本申請(qǐng)涉及帶鋁或鋁合金預(yù)鍍層的預(yù)鍍層鋼板、制造方法及熱沖壓成形構(gòu)件。

背景技術(shù)：

：熱沖壓鋼在汽車材料中的應(yīng)用比例逐年遞增，相應(yīng)地，汽車行業(yè)對(duì)熱沖壓鋼的強(qiáng)度和韌性的要求也越來(lái)越高。材料韌性的一種常用測(cè)試方法是靜態(tài)三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)（即vda彎曲實(shí)驗(yàn)，vda238-100標(biāo)準(zhǔn)），通過(guò)檢測(cè)鋼板達(dá)到最大彎曲載荷時(shí)的彎曲角（以下簡(jiǎn)稱vda彎曲角）的大小來(lái)評(píng)價(jià)鋼板的韌性，反映材料抵抗彎曲變形失效的能力。同時(shí)，表征材料強(qiáng)度的一種常用測(cè)試方法是室溫拉伸試驗(yàn)（gb/t228.1標(biāo)準(zhǔn)），抗拉強(qiáng)度反映了材料的抵抗拉伸變形失效的能力。眾所周知，隨著材料強(qiáng)度的提升，其韌性會(huì)相應(yīng)降低。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員已經(jīng)在研究如何在保證熱沖壓鋼具有高強(qiáng)度的同時(shí)改善其韌性。例如，ep2984198a1、cn102652177a及cn104769138a均通過(guò)控制基體鋼板的表面脫碳使得最終產(chǎn)品具有高抗拉強(qiáng)度和良好的韌性。ep2984198a1涉及一種帶鍍層的熱成型構(gòu)件。該文獻(xiàn)教導(dǎo)在涂鍍之前，在高于-20℃的露點(diǎn)（例如，-15~5℃）條件下，使基體鋼板的表面形成20~50μm的脫碳層，其有助于阻礙熱沖壓過(guò)程中在基體鋼板中形成微裂紋的趨勢(shì)。同時(shí)，熱沖壓后基體鋼板和其鍍層的金屬影響區(qū)之間仍然存在5~30μm的低碳區(qū)（碳含量低于0.01%，即完全脫碳），其具有較好的延性，有助于消除在熱成形和/或冷卻過(guò)程中的應(yīng)力，改善最終產(chǎn)品的塑性和韌性。cn102652177a提供了一種制造具有良好成形性能的扁鋼制品的方法。cn102652177a表明使用-30℃的退火氣氛露點(diǎn)獲得的試樣的顯微結(jié)構(gòu)圖顯示出沒(méi)有脫碳的區(qū)域。為了能夠在扁鋼表面獲得一層10~200μm厚的可延展的脫碳邊緣層，該文獻(xiàn)教導(dǎo)控制退火氣氛的露點(diǎn)在-20~60℃范圍內(nèi)。該脫碳邊緣層典型為鐵素體結(jié)構(gòu)，最大硬度為扁鋼制品的中心硬度的75%，避免了成形過(guò)程中在鋼制品表面上發(fā)生裂縫或形成缺口的危險(xiǎn)。cn104769138a提供了一種用于制造經(jīng)壓制硬化的涂覆鋼部件的方法。同樣，該專利發(fā)現(xiàn)在22mnb5預(yù)涂鍍層之前預(yù)先在基體鋼板表面形成深度p50％為6~30μm的脫碳區(qū)有助于最終部件獲得高的可彎曲性，其中，深度p50％為碳含量等于基體鋼板碳含量的50％處的深度。此外，該文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)表明在露點(diǎn)低于-15℃時(shí)，樣品的彎曲角非期望地小于55℃，且vda彎曲角隨著露點(diǎn)的降低迅速下降。因此，為了保證期望的彎曲角，該文獻(xiàn)教導(dǎo)露點(diǎn)不小于-15℃，即脫碳深度p50%不小于6μm時(shí)22mnb5才能得到高于55°的臨界彎曲角。以上現(xiàn)有技術(shù)均利用基體鋼板的表面脫碳改善了最終熱沖壓成形構(gòu)件的韌性，但注意到，這些現(xiàn)有技術(shù)并未意識(shí)到脫碳對(duì)熱沖壓成形構(gòu)件在碰撞過(guò)程中抵抗變形失效能力的不利影響。這是因?yàn)樵诂F(xiàn)有技術(shù)中，由于脫碳層厚度遠(yuǎn)低于基體鋼板厚度，所以通常認(rèn)為脫碳層對(duì)于抗拉強(qiáng)度的影響是可以忽略不計(jì)的。進(jìn)而，通常也認(rèn)為脫碳層對(duì)構(gòu)件在碰撞過(guò)程中抵抗彎曲變形失效的能力的影響也是可以忽略不計(jì)的。然而，本發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn)，事實(shí)并非如此。相反，脫碳層會(huì)顯著影響熱沖壓成形構(gòu)件抵抗彎曲變形失效的能力，尤其是最大彎曲載荷（即，vda彎曲角對(duì)應(yīng)的峰值力，以下簡(jiǎn)稱vda峰值力），進(jìn)而影響構(gòu)件的碰撞安全性。因此，僅利用vda彎曲角和抗拉強(qiáng)度來(lái)評(píng)價(jià)熱沖壓成形構(gòu)件的碰撞安全性是不合理的，需要充分考慮vda峰值力變化帶來(lái)的影響?；谏鲜鰡?wèn)題，本發(fā)明希望獲得一種帶鋁或帶鋁合金預(yù)鍍層的預(yù)鍍層鋼板、其制造方法、以及由其制成的熱沖壓成形構(gòu)件。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)存在的相近抗拉強(qiáng)度的熱沖壓成形構(gòu)件，最終獲得的熱沖壓成形構(gòu)件不僅具有高的韌性（vda彎曲角），而且還具備高的最大彎曲載荷（vda峰值力），以改善熱沖壓成形構(gòu)件的碰撞安全性。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明提供了一種制造具有鋁或鋁合金預(yù)鍍層的預(yù)鍍層鋼板的方法，其使得由預(yù)鍍層鋼板獲得的熱沖壓成形構(gòu)件具有優(yōu)異的強(qiáng)度和韌性。根據(jù)本發(fā)明的涂鍍方法包括：a）脫碳處理：將基體鋼板在h2體積百分?jǐn)?shù)為2~12%的h2和n2的環(huán)境氣氛中加熱至在740~880℃范圍內(nèi)，優(yōu)選地在740~820℃范圍內(nèi)的第一溫度并保溫30~300s，其中，所述基體鋼板的碳含量c0在0.10~0.50%的范圍內(nèi)，錳含量在0.50~10%的范圍內(nèi)，對(duì)于0.10%≤c0≤0.30%的情況，控制環(huán)境氣氛的露點(diǎn)在-40~-15℃范圍內(nèi)，并且對(duì)于0.30%＜c0≤0.50%的情況，控制環(huán)境氣氛的露點(diǎn)在-36~-12℃范圍內(nèi)；b）熱浸鍍：將加熱后的基體鋼板冷卻到在610~680℃范圍內(nèi)的第二溫度，之后浸入溫度為610~680℃的鍍液中進(jìn)行熱浸鍍；c）在基體鋼板離開(kāi)鍍液后且在至少一個(gè)表面上的鍍液凝固前，通過(guò)氣刀吹掃來(lái)移除至少一個(gè)表面上多余的鍍液以控制所述至少一個(gè)表面上的預(yù)鍍層厚度w1；及d）將基體鋼板冷卻至室溫以獲得具有鋁或鋁合金預(yù)鍍層的預(yù)鍍層鋼板，其中，預(yù)鍍層厚度w1為5~20μm，預(yù)鍍層鋼板的總厚度為0.5~3.0mm，優(yōu)選地0.7~2.3mm，更優(yōu)選地0.8~2.0mm。鍍液組成包含以質(zhì)量計(jì)：9~12%si、4%以下的fe、余量為al以及不可避免的雜質(zhì)。優(yōu)選地，對(duì)于0.10%≤c0≤0.30%的情況，控制所述環(huán)境氣氛的露點(diǎn)在-35~-17℃范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在-31~-19℃范圍內(nèi)。優(yōu)選地，對(duì)于0.30%＜c0≤0.50%的情況，控制所述環(huán)境氣氛的露點(diǎn)在-30~-15℃范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在-27~-17℃范圍內(nèi)。本發(fā)明提供了一種涂覆有鋁或鋁合金預(yù)鍍層的預(yù)鍍層鋼板，鋼板總厚度為0.5~3.0mm，優(yōu)選地0.7~2.3mm，更優(yōu)選地0.8~2.0mm，所述預(yù)鍍層鋼板包括基體鋼板和在基體鋼板的至少一個(gè)表面上的鋁或鋁合金的預(yù)鍍層，所述基體鋼板的碳含量c0在0.10~0.50%的范圍內(nèi)，錳含量在0.50~10%的范圍內(nèi)；所述預(yù)鍍層的預(yù)鍍層厚度w1為5~20μm，其中al含量以質(zhì)量計(jì)大于等于60%；在所述基體鋼板內(nèi)鄰接所述基體鋼板與所述預(yù)鍍層之間的界面存在初始低碳區(qū)，（1）在0.10%≤c0≤0.30%的情況下，a）從所述界面至基體鋼板內(nèi)6μm處的碳含量c1a滿足53%c0≤c1a≤c0；且b）從所述界面至基體鋼板內(nèi)10μm處的碳含量c1b滿足75%c0≤c1b≤c0且c1b＞c1a；優(yōu)選地，59%c0≤c1a≤90%c0，同時(shí)，77.5%c0≤c1b≤95%c0且c1b＞c1a；更優(yōu)選地，64%c0≤c1a≤82%c0，同時(shí)，80%c0＜c1b≤91.5%c0且c1b＞c1a；（2）在0.30%＜c0≤0.50%的情況下，a）從所述界面至基體鋼板內(nèi)6μm處的碳含量c2a滿足42%c0≤c2a≤87%c0；且b）從所述界面至基體鋼板內(nèi)10μm處的碳含量c2b滿足65%c0≤c2b≤95%c0且c2b＞c2a；優(yōu)選地，50%c0≤c2a≤75%c0，同時(shí)，70%c0≤c2b≤86%c0且c2b＞c2a；更優(yōu)選地，55%c0≤c2a≤70%c0，同時(shí)，75%c0＜c2b≤85%c0。所述基體鋼板以質(zhì)量百分比計(jì)包含以下成分：0.10~0.50%的c，0.50~10%的mn，0~0.01%的b，0~0.4%的nb+ti+v，0.01~2%的si，0.01~2%的al，0.01~5%的cr+ni+mo+cu且0~2%的cr、0~2%的ni、0~2%的mo及0~2%的cu，以及余量為fe及不可避免的雜質(zhì)元素。本發(fā)明還提供了一種帶鋁或鋁合金鍍層的熱沖壓成形構(gòu)件，熱沖壓成形構(gòu)件的厚度為0.5~3.0mm，優(yōu)選地0.7~2.3mm，更優(yōu)選地0.8~2.0mm，由內(nèi)至外所述熱沖壓成形構(gòu)件包括：基體鋼板，所述基體鋼板的碳含量c0在0.10~0.50%的范圍內(nèi)，錳含量在0.50~10%的范圍內(nèi)；及鋁或鋁合金鍍層，其厚度為10~26μm并且包括：鄰接基體鋼板的相互擴(kuò)散層，該相互擴(kuò)散層的厚度為6~14μm并且包括含al的鐵素體，其中fe含量以質(zhì)量計(jì)大于等于70%；及在相互擴(kuò)散層外側(cè)的fe和al的金屬間化合物層；對(duì)于0.10%≤c0≤0.30%且抗拉強(qiáng)度在1300~1800mpa范圍內(nèi)的熱沖壓成形構(gòu)件，從基體鋼板與鍍層之間的界面至基體鋼板6μm內(nèi)的近界面硬度hv1為基體鋼板的心部硬度hv2的0.65~1.07倍且hv2在400~550hv的范圍內(nèi)，對(duì)于0.30%＜c0≤0.50%且抗拉強(qiáng)度高于1800mpa的熱沖壓成形構(gòu)件，hv1為hv2的0.6~1.0倍且hv2大于550hv。優(yōu)選地，抗拉強(qiáng)度在1300~1800mpa范圍內(nèi)的熱沖壓成形構(gòu)件的彎曲斷裂應(yīng)變不小于0.283并且vda峰值力不小于由具有相同成分且經(jīng)歷相同熱沖壓過(guò)程的無(wú)脫碳預(yù)鍍層鋼板獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的峰值力的98%；抗拉強(qiáng)度高于1800mpa的熱沖壓成形構(gòu)件的彎曲斷裂應(yīng)變不小于0.21并且vda峰值力不小于由具有相同成分且經(jīng)歷相同熱沖壓過(guò)程的無(wú)脫碳預(yù)鍍層鋼板獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的峰值力的97%。優(yōu)選地，對(duì)于抗拉強(qiáng)度在1300~1800mpa范圍內(nèi)的熱沖壓成形構(gòu)件，hv1為hv2的0.70~1.0倍；對(duì)于抗拉強(qiáng)度高于1800mpa的熱沖壓成形構(gòu)件，hv1為hv2的0.65~0.90倍。進(jìn)一步優(yōu)選地，抗拉強(qiáng)度在1300~1800mpa范圍內(nèi)的熱沖壓成形構(gòu)件的彎曲斷裂應(yīng)變不小于0.30并且vda峰值力比由具有相同成分且經(jīng)歷相同熱沖壓過(guò)程的無(wú)脫碳預(yù)鍍層鋼板獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的峰值力高；抗拉強(qiáng)度高于1800mpa的熱沖壓成形構(gòu)件的彎曲斷裂應(yīng)變不小于0.23并且vda峰值力不小于由具有相同成分且經(jīng)歷相同熱沖壓過(guò)程的無(wú)脫碳預(yù)鍍層鋼板獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的峰值力的99%。更優(yōu)選地，對(duì)于抗拉強(qiáng)度在1300~1800mpa范圍內(nèi)的熱沖壓成形構(gòu)件，hv1為hv2的0.75~0.95倍；對(duì)于抗拉強(qiáng)度高于1800mpa的熱沖壓成形構(gòu)件，hv1為hv2的0.68~0.85倍。進(jìn)一步優(yōu)選地，抗拉強(qiáng)度在1300~1800mpa范圍內(nèi)的熱沖壓成形構(gòu)件的彎曲斷裂應(yīng)變不小于0.31并且vda峰值力比由具有相同成分且經(jīng)歷相同熱沖壓過(guò)程的無(wú)脫碳預(yù)鍍層鋼板獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的峰值力高至少2%；抗拉強(qiáng)度高于1800mpa的熱沖壓成形構(gòu)件的彎曲斷裂應(yīng)變不小于0.24并且vda峰值力比由具有相同成分且經(jīng)歷相同熱沖壓過(guò)程的無(wú)脫碳預(yù)鍍層鋼板獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的峰值力高。hv1和hv2是使用5g的載荷力測(cè)得的維氏硬度值的10點(diǎn)平均值。本發(fā)明通過(guò)控制在預(yù)涂覆鋼板之前在基體鋼板表面形成的初始低碳區(qū)，不但改善了最終成型構(gòu)件的韌性，而且避免顯著地降低構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度和最大彎曲載荷。對(duì)于初始低碳區(qū)的控制，不僅僅基于熱沖壓成形構(gòu)件的預(yù)期vda彎曲角和抗拉強(qiáng)度，而且還基于vda峰值力，這將詳細(xì)解釋如下。在熱沖壓過(guò)程中，隨著相互擴(kuò)散層的形成，基體鋼板與預(yù)鍍層之間的初始界面在熱沖壓過(guò)程中會(huì)向基體鋼板一側(cè)遷移，使得相較于熱沖壓前的預(yù)鍍層，熱沖壓后鍍層厚度增加。在界面遷移的過(guò)程中，由于碳原子在含al的鐵素體和/或feal化合物中溶解度極低，導(dǎo)致碳原子不能向鍍層一側(cè)擴(kuò)散，所以碳原子僅向基體鋼板一側(cè)發(fā)生擴(kuò)散并在最終鍍層/基體鋼板界面附近在基體鋼板內(nèi)發(fā)生堆積，形成明顯的碳富集區(qū)。在隨后的冷卻中，碳富集區(qū)會(huì)生成脆性高碳馬氏體組織，這層脆性高碳馬氏體組織在靜態(tài)三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)時(shí)會(huì)首先發(fā)生開(kāi)裂，極大地?fù)p害了最終成型構(gòu)件的韌性。此外，為滿足輕量化的需求，通常通過(guò)增加合金中的碳含量來(lái)提高熱沖壓材料的強(qiáng)度。隨著基體鋼板中碳含量的提高，熱沖壓過(guò)程中由于碳富集問(wèn)題生產(chǎn)的高碳馬氏體對(duì)最終構(gòu)件韌性的損害將更加明顯。為改善高強(qiáng)度的鋁硅鍍層熱沖壓成形構(gòu)件的韌性，需要抑制甚至消除熱沖壓過(guò)程中的碳富集現(xiàn)象。本發(fā)明提出在預(yù)涂鍍鋼板生產(chǎn)過(guò)程中先在其基體鋼板表面形成初始低碳區(qū)再進(jìn)行涂鍍。在這種情況下，在后續(xù)熱沖壓過(guò)程中，相互擴(kuò)散導(dǎo)致的初始界面移動(dòng)首先發(fā)生在初始低碳區(qū)中。該初始低碳區(qū)的存在使得新生成的擴(kuò)散層中極少的碳原子向基體鋼板一側(cè)擴(kuò)散并形成富集，故而大幅減少了隨后冷卻時(shí)脆性高碳馬氏體的生成，從而削弱了脆性高碳馬氏體對(duì)熱沖壓成形構(gòu)件韌性的損害。此外，本發(fā)明人注意到，不同厚度和強(qiáng)度的材料或構(gòu)件在發(fā)生彎曲變形時(shí)，其失效均首先發(fā)生在彎曲最外側(cè)的表面上。這是因?yàn)樵谠搹澢鸂顟B(tài)下，外側(cè)表面始終受拉應(yīng)力影響，當(dāng)彎曲載荷達(dá)到極限時(shí)，外側(cè)表面發(fā)生開(kāi)裂從而造成斷裂，此時(shí)，外側(cè)表面達(dá)到的極限應(yīng)變稱為彎曲斷裂應(yīng)變，對(duì)應(yīng)的彎曲角度成為vda彎曲角。因此，與vda彎曲角相同，彎曲斷裂應(yīng)變也可以用來(lái)表征材料或構(gòu)件的韌性，但不同的是，其僅與材料或構(gòu)件最表層的狀態(tài)有關(guān)，與材料厚度無(wú)關(guān)。故而，本申請(qǐng)使用彎曲斷裂應(yīng)變來(lái)表征構(gòu)件的韌性，并且通過(guò)期望彎曲斷裂應(yīng)變來(lái)控制初始低碳區(qū)。如前所述，現(xiàn)有技術(shù)中常常忽略低碳區(qū)對(duì)于熱沖壓成形構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度的影響。對(duì)于熱沖壓成形構(gòu)件，由于表面的合金化鍍層為fe和al的金屬間化合物，其硬度高達(dá)800~1000hv，脆性大，塑性和韌性差，在熱沖壓過(guò)程中會(huì)發(fā)生開(kāi)裂形成大量微裂紋。相對(duì)而言，靠近基體鋼板的相互擴(kuò)散層為相對(duì)較軟的高al無(wú)碳鐵素體，塑性和韌性均很好，但強(qiáng)度低。因此，通常情況下，在拉伸實(shí)驗(yàn)中，構(gòu)件表面的鍍層無(wú)法起到承擔(dān)拉伸載荷的作用，即所施加的載荷仍是由基體鋼板進(jìn)行承載。當(dāng)基體鋼板與鍍層之間的界面至基體鋼板內(nèi)的近界面區(qū)內(nèi)存在低碳區(qū)時(shí)，在拉伸過(guò)程中，基體鋼板受力狀態(tài)仍與無(wú)脫碳情況保持一致，因此，低碳區(qū)對(duì)構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度的影響符合經(jīng)典的混合法則，即，熱沖壓成形構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度將隨著低碳區(qū)厚度的增加呈線性下降，但考慮到低碳區(qū)厚度一般為幾微米到幾十微米，而基體鋼板厚度為幾毫米，低碳區(qū)厚度遠(yuǎn)小于基體鋼板厚度，因此現(xiàn)有技術(shù)大多忽略了低碳區(qū)厚度變化對(duì)于抗拉強(qiáng)度的影響。然而，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)僅用抗拉強(qiáng)度和vda彎曲角來(lái)評(píng)價(jià)熱沖壓成形構(gòu)件的碰撞安全性是不合理的。一方面由于由鋁硅鍍層鋼板制成的熱沖壓成形構(gòu)件的表面與心部組織性能有差異，另一方面，在進(jìn)行熱沖壓成形構(gòu)件的vda彎曲實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于彎曲壓頭直徑和支撐輥間距均較小，所以發(fā)生彎曲時(shí)，構(gòu)件在壓頭對(duì)應(yīng)的局部微小區(qū)域發(fā)生嚴(yán)重的塑性變形進(jìn)而形成失效，即，vda彎曲實(shí)驗(yàn)實(shí)際反映了構(gòu)件抵抗局部塑性變形失效的能力，因此，vda彎曲實(shí)驗(yàn)又被稱為極限尖冷彎實(shí)驗(yàn)?？紤]到車輛碰撞發(fā)生時(shí)的各種可能情況，僅用拉伸實(shí)驗(yàn)的抗拉強(qiáng)度和vda彎曲實(shí)驗(yàn)的vda彎曲角來(lái)評(píng)價(jià)熱沖壓成形構(gòu)件的碰撞安全性是不合理的。為評(píng)價(jià)構(gòu)件的碰撞安全性，本發(fā)明人提出足夠高的vda峰值力也是不可或缺的。而現(xiàn)有技術(shù)中還沒(méi)有關(guān)注到表面脫碳對(duì)于熱沖壓成形構(gòu)件的vda峰值力的影響。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，在構(gòu)件發(fā)生vda彎曲時(shí)，彎曲壓頭的彎矩m1滿足等式（1）：（1）其中，f為彎曲載荷，l為支撐輥間距，r為支撐輥直徑，r為彎曲壓頭半徑，α為彎曲角。同時(shí)，構(gòu)件發(fā)生vda彎曲時(shí)，變形區(qū)域的彎矩m2滿足等式（2）：（2）其中，σ(y)為構(gòu)件彎曲時(shí)受到的應(yīng)力，w為構(gòu)件寬度，t為構(gòu)件厚度。由于等式（1）和等式（2）的彎矩相等，當(dāng)彎曲角α達(dá)到最大彎曲角αmax（即基體鋼板表面無(wú)脫碳時(shí)的vda彎曲角）時(shí)，最大彎曲載荷fmax（即vda峰值力）滿足等式（3）：（3）對(duì)于一定板厚的熱沖壓成形構(gòu)件，當(dāng)基體鋼板表面存在厚度為t1的低碳區(qū)時(shí)，由于低碳區(qū)具有低強(qiáng)度、較好的塑性和韌性，所以在發(fā)生彎曲時(shí)，處于構(gòu)件外表面的低碳區(qū)不會(huì)首先發(fā)生失效，而是次表層達(dá)到材料的抗拉強(qiáng)度形成開(kāi)裂。因此，由等式（3）可知，表面存在低碳區(qū)時(shí)的vda峰值力fpeak應(yīng)滿足等式（4）和（5）：（4）（5）其中，fpeak為基體鋼板表面存在低碳區(qū)時(shí)的vda峰值力，αpeak為基體鋼板表面存在低碳區(qū)時(shí)的vda彎曲角。以t為1.4mm為例，由vda238-100標(biāo)準(zhǔn)可知，l為3.3，r為15，r為0.4。而對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員，1500mpa的22mnb5的無(wú)鍍層熱沖壓成型鋼在基體鋼板表面無(wú)脫碳時(shí)，其vda彎曲角αmax可達(dá)到60°。因此，等式（5）可轉(zhuǎn)化為等式（6）：（6）由等式（6）可知，當(dāng)60°≤αpeak≤105°時(shí)，f(αpeak)始終不大于1，vda峰值力fpeak將滿足等式（7）：（7）即當(dāng)基體鋼板表面存在低碳區(qū)時(shí)，vda彎曲角將得到改善，但vda彎曲角在很大范圍內(nèi)變化時(shí)，vda峰值力將隨著低碳區(qū)厚度的增加以比平方關(guān)系更快地趨勢(shì)下降。綜上，對(duì)于帶鋁或鋁合金預(yù)鍍層的熱沖壓成形構(gòu)件，雖然低碳區(qū)的存在抑制甚至消除了熱沖壓過(guò)程中的碳富集現(xiàn)象，進(jìn)而改善了構(gòu)件的vda彎曲角和彎曲斷裂韌性，但隨著低碳區(qū)厚度的進(jìn)一步增加，熱沖壓成形構(gòu)件的vda峰值力將顯著下降。鑒于上述，為了改善熱沖壓成形構(gòu)件的碰撞安全性，對(duì)于脫碳區(qū)的控制不僅僅要基于表面脫碳對(duì)最終構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度、vda彎曲角的影響，而且還要基于表面脫碳對(duì)vda峰值力的影響。因此，本發(fā)明提出在生產(chǎn)預(yù)鍍層鋼板時(shí)，通過(guò)控制基體鋼板表面的初始低碳區(qū)厚度（即，控制露點(diǎn)范圍），使得在隨后的熱沖壓工藝過(guò)程中，由于擴(kuò)散過(guò)程的發(fā)生，預(yù)先存在的初始低碳區(qū)縮窄，甚至不再存在，因此，根據(jù)本發(fā)明獲得的熱沖壓成形構(gòu)件在具有充足韌性的同時(shí)，抗拉強(qiáng)度和vda峰值力不會(huì)出現(xiàn)明顯下降，從而保證了構(gòu)件的碰撞安全性。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，上述各個(gè)區(qū)間內(nèi)的任一范圍或任一值都適用于本發(fā)明。比如，露點(diǎn)可以取自在-40~-15℃范圍內(nèi)的任一范圍或任一具體數(shù)值，例如：-35~-19℃、-31~-20.1℃、-30~-23℃、-29~-20.1℃、-27~-21℃等中的任一范圍，或諸如-20.2℃、-21.5℃、-22.2℃、-22.8℃、-23.6℃、-24℃、-24.7℃、-25.2℃、-26℃、-26.4℃、-27℃、-28℃、-32℃等任一數(shù)值。附圖說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例、特征和優(yōu)點(diǎn)將從結(jié)合附圖的隨后描述變得清楚，在附圖中：圖1示出了t2成分示例a8的預(yù)鍍層鋼板的微觀形貌；圖2示出了t2成分示例a8和b2的預(yù)鍍層鋼板的碳元素分布情況；圖3示出了t1和t2成分的預(yù)鍍層鋼板的初始低碳區(qū)的碳含量與露點(diǎn)之間的關(guān)系；圖4示出了t2成分示例a8的預(yù)鍍層鋼板在熱沖壓后獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的微觀形貌及部分硬度壓痕；圖5示出了t1和t2成分的預(yù)鍍層鋼板在熱沖壓后獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的基體鋼板的近界面區(qū)的脫碳程度（即hv1/hv2）與露點(diǎn)之間的關(guān)系；圖6示出了t1成分不同厚度的預(yù)鍍層鋼板經(jīng)相同的脫碳處理和熱沖壓工藝后獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的彎曲斷裂應(yīng)變及vda彎曲角與厚度的關(guān)系；圖7示出了t1和t2成分1.4mm的預(yù)鍍層鋼板在熱沖壓后獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的彎曲斷裂應(yīng)變與vda彎曲角的關(guān)系；圖8示出了t1和t2成分1.4mm的預(yù)鍍層鋼板在熱沖壓后獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的彎曲斷裂應(yīng)變隨hv1/hv2比值的變化情況；圖9示出了t1和t2成分1.4mm的預(yù)鍍層鋼板在熱沖壓后獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度隨hv1/hv2比值的變化情況；及圖10示出了t1和t2成分1.4mm的預(yù)鍍層鋼板在熱沖壓后獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的vda峰值力隨hv1/hv2比值的變化情況。具體實(shí)施方式要指出的是，初始低碳區(qū)對(duì)于韌性的改善是因?yàn)槠湎麥p或抵消了在熱沖壓成形過(guò)程中由于擴(kuò)散導(dǎo)致的碳富集以及靠近基體鋼板的軟的鐵素體相互擴(kuò)散層的形成。因此，相比于現(xiàn)有的具有鋁或鋁合金鍍層的預(yù)鍍層鋼板，在其他條件一致的情況下，在鋼板表面保留一定厚度的初始低碳區(qū)將改善由鍍層鋼板制成的熱沖壓成形構(gòu)件的韌性。但是應(yīng)注意，為了避免提高韌性進(jìn)行的脫碳導(dǎo)致vda峰值力大幅下降，本發(fā)明人提出控制低碳區(qū)的厚度，即控制脫碳程度，使其足以削弱或抵消碳富集。同時(shí)，本申請(qǐng)人也考慮了基體鋼板的碳含量對(duì)后續(xù)熱沖壓加熱過(guò)程中的碳富集存在的影響。熱沖壓加熱過(guò)程中，當(dāng)鋼板具有相對(duì)較高的碳含量時(shí)，相應(yīng)的碳富集也會(huì)嚴(yán)重，因此，期望提高預(yù)鍍層鋼板的基體鋼板表面的脫碳程度，即，低碳區(qū)的碳含量不宜太高。相對(duì)地，當(dāng)鋼板具有較低的碳含量時(shí)，碳富集現(xiàn)象相對(duì)較弱，因此，脫碳程度可以適當(dāng)降低，即表面低碳區(qū)的碳含量可以稍高一些。鑒于上述，考慮到脫碳程度與露點(diǎn)的關(guān)系及基體鋼板的碳含量，本發(fā)明提供了一種制造具有鋁或鋁合金預(yù)鍍層的預(yù)鍍層鋼板的方法，其使得由預(yù)鍍層鋼板獲得的熱沖壓成形構(gòu)件具有優(yōu)異的強(qiáng)度和韌性。根據(jù)本發(fā)明的涂鍍方法包括：a）脫碳處理：將基體鋼板在h2體積百分?jǐn)?shù)為2~12%的h2和n2的環(huán)境氣氛中加熱至在740~880℃范圍內(nèi)，優(yōu)選地在740~820℃范圍內(nèi)的第一溫度并保溫30~300s，其中，所述基體鋼板的碳含量c0在0.10~0.50%的范圍內(nèi)，錳含量在0.50~10%的范圍內(nèi)，對(duì)于0.10%≤c0≤0.30%的情況，控制環(huán)境氣氛的露點(diǎn)在-40~-15℃范圍內(nèi)，并且對(duì)于0.30%＜c0≤0.50%的情況，控制環(huán)境氣氛的露點(diǎn)在-36~-12℃范圍內(nèi)；b）熱浸鍍：將加熱后的基體鋼板冷卻到在610~680℃范圍內(nèi)的第二溫度，之后浸入溫度為610~680℃的鍍液中進(jìn)行熱浸鍍；c）在基體鋼板離開(kāi)鍍液后且在至少一個(gè)表面上的鍍液凝固前，通過(guò)氣刀吹掃來(lái)移除至少一個(gè)表面上多余的鍍液以控制所述至少一個(gè)表面上的預(yù)鍍層厚度w1；及d）將基體鋼板冷卻至室溫以獲得具有鋁或鋁合金預(yù)鍍層的預(yù)鍍層鋼板，其中，預(yù)鍍層厚度w1為5~20μm，預(yù)鍍層鋼板的總厚度為0.5~3.0mm，優(yōu)選地0.7~2.3mm，更優(yōu)選地0.8~2.0mm。鍍液組成包含以質(zhì)量計(jì)：9~12%si、4%以下的fe、余量為al以及不可避免的雜質(zhì)。此外，為進(jìn)一步使得熱沖壓成形構(gòu)件的韌性提升且保證高的vda峰值力，優(yōu)選地，對(duì)于0.10%≤c0≤0.30%的情況，控制所述環(huán)境氣氛的露點(diǎn)在-35~-17℃范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在-31~-19℃范圍內(nèi)。優(yōu)選地，對(duì)于0.30%＜c0≤0.50%的情況，控制所述環(huán)境氣氛的露點(diǎn)在-30~-15℃范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在-27~-17℃范圍內(nèi)?；谏鲜鲋圃旆椒?，本發(fā)明提供了一種涂覆有鋁或鋁合金預(yù)鍍層的預(yù)鍍層鋼板，鋼板總厚度為0.5~3.0mm，優(yōu)選地0.7~2.3mm，更優(yōu)選地0.8~2.0mm，所述預(yù)鍍層鋼板包括基體鋼板和在基體鋼板的至少一個(gè)表面上的鋁或鋁合金的預(yù)鍍層，所述基體鋼板的碳含量c0在0.10~0.50%的范圍內(nèi)，錳含量在0.50~10%的范圍內(nèi)；所述預(yù)鍍層的預(yù)鍍層厚度w1為5~20μm，其中al含量以質(zhì)量計(jì)大于等于60%；在所述基體鋼板內(nèi)鄰接所述基體鋼板與所述預(yù)鍍層之間的界面存在初始低碳區(qū)，（1）在0.10%≤c0≤0.30%的情況下，a）從所述界面至基體鋼板內(nèi)6μm處的碳含量c1a滿足53%c0≤c1a≤c0；且b）從所述界面至基體鋼板內(nèi)10μm處的碳含量c1b滿足75%c0≤c1b≤c0且c1b＞c1a；優(yōu)選地，59%c0≤c1a≤90%c0，同時(shí)，77.5%c0≤c1b≤95%c0且c1b＞c1a；更優(yōu)選地，64%c0≤c1a≤82%c0，同時(shí)，80%c0＜c1b≤91.5%c0且c1b＞c1a；（2）在0.30%＜c0≤0.50%的情況下，a）從所述界面至基體鋼板內(nèi)6μm處的碳含量c2a滿足42%c0≤c2a≤87%c0；且b）從所述界面至基體鋼板內(nèi)10μm處的碳含量c2b滿足65%c0≤c2b≤95%c0且c2b＞c2a；優(yōu)選地，50%c0≤c2a≤75%c0，同時(shí)，70%c0≤c2b≤86%c0且c2b＞c2a；更優(yōu)選地，55%c0≤c2a≤70%c0，同時(shí)，75%c0＜c2b≤85%c0。此外，本發(fā)明還提供了一種帶鋁或鋁合金鍍層的熱沖壓成形構(gòu)件，熱沖壓成形構(gòu)件的厚度為0.5~3.0mm，優(yōu)選地0.7~2.3mm，更優(yōu)選地0.8~2.0mm，由內(nèi)至外所述熱沖壓成形構(gòu)件包括：基體鋼板，所述基體鋼板的碳含量c0在0.10~0.50%的范圍內(nèi)，錳含量在0.50~10%的范圍內(nèi)；及鋁或鋁合金鍍層，其厚度為10~26μm并且包括：鄰接基體鋼板的相互擴(kuò)散層，該相互擴(kuò)散層的厚度為6~14μm并且包括含al的鐵素體，其中fe含量以質(zhì)量計(jì)大于等于70%；及在相互擴(kuò)散層外側(cè)的fe和al的金屬間化合物層；對(duì)于0.10%≤c0≤0.30%且抗拉強(qiáng)度在1300~1800mpa范圍內(nèi)的熱沖壓成形構(gòu)件，從基體鋼板與鍍層之間的界面至基體鋼板6μm內(nèi)的近界面硬度hv1為基體鋼板的心部硬度hv2的0.65~1.07倍且hv2在400~550hv的范圍內(nèi)，對(duì)于0.30%＜c0≤0.50%且抗拉強(qiáng)度高于1800mpa的熱沖壓成形構(gòu)件，hv1為hv2的0.6~1.0倍且hv2大于550hv。優(yōu)選地，抗拉強(qiáng)度在1300~1800mpa范圍內(nèi)的熱沖壓成形構(gòu)件的彎曲斷裂應(yīng)變不小于0.283并且vda峰值力不小于由具有相同成分且經(jīng)歷相同熱沖壓過(guò)程的無(wú)脫碳預(yù)鍍層鋼板獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的峰值力的98%；抗拉強(qiáng)度高于1800mpa的熱沖壓成形構(gòu)件的彎曲斷裂應(yīng)變不小于0.21并且vda峰值力不小于由具有相同成分且經(jīng)歷相同熱沖壓過(guò)程的無(wú)脫碳預(yù)鍍層鋼板獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的峰值力的97%。優(yōu)選地，對(duì)于抗拉強(qiáng)度在1300~1800mpa范圍內(nèi)的熱沖壓成形構(gòu)件，hv1為hv2的0.70~1.0倍；對(duì)于抗拉強(qiáng)度高于1800mpa的熱沖壓成形構(gòu)件，hv1為hv2的0.65~0.90倍。進(jìn)一步優(yōu)選地，抗拉強(qiáng)度在1300~1800mpa范圍內(nèi)的熱沖壓成形構(gòu)件的彎曲斷裂應(yīng)變不小于0.30并且vda峰值力比由具有相同成分且經(jīng)歷相同熱沖壓過(guò)程的無(wú)脫碳預(yù)鍍層鋼板獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的峰值力高；抗拉強(qiáng)度高于1800mpa的熱沖壓成形構(gòu)件的彎曲斷裂應(yīng)變不小于0.23并且vda峰值力不小于由具有相同成分且經(jīng)歷相同熱沖壓過(guò)程的無(wú)脫碳預(yù)鍍層鋼板獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的峰值力的99%。更優(yōu)選地，對(duì)于抗拉強(qiáng)度在1300~1800mpa范圍內(nèi)的熱沖壓成形構(gòu)件，hv1為hv2的0.75~0.95倍；對(duì)于抗拉強(qiáng)度高于1800mpa的熱沖壓成形構(gòu)件，hv1為hv2的0.68~0.85倍。進(jìn)一步優(yōu)選地，抗拉強(qiáng)度在1300~1800mpa范圍內(nèi)的熱沖壓成形構(gòu)件的彎曲斷裂應(yīng)變不小于0.31并且vda峰值力比由具有相同成分且經(jīng)歷相同熱沖壓過(guò)程的無(wú)脫碳預(yù)鍍層鋼板獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的峰值力高至少2%；抗拉強(qiáng)度高于1800mpa的熱沖壓成形構(gòu)件的彎曲斷裂應(yīng)變不小于0.24并且vda峰值力比由具有相同成分且經(jīng)歷相同熱沖壓過(guò)程的無(wú)脫碳預(yù)鍍層鋼板獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的峰值力高。hv1和hv2是使用5g的載荷力測(cè)得的維氏硬度值的10點(diǎn)平均值?；瘜W(xué)成分詳細(xì)描述如下：c：約0.10~0.50%c是鋼中最有效的固溶強(qiáng)化元素，為保證鋼材的抗拉強(qiáng)度在1300mpa以上，需要碳含量大于等于約0.10%。但是，如果碳含量超過(guò)0.50%，其顯微組織主要為脆性的高碳馬氏體，其延性和韌性均較差，且抗氫脆性能顯著下降。因此，本發(fā)明所用的高強(qiáng)度鋼的c含量在約0.10~0.50%之間。mn：約0.50~10%mn是提高鋼材淬透性以確保鋼材強(qiáng)度的元素。當(dāng)mn含量低于約0.50%時(shí)，鋼材的淬透性不足，難以獲得高強(qiáng)度。但是，當(dāng)mn含量過(guò)高時(shí)，鋼材容易出現(xiàn)中心帶狀偏析，對(duì)鋼材的延性和韌性存在不利的影響，因此，本發(fā)明所用的高強(qiáng)度鋼的mn含量上限為約10%。所獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的韌性的改善主要來(lái)自于兩個(gè)方面：一、鋁或鋁合金鍍層中的相互擴(kuò)散層。相比于裸板，相互擴(kuò)散層為軟的高al的鐵素體，具有較好的韌性和塑性，該層的存在改善了熱沖壓成形構(gòu)件的韌性。通過(guò)本發(fā)明的研究發(fā)現(xiàn)，相互擴(kuò)散層厚度在6~14μm最佳。當(dāng)擴(kuò)散層厚度低于6μm時(shí)，基體鋼板奧氏體化不充分，冷卻后的組織均勻性較差，影響最終構(gòu)件的綜合性能。當(dāng)擴(kuò)散層厚度高于14μm時(shí)，說(shuō)明熱沖壓加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或溫度過(guò)高，將導(dǎo)致基體鋼板奧氏體化過(guò)程中晶粒發(fā)生明顯長(zhǎng)大，惡化最終構(gòu)件的韌性；二、預(yù)鍍層鋼板的初始低碳區(qū)，其消減或抵消在熱沖壓過(guò)程中由于擴(kuò)散的發(fā)生在最終鍍層和基體鋼板界面附近在基體鋼板內(nèi)發(fā)生堆積而形成的碳富集區(qū)，從而減少或避免在隨后的冷卻中碳富集區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈缘母咛捡R氏體組織，改善了最終熱沖壓成形構(gòu)件的韌性。本發(fā)明采用檢測(cè)熱沖壓成形構(gòu)件的基體鋼板的近界面硬度以及其與基體鋼板的心部硬度之比的方式，來(lái)確定熱沖壓后構(gòu)件的基體鋼板的近界面的脫碳或碳富集程度。硬度比不宜過(guò)高，過(guò)高則說(shuō)明基體鋼板內(nèi)仍存在較多的脆性高碳馬氏體組織，即熱沖壓過(guò)程中的碳富集現(xiàn)象未能有效消減，對(duì)構(gòu)件的韌性不利。但是也不宜過(guò)低，過(guò)低則說(shuō)明脫碳嚴(yán)重，導(dǎo)致基體鋼板表面硬度偏低且抗拉強(qiáng)度和vda峰值力顯著下降，即構(gòu)件抵抗拉伸和彎曲變形失效的能力變差，影響最終構(gòu)件的碰撞安全性和輕量化效果。故而，針對(duì)不同強(qiáng)度的熱沖壓成形構(gòu)件，本申請(qǐng)要求在使用5g的載荷力進(jìn)行維氏硬度測(cè)試時(shí)，從熱沖壓成形構(gòu)件的基體鋼板與鍍層之間的界面至基體鋼板內(nèi)6μm內(nèi)的近界面硬度hv1與基體鋼板中心區(qū)域的心部硬度hv2具有以下關(guān)系：對(duì)于0.10%≤c0≤0.30%且抗拉強(qiáng)度在1300~1800mpa范圍內(nèi)的熱沖壓成形構(gòu)件，從基體鋼板與鍍層之間的界面至基體鋼板6μm內(nèi)的近界面硬度hv1為基體鋼板的心部硬度hv2的0.65~1.07倍且hv2在400~550hv的范圍內(nèi)，對(duì)于0.30%＜c0≤0.50%且抗拉強(qiáng)度高于1800mpa的熱沖壓成形構(gòu)件，hv1為hv2的0.6~1.0倍且hv2大于550hv。優(yōu)選地，對(duì)于抗拉強(qiáng)度在1300~1800mpa范圍內(nèi)的熱沖壓成形構(gòu)件，hv1為hv2的0.70~1.0倍；對(duì)于抗拉強(qiáng)度高于1800mpa的熱沖壓成形構(gòu)件，hv1為hv2的0.65~0.90倍。更優(yōu)選地，對(duì)于抗拉強(qiáng)度在1300~1800mpa范圍內(nèi)的熱沖壓成形構(gòu)件，hv1為hv2的0.75~0.95倍；對(duì)于抗拉強(qiáng)度高于1800mpa的熱沖壓成形構(gòu)件，hv1為hv2的0.68~0.85倍。下面將參考示例性實(shí)施例來(lái)更詳細(xì)地描述本發(fā)明。以下實(shí)施例或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)旨在示例性地說(shuō)明本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是本發(fā)明不限于這些實(shí)施例或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)。制備具有表1所示成分的基體鋼板，相應(yīng)的制造工藝如下：a)煉鋼：按照表1成分由真空感應(yīng)爐、電爐或轉(zhuǎn)爐冶煉，利用連鑄技術(shù)生產(chǎn)鑄坯，或直接采用薄板坯連鑄連軋工藝；b)熱軋：將鋼坯加熱至1200℃保溫2小時(shí)后在800~1200℃進(jìn)行熱軋，酸洗以清除熱軋過(guò)程中產(chǎn)生的氧化皮，并在700℃以下進(jìn)行卷曲，形成熱軋鋼卷；及c)冷軋：將經(jīng)過(guò)酸洗的熱軋卷進(jìn)行冷軋，冷軋壓下量為30~70%，得到厚度為1.2mm、1.4mm和1.8mm的冷軋鋼板。表1基體鋼板的化學(xué)成分（質(zhì)量%，余量為fe和其他不可避免雜質(zhì)元素）材料編號(hào)cmnsicrvbaltinbt10.231.180.220.16-0.00250.0340.04-t20.351.450.510.20.160.00190.56-0.04其中，t1成分為22mnb5，采用該合金成分的熱沖壓成形構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度通常為1300~1800mpa。t2成分為35mnb5v，采用該合金成分的熱沖壓成形構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度可達(dá)1800mpa以上。文中關(guān)于化學(xué)元素含量的描述都是指質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。對(duì)上述冷軋鋼板進(jìn)行脫碳處理，例如能夠在冷軋鋼板的連續(xù)退火過(guò)程中進(jìn)行，環(huán)境氣氛為5%h2+n2（體積分?jǐn)?shù)）。為得到不同的表面脫碳效果，對(duì)脫碳過(guò)程中的工藝參數(shù)，如加熱溫度、露點(diǎn)及保溫時(shí)間，進(jìn)行調(diào)整，參見(jiàn)表2。隨后，將加熱的鋼板冷卻至610~680℃范圍內(nèi)進(jìn)行熱鍍，并且之后，利用氣刀吹掃控制預(yù)鍍層的厚度，從而得到帶有不同厚度的鋁或鋁合金的預(yù)鍍層的預(yù)鍍層鋼板。所述鍍液的組成包含以質(zhì)量計(jì)：9~12%si；及余量為al或al合金以及不可避免的雜質(zhì)。表2表面脫碳處理工藝材料編號(hào)板厚，mm示例露點(diǎn)，℃加熱溫度，℃保溫時(shí)間，st11.4a0-38810120t11.4a1-31810120t11.4a2-25810120t11.4a3-23810120t11.4a4-22770120t11.2a5-22770120t11.8a6-22770120t11.4b0-41810120t11.4b1-5810120t21.4b2-39770120t21.4a7-31770120t21.4a8-26770120t21.4a9-22770120t21.4a10-20770120t21.4a11-17770120t21.4b3-5770120利用掃描電鏡（sem）測(cè)量預(yù)鍍層鋼板的預(yù)鍍層厚度，并采用gdoes輝光放電發(fā)射光譜法測(cè)試從基體鋼板與預(yù)鍍層之間的界面至基體鋼板內(nèi)約18μm內(nèi)的碳含量分布。圖1示出了示例a8的預(yù)鍍層鋼板的微觀結(jié)構(gòu)，其中，平均的預(yù)鍍層厚度為約9.5μm。碳元素在該預(yù)鍍層鋼板的基體鋼板中的分布結(jié)果在圖2中示出。圖2示出了示例a8和b2預(yù)鍍層鋼板的基體鋼板的碳元素分布情況。示例b2的曲線示出從所述界面至基體鋼板內(nèi)2μm處的碳含量已經(jīng)達(dá)到基體鋼板的碳含量c0的約90%。相對(duì)地，示例a8的碳含量在2μm處僅為約60%c0。在6μm處，示例b2的碳含量為約94.3%c0，示例a8的碳含量為約69.1%c0。在10μm處，示例b2的碳含量為約96.8%c0，示例a8的碳含量為約83.8%c0。示例b2的碳含量比示例a8的高，這是因?yàn)槭纠齛8的露點(diǎn)比示例b2的高，所以脫碳程度增大，使得示例a8的初始低碳區(qū)厚度比示例b2厚。各示例的預(yù)鍍層厚度及初始低碳區(qū)的碳含量測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表3。表3預(yù)鍍層厚度及初始低碳區(qū)的碳含量（c0為基體鋼板的碳含量）由表2和表3可知，對(duì)于t1成分的示例a0~a6，露點(diǎn)由-38℃升至-22℃，從所述界面至基體鋼板內(nèi)6μm處的碳含量在70.9~95.5%c0范圍內(nèi)，10μm處的碳含量比在6μm處高且在84.5~98.7%c0范圍內(nèi)。相對(duì)地，示例b0的露點(diǎn)最低，達(dá)到-41℃，因此，脫碳程度最輕，從所述界面至基體鋼板內(nèi)6μm和10μm處的碳含量分別為基體鋼板的約97%c0和約99%c0。而示例b1的露點(diǎn)最高，達(dá)到-5℃，因此，脫碳程度最高，從所述界面至基體鋼板內(nèi)6μm和10μm處的碳含量分別不足基體鋼板的約27%c0和約59%c0。對(duì)于t2成分的示例a7~a11，露點(diǎn)由-31℃升至-17℃，從所述界面至基體鋼板內(nèi)6μm處的碳含量在55.3~76.4%c0范圍內(nèi)，10μm處的碳含量比在6μm處高且在72.6~87.2%c0范圍內(nèi)。相對(duì)地，示例b2的露點(diǎn)為-39℃，基體鋼板表面輕微脫碳，從所述界面至基體鋼板內(nèi)6μm和10μm處的碳含量分別為約94%c0和約97%c0。同樣，示例b3的露點(diǎn)為-5℃，基體鋼板表面脫碳嚴(yán)重，從所述界面至基體鋼板內(nèi)6μm和10μm處的碳含量分別不足基體鋼板的約25%c0和約55%c0。圖3示出了t1和t2成分的預(yù)鍍層鋼板的初始低碳區(qū)的碳含量與露點(diǎn)之間的關(guān)系。由圖可知，隨著露點(diǎn)的升高，初始低碳區(qū)的碳含量降低，相應(yīng)地，低碳區(qū)厚度增加，即，脫碳程度增加。同時(shí)，與t1成分相比，由于t2成分的碳含量更高，所以在相同的露點(diǎn)條件下，t2成分示例的脫碳效果更加明顯，故而t2成分示例的初始低碳區(qū)的碳含量比t1成分低。對(duì)上述各示例預(yù)鍍層鋼板進(jìn)行平板熱沖壓模擬，熱沖壓工藝為：1）將預(yù)鍍層鋼板加熱至930℃保溫320s，隨后冷卻在700℃以上進(jìn)行熱沖壓，保壓時(shí)間6~10s，并在模具內(nèi)冷卻至100℃以下取出；2）為模擬汽車零件實(shí)際的使用情況，待鋼板冷至室溫，放入170℃的回火爐中保溫20min后以模擬零件涂裝烘烤過(guò)程，隨后，取出空冷至室溫。由預(yù)鍍層鋼板獲得的熱沖壓成形構(gòu)件包括基體鋼板和其外側(cè)的鍍層。對(duì)熱沖壓態(tài)的構(gòu)件測(cè)試基體鋼板的近界面區(qū)和中心區(qū)的維氏硬度，并對(duì)回火態(tài)的構(gòu)件進(jìn)行室溫拉伸性能和vda彎曲性能的檢測(cè)。維氏硬度測(cè)試方法如下：選擇5g力的壓頭載荷fhv，分別在從基體鋼板與鍍層之間的界面至基體鋼板內(nèi)6μm內(nèi)和基體鋼板的心部壓入試樣表面，隨后卸除試驗(yàn)力并在sem下測(cè)量壓痕的對(duì)角線長(zhǎng)度d1和d2。利用下述等式（8）計(jì)算相應(yīng)的從基體鋼板與鍍層之間的界面至基體鋼板內(nèi)6μm內(nèi)的近界面硬度和基體鋼板的心部硬度：（8）為減小硬度測(cè)量誤差，所有硬度最終結(jié)果均采用測(cè)試10點(diǎn)取平均值的方式。圖4示出了t2成分示例a8熱沖壓后的局部微觀結(jié)構(gòu)以及部分硬度壓痕，其中，鍍層厚度約為14.7~16.9μm，相互擴(kuò)散層厚度約為6.7~7.5μm。室溫拉伸性能和vda彎曲性能的測(cè)試方法分別參考gb/t228.1和vda238-100標(biāo)準(zhǔn)，試樣的取樣方向?yàn)檐堉品较?。同樣，為減小測(cè)量誤差，選取三組試樣進(jìn)行拉伸性能和vda彎曲性能測(cè)試，最終結(jié)果均為三組測(cè)試結(jié)果的平均值。彎曲斷裂應(yīng)變測(cè)試方法如下：（1）利用靜態(tài)三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)確定試樣的vda彎曲角，αpeak；（2）基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選取至少三組中斷彎曲角αl（即試樣在承載狀態(tài)下的彎曲角）進(jìn)行中斷彎曲實(shí)驗(yàn)，保證αl≥50%αpeak；（3）當(dāng)試樣彎曲至αl時(shí)停止加載，測(cè)量試樣在卸載狀態(tài)下的彎曲角αul；（4）將卸載試樣放置于光學(xué)顯微鏡下，測(cè)量最嚴(yán)重變形區(qū)的內(nèi)、外表面半徑ri和ro；（5）根據(jù)等式（9）計(jì)算出不同αul的卸載狀態(tài)下的試樣最嚴(yán)重變形區(qū)外表面等效（塑性）應(yīng)變?chǔ)?，即，試樣彎曲至αl時(shí)試樣最嚴(yán)重變形區(qū)的外表面的等效應(yīng)變，從而建立ε-αl關(guān)系；（6）根據(jù)擬合結(jié)果，利用外推方法得出試樣的彎曲斷裂應(yīng)變（即αl等于αpeak時(shí)的ε），（9）。維氏硬度、拉伸性能和vda彎曲性能的最終結(jié)果見(jiàn)表4。表4熱沖壓成型構(gòu)件的相關(guān)測(cè)量參數(shù)由于基體鋼板和預(yù)鍍層之間的擴(kuò)散，所以在熱沖壓成形過(guò)程之后，初始低碳區(qū)縮窄，甚至不復(fù)存在。這使得難以對(duì)低碳區(qū)的厚度進(jìn)行測(cè)量，故而本申請(qǐng)利用熱沖壓成形構(gòu)件的基體鋼板的近界面區(qū)的硬度與心部硬度比值（即hv1/hv2）來(lái)反映脫碳程度。圖5示出了t1和t2成分的預(yù)鍍層鋼板在熱沖壓后獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的基體鋼板的近界面區(qū)的脫碳程度（即hv1/hv2）與露點(diǎn)之間的關(guān)系。由圖可知，隨著露點(diǎn)的升高，hv1/hv2的比值呈下降趨勢(shì)，這與圖3所示的碳含量隨露點(diǎn)升高而下降一致。hv1/hv2的比值與預(yù)鍍層鋼板的脫碳程度是相對(duì)應(yīng)的。注意到，對(duì)于t1成分，雖然示例a0的近界面硬度與心部硬度比為1.05，顯示出仍存在碳富集，但是vda彎曲角和彎曲斷裂應(yīng)變已經(jīng)分別提高至62.8°和0.294。這是因?yàn)殡m然示例a0的露點(diǎn)較低，使得其基體鋼板表面僅輕微脫碳，但是該輕微脫碳已能夠消減熱沖壓過(guò)程中由于相互擴(kuò)散導(dǎo)致的碳富集現(xiàn)象，使得vda彎曲性能相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)一步提高。厚度同樣為1.4mm的示例a1~a4的近界面硬度與心部硬度之比在0.81~0.95范圍內(nèi)，這意味著經(jīng)熱沖壓后，在基體鋼板與鍍層之間的界面附近無(wú)碳富集現(xiàn)象。這是因?yàn)榕c示例a0相比，示例a1~a4的初始脫碳區(qū)碳含量降低，即脫碳程度相對(duì)增加，進(jìn)一步抵消了a0中存在的輕微碳富集現(xiàn)象。由于無(wú)碳富集現(xiàn)象，故而在熱沖壓成形之后的冷卻過(guò)程中，近界面處基本沒(méi)有生成脆性的高碳馬氏體。因此，相較于示例a0，示例a1~a4熱沖壓后的韌性得到進(jìn)一步地改善，vda彎曲角可達(dá)64.2~66.4°，彎曲斷裂應(yīng)變?cè)?.309~0.315。由此可見(jiàn)，使預(yù)鍍層鋼板的基體表面存在一定程度的脫碳，能夠有效消減熱沖壓過(guò)程中由于擴(kuò)散導(dǎo)致的碳富集，從而減少脆性馬氏體的生成，改善韌性，表現(xiàn)為vda彎曲角和彎曲斷裂應(yīng)變的提高。相對(duì)的，示例b0的近界面硬度與心部硬度比為1.12，碳富集現(xiàn)象明顯，這是因?yàn)槠偷穆饵c(diǎn)使得基體鋼板表面幾乎沒(méi)有脫碳，從而無(wú)法有效消減碳富集現(xiàn)象，因此，vda彎曲性能無(wú)法提升，vda彎曲角僅為56.7°，彎曲斷裂應(yīng)變?yōu)?.262。對(duì)于t2成分，由于其基體鋼板的碳含量較高，所以其對(duì)熱沖壓過(guò)程中碳富集現(xiàn)象更加敏感。示例b2的近界面硬度與心部硬度比為1.03，顯示出輕微的碳富集。但是由于t2成分的碳含量較高，因此，對(duì)于示例b2，即使輕微的碳富集也不利于熱沖壓成形構(gòu)件的韌性的改善。結(jié)果也是如此，示例b2的vda彎曲角僅為45.4°，彎曲斷裂應(yīng)變約0.201。為了進(jìn)一步抵消碳富集，對(duì)于t2成分，需適當(dāng)提高預(yù)涂鍍過(guò)程中基體鋼板表面的脫碳程度。示例a7~a11的近界面硬度與心部硬度之比在0.70~0.93范圍內(nèi)，相應(yīng)地vda彎曲角提高至50.3~57.7°，彎曲斷裂應(yīng)變也提高至0.224~0.272，這說(shuō)明碳富集現(xiàn)象對(duì)熱沖壓成形構(gòu)件的韌性的影響已經(jīng)被消除。圖6示出了由不同厚度的t1成分的預(yù)鍍層鋼板經(jīng)相同的脫碳處理和熱沖壓工藝后獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的彎曲斷裂應(yīng)變及vda彎曲角與構(gòu)件的厚度的關(guān)系。由圖可知，隨著熱沖壓成形構(gòu)件的厚度增大，vda彎曲角大致線性降低，但彎曲斷裂應(yīng)變保持大致恒定。這是因?yàn)椋瑢?duì)于確定的材料成分，理論上相同的處理工藝將導(dǎo)致所獲的熱沖壓成形構(gòu)件的近表層狀態(tài)相同，而vda彎曲實(shí)驗(yàn)主要導(dǎo)致的就是構(gòu)件最外表面（即近表層）發(fā)生斷裂，因此，彎曲斷裂應(yīng)變不隨構(gòu)件厚度變化而變化。故而，用彎曲斷裂應(yīng)變來(lái)評(píng)價(jià)不同厚度的材料的碰撞安全性是可靠的。圖7示出了由1.4mm的t1和t2成分的預(yù)鍍層鋼板在熱沖壓后獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的彎曲斷裂應(yīng)變與vda彎曲角的關(guān)系。在同一厚度下，兩種成分的熱沖壓成形構(gòu)件的彎曲斷裂應(yīng)變?chǔ)排cvda彎曲角αpeak均呈線性關(guān)系，滿足下述等式（10）：（10）根據(jù)該等式，對(duì)于t1成分，當(dāng)αpeak為60°時(shí)，ε為0.2824，優(yōu)選地，當(dāng)αpeak為63.2°時(shí)，ε約為0.30，更優(yōu)選地，當(dāng)αpeak為65°時(shí)，ε約為0.31時(shí)。對(duì)于t2成分，當(dāng)αpeak為47°時(shí)，ε約為0.21，優(yōu)選地，當(dāng)αpeak為50.5°時(shí)，ε約為0.23時(shí)，更優(yōu)選地，當(dāng)αpeak為52.3°時(shí)，ε約為0.24。相比于t1成分的熱沖壓成形構(gòu)件，強(qiáng)度高達(dá)1900mpa的t2成分的熱沖壓成形構(gòu)件的vda彎曲角較低，彎曲斷裂應(yīng)變也較低，即強(qiáng)度的提升伴隨著構(gòu)件韌性的下降。圖8示出了由1.4mm的t1和t2成分的預(yù)鍍層鋼板在熱沖壓后獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的彎曲斷裂應(yīng)變隨hv1/hv2比值的變化情況。如圖所示，對(duì)于兩種成分，隨著hv1/hv2的比值降低，即近界面區(qū)的脫碳程度增加，熱沖壓成形構(gòu)件的彎曲斷裂應(yīng)變均呈上升的趨勢(shì)，但趨勢(shì)逐漸減緩。這是由于彎曲斷裂應(yīng)變僅與基體鋼板的近表層狀態(tài)有關(guān)，對(duì)其進(jìn)行脫碳處理可顯著改善近表層的韌性和塑性。對(duì)于帶鋁或鋁合金預(yù)鍍層的預(yù)鍍層鋼板，在熱沖壓后，由于基體鋼板表面形成了一定厚度的高al的鐵素體的相互擴(kuò)散層，因此，在基體鋼板的近界面區(qū)不存在嚴(yán)重的碳富集時(shí)，鋼板將具有良好的韌性，即具有高的彎曲斷裂應(yīng)變。而進(jìn)一步提高近界面區(qū)的脫碳程度對(duì)近表層的韌性改善的貢獻(xiàn)較小，使得彎曲斷裂應(yīng)變的增加有限。圖9和圖10示出了由1.4mm的t1和t2成分的預(yù)鍍層鋼板在熱沖壓后獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度和vda峰值力隨hv1/hv2比值的變化情況。注意到，隨著hv1/hv2的比值降低，即近界面區(qū)的脫碳程度增加，熱沖壓成形構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度出現(xiàn)小幅下降。例如，對(duì)于t1成分，以示例b0（露點(diǎn)為-41℃，由前述數(shù)據(jù)可知，接近無(wú)脫碳）為基準(zhǔn)，脫碳程度最高的示例b1（露點(diǎn)為-5℃）的hv1/hv2的比值不足0.5，其抗拉強(qiáng)度相比于示例b0降低了約61mpa，降幅約為3.94%。相對(duì)的，脫碳程度比示例b1低的示例a0-a4的抗拉強(qiáng)度相對(duì)于示例b0的降幅在1%以內(nèi)，如此小的降幅可忽略不計(jì)。類似地，對(duì)于t2成分，以示例b2（露點(diǎn)為-39℃）為基準(zhǔn)，脫碳程度最高的示例b3（露點(diǎn)為-5℃）的hv1/hv2的值不足0.5，其抗拉強(qiáng)度相比于示例b2降低了約67mpa，降幅約3.48%。相對(duì)的，脫碳程度比示例b3低的示例a7-a11的抗拉強(qiáng)度相對(duì)于示例b0的降幅在2%以內(nèi)，如此小的降幅可忽略不計(jì)。相對(duì)的，隨著hv1/hv2的比值降低（即，脫碳區(qū)厚度增加），熱沖壓成形構(gòu)件的vda峰值力雖然也出現(xiàn)下降趨勢(shì)，但是在此之前經(jīng)歷了升高階段。詳細(xì)解釋如下。對(duì)于t1成分，以示例b0（露點(diǎn)為-41℃，由前述數(shù)據(jù)可知，接近無(wú)脫碳）為基準(zhǔn)，脫碳程度較低的示例a0-a4（hv1/hv2比值在0.81~1.05范圍內(nèi)）的vda峰值力相對(duì)于示例b0沒(méi)有下降，反而升高了。這是因?yàn)槭纠齜0（hv1/hv2比值為1.12）存在明顯碳富集現(xiàn)象，由于碳富集形成的脆性高碳馬氏體組織在較低載荷下就能夠引起開(kāi)裂，所以試樣早期就發(fā)生失效。實(shí)際上，示例b0相對(duì)于完全無(wú)脫碳已經(jīng)消除了些許碳富集，也就是說(shuō)，在完全無(wú)脫碳的情況下，試樣的vda峰值力應(yīng)該會(huì)更低。相對(duì)的，示例a0的碳富集被部分抵消，使得碳富集現(xiàn)象輕微，其vda峰值力相對(duì)于示例b0的峰值力升高。示例a1中的碳富集被完全抵消，故而相對(duì)于示例a0的vda峰值力進(jìn)一步升高。其他示例a2-a4相對(duì)于示例a1進(jìn)一步脫碳，然而vda峰值力相對(duì)于示例a1逐漸下降，這是因?yàn)樵谔几患呀?jīng)完全被抵消的情況下，進(jìn)一步增加脫碳將使峰值力降低。故而，當(dāng)脫碳程度大到使脫碳導(dǎo)致的vda峰值力降低大于消除碳富集帶來(lái)的vda峰值力提高時(shí)，將表現(xiàn)為vda峰值力比無(wú)脫碳情況下低。例如，示例b1（露點(diǎn)為-5℃）的vda峰值力相比于示例b0明顯下降，降低了約500n，降幅約5.52%。這是不期望的。類似地，對(duì)于t2成分，以示例b2（露點(diǎn)為-39℃）為基準(zhǔn)，脫碳程度較低的示例a7-a11（hv1/hv2比值在0.7~0.93范圍內(nèi)）的vda峰值力相對(duì)于示例b0同樣升高了。然而，當(dāng)脫碳程度大到使脫碳導(dǎo)致的vda峰值力降低大于消除碳富集帶來(lái)的vda峰值力提高時(shí)，vda峰值力將比無(wú)脫碳低。例如，示例b3（露點(diǎn)為-5℃）的vda峰值力相比于示例b2明顯下降，降低了約936n，降幅約7.74%。上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在碳富集未完全消除的情況下，增加脫碳程度將使vda彎曲力提高。此外與前述理論上一致，在碳富集消除的情況下，vda峰值力將隨著低碳區(qū)厚度的增加下降。但是在脫碳帶來(lái)vda峰值力下降不大于抵消碳富集帶來(lái)的vda峰值力提高的情況下，通過(guò)脫碳處理仍能夠提高vda峰值力，現(xiàn)有技術(shù)完全未意識(shí)到這一點(diǎn)。考慮到前述，由于過(guò)度增加預(yù)鍍層鋼板的基體鋼板的表面脫碳程度將會(huì)降低熱沖壓成形構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度和vda峰值力，特別是vda峰值力，其降幅更加顯著，這將影響熱沖壓成形構(gòu)件的碰撞安全性和輕量化效果，所以，在評(píng)價(jià)熱沖壓成形構(gòu)件的碰撞安全性的情況下，必須要將vda峰值力作為重要參數(shù)考慮進(jìn)去。為此，本申請(qǐng)?zhí)岢隹刂瞥跏济撎汲潭龋沟闷浼饶軌蛳麥p或消除脆性高碳馬氏體組織，又能保證脫碳帶來(lái)vda峰值力下降不過(guò)度大于消除碳富集帶來(lái)的vda峰值力提高，從而改善熱沖壓成形構(gòu)件的碰撞安全性和輕量化效果。為了保證碰撞安全性，構(gòu)件在具有高韌性的同時(shí)仍需要具有高的vda峰值力。由圖10可知，對(duì)于拉伸強(qiáng)度為約1500mpa的1.4mm的t1成分的熱沖壓成形構(gòu)件，vda峰值力不小于9000n（不小于接近無(wú)脫碳的示例b0的vda峰值力的98%），則hv1/hv2比值應(yīng)不小于0.65。此外，結(jié)合圖7-9及表4的數(shù)據(jù)可知，對(duì)于拉伸強(qiáng)度為約1500mpa的1.4mm的t1成分的熱沖壓成形構(gòu)件，為使其vda彎曲角大于60°，彎曲斷裂應(yīng)變應(yīng)不小于0.283，對(duì)應(yīng)地，hv1/hv2比值不大于1.07。故而，為了使熱沖壓成形構(gòu)件的vda峰值力不低于9000n且vda彎曲角大于60°，本申請(qǐng)要求hv1/hv2在約0.65~1.07的范圍內(nèi)。在這種情況下，結(jié)合圖5，對(duì)應(yīng)地本申請(qǐng)要求露點(diǎn)在約-40~-15℃的范圍內(nèi)以滿足熱沖壓成形構(gòu)件的期望性能。相應(yīng)地，結(jié)合圖3，預(yù)鍍層鋼板的碳含量應(yīng)滿足：從所述界面至基體鋼板內(nèi)6μm處的碳含量c1a滿足53%c0≤c1a≤c0，且10μm處的碳含量c1b滿足75%c0≤c1b≤c0且c1b＞c1a。優(yōu)選地，本申請(qǐng)規(guī)定對(duì)于t1成分，vda峰值力不小于9150n（比接近無(wú)脫碳的示例b0的vda峰值力高約0.84%），故hv1/hv2比值應(yīng)不小于0.70。同時(shí)，期望vda彎曲角不小于63.2°，則彎曲斷裂應(yīng)變應(yīng)不小于0.30，對(duì)應(yīng)地，hv1/hv2比值不大于1.00。故而，為了使熱沖壓成形構(gòu)件的vda峰值力不小于9150n且vda彎曲角不小于63.2°，hv1/hv2在約0.7~1.0的范圍內(nèi)，對(duì)應(yīng)地，露點(diǎn)在約-35~-17℃的范圍，并且預(yù)鍍層鋼板的碳含量應(yīng)滿足：從所述界面至基體鋼板內(nèi)6μm處的碳含量c1a滿足59%c0≤c1a≤90%c0，且10μm處的碳含量c1b滿足77.5%c0≤c1b≤95%c0且c1b＞c1a。更優(yōu)選地，本申請(qǐng)規(guī)定對(duì)于t1成分，vda峰值力不小于9300n（比接近無(wú)脫碳的示例b0的vda峰值力高約2.5%），故而hv1/hv2比值應(yīng)不小于0.75。同時(shí)，期望vda彎曲角不小于65°時(shí)，則彎曲斷裂應(yīng)變應(yīng)不小于0.31，對(duì)應(yīng)地，hv1/hv2比值不大于0.95。故而，為了使熱沖壓成形構(gòu)件的vda峰值力不小于9300n且vda彎曲角不小于65°，hv1/hv2在約0.75~0.95的范圍內(nèi)，對(duì)應(yīng)地，露點(diǎn)在約-31~-19℃的范圍，并且預(yù)鍍層鋼板的碳含量應(yīng)滿足：從所述界面至基體鋼板內(nèi)6μm處的碳含量c1a滿足64%c0≤c1a≤82%c0，且10μm處的碳含量c1b滿足80%c0＜c1b≤91.5%c0且c1b＞c1a。類似地，對(duì)于拉伸強(qiáng)度為約1900mpa的1.4mm的t2成分的熱沖壓成形構(gòu)件，vda峰值力不低于11800n（不小于接近無(wú)脫碳的示例b2的vda峰值力的97%），故而hv1/hv2比值應(yīng)不小于0.6。同時(shí)期望vda彎曲角不小于47°，此時(shí)，彎曲斷裂應(yīng)變應(yīng)至少不小于0.21，對(duì)應(yīng)地，hv1/hv2比值不大于1。故而，hv1/hv2在約0.6~1.0的范圍內(nèi)，結(jié)合圖5，本申請(qǐng)要求露點(diǎn)在約-36~-12℃的范圍內(nèi)以滿足熱沖壓成形構(gòu)件的期望性能。相應(yīng)地，結(jié)合圖3，預(yù)鍍層鋼板的碳含量應(yīng)滿足：從所述界面至基體鋼板內(nèi)6μm處的碳含量c2a滿足42%c0≤c2a＜87%c0，且10μm處的碳含量c2b滿足65%c0≤c2b≤95%c0且c2b＞c2a。優(yōu)選地，對(duì)于t2成分，vda峰值力不低于12000n（不小于接近無(wú)脫碳的示例b2的vda峰值力的99%）且vda彎曲角不小于50.5°，對(duì)應(yīng)地，彎曲斷裂應(yīng)變應(yīng)不小于0.23，hv1/hv2比值在約0.65~0.90的范圍內(nèi)。在這種情況下，本申請(qǐng)要求露點(diǎn)在約-30~-15℃的范圍內(nèi)以滿足熱沖壓成形構(gòu)件的期望性能。相應(yīng)地，預(yù)鍍層鋼板的碳含量應(yīng)滿足：從所述界面至基體鋼板內(nèi)6μm處的碳含量c2a滿足50%c0≤c2a≤75%c0，且10μm處的碳含量c2b滿足70%c0≤c2b≤86%c0且c2b＞c2a。更優(yōu)選地，對(duì)于t2成分，vda峰值力不低于12200n（比接近無(wú)脫碳的示例b2的vda峰值力高約0.93%）且vda彎曲角不小于52.3°，對(duì)應(yīng)地，彎曲斷裂應(yīng)變應(yīng)不小于0.24，hv1/hv2比值在約0.68~0.85的范圍內(nèi)。在這種情況下，本申請(qǐng)要求露點(diǎn)在約-27~-17℃的范圍內(nèi)以滿足熱沖壓成形構(gòu)件的期望性能。相應(yīng)地，預(yù)鍍層鋼板的碳含量應(yīng)滿足：從所述界面至基體鋼板內(nèi)6μm處的碳含量c2a滿足55%c0≤c2a≤70%c0，且10μm處的碳含量c2b滿足75%c0＜c2b≤85%c0。最后，為保證預(yù)鍍層鋼板基體表面具有高的脫碳程度，示例b1和b3的露點(diǎn)已經(jīng)提高至-5℃，實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，爐內(nèi)氧化氣氛嚴(yán)重，基體鋼板表面已出現(xiàn)顯著的氧化色，在后續(xù)涂鍍時(shí)出現(xiàn)了漏鍍、鍍層結(jié)合力差等問(wèn)題，生產(chǎn)管控困難，生產(chǎn)成本也隨之提高?？紤]到上述，本發(fā)明通過(guò)設(shè)置適當(dāng)?shù)拿撎脊に嚳刂祁A(yù)鍍層鋼板的基體鋼板的初始低碳區(qū)的碳含量（即脫碳程度），從而使得根據(jù)本發(fā)明獲得的熱沖壓成形構(gòu)件不僅具有提高的韌性，而且具有高的抗拉強(qiáng)度和vda峰值力，改善了熱沖壓成形構(gòu)件的碰撞安全性。以上實(shí)施例和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)旨在示例性地說(shuō)明本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是本發(fā)明不僅限于這些實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明保護(hù)范圍的情況下，可以進(jìn)行各種變更。當(dāng)前第1頁(yè)12

技術(shù)特征：

1.一種涂覆有鋁或鋁合金預(yù)鍍層的預(yù)鍍層鋼板，所述預(yù)鍍層鋼板的總厚度為0.5~3.0mm，所述預(yù)鍍層鋼板包括基體鋼板和在基體鋼板的表面上的鋁或鋁合金的預(yù)鍍層，

所述基體鋼板的碳含量c0在0.10~0.50%的范圍內(nèi)，錳含量在0.50~10%的范圍內(nèi)；

所述預(yù)鍍層的預(yù)鍍層厚度w1為5~20μm，其中al含量以質(zhì)量計(jì)大于等于60%；

在所述基體鋼板內(nèi)鄰接所述基體鋼板與所述預(yù)鍍層之間的界面存在初始低碳區(qū)，

（1）在0.10%≤c0≤0.30%的情況下，

a）從所述界面至基體鋼板內(nèi)6μm處的碳含量c1a滿足53%c0≤c1a≤c0；且

b）從所述界面至基體鋼板內(nèi)10μm處的碳含量c1b滿足75%c0≤c1b≤c0且c1b＞c1a；

（2）在0.30%＜c0≤0.50%的情況下，

a）從所述界面至基體鋼板內(nèi)6μm處的碳含量c2a滿足42%c0≤c2a≤87%c0；且

b）從所述界面至基體鋼板內(nèi)10μm處的碳含量c2b滿足65%c0≤c2b≤95%c0且c2b＞c2a。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)鍍層鋼板，其中，所述總厚度為0.7~2.3mm，其中，

59%c0≤c1a≤90%c0，同時(shí)77.5%c0≤c1b≤95%c0且c1b＞c1a；

50%c0≤c2a≤75%c0，同時(shí)70%c0≤c2b≤86%c0且c2b＞c2a。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)鍍層鋼板，其中，所述總厚度為0.8~2.0mm，其中，

64%c0≤c1a≤82%c0，同時(shí)80%c0＜c1b≤91.5%c0且c1b＞c1a；

55%c0≤c2a≤70%c0，同時(shí)75%c0＜c2b≤85%c0。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的預(yù)鍍層鋼板，其中，所述基體鋼板以質(zhì)量百分比計(jì)包含以下成分：0.10~0.50%的c，0.50~10%的mn，0~0.01%的b，0~0.4%的nb+ti+v，0.01~2%的si，0.01~2%的al，0.01~5%的cr+ni+mo+cu且0~2%的cr、0~2%的ni、0~2%的mo及0~2%的cu，以及余量為fe及不可避免的雜質(zhì)元素。

5.一種制造具有鋁或鋁合金預(yù)鍍層的預(yù)鍍層鋼板的方法，包括：

a）脫碳處理：將基體鋼板在h2體積百分?jǐn)?shù)為2~12%的h2和n2的環(huán)境氣氛中加熱至在740~880℃范圍內(nèi)的第一溫度并保溫30~300s，其中，所述基體鋼板的碳含量c0在0.10~0.50%的范圍內(nèi)，錳含量在0.50~10%的范圍內(nèi)，對(duì)于0.10%≤c0≤0.30%的情況，控制所述環(huán)境氣氛的露點(diǎn)在-40~-15℃范圍內(nèi)；對(duì)于0.30%＜c0≤0.50%的情況，控制所述環(huán)境氣氛的露點(diǎn)在-36~-12℃范圍內(nèi)；

b）熱浸鍍：將加熱后的基體鋼板冷卻到在610~680℃范圍內(nèi)的第二溫度，之后浸入溫度為610~680℃的鍍液中進(jìn)行熱浸鍍；

c）在基體鋼板離開(kāi)鍍液后且在表面上的鍍液凝固前，通過(guò)氣刀吹掃來(lái)移除表面上多余的鍍液以控制表面上的預(yù)鍍層厚度w1；及

d）將基體鋼板冷卻至室溫以獲得具有鋁或鋁合金預(yù)鍍層的預(yù)鍍層鋼板，

所述預(yù)鍍層厚度w1為5~20μm，所述預(yù)鍍層鋼板的總厚度為0.5~3.0mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述第一溫度在740~820℃范圍內(nèi)，所述總厚度為0.7~2.3mm；對(duì)于0.10%≤c0≤0.30%的情況，控制所述環(huán)境氣氛的露點(diǎn)在-35~-17℃范圍內(nèi)；對(duì)于0.30%＜c0≤0.50%的情況，控制所述環(huán)境氣氛的露點(diǎn)在-30~-15℃范圍內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述總厚度為0.8~2.0mm；對(duì)于0.10%≤c0≤0.30%的情況，控制所述環(huán)境氣氛的露點(diǎn)在-31~-19℃范圍內(nèi)；對(duì)于0.30%＜c0≤0.50%的情況，控制所述環(huán)境氣氛的露點(diǎn)在-27~-17℃范圍內(nèi)。

8.一種帶鋁或鋁合金鍍層的熱沖壓成形構(gòu)件，所述熱沖壓成形構(gòu)件的厚度為0.5~3.0mm，由內(nèi)至外所述熱沖壓成形構(gòu)件包括：

基體鋼板，所述基體鋼板的碳含量c0在0.10~0.50%的范圍內(nèi)，錳含量在0.50~10%的范圍內(nèi)；及

鋁或鋁合金鍍層，其厚度為10~26μm并且包括：鄰接基體鋼板的相互擴(kuò)散層，所述相互擴(kuò)散層的厚度為6~14μm并且包括含al的鐵素體，其中fe含量以質(zhì)量計(jì)大于等于70%；及在所述相互擴(kuò)散層外側(cè)的fe和al的金屬間化合物層；

對(duì)于0.10%≤c0≤0.30%且抗拉強(qiáng)度在1300~1800mpa范圍內(nèi)的熱沖壓成形構(gòu)件，從基體鋼板與鍍層之間的界面至基體鋼板6μm內(nèi)的近界面硬度hv1為基體鋼板的心部硬度hv2的0.65~1.07倍且hv2在400~550hv的范圍內(nèi)；

對(duì)于0.30%＜c0≤0.50%且抗拉強(qiáng)度高于1800mpa的熱沖壓成形構(gòu)件，hv1為hv2的0.6~1.0倍且hv2大于550hv。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱沖壓成形構(gòu)件，其中，抗拉強(qiáng)度在1300~1800mpa范圍內(nèi)的熱沖壓成形構(gòu)件的彎曲斷裂應(yīng)變不小于0.283并且vda峰值力不小于由具有相同成分且經(jīng)歷相同熱沖壓過(guò)程的無(wú)脫碳預(yù)鍍層鋼板獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的峰值力的98%；

抗拉強(qiáng)度高于1800mpa的熱沖壓成形構(gòu)件的彎曲斷裂應(yīng)變不小于0.21并且vda峰值力不小于由具有相同成分且經(jīng)歷相同熱沖壓過(guò)程的無(wú)脫碳預(yù)鍍層鋼板獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的峰值力的97%。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱沖壓成形構(gòu)件，其中，對(duì)于抗拉強(qiáng)度在1300~1800mpa范圍內(nèi)的熱沖壓成形構(gòu)件，hv1為hv2的0.70~1.0倍；

對(duì)于抗拉強(qiáng)度高于1800mpa的熱沖壓成形構(gòu)件，hv1為hv2的0.65~0.90倍。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱沖壓成形構(gòu)件，其中，抗拉強(qiáng)度在1300~1800mpa范圍內(nèi)的熱沖壓成形構(gòu)件的彎曲斷裂應(yīng)變不小于0.30并且vda峰值力比由具有相同成分且經(jīng)歷相同熱沖壓過(guò)程的無(wú)脫碳預(yù)鍍層鋼板獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的峰值力高；

抗拉強(qiáng)度高于1800mpa的熱沖壓成形構(gòu)件的彎曲斷裂應(yīng)變不小于0.23并且vda峰值力不小于由具有相同成分且經(jīng)歷相同熱沖壓過(guò)程的無(wú)脫碳預(yù)鍍層鋼板獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的峰值力的99%。

12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱沖壓成形構(gòu)件，其中，對(duì)于抗拉強(qiáng)度在1300~1800mpa范圍內(nèi)的熱沖壓成形構(gòu)件，hv1為hv2的0.75~0.95倍；

對(duì)于抗拉強(qiáng)度高于1800mpa的熱沖壓成形構(gòu)件，hv1為hv2的0.68~0.85倍。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的熱沖壓成形構(gòu)件，其中，抗拉強(qiáng)度在1300~1800mpa范圍內(nèi)的熱沖壓成形構(gòu)件的彎曲斷裂應(yīng)變不小于0.31并且vda峰值力比由具有相同成分且經(jīng)歷相同熱沖壓過(guò)程的無(wú)脫碳預(yù)鍍層鋼板獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的峰值力高至少2%；

抗拉強(qiáng)度高于1800mpa的熱沖壓成形構(gòu)件的彎曲斷裂應(yīng)變不小于0.24并且vda峰值力比由具有相同成分且經(jīng)歷相同熱沖壓過(guò)程的無(wú)脫碳預(yù)鍍層鋼板獲得的熱沖壓成形構(gòu)件的峰值力高。

14.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的熱沖壓成形構(gòu)件，其中，對(duì)于1.4mm的抗拉強(qiáng)度為1500mpa的熱沖壓成形構(gòu)件，vda彎曲角不小于60°且vda峰值力不小于9.0kn；對(duì)于1.4mm的抗拉強(qiáng)度為1900mpa的熱沖壓成形構(gòu)件，vda彎曲角不小于47°且vda峰值力不小于11.8kn。

15.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的熱沖壓成形構(gòu)件，其中，對(duì)于1.4mm的抗拉強(qiáng)度為1500mpa的熱沖壓成形構(gòu)件，vda彎曲角不小于63.2°且vda峰值力不小于9.15kn；對(duì)于1.4mm的抗拉強(qiáng)度為1900mpa的熱沖壓成形構(gòu)件，vda彎曲角不小于50.5°且vda峰值力不小于12.0kn。

16.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的熱沖壓成形構(gòu)件，其中，對(duì)于1.4mm的抗拉強(qiáng)度為1500mpa的熱沖壓成形構(gòu)件，vda彎曲角不小于65°且vda峰值力不小于9.3kn；對(duì)于1.4mm的抗拉強(qiáng)度為1900mpa的熱沖壓成形構(gòu)件，vda彎曲角不小于52.3°且vda峰值力不小于12.2kn。

技術(shù)總結(jié)

本申請(qǐng)涉及帶鋁或鋁合金預(yù)鍍層的預(yù)鍍層鋼板、制造方法及熱沖壓成形構(gòu)件。本發(fā)明的制造具有鋁或鋁合金預(yù)鍍層的預(yù)鍍層鋼板的方法涉及對(duì)于0.10%≤C0≤0.30%的情況，控制混合氣氛的露點(diǎn)在?40~?15℃范圍內(nèi)，并且對(duì)于0.30%＜C0≤0.50%的情況，控制混合氣氛的露點(diǎn)在?36~?12℃范圍內(nèi)。本發(fā)明還公開(kāi)了由上述方法獲得的涂覆有鋁或鋁合金預(yù)鍍層的預(yù)鍍層鋼板及由該預(yù)鍍層鋼板獲得的熱沖壓成形構(gòu)件。該熱沖壓成形構(gòu)件具有改善的韌性和VDA峰值力，提高了熱沖壓成形構(gòu)件的碰撞安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：易紅亮;周澍;侯澤然;熊小川

受保護(hù)的技術(shù)使用者：育材堂(蘇州)材料科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.09.04

技術(shù)公布日：2020.10.16