[發(fā)明專利]一種耐腐蝕性優(yōu)良的鋅系鍍層鋼板或鋼帶的成形方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811453322.6
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109365606A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發(fā)明（設計）人: 畢文珍;洪繼要;王利
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B21D22/02
• 分類號: B21D22/02;C23C2/06;C23C2/40;C22C18/00;C21D8/02
• 代理公司: 上海開祺知識產(chǎn)權代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

一種耐腐蝕性優(yōu)良的鋅系鍍層鋼板或鋼帶的成形方法，包括如下步驟：1)將鋼板或鋼帶輸送至高于Ac₃的加熱爐中，將鋼板或鋼帶完全奧氏體化并保溫1?3分鐘；2)鋼板或鋼帶離開加熱爐進入成型模具前根據(jù)鍍層厚度不同，施加不同冷卻方式：鍍層單面重量≤50g/m²，轉(zhuǎn)移至成型模具之前只需空氣冷卻；鍍層單面重量＞50g/m²，轉(zhuǎn)移至成型模具之前進行氣霧或水霧預冷，將鋼板以大于30℃/s的冷卻速度冷卻至700℃以下；3)將鋼板或鋼帶快速轉(zhuǎn)移至模具中進行熱沖壓成形，轉(zhuǎn)移時間不超過1分鐘，熱沖壓成形溫度控制在400～650℃。鋼板或鋼帶熱沖壓后抗拉強度大于1500MPa，同時避免元件中由于局部應力和LME導致的基板裂紋。

技術領域

本發(fā)明涉及汽車用鋼，特別涉及一種耐腐蝕性優(yōu)良的鋅系鍍層鋼板或鋼帶的成形方法，主要應用于制造汽車B柱、車門防撞梁、保險杠等結(jié)構件部件。

背景技術

汽車“輕量化”可直接減少排放，降低油耗，是當今汽車制造業(yè)發(fā)展的目標。高強鋼和超高強度的應用成為汽車制造領域的主流發(fā)展趨勢之一，但由于超高強度鋼板在進行冷加工時易出現(xiàn)形狀不良、加工成形載荷高、回彈量大等問題，影響超高強度鋼板的使用，因此熱沖壓成形是實現(xiàn)超高強鋼制件的一種重要方式。

現(xiàn)有的熱沖壓成形方法主要有兩種，即直接熱沖壓和間接熱沖壓。直接熱沖壓方法中，鋼板被加熱至比奧氏體化溫度更高的溫度，并保溫一定時間使鋼板達到完全奧氏體化。之后，將加熱的鋼板轉(zhuǎn)移至成型模具并且在其中以一步成型工藝成形為成品元件并同時借助于模具的冷卻(模具的冷卻速度大于鋼板的臨界冷卻速度)實現(xiàn)淬硬。

間接熱沖壓方法中，首先以多步驟成型工藝，將元件成型至幾乎完全完成(一般是預成形90％)。再將幾乎已成型的元件放到加熱爐中加熱至完全奧氏體化并保溫一段時間。之后將加熱的元件轉(zhuǎn)移到元件最終尺寸的成型模具中，這里需要特別注意的是需考慮到預先成型的元件的熱膨脹。在具體的冷卻模具結(jié)束后，預先成型的元件在模具中以大于臨界冷卻速度的冷速冷卻從而達到硬化。

傳統(tǒng)的無鍍層熱沖壓件在加熱過程中會引起沖壓鋼板表面脫碳和氧化起皮。為避免熱沖壓鋼板表面的氧化和脫碳，使熱沖壓鋼板具備耐高溫性和耐腐蝕性，目前已開發(fā)出適合于熱沖壓鋼用的鍍層技術。目前熱沖壓鍍層主要由鋁硅鍍層(Al-10Si)鍍層、熱鍍純鋅(GI)鍍層、合金化鋅鐵(GA)鍍層和電鍍鋅鎳(Zn-10Ni)鍍層等。

而在直接熱沖壓過程中，能提供陰極腐蝕保護的鋅基鍍層熱沖壓用鋼，由于LME的作用會導致鋼板基體中產(chǎn)生微裂紋(10um至100um)，甚至可延伸至整個板厚方向的宏觀裂紋，因此阻礙了鋅基熱沖壓鍍層鋼板的應用及發(fā)展。使用間接熱沖壓工藝在隨后的成型后淬硬過程中，可減少基體裂紋的數(shù)量，但同樣無法避免裂紋，同時提高了零件的生產(chǎn)成本。正因為如此，迄今為止，亞洲無鋅基鍍層的熱沖壓用鋼應用，而偏愛使用鋁/硅鍍層。但鋁/硅鍍層無法提供陰極腐蝕保護，為進一步提高鍍層的耐腐蝕性，鍍鋅材料也由純鋅向鋅合金方向發(fā)展。自從Inland Steel關于在Zn中適量添加Al和Mg進一步具有良好的耐腐蝕性的三個專利申請：德國專利GB1125965A、美國US3505043A和US3505042A。一直以來人們對于這種Zn-Al-Mg系鍍層鋼板進行各種開發(fā)研究，主要工作集中為混合其它各種添加元素，或者限制生產(chǎn)工藝參數(shù)來進一步改善耐腐蝕性或者使之利于制造，降低生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種耐腐蝕性優(yōu)良的鋅系鍍層鋼板或鋼帶的成形方法，所述鋅系鍍層鋼板或鋼帶熱沖壓后抗拉強度大于1500MPa，同時避免元件中由于局部應力和LME導致的基板裂紋，適用于制造汽車B柱、車門防撞梁、保險杠等結(jié)構件部件。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是：

一種耐腐蝕性優(yōu)良的鋅系鍍層鋼板或鋼帶的成形方法，其包括如下步驟：