[发明专利]制造具有良好成形性能的扁钢制品的方法、扁钢制品以及制造由该扁钢制品构成的构件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造具有良好成形性能的扁钢制品的方法，该扁钢制品的碳含量为0.1-0.4重量%，其中，使扁钢制品在贯通炉中进行退火处理。

本发明还涉及一种相应制成的扁钢制品，以及一种用于制造由这种扁钢制品构成的构件的方法。

背景技术

这里提到的扁钢制品主要特别用于制造汽车的车身和底盘构件。因此，对于扁钢制品的成形性能具有较高的要求。成形性能指的是冷成形和热成形能力。

特别的难点在于，镀锌的扁钢制品热成形成为高强度或最高强度钢构件。对于这样的钢构件，一般情况下基于锌或锌合金的保护层能够确保实现充分的阴极防腐保护。

然而，如果，为了进行热成形、以及还可能紧接着热成形之后或与热成形相结合地进行淬火处理，对具有金属防腐保护层的钢板加热到这样的温度，使该温度在保护层的金属的熔点温度之上；那么，将会出现所谓的“液体金属脆化”的危险。导致钢的脆化的原因是，熔融的镀层金属侵入到在成形过程中形成在各个扁钢制品的表面上的开槽中。到达钢基质中的液体金属在此沉淀在晶界上，并由此降低可吸收的最大拉应力和压应力。

经证实，液体金属脆化的危险特别不利于高强度或最高强度钢，这样的钢仅具有有限的延展性，并且因此在成形过程中容易形成接近表面的裂缝。

由文献JP 60-159120 A大体上了解到，钢板的弯曲性能通过脱碳处理得到改善，通过脱碳处理生成一层接近表面的、20-100μm厚的边缘层，该边缘层相对于钢板的核心区域具有减少的碳含量。然而，在现有技术中，如果该方法与镀有金属保护层的钢板相结合，那么这样的钢板指的是碳含量至少为0.1重量%的高强度或最高强度钢。

含碳的合金钢的脱碳程度取决于溶解的碳的氧化性能。由于碳的较大的活跃性，使在晶格中溶解的碳在热处理过程中容易隙透。因此，根据气相（在该条件下开始热处理）的碳能力、同时生成或不生成氧化皮的脱碳处理在钢的制造和加工过程中是最大的问题。

原理上，根据Boudouard平衡反应的脱碳过程通过以下反应过程来实现：

[C]+1/2O₂<->CO

[C]+O₂<->CO₂

[C]+CO₂<->2CO

[C]+H₂<->CH₄

另：[C]=溶解的碳

在具有典型的保护气气氛（含有氢气、氮气和水蒸气）的大型退火设备中，产生以下平衡反应：

H₂+1/2O₂<->H₂O

在此，经证实，相对于碳，含水的气氛特别具有反应性能。因此，除了所希望的脱碳反应以外，还附加有另外的对于实际情况特别重要的多相平衡反应：

[C]+H₂O<->CO+H₂

根据使用目的，可以通过脱碳处理改善钢制品的特定的性能。

为了在实际应用中能够有效地利用该认识，文献GB 1189464公开了“松卷（Open-Coil）”法。在该方法中，使轧硬的冷轧带这样松弛地卷成卷，以在卷的各个卷层之间分别形成空隙。在接下来的退火处理中、于箱式炉内、流经空隙的退火气体由此均匀地掠过整个钢表面，从而在经处理的钢带的整个长度上实现了均匀的脱碳效果。然而这样实现的退火处理需要持续好几个小时。

在DE-OS 2105218中公开了一种在贯通炉内、于还原的退火气氛中对钢带进行脱碳退火的、可经济实现的方法。根据该公知的方法，使各自的钢带在退火温度低于780℃的条件下经历充分长久的退火时间，直至从贯通炉中输出的钢带的碳含量低于0.01%为止。然后可以使钢带进行热浸镀层，以改善钢带的防腐性能。以这种方式获得的钢板具有特别好的成形性能。然而在强度值方面不能满足目前通常对于扁钢制品的要求，这样的扁钢制品用于成形加工成汽车车身的构件。