种制造TWB焊接特性优异的用于热成型的Al-Fe合金化镀覆钢板的方法，所述方法包括以下步骤：将板坯加热至1000-1300℃，以重量％计，所述板坯包含C：0.1-0.5％、Si：0.01-2.0％、Mn：0.1-10％、P：0.001-0.05％、S：0.0001-0.02％、Al：0.001-1.0％、N：0.001-0.02％、余量的Fe和其它不可避免的杂质；在Ar3至1000℃下，将经加热的所述板坯进行热精轧以获得热轧钢板；对所述热轧钢板进行冷却，并在超过Ms且750℃以下进行收卷；将收卷的所述热轧钢板浸入镀浴中进行镀覆，以重量％计，所述镀浴包含Si：6-12％、Fe：1-4％、余量的Al和不可避免的杂质；以及将镀覆的所述热轧钢板进行分批退火，以满足以下式1。(所述式1中，T表示加热温度(℃)，t表示在加热温度下的保持时间(小时)，HR表示升温速度(℃/小时)。)另外，本专利技术的另一个方面涉及一种TWB焊接特性优异的热成型部件及其制造方法，所述热成型部件通过对拼焊板(TailorWeldedBlank，TWB)进行热成型来制造，所述拼焊板是将本专利技术的Al-Fe合金化镀覆钢板与具有不同的厚度或强度的钢板进行焊接而获得。此外，上述技术方案并未列出本专利技术的全部特征。参考以下具体的实施方案，可以更详细地理解本专利技术的各种特征及其优点和效果。有益效果根据本专利技术，具有以下效果，即可以提供一种在不去除镀层的情况下制造拼焊板时，焊接部的硬度均匀而使得TWB焊接特性优异的用于热成型的镀覆钢板、热成型部件及它们的制造方法。附图说明图1是示出式1与TWB焊接部硬度偏差的关系的图表。图2是对试验编号为1和6的热成型部件的TWB焊接部的Al分布进行EPMA分析的结果。图3是拍摄试验编号为1和6的热成型部件的拉伸试验的断裂形状的照片。图4是示意性地示出本专利技术的一个实施方案的Al-Fe合金化镀覆钢板的截面的图。最佳实施方式以下，对本专利技术的优选的实施方案进行说明。但是，本专利技术的实施方案可以变形为各种其它形式的实施方案，本专利技术的范围并不受限于以下说明的实施方案。此外，本专利技术的实施方案是为了向本
中具有通常知识者更完整地说明本专利技术而提供的。本专利技术人认识到利用镀Al钢板制造拼焊板(TailorWeldedBlank，TWB)时，焊接部的硬度不均匀，因此存在TWB焊接特性差的问题，为了解决该问题，去除Al镀层后制造TWB时，需要引入附加设备，以去除一部分Al镀层，而且去除的镀层的面积比实际焊接部的面积宽，因此最终会存在去除镀层的部位的耐蚀性变差的问题，并且为了解决该问题，本专利技术人进行了深入研究。其结果，确认了在镀Al后适当地控制分批退火条件来形成Al-Fe合金化层，从而热成型后TWB焊接部的硬度均匀性优异，可以使TWB焊接特性优异，从而完成了本专利技术。TWB焊接特性优异的用于热成型的Al-Fe合金化镀覆钢板以下，对本专利技术的一个方面的TWB焊接特性优异的用于热成型的Al-Fe合金化镀覆钢板进行详细的说明。本专利技术的一个方面的TWB焊接特性优异的用于热成型的Al-Fe合金化镀覆钢板包含：基础钢板，以重量％计，所述基础钢板包含C：0.1-0.5％、Si：0.01-2.0％、Mn：0.1-10％、P：0.001-0.05％、S：0.0001-0.02％、Al：0.001-1.0％、N：0.001-0.02％、余量的Fe和其它不可避免的杂质；和Al-Fe合金化层，其形成在所述基础钢板的表面，以重量％计，所述Al-Fe合金化层包含：Al：40-60％、Si：2-10％、余量的Fe和不可避免的杂质，未合金化的相的分数为1面积％以下。首先，对本专利技术的基础钢板的合金组成进行详细的说明。以下，除非特别提及，各元素含量的单位表示重量％。C：0.1-0.5％C是用于提高热处理部件的强度的必要元素。...

【技术保护点】
1.一种TWB焊接特性优异的用于热成型的Al-Fe合金化镀覆钢板，其包含：/n基础钢板，以重量％计，所述基础钢板包含C：0.1-0.5％、Si：0.01-2.0％、Mn：0.1-10％、P：0.001-0.05％、S：0.0001-0.02％、Al：0.001-1.0％、N：0.001-0.02％、余量的Fe和其它不可避免的杂质；和/nAl-Fe合金化层，其形成在所述基础钢板的表面，/n以重量％计，所述Al-Fe合金化层包含：Al：40-60％、Si：2-10％、余量的Fe和不可避免的杂质，未合金化的相的分数为1面积％以下。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种TWB焊接特性优异的用于热成型的Al-Fe合金化镀覆钢板，其包含：
基础钢板，以重量％计，所述基础钢板包含C：0.1-0.5％、Si：0.01-2.0％、Mn：0.1-10％、P：0.001-0.05％、S：0.0001-0.02％、Al：0.001-1.0％、N：0.001-0.02％、余量的Fe和其它不可避免的杂质；和
Al-Fe合金化层，其形成在所述基础钢板的表面，
以重量％计，所述Al-Fe合金化层包含：Al：40-60％、Si：2-10％、余量的Fe和不可避免的杂质，未合金化的相的分数为1面积％以下。


2.根据权利要求1所述的TWB焊接特性优异的用于热成型的Al-Fe合金化镀覆钢板，其中，所述基础钢板进一步包含合计0.01-4.0重量％的Cr和Mo中的一种以上。


3.根据权利要求1所述的TWB焊接特性优异的用于热成型的Al-Fe合金化镀覆钢板，其中，所述基础钢板进一步包含合计0.001-0.4重量％的Ti、Nb和V中的一种以上。


4.根据权利要求1所述的TWB焊接特性优异的用于热成型的Al-Fe合金化镀覆钢板，其中，所述基础钢板进一步包含B：0.0001-0.01重量％。


5.根据权利要求1所述的TWB焊接特性优异的用于热成型的Al-Fe合金化镀覆钢板，其中，以面积分数计，所述基础钢板的微细组织包含：20％以下的珠光体、10％以下的马氏体、10％以下的球化的碳化物和余量的铁素体。


6.根据权利要求1所述的TWB焊接特性优异的用于热成型的Al-Fe合金化镀覆钢板，其中，所述Al-Fe合金化层包含：
扩散层，其形成在所述基础钢板的表面，所述扩散层包含0.5-12.0重量％的Si，并且形成层；和
中间层，其形成在所述Al-Fe合金化层内，所述中间层包含3.0-20.0重量％的Si，并且形成层，
所述扩散层和所述中间层的平均厚度之和为1.0-10μm。


7.根据权利要求1所述的TWB焊接特性优异的用于热成型的Al-Fe合金化镀覆钢板，其中，所述Al-Fe合金化层上形成有2μm以下的氧化层。


8.根据权利要求1所述的TWB焊接特性优异的用于热成型的Al-Fe合金化镀覆钢板，其中，所述Al-Fe合金化层的厚度为10-60μm。


9.一种制造TWB焊接特性优异的用于热成型的Al-Fe合金化镀覆钢板的方法，其包括以下步骤：
将板坯加热至1000-1300℃，以重量％计，所述板坯包含C：0.1-0.5％、Si：0.01-2.0％、Mn：0.1-10％、P：0.001-0.05％、S：0.0001-0.02％、Al：0.001-1.0％、N：0.001-0.02％、余量的Fe和其它不可避免的杂质；
在Ar3至1000℃下，将经加热的所述板坯进行热精轧以获得热轧钢板；
对所述热轧钢板进行冷却，并在超过Ms且750℃以下进行收卷；
将收卷的所述热轧钢板浸入镀浴中进行镀覆，以重量％计，所述镀浴包含Si：6-12％、Fe：1-4％、余量的Al和不可避免的杂质；以及
将镀覆的所述热轧钢板进行分批退火，以满足以下式1，<...

【专利技术属性】
技术研发人员：金圣祐，吴振根，赵悦来，慎贤贞，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR