鋼帶材復(fù)合物及其制備方法
【專利摘要】可熱成型的鋼帶材、片材或坯料，其包含鋼基材和該鋼基材的一側(cè)或兩側(cè)的抗氧化金屬覆蓋層。
【專利說(shuō)明】鋼帶材復(fù)合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可熱成型的鋼帶材、片材或坯料，制造該可熱成型的鋼帶材、片材或坯料的方法和該可熱成型的鋼帶材、片材或坯料在熱成型中的用途。本發(fā)明還涉及制造熱成型部件的方法和這樣成型的熱成型部件?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]總體上在近些年來(lái)用于汽車和機(jī)動(dòng)車輛中的結(jié)構(gòu)部件的熱成型的高強(qiáng)度鋼的使用已增多，這是由于該鋼的高機(jī)械性能。通過熱成型，制造商能夠生產(chǎn)具有優(yōu)越的型鋼復(fù)雜性和強(qiáng)度的部件。
[0003]一般通過提供鋼帶材坯料，將該坯料在加熱爐中加熱至800-1200°C的溫度，將該經(jīng)加熱的坯料置于熱成型壓機(jī)中，在熱成型壓機(jī)中將該坯料成型為部件且將該熱成型的部件硬化來(lái)進(jìn)行熱成型。
[0004]在鋼表面處的高溫氧化是一個(gè)普遍的問題，其降低了該部件的點(diǎn)焊性能且有害地影響在烘漆之后該部件的外觀。因此在該坯料的加熱和熱成型期間，將未涂覆的坯料在惰性條件下熱成型以減少鋼的氧化和脫碳。不僅如此，當(dāng)將該坯料從加熱爐轉(zhuǎn)移至熱成型壓機(jī)時(shí)，可出現(xiàn)坯料的氧化，意味著在熱成型之后必須將部件去氧化皮。
[0005]在進(jìn)一步將氧化和脫碳最小化的嘗試中，現(xiàn)在該鋼片材提供有保護(hù)性金屬涂層。普通的保護(hù)性涂層基于鋅、鋅合金、鋁-硅或有機(jī)涂層。
[0006]將涂覆鋅的鋼片材以熱浸潰鍍鋅的鋼片材的形式提供。提供這些片材且隨后使其在熱成型生產(chǎn)線中的加熱爐中經(jīng)受800-1200°C的熱處理。在該熱處理過程期間，形成了擴(kuò)散層(鋅-鐵合金)和氧化鋅的薄層。盡管該擴(kuò)散層提供了該基材的抵抗高溫氧化的保護(hù)，且保證了在鋅涂層和基材之間良好的粘附性，但該氧化鋅薄層對(duì)點(diǎn)焊性能具有負(fù)面影響。因此，如果要對(duì)熱浸潰電鍍的鋼片材進(jìn)行點(diǎn)焊，需要移除該氧化鋅層的額外的工藝步驟。
[0007]Al-Si涂層也依賴于擴(kuò)散層的形成以防止高溫氧化，該擴(kuò)散層包含鋁和硅的氧化物。當(dāng)使涂覆鋅或Al-Si的基材經(jīng)受在熱成型之前的熱處理時(shí)，一般將加熱速率限制為5-10°C /s ;否則，可出現(xiàn)固液轉(zhuǎn)變，其導(dǎo)致鋅或鋁從基材滴落或甚至蒸發(fā)，兩者都是不希望的。
[0008]本發(fā)明的目的是提供具有降低的高溫氧化和脫碳(特別是對(duì)于未涂覆的鋼或涂覆鋅的鋼)的敏感性的鋼帶材、片材或坯料。
[0009]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供可在熱成型生產(chǎn)線中非?？焖偌訜岬匿搸Р?、片材或坯料。
[0010]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供在熱成型之后具有良好的焊接性能的鋼帶材或坯料。
[0011]進(jìn)一步的目的是提供在熱成型之后具有優(yōu)異的成型性能的鋼帶材、片材或坯料。
[0012]本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供具有降低的高溫氧化和脫碳的敏感性的鋼帶材、片材或坯料的制造方法，該方法基本上避免了上文中所公開的工藝問題。
[0013]本發(fā)明的第一個(gè)方面涉及可熱成型的鋼帶材、片材或坯料，其包含鋼基材和在該鋼基材一側(cè)或兩側(cè)上的抗氧化金屬覆蓋層。優(yōu)選該抗氧化覆蓋物鄰近該鋼基材。
[0014]有利地，該可熱成型的鋼帶材、片材或坯料展現(xiàn)了在該鋼基材表面處的改善的抵抗高溫氧化和脫碳的性能。在該方面，在800-1200°C的熱處理之后，該鋼帶材、片材或坯料基本上沒有氧化皮。基本上沒有氧化皮意指不必在熱成型的步驟之后移除該氧化皮(在將未涂覆的鋼帶材進(jìn)行熱成型時(shí)就是如此)。盡管當(dāng)該鋼帶材涂覆有鋅時(shí)，降低了該氧化皮的形成，但是在點(diǎn)焊步驟之前移除該保護(hù)性涂層的薄氧化層的特征還是必要的。本發(fā)明的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)是該鋼帶材、片材或坯料可充分點(diǎn)焊，因?yàn)闆]有這樣形成的有害的氧化物層。
[0015]在熱成型的步驟之后的鋼帶材、片材或坯料的評(píng)價(jià)相似地表明該鋼基材表面處基本上沒有氧化皮。
[0016]可將熱成型定義為包括如下步驟的過程:在加熱爐中將該鋼基材加熱至高于Acl的溫度以將該鋼基材奧氏體化，將該奧氏體化的鋼基材轉(zhuǎn)移至壓機(jī)，且將該鋼基材壓力淬火以獲得具有高的拉伸強(qiáng)度的成型部件。在該實(shí)施方案中，其間壓制該鋼基材的工具相對(duì)于被熱成型中的鋼基材具有較低的溫度。
[0017]在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，該鋼基材以重量％計(jì)含有:0.15-0.5的C、0.5-3.0的 Mn,0.1-2.5 的 S1、〈0.1 的 Al、〈1.0 的 Cr、〈0.2 的 T1、〈0.1 的 P、〈0.05 的 S、〈0.08 的B、〈0.1的V、〈0.5的Mo、〈0.003ppm的Ca、任選地〈0.1的Nb、不可避免的雜質(zhì)，余量為鐵。
[0018]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，該鋼基材以重量％計(jì)含有:0.15-0.5的C、0.5-3.0的 Μη、0.1-0.5 的 S1、〈0.1 的 Α1、〈1.0 的 Cr、〈0.2 的 T1、〈0.1 的 Ρ、〈0.05 的 S、0.0005-0.08的 B、任選地〈0.1 的 Nb 和 / 或〈0.1 的 V、優(yōu)選 0.15-0.5 的 C、0.5-3.0 的 Μη、0.1-0.5 的 S1、〈0.1 的 Al、〈1.0 的 Cr、〈0.2 的 T1、〈0.1 的 P、〈0.05 的 S、0.0005-0.015 的 B、任選地〈0.1的Nb和/或〈0.1的V、不可避免的雜質(zhì)，余量為鐵。這些鋼類型適用于熱成型。通常硼的量為 0.001-0.005 重量 ％。
[0019]在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，該鋼基材以重量％計(jì)含有:0.15-0.45的C、l.0-3.0的 Mn、1.0-2.5 的 S1、<2.5 的 Al、〈1.0 的 Cr、〈0.06 的 P、〈0.03 的 S、〈0.5 的 Mo、〈0.1 的Ti 或〈0.1 的 V 和〈0.003ppm 的 Ca、優(yōu)選 0.2-0.4 的 CU.5-2.5 的 Mn、1.4-2.0 的 S1、〈0.6的 Α1、〈1.0 的 Cr、〈0.06 的 Ρ、〈0.03 的 S、〈0.5 的 Μο、〈0.I 的 Ti 或〈0.1 的 V 和〈0.003ppm
的Ca、不可避免的雜質(zhì)，余量為鐵。
[0020]在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案中，該抗氧化金屬覆蓋層以重量％計(jì)含有:〈0.15的C、
0.2-5的Mn,<2的Si,<2的Al,5-30的Cr、任選地15-25的Ni，和不可避免的雜質(zhì)，余量為鐵.[0021]盡管其它的鋼組合物是可能的，但已發(fā)現(xiàn)在大多數(shù)情況下以上鋼組合物給出了非常好的結(jié)果。
[0022]在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案中，該鋼基材為可熱成型的鋼基材，其包括先進(jìn)的高強(qiáng)度鋼或超高強(qiáng)度鋼。合適的鋼包括雙相(DP)鋼、轉(zhuǎn)變誘發(fā)塑性(TRIP)鋼、TRIP輔助雙相(TADP)鋼和孿生誘發(fā)塑性(TWIP)鋼。優(yōu)選該TWIP鋼以重量％計(jì)含有10-40%的錳，優(yōu)選12-25%的錳和至多10%的鋁。包含任一種以上鋼的可熱成型的鋼帶材、片材或坯料展現(xiàn)了相對(duì)于其他高強(qiáng)度鋼和碳鋼的改善的強(qiáng)度和延展性特征。
[0023]在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，該抗氧化覆蓋層為不銹鋼。有利地，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在800-1200°C的熱處理期間或在將該可熱成型的鋼帶材、片材或坯料轉(zhuǎn)移至熱成型壓機(jī)時(shí)不銹鋼覆蓋層不會(huì)氧化。該覆蓋物不銹鋼不會(huì)與該鋼基材分層且在熱處理和熱成型步驟之后沒有顯示任何開裂跡象。
[0024]在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，該抗氧化覆蓋層為選自馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的不銹鋼。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的馬氏體不銹鋼以重量％計(jì)包含以下組成:0.01-0.15的C、10.0-30.0的 Cr、1.0-30 的 Ni,任選地 0-5.0 的 Cu,0-2.5 的 Si,0-2.5 的 Al,0-10.0Mn 和 0-10.0 的Mo，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。包括N、Nb、T1、Ce、S和W的其他元素也可存在，但僅以少量。盡管該馬氏體不銹鋼可提供抗高溫氧化性，但與其鐵素體和奧氏體對(duì)應(yīng)物相比，它們較不抗氧化。另一方面，馬氏體不銹鋼是極其強(qiáng)且韌的，使得該鋼高度可機(jī)加工。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的鐵素體不銹鋼以重量％計(jì)包含以下組成:0.01-0.15的C、5.0-25.0的Cr、任選地0-3.0的N1、0-2.0的Al、0-1.0的N和0_5的Mo，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。包括Nb、Cu、T1、S1、Mn、Ce、S和W的其他元素也可但僅以少量存在。通常，鐵素體不銹鋼具有比奧氏體等級(jí)較好的工程性能，但由于較低的鉻和鎳含量而具有降低的抗氧化性。由于該原因，它們通常不如奧氏體不銹鋼昂貴。
[0027]根據(jù)本發(fā)明所使用的奧氏體不銹鋼以重量％計(jì)包含以下組成:0.01-0.15的C、
5.0-25.0的Cr、任選地0-20.0的N1、0.02-2.0的N和0-2.0的Mo，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。包括S和Mn的其他元素也可但僅以少量存在。當(dāng)與馬氏體不銹鋼相比時(shí)，奧氏體不銹鋼對(duì)開裂較不敏感，且通過所使用的高合金含量也提供了優(yōu)異的抗高溫氧化性。合適的不銹鋼種包括不銹鋼316和304。
[0028]在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，抗氧化覆蓋層為鈦、鋁或銅。有利地，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)該覆蓋層降低了在退火期間或當(dāng)將該可熱成型的鋼帶材、片材或坯料轉(zhuǎn)移至熱成型壓機(jī)時(shí)有害的氧化物的形成。該熱 成型的部件也沒有顯示氧化皮形成的跡象。
[0029]在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，該可熱成型的鋼帶材、片材或坯料具有0.5-10_，優(yōu)選0.5-4mm,且更優(yōu)選0.5-2.5mm的厚度。
[0030]在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，該抗氧化金屬覆蓋層占該可熱成型的鋼帶材、片材或坯料的總厚度的0.25-20%，優(yōu)選0.25-10%，且更優(yōu)選0.25_6%。該抗氧化覆蓋層的厚度不應(yīng)該超過20%，因?yàn)檫@將損害該可熱成型的鋼帶材、片材或坯料的整體強(qiáng)度。另一方面，該覆蓋層的厚度不應(yīng)該少于該可熱成型的鋼帶材、片材或坯料的總厚度的0.25%，否則該覆蓋層抗高溫氧化的有效性將被損害。
[0031]在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，在熱成型之前該鋼基材具有500_800MPa的拉伸強(qiáng)度。具有該拉伸強(qiáng)度的帶材、片材或坯料保證了該可熱成型的鋼帶材、片材或坯料能夠經(jīng)受住該熱成型過程的機(jī)械力。而且，在熱成型期間所產(chǎn)生的相應(yīng)的硬化的熱成型部件將展現(xiàn)1200-2000MPa的拉伸強(qiáng)度，其很大程度上取決于該鋼基材的起始強(qiáng)度。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了可熱成型的鋼帶材、片材或坯料的制造方法，其包括以下步驟:提供鋼基材和抗氧化金屬層，在該鋼基材的一側(cè)或兩側(cè)上提供抗氧化金屬層以形成堆疊封裝(stack package)且將堆疊封裝棍壓接合。
[0033]Al-Si和鋅基保護(hù)性涂層依賴Fe擴(kuò)散以使該涂層熱穩(wěn)定且適用于隨后的加工步驟，例如熱成型。在Al-Si和鋅基涂覆的產(chǎn)品的加工窗口中，該擴(kuò)散層的形成是限制因素。在這個(gè)方面，當(dāng)在熱成型之前將該經(jīng)涂覆的鋼基材加熱至高于奧氏體化的溫度時(shí)，使用5-10°C /s的加熱速率。高于10°C /s的加熱速率可導(dǎo)致鋅或鋁經(jīng)歷可引起鋅或鋁從該鋼基材滴落或甚至蒸發(fā)的固液轉(zhuǎn)變。
[0034]相比之下，本發(fā)明提供有抗氧化金屬覆蓋層，該覆蓋層通過輥壓接合提供。因?yàn)榭墒褂?5°C /s或高于15°C /s的加熱速率以達(dá)到奧氏體化溫度，所以通過輥壓接合而提供的該金屬覆蓋層是有利的。甚至可使用50-100°C的加熱速率，這意味著不再是該涂覆的基材而是加熱技術(shù)是該過程的限制因素。因?yàn)樵摽寡趸饘俑采w層不依賴于擴(kuò)散層的形成，所以使這成為可能。
[0035]本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是輥壓接合避免了與鋅熔化和蒸發(fā)相關(guān)的問題，連同液體鋼脆化的問題。該抗氧化金屬覆蓋層也是充分可涂漆和可焊接的。有利地，在焊接步驟之前從該金屬覆蓋層移除氧化物層是不必要的。當(dāng)使用常規(guī)的鋅涂層時(shí)，需要該步驟。
[0036]在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，該可熱成型的鋼帶材、片材或坯料在充分硬的條件下。
[0037]為了采用鋅或Al-Si涂覆該基材，在提供Al-Si或鋅基涂層之前將該鋼帶材加熱到至少450°C是必要的。在本發(fā)明的方法中避免了該步驟。因此，可將該可熱成型的鋼帶材、片材或坯料在完全硬的條件下提供給熱成型制造者。充分硬的條件意指該可熱成型的鋼帶材、片材或坯料在經(jīng)受熱成型之前的熱處理之前該可熱成型的鋼帶材、片材或坯料已經(jīng)被退火。
[0038]在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案中，在形成堆疊封裝之前將該鋼基材和抗氧化金屬層去氧化和清潔。通過在堆疊之前的清潔，顯著降低或避免了可導(dǎo)致在可熱成型的鋼帶材、片材或坯料中的脆性的金屬間顆粒。
[0039]在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，在輥壓接合的步驟之前將該堆疊封裝周向焊接。通過將該鋼基材和抗氧化金屬層周向焊接在一起，防止了氧與其間的界面的接觸，該接觸會(huì)導(dǎo)致在所述界面處的有 害氧化物的形成。
[0040]在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，該輥壓接合為熱輥壓接合或熱輥壓接合之后進(jìn)行冷輥壓接合。在熱輥壓接合中，將該堆疊封裝在1250-80(TC下加熱和熱軋。最終熱軋道次之后的溫度應(yīng)該高于奧氏體Acl溫度。這樣生產(chǎn)的鋼帶材、片材或坯料具有約3-4mm的厚度，然后使其經(jīng)受受控冷卻至卷繞溫度以控制鋼中的相變。隨后可將該鋼帶材、片材或坯料冷車U在這一方面中，在冷軋步驟而不是熱軋步驟期間，在鋼基材和抗氧化金屬覆蓋層之間可形成金屬結(jié)合。通過使該鋼帶材、片材或還料經(jīng)受冷軋步驟，可形成具有0.3-2.5mm,優(yōu)選1-2mm之間的厚度的充分硬的產(chǎn)品。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，可將本發(fā)明的第一個(gè)方面的該可熱成型的鋼帶材、片材或坯料用于熱成型以形成部件。將該可熱成型的鋼帶材、片材或坯料在加熱爐中加熱至800-1200°C的溫度，且隨后將其轉(zhuǎn)移至熱成型壓機(jī)以熱成型。有利地，在進(jìn)入該熱成型壓機(jī)時(shí)和熱成型的步驟之后，該可熱成型的鋼帶材、片材或坯料沒有氧化皮。直接或間接的熱成型方法均可施加于本發(fā)明。間接的熱成型包括在被轉(zhuǎn)移至加熱爐之前將該可熱成型的鋼帶材、片材或坯料在預(yù)成型壓機(jī)中預(yù)成型的步驟。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)方面，提供了生產(chǎn)熱成型部件的方法，其包括以下步驟:
[0043]-提供根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面的可熱成型的鋼帶材、片材或坯料；
[0044]-將該可熱成型的鋼帶材、片材或坯料加熱至800-1200°C的溫度；[0045]-將該可熱成型的鋼帶材、片材或坯料熱成型以生產(chǎn)熱成型部件。
[0046]在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，將該可熱成型的鋼帶材、片材或坯料以15°C或高于15°C的速率加熱。這具有相對(duì)于提供有Al-Si或鋅基保護(hù)性涂層的基材降低了達(dá)到奧氏體化溫度所需時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)。[0047]在根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)方面所生產(chǎn)的熱成型部件具有高于lOOOMPa，優(yōu)選1200-2000MPa的拉伸強(qiáng)度。這具有該部件特別適用于汽車部門中的優(yōu)點(diǎn)。
[0048]根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)方面所生產(chǎn)的熱成型的部件作為汽車部件的用途。
實(shí)施例
[0049]表1顯示了根據(jù)本發(fā)明所使用的鋼基材(A)的合金組成和抗氧化覆蓋層(B和C)的合金組成。鋼組合物B和C分別涉及不銹鋼(奧氏體等級(jí)ENl.4841)和(鐵素體等級(jí)ENl.4742)。
[0050]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的可熱成型的鋼帶材、片材或坯料(I)的橫截面，其中該鋼基材(3 )置于兩抗氧化覆蓋層(2 )之間。
[0051]圖2-5對(duì)應(yīng)于在使該鋼帶材經(jīng)受900°C的熱處理的步驟之后所得到的輝光放電光學(xué)發(fā)射光譜(GDOES)深度曲線圖。對(duì)表面分析領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，GDOES技術(shù)是眾所周知的。
[0052]圖2為顯示了未涂覆的鋼帶材基材(A)的深度曲線圖的比較例(I)。在熱處理之后，在至多約24 μ m的深度氧化物層的存在是清楚可見的。
[0053]圖3為顯示了熱浸潰鍍鋅鋼帶材基材(A)的深度曲線圖的比較例(2)。在熱處理之后該氧化物層在至多約8 μ m的深度的存在是清楚可見的。
[0054]圖4為根據(jù)本發(fā)明的可熱成型的鋼帶材的深度曲線圖，該鋼帶材由置于兩不銹鋼帶材(B)之間的鋼基材(A)組成。從圖4清楚可見，相對(duì)于比較例(I)和(2)的氧化物層，該氧化物層的厚度明顯降低。
[0055]圖5為根據(jù)本發(fā)明的可熱成型的鋼帶材深度曲線圖，該鋼帶材由兩不銹鋼帶材(C)之間的鋼基材(A)組成。從圖5清楚可見，相對(duì)于比較例(I)和(2)的氧化物層，該氧化物層的厚度明顯降低。從圖4和圖5也清楚可見，變化的不銹鋼帶材組成不會(huì)明顯地影響該氧化物層的厚度。
[0056]現(xiàn)在將通過舉例方式描述本發(fā)明的實(shí)施方案。這些實(shí)施方案意在使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，且并不以任何方式限制由本申請(qǐng)權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的范圍。
[0057]根據(jù)實(shí)施例，提供了鑄塊形式的鋼基材(A) (3)，將其在1250°C的溫度下熱軋，且從IOOmm開還軋制至32mm的扁還板材。將具有4mm帶材厚度的兩不銹鋼帶材(B) (2)切割為小于鋼板材的寬度約Imm的寬度。在向該鋼板材的每一側(cè)提供不銹鋼層之前，將每一基材的接觸表面刷擦和研磨，產(chǎn)生了 3層堆疊封裝。通過矩形電弧焊將該堆疊封裝的不同層焊接在一起。
[0058]然后在以六道次27-17.8-12-8-6-4mm熱軋之前，將經(jīng)焊接的3層堆疊封裝加熱至1250°C的溫度，持續(xù)30分鐘，最終道次在880°C的溫度下進(jìn)行。然后使用表模擬將經(jīng)焊接和熱軋的堆疊封裝以30°C /s的速率從840°C冷卻至600°C，且使用溫和的卷繞模擬冷卻至室溫。然后將這樣形成的鋼帶材酸洗且在0.5mm/道次的步驟中冷軋至1.5mm以形成適用于熱成型的可熱成型的鋼帶材(I)。
[0059]然后將可熱成型的鋼帶材(I)切割為帶材坯料并轉(zhuǎn)移至加熱爐，將每一帶材坯料加熱至900°C。隨后將該熱鋼帶材轉(zhuǎn)移至熱成型壓機(jī)，在此將其熱成型以獲得熱成型部件。通過熱成型根據(jù)本發(fā)明的鋼帶材(I)獲得的硬化的熱成型部件具有分別超過1500和1000MPa的拉伸和屈服強(qiáng)度。
【權(quán)利要求】
1.可熱成型的鋼帶材、片材或坯料，其包含鋼基材和在該鋼基材的一側(cè)或兩側(cè)上的抗氧化金屬覆蓋層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的可熱成型的鋼帶材、片材或坯料，其中該鋼基材以重量％計(jì)含有:0.15-0.5 的 C、0.5-3.0 的 Μη、0.1-2.5 的 S1、〈0.1 的 Al、〈1.0 的 Cr、〈0.2 的 T1、〈0.1 的P、〈0.05 的 S、〈0.08 的 B、〈0.1 的 V、〈0.5 的 Mo、〈0.003ppm 的 Ca，任選地〈0.1Nb、不可避免的雜質(zhì)，余量為鐵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的可熱成型的鋼帶材、片材或坯料，其中該鋼基材以重量 ％ 計(jì)含有:0.15-0.5 的 C、0.5-3.0 的 Μη、0.1-0.5 的 S1、〈0.1 的 Al、〈1.0 的 Cr、〈0.2的 T1、〈0.1 的 P、〈0.05 的 S、0.0005-0.08 的 B、任選地〈0.1 的 Nb 和 / 或〈0.1 的 V、優(yōu)選0.15-0.5 的 C、0.5-3.0 的 Μη、0.1-0.5 的 S1、〈0.1 的 Al、〈1.0 的 Cr、〈0.2 的 T1、〈0.1 的Ρ、〈0.05的S、0.0005-0.015的B、任選地〈0.1的Nb和/或〈0.1的V、不可避免的雜質(zhì)，余量為鐵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán) 利要求2的可熱成型的鋼帶材、片材或坯料，其中該鋼基材以重量％ 計(jì)含有:0.15-0.45 的 CU.0-3.0 的 Mn、1.0-2.5 的 S1、〈0.6 的 Al、〈1.0 的 Cr、〈0.06的 P、〈0.03 的 S、〈0.5 的 Mo、〈0.1 的 Ti 或〈0.1 的 V 和〈0.003ppm 的 Ca、優(yōu)選 0.2-0.4 的CU.5-2.5 的 Mn、1.4-2.0 的 S1、〈0.6 的 Α1、〈1.0 的 Cr、〈0.06 的 Ρ、〈0.03 的 S、〈0.5 的 Mo、〈0.1的Ti或〈0.1的V以及〈0.003的ppm的Ca、不可避免的雜質(zhì)，余量為鐵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的可熱成型的鋼帶材、片材或坯料，其中該抗氧化金屬覆蓋層以重量％計(jì)含有:〈0.15的C、0.2-5的Mn、〈2的S1、〈2的Al、5-30的Cr、任選地15-25的Ni以及不可避免的雜質(zhì)，余量為鐵。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的可熱成型的鋼帶材、片材或坯料，其中該鋼基材為可熱成型的鋼基材，優(yōu)選先進(jìn)的高強(qiáng)度鋼或超高強(qiáng)度鋼。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的可熱成型的鋼帶材、片材或坯料，其中該抗氧化覆蓋物材料鄰近該鋼基材。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的可熱成型的鋼帶材、片材或坯料，其中該抗氧化金屬覆蓋層為不銹鋼。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的可熱成型的鋼帶材、片材或坯料，其中該不銹鋼選自馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的可熱成型的鋼帶材、片材或坯料，其中該抗氧化金屬覆蓋物為鈦、招或銅。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的可熱成型的鋼帶材、片材或坯料，其具有0.5-10_，優(yōu)選0.5-4mm,且更優(yōu)選0.5-2.5mm的厚度。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的可熱成型的鋼帶材、片材或坯料，其中該金屬覆蓋物占該鋼帶材復(fù)合物的總厚度的0.25-20%、優(yōu)選0.25-10%且更優(yōu)選0.25_6%。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的可熱成型的鋼帶材、片材或坯料，其在熱成型之前具有500-800MPa的拉伸強(qiáng)度。
14.制造根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)的可熱成型的鋼帶材、片材或坯料的方法，其包括如下步驟:提供鋼基材和抗氧化金屬層，在鋼基材的一側(cè)或兩側(cè)上提供抗氧化金屬層以形成堆疊封裝，以及將堆疊封裝輥壓接合。
15.制造根據(jù)權(quán)利要求14的可熱成型的鋼帶材、片材、坯料的方法，其中在形成堆疊封裝前將鋼基材和抗氧化金屬層去氧化和清潔。
16.制造根據(jù)權(quán)利要求14或權(quán)利要求15的可熱成型的鋼帶材、片材或坯料的方法，其中在輥壓接合的步驟之前將該堆疊封裝周向焊接。
17.制造根據(jù)權(quán)利要求14-16中任一項(xiàng)的可熱成型的鋼帶材、片材或坯料的方法，其中該輥壓接合為熱輥壓接合或熱輥壓接合之后進(jìn)行冷輥壓接合。
18.生產(chǎn)熱成型部件的方法，其包括以下步驟: -提供根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)的可熱成型的鋼帶材、片材或坯料； -將可熱成型的鋼帶材、片材或坯料加熱至800-1200°C的溫度； -將該可熱成型的鋼帶材、片材或坯料熱成型以生產(chǎn)該熱成型部件。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中將該可熱成型的鋼帶材、片材或坯料以15°C/s或高于15°C /s的速率加熱。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或權(quán)利要求19的方法所生產(chǎn)的熱成型部件，其中該部件具有高于lOOOMPa，優(yōu)選1200-2000MPa的拉伸強(qiáng)度。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的所生產(chǎn)的熱成型部件作為汽車部件的用途。
22.根據(jù)權(quán)利要求1-13的任一項(xiàng)所生產(chǎn)的可熱成型的鋼帶材、片材或坯料用于熱成型的用途。
【文檔編號(hào)】B32B15/01GK103582706SQ201280027049
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月27日
【發(fā)明者】C·T·W·拉哈耶, A·J·朔斯 申請(qǐng)人:塔塔鋼鐵荷蘭科技有限責(zé)任公司