热冲压制品的制造方法技术

热冲压制品的制造方法包括：成形工序，对其上形成有镀锌层(12)的镀锌钢板(1)进行加热并通过热冲压将经加热的镀锌钢板(1)成形；除去工序，在成形工序后对形成于镀锌层(12)的表面上的氧化膜(13)照射激光以除去氧化膜(13)；涂装工序，在除去工序后在通过热冲压成形的镀锌钢板(1)上进行涂装处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热冲压制品的制造方法专利
本专利技术涉及一种可合适在通过热冲压成形的热冲压制品上进行涂装处理的热冲压制品的制造方法。
技术介绍
近来，在汽车工业中，高抗拉强度钢板已普遍用于改进碰撞安全性和减少车辆的重量以改进燃料效率。但是，当待使用的钢的强度增加时，在压制成形期间可能发生钢板的擦伤或断裂，或者成形品的形状因回弹现象而可能不稳定。作为制造高强度制品的技术，采用了热压成形(热冲压)，其中不是简单对高强度钢板进行压制(冷压)，而是在低强度状态(例如加热状态)下对高强度钢板进行压制成形。在热冲压中，在将钢板加热至800℃或更高的奥氏体转变温度范围以将其软化的状态下对钢板进行压制。同时，通过与模具接触所获得的冷却效果(接触冷却)来强化钢板的淬火。作为结果，由于改进了压制品的强度并减小了其残余应力，因此还减小了作为高抗拉强度钢板的问题的季节性开裂、延迟断裂等的敏感性。但是，镀锌退火(galvannealed)钢板在强度、焊接性、涂装性质等方面优异，并由此用作用于车身的钢板。当使用这样的镀锌退火钢板时，在其表面进行涂装处理。在该涂装处理中，作为表面处理实施例如磷酸盐处理，并在磷酸盐晶体膜上形成涂膜。为了进行磷酸盐处理，从确保涂膜的优异的涂装性能(例如粘合性和耐蚀性)的观点考虑，形成优异的磷酸盐晶体膜是重要的。特别地，镀锌退火钢板由与磷酸盐处理溶液强烈反应的Zn-Fe合金形成，并且基本上不含杂质等。因此，可形成优异的磷酸盐晶体膜。但是，即使在该情况下，由于通常在大气中进行热冲压，因此也在钢板的表面上形成氧化物。以锌基氧化膜的形式形成该氧化物。当形成该氧化膜时，涂膜的粘合性(特别地磷酸盐晶体膜的粘合性)可能降低。鉴于该观点，例如公开了一种热冲压制品的制造方法，该方法包括：热压成形工序，在其上形成有镀锌层的镀锌钢板上进行热压成形(热冲压)；和氧化锌层除去工序，通过喷丸除去经由加热工序而形成于镀锌钢板表面上的镀锌层的氧化锌层(例如，参考日本专利申请公开No.2012-25977(JP2012-25977A))。这样，通过除去氧化锌层(氧化膜)可改进涂膜的粘合性。但是，根据基于本专利技术人后述的实验，可能存在这种情况：即使进行了上述的喷丸以除去氧化膜，部分氧化膜被压破并残留在钢板中。由此，涂膜的粘合性可能不足。另外，部分镀膜可能被剥离，且镀膜的防蚀性能可能降低。另外，通过弹丸颗粒之间的碰撞而向产品施加了压缩残余应力，这可能使产品变形。
技术实现思路
本专利技术提供一种热冲压制品的制造方法，其中可通过有效地除去氧化膜来改进涂膜的粘合性。在此，作为深入研究的结果，本专利技术人已发现如下涂膜粘合性降低的原因。具体地，为了从镀锌钢板制造热冲压制品，在将镀锌钢板加热至作为母材的钢材的奥氏体转变温度范围(800℃或更高)之后将镀锌钢板成形。此时，如图9A所示，在镀锌钢板9的镀锌层92的表面上形成氧化膜93。接着，如图9B所示，在成形之后冷却的镀锌钢板9中，因氧化膜93和镀锌层92之间的体积膨胀系数的不同而在氧化膜93和镀锌层92之间形成空隙C。在此，特别地，在进行化学转化处理的情况下，在氧化膜93的表面上形成结晶化的化学转化膜94。但是，与其中未形成氧化膜93的情况相比，构成化学转化膜94的晶体的附着量减少。当使用镀锌退火钢板(例如Galvalume钢板)时，在氧化膜中形成Al氧化物，其引起晶体的上述附着量的减少以及涂膜粘合性的降低。接着，如图9B所示，即使通过电沉积涂装等进一步形成涂膜95，在氧化膜93和涂膜95之间也保持粘合力，但在氧化膜93和镀锌层92之间仍存在空隙C。接着，在使用环境下，如图9C所示，含有盐成分的水W等透过氧化膜93并侵入氧化膜93和镀锌层92之间的空隙C。由此，在该空间中腐蚀发展。进一步，空隙C周围的区域被碱化，并且涂膜的剥离自空隙C扩展。考虑到这点，优选确切地除去在其与镀锌层之间形成空隙的氧化膜，并且作为用于除去氧化膜的手段，本专利技术人已关注于利用激光加热来使氧化膜升华的技术。根据本专利技术的一方面，提供了一种热冲压制品的制造方法，该方法包括：成形工序，对其上形成有镀锌层的镀锌钢板进行加热并通过热冲压将经加热的镀锌钢板成形；除去工序，在成形工序后对形成于镀锌层表面上的氧化膜照射激光以除去氧化膜；和涂装工序，在除去工序后，在通过热冲压成形的镀锌钢板上进行涂装处理。根据本专利技术的该方面，利用激光来使在通过热冲压将镀锌钢板成形时形成于镀锌钢板表面的氧化膜升华(蒸发)。因此，可从镀锌钢板的表面更有效地除去氧化膜。特别地，通过激光将热量迅速地输入浮于空隙上方的部分的氧化膜。因此，可容易地除去氧化膜。由此，在热冲压期间，即使因氧化膜和镀锌层之间的体积膨胀系数的不同而将界面剥离并形成空隙，也可通过利用激光除去作为形成空隙的原因的氧化膜来消除空隙。另外，根据本专利技术的该方面，利用照射激光来使氧化膜蒸发(升华)，并由此不像利用喷丸或机械抛光的氧化膜除去那样，氧化膜可被均匀除去而不被压破。另外，由于通过激光除去氧化膜，因此镀锌钢板的表面被快速加热和冷却。由此，可使激光对镀锌钢板的母材的影响最小化。在涂装工序中，可在除去了氧化膜的镀锌层的表面上进行磷酸盐化学转化处理，并且可在进行了磷酸盐化学转化处理的表面上形成涂膜。作为结果，由于利用激光照射来除去氧化膜，因此可增加镀锌层上构成化学转化膜的磷酸盐晶体的附着量。根据本专利技术的该方面，可通过有效地除去氧化膜来改进涂膜的粘合性。附图说明以下将参考附图描述本专利技术示例性实施方案的特征、优点及技术和产业重要性，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：图1是说明根据本专利技术的实施方案的热冲压制品的制造方法的图；图2A是说明在图1的工序b即成形工序之后镀锌钢板的示意性截面图；图2B是说明在图1的工序e即氧化膜除去工序之后镀锌钢板的示意性截面图；图2C是说明在图1的工序f即涂装工序之后镀锌钢板的示意性截面图；图3是说明根据实施例1的镀锌钢板在热冲压之后(在加热之后)的截面照片；图4是说明根据实施例1的镀锌钢板在除去氧化膜之前和之后的表面的照片；图5A是说明除去氧化膜之前的元素分析的结果的曲线图；图5B是说明除去氧化膜之后的元素分析的结果的曲线图；图6A是除去氧化膜之前的截面照片；图6B是除去氧化膜之后的截面照片；图7是说明镀锌钢板在除去氧化膜之前和之后的维氏硬度的测定结果的曲线图；图8A是说明根据比较例1的镀锌钢板在除去氧化膜之后的截面照片；图8B是说明根据比较例2的镀锌钢板的截面照片；图8C是说明根据比较例3的镀锌钢板的截面照片；图9A是说明在相关技术的热冲压制品的制造方法中的利用热冲压的成形工序的图；图9B是说明在相关技术的热冲压制品的制造方法中的涂装工序的图；和图9C是说明在相关技术的热冲压制品的制造方法中的镀锌钢板在涂装工序之后的状态的图。具体实施方式以下，将参考附图并基于实施方案来说明本专利技术。图1是说明根据本专利技术的实施方案的热冲压制品的制造方法的图，其中工序a是准备作为镀锌钢板的材料的工序，工序b是将镀锌钢板切割为板材的工序，工序c是对镀锌钢板进行加热的工序，工序d是成形工序，工序e是氧化膜除去工序，并且工序f是涂装工序。图2A是说明在图1的工序d即成形工序之后的镀锌钢板的截面示意图；图2B是说明在图1的工序本文档来自技高网...

【技术保护点】
热冲压制品的制造方法，其包括：成形工序，对其上形成有镀锌层的镀锌钢板进行加热并通过热冲压将经加热的镀锌钢板成形；除去工序，在所述成形工序后对形成于所述镀锌层的表面上的氧化膜照射激光以除去所述氧化膜；和涂装工序，在所述除去工序后在通过热冲压成形的镀锌钢板上进行涂装处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.02 JP 2013-2490331.热冲压制品的制造方法，其特征在于，包括：成形工序，对其上形成有镀锌层的镀锌钢板进行加热并通过热冲压将经加热的镀锌钢板成形；除去工序，在所述成形工序后对形成于所述镀锌层的表面上的氧化膜照射激光以除去...

【专利技术属性】
技术研发人员：垣田岳史，久田幸平，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP