[发明专利]热冲压成形用钢板、热冲压成形构件及梯度力学性能控制方法

说明书

本发明提供了一种热冲压成形用钢板，其包含：0.3wt％‑0.5wt％的C、1.8wt％‑4.1wt％的Mn、1.5wt％‑2.5wt％的Al以及余量的Fe和不可避免的杂质。本发明还提供了一种热冲压成形构件，以及用于制备成形构件的梯度力学性能控制方法。本发明提供的热冲压成形构件有效满足车身不同区域需要差异化力学性能的需求，同时避免了传统形式上不同力学性能的钢板需要焊接等连接方法。

技术领域

本发明涉及一种热冲压成形用钢板、热冲压成形构件以及用于制备所述热冲压成形构件的梯度力学性能控制方法。

背景技术

面对日益严重的环境问题和能源问题，减少汽车排放造成的污染和节约能源越来越受到重视。而汽车轻量化是降低汽车燃油消耗的主要途径之一。有研究表明，汽车车身每减重100Kg，燃油消耗会降低6％-10％。高强钢被视为实现汽车轻量化的重要途径之一。而随着强度的提升，传统的冷冲压成形会造成回弹严重，成形困难，精度控制困难，成形磨具损耗严重等诸多困难。为解决上述问题，热冲压成形技术应运而生，材料经奥氏体化后，快速转移到模具中，保压淬火一段时间冲压成形后，得到均匀马氏体组织的超高强度钢件。高强钢热冲压成形后的零件抗拉强度可以达到1500MPa及以上，在节能减重的同时满足安全性需求，热成形技术已经成为汽车制造领域的前沿实用技术。

在汽车安全件应用中，不同区域会有不同的功能定位。有些区域必须具有高强度来防止侵入。例如，白车身上A柱、B柱、保险杠和车顶加强梁等部位需要部件具有较高强度来保护汽车驾驶室不会受碰撞变形。然而有些区域需要材料具有较高的延伸率，来确保汽车发生碰撞时，尽可能的吸收能量。所以有些汽车构件需要差异化力学性能，来满足不同的功能定位。而且在保证不同部件连接时，也需要钢板强度不要过高造成连接困难。同时，控制强塑性分布可以降低成形零件切边及打孔难度，减少昂贵的激光切割设备投入和时间投入。

专利CN 104525676 B公开了一种硼钢钢管的气胀热成形分段强化工艺。此专利是为适应汽车零件不同部分需要不同强度和塑性需求而发明的一种用于热成型钢管。首先将钢管加热到奥氏体温度区间，热成形分段强化模具包括上模座和下模座分别对应热成形钢管的硬区和软区。进行硬区和软区成形，淬火后得到的机械性能为：硬区的强度最高达1500MPa，延伸率5％左右；软区的强度最高只能达600MPa，延伸率为15％。

专利CN 106424280 A公开了一种高强钢热成形差异化力学性能分布柔性控制方法。为实现不同位置差异化的力学性能，此发明采用表面涂覆耐高温涂料的方法。在涂有涂料的位置区域吸热效率较高，所以在相同时间内，此区域首先完成奥氏体化，而没有涂覆涂料的区域组织由于吸热效率较低还没有完成奥氏体化，处于两相区之间。这样涂覆涂料的区域淬火下来得到马氏体组织，而其他区域主要得到铁素体，珠光体的复杂组织。该方法得到的产品的最终的力学性能：涂覆材料的硬区强度只能达到1532MPa，延伸率7％；软区强度过低，只有490MPa。

发明内容

针对现有技术的状况，本发明的目的在于提供一种热冲压成形用钢板、热冲压成形构件以及用于制备所述热冲压成形构件的梯度力学性能控制方法。热冲压成形用钢板。

本发明提供的热冲压成形用钢板包含0.3wt％-0.5wt％的C、1.8wt％-4.1wt％的Mn、1.5wt％-2.5wt％的Al以及余量的Fe和不可避免的杂质。

根据本发明的实施方式，所述热冲压成形用钢板由0.3wt％-0.5wt％的C、1.8wt％-4.1wt％的Mn、1.5wt％-2.5wt％的Al以及余量的Fe和不可避免的杂质组成。

根据本发明的实施方式，在所述热冲压成形用钢板中，C的含量为0.35wt％-0.45wt％，例如0.36wt％、0.37wt％、0.38wt％、0.39wt％、0.40wt％、0.41wt％、0.42wt％、0.43wt％、0.44wt％等。