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用于热压的钢板和使用所述钢板制造的热冲压部件制造技术

技术编号:42840867 阅读:18 留言:0更新日期:2024-09-27 17:12
本发明专利技术的实施方案公开了一种热冲压部件,所述热冲压部件包括:基体钢板和镀层,所述镀层布置在所述基体钢板上,并包含锌(Zn)、镁(Mg)、硅(Si)、铝(Al)、锶(Sr)以及余量的铁(Fe)和其它不可避免的杂质,其中所述镀层包括从所述基体钢板依次堆叠的合金阻挡层、中间合金层和耐腐蚀性增强层,并且所述耐腐蚀性增强层包括含Sr表面氧化物层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及一种用于热压的钢板和使用所述钢板制造的热冲压部件


技术介绍

1、最近,随着汽车行业的环境法规和安全标准的加强,高强度钢在汽车轻量化和稳定性方面的应用正在增加。同时,高强度钢可以确保高强度重量比特性,但是在加工的过程中可能会发生材料的断裂,或者可能出现回弹现象,使得难以形成具有复杂且精确的形状的产品。因此,作为解决这一问题的方法,热压成型的应用范围正在扩大。

2、由于热压成型(热冲压)包括通过在高温下加热钢板而进行的压制-加工,因此其易于形成钢材,并且由于淬火通过模具进行,因此可以确保成型产品的强度。然而,由于将钢板加热至高温以进行热压成型,因此存在钢板的表面被氧化的问题。为了解决这一问题,美国专利号6296805提出了一种热压成型镀铝钢板的方法。根据美国专利号6296805的专利技术,由于镀铝层存在于钢板的表面上,因此可以防止钢板的表面因加热钢板而氧化。

3、作为这样的镀铝层,将al-si基镀层应用于热冲压。然而,al-si基镀层具有优异的耐高温氧化性,但是其缺点在于由于镀覆表面的高硬度和在热冲压之后在镀覆表面上存在的孔隙,在加工的过程中会导致镀层的开裂和脱落,从而由于镀层的损失而降低了成型加工性和耐腐蚀性。此外,对于现有的al-si基热冲压镀覆材料,热冲压之后的镀层的耐腐蚀功能仅简单地作为保护层,并且因此,当在成型的过程中因摩擦而损失的镀层暴露在腐蚀环境中时,容易产生红色污物。

4、为了改善这一问题,已经开发了zn基热冲压镀覆技术,其中镀层中的金属材料具有牺牲防腐性质,但是由于zn在高温热冲压工艺中具有的高挥发性和高氧化性问题和由高温成型导致的液体金属脆化(lme),在商业化方面存在许多限制。


技术实现思路

1、技术问题

2、提供了一种用于热压的钢板和使用所述钢板制造的热冲压部件,所述用于热压的钢板通过在形成铝基镀层时以适当的比例添加si、zn、mg和sr而具有牺牲防腐性质,同时具有优异的加工性。

3、技术方案

4、根据本专利技术的一个方面,用于热压的钢板包括基体钢板和镀层,所述镀层布置在所述基体钢板上,并包含20重量%至45重量%的锌(zn)、0.2重量%至3重量%的镁(mg)、1重量%至5重量%的硅(si)、0.01重量%至0.5重量%的锶(sr)以及余量的铝(al)和其它不可避免的杂质。

5、根据实施方案,镀层可以在所述镀层的表面上具有sr基氧化物层。

6、根据实施方案,sr基氧化物层的平均厚度可以为10nm至5μm。

7、根据实施方案,镀层的表面层的镁(mg)可以以mg基金属间化合物的形式分布,并且80%或更多的mg基金属间化合物可以分布在位于镀层的表面层上的富锌(zn)区域中。

8、根据实施方案,mg基金属间化合物可以包含mg2si相。

9、根据实施方案,分布在镀层表面上的mg2si相可以具有2%至10%的相分数。

10、根据本专利技术的另一个方面,热冲压部件包括基体钢板和镀层,所述镀层布置在所述基体钢板上,并包含锌(zn)、镁(mg)、硅(si)、铝(al)、锶(sr)以及余量的铁(fe)和其它不可避免的杂质,其中所述镀层包括从所述基体钢板依次层压的合金阻挡层、中间合金层和耐腐蚀性增强层,并且所述耐腐蚀性增强层包括包含锶(sr)的表面氧化物层。

11、根据实施方案,表面氧化物层的平均厚度可以小于10μm。

12、根据实施方案,表面氧化物层可以包含30重量%至70重量%的锌(zn)、5重量%至20重量%的氧(o)、3重量%至20重量%的铁(fe)、0.5重量%至10重量%的镁(mg)、0.5重量%至20重量%的铝(al)、0重量%至5重量%的硅(si)以及0重量%至1重量%的锶(sr)。

13、根据实施方案,耐腐蚀性增强层可以包括富集锌(zn)的第一富集部分和富集镁(mg)的第二富集部分。

14、根据实施方案,合金阻挡层可以包含70重量%至90重量%的铁(fe)、5重量%至15重量%的铝(al)和0.5重量%至4重量%的硅(si)。

15、根据实施方案,中间合金层可以包含35重量%至45重量%的铁(fe)、30重量%至45重量%的铝(al)、0.5重量%至5重量%的硅(si)和5重量%至20重量%的锌(zn)。

16、根据实施方案,耐腐蚀性增强层可以包含20重量%至45重量%的铁(fe)和10重量%至35重量%的铝(al)。

17、根据实施方案,第一富集部分的平均厚度可以为1μm至10μm。

18、根据实施方案,镀层的平均厚度可以为15μm至40μm。

19、有利效果

20、根据本专利技术的实施方案,提供了一种用于热压的钢板和使用所述钢板制造的热冲压部件,所述用于热压的钢板通过在形成铝基镀层时以适当的比例添加si、zn、mg和sr而具有牺牲防腐性质,同时具有优异的加工性。

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【技术保护点】

1.一种用于热压的钢板,所述钢板包括:

2.根据权利要求1所述的用于热压的钢板,其中,所述镀层在镀层的表面上具有Sr基氧化物层。

3.根据权利要求2所述的用于热压的钢板,其中,所述Sr基氧化物层的平均厚度为10nm至5μm。

4.根据权利要求1所述的用于热压的钢板,其中,所述镀层的表面层的镁(Mg)以Mg基金属间化合物的形式分布,并且

5.根据权利要求2所述的用于热压的钢板,其中,所述Mg基金属间化合物包含Mg2Si相。

6.根据权利要求5所述的用于热压的钢板,其中,分布在镀层的表面上的Mg2Si相的相分数为2%至10%。

7.一种热冲压部件,所述热冲压部件包括:

8.根据权利要求7所述的热冲压部件,其中,所述表面氧化物层的平均厚度小于10μm。

9.根据权利要求7所述的热冲压部件,其中,所述表面氧化物层包含30重量%至70重量%的锌(Zn)、5重量%至20重量%的氧(O)、3重量%至20重量%的铁(Fe)、0.5重量%至10重量%的镁(Mg)、0.5重量%至20重量%的铝(Al)、0重量%至5重量%的硅(Si)和0重量%至1重量%的锶(Sr)。

10.根据权利要求7所述的热冲压部件,其中,所述耐腐蚀性增强层包括富集锌(Zn)的第一富集部分和富集镁(Mg)的第二富集部分。

11.根据权利要求7所述的热冲压部件,其中,所述合金阻挡层包含:70重量%至90重量%的铁(Fe)、5重量%至15重量%的铝(Al)和0.5重量%至4重量%的硅(Si)。

12.根据权利要求7所述的热冲压部件,其中,所述中间合金层包含:35重量%至45重量%的铁(Fe)、30重量%至45重量%的铝(Al)、0.5重量%至5重量%的硅(Si)和5重量%至20重量%的锌(Zn)。

13.根据权利要求7所述的热冲压部件,其中,所述耐腐蚀性增强层包含:20重量%至45重量%的铁(Fe)和10重量%至35重量%的铝(Al)。

14.根据权利要求7所述的热冲压部件,其中,所述第一富集部分的平均厚度为1μm至10μm。

15.根据权利要求7所述的热冲压部件,其中,所述镀层的平均厚度为15μm至40μm。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于热压的钢板,所述钢板包括:

2.根据权利要求1所述的用于热压的钢板,其中,所述镀层在镀层的表面上具有sr基氧化物层。

3.根据权利要求2所述的用于热压的钢板,其中,所述sr基氧化物层的平均厚度为10nm至5μm。

4.根据权利要求1所述的用于热压的钢板,其中,所述镀层的表面层的镁(mg)以mg基金属间化合物的形式分布,并且

5.根据权利要求2所述的用于热压的钢板,其中,所述mg基金属间化合物包含mg2si相。

6.根据权利要求5所述的用于热压的钢板,其中,分布在镀层的表面上的mg2si相的相分数为2%至10%。

7.一种热冲压部件,所述热冲压部件包括:

8.根据权利要求7所述的热冲压部件,其中,所述表面氧化物层的平均厚度小于10μm。

9.根据权利要求7所述的热冲压部件,其中,所述表面氧化物层包含30重量%至70重量%的锌(zn)、5重量%至20重量%的氧(o)、3重量%至20重量%的铁(fe)、0.5重量%至10重量%的镁(mg)、0.5重量%至20重量%...

【专利技术属性】
技术研发人员:李宰珉裵璇英
申请(专利权)人:现代制铁株式会社
类型:发明
国别省市:

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