[发明专利]模压淬火方法

说明书

本发明涉及模压淬火方法，所述模压淬火方法包括提供涂覆有屏障预涂层的碳钢板，所述屏障预涂层包含镍和铬，其中重量比Ni/Cr在1.5至9之间。

本发明涉及模压淬火方法，其包括提供涂覆有抑制氢吸附的屏障预涂层的碳钢板和具有优异的抗延迟开裂性的部件。本发明特别适用于制造机动车辆。

已知某些应用(尤其在机动车领域中)要求金属结构在受到冲击的情况下进一步加强和减轻，并且还具有良好的可拉拔性。为此，通常使用具有改善的机械特性的钢，这样的钢通过冷冲压和热冲压来成形。

然而，已知对延迟开裂的敏感性随机械强度而增加，特别是在某些冷成形或热成形操作之后，因为在变形之后容易留存高残余应力。与可能存在于碳钢板中的原子氢结合，这些应力容易导致延迟开裂，也就是说在变形本身之后一定时间发生的开裂。氢可以通过扩散进晶格缺陷(例如基体/夹杂物界面、孪晶间界和晶界)中而逐渐地累积。在后面的缺陷中，氢在一定时间之后达到临界浓度时可能变得有害。该延迟由残余应力分布区域以及氢扩散的动力学造成，室温下的氢扩散系数低。此外，位于晶界处的氢削弱它们的内聚力并有利于延迟的晶间裂纹的出现。

为了克服这个问题，通常已知改变钢的组成以防止氢吸附进钢中。

例如，专利申请US2008035249公开了TWIP钢，其包含选自钒、钛、铌、铬和钼中的至少一种金属元素，其中0.050％≤V≤0.50％、0.040％≤Ti≤0.50％、0.070％≤Nb≤0.50％、0.070％≤Cr≤2％、0.14％≤Mo≤2％；以及任选地，选自0.0005％≤B≤0.003％、Ni≤1％、Cu≤5％中的一种或更多种元素，组成的余量由铁和由熔炼产生的不可避免的杂质组成，沉淀的碳化物、氮化物或碳氮化物形式的金属元素的量为0.030％≤Vp≤0.150％、0.030％Tip≤0.130％、0.040％≤Nbp≤0.220％、0.070％≤Crp≤0.6％、0.14％≤Mop≤0.44％。实际上，本发明人首先证明沉淀的钒、钛或铌的碳化物、氮化物或碳氮化物作为氢捕集剂(trap)是非常有效的。铬或钼的碳化物也可以发挥这种作用。

然而，当进行热成形时，这样的改变是不够的。实际上，当碳钢板必须通过模压淬火工艺来淬火时，存在钢在奥氏体化处理期间吸附源自炉中H₂O的离解的氢的高风险。

DE102010030465公开了用于制造金属板成形的部件的方法，所述部件设置有防腐蚀涂层并且由高强度钢板材料形成。该方法包括以下步骤：

-将提供的输出板材转变成金属板坯件；

-通过将锌-镍涂层(C)电解施加至金属板部件来形成防腐蚀涂层，由此在涂覆过程开始时首先沉积薄镍层，这也防止了钢板材料的氢脆化。

DE102010030465还涉及由具有以电解施加的锌-镍涂层(C)的高强度钢板材料制成的热成形(特别是模压淬火)金属板部件(P)。提及热处理用于排出包含在起始板材中的氢和可能在钢板材料中施加锌-镍涂层期间引入的氢(其将被初始沉积的薄镍层基本上防止)。热处理致使包埋在钢板材料的结构中的氢原子通过隙透(effusion)被排出。因此抵制钢板材料的氢脆化。

然而，存在沉积在钢基材上的镍涂层对于防止氢吸附进钢中不够有效的风险。

因此，本发明的目的是提供模压淬火方法，其中防止了氢吸附进碳钢板中。其旨在使得可得到可通过包括热成形的所述模压淬火方法获得的具有优异抗延迟开裂性的部件。

该目的通过提供根据权利要求1的模压淬火方法来实现。钢板还可以包含权利要求2至24的特征。

本发明还涵盖根据权利要求25的部件。所述部件还可以包含权利要求26或27的特征。

最后，本发明涵盖这样的部件的根据权利要求28的用于制造机动车辆的用途。

本发明的其他特征和优点将由本发明的以下详细描述变得显而易见。

将定义以下术语：