冲压成型时耐粉化性优异的HPF成型构件及其制造方法技术

技术编号:19585387 阅读:16 留言:0更新日期:2018-11-28 02:29
本发明专利技术提供冲压成型时耐粉化性优异的HPF成型构件及其制造方法。该HPF成型构件,在坯料钢板的表面形成有包含Al的熔融镀层,坯料钢板以重量%计包含0.18‑0.25%的C、0.1‑1.0%的Si、0.9‑1.5%的Mn、0.03%以下的P、0.01%以下的S、0.01‑0.05%的Al、0.05‑0.5%的Cr、0.01‑0.05%的Ti、0.001‑0.005%的B、0.009%以下的N、余量Fe及其他杂质,熔融镀层由软质的扩散层和硬质的合金层构成,在合金层,以面积%计存在10‑30%范围的τ相,τ相以自身重量%计包含10%以上的Si、0.2%以上的Cr,以使合金层的厚度在35μm以下。

【技术实现步骤摘要】
冲压成型时耐粉化性优异的HPF成型构件及其制造方法
本专利技术涉及一种在表面具有镀铝层的HPF成型构件的制造,更详细而言,涉及一种使冲压成型时镀层的破坏及粉化最小化,从而在冲压成型时具有优异的耐粉化性的HPF成型构件及其制造方法。
技术介绍
通常,在以Al为基本元素的镀浴中浸渍淬火性高的钢板而进行镀覆处理,从而制造镀铝HPF(HOTPRESSFORMING:热压成型钢)用钢板,接着对在表面具有镀铝层的镀铝钢板进行热压处理,从而广泛地应用于形状复杂且强度在1300MPa以上的汽车构件的制造。然而,在HPF热处理过程中所述镀层具有如下结构:将包含由FeAl或Fe2Al5等组成的金属间化合物的合金层作为上层,将由80-95重量%的Fe(以下,钢成分均为重量%)构成的扩散层作为底层。但是,所述镀层中上部的合金层与扩散层相比具有较大脆性,因此在冲压成型时从镀层脱落而吸附于冲压面,从而存在难以进行连续的冲压成型的缺点。即,如果将Al镀覆材料通常在900-930℃的加热炉中进行加热并冲压成型,则在表面摩擦严重的部位会发生镀层脱落的现象,此时所述部位中合金层的整体或局部将会脱落,从而导致被脱落的镀层粘贴在冲压模具表面的问题。因而,需要开发一种克服所述问题并具有优异的冲压成型性的HPF成型构件。
技术实现思路
要解决的技术问题本专利技术是为解决上述问题而提出的,特别是,其目的在于提供如下的HPF成型构件,即:通过使合金层的厚度和镀层内τ相的分率及Si、Cr的含量最佳,能够使在冲压成型时镀层脱落而吸附在模具表面的现象最小化。另外,本专利技术的目的在于,提供所述HPF成型构件的制造方法。但是,本专利技术要解决的问题不限于上述提及的课题,本专利技术的
人员可以通过以下记载内容会明确理解没有提及的其他问题。解决问题的手段为达到所述目的的本专利技术提供一种冲压成型时耐粉化性优异的HPF成型构件,在坯料钢板的表面形成有包含Al的熔融镀层的HPF成型构件中,其特征在于,所述坯料钢板以重量%计包含0.18-0.25%的C、0.1-1.0%的Si、0.9-1.5%的Mn、0.03%以下的P、0.01%以下的S、0.01-0.05%的Al、0.05-0.5%的Cr、0.01-0.05%的Ti、0.001-0.005%的B、0.009%以下的N、余量Fe及其他杂质,所述熔融镀层由软质的扩散层和硬质的合金层构成,在所述合金层,以面积%计存在10-30%范围的τ相,所述τ相以自身重量%计包含10%以上的Si、0.2%以上的Cr,以使所述合金层的厚度在35μm以下。所述坯料钢板可以是冷轧钢板或热轧钢板。优选地,所述τ相以自身重量%计包含10-12%的Si、1.3-2.0%的Mn+Cr、余量的Fe及Al。优选地,在所述熔融镀层中,合金层和扩散层的厚度比在1.5-3.0。优选地,所述τ相形成在所述合金层和扩散层的边界、以及所述合金层内,形成在所述合金层内的τ相,在垂直于镀层厚度的50%以上的区域中,呈互相连结的带形状。优选地,所述坯料钢板还包含0.001-0.5%的Mo+W。优选地,所述坯料钢板还包含:含量之和在0.001-0.4%范围的Nb、Zr、V中一种以上物质。优选地,所述坯料钢板还包含0.005-2.0%的Cu+Ni。优选地,所述坯料钢板还包含:含量之和在0.03%以下的Sb、Sn、Bi中一种以上物质。另外,本专利技术提供一种冲压成型时耐粉化性优异的HPF成型构件的制造方法,包括:准备钢板的工序,所述钢板具有如上所述的钢组成成分;进行熔融镀铝处理的工序,以550-850℃的温度对所述钢板进行加热后,在熔融铝镀浴中浸渍,从而进行熔融镀铝处理,其中所述熔融铝镀浴保持640-680℃,其组成成分以重量%计包含9-11%的Si、小于3%的Fe、余量Al及其他不可避免的杂质;将所述熔融镀铝钢板以880-930℃的温度进行加热后,保持一定时间,从而使在所述熔融镀铝钢板表面的熔融镀铝层合金化的工序;对所述合金化的熔融镀铝钢板进行热成型,并且急速冷却至300℃以下的温度范围,从而制造HPF成型品的工序。优选地,在所述熔融镀铝处理后,直到镀层凝固为止,以15℃/s以上的平均冷却速度进行冷却。优选地,所述合金化的熔融镀铝层由软质的扩散层和硬质的合金层构成;在所述合金层,以面积%计存在10-30%范围的τ相;所述τ相以自身重量%计包含10%以上的S、0.2%以上的Cr,以使所述合金层的厚度在35μm以下。所述钢板可以是冷轧钢板或热轧钢板。优选地,所述τ相以自身重量%计包含10-12%的Si、1.3-2.0%的Mn+Cr、余量的Fe及Al而组成。优选地,在所述熔融镀铝层中,合金层和扩散层的厚度比在1.5-3.0。优选地,所述τ相形成在所述合金层和扩散层的边界、以及所述合金层内,形成在所述合金层内的τ相,在垂直于镀层厚度的50%以上的区域中,呈互相连结的带形状。另外,在对所述合金化的熔融镀铝钢板进行热成型之前,还可包括以20-100℃/s的冷却速度对所述合金化的熔融镀铝钢板进行冷却直到700-780℃的温度范围为止的工序。此时,该冷却速度优选控制在20-100℃/s范围。另外,本专利技术提供一种冲压成型时耐粉化性优异的HPF成型构件的制造方法,其特征在于,包括:准备在具有如上所述的钢组成成分的坯料钢板表面形成有熔融镀铝层的熔融镀铝钢板的工序;将所述熔融镀铝钢板以880-930℃的温度进行加热后,保持一定时间,从而使在所述熔融镀铝钢板表面的熔融镀铝层合金化的工序;对所述合金化的熔融镀铝钢板进行热成型,并且急速冷却至300℃以下的温度范围,从而制造HPF成型品的工序。优选地,所述合金化的熔融镀铝层由软质的扩散层和硬质的合金层构成;在所述合金层,以面积%计存在10-30%范围的τ相;所述τ相以自身重量%计包含10%以上的Si、0.2%以上的Cr而组成,从而所述合金层的厚度成为35μm以下。所述坯料钢板可以是冷轧钢板或热轧钢板。优选地,所述τ相以自身重量%计包含10-12%的Si、1.3-2.0%的Mn+Cr、余量的Fe及Al而组成。优选地,所述熔融镀铝层中合金层和扩散层的厚度比在1.5-3.0。有益效果具有如上所述结构的本专利技术,能够有效提供如下的HPF成型构件,即:通过使合金层的厚度和镀层内τ相的分率及τ相组成最佳,能够使在冲压成型时镀层脱落而吸附在模具表面的现象最小化。附图说明图1是示出本专利技术的一实施例中经过热压后的镀层剖面的组织照片。图2是示出比较例中经过热压后的镀层剖面的组织照片。具体实施方式以下,对本专利技术进行说明。一般而言,若对熔融镀铝钢板进行HPF热处理,则存在热压后镀层脱落而吸附在冲压模具表面,从而降低冲压成型性的问题。本专利技术的专利技术人为了解决这样的问题反复进行了研究和实验,其结果,摸索到了能够尽量减小所述熔融镀铝层中具有脆性的合金层厚度的方案。并且,发现了所述合金层的厚度与合金层内τ相(tauphase)面积分率和τ相的组成有密切关联的事实。详细而言,所述合金层中,在由Fe2Al5相构成且具有脆性的基材中分布了具有延展性的称为FeAl相的τ相。并且,在所述合金层的底部的与坯料钢板的界面形成有软质层。本专利技术人发现如下事实后提出了本专利技术,即:形成所述合金层的τ相的组成成分(Si、C本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种HPF成型构件熔融镀铝钢板,其特征在于,包括:坯料钢板,所述坯料钢板包括以重量%计包含0.18‑0.25%的C、0.1‑1.0%的Si、0.9‑1.5%的Mn、0.03%以下的P、0.01%以下的S、0.01‑0.05%的Al、0.05‑0.5%的Cr、0.01‑0.05%的Ti、0.001‑0.005%的B、0.009%以下的N、余量Fe及其他杂质;以及在所述坯料钢板的表面形成的熔融镀铝层,所述熔融镀铝层包含Al相和在所述Al相内均匀分布的FeAlSi合金相,在所述熔融镀铝层内,没有析出所述FeAlSi合金相的Al相区域的尺寸在100μm以下。

【技术特征摘要】
2014.12.24 KR 10-2014-01890961.一种HPF成型构件熔融镀铝钢板,其特征在于,包括:坯料钢板,所述坯料钢板包括以重量%计包含0.18-0.25%的C、0.1-1.0%的Si、0.9-1.5%的Mn、0.03%以下的P、0.01%以下的S、0.01-0.05%的Al、0.05-0.5%的Cr、0.01-0.05%的Ti、0.001-0.005%的B、0.009%以下的N、余量Fe及其他杂质;以及在所述坯料钢板的表面形成的熔融镀铝层,所述熔融镀铝层包含Al相和在所述Al相内均匀分布的FeAlSi合金相,在所述熔融镀铝层内,没有析出所述FeAlSi合金相的Al相区域的尺寸在100μm以下。2.根据权利要求1所述的HPF成型构件熔融镀铝钢板,其特征在于,Al区域的尺寸在50μm以下。3.根据权利要求1所述的HPF成型构件熔融镀铝钢板,其特征在于,Al区域的尺寸在30μm以下。4.根据权利要求1所述的HPF成型构件熔融镀铝钢板,其特征在于,所述坯料钢板为冷轧钢板或热轧钢板。5.根据权利要求1所述的HPF成型构件熔融镀铝钢板,其特征在于,所述坯料钢板还包含0.001-0.5%的Mo+W。6.根据权利要求1所述的HPF成型构件熔融镀铝钢板,其特征在于,所述坯料钢板还包含含量之和在0.001-0.4%范围的Nb、Zr、V中一种以上物质。7.根据权利要求1所述的HPF成型构件熔融镀铝钢板,其特征在于,所述坯料钢板还包含0.005-2.0%的Cu+Ni。8.根据权利要求1所述的HPF成型构件熔融镀铝钢板,其特征在于,所述钢板还包含含量之和在0.03%以下的Sb、Sn、Bi中一种以上物质。9.一种HPF成型构件熔融镀铝钢板的制造方法,其特征在于,包括:准备钢板的工序,所述钢板以重量%计包含0.18-0.25%的...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙一领裴大喆金兴润
申请(专利权)人:株式会社POSCO
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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