[發(fā)明專利]一種含硼熱處理用鋼板及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010132848.1
• 申請(qǐng)日: 2010-03-25
• 公開（公告）號(hào): CN102199732A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮偉駿;王利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/38
• 分類號(hào): C22C38/38;C22C38/32;C23G1/08;C21D9/663;C21D8/02;B21B37/74;B21B37/16
• 代理公司: 上海開祺知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車用鋼，特別涉及含硼熱處理用鋼板及其制造方法，鋼板抗拉強(qiáng)度在1000MPa以上，用在汽車的安全加強(qiáng)件，如車門內(nèi)的防撞桿或A/B柱加強(qiáng)件等。

背景技術(shù)

為了提高汽車的碰撞安全性能，尤其是側(cè)碰和正碰性能，采用提高鋼板的強(qiáng)度并減薄鋼板的厚度是近年來車輛用鋼板的一種發(fā)展趨勢(shì)。

目前有兩種途徑可以獲得高強(qiáng)度零件，一是直接采用超高強(qiáng)度的鋼板，抗拉強(qiáng)度大于1000MPa，通過沖壓成形或滾壓成形來制造，但是不能制造較為復(fù)雜零件；二是采用抗拉強(qiáng)度600MPa左右的鋼板，可以通過冷成形然后熱處理方式獲得超高強(qiáng)度的零件，或者通過熱沖壓成形工藝，即在鋼板首先加熱到900℃左右的奧氏體區(qū)，然后進(jìn)行沖壓，而沖壓的模具通過水冷從而實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的冷卻，零件通過這種熱循環(huán)，鋼板的強(qiáng)度可以大大提高，由交貨狀態(tài)下的抗拉強(qiáng)度約600MPa左右達(dá)到熱成形后零件的抗拉強(qiáng)度約1500MPa，實(shí)現(xiàn)零件的高強(qiáng)度。

第一種方法是當(dāng)前的主流思路，但是生產(chǎn)抗拉強(qiáng)度大于1000MPa的鋼板需要特殊的生產(chǎn)機(jī)組，投資較大，而且后續(xù)的加工成形對(duì)設(shè)備要求較高，比如冷沖壓機(jī)的噸位大，切邊的刀具要求高等困難。本發(fā)明研究的是第二種方法的鋼板，此鋼板生產(chǎn)采用常規(guī)的生產(chǎn)機(jī)組，而且后續(xù)成形的壓機(jī)噸位也較小。

美國專利號(hào)為US006136266A公開了一種用于制造汽車加強(qiáng)件的材料，其化學(xué)成分范圍為(Wt.％)：C：0.1～0.17％；Si：≤0.3％；Mn：2.0～2.8％；Cr：0.40～0.8％；Mo：0.1～0.35％；Al：0.03～0.07％；B：0.002～0.003％；Ti：0.0001～0.005％；P：≤0.025％；S：≤0.010％；Nb：0.025～0.06％；V：0.08～0.12％；N：0.01～0.05％；Zr：0.0001～0.10％。其中，元素Ti、V和Nb的合金總量在0.16～0.25％之間。

中國專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N200810115549.X的專利是在低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼的精煉過程中添加硼合金，鋼液中硼和氮的摩爾比為0.81～1.10，連鑄過程鋼中氮含量不高于60ppm，鑄坯進(jìn)入均熱爐的溫度為900～949℃，加熱至1050～1099℃以后進(jìn)行粗軋，精軋過程中含硼低碳鋼板或帶卷的溫度比傳統(tǒng)未加硼低碳鋼奧氏體向鐵素體的相變點(diǎn)低40～60℃，終軋后板帶以5～20℃/s的降溫速度冷卻至560～650℃，卷取時(shí)鋼帶溫度在540～630℃之間。以這種方法生產(chǎn)沖壓加工用熱軋鋼板，可保證產(chǎn)品的屈服強(qiáng)度低于260MPa，抗拉強(qiáng)度低于370MPa，延伸率高于45％。該鋼板的化學(xué)成分為C：≤0.10wt.％、Si：≤0.10wt.％、Mn：≤0.15wt.％、P：≤0.01wt.％、S：≤0.01wt.％、Als：≤0.015wt.％、N：≤0.006wt.％、B/N(摩爾比)：0.81～1.10。

歐洲專利號(hào)為EP475096公開了一種用于汽車沖壓成形的高強(qiáng)鋼，化學(xué)成分范圍為(Wt.％)：C：0.01～0.1％；Si：0.1～1.2％；Mn：0～3％；B：0.0005～0.005％；Al：0～0.1％；P：0～0.1％；S：0～0.02％；N：0～0.05％；Ti按照C、S、N的原子比添加，Ti(有效原子比)＝Ti-1.5S-3.43N，Ti/C在4～12之間。化學(xué)成分中還可能添加其他元素，如形成碳化物的V、Nb、Zr，固溶強(qiáng)化元素Cr、Ni、Mo、Cu。板坯加熱到1100℃～1280℃，然后進(jìn)行熱軋，熱軋板進(jìn)行電鍍或熱鍍處理，或者經(jīng)過冷軋并且退火處理。鋼板的抗拉強(qiáng)度不低于40kg/mm²，而且易于成形。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種含硼熱處理用鋼板及其制造方法，用于制造汽車安全領(lǐng)域的零件，主要用在車門內(nèi)加強(qiáng)桿、前后保險(xiǎn)杠、A/B柱加強(qiáng)件。

交貨狀態(tài)強(qiáng)度大于1000MPa的鋼板，很難制造較為復(fù)雜的零件，只能進(jìn)行簡單的彎曲或輥壓成形。本發(fā)明通過對(duì)鋼板的化學(xué)成分和工藝的控制，使得交貨狀態(tài)的鋼板性能只有600MPa左右，然后通過高頻淬火或熱沖壓成型處理，使得最終零件的強(qiáng)度得到顯著提高，而且零件的形狀復(fù)雜。本發(fā)明既解決鋼板不易于復(fù)雜成形，又要求最終零件強(qiáng)度高于1000MPa的矛盾，而且本發(fā)明采用常規(guī)的制造工藝來生產(chǎn)鋼板，無需對(duì)機(jī)組改造或升級(jí)，生產(chǎn)成本較低。

具體地，本發(fā)明的含硼熱處理用鋼板，其化學(xué)成分重量百分比為：

C：0.15～0.45wt％

Si：0.20～0.60wt％

Mn：1.00～2.00wt％