CN116065004A - 用于改进压制硬化钢的韧性的方法 - Google Patents

用于改进压制硬化钢的韧性的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116065004A
CN116065004A CN202111271386.6A CN202111271386A CN116065004A CN 116065004 A CN116065004 A CN 116065004A CN 202111271386 A CN202111271386 A CN 202111271386A CN 116065004 A CN116065004 A CN 116065004A
Authority
CN
China
Prior art keywords
equal
less
concentration
cooling
cooling rate
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
CN202111271386.6A
Other languages
English (en)
Inventor
卢琦
王建锋
柴志松
徐伟
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.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
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 GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Priority to CN202111271386.6A priority Critical patent/CN116065004A/zh
Priority to DE102021131713.4A priority patent/DE102021131713A1/de
Priority to US17/740,472 priority patent/US20230140215A1/en
Publication of CN116065004A publication Critical patent/CN116065004A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02—Stamping using rigid devices or tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/88—Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards
    • 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
    • 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
    • C21D1/62—Quenching devices
    • C21D1/673—Quenching devices for die quenching
    • 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
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/002—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
    • 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
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/004—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr and Ni
    • 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
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
    • 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
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
    • 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
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
    • 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
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • 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
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • 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
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • 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
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • 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
    • C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • 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
    • C22C38/20—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with copper
    • 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
    • C22C38/24—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
    • 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
    • C22C38/26—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with niobium or tantalum
    • 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
    • C22C38/34—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of 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
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/38—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of 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
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel 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
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • 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
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
    • 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
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02—Stamping using rigid devices or tools
    • B21D22/022—Stamping using rigid devices or tools by heating the blank or stamping associated with heat treatment
    • 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
    • C21D2211/001—Austenite
    • 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
    • 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
    • C21D2221/00—Treating localised areas of an article

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

本发明公开了用于改进压制硬化钢的韧性的方法。方法包括在模具中压制和淬火加热坯料以形成成形钢物体。以第一冷却速度选择性冷却所述加热坯料的第一部分并以较低的第二冷却速度选择性冷却所述加热坯料的第二部分。所述成形钢物体的合金具有按重量百分比计的≥约0.5至≤约6的铬；≥约0.01至≤约0.5的碳；≥约0至≤约3的锰；≥约0.5至≤约2的硅；≥0至≤约0.01的氮；≥0至≤约5的镍；≥0至≤约5的铜；≥0至≤约5的钼；≥0至≤约1%的钒；≥0至≤约0.1的铌；以及余量是铁。

Description

用于改进压制硬化钢的韧性的方法
技术领域
本发明涉及用于改进压制硬化钢的韧性的方法。
背景技术
本章节提供了与本公开相关的背景信息，其不必然是现有技术。
在各种制造方法中，例如在汽车工业中的制造，片状金属板或坯料可以被冲压，其中将片状金属板在一对模具之间进行压制，以产生复杂的三维形状的组件。通常首先将片状金属坯料从金属材料卷上切下来。针对其合意的特性，例如强度、延展性和与金属合金相关的其他性质，来选择片状金属材料。
压制硬化钢（Press-hardened steel，PHS），也称为“热冲压钢”或“热成型钢”，是用于汽车车身结构应用的最坚固的钢之一。在某些应用下，PHS可具有约1,500兆帕（MPa）的拉伸强度性质。这样的钢具有合意的性质，包括形成具有显著增加的强度与重量之比的钢组件。PHS组件在各种行业和应用中变得越来越普遍，包括通用制造、建筑设备、汽车或其他运输行业、家庭或工业结构等。例如，在制造车辆，尤其是汽车时，需要不断改进燃料效率和性能；因此，越来越多地使用PHS组件。PHS组件常用于形成承重组件，如门梁，其通常需要高强度材料。因此，这些钢的成品状态被设计为具有高强度和足够的延展性以抵抗外力，例如抵抗进到乘客舱内的侵入而不破裂，从而为乘坐者提供保护。
许多PHS工艺涉及片状钢坯料在炉中进行奥氏体化，随后立即在模具中对板进行压制和淬火。奥氏体化通常在约880℃至950℃的范围内进行。PHS工艺可以是间接的或直接的。在直接法中，将PHS组件在模具之间同时成型和压制，这对钢进行了淬火。在间接法中，将PHS组件在奥氏体化和随后的压制和淬火步骤之前冷成型为中间部分形状。PHS组件的淬火通过将微结构从奥氏体转变成马氏体而使组件硬化。
PHS可以使用差温冷却进行淬火，其中PHS组件中的强度和伸长率性质的局部调整可以通过使用不同的冷却条件来实现。硼锰钢（例如，22MnB5）的冷却速度超过27K/s导致马氏体结构的形成，而较低的冷却速度迫使形成具有较低强度的更易延展的微结构，例如贝氏体和铁素体-珠光体。因此，需要产生定制淬火和合金组合物以改进强度和/或延展性的方法。
发明内容
本章节提供了本公开的总体概述，而不是其全部范围或其所有特征的全面公开。
在某些方面，本公开涉及将成形钢物体的至少一个区域选择性淬火的方法。该方法可以包括在模具中压制和淬火加热坯料以形成成形钢物体。压制和淬火包括以第一冷却速度选择性冷却所述加热坯料的第一部分和以第二冷却速度选择性冷却所述加热坯料的第二部分，所述第一冷却速度小于所述第二冷却速度。成形钢物体具有合金组合物，该合金组合物包含：浓度为大于或等于约0.5重量％至小于或等于约6重量％的铬（Cr）；浓度为大于或等于约0.01重量％至小于或等于约0.5重量％的碳（C）；浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约3重量%的锰（Mn）；浓度为大于或等于约0.5重量%至小于或等于约2重量%的硅（Si）；浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约0.01重量%的氮（N）；浓度为大于或等于约0重量％至小于或等于约5重量％的镍（Ni）；浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约5重量%的铜（Cu）；浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约5重量%的钼（Mo）；浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约1重量%的钒（V）；浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约0.1重量%的铌（Nb）；以及合金组合物的余量是铁。
在一个方面，在选择性冷却第一部分和选择性冷却第二部分之后，第一部分比第二部分具有更大的延展性。
在一个方面，在选择性冷却第一部分之后，第一部分具有大于或等于90°的弯曲角。
在一个方面，所述合金组合物进一步包含镍、钼、铜、铌、钒或钛中的至少一种。
在一个方面，所述模具包括第一壳，该第一壳具有与所述加热坯料的第一区域对应的第一表面区域和与所述加热坯料的第二区域对应的第二表面区域。所述第一壳的第一表面区域包含热导率比第二表面区域的第二材料低的第一材料。
在一个方面，所述模具包括第一壳，该第一壳具有被配置为与所述加热坯料的第一部分交界的第一区域和被配置为与所述加热坯料的第二部分交界的第二区域。所述第一壳的第一区域包括第一多个冷却通道且第二区域包括第二多个冷却通道。所述第一多个冷却通道不同于所述第二多个冷却通道。
在一个方面，所述模具包括第一壳，该第一壳具有被配置为与所述加热坯料的第一部分交界的第一表面区域和被配置为与所述加热坯料的第二区域交界的第二表面区域。所述第一表面区域具有比第二表面区域的第二表面粗糙度低的第一表面粗糙度。
在一个方面，所述模具包括第一壳，该第一壳具有被配置为与所述加热坯料的第一部分交界的第一区域和被配置为与所述加热坯料的第二部分交界的第二区域。所述第一壳的第一区域被配置为具有与所述加热坯料的第一部分的第一接触压力，该第一接触压力大于所述第二区域与所述加热坯料的第二部分的第二接触压力。
在一个方面，所述模具包括第一壳，该第一壳具有被配置为与所述加热坯料的第一部分交界的第一区域和被配置为与所述加热坯料的第二部分交界的第二区域。所述第一壳的第一区域具有第一模隙且第二区域具有不同于第一模隙的第二模隙。
在一个方面，在选择性冷却所述加热坯料的第一部分之后，所述第一部分的微结构在马氏体基体中包含大于或等于0.1体积%至小于或等于12体积%的残余奥氏体。进一步，冷却的加热坯料的第二部分的微结构在马氏体基体中包含大于或等于0.1体积%至小于或等于5体积%的残余奥氏体。
在一个方面，第一冷却速度大于或等于20K/s至小于或等于60K/s。
在某些其他方面，本公开涉及一种将成形钢物体的至少一个区域选择性淬火的方法。该方法包括压制和淬火设置在模具中的加热坯料以形成成形钢物体。压制和淬火包括以小于60K/s的第一冷却速度选择性冷却所述加热坯料。成形钢物体具有合金组合物，该合金组合物包含：
浓度为大于或等于约0.5重量%至小于或等于约6重量%的铬（Cr）；浓度为大于或等于约0.01重量％至小于或等于约0.5重量％的碳（C）；浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约3重量%的锰（Mn）；浓度为大于或等于约0.5重量%至小于或等于约2重量%的硅（Si）；浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约0.01重量%的氮（N）；浓度为大于或等于约0重量％至小于或等于约5重量％的镍（Ni）；浓度为大于或等于约0重量% 至小于或等于约5重量%的铜（Cu）；浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约5重量%的钼（Mo）；浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约1重量%的钒（V）；浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约0.1重量%的铌（Nb）；以及合金组合物的余量是铁。
在一个方面，在选择性冷却所述加热坯料之后，压制硬化坯料的微结构在马氏体基体中包含大于或等于0.1体积％至小于或等于12体积％的残余奥氏体。
在一个方面，所述合金组合物进一步包含镍、钼、铜、铌、钒或钛中的至少一种。
在一个方面，压制和淬火发生大于或等于6秒至小于或等于10秒。
在一个方面，所述加热坯料的模具接触压力大于或等于0.5MPa至小于或等于4MPa。
还在其他方面，本公开涉及一种将成形钢物体的至少一个区域选择性淬火的方法。该方法包括在模具接触压力大于或等于0.5MPa至小于或等于4MPa的情况下在模具中压制和淬火加热坯料大于或等于6秒至小于或等于10秒以形成成形钢物体。压制和淬火包括以大于或等于约20K/s至小于或等于约60K/s的第一冷却速度选择性冷却加热坯料的第一部分。该方法还包括以第二冷却速度选择性冷却所述加热坯料的第二部分，所述第一冷却速度小于所述第二冷却速度。该成形钢物体包含合金组合物，该合金组合物包含：浓度为大于或等于约0.5重量%至小于或等于约6重量%的铬（Cr）；浓度为大于或等于约0.01重量％至小于或等于约0.5重量％的碳（C）；浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约3重量% 的锰（Mn）；浓度为大于或等于约0.5重量%至小于或等于约2重量%的硅（Si）；浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约0.01重量%的氮（N）；浓度为大于或等于约0重量％至小于或等于约5重量％的镍（Ni）；浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约5重量%的铜（Cu）；浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约5重量%的钼（Mo）；浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约1重量%的钒（V）；浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约0.1重量%的铌（Nb）；以及合金组合物的余量是铁。
在一个方面，在选择性冷却第一部分和选择性冷却第二部分之后，所述第一部分比所述第二部分具有更大的延展性。
在一个方面，在选择性冷却第一部分之后，所述第一部分具有大于或等于90°的弯曲角。
在一个方面，在选择性冷却所述加热坯料的第一部分之后，所述第一部分的微结构在马氏体基体中包含大于或等于0.1体积％至小于或等于12体积％的残余奥氏体，并且冷却的加热坯料的第二部分的微结构在马氏体基体中包含大于或等于0.1体积%至小于或等于5体积%的残余奥氏体。
本发明公开了以下技术方案。
1. 一种将成形钢物体的至少一个区域选择性淬火的方法，所述方法包括：
在模具中压制和淬火加热坯料以形成所述成形钢物体，所述压制和淬火包括：
以第一冷却速度选择性冷却所述加热坯料的第一部分，和
以第二冷却速度选择性冷却所述加热坯料的第二部分，所述第一冷却速度小于所述第二冷却速度，所述成形钢物体包含合金组合物，所述合金组合物包含：
浓度为大于或等于约0.5重量％至小于或等于约6重量％的铬（Cr）；
浓度为大于或等于约0.01重量％至小于或等于约0.5重量％的碳（C）；
浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约3重量%的锰（Mn）；
浓度为大于或等于约0.5重量%至小于或等于约2重量%的硅（Si）；
浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约0.01重量%的氮（N）；
浓度为大于或等于约0重量％至小于或等于约5重量％的镍（Ni）；
浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约5重量%的铜（Cu）；
浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约5重量%的钼（Mo）；
浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约1重量%的钒（V）；
浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约0.1重量%的铌（Nb）；以及
所述合金组合物的余量是铁。
2. 根据实施方案1所述的方法，其中在选择性冷却所述第一部分和选择性冷却所述第二部分之后，所述第一部分比所述第二部分具有更大的延展性。
3. 根据实施方案1所述的方法，其中在选择性冷却所述第一部分之后，所述第一部分具有大于或等于90°的弯曲角。
4. 根据实施方案1所述的方法，其中所述合金组合物进一步包含镍、钼、铜、铌、钒或钛中的至少一种。
5. 根据实施方案1所述的方法，其中所述模具包括第一壳，所述第一壳具有与所述加热坯料的第一区域对应的第一表面区域和与所述加热坯料的第二区域对应的第二表面区域，所述第一壳的所述第一表面区域包含热导率比所述第二表面区域的第二材料低的第一材料。
6. 根据实施方案1所述的方法，其中所述模具包括第一壳，所述第一壳具有被配置为与所述加热坯料的所述第一部分交界的第一区域和被配置为与所述加热坯料的所述第二部分交界的第二区域，所述第一壳的所述第一区域包括第一多个冷却通道且所述第二区域包括第二多个冷却通道，其中所述第一多个冷却通道不同于所述第二多个冷却通道。
7. 根据实施方案1所述的方法，其中所述模具包括第一壳，所述第一壳具有被配置为与所述加热坯料的第一部分交界的第一表面区域和被配置为与所述加热坯料的第二区域交界的第二表面区域，所述第一表面区域具有比所述第二表面区域的第二表面粗糙度低的第一表面粗糙度。
8. 根据实施方案1所述的方法，其中所述模具包括第一壳，所述第一壳具有被配置为与所述加热坯料的所述第一部分交界的第一区域和被配置为与所述加热坯料的所述第二部分交界的第二区域，所述第一壳的所述第一区域被配置为具有与所述加热坯料的所述第一部分的第一接触压力，所述第一接触压力大于所述第二区域与所述加热坯料的所述第二部分的第二接触压力。
9. 根据实施方案1所述的方法，其中所述模具包括第一壳，所述第一壳具有被配置为与所述加热坯料的所述第一部分交界的第一区域和被配置为与所述加热坯料的所述第二部分交界的第二区域，所述第一壳的所述第一区域具有第一模隙且所述第二区域具有不同于所述第一模隙的第二模隙。
10. 根据实施方案1所述的方法，其中
在选择性冷却所述加热坯料的所述第一部分之后，所述第一部分的微结构在马氏体基体中包含大于或等于0.1体积%至小于或等于12体积%的残余奥氏体，以及
冷却的所述加热坯料的所述第二部分的微结构在马氏体基体中包含大于或等于0.1体积%至小于或等于5体积%的残余奥氏体。
11. 根据实施方案1所述的方法，其中所述第一冷却速度大于或等于20K/s至小于或等于60K/s。
12. 一种将成形钢物体的至少一个区域选择性淬火的方法，所述方法包括：
压制和淬火设置在模具中的加热坯料以形成所述成形钢物体，所述压制和淬火包括以小于60K/s的第一冷却速度选择性冷却所述加热坯料，
所述成形钢物体包含合金组合物，所述合金组合物包含：
浓度为大于或等于约0.5重量%至小于或等于约6重量%的铬（Cr）；
浓度为大于或等于约0.01重量％至小于或等于约0.5重量％的碳（C）；
浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约3重量%的锰（Mn）；
浓度为大于或等于约0.5重量%至小于或等于约2重量%的硅（Si）；
浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约0.01重量%的氮（N）；
浓度为大于或等于约0重量％至小于或等于约5重量％的镍（Ni）；
浓度为大于或等于约0重量% 至小于或等于约5重量%的铜（Cu）；
浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约5重量%的钼（Mo）；
浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约1重量%的钒（V）；
浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约0.1重量%的铌（Nb）；以及
所述合金组合物的余量是铁。
13. 根据实施方案12所述的方法，其中在选择性冷却所述加热坯料之后，压制硬化坯料的微结构在马氏体基体中包含大于或等于0.1体积％至小于或等于12体积％的残余奥氏体。
14. 根据实施方案12所述的方法，其中所述合金组合物进一步包含镍、钼、铜、铌、钒或钛中的至少一种。
15. 根据实施方案12所述的方法，其中压制和淬火发生大于或等于6秒至小于或等于10秒。
16. 根据实施方案12所述的方法，其中所述加热坯料的模具接触压力大于或等于0.5MPa至小于或等于4MPa。
17. 一种将成形钢物体的至少一个区域选择性淬火的方法，所述方法包括：
在模具接触压力大于或等于0.5MPa至小于或等于4MPa的情况下在模具中压制和淬火加热坯料大于或等于6秒至小于或等于10秒以形成所述成形钢物体，所述压制和淬火包括：
以大于或等于约20K/s至小于或等于约60K/s的第一冷却速度选择性冷却所述加热坯料的第一部分，以及
以第二冷却速度选择性冷却所述加热坯料的第二部分，所述第一冷却速度小于所述第二冷却速度，所述成形钢物体包含合金组合物，所述合金组合物包含：
浓度为大于或等于约0.5重量%至小于或等于约6重量%的铬（Cr）；
浓度为大于或等于约0.01重量％至小于或等于约0.5重量％的碳（C）；
浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约3重量% 的锰（Mn）；
浓度为大于或等于约0.5重量%至小于或等于约2重量%的硅（Si）；
浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约0.01重量%的氮（N）；
浓度为大于或等于约0重量％至小于或等于约5重量％的镍（Ni）；
浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约5重量%的铜（Cu）；
浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约5重量%的钼（Mo）；
浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约1重量%的钒（V）；
浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约0.1重量%的铌（Nb）；以及
所述合金组合物的余量是铁。
18. 根据实施方案17所述的方法，其中在选择性冷却所述第一部分和选择性冷却所述第二部分之后，所述第一部分比所述第二部分具有更大的延展性。
19. 根据实施方案17所述的方法，其中在选择性冷却所述第一部分之后，所述第一部分具有大于或等于90°的弯曲角。
20. 根据实施方案17所述的方法，在选择性冷却所述加热坯料的所述第一部分之后，所述第一部分的微结构在马氏体基体中包含大于或等于0.1体积％至小于或等于12体积％的残余奥氏体，并且
冷却的所述加热坯料的所述第二部分的微结构在马氏体基体中包含大于或等于0.1体积%至小于或等于5体积%的残余奥氏体。
从本文提供的描述中，进一步的适用领域将变得显而易见。本发明内容中的描述和具体实例仅意在用于举例说明的目的，而非意在限制本公开的范围。
附图说明
本文描述的附图仅用于所选实施方案而非所有可能实施方式的说明性目的，并且并非意在限制本公开的范围。
图1示出了在热成型和压制硬化之后具有马氏体基体和残余奥氏体分布相的压制硬化钢微结构的示例性示意图。
图2示出了根据本公开的某些方面的在第二区域和第一区域中具有马氏体基体和残余奥氏体分布相的热成型压制硬化钢微结构的示例性示意图。
图3示出了根据本公开的某些方面的模具成型/淬火成型中的压制硬化钢的代表性视图。
图4A和图4B示出了根据本公开的某些方面的热成型压制硬化钢的机械性质。
图5示出了根据本公开的某些方面处理的用于汽车的常规B柱形式的高强度结构组件的代表性前视图。
图6示出了根据当前技术的各种方面制造成形钢物体的方法的方面。
遍及附图的几个视图，相应的附图标记表示相应的部件。
具体实施方式
提供了示例性实施方案，使得本公开将是彻底的，并将范围充分传达给本领域技术人员。阐述了大量具体细节，如具体组合物、组件、装置和方法的实例，以提供对本公开的实施方案的透彻理解。对于本领域技术人员显而易见的是，不需要采用具体细节，示例性实施方案可以以许多不同的形式来体现，并且均不应当解释为限制本公开的范围。在一些示例性实施方案中，没有详细描述公知的工艺、公知的装置结构和公知的技术。
本文所用的术语仅为了描述特定的示例性实施方案的目的，而非意为限制性的。除非上下文清楚地另行指明，否则本文所用的单数形式“一个”、“一种”和“该”意在也可以包括复数形式。术语“包含”、“包括”、“含有”和“具有”是包容性的，且因此规定了所述特征、元件、组合物、步骤、整数、操作和/或组件的存在，但不排除一种或多种其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其集合的存在或加入。尽管开放式术语“包含”要理解为用于描述和要求保护本文阐述的各种实施方案的非限制性术语，但在某些方面，该术语可以替代地理解为更具限制性和约束性的术语，如“由……组成”或“基本由……组成”。因此，对于叙述组合物、材料、组件、元件、特征、整数、操作和/或工艺步骤的任何给定实施方案，本公开还具体包括由或基本由这样叙述的组合物、材料、组件、元件、特征、整数、操作和/或工艺步骤组成的实施方案。在“由……组成”的情况下，替代实施方案排除任何附加的组合物、材料、组件、元件、特征、整数、操作和/或工艺步骤，而在“基本由……组成”的情况下，从这样的实施方案中排除实质上影响基本特性和新颖特性的任何附加的组合物、材料、组件、元件、特征、整数、操作和/或工艺步骤，但是在该实施方案中可以包括不实质上影响基本特性和新颖特性的任何组合物、材料、组件、元件、特征、整数、操作和/或工艺步骤。
除非明确确定为实施的次序，否则本文中描述的任何方法步骤、工艺和操作不应解释为必须要求它们以所论述或例示的特定次序来实施。还要理解的是，除非另行指明，否则可以采用附加或替代的步骤。
当组件、元件或层被提到在另一元件或层“上”、“啮合到”、“连接到”或“耦接到”另一元件或层时，其可以直接在该另一组件、元件或层上、直接啮合到、连接到或耦接到该另一组件、元件或层，或者可能存在中间元件或层。相比之下，当元件被提到“直接在另一元件或层上”、“直接啮合到”、“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件或层时，可以不存在中间元件或层。用于描述元件之间的关系的其它词语应以类似方式解释（例如，“在……之间”vs“直接在……之间”，“相邻”vs“直接相邻”等）。本文所用的术语“和/或”包括相关列举项的一个或多个中的任何和所有组合。
尽管在本文中可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种步骤、元件、组件、区域、层和/或区段，但除非另行指明，否则这些步骤、元件、组件、区域、层和/或区段不应受这些术语限制。这些术语可以仅用于将一个步骤、元件、组件、区域、层或区段与另一步骤、元件、组件、区域、层或区段进行区分。除非上下文清楚地指明，否则术语如“第一”、“第二”和其它数值术语在本文中使用时并不暗示顺序或次序。因此，下文讨论的第一步骤、元件、组件、区域、层或区段可以被称作第二步骤、元件、组件、区域、层或区段，而不偏离该示例性实施方案的教导。
为了便于描述，在本文中可以使用空间或时间上相对的术语，如“之前”、“之后”、“内”、“外”、“下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等描述如图中所示的一个元件或特征与另外一个或多个元件或特征的关系。除了图中描绘的取向之外，空间或时间上相对的术语可以意在涵盖装置或系统在使用或操作中的不同取向。
遍及本公开，数值代表近似测量值或范围界限以涵盖与给定值的微小偏差和具有大约所述值的实施方案以及具有确切所述值的实施方案。除了在具体实施方案的最后提供的工作实施例中之外，本说明书（包括所附权利要求书）中的参数（例如量或条件）的所有数值要理解为在所有情况下均被术语“约”修饰，无论“约”是否实际出现在该数值前。“约”表示所述数值允许一定程度上的轻微不精确性（一定程度上靠近该值的精确性；大致或合理地接近该值；近乎）。如果由“约”提供的不精确性在本领域中不以这种普通含义另行理解，那么本文所用的“约”至少表示可能由测量和使用此类参数的普通方法引起的变化。例如，“约”可以包含小于或等于5%、任选小于或等于4%、任选小于或等于3%、任选小于或等于2%、任选小于或等于1%、任选小于或等于0.5%、以及在某些方面任选小于或等于0.1%的变化。
如本文所用的，除非另行指明，否则所有量均为重量%（或质量%）。
此外，范围的公开包括在整个范围内所有值和进一步细分范围的公开，包括对于所述范围给出的端点和子范围。
如本文所提到的，当应用于本公开的组合物或方法的特征时，词语“基本”表示该特征可能存在变化，而对该组合物或方法的化学或物理属性没有实质影响。
现在将参考附图更全面地描述示例性实施方案。
本公开涉及由新型压制硬化钢形成高强度组件的方法。压制硬化钢是极限拉伸强度大于或等于确切或约1,000兆帕（MPa），例如，大于或等于确切或约1,400MPa至小于或等于确切或约2,200MPa的钢。
在各种实施方案中，压制硬化钢可以是如表1中的合金组合物，但是本发明构思的公开不限于此。在各种实施方案中，表1的合金组合物可用于形成极限拉伸强度大于或等于确切或约1,300MPa至小于或等于确切或约2,000MPa的压制硬化钢组件。
表 1. 根据一些示例性实施方案的压制硬化钢的合金组合物
。
压制硬化钢的合金组合物可包含浓度为大于或等于确切或约0.5重量%至小于或等于确切或约2重量%、大于或等于确切或约0.6重量％至小于或等于确切或约1.8重量％，或大于或等于确切或约0.8重量％至小于或等于确切或约1.5重量％的硅（Si）。例如，在各种实施方案中，压制硬化钢的合金组合物可包含浓度为确切或约0.5重量%、确切或约0.6重量%、确切或约0.7重量%、确切或约0.8重量%、确切或约0.9重量%、确切或约1重量%、确切或约1.1重量%、确切或约1.2重量%、确切或约1.3重量%、确切或约1.4重量%、确切或约1.5重量%、确切或约1.6重量%、确切或约1.7重量%、确切或约1.8重量%、确切或约1.9重量%、或确切或约2重量%的Si。合金组合物中的这种高量的硅改进了抗氧化性，允许添加较少量的铬，同时在成型后仍然不需要涂层或喷丸处理，并防止、抑制或减少淬火和分配过程中渗碳体的形成。
压制硬化钢的合金组合物还可以包含铬（Cr）。压制硬化钢的合金组合物可包含浓度为大于或等于确切或约0.5重量%至小于或等于确切或约6重量%、大于或等于确切或约1.5重量％至小于或等于确切或约5重量％、大于或等于确切或约1.75重量％至小于或等于确切或约4重量％、大于或等于确切或约2重量%至小于或等于确切或约3重量%，或大于或等于确切或约2重量%至小于或等于确切或约2.5重量%的Cr。例如，在各种实施方案中，压制硬化钢的合金组合物可包含浓度为确切或约0.5重量%、确切或约1重量%、确切或约1.5重量%、确切或约2重量%、确切或约2.5重量%、确切或约3重量%、确切或约3.5重量%、确切或约4重量%、确切或约4.5重量%、确切或约5重量%、确切或约5.5重量%、或确切或约6重量%的Cr。
压制硬化钢的合金组合物还可以包含浓度为大于或等于确切或约0.01重量% 至小于或等于确切或约0.4重量%、大于或等于确切或约0.01重量%至小于或等于确切或约0.35重量%、大于或等于确切或约0.10重量%至小于或等于确切或约0.4重量%、大于或等于确切或约0.15重量％至小于或等于确切或约0.3重量％、大于或等于确切或约0.15重量％至小于或等于确切或约0.25重量％、或大于或等于确切或约0.15重量％至小于或等于确切或约0.2重量％的碳（C）。例如，在各种实施方案中，压制硬化钢的合金组合物可包含浓度为确切或约0.01重量%、确切或约0.05重量%、确切或约0.1重量%、确切或约0.2重量%、确切或约0.3重量%、确切或约0.35重量%、或确切或约0.4重量%的C。
压制硬化钢的合金组合物可包含浓度为大于或等于确切或约0重量%至小于或等于确切或约3重量%、大于或等于确切或约0.25重量％至小于或等于确切或约2.5重量％、大于或等于确切或约0.5重量％至小于或等于确切或约2重量％、大于或等于确切或约0.75重量％至小于或等于确切或约1.5重量％、或大于或等于确切或约1重量％至小于或等于确切或约1.5重量％的锰（Mn）。在一些示例性实施方案中，压制硬化钢的合金组合物基本不含Mn。如本文所用的，“基本不含”是指痕量组分水平，例如小于或等于确切或约1.5%、小于或等于确切或约1%、小于或等于确切或约0.5%的水平，或无法检测到的水平。在各种实施方案中，压制硬化钢的合金组合物基本不含Mn或包含浓度为小于或等于确切或约0.5重量％、小于或等于确切或约1重量％、小于或等于确切或约1.5重量%、小于或等于确切或约2重量%、小于或等于确切或约2.5重量%、或小于或等于确切或约3重量%的Mn。压制硬化钢的合金组合物的余量是铁。然而，本发明构思不限于上述组成，例如，可以包含其他金属，例如氮、镍、铜、钼、钒、铌等。例如，压制硬化钢的合金组合物可进一步包含浓度为大于或等于确切或约0重量％至小于或等于确切或约0.01重量％的氮（N）、浓度为大于或等于确切或约0重量%至小于或等于确切或约5重量%的镍（Ni）、浓度为大于或等于确切或约0重量％至小于或等于确切或约5重量％的铜（Cu）、浓度为大于或等于确切或约0重量％至小于或等于确切或约5重量％的钼（Mo）、浓度为大于或等于确切或约0重量％至小于或等于确切或约1重量％的钒（V）、浓度为大于或等于确切或约0重量%至小于或等于确切或约0.1重量%的铌（Nb）中的至少一种或其组合。
在一个实施方案中，合金组合物基本由Si、Cr、C、Mn、Fe以及以小于或等于约0.5重量％累积存在的任何杂质组成。在某些变型中，应理解的是，累积杂质水平可替代为小于或等于约0.4重量％、任选地小于或等于约0.3重量％、任选地小于或等于约0.2重量％、并且任选地小于或等于约0.1重量％。在另一实施方案中，合金组合物由Si、Cr、C、Mn、Fe以及以小于或等于约0.5重量％累积存在的任何杂质组成。
在一个实施方案中，合金组合物基本由Si、Cr、C、Mn、Al、Fe以及以小于或等于约0.5重量％累积存在的任何杂质组成。在另一实施方案中，合金组合物由Si、Cr、C、Mn、Al、Fe以及以小于或等于约0.5重量％累积存在的任何杂质组成。
在一个实施方案中，合金组合物基本由Si、Cr、C、Mn、Al、Mo、Fe以及以小于或等于约0.5重量％累积存在的任何杂质组成。在另一实施方案中，合金组合物由Si、Cr、C、Mn、Al、Mo、Fe以及以小于或等于约0.5重量％累积存在的任何杂质组成。
在一个实施方案中，合金组合物基本由Si、Cr、C、Mn、Al、Mo、Nb、V、Fe以及以小于或等于约0.5重量％累积存在的任何杂质组成。在另一实施方案中，合金组合物由Si、Cr、C、Mn、Al、Mo、Nb、V、Fe和以小于或等于约0.5重量％累积存在的任何杂质组成。
在一个实施方案中，合金组合物基本由Si、Cr、C、Mn、Al、Mo、Ni、Nb、V、Fe以及以小于或等于约0.5重量％累积存在的任何杂质组成。在另一实施方案中，合金组合物由Si、Cr、C、Mn、Al、Mo、Ni、Nb、V、Fe以及以小于或等于约0.5重量％累积存在的任何杂质组成。
在一个实施方案中，合金组合物基本由Si、Cr、C、Mn、N、Ni、Fe以及以小于或等于约0.5重量％累积存在的任何杂质组成。在另一实施方案中，合金组合物由Si、Cr、C、Mn、N、Ni、Fe和以小于或等于约0.5重量％累积存在的任何杂质组成。
在一个实施方案中，合金组合物基本由Si、Cr、C、Mn、Al、N、Mo、Ni、B、Nb、V、Fe以及以小于或等于约0.5重量%累积存在的任何杂质组成。在另一实施方案中，合金组合物由Si、Cr、C、Mn、Al、N、Mo、Ni、B、Nb、V、Fe以及以小于或等于约0.5重量％累积存在的任何杂质组成。
在一个实施方案中，合金组合物基本由Si、Cr、C、Fe以及以小于或等于约0.5重量％累积存在的任何杂质组成。在另一实施方案中，合金组合物由Si、Cr、C、Fe以及以小于或等于约0.5重量％累积存在的任何杂质组成。
在一个实施方案中，合金组合物基本由Si、Cr、C、Mo、B、Nb、V、Fe以及以小于或等于约0.5重量％累积存在的任何杂质组成。在另一实施方案中，合金组合物由Si、Cr、C、Mo、B、Nb、V、Fe以及以小于或等于约0.5重量％累积存在的任何杂质组成。
通过非限制性实例的方式，本公开的方法涉及某些压制硬化钢。在某些方面，在包括定制的冷却过程的热冲压和/或压制硬化过程之后，这样的压制硬化钢具有含嵌在马氏体主要基体中的残余奥氏体的微结构。例如，如图1中所示，所选压制硬化钢20包括马氏体基体22和残余奥氏体24的分布相。示意图中所示的相仅是代表性的并且可以具有不同的形态/形状、尺寸和分布。值得注意的是，其他高强度合金，例如最广泛使用的压制硬化钢22MnB5，在压制硬化和热冲压后通常具有确切或约100%的马氏体。然而，压制硬化钢20具有大于或等于确切或约1体积％至小于或等于确切或约12体积％的残余奥氏体24、任选地大于或等于确切或约3体积％至小于或等于确切或约10体积%、并且在某些方面确切或约7体积%的残余奥氏体。
通过背景技术的方式，所选压制硬化钢的热成型可以如下进行。可经由热成型将压制硬化钢的板或坯料成型为三维组件。这样的高强度的三维组件可以并入到装置，例如车辆中。虽然高强度结构特别适合用在汽车或其他车辆（例如摩托车、船、拖拉机、公共汽车、摩托车、活动房屋、露营车和坦克）的组件中，但它们也可用于各种其他行业和应用，通过非限制性实例的方式包括航天组件、消费品、办公设备和家具、工业设备和机械、农业设备或重型机械。可以通过当前技术制造的组件和车辆的非限制性实例包括汽车、拖拉机、公共汽车、摩托车、船、活动房屋、露营车和坦克。具有可通过当前技术制造的框架的其他示例性结构包括建筑和建筑物，例如房屋、办公室、桥梁、棚屋、仓库和装置。在某些变型中，高强度结构汽车组件可选自摇臂导轨（rocker rails）、结构柱、A柱、B柱、C柱、D柱、保险杠、铰链柱、横梁、车身面板、车门、车顶、引擎盖、行李箱盖、发动机导轨（engine rail）及其组合。
被压制硬化成压制硬化钢组件的压制硬化钢可能需要阴极保护。可在适用的预冷成型之前或在奥氏体化之前涂覆压制硬化钢组件。涂覆压制硬化钢组件为下面的钢组件提供了保护层。这样的涂层通常包含铝硅合金和/或锌。锌涂层提供阴极保护；涂层充当牺牲层并替代钢组件被腐蚀，甚至在钢被暴露的地方。然而，当金属系统在高温成型过程中暴露于液体金属（例如锌）时，可能会发生液体金属脆化（LME），从而导致潜在的开裂和材料的总伸长率的降低或延展性的减弱。LME也可能导致极限拉伸强度降低。为了避免传统压制硬化钢的传统压制硬化钢工艺中的LME，进行了许多额外的加工步骤，增加了加工时间和费用。
在一些示例性实施方案中，压制硬化钢组件是无涂层的。例如，表1的合金组合物可以具有足够的耐腐蚀性，从而不需要阴极保护。
在热成型过程中，可以将例如板坯形式的压制硬化钢引入炉或其他热源中。施加到板坯的热量将板坯加热并保温（soak）至所选压制硬化钢的至少奥氏体化温度的温度。在某些方面，压制硬化钢具有大于或等于确切或约880℃至小于或等于确切或约950℃的奥氏体化温度（T1）。将板坯保温足够长的时间，以将压制硬化钢奥氏体化到所需水平。
在离开炉之后，板坯可以被转移到冲压机中。该冲压机可包括具有冷却系统或机构的模具。例如，一个或多个模具可具有本领域公知的水冷系统。所述模具被设计为从奥氏体化板坯形成组件的所需的最终三维形状。所述模具可以包括第一成型模具和第二成型模具，它们被放在一起以在其间形成三维组件的所需的最终形状。
因此，冷却的模具可以跨成型部件的表面以受控方式将成型板坯淬火，以引起从奥氏体到马氏体的相变。因此，第一模具和第二模具可以协作以充当散热器以从成型组件吸取热量并且将其另行淬火。在某些变型中，压制硬化钢具有临界冷却速度，该临界冷却速度是在组件中产生所需材料性质的最慢冷却速度。组件的不同区域可能具有不同的所需材料性质，因此临界冷却速度不同。
在一个方面，用于压制硬化钢的第一区域的第一临界冷却速度可以大于或等于确切或约40开尔文/秒（K/s）至小于或等于确切或约150K/s。用于压制硬化钢的第二区域的第二临界冷却速度可以大于或等于确切或约20开尔文/秒（K/s）至小于或等于确切或约60K/s。本公开的所选压制硬化钢允许不同区域具有不同的（例如，定制的）冷却速度以产生不同的材料性质，同时保持组件的完整性。例如，第二临界冷却速度可以改进组件区域的韧性和抗裂纹形成，并使组件在高应力/应变事件期间更能抵抗失效。然而，模具仍可被尽可能快地冷却以保持加工产量和所需的材料性质。
在热成型期间，板坯可以被引入到炉或其他热源中。施加到板坯的热量将板坯加热并保温至所选压制硬化钢的至少奥氏体化温度的温度。在某些方面，压制硬化钢具有大于或等于确切或约880℃至小于或等于确切或约950℃的奥氏体化温度（T1）。将板坯保温足够长的时间，以将压制硬化钢奥氏体化到所需水平。
在离开炉之后，板坯可以被转移到冲压机中。所述冲压机可包括具有冷却系统或机构的模具。例如，一个或多个模具可具有水冷系统、具有至少一种热导率的表面等。所述模具被设计为从奥氏体化板坯形成组件的所需的最终三维形状。所述模具可以包括第一成型模具和第二成型模具，它们被放在一起以在其间形成三维组件的所需的最终形状。
因此，冷却的模具可以跨成型组件的表面以受控方式将成型板坯淬火，以引起从奥氏体到马氏体的相变。因此，第一模具和第二模具可以协作以充当散热器以从成型组件吸取热量并且另行将其淬火。在某些变型中，模具在成型板坯的不同区域可以具有不同的冷却速度。在某些变型中，压制硬化钢具有临界冷却速度，该临界冷却速度是在组件中产生小于或等于确切或约100体积％的硬化马氏体状态（例如，基本完全马氏体）的最慢冷却速度。“基本完全”是指大于或等于确切或约80%、大于或等于确切或约85%、大于或等于确切或约90%，或大于或等于确切或约95%的微结构是马氏体。本公开的所选压制硬化钢允许不同区域具有不同的（例如，定制的）冷却速度以产生不同的材料性质，同时保持组件的完整性。然而，应当理解的是，压制硬化钢可能具有较低的临界冷却速度，例如确切或约10 K/s。
因此提供了一种对压制硬化钢进行压制硬化的方法，其包括制造具有压制硬化钢的坯料。所述坯料被加热到大于或等于确切或约880℃至小于或等于确切或约950℃的温度以至少部分地将压制硬化钢奥氏体化。然后将坯料在模具中进行压制硬化和定制淬火以形成具有定制多相微结构的压制硬化组件，例如图2中所示的示例性实施方案多区域微结构28和32。尽管马氏体基体22中的残余奥氏体24提供了更大的延展性和/或能量吸收，但与完全马氏体微结构相比，马氏体基体22中的残余奥氏体24也降低了硬度。在某些方面，在热成型/压制硬化之后，形成的微结构具有以小于或等于确切或约12体积%存在的残余奥氏体和以大于或等于确切或约70体积%至小于或等于确切或约95体积%存在的马氏体余量。在某些变型中，本公开提供了在这些热成型工艺之后通过选择性冷却和淬火工艺来选择性地调整所选压制硬化钢的硬度的方法。
如图2中所示，热成型压制硬化钢20A具有包括马氏体基体22和残余奥氏体24的分布相的微结构。示意图中示出的相仅是代表性的并且可以具有不同的形态/形状、尺寸和分布。然而，第一淬火区域28已被选择性冷却并因此包括第一微结构30。在某些变型中，淬火区域28中的马氏体基体以大于或等于确切或约95体积％、任选地大于或等于确切或约97体积%、任选地大于或等于确切或约99体积%、任选地大于或等于确切或约99.7体积%、并且在某些变型中任选地大于或等于确切或约99.9体积％存在在第一微结构30中。换言之，第一淬火区域28中的残余奥氏体小于或等于确切或约5体积％，任选地小于或等于确切或约3体积%，任选地小于或等于确切或约1体积%，任选地小于或等于确切或约0.5体积%，任选地小于或等于确切或约0.1体积%。
压制硬化钢20A的第二淬火区域32经历了与第一淬火区域28不同的冷却速度，因此在马氏体基体22中可以具有小于或等于确切或约12体积%的残余奥氏体24，任选地大于或等于确切或约1体积％至小于或等于确切或约12体积％、并且在某些方面中确切或约7体积％的残余奥氏体。可以看出，奥氏体在第一淬火区域28中至少部分转变为马氏体。根据定制淬火工艺的性质和程度，可以在第一淬火区域28和第二淬火下部区域32之间形成过渡区域34。
以这种方式，淬火区域可以表现出所需的硬度水平，同时还选择性地表现出更大的延展性和/或能量吸收性质。残余奥氏体由于在变形过程中其转变为马氏体，从而改进了延展性，并因此延迟了断裂。因此，残余奥氏体也改进了能量吸收。
图3示出了根据本公开的某些方面的模具成型/淬火成型中的压制硬化钢的代表性视图。
在某些实施方案中，在加热之后，可将压制硬化钢20A置于模具40中。模具40可具有顶部模壳41和底部模壳42。可通过模具40的接触压力将压制硬化钢20A压制成组件的形状。顶部模壳41可以具有可以以第一冷却速度冷却压制硬化钢20A的第一区域411和可以以第二冷却速度冷却压制硬化钢20A的第二区域412。底部模壳42可以具有可以以第一冷却速度冷却压制硬化钢20A的第一区域421和可以以第二冷却速度冷却压制硬化钢20A的第二区域422。在一些示例性实施方案中，只有顶部模壳41可以具有第一区域411和第二区域412，并且在一些其他示例性实施方案中，只有底部模壳42可以具有第一区域421和第二区域422。
第一区域411和421可以具有比第二区域412和422低的冷却速度。第一冷却速度可以是上文的第一临界冷却速度，并且第二冷却速度可以是上文的第二临界冷却速度。
第一区域411和421可以在模具40的使压制硬化钢弯曲大于或确切或约90度、或大于或确切或约45度的区域中，可以具有导致更大的延展性和/或能量吸收性质的第一冷却速度 。
图4A和图4B示出了根据本公开的某些方面的热成型压制硬化钢的机械性质。
图4A示出了表1的钢组合物在不同冷却速度下根据VDA 238-100的弯曲性能的比较的图示。在某些示例性实施方案中，可以在中等冷却速度下以约或确切4MPa的模具接触压力对热成型压制硬化钢进行淬火。在某些示例性实施方案中，可以在快速冷却速度下以约或确切7MPa的模具接触压力对热成型压制硬化钢进行淬火。使用VDA 238-100弯曲试验，在中等冷却速度下淬火的热成型压制硬化钢在13,204 N（±137）的峰值力下可具有61.6°（±0.5）的弯曲角。使用VDA 238-100弯曲试验，在高冷却速度下淬火的热成型压制硬化钢在12,914 N（±90）的峰值力下可具有58.3°（±0.1）的弯曲角。因此，在中等冷却速度下淬火的热成型压制硬化钢可比高冷却速度具有改进的机械性质，例如，在更大的力下具有更高的弯曲角。
在某些变型中，一个或多个定制淬火区域中的至少一个可以比一个或多个定制淬火区域中的另一个具有更大的极限拉伸强度。仅通过非限制性实例的方式，具有较低冷却速度的第一定制淬火区域中的代表性强度可以大于或等于确切或约1,000 MPa 至小于或等于确切或约1,700 MPa（或大于或等于确切或约1,200 MPa至小于或等于确切或约1,500MPa或确切或约1,700 MPa），而一个或多个定制淬火区域中具有较高冷却速度的另一个的强度可以为大于或等于确切或约1,500 MPa至小于或等于确切或约2,000 MPa(或大于或等于确切或约1,700 MPa至小于或等于确切或约1,900 MPa或确切或约2,000 MPa）。热冲压组件的机械性能可以被显著改进，例如选择性冷却过程后的疲劳强度和静/动态承载能力。
图4B示出了表1的钢组合物在不同冷却速度下的拉伸性能的比较的图示。在某些示例性实施方案中，可以在中等冷却速度下以约或确切4MPa的模具接触压力对热成型压制硬化钢进行淬火。在某些示例性实施方案中，可以在快速冷却速度下以约或确切7MPa的模具接触压力对热成型压制硬化钢进行淬火。在中等冷却速度下淬火的热成型压制硬化钢的极限拉伸强度（UTS）可以为1708 MPa（±6），总伸长率为9.02%（±0.01）。在高冷却速度下淬火的热成型压制硬化钢的UTS可以为1728 MPa（±3），总伸长率为8.53%（±0.23）。因此，在中等冷却速度下淬火的热成型压制硬化钢比高冷却速度可具有改进的机械性质，例如，具有最小UTS损失的总伸长率。
选择性淬火和硬化区域可以形成在三维压制硬化部件的所选区域上。在各种方面，选择性冷却过程针对组件的所选区域以提供具有不同微结构的至少两个不同区域。因此，至少一个选择性淬火区域具有第一微结构并且与组件中的具有第二微结构的一个或多个未淬火区域相邻。根据用于形成选择性淬火和硬化区域的选择性冷却过程，可在第一微结构和第二微结构之间发生过渡。
在某些方面，通过使包含高强度相变诱导塑性钢的热组件的一个或多个预定或替代地所需区域与模具表面接触来实现选择性冷却。在某些方面，接触可以通过例如将第一模壳压入第二模壳中来实现。在这样的过程中，压制的模壳可以通过接触热成型组件的表面来冷却热成型组件，并且第一和/或第二模壳具有至少一种热导率、至少一种冷却介质通道的配置（例如，通过激活包括不同数量或不同数量的冷却介质通道的模具）、模壳的至少一种表面粗糙度及其组合。组件的某些区域可以通过具有如上所述不同性质的第一和/或第二模壳中的至少一个而经受不同的冷却速度。在某些实施方案中，第一区域可具有第一冷却速度，且第二区域可具有第二冷却速度。例如，第一模壳可以使用在第一区域中具有第一热导率并且在第二区域中具有第二热导率的工具钢。在某些实施方案中，第一模壳可在第一区域中具有冷却介质通道的第一配置，并且在第二区域中具有冷却介质通道的第二配置。在某些实施方案中，第一模壳可以在第一区域中具有第一表面粗糙度，并且在第二区域中具有冷却介质通道的第二表面粗糙度。上述示例性实施方案不是限制性的而是示例性的，例如，第二模壳可以具有第一区域和第二区域，或者第一模壳和第二模壳均可以具有第一区域和第二区域。
在某些方面，第一冷却速度可以大于或等于确切或约20K/s至小于或等于确切或约60K/s，任选地大于或等于确切或约20K/s至小于或等于确切或约40K/s，任选地大于或等于确切或约40K/s至小于或等于确切或约60K/s，任选地确切或约40K/s。
在某些方面，第二冷却速度可以大于或等于确切或约40K/s至小于或等于确切或约150K/s，任选地大于或等于确切或约50K/s至小于或等于确切或约150K/s，任选地大于或等于确切或约50K/s至小于或等于确切或约10K/s，任选地确切或约95K/s。
在某些方面，冷却速度可随时间变化。例如，包括第一模壳和第二模壳的模具工具可具有第一冷却速度和第二冷却速度。在某些实施方案中，第一冷却速度可以是由于模具在第一接触压力下将加热坯料放置在第一模壳和第二模壳之间，并且第二冷却速度可以是由于模具在第二接触压力下放置加热坯料，所述第二接触压力低于所述第一接触压力。基于第二接触压力低于第一接触压力，第二冷却速度可以低于第一冷却速度。在某些实施方案中，模具可以具有第一冷却速度下的保持时间，并且随后释放第一模壳和第二模壳以降低加热坯料上的接触压力以进行第二冷却速度，并且所述第二冷却速度可以低于所述第一冷却速度。在某些实施方案中，模具在第一冷却速度下在第一模壳和第二模壳之间具有第一模隙，并且在第二冷却速度下在第一模壳和第二模壳之间具有第二模隙，并且所述第二冷却速度可以低于所述第一冷却速度。
在某些实施方案中，模具接触压力可以大于或等于确切或约0.5MPa至小于或等于确切或约4MPa。在某些实施方案中，模具接触压力可大于或等于确切或约2MPa至小于或等于确切或约3MPa。在某些实施方案中，模具接触压力可以小于或等于确切或约4MPa。
在某些实施方案中，模具可以将第一模壳和第二模壳保持在一起大于或等于确切或约6秒至小于或等于确切或约10秒。在某些实施方案中，模具可以将第一模壳和第二模壳保持在一起大于或等于确切或约7秒至小于或等于确切或约10秒。在某些实施方案中，模具可以将第一模壳和第二模壳保持在一起小于或等于确切或约10秒。
图5示出了用于汽车的B柱150形式的高强度结构组件的代表性前视图。应该注意的是，图5是B柱150的代表性简化版本并且可以具有连接在一起的许多附加部件以形成B柱150。B柱150在其中间部分152应该具有极高的强度，但在其上部部分154和下部部分156中具有强度和延展性的平衡。在某些实施方案中，B柱150的具有高弯曲角的部分（例如，凸缘、肋等）（例如，大于或等于确切或约45度的弯曲角，大于或等于确切或约90度的弯曲角，或更大）应该具有增强的延展性。当向B柱150施加力或冲击时，这些不同性质的组合促进了在所需位置处的屈曲，这可以对应于车辆内部的座椅高度以在施加力或冲击后保护一个或多个乘坐者。因此，根据本公开的某些方面，B柱150的具有高弯曲角的部分（例如，凸缘、肋等）已进行了选择性淬火，而B柱150的其余部分以更高的冷却速度进行了选择性淬火。选择性淬火增加了可能接收冲击或力的高弯曲区域的延展性。根据本公开，可以制造高强度结构汽车组件，其具有在需要时进行定制淬火的所选区域。如上所述，在某些变型中，高强度结构汽车组件可选自摇臂导轨、结构柱、A柱、B柱、C柱、D柱、保险杠、铰链柱、横梁、车身面板、车门、车顶、引擎盖、行李箱盖、发动机导轨及其组合。此外，高强度结构组件可用在汽车组件以外的其他应用。
以此方式，本公开提供了对热成型钢组件上的所选区域进行淬火的各种方式，该热成型钢组件由将奥氏体转变为马氏体的高强度压制硬化钢制成。这导致跨热冲压钢组件的定制性质，其中一些区域（例如，在热成型后以较慢的速度冷却后的区域）比其他区域更具延展性。这允许形成具有定制性质的定制坯料，同时通过避免使用其他更复杂/昂贵的解决方案来实现定制性质（例如定制轧制坯料和焊接的定制坯料组装件）而降低费用。在某些方面，压制硬化钢组件以降低的成本（与定制性质的其他解决方案相比，例如定制轧制/定制焊接坯料）具有降低质量（与具有整体性质的压制硬化钢部件相比）的定制性质。
参考图6，当前技术还提供了一种形成成形钢物体的方法80。成形钢物体可以是通常通过热冲压制成的任何物体，例如车辆部件。具有适合通过当前方法生产的部件的车辆的非限制性实例包括自行车、汽车、摩托车、船、拖拉机、公共汽车、活动房屋、露营车、滑翔机、飞机和坦克。
方法80包括获得具有根据本技术的合金组合物的金属材料的卷材82，并从卷材82切割坯料84。该方法还包括通过在炉86中加热坯料至高于其Ac3温度（例如，铁素体基本完全转变为奥氏体的温度）的温度来将坯料奥氏体化以形成包含奥氏体的加热坯料。任选地通过机械臂88，将加热坯料转移到压机90。在这里，方法80包括将加热坯料冲压成预定（例如，所需的）形状以形成冲压物体，并且淬火冲压物体以形成成形钢物体92，其中，成形钢物体92包含马氏体和奥氏体。方法80没有预氧化步骤、涂覆步骤和除锈步骤（例如，喷丸处理）。
在一个示例性实施方案中，通过以上述第一冷却速度冷却成形物体的第一部分和以上述第二冷却速度冷却成形物体的第二部分直到该冲压物体达到一定温度来执行淬火，该温度低于在合金组合物的冷却（Mf）温度期间马氏体形成结束的温度。在这里，成形钢物体具有定制的微结构，该微结构包括在马氏体基体中含有第一体积百分比的残余奥氏体的部分和在马氏体基体中含有第二体积百分比的残余奥氏体的部分，第二体积百分比低于第一体积百分比，如上所述。
已经出于说明和描述的目的提供了实施方案的前述描述。其并不意在穷举或限制本公开。特定实施方案的各个元件或特征通常不限于该特定实施方案，而是在适用的情况下是可互换的并且可以用在所选实施方案中，即使未具体示出或描述。其也可以以多种方式变化。此类变化不应视为对本公开内容的背离，并且所有此类修改均意在包括在本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种将成形钢物体的至少一个区域选择性淬火的方法，所述方法包括：
在模具中压制和淬火加热坯料以形成所述成形钢物体，所述压制和淬火包括：
以第一冷却速度选择性冷却所述加热坯料的第一部分，和
以第二冷却速度选择性冷却所述加热坯料的第二部分，所述第一冷却速度小于所述第二冷却速度，所述成形钢物体包含合金组合物，所述合金组合物包含：
浓度为大于或等于约0.5重量％至小于或等于约6重量％的铬（Cr）；
浓度为大于或等于约0.01重量％至小于或等于约0.5重量％的碳（C）；
浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约3重量%的锰（Mn）；
浓度为大于或等于约0.5重量%至小于或等于约2重量%的硅（Si）；
浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约0.01重量%的氮（N）；
浓度为大于或等于约0重量％至小于或等于约5重量％的镍（Ni）；
浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约5重量%的铜（Cu）；
浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约5重量%的钼（Mo）；
浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约1重量%的钒（V）；
浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约0.1重量%的铌（Nb）；以及
所述合金组合物的余量是铁。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在选择性冷却所述第一部分和选择性冷却所述第二部分之后，所述第一部分比所述第二部分具有更大的延展性。
3.根据权利要求1所述的方法，其中在选择性冷却所述第一部分之后，所述第一部分具有大于或等于90°的弯曲角。
4.根据权利要求1所述的方法，其中
在选择性冷却所述加热坯料的所述第一部分之后，所述第一部分的微结构在马氏体基体中包含大于或等于0.1体积%至小于或等于12体积%的残余奥氏体，以及
冷却的所述加热坯料的所述第二部分的微结构在马氏体基体中包含大于或等于0.1体积%至小于或等于5体积%的残余奥氏体。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一冷却速度大于或等于20K/s至小于或等于60K/s。
6.一种将成形钢物体的至少一个区域选择性淬火的方法，所述方法包括：
压制和淬火设置在模具中的加热坯料以形成成形钢物体，所述压制和淬火包括以小于60K/s的第一冷却速度选择性冷却所述加热坯料，
所述成形钢物体包含合金组合物，所述合金组合物包含：
浓度为大于或等于约0.5重量%至小于或等于约6重量%的铬（Cr）；
浓度为大于或等于约0.01重量％至小于或等于约0.5重量％的碳（C）；
浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约3重量%的锰（Mn）；
浓度为大于或等于约0.5重量%至小于或等于约2重量%的硅（Si）；
浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约0.01重量%的氮（N）；
浓度为大于或等于约0重量％至小于或等于约5重量％的镍（Ni）；
浓度为大于或等于约0重量% 至小于或等于约5重量%的铜（Cu）；
浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约5重量%的钼（Mo）；
浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约1重量%的钒（V）；
浓度为大于或等于约0重量%至小于或等于约0.1重量%的铌（Nb）；以及
所述合金组合物的余量是铁。
7.根据权利要求6所述的方法，其中在选择性冷却所述加热坯料之后，压制硬化坯料的微结构在马氏体基体中包含大于或等于0.1体积％至小于或等于12体积％的残余奥氏体。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述合金组合物进一步包含镍、钼、铜、铌、钒或钛中的至少一种。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述压制和淬火发生大于或等于6秒至小于或等于10秒。
10.根据权利要求6所述的方法，其中所述加热坯料的模具接触压力大于或等于0.5MPa至小于或等于4MPa。
CN202111271386.6A 2021-10-29 2021-10-29 用于改进压制硬化钢的韧性的方法 Pending CN116065004A (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111271386.6A CN116065004A (zh) 2021-10-29 2021-10-29 用于改进压制硬化钢的韧性的方法
DE102021131713.4A DE102021131713A1 (de) 2021-10-29 2021-12-02 Verfahren zur verbesserung der zähigkeit von presshärtendem stahl
US17/740,472 US20230140215A1 (en) 2021-10-29 2022-05-10 Methods to improve the toughness of press hardening steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111271386.6A CN116065004A (zh) 2021-10-29 2021-10-29 用于改进压制硬化钢的韧性的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116065004A true CN116065004A (zh) 2023-05-05

Family

ID=85984032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111271386.6A Pending CN116065004A (zh) 2021-10-29 2021-10-29 用于改进压制硬化钢的韧性的方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230140215A1 (zh)
CN (1) CN116065004A (zh)
DE (1) DE102021131713A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117568569A (zh) 2022-08-08 2024-02-20 通用汽车环球科技运作有限责任公司 制备高性能冲压硬化钢部件的方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202012000616U1 (de) 2012-01-24 2012-02-29 Benteler Automobiltechnik Gmbh Struktur- und/oder Karosseriebauteil für ein Kraftfahrzeug mit verbesserten Crasheigenschaften und Korrosionsschutz
DE102019201883A1 (de) 2019-02-13 2020-08-13 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren zur Herstellung eines Stahlblechbauteils
DE102019201882A1 (de) 2019-02-13 2020-08-13 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren zum Herstellen eines Stahlblechbauteils

Also Published As

Publication number Publication date
US20230140215A1 (en) 2023-05-04
DE102021131713A1 (de) 2023-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10385415B2 (en) Zinc-coated hot formed high strength steel part with through-thickness gradient microstructure
JP5726419B2 (ja) 延性が改善された装置レス熱間成形または焼入れ用鋼
JP5756774B2 (ja) 熱間プレス用鋼板およびプレス成形品、並びにプレス成形品の製造方法
US10619223B2 (en) Zinc-coated hot formed steel component with tailored property
KR101567132B1 (ko) 철-망간 강 시트로부터의 구조재용 부품의 제조 방법
KR20190042563A (ko) 핫 스탬핑 성형을 위한 강재, 핫 스탬핑 성형 공정 및 핫 스탬핑 성형 부재
US11951522B2 (en) Low density press-hardening steel having enhanced mechanical properties
CN111542635B (zh) 具有增强的抗氧化性的用于热冲压的钢
US20110182765A1 (en) Use of a steel alloy
CN110050084B (zh) 含无镀层压制硬化钢的热成形件及其方法
US11530469B2 (en) Press hardened steel with surface layered homogenous oxide after hot forming
WO2015037060A1 (ja) 熱間プレス用鋼板およびプレス成形品、並びにプレス成形品の製造方法
CN103562417A (zh) 制造极高强度马氏体钢的方法及如此获得的板材或部件
US20180216205A1 (en) Two-step hot forming of steels
CN113215481B (zh) 具有高抗氧化性的压制硬化钢
KR20130114065A (ko) 자동차 부품용 강관 및 이의 제조 방법
US11400690B2 (en) High performance press-hardened steel assembly
JP5894469B2 (ja) 熱間プレス用鋼板およびプレス成形品、並びにプレス成形品の製造方法
RU2722786C1 (ru) Способ изготовления подвергнутой формованию детали из плоского стального продукта со средним содержанием марганца и такая деталь
US20230140215A1 (en) Methods to improve the toughness of press hardening steel
JP2018538439A (ja) オーステナイト系鋼部材の製造方法および部材の使用
KR20190087471A (ko) 복합 성형 구성요소의 제조 방법
KR102386137B1 (ko) 예비성형된 윤곽을 더 성형하여 부품을 제조하는 방법
US20220356540A1 (en) Press hardening steel with combination of superior corrosion resistance and ultra-high strength
US11913085B1 (en) Methods for preparing high performance press-hardened steel components

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination