用于生产设置有金属防腐蚀保护层的钢构件的方法技术

本发明专利技术涉及用于生产包括基板和镀层的钢构件的方法，相应的钢构件和其在汽车领域中的应用。

A Method for Producing Steel Components with Metal Corrosion Protection Layer

The present invention relates to a method for producing steel components including substrates and coatings, corresponding steel components and their applications in the field of automobiles.

【技术实现步骤摘要】
用于生产设置有金属防腐蚀保护层的钢构件的方法
本专利技术涉及用于生产包括基板和镀层的钢构件的方法，相应的钢构件和其在汽车领域中的应用。
技术介绍
为了提供在现代车身制造中所要求的轻质，最大强度和保护功效的组合，如今在车身领域使用由高强度钢热成形得到的构件，车身在发生碰撞时可能会经受特别高的负荷。在热成形，也叫做热模压淬火时，将先前从冷轧或者热轧带材上取下的钢制扁坯加热至成形温度，该成形温度普遍高于各个钢的奥氏体化温度，然后将其在加热的状态下放置在压力机工具中。在随后进行的成形过程中，通过与冷的工具相接触，钢板剪裁件或者由其所成形的构件被快速降温。这里如此设置降温速率，使得在构件中形成淬火组织。WO2015/036151A1公开了用于生产一种设置有金属的，防止腐蚀的镀层的钢构件的方法和一种相应的钢构件。符合该文献的方法包括用由铝，锌，镁和可能情况下的硅和铁组成的合金对扁钢产品镀层，从该扁钢产品上剪裁出扁坯，加热扁坯和成形扁坯，以得到想要的钢构件。DE69907816T2公开了一种用于生产镀层的热轧以及冷轧的钢制薄板的方法，该钢制薄板在热处理后具有很高的强度。为此将扁钢产品设置镀层并热处理。在热处理中将工件加热至超过750℃的温度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于生产包括基板和镀层的钢构件的方法，利用该方法能够得到相应的钢构件，该钢构件的特征在于根据VDA238-100的特别大的弯曲角度α，以及由此在于其在汽车领域中的使用中的改善的碰撞行为。此外，根据本专利技术，镀层扁钢产品中的互扩散层厚度应该位于特定的最优区间中，以由此达到最优化的弯曲角度，以改善该扁钢产品的特性。该目的通过根据本专利技术的用于生产包括基板和镀层的钢构件的方法解决，其中钢构件的弯曲角度α与基板和镀层之间的界层上互扩散层的厚度tIDS根据通式(1)彼此相关，该方法包含至少以下步骤：(A)准备扁钢产品，其包括(所有数据单位为重量％)0.15至0.50的C，0.50至3.0的Mn，0.10至0.50的Si，0.01至1.00的Cr，最大0.20的Ti，最大0.10的Al，最大0.10的P，最大0.1的Nb，最大0.01的N，最大0.05的S和最大0.1的B，其余为Fe和不可避免的杂质，该扁钢产品具有镀层，组成为(所有数据单位为重量％)3至15的Si，1至3.5的Fe，最大0.5的碱金属和/或碱土金属，其余为铝和不可避免的杂质，(B)在炉温T1(单位为K)下处理该扁钢产品，持续时间为t1(单位为h)，使得p1根据通式(2)的等式具有0至91的值(C)将在步骤(B)中加热的扁钢产品在降温的同时在成形工具中成形，以得到钢构件。此外，该目的还通过相应的钢构件以及通过该根据本专利技术的钢构件在汽车领域中的应用解决，尤其是作为缓冲器支架/增强件，门增强件，B柱增强件，A柱增强件，顶篷框架或者窗台(Schweller)。根据本专利技术的方法在下面进行详细说明：根据本专利技术的方法的步骤(A)包括准备组成如下的扁钢产品(所有数据单位为重量％)0.15至0.50，优选0.20至0.30，特别优选0.21至0.25的C，0.50至3.0，优选0.80至2.00，特别优选1.00至1.50的Mn，0.10至0.50，优选0.15至0.40，特别优选0.20至0.30的Si，0.01至1.00，优选0.10至0.5，特别优选0.10至0.40的Cr，最大0.20，优选0.01至0.10，特别优选0.01至0.04的Ti，最大0.10，优选0.01至0.05，特别优选0.02至0.05的Al，最大0.10，优选0.00至0.05，特别优选0.00至0.02的P，最大0.1，优选0.001至0.1的Nb，最大0.01的N，最大0.05，优选0.00至0.005，特别优选0.00至0.003的S和最大0.1，优选0.001至0.05，特别优选0.002至0.0035的B，其余为Fe和不可避免的杂质，该扁钢产品具有镀层，组成为(所有数据单位为重量％)3至15的Si，1至3.5的Fe，最大0.5的碱金属和/或碱土金属，其余为铝和不可避免的杂质。根据本专利技术，基板中不可避免的杂质比如是Cu,Mo,V,Ni和/或Sn。根据本专利技术，在根据本专利技术的方法的步骤(A)中能够使用每一种对于专业人员而言适合的具有相应分析特性和相应镀层的扁钢产品。应用的扁钢产品优选是带材，尤其是热轧带材或者冷轧带材，是薄板，也就是热轧带材或者冷轧带材的一块，或者是由热轧带材制成的扁坯或者由冷轧带材制成的扁坯。本专利技术优选涉及一种根据本专利技术的方法，其中该扁钢产品是由热轧带材制成的扁坯或者由冷轧带材制成的扁坯。用于生产热轧带材或者冷轧带材的方法本身对于专业人员来说是已知的，并且比如在《成形手册(HandbuchUmformen)》，Hoffmann,Hartmut；Neugebauer,Reimund；Spur,Günter(2012)，慕尼黑:CarlHanserVerlagGmbH&Co.KG.,109至165页和196至207页中有说明。根据本专利技术得到的扁钢产品设置有镀层，其中该镀层优选含有3至15，特别优选7至12，尤其特别优选9至10的Si，1至3.5，优选2至3.5的Fe，最大0.5的碱金属和/或碱土金属，比如镁，钙和/或锂，其余为铝和不可避免的杂质(所有的数据单位为重量％)。用于生产相应的镀层扁钢产品的方法本身对于专业人员来说是已知的，比如镀层能够通过火焰喷涂，电解镀层或者利用分片涂层工艺(Stückbeschichtungsprozess)进行。因此本专利技术优选涉及一种根据本专利技术的方法，其中镀层通过火焰喷涂，电解镀层或者利用分片涂层工艺(Stückbeschichtungsprozess)进行。铝-硅-铁合金的涂覆优选利用连续火焰喷涂过程进行。镀层时，铝熔池的温度优选位于660℃和720℃之间。镀层中的硅作用为扩散阻止剂并且用于在利用火焰喷涂涂覆由铝合金构成的镀层时使熔池镇静。根据本专利技术，镀层的厚度优选为5至60μm，优选10至40μm。由此得出根据本专利技术的两面镀层的涂覆重量为20至240g/m2,优选40至200g/m2,特别优选50至180g/m2,例如60，80或150g/m2。因此本专利技术优选涉及一种根据本专利技术的方法，其中两面镀层的涂覆重量为20至240g/m2。根据本专利技术该镀层能够位于扁钢产品的一面或者两面上。本专利技术因此优选涉及一种根据本专利技术的方法，其中镀层位于扁钢产品的一面或者两面上。根据本专利技术优选将镀层的扁钢产品从步骤(A)中直接转移到根据本专利技术的步骤(B)中。但在步骤(A)和(B)之间再进行另外的步骤也是可能的，比如扁钢产品的区段分离，尤其是薄板或者扁坯，比如通过裁剪或者激光剪切，通过激光处理打孔或者冲孔，预先热处理以改变镀层或者基板的特性，和/或进行预成形。根据本专利技术的方法的步骤(B)包括在T1(单位K)的炉温下处理扁钢产品，持续时间t1(单位h)，由此根据通式(2)的等式p1具有0至91的值:根据本专利技术可得，当在步骤(B)中如此进行热处理，使得在等式(2)中得出的参数p1具有0至91的值时，能够得到特别有利的产品，尤其是在根据VDA238-100的弯曲角度α方面。在通式(2)的等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于生产包括基板和镀层的钢构件的方法，其中钢构件的弯曲角度α以及基板和镀层之间的界层上互扩散层的厚度tIDS根据通式(1)

【技术特征摘要】
2017.06.19 DE 102017210201.21.用于生产包括基板和镀层的钢构件的方法，其中钢构件的弯曲角度α以及基板和镀层之间的界层上互扩散层的厚度tIDS根据通式(1)彼此关联，该方法包含至少以下步骤：(A)准备扁钢产品，其包括所有数据单位为重量％的下述组成：0.15至0.50的C，0.50至3.0的Mn，0.10至0.50的Si，0.01至1.00的Cr，最大0.20的Ti，最大0.10的Al，最大0.10的P，最大0.1的Nb，最大0.01的N，最大0.05的S和最大0.1的B，其余为Fe和不可避免的杂质，该扁钢产品具有镀层，所有数据单位为重量％的组成为：3至15的Si，1至3.5的Fe，最大0.5的碱金属和/或碱土金属，其余为铝和不可避免的杂质，(B)在单位为K的炉温T1下处理该扁钢产品，单位为h的持续时间为t1，使得p1根据通式(2)的等式具有0至91的值(C)将在步骤(B)中加热的扁钢产品在降温的同时在成形工具中成形，以得到钢构件。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述扁钢产品是由热轧带材制成的扁坯或者由冷轧带材制成的扁坯。3.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于，所述镀层通过火焰喷涂，电解镀层或者利用分片涂层工艺进行。4.根据权利要求1至3中任意一项所述方法，其特征在于，两面镀层的涂覆重量为20至240g/m2。5.根据权利要求1至4中任意一项所述方法，其特征在于，所述步骤(C)中的冷却以27至500K/s的冷却速率进行。6.根据权利要求1至5中任意一项所述方法，其特征在于，T1为1070至1350K。7.根据权利要求1至6中任意一项所述方法，其特征在于，t1为0.017至0.5h。8.根据权利要求1至7中任意一项所述方法，其特征在于，所述镀层位于所述扁钢产品的一面或者所述扁钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：德克·罗森斯托克，扬科·巴尼克，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司，蒂森克虏伯股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE