[发明专利]轧制差厚板力学性能差异化控制方法

说明书

技术领域

本发明属于金属轧制产品技术领域，具体涉及一种轧制差厚板力学性能差异化控制方法。

背景技术

目前，差厚板在汽车行业应用非常广泛，最典型的差厚板就是激光拼焊板。激光拼焊板技术可以将不同厚度、不同材质、不同性能的钢板焊接在一起，作为冲压零件母板，从而大幅度降低汽车重量。

由于激光拼焊板焊缝处存在厚度、性能突变等不良影响，所以相关学者研究开发厚度连续变化的板材。在21世纪初发展而来的连续轧制差厚板成为汽车行业关注的热点之一，其途径是利用轧制的方法直接生产出周期性变厚度带钢，横切以后变为纵向变厚度板材（TRB，Tailor Rolled Blank），简称差厚板或TRB板，如图1所示）。差厚板与激光拼焊板相比具有以下优点：①省去了焊接工序，可降低生产成本；②连续性生产，生产效率高、操作容易、可靠性好；③没有焊缝，表面质量好；④用过渡区代替焊缝，连接强度提高，性能的均匀性大幅度提高；⑤厚度控制容易，可以方便地生产出二种以上厚度组合的板材；⑥厚度过渡区的长度和形状可以控制，可根据冲压件服役时的受力状况，设计过渡区的长度和过渡区厚度与位置的关系曲线，这是激光拼焊板做不到的。

国内外围绕着差厚板的理论研究和开发主要还是局限在厚度尺寸的控制。关于差厚板不同厚度区域力学性能的差异化控制，国内外还没看到相关的文献报道。在进行轧制差厚板实验和生产过程中，发现退火后的变截面板材出现了力学性能差异化现象，本专利将针对连续轧制差厚板的生产工艺流程，提出冷轧工艺流程下的低成本力学性能差异化轧制差厚板的生产控制方法。

发明内容

本发明的目的是开发冷轧工艺流程下的工艺控制方法，根据实际需求，控制轧制差厚板不同厚度区域的力学性能，获得同材质不同力学性能的轧制差厚板，从而扩大轧制差厚板的应用范围，为汽车设计师提供更多的设计空间。

本发明的技术方案是：

一种轧制差厚板力学性能差异化控制方法，包括如下步骤：

（1）确定原材料选取的基准

确定目标产品（即轧制差厚板）的规格和性能差异化要求后，选取目标产品最厚区域的厚度作为原材料厚度的基准厚度值；选取目标产品（即轧制差厚板）中的最低强度作为原材料力学性能的基准参考值（一般对汽车零部件设计而言，最薄区域对强度要求最低，厚区对强度要求要高），即以目标产品的最低屈服强度作为原材料的屈服强度基准参考值，以目标产品的最低抗拉强度作为原材料的抗拉强度基准参考值，以目标产品的最低延伸率作为原材料的延伸率基准参考值；

（2）选取原材料

根据步骤（1）确定的原材料力学性能（包括屈服强度、抗拉强度和延伸率等）的基准参考值和原材料厚度的基准厚度值，选择所需厚度和力学性能的带钢作为原材料，选择原则为：原材料屈服强度≥原材料的屈服强度基准参考值，原材料抗拉强度≥原材料的抗拉强度基准参考值，原材料延伸率≥原材料的延伸率基准参考值；基准厚度值≤原材料厚度≤1.25倍基准厚度值；

（3）根据目标产品的尺寸要求对原材料进行连续轧制，通过一个道次轧出严格满足成品尺寸要求的轧制差厚板。

（4）根据目标产品的性能差异化要求，选择合适的退火工艺进行退火处理，根据力学性能差异化特点，分为以下几种情况：

①目标产品其薄区强度高，厚区强度低（是指厚区强度与薄区强度的差值超出厚区强度的10％）：检测轧制工序完成后的轧制差厚板力学性能，如果薄区强度和延伸率等力学指标满足标准要求，则板材不需要进行热处理（厚区由于变形率很小，其强度和延伸率等指标一般都在标准要求以内），直接进行步骤（5）。