热压成型方法和热压成型产品技术

本发明专利技术涉及热压成型方法和热压成型产品。本发明专利技术的热压成型方法包括：第一加热过程，在该第一加热过程中，钢板被加热并且整个钢板变成奥氏体；第一冷却过程，在该第一冷却过程中，经第一加热过程之后的钢板的冷却速度被局部地改变，作为钢板的一部分的第一区域转变成马氏体，并且除第一区域以外的第二区域保持为奥氏体；第二加热过程，在该第二加热过程中，整个钢板被再加热并且第一区域变成回火马氏体；以及第二冷却过程，在该第二冷却过程中，经第二加热过程之后的整个钢板被冷却。第一冷却过程和第二冷却过程中的至少一者在成型过程期间进行，在该成型过程中，钢板在成型冲模上压制成型。

【技术实现步骤摘要】
热压成型方法和热压成型产品
本专利技术涉及热压成型方法和热压成型产品。
技术介绍
压制成型产品广泛用于诸如汽车和家电的各个领域。通常，压制成型的产品通过在延伸或拉伸位于冲模的成型凹部与冲头的成型凸部之间的金属板时使置于冲模的周边部分与坯料夹持器(也称为“防皱夹持器”)之间的金属板塑性变形成期望的形状而获得。根据这种压制成型，可以有效地批量生产具有复杂形状的构件。特别地，在汽车领域等中，考虑到安全、环境(低燃料消耗)等，经常使用具有较高强度的轻量化热压成型。热压成型是例如如下成型方法：其中，使用模具(冲模和冲头)对加热至奥氏体区的钢板进行压制成型，并且成型和热处理同时进行。根据热压成型，由于工件(钢板)在高温下容易发生塑性变形，因而可以获得高成型性，并且由于成型和淬火同时进行，因而可以获得高强度(例如，拉伸强度为1500MPa以上)的成型品。此处，热压成型也称为热压、热冲压等。此外，热压成型产品(简称为“压制成型产品”或“成型品”)通常作为整体进行淬火，因而整个产品可能均保持高强度。然而，在一个压制成型产品中，许多情况下所需特性可能根据压制成型产品的部分而不同。例如，需要高强度的部分可能必须与需要高延展性、高韧性等而非高强度的部分共存。当压制成型产品的尺寸较大时，这种趋势变得显著。此处，提出在使用热压成型时针对各个部分(例如，高强度部分，高延展性部分，或高韧性部分)单独地赋予特性。其描述在以下专利文献中示出。
技术实现思路
在日本未审专利申请公报No.2011-174115(JP2011-174115A)中，具有特定组成的整个钢板被加热至奥氏体区域(Ac3点以上)，然后根据各部分改变冷却速度。因此，获得了针对各个部分(快速冷却部分和逐渐冷却部分)具有不同强度的热压成型产品。在日本未审专利申请公报No.2012-144773(JP2012-144773A)中，通过辐射传热对局部带有具有优异的热辐射吸收性的黑色标记的钢板进行加热，提前对钢板赋予温度分布，然后对钢板进行快速冷却。因此，获得了具有不同强度的部分的热压成型产品。本专利技术提供了一种热压成型方法，通过该热压成型方法获得了根据各部分而具有不同特性的热压成型产品，该热压成型方法是与现有技术中的方法不同的方法；以及一种热压成型产品，该热压成型产品具有与现有技术中的热压成型产品不同的特性。专利技术人已经进行了广泛的研究以解决问题，并且结果是，经局部淬火的压制成型产品被再加热，整个产品再次进行压制成型，并且因此成功获得了针对各个部分具有不同特性(如强度和硬度)的热压成型产品。根据该成果的开发，下面将描述的本专利技术已经完成。<热压成型方法>(1)本专利技术的第一方面涉及一种热压成型方法，该热压成型方法包括：第一加热过程，在该第一加热过程中，钢板被加热并且整个钢板变成奥氏体；第一冷却过程，在该第一冷却过程中，经第一加热过程之后的钢板的冷却速度被局部地改变，作为钢板的一部分的第一区域转变成马氏体并且除第一区域以外的第二区域保持为奥氏体；第二加热过程，在该第二加热过程中，整个钢板被再加热并且第一区域变成回火马氏体；以及第二冷却过程，在该第二冷却过程中，经第二加热过程之后的整个钢板被冷却，其中，第一冷却过程和第二冷却过程中的至少一者在成型过程期间进行，在该成型过程中，钢板在成型冲模上压制成型。根据本专利技术的热压成型方法(简称为“成型方法”)，如将在下面所描述的那样获得根据各部分而具有不同特性(金属组织)的热压成型产品(简称为“成型品”)。首先，在第一加热过程中，整个钢板的组织变成奥氏体，并且然后在第一冷却过程中，第一区域快速冷却(淬火)成马氏体。另一方面，第二区域逐渐冷却或缓慢冷却并保持为奥氏体(包括在A1点以下且高于Ms点处的过冷奥氏体)。在这种情况下，当然，紧随在第一冷却过程之后，第一区域处于低于Ms点(马氏体转变开始温度)的低温状态，并且第二区域处于高于Ms点的高温状态。接着，在第二加热过程中，经第一冷却过程之后的钢板被再加热。因此，第一区域中的马氏体被回火并且变成回火马氏体。另一方面，第一冷却过程之后处于温度高于第一区域的状态的第二区域在第二加热过程之后保持为奥氏体。然而，奥氏体的至少一部分可以转变成铁素体(简称为“F”)、珠光体(简称为“P”)、贝氏体(简称为“B”)等。第二区域的组织是否保持为奥氏体或者从奥氏体发生变化(转变)取决于第二加热过程和升温过程(特别是加热时间)之后的第二区域的温度。例如，在第二加热过程中，快速加热至高于A1点的第二区域容易保持为奥氏体。然而，当第二区域长时间(约若干分钟)保持在低于A1点时，第二区域中的奥氏体的至少一部分可能变成铁素体、珠光体、贝氏体等。此外，在第二冷却过程中，以这种方式再加热的钢板被冷却(特别是快速冷却)。因此，第一区域变成稳定的回火马氏体，并且第二区域变成与第二加热过程之后的状态对应的组织。例如，在第二加热过程之后处于奥氏体状态的第二区域可以在第二冷却过程中进行淬火并且变成马氏体。另一方面，在第二加热过程之后已从奥氏体发生变化的第二区域在第二冷却过程之后具有另一稳定组织(单相组织或多相组织如铁素体、珠光体或贝氏体)。然后，上面描述的第一冷却过程和第二冷却过程中的至少一者在成型过程期间进行，在成型过程中，钢板在成型冲模上压制成型。因此，可以针对各个部分改变特性并赋予形状。例如，可以获得具有期望的形状的成型品，该成型品中可以共存有高强度部分(硬部分)、高韧性部分、或高延展性部分(软部分)。此处，上面描述的第一区域的回火马氏体可以根据第二区域的组织变成具有高硬度的硬部分或者具有硬度比硬部分低的软部分。例如，当第二区域变成马氏体时，第一区域可以变成比第二区域更软(较高韧性和较高延展性)的回火马氏体。另一方面，当第二区域变成铁素体、珠光体或贝氏体时，第一区域可以变成比第二区域更硬(较高强度)的回火马氏体。<热压成型产品>基于上面描述的成型方法，本专利技术可以理解为以下新颖的成型品，该成型品与现有技术的成型品不同。本专利技术的第二方面涉及一种热压成型产品，该热压成型产品包括具有回火马氏体的第一区域和具有马氏体的第二区域。另外，本专利技术的第三方面涉及一种热压成型产品，该热压成型产品包括具有回火马氏体的第一区域和具有铁素体、珠光体和贝氏体中的至少一者(单一组织或复合组织)的第二区域。第一区域与第二区域之间的差异可以理解为不仅是以上组织之间的差异，而且是例如作为表示特性的指标值的硬度差。具体而言，作为第一区域和第二区域的范围中的最大硬度(Hh)与最小硬度(Hs)的比值的硬软比(Hh/Hs)可以为1.3以上、1.5以上、1.8以上，或者进一步为2以上。此外，可以使用硬度差代替硬软比或者与硬软比一起来理解本专利技术的热压成型产品。具体而言，在本专利技术中，在第一区域和第二区域的范围中，作为最大硬度(Hh)与最小硬度(Hs)之差的硬度差(Hh-Hs)可以为100HV以上、130HV以上、170HV以上、200HV以上、以及300HV以上。在本专利技术中提及的回火马氏体是通过对淬火马氏体(完全马氏体/简称为“完全M”)进行回火而得到的组织，该淬火马氏体是通过在Ms点以下、以及进一步在Mf点(马氏体转变完成温度)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热压成型方法，其特征在于，包括：第一加热过程，在所述第一加热过程中，钢板被加热并且整个所述钢板变成奥氏体；第一冷却过程，在所述第一冷却过程中，经所述第一加热过程之后的所述钢板的冷却速度被局部地改变，作为所述钢板的一部分的第一区域转变成马氏体并且除所述第一区域以外的第二区域保持为奥氏体；第二加热过程，在所述第二加热过程中，整个所述钢板被再加热并且所述第一区域变成回火马氏体；以及第二冷却过程，在所述第二冷却过程中，经所述第二加热过程之后的整个所述钢板被冷却，其中，所述第一冷却过程和所述第二冷却过程中的至少一者在成型过程期间进行，在所述成型过程中，所述钢板在成型冲模上压制成型。

【技术特征摘要】
2016.11.14 JP 2016-2219521.一种热压成型方法，其特征在于，包括：第一加热过程，在所述第一加热过程中，钢板被加热并且整个所述钢板变成奥氏体；第一冷却过程，在所述第一冷却过程中，经所述第一加热过程之后的所述钢板的冷却速度被局部地改变，作为所述钢板的一部分的第一区域转变成马氏体并且除所述第一区域以外的第二区域保持为奥氏体；第二加热过程，在所述第二加热过程中，整个所述钢板被再加热并且所述第一区域变成回火马氏体；以及第二冷却过程，在所述第二冷却过程中，经所述第二加热过程之后的整个所述钢板被冷却，其中，所述第一冷却过程和所述第二冷却过程中的至少一者在成型过程期间进行，在所述成型过程中，所述钢板在成型冲模上压制成型。2.根据权利要求1所述的热压成型方法，其特征在于，所述第二加热过程是其中所述第一区域被设定成低于奥氏体转变开始温度的过程，并且所述第二冷却过程是所述第二区域转变成马氏体的过程。3.根据权利要求2所述的热压成型方法，其特征在于，在所述第二加热过程中，从加热开始时直到加热完成时的加热时间为10秒至240秒。4.根据权利要求1所述的热压成型方法，其特征在于，所述第二加热过程是其...

【专利技术属性】
技术研发人员：太田英一，与语康宏，伊原智章，大熊忍，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP