[发明专利]制造热成型且压硬化的钢板构件用的钢基质及热成型方法

说明书

本发明涉及一种制造热成型且压硬化的钢板构件用的钢基质及热成型方法，在其中在热处理步骤(III)中将钢基质(1)热处理到超过奥氏体化温度Ac3，在置入步骤(IV)中将被热处理的钢基质(1)置入成型工具中并且在压硬化步骤(V)中将钢基质(1)热成型且冷却，亦即在形成钢板构件的情况下，其中，钢基质(1)，尤其可硬化的、含碳的、含硼的和/或含锰的调质钢，以防氧化层(5)来覆层。根据本发明，防氧化层(5)是薄层，其在热处理步骤(III)之前在覆层步骤(I)中可施加到钢基质(1)上。

技术领域

本发明涉及一种用于制造热成型的且压硬化的钢板构件的钢基质(Stahlblechbauteil)以及一种热成形方法。

背景技术

热成型钢、例如22MnB5在热成型过程之后具有几乎完全的马氏体组织，其带有1500MPa的名义抗拉强度Rm。当前，通过例如提高在钢基质中的碳含量将这些热成型钢的强度进一步提升至2000MPa。

在这种类型的热成型方法中作为还未覆层的、卷起的带状材料(卷圈)来提供钢基质。在热成型过程之前进行热浸过程(Schmelztauchprozess)，在其中以作为防氧化层(Zunderschutzschicht)起作用的AlSi层来覆层钢基质。为了执行热浸过程，将卷起的带状材料在卷绕站(Wickelstation)中在制造方向上展开并且被输送通过熔池(Schmelzbad)，在其中以AlSi层来覆层带状材料。以AlSi覆层的带状材料在另外的卷绕站中又被卷起并且运输至挤压设备，在其中将带状材料裁切成板坯(Blechplatine)。使板坯在挤压设备中经受本身已知的热成型过程，在其中在一热处理步骤中在辊底式炉(Rollenherdofen)中将板坯热处理到超过奥氏体化温度，在置入步骤中将被热处理的板坯置入成型工具(Umformwerkzeug)中，并且在压硬化步骤中将板坯热成型且冷却，亦即在形成钢板构件的情况下。

在现有技术中在热浸方法中被施加到钢基质上的AlSi层具有在20μm至40μm的范围中的层厚。在这样的层厚中AlSi层形成封闭的盖层(Deckschicht)，在其中H₂渗透性在室温下极其受限制。

然而AlSi层的较大的层厚导致在辊底式炉中较高的停留时间，以此确保AlSi层完全扩散进入钢基质中。

AlSi层此外由于其较大的层厚作为H₂屏障起作用，其阻隔效果与温度相关。AlSi层的H₂阻隔效果在热处理步骤之后妨碍H₂流出(Effusion)，在其中减少在钢基质中储存的氢的份额。来自炉环境的这样的H₂输入(Eintrag)众所周知地在热处理步骤中在辊底式炉中发生。H₂输入导致H₂脆化。尤其最高强度的钢、例如34MnB5敏感地对H₂脆化起反应，亦即带有H₂引起的裂纹形成(延迟断裂)，其尤其在制成的热成型钢板件接下来安装在车辆车身中时可能发生。为了避免在安装到车辆车身中时H₂引起的裂纹形成，特别对于用于高-和/或最高强度的钢板件的钢基质须提供在过程技术上耗费的措施。例如热成型过程可后置有在过程技术上耗费的退火(Anlassen)，以便有利于H₂流出。

此外在现有技术中AlSi层在热处理步骤中转变成熔化相，由此AlSi可扩散进入辊底式炉的陶瓷-辊中。这会导致提早的辊破裂。

由文件US 2016/0122889 A1已知一种用于由柔性地轧制的带状材料制造产品的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于制造热成型的且压硬化的钢板构件的钢基质，借助于其在自动化的批量生产方面改善热成型方法。