[发明专利]抑制微细裂纹的热压成型品及其制造方法

说明书

本发明公开一种热压成型品及其制造方法，所述热压成型品通过对锌系镀覆钢板进行热压成型而制造，所述锌系镀覆钢板包括基础钢板及形成在所述基础钢板表面的锌系镀层，所述锌系镀层包含合计0.05～2.0重量％的选自由Sb、Sn及Bi组成的组中的一种以上的元素、余量的Zn及不可避免的杂质，70重量％以上的选自由Sb、Sn及Bi组成的组中的一种以上的元素浓缩在从所述热压成型品的合金化锌系镀层的表面到3μm以内的区域中，所述合金化锌系镀层由所述锌系镀层被合金化而形成。

技术领域

本发明涉及抑制微细裂纹的热压成型品及其制造方法。

背景技术

近年来，为了汽车的轻量化，高强度钢的应用逐渐在增加，但是，所述高强度钢在常温下进行加工时，存在容易磨损或断裂的问题。此外，加工时还会发生回弹(springback)的现象而难以进行精确的尺寸加工，因此难以成型复杂的产品。由此，热压成型(HotPress Forming，HPF)已被用为加工高强度钢的优选方法。

热压成型(HPF)是利用钢板在高温下具有软质化且高延展性的性质而在高温下加工成复杂的形状的方法，更具体地，热压成型是在将钢板加热至奥氏体域以上的状态下，进行加工的同时进行快速冷却，以将钢板的组织转变为马氏体，从而能够制造具有高强度和精确形状的产品的方法。

但是，以高温加热钢材时钢材表面会产生腐蚀或脱碳等现象，为了防止上述现象，常使用表面形成有锌系镀层或铝系镀层的镀覆钢材作为热压成型的材料。尤其，具有锌系镀层的镀锌钢板是利用锌的自我牺牲腐蚀保护性来提高耐蚀性的钢材。

但是，对所述镀覆钢材进行热压成型时，模具与镀层直接接触，从而在表面磨擦严重的深加工部位的镀层中产生裂纹，并且沿着镀层中产生的裂纹扩散到基础钢板表面，从而产生微细的龟裂。

为了解决如上所述的问题，专利文献1(美国授权专利公报第6296805号)中公开了在钢板表面进行Al系镀覆的技术。如所述专利文献1公开所示，通过进行Al系镀覆，在加热炉中保持镀层的同时抑制钢板表面的氧化反应，并形成Al的钝态薄膜，从而增加耐蚀性，但是，存在Al镀覆钢板的耐蚀性大幅下降的问题。

为了解决如上所述的问题，重新审视并进行了对Zn镀覆热压钢板的研究，但是，镀覆钢材因超过900的高温作业环境和热压成型时由合金化的Zn-Fe合金化层与模具之间的摩擦造成的压力，在基础钢板的表面上产生微细裂纹(micro-crack)。所述微细裂纹可能会成为基础钢板中的扩散裂纹的起始点，或者引起疲劳龟裂，因此，可能会阻碍部件的耐久性，从而存在问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的之一为提供一种抑制微细裂纹的热压成型品及其制造方法。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供一种热压成型品，所述热压成型品通过对锌系镀覆钢板进行热压成型而制造，所述锌系镀覆钢板包括基础钢板及形成在所述基础钢板表面的锌系镀层，所述锌系镀层包含合计0.05～2.0重量％的选自由Sb、Sn及Bi组成的组中的一种以上的元素、余量的Zn及不可避免的杂质，70重量％以上的选自由Sb、Sn及Bi组成的组中的一种以上的元素浓缩在从所述热压成型品的合金化锌系镀层的表面到3μm以内的区域中，所述合金化锌系镀层由所述锌系镀层被合金化而形成。

根据本发明的另一个方面，提供一种热压成型品的制造方法，所述方法包括以下步骤：准备锌系镀覆钢板；以3.5～4.2℃/秒的速度，将所述锌系镀覆钢板第一次加热至640～680℃的温度；以1.1～1.6℃/秒的速度，将所述经过第一次加热的锌系镀覆钢板第二次加热至900～930℃的温度；将所述经过第二次加热的锌系镀覆钢板保持恒温1～5分钟；以及通过模具成型所述保持恒温的锌系镀覆钢板的同时，进行快速冷却，所述锌系镀覆钢板包括：基础钢板；以及锌系镀层，形成在所述基础钢板的表面，并包含合计0.05～2.0重量％的选自由Sb、Sn及Bi组成的组中的一种以上的元素。