System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种低碳的高韧性热冲压成形构件及钢板制造技术_技高网

一种低碳的高韧性热冲压成形构件及钢板制造技术

技术编号:41407234 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-20 19:33
本发明专利技术涉及一种低碳的高韧性热冲压成形构件及钢板。热冲压成形构件的钢板基体以质量百分数计包含0.053%≤C≤0.10%、0.05%≤Si≤0.30%、1.81%≤Mn≤2.7%、0.01%≤Cr≤0.7%、0.01%≤Al≤0.5%、0.0005%≤B≤0.005%、0.015%≤Ti≤0.05%、0≤Nb+V≤0.2%、0.001%≤P≤0.100%、0.0001%≤S≤0.100%,Fe≥95%及不可避免的杂质,Mn+0.26Si+1.3Cr≥2.20%;以面积百分数计钢板基体的微观组织包括小于5%贝氏体、小于3%奥氏体、小于3%铁素体及小于0.2%Nb‑V‑Ti碳化物,剩余为马氏体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低碳的高韧性热冲压成形构件及钢板。本申请为分案申请,其母案申请号为202211439728.5,申请日为2022年11月17日,专利技术名称为“一种低碳的高韧性热冲压成形构件及钢板”。


技术介绍

1、作为汽车钢中强度级别最高的材料品类,热冲压钢在汽车材料中的应用比例逐年递增。相应地,汽车行业对热冲压钢的强度和韧性的要求也越来越高。室温拉伸试验(gb/t228.1标准)是一种常见的测量材料强度的方法,所获得的屈服强度和抗拉强度反映了材料抵抗拉伸变形失效的能力。同时,检测材料韧性比较常用的方法是静态三点弯曲试验(即vda弯曲试验,vda 238-100标准)。通过试验可以有效地测量材料的断裂应变,从而反映出材料抵抗弯曲变形失效的能力。

2、为了满足汽车安全性,通常要求汽车的车身的特定区域在碰撞时具有充足的吸能效果,尤其是在侧面碰撞时。在这些特定区域(如b柱的下端)中,要求在汽车碰撞过程中,通过零件变形吸收大量的冲击能量且零件不发生脆性断裂。同时,该零件还需要兼具高的屈服强度和加工硬化能力,以防止零件过早发生变形失效。此外,高强度的零件能够更好地实现汽车的轻量化,以满足节能环保的需求。目前,在前述特定区域中的零件普遍使用热冲压钢22mnb5制成。尽管这种钢板拥有1400mpa以上的抗拉强度,但其韧性偏低,难以满足日益趋严的碰撞法规和变形吸能的要求,存在安全隐患。

3、cn1 07810281a提供了一种用于压制硬化的钢和由这样的钢制造的压制硬化的部件。所述压制硬化的钢部件主要用于机动车辆中的用于防侵入或能量吸收功能的结构元件。通过使钢中的碳含量满足0.062%≤c≤0.095%来获得令人满意的拉伸强度、弯曲性和焊缝韧性,并且通过使钢中的淬透性元素c、mn、si、cr的含量满足1.5%≤(c+mn+si+cr)≤2.7%来保证热冲压部件的显微组织中马氏体和提高延性的贝氏体的含量配比。该专利教导利用较多的贝氏体来提高部件的韧性和可弯曲性。因此,该专利技术特别要求cr的含量不高于0.1%,因为cr的添加不利于提高延性的贝氏体的形成。然而,一方面,现有热冲压生产过程难以获得所要求比例的贝氏体和马氏体结合的混合组织;另一方面,较多贝氏体的存在对于部件的强度,特别是屈服强度的提高是不利的。低的屈服强度将会造成部件在发生碰撞时过早变形失效,同样降低了车辆的安全性。

4、为了提高韧性,cn104769138a发现,在涂覆镀层之前预先在基体钢板表面形成深度p50%为6~30μm的脱碳区有助于最终热成形部件获得高的可弯曲性,其中,深度p50%为碳含量等于基体钢板碳含量的50%处的深度。通过这种方法,1.8mm厚的镀锌22mnb5热成形钢板的vda弯曲角可以达到55°以上。但是上述特定厚度的脱碳区很大程度上依赖于涂覆镀层前的退火条件,从而提高了生产难度。另外,该专利忽略了脱碳层对材料的强度、表面硬度、弯曲时的峰值载荷以及后续的涂镀质量的不利影响。

5、cn1717499a提供了一种用于冷加工成形的高强度钢板及制造方法。为保证钢板的优异加工性和高强度,控制该钢板的成分为c:0.05~0.15%,si:0.3~2.0%,mn:1.0~2.8%,al:0.005~0.5%,n:0.006%以下,其余为fe和不可避免杂质,并且mn/c≥12且si/c≥4。c、mn及si之间的比例设计用以延缓涂镀后的合金化处理过程中珠光体和渗碳体相变。该专利的钢板的显微组织以铁素体为主并含有3~20%的马氏体和残余奥氏体,其抗拉强度为500~900mpa,延伸率为27~38%,兼顾了高强度和高加工性。然而,由于热冲压成形过程通常涉及在870~930℃保温并且之后模具冷却,所以在经历热冲压成形过程时无法保证该高强度钢板能够获得该专利提到的理想的显微组织,从而无法获得高强度和高加工性。此外,针对合金化过程(温度一般为450~520℃)设计的mn/c≥12和si/c≥4在热冲压成形过程(不包含合金化过程)中也无法实现其预期目的。因此,cn1717499a的高强度钢板并不适用于制备具备高强度和高韧性的热冲压成形构件。

6、鉴于上述,为了提高汽车安全性,仍存在开发一种热冲压成形用钢,具备高强度和高韧性的热冲压成形构件及热冲压成形方法的需求。


技术实现思路

1、本专利技术是鉴于现有技术中存在的上述问题做出的。

2、本专利技术的目的之一在于在低的c含量的前提下,提供一种具有改善的淬透性的热冲压成形用钢板。本专利技术的热冲压成形用钢板的钢板基体以质量百分数计包含:0.053%≤c≤0.10%、0.05%≤si≤0.30%、1.81%≤mn≤2.7%、0.01%≤cr≤0.7%、0.01%≤al≤0.5%、0.0005%≤b≤0.005%、0.015%≤ti≤0.05%、0≤nb+v≤0.2%、0.001%≤p≤0.100%、0.0001%≤s≤0.100%,fe≥95%及不可避免的杂质,其中,mn、si和cr含量满足mn+0.26si+1.3cr≥2.20%。

3、优选地,所述钢板基体以质量百分数计还包含:0.01%≤w≤0.30%、0.01%≤mo≤0.30%、0.01%≤ni≤0.30%、0.01%≤cu≤0.30%、0.01%≤co≤0.30%、0.005%≤sn≤0.30%、0.005%≤sb≤0.100%、0.0001%≤ca≤0.01%、0.0001%≤mg≤0.01%、0.0001%≤zr≤0.01%、0.0001%≤rem≤0.01%中的至少一者。

4、进一步优选地,0.0001%≤w+mo+ni+cu+co+sn+sb+ca+mg+zr+rem≤0.30%。

5、优选地,本专利技术的热冲压成形用钢板的钢板基体以质量百分数计包含:0.053%≤c≤0.10%、0.05%≤si≤0.30%、1.81%≤mn≤2.7%、0.01%≤cr≤0.7%、0.01%≤al≤0.5%、0.0005%≤b≤0.005%、0.015%≤ti≤0.05%、0≤nb+v≤0.2%、0.001%≤p≤0.100%、0.0001%≤s≤0.100%,余量为fe及不可避免的杂质,其中,mn、si和cr含量满足mn+0.26si+1.3cr≥2.20%。

6、优选地,所述钢板基体以质量百分数计包含:0.053%≤c≤0.10%、0.05%≤si≤0.30%、1.81%≤mn≤2.7%、0.01%≤cr≤0.7%、0.01%≤al≤0.5%、0.0005%≤b≤0.005%、0.015%≤ti≤0.05%、0≤nb+v≤0.2%、0.001%≤p≤0.100%、0.0001%≤s≤0.100%,及下述中的至少一者:0.01%≤w≤0.30%、0.01%≤mo≤0.30%、0.01%≤ni≤0.30%、0.01%≤cu≤0.30%、0.01%≤co≤0.30%、0.005%≤sn≤0.30%、0.005%≤sb≤0.100%、0.0001%≤ca≤0.01%、0.0001%≤mg≤0本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种热冲压成形用钢板,所述热冲压成形用钢板的钢板基体以质量百分数计包含:0.053%≤C≤0.10%、0.05%≤Si≤0.30%、1.81%≤Mn≤2.7%、0.01%≤Cr≤0.7%、0.01%≤A1≤0.5%、0.0005%≤B≤0.005%、0.015%≤Ti≤0.05%、0≤Nb+V≤0.2%、0.001%≤P≤0.100%、0.0001%≤S≤0.100%,Fe≥95%及不可避免的杂质,其中,Mn、Si和Cr含量满足Mn+0.26Si+1.3Cr≥2.20%。

2.根据权利要求1所述的热冲压成形用钢板,所述钢板基体以质量百分数计还包含:0.01%≤W≤0.30%、0.01%≤Mo≤0.30%、0.01%≤Ni≤0.30%、0.01%≤Cu≤0.30%、0.01%≤Co≤0.30%、0.005%≤Sn≤0.30%、0.005%≤Sb≤0.100%、0.0001%≤Ca≤0.01%、0.0001%≤Mg≤0.01%、0.0001%≤Zr≤0.01%和0.0001%≤REM≤0.01%中的至少一者。

3.根据权利要求2所述的热冲压成形用钢板,其中,0.0001%≤W+Mo+Ni+Cu+Co+Sn+Sb+Ca+Mg+Zr+REM≤0.30%。

4.根据权利要求1所述的热冲压成形用钢板,所述钢板基体以质量百分数计余量为Fe及不可避免的杂质。

5.根据权利要求3所述的热冲压成形用钢板,所述钢板基体以质量百分数计余量为Fe及不可避免的杂质。

6.根据权利要求1所述的热冲压成形用钢板,其中,Mn+0.26Si+1.3Cr≥2.25%。

7.根据权利要求1所述的热冲压成形用钢板,其中,Mn+0.26Si+1.3Cr≥2.50%。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的热冲压成形用钢板,其中,0.11%≤Cr≤0.5%。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的热冲压成形用钢板,其中,0.12%≤Cr≤0.4%。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的热冲压成形用钢板,其中,2.01%≤Mn≤2.50%,和/或0.055%≤C≤0.09%且0.10%≤Si≤0.26%。

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【技术特征摘要】

1.一种热冲压成形用钢板,所述热冲压成形用钢板的钢板基体以质量百分数计包含:0.053%≤c≤0.10%、0.05%≤si≤0.30%、1.81%≤mn≤2.7%、0.01%≤cr≤0.7%、0.01%≤a1≤0.5%、0.0005%≤b≤0.005%、0.015%≤ti≤0.05%、0≤nb+v≤0.2%、0.001%≤p≤0.100%、0.0001%≤s≤0.100%,fe≥95%及不可避免的杂质,其中,mn、si和cr含量满足mn+0.26si+1.3cr≥2.20%。

2.根据权利要求1所述的热冲压成形用钢板,所述钢板基体以质量百分数计还包含:0.01%≤w≤0.30%、0.01%≤mo≤0.30%、0.01%≤ni≤0.30%、0.01%≤cu≤0.30%、0.01%≤co≤0.30%、0.005%≤sn≤0.30%、0.005%≤sb≤0.100%、0.0001%≤ca≤0.01%、0.0001%≤mg≤0.01%、0.0001%≤zr≤0.01%和0.0001%≤rem≤0.01%中的至少一者。

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【专利技术属性】
技术研发人员:易红亮陈仪霖冯婷婷周澍杨达朋
申请(专利权)人:育材堂苏州材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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