CN102965591B

CN102965591B - 一种高强钢辊压热成形工艺

Info

Publication number: CN102965591B
Application number: CN201210525220.7A
Authority: CN
Inventors: 马越峰; 晏培杰; 宋永帆; 王萍; 潘丽华
Original assignee: SHANGHAI BAOSTEEL SECTION STEEL CO Ltd
Current assignee: Baosteel Metal Co Ltd
Priority date: 2012-12-07
Filing date: 2012-12-07
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2032-12-07
Also published as: CN102965591A

Abstract

一种高强钢辊压热成形工艺，包括如下步骤：a）热成形钢带，成分重量百分比为：C0.007~0.33%，Al0.02~0.05%，B0.001~0.005%，Cr0.16~0.37%，Mn0.75~1.21%，N0.004~0.006%，Ni0.01~0.1%，Si0.20~0.40%，Ti0.03~0.05%，余Fe和不可避免杂质；b）开卷，将热成形钢带剪裁成产品所需长度和宽度的板料；c）成形，将板料转移至辊压成形设备，在室温条件下预成形为半成品；d）加热，加热温度800～1100℃，保温3~8min；e）定型，将高温下半成品转移至定型设备，在有载荷条件下，进行保压淬火，即以27℃/s以上的冷却速度进行淬火，并冷却至室温，经过淬火得到马氏体组织，其抗拉强度达到1500MPa以上。

Description

一种高强钢辊压热成形工艺

技术领域

本发明涉及超高强钢成形技术，特别及是一种高强钢辊压热成形工艺，获得的超高强钢的抗拉强度高达1500MPa以上。

背景技术

目前，高强钢的成形技术主要包括：液压成形、激光拼焊成形、热冲压成形和辊压成形等技术。

热成形钢的工艺是利用初态组织为铁素体和珠光体，抗拉强度约为600MPa的热成形钢，通过冲压的工艺使工件转变为马氏体，工件成形后，抗拉强度高达1500MPa。

目前热成形钢开发和成形的设备载体主要是基于冲压工艺，我们称之为热冲压成形工艺，不过对于热冲压成形工艺，成形设备价格昂贵，模具需要加热，且磨损严重，生产节拍慢，产品成材率低。

辊压成形技术是采用逐次成形方式完成变形过程，更容易实现高强钢的成形要求，且连续辊压成形过程中的连续加热也要比断续冲压成形的加热更节能和易控制。此外，辊压成形工艺的材料利用率可达到90%以上，明显优于冲压成形工艺。其产品具有断面均匀、产品质量高、能源消耗低、节能环保和经济效益高等诸多优势，而倍受众多行业的青睐。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强钢辊压热成形工艺，将热成形钢的工艺与辊压成形工艺的优点结合起来，获得的超高强钢的抗拉强度高达1500MPa以上。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种高强钢辊压热成形工艺，其包括如下步骤：

a)热成形钢带

热成形钢带的化学成分重量百分比为：C0.007～0.33%，Al0.02～0.05%，B0.001～0.005%，Cr0.16～0.37%，Mn0.75%～1.21%，N0.004～0.006%，Ni0.01～0.1%，Si0.20～0.40%，Ti0.03～0.05%，其余为Fe和不可避免杂质；热成形钢的原始抗拉强度为500MPa～650MPa；

b)开卷

将热成形钢带剪裁成产品所需长度和宽度的板料；

c)成形

将板料转移至辊压成形设备中，在室温条件下预成形为形状尺寸接近成品原始强度的半成品；

d)加热

将半成品加热，加热温度800～1100℃，保温3～8min，保证半成品完全奥氏体化；

e)定型

完成完全奥氏体化后，迅速将高温下半成品转移至定型设备，在有载荷条件下，进行保压淬火，即以27℃/s以上的冷却速度进行淬火，并冷却至室温，经过淬火得到马氏体组织，其抗拉强度达到1500MPa以上。

进一步，所述的加热采用炉内加热设备、感应加热设备或电阻加热设备。

又，所述的定型设备为辊压设备。

本发明和现有技术相比所具有的有益效果在于：

（1）本发明将高强钢加热至800～1100℃，显著降低了高强钢的强度，减小了所需的成形力，降低了对成形设备的要求并延长了设备的使用寿命。

（2）本发明将高强钢加热至800～1100℃，显著增加了高强钢的塑性，提高了高强钢的成形性能，使高强钢能够进行大形变量变形以及复杂形状产品成形。

（3）本发明将高强钢加热至800～1100℃，显著减小了高强钢的回弹，增加了产品的尺寸精度，提高了产品的质量。

（4）本发明中，高强钢在高温下成形的同时，还进行动态回复和动态再结晶，使产品的性能均匀，减少了产品中的残余应力，提高了产品的整体性能。

（5）本发明在高温时将高强钢奥氏体化，在成形之后的冷却过程中，可以通过控制冷却速度及保温时间控制产品的组织，进而控制产品的力学性能。

（6）本发明将有热成形特性的硼钢结合了辊压成形工艺，集合了硼钢热成形工艺得到高强钢的优点和辊压成形工艺高效经济的优点。

附图说明

图1为本发明高强钢热辊压成形工艺实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明。

本发明涉及的高强钢的化学成分重量百分比为：C0.007～0.33%，Al0.02～0.05%，B0.001～0.005%，Cr0.16～0.37%，Mn0.75～1.21%，N0.004～0.006%，Ni0.01～0.1%，Si0.20～0.40%，Ti0.03～0.05%，其余为Fe和不可避免杂质；热成形钢的原始抗拉强度为500MPa～650MPa；

实施例1

参见图1，本发明高强钢热辊压成形工艺为：开卷机1开卷并将钢带经剪切机2剪裁成具有所需长度的板料；将高强钢板料移至辊压成形设备3中成形为半成品；将半成品转移至加热设备4中加热至800℃，保温5min；将高温半成品再次转移至定型（辊压）设备5中进行尺寸校准和整形，然后在定型（辊压）设备5中对成形后的产品6在有载荷条件下进行保压淬火，并冷却至室温，获得所需要的组织和力学性能。

实施例2

1）开卷机1开卷并将钢带经剪切机2剪裁成具有所需长度的板料；2）将高强钢板料移至辊压成形设备3中成形为半成品；3）将半成品转移至加热设备4中加热至1100℃，保温3min；4）将高温半成品再次转移至定型（辊压）设备5中进行尺寸校准和整形；5）然后在定型（辊压）设备5中对成形后的产品6在有载荷条件下进行保压淬火，并冷却至室温，获得所需要的组织和力学性能。

实施例3

1）开卷机1开卷并将钢带经剪切机2剪裁成具有所需长度的板料；2）将高强钢板料移至辊压成形设备3中成形为半成品；3）将半成品转移至加热设备4中加热至1000℃，保温4min；4）将高温半成品再次转移至定型（辊压）设备5中进行尺寸校准和整形；5）然后在定型（辊压）设备5中对成形后的产品6在有载荷条件下进行保压淬火，并冷却至室温，获得所需要的组织和力学性能。

Claims

1.一种高强钢辊压热成形工艺，其包括如下步骤：

a)热成形钢带

热成形钢带的化学成分重量百分比为：C0.007～0.33%，Al0.02～0.05%，B0.001～0.005%，Cr0.16～0.37%，Mn0.75～1.21%，N0.004～0.006%，Ni0.01～0.1%，Si0.20～0.40%，Ti0.03～0.05%，其余为Fe和不可避免杂质；热成形钢的原始抗拉强度为500MPa～650MPa；

b)开卷

将热成形钢带剪裁成产品所需长度和宽度的板料；

c)成形

d)加热

e)定型

2.如权利要求1所述的高强钢辊压热成形工艺，其特征是，所述的加热采用炉内加热设备、感应加热设备或电阻加热设备。

3.如权利要求1所述的高强钢辊压热成形工艺，其特征是，所述的定型设备为辊压设备。