[發明專利]一種熱成形鋼板用鍍液、熱成形鋼板及熱成形部件

在審

• 申請號: 201810472765.3
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN108642422A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 崔磊;詹華;周世龍;陳樂;董標;晉家春;李子濤;唐宿元
• 申請（專利權）人: 馬鋼（集團）控股有限公司;馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C23C2/06
• 分類號: C23C2/06;C23C2/40;C23C8/10;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/22;C22C38/28;C22C38/32
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 尹婷婷

本發明公開了一種熱成形鋼板用鍍液、熱成形鋼板及熱成形部件。所述鍍液包括以下化學成分及重量百分比：Al：0.10?0.25％；Mg：0.01?0.20％；REM：0.01?0.25％；余量為鋅和不可避免的雜質。本發明提供的鍍液所形成熱成形鋼板的Zn基鍍層在熱成形加熱過程中，即使在大于900℃高溫、長時間加熱的情況下，鍍層表面會形成一層由MgO、Al₂O₃及GeO₂或Y₂O₃組成致密連續的氧化層，可較好地阻止鋅的揮發、氧化，并且鍍層中添加的Mg與稀土元素顯著提高了熱成形部件的耐腐蝕性能。

技術領域

本發明涉及一種熱成形鋼板用鍍液、熱成形鋼板及熱成形部件。

背景技術

隨著汽車工業的快速發展，世界各國對汽車的安全、節能和排放的要求日益嚴格。采用熱成形技術生產超高強度鋼，既可減輕汽車重量、實現節能減排，又可提高汽車的安全性。該技術將成形與強化分為兩個步驟生產超高強度汽車零部件的一種新工藝，具有超高強度、成型精度高、避免高強度鋼冷成型回彈等優點。

但鋼板在熱成形加熱過程中，鋼板表面氧化和脫碳，影響了鋼板的強度，熱成形部件需要經過噴丸或酸洗處理，針對以上問題表面帶鍍層的熱成形鋼被相繼開發出來，目前應用最為廣泛的是Al-Si鍍層。而Zn基鍍層(GI、GA)相比Al-Si鍍層具有犧牲陽極保護作用，目前成為國內外研究熱點并取得一定進展。

但是，由于Zn較低的熔點與較低揮發溫度，鋅基鍍層在熱成形過程中存在熔化、揮發的現象，從而造成鍍層粘附模具，對模具造成損傷。研究發現，當加熱溫度大于600℃時，鍍層中的Al開始擴散至鍍層表面形成Al₂O₃層，該層可抑制鋅高溫揮發。但當加熱溫度過高，如大于900℃或加熱時間過長如大于5min，鍍層表面Al₂O₃層消失，鍍層存在揮發的風險。此時，鍍層表面形成較厚ZnO層，造成鍍層中Zn含量降低，降低了鍍層的耐腐蝕性能，同時對后續的焊接性造成不良影響。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種熱成形鋼板用鍍液、熱成形鋼板及熱成形部件。所述熱成型鋼板在所述鍍液中熱浸鍍形成的鍍層，具有良好耐腐蝕性能，即使在900℃較高溫度下該鍍層表面可形成一層致密連續的氧化層，可較好地阻止鋅的揮發、氧化，且在熱成形過程中該氧化層附著性良好。

本發明采取的技術方案為：

一種熱成形鋼板用鍍液，所述鍍液包括以下化學成分及重量百分比：Al：0.10-0.25％；Mg：0.01-0.20％；REM：0.01-0.25％；余量為鋅和不可避免的雜質。

其中，鍍液中添加0.10-0.25％范圍的Al后在鋼基與鍍層間形成抑制層可阻止鋅鐵反應形成過厚的合金層，且熱成形過程中鍍層表面形成Al₂O₃阻止鋅的揮發；如果Al含量小于0.10％，形成抑制層不夠致密；但過量的Al大于0.25％造成鋅液流動性降低易造成鍍層偏厚，且對鋅鍋與鐵質設備腐蝕速度加快；

鍍液中添加0.01-0.20％范圍的Mg可增加鍍液流動性，且熱成形過程中鍍層表面形成MgO阻止鋅的揮發,表面形成MgO層提高了熱成形部件耐腐蝕性能；如果Mg含量小于0.01％，熱成形過程中不能形成連續、致密MgO層；Mg含量過高大于0.20％，會使碳鋼在熱鍍鋅時鍍層活性急劇增大從而造成鍍層外觀變差；

鍍液中添加0.01-0.25％含量范圍的REM可細化鍍層組織并在熱成形過程中提高鍍層表面氧化膜的致密性，提高其抗高溫氧化性能；如果REM含量過高大于0.25％，鍍層中形成REM-Zn，影響鍍層性能。

進一步地，所述REM為Ge、Y中的一種或兩種。