【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种热冲压部件及其制造方法，尤其涉及一种抗低温脆性的热冲压部件及其制造方法。
技术介绍
1、近年来，随着全球汽车保有量的逐渐增加，其所造成的环境污染和能源消耗也变得日益严重，而汽车的轻量化技术能够有效地缓解此类问题，为此当前汽车制造企业针对汽车的轻量化进行了大量的研究。
2、研究发现，当采用超高强钢制备汽车结构时，其可以在保证安全性的前提下达到减轻汽车重量的目的。但是，在实际制备抗拉强度高于1180mpa的超高强钢产品时，其冷成形难度极大，且回弹控制能力不足；而热冲压成形所制备的部件具有超高强、易成形、尺寸精度高等特点，因此这种热成形超高强钢产品已经逐步成为车身轻量化的重要技术解决方案之一。
3、当前，伴随着碰撞安全法规的逐步升级，市场对于抗拉强度超过1700mpa的热冲压用钢的需求也在日益增加。但研究发现，相关抗拉强度超过1700mpa的热冲压用钢产品在弯曲和冲击性能方面的表现却十分不足，尤其是-60℃低温状态较差，这就导致热冲压部件在极寒地区服役中存在脆性开裂的风险，其会对用户生命财产安全造成不可估量的损失。
4、为此，为了确保热冲压部件在极端低温环境下的使用寿命，在制备超高强的热冲压部件时，还需要考虑材料的抗低温脆性。当前所采用的vda238-100弯曲性能检测比较接近实际部件碰撞失效模式，因此针对低温vda(弯曲角度)的评估显得尤为重要。
5、但是，目前已公布1700mpa强度级别的热冲压用钢获得韧性的同时存在多个方面的不足，且相关研究并未对平面变形条件下的低
6、例如：公开号为cn110423953a，公开日为2019年11月8日，名称为“一种抗拉强度1800mpa级以上的弯曲性能优良的热成形构件及其制备方法”的中国专利文献，公开了一种抗拉强度1800mpa级以上的弯曲性能优良的热成形构件，包括以下重量百分比的化学成分：c：0.29-0.35％，si≤0.5％，mn：0.5-1.5％，p≤0.020％，s≤0.010％，cr≤0.50％，al：0.01-0.06％，nb：0.01-0.06％，v：0.01-0.06％，mo≤0.5％，其余为fe和不可避免的杂质；所述热成形构件的表层为软相的铁素体组织，内层为马氏体组织。在该技术方案中，其借助表层软化相来提升材料的弯曲性能，但表层软化不可避免地会导致部件的碰撞抗变形能力降低，并且该技术方案未提及低温条件下的弯曲性能。
7、再例如：公开号为cn106460115a，公开日为2017年2月22日，名称为“热处理钢材及其制造方法”的中国专利文献，公开了一种抗拉强度在1.8gpa以上，且韧性及焊接性优异的热处理钢材，其化学成分设计为：c：0.05～0.30％，mn：2.0％～10.0％，cr:0.01％～1.0％，ti：0.01％～0.1％，b：0.001％～0.01％，si：0.08以下，p：0.05％以下，s：0.05％以下，n：0.01％以下，ni：0％～2.0％，cu、mo、v：分别为0％～1.0％，其余为fe和不可避免的杂质；当设c当量为[c]、设mn当量为[mn]时，满足“4612×[c]+102×[mn]+605≥1800”。该热处理钢材的微观组织中具有体积比在90％以上的马氏体组织，其马氏体中位错密度为9.0×1015m-2以上。在该技术方案中，其借助低碳高锰实现零件高强化，但较高锰设计导致炼钢难度较大，且易出现偏析缺陷恶化韧性。
8、综上，现有抗拉强度1700mpa以上热冲压用钢主要是获得超高强度和室温韧性，其与抵抗低温弯曲脆性开裂方面内容不涉及或者不相关。由此，为了解决上述当前极寒地区所存在的超高强热冲压部件脆性断裂的问题，专利技术人期望提供一种新的优异抗低温脆性的热冲压部件及其制造方法，以有效满足市场需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于提供一种优异抗低温脆性的热冲压部件，该热冲压部件在具有超高强度的同时，还具有优异的抗低温脆性开裂特征，其室温抗拉强度大于1700mpa，且在-60℃低温下与室温(20℃)下的弯曲性能比值(即-60℃与20℃弯曲角比值)大于0.85，同时-60℃低温强韧积(室温抗拉强度×-60℃弯曲角)不低于8×104。采用该热冲压部件可以有效解决当前极寒地区所存在的超高强热冲压部件脆性断裂的问题，其具有良好的应用前景，可广泛应用于汽车、船舶、机械等行业。
2、为了实现上述目的，本专利技术提出了一种优异抗低温脆性的热冲压部件，其含有fe和不可避免的杂质，其还含有质量百分含量如下的下述各化学元素：
3、c：0.26～0.40％，si：0.1～1.5％，mn+cr：0.5～3.0％，al：0.01～0.50％，nb+ti：0.04～0.25％，mo+ni：0.1～1.0％，b：0.001～0.005％；
4、所述热冲压部件微观组织的基体具有体积比例高于85％的板条状回火马氏体；
5、所述热冲压部件微观组织还具有析出相，其中nb和ti元素的析出量占这两种元素全部质量分数的50％以上，nb和ti的析出相呈颗粒状弥散分布在基体中。
6、进一步地，在本专利技术所述的优异抗低温脆性的热冲压部件中，其各化学元素质量百分含量为：
7、c：0.26～0.40％，si：0.1～1.5％，mn+cr：0.5～3.0％，al：0.01～0.50％，nb+ti：0.04～0.25％，mo+ni：0.1～1.0％，b：0.001～0.005％；余量为fe和其他不可避免的杂质。
8、在本专利技术所述的优异抗低温脆性的热冲压部件中，各化学元素的设计原理如下所述：
9、c：在本专利技术所述的优异抗低温脆性的热冲压部件中，c是热冲压用钢实现超高强度的关键元素，当钢中c元素含量低于0.26％时，其很难实现热冲压部件1700mpa强度目标。但需要注意的是，钢中c元素含量也不宜过高，随着钢中c元素含量的增加，热冲压部件的低温弯曲性能和焊接性能会出现显著恶化。因此，考虑到c元素含量对热冲压部件性能的影响，在本专利技术所述的优异抗低温脆性的热冲压部件中，具体将c元素的质量百分含量控制在0.26～0.40％之间。
10、si：在本专利技术所述的优异抗低温脆性的热冲压部件中，添加一定量的si元素能够有效提高热冲压部件的强度，并且有助于钢的脱氧。研究发现，当热冲压用钢中的si元素含量处于0.1％以下时，其脱氧效果不佳；但是当热冲压用钢中的si元素含量1.5％超过之后，其会影响钢板的可镀性。因此，为发挥si元素的有益效果，在本专利技术所述的优异抗低温脆性的热冲压部件中，将si元素的质量百分含量控制在0.1～1.5％之间。
11、mn、cr：在本专利技术所述的优异抗低温脆性的热冲压部件中，添加一定量的mn与cr均能有效提高热冲压用钢的淬透性，提高钢的强度和硬度，二者的效果类似。研究发现，当热冲压用钢中的mn+cr低于0.5％时，mn、cr元素对于钢材强度的贡献较低，不能达本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种优异抗低温脆性的热冲压部件，其含有Fe和不可避免的杂质，其特征在于，还含有质量百分含量如下的下述各化学元素：
2.如权利要求1所述的优异抗低温脆性的热冲压部件，其特征在于，其各化学元素质量百分含量为：
3.如权利要求1或2所述的优异抗低温脆性的热冲压部件，其特征在于，在不可避免的杂质中，P≤0.03％，S≤0.01％，N≤0.004％，O≤0.004％。
4.如权利要求3所述的优异抗低温脆性的热冲压部件，其特征在于，N≤0.003％并且/或者O≤0.0025％。
5.如权利要求1或2所述的优异抗低温脆性的热冲压部件，其特征在于，其化学元素还包括下述各项的至少其中之一：Cu：0.01～1.0％，W：0.01～0.5％，V：0.01～0.5％。
6.如权利要求1或2所述的优异抗低温脆性的热冲压部件，其特征在于，其中Ti元素的析出相包括TiN，TiN的长短轴比值小于6，且以面积率计算长轴大于2μm的TiN的密度低于50个/mm2。
7.如权利要求1或2所述的优异抗低温脆性的热冲压部件，其特征在于，所述析出相
8.如权利要求1或2所述的优异抗低温脆性的热冲压部件，其特征在于，其微观组织的基体还具有铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体、残余奥氏体的一种或多种。
9.如权利要求1或2所述的优异抗低温脆性的热冲压部件，其特征在于，其抗拉强度大于1700MPa，其在-60℃低温下与室温下的弯曲性能比值大于0.85，且-60℃低温强韧积不低于8×104。
10.如权利要求1或2所述的优异抗低温脆性的热冲压部件，其特征在于，所述热冲压部件中扩散H含量低于0.15ppm。
11.如权利要求1-10中任意一项所述的优异抗低温脆性的热冲压部件的制造方法，其特征在于，其包括步骤：
12.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于，在步骤(3)的退火步骤后还包括对钢板进行镀层或涂层涂覆的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种优异抗低温脆性的热冲压部件，其含有fe和不可避免的杂质，其特征在于，还含有质量百分含量如下的下述各化学元素：
2.如权利要求1所述的优异抗低温脆性的热冲压部件，其特征在于，其各化学元素质量百分含量为：
3.如权利要求1或2所述的优异抗低温脆性的热冲压部件，其特征在于，在不可避免的杂质中，p≤0.03％，s≤0.01％，n≤0.004％，o≤0.004％。
4.如权利要求3所述的优异抗低温脆性的热冲压部件，其特征在于，n≤0.003％并且/或者o≤0.0025％。
5.如权利要求1或2所述的优异抗低温脆性的热冲压部件，其特征在于，其化学元素还包括下述各项的至少其中之一：cu：0.01～1.0％，w：0.01～0.5％，v：0.01～0.5％。
6.如权利要求1或2所述的优异抗低温脆性的热冲压部件，其特征在于，其中ti元素的析出相包括tin，tin的长短轴比值小于6，且以面积率计算长轴大于2μm的tin的密度低于5...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘浩，谭宁，金鑫焱，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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