CN108060292A - 一种热淬火碳配分温成形工艺 - Google Patents

一种热淬火碳配分温成形工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN108060292A
CN108060292A CN201810051864.4A CN201810051864A CN108060292A CN 108060292 A CN108060292 A CN 108060292A CN 201810051864 A CN201810051864 A CN 201810051864A CN 108060292 A CN108060292 A CN 108060292A
Authority
CN
China
Prior art keywords
plate
partition
transferred
warm working
quenching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810051864.4A
Other languages
English (en)
Inventor
刘培星
李洪翠
张磊
龚梦婷
侯晓英
王乐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SD Steel Rizhao Co Ltd
Original Assignee
SD Steel Rizhao Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SD Steel Rizhao Co Ltd filed Critical SD Steel Rizhao Co Ltd
Priority to CN201810051864.4A priority Critical patent/CN108060292A/zh
Publication of CN108060292A publication Critical patent/CN108060292A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C21D1/19—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering by interrupted quenching
    • C21D1/22—Martempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/56—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering characterised by the quenching agents
    • C21D1/607—Molten salts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/005—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/22—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/28—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/32—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008—Martensite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

本发明涉及一种热淬火碳配分温成形工艺，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、首先在加热炉内将板料被加热至Ac3以上，保温1‑10min，达到完全奥氏体化状态；步骤二、加热后的板料转移至恒温淬火介质中淬火，淬火温度T1在Ms和Mf之间，淬火时间1‑30s；步骤三、淬火处理后的板料转移至第二加热炉内保温配分；步骤四、配分处理后的板料转移至模具上成形并冷却，本发明成形件的力学性能大大提高，最大发挥材料的潜能；成形过程中板料的淬火温度均匀，且精度较高；成形件的力学性能和尺寸稳定性较高。

Description

一种热淬火碳配分温成形工艺
技术领域
本发明涉及汽车轻量化中热成形工艺领域，具体涉及一种热淬火碳配分温成形工艺。
背景技术
热成形件是在加热奥氏体状态下成形，其成形性好，回弹小；保压模内淬火过程中奥氏体向马氏体的转变，从而达到较高的强度(1500MPa左右)。热成形件在汽车轻量化领域获得广泛应用，然而由于成形件中的组织为单一的马氏体组织，成形件延伸率较低，仅5-7％。
为提高成形件的强塑积，淬火-碳配分热处理工艺被应用于热成形工艺中，如专利：CN 103394573 A公开了《一种基于Q&P一步法的热冲压成形工艺》；该方法是通过成形模具实现淬火和碳配分过程，然而由于成形保压过程中，零件不同位置与板料的接触状态(接触先后顺序和接触压力)不同；最终零部件淬火温度不均匀，成形件力学性能不同；工业化应用难度较高。
专利CN104550391 B公开了《集成分段冷却及碳配分过程的热冲压成形工艺》；该方法是在CN103394573A的基础上增加了转移冷却；淬火温度和碳配分过程的控制由成形模具实现；其最终零部件淬火温度不均匀。
专利CN104588473 A公开了《高强塑积汽车零件热冲压碳配分一体化工艺》；该方法是将动态碳配分原理引入热成形工艺；板料在成形模具中成形保压，出模温度在Ms-Mf之间；出模后零部件以较低冷却速度缓冷至室温；在缓冷(马氏体相变)的过程中，马氏体中的碳向奥氏体中转移，从而在最终的零部件中产生残余奥氏体，提高零部件的力学性能。但该方法采用的是动态碳配分工艺，且部分相变过程是在出模后的缓冷过程中产生，零部件尺寸精度不高；最终组织中产生一定量的高碳马氏体，影响成形件的延伸率。
发明内容
为克服所述不足，本发明的目的在于提供一种热淬火碳配分温成形工艺，淬火温度准确、淬火温度均匀，从而提高热成形件的强塑积和性能的稳定性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种热淬火碳配分温成形工艺，包括以下步骤：
步骤一、首先在加热炉内将板料被加热至Ac3以上，保温1-10min，达到完全奥氏体化状态；
步骤二、加热后的板料转移至恒温淬火介质中淬火，淬火温度T1在Ms和Mf之间，淬火时间1-30s；
步骤三、淬火处理后的板料转移至第二加热炉内保温配分，配分温度(T2)大于等于淬火温度(T1)，配分时间10-300s；
步骤四、配分处理后的板料转移至模具上成形并冷却。
本发明中板料钢，按质量分数，其化学成分为：C0.19-0.30％，Si0.2-0.8％，Mn0.5-1.5％，Cr0.1-0.4％，Mo0-0.3％，Ti0.03-0.05％，Al0.02-0.06％，B0.0015-0.005％，S0-0.026％，P0-0.035％，余量为Fe。
本发明具有以下有益效果：本发明成形件的力学性能大大提高，最大发挥材料的潜能；成形过程中板料的淬火温度均匀，且精度较高；成形件的力学性能和尺寸稳定性较高。
附图说明
图1为本发明的工艺示意图。
图2为实施例1的本发明工艺的成型件的微观组织。
图3为实施例1的直接热成形淬火工艺下成型件的微观组织。
1板料炉内加热奥氏体化，2淬火装置内板料淬火，3板料炉内碳配分，4温成形。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
如图1、图2、图3所示的一种热淬火碳配分温成形工艺，采用的板料厚度为1.5mm，供货状态为退火态，化学成分如表1，包括以下步骤：
步骤一、将板料放到加热炉中加热，加热温度为930℃，保温5min。
步骤二、将步骤一中加热的板料，转移至盐浴淬火装置中淬火，淬火温度290摄氏度，淬火时间5s；
步骤三、淬火后的板料转移至加热炉内保温配分，配分温度425℃，保温时间180s。
步骤四、配分处理后的板料转移至模具上成形。
成形后的零件性能为：微观组织见图2，残余奥氏体含量14.6％，抗拉强度1450MPa，断后延伸率18％；直接淬火后的零件强度为：微观组织见图3，其残余奥氏体含量2.3％，断后延伸率抗拉强度1780MPa，断后延伸率6.5％。
实施例2
一种热淬火碳配分温成形工艺，采用的板料厚度为1.5mm，供货状态为退火态，化学成分如表1，包括以下步骤：
步骤一、将板料放到加热炉中加热，加热温度为930℃，保温10min。
步骤二、将步骤一中加热的板料，转移至盐浴淬火装置中淬火，淬火温度290摄氏度，淬火时间5s。
步骤三、淬火后的板料转移至加热炉内保温配分，配分温度425℃，保温时间120s。
步骤四、配分处理后的板料转移至模具上成形；
成形后的零件性能为：抗拉强度1455MPa，断后延伸率18.5％；直接淬火后的零件强度为：断后延伸率抗拉强度1778MPa，断后延伸率6.3％。
实施例3
一种热淬火碳配分温成形工艺，采用的板料厚度为1.5mm，供货状态为退火态，化学成分如表1，包括以下步骤：
步骤一、将板料放到加热炉中加热，加热温度为930℃，保温3min。
步骤二、将步骤2中加热的板料，转移至盐浴淬火装置中淬火，淬火温度290摄氏度，淬火时间5s。
步骤三、淬火后的板料转移至加热炉内保温配分，配分温度425℃，保温时间300s。
步骤四、配分处理后的板料转移至模具上成形。
成形后的零件性能为：抗拉强度1446MPa，断后延伸率16％；直接淬火后的零件强度为：断后延伸率抗拉强度1784MPa，断后延伸率6.7％。
表1板料的化学成分(wt，％)
本发明不局限于所述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (3)

1.一种热淬火碳配分温成形工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、首先在加热炉内将板料被加热至Ac3以上，保温1-10min，达到完全奥氏体化状态；
步骤二、加热后的板料转移至恒温淬火介质中淬火，淬火温度T1在Ms和Mf之间，淬火时间1-30s；
步骤三、淬火处理后的板料转移至第二加热炉内保温配分，配分时间10-300s；
步骤四、配分处理后的板料转移至模具上成形并冷却。
2.根据权利要求1所述的一种热淬火碳配分温成形工艺，其特征在于：所述步骤三中，配分温度(T2)大于等于淬火温度(T1)。
3.一种热淬火碳配分温成形工艺，其特征在于：所述板料钢，按质量分数，其化学成分为：C0.19-0.30％，Si0.2-0.8％，Mn0.5-1.5％，Cr0.1-0.4％，Mo0-0.3％，Ti0.03-0.05％，Al0.02-0.06％，B0.0015-0.005％，S0-0.026％，P0-0.035％，余量为Fe。
CN201810051864.4A 2018-01-19 2018-01-19 一种热淬火碳配分温成形工艺 Pending CN108060292A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810051864.4A CN108060292A (zh) 2018-01-19 2018-01-19 一种热淬火碳配分温成形工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810051864.4A CN108060292A (zh) 2018-01-19 2018-01-19 一种热淬火碳配分温成形工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108060292A true CN108060292A (zh) 2018-05-22

Family

ID=62141790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810051864.4A Pending CN108060292A (zh) 2018-01-19 2018-01-19 一种热淬火碳配分温成形工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108060292A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101805821A (zh) * 2010-04-17 2010-08-18 上海交通大学 钢材冲压成形一体化处理方法
CN102766818A (zh) * 2012-07-25 2012-11-07 东北大学 一种基于动态碳配分原理的qdp马氏体钢
CN104195455A (zh) * 2014-08-19 2014-12-10 中国科学院金属研究所 一种基于碳配分原理的热冲压烘烤韧化钢及其加工方法
CN104668326A (zh) * 2015-03-05 2015-06-03 山东大王金泰集团有限公司 一种高强度钢材零部件性能梯度化分布的热冲压方法
CN106119688A (zh) * 2016-07-22 2016-11-16 大连理工大学 一种性能梯度分布的高强度q＆p钢件制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101805821A (zh) * 2010-04-17 2010-08-18 上海交通大学 钢材冲压成形一体化处理方法
CN102766818A (zh) * 2012-07-25 2012-11-07 东北大学 一种基于动态碳配分原理的qdp马氏体钢
CN104195455A (zh) * 2014-08-19 2014-12-10 中国科学院金属研究所 一种基于碳配分原理的热冲压烘烤韧化钢及其加工方法
CN104668326A (zh) * 2015-03-05 2015-06-03 山东大王金泰集团有限公司 一种高强度钢材零部件性能梯度化分布的热冲压方法
CN106119688A (zh) * 2016-07-22 2016-11-16 大连理工大学 一种性能梯度分布的高强度q＆p钢件制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104668326B (zh) 一种高强度钢材零部件性能梯度化分布的热冲压方法
EP2562271B1 (en) An integrated processing method for steel's stamping and forming
US20210340643A1 (en) Hot-press molding method and hot-press molded product
CN104846274B (zh) 热冲压成形用钢板、热冲压成形工艺及热冲压成形构件
CN101280352B (zh) 热成型马氏体钢零件制备方法
CN100582253C (zh) 可获得可控和均匀硬度的铸铁类模具材料热处理方法
CN103255340B (zh) 一种汽车用高强韧性热成形钢板及其制备方法
CN102676752B (zh) 汽车锻件模具钢h13的热处理工艺
JP6318971B2 (ja) 熱間プレス成形方法
KR100993988B1 (ko) 간접 핫 스탬핑 성형방법
KR102006963B1 (ko) 강 반제품의 열간성형에 의해 부품을 생산하기 위한 방법
KR101277874B1 (ko) 이종 강도 영역을 갖는 열간 성형품 및 그 제조방법
CN102296242A (zh) 一种汽车用高强韧性热成形钢板的热处理方法
KR102038344B1 (ko) 열간 성형에 의해 강으로부터 부품을 생산하기 위한 방법
CN108283003B (zh) 用于制造高强度钢件的方法
CN111154960A (zh) 一种热成型软硬区零件及其生产工艺
CN107475623A (zh) 一种热成形高强钢及其加工方法
CN107321832A (zh) 一种稳定降低热成形温度的工艺方法
CN100469903C (zh) 6CrNiSiMnMoV钢硬度梯度热处理回火工艺方法
US20110000584A1 (en) Process for Forming Steel
CN105436275A (zh) 一种低碳硼合金钢汽车加强板的热冲压成形工艺
KR101153595B1 (ko) 다른 강도 영역을 갖는 열간 프레스 성형품의 제조방법
CN104152638B (zh) 冷作模具钢薄件的微变形淬火热处理工艺
CN108060292A (zh) 一种热淬火碳配分温成形工艺
CN110317935B (zh) 一种超高强度钢br1500hs处理工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180522

RJ01 Rejection of invention patent application after publication