[发明专利]高强度钢的快速局部退火

说明书

公开了高强度钢的快速局部退火。还公开了局部软化高强度钢的系统和方法。一种方法可以包括：对具有至少450HV的硬度的钢组件的一个或更多个局部区域进行热处理，以使局部区域软化到至多250HV的硬度。热处理步骤可以包括仅将局部区域加热至高于组件的A_C1温度并低于组件的A_C3温度的目标温度。在另一方法中，热处理步骤可以包括：仅将局部区域加热至高于组件的A_C3温度的第一目标温度；将局部区域冷却至低于组件的A_C1温度；以低于A_C1温度的第二目标温度等温保持所述局部区域。局部软化的区域可以允许组件的改善的接合和/或修剪。

技术领域

本公开涉及高强度钢的快速局部退火，例如以能够进行接合或修剪。

背景技术

为了满足燃料效率标准和/或客户燃料经济性期望，已经努力减小车辆的重量(例如，轻量化)。轻量化的一种方法已包括用较轻的材料代替传统的材料，例如，对于某些组件利用铝代替钢。另外，较强等级的钢通过能够进行需要更少的钢的更有效的设计来减少车辆质量。这些替代和策略也可以混合，引起需要对不同材料进行接合的情况。然而，接合不同材料的困难会限制较轻材料的利用。例如，当需要将由铝和高强度钢形成的组件接合时，在焊接和接合工艺中会存在困难。

一种当前的用于不同材料的机械接合的解决方案是使用自穿孔铆钉(SPR)。通常，SPR工艺包括在模具与压边圈之间夹紧两个或更多个板材，并将半管状铆钉驱动到冲压工具中的冲头与模具之间的材料中。SPR穿透顶部板材并张开到下部板材中，以机械互锁板材。由于先进的高强度钢(AHSS)或硼钢在热冲压后的高强度/低延展性，使得将铝合金与AHSS或超高强度钢(UHSS)(诸如硼钢)铆接可能是具有挑战性的。

发明内容

在至少一个实施例中，提供了一种方法。该方法可以包括对具有至少450HV的硬度的钢组件的一个或更多个局部区域进行热处理，以使局部区域软化到至多250HV的硬度。热处理步骤可以包括仅将局部区域加热至高于组件的A_C1温度并低于组件的A_C3温度的目标温度。

仅将局部区域加热至目标温度的步骤可以包括连续增大局部区域的温度直至局部区域达到目标温度。一旦局部区域达到目标温度，就可以停止加热，并可以开始冷却步骤，冷却步骤包括以至多10℃/s的速率冷却局部区域。冷却步骤可以包括空气冷却局部区域。局部区域可以在少于10秒内被加热至目标温度。在一个实施例中，钢组件是包括未回火马氏体的硼钢组件。在另一实施例中，硼钢组件的A_C1温度可以根据以下公式确定：A_C1＝755-10.7(％Mn)+16.9(％Cr)+29.1(％Si)+0.035HR(mart)，其中，HR(mart)表示未回火马氏体的加热速率。加热速率可以为至少100℃/s。该方法还可以包括：将机械紧固件插入到局部区域中以将组件接合到另一组件或者在局部区域中对组件进行修剪。

在至少一个实施例中，提供了一种方法。该方法可以包括对具有至少450HV的硬度的钢组件的一个或更多个局部区域进行热处理，以软化局部区域。热处理可以包括：仅将局部区域加热至高于组件的A_C3温度的第一目标温度；将局部区域冷却至低于组件的A_C1温度；以低于A_C1温度的第二目标温度等温保持该局部区域。

该方法还可以包括在等温保持之后冷却局部区域，使得局部区域具有至多250HV的硬度。在一个实施例中，第二目标温度在A_C1温度的80％-100％内。等温保持可以持续达20秒。在一个实施例中，等温保持可以包括将局部区域的温度基本恒定地保持在第二目标温度。在另一实施例中，等温保持包括将局部区域的温度保持在第二目标温度附近的窗口内，窗口达10℃。仅将局部区域加热至第一目标温度的步骤可以包括：连续增大局部区域的温度直至局部区域达到第一目标温度；一旦局部区域达到目标温度，就可以停止加热，并且可以开始冷却至低于A_C1温度的步骤。