[发明专利]一种冷弯性能优良的锌系镀覆热成型钢板或钢带及其制造方法

说明书

一种冷弯性能优良的锌系镀覆热成型钢板或钢带及其制造方法，所述锌系镀覆热成型钢板或钢带包括表面脱碳层厚度在20um以下的基板及其上附着量为10～100g/m²的锌系镀层；所述基板的成分重量百分比为：C：0.1～0.8％、Si：0.05～2.0％、Mn：0.5～3.0％、P≤0.1％、S≤0.05％、Al≤0.1％、N≤0.01％，余Fe和不可避免的杂质；所述基板的原始奥氏体晶粒平均尺寸在15um以下。本发明热成型钢板或钢带在满足基板热成型后抗拉强度1500MPa，断后延伸率5％的基础上，镀层连续完整，无扩展至基板的裂纹，且钢板冷弯性能优良。

技术领域

本发明涉及金属材料领域，特别涉及一种冷弯性能优良的锌系镀覆热成型钢板或钢带及其制造方法，主要应用于制造汽车B柱、车门防撞梁、保险杠等结构件部件。

背景技术

汽车轻量、安全、低能耗的发展趋势促进了高强度钢板的发展。采用先进超高强钢替代传统的低强度钢板成为必然，高强度钢板的采用还可以显著提高汽车的碰撞安全性。但随着钢板强度的提高，零件加工的难度也不断增加。对冲压成形工艺而言，减薄和高强是恶化成形性的双重因素，不仅使得车身零件在成形过程中容易开裂，而且容易产生过量回弹，影响车身后续的装配。通过热处理的方式实现最终零件的高强度是其中的一种途径，而热冲压成形技术是一种通过热处理和高温成形相结合的方式来实现零件高强度，能较好的解决高强度与冷成形的矛盾问题。但随着热冲压钢的大量应用，随之而来对材料热冲压后零件的碰撞性能，如冷弯性能和冲击韧性的要求也相应提高，而传统的热冲压钢不能满足需求。

另外，传统的无镀层热冲压件加热过程中会引起冲压钢板表面氧化起皮，氧化皮则增大了钢板与模具的摩擦系数、降低模具的使用寿命，同时氧化皮导致需要定时清理模具，大大降低了生产效率。为满足冲压件的后续处理要求，需要通过喷丸去除表面生成的氧化皮，喷丸工序使得冲压件表面产生微小裂纹，限制了生产使用。为避免热冲压钢板表面的氧化和脱碳使热冲压钢板具备耐高温性和耐腐蚀性，目前已开发出适合于热冲压钢用镀层技术。目前热冲压钢镀层主要有Al-Si镀层、GI镀层、GA镀层和Zn-Ni镀层等。带镀层的热冲压钢板，冲压时工作环境好，零件表面质量高，后续无需喷丸工序，不仅可以防止成型过程中表面氧化和脱碳，还能提高漆装后的防腐蚀性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷弯性能优良的锌系镀覆热成型钢板或钢带及其制造方法，所述锌系镀覆热成型钢板的抗拉强度大于1400MPa，断后延伸率大于5％，主要应用于制造汽车B柱、车门防撞梁、保险杠等结构件部件。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

热冲压钢板的强度和延伸率并不能完全表征零件的碰撞性能，而冷弯性能则是表征碰撞性能的重要特征，因为在碰撞时热冲压零件中产生极端的塑性变形，从而使热冲压零件的表面经受严重的完全变形，特别是在抗拉强度980MPa以上的材料中冷弯性能尤其重要。本发明在相关的研究后发现，在常规的热冲压钢板中添加少量的Nb元素，会对钢板的原始奥氏体晶粒和最终的马氏体组织进行细化，相应地提高材料的冷弯性能。同时，研究发现在钢板退火时提高露点，可在镀锌板基板表面产生一定深度的脱碳层，由于脱碳层内铁素体含量高，同样对材料的冷弯性能有益。

具体的，本发明的一种冷弯性能优良的锌系镀覆热成型钢板或钢带，所述锌系镀覆热成型钢板或钢带包括表面脱碳层厚度在20um以下的基板及其上附着量为10～100g/m²的锌系镀层；所述基板的成分重量百分比为：C：0.1～0.8％、Si：0.05～2.0％、Mn：0.5～3.0％、P≤0.1％、S≤0.05％、Al≤0.1％、N≤0.01％，余Fe和不可避免的杂质；所述基板的原始奥氏体晶粒平均尺寸在15um以下。

优选的，所述锌系镀层为纯锌镀层或者含有10％～20％铁的锌铁合金镀层。