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钢板、其制造方法,部件以及制造所述部件的方法技术

技术编号:9933158 阅读:112 留言:0更新日期:2014-04-17 22:24
一种用于热压成型的钢板,按重量计含有:碳(C):0.15?0.35%;硅(Si):0.5%或更少;锰(Mn):1.5?2.2%;磷(P):0.025%或更少;硫(S):0.01%或更少;铝(Al):0.01?0.05%;氮(N):50?200ppm;钛(Ti):0.005?0.05%;钨(W):0.005?0.1%;和硼(B):1?50ppm,其中Ti/N:小于3.4,其中Ti/N是相应元素的原子比,用下式表示的Ceq范围从0.48至0.58,且温度Ar3的范围从670℃至725℃,式:Ceq=C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+V/14其中C、Si、Mn、Ni、Cr和V表示各元素的含量,以重量%计,其中所述钢板在热压成型或后热处理之后的拉伸强度为1470MPa或更高,且具有由90%或更多的马氏体和余量的贝氏体或铁素体组成的微结构;并且其中所述钢板在热压成型或后热处理之前的拉伸强度为750MPa或更低。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种具有低温热处理特性的用于成型的钢板,其中在进行热压成型或冷成型后的后热处理时,热处理在比常规钢板低的温度范围内进行;一种制造所述钢板的方法,及一种使用所述钢板制造部件的方法。所述钢板的组成按重量计为:碳(C):0.15-0.35%,硅(Si):0.5%或更少,锰(Mn):1.5-2.2%,磷(P):0.025%或更少,硫(S):0.01%或更少,铝(Al):0.01-0.05%,氮(N):50-200ppm,钛(Ti):0.005-0.05%,钨(W):0.005-0.1%,和硼(B):1-50ppm,其中Ti/N:小于3.4,其中Ti/N是相应元素的原子比,用下式表示的Ceq范围从0.48至0.58,Ar3温度的范围从670℃至725℃,Ceq=C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+V/14其中C、Si、Mn、Ni、Cr和V表示各元素的含量(重量%)。【专利说明】本申请是专利技术名称为“”、申请号为200810144450.2的专利技术专利申请的分案申请。母案申请日为2008年7月31日, 优先权日:为2008年3月24日。相关申请的相互参引本申请要求2008年3月24日在韩国知识产权局提交的申请号为10-2008-0026975的韩国专利申请的优先权,该专利申请公开的内容以引用的方式纳入本说明书。
本专利技术涉及一种具有低温热处理特性的用于热压成型的钢板、其制造方法及使用所述钢板制造部件的方法,更具体而言,涉及一种用于成型的钢板,其中,如果进行热压成型或冷成型后的后热处理,则热处理过程在比常规钢板更低的温度范围内进行,从而使得可以解决在高温进行热处理时出现的多种问题并且确保足够的强度,涉及所述钢板的制造方法,以及制造用于机动车辆的冲压部件和结构部件的方法。
技术介绍
最近,随着机动车辆的乘客保护安全条例以及为保护全球环境而对燃料效率的限制越来越严格,对机动车辆的关注程度在不断提高,特别是在提高机动车辆的刚度和降低其重量方面。例如,在多个部件如用于乘客室周围的安全笼形区域的立柱强化件(pillarreinforcement)或横向构件(cross member)、用于碰撞区域的侧部构件(side member)、前保险杠或后保险杠等都希望减轻重量的情况下,为确保刚度及对碰撞的安全性,就不可避免地需要使用高强度钢板。但是,用于机动车辆的钢板强度的增加不可避免地导致以下问题:可成型性由于屈服强度的增加和伸长率的降低而显著下降,以及部件尺寸在成型之后由于过度回弹而改变,即形状可固定性下降。为解决所述问题,已开发并商业化了先进的高强度刚(AHSS),例如通过将马氏体相引入铁素体基质而具有低屈服比性能的双相(DP)钢,以及通过在铁素体基质中含有贝氏体和剩余奥氏体相而具有极优良的强度-伸长率平衡的相变诱发塑性(TRIP)钢。并且具有约500MPa至约1000MPa拉伸强度的所述钢已商业化。但是,它们对满足机动车辆强度大于1000MPa的要求,即降低重量和改进对碰撞的安全性方面具有局限性。同时,从制造机动车辆部件的观点看,材料的强度越高,所需的成型力越大。因此,需要提高压力机的能力。此外,生产能力由于高接触压力导致冲模的磨损增加和寿命降低而下降。最近提出了一种能够用小于压制成型的成型力制造部件的、被称为轧制成型的方法。但是,该轧制成型方法存在的一个问题是,它仅可用于具有相对简单形状的部件。为解决关于高强度钢板制造中的上述问题,一种被称为热压成型或热成型、用来制造具有1000MPa或更高的超高强度的机动车辆部件的成型方法已被商业化。该成型方法通过以下步骤实施:冲切具有500MPa-700MPa范围的拉伸强度的钢板,加热该冲切的钢板至Ac3以上的奥氏体区域,取出该经加热的钢板,使用装配有带冷却系统的模具的压力机使取出的钢板成型,对该成型的钢板进行模压淬火。从而,最终形成马氏体相或其中马氏体和贝氏体相混合的相。因此,所述成型方法是一种通常可获得1000MPa或更大的超高强度以及极高尺寸精度的部件的方法。热压成型的基本概念和所用的钢组分在GB1490535中首次被提出。之后,美国专利N0.6296805提出了一种对每一种元素的上限和下限进行限制的涂覆铝或铝合金的热轧钢板和冷轧钢板,以抑制在热压成型方法的加热过程中在钢板表面形成氧化物,但组成体系类似于上一的专利。此外,EP1143029中提出了一种使用通过用锌或锌合金涂镀热轧钢板而制得的镀锌钢板来制造热压成型部件的方法,以改进耐腐蚀性并抑制加热过程中氧化层的形成。此外,韩国专利申请公开N0.2002-0042152 了一种制造用于热压成型的镀锌钢板的方法。 但是,如上所述,用于热压成型的常规钢板为具有以下组成体系的经热处理的钢板:其中,根据EN标准的规定,钛和铬是在组成体系22MnB5的基础上共同添加,即0.22%的C-1.2%的Mn—最多50ppm的B。为了在热处理之后获得约1500MPa的拉伸强度,通常需要在900°C或更高的温度加热所述钢板。但是,热压成型部件越薄,从加热炉中取出的坯料的温度降低得越快。因此,最终热压成型部件强度降低的可能性增加。换言之,任何材料如果变薄,则其辐射热容增加。如此,坯料从加热炉中取出后在进行热压成型之前,已发生过度冷却,并且因此增加了在表面层形成铁素体的可能性。由于这个原因,最终部件的强度降低。相反,为了在进行热压成型时保持整个材料的温度在奥氏体区域内,必须进一步提高加热温度。但是,如果提高加热温度,则又会发生如下多个问题。具体而言,在热轧钢板或冷轧钢板的情况下,加热过程中表面氧化层的厚度增加,热压成型剥落的氧化层粘附在模具表面,由此可能导致最终部件的表面质量变差。此外,对于镀锌钢板,当钢板被加热时,一些锌被挥发掉。为防止这种挥发,JP2003-073774公开了一种在热压成型的加热过程中形成一层氧化锌屏障层的方法。但是,如上所述,当加热温度升高时,形成的氧化锌层不均匀,因此最终部件的表面质量同样变差。此外,对镀铝钢板,当加热温度升高时,氧化铝的厚度增加。此外,进行热压成型时,增厚的氧化铝很有可能剥落并粘附在模具表面。因此,对于热压成型所用的任何钢板,当加热温度升高时,最终部件的表面质量变差。此外,加热成本增加。此外,在实施后热处理以便通过冷压成型而非热压成型来改进钢板强度的情况下,就生产成本而言,也优选降低加热温度。
技术实现思路
本专利技术是为了解决前述现有技术存在的问题,因此本专利技术涉及用于热压成型或后热处理的钢板、所述钢板的制造方法及使用所述钢板制造部件的方法一基于一种虽然在与相关现有技术相比较低温度下加热但是能在热压成型之后或后热处理之后容易地获得1470MPa或更大的拉伸强度、并且还能够在烘焙热处理过程中提高屈服强度的新思想。本说明书中,热压成型指的是加热后进行成型、然后进行模压淬火的成型过程,后热处理指的是冷成型后另外采用的诸如高频感应加热或熔炉加热等的后续热处理。本专利技术的一方面提供一种用于热压成型的钢板,所述钢板按重量计含有碳(C):0.15-0.35% ;硅(Si):0.5% 或更少;锰(Μη):1.5-2.2% ;磷(P):0.025% 或更少;硫(S):0.01% 或更少;铝(Al本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于热压成型的钢板,按重量计含有:碳(C):0.15?0.35%;硅(Si):0.5%或更少;锰(Mn):1.5?2.2%;磷(P):0.025%或更少;硫(S):0.01%或更少;铝(Al):0.01?0.05%;氮(N):50?200ppm;钛(Ti):0.005?0.05%;钨(W):0.005?0.1%;和硼(B):1?50ppm,其中Ti/N:小于3.4,其中Ti/N是相应元素的原子比,用下式表示的Ceq范围从0.48至0.58,且温度Ar3的范围从670℃至725℃,式:Ceq=C+Si/24+Mn/6+Ni/40+Cr/5+V/14其中C、Si、Mn、Ni、Cr和V表示各元素的含量,以重量%计,其中所述钢板在热压成型或后热处理之后的拉伸强度为1470MPa或更高,且具有由90%或更多的马氏体和余量的贝氏体或铁素体组成的微结构;并且其中所述钢板在热压成型或后热处理之前的拉伸强度为750MPa或更低。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:赵悦来吴振根朴晟浩
申请(专利权)人:POSCO公司
类型:发明
国别省市:

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