[发明专利]热压成型钢制品的方法及钢制品

说明书

由锌或锌合金涂覆钢带材热压成型制品的方法，其中钢是通过包括以下步骤的制钢方法获得的产品：‑将熔融钢浇铸成板坯；‑再加热该板坯，优选在1150℃或更高的温度下，优选进行60分钟或更久的时间；‑将钢热轧成带材，优选具有高于Ar3温度的出口热精轧温度FRT，其中Ar3表示在冷却过程中在钢中铁素体转变开始时的温度；‑卷取该热轧钢带材；‑酸洗该热轧钢带材；‑连续退火该带材；‑用锌或锌合金热浸涂覆该钢带材，同时：‑使用3秒或更久的浸渍时间；‑在热浸浴中保持420℃至500℃的浴温度；‑其中该锌浴基本上含有锌、至少0.1重量％的Al和任选的至多5重量％的Al和任选的至多4重量％的Mg，该浴的余量包含均单独低于0.3重量％的其它元素，以及不可避免的杂质；‑热压成型该制品。

本发明涉及在连续退火后并随后由锌或锌合金涂覆钢热压成型钢制品的由锌或锌合金涂覆钢热压成型钢制品的方法，并涉及通过热压成型锌或锌合金涂覆钢制造的热浸锌或锌合金涂覆的钢制品。

热压成型(也称为热冲压、热成型、冲压和模压淬火)是一种将钢坯料成型和硬化为成形的最终制品或部件的技术。

通常，将钢坯料再加热至奥氏体化温度(通常为870-940℃)并在该温度下均热，随后在压模中成型和模压淬火。需要高温将钢完全奥氏体化并溶解所有碳化物。模压淬火导致钢基材中的强马氏体组织。即使在临界范围内进行热成型以形成双相结构时，再加热温度也为760℃或更高。

已知的是，未涂覆钢坯料的热成型会导致氧化。已经应用Zn和Al基涂层以减少这种影响。考虑到耐腐蚀性，Zn基涂层可能是优选的，因为其还提供电化防护。但是，由于Zn和Zn-Fe化合物的低熔点和高再加热温度，在热成型过程中可能发生表面开裂，其中开裂与锌的晶界渗透有关。已经探索的解决该问题的一种途径是Zn涂层的改性。

当前的(超)高强度热成型产品因其通过模压淬火获得的马氏体或马氏体-贝氏体显微组织而具有非常低的使用延展性(8％)。热成型产品中的马氏体显微组织主要意在提供所需强度水平(1000MPa)。但是，热成型产品的此类显微组织仅能提供约6％的最大总伸长率。尽管单相马氏体显微组织可以提供良好的可弯曲性(例如对1000MPa水平100°，对1500MPa水平约50°)，因总伸长率低，这些产品中的碰撞能量吸收能力低。从US2016/0312323A1中已知一种制造超高强度未涂覆钢的方法。该已知方法包含提供包含碳和超过2.5重量％的锰的铁基合金的步骤，在第一温度下退火该铁基合金以形成退火合金、在第二温度下热成型该退火合金以形成临界或奥氏体组织并冷却由此退火的奥氏体合金以形成该超高强度钢的步骤。在一个实施方案中，在临界退火温度范围中对该退火合金施以热成型。在另一实施方案中，该热成型温度在奥氏体化退火范围内。该均热时间为约1分钟至约10分钟。在该实例中，在冷轧板的连续退火步骤后，在不引起实际变形的情况下模拟热成型的热循环。它未描述连续退火的方法和在钢带材上施加任何涂层的方法。EP18155866公开了采用至多仅3分钟的均热时间来热成型含有超过3.1重量％Mn的Zn或Zn合金涂覆的钢坯料的方法。它既没有公开用Zn或Zn合金涂覆钢带材的方法，也没有考虑在再加热过程中超出3分钟的均热时间。更长的均热时间对含有相对大量Mn的钢而言是优选的，用于进行有效的扩散。

本发明的一个目的是提供与热压成型的钢带材制品相关的电化防护，同时降低产生(微)开裂的风险，所述电化防护由用于(超)高强度钢的锌基涂层提供。

本发明的另一目的是提供一种热浸镀锌工艺，该工艺使得能够用Zn或Zn合金涂覆含有大量Mn的钢带材，同时提供一种连续退火工艺，其提供了用于在最终产品中实现高延展性所需的显微组织。

本发明的另一目的是提供在室温下具有高强度和高可变形性的热压成型的热浸锌或锌合金涂覆钢制品。

因此，根据本发明的方法是由锌或锌合金涂覆钢带材热压成型钢制品的方法，其中该钢带材具有以重量％计的以下组成：

C：0.05-0.3；

Mn：3.0-12.0；

Al：0.04-3.0；