專利名稱：一種高強(qiáng)鋼輥壓熱成形工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超高強(qiáng)鋼成形技術(shù)，特別及是一種高強(qiáng)鋼輥壓熱成形工藝，獲得的超高強(qiáng)鋼的抗拉強(qiáng)度高達(dá)1500MPa以上。
背景技術(shù)：
目前，高強(qiáng)鋼的成形技術(shù)主要包括液壓成形、激光拼焊成形、熱沖壓成形和輥壓成形等技術(shù)。 熱成形鋼的工藝是利用初態(tài)組織為鐵素體和珠光體，抗拉強(qiáng)度約為600MPa的熱成形鋼，通過沖壓的工藝使工件轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，工件成形后，抗拉強(qiáng)度高達(dá)1500MPa。目前熱成形鋼開發(fā)和成形的設(shè)備載體主要是基于沖壓工藝，我們稱之為熱沖壓成形工藝，不過對于熱沖壓成形工藝，成形設(shè)備價格昂貴，模具需要加熱，且磨損嚴(yán)重，生產(chǎn)節(jié)拍慢，產(chǎn)品成材率低。輥壓成形技術(shù)是采用逐次成形方式完成變形過程，更容易實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)鋼的成形要求，且連續(xù)輥壓成形過程中的連續(xù)加熱也要比斷續(xù)沖壓成形的加熱更節(jié)能和易控制。此外，輥壓成形工藝的材料利用率可達(dá)到90%以上，明顯優(yōu)于沖壓成形工藝。其產(chǎn)品具有斷面均勻、產(chǎn)品質(zhì)量高、能源消耗低、節(jié)能環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益高等諸多優(yōu)勢，而倍受眾多行業(yè)的青睞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)鋼輥壓熱成形工藝，將熱成形鋼的工藝與輥壓成形工藝的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，獲得的超高強(qiáng)鋼的抗拉強(qiáng)度高達(dá)1500MPa以上。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種高強(qiáng)鋼輥壓熱成形工藝，其包括如下步驟a)熱成形鋼帶熱成形鋼帶的化學(xué)成分重量百分比為C0. 007 O. 33%，A10. 02、. 05%,B0. ΟΟΓΟ. 005%, CrO. 16 O. 37%, MnO. 75%"I. 21%, NO. 004 O. 006%, NiO. θΓθ. 1%，SiO. 2(Γ0. 40%, TiO. 03 0. 05%,其余為Fe和不可避免雜質(zhì)；熱成形鋼的原始抗拉強(qiáng)度為500MPa"650MPa ；b)開卷將熱成形鋼帶剪裁成產(chǎn)品所需長度和寬度的板料；c)成形將板料轉(zhuǎn)移至輥壓成形設(shè)備中，在室溫條件下預(yù)成形為形狀尺寸接近成品原始強(qiáng)度的半成品；d)加熱將半成品加熱，加熱溫度800 1100°C,保溫3、min,保證半成品完全奧氏體化；e)定型完成完全奧氏體化后，迅速將高溫下半成品轉(zhuǎn)移至定型設(shè)備，在有載荷條件下，進(jìn)行保壓淬火，即以27°C /s以上的冷卻速度進(jìn)行淬火，并冷卻至室溫，經(jīng)過淬火得到馬氏體組織，其抗拉強(qiáng)度達(dá)到1500MPa以上。進(jìn)一步，所述的加熱設(shè)備為爐內(nèi)加熱設(shè)備、感應(yīng)加熱設(shè)備或電阻加熱設(shè)備。又，所述的定型設(shè)備為輥壓設(shè)備。本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的有益效果在于(I)本發(fā)明將高強(qiáng)鋼加熱至800 1100°C，顯著降低了高強(qiáng)鋼的強(qiáng)度，減小了所需的成形力，降低了對成形設(shè)備的要求并延長了設(shè)備的使用壽命。(2)本發(fā)明將高強(qiáng)鋼加熱至800 1100°C，顯著增加了高強(qiáng)鋼的塑性，提高了高強(qiáng)鋼的成形性能，使高強(qiáng)鋼能夠進(jìn)行大形變量變形以及復(fù)雜形狀產(chǎn)品成形。
(3)本發(fā)明將高強(qiáng)鋼加熱至800 1100°C，顯著減小了高強(qiáng)鋼的回彈，增加了產(chǎn)品的尺寸精度，提聞了廣品的質(zhì)量。(4)本發(fā)明中，高強(qiáng)鋼在高溫下成形的同時，還進(jìn)行動態(tài)回復(fù)和動態(tài)再結(jié)晶，使產(chǎn)品的性能均勻，減少了廣品中的殘余應(yīng)力，提聞了廣品的整體性能。(5)本發(fā)明在高溫時將高強(qiáng)鋼奧氏體化，在成形之后的冷卻過程中，可以通過控制冷卻速度及保溫時間控制產(chǎn)品的組織，進(jìn)而控制產(chǎn)品的力學(xué)性能。(6)本發(fā)明將有熱成形特性的硼鋼結(jié)合了輥壓成形工藝，集合了硼鋼熱成形工藝得到高強(qiáng)鋼的優(yōu)點(diǎn)和輥壓成形工藝高效經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)。


圖I為本發(fā)明高強(qiáng)鋼熱輥壓成形工藝實(shí)施例的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。本發(fā)明涉及的高強(qiáng)鋼的化學(xué)成分重量百分比為C0. 007 O. 33%，A10. 02^0. 05%,B0. 00廣O. 005%, CrO. 16 O. 37%, MnO. 75 I. 21%, NO. 004 O. 006%, NiO. O廣O. 1%，SiO. 2(Γ0. 40%, TiO. 03 0. 05%,其余為Fe和不可避免雜質(zhì)；熱成形鋼的原始抗拉強(qiáng)度為500MPa"650MPa ；實(shí)施例I參見圖1，本發(fā)明高強(qiáng)鋼熱輥壓成形工藝為開卷機(jī)I開卷并將鋼帶經(jīng)剪切機(jī)2剪裁成具有所需長度的板料；將高強(qiáng)鋼板料移至輥壓成形設(shè)備3中成形為半成品；將半成品轉(zhuǎn)移至加熱設(shè)備4中加熱至800°C，保溫5min ;將高溫半成品再次轉(zhuǎn)移至定型(輥壓)設(shè)備5中進(jìn)行尺寸校準(zhǔn)和整形，然后在定型(輥壓)設(shè)備5中對成形后的產(chǎn)品6在有載荷條件下進(jìn)行保壓淬火，并冷卻至室溫，獲得所需要的組織和力學(xué)性能。實(shí)施例2I)開卷機(jī)I開卷并將鋼帶經(jīng)剪切機(jī)2剪裁成具有所需長度的板料；2)將高強(qiáng)鋼板料移至棍壓成形設(shè)備3中成形為半成品；3)將半成品轉(zhuǎn)移至加熱設(shè)備4中加熱至1100°C,保溫3min ;4)將高溫半成品再次轉(zhuǎn)移至定型(輥壓)設(shè)備5中進(jìn)行尺寸校準(zhǔn)和整形；5)然后在定型(輥壓)設(shè)備5中對成形后的產(chǎn)品6在有載荷條件下進(jìn)行保壓淬火，并冷卻至室溫，獲得所需要的組織和力學(xué)性能。
實(shí)施例3I)開卷機(jī)I開卷并將鋼帶經(jīng)剪切機(jī)2剪裁成具有所需長度的板料；2)將高強(qiáng)鋼板料移至棍壓成形設(shè)備3中成形為半成品；3)將半成品轉(zhuǎn)移至加熱設(shè)備4 中加熱至1000°C,保溫4min ;4)將高溫半成品再次轉(zhuǎn)移至定型(輥壓)設(shè)備5中進(jìn)行尺寸校準(zhǔn)和整形；5)然后在定型(輥壓)設(shè)備5中對成形后的產(chǎn)品6在有載荷條件下進(jìn)行保壓淬火，并冷卻至室溫，獲得所需要的組織和力學(xué)性能。
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)鋼輥壓熱成形工藝，其包括如下步驟 a)熱成形鋼帶 熱成形鋼帶的化學(xué)成分重量百分比為C0. 007 O. 33%, A10. 02 O. 05%, B0. ΟΟΓΟ. 005%,CrO. 16 O. 37%, MnO. 75 I. 21%, NO. 004 O. 006%, NiO. O廣O. 1%，SiO. 20 0· 40%,TiO. 03 0. 05%，其余為Fe和不可避免雜質(zhì)；熱成形鋼的原始抗拉強(qiáng)度為500MPa 650MPa ； b)開卷 將熱成形鋼帶剪裁成產(chǎn)品所需長度和寬度的板料； c)成形 將板料轉(zhuǎn)移至輥壓成形設(shè)備中，在室溫條件下預(yù)成形為形狀尺寸接近成品原始強(qiáng)度的 半成品； d)加熱 將半成品加熱，加熱溫度800 1100°C，保溫3 8min，保證半成品完全奧氏體化； e)定型 完成完全奧氏體化后，迅速將高溫下半成品轉(zhuǎn)移至定型設(shè)備，在有載荷條件下，進(jìn)行保壓淬火，即以27°C /s以上的冷卻速度進(jìn)行淬火，并冷卻至室溫，經(jīng)過淬火得到馬氏體組織，其抗拉強(qiáng)度達(dá)到1500MPa以上。
2.如權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)鋼輥壓熱成形工藝，其特征是，所述的加熱設(shè)備為爐內(nèi)加熱設(shè)備、感應(yīng)加熱設(shè)備或電阻加熱設(shè)備。
3.如權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)鋼輥壓熱成形工藝，其特征是，所述的定型設(shè)備為輥壓設(shè)備。
全文摘要
一種高強(qiáng)鋼輥壓熱成形工藝，包括如下步驟a)熱成形鋼帶，成分重量百分比為C0.007~0.33%，Al0.02~0.05%，B0.001~0.005%，Cr0.16~0.37%，Mn0.75~1.21%，N0.004~0.006%，Ni0.01~0.1%，Si0.20~0.40%，Ti0.03~0.05%，余Fe和不可避免雜質(zhì)；b)開卷，將熱成形鋼帶剪裁成產(chǎn)品所需長度和寬度的板料；c)成形，將板料轉(zhuǎn)移至輥壓成形設(shè)備，在室溫條件下預(yù)成形為半成品；d)加熱，加熱溫度800～1100℃，保溫3~8min；e)定型，將高溫下半成品轉(zhuǎn)移至定型設(shè)備，在有載荷條件下，進(jìn)行保壓淬火，即以27℃/s以上的冷卻速度進(jìn)行淬火，并冷卻至室溫，經(jīng)過淬火得到馬氏體組織，其抗拉強(qiáng)度達(dá)到1500MPa以上。
文檔編號C22C38/54GK102965591SQ201210525220
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者馬越峰, 晏培杰, 宋永帆, 王萍, 潘麗華 申請人:上海寶鋼型鋼有限公司