[发明专利]钢带材复合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及可热成型的钢带材、片材或坯料，制造该可热成型的钢带材、片材或坯料的方法和该可热成型的钢带材、片材或坯料在热成型中的用途。本发明还涉及制造热成型部件的方法和这样成型的热成型部件。

背景技术

总体上在近些年来用于汽车和机动车辆中的结构部件的热成型的高强度钢的使用已增多，这是由于该钢的高机械性能。通过热成型，制造商能够生产具有优越的型钢复杂性和强度的部件。

一般通过提供钢带材坯料，将该坯料在加热炉中加热至800-1200℃的温度，将该经加热的坯料置于热成型压机中，在热成型压机中将该坯料成型为部件且将该热成型的部件硬化来进行热成型。

在钢表面处的高温氧化是一个普遍的问题，其降低了该部件的点焊性能且有害地影响在烘漆之后该部件的外观。因此在该坯料的加热和热成型期间，将未涂覆的坯料在惰性条件下热成型以减少钢的氧化和脱碳。不仅如此，当将该坯料从加热炉转移至热成型压机时，可出现坯料的氧化，意味着在热成型之后必须将部件去氧化皮。

在进一步将氧化和脱碳最小化的尝试中，现在该钢片材提供有保护性金属涂层。普通的保护性涂层基于锌、锌合金、铝-硅或有机涂层。

将涂覆锌的钢片材以热浸渍镀锌的钢片材的形式提供。提供这些片材且随后使其在热成型生产线中的加热炉中经受800-1200℃的热处理。在该热处理过程期间，形成了扩散层（锌-铁合金）和氧化锌的薄层。尽管该扩散层提供了该基材的抵抗高温氧化的保护，且保证了在锌涂层和基材之间良好的粘附性，但该氧化锌薄层对点焊性能具有负面影响。因此，如果要对热浸渍电镀的钢片材进行点焊，需要移除该氧化锌层的额外的工艺步骤。

Al-Si涂层也依赖于扩散层的形成以防止高温氧化，该扩散层包含铝和硅的氧化物。当使涂覆锌或Al-Si的基材经受在热成型之前的热处理时，一般将加热速率限制为5-10℃/s；否则，可出现固液转变，其导致锌或铝从基材滴落或甚至蒸发，两者都是不希望的。

本发明的目的是提供具有降低的高温氧化和脱碳（特别是对于未涂覆的钢或涂覆锌的钢）的敏感性的钢带材、片材或坯料。

本发明的另一个目的是提供可在热成型生产线中非常快速加热的钢带材、片材或坯料。

本发明的另一个目的是提供在热成型之后具有良好的焊接性能的钢带材或坯料。

进一步的目的是提供在热成型之后具有优异的成型性能的钢带材、片材或坯料。

本发明进一步的目的是提供具有降低的高温氧化和脱碳的敏感性的钢带材、片材或坯料的制造方法，该方法基本上避免了上文中所公开的工艺问题。

本发明的第一个方面涉及可热成型的钢带材、片材或坯料，其包含钢基材和在该钢基材一侧或两侧上的抗氧化金属覆盖层。优选该抗氧化覆盖物邻近该钢基材。

有利地，该可热成型的钢带材、片材或坯料展现了在该钢基材表面处的改善的抵抗高温氧化和脱碳的性能。在该方面，在800-1200℃的热处理之后，该钢带材、片材或坯料基本上没有氧化皮。基本上没有氧化皮意指不必在热成型的步骤之后移除该氧化皮（在将未涂覆的钢带材进行热成型时就是如此）。尽管当该钢带材涂覆有锌时，降低了该氧化皮的形成，但是在点焊步骤之前移除该保护性涂层的薄氧化层的特征还是必要的。本发明的进一步的优点是该钢带材、片材或坯料可充分点焊，因为没有这样形成的有害的氧化物层。

在热成型的步骤之后的钢带材、片材或坯料的评价相似地表明该钢基材表面处基本上没有氧化皮。

可将热成型定义为包括如下步骤的过程：在加热炉中将该钢基材加热至高于Ac1的温度以将该钢基材奥氏体化，将该奥氏体化的钢基材转移至压机，且将该钢基材压力淬火以获得具有高的拉伸强度的成型部件。在该实施方案中，其间压制该钢基材的工具相对于被热成型中的钢基材具有较低的温度。

在本发明优选的实施方案中，该钢基材以重量%计含有：0.15-0.5的C、0.5-3.0的Mn、0.1-2.5的Si、<0.1的Al、<1.0的Cr、<0.2的Ti、<0.1的P、<0.05的S、<0.08的B、<0.1的V、<0.5的Mo、<0.003ppm的Ca、任选地<0.1的Nb、不可避免的杂质，余量为铁。