[發明專利]具有增強的抗氧化性的用于熱沖壓的鋼

有效

• 申請號: 201780098042.5
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN111542635B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 盧琦;龐佳琛;王建鋒
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: C22C38/38
• 分類號: C22C38/38;C21D1/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王琳;楊思捷

提供一種合金組合物。所述合金組合物包含大于或等于大約0.5重量%至小于或等于大約9重量%的濃度的鉻(Cr)、大于或等于大約0.15重量%至小于或等于大約0.5重量%的濃度的碳(C)、大于或等于大約0重量%至小于或等于大約3重量%的濃度的錳(Mn)、大于或等于大約0.5重量%至小于或等于大約2重量%的濃度的硅(Si)，且所述合金組合物的余量是鐵。還提供由所述合金組合物制造成型鋼物體的方法。

引言

這一節提供與本公開有關的背景信息，其不一定是現有技術。

沖壓硬化鋼（Press-hardening steel）（PHS），也稱為“熱沖壓鋼”或“熱成形鋼”是用于汽車車身結構用途的強度最大的鋼之一，其具有大約1,500兆帕(MPa)的拉伸強度性質。這樣的鋼具有理想的性質，包括形成具有強度/重量比的顯著提高的鋼組件。PHS組件在各種工業和用途中變得越來越普遍，包括通用制造、施工設備、汽車或其它交通運輸工業、住宅或工業結構等。例如，當制造交通工具，尤其是汽車時，燃料效率和性能的持續改進是理想的，因此越來越多地使用PHS組件。PHS組件常用于形成承載組件，如門梁，其通常需要高強度材料。因此，這些鋼的成品狀態被設計為具有高強度和足夠的延性以抵抗外力，例如無破裂地防止侵入客艙，從而為乘員提供保護。此外，鍍鋅PHS組件可提供陰極保護。

許多PHS工藝涉及鋼板坯在爐中的奧氏體化，此后鋼板立即在模具（dies）中壓制和淬火。有兩種主要類型的PHS工藝：間接和直接。奧氏體化通常在大約880℃至950℃的范圍內進行。在直接法下，PHS組件在沖模之間同時成型和壓制，這將鋼淬火。在間接法下，在奧氏體化和后續壓制和淬火步驟前，將PHS組件冷成型成中間部件形狀（intermediatepartial shape）。PHS組件的淬火通過將微結構從奧氏體轉化成馬氏體而使組件硬化。在從爐轉移到沖模的過程中經常形成氧化物層。因此，在淬火后，必須從PHS組件和沖模上除去氧化物。一般通過噴丸(shot blasting)除去氧化物，即除鱗(descaled)。

PHS組件可由裸合金（bare）或鋁-硅(Al-Si)合金使用直接法制成或由鍍鋅(Zn)PHS使用直接法或間接法制成。PHS組件的鍍覆(coating)為下方的鋼組件提供保護層（例如電流保護（galvanic protection））。鋅鍍層(coating)提供陰極保護；該鍍層充當犧牲層并代替鋼組件被腐蝕，甚至在暴露出鋼的地方也如此。這樣的鍍層也在PHS組件的表面上生成氧化物，其通過噴丸除去。因此，想要無需鍍覆或其它處理的合金組合物。

概述

這一節提供本公開的一般概述并且不是其完整范圍或其所有特征的全面公開。

在各種方面中，本技術提供一種合金組合物，其包括大于或等于大約0.5重量%至小于或等于大約9重量%的濃度的鉻(Cr)；大于或等于大約0.15重量%至小于或等于大約0.5重量%的濃度的碳(C)；大于或等于大約0重量%至小于或等于大約3重量%的濃度的錳(Mn)；大于或等于大約0.5重量%至小于或等于大約2重量%的濃度的硅(Si)；且所述合金組合物的余量是鐵。

在一個方面中，所述合金組合物包括大于或等于大約0.6重量%至小于或等于大約1.5重量%的濃度的Si。

在一個方面中，所述合金組合物包括大于或等于大約2重量%至小于或等于大約3重量%的濃度的Cr。

在一個方面中，所述合金組合物進一步包括大于或等于大約0重量%至小于或等于大約5重量%的濃度的鋁(Al)。

在一個方面中，所述合金組合物進一步包括大于或等于大約0重量%至小于或等于大約0.01重量%的濃度的氮(N)。