[发明专利]一种含硼热处理用钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车用钢，特别涉及含硼热处理用钢板及其制造方法，钢板抗拉强度在1000MPa以上，用在汽车的安全加强件，如车门内的防撞杆或A/B柱加强件等。

背景技术

为了提高汽车的碰撞安全性能，尤其是侧碰和正碰性能，采用提高钢板的强度并减薄钢板的厚度是近年来车辆用钢板的一种发展趋势。

目前有两种途径可以获得高强度零件，一是直接采用超高强度的钢板，抗拉强度大于1000MPa，通过冲压成形或滚压成形来制造，但是不能制造较为复杂零件；二是采用抗拉强度600MPa左右的钢板，可以通过冷成形然后热处理方式获得超高强度的零件，或者通过热冲压成形工艺，即在钢板首先加热到900℃左右的奥氏体区，然后进行冲压，而冲压的模具通过水冷从而实现对零件的冷却，零件通过这种热循环，钢板的强度可以大大提高，由交货状态下的抗拉强度约600MPa左右达到热成形后零件的抗拉强度约1500MPa，实现零件的高强度。

第一种方法是当前的主流思路，但是生产抗拉强度大于1000MPa的钢板需要特殊的生产机组，投资较大，而且后续的加工成形对设备要求较高，比如冷冲压机的吨位大，切边的刀具要求高等困难。本发明研究的是第二种方法的钢板，此钢板生产采用常规的生产机组，而且后续成形的压机吨位也较小。

美国专利号为US006136266A公开了一种用于制造汽车加强件的材料，其化学成分范围为(Wt.％)：C：0.1～0.17％；Si：≤0.3％；Mn：2.0～2.8％；Cr：0.40～0.8％；Mo：0.1～0.35％；Al：0.03～0.07％；B：0.002～0.003％；Ti：0.0001～0.005％；P：≤0.025％；S：≤0.010％；Nb：0.025～0.06％；V：0.08～0.12％；N：0.01～0.05％；Zr：0.0001～0.10％。其中，元素Ti、V和Nb的合金总量在0.16～0.25％之间。

中国专利申请号为CN200810115549.X的专利是在低碳铝镇静钢的精炼过程中添加硼合金，钢液中硼和氮的摩尔比为0.81～1.10，连铸过程钢中氮含量不高于60ppm，铸坯进入均热炉的温度为900～949℃，加热至1050～1099℃以后进行粗轧，精轧过程中含硼低碳钢板或带卷的温度比传统未加硼低碳钢奥氏体向铁素体的相变点低40～60℃，终轧后板带以5～20℃/s的降温速度冷却至560～650℃，卷取时钢带温度在540～630℃之间。以这种方法生产冲压加工用热轧钢板，可保证产品的屈服强度低于260MPa，抗拉强度低于370MPa，延伸率高于45％。该钢板的化学成分为C：≤0.10wt.％、Si：≤0.10wt.％、Mn：≤0.15wt.％、P：≤0.01wt.％、S：≤0.01wt.％、Als：≤0.015wt.％、N：≤0.006wt.％、B/N(摩尔比)：0.81～1.10。

欧洲专利号为EP475096公开了一种用于汽车冲压成形的高强钢，化学成分范围为(Wt.％)：C：0.01～0.1％；Si：0.1～1.2％；Mn：0～3％；B：0.0005～0.005％；Al：0～0.1％；P：0～0.1％；S：0～0.02％；N：0～0.05％；Ti按照C、S、N的原子比添加，Ti(有效原子比)＝Ti-1.5S-3.43N，Ti/C在4～12之间。化学成分中还可能添加其他元素，如形成碳化物的V、Nb、Zr，固溶强化元素Cr、Ni、Mo、Cu。板坯加热到1100℃～1280℃，然后进行热轧，热轧板进行电镀或热镀处理，或者经过冷轧并且退火处理。钢板的抗拉强度不低于40kg/mm²，而且易于成形。

发明内容

本发明的目的是提供一种含硼热处理用钢板及其制造方法，用于制造汽车安全领域的零件，主要用在车门内加强杆、前后保险杠、A/B柱加强件。

交货状态强度大于1000MPa的钢板，很难制造较为复杂的零件，只能进行简单的弯曲或辊压成形。本发明通过对钢板的化学成分和工艺的控制，使得交货状态的钢板性能只有600MPa左右，然后通过高频淬火或热冲压成型处理，使得最终零件的强度得到显著提高，而且零件的形状复杂。本发明既解决钢板不易于复杂成形，又要求最终零件强度高于1000MPa的矛盾，而且本发明采用常规的制造工艺来生产钢板，无需对机组改造或升级，生产成本较低。

具体地，本发明的含硼热处理用钢板，其化学成分重量百分比为：

C：0.15～0.45wt％

Si：0.20～0.60wt％

Mn：1.00～2.00wt％