热冲压成型体制造技术

该热冲压成型体具备：母材；和含有Zn和Ni的Zn系镀层，所述Zn系镀层作为上述母材的上层，与上述母材相接触地设置，其中，上述Zn系镀层的母材侧的区域为含有Ni的Fe

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热冲压成型体


[0001]本专利技术涉及热冲压成型体。

技术介绍

[0002]在汽车用构件的领域中以提高燃料效率、碰撞安全性为目的，高强度化的需求在提高，作为其解决方法，热冲压技术的应用正在扩大。所谓热冲压技术是指下述技术：通过将加热至成为奥氏体单相区域的温度(Ac3点)以上(例如加热至900℃左右)的坯料进行压制加工，从而与成型相结合地用模具进行急冷淬火。通过像这样操作，能够制造形状冻结性高、高强度的热冲压成型品。
[0003]此外，在对非镀覆钢板应用热冲压技术的情况下，在热冲压的加热时会生成氧化皮。因此，需要在热冲压成型后通过喷丸等来除去氧化皮。然而，如专利文献1中记载的那样，如果使用镀覆钢板，则能够抑制氧化皮的生成，因此能够省略氧化皮除去工序。
[0004]此外，如果使用Zn系镀覆钢板，则在热冲压后在钢板表层残存Zn成分，因此与非镀覆钢板的热冲压材相比还可得到耐蚀性的提高效果。因此，热冲压用的Zn系镀覆钢板的应用正在扩大。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本专利第3582511号公报
[0008]专利文献2：日本专利第6135261号公报
[0009]专利文献3：日本专利第4072129号公报
[0010]此外，作为将Zn系镀覆钢板用于热冲压时的注意点，可列举出在加热时生成液相Zn。这起因于加热温度比镀覆熔点高。如果在生成有该液相Zn的状态下进行压制加工(热冲压)，则在赋予了拉伸应力的部位处，由于液相Zn流入到钢材的晶界而导致产生开裂。该现象被称为液态金属脆化(LME：Liquid Metal Embrittlement)开裂。因产生该LME开裂而引起的部件强度、疲劳特性的降低令人担忧。
[0011]在专利文献2中公开了一种方法，其通过恰当地控制热冲压加热条件，使镀层中的Zn与钢材中的Fe适宜地相互扩散，通过将镀层控制为固溶有Zn的Fe
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Zn固溶体的单相组织(完全固溶体化)，从而在压制加工时消除液相Zn。专利文献2的方法是利用了Fe
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Zn固溶体的熔点比热冲压时的加热温度(900℃左右)高这一事项的方法，通过使其完全固溶体化从而在加热中变得不存在液相Zn，因此能够抑制LME开裂。
[0012]此外，在专利文献3中公开了一种技术，其通过在液相Zn的凝固点以下的温度、例如在780℃以下开始热冲压的成型，从而基底金属界面附近成为不可避免地形成的由含有50
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80质量％Fe的Zn
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Fe合金形成的合金层，除此以外的表层部分以含有10
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30质量％Fe的Zn
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Fe合金层(Γ相)作为基体，使含有50
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80质量％Fe的具有球状的形态的Fe
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Zn合金层以岛状分布，由此提高耐蚀性和涂装密合性。在专利文献3的方法中，由于在压制加工时不存在液相Zn，因此能够抑制LME开裂。
[0013]然而，关于镀Zn钢板的热冲压可成为问题的不仅是LME开裂。可列举出在热冲压成型品的使用中遭受到道路上的小石等的冲击的部位等处产生涂膜的剥离等的可能性。因此，要求比专利文献1
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3中记载的热冲压成型体更高的镀层的密合性。

技术实现思路

[0014]专利技术所要解决的课题
[0015]本专利技术是鉴于上述的课题而进行的专利技术，目的是提供具有优异的耐LME开裂性、并且具有优异的镀层密合性(镀覆密合性)的热冲压成型体。
[0016]用于解决课题的手段
[0017]本专利技术的专利技术者们进行了深入研究，结果认识到：通过具备母材和作为母材的上层而设置的Zn系镀层，并且使Zn系镀层与母材的界面处存在的含有Ni的Fe
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Zn固溶体的晶粒的晶内存在规定的数目以上的双晶(也称为孪晶)，从而能够改善镀层密合性。
[0018]本专利技术是基于上述的认识并进一步开展研究来完成的，其主旨如下所述。
[0019](1)本专利技术的一个方案的热冲压成型体具备：母材；和含有Zn和Ni的Zn系镀层，所述Zn系镀层作为上述母材的上层，与上述母材相接触地设置，其中，上述Zn系镀层的上述母材侧的区域为含有Ni的Fe
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Zn固溶体，在和上述母材与上述Zn系镀层的界面相邻的含有Ni的Fe
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Zn固溶体的10个晶粒的晶内存在2个以上的双晶。
[0020](2)根据上述(1)所述的热冲压成型体，其中，上述Zn系镀层也可以为含有Ni的Fe
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Zn固溶体的单相组织。
[0021](3)根据上述(1)所述的热冲压成型体，其中，上述Zn系镀层的表层侧也可以为Zn
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Fe
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Ni合金的单相组织或Zn
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Fe
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Ni合金与含有Ni的Fe
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Zn固溶体的双相组织，除上述表层侧以外的上述Zn系镀层为含有Ni的Fe
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Zn固溶体的单相组织。
[0022](4)根据上述(1)
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(3)中任一项所述的热冲压成型体，其中，上述Zn系镀层的Zn含量也可以以质量％计为20％以上。
[0023]专利技术效果
[0024]根据本专利技术的上述方案，能够提供具有优异的耐LME开裂性、并且具有优异的镀层密合性的热冲压成型体。
附图说明
[0025]图1是本专利技术的实施方式的热冲压成型体的截面示意图。
[0026]图2是本专利技术的其他实施方式的热冲压成型体的截面示意图。
[0027]图3是本专利技术的其他实施方式的热冲压成型体的截面示意图。
[0028]图4是本专利技术的其他实施方式的热冲压成型体的截面SEM图像的一个例子。
具体实施方式
[0029]本专利技术的专利技术者们进行了深入研究，结果获知：由于在和母材与含有Zn及Ni的Zn系镀层的界面相邻的含有Ni的Fe
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Zn固溶体中产生裂纹(Zn系镀层中的裂纹)，导致镀覆的密合性降低。
[0030]对该Zn系镀层中的裂纹进行说明。该Zn系镀层中的裂纹是在Zn系镀覆热冲压成型
体的表层侧产生的裂缝。该Zn系镀层中的裂纹与LME开裂不同，不伴随母材的断裂。
[0031]据认为：该Zn系镀层中的裂纹形成于和母材与Zn系镀层的界面相邻的含有Ni的Fe
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Zn固溶体中等。据认为：该Zn系镀层中的裂纹是起因于母材与Zn系镀层的母材侧的区域的含有Ni的Fe
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Zn固溶体的热收缩量差而形成的。以下，具体地进行说明。
[0032]如果将母材的Fe与Zn系镀层的Zn的热收缩量进行比较，则与母材的Fe相比Zn系镀层的Zn的热收缩量更大。因此，在从高温区域冷却至低温区域时Zn与Fe相比热收缩量变得更多。进而，在像热冲压那样以淬火为目的来将母材进行急冷的情况下，通过由奥氏体相变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种热冲压成型体，其具备：母材；和含有Zn和Ni的Zn系镀层，所述Zn系镀层作为所述母材的上层，与所述母材相接触地设置，其中，所述Zn系镀层的所述母材侧为含有Ni的Fe
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Zn固溶体，在和所述母材与所述Zn系镀层的界面相邻的所述含有Ni的Fe
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Zn固溶体的10个晶粒的晶内存在2个以上的双晶。2.根据权利要求1所述的热冲压成型体，其中，所述Zn系镀层为含有Ni的Fe
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Zn固溶体的单相组织。3.根据权利要求1所述的热冲压成型...

【专利技术属性】
技术研发人员：仙石晃大，秋叶浩二郎，加藤敏，
申请(专利权)人：日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：