[发明专利]一种高强钢汽车板的轧制及深加工短流程集成制造方法

说明书

技术领域

本发明属于轧制及深加工领域，特别涉及一种高强钢汽车板的轧制及深加工方法。

背景技术

随着我国汽车销量的不断增加，汽车工业已经成为推动我国经济增长的重要力量，汽车轻量化的发展趋势使得高强度材料应用日益广泛。高强钢是近几年来发展最迅速、最有活力的钢种之一，由于其具有较高的强度、良好的塑韧性以及焊接性，在汽车制造等领域广泛应用。由于高强钢的成形性能比普通钢板要差，而且强度越高，成形越困难，容易开裂，回弹严重。冲压淬火成形技术是冲压成形领域的前沿技术，冲压淬火成形技术能够成形高强度件，高温下能够消除回弹的影响，成形零件精度高，成形质量好，能够广泛应用于汽车保险杠、A柱、B柱、C柱等重要安全部件，成为世界上众多汽车生产厂商关注的热点。

轧制技术是高强钢汽车板生产的重要环节，直接影响产品的质量和综合力学性能。热轧板卷一般强度高、硬度高、塑性好、冷加工比较困难，同时，若不采取措施，力学性能变化偏大，给后续工序带来相应的困难。目前高强钢汽车板热轧工艺是经原料→加热炉→控轧(粗轧、精轧)→层流冷却工艺后，由卷取机将带有余热的高强钢卷成带卷，运送到冲压淬火加工企业进行加工。

现有冲压淬火成形工艺是由高强钢生产企业提供高强钢汽车板，经过加热→保温→冲压淬火等工艺过程，将原始强度440MPa左右的高强钢经冲压淬火成形后成形抗拉强度达1600MPa左右的超高强钢成形件，成形的超高强钢零件运输到各品牌汽车生产企业。由于钢铁原料经过多重加工，从原料到成品的制备，耗费大量能源，钢铁企业在生产高强钢汽车板会产生大量的余热余压等余能资源，推进钢铁企业的二次能源回收利用，在低温余热阶段与冲压淬火成形技术结合，可以达到节能降耗、环境保护的目的，开发一种全新的高强钢汽车板轧制及深加工短流程集成制造技术具有重要的现实意义和实用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低、效率高、节能环保的高强钢汽车板的轧制及深加工短流程集成制造方法。本发明主要是使传统的热轧工艺与冲压淬火成形技术流程重构，将热轧线生产的高强钢汽车板直接进行冲压淬火成形。

本发明的技术方案如下：

本发明的工艺流程为：原料→加热炉→控轧(粗轧、精轧)→层流冷却→综合落料→加热→成形淬火→切形、喷丸→成品。

本发明的具体步骤如下：

将原料在加热炉中加热，温度为1250℃以上，经过粗轧、精轧，最后终轧温度为820±30℃。

以较慢的冷却速度10±5℃/s冷却至700±50℃，保温2～5分钟，使高强钢汽车板形成稳定的珠光体组织。

经过剪切装置将高强钢汽车板剪切成冲压淬火模具需要的形状尺寸，将剪切好的板料转移到连续加热炉中进行加热。

在连续加热炉中以15±5℃/s的加热速度加热到880±30℃，保温3～5分钟，以保证冲压淬火件全部组织转变为奥氏体，且晶粒不至过于粗大。

然后将上述冲压淬火件由连续加热炉中转移到冲压淬火模具中，同时进行冲压和淬火，冲压淬火模具中冷却水流动速度设定为50±10℃/s，冷却至180±50℃，对成形件能够具有较好的冷却效果，保证钢板在形变过程中能够快速冷却，获得在室温下具有均匀马氏体组织的超高强度钢零件，成形后冲压淬火制件的抗拉强度达到1500MPa以上。

将在冲压淬火模具中成形的制件进行激光切割以及喷丸后处理，达到成形制件的尺寸要求并消除成形制件的表面氧化皮。

经过以上工艺，实现高强钢汽车板从原料到产品的一体化生产，对激光切割和喷丸后的零件进行成品包装，运送到各汽车生产企业。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

可以优质高效生产、降低成本、增加效益，使高强钢汽车板经热轧生产线后直接进行冲压淬火成形，促进低温余热等二次能源的综合利用，实现从原料到产品的一体化生产，达到节能降耗、环境保护的目的；同时可以建立钢铁企业与下游用户战略合作机制，促进钢铁企业由生产商向服务商的转变，促进区域钢铁企业加快产业升级，实现轧制工艺与冲压淬火技术的联合重组。

附图说明

图1为本发明轧制及深加工时间-温度变化图。