本发明专利技术公开了一种热冲压成形零件强度柔性分布的制造技术和工艺。本发明专利技术通过柔性可控的带冷却管道的热冲压成形模具，控制高强度部分模具表面冷却速度大于60～80℃/秒，冷却水的水流速度2.5～3m/秒，进口水流压力7～8bar，出口水流压力5～7bar；控制形成汽车零件中等强度部分的模具表面冷却速度大于10～30℃/秒，模具内水流速度1～2m/秒，模具进口水流入的压力5～6bar，模具出口水流出的压力3～5bar；实现了零件的多元化组织和强度的柔性分布，使得到的汽车零件不同部位有不同强度，且不同强度之间的板块组织过渡平缓，性能过渡平滑，性能没有突变，更为理想，降低了制造成本，简化了工序。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种超高强度轻量化车身结构件和安全件的处理和制造工艺，特别涉及强度柔性分布的热冲压成形零件的制造技术和工艺。
技术介绍
汽车工艺的发展、汽车产量和汽车保有量的增加带来了能耗、安全和排放三大问题，节能减排是汽车迫切需要解决的重要问题，而轻量化是实现节能减排最直接最有效的手段和途径之一乘用车每减重10%，油耗可减少8%，排放可减少4% -6%。轻量化的实施，可通过优化设计、合理选材和用材，以及采用先进的成型工艺来达到。但轻量化不能影响安全。作为车身结构中的保案件，要求高强度和高的撞击吸能，因为只有这样才可在有效减重的同时，抵抗碰撞物体入侵时产生的变形对人体造成的伤害。 但高强度将使零件成形困难板材强度提高后，不仅板材生产难度增大，而且成形时回弹也难以控制，还同时会产生剪切、下料困难、模具的磨损严重等问题。在板材抗拉强度超过 IOOOMI^后，其冲压成形几乎是不可能的，此时模具只能用粉末冶金模具钢，价格很高，且加工困难。目前，汽车的一些保安件，如前后保险杠、门B柱、A柱、门防撞杆等，为了有效提高汽车的安全性，达到碰撞五星级，已使用强度1500MPa的高强度钢；而在这么高的强度下， 零件的冷成形已不可能，只能用热成型的方法，而热成形后零件的强度很高，有时会因碰撞而产生破裂，延性不足。为了使零件在高强度的同时又具有足够的延性，满足同一零件不同性能要求，长期以来在构件的某些部位采用激光拼焊的方法，将两块不同成分和不同性能的钢板用激光拼焊在一起，即在强度高延性差的材料上焊上强度较低延性较高的材料， 再经热处理后获得不同性能。如汽车的门B柱，其下部原设计用中等强度(抗拉强度约为 750MPa)，原用22MnB5与普通含B的热轧板20Mn，通过激光拼焊连在一起，再通过热处理得到抗拉强度1500MPa的超高强度钢(含B钢部分)和750MPa的中等强度部分，经处理后这两部分的组织成分分别为板条马氏体及部分马氏体、贝氏体和珠光体的混合组织。经采用这种方法焊缝两边性能没有平滑过渡，组织组成和强度反差大，既增加了工序，又增加的焊缝。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种强度可柔性分布的热冲压成形汽车零件，以及实现其强度可柔性分布零件的控制方法，满足热冲压成形零件不同部位的不同强度级别和不同强韧性匹配的性能要求。本专利技术采用这样的技术方案来实现，一种强度柔性分布的热冲压成形汽车零件，其化学成分按重量百分比计为C 0.20 0.24、Si 0.40 0.60、Mn 1. 50 1.80、P彡0. 025、S ( 0.01，任选的Cr、Ni、Mo中的至少一种元素，它们的含量满足 Cr+Ni+Mo彡1. 5，任选的Nb、V、Ti三种元素中的1_2种，B是必须元素，它们的含量满足Nb+V+Ti+B ^ 0. 20，其余是 Fe。热冲压成形汽车零件强度柔性分布的控制方法，步骤一，用常规冶金工艺制得钢坯，经1180 1250°C加热，1000 1150°C进行开轧，终轧温度850 900°C，轧后卷取然后空冷至室温形成坯件；步骤二，将热轧板材开卷，剪切成热处理零件的板坯，放入有5 % -10 %的H2、 80% -90%的并经脱硫、脱水处理的天然气、5% -10%的裂解甲醇的混合气体保护气氛通入的轨道式热处理炉中加热，加热温度为900 950°C奥氏体化温度，按板坯厚度计算加热保温时间，通常为1 1. 5分/mm ；步骤三，调整热冲压成形零件模具的冷却系统形成零件超高强度部分的模具表面的冷却速度60°C 80°C /秒，模具内水流速度2. 5 3m/秒，模具进口水流入的压力为 7 8巴，模具出口水流出的压力为5 7巴；形成零件中等强度部分的模具表面冷却速度大于10 30°C /秒，模具内水流速度1 2m/秒，模具进口水流入的压力为5 6巴，模具出口水流出的压力为3 5巴。步骤四，板坯出炉后3 5秒钟内放入带柔性控冷系统的热冲压成形零件模具中，控制板坯超高强度部分的表面温度在100 150°C时，板坯中等强度部分的表面温度在 150 200°C时，将板坯移出模具空冷。用于制造强度柔性分布的热冲压成形汽车零件的热冲压成形模具，其特征在于 模具内设置有多条冷却水管，每条冷却水管分别与进水口、出水口连接；模具为1个或由多个模具组合而成；进入超高强度部分和中等强度部分的进水管的进水压力不同，同样，超高强度部分和中等强度部分的出水管的出水压力也不同。本专利技术中轧制板材的厚度根据所制定的零件的厚度确定，同时根据所制定零件的要求确定合金成分的合理值，不同的合金成分的上下线将明显影响淬透性。采用上述材料和控制方法后，可获得的零件的高强度部分为板条马氏体组织，抗拉强度> 1500MPa，硬度>HB440 ；其中等强度部分为珠光体、贝氏体及少量回火马氏体组成的复合组织，抗拉强度> 750MPa，硬度> HB230。本专利技术通过带柔性可控的冷却管道的热冲压成形模具，以及不同强度部分冷却水的水流速度和水压控制，控制了模具内板坯的表面冷却速度，实现了零件的多元化组织和强度的柔性分布，使得到的汽车零件不同部位有不同强度，且不同强度之间的板块组织过渡平缓，性能过渡平滑，性能没有突变更为理想，降低了制造成本，简化了工序，提高了零件的性能。附图说明图1带柔性可控冷却管道的防撞杆热冲压成形模具。图中，1-进水口，2-冷却水管，3-出水口。具体实施例方式实施例表1是本专利技术用于制造强度柔性分布的热冲压成形汽车零件的轧制板材的化学成分；表1用于制造强度柔性分布的热冲压成形汽车零件的轧制板材化学成分权利要求1.一种强度柔性分布的热冲压成形汽车零件，其化学成分按重量百分比计为C 0. 20 0. 24、Si 0. 40 0. 60、Mn 1. 50 1. 80、P 彡 0. 025、S 彡 0. 01，任选的 Cr、Ni、Mo 中的至少一种元素，它们的含量满足Cr+Ni+Mo彡1. 5，任选的Nb、V、Ti三种元素中的1_2 种，B是必须元素，它们的含量满足Nb+V+Ti+B ^ 0. 20，其余是狗。2.一种强度柔性分布的热冲压成形汽车零件控制方法，其特征在于步骤一，用常规冶金工艺制得钢坯，在1180 1250°C加热，1000 1200°C进行开轧，850 900°C终轧， 轧后卷取然后空冷至室温形成坯件；步骤二，将热轧板材开卷，剪切成热处理零件的板坯，放入有5%-10%的H2、并经脱硫、 脱水处理的80%-90%的天然气、5%-10%的裂解甲醇的混合气体保护气氛通入的轨道式热处理炉中加热，加热温度为900 950°C奥氏体化温度，热保温时间按板坯厚度计算为1 L 5 分 /mm ；步骤三，调整热冲压成形零件模具的冷却系统形成零件超高强度部分的模具表面的冷却速度60°C 80°C /秒，模具内水流速度2. 5 3m/秒，模具进水口( 1)水流入的压力为7 8bar，模具出水口(2)水流出的压力为5 7bar ；形成汽车零件中等强度部分的模具表面冷却速度大于10 30°C /秒，模具内水流速度1 2m/秒，模具进水口(1)水流入的压力为5 6巴，模具出水口(2)水流出的压力为3 5巴；步骤四，板坯出炉后3 5秒钟内放入带柔本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种强度柔性分布的热冲压成形汽车零件，其化学成分按重量百分比计为：Ｃ ０．２０～０．２４、Ｓｉ ０．４０～０．６０、Ｍｎ １．５０～１．８０、Ｐ≤０．０２５、Ｓ≤０．０１，任选的Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ中的至少一种元素，它们的含量满足Ｃｒ＋Ｎｉ＋Ｍｏ≤１．５，任选的Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉ三种元素中的１－２种，Ｂ是必须元素，它们的含量满足Ｎｂ＋Ｖ＋Ｔｉ＋Ｂ≤０．２０，其余是Ｆｅ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马鸣图，孙智富，马豫昊，郭怡晖，宋磊峰，路洪洲，易红亮，
申请(专利权)人：马鸣图，
类型：发明
国别省市：85
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