[发明专利]用于热成型钢坯料的方法

说明书

本发明涉及一种将钢坯料热成型成具有增强的机械性能的制品，例如具有改善的延展性和冲击韧性的汽车部件以及通过所述方法获得的热成型制品的方法。

技术领域

本发明涉及一种将钢坯料热成型成具有增强的机械性能的制品，例如具有改善的延展性和冲击韧性的汽车部件的方法以及通过所述方法获得的热成型制品。

背景技术

在开发先进的高强度钢(AHSS)和超高强度钢(UHSS)方面取得的最近进展使得汽车制造商能够提高汽车车身部件的耐撞性，并通过缩减规格(down gaug ing)来减轻重量。然而，冷成型的AHSS和UHSS仍然受到可成型性的限制，而冷和热成型的AHSS和UHSS仍然受到延展性和冲击韧性的限制。

在解决可成型性问题的尝试中，已开发了热成型(也称为热冲压、压淬和模压淬火)。适用于热成型技术和钢组合物的基本原理首次记载在GB1490535中。

在使用硼钢组合物的典型热成型方法中，在900-950℃下将坯料进行炉加热和奥氏体化，从炉转移到成型工具，并冲压成所需的部件几何形状。坯料的极限拉伸强度R_m<200MPa，且总延伸率A>50％。最终以>30℃/s的平均冷却速率将成型的坯料模压淬火到100-200℃，并获得均匀的马氏体显微组织，同时它在成型工具中受到约束。最终的马氏体部分通常显示出屈服强度Rp_0.2>1100MPa、极限拉伸强度R_m>1500MPa和总延伸率A<8％。热冲压的硼钢部件通常包括构成“安全单元”的防侵入结构体部件，例如车顶立柱、车门横杆和保险杠杆增强件。在成型期间相对柔软和延展性的高温奥氏体显微组织允许缩减规格和减重，同时不影响成型极限，此外与冷成型相比，允许部分固结，进而增加结构强度并提高加工效率，因为减少了接合/焊接。在高于铁素体再结晶温度成型时，在淬火期间释放部件上的几何约束和成型应力的马氏体转变消除了回弹，产生几何精度。与使用冷成型部件相比，在最终部件中得到的超高强度马氏体显微组织允许缩减规格(减重)同时改善抗侵入耐撞性。硼钢在热冲压应用中的优势归因于(淬火)淬透性(归因于硼添加)，进而归因于可以由相对低组分(lean)化学组成获得的超高强度的马氏体显微组织。然而，虽然热冲压马氏体硼钢对于抗侵入耐撞性提供优异的机械性能，但是，有限的延展性，进而有限的韧性产生非常差的冲击能量吸收耐撞性。

因此，不能以构成“折皱区”的冲击能量吸收结构体部件(例如挡泥板和纵向梁)利用热冲压的硼钢和热冲压工艺的优点。通常由铁素体钢或多相钢例如转变诱发塑性(TRIP)钢冷成型这样的部件。

为了满足汽车工业对于较轻但更安全的车辆的要求，对具有这样性能的钢制品存在着持续的需求：改善的机械性能，例如用于冲击能量吸收耐撞性的改善拉伸强度、延展性和冲击韧性，同时显示出优异的可成型性以使缩减规格成为可能，此外同时显示出优异的尺寸精度(最小或无回弹)。

发明内容

本发明旨在找到适当的钢组合物和用于将钢坯料热成型成具有超高拉伸强度兼具高延展性、和进而优异的冲击能量吸收耐撞性的复合成形制品的改善方法，且对于常规热成型硼钢和冷成型的多相钢没有上述缺点。

因此，本发明的目的是提供一种用于将钢坯料热成型成制品的方法，以及适用于所述方法的钢组合物，其中与常规的热成型硼钢和冷成型多相钢相比，该制品具有优异的机械性能(用于防侵入耐撞性)、增强的延展性和进而改善的韧性，因而具有改善的冲击能量吸收耐撞性。

本发明的另一个目的是提供一种用于将钢坯料热成型成用于冲击能量吸收结构体部件的制品的方法，其与常规的冷成型多相钢相比，显示出最小的回弹或没有回弹，因此显示出改善的尺寸精度。

本发明的另一个目的是提供一种将钢坯料热成型成具有良好可涂覆性的制品的方法。