[發(fā)明專利]一種寒冷環(huán)境沖壓生產的熱壓成形鋼板及制備方法

在審

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• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108411195A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發(fā)明（設計）人: 劉宏亮;陳宇;高洪剛;胡洋;馮崗;宋濤
• 申請（專利權）人: 本鋼板材股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/22;C22C38/28;C22C38/32;C21D8/02
• 代理公司: 沈陽維特專利商標事務所(普通合伙) 21229
• 代理人: 楊群

本發(fā)明涉及一種寒冷環(huán)境沖壓生產的熱壓成形鋼板及制備方法，按重量百分比計，包括如下組分，C：0.20～0.25％、Mn：0.1～1.5％、Si＜0.8％、Al＜0.5％，Cr：0.2～0.4％、Mo：0.1～0.5％、Ti＜0.1％、B：0.0010～0.0030％、P：0.01～0.03％，余量為Fe及不可避免的夾雜物。本發(fā)明提供的鋼板及制備方法針對寒冷環(huán)境生產熱成形鋼零件，進行特殊設計，增加工藝窗口，使發(fā)明的材料可以在更低溫度下進行沖壓，有效解決寒冷環(huán)境，如北方地區(qū)冬季生產熱成形零件，廢品率高的問題。

技術領域

本發(fā)明屬于特殊條件鋼材制備技術領域，特別提供了一種寒冷環(huán)境沖壓生產的熱壓成形鋼板及制備方法。

背景技術

汽車輕量化的發(fā)展，指引著金屬材料的科研與研發(fā)趨勢，就目前汽車用金屬材料發(fā)展和使用情況分析，主要存在鋼鐵材料與鋁合金的競爭，而在鋼鐵材料內部，則存在熱成形和冷成形的競爭。熱成形具有成形性好、回彈小、強度高等諸多優(yōu)勢，在白車身的使用量逐年增加，目前國產車型的白車身用量已經達到7～10％，德系新車型用量在20％以上，沃爾沃白車身的用量已達到40％以上。據專業(yè)機構預測，熱成形鋼在白車身的用量將穩(wěn)定在30％以上，目前普遍使用以1500MPa級為主，即傳統(tǒng)22MnB5鋼。

熱成形鋼制造零件過程，需要先將料片加熱到奧氏體化以后，通過機械臂、或者機械手轉移至沖床，然后進行沖壓并在壓機內進行淬火，獲得全馬氏體組織，使零件達到較高強度(抗拉強度大于1400MPa)。如果在沖壓前發(fā)生鐵素體相變，則最終零件無法獲得全馬氏體組織，強度降低，產生不合格品。

料片轉移過程是否發(fā)生鐵素體相變，與冷速存在直接影響。當設備處于相對寒冷環(huán)境下，環(huán)境氣溫較低，料片溫降較大，易發(fā)生沖壓后零件不合格問題。

發(fā)明內容

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種寒冷環(huán)境沖壓生產的熱壓成形鋼板及制備方法，針對寒冷環(huán)境生產熱成形鋼零件，進行特殊設計，增加工藝窗口，使發(fā)明的材料可以在更低溫度下進行沖壓，有效解決寒冷環(huán)境，如北方地區(qū)冬季生產熱成形零件，廢品率高的問題。

本發(fā)明是這樣實現的，根據本發(fā)明的一個方面，提供一種寒冷環(huán)境沖壓生產的熱壓成形鋼板，按重量百分比計，包括如下組分，C：0.20～0.25％、Mn： 0.1～1.5％、Si＜0.8％、Al＜0.5％，Cr：0.2～0.4％、Mo：0.1～0.5％、Ti＜0.1％、B： 0.0010～0.0030％、P：0.01～0.03％，余量為Fe及不可避免的夾雜物。

根據本發(fā)明的另外一個方面，提供一種制備上述的寒冷環(huán)境沖壓生產的熱壓成形鋼板的方法，按常規(guī)鑄鋼軋鋼方法制備，但是在如下工序中有限制：

冶煉工序中，由真空感應爐或轉爐冶煉，合金化前先進行充分脫氧，然后按照Si、Mn、Cr、Ti、B順序添加，其他成分按常規(guī)順序添加；

加熱工序中，將鋼坯放入1100-1200℃溫度區(qū)進行加熱，保溫30-60min；

熱軋工序中，將鋼坯在1200℃以下進行軋制，鋼板總的壓下量在50％以上，終軋溫度控制在850℃以上，制得熱軋鋼板；

卷曲工序中，在550-750℃的溫度區(qū)進行熱軋鋼板的卷曲。

與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

(1)在傳統(tǒng)的熱沖壓成形鋼22MnB5的成分基礎上，添加適量的Cr和Mo 合金，P范圍略高于傳統(tǒng)22MnB5鋼；

(2)沖壓工藝，比傳統(tǒng)的22MnB5所需要的沖壓前料片溫度要低50℃以上，這一特點更利于北方冬季的寒冷氣候；

(3)由于合金中加入了提高淬透性的元素，淬火冷卻過程，所需的臨界冷卻速率比傳統(tǒng)的22MnB5臨界冷卻速率要慢，更易于等到馬氏體組織。

附圖說明