[发明专利]加压硬化焊接钢合金部件

说明书

一种加压硬化的汽车部件,具有由第一钢合金形成的第一部分以及由第二钢合金形成的第二部分,所述第一钢合金包含约1.0至9.0重量百分比的铬(Cr)、约0.5至2.0重量百分比的硅(Si)和约0.2至0.45重量百分比的碳(C)；所述第二钢合金包含约1.0至9.0重量百分比的铬(Cr)、约0.5至2.0重量百分比的硅(Si)和约0.01至0.25重量百分比的碳(C)。第一钢合金和第二钢合金中的每一种都分别进一步包含大于0.0至约3.0重量百分比的锰(Mn)和大于0.0重量百分比至小于约0.01重量百分比的氮(N)。激光焊接界面将第一钢合金工件接合到第二钢合金工件上。

技术领域

本公开大体上涉及加压硬化钢部件；更具体地说,涉及由通过激光焊接工艺接合的两种不同钢合金形成的加压硬化钢部件。

背景技术

在汽车应用中,高强度钢合金通过热冲压(也称为加压硬化)转变成复杂的形状。需要量身定制机械性能的结构件(例如汽车车身的B柱)由钢坯(也称为工件)制成,所述钢坯从钢板上切下来并修整成预定的形状和尺寸。这些工件在加热炉中以预定的温度和时间加热,在模具内热冲压形成预定的零件构造,然后淬火以获得所需的结构性能。通过加压硬化工艺制造的高强度钢汽车零件被称为加压硬化钢(PHS)部件。

B柱位于前门和后门之间以将车身连接到车顶,具有两个部分。上部相对于重力方向由高强度钢合金形成,设计成保护乘客,避免侧面撞击侵入乘客室。下部由延性钢合金制成,设计用于吸收侧面碰撞产生的冲击力。高强度钢合金可以通过激光焊接接合到延性钢合金,这需要在两种钢合金可以通过激光焊接接合之前去除任何已有的表面涂层,例如AlSi。去除涂层需要耗费大量的时间和人力。

因此,虽然现有的表面涂覆钢合金实现了获得B柱量身定制的性能这个预期目的,但是需要具有足够表面抗氧化性的钢合金以便消除对表面涂层的需要,从而消除必须除去表面涂层的过程。

发明内容

根据若干方面,公开了一种加压硬化的汽车部件。该加压硬化的汽车部件包括由第一钢合金形成的第一部分以及由第二钢合金形成的第二部分,所述第一钢合金包含约1.0至9.0重量百分比的铬(Cr)和约0.5至2.0重量百分比的硅(Si)；并且所述第二钢合金包含约1.0至9.0重量百分比的铬(Cr)和约0.5至2.0重量百分比的硅(Si)。

在本公开的另一方面,第一钢合金和第二钢合金中的每一种进一步包含大于0.0至大约3.0重量百分比的锰(Mn)。

在本公开的另一方面,第一钢合金进一步包含约0.2至0.45重量百分比的碳(C)；并且第二种钢合金进一步含有约0.01至0.25重量百分比的碳(C)。

在本公开的另一方面,第一钢合金和第二钢合金中的每一种都包括大于0.0重量百分比的氮(N)至小于约0.01重量百分比的氮(N)。

在本公开的另一方面,加压硬化的汽车部件进一步包括将第一钢合金工件接合到第二钢合金工件的激光焊接界面。

在本公开的另一方面,激光焊接界面包括大于1重量百分比的铬(Cr)。

在本公开的另一方面,第一钢合金工件包括大于约95％的马氏体微结构；而第二钢合金包括铁素体、马氏体和贝氏体微结构。

在本公开的另一方面,第一钢合金工件包括在约1500MPa至2000MPa之间的拉伸强度。

在本公开的另一方面,第二钢合金工件包括大于约500MPa且小于约1500MPa的拉伸强度。

在本公开的另一方面,加压硬化的汽车部件是用于机动车辆的B柱。