[发明专利]镀敷钢板及镀敷钢板的热压方法

说明书

技术领域

本发明涉及实施以铝为主成分的镀铝包覆，从而在热压时具有优异润滑性的镀敷钢板，以及该镀敷钢板的热压方法。

背景技术

近年来，为了环境保护和防止地球变暖，抑制化学燃料消耗的要求日益提高，这个要求对各种制造业均产生影响。例如，作为日常生活和活动必不可少的出行手段的汽车也不例外，要求通过车身的轻量化等改善燃料费等。但是，一味实现汽车车身的轻量化，在产品质量方面是不允许的，还需要确保适当的安全性。

汽车的大多数构造是由铁、尤其是钢板形成的，减轻该钢板的重量对车身的轻量化是很重要的。然而，如上所述，仅实现汽车车身的轻量化是不允许的，还要求确保钢板的机械强度。对于这样的钢板的要求，不仅只针对汽车制造业，而且在各种各样的制造业中也都相同。因此，目前正在研发通过提高钢板的机械强度，以便即使比以前所用钢板更薄，也可以得到维持或者提高机械强度的钢板。

在弯曲加工等成型加工中，通常具有高机械强度的材料，会有形状冻结性降低的趋势，所以在加工成复杂的形状时，加工本身变得更困难了。作为解决该成型性问题的一个方法，可以列举所谓的“热压方法(热压法、高温加压法、模压淬火法(ダイクエンチ))”。在所述热压方法中，先将作为成型对象的材料加热到高温，对因加热而软化的钢板进行加压加工成型后，再冷却。按照这种热压方法，由于是在将材料先加热到高温并使其软化，因此可以容易地对该材料进行加压加工，另外，通过成型后冷却带来的淬火效应，可以提高材料的机械强度。因此，通过该热压加工，可以得到既具有良好的形状冻结性又具有高机械强度的成型品。

但是，将该热压方法用于钢板时，例如通过加热至800℃以上的高温，会使表面的铁等被氧化而产生污垢(氧化物)。因此，进行热压加工后，除去该污垢的步骤(除垢除锈步骤)是必要的，而这会导致生产性降低。此外，对于需要耐腐蚀性的部件等而言，在加工后对部件表面进行防锈处理和金属包覆是必要的，表面清洁步骤、表面处理步骤也是必要的，这将会导致生产性降低。

作为抑制所述生产性降低的方法的实例，可以列举对钢板实施包覆的方法。通常，作为对钢板的包覆，可以使用有机材料和无机材料等各种材料。其中，从其防腐蚀性能和钢板生产技术的观点来看，对钢板具有牺牲防腐蚀作用的镀锌钢板在汽车钢板等中广泛使用。但是，热压加工时的加热温度(700～1000℃)高于有机类材料的分解温度和Zn类等金属材料的沸点等，所以在热压中加热时，表面的镀敷层蒸发，有时会成为导致表面性状显著劣化的原因。

因此，对于加热到高温下的热压加工的钢板，例如，与有机类材料包覆和Zn类金属包覆相比，期待使用包覆了高沸点的Al类金属的钢板，即所说的镀铝钢板。

通过实施Al类的金属包覆，可以防止钢板表面附着污垢，由于不需要除垢除锈的步骤，因此生产性得到了提高。此外，包覆Al类金属时，由于还具有防锈效果，所以涂覆后的耐腐蚀性也得到了提高。专利文献1公开了一种将对于具有规定钢成分的钢材实施Al类的金属包覆的镀铝钢板用于热压加工的方法。

但是，在进行Al类金属包覆时，按照热压方法中的加压加工之前的预加热条件，首先将Al包覆膜熔融，然后由于Fe从钢板中扩散而变化成Al-Fe合金层，所以有时Al-Fe合物(合物)成长直至钢板表面形成Al-Fe化合物。以后该化合物层被称作合金层。该合金层非常硬质，所以会由于与加压加工时的金属模具接触而形成加工缺陷。

Al-Fe合金层表面原本就比较难以滑动，因此润滑性差。另外，由于该Al-Fe合金层较硬，故容易破裂、镀敷层也容易发生破裂或者粉末化等，从而导致存在成型性降低的担忧。进一步地，或者剥落后的Al-Fe合金层附着在金属模具上，或者Al-Fe表面被强力擦拭后，附着在金属模具上，Al-Fe凝结在金属模具上而使加压制品的质量降低。因此，在修补时，除去凝结在金属模具上的Al-Fe合金粉末是必要的，这也是生产性降低和成本增加的一个原因。