用于制造热压淬火零件的方法、用于制造热压淬火零件的钢制品的用途以及热压淬火零件技术

技术编号:8026322 阅读:189 留言:0更新日期:2012-11-29 08:03
本发明专利技术涉及一种方法,通过该方法能够更方便地制造出高强度的防腐蚀的零件。为实现该目的,本发明专利技术方法包括以下加工步骤:a)准备钢制品,该钢制品至少逐段地由具有以下成分的不锈钢制成(以重量%表示):C:0.010-1.200%;P:直至0.1%;S:直至0.1%;Si:0.10-1.5%;Cr:10.5-20.0%;以及可选择的组“Mn、Mo、Ni、Cu、N、Ti、Nb、B、V、Al、Ca、As、Sn、Sb、Pb、Bi、H”中的一种或多种成分,该一种或多种成分基于以下含量:Mn:0.10-3.0%;Mo:0.05-2.50%;Ni:0.05-8.50%;Cu:0.050-3.00%;N:0.01-0.2%;Ti:直至0.02%;Nb:直至0.1%;B:直至0.1%;V:直至0.2%;Al:0.001-1.50%;Ca:0.0005-0.003%;As:0.003-0.015%;Sn:0.003-0.01%;Sb:0.002-0.01%;Pb:直至0.01%;Bi:直至0.01%;H:直至0.0025%;余量的铁和不可避免的杂质;b)将钢制品完全加热到高于不锈钢的Ac3温度的奥氏体温度;c)在压制工具中,将加热的钢制品热压淬火成零件;以及d)使所得到零件的至少一部分以这样的冷却速度进行冷却,该冷却速度快到足以使各个快速冷却的区段中形成硬化组织。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制造热压淬火零件的方法、一种用于制造热压淬火零件的钢制品的用途以及一种热压淬火零件。
技术介绍
为了满足在现代车身制造中既具有 较少重量又同时具有最大强度和保护作用的要求,迄今为止在车身的这样的范围内,即在车身在发生碰撞时特别承载较大的载荷的范围,要采用由高强度钢热压成型的零件。在热压淬火过程中,使由冷轧或热轧钢带形成的钢坯加热到这样的变形温度,该变形温度通常高于各种钢的奥氏体温度;并且在加热状态下,将钢坯置于变形压制的工具中。在随后进行的变形过程中,使板坯或由板坯成型的零件通过与冷却工具相接触而进行快速冷却。在此这样设定冷却速率,从而使零件中形成硬化组织。对此这样的措施是足够的,即,使零件不进行主动冷却,而是仅通过与工具接触而进行冷却。而且还可以由此实现快速冷却,即,使工具自身主动冷却。如文献“Potenzialefiir den Karosserieleichtbau”,即于 2005 年 9 月 15-25 日在法兰克福的61届国际汽车展上,由ThyssenKrupp Automotiv AG在展会报纸中发表的内容在实际应用中,热压淬火特别用于利用硼合金钢制造高强度的车身零件。对于这种钢的典型示例是,采用“22MnB5”表示的钢以及在钢记谱法2004 (Stahlschliissel 2004)中材料号为I. 5528的钢。然而在实际应用中,相对于公知的MnB钢的优势还存在这样的缺陷,即,高锰钢相对于湿气腐蚀不稳定,而且难以钝化。相对于低合金钢、在较高的氯离子浓度的影响下、对于局部尽管受限却剧烈的腐蚀的较大倾向性,使属于高锰钢板材料组的钢难以直接用于车身制造中。由于高锰钢会导致表面腐蚀,因此使高锰钢的应用也受到限制。在此还提供了一种扁钢制品,其由高锰钢制成,以公知的方式对该扁钢制品涂上镀层,通过镀层防止钢受到腐蚀侵袭。然而在此又产生这样的问题,这种扁钢制品难以浸湿,因而导致在冷变形过程中镀层在钢基质上的粘附性不足。还提供了大量的技术方案,对由高锰钢制成的扁钢制品涂上防腐镀层,使该镀层满足实际应用中的需求(DE 10 2005 008 410 B3, WO 2006/042931 Al, WO 2006/042930,DE 10 2006 039 307 B3以及其它文献)。这些技术方案总地都要求必须使各种待涂层的扁钢制品在退火步骤中进行退火处理,用以在随后的适宜的涂层方法中设置防腐镀层,然而,该退火步骤耗费工本而且由于实际应用条件而导致难以实现过程技术方面的控制。此外还有这样的现象,扁钢制品的涂层特别在热炉的辊压中会发生磨损。由于上述磨损导致提早的更换或需要采用额外的维修方式,据此又伴随出现长时间的停车状态
技术实现思路
基于上述
技术介绍
,本专利技术的目的在于提供一种方法,相对于上文所述的公知方法,通过本专利技术方法能够更方便地制造出高强度的防腐蚀的零件。另外,本专利技术还提供一种钢制品的用途,该钢制品特别适用于简单地制造出高强度的零件,而且使这样的零件对腐蚀不敏感。最后,本专利技术又提供一种在加工技术方面便于制造的零件,该零件在具有较高承载能力的同时还理想地防止腐蚀。对于方法,根据本专利技术,上述目的这样实现在利用扁钢制品制造高强度零件的过程中使用权利要求I所提供的加工步骤。对于用途,根据本专利技术,上述目的这样实 现根据本专利技术,对于零件的制造,使用根据权利要求12的扁钢制品。对于零件,根据本专利技术,上述目的这样实现该零件根据权利要求14构成。本专利技术具有优势的技术方案在从属权利要求中给出,并且在以下结合总的专利技术构思进行详细说明。本专利技术的认识基于公知不锈钢的确定等级要适用于热压淬火。在实际应用中,除了具有理想的材料消耗以及防腐性能之外,本专利技术对于热压淬火所采用的不锈钢还具有这样的优势无论在热变形过程中还是在淬火过程中,尽管伴随较高的温度,也不会有被腐蚀的危险。可替换地,在本专利技术所应用的钢中所含有的合金成分也能够在加工步骤中保护经加工处理的钢制品不受到腐蚀侵袭。因此,在本专利技术的方法和应用中,高强度且良好防止腐蚀的零件可以通过热压淬火来形成,而不需要对此采用迄今惯用于热压淬火的类型的低合金钢的保护措施。那么在本专利技术的方法中既没有必要,使各种加工处理的钢制品设有防腐镀层,也不必在加热过程中采取特别保护措施,以防止钢制品被腐蚀或制成特定的表面性倉泛。第一组适宜加压淬火的钢为不稳定的铁素体,对此例如采用材料号为I. 4003的钢。铁素体钢在淬火过程中温度高于奥氏体温度的情况下能够完全或部分转化成马氏体。首先,这样的钢适于直接进行加压淬火,然而也可以通过间接加工进行变形处理。在直接的、所谓的“一步式”加压淬火过程中,由适宜的钢制品经批量生产制成的板坯一次性就能够变形成各种零件,同时进行热处理,用以调整各种所需的硬度。在间接的、所谓的“两步式”加压变形淬火过程中,各种板坯在第一步中变形成各种零件。然后,将获得的零件加热到淬火温度,在另一个加压变形工具中、于随后的加压变形环境中以所需的方式进行热处理,所需的方式指的是对于调整各种所需的硬度组织结构所采用的方式。另一组适宜加压淬火的不锈钢为马氏体。这种钢在高于900至1000°C的条件下具有这样的奥氏体组织,该奥氏体组织具有对于碳的较高的溶解性能。在奥氏体组织的冷却过程中产生马氏体。作为这种钢的典型代表,采用公知材料号为I. 4021和I. 4034的钢。还可以采用马氏体铁素体钢进行加压变形淬火处理,其中,这种组织结构中除了含有马氏体以外还含有大量的铁素体。对于这一组钢,例如采用材料号为I. 4006的钢。典型的马氏体钢的碳含量为0. 08-1重量%。这种马氏体钢可以在空气中淬火。其机械强度还可以通过淬火处理以较高的冷却速率而得到提高。具有较少碳含量的、最大为0. 06%的马氏体钢部分与直至6%的镍形成合金。这样的组合实现了,在调质处理之后生成部分奥氏体。这种类型的钢被称为“含镍马氏体”或还被称为“超马氏体”。这样的钢首选适于直接的加压淬火,然而也可以在间接的加工方法中进行变形。对于析出硬化的钢,例如采用材料号为I. 4568的钢,在固溶退火和淬火之后,金属间化合物以及碳化物、氮化物和铜相从马氏体组织中的析出导致增大的强度。在直接的加压淬火中,以这种方式使强度可以达到直至大约lOOOMPa。在接下来的回火处理之后,使强度可以直至增加500MPa。通过良好的冷变形性能,这种钢也可以很好的适用于间接的加工方法。同样,在变形之前,通过均匀的冷变形处理(精轧)而具有进一步的硬化能力。结果,本专利技术的不锈钢用于制造热压 淬火的零件的用途以及由此所采用的方法相对于现有技术的热压淬火实现了明显简单的零件的制造,而且本专利技术零件的机械性能及其防腐保护理想地适用于高要求的应用,诸如汽车车身制造。本专利技术的热压淬火的零件由这样的钢制品制成,该钢制品由不锈钢构成,该不锈钢含有以下有效成分(以重量%表示),即,(0.010-1.200%屮直至0. 1%;S:直至0. 1%;Si:0. 10-1. 5% ;Cr 10. 5-20.0% ;以及余量的铁和不可避免的杂质。通过在本专利技术应用的钢中含有0.01-1. 2重量%的含碳量,可以对钢的马氏体硬度进行控制。然后,这样实现本专利技术通过热压淬火生成本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:埃费林·拉特
申请(专利权)人:蒂森克虏伯尼罗斯塔有限公司
类型:发明
国别省市:

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