CN101736140A - 一种马氏体时效钢板材冲压成型的方法 - Google Patents
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Abstract
一种马氏体时效钢板材冲压成型的方法，其特点是：首先将固溶退火态的板材，在Ar气保护气氛中加温到650℃±5℃；再保温至少2 hr；然后冷却至100℃以下，最后将经上述处理过的板材进行冷冲压成型。本发明采用过时效热处理然后进行冷冲压成型的工艺，可使冷冲压成型减薄率减少到15％，而且冲成率高达90％，能满足18％Ni(250KSi级)马氏体时效钢固溶退火态进行板材的冷冲压成型工艺的需要。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢板材冷冲压成型方法，特别是涉及一种马氏体时效钢板材冲压成型的方法，尤其是涉及一种18％Ni马氏体时效钢板材冷冲压成型技术，属于金属热处理技术领域。
背景技术
马氏体时效钢是一种固溶+时效硬化的超高强度钢，其固溶态、时效态的延伸率值均不高，加工硬化指数的值又低下，导致冷冲压减薄率高、冲成率不高的局面。例如。18％Ni(250KSi级)马氏体时效钢作球形高压容器时，采用固溶退火态进行冷冲压成型存在着减薄率高达30％且冲成率极低的缺陷。公开号为CN101289700的中国发明专利申请给出了一种《高强度马氏体基体热、温冲压零件制备方法》，工艺为：将钢板先加热到Ac3-50℃～Ac3+300℃的温度，保温时间1-3分钟/毫米，保证钢获得奥氏体组织或少量铁素体+奥氏体组织，随后进行冷却，冷却速度在20-200℃/s冷却至室温，使奥氏体组织转变成为马氏体组织。将上述处理的钢板加热到550℃～Ac1+50℃，保温时间1-6分钟/毫米。最终获得以铁素体和马氏体的复相组织或马氏体为主的组织结构。该发明虽适用于车用桥壳和大梁等冲压件，但却无法适用18％Ni(250KSi级)马氏体时效钢作球形高压容器的工艺中。因此，选择适当的金属热处理工艺，使材料增加了延伸率，提高其加工硬化指数的值和材料σb/σs的比值，改善了韧性，使得冲压减薄率大大降低，冲成率大幅度地增加，而且各项性能均符合技术指标，是当前亟待解决的课题。
发明内容
本发明的目的在于针对18％Ni(250KSi级)马氏体时效钢固溶退火态进行板材的冷冲压成型的技术不足，提供一种马氏体时效钢板材冲压成型的方法。本发明给出的这种采用过时效热处理然后进行冷冲压成型的工艺，采用过时效热处理方法，可使冷冲压成型减薄率减少到15％，而且冲成率高达90％，能满足冷冲压工艺的需要。
本发明给出的技术方案是：这种马氏体时效钢板材冲压成型的方法，其特点是：首先将固溶退火态的板材，在Ar气保护气氛中加温到650℃±5℃；再保温至少2hr；然后冷却至100℃以下，最后将经上述处理过的板材进行冷冲压成型。
上述技术方案中所提及的“固溶退火态”是指在810℃±10℃下保温0.5-1hr并经酸洗交货态的冶金产品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用过时效热处理然后进行冷冲压成型的工艺，可使冷冲压成型减薄率减少到15％，而且冲成率高达90％，能满足18％Ni(250KSi级)马氏体时效钢固溶退火态进行板材的冷冲压成型工艺的需要。
附图说明
图1为过时效温度对18％Ni钢性能的影响；
图2为冷冲压时减薄率的变化。
具体实施方式
如图1～图2所示，18％Ni马氏体时效钢采用过时效热处理可使机械性能、冲压性能得到改善，有利于板材的冲压成型，其研究结果见图1、表1。
表1马氏体时效钢板材的冲压性能
经650℃时效处理后由于存在大量(约50％)奥氏体组织机械性能变化很大，此时σb/σ0.2＝2，延伸率可达20％，有利于冷冲压成型。在冷冲压过程中，奥氏体转变成马氏体产生局部硬化(可感生大约33％的马氏体)，引起应力的均匀分布，从而抑制了冲压件半球体的局部变薄。
板材采用过时效处理后的冲压性能均得到了改善，虽然18％Ni马氏体时效钢在固溶退火态冲压时，压边力和冲压力比过时效状态小，然而由于固溶态下的均匀延伸率只有约2％，再加上硬化指数低，导致局部变薄率高达30％。图2是固溶态与过时效态冲压Φ65m/m半球体的变薄情况图。
采取650℃过时效状态进行冷冲压，控制好压边力，冲压Φ300～340的半球体减薄率小于15％。
具体过时效处理温度选择为650℃±5℃，保温2hr，Ar气下冷却。
实施例1：
材料为18％Ni(250Ksi级)马氏体时效钢，其成分如下：
(质量百分比)
| C | Si | Mn | Ni | Co | Mo | Ti | Al | S | P |
| 0.01 | ＜0.05 | ＜0.05 | 17.97 | 7.98 | 4.73 | 0.50 | 0.10 | 0.007 | 0.007 |
经双真空熔炼，锭型为2吨。
经开坯→热轧板(5.5m/m)→冷轧板(3.8和1.5m/m)→固溶退火
编号318-213的3.8m/m冷轧板，固溶退火后经650℃×2hr过时效处理进行冷冲压成型，在630T双动冲床上冲压，模具间隙＝25％，r＝24m/m，润滑剂为喷涂Q01-1清漆+机油。
其冲压成型40件半球，其减薄率均在14.4～15.0％之间，冲成率100％。
实施例2：
材料为18％马氏体时效钢，其成分为：
(质量百分比)
| C | Si | Mn | Ni | Co | Mo | Ti | Al | S | P |
| 0.01 | ＜0.05 | ＜0.05 | 17.97 | 7.98 | 4.73 | 0.50 | 0.10 | 0.007 | 0.007 |
真空感应炉+真空自耗炉熔炼，锭型为2吨。
经开坯→热轧板(5.5m/m)→热轧(2.5m/m)→冷轧(1.5m/m)→固溶退火
编号318-213的1.5m/m冷轧板，固溶退火态经650℃×2hr过时效处理后进行冷冲压成型半球体，在200T油压机上进行冲压，模具间隙＝26.7％，r＝9m/m。
其冲压成型半球体20件，其减薄率均在13.5～14.0％之间，冲成率100％。
实施例3：
编号318-214材料为18％Ni马氏体时效钢，其化学成分为：
(质量百分比)
| C | Si | Mn | P | S | Ni | Co | Mo | Ti | Al |
| 0.025 | 0.04 | 0.05 | 0.005 | 0.009 | 17.86 | 8.16 | 4.86 | 0.50 | 0.15 |
经双真空熔炼，锭型为2吨。
经开坯(55×220×720)→热轧板(6.6m/m)→冷轧板(3.8m/m)→固溶退火.
固溶退火态经650℃×2hr过时效处理后，进行冷冲压成型半球体，在630T双动冲床冲压，模具间隙＝25％，r＝24m/m，润滑剂为喷涂Q01-1清漆+机油。
其冲压成型40件半球，其减薄率均在14.2～15.1％之间，冲成率100％。
利用本发明给出的方法冲成的半球体还可经钨极氩弧焊接成球形容器，这类球形容器经常温和-40℃下的压力试验均能通过强度、疲劳、爆破试验，破坏部位均在母材处。
Claims (1)
1.一种马氏体时效钢板材冲压成型的方法，其特征在于：首先将固溶退火态的板材，在Ar气保护气氛中加温到650℃±5℃；再保温至少2hr；然后冷却至100℃以下，最后将经上述处理过的板材进行冷冲压成型。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN200810228806A CN101736140A (zh) | 2008-11-14 | 2008-11-14 | 一种马氏体时效钢板材冲压成型的方法 |
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| CN200810228806A CN101736140A (zh) | 2008-11-14 | 2008-11-14 | 一种马氏体时效钢板材冲压成型的方法 |
Publications (1)
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| CN101736140A true CN101736140A (zh) | 2010-06-16 |
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| CN (1) | CN101736140A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022513973A (ja) * | 2018-12-17 | 2022-02-09 | アルセロールミタル | 熱間圧延鋼及びその製造方法 |
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2008
- 2008-11-14 CN CN200810228806A patent/CN101736140A/zh active Pending
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