用于制造具有铝基涂层的压制硬化钢板部件的方法以及原始板坯和由其制成的压制硬化钢板部件技术

本发明专利技术涉及一种用于制造压制硬化部件的方法，该方法具有以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造具有铝基涂层的压制硬化钢板部件的方法以及原始板坯和由其制成的压制硬化钢板部件


[0001]本专利技术涉及一种用于制造压制硬化钢板部件的方法，该钢板部件在该部件的所有区域中具有非常好的可涂漆性和可焊性，该部件由具有不同板材厚度(Blechdicken)的原始板坯制成，其中，原始板坯具有铝基热浸镀涂层。此外，本专利技术涉及一种具有不同板材厚度和铝基涂层的原始板坯以及一种由这种原始板坯制成的压制硬化部件。作为原始板坯的不同板材厚度，在下文中应理解为板材厚度差，在其中原始板坯的薄部分的板材厚度仅具有带有最大板材厚度的板坯部分的板材厚度的80％或更少。

技术介绍

[0002]铝基涂层在下文中被理解为金属涂层，在其中，铝是按质量百分比计的主要成分。可能的铝基涂层的示例是铝、铝
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硅(AS)、铝
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锌
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硅(AZ)以及具有附加元素例如镁、锰、钛和稀土的混合物的同样的涂层。对于这种涂层，通常的层覆层在两面约为60g/m2至约200g/m2。
[0003]众所周知，热成型钢板越来越频繁地特别是应用在汽车制造中。通过也称为压制硬化的该工艺，可以产生主要应用在车身区域中的高强度部件。原则上，压制硬化可以通过两种不同的方法变体、即通过直接方法或间接方法来进行。在间接方法中，成型和硬化的工艺步骤彼此分开地进行，但它们在直接方法中在一个工具中一起进行。但在下文中仅考虑直接方法。
[0004]在直接法中，将钢板板坯加热到所谓的奥氏体化温度(Ac3)以上，然后将如此加热的板坯转移到模具中，并在单级成型步骤中成型为成品部件，并在此通过冷却的模具同时以超过钢的临界冷却速度的速度被冷却，从而产生硬化部件。
[0005]用于该应用领域的已知的可热成型的钢例如是锰硼钢“22MnB5”，最近还有根据欧洲专利EP 2449 138 B1的可空气调质钢。
[0006]除了无涂层的钢板外，还使用具有压制硬化的防起氧化皮保护的钢板用于汽车行业。除了提高成品部件的耐腐蚀性外，这里的优点还有，板坯或部件不会在炉子中产生氧化皮，这减少了由于鳞片剥落而对冲压工具造成的磨损，并且部件在后续处理之前不必繁琐地进行喷砂。
[0007]由德国专利DE 69933 751 T2已知，通过在成型工具中热成型，对由可压制硬化钢制成的涂有铝合金的预制品进行淬火，来生产部件。在这里，涂有铝合金的板材在成型前被加热到700℃以上，其中，在表面上产生基于铁、铝和硅的金属间合金化合物，然后板材成型，并以高于临界冷却速率的速率冷却。
[0008]由公开文献DE 10 2015 122 410 A1例如已知在制造碰撞相关的车身部件时的方法，在这些方法中，使用具有铝基涂层的原始板坯，这些原始板坯各自符合部件要求。例如，使用具有不同材料厚度和/或质量的成型板坯。所谓的柔性轧制板在相同的材料质量情况下具有不同的材料厚度，以满足要求。对于焊接板坯(TWB＝Tailored Welded Blanks，定制焊接坯料)，除了材料厚度外，还可改变材料质量。针对这种方法予以考虑的部件，例如对于
汽车工业在汽车的整个白车身中，例如有A柱、B柱、纵梁、横梁、保险杠、侧面防撞梁、轮罩等。
[0009]在使用例如由铝硅(AS)构成的铝基涂层时已表明有问题的是，如果在压制硬化时使用的加热时间太短，则在典型的汽车阴极浸涂(CDC)中成型的部件的涂漆适用性较差。如果加热时间短，则CD涂层的基材会具有不足的漆附着力。
[0010]因此，铝基涂层必须在压制硬化之前的加热过程中与钢基材中的铁充分合金化，以便例如在阴极浸涂工艺中确保良好的漆附着力。这里在加热过程中，在钢基材上形成了由Fe(Al,Si)构成的扩散区，随后是具有不同的金属间相的区域。此外由于炉子中的氧化以及在转移到压制机中时，在表面上仅形成了一层非常薄的氧化铝层。相应的层结构在图1中示出。
[0011]但是，铝基涂层不许合金化太多，因为否则在接合时特别是在点焊时会出现问题。钢和涂层之间的所谓扩散层的厚度通常被考虑作为点焊适用性的限制。在大众集团标准TL 4225中，此限制例如最大为16μm。
[0012]对于具有不同板材厚度的原始板坯，因此一方面，为了良好的漆附着力，还必须在较大板材厚度的区域内实现铝基涂层的充分合金化，另一方面，在板坯的较薄区域中，合金化还不许太强，以免对可焊性产生负面影响。用作原始材料的钢带的通常的板材厚度在0.50至3.00mm之间，优选在0.75和2.50mm之间。
[0013]然而已经表明，具有不同板材厚度的原始板坯在压制硬化之前的加热时不同程度地加热。在此，原始板坯的具有较小板材厚度的区域比较大板材厚度的区域明显更快地加热。因此，在金相磨片处，通常在具有较大板材厚度的部件区域中仅看到非常薄的扩散层，而在具有较小板材厚度的部件区域中将看到接近允许的16μm的上限的扩散层厚度。由此会产生具有不均匀特性的压制硬化的部件。
[0014]具有不同板材厚度的、具有铝基涂层的原始板坯因此例如在压制硬化时在辊式平炉中只有有限的用于加热的工艺窗口。在此，较厚的板坯部分决定了在炉子中的最短加热时间，以确保足够的漆附着力，而较薄的板坯部分则限制了炉子中的最大停留时间，以确保良好的焊接适用性。特别是在厚度差异较大的情况下，例如对于在最厚区域中具有2.0mm的板材厚度且在最薄区域中具有1.0mm的板材厚度的板坯，所产生的工艺窗口由此会更小。

技术实现思路

[0015]因此，本专利技术的目的是，提出一种用于由具有不同的板材厚度和铝基涂层的原始板坯制造压制硬化的钢板部件的方法，与具有恒定的板材厚度的原始板坯相比，采用该方法在加热时将实现比较大的工艺窗口，并且在该方法中，在压制硬化的部件上在可涂漆性和可焊性方面存在均匀的特性。本专利技术的目的还在于，提出一种原始板坯和一种由其制成的压制成型硬化的部件。
[0016]本专利技术的教导包括一种用于由具有不同板材厚度的原始板坯制造压制硬化部件的方法，其中，原始板坯具有铝基涂层，该方法具有以下步骤：
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提供带有铝基涂层的钢带；
[0018]‑
将无机含铁转化层覆设在铝基涂层上，关于铁的层重为3
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30mg/m2；
[0019]‑
将钢带冷轧成具有不同板材厚度的带材区段的柔性轧制带材；
[0020]‑
从柔性轧制的带材上切割出原始板坯，其中，该原始板坯具有不同的板材厚度，带有最薄和最厚的板材区段；
[0021]‑
将原始板坯压制成型硬化成一个部件。
[0022]该教导还包括一种用于由具有不同板材厚度的原始板坯制造压制硬化部件的方法，其中，原始板坯具有铝基涂层，该方法具有以下步骤：
[0023]‑
提供带有铝基涂层的钢带；
[0024]‑
将钢带冷轧成具有不同板材厚度的带材区段的柔性轧制带材；
[0025]‑
从柔性轧制的带材上切割出原始板坯，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制造压制硬化部件的方法，该方法具有以下步骤：
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提供带有铝基涂层的钢带；
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将无机含铁转化层覆设在铝基涂层上，关于铁的层重为3
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30mg/m2；
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将钢带冷轧成具有不同板材厚度的带材区段的柔性轧制带材；
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从所述柔性轧制的带材上切割出原始板坯，其中，该原始板坯具有不同的板材厚度，带有最薄和最厚的板材区段；
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将原始板坯压制成型硬化成部件。2.一种用于制造压制硬化部件的方法，其中，该方法具有以下步骤：
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提供带有铝基涂层的钢带；
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将钢带冷轧成具有不同板材厚度的带材区段的柔性轧制带材；
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从柔性轧制的带材上切割出原始板坯，其中，该原始板坯具有不同的板材厚度，带有最薄和最厚的板材区段；
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在切割原始板坯之前或之后，至少在最厚的板材区段的区域中，将无机含铁转化层局部地或整面地覆设到铝基涂层上，其中关于铁的层重为3
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30mg/m2；
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将原始板坯压制成型硬化成部件。3.一种用于制造压制硬化部件的方法，其中，该方法具有以下步骤：
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提供至少两个具有铝基涂层的钢带区段，这些钢带区段具有不同的板材厚度；
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将钢带区段焊接在一起以形成原始板坯，其中，该原始板坯具有不同的板材厚度，带有最薄和最厚的板材区段；
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在焊接在一起之前或之后，至少在最厚的板材区段的区域中，将无机含铁转化层局部地或整面地覆设到铝基涂层上，其中关于铁的层重为3
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30mg/m2；
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将原始板坯压制成型硬化成一个部件。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述无机含铁转化层在所述铝基涂层上具有关于铁的5
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25mg/m2、有利地7
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20mg/m2的层重。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，通过在与铝基金属涂层发生的无外部电流的反应中施加铁化合物溶液而在所述铝基涂层上形成所述无机含铁转化层。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述原始板坯的最薄的板材区段的厚度为所述原始板坯的最厚的板材区段的厚度的至多...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗里德里希，
申请(专利权)人：德国沙士基达板材有限公司，
类型：发明
国别省市：