[发明专利]一种高强度低密度汽车用钢热冲压成形工艺

权利要求书

1.一种高强度低密度汽车用钢热冲压成形工艺，其特征是:

按照质量分数百分比计，所用材料包括其化学成分按质量百分比为：C：0.05～1.1％；

Mn：8％～16.5％；

Al：2％～14.5％；

Ni：0.02％～5.5％；

Cr：0.01％～0.04％；

Na:0.1％～0.25％；

Ar:10％0.01～0.04％,10％C+Mn+Ni+Cr+Na+Ar38％,35Mn/C7.27,0.55Mn/Al8.25,0.36Al/Ni25,余量为Fe，没有其他杂质元素。

2.一种高强度低密度汽车用钢热冲压成形工艺，其特征是，包括如下步骤:

N1冶炼：将金属原料加入冶炼炉进行冶炼，得到钢液；

N2锻造：将步骤N1所得到的低密度钢注入模具中，得到低密度钢的铸坯；

N3热轧：将步骤N2所得到的低密度钢进行二次热轧，第一次热轧，轧制厚度：60-10mm，加热制度：1100～1250℃，保温时间1～2.5h，粗轧温度：1050～1100℃，精轧温度：950～1000℃，终轧温度：850～920℃，终冷温度：300～450℃，卷取温度：200～350℃，轧制道次：5～8，热轧总压下率：80～95％，层流冷却速率设置：100～150℃/s；第二次热轧，轧制厚度：10-5mm，加热制度：1100～1250℃，保温时间0.5～1.5h，粗轧温度：1010～1210℃，精轧温度：920～950℃，终轧温度：830～890℃，终冷温度：270～420℃，卷取温度：170～320℃，热轧总压下率：50～85％，层流冷却速率设置：150～200℃/s；

N4固溶处理：将步骤N3所得到的低密度钢在温度为850-1150℃，保温处理时间为20min～2.5h，之后进行淬火处理，选用液氮作为淬火介质；

N5酸洗：将步骤N4所得到的低密度钢进行酸洗；

N6冷轧：步骤N5所得到的低密度钢轧制至5-0.8mm，总压下率75％—95％，施加张力不小于30％屈服强度；

N7退火：步骤N6所得到的低密度钢在温度为800～1050℃，保温处理时间为20min～1h，并进行水冷，强塑积45GPa％；

N8多级时效：步骤N7所得到的低密度钢进行1-4次时效处理，第一次时效温度为400～600℃，保温处理时间为0.5～2h，第二次时效温度为340～540℃，保温处理时间为0.4～1.5h，第三次时效温度为310～500℃，保温处理时间为0.3～1.2h第四次时效温度为280～450℃,保温处理时间为0.1～1.1h；

N9热冲压：步骤N8所得到的低密度钢进行感应加热/马弗炉-热冲压-水/液氮冷却，水冷温度为15～20℃，液氮冷却温度在-197℃～-100℃。

N10超低温回火：步骤N8所得到的低密度钢在加热温度为150～250℃，保温时间20min～1.5h。

3.根据权利要求1所述的一种高强度低密度汽车用钢热冲压成形工艺，其特征是:所述高强度低密度钢板加工成的板料板厚为0.8-1.5mm。

4.根据权利要求1所述的一种高强度低密度汽车用钢热冲压成形工艺，其特征是:所述步骤三中所用的冲压模具材料为高Ni或高Gr的热作模具钢。

5.根据权利要求1所述的一种高强度低密度汽车用钢热冲压成形工艺，其特征是:所述板料成形初始温度为700-900℃，冲压速度为25-35mm/s，保压时间为5-10s。

6.根据权利要求1所述的一种高强度低密度汽车用钢热冲压成形工艺，其特征是：低密度钢通过冶炼温度为1550℃-1650℃及浇注温度为1510℃，后经过1200℃均热及多道次轧制，具有优良的综合力学性能，抗拉强度在800-1600MPa之间最高可达1507MPa，延伸率在9％-27％，具有高强度和高断后延伸率，碰撞吸收能较高。