本發(fā)明涉及一種改善鋼板力學(xué)性能的方法，特別涉及一種通過熱成形-亞溫淬火-配分工藝改善鋼板力學(xué)性能的方法。
背景技術(shù)：
隨著能源危機(jī)日益地加重，環(huán)境不斷地惡化，節(jié)能減排已成為汽車企業(yè)面臨的重大難題。因此，汽車輕量化的理念和技術(shù)應(yīng)用而生，而且得到了當(dāng)前汽車企業(yè)的廣泛關(guān)注。
權(quán)威研究表明：若汽車整車重量降低10%，燃油效率可提高6%~8%；汽車重量每減少100kg，每100公里油耗可降低0.3~0.6l；汽車重量每降低1%，油耗可降低0.7%。此外，汽車重量每減掉100kg，二氧化碳排量放可減少約5g/km，據(jù)業(yè)內(nèi)人士估計(jì)，全球汽車數(shù)量現(xiàn)在已達(dá)到了12億輛，其中95%為輕型轎車。試驗(yàn)也表明：當(dāng)鋼板厚度每減少0.05mm、0.10mm、0.15mm時，車身重量可分別減少6%、12%、18%?？梢钥闯觯瑢?shí)現(xiàn)汽車的大規(guī)模輕量化對于緩解全球能源危機(jī)，改善人類的生活環(huán)境有著非比尋常的意義，目前汽車的輕量化技術(shù)主要通過以下四種途徑實(shí)現(xiàn)：（1）采用輕質(zhì)材料，如使用低密度的鋁鎂以及對應(yīng)的鋁鎂合金、陶瓷、塑料、玻璃纖維或碳纖維復(fù)合材料等；（2）使用高強(qiáng)度鋼板替代普通鋼板，降低鋼板的規(guī)格尺寸；（3）采用承載式車身，減薄車身板料厚度等；（4）優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即對汽車車身、底盤、發(fā)動機(jī)等零部件采用有限元分析、局部加強(qiáng)設(shè)計(jì)等進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
近年來，輕質(zhì)材料的應(yīng)用比例增加很快。據(jù)報(bào)道，塑料用量在美、德等發(fā)達(dá)國家的汽車上已經(jīng)達(dá)到10%~15%；而鋁、鎂合金則主要以鑄件或鍛件的形式應(yīng)用于汽車的發(fā)動機(jī)、變速器等零部件中，但由于鋁、鎂合金零部件的制造成本高、成形工藝復(fù)雜以及焊接性能差等原因，鋁、鎂合金在車身制造中并沒有得到大規(guī)模的應(yīng)用，雖然汽車用鋼現(xiàn)在受到了眾多新材料的挑戰(zhàn)與沖擊，但考慮到目前的技術(shù)以及其他各方面因素，在可預(yù)見的未來，高強(qiáng)度鋼仍是汽車輕量化的主流材料。
針對上述汽車輕量化發(fā)展面臨的需求和挑戰(zhàn)，本發(fā)明通過將speer等提出的q&p（淬火-配分）工藝改進(jìn)為iq&p（亞溫淬火-配分），并與熱沖壓成形工藝結(jié)合，同時引進(jìn)了固溶處理的過程，形成了一種可以大幅度改善汽車用高強(qiáng)度鋼綜合性能的新工藝。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品性價(jià)比高且可以大幅提高熱沖壓汽車用鋼強(qiáng)度和塑韌性的方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：通過在逆轉(zhuǎn)奧氏體區(qū)等溫+q&p工藝改善熱沖壓鋼板的力學(xué)性能，它包括以下步驟：（1）固溶處理：先將鋼板以一定的加熱速率加熱到ac3以上（奧氏體化區(qū)）某一溫度并保溫一定時間，以使合金元素能均勻分布在奧氏體組織中；（2）第一次淬火：將鋼板轉(zhuǎn)移至沖模中進(jìn)行熱沖壓成形及淬火處理，淬至ms（馬氏體相變開始溫度）和mf（馬氏體相變終了溫度）之間的溫度（qt1）保溫一定時間；（3）亞溫區(qū)保溫：將淬至qt1的鋼板重新加熱到ac1和ac3（鐵素體和奧氏體兩相區(qū)）之間略低于ac3溫度并保溫一段時間；（4）亞溫淬火：立即將鋼板快速淬火至ms和mf間的某一溫度（qt2）并保溫一段時間；（5）配分保溫：將鋼板加熱至ms以上，略高于ms溫度保溫，進(jìn)行奧氏體穩(wěn)定化元素的配分；（6）第三次淬火：將鋼板淬火至室溫。
所述步驟（2）中淬火到ms和mf之間的溫度由公式vm=1-exp[a(ms-qt1)]確定，式中vm為馬氏體體積分?jǐn)?shù)；a為常數(shù)，取決于材料的成分，對于碳含量1.1%以下的碳鋼，a=﹣0.011；ms為馬氏體相變開始溫度；qt1為冷卻到達(dá)溫度。淬火前先確定理論上要得到的馬氏體含量，再利用上述公式計(jì)算出淬火溫度qt1。
本發(fā)明采用熱沖壓成形+iq&p（亞溫淬火-配分）工藝，極大地改善了熱沖壓鋼板力學(xué)性能，如果汽車車身大量地采用這種材料，可以在保證汽車原有行駛安全性、耐撞性、抗震性、舒適性及汽車本身造價(jià)不被提高的前提下，減輕汽車自身的重量，達(dá)到節(jié)省燃油，降低有害氣體排放量，改善環(huán)境的目的。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的熱處理工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明具體實(shí)施方式，如附圖1所示。
實(shí)施例1實(shí)際生產(chǎn)中采用的材料為c-si-mn系鋼板，其生產(chǎn)過程包含如下步驟：（1）固溶處理：先將鋼板以一定的加熱速率加熱到ac3以上150℃，并保溫5min。
（2）第一次淬火：然后將鋼板轉(zhuǎn)移至沖模中進(jìn)行熱沖壓成形，然后進(jìn)行淬火，并淬至qt1=ms－170℃，保溫15s。
（3）亞溫區(qū)保溫：再將淬至qt1的鋼板重新加熱到ac3－10℃，并保溫3min。
（4）亞溫淬火：接著立即將鋼板快速淬火qt2＝ms－180℃，并保溫15s。
（5）配分保溫：然后將鋼板加熱至ms＋10℃，并保溫90s。
（6）第三次淬火：最后將鋼板淬火至室溫。
實(shí)施例2實(shí)際生產(chǎn)中采用的材料為c-si-mn系鋼板，其生產(chǎn)過程包含如下步驟：（1）固溶處理：先將鋼板以一定的加熱速率加熱到ac3以上120℃，并保溫8min。
（2）第一次淬火：然后將鋼板轉(zhuǎn)移至沖模中進(jìn)行熱沖壓成形，然后進(jìn)行淬火，并淬至qt1＝ms－190℃，保溫15s。
（3）亞溫區(qū)保溫：再將淬至qt1的鋼板重新加熱到ac3－20℃，并保溫3min。
（4）亞溫淬火：接著立即將鋼板快速淬火qt2＝ms－200℃，并保溫15s。
（5）配分保溫：然后將鋼板加熱至ms＋20℃，并保溫60s。
（6）第三次淬火：最后將鋼板淬火至室溫。
實(shí)施例3實(shí)際生產(chǎn)中采用的材料為c-si-mn系鋼板，其生產(chǎn)過程包含如下步驟：（1）固溶處理：先將鋼板以一定的加熱速率加熱到ac3以上100℃，并保溫10min。
（2）第一次淬火：然后將鋼板轉(zhuǎn)移至沖模中進(jìn)行熱沖壓成形，然后進(jìn)行淬火，并淬至qt1＝ms－200℃，保溫15s。
（3）亞溫區(qū)保溫：再將淬至qt1的鋼板重新加熱到ac3－10℃，并保溫3min。
（4）亞溫淬火：接著立即將鋼板快速淬火qt2＝ms－210℃，并保溫15s。
（5）配分保溫：然后將鋼板加熱至ms＋20℃，并保溫45s。
（6）第三次淬火：最后將鋼板淬火至室溫。