[发明专利]抗拉强度≥980MPa级热轧超高强度双相钢零件冲压成形工艺及应用

说明书

本发明公开了一种抗拉强度≥980MPa级热轧超高强度双相钢零件冲压成形工艺及应用，该工艺采用如下步骤：(1)、将双相钢钢板加热至Ms点温度的‑50～+10℃，保温，保温时间t≥12min，且满足：t＝(4～20)×T min；其中T为单位为mm时的钢板厚度值；(2)、直接在零件模具中带温冲压成形，带温冲压温度为Ms点温度‑30～+0℃；(3)、在模具内按冷速≥50℃/s的条件恒压快速冷却至室温，取出得到所需零件。

技术领域

本发明涉及冲压成形制造技术领域，涉及一种超高强度双相钢低温热成形工艺方法，具体为一种抗拉强度≥980MPa级热轧超高强度双相钢零件冲压成形工艺及应用。

背景技术

随着工业技术的发展和科技能力的提高，汽车轻量化发展成为趋势，相对应汽车结构件用材料的高强化、超高强化成为必然。很多980MPa级及以上超高强度DP钢、MS钢、QP钢得到研究开发，其制造方式包括冷轧产线和短流程产线。但是此类材料由于超高强度，对应材料塑性较低的特点，其应用及成形过程中会面临许多问题。

如申请号为201610451301.5的中国专利文献公开了一种热轧980MPa级热轧双相钢及其制造方法，其延伸率性能≥12％，只能满足简单冲压或辊压成形，而且存在冲压回弹大的问题，无法适应大多数汽车零件复杂成形要求。另外，以22MnB5为代表的热冲压成形钢得到应用，其原理是将材料加热到高温后成形，然后淬火实现超高强度，此种工艺方法虽然实现了超高强度，但直接损失了材料的塑性和韧性，以及零件的变形吸能效果，仅能适用于乘用车A 柱、B柱等少数零件，也无法大范围应用。

而热成形钢成形后淬火工艺，获得的零件具有极高强度，但缺乏塑性和韧性，吸能能力弱。

公开号为CN 102286689 A的中国专利文献公开了《一种双相热成形钢的制备方法》，该方法采用1.0-3.0％的高Al成分设计，容易在冶炼连铸过程形成结瘤堵塞水口，不能满足批量工业化生产要求；而且由于设计了较高的碳含量，可焊性不高。

公开号为CN 1698993 A的中国专利文献公开了《温热或热成形产品的生产方法》，该方法通过两相区加热或者缓慢冷却在最终组织中引入铁素体，实现两相组织，从而提高零件延伸率，但是其结果仅依靠是否开裂作为判据，不仅不能确定有效工艺参数，有效利用材料的性能，而且在生产过程中可能会产生较高的废品率，增加许多额外成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的上述不足，提供一种可保持材料的塑性和韧性性能，零件具有较高的变形吸能效果的抗拉强度≥980MPa 级超高强度双相钢零件冲压成形工艺。

其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。

本发明旨在开发一种适用于热轧超高强度双相钢冲压成形复杂结构零件的制造方法。其抗拉强度≥980MPa级热轧超高强度双相钢零件冲压成形工艺方法如下：

将1.0～3.0mm厚抗拉强度≥980MPa级的超高强度双相钢，加热至Ms(马氏体相变开始温度)点温度-50～+10℃，保温时间按t＝(4～20)×T min，且按 t≥12min设定(其中T为单位为mm时的钢板厚度)，然后直接在零件模具中带温(Ms点温度-30～+0℃)在零件模具中冲压成形，然后在模具内恒压快速冷却 (冷速≥50℃/s)至室温取出。

其中，加热至Ms点-20到+10℃为优选，其优势在于温度的均匀性和稳定性。在Ms点附近加热，此温度相对较低，钢板的换热系数较低，容易产生钢板不同部位温度的不均匀。而采用加热至Ms点-50到+10℃加热，当钢板局部出现低点温度时可能会超出加热温度要求范围，该部位延伸性会偏低，从而有可能会影响后续的冲压效果。

本申请通过将零件钢板加热到Ms点附近设定温度范围，其延伸率较室温时延伸率提高≥7％。而将钢板加热并保持在Ms点-30～+0℃范围，则可以满足零件直接冲压成型。