專利名稱：由扁鋼制品制造經(jīng)熱成型且淬火的、具有金屬抗腐蝕涂層的鋼制零件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由扁鋼制品制造經(jīng)熱成型且淬火的、涂覆有金屬抗腐蝕保護(hù)涂層的鋼制零件的方法，該扁鋼制品具有至少O. 4重量％的錳含量。
背景技術(shù)：
于2005年9月15日至25日在法蘭克福舉辦的第61屆國際車展中，發(fā)表在蒂森克虜伯汽車股份公司的展報內(nèi)的文章《輕巧的汽車車身的潛力》中報道過，在實(shí)踐中特別是由硼合金鋼材制造高強(qiáng)度車身零件中應(yīng)用熱成型淬火。此處提到的硼合金鋼材的典型例子是標(biāo)號為22MnB5的鋼，該鋼可以在鋼手冊2004中以材料號I. 5528找到。
與鋼22MnB5類似的鋼在JP 2006104526 A中已知。該已知鋼除了鐵和不可避免的雜質(zhì)還含有(重量%)0. 05-0. 55%的C，最大2%的Si, O. 1-3%的Mn，最大O. 1%的P和最大 O. 03%的S。為了改善淬硬性，可以額外在鋼內(nèi)增加O. 0002-0. 005%含量的B和O. 001-0. 1% 含量的Ti。各個Ti含量作用為使鋼內(nèi)存在的氮固化。鋼內(nèi)存在的硼可以以這種方式盡可能完全地發(fā)揮其提升堅固性的作用。
根據(jù)JP 2006104526 A，首先由這類型的鋼制成板材，該板材稍后在高于Ac3-溫度，典型位于850-950°C范圍內(nèi)的溫度中進(jìn)行預(yù)熱。接下來在沖壓工具中進(jìn)行的、從該溫度區(qū)域迅速的冷卻過程中，在由各個板材毛坯擠壓成型的零件中形成保障了所追求的高強(qiáng)度的馬氏體結(jié)構(gòu)。有利的是，加熱到所述溫度水平的板材能夠通過相對較小的變形力變形成復(fù)雜形狀的零件。這特別適用于這類板材，其由高堅固性的鋼制成并且設(shè)計有抗腐蝕涂層。
鍍鋅的扁鋼制品熱成型為高堅固性或者最高堅固性的鋼制零件存在一個特別的困難。具有金屬抗腐蝕涂層的鋼片由于熱成型和接下來進(jìn)行的或者與熱成型同時進(jìn)行的淬火中必須加熱到這樣一個溫度，該溫度位于保護(hù)涂層的金屬的熔化溫度之上，由此存在所謂的“液化金屬脆裂”風(fēng)險。當(dāng)鍍層的熔化成液態(tài)的金屬滲入到在成型過程中在各個扁鋼制品表面形成的缺口內(nèi)，發(fā)生鋼的脆裂。液態(tài)金屬到達(dá)鋼基底并在那里的晶界匯集由此降低可承受的最大拉力和壓力。
由較高堅固性和高堅固性含錳鋼制成的扁鋼制品的液化金屬脆裂的危險性經(jīng)證明是特別關(guān)鍵的。這類鋼只具有有限的延展性所以在其變形過程中趨向于形成靠近表面的、靠近晶界的裂縫。
由DE-OS 18 13 808中已知，鋼板的抗腐蝕性和抗氧化性可通過滲氮處理進(jìn)行改善，通過該滲氮處理產(chǎn)生一個靠近表面的、厚2. 5-19 μ m的具有與鋼板的內(nèi)核區(qū)域相比提高的氮含量的邊緣層。滲氮層具有較好的粘附性。
由DE 691 07 931 T2進(jìn)一步已知，通過滲碳處理或者滲氮處理可以在由低碳鋼組成的、用于機(jī)動車車身制造的扁鋼 制品的靠近表面的區(qū)域產(chǎn)生較高的碳含量或者氮含量， 用來改善相關(guān)扁鋼制品的可處理性。
在現(xiàn)有技術(shù)中該措施沒有與較高堅固性的或者高堅固性的、具有至少O. 4重量％的錳含量的鋼聯(lián)系在一起，其中根據(jù)本發(fā)明處理加工的鋼的典型錳含量位于O. 4-0. 6重量％內(nèi)，特別位于O. 6-3. O重量％范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明處理加工的扁鋼制品的碳含量典型為多于O. 06重量％和少于O. 8重量％，特別少于O. 45重量％。
為了調(diào)整根據(jù)本發(fā)明處理加工的鋼的各項(xiàng)性質(zhì)，可以使其含有達(dá)0.2重量％的11、 達(dá)O. 005重量％的B、達(dá)O. 5重量％的Cr、達(dá)O. I重量％的V或者達(dá)O. 03重量％的Nb。
氮化或者內(nèi)部滲氮的前提是具有滲透性的氮。當(dāng)?shù)幱谠鯛顟B(tài)(statu nascendi)時該前提條件得到滿足。
通常，滲氮處理通過在含氨的H2-N2-退火氣氛內(nèi)使各個的扁鋼制品退火完成。這里的氨和氮作為氮的供體。氨氣在氣壓和高于400°C的溫度下分裂成兩倍于其體積的氮和氫。氮?dú)獾姆纸饪梢酝ㄟ^下述反應(yīng)方程式描述
2NH3->2 [N] +3 發(fā)明內(nèi)容
在前述現(xiàn)有技術(shù)的背景下本發(fā)明的目的在于，提供一種方法，以經(jīng)濟(jì)的方式允許， 在將金屬誘導(dǎo)的裂縫風(fēng)險減到最低的同時制造高堅固性的鋼制零件。
該目的根據(jù)本發(fā)明由此實(shí)現(xiàn)，S卩，在制造高堅固性的鋼制零件過程中，施行權(quán)利要求I披露的工作步驟。
本發(fā)明的具有優(yōu)勢的設(shè)計方案在各個獨(dú)立權(quán)利要求的從屬權(quán)利要求中給出，并且下面以細(xì)節(jié)闡述一般性的發(fā)明理念。
根據(jù)本發(fā)明的用于制造具有金屬抗腐蝕涂層的鋼制零件的方法，由該想法出發(fā)， 在對扁鋼制品進(jìn)彳·丁熱成型之如在其表面實(shí)施滲氣處理，通過該處理在扁鋼制品中制造精細(xì)結(jié)構(gòu)的邊緣層。在一方面，該邊緣層為熱成型改善了表面磨光的鋼制產(chǎn)品的成型性質(zhì)。
另一方面，經(jīng)證實(shí)，根據(jù)本發(fā)明的方法在扁鋼制品的滲氮邊緣區(qū)域，出乎預(yù)料地有益于防止熱成型過程中鋼制精細(xì)板材的金屬脆裂。滲氮區(qū)導(dǎo)致晶界面/相界面 (Phasengranzflaechen)在熱成型過程中的顯著提高,該提高抵制了由鍍膜金屬材料滲入鋼基底導(dǎo)致的裂縫問題。此外在涂層內(nèi)存在一個不尋常的高的鐵滲透。其結(jié)果是，特別是基于鋅的涂層的處理過程中，涂層在熱學(xué)方面更加穩(wěn)定。
為了能夠利用前述總結(jié)的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施的邊緣層滲氮的有利影響，根據(jù)本發(fā)明的方法包含下述處理步驟
-制備一塊由鋼制成的扁鋼制品，其具有至少O.4重量％的錳含量。此處所說的扁鋼制品指的是鋼片、鋼帶、鋼板或者同類型產(chǎn)品。這樣的扁鋼制品可以在熱軋或者冷軋狀態(tài)以本發(fā)明的方式進(jìn)行處理。還可能，將不同的鋼板組合形成一個扁鋼制品，該扁鋼制品在接下來根據(jù)本發(fā)明的方式中進(jìn)行處理，其中鋼板由具有權(quán)利要求I給出的類型的鋼制成。
-扁鋼制品在連續(xù)爐中退火，退火氣氛含有達(dá)25體積％的H2、0.1-10體積％的NH3、 H2O和余量的N2以及由于技術(shù)條件限制無法避免的雜質(zhì)，該退火氣氛具有在_50°C和_5°C 之間的露點(diǎn)。維持溫度為400-1000°C，扁鋼制品在該維持溫度下維持5-600秒。最終通過該滲氮-退火處理在扁鋼制品表面存在厚度為5-200 μ m的、限定在扁鋼制品的游離表面的可延展的滲氮層，該滲氮層的晶粒尺寸小于位于內(nèi)部的、由邊緣層覆蓋的、由扁鋼制品的基本材料構(gòu)成的內(nèi)核層的晶粒尺寸。
-在產(chǎn)生滲氮層后，以前述方式退火的扁鋼制品經(jīng)金屬保護(hù)層涂層。此處本發(fā)明利用了這樣的認(rèn)識，液化金屬脆裂的風(fēng)險可以由此降低，即，可以通過有目的地調(diào)整扁鋼制品的鄰近表面區(qū)域來改變對于液化金屬脆裂無抵抗力的溫度范圍，從而使該溫度范圍與對于熱成型典型的溫度范圍不發(fā)生重疊。
-由金屬保護(hù)層涂層的扁鋼制品分割成板材。
-如果成型需要兩個或者多個步驟，板材可以在該步驟中可選地預(yù)成型。預(yù)成型可以到這個程度，在預(yù)成型后板材的形狀幾乎完全等同于零件的最終形狀。典型地，預(yù)成型在一塊冷的或者加熱到低于奧氏體化溫度的半熱的板材上進(jìn)行。只通過熱成型一步完成的成型可以不使用預(yù)成型。
-用于熱成型的板材加熱到780_950°C的奧氏體化溫度。
-然后將加熱后的板材熱成型為最終的鋼制零件。
-然后將得到的鋼制零件進(jìn)行冷卻，此處由奧氏體化溫度出發(fā)進(jìn)行加速冷卻。鋼制零件的冷卻這樣進(jìn)行，從而在扁鋼制品中形成淬火組織。
熱成型和淬火可以在同一個步驟中完成。這種情況下，熱成型和淬火共同在一個工具中一步進(jìn)行。與此相反，兩步式的過程中分開進(jìn)行工作步驟“成型”和“生成調(diào)制組織或淬火組織”。
令人驚訝的是，利用根據(jù)本發(fā)明給出的退火條件，即使在很短的時間內(nèi)也可以達(dá)到所希望的滲氮深度。所以根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)勢在于，以一種非常經(jīng)濟(jì)的方式應(yīng)用連續(xù)爐實(shí)行本方法。這實(shí)現(xiàn)了，根據(jù)本發(fā)明的方法結(jié)合到以高速傳送帶速度為前提的、連續(xù)進(jìn)行的制造過程中，例如在火焰涂層設(shè)備中，鋼帶在連續(xù)的運(yùn)行中進(jìn)行熱處理并熱浸鍍抗腐蝕涂層。
在反應(yīng)腔內(nèi)存在的鐵表面在催化上有利于分解過程。在氮原子分離的瞬間，一部分氮原子滲入到鐵 材料中。
氮的轉(zhuǎn)移發(fā)生在若干個步驟中
轉(zhuǎn)移到工件表面
吸附在表面
滲透表面(吸收)
滲透到工件內(nèi)部
由于在奧氏體中提高的氮溶解度，進(jìn)行兩相熱處理(即在兩相區(qū)域a/Y-Fe)是實(shí)用的。無論接下來的金屬保護(hù)層涂層是連續(xù)進(jìn)行還是逐件進(jìn)行，通常，在實(shí)踐中在給出的條件下可以這樣以特別經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的方式優(yōu)化滲氮處理的效果，即，至少遵守下述條件的其中一條
-退火氣氛的H2含量不超過10體積％，
-退火氣氛的NH3含量不超過5體積％，
-退火氣氛的露點(diǎn)在_40°C至_15°C，
-退火溫度在680 V至840 V，
-退火維持時間為30-120秒。
對于本發(fā)明的效果起決定作用的是，在根據(jù)本發(fā)明的退火處理中對滲氮邊緣層進(jìn)行調(diào)整，使其晶粒尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于扁鋼制品的未在退火過程中進(jìn)行滲氮的內(nèi)核層晶粒尺寸。 實(shí)際測試已經(jīng)給出，根據(jù)DIN EN ISO 643滲氮層的晶粒尺寸特性數(shù)值比板材加熱和熱成型前的經(jīng)退火的扁鋼制品的基本材料(內(nèi)核層)的晶粒尺寸特性數(shù)值至少小2。
在根據(jù)本發(fā)明的方法中對滲氮邊緣層進(jìn)行有目的地調(diào)整。該精細(xì)結(jié)構(gòu)的、同樣只是部分再結(jié)晶的滲氮層的厚度由根據(jù)DIN 50190-3得出的滲氮硬化厚度決定。此處的滲氮硬化厚度是從表面到鋼基底之間的距離，在鋼基底處，硬度對應(yīng)于+50HV的核心硬度。以這種方式在扁鋼制品的經(jīng)過滲氮的、靠近表面的邊緣層區(qū)域調(diào)整出這樣一個硬度，該硬度比內(nèi)核區(qū)域的硬度高至少25%，即HV (滲氮)/HV (內(nèi)核區(qū)域)彡I. 25。
典型地，根據(jù)本發(fā)明處理的扁鋼制品中，在退火處理后的滲氮邊緣層的厚度大于 5 μ m并且小于200 μ m。
本發(fā)明在實(shí)踐中特別具有優(yōu)勢的設(shè)計方案的特征在于，具有金屬保護(hù)層的扁鋼制品涂層通過熱浸鍍涂層進(jìn)行，該熱浸鍍涂層在接續(xù)在退火處理之后的工作步驟中連續(xù)地進(jìn)行。在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行的退火處理與為接下來的表面磨光而進(jìn)行的、通過異相的退火氣-金屬-反應(yīng)進(jìn)行的表面調(diào)節(jié)同時進(jìn)行。
特別具有優(yōu)勢的是，根據(jù)本發(fā)明的方法在火焰涂層設(shè)備中進(jìn)行，因?yàn)樵谠撉闆r下的退火處理可以包含基本原理的邊緣滲氮、表面調(diào)節(jié)和重結(jié)晶，并且接下來的熱浸鍍可以在退火處理之后連續(xù)地在線(inline)進(jìn)行。在此，原則上可以考慮，使含有NH3的氣體流過扁鋼制品穿過的爐子的整個長度。為了不使連續(xù)爐的全部零件都處于滲氮?dú)怏w中，有利的是，將爐子的一個部分與爐子其它部分分離，并且含有NH3的氣體只對這個分離出的部分進(jìn)行進(jìn)氣沖擊。
為了保證經(jīng)退火后的扁鋼制品的作為火焰涂層實(shí)行的熱浸鍍情況下優(yōu)化的鋼基底涂層粘附性，可以在火焰涂層前進(jìn)行扁鋼制品的表面氧化。
在根據(jù)本發(fā)明制造的扁鋼制品的優(yōu)選通過熱浸鍍進(jìn)行的表面磨光過程中，可以在鋼基底上引入已知的涂層系統(tǒng)，該系統(tǒng)由Zn、Al、Zn-Al、Zn-Mg、Zn-Ni、Zn-Fe、Al-Mg、Al-Si、 Zn-Al-Mg或Zn-Al-Si構(gòu)成。在熱浸鍍之后可以進(jìn)行熱處理步驟，為了使金屬保護(hù)層以特定的方式形成。如果有需求，還可以在熱浸鍍后連續(xù)進(jìn)行滲透退火，例如鋅鍍層退火處理。
作為在線(in line)進(jìn)行的熱浸鍍的替代或者補(bǔ)充，扁鋼制品(根據(jù)本發(fā)明的方式在連續(xù)退火中在該扁鋼制品上 形成一個精細(xì)結(jié)構(gòu)化的滲氮層)可以具有一個金屬的、金屬-無機(jī)的或者金屬-有機(jī)的涂層，該涂層中例如通過Zn涂層、ZnNi涂層或者ZnFe涂層借助PVD析出或CVD析出或借助其他金屬-無機(jī)的或者金屬-有機(jī)的涂層方法進(jìn)行電解地涂層。
為了進(jìn)一步優(yōu)化機(jī)械性質(zhì)，可以在根據(jù)本發(fā)明的退火處理之后以常規(guī)方式進(jìn)行一個過時效處理。
由根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行處理后的扁鋼制品經(jīng)熱成型然后經(jīng)淬火得到的零件具有 800-2000MPa，特別是900_2000MPa的抗拉強(qiáng)度。
根據(jù)本發(fā)明制造的滲氮涂層允許了，根據(jù)本發(fā)明的扁鋼制品順利地加熱到奧氏體化溫度，在該溫度的扁鋼制品具有完整的奧氏體結(jié)構(gòu)。如果扁鋼制品設(shè)有金屬涂層，該涂層的熔點(diǎn)低于或等于加熱溫度，在如此高的加熱溫度還是使脆裂風(fēng)險降到最低。通過本發(fā)明的滲氮實(shí)現(xiàn)的邊緣層的精細(xì)晶粒避免了裂縫的形成并且保證了，涂層金屬不能滲入內(nèi)核區(qū)域或者鋼基底的基本材料中。通過根據(jù)本發(fā)明制造的精細(xì)結(jié)構(gòu)化的、經(jīng)滲氮的滲氮層避免了在優(yōu)選直接即沒有板材預(yù)成型的情況下進(jìn)行的熱成型過程中，由金屬涂層特別是鋅涂層，或者是由涂層金屬滲透引起的進(jìn)入到晶界的固體金屬脆裂。同樣地，根據(jù)本發(fā)明的方法由滲氮引起的、鑒于鐵/涂層金屬的比例具有優(yōu)勢的涂層的形成避免了焊縫的形成并且抑制了液態(tài)金屬脆裂。


下面根據(jù)實(shí)施例進(jìn)ー步闡述本發(fā)明。圖中圖I :根據(jù)本發(fā)明的經(jīng)滲氮退火的鋼質(zhì)樣品的垂直磨片；圖2 :未經(jīng)退火的、軋硬的對比樣品的垂直磨片；
圖3 :圖I和圖2所示的樣品的氮含量的⑶OES-深度曲線；圖4 :由圖I所示的鋼制樣品形成的鋼制零件的拉伸區(qū)域的垂直磨片；圖5 :由圖2所示的軋硬的鋼制樣品形成的鋼制零件的拉伸區(qū)域的垂直磨片。
具體實(shí)施例方式為了驗(yàn)證根據(jù)本發(fā)明的方法所能達(dá)到的效果，分別制造ー個多相鋼“MP”和通常用于熱成型的鋼“WU”的軋硬的冷帶樣品。鋼MP和WU的成分在表格I中給出。兩個由鋼MP和WU制成的樣品投入到用于邊緣層滲氮的連續(xù)爐中進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明的退火處理。此處使用的退火參數(shù)在表格2中給出。為了便于比較，將兩個由鋼MP和WU制成的樣品投入到連續(xù)爐中進(jìn)行傳統(tǒng)退火，如同通常為熱浸鍍鋅做準(zhǔn)備所進(jìn)行的步驟。圖I中示出了由鋼WU制成并根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行退火處理后的樣品的顯微圖。很明顯可以看出，作為根據(jù)本發(fā)明的處理步驟的結(jié)果，靠近表面處調(diào)整出ー個精細(xì)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)區(qū)域(滲氮區(qū)域N)與此相反，同樣由鋼WU制成經(jīng)過冷軋的樣品的顯微圖沒有這樣的滲氮區(qū)域N (圖2)。此外測量了由鋼WU制成經(jīng)過根據(jù)本發(fā)明的退火處理和冷軋的樣品的滲氮含量的GDOES0 GDOES (“GDOES” =Glow Discharge OpticalEmission Spectrometer)測量法指的是快速獲得涂層濃度情況的標(biāo)準(zhǔn)方法。其在由HubertGrifen,VDI-Verlag GmbH于杜塞爾多夫，1993年出版的VDI-詞典“Werkstofftechnik”(材料技術(shù))中有所描述。GDOES測量的結(jié)果在圖3中給出，其中虛線示出了軋硬樣品的氮分布，而實(shí)線示出了根據(jù)本發(fā)明處理的樣品的氮分布。圖3也明確示出了，根據(jù)本發(fā)明處理的樣品具有明顯的氮化的滲氮層N，其厚度約為 20 μ m。鑒于顯微硬度測量可以證明，由鋼WU制成、經(jīng)過根據(jù)本發(fā)明的熱處理的樣品中的氮化的滲氮層N具有340HV的顯微硬度而沒有經(jīng)過氮化的內(nèi)核區(qū)域(基本材料)K具有180HV的硬度。氮化的滲氮層N的硬度Hv與內(nèi)核區(qū)域K的硬度·1 的比值llv>./]lvi釣為I. 9，由此遠(yuǎn)大于根據(jù)本發(fā)明的預(yù)先給出的該比值I. 25。退火之后是樣品的表面磨光，該過程中將厚度為10 μ m的鋅層電解地涂覆在樣品上。接下來由由鋼WU制成的樣品借助所謂的一歩式或者直接熱成型方法成型并且壓制硬化成鋼制零件。為此樣品經(jīng)6分鐘的奧氏體化時間加熱到880°C的奧氏體化溫度然后在熱壓變形工具中熱成型為用于機(jī)動車車身的零件。在熱成型之后得到的零件以已知方式如此迅速冷卻，從而形成淬火組織。通過圖4和5的對比很明顯，根據(jù)本發(fā)明的方法制造的零件的拉伸區(qū)域內(nèi)絲毫沒有裂縫形成，而傳統(tǒng)方式制造的零件明顯地存在晶體間的裂縫。由鋼MP制成的經(jīng)過退火處理、鍍鋅和變形的樣品對于根據(jù)本發(fā)明的和傳統(tǒng)方式的退火處理后的樣品可以給出類似的結(jié)果。
根據(jù)本發(fā)明的方法改善了熱成型中表面磨光的扁鋼制品的成型性能。為此在表面磨光之前、以連續(xù)進(jìn)行的或者逐件進(jìn)行的方式通過退火過程中有目的地氣體-金屬-反應(yīng)來制造邊緣氮化，其結(jié)果是調(diào)節(jié)出一個精細(xì)結(jié)構(gòu)化的含氮的滲氮層N。該氮化的邊緣層N —方面提高了涂層中的鐵滲透，并且在熱成型之前進(jìn)行的退火過程中阻止了脆化劑“涂層金屬”，特別是鋅傳遞到結(jié)晶界限。最終獲得這樣的零件，其鋼基底完全沒有裂縫。
權(quán)利要求
1.一種由扁鋼制品制造涂覆有金屬抗腐蝕保護(hù)涂層的鋼制零件的方法，所述扁鋼制品具有至少O. 4重量％的Mn含量,所述方法包含以下步驟_制備所述扁鋼制品；-使所述扁鋼制品在連續(xù)爐中退火；-退火氣氛含有達(dá)25體積％的H2、0. 1-10體積％的ΝΗ3、Η20和余量的N2以及由于技術(shù)條件限制無法避免的雜質(zhì)，所述退火氣氛具有在_50°C和_5°C之間的露點(diǎn)，-維持溫度為400-1100°C -維持時間為5-600秒，-經(jīng)退火處理的所述扁鋼制品具有厚度為5-200 μ m的滲氮層(N)，所述滲氮層的晶粒尺寸小于位于所述扁鋼制品內(nèi)部的內(nèi)核層(K)的晶粒尺寸；-用金屬保護(hù)層對所述經(jīng)過退火的扁鋼制品進(jìn)行涂層；-由所述扁鋼制品分割出板材；-所述板材可選地進(jìn)行預(yù)成型；-將所述板材加熱到780-950°C的奧氏體化溫度，-將經(jīng)過加熱的板材熱成型為鋼制零件，-所述鋼制零件這樣進(jìn)行加速冷卻，從而在所述扁鋼制品中形成淬火組織。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述退火氣氛的H2含量最高為10體積％。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述退火氣氛的NH3含量最聞為5體積％。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述退火氣氛的露點(diǎn)為-40°C至-15°C。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述退火的維持溫度為 680-840 °C。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述退火的維持時間為 30-120 秒。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在板材加熱和熱成型前的所述經(jīng)退火的扁鋼制品的滲氮層(N)的根據(jù)DIN EN ISO 643得出晶粒尺寸特性數(shù)值比基本原料(K)的晶粒尺寸特性數(shù)值至少小2。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，用金屬保護(hù)層對所述扁鋼制品進(jìn)行的涂層通過熱浸鍍進(jìn)行，所述熱浸鍍在連續(xù)進(jìn)行的工作流程中、在退火處理后進(jìn)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在所述熱浸鍍前進(jìn)行所述扁鋼制品的表面氧化。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述扁鋼制品在所述熱浸鍍處理后連續(xù)地進(jìn)行滲透退火。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至7的任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述具有金屬的、金屬-有機(jī)的或者金屬-無機(jī)的保護(hù)涂層的扁鋼制品的涂層通過電解涂層或借助PVD析出或 CVD析出進(jìn)行。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述金屬涂層是Zn涂層、Al涂層、Zn-Al涂層、Zn-Mg涂層、Zn-Ni涂層、Al-Mg涂層、Al-Si涂層、Zn-Al-Mg涂層或 Zn-Al-Mg-Si 涂層。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述加熱過程中調(diào)整得到的奧氏體化溫度為860-950°C。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述經(jīng)過熱成型獲得的零件的熱成型和冷卻過程在一個步驟中進(jìn)行。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對所述獲得的零件進(jìn)行噴砂處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由扁鋼制品制造涂覆有金屬保護(hù)涂層的鋼制零件的方法，該扁鋼制品具有至少0.4重量%的Mn含量。為了以經(jīng)濟(jì)的方式制造高堅固性的鋼制零件，同時使生成金屬誘導(dǎo)縫隙的風(fēng)險降到最低，根據(jù)本發(fā)明，扁鋼制品在連續(xù)爐中退火，退火氣氛含有達(dá)25體積%的H2、0.1-10體積%的NH3、H2O和余量的N2以及由于技術(shù)條件限制無法避免的雜質(zhì)，該退火氣氛具有在-50℃和-5℃之間的露點(diǎn)，在400-1100℃的維持溫度下保持5-600秒。經(jīng)退火處理的扁鋼制品具有厚度為5-200μm的滲氮層(N)，該滲氮層的晶粒尺寸小于位于扁鋼制品內(nèi)部的內(nèi)核層(K)的晶粒尺寸。在扁鋼制品經(jīng)過金屬保護(hù)層涂層之后，由經(jīng)退火的扁鋼制品分割出板材，該板材在可選的預(yù)成型后加熱到780-950℃的奧氏體化溫度、熱成型為鋼制零件然后這樣快速地冷卻，從而在扁鋼制品中形成淬火組織。
文檔編號C21D8/04GK102985570SQ201180029367
公開日2013年3月20日 申請日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月14日
發(fā)明者馬丁·諾登, 延斯·孔德拉蒂烏克, 曼弗雷德·莫伊雷爾, 帕特里克·庫恩, 福爾克爾·馬克思, 霍斯特·伯恩森, 弗蘭克·弗雷德爾 申請人:蒂森克虜伯鋼鐵歐洲股份公司