CN111676417A - 一种轻量化汽车用高强钢板及其热冲压成型工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种轻量化汽车用高强钢板及其热冲压成型工艺，高强钢板成分为：C：0.2％‑0.5％；Si：0.8％‑2％；Mn：1.5％‑3％；Ti：0.005％‑0.1％；B：0.2％‑0.5％；P：0.005％‑0.1％；S：0.0001％‑0.01％；Al：0.01％‑0.9％；N：0.005％‑0.01％；Ni：0.1％‑2％；Cu：0.1％‑2％；Cr：0.1％‑2％；Mo：0.1％‑2％；V：0.05％‑0.1％；剩余为Fe及其他不可避免的杂质。热冲压成型时在850‑950℃的温度区间内保温5‑10分钟。本发明在加强钢板强度的情况下，保证其物理特性，在热冲压过程中能够获得较好的产品。

Description

一种轻量化汽车用高强钢板及其热冲压成型工艺
技术领域
本发明涉及汽车钢板的技术领域，尤其涉及一种轻量化汽车用高强钢板及其热冲压成型工艺。
背景技术
节能、安全、环保是当今世界汽车发展的主体，而汽车轻量化对节约资源、环境保护、促进汽车安全性的提高有重要作用。在汽车等运输设备的领域中，正积极的致力于使用高强度材料来减轻重量，在不增加车身重量的前提下，提高汽车构件的原材料钢板的强度成为研究热点。但是现在的钢板的强度提高会导致成型性能降低，不容易成型为汽车设计所需要的形状复杂的构建，且高强度钢板的热冲压成型过程中，容易破坏成型模具，成型质量较差。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种轻量化汽车用高强钢板及其热冲压成型工艺。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种轻量化汽车用高强钢板，其组成成分及其质量百分比为：
C：0.2％-0.5％；Si：0.8％-2％；Mn：1.5％-3％；Ti：0.005％-0.1％；B：0.2％-0.5％；P：0.005％-0.1％；S：0.0001％-0.01％；Al：0.01％-0.9％；N：0.005％-0.01％；Ni：0.1％-2％；Cu：0.1％-2％；Cr：0.1％-2％；Mo：0.1％-2％；V：0.05％-0.1％；剩余为Fe及其他不可避免的杂质；
微细组织以面积份数计，由10-40％的贝氏体、20％-30％的珠光体及40％-60％的铁素体组成，并且从表面到50um以内形成有FeO、Fe2SiO4、Fe3(PO4)2的三元共晶化合物。
钢板的表面粗糙度为1.5-2.0um。
钢板表面设有镀锌层，所述镀锌层的加工采用热浸镀锌、镀锌退火、锌电镀和锌-铁电镀中的一种方式。
钢板具有600-650MPa的拉伸强度、450-550Mpa的屈服强度及16-30％的延伸率。
上述轻量化汽车用高强钢板的热冲压成型工艺，具体为：
将钢板加热到850-950℃的温度区间，在850-950℃的温度区间内保温5-10分钟，之后进行热冲压，热冲压过程中的冷却速率大于20℃/s，冷却终点温度控制在200-300℃。
特别的，将钢板加热到850-950℃的过程中，在650℃以下的温度区间加热速度控制在10℃/s以下。
特别的，将钢板加热到850-950℃的过程中，在550-600℃之间进行5-10分钟的等温过程再进行升温。
冷却的方式包括在空气中冷却或者用0-100℃的水进行冷却。
本发明的有益效果是：本发明的钢板能够在加强钢板强度的情况下，保证其物理特性，减少钢板的表面氧化皮缺陷，在热冲压过程中能够获得较好的产品。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：
具体实施例1：
一种轻量化汽车用高强钢板，其组成成分及其质量百分比为：
C：0.2％；Si：0.8％；Mn：1.5％；Ti：0.005％；B：0.2％；P：0.005％；S：0.0001％；Al：0.01％；N：0.005％；Ni：0.1％；Cu：0.1％；Cr：0.1％；Mo：0.1％；V：0.05％；剩余为Fe及其他不可避免的杂质；
微细组织以面积份数计，由10％的贝氏体、30％的珠光体及60％的铁素体组成，并且从表面到50um以内形成有FeO、Fe2SiO4、Fe3(PO4)2的三元共晶化合物。
钢板的表面粗糙度为1.5-2.0um。
钢板表面设有镀锌层，所述镀锌层的加工采用热浸镀锌的方式。
钢板具有600-650MPa的拉伸强度、450-550Mpa的屈服强度及16-30％的延伸率。
上述轻量化汽车用高强钢板的热冲压成型工艺，具体为：
将钢板加热到850-950℃的温度区间，在850-950℃的温度区间内保温5分钟，之后进行热冲压，热冲压过程中的冷却速率大于20℃/s，冷却终点温度控制在200-300℃。
将钢板加热到850-950℃的过程中，在650℃以下的温度区间加热速度控制在10℃/s以下。
冷却的方式为在空气中冷却。
具体实施例2：
一种轻量化汽车用高强钢板，其组成成分及其质量百分比为：
C：0.5％；Si：2％；Mn：3％；Ti：0.1％；B：0.5％；P：0.1％；S：0.01％；Al：0.9％；N：0.01％；Ni：2％；Cu：2％；Cr：2％；Mo：2％；V：0.1％；剩余为Fe及其他不可避免的杂质；
微细组织以面积份数计，由40％的贝氏体、20％的珠光体及40％的铁素体组成，并且从表面到50um以内形成有FeO、Fe2SiO4、Fe3(PO4)2的三元共晶化合物。
钢板的表面粗糙度为1.5-2.0um。
钢板表面设有镀锌层，所述镀锌层的加工采用镀锌退火的方式。
钢板具有600-650MPa的拉伸强度、450-550Mpa的屈服强度及16-30％的延伸率。
上述轻量化汽车用高强钢板的热冲压成型工艺，具体为：
将钢板加热到850-950℃的温度区间，在850-950℃的温度区间内保温10分钟，之后进行热冲压，热冲压过程中的冷却速率大于20℃/s，冷却终点温度控制在200-300℃。
将钢板加热到850-950℃的过程中，在550-600℃之间进行8分钟的等温过程再进行升温。
冷却的方式为用0-100℃的水进行冷却。
具体实施例3：
一种轻量化汽车用高强钢板，其组成成分及其质量百分比为：
C：0.3％；Si：1％；Mn：2％；Ti：0.05％；B：0.4％；P：0.008％；S：0.005％；Al：0.5％；N：0.008％；Ni：1％；Cu：1％；Cr：1％；Mo：1％；V：0.08％；剩余为Fe及其他不可避免的杂质；
微细组织以面积份数计，由20％的贝氏体、30％的珠光体及50％的铁素体组成，并且从表面到50um以内形成有FeO、Fe2SiO4、Fe3(PO4)2的三元共晶化合物。
钢板的表面粗糙度为1.5-2.0um。
钢板表面设有镀锌层，所述镀锌层的加工采用锌-铁电镀中的方式。
钢板具有600-650MPa的拉伸强度、450-550Mpa的屈服强度及16-30％的延伸率。
上述轻量化汽车用高强钢板的热冲压成型工艺，具体为：
将钢板加热到850-950℃的温度区间，在850-950℃的温度区间内保温8分钟，之后进行热冲压，热冲压过程中的冷却速率大于20℃/s，冷却终点温度控制在200-300℃。
将钢板加热到850-950℃的过程中，在550-600℃之间进行10分钟的等温过程再进行升温。
冷却的方式为用0-100℃的水进行冷却。
本发明的钢板能够在加强钢板强度的情况下，保证其物理特性，减少钢板的表面氧化皮缺陷，在热冲压过程中能够获得较好的产品。
上面结合具体实施例对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种轻量化汽车用高强钢板，其特征在于，其组成成分及其质量百分比为：
C：0.2％-0.5％；Si：0.8％-2％；Mn：1.5％-3％；Ti：0.005％-0.1％；B：0.2％-0.5％；P：0.005％-0.1％；S：0.0001％-0.01％；Al：0.01％-0.9％；N：0.005％-0.01％；Ni：0.1％-2％；Cu：0.1％-2％；Cr：0.1％-2％；Mo：0.1％-2％；V：0.05％-0.1％；剩余为Fe及其他不可避免的杂质；
微细组织以面积份数计，由10-40％的贝氏体、20％-30％的珠光体及40％-60％的铁素体组成，并且从表面到50um以内形成有FeO、Fe2SiO4、Fe3(PO4)2的三元共晶化合物。
2.根据权利要求1所述的一种轻量化汽车用高强钢板，其特征在于，钢板的表面粗糙度为1.5-2.0um。
3.根据权利要求2所述的一种轻量化汽车用高强钢板，其特征在于，钢板表面设有镀锌层，所述镀锌层的加工采用热浸镀锌、镀锌退火、锌电镀和锌-铁电镀中的一种方式。
4.根据权利要求3所述的一种轻量化汽车用高强钢板，其特征在于，钢板具有600-650MPa的拉伸强度、450-550Mpa的屈服强度及16-30％的延伸率。
5.一种如权利要求4所述的轻量化汽车用高强钢板的热冲压成型工艺，其特征在于，具体为：
将钢板加热到850-950℃的温度区间，在850-950℃的温度区间内保温5-10分钟，之后进行热冲压，热冲压过程中的冷却速率大于20℃/s，冷却终点温度控制在200-300℃。
6.根据权利要求5所述的一种轻量化汽车用高强钢板的热冲压成型工艺，其特征在于，将钢板加热到850-950℃的过程中，在650℃以下的温度区间加热速度控制在10℃/s以下。
7.根据权利要求5所述的一种轻量化汽车用高强钢板的热冲压成型工艺，其特征在于，将钢板加热到850-950℃的过程中，在550-600℃之间进行5-10分钟的等温过程再进行升温。
8.根据权利要求5-7中任意一项所述的一种轻量化汽车用高强钢板的热冲压成型工艺，其特征在于，冷却的方式包括在空气中冷却或者用0-100℃的水进行冷却。
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