Mn元素對熱沖壓鋼鍍鋅層組織演變的影響

劉麗艷， 畢文珍,2， 韋習成

(1. 上海大學 材料科學與工程學院， 上海 200444；2. 寶山鋼鐵股份有限公司 中央研究院 汽車用鋼開發與應用技術國家重點實驗室(寶鋼)， 上海 200126)

鍍鋅熱沖壓成形鋼以其較高的強度和獨特的陰極保護性能，越來越廣泛地應用于汽車行業中[1]。鍍層的性能主要依賴于鐵鋅金屬相的成分和結構[2]，前人針對22MnB5鋼鍍鋅層的物相演變進行了許多研究[3-4]。眾所周知，在奧氏體化過程中，液態鋅的存在會引起液態金屬脆化(Liquid metal embrittlement, LME)[5]。解決LME的有效方法是讓元素在鍍層和基體之間進行充分的相互擴散，減少脆性Γ-Fe3Zn10相的形成[6]。因此，追蹤加熱過程中鍍層和基體之間的相變和元素擴散行為是十分有必要的。有研究表明[4]，鍍層增厚是以犧牲基體為代價的，顯然在互擴散的作用下，基體中合金元素對鍍層物相演變的影響值得考慮。Mn是鋼中的主要合金元素，作為強奧氏體穩定化元素之一，其對組織產生重要影響。J?rvinen等[7]發現Mn有利于界面結構的穩定，且Mn會在鍍層表面氧化物層中富集。Song等[8]通過計算得出Fe-Mn化合物的形成降低了界面附著力。Dong等[9]發現Mn容易在氧化物層中擴散并產生空位，導致產生短路路徑從而加速內部腐蝕。因此，研究Mn對鍍層連續相演變的影響至關重要。本研究基于前期工作中發現的錳氧化物[10]，進一步討論了Mn在加熱過程中的擴散行為及對鍍層物相產生的影響，并研究了保溫時間對鍍層組織演變的影響。

1 試驗材料和方法

試驗用鍍鋅熱沖壓22MnB5鋼的化學成分如表1所示，板厚為1.4 mm，鍍層重量為70 g/m2(單面)。……