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传统的无镀层热冲压件,加热过程中会引起冲压钢板表面脱碳和氧化起皮。脱碳会降低钢的表面强度,氧化皮则增大了钢板与模具的摩擦系数,降低模具的使用寿命,同时需要定时清理氧化皮,严重降低了生产效率。
目前,热冲压钢镀层主要有铝硅(Al-10Si)镀层、热镀纯锌(GI)层、合金化锌铁(GA)镀层和电镀锌镍(Zn-10Ni)镀层等。带镀层的热冲压钢板,冲压时工作环境好,零件表面质量高,后续无需喷丸工序,不仅可以防止成形过程中表面氧化和脱碳,还能提高漆装后的防腐蚀性能。在热冲压过程中,其在模具的保护、基体的耐穿孔腐蚀性能方面也具有优异的特性,现已广泛应用于热冲压钢中。
特别是为了适应热冲压钢对镀层切口保护性能和加热窗口的要求,德国蒂森公司开发了Gamma Protect镀层技术,该镀层为电镀Zn-10Ni层,镀层靠近基体的部分是由单相γ-NiZn21金属化合物组成,该相使得镀层熔点高达880℃,有利于避免加热过程中产生液态锌相诱导成形过程中基体晶界开裂。加镍的主要目的为稳定富锌相,该镀层具有较宽的热加工窗口(880-920℃),加热过程中Zn-Ni表层的氧化层要比镀锌层的稳定,能有效防止表层锌的挥发。稳定的γ相与表面的氧化层相结合,使镀层具有优良的摩擦性能。随着锌基镀层板的大规模生产,将引起热冲压成形的技术变革,有着广泛的应用前景
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