Si含量对铝硅镀层热成形前后镀层结构与表面形貌的影响研究

周世龙,邓宗吉,陈 乐

(马钢股份公司技术中心 安徽马鞍山 243000)

随着汽车行业对减重、降低能耗、提高安全性能的要求日益提升，热成形钢及热冲压技术获得广泛应用。而铝硅镀层热成形钢由于热冲压过程中无氧化铁皮，同时可以提升热成形零件的耐蚀性能，因此铝硅镀层热成形钢应用较为广泛。阿赛洛-米塔尔专利技术的铝硅镀层最为成熟，其性能已得到充分的应用验证，成分为8%-11%Si、2%-4%Fe、余量为铝，典型成分为Al-9.3%Si-2.8%Fe。

铝硅镀层中添加Si元素主要目的是降低合金相厚度，从而提高镀层的成形性能。一般情况下，铝液中添加5%的Si，即可使合金相的厚度降低70%以上。铝液中添加不同含量的Si可能对铝硅镀层热成形前后镀层结构与表面形貌产生影响，从而影响最终产品性能，因此很有必要开展Si含量对铝硅镀层热成形前后镀层结构与表面形貌的影响研究。

1 试验材料与方法

试验所用材料为镀铝硅生产线生产的不同Si含量的铝硅镀层钢板，钢板厚度1.4 mm，基板化学成分见表1，铝硅镀液成分见表2，镀层重量见表3。本工作采用两种Si含量镀液，分别为Al-6%Si与Al-10Si，采用常规镀层重量双面150 g/m。

表1 原材料化学成分(wt%)

表2 镀液实际成分(wt%)

表3 双面镀层重量(g/m2)

试样加工尺寸为1.4 mm*100 mm*150 mm，使用箱式电阻炉和平板淬火压力机对试样进行加热、淬火，加热温度900 ℃，加热时间4 min，冷却速率>30 ℃/s。

使用扫描电子显微镜、能谱分析仪对铝硅镀层热成形前后镀层结构、成分与表面形貌进行分析。

2 结果与讨论

2.1 热成形前镀层结构与表面形貌

图1为Al-6%Si加热前铝硅镀层结构与表面形貌，图2为Al-10%Si加热前铝硅镀层结构与表面形貌，表4、表5为相应的镀层成分分析结果。