[發明專利]一種優質機械性能沖壓件材料的制備方法

有效

• 申請號: 201610530412.5
• 申請日: 2016-07-06
• 公開（公告）號: CN106191667B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 余昌國;李克順
• 申請（專利權）人: 安徽紅橋金屬制造有限公司
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/06;C22C38/02;C22C38/16;C22C38/18;C22C38/12;C22C38/08;C22C38/60;C22C38/32;C21D1/18
• 代理公司: 合肥順超知識產權代理事務所(特殊普通合伙)34120
• 代理人: 俞強

技術領域

本發明涉及沖壓件材料制備技術領域，具體涉及一種優質機械性能沖壓件材料的制備方法。

背景技術

沖壓是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件的成形加工方法。沖壓件材料在機械工業生產中處于極其重要的地位，例如在汽車制造過程中由60％-70％的金屬零部件需要沖壓加工成型。而沖壓件材料本身的機械性能，例如硬度、延展性等等將決定其在沖壓完成后是否能滿足產品使用和技術性能。

在板料熱加工處理過程中，淬火后得到的馬氏體相強度較高，可以有力促進熱加工后沖壓件材料的硬度大幅提升。然而，硬度過高容易使沖壓件的脆性增大，在沖壓過程中容易出現局部微裂紋，大大降低了沖壓件的成品率和使用壽命；相反的，如果得到較軟的鐵素體相，雖然降低了材料本體的硬度和脆性，但過于優異的延展性會使得材料極容易在沖壓模具刃口處產生塑性變形，進而導致沖壓件邊緣產生過多過大的飛邊和毛刺，使得沖壓件不能滿足使用要求。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種優質機械性能沖壓件材料的制備方法。

為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種優質機械性能沖壓件材料，由以下原料組成：氧化鋁、二氧化硅、氧化鈣、氧化銅、錳鐵、鉻鋼、鉬鋼、鎳鋼、硼砂、廢鋼，所述原料熔煉后各元素質量百分比為：鋁0.2-1％、硅0.12-0.8％、鈣0.15-0.47％、銅0.05-0.18％、錳0.9-2％、鉻0.6-1.8％、鉬0.8-1.5％、鎳0.5-1.2％、碳0.1-0.5％、磷0.01-0.04％、硫0.01-0.05％、硼0.01-0.04％，其余為鐵及不可避免的雜質。

優選的，所述原料熔煉后各元素質量百分比為：鋁0.6％、硅0.55％、鈣0.24％、銅0.09％、錳1.6％、鉻1.1％、鉬0.9％、鎳1％、碳0.16％、磷0.02％、硫0.01％、硼0.03％，其余為鐵及不可避免的雜質。

制備步驟如下：

1)將普通廢鋼熔煉，鋼液熔清后加入氧化銅、鉻鋼、鉬鋼、鎳鋼、硼砂，升溫至1490-1520℃變為液態鋼水，出鋼水前10分鐘加入氧化鋁、二氧化硅、氧化鈣、錳鐵進行沉淀脫氧，調整成分使各元素成分符合上述優質沖壓件材料中化學成分的質量分數要求，扒渣，澆注成型，澆注溫度為1340-1390℃，冷卻至室溫，清理毛刺飛邊得到鑄件；

2)將步驟1)中鑄件升溫至900-950℃保溫30-60分鐘使組織均勻化，再以200-300℃/min快速冷卻至室溫，得到淬火鑄件。

3)將步驟2)中淬火鑄件再次升溫至600℃，保溫10分鐘，空冷至室溫。

優選的，所述步驟1)中普通廢鋼熔煉，鋼液熔清后加入氧化銅、鉻鋼、鉬鋼、鎳鋼、硼砂，升溫至1500℃變為液態鋼水，所述澆注溫度為1350℃。

優選的，所述步驟2)中鑄件升溫至935℃，保溫45分鐘。

優選的，所述步驟2)中冷卻速度為280℃/min。

本發明提供了一種優質機械性能沖壓件材料的制備方法，其有益效果是：本發明原料各組分混合性較好，材料本體升溫至935℃時，材料中主要以奧氏體存在，由于鎳、鉬的摻入有效增加了奧氏體的穩定性，阻礙了碳化物的析出，再以280℃/min的冷卻速率快速冷卻時，也使得一部分碳化物因為冷卻速度過快而無法及時析出，進而形成高硬度的馬氏體相；另外一部分碳析出形成鐵素體軟相，而鉻元素可固溶于鐵素體中起到穩定鐵素體的作用。本發明利用相協調的鐵素體軟相以及高硬馬氏體相相結合，既保證了沖壓件材料所需的硬度，也得到了較好的塑性。本發明所述沖壓件材料及制備方法易于實現，可以大幅提高沖壓件材料的成品率，具有廣闊的應用前景。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明的實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例1：

一種優質機械性能沖壓件材料，由以下原料組成：氧化鋁、二氧化硅、氧化鈣、氧化銅、錳鐵、鉻鋼、鉬鋼、鎳鋼、硼砂、廢鋼，所述原料熔煉后各元素質量百分比為：鋁0.6％、硅0.55％、鈣0.24％、銅0.09％、錳1.6％、鉻1.1％、鉬0.9％、鎳1％、碳0.16％、磷0.02％、硫0.01％、硼0.03％，其余為鐵及不可避免的雜質。

制備步驟如下：