本发明专利技术公开了一种热冲压成形钢用抗高温氧化镀层材料以及热浸渡工艺，其镀液成分的质量百分含量为：Si5.0～20.0%，Ni0.5～10.0%，Ce0.1～12.0%，La0.1～2.0%，Fe≤1.0%，其余为Al及不可避免的杂质。本镀层材料在渡液中添加稀土和其他元素，有效的细化了组织晶粒度；镀层为Al-Si-Ni-稀土材料，Al、Si元素为镀层主要成分与铁结合生成铝硅铁相提高抗氧化能力，Ni进一步提高铝硅熔点，稀土元素细化镀层晶粒度；使镀层具有良好的抗高温氧化性能，热冲压成形后表面不容易开裂，不沾模具等特点。本工艺得到的镀层中元素分布与组织均匀，致密度高，与基体结合紧密，具有较高的抗高温氧化性，加热的过程中不粘炉底辊，冲压时不粘模具，能较好的保护钢基体与冲压模具。
【技术实现步骤摘要】
热冲压成形钢用抗高温氧化镀层材料以及热浸渡工艺
本专利技术涉及一种镀层材料以及浸镀工艺，尤其是一种热冲压成形钢用抗高温氧化镀层材料以及热浸渡工艺。
技术介绍
热冲压成形钢属于抗拉强度超过1500Mpa级别的超高强钢，采用热冲压的方式直接加工成形，主要应用于汽车高强度、难成形零部件的生产，能避免冷成形难以成形、回弹大、零件尺寸和形状稳定性变差等缺点。但该钢板在加热或热成形时工况条件苛刻，加热时容易产生氧化铁皮，冲压时氧化铁皮遇冷容易损伤模具，同时未脱落的氧化铁皮也需要采用喷丸去除，增加设备维护成本，影响生产效率。因此需要采用抗高温氧化、高润滑性、导热性功能于一体的涂层对热成形钢表面进行保护。目前，热冲压成形钢表面镀层材料主要有以下几种生产方式，一种采用热喷涂的方式生产，将矿物原料、金属氧化物、金属纳米颗粒、硼化物和石墨等原料磨成粉，然后和水混合成浆料，涂覆在经预处理后的钢板表面，在一定的温度下进行固化，形成抗高温氧化镀层；第二种采用电镀的方式进行生产，将钢板浸泡在金属镀液中，钢板出镀液后表面会形成一层薄镀层，镀层凝固后经过热处理后具有较强抗高温氧化能力。第一种方法得到的镀层，优点是抗1000°c左右的高温，缺点是镀层中元素分布与组织不太均匀，表面粗糙度高，不适合做热冲压成形钢的镀层。电镀的方式生产镀层的生产成本高，而且废液易污染环境。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种元素分布与组织均匀、能耗低、污染小的热冲压成形钢用抗高温氧化镀层材料以及热浸渡工艺 为解决上述技术问题，本专利技术所采取镀液成分的质量百分含量为=Si 5.0~20.0%，Ni0.5~10.0%, Ce 0.1~2.0%, La 0.1~2.0%, Fe≤1.0%，其余为Al及不可避免的杂质。本优选的，所述镀液成分的质量百分含量为:Si 12.0%, Ni 1.0%，Ce 0.8%, La0.40%, Fe 0.4%，其余为Al及不可避免的杂质。本专利技术工艺采用下述工艺步骤: (O热浸镀工序:热冲压成形钢板在600~840°C进入镀液，镀液温度640~800°C，热浸渡时间6~30s ;镀液成分的质量百分含量为:Si 5.0~20.0%，Ni 0.5~10.0%，Ce0.1~2.0%，La 0.1~2.0%，Fe ≤1.0%，其余为Al及其不可避免的杂质； (2)镀后冷却工序:镀后钢板采用氮气或空气冷却，冷却速率为6~30°C/s，冷却至150。。； (3)镀层热处理工序:冷却后的钢板在氮气保护下加热，加热至800~950°C，保温2~IOmin0优选的，所述步骤(1)中，热冲压成形钢板进入镀液温度为700°C，镀液温度720°C，热浸渡时间为12s。所述步骤(2)中，镀后钢板的冷却速率为10°C/s。所述步骤(3)中，冷却后的钢板加热至890°C，保温5min。 优选的，本专利技术工艺所述热冲压成形钢板经连续退火工序后进入热浸镀工序；所述连续退火工序采用下述气氛:氧含量< lOOppm，露点-50~20°C，氢气氢气体积含量为3%~25%的氮氢混合气体。更优选的，所述露点为-20°C,氢气含量5vol%。 采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本专利技术在渡液中添加稀土和其他元素，有效的细化了组织晶粒度；镀层为Al-S1-N1-稀土材料，Al、Si元素为镀层主要成分与铁结合生成招娃铁相提闻抗氧化能力，Ni进一步提闻招娃溶点，稀土兀素细化锻层晶粒度；使镀层具有良好的抗高温氧化性能，热冲压成形后表面不容易开裂，不沾模具等特点。本专利技术工艺得到的镀层中元素分布与组织均匀，致密度高，与基体结合紧密，具有较高的抗高温氧化性，加热的过程中不粘炉底辊，冲压时不粘模具，能较好的保护钢基体与冲压模具。本专利技术采用热浸镀工艺能降低能耗，减少废液的排放，减少环境污染，且具有工艺简单、所得镀层性能好的特点，非常适合大工业生产。【附图说明】下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术镀层的扫描组织图。【具体实施方式】本热冲压成形钢用抗高温氧化镀层采用下述镀层材料以及热浸镀工艺制备而成:(I)基板连续退火工序:退火炉内气氛采用氮氢混合气体；氮氢混合气体中氢气含量3%~25%、氧含量< lOOppm、露点-50~20°C ;在连退气氛中采用尽可能低的氧含量可减少热冲压成形板铁的氧化，控制露点能有效控制Si ,Mn等元素的外氧化，控制H含量能控制钢板表面光洁度与活性，从而有助于热浸镀获得良好的镀层。(2)热浸渡工序:热冲压成形钢板在600~840°C进入镀液，镀液温度640~800°C，热浸渡时间6~30s ;镀液成分的质量百分含量为:Si 5.0~20.0%，Ni 0.5~10.0%, Ce 0.1~2.0%, La 0.1~2.0%, Fe≤1.0%，其余为Al及其不可避免的杂质。(3)镀后冷却工序:镀后钢板采用氮气或空气冷却，冷却速率为6~30°C /s，冷却至 100 ~150°C。(4)镀层热处理工序:冷却后的钢板在氮气保护的加热炉内加热，加热至800~950O，保温 2 ~IOmin。实施例1~6:本热冲压成形钢用抗高温氧化镀层的镀液化学成分如表1所示，镀层主要生产工艺如表2所示，所得镀层的主要指标如表3所示。表1:镀液化学成分(wt%)本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种热冲压成形钢用抗高温氧化镀层材料，其特征在于，其镀液成分的质量百分含量为：Si 5.0～20.0%，Ni 0.5～10.0%，Ce 0.1～2.0%，La 0.1～2.0%，Fe≤1.0%，其余为Al及不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
1.一种热冲压成形钢用抗高温氧化镀层材料，其特征在于，其镀液成分的质量百分含量为:Si 5.0 ~20.0%, Ni 0.5 ~10.0%, Ce 0.1 ~2.0%, La 0.1 ~2.0%, Fe ( 1.0%,其余为Al及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的热冲压成形钢用抗高温氧化镀层材料，其特征在于，所述镀液成分的质量百分含量为=Si 12.0%，Ni 1.0%，Ce 0.8%，La 0.40%, Fe 0.4%，其余为Al及不可避免的杂质。3.一种热冲压成形钢的热浸镀工艺，其特征在于，其采用下述工艺步骤: (O热浸镀工序:热冲压成形钢板在600~840°C进入镀液，镀液温度640~800°C，热浸渡时间6~30s ;镀液成分的质量百分含量为:Si 5.0~20.0%，Ni 0.5~10.0%，Ce0.1~2.0%，La 0.1~2.0%，Fe ( 1.0%，其余为Al及不可避免的杂质； (2)镀后冷却工序:镀后钢板采用氮气或空气冷却，冷却速率为6~30°C...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓力，熊自柳，刘宏强，齐长发，李建英，王学慧，
申请(专利权)人：河北钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13
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