【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种降低高强钢热成形裂纹倾向的镀层设计，应用于汽车用高强钢。
技术介绍
1、近年来，全球汽车市场平稳持续发展。汽车为人们带来便利的同时，也成为资源消耗和污染物排放的主要来源。而随着人们对于环境和资源的愈发重视，汽车轻量化成为汽车产业升级的热点。汽车轻量化是指通过统筹优化汽车车身的材料和结构，从而减轻车身质量，实现节能减排。轻量化材料的研发不仅关系到车辆的节能、减排、安全、成本等诸多方面，钢材占汽车质量的50％以上，以高强钢(high strength steel,hss)和先进高强钢(advancedhigh strength steel,ahss)为代表的高强度材料已经充分体现出以降低汽车重量而实现节能目的的巨大潜力。
2、随着汽车轻量化进程的推进，车企对超高强度钢的需求越来越大。热成形技术在解决高强钢板材冷加工时易出现形状不良、加工成形载荷高等问题方面具有明显的优势。为防止加热过程中钢板表面的氧化，同时获得较好的耐腐蚀性能，包括zn基镀层、al-si镀层被广为采用。然而，带镀层的高强钢在后续热加工过程中易产生裂纹，成为高强钢在汽车领域应用的重要障碍。dp(dual phase)、twip(twinning induced plasticity)、qp(quenching&partitioning)、trip(transformation inducedplasticity)、dh(dual-phasehigh-ductility)、cp(complexphase)钢等典型的高强钢在热成形或电
3、为了降低高强钢热成形裂纹倾向，传统镀层的镀层进行设计的镀层通常为单层，成分为纯zn或者为了提高可镀性在纯zn里加入al元素，但降低高强钢热成形裂纹倾向的效果不够明显。而本专利技术通过合理调控镀层的元素配比，提出了一种降低高强钢热成形裂纹倾向的镀层设计，结合化学成分、元素相互作用等因素，提出了降低高强钢热成形裂纹倾向的单层或双层镀层，能有效降低高强钢在热成形或电阻点焊过程中的裂纹倾向。
4、采用高强钢(high strength steel)+镀层(coating)+裂纹(crack)作为关键词在美国的《工程文摘索引》(ei)、sciencedirect科技论文数据库、isiweb ofscience等国外科技数据库、《中国期刊网》和《维普中文期刊数据库》等科技文献索引，均未查到完全相关文献。进一步检索美国专利商标局(uspto)、欧洲专利局(epo)、世界知识产权组织(wipo)、《中国专利信息网》以及《中华人民共和国国家知识产权局专利检索》，也未发现同类专利技术。
技术实现思路
1、为了解决现有技术问题，本专利技术的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种降低高强钢热成形裂纹倾向的镀层，本专利技术要解决的是现有技术和手段无法有效解决高强钢热成形或电阻点焊过程中易产生裂纹的技术问题。为解决上述问题，本专利技术提供了一种降低高强钢热成形裂纹倾向的镀层设计，结合化学成分、元素相互作用等因素，合理调控镀层的元素配比，使原本热成形或电阻点焊过程中容易沿晶界渗透的zn原子被其它添加组元束缚在镀层内，阻止其向晶界的渗入，降低乃至避免热成形裂纹的形成，可实现有效降低不同类型高强钢在热成形或电阻点焊过程产生裂纹倾向的目的。
2、为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种降低高强钢热成形裂纹倾向的镀层，为单层镀层或双层镀层；
4、对于单层镀层，镀层以zn元素为主，同时包含与zn元素的混合焓为负的任意一种或任意多种元素作为束缚组元，还含有其它不可避免的杂质；使热成形或电阻点焊过程中容易沿基体高强钢晶界渗透的zn原子被束缚组元束缚在镀层内，束缚组元形成zn原子的阻隔迁移体系，实现高强钢在热成形或电阻点焊过程产生裂纹的倾向不敏感；
5、对于双层镀层，在高强钢表面进行预镀一层中间镀层，之后再镀zn镀层，形成双层镀层形式，在中间镀层中与zn元素的混合焓为负的任意一种或任意多种元素作为束缚组元，中间镀层或zn镀层还含有其它不可避免的杂质；中间镀层形成zn镀层的扩散阻隔层，使热成形或电阻点焊过程中从zn镀层向基体高强钢晶界渗透的zn原子被中间镀层阻隔，中间镀层形成zn原子的阻隔迁移体系，实现高强钢在热成形或电阻点焊过程产生裂纹的倾向不敏感；
6、所述与zn元素的混合焓为负的任意一种或任意多种元素为si、mg、mn、ni、ti、ca、sc、y、zr、sr、rh、ge、li、as、co、ru、tc、v、nb、c、n、p、h中的任意一种或任意多种元素；在单层镀层以镀层中以元素总的质量百分比含量为100wt.％计算，与zn元素的混合焓为负的任意一种或任意多种元素的单一元素质量百分比含量≤20wt.％；在双层镀层中，每层镀层厚度≥1μm。本专利技术降低高强钢热成形裂纹倾向的镀层，实现高强钢在热成形或电阻点焊过程产生裂纹的倾向不敏感。
7、优选地，单层镀层或双层镀层的中间镀层中的任意一种束缚组元与zn元素的混合焓≤-9kj/mol。
8、优选地，对含有所述单层或双层镀层的高强钢进行热成形的温度为700-950℃，保温时间≤30min。
9、优选地，对含有所述双层镀层的高强钢进行电阻点焊，电阻点焊时间为10ms-10s，焊接电流为2ka-20ka，焊接脉冲为1-20个，焊接脉冲的间歇时间为0ms-1s，保载时间为0s-5s。凡依据本专利技术技术方案的精神实质和原理下对电阻点焊过程做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本专利技术的专利技术目的，只要不背离本专利技术的技术原理和专利技术构思，都属于本专利技术的保护范围。
10、优选地，单层镀层厚度为1-40μm。进一步优选地，双层镀层的每层镀层厚度为1-40μm。
11、优选地，双层镀层的每层镀层厚度为1-30μm，进一步优选地，双层镀层的每层镀层厚度为1-30μm。
12、优选地，对于单层镀层，形成zn-ni镀层，以镀层中元素总的质量百分比含量为100wt.％计算，其中ni元素的质量分数≤0.5wt.％。
13、优选地，对于双层镀层，形成zn镀层和ni镀层，其中ni镀层作为中间镀层，ni镀层的厚度≥1μmzn镀层厚度≥1μm。
14、优选地，各镀层的形成方式包含但不限于热浸镀、电镀、镀锌退火中任意至少一种在高强钢表面形成镀层的方式。
15、优选地，所述高强钢为dp(dual phase)、twip(twinning inducedplasticity)、qp(quenching&partitioning)、trip(transformation inducedplasticity)、dh(dual-phasehigh-ductility)及cp(complexphase)钢中至少一种高强钢。
【技术保护点】
1.一种降低高强钢热成形裂纹倾向的镀层，其特征在于：为单层镀层或双层镀层；
2.根据权利要求1所述降低高强钢热成形裂纹倾向的镀层，其特征在于：单层镀层或双层镀层的中间镀层中的任意一种束缚组元与Zn元素的混合焓≤-9kJ/mol。
3.根据权利要求1所述降低高强钢热成形裂纹倾向的镀层，其特征在于：对含有所述单层或双层镀层的高强钢进行热成形的温度为700-950℃，保温时间≤30min。
4.对含有所述双层镀层的高强钢进行电阻点焊，电阻点焊时间为10ms-10s，焊接电流为2kA-20kA，焊接脉冲为1-20个，焊接脉冲的间歇时间为0ms-1s，保载时间为0s-5s。凡依据本专利技术技术方案的精神实质和原理下对电阻点焊过程做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本专利技术的专利技术目的，只要不背离本专利技术的技术原理和专利技术构思，都属于本专利技术的保护范围。
5.根据权利要求1所述降低高强钢热成形裂纹倾向的镀层，其特征在于：单层镀层厚度为1-40μm。
6.根据权利要求1所述降低高强钢热成形裂纹倾向
7.根据权利要求1所述降低高强钢热成形裂纹倾向的镀层，其特征在于：对于单层镀层，形成Zn-Ni镀层，以镀层中元素总的质量百分比含量为100wt.％计算，其中Ni元素的质量分数≤0.5wt.％。
8.根据权利要求1所述降低高强钢热成形裂纹倾向的镀层，其特征在于：对于双层镀层，形成Zn镀层和Ni镀层，其中Ni镀层作为中间镀层，Ni镀层的厚度≥1μm，Zn镀层厚度≥1μm。
9.根据权利要求1所述降低高强钢热成形裂纹倾向的镀层，其特征在于：各镀层的形成方式包含但不限于热浸镀、电镀、镀锌退火中任意至少一种在高强钢表面形成镀层的方式。
10.根据权利要求1所述降低高强钢热成形裂纹倾向的镀层，其特征在于：所述高强钢为DP、TWIP、QP、TRIP、DH及CP钢中至少一种高强钢；
...【技术特征摘要】
1.一种降低高强钢热成形裂纹倾向的镀层，其特征在于：为单层镀层或双层镀层；
2.根据权利要求1所述降低高强钢热成形裂纹倾向的镀层，其特征在于：单层镀层或双层镀层的中间镀层中的任意一种束缚组元与zn元素的混合焓≤-9kj/mol。
3.根据权利要求1所述降低高强钢热成形裂纹倾向的镀层，其特征在于：对含有所述单层或双层镀层的高强钢进行热成形的温度为700-950℃，保温时间≤30min。
4.对含有所述双层镀层的高强钢进行电阻点焊，电阻点焊时间为10ms-10s，焊接电流为2ka-20ka，焊接脉冲为1-20个，焊接脉冲的间歇时间为0ms-1s，保载时间为0s-5s。凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下对电阻点焊过程做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。
5.根据权利要求1所述降低高强钢热成形裂纹倾向的镀层，其特征...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。