本发明专利技术提供一种汽车用高强韧性热成形钢板的热处理方法，属于汽车用高强钢技术领域，为解决目前热成形用钢板在成形后强度高但塑性不好等问题。解决问题的技术措施：将成分质量百分含量为：C：0.2~0.4%、Si：0.1-0.5%、Mn：1.0~2.0%、Cr：0.1~0.5%、B：0.001-0.005%、Ti：0.01~0.05%、Al：0.01-0.1%、P：<0.02%、S：<0.01%、N：<0.01%，余量为铁及不可避免杂质的热成形用钢板在冲压成形后在100~500℃范围内，进行1-5min的回火处理。本发明专利技术的优点在于：经过回火处理后，在略微降低强度的情况下，显著提高热成形钢的塑性，改善热冲压成形后钢板的韧性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高强度汽车用钢
，特别是涉及，处理后的钢板具有优良的强韧性。
技术介绍
随着汽车工业的发展，节能减排已成为当今世界共同关注的焦点。汽车轻量化是实现这一目标的主要措施。通常情况下，抗拉强度大于IOOOMPa的超高强度汽车用钢由于其强度高，塑性变形范围很窄，成形性不好，而且所需的冲压力大。在室温下冲压变形时，易开裂，成形后零件的回弹严重，导致零件的尺寸和形状稳定性变差，复杂形状的零件冲压成形更加困难。因此传统的冷冲压方法难以解决超高强度钢板在汽车车身制造中遇到的问题。为此，世界各国投入大量的精力来开展超高强度钢板热冲压成形技术的研究。热冲压成形工艺技术是把板料(多为硼合金钢)放入均热炉，加热到900°C以上后保温一段时间，使其完全奥氏体化后， 迅速送入带有冷却系统的模具内进行冲压变形，成形后需要保压一段时间使零件形状尺寸趋于稳定，期间模具接触钢板表面使变形和冷却同时发生，保压定型期间组织发生相变，由奥氏体转变成均勻的马氏体组织，从而得到超高强度的钢板，抗拉强度可提高到初始值的 2. 5倍以上。目前，国内外开发出来的热成形高强钢有20MnB5、22MnB5、30MnB5、38MnB5钢等， 多用在汽车的A/B/C柱、保险杠、车门防撞杆等对碰撞要求较高的部件上，其中22MnB5钢在强度和塑性匹配上要优于其他钢种，因此被广泛应用。由于热成形用钢热冲压成形后得到的是非常硬的马氏体组织，并随着碳含量的增加，强度增加，塑性急剧下降，30MnB5钢热冲压成形后的屈服强度> 1300MPa，抗拉强度> 1800MPa，延伸率仅在洲左右，造成这类钢板在使用中的局限性。因此，如何改善热成形高强钢板的韧性成为热成形技术中亟待解决的问题之一。专利CN101275200A公开了一种热成形马氏体钢，此专利的钢种成分中Si 0. 50-2. 30%,并且添加 B 0. 0005-0. 0050%、Ti 0. 02-0. 10、Nb 0. 02-0. 10%、V 0. 02-0. 15%、 RE 0.001-0. 050%中的任一种或任一种以上。制备工艺为900-950°C奥氏体化及热成形工艺处理后得到用于制造汽车用超高强度薄厚度零件。其实施例的抗拉强度为 1340-1690MPa，延伸率为 15_18%。专利CN101270449A公开了一种高强度热成形马氏体钢，此专利的钢种成分中Si 0. 50-2. 30%、Cr 0. 50-1. 5%,并且添加 B 0. 0005-0. 0050%、Ti 0. 02-0. 10、Nb 0. 02-0. 10%、 V 0. 02-0. 15%、RE 0. 001-0. 050%中的任一种或任一种以上。制备工艺为900-950°C奥氏体化及热成形工艺处理后得到用于制造汽车用超高强度薄厚度零件。其实施例的抗拉强度为 1700-1920MPa，延伸率为 13-15%。专利CN101270453A公开了一种超高强度热成形马氏体钢，此专利的钢种成分中 C 0. 4-0. 6%、Si 0. 50-2. 30%、Cr 0. 50-1. 5%、Ni 0. 8-3. 0%、Mo 0. 15-0. 40%,并且添力口Nb 0. 02-0. 10%、V 0. 02-0. 15%中的任一种或两种以上。制备工艺为:900-950°C奥氏体化及热成形工艺处理后得到用于制造汽车用超高强度薄厚度零件。其实施例的抗拉强度为 2040-2430MPa，延伸率为 10_13%。以上三个专利中，改变了传统热成形钢的成分体系，其机理主要是通过添加合金成分，控制较高的Si含量和M含量，并结合淬火马氏体相变前的缓冷工艺，使组织中存在一定量残余奥氏体，从而控制屈强比和延伸率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服目前热成形用钢板在成形后强度高但塑性不好等不足，在传统热成形钢的基础上，提供，具体地说是通过回火的方法，以消除热成形钢在快速冷却过程中的内应力和软化马氏体组织，改善其韧性。解决上述问题的技术措施，其步骤在于1)将成分质量百分含量为:C:0. 2 0. 4%、Si 0. 1-0. 5%、Mn :1. 0 2· 0%、Cr :0. Γθ. 5%、 B 0. 001-0. 005%、Ti 0. θΓθ. 05%、Al :0. 01-0. 1%、Ρ :<0· 02%、S :<0· 01%、Ν :<0· 01%，余量为铁及不可避免杂质的热成形用钢板在冲压成形后放入退火炉内；2)在10(T50(TC范围内，进行I-IOmin的回火处理； 其在回火时的温度为15(T450°C。其在回火时的温度为20(T40(TC。其在回火时的时间为1-aiiin。3)将热处理后钢板取出退火炉，在空气中自然冷却到室温。本专利技术采取上述热处理的方法，热成形后的钢板在综合力学性能上得到了显著提高，屈服强度彡1200MPa，抗拉强度彡1700MPa，延伸率8%左右。这主要是因为在低温回火过程中，由于原子的热激活能提高，马氏体中的过饱和碳通过扩散从马氏体基体中析出， 使马氏体中的碳含量降低，且马氏体中的位错也通过滑移发生多边形化，使位错密度减小， 这是回火后马氏体硬度降低、塑性提高的基本原因，析出后的碳化物能起到一定的硬化效果，使马氏体基体的硬度得到一定的补偿。由于回火温度低、时间短，析出的碳化物呈细小弥散分布，不会造成马氏体的脆化，这保证了马氏体在低温回火后强度略微下降的基础上， 塑性显著提高，改善其韧性。随着回火温度的升高，马氏体中的碳含量显著降低，且马氏体亚结构中发生了回复和多边化，板条状形貌逐渐消失，导致强度显著降低。本专利技术的有益效果与现有技术相比，本专利技术的优点在于用热处理的方法处理热成形后钢板，有利于消除钢板内应力和软化马氏体组织，在强度略微下降的情况下，塑性得到显著的提高，使强度和韧性得到了很好的匹配，改善韧性。本专利技术与现有技术相比是利用回火工艺改善热成形钢的延伸率，而不是以添加合金元素的方式来改善热成形钢的韧性，工艺控制简单易行，成本低。附图说明图1回火工艺示意图图2为不同回火温度的显微组织(a) 200 0C (b) 250 °C (c) 300 °C (d) 350 °C (e) 400 °C具体实施例方式本专利技术的实施例处理的是五块采用30MnB5钢热成形后的钢板，厚度为1. 5mm，其化学成分质量百分含量如表1所示。实施例一将热成形后的钢板在200°C保温2min，然后空冷至室温，如图1所示，力学性能及显微组织分别如表2和图2 (a)所示。实施例二将热成形后的钢板在250°C保温2min，然后空冷至室温，如图1所示，力学性能及显微组织分别如表2和图2 (b)所示。实施例三将热成形后的钢板在300°C保温2min，然后空冷至室温，如图1所示，力学性能及显微组织分别如表2和图2 (c)所示。实施例四将热成形后的钢板在350°C保温2min，然后空冷至室温，如图1所示，力学性能及显微组织分别如表2和图2 (d)所示。实施例五将热成形后的钢板在400°C保温2min，然后空冷至室温，如图1所示，力学性能及显微组织分别如表2和图2 (e)所示。表1化学成分(质量分数/%)权利要求1.，其步骤在于将成分质量百分含量本文档来自技高网...
【技术保护点】
１． 一种汽车用高强韧性热成形钢板的热处理方法，其步骤在于：将成分质量百分含量为：Ｃ：０．２～０．４％、Ｓｉ：０．１－０．５％、Ｍｎ：１．０～２．０％、Ｃｒ：０．１～０．５％、Ｂ：０．００１－０．００５％、Ｔｉ：０．０１～０．０５％、Ａｌ：０．０１－０．１％、Ｐ：（０．０２％、Ｓ：（０．０１％、Ｎ：（０．０１％，余量为铁及不可避免杂质的热成形用钢板在冲压成形后放入退火炉内；在１００～５００℃范围内，进行１－１０ｍｉｎ的回火处理；将回火处理后钢板取出退火炉，在空气中自然冷却到室温。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：程俊业，靳海亮，陈银莉，苏岚，赵爱民，唐荻，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：11
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