【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冶金，具体涉及一种高强塑积热冲压钢、热冲压工艺及热冲压成形构件。
技术介绍
1、随着消费者对乘用车碰撞安全性关注的提升，相关的碰撞测试方法越来越完善，主机厂车身设计上更加侧重于对乘员的保护。除了采用超高强钢对乘员空间进行防护；设计碰撞缓冲区吸能、从而减小人体加速度负载和避免零件断裂造成穿刺伤害也是重要方面。为了解决上述空间防护与缓冲吸能等问题，越来越多车企在汽车b柱、门槛等部位，采用了软区热成形材料和工艺，从而提高这类零件的变形吸能效果。通常采用的软区热成形工艺包括软区材料拼焊、软区模具、热打印技术等。
2、不同的热成形工艺包括下述缺陷：
3、1、采用不同强度等级热冲压材料拼焊：
4、成分上的差异使得热冲压成形零件获得梯度化的性能。同时，由于是拼焊板设计，软硬区材料厚度也可差异化设计，进而很好地兼顾了碰撞安全与轻量化效果。然而，由于增加了拼焊工序，在增加成本的同时，拼焊板的焊缝质量显著影响零件的最终性能，且存在潜在的焊缝弱化或破坏风险。
5、与此同时，该工艺材料与技术门槛较高，一方面，国内可供应软区热冲压材料的供应商少，材料采购价格高；另一方面，零件需要激光拼焊，al-si涂层板需要做焊前去涂层处理，可加工的供应商少，加工成本高。
6、2、采用带电加热的软区模具工艺以及热打印技术：
7、软区材料为普通热冲压钢，零件软区强度只能达到600-800mpa，抗碰撞的防护能力略有不足。
技术实现思路
1、
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种热冲压用钢，以质量分数计，所述热冲压用钢的化学组成包括：c≤0.25wt％，si 0.8～2.5wt％，mn≤2.0wt％，p≤0.025wt％，s≤0.01wt％，al 0.01～0.06wt％，b≤0.005wt％，n≤0.008wt％，nb 0.02～0.08wt％，mo≤0.35wt％，cr 1.5～4.0wt％。
3、进一步的，以质量分数计，所述热冲压用钢的化学组成包括：si：1.0～1.8wt％，b：0.0008～0.0040wt％，cr：2.0～3.5wt％。
4、进一步的，所述热冲压用钢的制备包括步骤：
5、钢液连铸得铸坯；其中，所述钢液的化学组分与质量分数包括：c≤0.25wt％，si0.8～2.5wt％，mn≤2.0wt％，p≤0.025wt％，s≤0.01wt％，al 0.01～0.06wt％，b≤0.005wt％，n≤0.008wt％，nb 0.02～0.08wt％，mo≤0.35wt％，cr1.5～4.0wt％；
6、将所述钢坯热连轧处理，得钢带：
7、将所述钢带冷连轧处理，得所述热冲压用钢；其中，所述冷连轧处理包括酸洗、冷轧、退火、平整、分卷。
8、进一步的，所述冷连轧处理过程中的相对压下率≥50％；所述退火的加热温度为660℃～720℃，所述退火的保温时间≥10h；所述平整的延伸率为0.8％～1.5％。
9、进一步的，所述热连轧处理还包括：所述铸坯加热温度为1180～1250℃，所述热连轧处理的终轧温度为850～920℃，卷取温度为520～650℃。
10、本专利技术还提供了一种热冲压工艺，包括步骤：
11、将如上任意一项所述的热冲压用钢置于保护气氛中加热；
12、将加热后的所述热冲压用钢冲压得到预成型件，并将所述预成型件在维持冲压压力的条件下保温，得到热冲压成形构件；其中，所述预成型件的预制软区的第一保持温度与所述预成型件的预制硬区的第二保持温度存在温差，所述热冲压成形构件包括软区和硬区，所述软区为所述预制软区形成的对应区域，所述硬区为所述预制硬区形成的对应区域。
13、进一步的，所述将如上任意一项所述的热冲压用钢置于保护气氛中加热还包括：所述热冲压用钢加热至880～950℃，所述加热的时间为200～400s，所述加热的速率≥15℃/s。
14、进一步的，所述预成型件在维持冲压压力的条件下保温时长为15～60s，所述第一保持温度为350～550℃，所述第二保持温度小于200℃。
15、本专利技术还提供了一种热冲压成形构件，由如上中任意一项所述的热冲压工艺处理得到。
16、进一步的，以面积百分数计，所述软区的微观组织包括：5-30％的残余奥氏体、≤1％的铁素体、其余为马氏体和贝氏体组织；
17、所述硬区的微观组织包括：≥99％的马氏体组织。
18、与现有技术相比，本专利技术至少包括以下优点：本专利技术将碳元素在热冲压用钢中的质量分数限定在0.25wt％以下。适量的碳元素能够保证材料热冲压过后马氏体的比例与强度。
19、本专利技术将硅元素在热冲压用钢中的质量分数限定在0.8～2.5wt％。硅有较强的固溶强化效果，可提高钢的强度。适量的硅能提高钢的淬透性，减少奥氏体向马氏体转变时的体积变化，从而有效控制淬火裂纹的产生，保证了热冲压用钢应用时的防护性能；与此同时，在低温回火时，硅能阻碍碳的扩散，延缓马氏体分解及碳化物聚集长大的速度，使钢在回火时硬度下降较慢，显著提高热冲压用钢的回火稳定性及强度。
20、本专利技术将硼元素在热冲压用钢中的质量分数限定在0.005wt％以下。硼在奥氏体晶界处偏析，能偶阻碍铁素体的形核，这样可提高钢的淬透性，保证了热冲压成形构件截面均匀的力学性能，有效提高产品强度。
21、本专利技术将铬元素在热冲压用钢中的质量分数限定在1.5～4.0wt％。作为一种碳化物形成元素，适量的铬能够通过固溶强化的方式提高钢的强度，使得组织均匀，增加回火稳定。而且cr在奥氏体中扩散速度慢，阻碍碳的扩散，使得钢在回火时硬度下降较慢，进而提高了奥氏体的稳定性。
22、除此之外，si、cr、mo能够协同扩大材料的奥氏体区间，提高残余奥氏体的稳定性，同时提高材料的抗高温氧化性能。nb、ti能够通过析出物细化晶粒组织提高材料的韧性和抗氢致延迟开裂的性能。
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1.一种热冲压用钢，其特征在于，以质量分数计，所述热冲压用钢的化学组成包括：C≤0.25Wt％，Si 0.8～2.5Wt％，Mn≤2.0Wt％，P≤0.025Wt％，S≤0.01Wt％，Al 0.01～0.06Wt％，B≤0.005Wt％，N≤0.008Wt％，Nb 0.02～0.08Wt％，Mo≤0.35Wt％，Cr 1.5～4.0Wt％。
2.根据权利要求1所述的热冲压用钢，其特征在于，以质量分数计，所述热冲压用钢的化学组成包括：Si：1.0～1.8Wt％，B：0.0008～0.0040Wt％，Cr：2.0～3.5Wt％。
3.根据权利要求1所述的热冲压用钢，其特征在于，所述热冲压用钢的制备包括步骤：
4.根据权利要求3所述的热冲压用钢，其特征在于，所述冷连轧处理过程中的相对压下率≥50％；所述退火的加热温度为660℃～720℃，所述退火的保温时间≥10h；所述平整的延伸率为0.8％～1.5％。
5.根据权利要求3所述的热冲压用钢，其特征在于，所述热连轧处理还包括：所述铸坯加热温度为1180～1250℃，所述热连轧处理的终轧温度
6.一种热冲压工艺，其特征在于，包括步骤：
7.根据权利要求6所述的热冲压工艺，其特征在于，所述将权利要求1～5任意一项所述的热冲压用钢置于保护气氛中加热还包括：所述热冲压用钢加热至880～950℃，所述加热的时间为200～400s。
8.根据权利要求6所述的热冲压工艺，其特征在于，所述预成型件在维持冲压压力的条件下保温时长为15～60s，所述第一保持温度为350～550℃，所述第二保持温度小于200℃。
9.一种热冲压成形构件，其特征在于，由权利要求5～8中任意一项所述的热冲压工艺处理得到。
10.根据权利要求9所述的热冲压成形构件，其特征在于，以面积百分数计，所述软区的微观组织包括：5％-30％的残余奥氏体、≤1％的铁素体、其余为马氏体和贝氏体组织；
...【技术特征摘要】
1.一种热冲压用钢，其特征在于，以质量分数计，所述热冲压用钢的化学组成包括：c≤0.25wt％，si 0.8～2.5wt％，mn≤2.0wt％，p≤0.025wt％，s≤0.01wt％，al 0.01～0.06wt％，b≤0.005wt％，n≤0.008wt％，nb 0.02～0.08wt％，mo≤0.35wt％，cr 1.5～4.0wt％。
2.根据权利要求1所述的热冲压用钢，其特征在于，以质量分数计，所述热冲压用钢的化学组成包括：si：1.0～1.8wt％，b：0.0008～0.0040wt％，cr：2.0～3.5wt％。
3.根据权利要求1所述的热冲压用钢，其特征在于，所述热冲压用钢的制备包括步骤：
4.根据权利要求3所述的热冲压用钢，其特征在于，所述冷连轧处理过程中的相对压下率≥50％；所述退火的加热温度为660℃～720℃，所述退火的保温时间≥10h；所述平整的延伸率为0.8％～1.5％。
5.根据权利要求3所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李雷，李国仓，吴剑胜，李晓少，田飞，
申请(专利权)人：湖南华菱涟钢特种新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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