CN109023138B - 一种汽车安全带锁止系统压力管冷轧钢带dc04热处理工艺 - Google Patents

一种汽车安全带锁止系统压力管冷轧钢带dc04热处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及了一种汽车安全带锁止系统压力管冷轧钢带DC04热处理工艺，材料经4‑8道冷轧工艺，冷轧工艺中进行1‑2次退火热处理，控制冷轧的压缩比，控制加热段的温度，控制冷却温度和速度，即可得到符合参数的钢带。本发明将原来的粗大片状铁素体+少量铁素变为细小(晶粒度小于9级)铁素体组织内弥散分布有极少量渗碳体，得到的材料抗拉强度280‑350MPa，屈服强度≤190Mpa，延伸率达到40‑50％，应力硬化指数≥0.24，各向应变指数≥2.2，晶粒度≥8级；具有多道次拉伸成型性能，具备拉伸后良好的焊接和二次变形能力。同时在进行火药点爆的过程中，拥有足够钢的强度，不会发生开裂使得工件失效。

Description

一种汽车安全带锁止系统压力管冷轧钢带DC04热处理工艺
技术领域
本发明涉及金属热处理工艺技术领域，特别是涉及一种汽车安全带锁止系统压力管冷轧钢带DC04热处理工艺。
背景技术
安全带作为汽车发生碰撞过程中保护驾乘人员的基本防护装置。当碰撞事故发生时，安全带起作用。锁止机构开始工作，安全带被锁紧，而不能自由地从卷收器中抽出，从而将乘员“束缚”在座椅上，力求使乘员的头部、胸部不至于向前撞到转向盘、仪表板及挡风玻璃上，减少乘员二次碰撞的危险。
紧急锁止式卷收器(ELR)，目前应用最为广泛的是紧急锁止式卷收器。自动锁止有三种机制同时进行：第一种，是动平衡锁止机构，该机构利用惯性球，在安全带(汽车)发生倾斜或翻转时触发锁止棘爪，将安全带锁止；第二种锁止原理为传动小球，当安全带快速拉动时，小球在规定时间内运动一定位移，最终锁止安全带；第三种锁止原理为，在发生碰撞时，安全带会被触发点爆装置，锁止机构的火药被点爆，形成定向气流，最终将安全带锁止。
从2009年开始我国生产的汽车1379万辆，首超日本为世界第一。至2017年中国蝉联8年世界第一，达到2900万量(其中乘用车销量为2480万辆)。以安全带和安全气囊为代表汽车安全系统，直接关系到驾乘人员生命安全，因此对其质量要求极为苛刻。单就2017年中国市场召回汽车数量为2004.8万辆，其中安全带安全气囊的召回比例为53.1％，因此为了配合新一代安全带系统，设计合适的钢带极为重要。
发明内容
本发明提供了一种汽车安全带锁止系统压力管冷轧钢带DC04热处理工艺，工艺处理后的冷轧退火拉伸钢带DC04既具有多道次拉伸成型性能，也具备拉伸后良好的焊接和二次变形能力。同时在进行火药点爆的过程中，拥有足够钢的强度，不会发生开裂使得工件失效。
一种汽车安全带锁止系统压力管冷轧钢带DC04热处理工艺，其冷轧合金钢带DC04的成分质量百分比为：C(％)：≤0.01；Mn(％)：≤0.3；P(％)：≤0.015；S(％)：≤0.01；其热处理工艺具体按以下步骤进行的：
第一步，取热轧钢卷，规格为4.5*1250mm*C(卷)；经表皮处理工艺去除表面氧化层；
第二步，分条成卷4.5*360mm；
第三步，经4-8道冷轧工艺，冷轧工艺中进行1-2次退火热处理；
其中，每道冷轧工艺皆采用小变形量轧制，将材料从4.5mm轧至1.82mm；
每次退火热处理的退火方法为：
1】加热至400℃，保温4小时，去除钢带表面的水份、油污，确保炉内真空度，然后充入液氨分解的保护气体：氢气和氮气，确保炉内保护气体的浓度和纯度，防止退火热处理过程中钢带表面的氧化二引起表面缺陷形成；
2】加热至680℃保温12小时，在较低温度下进行再结晶处理，确保再结晶退火工艺完成，获得了良好的组织和性能效果；
3】降温至580℃后吊外罩，加快降低炉内温度，使钢带组织发生细微的变化，细小碳化从基体中析出，使组织更为均匀；
4】降温至270℃，水冷是在内罩表面用水喷淋，加速冷却，70℃出炉；
第四步，成品平整分条，最终成品规格为1.82±0.05mm*360mm。
所述第三步中，材料先经4道冷轧，依次变形尺寸为4.5-4.0-3.5-3.0-2.5，然后，进行第一次退火热处理，再经2道冷轧，依次变形尺寸为2.5-2.0-1.82mm，然后，进行第二次退火热处理。
本发明的优点：本发明的一种汽车安全带锁止系统压力管冷轧钢带DC04热处理工艺，将原来的粗大片状铁素体+少量铁素变为细小(晶粒度小于9级)铁素体组织内弥散分布有极少量渗碳体，得到的材料抗拉强度280-350MPa，屈服强度≤190Mpa，延伸率达到40-50％，应力硬化指数≥0.24，各向应变指数≥2.2，晶粒度≥8级；工艺处理后的冷轧退火拉伸钢带DC04既具有多道次拉伸成型性能，也具备拉伸后良好的焊接和二次变形能力。同时在进行火药点爆的过程中，拥有足够钢的强度，不会发生开裂使得工件失效。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
实施例
本实施例提供了一种汽车安全带锁止系统压力管冷轧钢带DC04热处理工艺，其冷轧合金钢带DC04的成分质量百分比为：C(％)：≤0.01；Mn(％)：≤0.3；P(％)：≤0.015；S(％)：≤0.01；其热处理工艺具体按以下步骤进行的：
第一步，取热轧钢卷，规格为4.5*1250mm*C(卷)；经表皮处理工艺去除表面氧化层；
第二步，分条成卷4.5*360mm；
第三步，经4道冷轧工艺，每道皆采用小变形量轧制，将第二步的材料从4.5mm轧至2.5mm，其中，材料依次变形尺寸为4.5-4.0-3.5-3.0-2.5mm；
第四步，经第一次退火热处理，具体退火方法为：
1】加热至400℃，保温4小时，去除钢带表面的水份、油污，确保炉内真空度，然后充入液氨分解的保护气体：氢气和氮气，确保炉内保护气体的浓度和纯度，防止退火热处理过程中钢带表面的氧化二引起表面缺陷形成；
2】加热至680℃保温12小时，在较低温度下进行再结晶处理，确保再结晶退火工艺完成，获得了良好的组织和性能效果；
3】降温至580℃后吊外罩，加快降低炉内温度，使钢带组织发生细微的变化，细小碳化从基体中析出，使组织更为均匀；
4】降温至270℃，水冷是在内罩表面用水喷淋，加速冷却，70℃出炉；
第五步，再经2道冷轧工艺，每道皆采用小变形量轧制，将材料从2.5mm轧至1.82mm，其中，材料依次变形尺寸为2.5-2.0-1.82mm；
第五步，经第二次退火热处理，具体退火方法与第四步相同；
第六步，成品平整分条，最终成品规格为1.82±0.05mm*360mm。
对比例一
热处理工艺具体按以下步骤进行的：
第一步，取热轧钢卷，规格为4.0*1250mm*C(卷)；经表皮处理工艺去除表面氧化层；
第二步，分条成卷4.0*360mm；
第三步，经4道冷轧工艺，每道皆采用小变形量轧制，将第二步的材料从4.0mm轧至2.0mm，其中，材料依次变形尺寸为4.0-3.5-3.0-2.5-2.0mm；
第四步，经第一次退火热处理，具体退火方法为：
1】加热至400℃，保温4小时，然后充入液氨分解的保护气体：氢气和氮气，确保炉内保护气体的浓度和纯度；
2】加热至690℃保温12小时；
3】降温至580℃后吊外罩；
4】降温至270℃，水冷，70℃出炉；
第五步，再经1道冷轧工艺，每道皆采用小变形量轧制，将材料从2.0mm轧至1.82mm，其中，材料依次变形尺寸为2.0-1.82mm；
第五步，经第二次退火热处理，具体退火方法与第四步相同；
第六步，成品平整分条，最终成品规格为1.82±0.05mm*360mm。
对比例二
热处理工艺具体按以下步骤进行的：
第一步，取热轧钢卷，规格为4.0*1250mm*C(卷)；经表皮处理工艺去除表面氧化层；
第二步，分条成卷4.0*360mm；
第三步，经4道冷轧工艺，每道皆采用小变形量轧制，将第二步的材料从4.0mm轧至2.0mm，其中，材料依次变形尺寸为4.0-3.5-3.0-2.5-2.0mm；
第四步，经第一次退火热处理，具体退火方法为：
1】加热至400℃，保温4小时，然后充入液氨分解的保护气体：氢气和氮气，确保炉内保护气体的浓度和纯度；
2】加热至680℃保温12小时；
3】降温至580℃后吊外罩；
4】降温至270℃，水冷，70℃出炉；
第五步，再经1道冷轧工艺，每道皆采用小变形量轧制，将材料从2.0mm轧至1.82mm，其中，材料依次变形尺寸为2.0-1.82mm；
第五步，经第二次退火热处理，具体退火方法与第四步相同；
第六步，成品平整分条，最终成品规格为1.82±0.05mm*360mm。
对比例三
热处理工艺具体按以下步骤进行的：
第一步，取热轧钢卷，规格为4.0*1250mm*C(卷)；经表皮处理工艺去除表面氧化层；
第二步，分条成卷4.0*360mm；
第三步，经4道冷轧工艺，每道皆采用小变形量轧制，将第二步的材料从4.0mm轧至2.0mm，其中，材料依次变形尺寸为4.0-3.5-3.0-2.5-2.0mm；
第四步，经第一次退火热处理，具体退火方法为：
1】加热至400℃，保温4小时，然后充入液氨分解的保护气体：氢气和氮气，确保炉内保护气体的浓度和纯度；
2】加热至660℃保温15小时；
3】降温至580℃后吊外罩；
4】降温至270℃，水冷，70℃出炉；
第五步，再经1道冷轧工艺，每道皆采用小变形量轧制，将材料从2.0mm轧至1.82mm，其中，材料依次变形尺寸为2.0-1.82mm；
第五步，经第二次退火热处理，具体退火方法与第四步相同；
第六步，成品平整分条，最终成品规格为1.82±0.05mm*360mm。
对比例四
热处理工艺具体按以下步骤进行的：
第一步，取热轧钢卷，规格为4.5*1250mm*C(卷)；经表皮处理工艺去除表面氧化层；
第二步，分条成卷4.5*360mm；
第三步，经4道冷轧工艺，每道皆采用小变形量轧制，将第二步的材料从4.5mm轧至2.5mm，其中，材料依次变形尺寸为4.5-4.0-3.5-3.0-2.5mm；
第四步，经第一次退火热处理，具体退火方法为：
1】加热至400℃，保温4小时，然后充入液氨分解的保护气体：氢气和氮气，确保炉内保护气体的浓度和纯度；
2】加热至690℃保温12小时；
3】降温至580℃后吊外罩；
4】降温至270℃，水冷，70℃出炉；
第五步，再经2道冷轧工艺，每道皆采用小变形量轧制，将材料从2.5mm轧至1.82mm，其中，材料依次变形尺寸为2.5-2.0-1.82mm；
第五步，经第二次退火热处理，具体退火方法与第四步相同；
第六步，成品平整分条，最终成品规格为1.82±0.05mm*360mm。
对比例五
热处理工艺具体按以下步骤进行的：
第一步，取热轧钢卷，规格为4.5*1250mm*C(卷)；经表皮处理工艺去除表面氧化层；
第二步，分条成卷4.5*360mm；
第三步，经4道冷轧工艺，每道皆采用小变形量轧制，将第二步的材料从4.5mm轧至2.0mm，其中，材料依次变形尺寸为4.5-4.0-3.5-3.0-2.5mm；
第四步，经第一次退火热处理，具体退火方法为：
1】加热至400℃，保温4小时，然后充入液氨分解的保护气体：氢气和氮气，确保炉内保护气体的浓度和纯度；
2】加热至660℃保温15小时；
3】降温至580℃后吊外罩；
4】降温至270℃，水冷，70℃出炉；
第五步，再经2道冷轧工艺，每道皆采用小变形量轧制，将材料从2.5mm轧至1.82mm，其中，材料依次变形尺寸为2.5-2.0-1.82mm；
第五步，经第二次退火热处理，具体退火方法与第四步相同；
第六步，成品平整分条，最终成品规格为1.82±0.05mm*360mm。
对比例六
热处理工艺具体按以下步骤进行的：
第一步，取热轧钢卷，规格为5.0*1250mm*C(卷)；经表皮处理工艺去除表面氧化层；
第二步，分条成卷5.0*360mm；
第三步，经4道冷轧工艺，每道皆采用小变形量轧制，将第二步的材料从5.0mm轧至2.5mm，其中，材料依次变形尺寸为5.0-4.5-3.5-3.0-2.5mm；
第四步，经第一次退火热处理，具体退火方法为：
1】加热至400℃，保温4小时，然后充入液氨分解的保护气体：氢气和氮气，确保炉内保护气体的浓度和纯度；
2】加热至690℃保温12小时；
3】降温至580℃后吊外罩；
4】降温至270℃，水冷，70℃出炉；
第五步，再经2道冷轧工艺，每道皆采用小变形量轧制，将材料从2.5mm轧至1.82mm，其中，材料依次变形尺寸为2.5-2.0-1.82mm；
第五步，经第二次退火热处理，具体退火方法与第四步相同；
第六步，成品平整分条，最终成品规格为1.82±0.05mm*360mm。
对比例七
热处理工艺具体按以下步骤进行的：
第一步，取热轧钢卷，规格为5.0*1250mm*C(卷)；经表皮处理工艺去除表面氧化层；
第二步，分条成卷5.0*360mm；
第三步，经4道冷轧工艺，每道皆采用小变形量轧制，将第二步的材料从5.0mm轧至2.5mm，其中，材料依次变形尺寸为5.0-4.5-3.5-3.0-2.5mm；
第四步，经第一次退火热处理，具体退火方法为：
1】加热至400℃，保温4小时，然后充入液氨分解的保护气体：氢气和氮气，确保炉内保护气体的浓度和纯度；
2】加热至680℃保温12小时；
3】降温至580℃后吊外罩；
4】降温至270℃，水冷，70℃出炉；
第五步，再经2道冷轧工艺，每道皆采用小变形量轧制，将材料从2.5mm轧至1.82mm，其中，材料依次变形尺寸为2.5-2.0-1.82mm；
第五步，经第二次退火热处理，具体退火方法与第四步相同；
第六步，成品平整分条，最终成品规格为1.82±0.05mm*360mm。
对比例八
热处理工艺具体按以下步骤进行的：
第一步，取热轧钢卷，规格为5.0*1250mm*C(卷)；经表皮处理工艺去除表面氧化层；
第二步，分条成卷5.0*360mm；
第三步，经4道冷轧工艺，每道皆采用小变形量轧制，将第二步的材料从5.0mm轧至2.5mm，其中，材料依次变形尺寸为5.0-4.5-3.5-3.0-2.5-2.0mm；
第四步，经第一次退火热处理，具体退火方法为：
1】加热至400℃，保温4小时，然后充入液氨分解的保护气体：氢气和氮气，确保炉内保护气体的浓度和纯度；
2】加热至660℃保温15小时；
3】降温至580℃后吊外罩；
4】降温至270℃，水冷，70℃出炉；
第五步，再经2道冷轧工艺，每道皆采用小变形量轧制，将材料从2.5mm轧至1.82mm，其中，材料依次变形尺寸为2.5-2.0-1.82mm；
第五步，经第二次退火热处理，具体退火方法与第四步相同；
第六步，成品平整分条，最终成品规格为1.82±0.05mm*360mm。
分别对测试实施例、对比例一至八的材料的性能，具体参数如下表：
Figure BDA0001805826070000101
通过上表可以看出，仅有本实施例的各参数符合指标，换句话说，以本实施例特定的冷轧压缩比以及退火处理参数，才能得到符合指标的材料。
本实施例的一种汽车安全带锁止系统压力管冷轧钢带DC04热处理工艺，轧制的总压缩比过小，材料心部无法冷变形，导致心部和表面在退火过程中晶粒不均匀，延伸率不足；轧制的总压缩比过大，材料退火过程中驱动力相应较大，晶粒极易长大，屈服强度过低。
本实施例的一种汽车安全带锁止系统压力管冷轧钢带DC04热处理工艺，将原来的粗大片状铁素体+少量铁素变为细小(晶粒度小于9级)铁素体组织内弥散分布有极少量渗碳体，得到的材料抗拉强度280-350MPa，屈服强度≤190Mpa，延伸率达到40-50％，应力硬化指数N≥0.24，各向应变指数R≥2.2，晶粒度≥8级；工艺处理后的冷轧退火拉伸钢带DC04既具有多道次拉伸成型性能，也具备拉伸后良好的焊接和二次变形能力。同时在进行火药点爆的过程中，拥有足够钢的强度，不会发生开裂使得工件失效。
上述实施例不应以任何方式限制本发明，凡采用等同替换或等效转换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种汽车安全带锁止系统压力管冷轧钢带DC04热处理工艺，其冷轧合金钢带DC04的成分质量百分比为：C（%）：≤0.01；Mn（%）≤0.3；P（%）：≤0.015；S（%）：≤0.01，其特征在于：热处理工艺具体按以下步骤进行的：
第一步，取热轧钢卷，规格为4.5*1250mm*C；经表皮处理工艺去除表面氧化层；
第二步，分条成卷4.5*360mm；
第三步，冷轧，冷轧工艺中进行2次退火热处理；其中，材料先经4道冷轧，依次形变尺寸为4.5-4.0-3.5-3.0-2.5，然后进行第一次退火处理，再经2道冷轧，依次形变尺寸为2.5-2.0-1.82，然后进行第二次退火处理；
每次退火热处理方法为：
1)加热至400℃，保温4小时，去除钢带表面的水份、油污，确保炉内真空度，然后充入液氮分解的保护气体：氢气和氮气，确保炉内保护气体的浓度和纯度，防止退火热处理过程中钢带表面的氧化而引起表面缺陷形成；
2)加热至680℃保温12小时，在较低温度下进行再结晶处理，确保再结晶退火工艺完成，获得良好的组织和性能效果；
3)降温至580℃后吊外罩，加快降低炉内温度，使钢带组织发生细微的变化，细小碳化从基体中析出，使组织更均匀；
4)降温至270℃，水冷是在内罩表面用水喷淋，加速冷却，70℃出炉；
第四步，成品平整分条，最终成品规格为1.82±0.05mm*360mm。
CN201811098601.5A 2018-09-20 2018-09-20 一种汽车安全带锁止系统压力管冷轧钢带dc04热处理工艺 Active CN109023138B (zh)

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