具有高强度和优异的耐久性的汽车用部件及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种具有高强度和优异的耐久性的汽车用部件及其制造方法。根据本发明专利技术的一方面的汽车用部件，以重量比率计，部件的组成可以包含：0.20～0.50％的C、0.5％以下的Si、1.0～2.0％的Mn、0.01～0.1％的Al、0.010％以下的P、0.003％以下的S、0.01～0.1％的Ti、0.05～0.5％的Cr、0.05～0.3％的Mo、0.01％以下的N、余量Fe及其他不可避免的杂质，并且部件具有微细组织，以面积比率计，微细组织包含：90％以上的回火马氏体、4％以下的残留奥氏体、选自余量铁素体和贝氏体中的一种或者两种全部。量铁素体和贝氏体中的一种或者两种全部。

【技术实现步骤摘要】
具有高强度和优异的耐久性的汽车用部件及其制造方法
[0001]本申请是申请日为2016年12月21日、中国专利申请号为201680074985.X且专利技术名称为“具有高强度和优异的耐久性的汽车用部件及其制造方法”的中国专利申请的分案申请，要求享有KR 10
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2015
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0182971的优先权。


[0002]本专利技术涉及一种具有高强度和优异的耐久性的汽车用部件及其制造方法。

技术介绍

[0003]作为能够同时解决汽车的乘客保护和环境保护两个问题的解决方案，通过提高汽车的刚性来使车辆轻量化的方案受到更多的关注。例如，汽车底盘的平衡杆(stabilizer bar)、管状耦合式扭力梁轴(Turbular Coupled Tortions Beam Axle)等作为支撑车身的重量并且在行驶期间持续地受到疲劳载荷的部件，需要同时确保刚性和耐久性。
[0004]以往，为了提高高强度汽车部件用钢板的强度，开发并应用了热压成型法或者后
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热处理法等。例如，热压成型法是指对强度约为500～800MPa范围的热轧或者冷轧卷板进行加热至例如Ac3以上的奥氏体温度区域并进行固溶处理后，将其从加热炉提取，并通过设置有冷却装置的压制机进行成型的同时进行模具冷却(淬透)的方法，但是热压成型法也并不一定限制于上述方法。由于在成型的同时进行冷却，因此所获得的部件具有高强度，在某些情况下甚至可以具有1500Mpa以上的强度。后
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热处理法为在常温下将热轧或者冷轧卷板成型为部件形状后，将其加热至Ac3以上的奥氏体温度区域以进行固溶后进行快速冷却(淬透)的方法，通过这种方法也能够制造具有高强度的部件。
[0005]但是，通过上述的方法制造钢板时，由于在钢板中形成以马氏体为主要组织的微细结构，因此虽然可以具有高强度，但是由于马氏体组织所具有的脆弱性，导致对重复荷重的抵抗性差，换言之，疲劳特性差。尤其，疲劳特性会受到在热处理期间产生的表面脱碳或者在制造部件期间产生的表面划痕等的影响，特别是随着强度的提高，这些因素的影响也会随之增加。
[0006]作为解决上述问题的一种方法，曾经开发过一种通过热压成型或者后
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热处理法制造部件后实施回火热处理等来改善部件的疲劳特性和韧性的方法。
[0007]但是，通过上述的过程实施热处理时，不仅降低部件的强度，而且疲劳特性的改善程度也并不大，达不到期望值。

技术实现思路

[0008](一)要解决的技术问题
[0009]根据本专利技术的一方面，可以提供一种强度的降低不大的情况下耐久性大幅改善从而具有高强度和优异的疲劳特性的部件。
[0010]根据本专利技术的一方面，可以提供一种具有高强度和优异的耐久性的部件的有利的制造方法。
[0011]根据本专利技术的另一方面，可以提供一种无需为了提高强度而必须添加硼(B)也能够具有高强度和优异的耐久性的部件及其制造方法。
[0012]本专利技术的技术问题不限于上述的内容。对于本专利技术所属
的技术人员而言，很容易从本专利技术的整个内容理解本专利技术的附加的技术问题。
[0013](二)技术方案
[0014]根据本专利技术的一方面的汽车用部件，其特征在于，以重量比率计，所述部件的组成可以包含：0.20～0.50％的C、0.5％以下的Si、1.0～2.0％的Mn、0.01～0.1％的Al、0.010％以下的P、0.003％以下的S、0.01～0.1％的Ti、0.05～0.5％的Cr、0.05～0.3％的Mo、0.01％以下的N、余量Fe及其他不可避免的杂质，并且所述部件具有微细组织，以面积比率计，所述微细组织可以包含：90％以上的回火马氏体、4％以下的残留奥氏体、其余的选自铁素体和贝氏体中的一种或者两种，ε碳化物作为析出物可以包含在所述回火马氏体内。
[0015]根据本专利技术的另一方面的汽车用部件的制造方法，可以包括以下步骤：准备材料，所述材料，以重量比率计，包含：0.20～0.50％的C、0.5％以下的Si、1.0～2.0％的Mn、0.01～0.1％的Al、0.010％以下的P、0.003％以下的S、0.01～0.1％的Ti、0.05～0.5％的Cr、0.05～0.3％的Mo、0.01％以下的N、余量Fe及其他不可避免的杂质；对所述材料进行加热至转变为奥氏体的温度；将加热的所述材料在模具中进行成型的同时进行冷却以获得中间产品；及在150～250℃的温度下对所述中间产品进行回火热处理。
[0016]根据本专利技术的另一方面的汽车用部件的制造方法，可以包括以下步骤：准备材料，所述材料，以重量比率计，包含：0.20～0.50％的C、0.5％以下的Si、1.0～2.0％的Mn、0.01～0.1％的Al、0.010％以下的P、0.003％以下的S、0.01～0.1％的Ti、0.05～0.5％的Cr、0.05～0.3％的Mo、0.01％以下的N、余量Fe及其他不可避免的杂质；对所述材料进行冷成型；对冷成型的所述材料进行加热至转变为奥氏体的温度；对加热的所述材料进行冷却以获得中间产品；及在150～250℃的温度下对所述中间产品进行回火热处理。
[0017](三)有益效果
[0018]如上所述，本专利技术中适当地控制部件的内部组织并且限制形成的析出相的种类，结果能够优化影响部件的耐久性的屈服强度和伸长率，从而能够提供一种保持高强度的同时具有优异的耐久性的部件。
[0019]最佳实施方式
[0020]下面，对本专利技术进行详细说明。
[0021]为了改善钢材的脆性等而较多地使用回火热处理。回火热处理通常在500～550℃温度下执行，通过所述热处理，固溶在部件的马氏体组织{为了与在后面描述的回火马氏体组织区分开，也称为新的(fresh)马氏体组织。在本专利技术中，除非有特别地说明，应理解为马氏体组织表示新的马氏体组织}内的碳被析出为渗碳体，降低马氏体组织的脆性。
[0022]但是，在这种情况下，部件的抗张强度显著降低而难以充分实现高强度。根据本专利技术人的研究结果，抗张强度为1500MPa级的钢材的抗张强度根据情况会降低至约400MPa，另外，抗张强度为2200Mpa级的钢材的抗张强度根据情况会降低至约900Mpa。
[0023]本专利技术人对此进行深入研究，结果确认在优化部件的组成、组织以及析出物的种类时，能够同时确保高强度和优异的疲劳特性，由此完成了本专利技术。
[0024](部件的组成)
[0025]首先，对本专利技术的部件的组成进行详细说明。应留意的是，本专利技术中除非另外定义各元素的含量，否则含量表示重量％。
[0026]本专利技术的部件，以重量％计，可以包含：0.20～0.50％的C、0.5％以下的Si、1.0～2.0％的Mn、0.01～0.1％的Al、0.010％以下的P、S：0.003％以下的S、0.01～0.1％的Ti、0.05～0.5％的Cr、0.05～0.3％的Mo、0.01％以下的N、余量Fe及其他不可避免本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车用部件，以重量比率计，所述部件的组成包含：0.20～0.50％的C、0.5％以下的Si、1.0～2.0％的Mn、0.01～0.1％的Al、0.010％以下的P、0.003％以下的S、0.01～0.1％的Ti、0.05～0.5％的Cr、0.05～0.3％的Mo、0.01％以下的N、余量Fe及其他不可避免的杂质，并且所述部件具有微细组织，以面积比率计，所述微细组织包含：90％以上的回火马氏体、4％以下的残留奥氏体、其余的选自铁素体和贝氏体中的一种或者两种，ε碳化物作为析出物包含在所述回火马氏体内，在所述回火马氏体内的全部析出物中，以数量比率计，所述ε碳化物为70％以上，并且所述汽车用部件是将ERW钢管进行成型而获得的。2.根据权利要求1所述的汽车用部件，其中，所述组成以重量比率计，还包含0.0005～0.005％的B。3.根据权利要求1所述的汽车用部件，其中，所述组成以重量比率计，还包含选自0.05～0.5％的Cu和0.05～0.5％的Ni中的一种或者两种。4.根据权利要求1所述的汽车用部件，其中，所述组成以重量比率计，还包含选自0.01～0.07％的Nb和0.05～0.3％的V中的一种或者两种。5.根据权利要求1所述的汽车用部件，其中，所述组成满足Mo/P>10的关系，其中，Mo和P分别表示相应元素的含量(重量％)。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的汽车用部件，其中，所述汽车用部件的强度为1500Mpa以上。7.根据权利要求1至5中任意一项所述的汽车用部件，其中，所述汽车用部件的屈服比为0.7～0.85。8.一种汽车用部件的制造方法，其中，所述汽车用部件是将ERW钢管进行成型而获得的，并且所述制造方法包括以下步骤：以1150～1300℃加热钢坯，以重量比率计，所述钢坯的组成包含：0.20～0.50％的C、0.5％以下的Si、1.0～2.0％的Mn、0.01～0.1％的Al、0.010％以下的P、0.003％以下的S、...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵悦来，郑然一，成焕球，朴起炫，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：