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() 耐碰撞性能和成型性优异的高强度钢板及其制造方法技术_技高网

耐碰撞性能和成型性优异的高强度钢板及其制造方法技术

技术编号:41711897 阅读:2 留言:0更新日期:2024-06-19 12:41
本发明专利技术涉及一种用于汽车结构构件的高强度钢板,更详细地,涉及一种耐碰撞性能和成型性优异的高强度钢板及其制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及一种用于汽车结构构件的高强度钢板,更详细地,涉及一种耐碰撞性能和成型性优异的高强度钢板及其制造方法


技术介绍

1、近年来,随着汽车行业的环境和安全的管制日渐严格,二氧化碳排放管制和燃油效率管制也在逐渐加强。美国的高速公路安全保险协会逐渐加强用于保护乘客的碰撞安全性的管制,并从2013年开始要求25%的小重叠率碰撞(small overlap)等苛刻的碰撞性能。

2、可以解决这种环境和安全问题的唯一的解决方案是汽车的轻量化。为了实现轻量化,需要钢材的高强度化,并且为了应用高强度钢材,需要高成型性。此外,为了同时提高车身的碰撞性能,需要高屈强比(ys/ts)。

3、通常,高强度汽车材料可以分为析出强化钢、烘烤硬化钢、固溶强化钢和相变强化钢等。

4、所述相变强化钢有双相钢(dual phase steel,dp钢)、复相钢(complex phasesteel,cp钢)或相变诱导塑性钢(transformation induced plasticity steel,trip钢)等。这些相变强化钢也称为先进高强度钢(advance high strength steel,ahss)

5、其中,dp钢是硬质的马氏体微细且均匀地分散在软质的铁素体内以确保高强度的钢,cp钢是包含铁素体、马氏体、贝氏体的2相或3相,并且为了提高强度而添加ti、nb等析出硬化元素的钢。trip钢是包含微细且均匀分散的残余奥氏体,并且在常温加工时使所述残余奥氏体相相变为马氏体,从而可以确保高强度和高延展性的钢。

6、另外,近年来,汽车用钢板要求强度更高的钢板以提高燃油效率、耐久性等,并且在碰撞安全性和乘客保护方面,将拉伸强度为980mpa以上的超高强度钢板用作车身结构或加强件的实例正在增加。

7、特别地,为了提高车身的耐碰撞性,骨架件(member)、座椅导轨(seatrail)和柱(pillar)等结构构件而采用屈服强度优异的高强度钢。结构构件具有相对于拉伸强度(ts)的屈服强度(ys)越高,即屈强比(yr=ys/ts)越高,越有利于耐碰撞特性的特征。

8、但是,通常随着钢板的强度增加,延展性降低,因此发生成型加工性等降低的问题,因此需要开发可以改善这个问题的材料。即,为了同时确保碰撞稳定性和部件成型性,必须开发一种屈服强度高且延展性优异的材料。

9、此外,由于大部分加工的部件具有内部或边缘(edge)的剪切面,因此扩孔性(扩孔率(hole expansion ratio,her))优异才可以在没有剪切面的裂纹等缺陷的情况下进行成型,并且在碰撞时也可以通过吸收冲击来提高碰撞性能。

10、因此,为了提高高强度钢的碰撞特性和成型性,如果可以提高作为相变强化型高强度钢中使用最广泛的dp钢的缺点的低屈强比和差的扩孔性的同时确保优异的延展性,则可以进一步扩大高强度钢的应用。

11、另外,为了提高钢的屈强比,需要提高相对于拉伸强度的屈服强度,作为实现这一点的代表性的方法有在连续退火时利用水冷的方法。作为一个实例,可以通过在退火工艺中进行均热后浸入水中来形成马氏体,然后通过回火工艺制造微细组织具有回火马氏体相的钢板。

12、但是,该方法由于在水冷时宽度方向和长度方向的温度偏差而导致形状质量变差,从而在成型时存在非常严重的缺点,如产生裂纹等作业性变差和引发不同位置的材质偏差等。

13、作为与上述技术相关的现有技术,专利文献1公开了一种马氏体钢材,所述马氏体钢材将含有0.18%以上的碳(c)的钢材进行连续退火处理,然后水冷至常温,然后在120-300℃的温度下进行过时效处理1-15分钟,从而马氏体的体积率为80-97%。如上所述,当通过水冷后进行回火的方式制造超高强度钢时,屈强比非常高,但是由于宽度方向和长度方向的温度偏差而发生卷板的形状质量变差的问题,从而发生成型加工时产生裂纹和作业性降低等问题。

14、专利文献2公开了一种制造高张力钢板的方法,所述高张力钢板是由将马氏体作为主体的复合组织构成的钢板,在组织内部分散粒径为1-100nm的微细析出铜颗粒以提高加工性。但是,为了析出微细的铜颗粒而添加2-5%的过多的cu,从而可能发生cu引起的红热脆性,并且存在制造成本过度增加的问题。

15、专利文献3是以铁素体为基体组织包含2-10面积%的珠光体(pearlite)的析出强化型钢板,通过添加nb、ti、v等碳·氮化物形成元素,通过析出强化和晶粒微细化来促进强度的提高。该钢板具有良好的扩孔性,但在提高拉伸强度方面存在局限性,并且由于屈服强度高且延展性低,从而存在在进行冲压成型时产生裂纹的问题。

16、专利文献4公开了一种制造冷轧钢板的方法,所述方法使用回火马氏体来同时确保高强度和高延展性,并且在连续退火后具有优异的板的形状,但碳含量高达0.2%以上,从而焊接性差,并且包含大量的si,因此可能发生炉内凹痕缺陷。

17、[现有技术文献]

18、(专利文献1)日本公开专利公报第1992-289120号

19、(专利文献2)日本公开专利公报第2005-264176号

20、(专利文献3)韩国公开专利公报第2015-0073844号

21、(专利文献4)日本公开专利公报第2010-090432号


技术实现思路

1、要解决的技术问题

2、本专利技术的一个方面的目的在于,提供一种钢板及其制造方法,所述钢板是适合用作汽车结构构件等的钢板,不仅强度优异,而且延展性也优异,并且具有提高的耐碰撞性能和成型性。

3、本专利技术的技术问题不限于上述内容。可以从本说明书的全部内容理解本专利技术的技术问题,并且本专利技术所属
的技术人员可以容易理解本专利技术的附加技术问题。

4、技术方案

5、本专利技术的一个方面,提供一种耐碰撞性能和成型性优异的高强度钢板,其特征在于,以重量%计,所述高强度钢板包含:碳(c):0.06-0.2%、硅(si):0.4-1.4%、锰(mn):1.8-3.0%、酸溶铝(sol.al):1.0%以下、钼(mo):0.4%以下、铬(cr):1.0%以下、锑(sb):0.06%以下、硼(b):0.01%以下、磷(p):0.1%以下、硫(s):0.01%以下、余量的fe以及其他不可避免的杂质,所述c、si以及al满足以下关系式1,微细组织包含:面积分数之和为40-80%的回火马氏体相和贝氏体相、3-15%的残余奥氏体相以及余量的铁素体相和新生马氏体相,所述残余奥氏体相的总残余奥氏体分数(at)中,与回火马氏体和贝氏体相邻的残余奥氏体(atm+b)的占有率(atm+b/at)为90%以上。

6、[关系式1]

7、(8×c)+(1.1×si)+(0.8×al)≥1.7

8、(其中,各元素表示重量含量。)

9、本专利技术的另一个方面提供一种制造耐碰撞性能和成型本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种耐碰撞性能和成型性优异的高强度钢板,其特征在于,以重量%计,所述高强度钢板包含:碳(C):0.06-0.2%、硅(Si):0.4-1.4%、锰(Mn):1.8-3.0%、酸溶铝(Sol.Al):1.0%以下、钼(Mo):0.4%以下、铬(Cr):1.0%以下、锑(Sb):0.06%以下、硼(B):0.01%以下、磷(P):0.1%以下、硫(S):0.01%以下、余量的Fe以及其他不可避免的杂质,所述C、Si以及Al满足以下关系式1,

2.根据权利要求1所述的耐碰撞性能和成型性优异的高强度钢板,其中,所述钢板进一步包含0.05%以下的钛(Ti)和0.05以下的铌(Nb)中的一种以上。

3.根据权利要求1所述的耐碰撞性能和成型性优异的高强度钢板,其中,所述铁素体的面积分数为40%以下。

4.根据权利要求1所述的耐碰撞性能和成型性优异的高强度钢板,其中,所述新生马氏体的面积分数为20%以下。

5.根据权利要求1所述的耐碰撞性能和成型性优异的高强度钢板,其中,所述钢板的拉伸强度为980MPa以上,屈强比为0.6至0.9,伸长率为10%以上,扩孔性为20%以上。

6.根据权利要求1所述的耐碰撞性能和成型性优异的高强度钢板,其中,所述钢板的屈强比、伸长率以及拉伸强度的关系满足下述关系式2,[关系式2]

7.一种制造耐碰撞性能和成型性优异的高强度钢板的方法,其特征在于,包括以下步骤:

8.根据权利要求7所述的制造耐碰撞性能和成型性优异的高强度钢板的方法,其中,所述连续退火处理在Ac1+30℃至Ac3+30℃的温度范围内进行。

9.根据权利要求7所述的制造耐碰撞性能和成型性优异的高强度钢板的方法,其中,所述二次冷却时的冷却速度比一次冷却时的冷却速度快。

10.根据权利要求7所述的制造耐碰撞性能和成型性优异的高强度钢板的方法,其中,所述二次冷却在使用氢(H2)气的氢气快速冷却设备中进行。

11.根据权利要求7所述的制造耐碰撞性能和成型性优异的高强度钢板的方法,其中,在所述二次冷却后,进一步包括保持30秒以上的步骤。

12.根据权利要求7所述的制造耐碰撞性能和成型性优异的高强度钢板的方法,其中,在所述再加热和保持后,进一步包括在430-490℃的镀浴中进行热浸镀锌的步骤。

13.根据权利要求12所述的制造耐碰撞性能和成型性优异的高强度钢板的方法,其中,在所述热浸镀锌后,进一步包括进行合金化热处理的步骤。

14.根据权利要求13所述的制造耐碰撞性能和成型性优异的高强度钢板的方法,其中,在所述热浸镀锌或合金化热处理后,进一步包括以3℃/秒以上的平均冷却速度进行最终冷却,冷却至常温的步骤。

15.根据权利要求14所述的制造耐碰撞性能和成型性优异的高强度钢板的方法,其中,在所述最终冷却后,进一步包括以小于2%的压下率进行平整轧制的步骤。

...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种耐碰撞性能和成型性优异的高强度钢板,其特征在于,以重量%计,所述高强度钢板包含:碳(c):0.06-0.2%、硅(si):0.4-1.4%、锰(mn):1.8-3.0%、酸溶铝(sol.al):1.0%以下、钼(mo):0.4%以下、铬(cr):1.0%以下、锑(sb):0.06%以下、硼(b):0.01%以下、磷(p):0.1%以下、硫(s):0.01%以下、余量的fe以及其他不可避免的杂质,所述c、si以及al满足以下关系式1,

2.根据权利要求1所述的耐碰撞性能和成型性优异的高强度钢板,其中,所述钢板进一步包含0.05%以下的钛(ti)和0.05以下的铌(nb)中的一种以上。

3.根据权利要求1所述的耐碰撞性能和成型性优异的高强度钢板,其中,所述铁素体的面积分数为40%以下。

4.根据权利要求1所述的耐碰撞性能和成型性优异的高强度钢板,其中,所述新生马氏体的面积分数为20%以下。

5.根据权利要求1所述的耐碰撞性能和成型性优异的高强度钢板,其中,所述钢板的拉伸强度为980mpa以上,屈强比为0.6至0.9,伸长率为10%以上,扩孔性为20%以上。

6.根据权利要求1所述的耐碰撞性能和成型性优异的高强度钢板,其中,所述钢板的屈强比、伸长率以及拉伸强度的关系满足下述关系式2,[关系式2]

7.一种制造耐碰撞性能和成型性优异的高强度钢板的方法,其特征在于,包括以下步...

【专利技术属性】
技术研发人员:安衍相柳朱炫崔乙镕
申请(专利权)人:浦项股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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