[發明專利]熱沖壓成形品的制造方法和熱沖壓成形品

有效

• 申請號: 201580067089.6
• 申請日: 2015-09-08
• 公開（公告）號: CN107000020B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 森野真輝;小日置英明;中垣內達也;時田裕一;簑手徹;玉井良清
• 申請（專利權）人: 杰富意鋼鐵株式會社;豐田自動車株式會社
• 主分類號: B21D22/20
• 分類號: B21D22/20;C25D5/26
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 滿鳳;金龍河

一種熱沖壓成形品的制造方法，其具備：準備在表面形成有Zn?Ni鍍層的第一表面處理鋼板上局部地重疊表面形成有Zn?Ni鍍層的第二表面處理鋼板并進行焊接而得到的、具備單張部和兩張重疊部的熱沖壓用構件的工序；將熱沖壓用構件加熱至第一表面處理鋼板的基底鋼板的Ac₃相變點以上且1000℃以下的溫度范圍的工序；使熱沖壓用構件的單張部和兩張重疊部的溫度均為第一表面處理鋼板和第二表面處理鋼板的Zn?Ni鍍層的凝固點以下且第一表面處理鋼板的基底鋼板的Ar₃相變點以上，開始熱沖壓用構件的沖壓成形而得到成形體的工序；和將成形體在用模具夾持的狀態下保持于成形下止點，對成形體進行淬火而得到熱沖壓成形品的工序，將熱沖壓用構件的板厚比設定為1.4以上且5.0以下。

技術領域

本發明涉及熱沖壓成形品的制造方法和熱沖壓成形品。特別是涉及對將表面形成有Zn-Ni鍍層的兩張表面處理鋼板局部地重疊并進行焊接而得到的、具備單張部和兩張重疊部的熱沖壓用構件進行熱沖壓成形的熱沖壓成形品的制造方法和通過上述制造方法制造的熱沖壓成形品。

背景技術

近年來，要求汽車部件的高強度化、薄壁化。因此，正在推進汽車部件中使用的鋼板的高強度化，但與此相伴，沖壓成形加工性降低，難以將鋼板加工成所期望的部件形狀。

作為解決這樣的問題的技術，已知有如下技術：使用模具將加熱至高溫的原材鋼板熱沖壓成形為期望的形狀，并且在模具內除熱而進行淬火，使熱沖壓成形后得到的成形品高強度化。以下，元素的％表示質量％。

例如，在專利文獻1中提出了如下技術：將坯料板(鋼板)加熱至奧氏體單相區后，在熱沖壓成形的同時在模具內進行淬火，由此實現成形品的高強度化。

另外，在專利文獻2中提出了如下方法：為了抑制汽車用部件的重量增加、并且僅使該汽車用部件中想要增強的特定部位更高效地增強而進行高強度化，在需要增強的部位重疊增強用的鋼板并進行熱沖壓成形。

但是，在專利文獻1和2中提出的熱沖壓成形方法中，在沖壓成形前將鋼板加熱至900℃左右的高溫，因此存在如下問題：在鋼板表面生成氧化皮(鐵氧化物)，該氧化皮在熱沖壓成形時發生剝離而損傷模具，或者損傷熱沖壓成形后的成形品表面。另外，殘留在成形品表面的氧化皮也是導致外觀不良、涂裝密合性的降低的原因。因此，通常進行酸洗、噴砂等處理將成形品表面的氧化皮除去，但這些處理導致生產率的降低。此外，汽車的行走系統構件、車身結構構件等還需要優良的耐腐蝕性，但通過專利文獻1和2的方法制造的熱沖壓成形品中未設置鍍層等防銹覆膜，因此耐腐蝕性變得不充分。

基于上述情況，期望能夠在熱沖壓成形前的加熱時抑制氧化皮的生成、并且能夠使熱沖壓成形后的成形品的耐腐蝕性提高的熱沖壓成形技術。針對這樣的期望，提出了表面設置有鍍層等覆膜的表面處理鋼板和使用這樣的表面處理鋼板進行熱沖壓成形的方法。

例如，在專利文獻3中，公開了通過對由Zn或Zn基合金包覆的表面處理鋼板進行熱沖壓成形而制造表面設置有Zn-Fe基化合物或Zn-Fe-Al基化合物的耐腐蝕性優良的熱沖壓成形品的方法。但是，利用專利文獻3中記載的方法制造的熱沖壓成形品中，氧化皮的生成在一定程度上得到抑制，但有時會發生由鍍層中的Zn引起的液態金屬脆裂。發生液態金屬脆裂時，會產生熱沖壓成形品的疲勞強度等部件性能的降低而成為問題。

因此，在專利文獻4中提出了使用將形成有Zn系鍍層的表面處理鋼板重疊而成的熱沖壓用構件來制造熱沖壓成形品的方法，其中，在表面處理鋼板的一部分設置突起，在重疊后的表面處理鋼板之間形成0.03～2.0mm的間隙，在加熱時使重疊部的液相狀態的Zn以蒸氣的形式蒸發而使液相消失，由此抑制液態金屬脆裂。

另外，在專利文獻5中提出了使用形成有Zn-Fe系鍍層的表面處理鋼板來制造熱沖壓成形品的方法，其中，為了抑制液態金屬脆裂，將表面處理鋼板的溫度冷卻至鍍層的凝固點以下后開始沖壓成形。

現有技術文獻

專利文獻