一种快速评价烘烤硬化钢时效程度的方法技术

本发明专利技术公开了一种快速评价烘烤硬化钢时效程度的方法，其方法步骤为：（1）建立烘烤硬化钢初始产生不连续屈服时的初始温度

【技术实现步骤摘要】
一种快速评价烘烤硬化钢时效程度的方法


[0001]本专利技术涉及一种合金性能评估方法，尤其是一种快速评价烘烤硬化钢时效程度的方法。

技术介绍

[0002]烘烤硬化钢因良好的成形性和抗凹性能，广泛应用于汽车、家电等外板零部件中。但为了保证其烘烤硬化性能，烘烤硬化钢中会保留一部分未被Nb、Ti等合金元素固定的间隙C、N原子，这些原子在室温时仍具有一定的扩散能力，放置一段时间后，间隙原子会扩散至位错处，钉扎位错，形成柯氏气团，导致烘烤硬化钢在拉伸过程中出现不连续屈服，即为自然时效。对发生时效且达到一定程度的板材进行冲压时，会产生拉伸应变痕、橘皮等时效缺陷，影响零件的外观质量，对于汽车、家电外等质量要求较高的外板零件无法接受，只能报废，造成严重损失。而实际生产过程中，由于汽车或家电制造厂的销量变化、生产节奏、长途运输等情况无法时刻与材料供应商的板材生产计划配合良好，导致很多板材生产出来后数个月内无法冲压成零部件，自然放置过程便发生时效；另外，季节变换、南北地域温差等不可控因素度也会加速材料时效，增加质量问题风险。
[0003]但是因零件在冲压过程中发生变形程度不同、应变路径也不尽相同，其零件冲压过程中产生拉伸应变痕时所对应的时效程度也不相同，从而导致有些材料冲压时出现拉伸应变痕，而另一些材料不产生拉伸应变痕；或者同样的材料冲压这个零件时会产生拉伸应变痕，而冲压其他应变路径不同的零件时就不会产生拉伸应变痕，因此快速有效评估材料的时效程度，可有效减少废品、返工等不必要的损失，提升客户生产效率，提高材料利用率以及对供应商的满意度。
[0004]而目前烘烤硬化钢的时效性评价还没有准确的方法，中国专利公开号CN109517951A公开了《超低碳烘烤硬化钢耐时效性方法》，该方法将试样在不同温度下进行不同时效时间的热处理，测试出试样出现屈服现象时所对应的临界时效时间，然后测试试样的屈服延伸率Ae，若Ae≤0.2％则表明该时效方案对应的超低碳烘烤硬化钢具有良好的耐时效性能。但结合实际冲压生产过程发现，材料的屈服延伸率Ae≤0.2％时，冲压过程中确实不会出现拉伸应变痕，但大多数屈服延伸率在0.2％＜Ae≤0.5％的板料在冲压生产过程中也不会出现拉伸应变痕，部分材料即使屈服延伸率Ae超过了0.5％在冲压生产过程中也没有出现拉伸应变痕，所以该方法中把屈服延伸率Ae≤0.2％作为时效性能好的判定标准，太过严苛。另外，该方法中指出对试样进行热处理后，测试其出现屈服现象临界时间时的屈服延伸率Ae，然后以Ae的大小进行时效性好坏的评价，如果热处理设备可保证温度的均匀性，时间控制的精度足够，在每个温度下进行热处理均可以得到屈服点延伸率Ae≤0.2％的样品，这就无法有效判断材料时效性好坏。此外，该方法也是仅是对时效性的好坏进行粗略评价，未涉及对时效程度的评估。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是提供一种准确、高效的快速评价烘烤硬化钢时效程度的方法。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的方法步骤为：
[0007](1)建立烘烤硬化钢初始产生不连续屈服时的初始温度
‑
时间曲线；
[0008](2)测量烘烤硬化钢在100℃达到要评价的不连续屈服延伸率Ae＝x时所对应的时效时间t
x
；
[0009](3)以温度Tn和时效时间t
x
为基准点，Tn选自80℃～100℃；将初始温度
‑
时间曲线沿时间方向平移，移至初始温度
‑
时间曲线中Tn所对应的点与所述基准点重合；即可得到所述烘烤硬化钢产生不连续屈服延伸率Ae＝x时的温度
‑
时间曲线。
[0010]进一步的，所述步骤(1)为：将烘烤硬化钢的拉伸试样在不同时效温度下加热，获取不同时效温度下试样初始产生不连续屈服时、且屈服延伸率Ae＜0.1％的初始时效时间；根据对应的时效温度和初始时效时间，绘制初始温度
‑
时间曲线。
[0011]更进一步的，所述不同时效温度包含温度Tn。
[0012]进一步的，所述步骤(2)为：取若干根烘烤硬化钢的拉伸试样在温度Tn进行时效实验，待时效时间达到所述初始温度
‑
时间曲线中Tn所对应的初始时效时间后；将拉伸试样间隔时间依次取出并进行拉伸实验测试，获取达到要评价的不连续屈服延伸率Ae＝x时所对应的时效时间t
x
。
[0013]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术通过室温自然时效与高温人工时效相结合，构建材料初始发生不连续屈服时的温度
‑
时间曲线，再通过实验获取在80～100℃人工时效到一定程度时的时间，以该点为基准构建产生相同时效程度的温度
‑
时间曲线，进而即可利用该曲线计算得到在室温时时效相同程度所需的时间。
[0014]本专利技术不受成分、强度等限制，凡是有时效性且用于冷冲压成形的烘烤硬化钢均可采用次方法进行评估；本专利技术将人工加速时效和自然时效相结合，构建产生相同屈服延伸率下的温度
‑
时间曲线及函数关系式，即可快速评估在室温自然时效达到相同程度所需的时间，方法简单便捷，操作性强，准确、高效，极大缩短实验周期，可为客户生产应用提供靶向性指导。本申请将温度定义在80～100℃，可采用水浴加热的方式进行试验，取样方便，且中途取样过程不会产生温度波动，试验重复性、准确性、精度均最佳。
附图说明
[0015]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0016]图1是本专利技术实施例1所述温度
‑
时间曲线图；
[0017]图2是本专利技术实施例2所述温度
‑
时间曲线图。
具体实施方式
[0018]本快速评价烘烤硬化钢时效程度的方法是将超低碳烘烤硬化钢取样后分别在25
±
5℃～170
±
5℃温度范围内进行时效热处理，摸索出拉伸试样在不同温度下开始发生时效的时间，以试样拉伸时屈服延伸率0＜Ae＜0.1％为开始时效的评判标准，建立开始发生时效的温度
‑
时间曲线；然后在温度Tn水浴中进行更长时间的加速时效、Tn选自80℃～100
℃，获取其屈服延伸率Ae达到x时对应的时效时间t
x
，屈服延伸率x在0.2％～2.0％之间，根据实际零件特征决定；再以点(t
x
，Tn℃)为基准对开始发生时效的温度
‑
时间曲线进行右移，得到此烘烤硬化钢时效使屈服延伸率达到x时的温度
‑
时间曲线，并最佳拟合获取其函数表达式，进而可以计算得到在室温环境下，烘烤硬化钢自然时效的屈服延伸率Ae达到x时所用的时间。采用该方法计算得到的烘烤硬化钢的时效的屈服延伸率Ae达到x所用的时间，与在室温环境自然放置发生同等程度时效所需的时间是吻合的。具体的工艺步骤如下所述：
[0019](1)取待进行时效评价的烘烤硬化钢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速评价烘烤硬化钢时效程度的方法，其特征在于，其方法步骤为：（1）建立烘烤硬化钢初始产生不连续屈服时的初始温度
‑
时间曲线；（2）测量烘烤硬化钢在100℃达到要评价的不连续屈服延伸率Ae=x时所对应的时效时间t
x
；（3）以温度Tn和时效时间t
x
为基准点，Tn选自80℃～100℃；将初始温度
‑
时间曲线沿时间方向平移，移至初始温度
‑
时间曲线中Tn所对应的点与所述基准点重合；即可得到所述烘烤硬化钢产生不连续屈服延伸率Ae=x时的温度
‑
时间曲线。2.根据权利要求1所述的一种快速评价烘烤硬化钢时效程度的方法，其特征在于，所述步骤（1）为：将烘...

【专利技术属性】
技术研发人员：张茜，吕浩，夏明生，刘立学，李立铭，刘淑影，杨瑞敏，张文祥，安久红，
申请(专利权)人：河钢乐亭钢铁有限公司河钢股份有限公司唐山分公司，
类型：发明
国别省市：