專(zhuān)利名稱(chēng)：熱壓部件以及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)被加熱的鋼板進(jìn)行沖壓加工而制造的熱壓部件，尤其涉及在汽車(chē)的行走部、車(chē)身構(gòu)造部等中使用的熱壓部件及其制造方法。
背景技術(shù)：
以往，汽車(chē)的行走部件、車(chē)身構(gòu)造部件等大多數(shù)是通過(guò)對(duì)具有規(guī)定的強(qiáng)度的鋼板進(jìn)行沖壓加工而制造的。近年來(lái)，從保護(hù)地球環(huán)境的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，熱切希望汽車(chē)車(chē)身的輕量化，在不斷努力使所使用的鋼板高強(qiáng)度化而減少其板厚。但是，伴隨著鋼板的高強(qiáng)度化，其沖壓加工性降低，因此，多有難以將鋼板加工成所希望的部件形狀的情況。因此，專(zhuān)利文獻(xiàn)I中提出了使用由沖模與沖頭構(gòu)成的模具對(duì)被加熱的鋼板進(jìn)行加工的同時(shí)快速冷卻，從而能夠兼得加工的容易化與高強(qiáng)度化的被稱(chēng)作為熱壓的加工技術(shù)。但是，該熱壓中存在如下問(wèn)題由于在熱壓前將鋼板加熱至950°C前后的高溫，因此在鋼板表面生成氧化皮(Fe氧化物)，該氧化皮在熱壓時(shí)發(fā)生剝離，從而損傷模具或者損傷熱壓后的部件表面。另外，在部件表面殘留的氧化皮亦成為外觀(guān)不良、涂膜密合性(涂裝性)的降低、耐腐蝕性的降低的原因。因此，通常，進(jìn)行酸洗、噴砂處理等處理來(lái)除去部件表面的氧化皮，但這使制造工序變復(fù)雜，導(dǎo)致生產(chǎn)率的降低。據(jù)此，期望在熱壓前的加熱時(shí)能夠抑制氧化皮的生成，且耐腐蝕性、涂裝密合性?xún)?yōu)異的熱壓部件，提出了在表面設(shè)有鍍層等被膜的熱壓用鋼板以及使用其的熱壓方法。例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，公開(kāi)了被覆有Al或者Al合金的被覆鋼板。公開(kāi)了通過(guò)使用該被覆鋼板，能夠在熱壓前的加熱時(shí)防止脫碳、氧化，從而能夠得到具有極高的強(qiáng)度和優(yōu)異的耐腐蝕性的熱壓部件。另外，專(zhuān)利文獻(xiàn)3中，公開(kāi)了如下熱壓方法，即，對(duì)被覆有Zn或者Zn基合金的鋼板進(jìn)行熱壓時(shí)，在鋼板表面生成在熱壓前的加熱時(shí)防止腐蝕、脫碳且具有潤(rùn)滑功能的Zn-Fe基化合物、Zn-Fe-Al基化合物等合金化合物。公開(kāi)了由該方法制造的部件，尤其使用了被覆有Zn-5(T55質(zhì)量％A1的鋼板的熱壓部件，將形成Zn-Al-Fe合金層，能夠得到優(yōu)異的防腐蝕效果。并且，專(zhuān)利文獻(xiàn)4中，公開(kāi)了如下耐氫脆性?xún)?yōu)異的熱壓方法，即，使用實(shí)施了以Al或Zn為主體的鍍覆的鋼板，在氫濃度6體積％以下、露點(diǎn)10°C以下的氣氛中，加熱至Ac3變態(tài)點(diǎn) 1100°C的加熱溫度后，進(jìn)行熱壓。該熱壓方法中，加熱時(shí)，通過(guò)減少氣氛中的氫、水蒸汽的量而減少侵入鋼中的氫量，從而實(shí)現(xiàn)避免伴隨超過(guò)IOOOMPa的高強(qiáng)度化而發(fā)生的氫脆化。專(zhuān)利文獻(xiàn)I :英國(guó)專(zhuān)利第1490535號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 :日本專(zhuān)利第3931251號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3 :日本專(zhuān)利第3663145號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)4 :日本特開(kāi)2006-51543號(hào)公報(bào)然而，上述的專(zhuān)利文獻(xiàn)2 4所記載的技術(shù)中，有以下問(wèn)題。即，熱壓時(shí)，容易產(chǎn)生粘模(不是指從鋼板表面剝離的氧化皮損傷模具，而是指因金屬面相互的接觸而鋼板與模具粘在一起的現(xiàn)象)，熱壓性不好。若使用被覆有Al或者Al合金的鋼板，則點(diǎn)焊時(shí)的可焊接電流范圍窄，點(diǎn)焊性不好。若使用被覆有Zn或者Zn合金的鋼板，則在熱壓前的加熱時(shí)，Zn揮發(fā)而氧化，析出于鋼板表面，降低熱壓部件的涂料密合性。與在熱壓前的加熱時(shí)的氫侵入相比，與使用環(huán)境中的腐蝕相伴的氫侵入更能引起氫脆化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供具有優(yōu)異的熱壓性、點(diǎn)焊性、涂料密合性且能夠抑制與腐蝕相伴的向鋼中的氫侵入的熱壓部件及其制造方法。本發(fā)明人們對(duì)以上述作為目的的熱壓部件進(jìn)行深入研究的結(jié)果，獲得了以下見(jiàn)解。i)作為素材鋼板，通過(guò)使用Ni或者Ni合金鍍覆鋼板，可獲得優(yōu)異的點(diǎn)焊性、涂裝
密合性。ii)在Ni或者Ni合金鍍覆鋼板上使無(wú)機(jī)化合物存在，則可獲得優(yōu)異的熱壓性。iii)在構(gòu)成熱壓部件的鋼板的表層部形成Ni擴(kuò)散區(qū)域，則能夠有效地抑制與腐蝕相伴的向鋼中的氫侵入。本發(fā)明是基于這樣的見(jiàn)解進(jìn)行的，提供一種熱壓部件，其特征在于，在構(gòu)成部件的鋼板的表層部具有Ni附著量為l(T90000mg/m2的Ni擴(kuò)散區(qū)域，并在上述Ni擴(kuò)散區(qū)域上具有無(wú)機(jī)化合物。作為本發(fā)明的在熱壓部件的表面存在的無(wú)機(jī)化合物，優(yōu)選為熔點(diǎn)50(Ti00(rc且含有堿溶性成分的無(wú)機(jī)化合物。本發(fā)明的熱壓部件可通過(guò)如下方法制造，即，將在鋼板的表面依次具有Ni附著量為l(T90000mg/m2的含Ni鍍層和無(wú)機(jī)化合物的鋼板，加熱至Ac3變態(tài)點(diǎn) 1200°C的溫度范圍后，進(jìn)行熱壓。作為無(wú)機(jī)化合物，優(yōu)選使用熔點(diǎn)50(Tl000°C且含有堿溶性成分的無(wú)機(jī)化合物。另夕卜，作為鋼板，優(yōu)選使用具有如下成分組成的鋼板，即，以質(zhì)量％計(jì)，含有c:0. 15^0. 5%、Si 0. 05 2. 0%, Mn :0. 5 3%、P :0. 1% 以下、S :0. 05% 以下、Al :0. 1% 以下、N :0. 01% 以下，剩余部分為Fe以及不可避免的雜質(zhì)，或以質(zhì)量％計(jì)進(jìn)一步將選自Cr :0. Of 1%、Ti :0. 2%以下、B 0. 0005、. 08%中的至少I(mǎi)種、以及Sb :0. 003^0. 03%，獨(dú)立地或同時(shí)含有的鋼板。根據(jù)本發(fā)明能夠制造具有優(yōu)異的熱壓性、點(diǎn)焊性、涂料密合性，并且能夠抑制與腐蝕相伴的向鋼中的氫侵入的熱壓部件。本發(fā)明的熱壓部件適用于具有980MPa以上的強(qiáng)度的汽車(chē)的行走部件、車(chē)身構(gòu)造部件。


圖I是模式性表示本實(shí)施例所使用的沖壓方法的圖。圖2是模式性表示本實(shí)施例所使用的電化學(xué)電池的圖。
具體實(shí)施例方式I)熱壓部件本發(fā)明的熱壓部件中，通過(guò)在構(gòu)成部件的鋼板的表層部使Ni擴(kuò)散區(qū)域存在而抑制與腐蝕相伴的向鋼中的氫侵入。其理由雖不是很明確，但考慮為如下。即，由腐蝕引起的向鋼板內(nèi)部的氫侵入與濕潤(rùn)環(huán)境下的Fe銹的氧化還原反應(yīng)有關(guān)，為了抑制氫侵入，F(xiàn)e銹需要為難以變化的穩(wěn)定的銹。對(duì)于Fe銹的穩(wěn)定化，添加Ni是有效的，進(jìn)而Ni擴(kuò)散區(qū)域的存在將抑制與腐蝕相伴的向鋼中的氫侵入。此外，這里所謂的Ni擴(kuò)散區(qū)域是指在熱壓前的加熱時(shí)，Ni從鍍層向鋼中擴(kuò)散的區(qū)域，或者不僅Ni，鍍層所含的Co、Zn、Cr、Mn、Cu、Mo等金屬元素也進(jìn)行擴(kuò)散了的區(qū)域。但是，為了有效地抑制這樣的氫的侵入，需要使Ni擴(kuò)散區(qū)域的單面中的Ni附著量為10mg/m2以上,優(yōu)選為50mg/m2以上，更加優(yōu)選為100mg/m2以上。另一方面,若單面中的Ni附著量超過(guò)90000mg/m2，則其效果飽和且會(huì)導(dǎo)致成本增加，因此需要使Ni附著量為90000mg/m2以下，優(yōu)選為10000mg/m2以下，更加優(yōu)選為5000mg/m2以下。另外，Ni擴(kuò)散區(qū)域優(yōu)選從構(gòu)成部件的鋼板的表面在深度方向上遍及0. riOO u m地存在，更加優(yōu)選為遍及f 50 iim地存在，進(jìn)一步優(yōu)選為遍及3 IOiim地存在。Ni附著量可通過(guò)X射線(xiàn)熒光分析或濕法分析來(lái)求得。Ni擴(kuò)散區(qū)域的深度可通過(guò)利用EPMA (Electron Probe Micro Analyzer :電子探針顯微分析儀)的厚度方向剖面的分析或利用⑶S (Glow Discharge Spectroscopy :輝光放電光譜)的深度方向的分析來(lái)求得。本發(fā)明的熱壓部件通過(guò)對(duì)在表面依次具有含Ni的鍍層與無(wú)機(jī)化合物的鋼板進(jìn)行熱壓來(lái)制造。因此，在熱壓后的部件表面將殘存該無(wú)機(jī)化合物。但是，之后，對(duì)熱壓部件作為涂裝襯底處理實(shí)施磷酸鹽處理、氧化鋯處理等化學(xué)成膜處理時(shí)，特別是在堿脫脂時(shí)，該無(wú)機(jī)化合物將被去除，因此不會(huì)損壞涂料密合性等。2)制造方法本發(fā)明的熱壓部件能夠通過(guò)如下方法制造，S卩，將在鋼板的表面依次具有單面的Ni附著量為l(T90000mg/m2的含Ni的鍍層和無(wú)機(jī)化合物的鋼板，加熱至Ac3變態(tài)點(diǎn) 1200°C的溫度范圍后，進(jìn)行熱壓。通過(guò)將具有上述的Ni附著量為l(T90000mg/m2的含Ni的鍍層的鋼板加熱至Ac3變態(tài)點(diǎn) 1200°C的溫度范圍，使鍍層的Ni向鋼板內(nèi)擴(kuò)散，在部件的表層部形成Ni附著量為10"90000mg/m2的Ni擴(kuò)散區(qū)域，從而抑制與腐蝕相伴的向鋼中的氫侵入。另外，由于所使用的鋼板具有含高熔點(diǎn)、高沸點(diǎn)的Ni的鍍層，而不是含Al或低沸點(diǎn)的Zn的鍍層，即，使用了具有Ni或Ni合金的鍍層的鋼板，因此不會(huì)有氧化皮的產(chǎn)生，能獲得優(yōu)異的點(diǎn)焊性、涂裝密合性。這樣的含Ni的鍍層能夠利用電鍍法等形成。在含Ni的鍍層上使無(wú)機(jī)化合物存在，在熱壓前的加熱時(shí)，若使該無(wú)機(jī)化合物熔融，則能夠利用流體潤(rùn)滑效果來(lái)顯著提高熱壓時(shí)的滑動(dòng)性，因此不會(huì)產(chǎn)生粘模，可獲得優(yōu)異的熱壓性。因此，作為無(wú)機(jī)化合物，優(yōu)選使用熔點(diǎn)50(Ti00(rc的無(wú)機(jī)化合物。若無(wú)機(jī)化合物的熔點(diǎn)為500°c以上，則在熱壓前的加熱時(shí)的升溫過(guò)程的早期階段，無(wú)機(jī)化合物不會(huì)熔融，因此不會(huì)有熔融的無(wú)機(jī)化合物附著到加熱爐的情況，熔融狀態(tài)的無(wú)機(jī)化合物的量不會(huì)減少，提高熱壓時(shí)的滑動(dòng)性。另一方面，若無(wú)機(jī)化合物的熔點(diǎn)為1000°c以下，則在加熱時(shí)不會(huì)發(fā)生無(wú)機(jī)化合物不熔融或者熔融不充分的情況，提高熱壓時(shí)的滑動(dòng)性。此外，更加優(yōu)選使用熔點(diǎn)為50(T900°C的無(wú)機(jī)化合物。
另外，作為無(wú)機(jī)化合物，優(yōu)選使用含堿溶性成分的無(wú)機(jī)化合物，以便在化學(xué)成膜處理的堿脫脂時(shí)能夠容易地除去。
無(wú)機(jī)化合物的單面中的附著量為lmg/m2以上，則不會(huì)發(fā)生熔融狀態(tài)的無(wú)機(jī)化合物的量過(guò)少的情況，熱壓時(shí)的滑動(dòng)性充分，若為5000mg/m2以下，則不僅能夠經(jīng)濟(jì)地獲得提高滑動(dòng)性的效果，并且在熱壓后不會(huì)殘存太多的無(wú)機(jī)化合物，因此不會(huì)導(dǎo)致化學(xué)成膜處理、涂裝處理的不均勻，提高涂裝密合性，所以?xún)?yōu)選f5000mg/m2。這里，無(wú)機(jī)化合物的附著量例如可通過(guò)以下所示的方法來(lái)測(cè)定。即，從涂覆、干燥前后的無(wú)機(jī)化合物的重量變化進(jìn)行測(cè)定的方法；利用僅能夠溶解無(wú)機(jī)化合物的溶液來(lái)溶解除去無(wú)機(jī)化合物，從重量變化進(jìn)行測(cè)定的方法；將單個(gè)附著有無(wú)機(jī)化合物的鍍層溶解于酸，通過(guò)原子吸光分析或者ICP( InductivelyCoupled Plasma 電感稱(chēng)合等離子體)分析等對(duì)該溶解液進(jìn)行分析，定量標(biāo)記元素的量，換算成無(wú)機(jī)化合物量的方法等。為了將無(wú)機(jī)化合物固定于含Ni的鍍層上，也可以使無(wú)機(jī)化合物與有機(jī)化合物共存。但是，具有提高高溫下的滑動(dòng)性的效果的是無(wú)機(jī)化合物，所以使無(wú)機(jī)化合物與有機(jī)化合 物共存時(shí)，無(wú)機(jī)化合物的比率優(yōu)選為50質(zhì)量％以上。此外，即便使有機(jī)化合物共存，因熱壓前的加熱在900°C前后的高溫下進(jìn)行，因此有機(jī)化合物與大氣中的氧反應(yīng)而成為二氧化碳和水消失，所以不會(huì)對(duì)滑動(dòng)性、鍍層帶來(lái)任何影響。作為這樣的無(wú)機(jī)化合物，例如，優(yōu)選為熔點(diǎn)741°C、沸點(diǎn)1575°C的四硼酸納十水合物(硼砂)。但是，因熱壓前的加熱條件，有時(shí)該四硼酸納十水合物在35(T400°C時(shí)變化為酐，進(jìn)一步繼續(xù)升溫則在878°C時(shí)熔融。因此，在熱壓前的加熱溫度為878°C以上的情況中適合使用該四硼酸納十水合物。作為其他的能夠用于本發(fā)明的無(wú)機(jī)化合物，可以舉出硫酸銨、硝酸鍶、氧化銻(III)、氫氧化鈣、碳酸鈉、氟化納等。為了使無(wú)機(jī)化合物存在于含Ni的鍍層上，可以使用公知的方法。例如，可以舉出在鍍層表面涂覆含有無(wú)機(jī)化合物的水溶液等的溶液，干燥，從而使水分、溶劑蒸發(fā)，將無(wú)機(jī)化合物存在于鍍層上的方法。作為涂覆方法，可以舉出棒涂法、刷涂法、輥涂法、浸潰法、噴涂法。本發(fā)明的熱壓部件的制造方法中，需要在熱壓前將鋼板溫度加熱至Ac3變態(tài)點(diǎn) 1200°C，作為加熱方法，可以使用利用電爐或煤氣爐等的加熱、火焰加熱、通電加熱、高頻加熱、感應(yīng)加熱等。作為本發(fā)明的熱壓部件用的鋼板，優(yōu)選使用富有在熱壓后可得到980MPa以上的強(qiáng)度的淬透性的鋼板，例如具有如下成分組成的鋼板，即，以質(zhì)量％計(jì)，含有C :0. 15^0. 5%、Si :0. 05 2. 0%、Mn :0. 5 3%、P :0. 1% 以下、S :0. 05% 以下、Al :0. 1% 以下、N :0. 01% 以下，剩余部分為Fe以及不可避免的雜質(zhì)，或者進(jìn)一步以質(zhì)量％計(jì)將選自Cr :0. Of l%、Ti :0. 2%以下、B :0. 0005 0. 08%中的至少I(mǎi)種、以及Sb :0. 003 0. 03%，獨(dú)立地或同時(shí)含有的鋼板。下面將說(shuō)明各成分元素的限定理由。這里，表示成分含量的“％”只要沒(méi)有特別說(shuō)明，表示“質(zhì)量％”。C :0. 15 0.5%C是提高鋼的強(qiáng)度的元素，為了使熱壓部件的TS為980MPa以上，C量需要為0.15%以上。另一方面，若C量超過(guò)0.5%，則素材鋼板的沖切加工性顯著降低。因此，C量為 0. 15 0. 5%oSi 0. 05 2. 0%與C相同，Si也是提高鋼的強(qiáng)度的元素，為了使熱壓部件的TS為980MPa以上，Si量需要為0. 05%以上。另一方面，若Si量超過(guò)2. 0%，則熱軋時(shí)被稱(chēng)作紅氧化皮的表面缺陷的產(chǎn)生顯著增多，并且，軋制載荷增大，導(dǎo)致熱軋鋼板的延展性的劣化。并且，若Si量超過(guò)
2.0%，則實(shí)施在鋼板表面形成以Zn或Al為主體的鍍膜的鍍覆處理時(shí)，有時(shí)對(duì)鍍覆處理性帶來(lái)負(fù)面影響。因此，Si量為0. 05^2. 0%。Mn :0. 5 3%Mn是在抑制鐵素體變態(tài)，提高淬透性方面有效的元素，另外，由于降低八(3變態(tài)點(diǎn)，所以也是降低熱壓前的加熱溫度方面有效的元素。為了現(xiàn)出這樣的效果，Mn量需要為0. 5%以上。另一方面，若Mn量超過(guò)3%，則發(fā)生偏析，降低素材鋼板以及熱壓部件的特性的均勻性。因此，Mn量為0. 5 3%。P :0. 1% 以下若P量超過(guò)0. 1%，則產(chǎn)生偏析降低素材鋼板以及熱壓部件的特性的均勻性，并且， 韌性也顯著降低。因此，P量為0.1%以下。S :0. 05% 以下若S量超過(guò)0. 05%,則熱壓部件的韌性降低。因此，S量為0. 05%以下。Al :0.1% 以下若Al量超過(guò)0. 1%，則降低素材鋼板的沖切加工性、淬透性。因此，Al量為0. 1%以下。N :0. 01% 以下若N量超過(guò)0. 01%，則在熱軋時(shí)或熱壓前的加熱時(shí)，形成AlN氮化物，降低素材鋼板的沖切加工性、淬透性。因此，N量為0. 01%以下。剩余部分是Fe以及不可避免的雜質(zhì)，但根據(jù)以下理由，優(yōu)選將選自Cr :0. Of 1%、Ti :0. 2%以下、B :0. 0005 0. 08%中的至少I(mǎi)種、以及Sb :0. 003 0. 03%，獨(dú)立地或同時(shí)含有。Cr :0. 01 1%Cr是使鋼強(qiáng)化且提高淬透性方面有效的元素。為了現(xiàn)出這樣的效果，優(yōu)選Cr量為0.01%以上。另一方面，若Cr量超過(guò)1%，則導(dǎo)致成本顯著提高，因此，其上限優(yōu)選為1%。Ti :0. 2% 以下Ti是使鋼強(qiáng)化且通過(guò)細(xì)?；瘉?lái)提高韌性方面有效的元素。另外，比下述B優(yōu)先地形成氮化物，對(duì)發(fā)揮由固溶B引起的提高淬透性效果方面有效的元素。但是，若Ti量超過(guò)0. 2%，則熱軋時(shí)的軋制載荷極端增大，并且，熱壓部件的韌性降低，因此其上限優(yōu)選為0. 2%以下。B :0. 0005 0. 08%B是在提高熱壓時(shí)的淬透性、熱壓后的韌性方面有效的元素。為了現(xiàn)出這樣的效果，優(yōu)選B量為0.0005%以上。另一方面，若B量超過(guò)0.08%，則熱軋時(shí)的軋制載荷極端增大，并且，熱軋后產(chǎn)生馬氏體相、貝氏體相而產(chǎn)生鋼板的破裂等，因此優(yōu)選其上限為0. 08%。Sb :0. 003 0. 03%Sb具有抑制從熱壓前加熱鋼板開(kāi)始，到通過(guò)熱壓的一系列的處理使鋼板冷卻的期間，在鋼板表層部產(chǎn)生脫碳層的效果。為了現(xiàn)出這樣的效果，Sb量需要為0. 003%以上。另一方面，若Sb量超過(guò)0. 03%,則導(dǎo)致軋制載荷的增大，降低生產(chǎn)率。因此，Sb量為0. 003、. 03%。作為熱壓前的加熱方法，可以舉出利用電爐、煤氣爐等的加熱、火焰加熱、通電加熱、高頻加熱、感應(yīng)加熱等，但并不限定于此。實(shí)施例將具有如下成分組成，即以質(zhì)量％計(jì)，含有C :0. 23%、Si :0. 12%、Mn :1. 5%、P O. 01%、S 0. 01%、Al 0. 03%、N 0. 005%、Cr 0. 4%、B 0. 0022%，剩余部分為 Fe 以及不可避免
的雜質(zhì)，且Ac3變態(tài)點(diǎn)為818°C，板厚I. 6mm的冷軋鋼板，在由300g/L的硫酸鎳六水合物、50g/L的硫酸納、30g/L的硼酸形成的電鍍液中，以電流密度ΙΟΑ/dm2實(shí)施電鍍處理，在兩面形成具有表I所示的不同的Ni附著量(單面中的附著量)的Ni鍍層。并且，將一部分的冷軋鋼板，在由300g/L的硫酸鎳六水合物、10g/L的硫酸鋅七水合物、50g/L的硫酸納、30g/L的硼酸形成的電鍍液中，以電流密度50A/dm2實(shí)施電鍍處理，在兩面形成具有表I所示的Ni附著量的Ni-IO質(zhì)量％Zn鍍層。接下來(lái)，在所形成的Ni鍍層或Ni-IO質(zhì)量％Zn鍍層上，通過(guò)棒涂機(jī)涂覆表I所示的熔點(diǎn)的無(wú)機(jī)化合物的水溶液后，以120°C進(jìn)行10分鐘的干燥，從而以表I所示的單面中的附著量使無(wú)機(jī)化合物存在。
將從這樣制成的兩面具有含Ni鍍層和無(wú)機(jī)化合物的鋼板采取的200mmX 220mm的坯件，在大氣氣氛的電爐內(nèi)，以表I所示的加熱溫度加熱10分鐘后，從爐內(nèi)取出，立即利用圖I中模式性表示的那樣的沖壓方法，將具有含Ni的鍍層和無(wú)機(jī)化合物的面作為非沖頭接觸面進(jìn)行拉深加工，制成熱壓部件No. f 15。此時(shí)，沖頭寬度為70mm，加工高度為30mm。此外，為了進(jìn)行比較，使用具有不存在無(wú)機(jī)化合物的Ni鍍層的鋼板、單面中的鍍覆附著量為40000mg/m2的A1-10質(zhì)量％Si鍍覆鋼板、冷軋鋼板，用相同的方法來(lái)制成熱壓部件No. 16 18。此外，作為比較件而使用的冷軋鋼板No. 18，因熱壓時(shí)的加熱引起的氧化皮的產(chǎn)生顯著，所以在熱壓后，利用噴砂處理除去表面的氧化皮之后，實(shí)施了后續(xù)的評(píng)價(jià)。而且，從部件頭部的平坦部采取試樣，利用上述的方法測(cè)定了非沖頭接觸面的Ni擴(kuò)散區(qū)域的深度。另外，利用以下方法，檢查了熱壓性、點(diǎn)焊性、涂裝密合性、耐氫侵入性。熱壓性目視觀(guān)察熱壓后的非沖頭接觸面?zhèn)?，將因粘模引起的發(fā)生損傷的狀態(tài)根據(jù)如下的基準(zhǔn)評(píng)價(jià)。若為〇、Λ則評(píng)為滿(mǎn)足本發(fā)明的目的。O :部件表面上無(wú)傷Λ :部件表面的一部分上有傷X :部件表面的整個(gè)面上有傷點(diǎn)焊性從部件頭部的平坦部采取試樣，使用木村電熔(株)制的點(diǎn)焊機(jī)，使用電極頭DR6、電極加壓カ:2KN、壓實(shí)時(shí)間25周波/50Hz、焊接時(shí)間16周波/50Hz、保持時(shí)間5周波/50Hz的條件下，將同種試樣相互焊接，測(cè)定可焊接電流范圍(ACR)。根據(jù)以下的基準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，若為◎、〇則評(píng)為滿(mǎn)足本發(fā)明的目的。并且，使非沖頭接觸面相互接觸來(lái)進(jìn)行焊接?！?ACR為Al-Si鍍覆鋼板的情況的2倍以上O =ACR為Al-Si鍍覆鋼板的情況的I. 5倍以上 不足2倍X ACR為與Al-Si鍍覆鋼板同等以上 不足I. 5倍涂裝密合性從部件頭部的平坦部采取試樣，在非沖頭接觸面，使用日本Parkerizing株式會(huì)社制的PB-L3020，以標(biāo)準(zhǔn)條件實(shí)施化學(xué)成膜處理之后，在170°C X20分鐘的烘烤條件下，將關(guān)西Paint株式會(huì)社制的電沉積涂料GT-10HT Gray成膜為膜厚20 μ m，制成涂裝試驗(yàn)片。進(jìn)而，利用切割刀對(duì)制成的實(shí)驗(yàn)片割入到達(dá)鋼質(zhì)地為止的棋盤(pán)格(10 X 10個(gè)、Imm間隔)，進(jìn)行了利用粘接帶貼著 剝離的棋盤(pán)格膠帶剝離試驗(yàn)。根據(jù)以下的基準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，若為O、Λ則評(píng)為滿(mǎn)足本發(fā)明的目的。O :無(wú)剝離Δ Γ10個(gè)棋盤(pán)格上發(fā)生剝離X :11個(gè)以上的棋盤(pán)格上發(fā)生剝離耐氫侵入性從部件頭部的平坦部采取試樣，將ー側(cè)的面(沖頭接觸面)鏡面磨削而使板厚為1_。接著，以試樣作為工作極，以白金作為對(duì)極，對(duì)磨削面進(jìn)行Ni鍍覆而作為氫檢測(cè)面，安裝于圖2中模式性表示的電化學(xué)電池，一邊使非磨削面在大氣中、在室溫下腐 蝕，ー邊利用電化學(xué)的氫透過(guò)法測(cè)定侵入鋼中的氫量。即，向氫檢測(cè)面?zhèn)忍畛銸. IMNaOH水溶液，通過(guò)鹽橋設(shè)置參比電極(Ag/AgCl)，向非磨削面(評(píng)價(jià)面非沖頭接觸面)側(cè)滴下O. 5質(zhì)量％NaCl溶液，在大氣中、室溫下腐蝕，使氫檢測(cè)面?zhèn)鹊碾娢怀蔀镺VvsAg/AgCl，ー邊以I次/日的頻率向腐蝕部滴下純水，一邊連續(xù)5日測(cè)定氫透過(guò)電流值，從其最大電流值，根據(jù)以下的基準(zhǔn)評(píng)價(jià)與腐蝕相伴的耐氫侵入性。若為〇、Λ則評(píng)為滿(mǎn)足本發(fā)明的目的。此外，對(duì)于熱壓時(shí)的氧化皮的生成顯著的部件，利用噴砂處理除去表面的氧化皮之后進(jìn)行試驗(yàn)。O :最大電流值為冷軋鋼板的情況的1/10以下Δ :最大電流值為大于冷軋鋼板的情況的1/10至其1/2以下X :最大電流值為大于冷軋鋼板的情況的1/2至與冷軋鋼板相同結(jié)果如表I所示?？芍景l(fā)明的熱壓部件No. Γ13，在熱壓性、點(diǎn)焊性、涂料密合性、耐氫侵入性上優(yōu)異。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種熱壓部件，其特征在于，在構(gòu)成部件的鋼板的表層部具有Ni附著量為l(T90000mg/m2的Ni擴(kuò)散區(qū)域，在所述Ni擴(kuò)散區(qū)域上具有無(wú)機(jī)化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱壓部件，其特征在于，所述無(wú)機(jī)化合物的熔點(diǎn)為50(Tl000°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的熱壓部件，其特征在于，所述無(wú)機(jī)化合物含有堿溶性成分。
4.一種熱壓部件的制造方法，其特征在于，將在鋼板的表面依次具有Ni附著量為l(T90000mg/m2的含Ni鍍層和無(wú)機(jī)化合物的鋼板，加熱至Ac3變態(tài)點(diǎn) 1200°C的溫度范圍之后，進(jìn)行熱壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱壓部件的制造方法，其特征在于，作為所述無(wú)機(jī)化合物，使用熔點(diǎn)為50(Tl000°C的無(wú)機(jī)化合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的熱壓部件的制造方法，其特征在于，作為所述無(wú)機(jī)化合物，使用含有堿溶性成分的無(wú)機(jī)化合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求4飛中任一項(xiàng)所述的熱壓部件的制造方法，其特征在于，作為所述鋼板，使用具有如下成分組成的鋼板，即，以質(zhì)量％計(jì)，含有C :0. 15 O. 5%、Si 0. 05 2. 0%, Mn O.5 3%、P :0. 1%以下、S :0. 05%以下、Al :0. 1%以下、N :0. 01%以下，剩余部分為Fe以及不可避免的雜質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱壓部件的制造方法，其特征在于，使用以質(zhì)量％計(jì)進(jìn)一步含有選自Cr :0. 01 l%、Ti 0. 2%以下、B :0. 0005 O. 08%中的至少I(mǎi)種的鋼板。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的熱壓部件的制造方法，其特征在于，使用以質(zhì)量％計(jì)進(jìn)一步含有Sb :0. 003 O. 03%的鋼板。
全文摘要
本發(fā)明提供具有優(yōu)異的熱壓性、點(diǎn)焊性、涂料密合性且能夠抑制與腐蝕相伴的向鋼中的氫侵入的熱壓部件及其制造方法。所述熱壓部件是在構(gòu)成部件的鋼板的表層部具有Ni附著量為10～90000mg/m2的Ni擴(kuò)散區(qū)域，并在上述Ni擴(kuò)散區(qū)域上具有無(wú)機(jī)化合物。
文檔編號(hào)C25D3/56GK102686779SQ20108004851
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2010年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者中丸裕樹(shù), 中島清次, 增岡弘之, 大塚真司 申請(qǐng)人:杰富意鋼鐵株式會(huì)社