Сталева деталь з покриттям, спосіб її виготовлення та застосування

1. Сталева деталь, покрита сполукою, яка складається більш ніж на 90 % її товщини з щонайменше однієї фази на основі Fe/Zn, вміст заліза в якій дорівнює 65 мас. % або вище, а відношення Fe/Zn становить від 1,9 до 4, причому вказана фаза утворена в процесі щонайменше однієї термообробки з утворенням сплаву між сталлю і попереднім покриттям, яке є сплавом на основі цинку, що містить від 0,7 до 2,5 мас. % алюмінію і решта цинк та неминучі домішки. 2. Сталева деталь за п. 1, яка відрізняється тим, що попереднє покриття додатково містить один або більше елементів, вибраних з мас. %: Pb ≤ 0,003 Sb ≤ 0,003 Ві ≤ 0,003 0,002 ≤ Si ≤ 0,070 La < 0,05 Се < 0,05. 3. Сталева деталь за п. 1, яка відрізняється тим, що вказане попереднє покриття являє собою сплав, вміст алюмінію в якому більше 0,7 мас. %, але не вище 0,8 мас. %. 4. Сталева деталь за п. 1, яка відрізняється тим, що вказане попереднє покриття являє собою сплав, вміст алюмінію в якому більше 0,8 мас. %, але не вище 2,5 мас. %. 2 (19) 1 3 87246 4 - охолоджують деталь в умовах, підходящих для 0,0005 ≤ В ≤ 0,010 надання сталевій деталі бажаних механічних влаі решта залізо та неминучі домішки, що виникають стивостей. в процесі плавлення. 8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що по12. Спосіб виготовлення за п. 11, який відрізняпереднє покриття, утворене зі сплаву на основі ється тим, що готують гарячекатаний або холодцинку, додатково містить один або більше елеменнокатаний сталевий лист, склад якого включає, тів, вибраних з, мас. %: мас. %: Pb ≤ 0,003 0,15 ≤ С ≤ 0,25 Sb ≤ 0,003 0,8 ≤ Мn ≤ 1,5 Ві ≤ 0,003 0,1 ≤ Si ≤ 0,35 0,002 ≤ Si ≤ 0,070 0,01 ≤ Cr ≤ 0,3 La < 0,05 Ті ≤ 0,1 Се < 0,05. A1 ≤ 0,1 9. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що вкаS ≤ 0,05 зане попереднє покриття являє собою сплав, вміст P ≤ 0,1 алюмінію в якому більше 0,7 мас. %, але не вище 0,002 ≤ B ≤ 0,005 0,8 мас .%. і решта залізо та неминучі домішки, що виникають 10. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що в процесі плавлення. вказане попереднє покриття являє собою сплав, 13. Спосіб за будь-яким з пп. 7-12, який відрізнявміст алюмінію в якому більше 0,8 мас. %, але не ється тим, що включає попередню термообробку вище 2,5 мас. %. шляхом нагрівання до температури в межах від 11. Спосіб за будь-яким з пп. 7-10, який відрізня450 до 520 °С з витримкою в межах від 2 до 10 ється тим, що готують гарячекатаний або холодхвилин. нокатаний сталевий лист, склад якого включає, 14. Спосіб за будь-яким з пп. 7-12, який відрізнямас. %: ється тим, що вказане нагрівання здійснюють при 0,15 ≤ С ≤ 0,5 температурі від Ас1 до Ас3+100 °С з часом витри0,5 ≤ Мn ≤ 3 мки при цій температурі не менше 20 с до досяг0,1≤ Si ≤ 0,5 нення вказаного утворення сплаву і надання сталі 0,01≤ Cr ≤1 частково або повністю аустенітної структури. Ті ≤ 0,2 15. Застосування деталі за пп. 1-6 або виготовлеAl ≤ 0,1 ної способом за пп.7-14 як засобу для виготовленS ≤ 0,05 ня конструкційних деталей або деталей безпеки Р ≤ 0,1 для наземних автотранспортних засобів. Винахід стосується виготовлення деталей з гарячекатаної або холоднокатаної сталі, що мають високу механічну міцність і хорошу корозійну стійкість. Для деяких випадків деяких застосувань існує потреба у виготовленні сіалевих деталей, які поєднують в собі високу механічну міцність з хорошою ударною в'язкістю та хорошою корозійною стійкістю. Комбінація таких властивостей особливо бажана в автомобільній промисловості, де метою с виробництво значно більш легких транспортних засобів. Цього можна, зокрема, досягти, використовуючи деталі, виконані із сталей, що мають дуже високі механічні властивості, мікроструктура яких є мартенсит ною або бейнітно-мартенситною. Такі якості необхідні, наприклад, для деталей, що перешкоджають проникненню всередину транспортного засобу, конструкційних деталей або деталей безпеки автотранспортних засобів, таких як поперечки крил, армуючі деталі дверей або середнього стояка і важіль підвіски колеса. У патенті FR 20004427 розкривається спосіб, в якому лист катаної сталі покривають попереднім металевим покриттям, що складається з цинку або сплаву на основі цинку, і при цьому сталь має, наприклад, межу міцності на розтягування порядку 500МПа. Лист після цього розрізають, одержуючи заготовку, яку піддають термообробці з метою утворення на поверхні сплавленої сполуки і гарячому штампуванню. Далі, заготовку охолоджують в умовах, сприяючих наданню сталі високої твердості. Виходячи із сталі, що має початкову міцність 500МПа, одержують, наприклад, деталі з механічною міцністю вище 1500МПа. Сплавна сполука, що утворюється в результаті взаємної дифузії попереднього покриття і сталі під час термообробки, забезпечує, таким чином; захист від корозії і зневуглецювання. і виконує при цьому функцію високотемпературного мастила, яке дозволяє збільшити термін служби пристроїв для гарячого витягування. В порівнянні із способом гарячого штампування, яке виконується на непокритих деталях, тобто на деталях без попереднього покриття, наявність вказаної вище сполуки забезпечує захист від зневуглецювання під час прогрівання в печі. Вона усуває також необхідність в подальшій дробоструминній або піскоструминній обробці деталей, метою якої є видалення нерівного поверхневого шару, який утворюється в результаті окислення в печі. Однак при здійсненні вказаного способу в деяких випадках, в яких потрібні особливі властивості покриття, що утворюється при утворенні сплаву, можуть виникнути наступні труднощі: - гарячоштамповані деталі можуть включати ділянки з вираженою увігнутістю. Через різницю в твердості в гарячому стані і реології між основою сталі і покриттям може мати місце явище втискування в сталь, зокрема на сильно деформованих 5 87246 6 ділянках. У випадку деталей з великим механічним Згідно з одним з переважних варіантів здійснапруженням бажано уникати таких втискувань, які нення, попереднім покриттям с сплав, вміст алює потенційними зонами, що ініціюють дефекти; мінію в якому більше 0,7ваг.%, але не вище - в процесі термообробки, що призводить до 0,8ваг.%. утворення сплаву між сталлю та попереднім поПереважно також, щоб попереднє покриття криттям, в збагачених залізом фазах Fe/Zn відбубуло сплавом, вміст алюмінію в якому більше вається нуклеація і цинк біля центрів нуклеації 0,8ваг.%, але не вище 2,5ваг.%. зазнає дифузію. В процесі цієї дифузії з'являються Сталь переважно містить в своєму складі (по вакансії, що можливо призводять до виникнення вазі): 0,15%£С £0,5%, 0,5%£Μn£3%, 0,1%£Si£,5%, дефектів компактності на мікроскопічному рівні. 0,01%£Сr£1%, Ті£0,2%, ΑΙ£0,1%, S£0,05%, Ρ£0,1%. Таким чином, здійснюється пошук найбільш сприя0,0005%£В£0,010%, решта залізо та неминучі дотливих виробничих умов для зменшення або усумішки, що виникають в процесі плавлення. нення цих дефектів в покритті; Згідно з одним з переважних варіантів здійс- знаходиться також можливість мінімізації нення, сталь переважно містить в своєму складі зносу інструментів при формувальних операціях, (дані по вазі): 0,15%£С£0,25%, 0,8%£Μn£1,5%, який може виникати залежно від покриття. Встано0,1%£Si£0,35%, 0,01%£Cr£0,3%, Ті£0,1%, ΑΙ£0,1%, влено, що сильно шорсткі поверхні невигідні з точS£0,05%, Ρ£0,1%, 0,002%£В£0,005%, і решта заліки зору цілісності інструменту. Тому існує бажання зо та неминучі домішки, що виникають в процесі досягти умов, які б зменшували шорсткість цього плавлення. покриття; і Предметом винаходу є також спосіб виготов- існує також бажання мати поверхню покриття лення сталевої деталі з покриттям, згідно з яким: з рівним зовнішнім виглядом після термообробки, - готують гарячекатаний або холоднокатаний що супроводжується утворенням сплаву, у випадсталевий лист; ку подальшого проведення операції фарбування - наносять на лист металеве попереднє подеталей або використання їх як видимих деталей криття, утворене із сплаву на основі цинку, що автомобіля. містить (по вазі) від 0,5 до 2,5% алюмінію і, необоЗокрема, мета полягає в тому, щоб уникнути в'язково, один або більше елементів, вибраних з: появи після термообробки сітки волосяних тріщин. Рb£0,003%, Sb£0,003%, Ві£0,003%, Такого роду видимий дефект в покритті характери0,002%£Si£0,070%, La