[發明專利]一種精密沖壓用熱軋鋼板及其制造方法

無效

• 申請號: 200910196007.4
• 申請日: 2009-09-21
• 公開（公告）號: CN102021493A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 楊才定;張漢謙
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/54
• 分類號: C22C38/54;C22C38/50;C21C1/02;C21C5/28;B22D11/00;C21D8/04;C21D1/32;B21B37/74
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 樓仙英

技術領域

本發明涉及一種鋼鐵材料特別是精密沖壓用熱軋鋼板及其制造方法。

背景技術

熱軋帶鋼主要通過熱連軋機組生產，經過球化退火后，強度和塑性得到良好匹配，廣泛應用于精沖行業，制造汽車、摩托車、電動自行車、拖拉機、五金、家電、開關電器、縫紉機、照相機、鐘表、儀器儀表、通訊電子等精密零件。傳統精密零件的加工方法工序多、精度差，一般由普沖、機加工、鍛造、鑄造和粉末冶金加工來完成。采用精沖工藝后，一個工序就可完成整個零件的制造，具有極大的技術優勢和經濟效益。然而，精沖對材料的內質要求嚴格，精沖用鋼一般都為低碳鋼，為了達到良好的精沖性能，要求鋼板有較低的強度和高的塑性。一味的降低強度，往往滿足不了最終產品的性能要求，所以精沖材料的開發成為普及精沖技術的關鍵。

現在有關精沖材料的開發已形成了多項專利，通過對關鍵詞“precision?blanking(精密沖壓)+steel(鋼)”進行檢索，結果發現精密沖壓用熱軋鋼板的制造方法的專利主要集中在日本。下面結合表1從冶金生產的合金設計和工藝控制方面對相關或相近的專利進行比較，具體分析如下：

JP2004052069公開了一種具有優良沖壓性能的熱軋鋼板，該鋼板能夠抑制沖壓過程中撕裂面的發生，從而提高剪切面的精度。鋼種在成分設計上采用了低碳，碳含量為0.05～0.12％，Mn≥0.3％，必要時添加Si：0.05～0.2％。而本發明的成分設計采用中低碳成分，碳含量為0.05～0.30％，Mn：0.50～1.50％，Si≤0.50％，因此與引用專利的內容有明顯差異。

JP2004137607公開了一種高強度熱軋鋼板，這種鋼板經過精沖后，具有極好的尺寸精度和高硬度的光滑剪切面，適用于不同機器零件和汽車零件的制造。鋼板的抗拉強度≥490MPa，延伸率≥10％，鋼種的成分設計采用低碳低合金，C≤0.10％，Si≤0.01％，Mn≤1.5％，Al≤0.20％，還有Ti和Nb，其成分范圍為：(Ti+Nb)/2＝0.05～0.50％，S≤0.005％，N≤0.005，O≤0.004％，其中S+N+O≤0.0100％。而本發明碳含量范圍不同，碳含量設計為0.05～0.30％；合金化元素也不同，本發明采用Cr、Ni、B等元素，合金化思路有明顯差別。

JP59076861A公開了一種精沖用鋼，適合短時加熱加工和硬化，主要元素有C：0.08～0.19％，Si≤0.5％，Mn：0.7～1.5％，Cr：0.05～0.8％，B：0.0005～0.005％，Al≤0.08％以及Ti≤0.05％，制造工藝包括：加熱到奧氏體化溫度1100～1350℃，在800～950℃軋制，530～690℃卷取。

JP03018403A公開了一種采用特定成分和熱軋工藝下生產的一種鋼板，該鋼板具有成型性能和硬化性能良好結合的特點，適合于精密沖壓。設計的化學成分為C：0.10～0.19％，Si≤0.50％，Mn：0.70～1.50％，Cr：0.05～0.80％，B：0.0005～0.005％以及Al≤0.08％，采用的工藝為在800～950℃奧氏體區域軋制，500～690℃卷取。由于得到的鋼板具有低屈服強度和高的低應變面積值，使得鋼板具有兼備鑄造、膨脹等良好的成型性能。同時，在這種制造方法下，采用短時加熱方法還可得到具有硬化的結構。而本發明中，碳、錳、鉻元素申請的范圍有所不同，B元素也不是必須添加元素。

JP08176726A公開了一種高碳熱軋鋼板的制造方法，其目的是極大程度地提高淬火性能、韌性、冷成型性能，以及精密沖壓的性能。為此該鋼種的成分設計為：C：0.2～1.3％，Si：0.1～1.0％，Mn：0.05～2.0％，Al：0.01～0.2％，S≤0.05％，P：≤0.05％以及N≤0.05％。鋼板的結構由上下表面沿厚度方向1/10到1/4部位的鐵素體區域組成，該區域由均勻彌散分布的細小碳化物和球化碳化物組成，球化率達到90％以上且粒狀尺寸小于0.05μm，其他區域則是珠光體組織結構。本發明與上述專利相比，碳的設計范圍，鋼板的組織狀態都有較大的區別。

JP10265853A公開了一種高碳熱軋鋼板的制造方法，對高碳熱軋鋼板進行了球化退火，得到了特定的碳化物區域率和球化率。設計的高碳鋼的碳含量大于0.3％，熱軋后進行卷取工藝，在球化退火前進行除磷，得到的鋼板具有90％以上的球化率，經過光整后，鋼板具有良好的精沖性能。本發明與對比專利相比，碳含量設計差別明顯。