[发明专利]制备具有多相显微组织的钢零件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制备由钢制成的零件的方法，所述钢在所述零件的每 个区域中都具有均匀的多相显微组织并且具有高的力学性能。

背景技术

为了满足减轻汽车结构的要求，公知的是使用兼具极高机械强度 和极高可变形性的TRIP钢(术语TRIP是指转变诱发塑性)和双相钢。 TRIP钢具有由铁素体、残余奥氏体以及可选的贝氏体和马氏体构成的 显微组织，该显微组织允许这些TRIP钢获得600-1000MPa的抗拉强度。 双相钢具有由铁素体和马氏体构成的显微组织，该显微组织允许这些 双相钢获得400MPa至大于1200MPa的抗拉强度。

这些类型的钢广泛用于生产能量吸收零件，例如结构和安全零件 如纵梁、横梁和加强件。

为了制备这样的零件，通常对从双相钢或TRIP钢的冷轧带材切割 的坯料进行冷成形处理，例如在工具间的冲压。

然而，由于难以控制成形零件的回弹，因而由双相钢或TRIP钢制 成的零件的发展受到限制，其回弹越大，钢的抗拉强度R_m越高。这是 因为为了减少回弹的影响，汽车制造商不得不将该参数引入新零件的 设计中，因此一方面需要许多开发，而另一方面限制了能够生产的形 状范围。

此外，在大变形的情况下，钢的显微组织在零件的每个区域中不 再是均匀的，使用中的零件的行为难以预测。例如，当冷成形TRIP钢 的片材时，残余奥氏体在变形影响下转变为马氏体。由于在整个零件 中变形不均匀，零件的某些区域将仍含有未转变为马氏体的残余奥氏 体，因此这些区域将具有高的残余延展性，然而经历大变形的零件的 其它区域将具有可能含贝氏体的铁素体-马氏体结构，该结构具有低的 延展性。

发明内容

因此，本发明的目的是弥补上述缺点，并提出制造由下述钢制成 的零件的方法，所述钢包含铁素体并且具有在所述零件的每个区域中 均为均匀的多相显微组织，并且在成形由钢带材得到的坯料之后不表 现出回弹，所述钢带材的组成典型为具有多相显微组织的钢。

为此目的，本发明的第一主题是制造由具有多相显微组织的钢制 成的零件的方法，所述显微组织包含铁素体并且在所述零件的每个区 域中是均匀的，该方法包括步骤：

-从钢带材切割坯料，所述钢的组成以重量％计由如下成分构成：

0.01≤C≤0.50％

0.50≤Mn≤3.0％

0.001≤Si≤3.0％

0.005≤Al≤3.0％

Mo≤1.0％

Cr≤1.5％

P≤0.10％

Ti≤0.15％

V≤1.0％，

可选的一种或多种元素例如：

Ni≤2.0％

Cu≤2.0％

S≤0.05％

Nb≤0.15％，

该组成的余量是铁和由熔炼导致的杂质；

-可选地，所述坯料进行预先的冷变形；

-加热所述坯料直至达到高于Ac1但低于Ac3的均热温度T1，在该 均热温度T1下保持均热时间M，调整均热时间M使得在坯料被加热后， 所述钢具有等于或大于25面积％的奥氏体含量；

-将所述加热的坯料转移到成形工具中以便热成形所述零件；和

-在工具中以冷却速率V冷却该零件，使得在零件被冷却后，钢的 显微组织是多相显微组织，所述显微组织包含铁素体并且在所述零件 的每个区域中是均匀的。

为了确定显微组织中存在的各种相(铁素体相、奥氏体相等)的 面积％含量，在沿与带材平面垂直的平面(该平面可平行于轧制方向或 平行于轧制横向)产生的截面中测量各种相的面积。根据各种相的性质 通过适当的化学腐蚀揭示出所寻找的各种相。

在本发明的上下文中，术语“成形工具”应被理解为意指允许由 坯料获得零件的任何工具，例如冲压工具。因此这不包括冷轧或热轧 工具。