RU2803941C1 - Method for producing coated steel part - Google Patents

Method for producing coated steel part Download PDF

Info

Publication number
RU2803941C1
RU2803941C1 RU2022114045A RU2022114045A RU2803941C1 RU 2803941 C1 RU2803941 C1 RU 2803941C1 RU 2022114045 A RU2022114045 A RU 2022114045A RU 2022114045 A RU2022114045 A RU 2022114045A RU 2803941 C1 RU2803941 C1 RU 2803941C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel sheet
coating
hydrogen
paragraphs
aluminum
Prior art date
Application number
RU2022114045A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Раиса ГРИГОРЬЕВА
Флорин ДЮМИНИКА
Брахим НАБИ
Паскаль ДРИЙЕ
Тьери СТЮРЕЛЬ
Original Assignee
Арселормиттал
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Арселормиттал filed Critical Арселормиттал
Application granted granted Critical
Publication of RU2803941C1 publication Critical patent/RU2803941C1/en

Links

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: method for producing a coated steel part. The method includes the following steps: A) providing a steel sheet with an aluminium-based pre-coating for heat treatment; B) applying a 10 to 550 nm thick hydrogen barrier pre-coat that contains at least one element selected from the following: nickel, chromium, magnesium, aluminium, and yttrium; C) annealing the pre-coated steel sheet to obtain an alloy-precoated steel sheet, cooling after batch annealing at a rate of 29.0°C⋅h-1 or less; D) cutting the said steel sheet to obtain a blank; E) performing heat treatment of the blank at a temperature of 800 to 970°C for 1 to 12 minutes to obtain a fully austenitic microstructure in the steel; F) transferring the blank to the press die; G) performing hot forming of the workpiece at a temperature of 600 to 830°C to obtain a part; H) cooling the part obtained in step G) to form a microstructure in the steel which is martensitic.
EFFECT: manufacture of a part characterized by excellent resistance to delayed fracture.
10 cl, 1 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к способу закалки под прессом, включающему в себя получение стального листа, на который нанесено антикоррозионное предварительное покрытие, над которым непосредственно располагается предварительное покрытие, являющееся барьером для водорода, лучше ингибирующее абсорбцию водорода, а также относится к детали, обладающей превосходной стойкостью к замедленному разрушению. Данное изобретение особенно хорошо подходит для изготовления автомобильных транспортных средств.The invention relates to a press hardening method, which includes the production of a steel sheet on which an anti-corrosion pre-coating is applied, over which a pre-coating is directly located, which is a barrier to hydrogen, better inhibits the absorption of hydrogen, and also relates to a part having excellent resistance to delayed destruction. The present invention is particularly suitable for the manufacture of automobile vehicles.

Стальной лист с покрытием для закалки под прессом иногда называют листом «с предварительным покрытием», при этом данное определение показывает, что перед штамповкой в ходе термообработки будет иметь место преобразование характера предварительного покрытия. Может иметься несколько предварительных покрытий. В настоящем изобретении раскрыты два предварительных покрытия.Press hardened coated steel sheet is sometimes referred to as “pre-coated” sheet, a designation indicating that a transformation of the nature of the pre-coating will take place prior to stamping by heat treatment. There may be several pre-coats. The present invention discloses two pre-coats.

Известно, что в определённых вариантах применения, особенно в автомобильной области, требуются металлические структуры, дополнительно облегчённые и упрочнённые на случай удара, а также обладающие хорошей способностью к вытяжке. Для этой цели обычно используют стали, обладающие улучшенными механическими свойствами, при этом такую сталь формуют способом холодной или горячей штамповки. It is known that certain applications, especially in the automotive field, require metal structures that are additionally lightweight and impact-strengthened, as well as having good stretchability. For this purpose, steels with improved mechanical properties are usually used, and such steel is formed by cold or hot stamping.

Однако известно, что подверженность к замедленному разрушению увеличивается с повышением механической прочности, в частности, после осуществления определённых операций холодного или горячего формования, поскольку после деформации склонны оставаться высокие остаточные напряжения. В сочетании с атомарным водородом, возможно, присутствующим в стальном листе, указанные напряжения склонны к развитию замедленного разрушения, то есть разрушения, которое происходит в определённый момент после самой деформации. Водород может постепенно накапливаться за счёт диффузии в дефекты кристаллической решётки, такие как границы раздела матрица/включение, двойные границы и границы зёрен. В случае последних из упомянутых дефектов водород может становиться вредным при достижении им критической концентрации по истечении определённого периода времени. Указанное замедление является результатом наличия поля распределения остаточного напряжения и закономерностью кинетики диффузии водорода, при этом коэффициент диффузии водорода при комнатной температуре является низким. В дополнение к этому, водород, локализованный на границах зёрен, ослабляет их когезию и способствует отложенному появлению межзёренных трещин. However, it is known that the susceptibility to delayed fracture increases with increasing mechanical strength, in particular after certain cold or hot forming operations are carried out, since high residual stresses tend to remain after deformation. In combination with atomic hydrogen, possibly present in the steel sheet, these stresses tend to develop delayed failure, that is, failure that occurs at a certain point after the deformation itself. Hydrogen can gradually accumulate through diffusion into lattice defects such as matrix/inclusion interfaces, double boundaries, and grain boundaries. In the case of the last mentioned defects, hydrogen can become harmful when it reaches a critical concentration after a certain period of time. This slowdown is the result of the presence of a residual stress distribution field and the regularity of the kinetics of hydrogen diffusion, while the diffusion coefficient of hydrogen at room temperature is low. In addition, hydrogen localized at grain boundaries weakens grain cohesion and contributes to the delayed appearance of intergranular cracks.

Некоторые детали производят путём предварительного формирования сплава на стальном листе с покрытием на основе алюминия, а затем горячего формования стального листа с предварительным сплавным покрытием. Обычно указанные детали имеют фактически неудовлетворительные характеристики, касающиеся абсорбции водорода при отжиге в периодическом режиме и горячей штамповке. Действительно, поскольку отжиг в периодическом режиме осуществляют в течение нескольких часов, большое количество водорода может абсорбироваться конкретно при отжиге в периодическом режиме. Some parts are produced by pre-alloying an aluminum-coated steel sheet and then hot forming the pre-alloy-coated steel sheet. Typically, these parts have virtually unsatisfactory performance regarding hydrogen absorption during batch annealing and hot stamping. Indeed, since batch annealing is carried out over several hours, a large amount of hydrogen can be absorbed specifically during batch annealing.

В заявке на европатент EP3396010 раскрыт способ изготовления покрытого Al-Fe сплавом стального листа для горячего формования, при этом покрытый Al-Fe сплавом стальной лист обладает высокой стойкостью к замедленному водородному разрушению и отделению слоя покрытия, а также очень хорошей свариваемостью, данный способ включает в себя:European patent application EP3396010 discloses a method for producing an Al-Fe alloy coated steel sheet for thermoforming, wherein the Al-Fe alloy coated steel sheet has high resistance to delayed hydrogen degradation and peeling of the coating layer, as well as very good weldability, this method includes myself:

- формирование слоя Al-Si покрытия на поверхности основного стального листа, - formation of an Al-Si coating layer on the surface of the main steel sheet,

- нагревание покрытого Al-Si-сплавом основного стального листа до максимальной температуры термообработки, находящейся в диапазоне от 450°C до 750°C, со скоростью нагрева от 1°C/ч до 500°C/ч в нагревательной печи, в которой присутствует атмосфера с точкой росы ниже -10°C; и- heating the Al-Si alloy coated base steel sheet to a maximum heat treatment temperature ranging from 450°C to 750°C, at a heating rate of 1°C/h to 500°C/h in a heating furnace containing atmosphere with dew point below -10°C; And

- формирование слоя покрытия из Al-Fe-сплава на поверхности основного стального листа путём выдерживания основного стального листа, покрытого сплавом Al-Si, при максимальной температуре термообработки в течение периода времени от 1 до 100 часов. - forming a coating layer of Al-Fe alloy on the surface of the base steel sheet by keeping the base steel sheet coated with Al-Si alloy at the maximum heat treatment temperature for a period of time from 1 to 100 hours.

Атмосферу процесса отжига в периодическом режиме и условия термообработки регулируют с целью получения конкретной микроструктуры и достижения характеристик слоя Al-Fe для предотвращения замедленного водородного разрушения. The batch annealing process atmosphere and heat treatment conditions are adjusted to obtain a specific microstructure and achieve the characteristics of the Al-Fe layer to prevent delayed hydrogen degradation.

Действительно, в указанной заявке на патент раскрыт стальной лист для горячего формования с покрытием из сплава алюминий-железо (Al-Fe), имеющий высокую стойкость к замедленному водородному разрушению и отделению слоя покрытия, а также очень хорошую свариваемость, причём покрытый Al-Fe-сплавом стальной лист заключает в себе основной стальной лист и слой сплавного покрытия, образующегося между основным стальным листом и оксидным слоем, при этом слой сплавного покрытия содержит:Indeed, the said patent application discloses a hot-forming steel sheet coated with an aluminum-iron alloy (Al-Fe) having high resistance to delayed hydrogen degradation and peeling of the coating layer, as well as very good weldability, and coated with Al-Fe- The alloy steel sheet includes a base steel sheet and an alloy coating layer formed between the base steel sheet and an oxide layer, wherein the alloy coating layer contains:

Al-Fe сплавной слой I, образующийся на основном стальном листе и характеризующийся твёрдостью по Виккерсу, составляющей от 200 HV до 800 HV;Al-Fe alloy layer I formed on the base steel sheet and characterized by a Vickers hardness of 200 HV to 800 HV;

Al-Fe сплавной слой III, образующийся на Al-Fe сплавном слое I и характеризующийся твёрдостью по Виккерсу, составляющей от 700 HV до 1200 HV; иAl-Fe alloy layer III formed on Al-Fe alloy layer I and characterized by a Vickers hardness ranging from 700 HV to 1200 HV; And

Al-Fe сплавной слой II, образующийся в Al-Fe сплавном слое III непрерывно или прерывисто в направлении длины стального листа и характеризующийся твёрдостью по Виккерсу, составляющей от 400 HV до 900 HV,Al-Fe alloy layer II formed in Al-Fe alloy layer III continuously or discontinuously in the direction of the length of the steel sheet and characterized by a Vickers hardness of 400 HV to 900 HV,

при этом среднее содержание кислорода на глубине 0,1 мкм от поверхности оксидного слоя составляет 20% масс. или меньше.in this case, the average oxygen content at a depth of 0.1 μm from the surface of the oxide layer is 20 wt%. or less.

Однако на практике очень трудно получать покрытый алюминий-железным сплавом стальной лист, имеющий конкретную микроструктуру и характеристики. Действительно, раскрыт широкий диапазон точек росы и скорости нагрева. Таким образом, существует риск того, что конкретное Al-Fe-сплавное покрытие получают не во всём диапазоне, а это приводит к реализации значительных усилий исследователей для нахождения правильных параметров.However, in practice, it is very difficult to obtain an aluminum-iron alloy coated steel sheet having a specific microstructure and characteristics. Indeed, a wide range of dew points and heating rates is revealed. Thus, there is a risk that a particular Al-Fe alloy coating is not obtained over the entire range, and this leads to significant research efforts to find the correct parameters.

Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в разработке простого для воплощения способа, в котором предотвращается абсорбция водорода в предварительно покрытом сплавом на основе алюминия стальном листе и, следовательно, в детали, подвергаемой закалке под прессом. Способ нацелен на обеспечение доступности изготовления детали, характеризующейся превосходной стойкостью к замедленному разрушению, что достигается при помощи упомянутого способа закалки под прессом, включающего в себя горячее формование.It is therefore an object of the present invention to provide an easy-to-implement method in which hydrogen absorption is prevented in a steel sheet pre-coated with an aluminum-based alloy and hence in a press hardened part. The method is aimed at making it possible to manufacture a part having excellent resistance to delayed fracture, which is achieved using the above-mentioned press hardening method, including thermoforming.

Указанная задача достигается путём разработки способа закалки под прессом, включающего в себя следующие стадии:This task is achieved by developing a method of hardening under pressure, which includes the following stages:

А. получают стальной лист для термообработки, на который заранее нанесено антикоррозионное предварительное покрытие на основе цинка или алюминия,A. obtain a steel sheet for heat treatment, which is pre-applied with an anti-corrosion pre-coating based on zinc or aluminum,

В. наносят предварительное покрытие толщиной от 10 до 550 нм, являющееся барьером для водорода,B. a preliminary coating with a thickness of 10 to 550 nm is applied, which is a barrier to hydrogen,

С. отжигают стальной лист с предварительными покрытиями в периодическом режиме для получения предварительно покрытого сплавом стального листа, причём охлаждение после отжига в периодическом режиме осуществляют со скоростью 29,0 °C⋅ч-1 или меньше, C. the steel sheet with pre-coatings is annealed in a periodic mode to obtain a steel sheet pre-coated with an alloy, and cooling after annealing in a periodic mode is carried out at a rate of 29.0 °C⋅h -1 or less,

D. разрезают предварительно покрытый сплавом стальной лист для получения заготовки,D. cutting the pre-alloy coated steel sheet to obtain a workpiece,

E. выполняют термообработку заготовки для получения полностью аустенитной микроструктуры в стали, E. heat treat the workpiece to obtain a fully austenitic microstructure in the steel,

F. переносят заготовку в прессовый штамп,F. transfer the workpiece to the press die,

G. выполняют горячее формование заготовки для получения детали,G. perform thermoforming of the blank to obtain the part,

H. охлаждают деталь, полученную на стадии G), с целью образования в стали микроструктуры, являющейся мартенситной или мартенситно-бейнитной или состоящей, по меньшей мере, из 75% объёмных долей равноосного феррита, 5 - 20% об. мартенсита и бейнита в количестве 10% об. или меньше.H. cool the part obtained in stage G) with the aim of forming in the steel a microstructure that is martensitic or martensitic-bainitic or consisting of at least 75% by volume equiaxed ferrite, 5 - 20% vol. martensite and bainite in an amount of 10% vol. or less.

Действительно, в отсутствие стремления быть связанными какой-либо теорией, авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что в случае, когда на стальной лист заранее нанесено предварительное покрытие, являющееся барьером для водорода, и когда охлаждение после отжига в периодическом режиме осуществляют со скоростью 29,0°C⋅ч-1 или меньше, снижается абсорбция водорода в стальном листе. В реальности полагают, что благодаря предварительному покрытию, являющемуся барьером для водорода, на его поверхности с низкой скоростью образуются термодинамически стабильные оксиды. Указанные термодинамически стабильные оксиды снижают абсорбцию H2. Кроме того, оказывается, что, поскольку атмосфера является окислительной, в предварительном антикоррозионном покрытии на основе цинка или алюминия также образуются внешние оксиды, что приводит к образованию более толстого слоя оксидов на поверхности стального листа с предварительными покрытиями. Наконец, оказывается, что медленное охлаждение после отжига в периодическом режиме позволяет высвобождать небольшие количества водорода, который мог каким-либо образом абсорбироваться при таком отжиге.Indeed, without wishing to be bound by any theory, the inventors of the present invention have unexpectedly discovered that in the case where a hydrogen barrier pre-coating is applied to the steel sheet in advance and when cooling after batch annealing is carried out at a rate of 29.0 °C⋅h -1 or less, the absorption of hydrogen in the steel sheet is reduced. In reality, it is believed that due to the pre-coating, which is a barrier to hydrogen, thermodynamically stable oxides are formed on its surface at a low rate. These thermodynamically stable oxides reduce the absorption of H 2 . In addition, it appears that since the atmosphere is oxidizing, external oxides are also formed in the zinc or aluminum based anti-corrosion precoating, which results in the formation of a thicker oxide layer on the surface of the precoated steel sheet. Finally, it appears that slow cooling after batch annealing allows for the release of small amounts of hydrogen that may have somehow been absorbed during such annealing.

На стадии A) используемый стальной лист изготовляют из стали для термообработки, описанной в Евростандарте EN 10083. Она может характеризоваться сопротивлением разрыву, составляющим свыше 500 МПа, предпочтительно, от 500 до 2000 МПа, до термообработки или после неё. In step A), the steel sheet used is made from heat-treatable steel as described in Eurostandard EN 10083. It may have a tensile strength of over 500 MPa, preferably between 500 and 2000 MPa, before or after heat treatment.

Массовый состав стального листа предпочтительно является следующим: 0,03% ≤ C ≤ 0,50%; 0,3% ≤ Mn ≤ 3,0%; 0,05% ≤ Si ≤ 0,8%; 0,015% ≤ Ti ≤ 0,2%; 0,005% ≤ Al ≤ 0,1%; 0% ≤ Cr ≤ 2,50%; 0% ≤ S ≤ 0,05%; 0% ≤ P≤ 0,1%; 0% ≤ B ≤ 0,010%; 0% ≤ Ni ≤ 2,5%; 0% ≤ Mo ≤ 0,7%; 0% ≤ Nb ≤ 0,15%; 0% ≤ N ≤ 0,015%; 0% ≤ Cu ≤ 0,15%; 0% ≤ Ca ≤ 0,01%; 0% ≤ W ≤ 0,35%, при этом остальное представляет собой железо и неизбежные примеси в процессе производства стали.The mass composition of the steel sheet is preferably as follows: 0.03% ≤ C ≤ 0.50%; 0.3% ≤ Mn ≤ 3.0%; 0.05% ≤ Si ≤ 0.8%; 0.015% ≤ Ti ≤ 0.2%; 0.005% ≤ Al ≤ 0.1%; 0% ≤ Cr ≤ 2.50%; 0% ≤ S ≤ 0.05%; 0% ≤ P≤ 0.1%; 0% ≤ B ≤ 0.010%; 0% ≤ Ni ≤ 2.5%; 0% ≤ Mo ≤ 0.7%; 0% ≤ Nb ≤ 0.15%; 0% ≤ N ≤ 0.015%; 0% ≤ Cu ≤ 0.15%; 0% ≤ Ca ≤ 0.01%; 0% ≤ W ≤ 0.35%, with the rest being iron and inevitable impurities in the steel production process.

Например, стальной лист является листом из стали 22MnB5 следующего состава: 0,20% ≤ C ≤ 0,25%; 0,15% ≤ Si ≤ 0,35%; 1,10% ≤ Mn ≤ 1,40%; 0% ≤ Cr ≤ 0,30%; 0% ≤ Mo ≤ 0,35%; 0% ≤ P ≤ 0,025%; 0% ≤ S ≤ 0,005%; 0,020% ≤ Ti ≤ 0,060%; 0,020% ≤ Al ≤ 0,060%; 0,002% ≤ B ≤ 0,004%, при этом остальное представляет собой железо и неизбежные примеси в процессе производства стали.For example, the steel sheet is a 22MnB5 steel sheet with the following composition: 0.20% ≤ C ≤ 0.25%; 0.15% ≤ Si ≤ 0.35%; 1.10% ≤ Mn ≤ 1.40%; 0% ≤ Cr ≤ 0.30%; 0% ≤ Mo ≤ 0.35%; 0% ≤ P ≤ 0.025%; 0% ≤ S ≤ 0.005%; 0.020% ≤ Ti ≤ 0.060%; 0.020% ≤ Al ≤ 0.060%; 0.002% ≤ B ≤ 0.004%, with the remainder being iron and inevitable impurities in the steelmaking process.

Стальной лист может являться листом из стали Usibor®2000 следующего состава: 0,24% ≤ C ≤ 0,38%; 0,40% ≤ Mn ≤ 3%; 0,10% ≤ Si ≤ 0,70%; 0,015% ≤ Al ≤ 0,070%; 0 % ≤ Cr ≤ 2%; 0,25% ≤ Ni ≤ 2%; 0,020% ≤ Ti ≤ 0,10%; 0% ≤ Nb ≤ 0,060%; 0,0005% ≤ B ≤ 0,0040%; 0,003% ≤ N ≤ 0,010%; 0,0001% ≤ S ≤ 0,005%; 0,0001% ≤ P ≤ 0,025%; подразумевается, что содержание титана и азота удовлетворяет соотношению Ti/N > 3,42 и что содержание углерода, марганца, хрома и кремния соответствует выражению:The steel sheet may be Usibor®2000 steel sheet with the following composition: 0.24% ≤ C ≤ 0.38%; 0.40% ≤ Mn ≤ 3%; 0.10% ≤ Si ≤ 0.70%; 0.015% ≤ Al ≤ 0.070%; 0% ≤ Cr ≤ 2%; 0.25% ≤ Ni ≤ 2%; 0.020% ≤ Ti ≤ 0.10%; 0% ≤ Nb ≤ 0.060%; 0.0005% ≤ B ≤ 0.0040%; 0.003% ≤ N ≤ 0.010%; 0.0001% ≤ S ≤ 0.005%; 0.0001% ≤ P ≤ 0.025%; it is assumed that the titanium and nitrogen contents satisfy the ratio Ti/N > 3.42 and that the carbon, manganese, chromium and silicon contents correspond to the expression:

при этом состав оптимально включает в себя один или несколько из следующих элементов: 0,05% ≤ Mo ≤ 0,65%; 0,001% ≤ W ≤ 0,30%; 0,0005% ≤ Ca ≤ 0,005%, причём остальное представляет собой железо и неизбежные примеси в процессе производства стали.the composition optimally includes one or more of the following elements: 0.05% ≤ Mo ≤ 0.65%; 0.001% ≤ W ≤ 0.30%; 0.0005% ≤ Ca ≤ 0.005%, with the remainder being iron and inevitable impurities in the steelmaking process.

Например, стальной лист является листом из стали Ductibor®500 следующего состава: 0,040% ≤ C ≤ 0,100%; 0,80% ≤ Mn ≤ 2,00%; 0% ≤ Si ≤ 0,30%; 0% ≤ S ≤ 0,005%; 0% ≤ P ≤ 0,030%; 0,010% ≤ Al ≤ 0,070%; 0,015% ≤ Nb ≤ 0,100%; 0,030% ≤ Ti ≤ 0,080%; 0% ≤ N ≤ 0,009%; 0% ≤ Cu ≤ 0,100%; 0% ≤ Ni ≤ 0,100%; 0% ≤ Cr ≤ 0,100%; 0% ≤ Mo ≤ 0,100%; 0% ≤ Ca ≤ 0,006%, при этом остальное представляет собой железо и неизбежные примеси в процессе производства стали.For example, the steel sheet is Ductibor®500 steel sheet with the following composition: 0.040% ≤ C ≤ 0.100%; 0.80% ≤ Mn ≤ 2.00%; 0% ≤ Si ≤ 0.30%; 0% ≤ S ≤ 0.005%; 0% ≤ P ≤ 0.030%; 0.010% ≤ Al ≤ 0.070%; 0.015% ≤ Nb ≤ 0.100%; 0.030% ≤ Ti ≤ 0.080%; 0% ≤ N ≤ 0.009%; 0% ≤ Cu ≤ 0.100%; 0% ≤ Ni ≤ 0.100%; 0% ≤ Cr ≤ 0.100%; 0% ≤ Mo ≤ 0.100%; 0% ≤ Ca ≤ 0.006%, with the rest being iron and inevitable impurities in the steelmaking process.

Стальной лист можно получать горячей прокаткой и, необязательно, холодной прокаткой, в зависимости от желаемой толщины, которая может составлять, например, от 0,7 до 3,0 мм.The steel sheet can be produced by hot rolling and optionally cold rolling, depending on the desired thickness, which can be, for example, from 0.7 to 3.0 mm.

Необязательно, на стадии B) предварительное покрытие, являющееся барьером для водорода, содержит необязательные элементы, выбранные из Sr, Sb, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Zr или Bi, причём массовое содержание каждого дополнительного элемента составляет ниже 0,3% масс. Optionally, in Step B), the hydrogen barrier precoat contains optional elements selected from Sr, Sb, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Zr or Bi, the weight content of each additional element being is below 0.3% wt.

Предпочтительно, на стадии B), предварительное покрытие, являющееся барьером для водорода, содержит, по меньшей мере, один элемент, выбранный из числа следующих: никель, хром, алюминий, магний и иттрий. Preferably, in step B), the hydrogen barrier pre-coating contains at least one element selected from nickel, chromium, aluminum, magnesium and yttrium.

Предпочтительно на стадии B) предварительное покрытие, являющееся барьером для водорода, состоит из никеля и хрома, т.e. предварительное покрытие, являющееся барьером для водорода, содержит никель, хром и неизбежные примеси. Предпочтительно, массовое отношение Ni/Cr составляет от 1,5 до 9. Действительно, в отсутствие стремления быть связанными какой-либо теорией полагают, что данное конкретное отношение дополнительно снижает абсорбцию водорода в ходе обработки для аустенизации. Preferably in step B), the hydrogen barrier pre-coating consists of nickel and chromium, i.e. The hydrogen barrier pre-coating contains nickel, chromium and unavoidable impurities. Preferably, the Ni/Cr weight ratio is from 1.5 to 9. Indeed, without being bound by theory, it is believed that this particular ratio further reduces hydrogen absorption during the austenitizing treatment.

В другом предпочтительном варианте осуществления предварительное покрытие, являющееся барьером для водорода, состоит из никеля и алюминия, т.e. предварительное покрытие, являющееся барьером для водорода, содержит Ni, Al и неизбежные примеси. In another preferred embodiment, the hydrogen barrier pre-coating consists of nickel and aluminum, i.e. The hydrogen barrier pre-coating contains Ni, Al and unavoidable impurities.

В ещё одном предпочтительном варианте осуществления предварительное покрытие, являющееся барьером для водорода, на 50% или 75%, или 90% масс. состоит из хрома. Более предпочтительно, оно состоит из хрома, т.e. предварительное покрытие, являющееся барьером для водорода, содержит только Cr и необязательные элементы. In yet another preferred embodiment, the hydrogen barrier pre-coating is 50% or 75% or 90% by weight. consists of chromium. More preferably, it consists of chromium, i.e. The hydrogen barrier precoat contains only Cr and optional elements.

В ином предпочтительном варианте осуществления предварительное покрытие, являющееся барьером для водорода, состоит из никеля, алюминия и иттрия, т.e. предварительное покрытие, являющееся барьером для водорода, содержит Ni, Al и Y, а также неизбежные примеси. In another preferred embodiment, the hydrogen barrier pre-coating consists of nickel, aluminum and yttrium, i.e. The hydrogen barrier pre-coating contains Ni, Al and Y, as well as inevitable impurities.

В ещё одном предпочтительном варианте осуществления предварительное покрытие, являющееся барьером для водорода, на 50% или 75%, или 90% масс. состоит из магния. Более предпочтительно, оно состоит из магния, т.e. предварительное покрытие, являющееся барьером для водорода, содержит только Mg и неизбежные примеси. In yet another preferred embodiment, the hydrogen barrier pre-coating is 50% or 75% or 90% by weight. consists of magnesium. More preferably, it consists of magnesium, i.e. The hydrogen barrier pre-coating contains only Mg and unavoidable impurities.

Предпочтительно, на стадии B) предварительное покрытие, являющееся барьером для водорода, имеет толщину от 10 до 550 нм, а более предпочтительно, от 10 до 90 или от 150 до 250 нм. Например, толщина предварительного покрытия, являющегося барьером для водорода, составляет 50, 200 или 400 нм. Preferably, in step B), the hydrogen barrier precoat has a thickness of 10 to 550 nm, and more preferably, 10 to 90 or 150 to 250 nm. For example, the thickness of the hydrogen barrier precoat is 50, 200 or 400 nm.

В отсутствие стремления к связи с какой-либо теорией оказывается, что в случае, когда толщина предварительного покрытия, являющегося барьером для водорода, составляет меньше 10 нм, существует риск абсорбирования водорода в стали, поскольку предварительное покрытие, являющееся барьером для водорода, не охватывает стальной лист в достаточной степени. Если толщина предварительного покрытия, являющегося барьером для водорода, составляет больше 550 нм, оказывается, существует риск того, что предварительное покрытие, являющееся барьером для водорода, становится более хрупким, и того, что начинается абсорбция водорода вследствие хрупкости предварительного покрытия, являющегося барьером для водорода. Without wishing to be bound by any theory, it appears that when the thickness of the hydrogen barrier precoat is less than 10 nm, there is a risk of hydrogen absorption into the steel since the hydrogen barrier precoat does not cover the steel. sheet sufficiently. If the thickness of the hydrogen barrier precoat is greater than 550 nm, there appears to be a risk that the hydrogen barrier precoat becomes more brittle and that hydrogen absorption begins due to the brittleness of the hydrogen barrier precoat .

В предпочтительном варианте осуществления предварительное покрытие на основе цинка или алюминия, предназначенное для антикоррозионной цели, базируется на алюминии и содержит меньше 15% Si, меньше 5,0% Fe, необязательно, от 0,1 до 8,0% Mg и, необязательно, от 0,1 до 30,0% Zn, при этом остальное представляет собой Al. Например, предварительное покрытие на основе цинка или алюминия является материалом AluSi®. In a preferred embodiment, the zinc or aluminum based precoat for anti-corrosion purposes is aluminum based and contains less than 15% Si, less than 5.0% Fe, optionally 0.1 to 8.0% Mg and optionally from 0.1 to 30.0% Zn, with the balance being Al. For example, a zinc or aluminum based precoat is AluSi®.

В другом предпочтительном варианте осуществления предварительное покрытие на основе цинка или алюминия, предназначенное для антикоррозионной цели, базируется на цинке и содержит меньше 6,0% Al, меньше 6,0% Mg, при этом остальное представляет собой Zn. Например, предварительное покрытие на основе цинка или алюминия является таким цинковым покрытием, чтобы образовывался продукт Usibor® GI. In another preferred embodiment, the zinc or aluminum based precoat for anti-corrosion purposes is zinc based and contains less than 6.0% Al, less than 6.0% Mg, with the balance being Zn. For example, a pre-coating based on zinc or aluminum is such a zinc coating that the product Usibor® GI is formed.

Предварительное покрытие на основе цинка или алюминия, предназначенное для антикоррозионной цели, также может заключать в себе примеси и остаточные элементы, такие как железо с содержанием до 5,0%, предпочтительно, 3,0% масс. A zinc or aluminum based pre-coat intended for anti-corrosion purposes may also contain impurities and residual elements such as iron at up to 5.0%, preferably 3.0% by weight.

Предпочтительно, предварительные покрытия стадии B) наносят путём физического осаждения из паровой фазы, электрогальванизации, гальванизации горячим погружением или при помощи валика. Предпочтительно, предварительное покрытие, являющееся барьером для водорода, наносят путём осаждения, индуцированного электронным пучком, или при помощи валика. Предпочтительно, предварительное покрытие на основе цинка или алюминия наносят способом гальванизации горячим погружением. Preferably, Stage B) precoats are applied by physical vapor deposition, electroplating, hot dip galvanizing or roller coating. Preferably, the hydrogen barrier precoat is applied by electron beam induced deposition or roller application. Preferably, the zinc or aluminum based pre-coating is applied by hot dip galvanization.

Необязательно, после нанесения предварительных покрытий можно реализовать пропуск в дрессировочной клети, а он позволяет нагартовывать стальной лист с покрытием и придавать ему шероховатость, облегчающую последующее формование. С целью улучшения, например, адгезионного связывания или коррозионной стойкости можно применять обезжиривание и обработку поверхности.Optionally, after applying the preliminary coatings, it is possible to implement a pass in the skin-passing cage, and this allows the coated steel sheet to be cold-worked and give it a roughness that facilitates subsequent forming. To improve, for example, adhesive bonding or corrosion resistance, degreasing and surface treatment can be used.

Предпочтительно, на стадии C) отжиг в периодическом режиме выполняют при температуре от 450 до 750°C, предпочтительно, от 550 до 750°C. Preferably, in step C), batch annealing is carried out at a temperature of from 450 to 750°C, preferably from 550 to 750°C.

Предпочтительно, на стадии C) атмосфера отжига в периодическом режиме представляет собой воздух или инертный газ. Preferably, in step C), the batch annealing atmosphere is air or an inert gas.

Предпочтительно, на стадии C) скорость нагрева при отжиге в периодическом режиме равна 5000°C⋅ч-1 или выше, более предпочтительно, составляет от 10000 до 15000°C⋅ч-1 или от 20000 до 35000°C⋅ч-1. Preferably, in step C), the batch annealing heating rate is 5000°C⋅h -1 or higher, more preferably 10,000 to 15,000°C⋅h -1 or 20,000 to 35,000°C⋅h -1 .

На стадии C) скорость охлаждения равна 29,0°C⋅ч-1 или ниже, более предпочтительно, равна 27°C⋅ч-1 или ниже и предпочтительно, составляет от 15 до 27°C⋅ч-1. Действительно, в отсутствие стремления быть связанными какой-либо теорией полагают, что при скорости выше 29,0°C⋅ч-1 охлаждение является недостаточно медленным для обеспечения возможности выделения водорода. In step C), the cooling rate is 29.0°C⋅h -1 or lower, more preferably is 27°C⋅h -1 or lower, and preferably is 15 to 27°C⋅h -1 . Indeed, without wishing to be bound by any theory, it is believed that at rates above 29.0°C⋅h -1 the cooling is not slow enough to allow hydrogen evolution.

Предпочтительно, на стадии C) отжиг в периодическом режиме выполняют в течение периода времени от 1 до 100 часов. Preferably, in step C), batch annealing is performed for a period of time from 1 to 100 hours.

Затем стальной лист с предварительным сплавным покрытием разрезают для получения заготовки. The prealloyed steel sheet is then cut to form a workpiece.

Термообработку применительно к заготовке осуществляют в печи. Предпочтительно, на стадиях C) и/или E) среда является инертной или имеет окислительную силу, равную или выше силы среды, состоящей из 1% об. кислорода, и равную или меньше силы среды, состоящей из 50% об. кислорода. Атмосфера, в частности, может состоять из N2 или Ar, или смесей азота или аргона и газообразных окислителей, таких, как например, кислород, смеси CO и CO2, или смеси H2 и H2O. Также можно использовать смеси CO и CO2, или смеси H2 и H2O без добавления инертного газа.Heat treatment of the workpiece is carried out in a furnace. Preferably, in steps C) and/or E) the medium is inert or has an oxidizing force equal to or greater than that of the 1% vol. oxygen, and equal to or less than the strength of the medium, consisting of 50% vol. oxygen. The atmosphere may in particular consist of N 2 or Ar, or mixtures of nitrogen or argon and gaseous oxidizing agents, such as, for example, oxygen, mixtures of CO and CO 2 , or mixtures of H 2 and H 2 O. Mixtures of CO and H 2 O can also be used. CO 2 , or mixtures of H 2 and H 2 O without adding an inert gas.

Предпочтительно, на стадиях C) и/или E) среда имеет окислительную силу, равную или выше силы среды, состоящей из 10% об. кислорода, и равную или меньше силы среды, состоящей из 30% об. кислорода. Например, атмосфера представляет собой воздух, т.e. состоит примерно из 78% N2, примерно 21% O2 и другого газа, такого как редкие газы, диоксид углерода и метан. Preferably, in steps C) and/or E), the medium has an oxidizing strength equal to or greater than that of the 10% vol. oxygen, and equal to or less than the strength of the medium, consisting of 30% vol. oxygen. For example, the atmosphere is air, i.e. consists of about 78% N 2 , about 21% O 2 and other gas such as rare gases, carbon dioxide and methane.

Предпочтительно, на стадиях C) и/или E) точка росы составляет от -30 до +30°C, более предпочтительно, от –20 до +20°C, а предпочтительно, от -15°C до +15°C. Действительно, в отсутствие стремления быть связанными какой-либо теорией полагают, что в случае, когда точка росы находится в вышеуказанном диапазоне, слой термодинамически стабильных оксидов ещё больше снижает абсорбцию H2 при термообработке. Preferably, in steps C) and/or E), the dew point is -30 to +30°C, more preferably -20 to +20°C, and preferably -15°C to +15°C. Indeed, without wishing to be bound by any theory, it is believed that when the dew point is in the above range, a layer of thermodynamically stable oxides further reduces H 2 absorption upon heat treatment.

Предпочтительно, термообработку выполняют при температуре от 800 до 970°C. Более предпочтительно, термообработку выполняют при температуре Tm аустенизации, обычно в диапазоне от 840 до 950°C, предпочтительно от 880 до 930°C. Предпочтительно, упомянутую заготовку выдерживают в течение времени выдержки tm, составляющего от 1 до 12 минут, предпочтительно от 3 до 9 минут. В ходе термообработки перед горячим формованием на предварительных покрытиях образуется сплавной слой, обладающий высокой стойкостью к коррозии, истиранию, износу и усталости.Preferably, the heat treatment is performed at a temperature of from 800 to 970°C. More preferably, the heat treatment is performed at an austenitizing temperature Tm, typically in the range of 840 to 950°C, preferably 880 to 930°C. Preferably, said preform is held for a holding time tm of 1 to 12 minutes, preferably 3 to 9 minutes. Heat treatment prior to hot forming creates an alloy layer on the precoatings that is highly resistant to corrosion, abrasion, wear and fatigue.

Механизм абсорбции водорода в стали при температуре окружающей среды отличается от такового при высокой температуре, в частности, в условиях обработки для аустенизации. Действительно, при высокой температуре вода в печи обычно диссоциирует на поверхности стального листа на водород и кислород. В отсутствие стремления быть связанными какой-либо теорией полагают, что предварительное покрытие, являющееся барьером для водорода, и медленное охлаждение после отжига в периодическом режиме могут предотвращать диссоциацию воды на поверхности предварительного покрытия, являющегося барьером для водорода. Это может предотвращать диффузию водорода через покрытие и позволять выделяться водороду, абсорбировавшемуся каким-либо путём. The mechanism of hydrogen absorption in steel at ambient temperature is different from that at high temperature, particularly under austenitizing processing conditions. Indeed, at high temperatures, the water in the furnace usually dissociates on the surface of the steel sheet into hydrogen and oxygen. While not wishing to be bound by theory, it is believed that the hydrogen barrier precoat and slow cooling after batch annealing can prevent dissociation of water on the surface of the hydrogen barrier precoat. This may prevent hydrogen from diffusion through the coating and allow hydrogen that has been absorbed in some way to be released.

После термообработки заготовку далее переносят в оборудование для горячего формования и выполняют горячее формование при температуре от 600 до 830°C. Горячее формование может представлять собой горячую штамповку или формование валками. Предпочтительно, заготовку подвергают горячей штамповке. Затем деталь охлаждают в оборудовании для горячего формования или после перемещения её в определённое оборудование для охлаждения.After heat treatment, the workpiece is then transferred to the hot forming equipment and thermoforming is performed at a temperature of 600 to 830°C. Thermoforming can be hot stamping or roll forming. Preferably, the workpiece is hot stamped. The part is then cooled in the thermoforming equipment or after it is transferred to certain cooling equipment.

Скорость охлаждения регулируют в зависимости от состава стали таким образом, что конечная микроструктура после горячего формования содержит в основном мартенсит, предпочтительно, содержит мартенсит или мартенсит и бейнит, или состоит, по меньшей мере, из 75% равноосного феррита, 5 - 20% мартенсита и бейнита в количестве 10% или меньше. The cooling rate is adjusted depending on the composition of the steel so that the final microstructure after hot forming contains mainly martensite, preferably contains martensite or martensite and bainite, or consists of at least 75% equiaxed ferrite, 5 - 20% martensite and bainite in an amount of 10% or less.

Таким образом, способом горячего формования получают упрочнённую деталь, обладающую превосходной стойкостью к замедленному разрушению, в соответствии с данным изобретением. Предпочтительно, деталь заключает в себе стальной лист переменной толщины, на который нанесены предварительное покрытие, являющееся барьером для водорода, и оксидный слой, содержащий термодинамически стабильные оксиды, причём такое предварительное покрытие, являющееся барьером для водорода, сплавлено со стальным листом посредством диффузии. Thus, a strengthened part having excellent delayed fracture resistance is obtained by the thermoforming process in accordance with the present invention. Preferably, the part comprises a variable thickness steel sheet coated with a hydrogen barrier precoat and an oxide layer comprising thermodynamically stable oxides, which hydrogen barrier precoat is fused to the steel sheet by diffusion.

Более предпочтительно, деталь заключает в себе стальной лист переменной толщины, на который непосредственно нанесено предварительное покрытие на основе цинка или алюминия, причём на слой указанного покрытия непосредственно нанесены предварительное покрытие, являющееся барьером для водорода, и оксидный слой, содержащий термодинамически стабильные оксиды, при этом такое предварительное покрытие, являющееся барьером для водорода, сплавлено с предварительным покрытием на основе цинка или алюминия посредством диффузии, а указанное предварительное покрытие сплавлено со стальным листом. More preferably, the part comprises a variable thickness steel sheet directly coated with a zinc or aluminum based pre-coating, said coating layer being directly coated with a hydrogen barrier pre-coat and an oxide layer comprising thermodynamically stable oxides, wherein such a hydrogen barrier pre-coating is fused to a zinc or aluminum based pre-coating by diffusion, and said pre-coating is fused to a steel sheet.

В действительности, в отсутствие стремления быть связанными какой-либо теорией оказывается, что при термообработке железо стали диффундирует к поверхности барьерного предварительного покрытия. In fact, without wishing to be bound by any theory, it appears that during heat treatment the iron of the steel diffuses to the surface of the barrier precoat.

Термодинамически стабильные оксиды предпочтительно могут иметь в своём составе, соответственно, Cr2O3, FeO, NiO, Fe2O3, Fe3O4, MgO, Y2O3 или их смесь. Thermodynamically stable oxides can preferably contain, respectively, Cr 2 O 3 , FeO, NiO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , MgO, Y 2 O 3 or a mixture thereof.

При наличии предварительного покрытия на основе цинка оксиды также могут содержать ZnO. При наличии предварительного покрытия на основе алюминия оксиды также могут содержать Al2O3 и/или MgAl2O4. If pre-coated with zinc, the oxides may also contain ZnO. If pre-coated with aluminum, the oxides may also contain Al 2 O 3 and/or MgAl 2 O 4 .

Толщина оксидного слоя предпочтительно составляет от 10 до 550 нм. The thickness of the oxide layer is preferably from 10 to 550 nm.

Предпочтительно, деталь представляет собой передний брус, поперечину сиденья, боковину бруса кузова, поперечную балку панели приборов, укрепление переднего пола, поперечину заднего пола, задний брус, стойку B, дверное кольцо или переднее пассажирское сидение.Preferably, the part is a front cross member, a seat cross member, a body side member, a dashboard cross member, a front floor reinforcement, a rear floor cross member, a rear cross member, a B pillar, a door ring or a front passenger seat.

Для применения в автомобилях деталь, после стадии фосфатирования, погружают в ванну электроосаждения. Толщина фосфатного слоя обычно составляет от 1 до 2 мкм, а толщина слоя электрофоретического покрытия составляет от 15 до 25 мкм, предпочтительно 20 мкм или меньше. Катафорезный слой обеспечивает дополнительную защиту от коррозии. После стадии нанесения электрофоретического покрытия можно наносить другие слои краски, например, грунтовочный слой краски, базовый слой и верхний слой покрытия. For use in automobiles, the part, after the phosphating stage, is immersed in an electrodeposition bath. The thickness of the phosphate layer is generally 1 to 2 µm, and the thickness of the electrophoretic coating layer is 15 to 25 µm, preferably 20 µm or less. The cataphoretic layer provides additional protection against corrosion. After the electrophoretic coating step, other paint layers can be applied, such as a primer paint coat, a base coat coat, and a top coat coat.

Перед нанесением электрофоретического покрытия на деталь её предварительно обезжиривают и фосфатируют с целью обеспечения адгезии при катафорезе. Before applying an electrophoretic coating to a part, it is first degreased and phosphated to ensure adhesion during cataphoresis.

Далее изобретение будет пояснено при помощи проведённых испытаний только для информации. Они не являются ограничивающими.In the following, the invention will be explained using the tests performed for information purposes only. They are not restrictive.

ПримерыExamples

В случае всех образцов использованные стальные листы представляют материал 22MnB5. Состав стали является следующим: C = 0,2252%; Mn = 1,1735%; P = 0,0126%, S = 0,0009%; N = 0,0037%; Si = 0,2534%; Cu = 0,0187%; Ni = 0,0197%; Cr = 0,180%; Sn = 0,004%; Al = 0,0371%; Nb = 0,008%; Ti = 0,0382%; B = 0,0028%; Mo = 0,0017%; As = 0,0023% и V = 0,0284%. In the case of all samples, the steel sheets used are 22MnB5 material. The steel composition is as follows: C = 0.2252%; Mn = 1.1735%; P = 0.0126%, S = 0.0009%; N = 0.0037%; Si = 0.2534%; Cu = 0.0187%; Ni = 0.0197%; Cr = 0.180%; Sn = 0.004%; Al = 0.0371%; Nb = 0.008%; Ti = 0.0382%; B = 0.0028%; Mo = 0.0017%; As = 0.0023% and V = 0.0284%.

На все стальные листы нанесено первое предварительное антикоррозионное покрытие, называемое далее в настоящем документе “AluSi®”. Указанное предварительное покрытие содержит 9% масс. кремния, 3% масс. железа, при этом остальное представляет собой алюминий. Его наносят способом гальванизации при горячем погружении. All steel sheets are coated with a first anti-corrosion coating, referred to hereinafter as “AluSi®”. The specified pre-coating contains 9% of the mass. silicon, 3% wt. iron, with the rest being aluminum. It is applied by hot dip galvanization.

Затем на два испытательных образца наносили второе предварительное покрытие, содержащее 80% Ni и 20% Cr, осаждаемое при помощи магнетронного напыления. The two test specimens were then subjected to a second precoat containing 80% Ni and 20% Cr, deposited by magnetron sputtering.

Пример 1: водородное испытание:Example 1: Hydrogen test:

Указанное испытание используют для определения количества водорода, абсорбированного в ходе аустенизационной термообработки способа закалки под прессом.This test is used to determine the amount of hydrogen absorbed during the austenitizing heat treatment of the press hardening method.

Испытательный образец 1 представляет собой стальной лист, на который нанесено первое предварительное покрытие, являющееся материалом AluSi® (25 мкм). Затем осуществляли отжиг в периодическом режиме при температуре 650°C в течение 5 часов. Скорость нагрева составляла 10800°C⋅ч-1. Средой отжига в периодическом режиме являлся воздух. Охлаждение после отжига в периодическом режиме выполняли со скоростью 3600°C⋅ч-1. Test piece 1 is a steel sheet which has been pre-coated with AluSi® (25 µm). Then annealing was carried out in batch mode at a temperature of 650°C for 5 hours. The heating rate was 10800°C⋅h -1 . The annealing medium in the periodic mode was air. Cooling after annealing in batch mode was performed at a rate of 3600°C⋅h -1 .

Испытательный образец 2 представляет собой стальной лист, на который нанесено первое предварительное покрытие, являющееся материалом AluSi® (25 мкм) и второе предварительное покрытие, содержащее 80% Ni и 20% Cr. Затем осуществляли отжиг в периодическом режиме при температуре 650°C в течение 5 часов. Скорость нагрева составляла 10800°C⋅ч-1. Средой отжига в периодическом режиме являлся воздух. Охлаждение после отжига в периодическом режиме выполняли со скоростью 3600°C⋅ч-1.Test piece 2 is a steel sheet which is coated with a first pre-coat of AluSi® (25 µm) and a second pre-coat of 80% Ni and 20% Cr. Then annealing was carried out in batch mode at a temperature of 650°C for 5 hours. The heating rate was 10800°C⋅h -1 . The annealing medium in the periodic mode was air. Cooling after annealing in batch mode was performed at a rate of 3600°C⋅h -1 .

Испытательный образец 3 представляет собой стальной лист, на который нанесено первое предварительное покрытие, являющееся материалом AluSi® (25 мкм). Затем осуществляли отжиг в периодическом режиме при температуре 650°C в течение 5 часов. Скорость нагрева составляла 10800°C⋅ч-1. Средой отжига в периодическом режиме являлся воздух. Охлаждение после отжига в периодическом режиме выполняли со скоростью 25°C⋅ч-1.Test piece 3 is a steel sheet on which a first pre-coating of AluSi® material (25 µm) has been applied. Then annealing was carried out in batch mode at a temperature of 650°C for 5 hours. The heating rate was 10800°C⋅h -1 . The annealing medium in the periodic mode was air. Cooling after annealing in batch mode was performed at a rate of 25°C⋅h -1 .

Испытательный образец 4 представляет собой стальной лист, на который нанесено первое предварительное покрытие, являющееся материалом AluSi® (25 мкм) и второе предварительное покрытие, содержащее 80% Ni и 20% Cr. Затем осуществляли отжиг в периодическом режиме при температуре 650°C в течение 5 часов. Скорость нагрева составляла 10800°C⋅ч-1. Средой отжига в периодическом режиме являлся воздух. Охлаждение после отжига в периодическом режиме выполняли со скоростью 25°C⋅ч-1.Test piece 4 is a steel sheet which is coated with a first pre-coat of AluSi® (25 µm) and a second pre-coat of 80% Ni and 20% Cr. Then annealing was carried out in batch mode at a temperature of 650°C for 5 hours. The heating rate was 10800°C⋅h -1 . The annealing medium in the periodic mode was air. Cooling after annealing in batch mode was performed at a rate of 25°C⋅h -1 .

После этого все испытательные образцы разрезали и нагревали при температуре 900°C в течение времени выдержки, равного 3 минутам. Среда в ходе термообработки представляла собой воздух. Заготовки переносили в прессовый штамп и выполняли горячее штампование с целью получения деталей переменной толщины. Затем детали охлаждали путём погружения испытательных образцов в тёплую воду для достижения упрочнения в результате превращения в мартенсит. All test specimens were then cut and heated at 900°C for a holding time of 3 minutes. The medium during heat treatment was air. The blanks were transferred to a press die and hot stamped to produce parts of variable thickness. The parts were then cooled by immersing the test pieces in warm water to achieve hardening through martensite.

Наконец, измеряли количество водорода, абсорбированного испытательными образцами в ходе термообработки, методом термодесорбции с использованием прибора TDA или анализатора термодесорбции. Для этого каждый испытательный образец помещали в кварцевую камеру и медленно нагревали в инфракрасной печи в потоке азота. Выделяющуюся смесь водород/азот улавливали течеискателем и измеряли концентрацию водорода при помощи масс-спектрометра. Полученные результаты приведены в следующей ниже таблице 1: Finally, the amount of hydrogen absorbed by the test samples during the heat treatment was measured by thermal desorption using a TDA instrument or thermal desorption analyzer. To do this, each test sample was placed in a quartz chamber and slowly heated in an infrared oven under a stream of nitrogen. The released hydrogen/nitrogen mixture was captured by a leak detector and the hydrogen concentration was measured using a mass spectrometer. The results obtained are shown in Table 1 below:

Испытательные образцыTest samples Второе предварительное покрытиеSecond pre-coat Скорость охлаждения (°C⋅ч-1)Cooling rate (°C⋅h -1 ) Отношение
Ni/Cr
Attitude
Ni/Cr
Толщина второго предварительного покрытия (нм)Second precoat thickness (nm) Количество H2
(ч. мас. /млн)
Quantity H 2
(parts by weight/million)
11 -- 36003600 -- 200200 1,151.15 22 Ni/Cr
80/20
Ni/Cr
80/20
36003600 44 -- 0,750.75
33 -- 2525 -- 200200 0,90.9 4*4* Ni/Cr
80/20
Ni/Cr
80/20
2525 44 -- 0,350.35

*: примеры согласно изобретению. *: examples according to the invention.

Испытательный образец 4, соответствующий настоящему изобретению, выделяет значительно меньшее количество водорода, в сопоставлении со сравнительными примерами.Test sample 4 according to the present invention produces significantly less hydrogen compared to the comparative examples.

Claims (18)

1. Способ получения стальной детали с покрытием, включающий следующие стадии: 1. A method for producing a coated steel part, including the following steps: A) обеспечивают стальной лист для термообработки, на который заранее нанесено предварительное покрытие на основе алюминия, A) provide heat treatment steel sheet that has been pre-coated with aluminum base, B) наносят предварительное покрытие толщиной от 10 до 550 нм, являющееся барьером для водорода, которое содержит по меньшей мере один элемент, выбранный из числа следующих: никель, хром, магний, алюминий и иттрий. B) applying a pre-coating with a thickness of from 10 to 550 nm, which is a barrier to hydrogen, which contains at least one element selected from the following: nickel, chromium, magnesium, aluminum and yttrium. C) отжигают стальной лист с предварительным покрытием в периодическом режиме для получения стального листа, покрытого сплавом в качестве предварительного покрытия, причём охлаждение после отжига в периодическом режиме осуществляют со скоростью 29,0°C⋅ч-1 или меньше, C) annealing the pre-coated steel sheet in a batch mode to obtain a steel sheet coated with an alloy as a pre-coating, wherein cooling after batch annealing is carried out at a rate of 29.0°C⋅h -1 or less, D) разрезают указанный стальной лист для получения заготовки, D) cutting the specified steel sheet to obtain a workpiece, E) выполняют термообработку заготовки при температуре от 800 до 970°C в течение от 1 до 12 минут для получения полностью аустенитной микроструктуры в стали, E) perform heat treatment of the workpiece at a temperature of 800 to 970°C for 1 to 12 minutes to obtain a completely austenitic microstructure in the steel, F) переносят заготовку в прессовый штамп, F) transfer the workpiece to the press die, G) выполняют горячее формование заготовки при температуре от 600 до 830°C для получения детали, G) perform thermoforming of the preform at a temperature of 600 to 830°C to obtain the part, H) охлаждают деталь, полученную на стадии G), для образования в стали микроструктуры, являющейся мартенситной. H) cool the part obtained in step G) to form a microstructure in the steel that is martensitic. 2. Способ по п. 1, в котором на стадии B) предварительное покрытие, являющееся барьером для водорода, состоит из никеля и хрома; или никеля и алюминия; или хрома; или никеля и алюминия, а также иттрия; или магния. 2. The method according to claim 1, in which at stage B) the preliminary coating, which is a barrier to hydrogen, consists of nickel and chromium; or nickel and aluminum; or chromium; or nickel and aluminum, as well as yttrium; or magnesium. 3. Способ по п. 1 или 2, в котором, в котором на стадии A) предварительное покрытие на основе алюминия содержит меньше 15 мас.% Si, меньше 5,0 мас.% Fe, необязательно, от 0,1 до 8,0 мас.% Mg и, необязательно, от 0,1 до 30,0 мас.% Zn, при этом остальное представляет собой Al.3. The method according to claim 1 or 2, wherein, in step A) the aluminum-based pre-coating contains less than 15 wt.% Si, less than 5.0 wt.% Fe, optionally from 0.1 to 8, 0 wt.% Mg and, optionally, from 0.1 to 30.0 wt.% Zn, the balance being Al. 4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором на стадии C) отжиг в периодическом режиме выполняют при температуре от 450 до 750°C. 4. Method according to any one of paragraphs. 1-3, in which in step C), batch annealing is performed at a temperature of from 450 to 750°C. 5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором на стадии C) среда отжига в периодическом режиме представляет собой воздух или инертный газ. 5. Method according to any one of paragraphs. 1-4, wherein in step C) the batch annealing medium is air or an inert gas. 6. Способ по любому из пп. 1-5, в котором на стадии C) скорость нагрева при отжиге в периодическом режиме составляет 5000°C⋅ч-1 или выше. 6. Method according to any one of paragraphs. 1-5, in which in step C) the heating rate during batch annealing is 5000°C⋅h -1 or higher. 7. Способ по любому из пп. 1-6, в котором на стадии C) скорость охлаждения составляет 27°C⋅ч-1 или ниже. 7. Method according to any one of paragraphs. 1-6, in which in step C) the cooling rate is 27°C⋅h -1 or lower. 8. Способ по любому из пп. 1-7, в котором на стадии C) отжиг в периодическом режиме выполняют в течение периода времени от 1 до 100 часов. 8. Method according to any one of paragraphs. 1-7, in which in step C), batch annealing is performed for a period of time from 1 to 100 hours. 9. Способ по любому из пп. 1-8, в котором на стадиях C) и E), независимо друг от друга, среда является инертной или имеет окислительную силу, равную или выше силы среды, состоящей из 1% об. кислорода, и равную или меньше силы среды, состоящей из 50% об. кислорода. 9. Method according to any one of paragraphs. 1-8, in which in stages C) and E), independently of each other, the medium is inert or has an oxidizing force equal to or greater than that of the medium consisting of 1% vol. oxygen, and equal to or less than the strength of the medium, consisting of 50% vol. oxygen. 10. Способ по любому из пп. 1-9, в котором на стадии E) среда характеризуется точкой росы от -30 до +30°C.10. Method according to any one of paragraphs. 1-9, in which at stage E) the environment is characterized by a dew point of -30 to +30°C.
RU2022114045A 2019-10-30 2020-10-20 Method for producing coated steel part RU2803941C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IBPCT/IB2019/059285 2019-10-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2803941C1 true RU2803941C1 (en) 2023-09-22

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2417265C2 (en) * 2006-07-11 2011-04-27 Арселормитталь Франс Procedure for production of sheet out of iron-carbon-manganese austenite steel super-resistant to delayed cracking and sheet manufactured by this procedure
DE102013010025A1 (en) * 2013-06-17 2014-12-18 Muhr Und Bender Kg Method for producing a product from flexibly rolled strip material
WO2018158166A1 (en) * 2017-02-28 2018-09-07 Tata Steel Ijmuiden B.V. Method for producing a hot-formed coated steel product
EP3396010A1 (en) * 2015-12-23 2018-10-31 Posco Aluminum-iron alloy-coated steel sheet for hot press forming, having excellent hydrogen delayed fracture resistance, peeling resistance, and weldability and hot-formed member using same
RU2685617C1 (en) * 2015-07-30 2019-04-22 Арселормиттал Method of producing hardened part not subject to cracking under action of liquid metal

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2417265C2 (en) * 2006-07-11 2011-04-27 Арселормитталь Франс Procedure for production of sheet out of iron-carbon-manganese austenite steel super-resistant to delayed cracking and sheet manufactured by this procedure
DE102013010025A1 (en) * 2013-06-17 2014-12-18 Muhr Und Bender Kg Method for producing a product from flexibly rolled strip material
RU2685617C1 (en) * 2015-07-30 2019-04-22 Арселормиттал Method of producing hardened part not subject to cracking under action of liquid metal
EP3396010A1 (en) * 2015-12-23 2018-10-31 Posco Aluminum-iron alloy-coated steel sheet for hot press forming, having excellent hydrogen delayed fracture resistance, peeling resistance, and weldability and hot-formed member using same
WO2018158166A1 (en) * 2017-02-28 2018-09-07 Tata Steel Ijmuiden B.V. Method for producing a hot-formed coated steel product

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109072450B (en) Die quenching method
JP7383809B2 (en) Press hardening method
JP7383810B2 (en) Press hardening method
JP7442634B2 (en) Press hardening method
RU2754765C1 (en) Hot forming method
RU2803941C1 (en) Method for producing coated steel part
RU2803954C1 (en) Press hardening method
CN114450422B (en) Mould pressing quenching method
RU2806159C1 (en) Method for obtaining coated steel part, coated steel part (embodiments) and application of steel part
RU2799369C1 (en) Method for producing coated steel part for a car and coated steel part