[发明专利]钢材冲压成形一体化处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种金属热加工技术领域的方法，具体是一种钢材冲压成形一体化处理方 法。

背景技术

为了适应现代制造业要求产品轻量化、高可靠的需要，先后发展了一系列高强度钢板，目 前已应用于制造高档轿车车身制造的高强度钢板的强度最高约为1400Mpa。

经检索发现，中国专利文献号CN101121955，公开日2008-2-13，记载了一种“采用碳分配 和回火提高淬火钢件机械性能的热处理方法”；另外，徐祖耀在《热处理》Vol(2008No.2)中记 载了《用于超高强度钢的淬火-碳分配-回火(沉淀)(Q-P-T)工艺》，该技术报道了采用一种淬火- 分配-回火热处理新技术，其步骤如下：1)第一步奥氏体化：将钢加热到奥氏体化温度，2) 第二步淬火冷却：将淬火冷却的中止温度控制在马氏体开始转变点(Ms)以下至马氏体转变结束 点M_f之间的温度，使奥氏体部分转变为马氏体，3)第三步分配：将温度回升至略高于Ms点 温度作短时停留，发生碳的再分配现象，马氏体中的部分碳转移到奥氏体中，使沿着已生成的 马氏体片的周围形成一薄层高碳的奥氏体，4)第四步将钢件温度改变至回火温度，使马氏体 内发生沉淀硬化，使马氏体的硬度和强度进一步提高，5)第五步冷却：将钢从回火温度冷却 至室温，将淬火时尚未转变的奥氏体转变为马氏体，并在先前已形成的马氏体片周围保留一薄 层高碳的残余奥氏体，使钢保持高的韧性。含硅和铌的中碳钢经过淬火-分配-回火处理后抗 拉强度达到2100MPa，断后延伸率达到11％，具有潜在的重大的应用价值。

然而，上述现有技术的缺点在于无法适应以钢板为原材料用冷冲压成形方式进行大规模生 产。因为如果先经过Q-P-T处理然后冷冲成形，则因板材的强度高导致剪裁模和冷成形模(例 如拉伸模、冷冲模等)寿命很短，如果先进行冷成形而后进行淬火-分配-回火处理，则因热 处理畸变而无法保持冲压件的尺寸精度，丧失了冷成形的优点。无法满足诸如车身制造等大规 模生产的要求。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种钢材冲压成形一体化处理方法，将热冲压 成形和热处理奥氏体加热合二为一，在节省能源的同时增强了钢的强韧性和精密塑性成形。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤：

第一步、选取制备钢坯：将钢板、钢带或型材在冷态下冲制或切割为钢坯；

所述的冲制包括采用冲裁模、落料模或刀口模进行冲制。

第二步、热冲压处理：将钢坯加热至奥氏体化温度并热冲压成形。

所述的加热是指：采用电阻炉或燃料炉，在保护气氛条件下或在真空条件下进行加热。

第三步、控制中止冷却温度的淬火冷却：对热冲压后的钢坯进行淬火冷却；

所述的淬火冷却是指：设置冷却温度T₁为Mf≤T₁≤Ms，其中：Ms的范围为200℃≤Ms ≤500℃，Mf的范围为50℃≤Mf≤200℃，使得奥氏体转变为马氏体的量达到50％～90％之间；

第四步、分配-回火工序：将冷却后的钢坯进行二次加热处理，然后降温至回火温度进行回 火热处理，并趁热精冲成形；

所述的二次加热处理是指：将钢坯置于盐浴炉、流动粒子炉或空气加热炉中，升温至加热 温度T₂，100℃≤≤T₂≤500℃，然后保温60秒～900秒。

所述的回火热处理是指：将二次热处理后的钢坯置于盐浴炉、流动粒子炉或空气加热炉中， 在T3温度进行回火处理，其中回火温度T₃的范围为100℃≤T₃≤500℃。

根据产品不同的要求，上述工艺在实际操作过程中可以进行简化，将所述的淬火冷却的温 度与二次加热处理的温度及回火热处理的温度相等，即T₁＝T₂＝T₃或T₁≠T₂＝T₃等。

本发明的优点在于：

1)在钢件热处理之前的软化状态进行落料和冲孔可以用一般材料落料与冲孔的方法实现 大规模生产，然后只需将坯料进行加热。