用于热压的具有显著表面特性的镀锌钢板，使用该钢板得到的热压模塑部件，以及其制备方法技术

本发明专利技术的一个方面提供一种用于热压的具有优异表面性能的镀锌钢板，包括：基体钢板，其在从表面的深度为1μm以内包括金属表面扩散层，所述金属的氧化反应过程中相对于1摩尔氧气的吉布斯自由能减小量小于Cr；富铝(Al)层，其含有30重量％或更多Al，所述Al形成在氧化反应时相对于1摩尔氧气的吉布斯自由能减小量低于Cr的金属的表面扩散层上；镀锌层，其形成在富铝层上，在所述表面扩散层和所述富铝层之间非均匀地分布有平均厚度为150nm或更小的退火氧化物，从所述基体钢板表面的深度为1μm以内氧化反应中相对于1摩尔氧气的吉布斯自由能减小量低于Cr的金属含量为0.1重量％或更多。以这种方式，退火前通过使用具有低氧亲和力的金属涂布有效的厚度以防止在钢板表面形成退火氧化物，从而在钢板表面形成均匀的镀锌层，同时在冲压成型热处理过程中促进镀锌层的合金化从而在短时间内提高镀锌层的熔化温度，因此，可防止镀层变质，可减少热压成型后形成的内部氧化物的产生。另外，根据本发明专利技术的另一方面，在热压加热时在镀层表面形成能防止镀锌层变质的氧化层，在镀层中形成锌(Zn)、铁(Fe)、以及一种氧化反应过程中相对于1摩尔氧气的吉布斯自由能减小量低于Cr的金属的三元相，从而稳定地维镀锌层，保证良好表面条件且磷酸盐化性能出色，可确保电沉积镀覆期间的镀覆性和膜附着性，即使是不进行单独的磷酸盐化过程，并且可避免热压期间基体钢板中产生裂缝，从而改善操作性。

【技术实现步骤摘要】
本申请是2010年12月28日提交的专利技术名称为“用于热压的具有显著表面特性的镀锌钢板，使用该钢板得到的热压模塑部件，以及其制备方法”的第201080064948.3号专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及用于热压成型的镀锌钢板，更详细地讲，涉及在热压成型过程中通过防止电镀层变质，从而能够保证稳定的电镀层的用于热压的具有优异表面特性的镀锌钢板，涉及使用该钢板的热压模塑部件，以及其制造方法。
技术介绍
最近，为了改善车辆燃油经济性以满足环境保护规定，对高强度钢板的需求快速提高。根据车用钢板的加固，在冲压成型过程中容易发生磨损和破裂，难以成型且形状复杂产品的形成可能困难。因此，为了解决这种局面，通过热压制备的产品剧增，其中钢板被加热而在热状态下成型。用于热压的钢板通常以在温度范围800℃至900℃下加热的状态下进行挤压进行热压成型，但加热时钢板的表面可能被氧化，从而产生锈垢(scaling)。因此，产品形成后需要用于移除锈垢的单独方法，如喷砂清理(shotblasting)，使得产品的耐腐蚀性也比镀覆材料差。因此，为了解决这种问题，如美国专利第6296805号的产品已经研发并商品化，其中，在钢板表面进行铝(Al)基电镀以在加热炉中维持镀层，由此同时防止在加热炉中钢板表面发生氧化反应且通过被动铝膜的形成来提高耐腐蚀性。然而，对于镀Al材料，在高温下的耐热性优异，而耐腐蚀性比通>过牺牲阳极法形成的镀锌钢板差且制造成本也升高。然而，锌的高温耐热性明显比铝差，因此通过一般制造方法制造的镀锌钢板，在800℃至900℃的高温下由于Zn层的合金化以及高温氧化而形成不均匀的镀层，且镀层中Zn的比例降低至30％以下，因此，在耐腐蚀性方面上降低其作为镀覆材料的功能性。
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的一个方面是提供一种具有优异表面特性的镀锌钢板，其能在使用锌镀覆的镀覆材料的热压成型过程中防止镀锌层劣化并减少热压成型后镀层表面形成氧化物，并提供使用该镀锌钢板的热压模塑部件，以及其制造方法。解决课题的方法根据本专利技术的一方面，提供一种用于热压具有优异表面性能的镀锌钢板，其包括：基体钢板，其在从表面到深度为约1μm的深度处包括金属表面扩散层，所述金属的氧化反应过程中相对于1摩尔氧气的吉布斯自由能减小量小于Cr；富铝(Al)层，其含有约30重量％或更多Al，所述AL形成在当所述氧化反应时相对于1摩尔氧气的吉布斯自由能减小量低于Cr的金属的表面扩散层上；镀锌层，其形成在所述富铝层上，在所述表面扩散层和所述富铝层之间非均匀地分布有平均厚度为约150nm或更小的退火氧化物，从所述基体钢板表面至深度为1μm的金属含量为约0.1重量％或更多，所述金属的氧化反应过程中相对于1摩尔的氧气吉布斯自由能减小量低于Cr。此时，优选地，所述镀锌层包括：约15.0重量％或更少的Fe(铁)；约0.01重量％至约2.0重量％的金属，所述金属的氧化反应过程中相对于1摩尔氧气的吉布斯自由能减小量低于Cr；和Zn(锌)以及其他不可避免的杂质。另外，优选地，氧化反应过程中相对于1摩尔氧气的吉布斯自由能减小量低于Cr的金属，是一种或多种选自以下组的金属：Ni(镍)、铁、Co(钴)、Cu(铜)、Sn(锡)和Sb(锑)。另外，优选地，富铝层的厚度范围约0.1μm至约1μm，EPMA(电子探针分析仪)分析过程中，所述表面扩散层和所述富铝层中一种金属含量5重量％或更多的部分重叠的部分面积为，所述表面扩散层和复铝层的10％或更少，所述金属的氧化反应过程中相对于1摩尔氧气的吉布斯自由能减小量低于Cr。另外，优选地，所述基体钢板含有约0.1重量％至约0.4重量％的C(碳)，约2.0重量％或更少(不包括0重量％)的Si(硅)，约0.1重量％至约4.0重量％的Mn(锰)，和剩余Fe以及不可避免的杂质。另外，优选地，所述基体钢板进一步含有一种或多种选自以下的物质：约0.001％至约0.02％的N(氮)，约0.0001％至约0.01％的B(硼)，约0.001％至约0.1％的Ti(钛)，约0.001％至约0.1％的Nb(铌)，约0.001％至约0.1％的V(钒)，约0.001％至约1.0％的Cr，约0.001％至约1.0％的Mo(钼)，约0.001％至约0.1％的Sb，和约0.001％至约0.3％的W(钨)。本专利技术另一方面提供一种热压模塑部件，其包括：基体钢板；镀锌层，其形成在基体钢板上，其中包括固溶有约0.008重量％或更多的一种金属的Fe-Zn相，所述金属的氧化反应过程中相对于1摩尔氧气的吉布斯自由能减小量低于Cr；氧化层，其形成在镀锌层上，并且平均厚度约0.01μm至约5μm。此时，优选地，所述氧化层含有平均厚度为约10nm至约300nm的连续涂层，所述氧化层由一种或多种选自SiO2和Al2O3的氧化物形成。另外，优选地，所述氧化层含有ZnO，且含有约0.01重量％至约50重量％的一种或多种选自MnO、SiO2、和Al2O3的氧化物。另外，优选地，在所述连续涂层上形成包括ZnO和MnO的氧化物，且所述MnO含量小于ZnO。此时，优选地，所述氧化层含有约10重量％或更少的FeO。另外，优选地，在所述基体钢板的上部非连续存在锌扩散相。另外，优选地，所述锌扩散相的平均厚度为约5μm或更小。另外，优选地，所述镀锌层的Zn含量为约30重量％或更多。此时，所述镀锌层的厚度为热压成型前的约1.5倍或更多。另外，相对于总镀锌层而言镀锌层中Fe含量为约60重量％或更多的合金相的比例为约70重量％或更多。另外，优选地，氧化反应过程中相对于1摩尔氧气的吉布斯自由能减小量低于Cr的所述金属是一种或多种选自Ni、Fe、Co、Cu、Sn、和Sb的物质。另外，优选地，所述基体钢板含有约0.1重量％至约0.4重量％的C，约2.0重量或更少(不包括0重量％)的Si，约0.1重量％至约4.0重量％的Mn，以及剩余Fe和不可避免的杂质。另外，优选地，基体钢板进一步含有一种或多种选自约0.001％至约0.02％的N，约0.0001％至约0.01％的B，约0.001％至约0.1％的Ti，约0.001％至约0.1％的Nb，约0.001％至约0.1％的V，约0.001％至约1.0％的Cr，约0.001％至约1.0％的Mo，约0.001％至约0.1％的Sb，和约0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热压模塑部件，其包括：基体钢板；镀锌层，其形成在基体钢板上，其中包括固溶有0.008重量％或更多的一种金属的Fe‑Zn相，所述金属的氧化反应过程中相对于1摩尔氧气的吉布斯自由能减小量低于Cr；氧化层，其形成在镀锌层上，并且平均厚度为0.01μm至5μm，其中所述氧化层含有平均厚度为10nm至300nm的连续涂层，所述氧化层由一种或多种选自SiO2和Al2O3的氧化物形成，并且其中在所述连续涂层上形成包括ZnO和MnO的氧化物。

【技术特征摘要】
2009.12.29 KR 10-2009-0132777;2010.12.28 KR 10-2011.一种热压模塑部件，其包括：
基体钢板；
镀锌层，其形成在基体钢板上，其中包括固溶有0.008重量％或
更多的一种金属的Fe-Zn相，所述金属的氧化反应过程中相对于1摩
尔氧气的吉布斯自由能减小量低于Cr；
氧化层，其形成在镀锌层上，并且平均厚度为0.01μm至5μm，
其中所述氧化层含有平均厚度为10nm至300nm的连续涂层，所
述氧化层由一种或多种选自SiO2和Al2O3的氧化物形成，
并且其中在所述连续涂层上形成包括ZnO和MnO的氧化物。
2.根据权利要求1所述的热压模塑部件，其中，所述氧化层含
有ZnO，且含有0.01重量％至50重量％的一种或多种选自MnO、
SiO2、和Al2O3的氧化物。
3.根据权利要求2所述的热压模塑部件，其中，所述连续涂层上
形成的MnO的含量小于ZnO。
4.根据权利要求1所述的热压模塑部件，其中，所述氧化层含
有10重量％或更少的FeO。
5.根据权利要求1所述的热压模塑部件，其中，在所述基体钢
板的上部非连续存在锌扩散相。
6.根据权利要求5所述的热压模塑部件，其中，所述锌扩散相

【专利技术属性】
技术研发人员：孙一领，金钟常，朴重喆，赵悦来，吴振根，赵汉九，郑凤勋，李钟锡，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR