Спосіб виготовлення деталі зі сталевої смуги з покриттям та застосування вказаної деталі

1. Спосіб виготовлення деталі з високою механічною міцністю та корозійною стійкістю з гарячекатаної або холоднокатаної сталевої смуги, який включає такі послідовні стадії: нанесення на смугу попереднього покриття з алюмінію або алюмінієвого сплаву, холодну деформацію смуги з нанесеним покриттям, нагрівання деталі, зокрема, у печі для одержання інтерметалічної сполуки на поверхні деталі на основі поверхні поділу сталь/покриття та для аустенізації сталі, переміщення зазначеної деталі в установку для охолодження, охолодження зазначеної деталі всередині вказаної установки з такою швидкістю, щоб структура сталі C2 2 (11) 1 3 рами, ребра жорсткості дверей або поріжків, колісні спиці). У патенті FR 2807447 розкривається спосіб виготовлення, у якому використовують вихідний сталевий лист із попередньо нанесеним металевим покриттям, при цьому сталь має міцність на розрив близько 500МПа, здійснюють операцію холодної деформації, наприклад, холодного штампування або холодного профілювання, потім роблять термічну обробку з метою подальшого загартування усередині установки, яка має форму, що відповідає геометрії деталі. Під час фази нагрівання при цій термічній обробці на поверхні деталі виконують інтерметалічне покриття шляхом сплавлення нанесеного спочатку попереднього покриття та вихідної сталі. Таким чином одержують, наприклад, деталі з механічною міцністю, що перевищує 1500МПа, які мають корозійну стійкість. Лист із вихідної сталі попередньо покривають способом гарячого занурення алюмінієм або алюмінієвим сплавом. Однак у деяких випадках застосування цього способу зустрічає певні обмеження. Під час операцій холодної деформації деталі перед термічною обробкою деякі зони можуть піддаватися більш сильній деформації, і між основою та попереднім покриттям може відбутися ушкодження границі поділу у вигляді локального порушення зчеплення. У цьому випадку подальша термічна обробка може привести до утворення окалини поблизу міжповерхневого шару сплаву. Присутність цієї окалини заважає задовільному сплавленню між вихідною сталлю та попереднім алюмінієвим покриттям. Крім того, після холодної деформації алюмінованих деталей можна здійснювати розрізування, вирубування штампом, обробку по заданому профілю з метою видалення зайвого матеріалу перед наступною термічною обробкою для сплавлення. Присутність нанесеного зануренням попереднього алюмінієвого покриття може сприяти спрацюванню різального інструменту. З іншого боку, нанесення зануренням попереднього алюмінієвого покриття на листовий прокат може привести до коливань товщини по відношенню до номінальної товщини. Нагрівання при термічній обробці для сплавлення здійснюють досить швидко, як правило, протягом декількох хвилин. У випадку надмірного перевищення товщини сплавлення покриття відбувається не повністю. Оскільки температура плавлення звичайних попередніх покриттів, нанесених зануренням, становить 660°С для алюмінію або 580°С для сплаву алюміній-10% кремнію, то може відбутися передчасне плавлення з найбільш товстого боку покриття, перш ніж буде досягнута температура аустенізації деталі. Як правило, термічну обробку проводять у печах, де деталі переміщаються на валках, тому поверхня цих валків забруднюється шаром, який виникає при частковому плавленні попереднього покриття, що заважає нормальній роботі печей. Крім того, неповне сплавлення попереднього покриття негативно позначається на подальших операціях катафорезу. Задачею даного винаходу є вирішення вищезгаданих проблем. Зокрема, він покликаний за 88951 4 пропонувати спосіб виготовлення деталей з гарячекатаної або холоднокатаної сталі з попереднім покриттям з алюмінію або алюмінієвого сплаву, що дозволяє здійснювати значну попередню холодну деформацію перед сплавленням та не призводить до негативних наслідків для обробки сплавленням. Винахід покликаний знизити спрацювання інструмента під час механічної обробки перед термічною обробкою для сплавлення. Він повинен дозволити досягти після термічної обробки повного сплавлення попереднього покриття з алюмінію або алюмінієвого сплаву. У цьому зв'язку об'єктом даного винаходу є спосіб виготовлення деталі з дуже високими механічними характеристиками з гарячекатаної або холоднокатаної сталевої смуги, який включає такі послідовні стадії: - на смугу наносять попереднє покриття з алюмінію або алюмінієвого сплаву. Це попереднє покриття можна здійснювати в одну або кілька стадій залежно від зазначених нижчеваріантів, узятих окремо або в комбінації: - нанесення попереднього покриття за допомогою одного або декількох етапів електроосадження алюмінію або алюмінієвого сплаву - нанесення попереднього покриття за допомогою одного або декількох етапів хімічного осадження в паровій фазі алюмінію або алюмінієвого сплаву - нанесення попереднього покриття за допомогою одного або декількох етапів фізичного осадження в паровій фазі алюмінію або алюмінієвого сплаву - нанесення попереднього покриття за допомогою одного або декількох етапів спільної прокатки сталевої смуги та стрічки з алюмінію або алюмінієвого сплаву. - Завдяки застосуванню цих варіантів нанесення попереднього покриття, поверхня поділу між сталевою смугою та попереднім покриттям не містить інтерметалічної фази. - Смугу з нанесеним покриттям піддають холодній деформації. - Якщо буде потреба, видаляють надлишки листа для одержання кінцевої геометричної форми зазначеної деталі. - Деталь нагрівають, наприклад, у печі для одержання на поверхні деталі інтерметалічної сполуки на основі поверхні поділу сталь/покриття та для аустенізації сталі. Під час фази нагрівання при цій термічній обробці шляхом сплавлення шару вихідного попереднього покриття та вихідної сталі формують інтерметалічне покриття на поверхні деталі, причому це сплавлення відбувається по всій товщині шару покриття. - Після нагрівання деталь переміщають в установку. Проміжок часу між фазою нагрівання та контактом з установкою є досить коротким, щоб протягом цього проміжку часу не відбулася трансформація аустеніту. Геометрія та конструкція установки відповідають оброблюваній деталі та інтенсивності загартування. Ці установки можуть охолоджуватися, зокрема, за рахунок циркуляції рідини, для підвищення продуктивності операцій та/або підвищення інтенсивності загартування. 5 Зусилля стиснення може забезпечити щільний контакт між деталями та установкою, що сприяє ефективному охолодженню за рахунок теплопровідності при мінімальній деформації. Деталь усередині установки охолоджують із такою швидкістю, щоб структура сталі після охолодження була мартенситною, або бейнітною, або мартенситнобейнітною. Згідно із частковим варіантом, коефіцієнт холодної деформації перевищує 20%, щонайменше, в одній точці деталі. Об'єктом даного винаходу є також застосування деталі з дуже високими механічними характеристиками зі сталевої смуги, виготовленої відповідно до одного з вищевказаних варіантів, для виготовлення конструктивних або захисних деталей для наземних транспортних засобів. Інші відмітні ознаки та переваги винаходу будуть більш очевидні з нижчевикладеного опису, наведеного як приклад. Фіг.1 приклад поверхні поділу сталь/алюмінієвий сплав, нанесений зануренням, перед холодною деформацією. Фіг.2 - зміна цієї поверхні поділу після холодної деформації, що перевищує 20%. Фіг.3 приклад поверхні поділу сталь/алюмінієвий сплав, нанесений зануренням, без холодної деформації, перед обробкою сплавленням. Фіг.4 - поверхневий шар після холодної деформації, що перевищує 20%, і наступної обробки сплавленням. Була розглянута зміна поверхні поділу сталь/покриття під час відомого способу виготовлення: для цього досліджували сталеві деталі товщиною 1,2 або 2мм із таким складом, по масі: Вуглець: 0,15-0,25% Марганець: 0,8-1,5% Кремній: 0,1-0,35% Хром: 0,01-0,2% Титан