[發明專利]一種錳系鍍覆鋼板及其熱成型方法和熱成型產品

有效

• 申請號: 202010522756.8
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111575597B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 安健;陳漢杰;于振
• 申請（專利權）人: 蘇州普熱斯勒先進成型技術有限公司
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/06;C22C38/14;C22C38/12;C22C38/16;C22C38/20;C22C38/22;C22C38/28;C22C38/26;C22C38/24;C22C38/32;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/4
• 代理公司: 蘇州隆恒知識產權代理事務所(普通合伙) 32366
• 代理人: 周子軼

本發明公開了一種錳系鍍覆鋼板及其熱成型方法和熱成型產品。所述錳系鍍覆鋼板包括鋼板和設置于所述鋼板的兩面的錳系鍍覆層，其中，所述鋼板上的錳系鍍覆層的附著量在40g/㎡～110g/㎡之間，所述錳系鍍覆層中以質量％計，Mn的含量大于或等于80％。本發明所采用的方案，具有提高鋼板表面耐腐蝕性、提高鋼板的三點彎曲性能、提高鋼板在熱成型時的升溫速率等優點。

技術領域

本發明涉及了熱沖壓成型技術領域，具體的是一種錳系鍍覆鋼板及其熱成型方法和熱成型產品。

背景技術

為了提高熱成型用鋼在成型前的奧氏體化加熱過程中的抗氧化性能和熱成型后產品在服役期間的耐腐蝕性能，目前常采用鋁硅涂層鋼板(如專利CN 108588612A一種鋅系鍍覆鋼板或鋼帶的熱沖壓成型方法)或者鋅涂層鋼板(如專利CN107127238A熱沖壓成型用鋅鎂鍍層鋼板及其制造和熱沖壓方法)來作為熱成型產品的坯料，并將上述兩種材質的坯料放置在空氣氣氛環境下進行奧氏體化加熱后再放入模具內沖壓成為熱成型產品。

雖然鋁硅涂層鋼板在空氣環境下加熱可以有效的防止其鐵基體在加熱時氧化，但是也有如下缺點：

1.由于鋁的熔點只有680℃左右，鋁硅涂層鋼板在奧氏體化加熱(通常溫度高于860℃)時會產生涂層熔化，熔化的涂層會污染加熱爐的爐輥和沖壓模具，導致爐輥和模具的壽命下降。

2.如圖1所示，為了減少鋁硅涂層的熔化，在加熱時需要限制加熱速率以留出鋁硅涂層與基體鐵的擴散時間來獲得高熔點的鐵鋁金屬間化合物。另外，為了減少鋁涂層對熱成型產品后序焊接性能的不良影響，需要在加熱時延長保溫時間使得鋁硅涂層與基體鐵充分的擴散以便在涂層中生成鐵含量豐富的鐵鋁金屬間化合物。這些措施都造成加熱效率的下降和能耗的增加。

3.鋁硅涂層在加熱過程中生成的脆性金屬間化合物在冷卻后產生大量的裂紋，這些裂紋導致鋁硅涂層熱成型產品在服役期間的耐腐蝕性能下降。

4.由于鋁具有高導熱性及脆性、鐵鋁金屬間化合物夾雜，這些加速了焊接裂紋的產生。因此，鋁硅涂層惡化了鋁硅涂層鋼板和鋁硅涂層熱成型產品的焊接性能。

5.鋁硅涂層具有良好的低溫導熱性，使得熱成型淬火冷卻速度過高，基體馬氏體組織來不及進行自回火，導致鋁硅涂層熱成型產品具有較差的冷彎性能(指金屬材料在常溫下能承受彎曲而不破裂的性能)。鋁硅涂層中大量的裂紋、基體脫碳層的減少(基體表層受涂層保護幾乎無高溫氧化和脫碳)和基體表面層碳含量增加(基體表層的鐵離開基體擴散進入涂層，基體表層碳含量相對增加)也都是其熱成型產品冷彎性能不良的重要原因(遠不如無涂層鋼熱成形產品)。

6.鋁硅涂層在熱成形加熱和冷卻過程中經歷了熔化和凝固，并且產生了脆性的金屬間化合物，這些都導致涂層表面的毛化，使得涂層表面的粗糙度遠高于熱成形加熱前的涂層表面。涂層表面較高的摩擦系數不利于沖壓過程中的材料流動，從而降低鋼板成形性能。

而鋅涂層鋼板除了具有防止熱成型鋼的鐵基體在空氣中奧氏體化加熱時發生氧化的性能，還具有犧牲陽極保護功能從而提高了鋅涂層鋼板熱成形產品在服役期間的耐腐蝕性能。但是，鋅涂層鋼板除了具有前述所列的所有鋁硅涂層的缺點以外，還會因其液態金屬脆性導致基體裂紋。因此，鋅涂層鋼板大多應用在間接熱成形制造方法。

除了前述涂層應用在熱成型鋼板之外，還有文獻提到采用鎳合金涂層，但由于成本問題很少在工業中應用。

發明內容

為了克服現有技術中的缺陷，本發明實施例提供了一種錳系鍍覆鋼板及其熱成型方法和熱成型產品，其用于解決上述問題中的至少一種。

本申請實施例公開了：一種錳系鍍覆鋼板，包括鋼板和設置于所述鋼板的兩面的錳系鍍覆層，其中，所述鋼板上的錳系鍍覆層的附著量在40g/㎡～110g/㎡之間，所述錳系鍍覆層中以質量％計，Mn的含量大于或等于80％。

具體的，所述鋼板上的錳系鍍覆層的附著量在70g/㎡～100g/㎡之間。