本發(fā)明涉及通過粘合劑粘結(jié)的壓制硬化部件的組合件。
背景技術(shù):
1、近年來,在用于部件的成形的熱沖壓工藝中使用經(jīng)涂覆的鋼已變得重要,尤其是在機動車工業(yè)中。這樣的部件的制造可以包括以下主要步驟:
2、-通過熱浸對鋼板進行涂覆,
3、-修整或切割來獲得坯件,
4、-將坯件加熱以通過擴散來獲得鋼基體與涂層的合金化以及鋼的奧氏體化,
5、-對部件進行壓制硬化以獲得主要馬氏體組織。
6、由于鐵從鋼基體擴散通過涂層,因此產(chǎn)生了具有高熔化溫度的金屬間合金??梢詫⒕哂羞@樣的涂層的坯件在金屬基體的奧氏體化發(fā)生的溫度范圍內(nèi)加熱,從而允許通過淬火進行進一步硬化。
7、可以將旨在用于制造汽車的鋼壓制硬化部件在高溫下深拉延并在成形工具中淬火以達到目標顯微組織。在材料特性方面,可以實現(xiàn)500mpa至2000mpa的抗拉強度和5%至15%的拉伸延伸率。壓制硬化允許生產(chǎn)汽車結(jié)構(gòu)中用于能量吸收和碰撞管理的部件。
8、汽車結(jié)構(gòu)中的粘合劑粘結(jié)允許將汽車部件連接在一起。特別設(shè)計了碰撞粘合劑以使得在碰撞的情況下汽車結(jié)構(gòu)中的載荷路徑可預(yù)測。
9、因此,壓制硬化部件需要使其粘附的表面。由于在車輛生產(chǎn)之后多年可能發(fā)生碰撞,因此在老化之后也必須確保組合件的機械特性。
10、可以用基于鋅的涂層或基于鋁的涂層涂覆經(jīng)硬化的部件。
11、通常使用基于鋅的涂層,因為其由于屏障保護和陰極保護而允許抗腐蝕保護。然而,當對這樣的經(jīng)鋅涂覆的鋼板進行加熱步驟(例如壓制硬化或焊接)時,在鋼中觀察到從涂層擴散的裂紋。事實上,偶爾,由于在加熱步驟之后在經(jīng)涂覆的鋼板中存在裂紋而存在金屬機械特性的下降。這些裂紋以以下條件出現(xiàn):高溫;除應(yīng)力之外還與具有低熔點的液態(tài)金屬(例如鋅)接觸;熔融金屬與基體晶粒主體和邊界的不均勻擴散。這樣的現(xiàn)象的名稱為液態(tài)金屬脆化(liquid?metal?embrittlement,lme)。
12、基于鋁的涂層不經(jīng)受lme。然而,在真實的車輛壽命中,在使用多年之后可能發(fā)生碰撞。這是在老化之后測試粘結(jié)的組合件的原因。具有標準的含硅的基于鋁的涂層的粘結(jié)的組合件的機械性能隨老化而劣化。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供用于壓制硬化部件的涂層,這樣的涂層即使在老化之后也確保經(jīng)碰撞粘合劑粘結(jié)的組合件的良好機械特性。
2、本發(fā)明良好地適合于制造汽車結(jié)構(gòu)的在碰撞期間起作用的模塊或子模塊。碰撞模塊可以為例如前部模塊、前端模塊、后部模塊、后端模塊、側(cè)門、下部車身或上部車身。
3、根據(jù)本發(fā)明,老化之后組合件的失效模式以面積份計具有最多至35%的粘合失效、多于50%的內(nèi)聚失效和最多至20%的紅銹,以及小于50%的最大剪切應(yīng)力值的損失。
4、這通過權(quán)利要求1至3的組合件來實現(xiàn)。
5、本發(fā)明的另一個目的是提供根據(jù)權(quán)利要求4的用于這樣的組合件的制造方法。
6、最后,本發(fā)明的最后一個目的是根據(jù)權(quán)利要求5至7的這樣的組合件用于制造機動車的用途。
1.一種通過碰撞粘合劑粘結(jié)的數(shù)個部件的組合件,其中所述部件中的至少一者為通過對在其表面中的至少一者上設(shè)置有涂層的鋼板進行壓制硬化而獲得的壓制硬化鋼部件,所述涂層以重量百分比計包含:7.0%至9.0%的鋅;1.0%至10.0%的硅;1.0%至10.0%的鎂;最多至3.0%的作為殘余元素的鐵;以及選自ni、zr、hf、sr、sb、pb、ti、ca、mn、sn、la、ce、cr、或bi的任選的元素,各元素的以重量計的含量小于0.3%;以及最多至0.02%的不可避免的雜質(zhì),余量為鋁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合件,其中所述壓制硬化部件被氧化物層覆蓋,所述氧化物層包含通過擴散來自鋼基體的鐵、鋁、和鋅氧化物以及來自金屬涂層的硅和鎂氧化物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合件,其中所述涂層以重量百分比計包含:7.5%至8.5%的鋅;1.0%至4.0%的硅;1.0%至4.0%的鎂;最多至3.0%的鐵;以及選自ni、zr、hf、sr、sb、pb、ti、ca、mn、sn、la、ce、cr、或bi的任選的元素,各元素的以重量計的含量小于0.3%;以及最多至0.02%的不可避免的雜質(zhì),余量為鋁。
4.一種用于根據(jù)以下步驟制造通過碰撞粘合劑粘結(jié)的數(shù)個部件的組合件的方法:
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的組合件或者根據(jù)權(quán)利要求4獲得的組合件用于制造機動車輛的用途。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合件的用途,用于制造汽車結(jié)構(gòu)的選自以下的碰撞模塊中的至少一者:前部模塊、前端模塊、后部模塊、后端模塊、側(cè)門、下部車身或上部車身。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合件的用途,用于制造汽車結(jié)構(gòu)的位于汽車結(jié)構(gòu)的濕區(qū)中的碰撞模塊中的至少一者,所述模塊選自:前部模塊、前端模塊、后部模塊、后端模塊、側(cè)門、下部車身或上部車身。