[發明專利]熱成形用鋼板、制造方法、熱成形方法、及制得的部件

在審

• 申請號: 201711333532.7
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN109957715A
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 時曉光;韓斌;董毅;劉仁東;孫成錢;張宇;高磊;徐榮杰;王洪海;張建軍
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/28;C22C38/06;C22C38/32;C21D8/04;C21D1/74;B21D22/02
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本發明公開了熱成形用鋼板、制造方法、熱成形方法、及制得的部件。鋼中含有C：0.30％～0.40％，Si≤0.60％，Mn：1.2％～2.0％，P≤0.010％，S≤0.006％，Als≤0.05％，Cr：0.30％～0.80％，Ti：0.015％～0.10％，B：0.0001％～0.005％，N≤0.005％，余量為鐵和不可避免的雜質。連鑄坯加熱到1150～1300℃，保溫2～5h后進行粗軋，然后多道次大壓下精軋，終軋溫度為800～950℃，軋后采用層流冷卻，以＞10℃/s冷卻速度冷至卷取溫度，卷取溫度550～700℃。熱軋鋼帶可以進行冷軋，退火溫度為500～750℃，保溫時間3～8h。在650～850℃對鋼板熱成形加工，熱成形后R_m≥1800MPa，具有良好的強度和韌性。

技術領域

本發明屬于熱成形鋼板生產技術領域，特別涉及汽車用高強熱成形鋼板及其制造方法。

背景技術

為了提高汽車的有效燃料利用率、安全性和環境標準，迫使汽車制造業降低汽車自重并同時保證碰撞安全性，因而要求提高零部件強度，使用超高強度鋼板是實現汽車輕量化的重要途徑。采用超高強度鋼板在室溫生產汽車件的最大問題是成形的限制及回彈。傳統設計中汽車A柱、B柱、加強板及防撞梁等部件，大部分采用高強度鋼板的冷沖壓工藝制作，鋼板強度高，在常溫下沖壓變形，易開裂、回彈嚴重，復雜形狀零件沖壓成形困難。熱成形工藝主要是利用金屬在高溫下，其塑性和延展性迅速增加，屈服強度迅速下降的特點，通過模具使零件成形，同時利用裝有水冷卻系統的模具使鋼板成形同時在模具中淬火以獲得馬氏體組織。目前市場上主要應用的1500MPa級別的熱成形鋼，為了滿足汽車減重的需要，1800MPa級別的熱成形鋼的需求也越來越強烈。

CN102808129A公開了一種鈮微合金化Si-Mn-B系熱成形鋼板及其熱處理工藝，該鋼板通過Nb和Si的作用保證熱成形鋼的性能，同時其熱成形后的抗拉強度在1500～1700MPa。但該鋼的合金成本不僅大，而且其抗拉強度最高僅能達到1700MPa級別，與目前下游客戶所預計的強度相對要求低。

CN102296242A公開了一種汽車用高韌性熱成形鋼板的熱處理方法，該鋼經其熱處理方法得到的熱成形鋼，可以顯著提高其塑性，改善熱沖壓成型后鋼板的韌性。但該專利公開了一種通過熱處理提高鋼板強度的方法，得到的鋼板強度也低于1800MPa級別，延伸率均不足8％，韌性不足，不能滿足汽車使用要求。

發明內容

本發明目的是提供一種汽車用熱成形用鋼板、熱成形用鋼板的制造方法、熱成形方法以及制得的部件。熱成形用鋼板具有良好的淬透性；鋼板經熱沖壓成形后可達到1800MPa以上的高強度，斷后延伸率達到10％以上，用于汽車的防撞件、支撐部件及加強構件。

具體的技術方案是：

一種汽車用高強熱成形用鋼板，鋼板厚度為0.70～4.0mm，按質量百分比計，鋼板含有如下成分，C：0.30％～0.40％，Si≤0.60％，Mn：1.2％～2.0％，P≤0.010％，S≤0.006％，Als≤0.05％，Cr：0.30％～0.80％，Ti：0.015％～0.10％，B：0.0001％～0.005％，N≤0.005％，余量為Fe和不可避免的雜質。

上述各元素的作用機理如下：

C：碳主要決定鋼的淬硬性，是形成馬氏體的元素。中低碳鋼中，隨碳量增加，鋼的CCT曲線右移，增大鋼的淬透性，但與錳、鉻、硼等元素相比，效果很小。碳含量增加，降低AC3點，促進奧氏體低溫下形成，有利于淬火處理，另外，C含量高于0.4％時會導致淬火開裂傾向。因此，本發明將C含量控制在0.30％～0.40％。

Si：為提高鋼板淬透性及強度元素，但過高會影響熱沖壓件噴涂質量，并增加生產成本。因此，本發明將Si含量控制在≤0.60％。