[發明專利]熱沖壓成型體

在審

• 申請號: 202080092681.2
• 申請日: 2020-03-23
• 公開（公告）號: CN114981467A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 仙石晃大;秋葉浩二郎;野中俊樹
• 申請（專利權）人: 日本制鐵株式會社
• 主分類號: C23C2/06
• 分類號: C23C2/06;B21D22/20
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陸昊;陳建全

該熱沖壓成型體具備：母材；和Zn系鍍層，所述Zn系鍍層作為上述母材的上層而與上述母材相接觸地設置，并且含有Zn，其中，上述Zn系鍍層的母材側為Fe?Zn固溶體，在和上述母材與上述鍍層的界面相鄰的Fe?Zn固溶體的10個晶粒的晶內存在2個以上的雙晶。

技術領域

本發明涉及熱沖壓成型體。

背景技術

在汽車用構件的領域中以提高燃料效率、碰撞安全性為目的，高強度化的需求在提高，作為其解決方法，熱沖壓技術的應用正在擴大。所謂熱沖壓技術是指下述技術：通過將加熱至成為奧氏體單相區域的溫度(Ac₃點)以上的(例如加熱至900℃左右)坯料進行壓制加工，從而與成型相結合地用模具進行急冷淬火。通過像這樣操作，能夠制造形狀凍結性高、高強度的熱沖壓成型品。

此外，在對非鍍覆鋼板應用熱沖壓技術的情況下，在熱沖壓的加熱時會生成氧化皮。因此，需要在熱沖壓成型后通過噴丸等來除去氧化皮。然而，如專利文獻1中記載的那樣，如果使用鍍覆鋼板，則能夠抑制氧化皮的生成，因此能夠省略氧化皮除去工序。

此外，如果使用Zn系鍍覆鋼板，則在熱沖壓后在鋼板表層殘存Zn成分，因此與非鍍覆鋼板的熱沖壓材相比還可得到耐蝕性的提高效果。因此，熱沖壓用的Zn系鍍覆鋼板的應用正在擴大。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第3582511號公報

專利文獻2：日本專利第6135261號公報

專利文獻3：日本專利第4072129號公報

此外，作為將Zn系鍍覆鋼板用于熱沖壓時的注意點，可列舉出在加熱時生成液相Zn。這起因于加熱溫度比鍍覆熔點高。如果在生成有該液相Zn的狀態下進行壓制加工(熱沖壓)，則在賦予了拉伸應力的部位處，由于液相Zn流入到鋼材的晶界而產生開裂。該現象被稱為液態金屬脆化(LME：Liquid Metal Embrittlement)開裂。因產生該LME開裂而引起的部件強度、疲勞特性的降低令人擔憂。

在專利文獻2中公開了一種方法，其通過恰當地控制熱沖壓加熱條件，使鍍層中的Zn與鋼材中的Fe適宜地相互擴散，通過將鍍層控制為固溶有Zn的Fe-Zn固溶體的單相組織(完全固溶體化)，從而在壓制加工時消除液相Zn。專利文獻2的方法是利用了Fe-Zn固溶體的熔點比熱沖壓時的加熱溫度(900℃左右)高這一事項的方法，通過使其完全固溶體化從而在加熱中變得不存在液相Zn，因此能夠抑制LME開裂。

此外，在專利文獻3中公開了一種技術，其通過在液相Zn的凝固點以下的溫度、例如在780℃以下開始熱沖壓的成型，從而基底金屬界面附近成為不可避免地形成的由含有50-80質量％Fe的Zn-Fe合金形成的合金層，除此以外的表層部分以含有10-30質量％Fe的Zn-Fe合金層(Γ相)作為基體，使含有50-80質量％Fe的具有球狀的形態的Fe-Zn合金層以島狀分布，由此提高耐蝕性和涂裝密合性。在專利文獻3的方法中，由于在壓制加工時不存在液相Zn，因此能夠抑制LME開裂。

然而，關于鍍Zn鋼板的熱沖壓可成為問題的不僅是LME開裂。可列舉出在熱沖壓成型品的使用中遭受到道路上的小石等的沖擊的部位等處產生涂膜的剝離等的可能性。因此，要求比專利文獻1-3中記載的熱沖壓成型體更高的鍍層的密合性。

發明內容

發明所要解決的課題

本發明是鑒于上述的課題而進行的發明，目的是提供具有優異的耐LME開裂性、并且具有優異的鍍層密合性(鍍覆密合性)的熱沖壓成型體。

用于解決課題的手段