鍍覆質(zhì)量?jī)?yōu)異的熱壓成型用鍍覆鋼板、鋼板及它們的制造方法與流程

本發(fā)明涉及一種鍍覆質(zhì)量?jī)?yōu)異的熱壓成型用鍍覆鋼板、鍍覆用鋼板及它們的制造方法。

背景技術(shù)：

1、熱壓成型是通過(guò)在高溫下將鋼板進(jìn)行成型并實(shí)質(zhì)上同時(shí)進(jìn)行冷卻來(lái)獲得高強(qiáng)度的部件的加工方法。用于熱壓成型的鋼板需要具有優(yōu)異的淬透性，以在高溫下冷卻時(shí)可以容易生成馬氏體。如上所述，為了提高鋼板的淬透性，與普通鋼相比，熱壓成型用鋼會(huì)添加各種合金元素，特別是添加很多與fe相比氧化傾向較高的元素，例如mn、si、al、cr、b等。另外，為了防止熱壓成型時(shí)鋼板的脫碳或氧化，有時(shí)會(huì)在鋼板的表面進(jìn)行各種鍍覆。其中，廣泛使用熱浸鍍或熱浸鍍鋁等通過(guò)熱浸鍍對(duì)鋼板表面進(jìn)行鍍覆的方法。

2、熱浸鍍是根據(jù)進(jìn)行鍍覆之前的退火鋼板的表面狀態(tài)決定鍍覆質(zhì)量，為了確保鋼板的物理性能而添加的mn、si、al、cr、b等元素導(dǎo)致在退火過(guò)程中形成表面氧化物，從而使鍍覆性變差。即，在退火過(guò)程中，所述元素向表面擴(kuò)散，并與退火爐中存在的微量的氧氣或水蒸氣發(fā)生反應(yīng)而在鋼板表面形成所述元素的單一氧化物或復(fù)合氧化物，從而降低表面的反應(yīng)性。反應(yīng)性降低的退火鋼板表面會(huì)阻礙熱浸鍍?cè)〉臐?rùn)濕性，從而導(dǎo)致在鍍覆鋼板表面局部或整體未附著鍍覆金屬的未鍍覆，而且由于這些氧化物，在熱浸鍍過(guò)程中確保鍍層粘附性所必須的合金化抑制層(fe2al5)的形成不足，從而鍍覆鋼板的鍍覆質(zhì)量大幅降低，如發(fā)生鍍層剝離等。

3、已提出用于提高熱浸鍍鋼板的鍍覆質(zhì)量的各種技術(shù)。其中，專(zhuān)利文獻(xiàn)1提出一種技術(shù)，所述技術(shù)是在退火過(guò)程中將空氣和燃料的空燃比控制在0.80至0.95，在氧化性氣氛的直焰爐(direct?flame?furnace)中氧化鋼板，從而在直至鋼板內(nèi)部的規(guī)定的深度處形成包含si、mn或al的單一氧化物或復(fù)合氧化物的鐵氧化物，然后在還原性氣氛中將鐵氧化物進(jìn)行還原退火，然后進(jìn)行熱浸鍍鋅，從而提供鍍覆質(zhì)量?jī)?yōu)異的熱浸鍍鋅鋼板或合金化熱浸鍍鋅鋼板。

4、如同專(zhuān)利文獻(xiàn)1，當(dāng)使用在退火工藝中進(jìn)行氧化后還原的方法時(shí)，si、mn、al等與氧的親和力大的成分在距鋼板表層的規(guī)定深度處被內(nèi)部氧化，從而向表層的擴(kuò)散得到抑制，因此表層上的si、mn或al的單一氧化物或復(fù)合氧化物相對(duì)減少，從而改善與鋅的潤(rùn)濕性，因此可以減少未鍍覆。但是，在添加si的鋼種的情況下，在還原工藝中si富集在氧化鐵的正下方，從而形成帶狀的si氧化物，因此在包括鍍層的表層部中發(fā)生剝離，即在還原的鐵及其下方的基材鐵之間的界面處發(fā)生剝離，從而存在難以確保鍍層的粘附性的問(wèn)題。

5、另外，作為用于提高熱浸鍍鋼板的鍍覆性的另一種方法，專(zhuān)利文獻(xiàn)2中提出一種方法，所述方法為通過(guò)在退火爐內(nèi)保持較高的露點(diǎn)(dew?point)，從而將mn、si、al等容易氧化的合金成分在鋼的內(nèi)部進(jìn)行內(nèi)部氧化，從而減少退火后在鋼板表面外部氧化的氧化物來(lái)提高鍍覆性。但是，根據(jù)專(zhuān)利文獻(xiàn)2的方法可以解決容易內(nèi)部氧化的si的外部氧化引起的鍍覆性問(wèn)題，但是當(dāng)添加大量的相對(duì)難以?xún)?nèi)部氧化的mn時(shí)，存在其效果微乎其微的問(wèn)題。

6、另外，即使通過(guò)內(nèi)部氧化提高鍍覆性，由于在表面形成的不均勻的表面氧化物而發(fā)生線(xiàn)狀的未鍍覆，或在鍍覆后通過(guò)合金化熱處理制造合金化熱浸鍍鋅鋼板(ga鋼板)時(shí)，可能發(fā)生在合金化熱浸鍍鋅鋼板的表面產(chǎn)生不均勻合金化導(dǎo)致的線(xiàn)狀缺陷等問(wèn)題。

7、另一種現(xiàn)有技術(shù)是通過(guò)在退火前進(jìn)行ni的預(yù)鍍覆來(lái)抑制退火過(guò)程中合金元素向表面擴(kuò)散的方法。但是，該方法雖然對(duì)抑制mn的擴(kuò)散有效，但存在無(wú)法充分抑制si的擴(kuò)散的問(wèn)題。

8、[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]

9、[專(zhuān)利文獻(xiàn)]

10、(專(zhuān)利文獻(xiàn)1)?韓國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)第2010-0030627號(hào)

11、(專(zhuān)利文獻(xiàn)2)?韓國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)第2009-0006881號(hào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、（一）要解決的技術(shù)問(wèn)題

2、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種不發(fā)生未鍍覆且鍍層不剝離的鍍覆質(zhì)量?jī)?yōu)異的熱浸鍍鋼板及其制造方法。

3、根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種熱浸鍍鋅鋼板及其制造方法，所述熱浸鍍鋅鋼板即使在鍍覆后進(jìn)行合金化熱處理也不會(huì)產(chǎn)生線(xiàn)狀缺陷，從而可以制成具有優(yōu)異的表面質(zhì)量的合金化熱浸鍍鋅鋼板。

4、根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種鍍覆用鋼板及其制造方法，所述鍍覆用鋼板可以制造具有如上所述優(yōu)異的鍍覆質(zhì)量的熱浸鍍鋼板。

5、本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題不限于上述內(nèi)容。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以從本說(shuō)明書(shū)的整體內(nèi)容中容易地理解本發(fā)明的附加技術(shù)問(wèn)題。

6、（二）技術(shù)方案

7、在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的熱壓成型用鋼板中，以重量%計(jì)，可以具有包含mn：0.1-4%、si：0.001-2%、c：0.02-0.6%、al：0.001-1%、p：0.05%以下、s：0.02%以下、cr：1%以下、b：0.01%以下、余量的fe以及不可避免的雜質(zhì)的組成，從表面沿深度方向觀察的mn成分的gds曲線(xiàn)和si成分的gds曲線(xiàn)可以分別依次包含極大點(diǎn)和極小點(diǎn)，所述mn成分的gds曲線(xiàn)的極大點(diǎn)處的mn濃度除以母材的mn濃度的值與所述mn成分的gds曲線(xiàn)的極小點(diǎn)處的mn濃度除以母材的mn濃度的值之差(mn的換算濃度差)可以為80%以上，所述si成分的gds曲線(xiàn)的極大點(diǎn)處的si濃度除以母材的si濃度的值與所述si成分的gds曲線(xiàn)的極小點(diǎn)處的si濃度除以母材的si濃度的值之差(si的換算濃度差)可以為50%以上。

8、其中，當(dāng)在5μm以?xún)?nèi)的深度沒(méi)有出現(xiàn)極小點(diǎn)時(shí)，將深度為5μm的位置處作為出現(xiàn)極小點(diǎn)的位置處。

9、本發(fā)明的另一個(gè)方面的熱壓成型用熱浸鍍鋼板可以包括上述鍍覆用鋼板和形成在所述鍍覆用鋼板上的熱浸鍍層。

10、本發(fā)明的另一個(gè)方面的熱壓成型用鋼板的制造方法可以包括以下步驟：準(zhǔn)備基材鐵，以重量%計(jì)，所述基材鐵具有包含mn：0.1-4%、si：0.001-2%、c：0.02-0.6%、al：0.001-1%、p：0.05%以下、s：0.02%以下、cr：1%以下、b：0.01%以下、余量的fe以及不可避免的雜質(zhì)的組成；對(duì)所述基材鐵進(jìn)行電鍍，以形成包含5-50重量%的氧的fe鍍層；以及在露點(diǎn)溫度控制在-15℃至+30℃的1-70%的h2和余量的n2氣體的氣氛的退火爐中，將形成有所述fe鍍層的基材鐵在600-950℃下保持5-120秒以進(jìn)行退火。

11、本發(fā)明的另一個(gè)方面的熱壓成型用熱浸鍍鋼板的制造方法可以包括以下步驟：準(zhǔn)備基材鐵，以重量%計(jì)，所述基材鐵具有包含mn：0.1-4%、si：0.001-2%、c：0.02-0.6%、al：0.001-1%、p：0.05%以下、s：0.02%以下、cr：1%以下、b：0.01%以下、余量的fe以及不可避免的雜質(zhì)的組成；對(duì)所述基材鐵進(jìn)行電鍍，以形成包含5-50重量%的氧的fe鍍層；在露點(diǎn)溫度控制在-15℃至+30℃的1-70%的h2和余量的n2氣體的氣氛的退火爐中，將形成有所述fe鍍層的基材鐵在600-950℃下保持5-120秒以進(jìn)行退火，從而獲得鍍覆用鋼板；以及將所述鍍覆用鋼板浸入熱浸鍍?cè)≈校鰺峤冊(cè)∮?.1-0.3%的al、余量的zn和不可避免的雜質(zhì)組成，并且所述熱浸鍍?cè)”３衷?40-500℃的溫度范圍內(nèi)。

12、（三）有益效果

13、如上所述，在本發(fā)明中，通過(guò)形成預(yù)鍍層并控制內(nèi)部的mn和si成分的濃度曲線(xiàn)，可以提供顯著改善熱浸鍍時(shí)發(fā)生的未鍍覆現(xiàn)象且提高鍍覆粘附性的熱浸鍍鋼板。

14、另外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，即使對(duì)本發(fā)明的熱浸鍍鋅鋼板進(jìn)行合金化熱處理，也可以防止所獲得的合金化熱浸鍍鋅鋼板的表面上的線(xiàn)狀缺陷等，從而可以提供表面質(zhì)量?jī)?yōu)異的合金化熱浸鍍鋅鋼板。