[发明专利]用于承载材料的涂层、用于制造复合部件的核心部分、复合部件和用于制造复合部件的方法

说明书

一种用于由钢材料构成的承载材料的涂层(104)，用来与铝材料连接，所述涂层(104)具有核心部分侧的第一子层(106)和外侧的第二子层(108)，其中，所述涂层(104)具有平均大约1重量％至大约10重量％的硅(Si)、铁(Fe)和余下的铝(Al)；所述第一子层(106)具有至少大约42重量％的铁(Fe)、至少大约11重量％的硅(Si)和至多大约45重量％的余下的铝(Al)；所述第一子层(106)具有至多大约3.5μm、特别是至多大约3μm的厚度；所述第二子层(108)具有大约1重量％至大约10重量％的硅(Si)、特别是大约7重量％至大约10重量％的硅(Si)和余下的铝(Al)；所述第二子层(108)具有大约5mm至大约95mm的厚度。一种用于制造复合部件的核心部分(100)，所述核心部分(100)具有钢材料的承载材料(102)和这种涂层(104)。一种复合部件，其中，所述复合部件具有根据这种核心部分(100)和铝材料构成的与所述核心部分(100)连接的外部部分。一种用于制造这种复合部件的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于由钢材料构成的承载材料的涂层，用来与铝材料连接，该涂层具有核心部分侧的第一子层和外侧的第二子层。本发明还涉及一种用于制造复合部件的核心部分。此外，本发明涉及一种复合部件。另外，本发明涉及用于制造复合部件的方法。

背景技术

由DE 10 2004 031 164 A1已知一种用来由浇铸体和铸造材料制造复合体的方法。这里提出了一种由两个层构成的涂层系统。这两个层具有不同的组分和熔点温度。两个层采用喷涂法以液滴形式涂覆，其中，可以通过两个层的组分的独立的凝固来产生一种接合的或混合的层结构。大多靠近构件的第一层通过喷涂液态金属合金予以涂覆，该金属合金优选由Fe构成，或者由含有2～99重量％Fe的Fe合金比如FeCr构成。该第一层具有较高的熔点温度。连接是纯粹的金属化合。第二层大多在第一层以上，但也可位于第一层内部，该第二层同样通过喷涂低熔点的金属合金予以涂覆。该合金可以是Al、AlSi12、Al+Cu、特别是AlCu25-45，或者是Al+Mg、特别是AlMg20-80，或者是Al+Zn、特别是AlZn60。这种双组分的涂层如下起作用：在用铸造金属比如Al铸造合金重铸浇铸体时，低熔点的第二合金层熔化，并与Al铸件混合和连接。由于这两个层从构造上相互接合和混合，在第二层已熔化并且第一层仍在那里之后，在铸造金属与第一涂层之间产生了一种微观的形状配合，该第一层也与基底金属/浇铸体连接。

在热成型技术领域中，已知使用Al-Si涂层。Al-Si涂层在此一方面应防止奥氏体化(大约900℃)时钢起皮，另一方面要保护钢在日常使用中免于腐蚀。该涂层基于由FR 2758 571 A1已知的涂层。在FR 2 758 571 A1中提出，在两侧给钢板各涂上一个层。在此，在第二子层上面产生第一子层，第一子层含有95～98重量％的Al和不到4重量％的铁。第二子层具有40～65重量％的Al、30～50重量％的Fe和3～12重量％的一种或多种元素，这些元素的原子直径处于Fe的原子直径的15％以内。此外介绍了一种方法，在该方法中，把钢板浸入到含有88～95重量％的Al和7～12重量％的其它元素的熔体中，以便产生第二子层。在去除多余的合金之后，剩下了3-7μm厚的第二子层。随后把钢板浸入到Al熔体中，以便产生第一子层。因而执行了两个单独的处理步骤。

由EP 1 013 785 A1已知一种涂层，其可以用于钢板材料的热成型，以避免氧化、脱碳和腐蚀。该涂层是Al或Al合金，且可以形成基于Al、Fe和Si的金属间的化合物。该涂层由9～10重量％的Si；2～3.5重量％的Fe和余下的Al及杂质构成，并且厚为5-100μm。该层也可以含有2～4重量％的Fe和余下的Al及杂质，并且厚度在15-100μm之间。还要通过700℃以上的热处理来产生最终的涂层，其中，在钢表面上产生基于Al、Si和Fe的金属间的合金化的连接部，其保证了防护，以免钢的腐蚀、脱碳。该层可以含有各种不同的相，这些相与热处理有关，并且具有可以超过600HV的大的硬度。此外，该层在高温情况下可以具有有利于钢板热成型的润滑功能。700℃以上的所述热处理通过钢板的热成型处理条件得以实现。该涂层用于在钢板热成型或热处理时使用。