[发明专利]热压成型方法,其电镀钢材及其制备方法

说明书

本申请是申请晶为2002年10月10日、申请号为02821081.6且发明名称为“热压成型方法，其电镀钢材及其制备方法”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于热压成型的钢材，并且具体而言，涉及一种适宜在制备汽车的悬架、车身、加强部件和类似部件中使用的用于热压成型的钢材及其制备方法，并且涉及一种这种钢材的热压成型方法。

背景技术

近年来，为了降低汽车的重量，对于在汽车中使用的钢材通过增加其强度而降低其厚度进行了努力。但是，这导致如下所述的问题，以钢材的代表——钢板——为例。由于所使用的钢板的强度增加，当通过例如拉伸将钢板压制成型时，钢板与模具在拉伸时的接触压力增加。结果，钢板的磨损或钢板的破损可以发生。如果意欲即使稍微减轻此问题而降低坯料压紧力(blank holding force)以增加在钢板拉伸时进入模具的材料量，就会发生另一个问题如压制成型后形状变形。

再有，在压制成型时发生所谓的回弹。对此有一些应对措施，诸如使用润滑剂。但是，在强度为780MPa或更高的高强度钢板下，这种措施的作用很小。

因而，高强度钢板的压制成型普通存在许多问题。以下，将此种类型的材料称作为“难压制成型钢材”。

对于压制成型这种难压制成型钢材的技术，在将钢材加热后对钢材进行压制成型是可能的。这种技术包括所谓的热压成型和温压成型。以下将这两种方法统一简称为“热压成型”。

如英国专利1,490,535所述，根据热压成型，可以将钢板成型为具有良好尺寸精度的复杂形状，因为钢板在高温下是更软的和更易延展的。热压成型的另一个优点在于通过加热钢板至奥氏体区域，然后在模具中压制成型的同时进行淬火，可以同时实现由于马氏体转变(所谓的硬化)对钢板的强化。

但是，由于热压成型方法是这样一种方法，其中将加热的钢板进行处理，处理过的钢板表面不可避免地被氧化。即使将钢板在加热炉中在非氧化气氛中加热，钢板也有可能接触大气，例如，当将在压制成型之前从炉子中移走时，导致在钢板的表面上形成铁氧化物。这些铁氧化物存在压制成型期间它们可以掉下来并且粘附到模具的问题，由此降低生产率，或者由这种铁氧化物形成的氧化物膜(鳞)保留在压制成型的产品上，并且使其外观恶化。此外，如果这种氧化物膜保留在压制成型的产品上，在随后用油漆涂布产品的情况下，所得到的油漆膜与钢板的粘附力差。

因而，在热压成型后，需要通过向压制成型的产品进行喷砂处理，以除去组成这种氧化物膜的铁氧化物层。这不可避免地导致成本增加。此外，即使除去了铁氧化物层，钢板本身的防锈性能差。

即使将低合金钢或不锈钢用来防止这种氧化物膜在热压成型前的加热期间的形成，并且用来保证耐腐蚀性能，也不可能完全防止这种氧化物膜的形成，并且其成本变得比普通碳素钢高得多。

为了在热压成型时防止这种钢板的表面氧化，理论上对在加热时的气氛和在整个压制期间的气氛这两种气氛使用非氧化性气氛都是有效的，但这导致设备费用的大幅增加。

由于这些情形，即使在今天，热压成型也没有被充分地利用。

在专利申请中建议的现有技术的概要如下。

热压成型的一个优点在于可以在压制成型的同时进行热处理。JP07-116900A(1995)建议在此时同时进行表面处理。但是，其中没有公开对于解决上述由于表面氧化所导致的问题的手段。

JP 2000-38640A建议了一种热处理的钢板，其为了提供在热处理时耐氧化性的钢板而用铝涂布。但是，这种钢板也比普通碳素钢贵得多。

如JP 06-240414A(1994)所建议的，仅从改善防锈性能或耐腐蚀性能方面考虑，在某些情况下采用向钢材的钢组分中加入诸如Cr和Mo的元素。但是，通过这些措施，由于Cr和Mo的加入导致成本增加，而且在用于压制成型的材料的情况下，由于这些合金元素的加入，导致可压制成型性能恶化的问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种用于热压成型的钢材，其在热压成型期间可以保证足够的耐腐蚀性能而没有引起外观显著的恶化。

本发明的具体目的在于提供一种可以使钢板热压成型而不需要保证耐腐蚀性能的后处理并且可以同时保证耐腐蚀性的技术。