[发明专利]一种奥氏体逆正转变与亚温成形生产汽车安全件的方法

说明书

本发明公开了一种奥氏体逆正转变与亚温成形生产汽车安全件的方法。选用化学成分按质量百分比为C：0.15‑0.20％，Mn：2.0‑2.5％，Si：1.0‑1.2％，Al：0.6‑1.0％，V：0.05‑0.08％，B:0.001％，Cr：0.4‑0.6％的冷轧低碳硅锰薄钢板。将奥氏体逆、正转变工艺与热成形技术相结合，板料奥氏体化后淬火，并测定其相变点；加热进行奥氏体逆转变退火；板料转移到热冲压模具中，进行亚温冲压成形；模内淬火至M_s和M_f温度，或M_s和B_s之间的温度，保压后水淬至室温。本发明利用奥氏体逆、正转变过程中C、Mn元素的配分，结合两相区亚温冲压，显微组织为马氏体/贝氏体、铁素体与残余奥氏体，改善了热成形件塑性差的问题，具有良好的强度与塑性搭配。本发明工艺简单，保温时间短，生产效率较高，成本较低。

技术领域

本发明涉及一种汽车零件成形方法，特别涉及一种利用奥氏体逆、正转变与亚温成形生产汽车安全件的方法。

背景技术

近年来我国汽车工业得到了高速发展。目前，我国汽车保有量已超过2亿辆。汽车工业的高速发展为人民带来极大便利的同时，也面临着能源、环保、安全等一系列难题。为了节约能源、减小排量，满足各国越来越严格环境保护法规及人民对汽车性能越来越高的要求，汽车轻量化已成为世界汽车工业发展的主要趋势之一。汽车轻量化对传统燃油汽车、电动汽车等都具有重要的意义。

采用热成形技术制造车身结构及安全件是实现车身轻量化和提高汽车安全性的重要途径。热成形技术的是将钢板完全奥氏体化后，迅速转移至带有冷却系统的热冲压模具中，快速冲压成形并保压一定时间，获得一定形状尺寸工件的成形工艺。热成形技术具有成形压力小，成形后回弹低，尺寸精度高，强度高的优势。但由于热成形后钢为全马氏体组织，延伸率约5％，塑性较差。无法满足对汽车性能越来越高的要求，这限制了热成形技术的应用。

奥氏体正转变一般是指碳硅锰系钢奥氏体化后，快速淬火至贝氏体转变区，或快速淬火至马氏体转变温度开始温度(M_s)和马氏体转变结束温度(M_f)之间，进行C元素配分，最后淬火至室温，从而获得一定量的残余奥氏体。其中，奥氏体化后，快速淬火至贝氏体转变区的称为TRIP(Transformation InducedPlasticity)工艺；将钢板奥氏体化后淬火至Ms和M_f之间，称为Q&P(quenching andpartitioning)工艺。Q&P工艺、TRIP工艺是典型的奥氏体正相变工艺。对两种工艺而言，提高钢中C元素含量有利于增加残余奥氏体的稳定性，但C含量过高会降低钢板的焊接性能。为保证钢的焊接性，选用低碳钢，两相区保温Mn元素配分，也可增加奥氏体的稳定性。C、Mn元素的配分有利于提高钢的综合力学性能。

奥氏体逆转变是指通过淬火形成马氏体或不完全马氏体组织的前驱体，然后重新加热到两相区退火，在这一过程中，奥氏体重新形成，C、Mn等合金元素在奥氏体中重新富集，最后淬火至室温，最终得到室温稳定的残余奥氏体及其他组织。目前逆转变工艺的研究主要对于中锰钢，但中锰钢的奥氏体逆转变退火时间过长，限制了该工艺的实际应用。

将先进制造技与高强度钢热处理工艺相结合。在保证汽车安全件的高强度前提下改善其塑性，获得理想的强塑积，并适当减薄，可有效提高汽车轻量化水平，从而提高汽车的节能减排水平和碰撞安全性。

发明内容