[发明专利]一种热成形钢板镀层、镀液及热浸镀方法

说明书

本发明一种热成形钢板镀层、镀液及热浸镀方法，属于钢板镀层技术领域，基于镀层总重量，所述镀层包括：Mg 0.2～5.0wt%，Cr 0.001～0.5wt%，Cu 0.2～0.5wt%，Fe 20.0～60.0wt%，其余为Al及不可避免的杂质元素。镀液成分及其重量百分含量为：Mg 0.2‑5.0%，Cr 0.001‑0.5%，Cu 0.2‑0.5%，Fe≤0.04%，其余为Al及其不可避免的杂质元素。本发明一种热成形钢板镀层，具有良好的焊接性能、抗高温氧化性以及热冲压性能。

技术领域

本发明属于钢板镀层技术领域，尤其涉及一种热成形钢板镀层、镀液及热浸镀方法。

背景技术

汽车轻量化需要提高钢材强度、韧性达到减薄减重的目的，但同时也需要钢材满足成形工艺、成形质量和成形后安全性能的要求。对于超高强汽车板，强度的提升会带来成形性能降低，而采用热成形能够完美解决这一问题，是汽车轻量化一个重要的解决方案。目前，国内外热成形钢的开发取得了较大进展，热成形后抗拉强度达到1500-2000MPa以上，2000MPa热成形钢淬火后伸长率也可以达到5%以上，制造成零件后轻量化、抗碰撞性能非常好。沃尔沃、大众等汽车品牌大量使用热成形钢制造防撞梁、A柱、B柱、中通道等超高强钢汽车零部件，实现了零件减薄和成形零件个数减少，轻量化效果明显。

同时，热成形钢在热成形过程中暴露出表面易产生氧化铁皮，损伤模具，回弹难以控制等问题，解决方案通常是在热成形钢表面涂覆耐高温氧化、耐腐蚀的涂层，减少加热和热冲压过程中的钢板表面的氧化。常用的热成形钢镀层包括Al-Si镀层、Al-Si-Cu、Al-Si-Ni、GI镀层、GA镀层、Zn-Al-Mg、X-TEC镀层和Zn-Ni镀层等。

热成形钢的镀层按照镀层种类可以分为铝基镀层和锌基镀层，铝基镀层熔点高，热成形性能好，表面致密抗高温氧化性能好，适合直接热冲压成形，特殊的铝基镀层满足间接热成形工艺要求，加热窗口较宽，焊接时存在液态金属脆性；锌基镀层主要通过锌铁合金提高抗高温氧化性，具备切口保护性能，热成形工艺窗口窄，成形过程镀层易于开裂，焊接存在液态金属脆性问题。热成形钢的镀层按照镀层生产方式可分为热浸镀型、热喷涂型和电镀。热浸镀采用钢板或钢带侵入镀液中形成镀层；热喷涂将矿物原料、金属氧化物、金属纳米颗粒、硼化物和石墨等原料磨成粉，然后和水混合成浆料，涂覆在经预处理后的钢板表面；电镀将钢板浸泡在金属镀液中，钢板出镀液后表面会形成一层薄镀层，镀层凝固后经过热处理后具有较强抗高温氧化能力。用于热冲压成形钢镀层要求抗高温氧化、耐腐蚀性能，对表面质量、焊接性能、生产成本等有一定要求，因此普遍采用热浸镀的方式。

公告号EP2045360A1的专利提供了一种Al-Si镀层技术方案，由于技术垄断市场化推广后价格较高，此外镀层产品仍存在加热粘辊，抗高温氧化偏低的缺点；申请专利号CN201410428572.X和CN201410156753.1的中国发明专利，提供了Al-Si-Ni-稀土和Al-Si-Cu镀层材料提高镀层的抗高温氧化性，由于添加Cu、Ni等元素增加了生产成本。公告号CN110777319 A 的中国发明专利提供了Al-Si-Mg-Cu-REM镀层解决方案，该镀层属于Al-Si镀层改进型，添加Mg、Cu、稀土等元素增加了生产成本，主要目标是解决表面漏镀，同时减少合金层提高热成形性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种热成形钢板镀层、镀液及热浸镀方法，解决目前常规钢板镀层抗高温氧化性不足、成本较高的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种热成形钢板镀层，其特征在于，基于镀层总重量，所述镀层包括：Mg 0.2～5.0wt%，Cr 0.001～0.5wt%，Cu 0.2～0.5wt%，Fe 20.0～60.0wt%，其余为Al及不可避免的杂质元素；