一种提高热冲压桥壳钢成品强度的热冲压工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种提高热冲压桥壳钢成品强度的热冲压工艺，属于钢铁冶炼与轧制技术领域，本发明专利技术实施例提供的提高热冲压桥壳钢成品强度的热冲压工艺，可达到控制桥壳钢成品的屈服强度与抗拉强度下降量小于等于50MPa的目的，并且具有优异的表面质量的效果；同时，由于降低了加热温度，可以节约用电量，节省成本。

【技术实现步骤摘要】
一种提高热冲压桥壳钢成品强度的热冲压工艺
本专利技术涉及钢铁冶炼与轧制
，特别涉及一种提高热冲压桥壳钢成品强度的热冲压工艺。
技术介绍
车桥作为商用车三大总成之一，近年来越来越受到重视。后桥壳是中重型商用汽车的重要零件之一，在动载荷条件下，要求桥壳在具有足够的强度和刚度的条件下还应力求减小桥壳的质量。此外桥壳还应具备结构简单，制造成本低，便于保证主减速器拆装、调整、维修和保养等优点。目前我国汽车行业已广泛使用12～20mm厚度的热轧桥壳钢板制作冲焊桥壳体，取代制作工艺复杂、生产效率偏低、笨重、成本较高的铸造桥壳体。冲焊桥壳是由钢板冲压成形后，再经焊接、整形而成，在使用过程中，桥壳承受着车架及车架以后的总成质量。因此，桥壳用钢应兼备强度高、冷弯和拉延成形性能好、韧性高及焊接性能优良等特点。目前桥壳用钢存在热成形后强度显著下降的问题，对此国内对桥壳用钢开发了众多产品，但极少数考虑最终热成形工艺对强度的影响，其中申请号为201410432234.3的专利，公开了“一种600MPa级汽车桥壳钢及其生产方法”，通过添加较高的V、N元素含量及精确的控轧控冷工艺控制，生产出600MPa级汽车桥壳用热轧带钢，同时可保证800℃以上热成形后桥壳的各项力学性能指标；该项专利从原料的成分设计出发，通过优化组织与析出从而达到控制热成形后的性能的目的；但是目前没有针对热冲压工艺的研究，从而达到降低热成形后的性能下降的效果。因此，本领域亟需一种能显著降低桥壳用钢热成形后的强度下降率的方法，以提高热冲压桥壳钢成品强度。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的提高热冲压桥壳钢成品强度的热冲压工艺及其制备方法、桥壳。本专利技术实施例提供一种提高热冲压桥壳钢成品强度的热冲压工艺，所述热冲压工艺包括：桥壳钢料依次经过加热并保温、一次冲压成形、二次冲压成形和空冷，获得桥壳钢成品；所述加热并保温中，加热速率为300～400℃/s，加热至700～800℃后进行保温，所述保温时间为2-3min；所述一次冲压成形与所述二次冲压成形的时间间隔≤1min，其中，一次冲压成形的温度为680～780℃，二次冲压成形的的温度为600～700℃。可选的，所述空冷时采用非堆垛式摆放。可选的，所述桥壳钢成品的显微组织为铁素体与珠光体，所述铁素体的平均晶粒尺寸≤10.0μm。可选的，所述显微组织的带状组织级别≤2.0级。可选的，所述桥壳钢成品的显微组织中含有平均粒径为1-50nm的纳米级析出相。可选的，所述桥壳钢成品的厚度为10-18mm。可选的，所述桥壳钢料由如下质量分数的化学元素组成：C：0.26-0.30％；Si：0-0.1％；Mn：1.8-2.2％；P：≤0.010％；S：≤0.005％；Al：0.02-0.05％；V：0.01-0.03％；N：0-0.003％；其余为Fe及不可避免的杂质。可选的，所述桥壳钢料的显微组织为铁素体与珠光体，所述铁素体的平均晶粒尺寸为5.0-10.0μm。可选的，所述桥壳钢料的制备方法包括以下步骤：铁水冶炼获得连铸板坯，所述连铸板坯由如下质量分数的化学元素组成：C：0.26-0.30％；Si：0-0.1％；Mn：1.8-2.2％；P：≤0.010％；S：≤0.005％；Al：0.02-0.05％；V：0.01-0.03％；N：0-0.003％；其余为Fe及不可避免的杂质；对所述连铸板坯进行加热并保温；对加热并保温后的所述连铸板坯进行粗轧获得中间板坯；对所述中间板坯进行精轧，获得带钢；对所述带钢进行层流冷却并卷取获得热轧钢卷；将所述热轧钢卷冷却至室温后进行卷取，获得桥壳钢料。可选的，所述保温温度为1100-1150℃；所述粗轧的出口温度为950-1050℃，所述中间板坯的厚度为55-60mm；所述精轧的终轧结束温度为780-810℃；所述冷却速率为10-15℃/s，所述卷取的温度为600-650℃。本专利技术实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本专利技术实施例提供的提高热冲压桥壳钢成品强度的热冲压工艺，通过快速加热、AC3以上奥氏体低温区保温或者奥氏体与铁素体两相区保温、出炉快速冲压的工艺措施，可以获得均匀细小的原始奥氏体组织，或者细小的奥氏体与铁素体混合组织，该组织与奥氏体高温区加热时相比，变形抗力稍微增加，保证了冲压时顺利进行，同时可以保证桥壳钢成品的均匀细小的铁素体组织。冲压时提高冲压速率、缩短冲压间隔时间的工艺措施，是保证冲压时组织不发生显著长大以及较低变形抗力的关键措施。最终冲压后进行平行摆放冷却，避免堆垛冷却的工艺措施，可以提高桥壳钢成品冲压后的冷却速度，为均匀细小的铁素体组织提供工艺条件，并且避免了严重带状组织的出现，影响桥壳的疲劳性能。最终达到控制桥壳钢成品的屈服强度与抗拉强度下降量小于等于50MPa的目的，并且具有优异的表面质量的效果。同时，由于降低了加热温度，可以节约用电量，节省成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本专利技术实施例1的桥壳钢成品的组织金相图。具体实施方式下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本专利技术，本专利技术的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：本专利技术实施例提供一种提高热冲压桥壳钢成品强度的热冲压工艺，所述热冲压工艺包括：桥壳钢料依次经过加热并保温、一次冲压成形、二次冲压成形和空冷，获得桥壳钢成品；所述加热并保温中，加热速率为300～400℃/s，加热至700～800℃后进行保温，所述保温时间为2-3min；所述一次冲压成形与所述二次冲压成形的时间间隔≤1min，其中，一次冲压成形的温度为680～780℃，二次冲压成形的的温度为600～700℃。各热冲压工艺参数和组织设计原理为：加热速率：加热速率对原始奥氏体晶粒的有显著的影响，加热速率较慢时，微合金化元素有充足的时间进行热扩散，所形成的奥氏体晶粒尺寸较大，不利于最终组织的控制，从而提高强度的下降量；同时加热速率较慢时也影响生产节奏和效率；另一方面，加热速本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高热冲压桥壳钢成品强度的热冲压工艺，其特征在于，所述热冲压工艺包括：桥壳钢料依次经过加热并保温、一次冲压成形、二次冲压成形和空冷，获得桥壳钢成品；/n所述加热并保温中，加热速率为300～400℃/s，加热至700～800℃后进行保温，所述保温时间为2-3min；/n所述一次冲压成形与所述二次冲压成形的时间间隔≤1min，其中，一次冲压成形的温度为680～780℃，二次冲压成形的的温度为600～700℃。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高热冲压桥壳钢成品强度的热冲压工艺，其特征在于，所述热冲压工艺包括：桥壳钢料依次经过加热并保温、一次冲压成形、二次冲压成形和空冷，获得桥壳钢成品；
所述加热并保温中，加热速率为300～400℃/s，加热至700～800℃后进行保温，所述保温时间为2-3min；
所述一次冲压成形与所述二次冲压成形的时间间隔≤1min，其中，一次冲压成形的温度为680～780℃，二次冲压成形的的温度为600～700℃。


2.根据权利要求1所述的一种提高热冲压桥壳钢成品强度的热冲压工艺，其特征在于，所述空冷时采用非堆垛式摆放。


3.根据权利要求1所述的一种提高热冲压桥壳钢成品强度的热冲压工艺，其特征在于，所述桥壳钢成品的显微组织为铁素体与珠光体，所述铁素体的平均晶粒尺寸≤10.0μm。


4.根据权利要求1所述的一种提高热冲压桥壳钢成品强度的热冲压工艺，其特征在于，所述显微组织的带状组织级别≤2.0级。


5.根据权利要求1所述的一种提高热冲压桥壳钢成品强度的热冲压工艺，其特征在于，所述桥壳钢成品的显微组织中含有平均粒径为1-50nm的纳米级析出相。


6.根据权利要求1所述的一种提高热冲压桥壳钢成品强度的热冲压工艺，其特征在于，所述桥壳钢成品的厚度为10-18mm。


7.根据权利要求1所述的一种提高热冲压桥壳钢成品强度的热冲压工艺，其特征在于，所述桥壳钢料由如下质量分数的化学元素组成：C：0.26-0....

【专利技术属性】
技术研发人员：惠亚军，吴科敏，李飞，田志红，刘锟，陈斌，潘辉，周娜，李秋寒，许克好，曹杰，牛涛，肖宝亮，杜倩，崔阳，徐伟，张大伟，李晓林，
申请(专利权)人：首钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11