[发明专利]快速加热热压用镀铝钢板及其制造方法、以及使用该镀铝钢板的快速加热热压方法

说明书

技术领域

本发明涉及快速加热热压用镀铝钢板及其制造方法，以及使用该钢板的快速加热热压方法，所述镀铝钢板在快速加热热压中具有涂覆后的耐腐蚀性和延迟破坏特性，且生产性优异。

背景技术

近年来，期待汽车用钢板的用途(例如，汽车支柱、车门防撞梁、保险杠横梁等)兼具高强度和高成型性的钢板。作为满足需求的钢板之一，有利用残余奥氏体的马氏体相变的TRIP(Transformation Induced Plasticity(相变诱发塑性))钢。由上述TRIP钢可以得到成形性优异且具有1000MPa级左右强度的高强度钢板，由此可以制造上述汽车部件。然而，若使用更高强度，例如1500MPa以上的超高强度钢时，目前难以确保成形性。

鉴于上述状况，近来备受关注的兼顾高强度和高成型性的方法为热压(ホットプレス)法(也被称作热压法(熱間プレス)、烫印法(ホットスタンプ)、模压淬火法、加压淬火法等)。该热压法是将钢板加热至800℃以上的奥氏体区后，通过热压成型来提高高强度钢板的成型性，并在成型后冷却，淬火得到所需要的材质的方法。

热压有望成为超高强度部件的成形方法，但由于通常是在大气中对钢板进行加热，因此在钢板表面会生成氧化物(污垢)。因此，需要有除去该污垢的步骤，而从除去污垢的能耗和环境负荷等观点出发来考虑的对应方案是必要的。

作为改善上述状况的技术，已提出了通过使用镀Al(铝)钢板作为热压用钢板来抑制加热时产生污垢的技术(例如，参考专利文献1～3)。此外，在热压的加热中，会导致镀铝层熔融而发生流挂(垂れ)(镀敷部分熔融流动)，针对此情况，还公开了通过保持在Al(铝)熔点以下的温度来避免流挂的技术(参考专利文献4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-202953号公报

专利文献2：日本特开2003-181549号公报

专利文献3：日本特开2003-49256号公报

专利文献4：日本特开2003-27203号公报

发明内容

发明要解决的问题

上述专利文献1～3中所述的热压技术的前提是：通过炉加热等使镀Al(铝)层未发生Al-Fe合金化的钢板处于升温速度缓慢的加热条件下。例如，炉加热的情况下，由于平均升温速度为3～5℃/秒，因此从常温加热至900℃左右通常需要180～290秒。这样，可以通过热压法成型的部件的生产性是2～4个/分钟左右，生产性非常低。

在专利文献4中公开的技术中，对于镀铝层未发生Al-Fe合金化的钢板，以大约20℃/秒的较快速度升温。此时，也存在熔融金属流挂的问题。为了解决上述问题，公开的方法是，在熔点以下的温度缓慢升温，在此期间使合金化(镀层和钢板反应，转变为金属间化合物的现象)得以进行，从而使镀层的熔点升高。但在这种情况下，例如对于30μm厚的镀层而言，也需要60秒的缓慢加热，总的加热时间需100秒。因此，从提高生产性的观点来看，尚存在改善的余地。

为了提高热压的生产性，通电加热和感应加热等快速加热是有效的。然而，如专利文献4所述，快速加热会导致流挂的发生，存在镀敷厚度不均的问题。流挂的本质原因在于，加热过程中，镀层在合金化之前熔融。即，可以认为原因在于：如果发生了合金化，则熔点上升，不会发生流挂；但如果快速升温，则在发生合金化之前已达到Al的熔点(660℃)以上，进而导致镀铝层溶解。上述镀敷厚度不均的镀敷钢板在加压时会嵌入或者凝结于模具上，因此大大阻碍了生产性。即，可以通过克服上述流挂现象来达到提高生产性的目的。

还有利用辐射加热的快速加热技术。即，也可以通过对钢板照射诸如近红外线这样的能量密度较高的放射线来实现快速加热。电力加热通常会受到坯料形状的制约，而辐射加热具有很少受到上述制约的优点。但是，利用辐射加热对镀铝钢板进行快速加热时存在的问题是：镀层在熔融时，其表面将成为镜面，导致热吸收效率降低，进而例如导致其升温速度小于非镀敷材料。