模压淬火方法技术

本发明专利技术涉及模压淬火方法，所述模压淬火方法包括提供涂覆有屏障预涂层的碳钢板，所述屏障预涂层包含镍和铬，其中重量比Ni/Cr在1.5至9之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】模压淬火方法本专利技术涉及模压淬火方法，其包括提供涂覆有抑制氢吸附的屏障预涂层的碳钢板和具有优异的抗延迟开裂性的部件。本专利技术特别适用于制造机动车辆。已知某些应用(尤其在机动车领域中)要求金属结构在受到冲击的情况下进一步加强和减轻，并且还具有良好的可拉拔性。为此，通常使用具有改善的机械特性的钢，这样的钢通过冷冲压和热冲压来成形。然而，已知对延迟开裂的敏感性随机械强度而增加，特别是在某些冷成形或热成形操作之后，因为在变形之后容易留存高残余应力。与可能存在于碳钢板中的原子氢结合，这些应力容易导致延迟开裂，也就是说在变形本身之后一定时间发生的开裂。氢可以通过扩散进晶格缺陷(例如基体/夹杂物界面、孪晶间界和晶界)中而逐渐地累积。在后面的缺陷中，氢在一定时间之后达到临界浓度时可能变得有害。该延迟由残余应力分布区域以及氢扩散的动力学造成，室温下的氢扩散系数低。此外，位于晶界处的氢削弱它们的内聚力并有利于延迟的晶间裂纹的出现。为了克服这个问题，通常已知改变钢的组成以防止氢吸附进钢中。例如，专利申请US2008035249公开了TWIP钢，其包含选自钒、钛、铌、铬和钼中的至少一种金属元素，其中0.050％≤V≤0.50％、0.040％≤Ti≤0.50％、0.070％≤Nb≤0.50％、0.070％≤Cr≤2％、0.14％≤Mo≤2％；以及任选地，选自0.0005％≤B≤0.003％、Ni≤1％、Cu≤5％中的一种或更多种元素，组成的余量由铁和由熔炼产生的不可避免的杂质组成，沉淀的碳化物、氮化物或碳氮化物形式的金属元素的量为0.030％≤Vp≤0.150％、0.030％Tip≤0.130％、0.040％≤Nbp≤0.220％、0.070％≤Crp≤0.6％、0.14％≤Mop≤0.44％。实际上，本专利技术人首先证明沉淀的钒、钛或铌的碳化物、氮化物或碳氮化物作为氢捕集剂(trap)是非常有效的。铬或钼的碳化物也可以发挥这种作用。然而，当进行热成形时，这样的改变是不够的。实际上，当碳钢板必须通过模压淬火工艺来淬火时，存在钢在奥氏体化处理期间吸附源自炉中H2O的离解的氢的高风险。DE102010030465公开了用于制造金属板成形的部件的方法，所述部件设置有防腐蚀涂层并且由高强度钢板材料形成。该方法包括以下步骤：-将提供的输出板材转变成金属板坯件；-通过将锌-镍涂层(C)电解施加至金属板部件来形成防腐蚀涂层，由此在涂覆过程开始时首先沉积薄镍层，这也防止了钢板材料的氢脆化。DE102010030465还涉及由具有以电解施加的锌-镍涂层(C)的高强度钢板材料制成的热成形(特别是模压淬火)金属板部件(P)。提及热处理用于排出包含在起始板材中的氢和可能在钢板材料中施加锌-镍涂层期间引入的氢(其将被初始沉积的薄镍层基本上防止)。热处理致使包埋在钢板材料的结构中的氢原子通过隙透(effusion)被排出。因此抵制钢板材料的氢脆化。然而，存在沉积在钢基材上的镍涂层对于防止氢吸附进钢中不够有效的风险。因此，本专利技术的目的是提供模压淬火方法，其中防止了氢吸附进碳钢板中。其旨在使得可得到可通过包括热成形的所述模压淬火方法获得的具有优异抗延迟开裂性的部件。该目的通过提供根据权利要求1的模压淬火方法来实现。钢板还可以包含权利要求2至24的特征。本专利技术还涵盖根据权利要求25的部件。所述部件还可以包含权利要求26或27的特征。最后，本专利技术涵盖这样的部件的根据权利要求28的用于制造机动车辆的用途。本专利技术的其他特征和优点将由本专利技术的以下详细描述变得显而易见。将定义以下术语：-所有百分比“％”均由重量限定；以及-“碳钢板”意指具有小于10.5重量％的铬的钢板。例如，不锈钢不包括在碳钢板的定义中。在本专利技术的框架中可以有利地使用任何钢。然而，在需要具有高机械强度的钢的情况下，特别是对于机动车辆的结构的部件，可以使用在热处理之前或之后具有高于500MPa，有利地在500Mpa至2000MPa之间的抗拉强度(tensileresistance)的钢。碳钢板的重量组成优选如下：0.03％≤C≤0.50％；0.3％≤Mn≤3.0％；0.05％≤Si≤0.8％；0.015％≤Ti≤0.2％；0.005％≤Al≤0.1％；0％≤Cr≤2.50％；0％≤S≤0.05％；0％≤P≤0.1％；0％≤B≤0.010％；0％≤Ni≤2.5％；0％≤Mo≤0.7％；0％≤Nb≤0.15％；0％≤N≤0.015％；0％≤Cu≤0.15％；0％≤Ca≤0.01％；0％≤W≤0.35％，余量为铁和来自钢的制造的不可避免的杂质。例如，碳钢板为具有以下组成的22MnB5：0.20％≤C≤0.25％；0.15％≤Si≤0.35％；1.10％≤Mn≤1.40％；0％≤Cr≤0.30％；0％≤Mo≤0.35％；0％≤P≤0.025％；0％≤S≤0.005％；0.020％≤Ti≤0.060％；0.020％≤Al≤0.060％；0.002％≤B≤0.004％，余量为铁和来自钢的制造的不可避免的杂质。碳钢板可为具有以下组成的2000：0.24％≤C≤0.38％；0.40％≤Mn≤3％；0.10％≤Si≤0.70％；0.015％≤Al≤0.070％；0％≤Cr≤2％；0.25％≤Ni≤2％；0.020％≤Ti≤0.10％；0％≤Nb≤0.060％；0.0005％≤B≤0.0040％；0.003％≤N≤0.010％；0.0001％≤S≤0.005％；0.0001％≤P≤0.025％；应理解，钛和氮的含量满足Ti/N>3.42；并且碳、锰、铬和硅的含量满足：组成任选地包含以下中的一者或更多者：0.05％≤Mo≤0.65％；0.001％≤W≤0.30％；0.0005％≤Ca≤0.005％，余量为铁和来自钢的制造的不可避免的杂质。例如，碳钢板为具有以下组成的500：0.040％≤C≤0.100％；0.80％≤Mn≤2.00％；0％≤Si≤0.30％；0％≤S≤0.005％；0％≤P≤0.030％；0.010％≤Al≤0.070％；0.015％≤Nb≤0.100％；0.030％≤Ti≤0.080％；0％≤N≤0.009％；0％≤Cu≤0.100％；0％≤Ni≤0.100％；0％≤Cr≤0.100％；0％≤Mo≤0.100％；0％≤Ca≤0.006％，余量为铁和来自钢的制造的不可避免的杂质。碳钢板可以根据期望的厚度(其可以例如在0.7mm至3.0mm之间)通过热轧和任选地冷轧来获得。本专利技术涉及模压淬火方法，其包括以下步骤：A.提供涂覆有屏障预涂层的碳钢板，所述屏障预涂层包含镍和铬，其中重量比Ni/Cr在1.5至9之间，优选在2.3至9之间，并且更优选在3至5.6之间；B.切割涂覆碳钢板以获得坯件；C.对坯件进行热处理；D.将坯件转移到压制工具中；E.使坯件热成形以获得部件；F.冷却在步骤E处获得的部件以在钢中获得如下显微组织：所述显微组织为马氏体或者马氏体-贝氏体或者由至少75％的等轴铁素体、5％至20％的马氏体和量小于或等于10％的贝氏体构成。实际上，不希望受任何理论束缚，本专利技术人出乎意料地发现，当在碳钢板上沉积有包含镍和铬(比Ni/Cr在上述特定范围内)的预涂层时，该涂层发挥类似防止氢气吸附进碳钢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模压淬火方法，包括以下步骤：A.提供涂覆有屏障预涂层的碳钢板，所述屏障预涂层包含镍和铬，其中重量比Ni/Cr在1.5至9之间；B.切割涂覆碳钢板以获得坯件；C.对所述坯件进行热处理；D.将所述坯件转移到压制工具中；E.使所述坯件热成形以获得部件；F.冷却在步骤E)获得的所述部件以在钢中获得如下显微组织：所述显微组织为马氏体或者马氏体‑贝氏体或者由至少75％的等轴铁素体、5％至20％的马氏体和量小于或等于10％的贝氏体构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.29 IB PCT/IB2016/0005491.一种模压淬火方法，包括以下步骤：A.提供涂覆有屏障预涂层的碳钢板，所述屏障预涂层包含镍和铬，其中重量比Ni/Cr在1.5至9之间；B.切割涂覆碳钢板以获得坯件；C.对所述坯件进行热处理；D.将所述坯件转移到压制工具中；E.使所述坯件热成形以获得部件；F.冷却在步骤E)获得的所述部件以在钢中获得如下显微组织：所述显微组织为马氏体或者马氏体-贝氏体或者由至少75％的等轴铁素体、5％至20％的马氏体和量小于或等于10％的贝氏体构成。2.根据权利要求1所述的模压淬火方法，其中在步骤A)中，根据权利要求1所述的碳钢板，其中所述屏障预涂层使得重量比Ni/Cr在2.3至9之间。3.根据权利要求2所述的模压淬火方法，其中在步骤A)中，所述屏障预涂层使得重量比Ni/Cr在3至5.6之间。4.根据权利要求1至3中任一项所述的模压淬火方法，其中在步骤A)中，所述屏障预涂层包含55重量％至90重量％的镍。5.根据权利要求4所述的模压淬火方法，其中在步骤A)中，所述屏障预涂层包含70重量％至90重量％的镍。6.根据权利要求5所述的模压淬火方法，其中在步骤A)中，所述屏障预涂层包含75重量％至85重量％的镍。7.根据权利要求1至6中任一项所述的模压淬火方法，其中在步骤A)中，所述屏障预涂层包含10％至40％的铬。8.根据权利要求7所述的模压淬火方法，其中在步骤A)中，所述屏障预涂层包含10％至30％的铬。9.根据权利要求8所述的模压淬火方法，其中在步骤A)中，所述屏障预涂层包含15％至25％的铬。10.根据权利要求1至9中任一项所述的模压淬火方法，其中在步骤A)中，所述屏障预涂层不包含选自Zn、Al、B、N和Mo中的至少一种元素。11.根据权利要求1至10中任一项所述的模压淬火方法，其中在步骤A)中，所述屏障预涂层由Cr和Ni组成。12.根据权利要求11所述的模压淬火方法，其中在步骤A)中，所述屏障预涂层的厚度在10nm至550nm之间。13.根据权利要求12所述的模压淬火方法，其中在步骤A)中，所述屏障预涂层的厚度在10nm至90nm之间。14.根据权利要求12所述的模压淬火方法，其中在步骤A)中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：锡德里克·乔治斯，弗罗林·杜米尼克，蒂埃里·斯图雷尔，帕斯卡尔·德利勒特，
申请(专利权)人：安赛乐米塔尔公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡,LU