CN113025876A

CN113025876A - 高性能压制硬化钢组件

Info

Publication number: CN113025876A
Application number: CN201911346019.0A
Authority: CN
Inventors: 卢琦; 王建锋
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2019-12-24
Filing date: 2019-12-24
Publication date: 2021-06-25
Also published as: US11400690B2; DE102020131989A1; US20210187906A1

Abstract

本发明涉及高性能压制硬化钢组件。具体地，本发明涉及热冲压/热成型之后的压制硬化钢组件，其包含芯层，该芯层具有≥大约1800兆帕至≤大约2200兆帕的抗拉强度和≥大约90体积%的马氏体，该芯层具有第一厚度，该第一厚度为压制硬化钢组件厚度的≥大约40%至≤大约96%；和沿着芯的第一表面的第一表面层，该第一表面层具有≥大约800兆帕至≤大约1200兆帕的抗拉强度和≥大约90体积%的马氏体和贝氏体。压制硬化钢组件的抗拉强度为≥大约1600兆帕至≤大约2000兆帕和VDA 238‑100弯曲角度为≥大约50°至≤大约80°。

Description

高性能压制硬化钢组件

技术领域

本发明涉及高性能压制硬化钢组件。

背景技术

这个部分提供了与本公开有关的背景信息，但其并不必然是现有技术。

压制硬化钢（press-hardened steel，PHS），也称为“热冲压钢”或“热成型钢”，其是用于车身结构应用的最坚固的钢之一。在某些应用中，PHS可以具有大约1500兆帕（MPa）的抗拉强度特性。这种钢具有理想的特性，包括形成强度/重量比显著增加的钢部件。PHS部件在各种行业和应用中已经变得越来越普遍，这些行业和应用包括常规制造，建筑设备，汽车或其他运输行业，家庭或工业结构等。例如，当制造交通工具，特别是汽车时，期望燃料效率和性能的持续改进；因此，PHS部件已经被越来越多地使用。PHS部件通常用于形成承重部件，例如门梁，这些部件通常需要高强度的材料。因此，这些钢的最终状态被设计成具有高强度和足够的延展性以抵抗外力，例如抵抗对乘客室的侵入而不破裂，从而为乘员提供保护。此外，镀锌的PHS部件可以提供阴极保护。

许多PHS处理涉及在炉中对钢板坯件进行奥氏体化，然后立即对模具中的板进行压制和淬火。奥氏体化通常在大约880℃至950℃的范围内进行。 PHS处理可以是间接的也可以是直接的。在直接方法中，在模具之间同时成型并压制PHS部件，这对钢进行淬火。在间接方法中，在奥氏体化以及随后的压制和淬火步骤之前，将PHS部件冷成型为中间体部分形状。PHS组分的淬火通过将微观结构从奥氏体转变为马氏体来硬化部件。在从炉到模具的转移过程中经常会形成氧化物层。因此，淬火后，必须从PHS部件和模具除去氧化物。通常通过喷丸除去氧化物，即除鳞。

PHS部件可以使用直接方法由裸露的或铝硅（Al-Si）的合金制成，或者可以使用直接方法或间接方法由锌涂覆的PHS制成。对PHS部件进行涂覆为下面的钢部件提供保护层（例如，电镀保护）。锌涂层提供阴极保护；即使在钢暴露的地方，涂层起到牺牲层的作用，并且代替钢部件而受腐蚀。此类涂层还在PHS部件的表面上产生氧化物，它们通过喷丸而除去。因此，希望不需要涂层或其他处理的合金组合物。

PHS部件通常可以具有高强度或高韧性。随着强度增加，通常韧性降低，反之亦然。然而，为了减轻重量，希望具有高韧性的高强度PHS部件。

发明内容

这个部分提供了本公开的总体概述，而不是其全部范围或其所有特征的全面公开。

在各个方面，本技术提供了热冲压/热成型之后的压制硬化钢组件，其包含芯层，该芯层包含第一钢板，该第一钢板具有大于或等于大约1800兆帕至小于或等于大约2200兆帕的极限抗拉强度和大于或等于90体积%的马氏体，芯层具有第一厚度，该第一厚度为大于或等于压制硬化钢组件厚度的大约40%至小于或等于压制硬化钢总厚度的大约96%；沿着芯的第一表面布置的第一表面层，其中第一表面层包含第二钢板，该第二钢板具有大于或等于大约800兆帕至小于或等于大约1200兆帕的极限抗拉强度和大于或等于90体积%的马氏体和贝氏体，其中压制硬化钢组件的极限抗拉强度为大于或等于大约1600兆帕至小于或等于大约2000兆帕和VDA 238-100弯曲角度为大于或等于大约50°至小于或等于大约80°。

在一个方面，第一表面层具有第二厚度，该第二厚度为大于或等于压制硬化钢组件总厚度的大约2%至小于或等于压制硬化钢组件总厚度的大约60%。

在一个方面，压制硬化钢组件还包含沿着芯的与第一表面相对的第二表面布置的第二表面层，其中第二表面层包含第三钢板，该第三钢板具有大于或等于大约800兆帕至小于或等于大约1200兆帕的极限抗拉强度和大于或等于90体积%的马氏体和贝氏体。

在一个方面，第一表面层具有第二厚度，该第二厚度为大于或等于压制硬化钢组件总厚度的大约2%至小于或等于压制硬化钢组件总厚度的大约30%，并且第二表面层具有第三厚度，该第三厚度为大于或等于压制硬化钢组件总厚度的大约2%至小于或等于压制硬化钢组件总厚度的大约30%。

在一个方面，第一钢板的VDA 238-100弯曲角度为大于或等于大约70°至小于或等于大约80°，和第二钢板的VDA 238-100弯曲角度为小于或等于大约45°。

在一个方面，第一钢板包含小于或等于大约10体积%的一种或多种选自以下的相：奥氏体，铁素体及其组合；和第二钢板包含小于或等于大约10体积%的一种或多种选自以下的相：奥氏体，铁素体及其组合。

在一个方面，压制硬化钢是通过轧制接合（roll bonding）处理或包层（cladding）处理形成的结构钢。

在一个方面，第一钢板和第二钢板中的至少一个包含涂层，该涂层包含锌（Zn），铝（Al），硅（Si）及其组合。

在一个方面，压制硬化钢组件没有任何施加的表面涂层。

在各个方面，本技术提供了热冲压/热成型之后的压制硬化钢组件，其包含芯层，该芯层包含第一钢板，该第一钢板具有大于或等于大约1800兆帕至小于或等于大约2200兆帕的极限抗拉强度和大于或等于90体积%的马氏体，芯层具有第一厚度，该第一厚度为大于或等于压制硬化钢组件厚度的大约40%至小于或等于压制硬化钢总厚度的大约96%；和沿着芯的第一表面布置的第一表面层，其中第一表面层包含第二钢板，该第二钢板具有大于或等于大约800兆帕（MPa）至小于或等于大约1200兆帕的极限抗拉强度和大于或等于90体积%的马氏体和贝氏体，第一表面层为大于或等于压制硬化钢的厚度的大约2%至小于或等于压制硬化钢的厚度的大约60%，其中第一钢板包含一种合金组合物，该合金组合物包含大于或等于大约0.01重量%至小于或等于大约0.2重量%的浓度的碳（C），大于或等于大约0.01 重量%至小于或等于大约6 重量%的浓度的铬（Cr），大于或等于大约0.5 重量%至小于或等于大约4.5重量%的浓度的锰（Mn），大于或等于大约0.1重量%至小于或等于大约2.5重量%的浓度的硅（Si），和合金组合物的余量为铁（Fe），以及第二钢板的合金组合物包含大于或等于大约0.2 重量%至小于或等于大约0.45 重量%的浓度的碳（C），大于或等于大约0.01 重量%至小于或等于大约6 重量%的浓度的铬（Cr），大于或等于大约0 重量%至小于或等于大约3重量%的浓度的锰（Mn），大于或等于大约0.1 重量%至小于或等于大约2.5 重量%的浓度的硅（Si），和合金组合物的余量为铁（Fe），其中压制硬化钢组件的极限抗拉强度为大于或等于大约1600兆帕至小于或等于大约2000兆帕和VDA 238-100弯曲角度为大于或等于大约50°至小于或等于大约80°。

在一个方面，压制硬化钢组件还包含第二表面层，该第二表面层包含第三钢板，该第三钢板具有大于或等于大约800兆帕至小于或等于大约1200兆帕的极限抗拉强度和大于或等于90体积%的马氏体和贝氏体；其中第一表面层的第二厚度和第二表面层的第三厚度分别独立地为大于或等于压制硬化钢的厚度的大约2%至小于或等于压制硬化钢组件的厚度的大约30%。

在一个方面，压制硬化钢组件没有任何施加的表面涂层。

在各个方面，本技术还提供了一种形成压制硬化钢部件的方法；该方法包括选择钢合金的坯件，该钢合金是包含以下的结构钢组件：第一表面层，该第一表面层包含第一钢板；芯层，该芯层包含第二钢板，和第二表面层，该第二表面层包含另一个第一钢板；将加热的坯件冲压成预定形状以形成冲压部件；和以恒定速率将冲压部件淬火至小于或等于大约钢合金的马氏体转变完成（Mf）温度和大于或等于大约室温的温度以形成压制硬化钢部件，该压制硬化钢部件的抗拉强度为大于或等于大约1600兆帕至小于或等于大约2000兆帕和VDA 238-100弯曲角度为大于或等于大约50°至小于或等于大约80°，第一钢板的强度为大于或等于800兆帕至小于或等于1200兆帕，第一表面层为大于或等于坯件厚度的2%至小于或等于冲压部件的厚度的30%，第二钢板的强度为大于或等于1800兆帕至小于或等于2200兆帕，芯层为大于或等于坯件厚度的40%至小于或等于冲压部件的厚度的96%，和第二表面层为大于或等于坯件的厚度的2%至小于或等于冲压部件的厚度的30%。

在一个方面，该方法不包括除鳞步骤，并且结构钢不包含锌（Zn）层或铝硅（Al-Si）涂层。

在一个方面，该方法还包括除鳞步骤，并且结构钢包含锌（Zn）层或铝硅（Al-Si）涂层。

在一个方面，压制硬化钢是通过轧制接合处理形成的结构钢，轧制接合处理包括在足够的压力下将第一和第二表面以及芯层通过辊以使各层接合，和将第一和第二表面以及芯层的边缘焊接在一起。

在一个方面，淬火包括以大于或等于大约15℃/s的速率降低冲压物体的温度，直至冲压物体达到低于钢合金的马氏体转变完成（Mf）温度的温度。

根据本文提供的描述，其他可应用领域将变得显而易见。该概述中的描述和具体示例旨在用于说明的目的，并不旨在限制本公开的范围。

附图说明

本文描述的附图仅出于所选实施方案的说明性目的，而不是所有可能的实现方式，并且不旨在限制本公开的范围。

图1是示出根据当前技术的各个方面的制造钢组件结构的方法的图示。

图2A是示出根据当前技术的各个方面的钢组件结构的图示。

图2B是示出根据当前技术的各个方面的钢组件结构的图示。

图3是示出根据当前技术的各个方面的制造钢组件结构的方法的流程图。

图4是示出根据当前技术的某些方面的用于处理钢合金的热压制方法的温度对时间的曲线图。

贯穿附图的若干视图，相应的附图标记指示相应的部分。

具体实施方式

提供了示例实施方案从而本公开将是彻底的并将向本领域技术人员全面传达其范围。阐述了许多具体细节，例如具体组合物、组分/部件、装置和方法的示例，以提供对本公开的实施方案的充分理解。对本领域技术人员显而易见的是，不需要使用具体细节，示例实施方案可以具体体现为许多不同的形式，它们都不应被视为限制本公开的范围。在一些示例实施方案中，没有详细描述公知的处理、公知的装置结构和公知的技术。

本文所用的术语仅为了描述特定的示例实施方案的目的而不旨在作为限制。除非上下文清楚地另行指明，否则如本文中所用的，单数形式“一个”、“一种”和“该”可旨在也包括复数形式。术语“包含”、“包括”、“含有”和“具有”是包容性的，因此说明了所述特征、要素、组合物、步骤、整数、操作和/或组分/部件的存在，但不排除一种或更多种其它特征、整数、步骤、操作、元件、组分/部件和/或其集合的存在或加入。尽管开放式术语“包括/包含”应被理解为用于描述和要求保护本文中所述的各种实施方案的非限制性术语，但在某些方面中，该术语相反地可替代地理解为更具限制性和局限性的术语，如“由……组成”或“基本由……组成”。由此，对叙述组合物、材料、组分/部件、要素、特征、整数、操作和/或处理步骤的任意给定实施方案，本公开还特别包括由或基本由此类所述组合物、材料、组分/部件、要素、特征、整数、操作和/或处理步骤组成的实施方案。在“由……组成”的情况下，替代实施方案排除任何附加的组合物、材料、组分/部件、要素、特征、整数、操作和/或处理步骤，而在“基本由……组成”的情况下，从此类实施方案中排除实质上影响基本和新颖特性的任何附加的组合物、材料、组分/部件、要素、特征、整数、操作和/或处理步骤，但是不实质上影响基本和新颖特性的任何组合物、材料、组分/部件、要素、特征、整数、操作和/或处理步骤可以包括在该实施方案中。

本文中描述的任何方法步骤、处理和操作不应解释为必定要求它们以所讨论或展示的特定次序实施，除非明确确定为一定的实施次序。还要理解的是，除非另行说明，可以使用附加或替代步骤。

当部件、元件或层被提到在/与另一个元件或层“上”、“啮合”、“连接”或“耦合”时，其可以直接在/与另一个部件、元件或层上、啮合、连接或耦合，或可以存在间隔元件或层。相反地，当元件被提到在/与另一个元件或层“直接上”、“直接啮合”、“直接连接”或“直接耦合”时，不可存在间隔元件或层。用于描述元件之间关系的其它词语应以类似方式解释（例如“在……之间”与“直接在……之间”，“相邻”与“直接相邻”等）。如本文中所用的，术语“和/或”包括一个或多个相关罗列项的任何一个和所有组合。

尽管术语第一、第二、第三等在本文中可用于描述各种步骤、元件、组分/部件、区域、层和/或区段，但这些步骤、元件、组分/部件、区域、层和/或区段不应受这些术语限制，除非另外指明。这些术语可仅用于将一个步骤、元件、组分/部件、区域、层或区段与另一个步骤、元件、组分/部件、区域、层或区段相区分。除非上下文中清楚指明，否则术语例如“第一”、“第二”和其它数值术语在本文中使用时并不暗示顺序或次序。因此，下文讨论的第一步骤、元件、组分/部件、区域、层或区段可以被称作第二步骤、元件、组分/部件、区域、层或区段而不背离示例实施方案的教导。

为了容易描述，在本文中可以使用空间或时间上的相对术语，如“之前”、“之后”、“内”、“外”、“下”、“下方”、“下部”、“上”、“上部”等描述图中所示的一个元件或特征相对于其他一个或多个元件或特征的关系。空间或时间上的相对术语可旨在包括除图中所示的取向外装置或系统在使用或操作中的不同取向。

在本公开通篇中，数值代表近似测量值或范围界限以包括与给定值的轻微偏差和大致具有所列值的实施方案以及确切具有所列值的实施方案。除了在具体实施方式部分最后提供的操作实施例中之外，本说明书(包括所附权利要求)中的参数(例如量或条件)的所有数值应被理解为在所有情况中被术语“大约”修饰，无论在数值前是否实际出现“大约”。“大约”是指所述数值允许一定的轻微不精确性（有些接近精确的该值；大致或合理地接近该值；几乎）。如果由“大约”提供的不精确性在本领域中不以这种普通含义理解，则本文所用的“大约”至少是指可能由测量和使用此类参数的普通方法造成的变化。例如，“大约”可以包含小于或等于5%，任选地小于或等于4%，任选地小于或等于3%，任选地小于或等于2%，任选地小于或等于1%，任选地小于或等于0.5%，和在某些方面，任选地小于或等于0.1%的变化。

此外，范围的公开包括在整个范围内的所有值和进一步细分范围的公开，包括对这些范围给出的端点和子范围。

现在将参照附图更全面地描述示例实施方案。

如上讨论的，对于除鳞压制硬化钢和涂覆压制硬化钢，存在某些缺点。因此，当前技术提供的钢合金构造成热冲压的以形成具有预定形状和具有或不具有涂层的压制硬化部件。此外，期望具有同时表现出高强度水平和高韧性水平的压制硬化钢部件，而高强度水平和高韧性水平在用于形成压制硬化部件的钢合金中以前是相互排斥的特性。在各个方面，对钢合金进行热成型处理，例如压制硬化处理以形成压制硬化部件。这些压制硬化部件可以具有好的强度水平，例如，极限抗拉强度大于或等于大约1600MPa至小于或等于大约2000MPa，同时还表现出高韧性水平。如下面将更详细描述的，高韧性可以通过部件的弯曲角度来表示。

根据本公开的某些方面形成的压制硬化钢部件特别适合用于汽车或其他交通工具（例如摩托车，船，拖拉机，公共汽车，摩托车，活动房屋，露营车和坦克）的部件中，但它们还可以用于多种其他行业和应用，作为非限制性示例包括航空航天部件，消费品，设备，建筑物（例如房屋，办公室，棚子，仓库），办公设备和家具以及工业设备机械，农业或农用设备或重型机械。汽车部件的非限制性示例包括引擎罩，立柱（例如 A-柱，铰链柱，B-柱，C-柱等），包含结构板、门板和门部件在内的板，内室地板，底盘，车顶，外表面，底部防护罩，车轮，控制臂和其他悬架，防撞罐，保险杠，结构导轨和框架，车体横梁，底架或传动系统部件等。

参照图1，当前技术提供了一种形成层状钢合金的结构设计以产生可以在热成型处理中被压制硬化的组件的方法70。更特别地，结构设计包含不同钢合金的层状板，其实现的强度和韧性值比由钢合金的单个板形成的部件所能达到的更高。在某些方面，压制硬化钢组件包含具有不同组成的多层钢板。在某些方面，压制硬化钢组件可以通过轧制包层形成，但是如本领域技术人员所理解的，可以使用其他合适的方法。

在形成结构压制硬化钢的一些示例实施方案中，如下面讨论的，选择由钢合金形成的合适的板材料的第一卷20，第二卷30和第三卷40。第一卷20具有面对侧22。将第一卷20展开以产生第一板24。第二卷30具有两个面对侧32、32'。将第二卷30展开以产生第二板34。第三卷40具有面对侧42。将第三卷40展开以产生第三板44。将第一板24，第二板34和第三板44同时引入具有上辊74和下辊76的轧机72中。上辊74和下辊76在轧机72中的作用使第一、第二和第三板24、34和44（分别来自第一卷20、第二卷30和第三卷40）变形以形成轧制板100，该轧制板形成组件。在通过轧机72之后，轧制板100的总厚度小于在通过轧机72之前的第一、第二和第三板24、34和44中的每一个的单独厚度的总和。轧制板100可以在侧面22和32的界面处结合第一和第二板24、34，并且在侧面32'和42的界面处结合第二和第三板34、44。以这种方式，第二板34可以限定组件的芯区域，该组件限定轧制板100，而第一和第三板24、44可以被认为是将芯区域夹在中间的表面层。

可以将轧制板100的纵向边缘102和104接合，熔合，焊接在一起。将边缘焊接在一起可以减少或基本上防止空气进入以及在后续处理期间板24、34和44的移动。轧制板100可以经受炉加热，这可以在第一、第二和第三板24、34和44之间产生固相焊缝。另外，在随后的热轧制处理过程中，固相焊缝可能在第一、第二和第三板24、34和44之间形成或生长。

当第一和第三板24、44结合在轧制板100中时，它们各自独立地可以大于或等于轧制板100的厚度的大约2%至小于或等于轧制板100的厚度的大约30%，任选地大于或等于轧制板100的厚度的大约2%至小于或等于轧制板100的厚度的大约15%，和在某些方面，任选地大于或等于轧制板100的厚度的大约15%至小于或等于轧制板100的厚度的大约30%。例如，板24和44可以独立地为轧制板100的总厚度的2%，任选地轧制板100的厚度的4%，任选地轧制板100的厚度的6%，任选轧制板100的厚度的8%，任选地轧制板100的厚度的10%，任选地轧制板100的厚度的12%，任选地轧制板100的厚度的14%，任选地轧制板100的厚度的16%，任选地轧制板100的厚度的18%，任选地轧制板100的厚度的20%，任选地轧制板100的厚度的22%，任选地轧制板100的厚度的24%，任选地轧制板100的厚度的26%，任选地轧制板100的厚度的28%，或任选地轧制板100的厚度的30%。如下面描述的，厚度值还可以用于描述热冲压之后轧制板100中的第一和第三板24、44的相对厚度。

当限定组件的芯区域的第二板34结合在轧制板100中时，它可以大于或等于轧制板100的总厚度的大约40%至小于或等于轧制板100的厚度的大约96%，任选地压制硬化钢的厚度的70%至小于或等于轧制板100的厚度的大约96%，或任选地压制硬化钢的厚度的40%至小于或等于轧制板100的厚度的大约70%。例如，板34可以是轧制板100的40%，任选地轧制板100的42%，轧制板100的44%，任选地轧制板100的46%，任选地轧制板100的48%，任选地轧制板100的50%，任选地轧制板100的52%，任选地轧制板100的54%，任选地轧制板100的56%，任选地轧制板100的58%，任选地轧制板100的60%，任选地轧制板100的62%，任选地轧制板100的64%，任选地轧制板100的66%，任选地轧制板100的68%，任选地轧制板100的70%，任选地轧制板100的72%，任选地轧制板100的74%，任选地轧制板100的75%，任选地轧制板100的76%，任选地轧制板100的78%，任选地制板100的80%，任选地轧制板100的82%，任选地为轧制板100的84%，任选地轧制板100的86%，任选地轧制板100的88%，任选地轧制板100的90%，任选地轧制板100的92%，任选地轧制板100的94%，或任选地轧制板100的96%。如下面描述的，厚度值也可以用于描述在热冲压之后轧制板100中第二板34的相对厚度。

在一些示例实施方案中，在结构压制硬化钢的形成中仅使用第一卷20和第二卷30，或者第二卷30和第三卷40。例如，第一和第二卷20和30可以通过在侧面22和32的界面处结合第一和第二板24和34来形成轧制板110。例如，第二卷30和第三卷40可以通过在侧面32'和42的界面处结合第二和第三板34、44来形成轧制板120（未示出）。

参照图2A和2B，当前技术提供了层状钢合金的结构设计。图2A提供了包含两个表面层和一个芯层的层状钢合金的结构设计，并且图2B提供了包含一个表面层和一个芯层的层状钢合金的结构设计。

第一和第三钢卷20、40可以是具有相同合金组合物的钢卷，例如，包含具有相对较低的强度和高韧性的第一钢合金。第二钢卷30可以是包含具有高强度但相对较低的韧性的第二钢合金组合物的第二钢卷。轧制板100、110和120在下文中可以被称为钢结构部件或组件。

C以大于或等于大约0.01重量%至小于或等于大约0.2重量%及其子范围的浓度存在于第一钢合金中。在某些方面，C以大于或等于大约0.01重量%至小于或等于大约0.15重量%，任选地大于或等于大约0.02重量%至小于或等于大约0.13重量%，任选地大于或等于大约0.05重量%至小于或等于大约0.12重量%，和在某些变化中，任选地大于或等于大约0.07重量%至小于或等于大约0.10重量%存在。在某些示例实施方案中，第一钢合金包含大约0.01重量%，大约0.02重量%，大约0.04重量%，大约0.06重量%，大约0.08重量%，大约0.09重量%，大约0.1重量%，大约0.11重量%，大约0.12重量%，大约0.14重量%，大约0.16重量%，大约0.18重量%或大约0.2重量%的浓度的C。重量百分比（重量%）或质量百分比是组分的重量除以整个合金组合物的重量乘以100所得的值。例如，在100磅的钢合金样品中的3磅C就是3重量百分比。

Cr以大于或等于大约0.01重量%至小于或等于大约6重量%及其子范围的浓度存在于第一钢合金中。在某些方面，Cr以大于或等于大约0.01重量%至小于或等于大约5.5重量%，任选地大于或等于大约0.02重量%至小于或等于大约5重量%，任选地大于或等于大约0.05重量%至小于或等于大约4.5重量%，任选地大于或等于大约0.1重量%至小于或等于大约4重量%，任选地大于或等于大约0.15重量%至小于或等于大约3.5重量%，和在某些变化中，任选地大于或等于大约0.2重量%至小于或等于大约3重量%存在。在某些示例实施方案中，第一钢合金包含大约0.01重量%，大约0.02重量%，大约0.04重量%，大约0.06重量%，大约0.08重量%，大约0.09重量%，大约0.1重量%，大约0.11重量%，大约0.12重量%，大约0.14重量%，大约0.16重量%，大约0.18重量%，大约0.2重量%，大约2.2重量%，大约2.4重量%，大约2.5重量%，大约2.6重量%，大约2.8重量%，大约3重量%，大约3.2重量%，大约3.4重量%，大约3.5重量%，大约3.6重量%，大约3.8重量%，大约4重量%，大约4.2重量%，大约4.4重量%，大约4.5重量%，大约4.6重量%，大约4.8重量%，大约5重量%，大约5.2重量%，大约5.4重量%，大约5.5重量%，大约5.6重量%，大约5.8重量%，大约6重量%的浓度的Cr。

Si以大于或等于大约0.1重量%至小于或等于大约2.5重量%，大于或等于大约0.5重量%至小于或等于大约2.3重量%，或大于或等于大约1重量%至小于或等于大约2重量%的浓度存在于第一钢合金中。在某些示例实施方案中，第一钢合金包含大约0.1重量%，大约0.2重量%，大约0.3重量%，大约0.4重量%，0.5重量%，大约0.6重量%，大约0.7重量%，大约0.8重量%，大约0.9重量%，大约1重量%，大约1.1重量%，大约1.2重量%，大约1.3重量%，大约1.4重量%，大约1.5重量%，大约1.6重量%，大约1.7重量%，大约1.8重量%，大约1.9重量%，或大约2重量%，大约2.1重量%，大约2.2重量%，大约2.3重量%，大约2.4重量%，大约2.5重量%的浓度的Si。

在某些示例实施方案中，第一钢合金还包含大于或等于大约0.5重量%至小于或等于大约4.5重量%，大于或等于大约1重量%至小于或等于大约3重量%，大于或等于大约1.5重量%至小于或等于大约2.5重量%的浓度的锰（Mn）。在某些示例实施方案中，第一钢合金包含小于或等于大约4.5重量%，小于或等于大约4重量%，小于或等于大约3.5重量%，小于或等于大约3 重量%，小于或等于大约2.5 重量%，或小于或等于大约2 重量%，小于或等于大约1.5重量%，小于或等于大约1重量%，小于或等于大约0.5重量%的浓度的Mn，例如大约4.5重量%，大约4.4重量%，大约4.2重量%，大约4重量%，大约3.8重量%，大约3.6重量%，大约3.4重量%，大约3.2重量%，大约3重量%，大约2.8重量%，大约2.6重量%，大约2.4重量%，大约2.2重量%，大约2重量%，大约1.8重量%，大约1.6重量%，大约1.4重量%，大约1.2重量%，大约1重量%，大约0.8重量%，大约0.6重量%，或大约0.5重量%的浓度。

如下面进一步描述的，在第一钢合金组合物中可以存在其他合金组分。此外，该合金可以包含的杂质和污染物的累积量小于或等于全部合金组合物的大约0.1重量%，任选地小于或等于大约0.05重量%，和在某些变化中，小于或等于大约0.01重量%。

Fe构成了第一钢合金的余量。

在某些示例实施方案中，第一钢合金还包含大于或等于大约0重量%至小于或等于大约0.008重量%，或大于或等于大约0.0001重量%至小于或等于大约0.008重量%的浓度的氮（N）。在一些示例实施方案中，钢合金基本上不含N。如本文所用的，“基本上不含”是指痕量组分水平，例如小于或等于大约0.0001重量%的水平或不可检测到的水平。

在某些示例实施方案中，第一钢合金还包含大于或等于大约0重量%至小于或等于大约0.8重量%，大于或等于大约0.01重量%至小于或等于大约0.8重量%，或小于或等于大约0.8重量%的浓度的钼（Mo）。例如，在某些示例实施方案中，第一钢合金基本上不含Mo或包含小于或等于大约0.8 重量%，小于或等于大约0.7 重量%，小于或等于大约0.6重量%，小于或等于大约0.5重量%，小于或等于大约0.4重量%，小于或等于大约0.3重量%，小于或等于大约0.2重量%，或小于或等于大约0.1重量%的浓度的Mo，例如大约0.8重量%，大约0.7重量%，大约0.6重量%，大约0.5重量%，大约0.4重量%，大约0.3重量%，大约0.2重量%，大约0.1重量%，或更低的浓度。例如，在某些示例实施方案中，第一钢合金基本上不含Mo，例如小于或等于大约0.0001 重量%的Mo的水平或不可检测到的水平。

在某些示例实施方案中，第一钢合金还包含大于或等于大约0重量%至小于或等于大约0.005重量%，大于或等于大约0.0001重量%至小于或等于大约0.005重量%，或小于或等于大约0.005重量%的浓度的硼（B）。例如，在某些示例实施方案中，第一钢合金基本上不含B或包含小于或等于大约0.005重量%，小于或等于大约0.004重量%，小于或等于大约0.003重量%，小于或等于大约0.002重量%，或小于或等于大约0.001重量%的浓度的B，例如大约0.005重量%，大约0.004重量%，大约0.003重量%，大约0.002重量%，大约0.001重量%，大约0.0005重量%，大约0.0001重量%，或更低的浓度。例如，在某些示例实施方案中，钢合金基本上不含B，例如小于或等于大约0.0001重量%的B的水平或不可检测到的水平。

在某些示例实施方案中，第一钢合金还包含大于或等于大约0重量%至小于或等于大约0.8重量%，大于或等于大约0.01重量%至小于或等于大约0.8重量%，或小于或等于大约0.8重量%的浓度的铌（Nb）。例如，在某些示例实施方案中，第一钢合金基本上不含Nb或包含小于或等于大约0.8重量%，小于或等于大约0.7重量%，小于或等于大约0.6重量%，小于或等于大约0.5重量%，小于或等于大约0.4重量%，小于或等于大约0.3重量%，小于或等于大约0.2重量%，或小于或等于大约0.1重量%的浓度的Nb，例如大约0.8重量%，大约0.7重量%，大约0.6重量%，大约0.5重量%，大约0.4重量%，大约0.3重量%，大约0.2重量%，大约0.1重量%，或更低的浓度。例如，在某些示例实施方案中，第一钢合金基本上不含Nb，例如小于或等于大约0.0001重量%的Nb的水平或不可检测到的水平。

在某些示例实施方案中，第一钢合金还包含大于或等于大约0重量%至小于或等于大约0.8重量%，大于或等于大约0.01重量%至小于或等于大约0.8重量%，或小于或等于大约0.8重量%的浓度的钒（V）。例如，在某些示例实施方案中，第一钢合金基本上不含V或包含小于或等于大约0.8重量%，小于或等于大约0.7重量%，小于或等于大约0.6重量%，小于或等于大约0.5重量%，小于或等于大约0.4重量%，小于或等于大约0.3重量%，小于或等于大约0.2重量%，或小于或等于大约0.1重量%的浓度的V，例如大约0.8重量%，大约0.7重量%，大约0.6重量%，大约0.5重量%，大约0.4重量%，大约0.3重量%，大约0.2重量%，大约0.1重量%，或更低的浓度。例如，在某些示例实施方案中，第一钢合金基本上不含V，例如小于或等于大约0.0001重量%的V的水平或不可检测到的水平。

在某些示例实施方案中，第一钢合金还包含大于或等于大约0重量%至小于或等于大约5重量%，大于或等于大约1重量%至小于或等于大约3重量%，大于或等于大约1.5重量%至小于或等于大约2.5重量%的浓度的镍（Ni）。在某些示例实施方案中，第一钢合金基本上不含Ni或包含小于或等于大约5重量%，小于或等于大约4.5重量%，小于或等于大约4重量%，小于或等于大约3.5重量%，小于或等于大约3重量%，小于或等于大约2.5重量%，或小于或等于大约2重量%，小于或等于大约1.5重量%，小于或等于大约1重量%，小于或等于大约0.5重量%的浓度的Ni，例如大约5重量%，大约4.8重量%，大约4.6重量%，大约4.4重量%，大约4.2重量%，大约4重量%，大约3.8重量%，大约3.6重量%，大约3.4重量%，大约3.2重量%，大约3重量%，大约2.8重量%，大约2.6重量%，大约2.4重量%，大约2.2重量%，大约2重量%，大约1.8重量%，大约1.6重量%，大约1.4重量%。大约1.2重量%，大约1重量%，大约0.8重量%，大约0.6重量%，或大约0.5重量%的浓度。例如，在某些示例实施方案中，钢合金基本上不含Ni，例如小于或等于大约0.0001重量%的Ni的水平或不可检测到的水平。

第一钢合金可以包含上述各自浓度的C，Cr，Si，Mn，N，Ni，Mo，B，Nb，V和Fe的各种组合。在一些实施方案中，第一钢合金基本上由C，Cr，Si，Mn和Fe组成。如上面描述的，术语“基本上由……组成”是指该钢合金不包含实质上影响该钢合金的基本和新颖特性的其他组合物，材料，组分，元素和/或特征，例如第一钢合金在形成为压制硬化钢部件时可以不需要涂层或除鳞，但是在所述实施方案中可以包含不实质上影响钢合金的基本和新颖特性的任何组合物，材料，组分，元素和/或特征。因此，当第一钢合金基本上由C，Cr，Si，Mn和Fe组成时，如上面提供的，第一钢合金还可以包含N，Ni，Mo，B，Nb和V的任何组合，只要其不会实质上影响第一钢合金的基本和新颖特性。在其他实施方案中，第一钢合金由上述各自浓度的C，Cr，Si，Mn和Fe以及上述各自浓度的N，Ni，Mo，B，Nb和V中的至少一个组成。也可以以痕量包含本文中未描述的其他元素，即小于或等于大约1.5重量%，小于或等于大约1重量%，小于或等于大约0.5重量%的量，或不可检测到的量，只要它们不会实质上影响第一钢合金的基本和新颖特性。

在一些示例实施方案中，第一钢合金基本上由C，Cr，Si，Mn和Fe组成。在一些示例实施方案中，第一钢合金由C，Cr，Si，Mn和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第一钢合金基本上由C，Cr，Si，Mn，Ni和Fe组成。在一些示例实施方案中，第一钢合金由C，Cr，Si，Mn，Ni和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第一钢合金基本上由C，Cr，Si，Mn，Mo和Fe组成。在一些示例实施方案中，第一钢合金由C，Cr，Si，Mn，Mo和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第一钢合金基本上由C，Cr，Si，Mn，Mo，Ni和Fe组成。在一些示例实施方案中，第一钢合金由C，Cr，Si，Mn，Mo，Ni和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第一钢合金基本上由C，Cr，Si，Mn，Mo，Nb，V和Fe组成。在一些示例实施方案中，第一钢合金由C，Cr，Si，Mn，Mo，Nb，V和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第一钢合金基本上由C，Cr，Si，Mn，Mo，Nb，V，Ni和Fe组成。在一些示例实施方案中，第一钢合金由C，Cr，Si，Mn，Mo，Nb，V，Ni和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第一钢合金基本上由C，Cr，Si，Mn，Mo，Nb和Fe组成。在一些示例实施方案中，第一钢合金由C，Cr，Si，Mn，Mo，Nb和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第一钢合金基本上由C，Cr，Si，Mn，Mo，Nb，Ni和Fe组成。在一些示例实施方案中，第一钢合金由C，Cr，Si，Mn，Mo，Nb，Ni和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第一钢合金基本上由C，Cr，Si，Mn，N和Fe组成。在一些示例实施方案中，第一钢合金由C，Cr，Si，Mn，N和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第一钢合金基本上由C，Cr，Si，Mn，N，Ni和Fe组成。在一些示例实施方案中，第一钢合金由C，Cr，Si，Mn，N，Ni和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第一钢合金基本上由C，Cr，Si，Mn，N，Mo，B，Nb，V和Fe组成。在一些示例实施方案中，第一钢合金由C，Cr，Si，Mn，N，Mo，B，Nb，V和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第一钢合金基本上由C，Cr，Si，Mn，N，Mo，B，Nb，V，Ni和Fe组成。在一些示例实施方案中，第一钢合金由C，Cr，Si，Mn，N，Mo，B，Nb，V，Ni和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第一钢合金基本上由C，Cr，Si和Fe组成。在一些示例实施方案中，第一钢合金由C，Cr，Si和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第一钢合金基本上由C，Cr，Si，Ni和Fe组成。在一些示例实施方案中，第一钢合金由C，Cr，Si，Ni和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第一钢合金基本上由C，Cr，Si，Mo，B，Nb，V和Fe组成。在一些示例实施方案中，第一钢合金由C，Cr，Si，Mo，B，Nb，V和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第一钢合金基本上由C，Cr，Si，Mo，B，Nb，V，Ni和Fe组成。在一些示例实施方案中，第一钢合金由C，Cr，Si，Mo，B，Nb，V，Ni和Fe组成。

表1示出了示例实施方案的第一钢合金的组成

表1

。

由第一钢合金制成的硬化钢（例如，由轧制包层多层组件和热冲压处理形成）可以具有大于或等于大约800 MPa至小于或等于大约1200 MPa，大于或等于大约1000 MPa至小于或等于大约1200 MPa，大于或等于大约800 MPa至小于或等于大约1000 MPa，或大约1000MPa的极限抗拉强度（UTS）。

此外，由第一钢合金制成的硬化钢（例如，由轧制包层多层组件和热冲压处理形成）在硬化条件下可以具有大于或等于大约70°至小于或等于80°的VDA 238-100弯曲角度α_t（°），例如大约70°，大约72°，大约74°，大约76°，大约78°，或大约80°的VDA 238-100弯曲角度。可以使用VDA 238-100标准中描述的三点弯曲装置程序通过VDA弯曲角度程序来测量弯曲角度，该VDA 238-100标准的相关部分通过引用并入本文。该标准规定了测试条件，工具，几何形状和实验设定以及可弯曲性极限评估。VDA 238-100还规定了用于计算弯曲角度α_t的方法。

在处理之前，第一钢合金可以是金属卷的形式。如上面描述的，第一钢合金可以没有任何施加的涂层，或者可以具有施加的涂层。所施加的涂层可以包括电镀涂层，例如锌基涂层，或铝硅抗氧化涂层。以这种形式，可以将卷展开并且切割成预定的形状或坯件。

第二钢合金组合物可以是具有高强度但具有相对较低韧性的组合物。例如，C以大于或等于大约0.2重量%至小于或等于大约0.45重量%及其子范围的浓度存在于第二钢合金中。在某些方面，C以大于或等于大约0.2重量%至小于或等于大约0.4重量%，任选地大于或等于大约0.25重量%至小于或等于大约0.35重量%，任选地大于或等于大约0.2重量%至小于或等于大约0.35重量%，和在某些变化中，任选地大于或等于大约0.3重量%至小于或等于大约 0.4重量%存在。在某些示例实施方案中，第二钢合金包含大约0.2重量%，大约0.22重量%，大约0.24重量%，大约0.26重量%，大约0.28重量%，大约0.3重量%，大约0.32重量%，大约0.34重量%，大约0.36重量%，大约0.38重量%，大约0.4重量%，大约0.42重量%，大约0.44重量%，或大约0.45重量%的浓度的C。

Cr以大于或等于大约0.01重量%至小于或等于大约6重量%及其子范围的浓度存在于第二钢合金中。在某些方面，Cr以大于或等于大约0.01重量%至小于或等于大约5.5重量%，任选地大于或等于大约0.02重量%至小于或等于大约5重量%，任选地大于或等于大约0.05重量%至小于或等于大约4.5重量%，任选地大于或等于大约0.1重量%至小于或等于大约4重量%，任选地大于或等于大约0.15重量%至小于或等于大约3.5重量%，和在某些变化中，任选地大于或等于大约0.2重量%至小于或等于大约3重量%存在。在某些示例实施方案中，第二钢合金包含大约0.01重量%，大约0.02重量%，大约0.04重量%，大约0.06重量%，大约0.08重量%，大约0.09重量%，大约0.1重量%，大约0.11重量%，大约0.12重量%，大约0.14重量%，大约0.16重量%，大约0.18重量%，大约0.2重量%，大约2.2重量%，大约2.4重量%，大约2.5重量%，大约2.6重量%，大约2.8重量%，大约3重量%，大约3.2重量%，大约3.4重量%，大约3.5重量%，大约3.6重量%，大约3.8重量%，大约4重量%，大约4.2重量%，大约4.4重量%，大约4.5重量%，大约4.6重量%，大约4.8重量%，大约5重量%，大约5.2重量%，大约5.4重量%，大约5.5重量%，大约5.6重量%，大约5.8重量%，大约6重量%的浓度的Cr。

Si以大于或等于大约0.1重量%至小于或等于大约2.5重量%，大于或等于大约0.5重量%至小于或等于大约2.3重量%，或大于或等于大约1重量%至小于或等于大约2重量%的浓度存在于第二钢合金中。在某些示例实施方案中，第二钢合金包含大约0.1重量%，大约0.2重量%，大约0.3重量%，大约0.4重量%，0.5重量%，大约0.6重量%，大约0.7重量%，大约0.8重量%，大约0.9重量%，大约1重量%，大约1.1重量%，大约1.2重量%，大约1.3重量%，大约1.4重量%，大约1.5重量%，大约1.6重量%，大约1.7重量%，大约1.8重量%，大约1.9重量%，或大约2重量%，大约2.1重量%，大约2.2重量%，大约2.3重量%，大约2.4重量%，大约2.5重量%的浓度的Si。

在某些示例实施方案中，第二钢合金还包含大于或等于大约0重量%至小于或等于大约3重量%，大于或等于大约0.5重量%至小于或等于大约2.5重量%，或大于或等于大约1重量%至小于或等于大约2重量%的浓度的锰（Mn）。在某些示例实施方案中，第二钢合金包含小于或等于大约小于或等于大约3重量%，小于或等于大约2.5重量%，或小于或等于大约 2重量%，小于或等于大约1.5重量%，小于或等于大约1重量%，小于或等于大约0.5重量%的浓度的Mn，例如大约2重量%，大约3重量%，大约2.8重量%，大约2.6重量%，大约2.4重量%，大约2.2重量%，大约2重量%，大约1.8重量%，大约1.6重量%，大约1.4重量%，大约1.2重量%，大约1重量%，大约0.8重量%，大约0.6重量%，大约0.5重量%，大约0.4重量%，大约0.2重量%，或大约0重量%的浓度。

如下面进一步描述的，第二钢合金组合物中可以存在其他合金组分。此外，该合金可包含的杂质和污染物的累积量小于或等于全部合金组合物的大约0.1重量%，任选地小于或等于大约0.05重量%，和在某些变化中，小于或等于大约0.01重量%。

Fe构成了第一钢合金的余量。

在某些示例实施方案中，第二钢合金还包含大于或等于大约0重量%至小于或等于大约0.008重量%，或大于或等于大约0.0001重量%至小于或等于大约0.008重量%的浓度的氮（N）。在一些示例实施方案中，第二钢合金基本上不含N。

在某些示例实施方案中，第二钢合金还包含大于或等于大约0重量%至小于或等于大约0.8重量%，大于或等于大约0.01重量%至小于或等于大约0.8重量%，或小于或等于大约0.8重量%的浓度的钼（Mo）。例如，在某些示例实施方案中，第二钢合金基本上不含Mo或包含小于或等于大约0.8 重量%，小于或等于大约0.7 重量%，小于或等于大约0.6重量%，小于或等于大约0.5重量%，小于或等于大约0.4重量%，小于或等于大约0.3重量%，小于或等于大约0.2重量%，或小于或等于大约0.1重量%的浓度的Mo，例如大约0.8重量%，大约0.7重量%，大约0.6重量%，大约0.5重量%，大约0.4重量%，大约 0.3重量%，大约0.2重量%，大约0.1重量%，或更低的浓度。例如，在某些示例实施方案中，第二钢合金基本上不含Mo，例如小于或等于大约0.0001重量%的Mo的水平或不可检测到的水平。

在某些示例实施方案中，第二钢合金还包含大于或等于大约0重量%至小于或等于大约0.005重量%，大于或等于大约0.0001重量%至小于或等于大约0.005重量%，或小于或等于大约0.005重量%的浓度的硼（B）。例如，在某些示例实施方案中，第二钢合金基本上不含B或包含小于或等于大约0.005重量%，小于或等于大约0.004重量%，小于或等于大约0.003重量%，小于或等于大约0.002重量%，或小于或等于大约0.001重量%的浓度的B，例如大约0.005重量%，大约0.004重量%，大约0.003重量%，大约0.002重量%，大约0.001重量%，大约0.0005重量%，大约0.0001重量%，或更低的浓度。例如，在某些示例实施方案中，第二钢合金基本上不含B，例如小于或等于大约0.0001重量%的B的水平或不可检测到的水平。

在某些示例实施方案中，第二钢合金还包含大于或等于大约0重量%至小于或等于大约0.8重量%，大于或等于大约0.01重量%至小于或等于大约0.8重量%，或小于或等于大约0.8重量%的浓度的铌（Nb）。例如，在某些示例实施方案中，第二钢合金基本上不含Nb或包含小于或等于大约0.8重量%，小于或等于大约0.7重量%，小于或等于大约0.6重量%，小于或等于大约0.5重量%，小于或等于大约0.4重量%，小于或等于大约0.3重量%，小于或等于大约0.2重量%，或小于或等于大约0.1重量%的浓度的Nb，例如大约0.8重量%，大约0.7重量%，大约0.6重量%，大约0.5重量%，大约0.4重量%，大约0.3重量%，大约0.2重量%，大约0.1重量%，或更低的浓度。例如，在某些示例实施方案中，第二钢合金基本上不含Nb，例如小于或等于大约0.0001重量%的Nb的水平或不可检测到的水平。

在某些示例实施方案中，第二钢合金还包含大于或等于大约0重量%至小于或等于大约0.8重量%，大于或等于大约0.01重量%至小于或等于大约0.8重量%，或小于或等于大约0.8重量%的浓度的钒（V）。例如，在某些示例实施方案中，第二钢合金基本上不含V或包含小于或等于大约0.8重量%，小于或等于大约0.7重量%，小于或等于大约0.6重量%，小于或等于大约0.5重量%，小于或等于大约0.4重量%，小于或等于大约0.3重量%，小于或等于大约0.2重量%，或小于或等于大约0.1重量%的浓度的V，例如大约0.8重量%，大约0.7重量%，大约0.6重量%，大约0.5重量%，大约0.4重量%，大约0.3重量%，大约0.2重量%，大约0.1重量%，或更低的浓度。例如，在某些示例实施方案中，第二钢合金基本上不含V，例如小于或等于大约0.0001重量%的V的水平或不可检测到的水平。

在某些示例实施方案中，第二钢合金还包含大于或等于大约0重量%至小于或等于大约5重量%，大于或等于大约1重量%至小于或等于大约3重量%，大于或等于大约1.5重量%至小于或等于大约2.5重量%的浓度的镍（Ni）。在某些示例实施方案中，第二钢合金基本上不含Ni或包含小于或等于大约5重量%，小于或等于大约4.5重量%，小于或等于大约4重量%，小于或等于大约3.5重量%，小于或等于大约3重量%，小于或等于大约2.5重量%，或小于或等于大约2重量%，小于或等于大约1.5重量%，小于或等于大约1重量%，小于或等于大约0.5重量%的浓度的Ni，例如大约5重量%，大约4.8重量%，大约4.6重量%，大约4.4重量%，大约4.2重量%，大约4重量%，大约3.8重量%，大约3.6重量%，大约3.4重量%，大约3.2重量%，大约3重量%，大约2.8重量%，大约2.6重量%，大约2.4重量%，大约2.2重量%，大约2重量%，大约1.8重量%，大约1.6重量%，大约1.4重量%。大约1.2重量%，大约1重量%，大约0.8重量%，大约0.6重量%，或大约0.5重量%的浓度。例如，在某些示例实施方案中，第二钢合金基本上不含Ni，例如小于或等于大约0.0001重量%的Ni的水平或不可检测到的水平。

第二钢合金可以包含上述各自浓度的C，Cr，Si，Mn，N，Ni，Mo，B，Nb，V和Fe的各种组合。在一些实施方案中，第二钢合金基本上由C，Cr，Si，Mn和Fe组成。如上面描述的，术语“基本上由……组成”是指该钢合金不包含实质上影响第二钢合金的基本和新颖特性的其他组合物，材料，组分，元素和/或特征，例如第二钢合金当形成为压制硬化钢部件时可以不需要涂层或除鳞，但是在所述实施方案中可以包含不会实质上影响钢合金的基本和新颖特性的任何组合物，材料，组分，元素和/或特征。因此，当第二钢合金基本上由C，Cr，Si，Mn和Fe组成时，如上面提供的，第二钢合金还可以包含N，Ni，Mo，B，Nb和V的任何组合，只要其不会实质上影响第二钢合金的基本和新颖特性。在其他实施方案中，第二钢合金由上述各自浓度的C，Cr，Si，Mn和Fe以及上述各自浓度的N，Ni，Mo，B，Nb和V中的至少一个组成。也可以以痕量包含本文中未描述的其他元素，即小于或等于大约1.5重量%，小于或等于大约1重量%，小于或等于大约0.5重量%的量，或不可检测到的量，只要它们不会实质上影响第二钢合金的基本和新颖特性。

在一些示例实施方案中，第二钢合金基本上由C，Cr，Si，Mn和Fe组成。在一些示例实施方案中，第二钢合金由C，Cr，Si，Mn和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第二钢合金基本上由C，Cr，Si，Mn，Ni和Fe组成。在一些示例实施方案中，第二钢合金由C，Cr，Si，Mn，Ni和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第二钢合金基本上由C，Cr，Si，Mn，Mo和Fe组成。在一些示例实施方案中，第二钢合金由C，Cr，Si，Mn，Mo和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第二钢合金基本上由C，Cr，Si，Mn，Mo，Ni和Fe组成。在一些示例实施方案中，第二钢合金由C，Cr，Si，Mn，Mo，Ni和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第二钢合金基本上由C，Cr，Si，Mn，Mo，Nb，V和Fe组成。在一些示例实施方案中，第二钢合金由C，Cr，Si，Mn，Mo，Nb，V和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第二钢合金基本上由C，Cr，Si，Mn，Mo，Nb，V，Ni和Fe组成。在一些示例实施方案中，第二钢合金由C，Cr，Si，Mn，Mo，Nb，V，Ni和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第二钢合金基本上由C，Cr，Si，Mn，Mo，Nb和Fe组成。在一些示例实施方案中，第二钢合金由C，Cr，Si，Mn，Mo，Nb和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第二钢合金基本上由C，Cr，Si，Mn，Mo，Nb，Ni和Fe组成。在一些示例实施方案中，第二钢合金由C，Cr，Si，Mn，Mo，Nb，Ni和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第二钢合金基本上由C，Cr，Si，Mn，N和Fe组成。在一些示例实施方案中，第二钢合金由C，Cr，Si，Mn，N和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第二钢合金基本上由C，Cr，Si，Mn，N，Ni和Fe组成。在一些示例实施方案中，第二钢合金由C，Cr，Si，Mn，N，Ni和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第二钢合金基本上由C，Cr，Si，Mn，N，Mo，B，Nb，V和Fe组成。在一些示例实施方案中，第二钢合金由C，Cr，Si，Mn，N，Mo，B，Nb，V和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第二钢合金基本上由C，Cr，Si，Mn，N，Mo，B，Nb，V，Ni和Fe组成。在一些示例实施方案中，第二钢合金由C，Cr，Si，Mn，N，Mo，B，Nb，V，Ni和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第二钢合金基本上由C，Cr，Si和Fe组成。在一些示例实施方案中，第二钢合金由C，Cr，Si和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第二钢合金基本上由C，Cr，Si，Ni和Fe组成。在一些示例实施方案中，第二钢合金由C，Cr，Si，Ni和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第二钢合金基本上由C，Cr，Si，Mo，B，Nb，V和Fe组成。在一些示例实施方案中，第二钢合金由C，Cr，Si，Mo，B，Nb，V和Fe组成。

在一些示例实施方案中，第二钢合金基本上由C，Cr，Si，Mo，B，Nb，V，Ni和Fe组成。在一些示例实施方案中，第二钢合金由C，Cr，Si，Mo，B，Nb，V，Ni和Fe组成。

表2示出了示例实施方案的第二钢合金的组成

表2

。

由第二钢合金制成的硬化钢（例如，由轧制包层多层组件和热冲压处理形成）可以具有大于或等于大约1800 MPa至小于或等于大约2200 Mpa，大于或等于大约2000 MPa至小于或等于大约2200 MPa，大于或等于大约1800 MPa至小于或等于大约2000 MPa，或大约2000 MPa的极限抗拉强度（UTS）。

此外，由第二钢合金制成的硬化钢（例如，由轧制包层多层组件和热冲压处理形成）在硬化条件下可以具有大于或等于大约40°至小于或等于50°的VDA 238-100弯曲角度α_t（°），例如大约40°，大约42°，大约44°，大约46°，大约48°，或大约50°的VDA 238-100弯曲角度。

在处理之前，第二钢合金可以是金属卷的形式。如上面描述的，第二钢合金可以没有任何施加的涂层，或者可以具有施加的涂层。所施加的涂层可以包括电镀涂层，例如锌基涂层，或铝硅抗氧化涂层。以这种形式，可以将卷展开并且切割成预定的形状或坯件。

参照图3，作为非限制性示例，当前技术还提供一种制造可在汽车中使用的压制硬化钢部件的方法10。更特别地，该方法包括热压制上述的钢结构部件以形成压制硬化钢部件。该钢结构部件既可以以涂覆的形式（例如，用Al-Si或Zn（镀锌）涂覆）或裸露的形式（例如，不带任何涂层）进行处理。此外，如果钢结构部件是裸露的，则该方法可以没有除鳞步骤，即没有喷丸，喷砂或任何其他用于制备光滑且均质的表面的方法。压制硬化钢部件可以是通常通过热冲压制成的任何部件，例如交通工具部件。具有适合通过当前方法制造的部件的交通工具的非限制性示例包括自行车，汽车，摩托车，船，拖拉机，公共汽车，活动房屋，露营车，滑翔机，飞机和坦克。在某些示例实施方案中，压制硬化钢部件是选自以下的汽车部件：立柱，保险杠，车顶导轨，摇臂导轨，摇臂，控制臂，横梁，通道，横梁，台阶，副框架元件和加强板。

方法10包括根据本技术获得如上述的钢结构部件或多层组件的卷12，并且从卷12切割坯件14。尽管未示出，但是坯件14可以替代地从钢结构部件的板切割。方法10还包括热压制坯件14。在这方面，方法10包括通过在炉16中将坯件14加热至高于其上临界温度（Ac3）温度的温度来对坯件14进行奥氏体化以使钢结构部件完全奥氏体化。加热的坯件14任选地通过机械臂（未示出）转移到模具或压机18。在此，方法10包括在模具或压机18中冲压坯件14以形成具有预定形状的结构，并且以恒定速率将该结构淬火至小于或等于大约钢合金的马氏体转变完成（Mf）温度和大于或等于大约室温的温度，以形成压制硬化钢部件。淬火包括以大于或等于大约10℃/s的恒定速率降低结构的温度。

所示出的方法10没有除鳞步骤。这样，方法10不包括例如喷丸或喷砂的步骤。由于钢合金是裸露的，因此在某些变化中，压制硬化钢部件不包含例如锌（Zn）层或铝硅（Al-Si）涂层。然而，在某些变化中，一个或多个板可以具有涂层。方法10也可以在淬火之后不进行二次热处理。本领域普通技术人员将认识到，喷丸或喷砂步骤在处理涂覆或裸露的钢合金时可以是有益的，并且包括这样的步骤。

在当前技术的各个方面，钢结构部件为用于热冲压处理的坯件形式。坯件可以由上面讨论的任何轧制板100、110或120形成。在此，坯件在热冲压处理之后形成压制硬化钢。合金组合物内的组分（例如硼和铬）可以降低热冲压处理中的临界冷却速率，这是相对于不使用此类组分时所采用的临界冷却速率而言。

图4示出了曲线图50，其提供了关于热压制的另外细节。曲线图50具有代表温度的y轴52和代表时间的x轴54。曲线图50上的线56代表热压制过程中的加热条件。在此，将坯件加热至最终温度58，该最终温度高于钢合金的上临界温度（Ac3）60，以使钢合金完全奥氏体化。最终温度58为大于或等于大约880℃至小于或等于大约950℃，在某些方面，大于或等于大约900℃。

不受理论的束缚，向合金组合物中添加高水平的Cr，例如按组合物的重量计大约3%的Cr降低了奥氏体化温度。这可以在以下方程式中看出，该方程式涉及根据钢合金的示例实施方案的组成和合金的Ac3温度

[方程式1]

Ac3 (ºC)=910-203*%C1/2-30%Mn+31.5*Mo-11*%Cr+44.7*%Si< 900℃。

然后在最终温度58和Ac3 60之间的冲压温度62下，将奥氏体化的坯件冲压或热成型为具有预定形状的结构，和然后以大于或等于大约10℃s^-1，大于或等于大约15℃s^-1，或大于或等于大约20℃s^-1的速率冷却，例如以大约10℃s^-1，大约12℃s^-1，大约14℃s^-1，大约16℃s^-1，大约18℃s^-1，大约20℃s^-1或更快的速率，直至温度降至低于马氏体转变完成（Mf）温度64。

在这样的淬火速率下，第一钢合金的所得压制硬化结构的压制硬化钢合金基体可以具有大于或等于大约90体积%的马氏体和贝氏体，小于或等于大约10体积%的奥氏体和小于或等于大约10体积%的铁素体的微观结构。

在一些示例实施方案中，传统上通过以上述速率冷却成形的物体直至冲压的物体达到低于合金组合物的马氏体转变完成（Mf）温度的温度来进行淬火。第一合金的压制硬化钢合金基体的所得微观结构可以是大于或等于大约90体积%的马氏体和贝氏体。其余的微观结构可以由奥氏体，铁素体或其组合构成。该微观结构可以包含小于或等于10体积%的奥氏体，铁素体或其组合，只要该微观结构包含大于或等于大约90体积%的马氏体和贝氏体，例如95体积%的马氏体和贝氏体。值得注意的是，在某些方面，马氏体的一部分可以被贝氏体替代。

在这样的淬火速率下，第二钢合金的所得压制硬化结构的压制硬化钢合金基体可以具有大于或等于大约90体积%的马氏体，小于或等于大约10体积%的其他相（例如奥氏体和铁素体）的微观结构。

在一些示例实施方案中，传统上通过以上述速率冷却成形的物体直至冲压的物体达到低于合金组合物的马氏体转变完成（Mf）温度的温度来进行淬火。第二合金的压制硬化钢合金基体的所得微观结构可以是大于或等于大约90体积%的马氏体。其余的微观结构可以由奥氏体，铁素体或其组合构成。该微结构可以包含小于或等于10体积%的其他相，例如奥氏体，铁素体或其组合，只要该微结构包含大于或等于大约90体积%的马氏体，例如95体积%的马氏体。

在某些示例实施方案中，热压制，即加热，冲压和淬火，可以在有氧气氛中进行。有氧气氛提供氧气，这些氧气在表面层中形成氧化物。因此，为了控制氧化物形成或避免这种形成，可以在厌氧气氛中进行热压制，例如通过将惰性气体供应到炉或模具中的至少一个中。作为非限制性示例，惰性气体可以是本领域已知的任何惰性气体，例如氮气或氩气。还可以调节淬火速率和最终温度，以影响氧化物层的存在或尺寸。

由钢结构部件制成的硬化钢（例如，由轧制包层多层组件和热冲压处理形成）可以具有大于或等于大约1600 MPa至小于或等于大约2000 MPa，大于或等于大约1800 MPa至小于或等于大约2000 MPa，大于或等于大约1600 MPa至小于或等于大约2000 MPa，或大约2000 MPa的极限抗拉强度（UTS）。

此外，由钢结构部件制成的硬化钢（例如，由轧制包层多层组件和热冲压处理形成）在硬化状态下可以具有大于或等于大约50°至小于或等于80°的VDA弯曲角度α_t（°），例如大约50°，大约52°，大约54°，大约56°，大约58°，大约60°，大约62°，大约64°，大约66°，大约68°，大约70°，大约72°，大约74°，大约76°，大约78°，或大约80°的VDA弯曲角度。

为了说明和描述的目的提供了实施方案的上述描述。其不旨在穷举或限制本公开。一个特定实施方案的单独要素或特征通常不限于该特定实施方案，而是在适用时可互换并可用于所选实施方案，即使没有明确示出或描述。其也可以以许多方式变化。此类变化不应被视为背离本公开，并且所有这样的修改都旨在包括在本公开的范围内。

Claims

1.热冲压/热成型之后的压制硬化钢组件，其包含：

包含第一钢板的芯层，第一钢板具有大于或等于大约1800兆帕至小于或等于大约2200兆帕的极限抗拉强度和大于或等于90体积%的马氏体，芯层具有第一厚度，该第一厚度为大于或等于压制硬化钢总厚度的大约40%至小于或等于压制硬化钢组件厚度的大约96%；和

沿着芯的第一表面布置的第一表面层，其中第一表面层包含第二钢板，第二钢板具有大于或等于大约800兆帕至小于或等于大约1200兆帕的极限抗拉强度和大于或等于90体积%的马氏体和贝氏体，其中压制硬化钢组件的极限抗拉强度为大于或等于大约1600兆帕至小于或等于大约2000兆帕和VDA 238-100弯曲角度为大于或等于大约50°至小于或等于大约80°。

2.根据权利要求1所述的压制硬化钢组件，其中第一表面层具有第二厚度，该第二厚度为大于或等于压制硬化钢组件总厚度的大约2%至小于或等于压制硬化钢组件总厚度的大约60%。

3.根据权利要求2所述的压制硬化钢组件，其还包含沿着芯的与第一表面相对的第二表面布置的第二表面层，其中第二表面层包含第三钢板，第三钢板具有大于或等于大约800兆帕至小于或等于大约1200兆帕的极限抗拉强度和大于或等于90体积%的马氏体和贝氏体。

4.根据权利要求3所述的压制硬化钢组件，其中第一表面层具有第二厚度，该第二厚度为大于或等于压制硬化钢组件总厚度的大约2%至小于或等于压制硬化钢组件总厚度的大约30%，并且第二表面层具有第三厚度，该第三厚度为大于或等于压制硬化钢组件总厚度的大约2%至小于或等于压制硬化钢组件总厚度的大约30%。

5.根据权利要求1所述的压制硬化钢组件，其中第一钢板的VDA 238-100弯曲角度为大于或等于大约70°至小于或等于大约80°，并且第二钢板的VDA 238 -100弯曲角度为小于或等于大约45°。

6.根据权利要求1所述的压制硬化钢组件，其中

第一钢板包含小于或等于大约10体积%的一种或多种选自以下的相：奥氏体，铁素体及其组合；和

第二钢板包含小于或等于大约10体积%的一种或多种选自以下的相：奥氏体，铁素体及其组合。

7.根据权利要求1所述的压制硬化钢组件，其中所述压制硬化钢是通过轧制接合处理或包层处理形成的结构钢。

8.根据权利要求1所述的压制硬化钢组件，其中第一钢板和第二钢板中的至少一个包含涂层，该涂层包含锌（Zn），铝（Al），硅（Si）及其组合。

9.根据权利要求1所述的压制硬化钢组件，其中所述压制硬化钢组件没有任何施加的表面涂层。

10.一种形成压制硬化钢部件的方法，该方法包括：

选择钢合金的坯件，该钢合金是包含以下的结构钢组件：

第一表面层，该第一表面层包含第一钢板；

芯层，该芯层包含第二钢板；和

第二表面层，该第二表面层包含另一个第一钢板；

将加热的坯件冲压成预定形状以形成冲压部件；和

以恒定速率将冲压部件淬火至小于或等于大约钢合金的马氏体转变完成（Mf）温度和大于或等于大约室温的温度，以形成

压制硬化钢部件，其抗拉强度为大于或等于大约1600兆帕至小于或等于大约2000兆帕和VDA 238-100弯曲角度为大于或等于大约50°至小于或等于大约80°，

第一钢板的强度为大于或等于800兆帕至小于或等于1200兆帕，第一表面层为大于或等于坯件厚度的2%至小于或等于冲压部件厚度的30%，

第二钢板的强度为大于或等于1800兆帕至小于或等于2200兆帕，芯层为大于或等于坯件厚度的大约40%至小于或等于冲压部件厚度的96%，和

第二表面层为大于或等于坯件厚度的2%至小于或等于冲压部件厚度的30%。