高强度压硬制品及其制造方法技术

技术编号:7128575 阅读:244 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种高强度淬火成形制品,其具有在淬火后的成形钢板表面处形成的锌镀层,该锌镀层包含30g/m2或更多的包含5质量%或更多但是30质量%或更少的Fe的相,其还包含0.15质量%或更多但是小于2质量%的单独形式或复合形式的Al和Si中的至少一种,并包含基本上构成所述锌镀层的其余部分的Zn,以及不可避免的杂质,其中所述高强度淬火成形制品具有:淬火成形后抗拉强度为1000MPa或更高的高强度部分和淬火成形后抗拉强度为800MPa或更低的低强度部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种已经进行淬火工艺以提高强度的、具有优异的可加工性以及优异的耐腐蚀性和耐疲劳性的成形制品,还涉及制造所述成形制品的方法。
技术介绍
近年来,为了降低机动车的重量和改善安全性,一直在寻求对于机动车部件和用于机动车部件的材料的强度的提高。对于作为这种材料的代表性一种材料的钢板,高强度钢板的使用率提高。然而,高强度钢板通常强度和硬度都高,因此就压制成形性而言,在成形中仅仅具有小的自由度,并且所压制产品(成形制品)的形状固定性差,产生尺寸精度不良、压模使用寿命短等问题。在通过改善材料来寻求改善这些问题的同时,日益增加地使用通常称为热加工压制、热压或热冲压的技术以获得具有进一步提高的强度和具有良好形状精度的部件。特别是,所述技术为热工艺,其中钢板通过加热至800°C或更高(Ac3点)使其软化,并在压制成形的同时急速冷却以获得非常高强度的部件。此外,其中冷加工并随后进行上述淬火工艺以提供高强度部件的冷加工淬火技术也已开始用作工业技术。以机动车为代表的工业机器需要在使用环境中具有足够的耐腐蚀性。因此,在这种工业机器中,有时使用通过在冷工艺中使成本和耐腐蚀性优异的镀锌或镀锌合金的钢板成形所获得的部件。日本专利申请公开200l-353M8(JP-A-2001-353548)公开了一种制造高强度成形部件的方法,其通过经由加热和冷却获得5 μ m 30 μ m的锌或锌合金层来确保耐受腐蚀和脱碳以及确保润滑性能。日本专利申请公开2003-73774 (JP-A-2003-73774) 公开了用于热压的钢板,其具有在加热期间防止锌蒸发的阻挡层。日本专利申请公开 2003-126920 (JP-A-2003-126920)公开了一种用于镀锌或镀锌合金的钢板的热压方法。日本专利申请公开2003-U6921(JP-A-2003-126921)公开了具有铁-锌固溶体层的热压成形品。然而,虽然这些方法的耐腐蚀性优于无镀覆的铁的淬火成形品,但是耐腐蚀性与在常规冷工艺中形成的镀覆钢板的成形品相比不足。作为本专利技术人的研究结果,已经估计到该耐腐蚀性劣化的一个原因为 挥发使镀覆量(镀覆重量)减小,并且此外,镀层具有 Fe-Zn合金相,其主要由固溶于Si中的狗制成,使得腐蚀的锈扩展变大,因此加速腐蚀。除了通过上述热加工形成的镀覆钢板的所述问题之外,镀铝的钢板用于需要与常规镀覆钢板情况下具有相同高耐腐蚀性的用途。然而,在其中使用镀铝钢板的情况下,淬火后的耐腐蚀性变得低于由镀覆材料制成的冷成形品的耐腐蚀性。此外,日本专利申请公开2000-248338 (JP-A-2000-M8338)公开了一种方法,其中镀锌或镀锌合金的钢板在加工后通过在高频下加热必须部分并然后使所加热的部分急速冷却来部分硬化。然而,因为加工后的加热产生应力,所以无法保持部件的形状,因此所述方法并不实用。日本专利申请公开2006-022395 (JP-A-2006-022395)公开了一种其中由 30质量%或更少的!^构成的相的含量为30g/m2或更多的具有优异耐腐蚀性的高强度成形制品,以及制造所述高强度成形制品的方法。然而,由于该方法使得整个成形制品具有高强度,所以在获得高强度之后可加工性和可操作性可能降低。例如,对于加工,难以进行钻孔工艺,并且可能需要防止裂缝的精加工工艺。此外,对于所述操作,由于包括其法兰在内的整个成形制品具有高硬度,所以由于焊接电极的不期望的接触使得机动车组装工艺中的点焊失效,导致不能确保良好焊接品质的问题等。鉴于上述问题,强烈需要使得能够通过具有优异的耐腐蚀性和成本的镀锌或镀锌合金的淬火材料可形成可加工性和可操作性良好的高强度成形制品的技术。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有优异的可加工性和耐腐蚀性的高强度淬火成形制品,其形成方式为其中通过主要使高强度部分淬火同时避免使需要之后加工或操作等的部位淬火, 使得淬火后成形品的耐腐蚀性等于或高于通过冷工艺形成的对应品的耐腐蚀性,来由成本优异的镀锌或镀锌合金的钢板形成可加工性和可操作性优异的高强度成形制品,本专利技术还提供一种制造高强度淬火成形制品的方法。本申请的专利技术人已经对镀锌或镀锌合金的钢板在进行包括淬火的热压之后耐腐蚀性劣于常规镀锌钢板例如合金化熔化镀锌钢板的现象的原因进行了积极钻研和研究。结果,本专利技术人得出如下结论耐腐蚀性劣化的原因是镀层获得了主要由固溶于ai中的狗形成的1 - 合金相,以及ai的挥发导致镀覆量减少。即,常规镀锌钢板由于腐蚀时ai被氧化时形成的密堆积的ai保护层的作用而显示出耐腐蚀性,而非由于对腐蚀的牺牲性保护作用。然而,在等于或高于Ac3点的温度下热加工的镀锌钢板未显示出耐腐蚀性,即使热加工的镀锌钢板在钢表面具有比常规镀锌钢板显著更大量的1 - 合金相作为ai含量也是如此。本专利技术人已经考虑到,由于通过淬火产生的Fe-ai合金相通常主要由!^构成,所以在腐蚀时由于狗的氧化引起的!^e的体积膨胀不允许形成氧化锌的密堆积膜。因此,本专利技术人基于为实现耐腐蚀性重要的是主要由Si构成的良好品质的Si-Fe合金相以足够的量存在的原理,专利技术了“耐腐蚀性优异的高强度淬火成形制品,其特征在于在淬火后的成形钢板表面中包含30g/m2或更多的包含Si作为主要组分并且包含30质量%或更少的!^的相”。此外,本专利技术人还发现,为实现良好的淬火强度和良好的耐腐蚀性,与加热温度、急速冷却速率等相关的条件是重要的,而且为了抑制淬火成形(热冲压)期间基材中的晶粒间断裂,必须在热冲压之前即刻在预定条件下快速进行淬火。然而,已经发现本专利技术的成形制品虽然强度和耐腐蚀性优异但是具有例如适合点焊范围不足的问题。因此,除了良好的强度和良好的耐腐蚀性之外,通过改善可操作性例如可点焊性等的研究和试验,本专利技术入发现通过减小点焊部分的板的强度至SOOMPa或更低以改善板和点焊电极尖端之间的相容性,以及通过形成包含5质量%或更多!^的Si合金的镀层使得镀层具有升高的熔点,可使得可操作性更好,于是在如上所述单个成形制品中同时实现良好的强度和良好的耐腐蚀性。本专利技术的第一方面涉及一种高强度淬火成形制品。该高强度淬火成形制品在淬火后的成形钢板表面具有锌镀层,所述锌镀层包含30g/m2或更多的含5质量%或更多但是30 质量%或更少的狗的相,其还包含0. 15质量%或更多但是小于2质量%的单独形式或者复合形式的Al和Si中的至少一种,并且包含基本上构成锌镀层的其余部分的Si,以及不可避免的杂质,所述高强度淬火成形制品具有淬火后成形(热冲压后)抗拉强度为IOOOMPa 或更高的高强度部分、以及淬火成形后抗拉强度为SOOMPa以下的低强度部分。钢板可包含0. 1质量%或更多的C,0.5质量%或更多的Mn,0. 1质量%或更多的 Cr,以及0. 0005质量%或更多的B。钢板可包含各自的范围为1质量%或更少的Ti、Nb、Mo、V、&、W、Co、Cu和Ni。本专利技术的第二方面是制造高强度淬火成形制品的方法。该高强度淬火成形制品在淬火后的成形钢板表面具有锌镀层,所述锌镀层包含30g/m2或更多的含5质量%或更多但是30质量%或更少的狗的相,其还以单独形式或者复合形式包含0. 15质量%或更多但是小于2质量%的Al和Si中的至少一种,并且包含基本上构本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.一种高强度淬火成形制品,包括:在淬火后的成形钢板表面形成的锌镀层,所述锌镀层包含30g/m2或更多的包含5质量%或更多但是30质量%或更少的Fe的相,所述锌镀层还包含0.15质量%或更多但是小于2质量%的单独形式或复合形式的Al和Si中的至少一种,并且包含基本上构成所述锌镀层的其余部分的Zn,以及不可避免的杂质,其中所述高强度淬火成形制品具有淬火成形后抗拉强度为1000MPa或更高的高强度部分、和淬火成形后抗拉强度为800MPa或更低的低强度部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:近藤正显
申请(专利权)人:丰田自动车株式会社
类型:发明
国别省市:JP

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1