熱機械形成具有很高強度的最終產品的方法及由此製備的產品的製作方法

2023-07-05 01:36:46

專利名稱：熱機械形成具有很高強度的最終產品的方法及由此製備的產品的製作方法
技術領域：
本發明涉及熱機械形成具有很高強度的最終產品的方法及由此制 備的產品。
背景技術：
在很多已知的高強度鋼解決方案中，強度的升高伴隨著可成型性
的降低。對鋼例如TRIP鋼、雙相鋼及甚至TWIP鋼試圖通過仔細調節 化學組成和工藝的組合來提高鋼的強度。很多這些鋼具有可焊性問題。 這些鋼的化學組成可以使可焊性受損，或者焊接可因焊接期間的熱輸 入而破壞仔細產生的顯微組織。這意味著，製備的部件(其焊接到另 一部件上)總體上可為強的，但在焊縫位置弱。此外，上述鋼在成形 後均遭受彈性回復(springback)，並隨著屈服強度的升高而愈加如 此。
通過使成型性能和用途所需的性能分離，可克服至少一部分這些 問題。通過對鋼部件的熱機械成形處理獲得了用途所需的特性。所謂 熱機械成形處理，意指如下的處理其中要麼通過成形操作隨後進行 熱處理，要麼通過在熱處理期間進行成形操作來使成形和熱處理相結 合。通常在成品部件上對部件進行塗覆以用於腐蝕防護，這需要仔細 地清洗表面和任何中空部位。此外，必須在受控的氣氛下進行熱機械 處理，以便抑制任何脫碳和/或片材中的金屬氧化。不具有任何預塗層 的鋼片材需要表面的後處理例如清除氧化皮和/或塗覆。如果將塗層施 加於成品部件上，則必須對部件的表面和中空區域進行很仔細地清洗。 所述清洗可能需要使用酸或鹼，所述酸或鹼的再循環和儲存帶來顯著 的經濟成本以及對操作者和環境的風險。對具有很高力學性能的鋼進 行的後塗覆還可引起電鍍鋅中的氫致開裂，或使在預先成型部件的浴液鍍鋅中的鋼的力學性能發生改變。
基於此原因，已提出了適合於熱機械成形處理的預塗覆的鋼。這 些塗覆鋼的問題在於，塗層與鋼基材的附著性不夠，且在熱機械成形 處理之前、期間或之後剝離。迄今認為沉積於金屬表面的鋅合金塗層 的另 一 問題為，可能在高於鋅熔點的溫度下的熱處理期間使熱成型工 具熔化、流動或結垢。這將意味著，成形產品的品質(在成型品質和 表面品質兩方面)在製備過程中可能劣化，或者必須經常清洗成型工 具以抑制這種劣化。此外，在熱成型過程中，碳積聚可因其磨蝕性而 破壞成型工具，這降低了製備的部件的尺度品質和美學品質，或需要 頻繁且昂貴的工具修復。

發明內容
本發明的目的是提供製備具有優異可成型性的期望厚度的預塗覆 的熱軋或冷軋鋼帶材或片材的方法，該方法在對成品帶材或片材進行
熱機械成形處理後使其能夠獲得超過1000MPa的屈服強度，顯著的抗 衝擊性、抗疲勞性、抗磨蝕性和抗磨損性，同時保持良好的抗腐蝕性， 以及用於塗覆、粘合和磷化的良好能力，其中塗層在熱機械成形處理 之前、期間和之後顯示出對鋼基材的優異附著性以及覆蓋基材的性能， 由此始終提供對腐蝕的優異防護。
本發明的目的還是提供上述的塗覆的鋼，該塗覆的鋼允許在提高 的溫度下進行熱機械處理中的機械部分，隨後在成型工具中硬化，其 中塗層在熱機械處理之前、期間和之後顯示出優異的附著性和覆蓋性 能。
通過提供熱機械成形具有很高強度的最終產品的方法實現了這些 目的中的一個或多個，該方法包括步驟
-提供塗覆的熱軋和/或冷軋鋼帶材或片材，該鋼帶材或片材包含 (全部百分比以wt。/。計)
o 0. 04%<碳<0. 50/。
o 0. 5°/。<錳<3. 5%o珪<1. 0%
o 0. 01%<鉻<1%
o鈥<0. 2%
o鋁<2. 0%
o磷<0. 1%
〇氮<0. 015%N
o硫<0. 05%
o硼<0. 015%
o不可避免雜質，
o餘量鐵，
o所述鋼塗覆有鋅合金塗層，其中鋅合金由以下組分構成 0. 3-4. 0。/。Mg和0. 05-6. 0。M1;任選的至多0. 2%的一種或多種附加元素; 不可避免的雜質；餘量的鋅；
-切割鋼片材以獲得鋼片材坯料；
-將鋼片材坯料熱機械成形為具有其最終性能的最終產品。 優選地，鈦含量大於按化學計量比結合氮所需的量，所以 Ti>3. 4N。如果所有的氮均束縳於鈦，則氮不再能與硼反應。可以使用 0. 05。/n的最小水平鋁，因為它對於抑制Fe和Zn之間的所有反應不重要。 沒有任何鋁時，厚的固態(Solid)Fe-Zn合金生長於鋼表面上，且不能 通過用氣體擦拭來平穩地調節塗層厚度。0. 05%的鋁含量足以抑制產生 問題的Fe-Zn合金的形成。優選地，鋅合金塗層中的最小鋁含量為至 少0. 3%。主要需要硼抑制鐵素體形成以便在較低的臨界冷卻速率下允 許馬氏體形成，由此在冷卻期間限制成型產品變形的風險。如果硼與 氮反應，則所獲得的BN不再有效。優選地，相對於氮含量調節鈦量， 以便不加入太多鈦，因為鈦是昂貴的合金化元素。此外，過多的鈦可 與碳反應形成碳化鈦顆粒，且這些硬顆粒可損壞成型工具或使其過度 磨損。因此，優選將最大鈦含量限制為Ti-3. 4N<0. 05%，但更優選 Ti-3. 4N<0. 02%。優選地，鋅合金中的附加元素的總量為至多0.2%。 在本發明鋼的組成中加入了鉻、錳和碳，出於它們對淬硬性的影響。
8此外，碳使得能夠獲得高的力學性能，這是因為其對馬氏體的硬度的 影響。將鋁引入組成中以便捕獲氧並保護硼的有效性。還認為鋁能抑 制奧氏體晶粒生長。片材形式的鋼可經歷處理以實現對4丐進行的硫化
物球化，這具有改善片材的抗疲勞性的作用。優選磷<0. 05%。
可於熱浸鍍鋅生產線上施加鋅合金塗層，且可與連續再結晶或回 復退火步驟結合。在本發明的實施方案中，熱機械成形操作是壓機成 型操作。
根據本發明的塗覆的鋼帶材提供了優異的腐蝕性能。此外，含錳 的鋅合金塗層在熱機械成形步驟期間提供了潤滑作用，且在熱機械成 型處理之前、期間和之後，塗層的附著性良好。另外，當在熱成形之 前將塗覆的鋼材料加熱時，在延長的熱暴露期間，鋅合金塗層的元素 擴散進入鋼基材，由此產生擴散塗層，同時鎂和鋁受到氧化。該擴散 塗層已提供具有腐蝕防護的鋼基材，然而仍認為其促進了鋅合金塗層 對鋼基材的附著性。應當選擇Zn擴散層的厚度，使得在成型和冷卻步 驟後獲得有效的腐蝕防護。
通常認為含Mg的鋅層比不含鎂的鋅層更硬。儘管這通常意味著所 述層更脆，然而發明人發現，鋅合金塗層的附著性即使在成形期間的 高接觸壓力期間也顯著更好，鋅合金塗層不屈服於壓力且保持在適當 位置以在成形期間和之後防護產品免於腐蝕。這可能是因為認為添加 鎂對於促進塗覆的鋼和(熱)成形工具之間的潤滑是有益的。發明人 認為，Mg氧化物形成於鋅層上保護鋅免於蒸發。在熱浸鍍鋅期間，減 少的鋅蒸發在進口區域也是有益的。該進口是其中帶材進入鋅浴液的 位置。通常，鋅蒸發並在較冷區域形成粉塵(鋅和鋅氧化物)，所述 粉塵可落在進口中的帶材和鋅浴液表面上。這可在鋅塗層中引起缺陷。 浴液表面上的Mg氧化物在該區域限制了鋅的蒸發，並因此降低了鋅塗 層中的缺陷發生機會。最後，因Mg的添加改善了鋼的可磷化性。
因為Fe2Als的形成，塗層總是包含一些鐵，儘管從其沉積塗層的 浴液不含上文定義的作為附加元素的鐵。因為使用鋼基材，所以鐵構 成了不可避免的雜質。鐵不是附加元素，且應優選不超過1.5%，且更優選1. 0%。在本發明的實施方案中，塗層中的鐵含量限制在低於0.6%, 優選低於O. 4%。甚至更優選地，將該量限制在低於0. 2%。
發明人發現，根據本發明的鋼提供了對根據本發明的鋅合金塗層 的優異的基材潤溼性，在熱機械成形處理期間的優異附著性，當承受 高溫時鐵-鋅金屬間化合物層的快速形成性，在成型期間在塗層中形成 的任何裂紋的優異裂紋閉合性，在成型期間的良好抗磨蝕性，並在熱 機械操作之前、期間和之後提供了良好的抗腐蝕性，包括因鋅與鋼的 電行為而對部件邊緣的防護。因此，獲得了具有期望的力學性能與優 異的腐蝕防護的鋼基材的組合。將鋁含量限制在6%,因為高於6%時可 焊性受到損害。
可以按4氐於0. 2重量％的少量添加的附加元素可以是Pb或Sb、 Ti、 Ca、 Mn、 Sn、 La、 Ce、 Cr、 Ni、 Zr或Bi。通常添力口 Pb、 Sn、 Bi 和Sb以形成鋅花。這些少量的附加元素不以影響通常應用的任何顯著 程度改變塗層和浴液的性質。優選地，當一種或多種附加元素存在於 鋅合金塗層中時，每種以<0. 02重量％存在，優選每種以<0. 01重量％ 存在。這是因為，相對於鎂和鋁的添加，所述附加元素不以顯著程度 改變抗腐蝕性，且附加元素使塗覆的鋼帶材更昂貴。通常僅添加附加 元素以在具有用於熱浸鍍鋅的熔融鋅合金的浴液中抑制浮渣的形成， 或在塗層中形成鋅花。因此將附加元素保持儘可能低。鋼帶材一側的 鋅合金的量應當為25-600 g/m2。這對應於約4-95iam的厚度。優選地， 厚度為4-20)Lim ( 50-140 g/m2),因為較厚塗層對於大多數應用是不 必要的。根據本發明的鋅合金塗層在至多12jLim的厚度下改善了對腐 蝕的防護。較薄塗層對於將具有根據本發明塗層的兩片鋼片材焊接(例 如通過雷射焊)在一起是有益的。在優選實施方案中，鋅合金塗層具 有3-10jum的厚度，這是對於汽車應用的優選厚度範圍。根據另一優 選實施方案，鋅合金塗層具有3-8jum或甚至7jam的厚度。當在不使 用隔片的情況下產生改善的雷射焊縫是重要時，該厚度是優選的。
具體實施方式
在本發明的實施方案中，被塗覆的鋼包含以下組成(全部百分比 以Wt. %計)
一 0. 15%<碳<0. 5%
—0. 5%<錳<3%
—0. 1%<矽<0. 5%
-0. 01%<鉻<1%
-鈥<0. 2%
-鋁<0. 1%
-磷<0. 1%
-氮<0. 01%N
-硫<0. 05%
- 0. 0005%<硼<0. 015%
-不可避免雜質，
-餘量鐵。
在本發明的實施方案中，鋼基材僅由明確要求的合金化元素構成。 其它元素例如氧或稀土元素僅僅可以按不可避免的雜質存在，且餘量 為鐵。
為了進一步改善鋅合金塗層的品質，在鋅合金塗覆步驟之後且冷 卻到環境溫度的步驟之前，可以使用鍍鋅層退火處理步驟。鍍鋅層退 火處理步驟可以包含在熱浸之後立即在470-550。C下加熱帶材例如 20-40秒，以便在鋅合金塗層中獲得至多15%的鐵含量，優選7-13%， 例如約10%。
在本發明的實施方案中，熱機械成形包含在環境溫度下將鋼片材 坯料成形為產品，通過將產品加熱到高於Acl使所述產品進行熱處理， 以便至少部分地使產品奧氏體化，然後快速冷卻產品以便獲得具有其 最終性能的最終產品。優選進行快速冷卻，同時將產品限制在例如成 型工具中或加熱工具中以在冷卻期間避免形狀缺陷或發生扭曲。在成 型產品之後且在熱處理之前，任選對任何過多材料進行切邊(trim)。 作為替代或補充，可以進4於最終產品的切邊，即在熱處理之後，例如通過雷射切割進行。當對產品熱處理或冷卻時，還可以進行切邊。
該實施方案提供了這樣的情形，其中機械處理從熱處理中分離出 來，即在環境溫度下進行成形步驟，且在成形步驟後進行熱處理以賦 予產品其最終性能。切割鋼片材以獲得鋼片材坯料，且將鋼片材坯料
成形以獲得產品，然後將由此獲得的部件加熱到高於Acl的溫度以便 至少部分地使坯料奧氏體化，並快速冷卻，優選以高於臨界冷卻速率 的冷卻速率進行，且優選在壓機中進行，以賦予產品高力學性能。
該實施方案還涉及從塗覆的片材開始製備產品的方法，其中在成 形後，使產品的塗層以超過5°C/s的速率經受升溫，該速率可超過600 。C/s。在本發明的另一實施方案中，熱機械成形包含將鋼片材坯料加 熱到高於Acl的溫度，使得溫度超過750°C，以便至少部分地使坯料 奧氏體化，在提高的溫度下將坯料成形為產品，並快速冷卻產品以便 獲得具有其最終性能的最終產品。
在該實施方案中，切割鋼片材以獲得鋼片材坯料，將鋼片材加熱 到高於Acl的溫度以便至少部分地使坯料奧氏體化，然後將鋼片材坯 料成形以獲得產品，然後將由此獲得部件快速冷卻，優選以高於臨界 冷卻速率的速率冷卻，以對其賦予高力學性能。將過量的材料切邊且 如上所述使產品冷卻。在優選實施方案中，切邊操作與成型操作結合 在一起，其中將切邊裝置提供於成型工具中，以便在壓機中在使產品 成型後立即將產品切邊。
在本發明的另一個實施方案中，熱機械成形包含在環境溫度下將 鋼片材坯料成形為前體產物，通過將所述前體產物加熱到高於Acl使 其經受熱處理，以便至少部分地使前體產物奧氏體化，在提高的溫度 下將前體產物成形為產品，並快速冷卻產品以便獲得具有其最終性能
的最終產品。這樣，可以實現顯著較高程度的變形，因為在提高的溫 度下，前體變形的應力在第二變形之前將得到顯著或甚至完全地釋放。 在優選實施方案中，切邊操作與成型操作結合在一起，其中將切邊裝 置提供於成型工具中，以便在壓機中在使產品成型後立即將產品切邊。 因此，以如下三種熱機械成形操作之一從由帶材或片材製備的坯料開始來使用本發明的鋼
A) 將坯料成形為產品，通過將所述產品加熱到高於Ac 1使其經受 熱處理，以便至少部分地使其奧氏體化，隨後對其快速冷卻以便獲得 具有其最終性能的最終產品這有時被稱為冷成型；
B) 將坯料加熱到高於Acl的溫度以便至少部分地使坯料奧氏體
化，在提高的溫度下將坯料成形為產品，隨後對其快速冷卻以便獲得 具有其最終性能的最終產品這有時被稱為熱成型；
C) 將坯料成形為前體產物，通過將所述前體產物加熱到高於Acl 使其經受熱處理，以便至少部分地使其奧氏體化，在提高的溫度下將 前體產物成形為產品，隨後對其快速冷卻以便獲得具有其最終性能的 最終產品這可被稱為冷成型之後進行熱成型；
在所有的情形中，優選以高於臨界冷卻速率的冷卻速率進行快速 冷卻，以賦予其高力學性能。獲得的最終產品顯示出無彈性回復，因 為由成型步驟引起的應力已通過熱處理得到消除。優選當產品仍在成 型壓4幾中時進^亍冷卻。
在所有的情形中，鋼的處理包含加熱步驟，至少加熱到鋼開始轉 變為奧氏體的溫度(Acl )。再加熱溫度取決於所需的奧氏體化的程度， 在高於Ac3下實現了完全奧氏體化。上限溫度受限於在高溫下的晶粒 生長和塗層的蒸發。因此，合適的最大再加熱溫度為Ac3 + 50。C或甚 至Ac3+20'C。再加熱時間取決於要達到的溫度和材料的厚度，較厚的 材料需要更多時間以達到完全均勻的溫度。對鋼的組成進行優化，以 便在熱處理時限制晶粒的增大。如果冷卻後所需顯微組織完全為馬氏 體，則再加熱溫度應為超過Ac3。可以容易地在膨脹計中確定這些溫 度Acl和Ac3。對於完全馬氏體組織和對於具有實施例組成的鋼，冷 卻速率應高於臨界硬化速率(該速率為約30°C/s)以便在950X:下使 奧氏體化持續5分鐘，該片材具有約1.5mm的厚度。還可以使用膨脹 計例如B5hr 805A/D確定臨界冷卻速率。
能夠通過加熱到Acl與Ac3之間的溫度隨後進4亍適當冷卻，在A、 B或C的任何過程中獲得鐵素體-貝氏體或鐵素體-馬氏體組織。根據要獲得的抗力水平和施用的熱處理， 一種或若干種這些相以合適比例 存在於最終顯微組織中。退火溫度的選擇決定著退火期間奧氏體的分 數。組成與冷卻速率相結合，在冷卻後可獲得所需的顯微組織。對於 最高的強度水平，最終顯微組織主要地甚至全部地由馬氏體組成。一 些殘餘奧氏體可在冷卻後存在於最終顯微組織中。在膨脹計中在熱處 理或熱機械處理之後，金相學研究使得能夠對於給定的鋼的化學組成 確定正確的工藝參數。
在本發明的實施方案中，鋅合金包含0.3-2.3重量％鎂和 0. 05-2. 3重量％鋁。通過將鎂水平限制在至多2. 3%，減少了在鋅浴液 上的氧化浮渣形成，同時以足夠高水平保持了腐蝕防護。通過限制鋁 含量，改善了可焊性。優選地，鋁為0. 6-2. 3重量％。在優選實施方 案中，鋅合金層中的矽含量低於0. 0010重量％。在本發明的實施方案 中，鋅合金包含0. 3-4. 0重量％鎂和0. 05-1. 6重量％鋁。優選地，鋁 為0. 3-2. 3重量％。
根據優選實施方案，向鋼帶材提供了鋅合金塗層，其中鋅合金含 有1. 6-2. 3重量％鎂和1. 6-2. 3重量％鋁。這是優選實施方案，因為 在這些值下，塗層的腐蝕防護處於最大，且腐蝕防護不受小的組分變 化影響。鎂和鋁高於2. 3重量％時，塗層變得相當昂貴，而且塗層可 變脆，且塗層表面品質可降低。
在本發明的實施方案中，向鋼帶材提供了鋅合金塗層，其中鋅合 金含有0. 05-1. 3重量％鋁和/或0. 3-1. 3重量％鎂。優選鋁為0. 6-2. 3 重量％。採用這些較小量的鋁和鎂時，無需常規熱浸鍍鋅浴液和裝置 的較大改變，然而在0. 3-1. 3重量％水平的鎂顯著改善了抗腐蝕性。 通常，對於這些量的鎂，必須添加高於0. 5重量％的鋁以防止在該浴 液上形成比常規浴液更多的氧化浮渣；浮渣可導致塗層中的缺陷。具 有這些鎂和鋁量的塗層對於對表面品質和改善的抗腐蝕性要求高的用 途是最佳的。
優選地，鋅合金含有0. 8-1. 2重量％鋁和/或0. 8-1. 2重量％鎂。 相比常規熱浸鍍鋅，鎂和鋁的這些量對於以有限的額外成本向塗層提供高抗腐蝕性、優異表面品質、優異可成型性和良好可焊性是最佳的。 根據優選實施方案，向鋼帶材提供了熱浸鍍鋅的鋅合金塗層，其
中以重量％計的鋁量與以重量％計的鎂量加上或減去最多0.3重量％ 是相等的。據發現，當鋁量等於或幾乎等於鎂量時，形成於浴液上的 浮渣被限制在可觀水平。
在本發明的實施方案中，被塗覆的鋼基材包含
—0. 15%<碳<0. 40%
-0. 8%<錳<1. 5%
- 0. 1%<珪<0. 35% -0. 01%<鉻<1%
-鈥<0. 1% —鋁<0. 1% —氮<0. 01%N _磷<0. 05% _硫<0. 03%
- 0. 0005%<硼<0. 01% -不可避免雜質，
-餘量鐵， 其中Ti>3. 4N。
在優選實施方案中，被塗覆的鋼基材包含 -0. 15-0. 25%C -1. 0-1. 5%Mn -0. l-O. 35%Si
-最多0. 8%Cr，優選0. 1-0. 4%Cr -最多0. 1°M1
—0-0. 05%Nb，優選最多0. 03%
-0-0. 01%N
一 0. 01-0. 070/ Ti-磷<0. 05%，優選<0. 03%
-硫<0. 03%
- 0. 0005%<硼<0. 008%
-不可避免雜質，
-餘量鐵，
其中Ti>3. 4N。
優選硼為至少0.0015%。發現當硼含量為至少15ppm時，硼的作 用變為特別明顯。
在優選實施方案中，被塗覆的鋼基材包含 -0. 15-0. 25%C -1. 0-1. 5衡 -0. 1-0. 35%Si
-最多0. 8%Cr,優選0. l-O. 4%Cr -最多0. 1°M1
-O-O. 05%Nb，優選最多0.03%
-0-0. 01%N
-0. 0015-0. 008%B
—0. 01—0. 07%Ti其中Ti>3. 4N
-不可避免雜質
-餘量鐵
本發明還涉及塗覆的熱軋和/或冷軋鋼的用途，用於製造陸用機動 車輛的結構部件和/或防侵入部件或子結構部件，例如汽車的保險槓 杆、車門加固件或中柱加固件。
優選地，通過連續熱軋厚或薄的扁鑄坯製備了根據本發明的帶材 或片材，所述扁鑄坯通常具有300mm和50mm之間的厚度。還可通過如 下方式製備通過帶坯連鑄到1-20mm的厚度，任選地隨後進行一個或 多個熱軋道次。可根據本發明塗覆或使用該熱軋前體材料，但還可以 根據最終所需厚度對其進行冷軋。在冷軋之後，然後使其塗覆有根據 本發明的塗層。可在塗覆步驟之前進行退火步驟以便通過回復或再結晶改變冷軋帶材的變形的顯微組織，以使其更易成型。隨後可在熱機 械成形步驟中使用該帶材或片材。
塗層特別具有保護基礎片材免於熱和冷腐蝕的作用。根據本發明 的片材在交貨狀態的機械特性允許很多種成形，特別是深衝壓。在熱 成形時或成形後施用的熱處理使其能夠獲得高強度值，該高強度值可
超過1500MPa的拉伸強度和1200MPa的屈服強度。最終力學性能是可 調的，且取決於鋼的化學組成(特別是碳含量)及鋼的熱處理。
作為例子，將本發明的鈣處理的鋼片材塗覆有本發明的鋅合金塗 層，所述鋼片材含有0. 21%碳、1, 27%錳、0. 012%磷、0. 001%硫、0. 18% 矽、0. 031%鋁、0. 014%銅、0. 020%鎳、0. 18%鉻、0. 0050%氮、0.018% 鈦、0. 002%硼。
根據本發明，可具有0. 25-15mm且優選0. 3-5mm的厚度的片材(其 可以按巻材或作為片材形式提供)具有良好的成形性和良好的抗腐蝕 性以及用於塗覆、粘合或磷化的良好能力。
在熱機械成形處理以及在最終成型產品的使用期間，片材即塗覆 的鋼產品在供應狀態下提供了良好的抗腐蝕性。在熱處理後，獲得了 大的拉伸強度，該拉伸強度可超過1200MPa或更高。
權利要求
1.熱機械形成具有很高強度的最終產品的方法，包括步驟-提供塗覆的熱軋和/或冷軋鋼帶材或片材，該鋼帶材或片材包含(全部百分數以wt.％計)○0.04％＜碳＜0.5％○0.5％＜錳＜3.5％○矽＜1.0％○0.01％＜鉻＜1％○鈦＜0.2％○鋁＜2.0％○磷＜0.1％○氮＜0.015％N○硫＜0.05％○硼＜0.015％○不可避免雜質，○餘量鐵，○用鋅合金塗層塗覆鋼，其中鋅合金由以下組分構成0.3-4.0％Mg和0.05-6.0％Al；任選的至多0.2％的一種或多種附加元素；不可避免的雜質；餘量的鋅；-切割鋼片材以獲得鋼片材坯料；-將鋼片材坯料熱機械成形為具有其最終性能的最終產品。
2. 熱機械成形為具有很高強度的產品的方法，包括步驟 -提供塗覆的熱軋和/或冷軋鋼帶材或片材，該鋼帶材或片材包含(全部百分數以wt. %計) o 0. 15%<碳<0. 5% o 0. 5%<錳<3% 〇0. 1%<矽<0. 5%o 0, 01%<鉻<1%o鈦<0. 2%o鋁<0. 1%o磷<0. 1°/。o 0-0. 01%No硫<0. 05%。0. 0005%<硼<0. 015%o不可避免雜質，o餘量鐵，o用鋅合金塗層塗覆鋼，其中鋅合金由以下組分構成 0. 3-4. 0。/。Mg和0. 05-6. 0。M1;任選的至多0. 2%的一種或多種附加元素； 不可避免的雜質；餘量的鋅；-切割鋼片材以獲得鋼片材坯料；-將鋼片材坯料熱機械成形為具有其最終性能的最終產品。
3. 根據權利要求1或2的方法，其中熱機械成形包含在環境溫 度下將坯料成形為產品，通過將產品加熱到高於Acl使所述產品經受 熱處理以便至少部分地使產品奧氏體化，並將產品快速冷卻以便獲得 具有其最終性能的最終產品。
4. 根據權利要求1或2的方法，其中熱機械成形包含將坯料加 熱到高於Acl的溫度以便至少部分地使坯料奧氏體化，在提高的溫度 下將坯料成形為產品並將該產品快速冷卻以便獲得具有其最終性能的 最終產品。
5. 根據權利要求1或2的方法，其中熱機械成形包含在環境溫 度下將坯料成形為前體產物，通過將所述前體產物加熱到高於Acl使 前體產物經受熱處理，以便至少部分地使前體產物奧氏體化，在提高 的溫度下將前體產物成形為產品並將該產品快速冷卻以便獲得具有其最終性能的最終產 品。
6. 根據任一前述權利要求的方法，其中-鋅合金塗層包含0. 3-2. 3重量％鎂和0. 6-2. 3重量％鋁，或其中 -鋅合金塗層含有1. 6-2. 3重量％鎂和1. 6-2. 3重量％鋁。
7. 根據任一前述權利要求的方法，其中鋼包含 -0. 15%<碳<0. 40%- 0. 8%<錳<1. 5%-0. 1%<珪<0. 35%一 0. 01%<鉻<1%-氮0-0. 01%-鈥<0. 1%-鋁<0. 1%—磷<0. 05%-硫<0. 03%-0. 0005%<硼<0. 01%-不可避免雜質，-餘量鐵，其中Ti〉3. 4N。
8. 根據任一前述權利要求的方法，其中鋼包含 一 0. 15-0. 25%C-1.0-1. 5飾 -0. 1-0. 35%Si -最多0. 8%Cr， -最多0. 1%A1 -O-O. 05%Nb -O-O. 01%N- o. oi-o. 07%n-磷<0. 05%-硫<0. 03%-0. 0005%<硼<0. 008%-不可避免雜質，-餘量鐵。
9. 根據任一前述權利要求的方法，其中鋼包含至少0. 0015%B。
10. 根據任一前述權利要求的方法，其中鋼包含 -0. 15-0. 25%C- 1. 0-1. 5%Mn -0. 1-0. 35%Si -最多0. 8%Cr -最多0. 1°M1- O-O. 05%Nb- 0-0. 01%N—0. 0015-0. 008%B—0. 01-0. 07°/。Ti其中Ti>3. 4N-不可避免雜質-餘量鐵。
11. 根據任一前述權利要求的方法，其中鋼包含Ti-3. 4N<0. 05%, 優選Ti-3. 4N<0. 02%。
12. 根據任一前述權利要求的方法，其中最終產品是汽車部件。
13. 根據任一前述權利要求製備的用於陸用機動車輛的結構部件 和/或防侵入部件或子結構部件，例如汽車的保險槓桿、車門加固件或 中柱加固件。
全文摘要
本發明涉及熱機械形成具有很高強度的最終產品的方法，包括步驟提供塗覆的熱軋和/或冷軋鋼帶材或片材，該鋼帶材或片材包含(全部百分數以wt.％計)0.04％＜碳＜0.5％、0.5％＜錳＜3.5％、矽＜1.0％、0.01％＜鉻＜1％、鈦＜0.2％、鋁＜2.0％、磷＜0.1％、氮＜0.015％N、硫＜0.05％、硼＜0.015％、不可避免雜質、餘量鐵，用鋅合金塗層塗覆鋼，其中鋅合金由以下組分構成0.3-4.0％Mg和0.05-6.0％Al；任選至多0.2％的一種或多種附加元素；不可避免的雜質；餘量的鋅；切割鋼片材以獲得鋼片材坯料；將鋼片材坯料熱機械成形為具有其最終性能的最終產品。
文檔編號C21D1/18GK101617059SQ200880005781
公開日2009年12月30日 申請日期2008年2月22日 優先權日2007年2月23日
發明者M·J·弗洛特, R·T·范託爾 申請人:克裡斯塔爾公司