【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冶金，具体涉及高强高韧1500mpa级铝合金涂层热成形钢板及生产方法、热成形钢构件和应用。
技术介绍
1、2000年以来，汽车工业发展进入快车道，汽车产销量迅速增长，但油耗、雾霾、安全等问题随之产生，汽车节能减排和提高汽车的安全性已刻不容缓。而高强钢是实现节能减排和提高安全性的必由之路。热冲压成形技术利用了材料高温状态下良好的成形性，可有效减少回弹，又能保证模具寿命，而成形淬火后的构件具有超高强度，因此热冲压成形技术是实现汽车轻量化和安全性的先进成形技术。
2、热冲压用钢分为裸板和带涂层的钢板，由于带涂层的热冲压钢板相对于裸板可以省掉热冲压后的喷丸处理，正越来越受到重视，目前已成熟应用的主要为al-si涂层热成形钢。典型的al-si涂层由10％si+90％al组成，热成形过程需要将钢板加热到奥氏体化温度以上，当al-si涂层钢板被加热后，基体中的fe原子会扩散进入al-si涂层中，涂层最终的组织结构及性能对最终热成形件的冷弯性能、涂装耐腐蚀性能及焊接性能影响较大。
3、目前1500mpa级al-si涂层热成形钢应用最多，但热成形后冷弯角很难稳定控制在55°以上，大大降低了汽车安全性能。
4、针对上述问题，2018年9月28日育材堂(苏州)材料科技有限公司公开的公开号为cn108588612a的专利，公开了热冲压成形构件、热冲压成形用预涂镀钢板及热冲压成形工艺，提出降低al-si预涂层厚度至3～19μm，可降低涂层与基体间的c富集程度，从而提高热成形件冷弯角1～7°。
6、但是，当热成形钢预涂覆al-si涂层后，热成形后涂层与基体间极易形成柯肯达尔孔洞，当涂层越薄时，热冲压后形成大尺寸孔洞的倾向越大。较多的柯肯达尔孔洞影响热成形后产品冷弯性能，因此1500mpa级al-si涂层热成形钢热成形后冷弯角很难稳定控制在55°以上。更重要的是，较多的柯肯达尔孔洞明显恶化热成形后涂装耐腐蚀性与焊接性能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供高强高韧1500mpa级铝合金涂层热成形钢板及生产方法，当预涂层较薄时，通过设计的成分和匹配的生产方法，获得高强高韧1500mpa级铝合金涂层热成形钢板，对热成形后柯肯达尔孔洞尺寸、数量进行控制，保证热成形钢构件具有良好的冷弯性能、涂装耐腐蚀性能和焊接性能。
2、本专利技术还有一个目的在于提供热成形钢构件，利用上述高强高韧1500mpa级铝合金涂层热成形钢板经过热成形获得，具有良好的冷弯性能、涂装耐腐蚀性能和焊接性能。
3、本专利技术还有一个目的在于提供热成形钢构件的应用，用于汽车部件。
4、本专利技术具体技术方案如下：
5、高强高韧1500mpa级铝合金涂层热成形钢板，所述高强高韧1500mpa级铝合金涂层热成形钢板包括基体钢板和铝合金涂层；
6、所述基体钢板包括以下质量百分比成分：
7、c：0.19～0.25％，si：0.15～0.40％，mn：1.00～1.50％，cr：0.10～0.40％，p：≤0.05％，s：≤0.05％，al：0.01～0.10％，ti：0.01～0.10％，b：0.001～0.01％，n：≤0.01％，其余为fe和不可避免的杂质。
8、优选的，所述基体钢板包括以下质量百分比成分：
9、c：0.19～0.23％，si：0.15～0.30％，mn：1.20～1.50％，cr：0.15～0.40％，p：≤0.05％，s：≤0.05％，al：0.01～0.06％，ti：0.01～0.06％，b：0.001～0.005％，n：≤0.01％，其余为fe和不可避免的杂质。
10、所述基体钢板的成分还满足：mn+cr+si≤2.00％。
11、所述铝合金涂层包括feal合金层、fealsi抑制层和al合金层；从基体钢板到表层依次为feal合金(厚度＜1μm)、fealsi抑制层和在其外侧的al合金层。
12、所述高强高韧1500mpa级铝合金涂层热成形钢板，距离基体钢板表面5μm内的表层无氧化，所述fealsi抑制层厚度控制在3～7μm，fealsi抑制层厚度波动≤40％。
13、所述高强高韧1500mpa级铝合金涂层热成形钢板基体中的关键合金元素及含量设计原理如下：
14、0.19％≤c≤0.25％：c作为最重要的热成形后强度保证元素，当c含量在0.19％～0.25％之间时，可保证钢板热成形冷却时良好的淬透性以及热成形后机械强度。当c含量低于0.19％时，热成形冷却时淬透性不足，热成形后生成较多的铁素体组织，造成机械强度明显降低，抗拉强度达不到1500mpa。当c含量高于0.25％时，热成形后钢板韧性急剧下降。因此，c含量确定为0.19～0.25％。
15、0.15％≤si≤0.40％：si元素在液态钢中起脱氧的作用，当si含量低于0.15％时，脱氧作用不明显，但当si含量高于0.40％时，在热轧过程中、退火过程中，热成形钢基体表层(包括表面)会存在一定的si氧化富集，造成漏镀或者热成形后孔洞。尤其当热轧加热温度过高、卷取温度过高或者退火温度过高、露点过高，上述问题更加明显。因此，si含量确定为0.15～0.40％。
16、1.00％≤mn≤1.50％：mn在保证淬透性以及热成形后机械强度方面也具有非常重要的作用。当mn含量低于1.00％时，热成形冷却时淬透性不足，机械强度明显降低，抗拉强度达不到1500mpa。另外，mn还有脱氧剂的作用，当mn含量低于1.00％时，脱氧效果不明显。但mn含量过高，如高于1.50％，在热轧过程中、退火过程中，热成形钢基体表层(包括表面)会存在一定的mn氧化富集，造成漏镀或者热成形后孔洞。尤其当热轧加热温度过高、卷取温度过高或者退火温度过高、露点过高，上述问题更加明显。因此，mn含量确定为1.00～1.50％。
17、0.10％≤cr≤0.40％：除了c和mn元素具有保证淬透性以及热成形后机械强度的作用外，cr也具有上述作用，当cr含量低于0.10％时，提高材料淬透性作用不大，当cr含量高于0.40％时，提高材料淬透性作用不再明显。另外，当cr含量高于0.40％时，在热轧过程中、退火过程中，热成形钢基体表层(包括表面)会存在一定的cr氧化富集，造成漏镀或者热成形后孔洞。尤其当热轧加热温度过高、卷取温度过高或者本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.高强高韧1500MPa级铝合金涂层热成形钢板，其特征在于，所述高强高韧1500MPa级铝合金涂层热成形钢板包括基体钢板和铝合金涂层；
2.根据权利要求1所述的高强高韧1500MPa级铝合金涂层热成形钢板，其特征在于，所述基体钢板包括以下质量百分比成分：
3.根据权利要求1或2所述的高强高韧1500MPa级铝合金涂层热成形钢板，其特征在于，所述基体钢板的成分还满足：Mn+Cr+Si≤2.00％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高强高韧1500MPa级铝合金涂层热成形钢板，其特征在于，所述铝合金涂层厚度7～19μm，所述铝合金涂层中FeAlSi抑制层厚度波动≤40％。
5.一种权利要求1-4任一项所述的高强高韧1500MPa级铝合金涂层热成形钢板的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括以下工艺流程：炼钢→连铸→热轧→酸洗冷轧→基板清洗→退火→涂镀→光整→卷取。
6.根据权利要求5所述的生产方法，其特征在于，所述热轧，轧制后进行卷取，卷取温度450～580℃。
7.根据权利要求5所述的生产方法，其特征在于，
8.根据权利要求5所述的生产方法，其特征在于，所述退火，退火温度在700～810℃，且退火露点≤0℃。
9.根据权利要求5所述的生产方法，其特征在于，所述涂镀，镀液温度在600～680℃。
10.一种热成形钢构件，其特征在于，利用权利要求1-4任一项所述高强高韧1500MPa级铝合金涂层热成形钢板经过热成形获得。
11.根据权利要求10所述的热成形钢构件，其特征在于，所述热成形钢构件，热成形后相互扩散层内，直径在1.0μm以上柯肯达尔孔洞数量不超过15个/100μm。
12.根据权利要求10或11所述的热成形钢构件，其特征在于，所述热成形钢构件烘烤后冷弯角≥55°，热成形钢构件经涂装后进行划痕腐蚀测试，最大腐蚀扩展宽度不大于4mm，热成形钢构件熔合直径不小于5.0mm的焊点数量≥500个，并且热成形钢构件抗拉强度≥1450MPa。
13.一种权利要求10-12任一项所述热成形钢构件的应用，其特征在于，用于汽车构件。
...【技术特征摘要】
1.高强高韧1500mpa级铝合金涂层热成形钢板，其特征在于，所述高强高韧1500mpa级铝合金涂层热成形钢板包括基体钢板和铝合金涂层；
2.根据权利要求1所述的高强高韧1500mpa级铝合金涂层热成形钢板，其特征在于，所述基体钢板包括以下质量百分比成分：
3.根据权利要求1或2所述的高强高韧1500mpa级铝合金涂层热成形钢板，其特征在于，所述基体钢板的成分还满足：mn+cr+si≤2.00％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高强高韧1500mpa级铝合金涂层热成形钢板，其特征在于，所述铝合金涂层厚度7～19μm，所述铝合金涂层中fealsi抑制层厚度波动≤40％。
5.一种权利要求1-4任一项所述的高强高韧1500mpa级铝合金涂层热成形钢板的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括以下工艺流程：炼钢→连铸→热轧→酸洗冷轧→基板清洗→退火→涂镀→光整→卷取。
6.根据权利要求5所述的生产方法，其特征在于，所述热轧，轧制后进行卷取，卷取温度450～580℃。
7.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：周世龙，崔磊，邓宗吉，谷海容，郑笑芳，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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