热冲压钢及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于热冲压的钢组合物，所述钢组合物包含约0.22wt％～约0.25wt％的碳(C)、约0.2wt％～约0.3wt％的硅(Si)、约1.2wt％～约1.4wt％的锰(Mn)、约0.02wt％～约0.05wt％的钛(Ti)、约0.11wt％～约0.2wt％的铬(Cr)、约0.005wt％～约0.01wt％的硼(B)、约0.005wt％～约0.02wt％的锌(Zr)、约0.01wt％～约0.05wt％的铌(Nb)、约0.1wt％～约0.5wt％的钨(W)、构成钢组合物余量的铁(Fe)，所有的wt％均基于钢组合物的总量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热冲压钢和用于制备它的方法。热冲压钢可以是镀Zn的，从而其耐腐蚀性可以大幅改善。
技术介绍
钢材的伸长率通常随着强度的增加而减小。最近，由于它在高强度和可成形性两方面的优势，热冲压工艺已经应用于多种领域，在所述热冲压工艺中，通过加热至900℃或更高的温度使钢板奥氏体化，接着通过淬火用于马氏体转变。在此类热冲压工艺中，使用特有的模具将钢板同时压紧和淬火，冷却水通过所述模具循环。特征在于固定在模具内的冷却部件，热冲压工艺能够精确控制部件的大小，并且即使在将板从模具中取出之后也不会引起回弹现象。然而，此类热冲压钢仍然具有腐蚀问题。为了解决腐蚀问题，用Al-Si电镀热冲压钢，其防止了母材被直接暴露于腐蚀环境中。然而，如图1所示，即使破坏Zn镀层以暴露母材，Zn镀层仍然可以通过与母材的Fe进行有源电子交换来延缓母材的腐蚀。相反，当Al-Si镀层被破坏时，由于Al和Si不能与母材交换电子，经暴露的母材可能发生快速腐蚀。因此，已经进行研究以克服镀Al-Si的热冲压钢板不足的耐腐蚀性。例如，已经提出Zn可以应用于热冲压钢板。与常规的镀Al-Si热冲压相比，镀Zn热冲压具有改善的镀层稳定性，并且可以明显改善耐腐蚀性。然而，车辆中使用的钢板已经用Zn电镀，而热冲压钢用Al-Si电镀，因为Zn在约900℃的热冲压工艺温度下会熔化。例如，在约900℃的热冲压温度下，Zn可能会变得不稳定，从而它的实际应用被限制。纯Zn在420℃下融化，并且在907℃下汽化，而Zn-Fe合金具有随Fe含量增加而增加的熔点。Zn-Fe的熔点随着其组成而改变，如图2所示。然而，在实际的热冲压工艺中制备的Zn-Fe合金可能不具有足够高的熔点，因为他们的Zn含量通常为90wt％或更大。因此，仅Zn-Fe合金的组分不能解决Zn熔化的问题。对于镀Zn的热冲压钢，在实际工艺中，电镀层的Zn融化，然后在淬火过程中硬化。在这个过程中，由于LEM(液体金属脆化)现象在Zn表面产生多个细小的裂纹，明显降低了耐腐蚀性和镀层稳定性。因此，常规方法可能难以将Zn电镀应用至热冲压。尤其是，其中Zn层只是应用于热冲压钢的相关领域中的这些技术，可能具有诸如在锌镀层中产生微裂纹的问题，然而，还未提出问题的解决方案。在
技术介绍
部分所公开的上述信息仅用于增强对本专利技术的
技术介绍
的理解，因此它可以包含在本国对本领域技术人员来说未形成已知的现有技术的信息。
技术实现思路
因此，记住发生在相关领域的上述问题，做出本专利技术。在优选的方面，本专利技术提供一种热冲压钢，其中在热冲压工艺中可以防止Zn镀层中产生微裂纹，并且其表现出大幅改善的耐腐蚀性的微裂纹。本专利技术的一个方面，提供一种钢组合物，其可以包含：约0.22wt％～约0.25wt％的碳(C)、约0.2wt％～约0.3wt％的硅(Si)、约1.2wt％～约1.4wt％的锰(Mn)、约0.02wt％～约0.05wt％的钛(Ti)、约0.11wt％～约0.2wt％的铬(Cr)、约0.005wt％～约0.01wt％的硼(B)、约0.005wt％～约0.02wt％的锌(Zr)、约0.01wt％～约0.05wt％的铌(Nb)、约0.1wt％～约0.5wt％的钨(W)、构成钢组合物余量的铁(Fe)，所有的wt％均基于所述钢组合物的总量。此外，本专利技术还提供可以由上述组分组成的钢组合物，或可以基本上由上述组分组成的钢组合物。例如，所述钢组合物可以由以下组分组成，或者可以基本上由以下组分组成：约0.22wt％～约0.25wt％的碳(C)、约0.2wt％～约0.3wt％的硅(Si)、约1.2wt％～约1.4wt％的锰(Mn)、约0.02wt％～约0.05wt％的钛(Ti)、约0.11wt％～约0.2wt％的铬(Cr)、约0.005wt％～约0.01wt％的硼(B)、约0.005wt％～约0.02wt％的锌(Zr)、约0.01wt％～约0.05wt％的铌(Nb)、约0.1wt％～约0.5wt％的钨(W)、构成钢组合物余量的铁(Fe)，所有的述wt％都基于钢组合物的总量。除非另外指明，可以理解，在钢组合物中的组分的wt％均基于钢组合物的总量。在本专利技术的一个方面，提供一种热冲压钢，其可以包含：含有如本文所述的钢组合物的母材；Zn镀层；通过热冲压在母材和Zn镀层之间形成的Ze-Fe合金层。优选地，热冲压钢可以具有约1470MPa或更大的拉伸强度。优选地，Zn-Fe合金层具有基于Zn-Fe合金层的总重量约90重量％或更大的Zn含量。在另一方面，本专利技术提供一种用于制造热冲压钢的方法。该方法包括以下步骤：制备钢板，所述钢板包含约0.22wt％～约0.25wt％的碳(C)、约0.2wt％～约0.3wt％的硅(Si)、约1.2wt％～约1.4wt％的锰(Mn)、约0.02wt％～约0.05wt％的钛(Ti)、约0.11wt％～约0.2wt％的铬(Cr)、约0.005wt％～约0.01wt％的硼(B)、约0.005wt％～约0.02wt％的锌(Zr)、约0.01wt％～约0.05wt％的铌(Nb)、约0.1wt％～约0.5wt％的钨(W)、构成钢组合物余量的铁(Fe)，所有的wt％均基于钢组合物的总量；用锌(Zn)电镀钢板；使所述钢板奥氏体化；在约750～850℃的温度下热冲压镀Zn钢板；和在钢板中诱导马氏体转变。优选地，奥氏体化步骤是通过将钢板加热至约900℃或更高的温度来执行的。该方法还包括步骤：在奥氏体化步骤和热冲压步骤之间以约600℃/分钟或更大的冷却速率将所述加热的钢板冷却至约750～850℃。优选地，马氏体转变可通过在约3000℃/min或更大的速率下使钢板淬火实现。本专利技术的其他方面将在本文中公开。附图说明从下面结合附图的具体实施方式中，可以更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，其中：图1示出在相关领域中Zn镀层和Al-Si镀层开裂时腐蚀生成。图2是其中常规Zn-Fe合金的熔点作为其组成的函数绘图的图表。图3是示出常规热冲压工艺的过程图。图4是示出根据本专利技术的示例性实施方式的示例性热冲压工艺的过程图。具体实施方式本文所使用的术语仅为了说明具体实施方案的目的，并非旨在限制本专利技术。如本文所用的单数形式“一”、“一个”和“该(the)”旨在也包括复数形式，除非上下文明确说明。进一步应当理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包含”和/或“包括”指定存在规定的特征、区域、整数、步骤、操作、元件和/或组分，但不排除存在或加入一个或多个其他特征、区域、整数、步骤、操作、元件、组分和/或其组合。除非另有定义，本文所用的所有术语(包括技术术语和科学术语)的含义与本专利技术所属领域的普通技术人员通常理解的是一样的。还应当理解的是，诸如在常用字典中使用的那些术语应该被解释为具有与相关领域和本公开的语境的含义一致的含义，并且不应被理解为理想化的或过于形式化的含义，除非本文明确地这样限定。现在将对本专利技术的各种示例性实施方式做出更具体地参考，其实例在附图中示出。只要可能，自始至终在附图和说明书中使用的相同的附图标号将指代相同或类似的部件。根据其一方面，本专利技术提供一种钢组合物，其可以用于母材中。钢组合物可以包含约0.22wt％～约0.25w本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于热冲压的钢组合物，包含：约0.22wt％～约0.25wt％的碳(C)；约0.2wt％～约0.3wt％的硅(Si)；约1.2wt％～约1.4wt％的锰(Mn)；约0.02wt％～约0.05wt％的钛(Ti)；约0.11wt％～约0.2wt％的铬(Cr)；约0.005wt％～约0.01wt％的硼(B)；约0.005wt％～约0.02wt％的锌(Zr)；约0.01wt％～约0.05wt％的铌(Nb)；约0.1wt％～约0.5wt％的钨(W)；和构成所述钢组合物余量的铁(Fe)，其中所有的wt％均基于所述钢组合物的总量。

【技术特征摘要】
2015.07.30 KR 10-2015-01079731.一种用于热冲压的钢组合物，包含：约0.22wt％～约0.25wt％的碳(C)；约0.2wt％～约0.3wt％的硅(Si)；约1.2wt％～约1.4wt％的锰(Mn)；约0.02wt％～约0.05wt％的钛(Ti)；约0.11wt％～约0.2wt％的铬(Cr)；约0.005wt％～约0.01wt％的硼(B)；约0.005wt％～约0.02wt％的锌(Zr)；约0.01wt％～约0.05wt％的铌(Nb)；约0.1wt％～约0.5wt％的钨(W)；和构成所述钢组合物余量的铁(Fe)，其中所有的wt％均基于所述钢组合物的总量。2.根据权利要求1所述的用于热冲压的钢组合物，其基本上由以下组分组成：约0.22wt％～约0.25wt％的碳(C)；约0.2wt％～约0.3wt％的硅(Si)；约1.2wt％～约1.4wt％的锰(Mn)；约0.02wt％～约0.05wt％的钛(Ti)；约0.11wt％～约0.2wt％的铬(Cr)；约0.005wt％～约0.01wt％的硼(B)；约0.005wt％～约0.02wt％的锌(Zr)；约0.01wt％～约0.05wt％的铌(Nb)；约0.1wt％～约0.5wt％的钨(W)；和构成所述钢组合物余量的铁(Fe)，其中所有的wt％均基于所述钢组合物的总量。3.一种热冲压钢，包含：含有权利要求1所述的钢组合物的母金属；包覆在所述母金属上的Zn镀层；和通过热冲压在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴文基，洪承贤，车星澈，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR