精密冲压汽车座椅调节器齿盘用冷轧钢板及其制造方法技术

本发明专利技术涉及精密冲压汽车座椅调节器齿盘用冷轧钢板及其制造方法，解决现有精密冲压汽车座椅调节器齿盘用冷轧钢板尺寸精度低、球化率偏低、成本高、不适合高速精密冲压的技术问题。本发明专利技术提供的精密冲压汽车座椅调节器齿盘用冷轧钢板，其化学成分重量百分比为：C：0.15％～0.20％，Si≤0.05％，Mn：0.60％～0.80％，P≤0.018％，S≤0.008％，Alt：0.03%～0.07%，N≤0.0060％，余量为铁和不可避免夹杂。用于高速精密冲压制作汽车座椅调节器齿盘等零部件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于精密冲压加工的冷轧钢板，特别涉及一种精密冲压汽车座椅调节器齿盘用冷轧钢板及其制造方法。
技术介绍
通过热连轧机组生产的热轧钢板，一般需要经过酸洗冷轧、球化退火后，改善材料的尺寸精度和内在组织形态，使强度和塑性得到良好匹配，广泛应用于精冲行业，制造如汽车、摩托车、机械、五金、家电、照相机、钟表、仪器仪表、通讯电子等精密零部件。传统精密零件的加工方法工序多，精度差，一般由普冲、机加工、锻造、铸造和粉末冶金加工来完成。采用精冲工艺后，一个工序就可以完成整个零件的制造，具有极大的技术优势和经济效益。目前中国精冲技术正处于快速发展阶段，按照精冲加工要求，对材料的内在质量要求严格，为了达到良好的精冲性能，通常要求钢板有较好的强韧性；根据汽车行业座椅调节器齿盘的使用需求，其所用冷轧带钢具备有如下特性：尺寸精度较高，要求在±0.05mm以内、强韧性好，屈强比小于0.70，性能均匀，稳定性高，显微组织为铁素体+球状珠光体，球化率较高，达到90%以上，满足高速精密冲裁加工生产的要求。中国专利申请200910196007.4，公开了一种精密冲压用热轧钢板及其制造方法，这种钢板强度和硬度能够良好匹配，易于精冲，其化学成份：C：0.05～0.30％；Si：≤0.50％；Mn：0.50～1.50％；P≤0.02%；S≤0.01%；Cr：0.5～1.5％；Al：≤0.04％Ni：0.02～0.50％；并且还包括还包括Ti：≤0.05%；B：0.0005～0.010%中的一种或两种。中国专利申请200780004015.3公开了一种精冲加工优良的钢板及其制造方法，这种钢板具有优良精冲成型加工性能；其化学成份均为：C：0.1～0.5％；Si：0.50％以下；Mn：0.2～1.50％；P：0.03％以下；S：0.02％以下，还包括Cr：3.5％以下；Mo：0.7％以下；Ni：3.5％以下；Ti：0.01～0.10％和B：0.0005～0.010%中的一种或两种。上述专利申请中公开的技术方案，均通过不同程度地添加Ni、Ti、B等合金元素，来改变材料的内部组织，形成合金固溶和析出强化，防止晶粒粗化，提高产品强度，改善材料热处理效果，满足零件性能要求；但因产品中添加了较多的合金元素，增加了产品制造成本；且采用热轧轧制后直接退火，材料全长的尺寸精度得不到保证，不适合精度较高的高速精密冲裁。申请人此前申请CN201410388279.5，公开了一种精密冲压汽车座椅调节齿板用冷轧钢板及其制造方法；采用了合金和含硅的成分设计、抗拉强度级别较高，其化学成分重量百分比为：C：0.38％～0.45％，Si：0.20％～0.30％，Mn：0.70％～0.90％，P≤0.018％，S≤0.010％，Cr：0.80％～1.10％，Mo：0.05％～0.30%，Alt：0.015～0.050%，N≤0.0080％，冷轧压下率为10%-20%；主要满足高级车汽车座椅需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供精密冲压汽车座椅调节器齿盘用冷轧钢板及其制造方法，解决现有精密冲压汽车座椅调节器齿盘用冷轧钢板尺寸精度低、球化率偏低、成本高、不适合高速精密冲压的技术问题。本专利技术通过采用低成本的成分设计方案，匹配相应的热轧、冷轧以及球化退火工艺，大幅降低了制造成本，使冷轧钢板的强度和韧性间得到良好的匹配，冷轧钢板的表面质量高，满足了汽车座椅调节器齿盘的精冲加工需求。本专利技术采用的技术方案是：精密冲压汽车座椅调节器齿盘用冷轧钢板，其化学成分重量百分比为：C：0.15％～0.20％，Si≤0.05％，Mn：0.60％～0.80％，P≤0.018％，S≤0.008％，Alt：0.03%～0.07%，N≤0.0060％，余量为铁和不可避免夹杂。本专利技术精密冲压汽车座椅调节器齿盘用冷轧钢板的化学成分限定在上述范围内的理由如下：碳：碳是钢中最经济、最基本的强化元素，影响热轧退火后及淬火后强度和硬度的元素，在本专利技术中碳含量如小于0.15%时，需要添加更多的合金元素进行强化，否则不能得到作为汽车座椅调节齿板零件所要求的强度和硬度，这样不经济；另一方面，碳含量超过0.20%时，材料的强度和硬度过高，对后续精冲带来不利影响；综合考虑，本专利技术限定碳含量为0.15%～0.20%。硅：虽然硅作为固溶强化元素，固溶在钢板基体中有一定的强化效果，但Si含量高时热轧过程中表面出现红锈氧化铁皮，对冷轧产品来说，容易在后续生产时，不易酸洗，并且表面容易产生氧化铁皮压入，会影响成品外观以及影响后续加工；因此对于高表面质量要求的产品优选低硅成分设计；本专利技术限定Si含量为0.05%以下。锰：锰是重要的固溶强化元素，并且能提高淬透性，为了得到此效果，Mn含量要大于0.60%；但Mn含量超过0.80%时，固溶强化过强，不利于精冲加工。本专利技术优选Mn含量为0.60%～0.80%。磷：本专利技术中的P为有害元素，偏析于晶界会严重降低带钢的塑性和韧性，冶炼时尽可能减少其含量，本专利技术限定P≤0.018％。硫：本专利技术中硫也为有害元素，在钢中与Mn形成MnS夹杂物，在轧制过程中沿着轧制方向拉伸变形，对钢的塑性和韧性不利，影响精冲性。希望尽可能减少其含量，本专利技术限定S≤0.008％。铝：铝在本专利技术中的作用是起到脱氧以及结合游离态氮的作用，铝是强氧化性形成元素，和钢中氧形成Al2O3在炼钢时去除。铝除了和氧结合外，还和钢中的氮结合，形成化合态的AlN，从而减少游离态的氮，对消除连续屈服现象有利。但是铝过高会形成过多的Al2O3夹杂，并且连铸浇注是容易堵塞浇注水口。本专利技术限定Alt含量为0.030%～0.070%。氮：氮在钢中以游离态存在，导致钢板在开卷和后续的成型时，受到拉应力时，发生不连续屈服现象，并且会严重降低材料的塑性和韧性，因此需要限制氮含量。本专利技术限定N≤0.0060%。精密冲压汽车座椅调节器齿盘用冷轧钢板的制造方法，该方法包括：钢水经真空脱气处理后进行连铸得到连铸板坯，其中所述钢水成分的重量百分比为：C：0.15％～0.20％，Si≤0.05％，Mn：0.60％～0.80％，P≤0.018％，S≤0.008％，Alt：0.03%～0.07%，N≤0.0060％，余量为铁和不可避免夹杂。连铸板坯于1170℃～1230℃加热，热轧为两段式轧制工艺，粗轧为5道次连轧，在奥氏体再结晶温度以上轧制，粗轧结束温度为980℃～1040℃，精轧为7道次连轧，在奥氏体非再结晶温度区间轧制，精轧结束温度为830℃～870℃，精轧控制热轧钢板的凸度≤50um，精轧后，钢板厚度为5mm～7mm，层流冷却采用后段冷却，卷取温度为600℃～640℃卷取得热轧钢卷；将上述热轧钢卷重新开卷，经酸洗后，在可逆轧机或5机架冷连轧机上进行较大变形量的冷轧，冷轧压下率为30%～45%，经过冷轧变形后的钢卷经过罩式退火炉退火，退火温度为680℃～720℃，退火均热时间为20h～24h，卷取得到厚度为3mm～4.5mm的成品钢板。本专利技术采取的生产工艺制度理由如下：1、连铸板坯加热温度的设定连铸板坯加热温度保证材料中完全奥氏体化和对热轧的轧制要求，本专利技术板坯加热温度设定为1170℃～1230℃。2、粗轧结束温度设定粗轧轧制保证在奥氏体再结晶温度以上进行，本文档来自技高网...

【技术保护点】
精密冲压汽车座椅调节器齿盘用冷轧钢板，其化学成分重量百分比为：C：0.15％～0.20％，Si≤0.05％，Mn：0.60％～0.80％，P≤0.018％，S≤0.008％，Alt：0.03%～0.07%，N≤0.0060％，余量为铁和不可避免夹杂。

【技术特征摘要】
1.精密冲压汽车座椅调节器齿盘用冷轧钢板，其化学成分重量百分比为：C：0.15％～0.20％，Si≤0.05％，Mn：0.60％～0.80％，P≤0.018％，S≤0.008％，Alt：0.03%～0.07%，N≤0.0060％，余量为铁和不可避免夹杂。2.如权利要求1所述的精密冲压汽车座椅调节器齿盘用冷轧钢板，其显微组织为铁素体+均匀弥散分布的球状珠光体，球化率≥90%，组织晶粒度级别为I6～8。3.如权利要求1或2所述的精密冲压汽车座椅调节器齿盘用冷轧钢板，其3.0mm～4.5mm厚冷轧钢板的屈服强度Rp0.2为200MPa-250MPa，抗拉强度Rm为350MPa～390MPa，屈强比Rp0.2/Rm为0.52～0.68，断后伸长率A50为38%～47%，表面硬度为60～68HRB。4.如权利要求1—3任一所述的精密冲压汽车座椅调节器齿盘用冷轧钢板的制造方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王进，穆海玲，王银军，王海军，
申请(专利权)人：上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32