[發明專利]一種汽車用高強度熱成形扭力梁的熱處理方法

在審

• 申請號: 201810363460.9
• 申請日: 2018-04-21
• 公開（公告）號: CN108504985A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 王昌飛;朱亞輝;夏明道
• 申請（專利權）人: 永康市求精熱處理廠
• 主分類號: C23C8/22
• 分類號: C23C8/22;C23C8/02;C23C8/80;C21D1/18;C21D9/00;C23F17/00
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 冉國政

本發明公開了一種汽車用高強度熱成形扭力梁的熱處理方法，所示高強度熱成形扭力梁的材質為BR1500HS，其步驟如下：預處理：將高強度熱成形扭力梁在沖壓成形后放入預熱爐中，豎直擺放，以10℃/min速度升溫到500～540℃，以1m3/h通入氮氣；滲碳處理：分三段處理：淬火處理：豎直狀態浸入油池淬火30min，調節油溫在75～85℃；清洗處理：回火處理。本發明的汽車用高強度熱成形扭力梁的熱處理方法，解決了高強度熱成形扭力梁在成形過程中由于鋼材表面脫碳而導致的疲勞強度低的問題，同時使材料的綜合力學性能得到大幅度提升，徹底消除了所述高強度熱成形扭力梁在熱成形過程中鋼材表面發生脫碳所造成的缺陷。

技術領域

本發明涉及熱處理方法，尤其是一種基于輕量化的汽車用高強度熱成形扭力梁的熱處理方法。

背景技術

目前，汽車輕量化已成為汽車工業發展的主要目標，輕量化將使燃油經濟性提高，輪胎壽命提高，排放減少，剎車距離減少，轉向助力減少等多方面的優勢。

支撐于小型客車（如轎車、SUV）兩后輪之間的扭力梁，在遇到轉彎或路面不平時，將承受很大的扭矩和彎曲力，要想減輕扭力梁的重量（即輕量化），就需要使用高強度熱成形鋼，如BR1500HS。這種高強度熱成形鋼的機械性能雖然可以滿足汽車輕量化的要求，但是，由于車用輕量化扭力梁的結構為細長、彎曲、局部薄壁的管件結構（參見圖1），相較于傳統用厚鋼板折彎制扭力梁，此輕量化制造扭力梁在熱處理前力學性能差，加上其在成形過程中，鋼材表面脫碳（如圖2所示）等缺陷，采用傳統的直接淬火、高頻等熱處理方法，該扭力梁的疲勞強度有明顯的降低，同時，其抗拉強度、屈服強度、斷后伸長率等力學性能參數也都無法調整到一個合適的區間，導致無法滿足汽車的使用要求。

如何在保證強度和安全的前提下，使所示汽車用高強度熱成形扭力梁達到較好的綜合機械性能，這就給熱處理工藝提出了更高的要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種汽車用高強度熱成形扭力梁的熱處理方法，解決了高強度熱成形扭力梁在成形過程中由于鋼材表面脫碳而導致的疲勞強度低的問題，同時使材料的綜合力學性能得到大幅度提升，徹底消除了所述高強度熱成形扭力梁在熱成形過程中鋼材表面發生脫碳所造成的缺陷。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種汽車用高強度熱成形扭力梁的熱處理方法，所示高強度熱成形扭力梁的材質為BR1500HS，其步驟如下：

A：預處理

將高強度熱成形扭力梁在沖壓成形后放入預熱爐中，將高強度熱成形扭力梁豎直擺放，以10℃/min速度升溫到500～540℃，以1m3/h通入氮氣，以使爐內為非氧化性氣氛，保溫100～140min；

B：滲碳處理

將步驟A中預處理好的高強度熱成形扭力梁轉入滲碳爐，分三段處理：

（1）1段：以10℃/min速度升溫到885～895℃，以4m3/h通入N₂，以3.5L/h滴入甲醇CH3OH，以0.6m3/h通入丙烷C3H8氣，使C在非氧化性氣氛中的質量百分比含量為0.85～0.95，保溫30min；

（2）2段：維持溫度在885～895℃左右，調節流量使C在非氧化性氣氛中的質量百分比含量為0.65～0.75，保溫20min；

（3）3段: 預冷到845～855℃，保持C在非氧化性氣氛中的質量百分比含量為0.65～0.75，保溫30min；

C：淬火處理

將步驟B中狀態的高強度熱成形扭力梁豎直狀態浸入油池淬火30min，淬火過程中，調節油溫在75～85℃，同時攪拌油液；

D：清洗處理