[发明专利]一种热成形钢板用镀液、热成形钢板及热成形部件

说明书

本发明公开了一种热成形钢板用镀液、热成形钢板及热成形部件。所述镀液包括以下化学成分及重量百分比：Al：0.10‑0.25％；Mg：0.01‑0.20％；REM：0.01‑0.25％；余量为锌和不可避免的杂质。本发明提供的镀液所形成热成形钢板的Zn基镀层在热成形加热过程中，即使在大于900℃高温、长时间加热的情况下，镀层表面会形成一层由MgO、Al₂O₃及GeO₂或Y₂O₃组成致密连续的氧化层，可较好地阻止锌的挥发、氧化，并且镀层中添加的Mg与稀土元素显著提高了热成形部件的耐腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及一种热成形钢板用镀液、热成形钢板及热成形部件。

背景技术

随着汽车工业的快速发展，世界各国对汽车的安全、节能和排放的要求日益严格。采用热成形技术生产超高强度钢，既可减轻汽车重量、实现节能减排，又可提高汽车的安全性。该技术将成形与强化分为两个步骤生产超高强度汽车零部件的一种新工艺，具有超高强度、成型精度高、避免高强度钢冷成型回弹等优点。

但钢板在热成形加热过程中，钢板表面氧化和脱碳，影响了钢板的强度，热成形部件需要经过喷丸或酸洗处理，针对以上问题表面带镀层的热成形钢被相继开发出来，目前应用最为广泛的是Al-Si镀层。而Zn基镀层(GI、GA)相比Al-Si镀层具有牺牲阳极保护作用，目前成为国内外研究热点并取得一定进展。

但是，由于Zn较低的熔点与较低挥发温度，锌基镀层在热成形过程中存在熔化、挥发的现象，从而造成镀层粘附模具，对模具造成损伤。研究发现，当加热温度大于600℃时，镀层中的Al开始扩散至镀层表面形成Al₂O₃层，该层可抑制锌高温挥发。但当加热温度过高，如大于900℃或加热时间过长如大于5min，镀层表面Al₂O₃层消失，镀层存在挥发的风险。此时，镀层表面形成较厚ZnO层，造成镀层中Zn含量降低，降低了镀层的耐腐蚀性能，同时对后续的焊接性造成不良影响。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种热成形钢板用镀液、热成形钢板及热成形部件。所述热成型钢板在所述镀液中热浸镀形成的镀层，具有良好耐腐蚀性能，即使在900℃较高温度下该镀层表面可形成一层致密连续的氧化层，可较好地阻止锌的挥发、氧化，且在热成形过程中该氧化层附着性良好。

本发明采取的技术方案为：

一种热成形钢板用镀液，所述镀液包括以下化学成分及重量百分比：Al：0.10-0.25％；Mg：0.01-0.20％；REM：0.01-0.25％；余量为锌和不可避免的杂质。

其中，镀液中添加0.10-0.25％范围的Al后在钢基与镀层间形成抑制层可阻止锌铁反应形成过厚的合金层，且热成形过程中镀层表面形成Al₂O₃阻止锌的挥发；如果Al含量小于0.10％，形成抑制层不够致密；但过量的Al大于0.25％造成锌液流动性降低易造成镀层偏厚，且对锌锅与铁质设备腐蚀速度加快；

镀液中添加0.01-0.20％范围的Mg可增加镀液流动性，且热成形过程中镀层表面形成MgO阻止锌的挥发,表面形成MgO层提高了热成形部件耐腐蚀性能；如果Mg含量小于0.01％，热成形过程中不能形成连续、致密MgO层；Mg含量过高大于0.20％，会使碳钢在热镀锌时镀层活性急剧增大从而造成镀层外观变差；

镀液中添加0.01-0.25％含量范围的REM可细化镀层组织并在热成形过程中提高镀层表面氧化膜的致密性，提高其抗高温氧化性能；如果REM含量过高大于0.25％，镀层中形成REM-Zn，影响镀层性能。

进一步地，所述REM为Ge、Y中的一种或两种。