[发明专利]宽热成形加热工艺窗口的Cr-Al-Si合金体系涂覆钢板及其制备和热冲压成形工艺

权利要求书

1.一种具有宽热成形加热工艺窗口的Cr-Al-Si合金体系涂覆钢板，其特征在于，涂覆钢带所用液浴含有以下重量百分比的原料：5-11％Si、0-4％Fe、0.05-0.8％Cr，剩余部分为Al和不可避免的杂质，涂覆层厚度为10-33μm；

所述具有宽热成形加热工艺窗口的Cr-Al-Si合金体系涂覆钢板在热冲压后形成的镀层结构由基础钢向外依次为：

(1)相互扩散层Fe₃Al层；

(2)中间层与金属间化合物层：该层为FeAl₃层中含有FeAl或τ₁或τ₂的不连续次生相金属间化合物，或者Fe₂Al₅层中含有FeAl或τ₁或τ₂的不连续次生相金属间化合物；

(3)表层未完全合金化的Al层，Al层中固溶Fe和Si，该层厚度≤5μm；

所述具有宽热成形加热工艺窗口的Cr-Al-Si合金体系涂覆钢板的成品组织全脱碳层厚度稳定在25～40μm，半脱碳层厚度控制在5μm～15μm；

所述Cr-Al-Si合金体系涂覆钢板的基板包括以下重量百分比的化学成分：C：0.18-0.35％，Si：≤0.5％，Mn：0.5-1.5％，P：≤0.020％，S：≤0.010％，Cr：≤0.50％，Al：0.01-0.06％，Ti：≤0.04％，Nb：≤0.06％，V：≤0.06％，Mo：≤0.5％，B：≤0.005％，且Nb+V≥0.02％，其余为Fe和不可避免的杂质。

2.如权利要求1所述的具有宽热成形加热工艺窗口的Cr-Al-Si合金体系涂覆钢板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：炼钢→铸坯→热轧→酸洗冷轧→退火→涂镀。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，热轧层流冷却采用前段冷却，并在层流冷却段采用侧喷气体处理，热轧卷取温度600～700℃；热卷脱碳层厚度为8～15μm。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，对于1.6～2.5mm厚度的钢卷，退火温度为780-820℃，退火时间为6min～10min，炉内加热段为微氧化性气氛，均热段为还原性气氛，加热段露点控制在-30℃～10℃，均热段露点≤-30℃；对于厚度＜1.6mm厚度的钢卷，在其退火工艺段，退火温度为750-800℃，退火时时间为4min～8min，炉内加热段为微氧化性气氛，均热段为还原性气氛，加热段露点控制在-30℃～10℃，均热段露点≤-30℃。

5.如权利要求1所述的具有宽热成形加热工艺窗口的Cr-Al-Si合金体系涂覆钢板的热冲压成形工艺，其特征在于，对于厚度小于等于1.8mm的涂覆钢板，则温度和时间限定在ABCD坐标内，A(2min，950℃)、B(5min，950℃)、C(13min，880℃)、D(3min，880℃)，其中时间为横坐标，温度为纵坐标。

6.根据权利要求5所述的具有宽热成形加热工艺窗口的Cr-Al-Si合金体系涂覆钢板的热冲压成形工艺，其特征在于，对于厚度小于等于1.8mm的涂覆钢板，温度和时间限定在AA₁D₁D坐标内，A(2min，950℃)、A₁(2.5min，950℃)、D₁(4.5min，880℃)、D(3min、880℃)，得到表层为未完全合金化Al层仍具有较高粗糙度的冲压件。

7.如权利要求1所述的具有宽热成形加热工艺窗口的Cr-Al-Si合金体系涂覆钢板的热冲压成形工艺，其特征在于，对于厚度大于1.8mm且不超过3.0mm的涂覆钢板，则温度和时间限定在EFGH坐标内，E(2.5min、970℃)、F(7min，970℃)、G(13min、900℃)、H(4min、900℃)，其中时间为横坐标，温度为纵坐标。