[发明专利]锌基镀层高强钢的热成形工艺

说明书

本发明公开了一种锌基镀层高强钢的热成形工艺，其工艺步骤为：（1）所述锌基镀层高强钢加工为半成品；（2）所述半成品在惰性气氛下加热至500～600℃，保温3～5min；再加热至基板奥氏体化温度，保温至完全奥氏体化；（3）所述半成品移出加热炉后，以30～50℃/s的冷却速度冷却至600～700℃；（4）所述半成品转移至冲压定型模具中进行保压淬火处理，淬火温度为450～650℃，淬火冷速为30～50℃/s；即可得到所述的锌基镀层高强钢的热成形成品。本工艺合理调控加热与冷却过程中镀锌层的合金化过程，能有效减轻或抑制高强钢部件裂纹萌生扩展，控制表面氧化与质量，较好的控制液态金属的LMIE脆性；所得产品具有强度高、表面质量好等特点。

技术领域

本发明涉及一种热成形方法，尤其是一种锌基镀层高强钢的热成形工艺。

背景技术

随着节能减排、汽车轻量化与碰撞安全性要求的提高，超高强钢在汽车部件上的应用也愈加广泛。超高强钢板料由于强度高，在冷成形过程中易产生开裂、回弹等尺寸精度问题，同时还会造成模具磨损严重等。特别对于抗拉强度高于1000MPa的材质，传统冷成形手段难以实现复杂形状结构的部件的加工。热成形工艺即在高温条件下进行成形并实现材料强化的工艺过程，获得的产品具有高强度、高的尺寸精度、回弹小等特点。目前，热冲压产品已广泛应用在汽车的A柱加强板、B柱加强板、防撞梁等安全结构件中。

目前，热成形钢种类包括铝硅或者铝合金镀层热成形钢、锌基镀层热成形钢。锌基镀层热成形钢具有独特的阴极保护作用，且成本低，涂装性好，具有优异的涂装性与足够的防腐蚀性能。但锌基镀层熔点低，当加热温度高于镀层中Γ相熔点，会导致液态锌存在，使得高温成形时易出现液态金属导致的LMIE脆性裂纹。当加热保温时间过长，镀层中锌不断挥发，致使锌层中锌含量降低，钢板表面氧化严重，耐蚀性下降。如若加热温度过低或保温时间过短，不能保证基板的奥氏体化完全，造成冲压淬火后钢板内不能产生足量的马氏体组织，使得产品强度达不到要求。因此，镀锌高强钢的加热工艺与热成形工艺制度会对热成形零件的生产过程产生较大的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种产品强度高、表面质量好的锌基镀层高强钢的热成形工艺。

为解决上述技术问题，本发明所采取的工艺步骤为：（1）所述锌基镀层高强钢加工为半成品；

（2）所述半成品在惰性气氛下加热至500～600℃，保温3～5min；再加热至基板奥氏体化温度，保温至完全奥氏体化；

（3）所述半成品移出加热炉后，以30～50℃/s的冷却速度冷却至600～700℃；

（4）所述半成品转移至冲压定型模具中进行保压淬火处理，淬火温度为450～650℃，淬火冷速为30～50℃/s；即可得到所述的锌基镀层高强钢的热成形成品。

本发明所述步骤（4）中，保压淬火处理时，保压10～30s。

本发明所述锌基镀层高强钢中锌基镀层的化学成分及质量百分含量为：Al 0.2～1%，余量为Zn及不可避免的杂质。

本发明所述锌基镀层高强钢中基体钢板的化学成分及质量百分含量为：C 0.2%～0.4%、Si 0.1%～0.5%、Mn 0.5%～2.0%、Al 0.01%～0.05%、P≤0.03%、S≤0.03%、Cr 0.1%～1.5%，Ni 0.05%～1.0%，Mo 0.1%～0.3%，B 0.001%～0.005%，Ti 0.03%～0.05%，余量为Fe和不可避免的杂质。