[发明专利]通过DFF调节制造锌镀层退火的钢片材的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制造具有TRIP显微组织的热浸锌镀层退火的钢片材 的方法。

背景技术

为了满足使动力驱动的陆地车辆的结构减轻的需要，已知使用 TRIP钢(术语TRIP代表转变诱发塑性)，该TRIP钢兼具有很高的机 械强度以及很高变形水平的可能性。TRIP钢具有包含铁素体、残余奥 氏体和任选的马氏体和/或贝氏体的显微组织，这允许它们获得 600-1000MPa的拉伸强度。这类钢广泛用于生产能量吸收零件，例如 结构和安全零件如纵向部件和增强件。

在送交给汽车制造商之前，通常通过热浸镀锌使钢片材涂覆有锌 基涂层，以便提高抗腐蚀性。在离开锌浴之后，通常使镀锌的钢片材 经受退火，这促进锌涂层与钢中的铁的合金化(所谓的锌镀层退火)。 这种由锌-铁合金制成的涂层提供了比锌涂层更好的可焊性。

大多数TRIP钢片材是通过向钢中添加大量的硅获得的。在室温 下，硅使铁素体和奥氏体稳定化，并抑制残余奥氏体分解形成碳化物。 然而，含有多于0.2重量％硅的TRIP钢片材难以镀锌，因为在恰好发 生在涂覆之前的退火期间，在钢片材的表面上形成了硅氧化物。这些 硅氧化物显示出对熔融锌的不良润湿性，从而使钢片材的镀覆性能劣 化。

为解决这个问题，已知使用具有低硅含量(低于0.2重量％)的 TRIP钢。然而，这具有如下的主要缺陷：只有当碳含量提高时才能获 得高水平的拉伸强度，即约800MPa。但是，这具有降低焊接点的机械 抗性(mechanical resistance)的效应。

另一方面，在锌镀层退火处理期间，不论TRIP钢的组成如何，合 金化速度强烈降低，因为外部选择性氧化充当了对铁的扩散屏障，从 而必须提高锌镀层退火的温度。由于残余奥氏体在高温下的分解，所 以锌镀层退火温度的提高对TRIP效应的保持是有害的。为了保持TRIP 效应，必须将大量的钼(多于0.15重量％)添加到钢中，使得可以延 迟碳化物的析出。然而，这对钢片材的成本产生影响。

实际上，当TRIP钢片材变形时，随着残余奥氏体在变形影响下转 变成马氏体，观察到TRIP效应，并且TRIP钢片材的强度提高。

发明内容

因此，本发明的目的是弥补上述缺陷并且提出一种对钢片材进行 热浸锌镀层退火的方法，该钢片材具有高硅含量(大于0.5重量％) 和显示出高机械特性的TRIP显微组织，该方法确保了钢片材表面的良 好润湿性并且没有未镀覆部分，因而确保了钢片材上的锌合金涂层的 良好附着性和美好的表面外观，且保留了TRIP效应。

本发明的第一个主题是制备具有TRIP显微组织的热浸锌镀层退 火的钢片材的方法，所述TRIP显微组织包含铁素体、残余奥氏体和任 选的马氏体和/或贝氏体，所述方法包括以下步骤：

-提供重量比组成包含如下元素的钢片材：

0.01≤C≤0.22％

0.50≤Mn≤2.0％

0.5＜Si≤2.0％

0.005≤Al≤2.0％

Mo＜0.01％

Cr≤1.0％

P＜0.02％

Ti≤0.20％

V≤0.40％

Ni≤1.0％

Nb≤0.20％，

组成的余量是铁和来自熔炼的不可避免的杂质，

-氧化所述钢片材以便在钢片材的表面上形成铁氧化物层，以及 形成选自下组中至少一种氧化物的内部氧化物：Si氧化物、Mn氧化物、 Al氧化物、包含Si和Mn的复合氧化物、包含Si和Al的复合氧化物、 包含Al和Mn的复合氧化物以及形成包含Si、Mn和Al的复合氧化物。

-还原所述氧化的钢片材，以便还原铁氧化物层，

-对所述还原的钢片材进行热浸镀锌以形成锌基涂覆的钢片材， 和

-使所述锌基涂覆的钢片材经受合金化处理从而形成锌镀层退火 的钢片材。

为了获得根据本发明的具有TRIP显微组织的热浸锌镀层退火的 钢片材，提供了包含以下元素的钢片材：