CN110799281A - 热冲压零件及其制造方法 - Google Patents

热冲压零件及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110799281A
CN110799281A CN201780092499.5A CN201780092499A CN110799281A CN 110799281 A CN110799281 A CN 110799281A CN 201780092499 A CN201780092499 A CN 201780092499A CN 110799281 A CN110799281 A CN 110799281A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hot
steel
rolled
steel sheet
decarburized layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201780092499.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110799281B (zh
Inventor
刘炳吉
都亨侠
宋致雄
林熙重
许盛烈
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hyundai Steel Co
Original Assignee
Hyundai Steel Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hyundai Steel Co filed Critical Hyundai Steel Co
Priority claimed from PCT/KR2017/015715 external-priority patent/WO2019004540A1/ko
Publication of CN110799281A publication Critical patent/CN110799281A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110799281B publication Critical patent/CN110799281B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D35/00—Combined processes according to or processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
    • B21D35/002—Processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
    • B21D35/005—Processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00 characterized by the material of the blank or the workpiece
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0081—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for slabs; for billets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/38—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of manganese
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
    • B21B3/02—Rolling special iron alloys, e.g. stainless steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/74—Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02—Stamping using rigid devices or tools
    • B21D22/022—Stamping using rigid devices or tools by heating the blank or stamping associated with heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C21D1/185—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering from an intercritical temperature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/26—Methods of annealing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/26—Methods of annealing
    • C21D1/28—Normalising
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62—Quenching devices
    • C21D1/673—Quenching devices for die quenching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
    • C21D1/76—Adjusting the composition of the atmosphere
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D3/00—Diffusion processes for extraction of non-metals; Furnaces therefor
    • C21D3/02—Extraction of non-metals
    • C21D3/04—Decarburising
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
    • C21D7/13—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by hot working
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226—Hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0236—Cold rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C21D8/0257—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment with diffusion of elements, e.g. decarburising, nitriding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
    • C21D8/0421—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the working steps
    • C21D8/0426—Hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
    • C21D8/0421—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the working steps
    • C21D8/0436—Cold rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
    • C21D8/0447—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the heat treatment
    • C21D8/0457—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the heat treatment with diffusion of elements, e.g. decarburising, nitriding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
    • C21D8/0447—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the heat treatment
    • C21D8/0463—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the heat treatment following hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/28—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/32—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/54—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/88—Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/002—Bainite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/005—Ferrite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008—Martensite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

一种用于制造根据实施方案的热冲压钢的方法，所述方法包括以下步骤：在1200℃～1250℃的温度下对钢坯进行再加热，以重量％计，所述钢坯包含0.20重量％～0.50重量％的碳(C)、0.05重量％～1.00重量％的硅(Si)、0.10重量％～2.50重量％的锰(Mn)、0～0.015重量％(不包括0)的磷(P)、0～0.005重量％(不包括0)的硫(S)、0.05重量％～1.00重量％的铬(Cr)、0.001重量％～0.009重量％的硼(B)、0.01重量％～0.09重量％的钛(Ti)，以及余量的铁(Fe)和不可避免的杂质；在880℃～950℃的温度下对经再加热的钢坯进行精轧；对经热轧的钢板进行无水冷却，然后在680℃～800℃的温度下对经冷却的钢板进行缠绕以在其表面上形成热轧脱碳层；对经缠绕的钢板进行酸洗，然后进行冷轧；在还原气氛中对经冷轧的钢材料进行退火；对经退火的钢材料进行镀覆；以及对经镀覆的钢材料进行热冲压。

Description

热冲压零件及其制造方法
技术领域
本发明涉及热冲压零件及其制造方法。
背景技术
B柱是汽车碰撞能量吸收器的关键组件，主要由对应于150K或更高等级的热处理钢制成。当发生侧面碰撞时，它在确保驾驶员的生存空间方面起着非常重要的作用。此外，当发生侧面碰撞时，用作碰撞能量吸收器的高韧性钢构件会发生脆性断裂，从而威胁驾驶员的安全。因此，将低韧性钢构件连接至会发生脆性断裂的B柱的下端，从而提高了B柱的碰撞能量吸收能力。该钢构件被称为用于拼焊板(Taylor-Welded Blank,TWB)应用的钢板。用于TWB应用的钢板是通过热轧工艺和冷轧工艺、接着进行热压工艺(例如热冲压)而生产的。
与本发明相关的现有技术在韩国专利No.1304621(2008年8月6日公开；标题为“具有优异的冲击韧性的高碳钢板的制造方法”)中有所公开。
发明内容
技术问题
本发明的一个实施方案提供了具有优异的碰撞性能的热冲压零件及其制造方法。
本发明的一个实施方案提供了具有优异的机械性能(例如弯曲性能和高强度韧性)的热冲压零件及其制造方法。
技术方案
用于制造热冲压零件的方法包括以下步骤：在1200℃～1250℃的温度下对钢坯进行再加热，以重量％计，所述钢坯包含0.20重量％～0.50重量％的碳(C)、0.05重量％～1.00重量％的硅(Si)、0.10重量％～2.50重量％的锰(Mn)、大于0重量％且不大于0.015重量％的磷(P)、大于0重量％且不大于0.005重量％的硫(S)、0.05重量％～1.00重量％的铬(Cr)、0.001重量％～0.009重量％的硼(B)、0.01重量％～0.09重量％的钛(Ti)，以及余量的铁(Fe)和不可避免的杂质；在880℃～950℃的温度下对经再加热的钢坯进行精轧；在不使用水的情况下对经热轧的钢板进行冷却，然后在680℃～800℃的温度下对经冷却的钢板进行卷取以在钢板表面上形成热轧脱碳层；对经卷取的钢板进行酸洗，然后进行冷轧；在还原气氛中对经冷轧的钢板进行退火；对经退火的钢板进行镀覆；以及对经镀覆的钢板进行热冲压。
在一个实施方案中，所述钢坯可以进一步包含0.01重量％～0.80重量％的钼(Mo)和0.01重量％～0.09重量％的铌(Nb)中的一种以上。
在一个实施方案中，在卷取之后，热轧脱碳层可以形成为从表面起具有10μm～50μm的厚度。
在一个实施方案中，在热冲压之后，热轧脱碳层从表面起可以具有5μm～15μm的厚度。
在一个实施方案中，在热冲压之后，热轧脱碳层的微观组织可以具有由铁素体、贝氏体和马氏体组成的混合组织。
在一个实施方案中，可以在由氢和余量的氮组成的气体气氛中在-15℃以下的露点进行退火。
公开了根据本发明的另一方面的热冲压零件。所述热冲压零件包括一种钢，以重量％计，所述钢具有的组成含有0.20重量％～0.50重量％的碳(C)、0.05重量％～1.00重量％的硅(Si)、0.10重量％～2.50重量％的锰(Mn)、大于0重量％且不大于0.015重量％的磷(P)、大于0重量％且不大于0.005重量％的硫(S)、0.05重量％～1.00重量％的铬(Cr)、0.001重量％～0.009重量％的硼(B)、0.01重量％～0.09重量％的钛(Ti)，以及余量的铁(Fe)和不可避免的杂质，所述热冲压零件具有从钢的表面起厚度为5μm～15μm的表面脱碳层，具有的拉伸强度(TS)为1400MPa以上，屈服强度(YS)为1000MPa以上，伸长率(EL)为7％以上。
在一个实施方案中，热轧脱碳层的微观组织可以具有由铁素体、贝氏体和马氏体组成的混合组织。
有利效果
根据本发明的一个实施方案，可以获得具有优异的机械性能(例如碰撞性能、弯曲性能和高强度韧性)的热冲压零件。
根据本发明的一个实施方案，可以提供一种用于制造具有优异的机械性能的上述热冲压零件的方法。
附图说明
图1为示意性地示出根据本发明一个实施方案的用于制造热冲压零件的方法的流程图。
图2示出了用于对本发明的钢进行碰撞模拟测试的设备。
图3A至图3C示出了根据本发明一个实施方案的在热轧工艺、冷轧工艺和热冲压工艺之后观察脱碳层的横截面组织变化的结果。
图4A至图4C示出了本发明对比实施方案的在热轧工艺、冷轧工艺和热冲压工艺之后观察脱碳层的横截面组织变化的结果。
图5是示出根据本发明一个实施方案的热轧脱碳层的厚度与卷取温度之间的相关性的图。
图6是示出根据本发明实施方案的在热轧工艺和冷轧工艺之后脱碳层的厚度随卷取温度变化的图。
具体实施方式
用于本发明的实施方式
在下文中，将详细地描述本发明。在本发明的以下描述中，当认为相关的已知技术或配置的详细描述可能不必要地使本发明的主题模糊时，将省略该详细描述。
以下描述的术语是考虑到本发明中的功能而定义的术语，并且可以根据用户或操作者的意图或实践而变化。因此，应该基于描述本发明的整个说明书的内容来对这些术语进行定义。
在本说明书中，术语“热轧脱碳层”是指通过包括热轧、冷却和卷取步骤的热轧工艺在钢中形成的脱碳层。即使完成了冷却工艺，热轧脱碳层也可以残留在钢中。例如，在冷轧、退火、镀覆和热冲压工艺之后，热轧脱碳层可以残留在钢的表面上，并且贝氏体和铁素体相可在热轧脱碳层中形成，从而改善钢的弯曲性能。经改善的弯曲性能会改善热冲压产品的碰撞性能。
用于制造热冲压零件的方法
本发明的一个实施方案涉及一种用于制造热冲压零件的方法。图1是示意性地示出根据本发明一个实施方案的用于制造热冲压零件的方法的流程图。参照图1，用于制造热冲压零件的方法包括钢坯再加热工序(S10)、热轧步骤(S20)、卷取步骤(S30)、冷轧步骤(S40)、退火步骤(S50)、镀覆步骤(S60)，以及热冲压步骤(S70)。
更具体地，用于制造热冲压零件的方法包括以下步骤：(S10)在1200℃～1250℃的温度下对钢坯进行再加热，以重量％计，所述钢坯包含0.20重量％～0.50重量％的碳(C)、0.05重量％～1.00重量％的硅(Si)、0.10重量％～2.50重量％的锰(Mn)、大于0重量％且不大于0.015重量％的磷(P)、大于0重量％且不大于0.005重量％的硫(S)、0.05重量％～1.00重量％的铬(Cr)、0.001重量％～0.009重量％的硼(B)、0.01重量％～0.09重量％的钛(Ti)，以及余量的铁(Fe)和不可避免的杂质；(S20)在880℃～950℃的温度下对经再加热的钢坯进行精轧；(S30)在不使用水的情况下对经热轧的钢板进行冷却，然后在680℃～800℃的温度下对经冷却的钢板进行卷取以在钢板表面上形成热轧脱碳层；(S40)对经卷取的钢板进行酸洗，然后进行冷轧；(S50)在还原气氛中对经冷轧的钢板进行退火；(S60)对经退火的钢板进行镀覆；以及(S70)对经镀覆的钢板进行热冲压。
在一些实施方案中，所述钢坯可以进一步包含0.01重量％～0.80重量％的钼(Mo)和0.01重量％～0.09重量％的铌(Nb)中的一种以上。
在下文中，将详细描述根据本发明的用于制造热冲压零件的方法的每个步骤。
(S10)钢坯再加热步骤
该步骤为在1200℃～1250℃的温度下对钢坯进行再加热的步骤，以重量％计，所述钢坯含有0.20重量％～0.50重量％的碳(C)、0.05重量％～1.00重量％的硅(Si)、0.10重量％～2.50重量％的锰(Mn)、大于0重量％且不大于0.015重量％的磷(P)、大于0重量％且不大于0.005重量％的硫(S)、0.05重量％～1.00重量％的铬(Cr)、0.001重量％～0.009重量％的硼(B)、0.01重量％～0.09重量％的钛(Ti)，以及余量的铁(Fe)和不可避免的杂质。
在一些实施方案中，所述钢坯可以进一步含有0.01重量％～0.80重量％的钼(Mo)和0.01重量％～0.09重量％的铌(Nb)中的一种以上。
在下文中，将详细描述钢坯中含有的成分的功能和含量。
碳(C)
碳(C)是决定钢的强度和硬度的主要元素，包含碳(C)是为了确保钢在热冲压(热压)工艺后的拉伸强度。
在一个实施方案中，以钢坯的总重量计，碳的含量为0.20重量％至0.50重量％。当碳的含量小于0.20重量％时，可能难以实现本发明的机械强度，而当碳的含量大于0.50重量％时，可能会发生钢的韧性降低或难以控制钢的脆性的问题。
硅(Si)
硅(Si)在钢板中作用为铁素体稳定元素。它通过使铁素体清洁可以起到改善钢的延展性的作用，并且可以通过抑制低温区域的碳化物形成而增加奥氏体中的碳浓度。
在一个实施方案中，以钢坯的总重量计，硅的含量为0.05重量％至1.00重量％。当硅的含量小于0.05重量％时，它不能充分发挥上述功能，而当硅的含量大于1.00重量％时，钢板的可焊接性可能会降低。
锰(Mn)
包含锰(Mn)是为了增加热处理期间的淬透性和强度。
在一个实施方案中，以钢坯的总重量计，锰的含量为0.10重量％至2.50重量％。当锰的含量小于0.10重量％时，钢的淬透性和强度可能会降低，而当锰的含量大于2.50重量％时，由于锰的偏析，钢的延展性和韧性可能会降低。
磷(P)
磷(P)是易于偏析并降低钢的韧性的元素。在一个实施方案中，以钢坯的总重量计，磷(P)的含量大于0重量％且不大于0.015重量％。当磷的含量在上述范围内时，可以防止钢的韧性降低。当磷的含量大于0.015重量％时，它可能在加工过程中引起开裂并形成磷化铁化合物，该磷化铁化合物可能会降低钢的韧性。
硫(S)
硫(S)是降低可加工性和物理性能的元素。在一个实施方案中，以钢坯的总重量计，硫的含量大于0重量％且不大于0.005重量％。当硫的含量大于0.005重量％时，它可能通过产生较大的夹杂物而降低热轧可加工性并引起诸如裂纹的表面缺陷。
铬(Cr)
包含铬是为了改善钢的淬透性和强度。在一个实施方案中，以钢坯的总重量计，铬的含量为0.05重量％至1.00重量％。当铬的含量小于0.05重量％时，可能无法适当地表现出添加铬的效果，而当铬的含量大于1.00重量％时，它可能降低钢的韧性并增加生产成本。
硼(B)
包含硼(B)是为了通过确保马氏体组织来确保钢的淬透性和强度，并且具有通过增加奥氏体晶粒的生长温度从而细化晶粒的作用。
在一个实施方案中，以钢坯的总重量计，硼的含量为0.001重量％至0.009重量％。当硼的含量小于0.001重量％时，增加淬透性的效果可能不足，而当硼的含量大于0.009重量％时，降低钢的伸长率的风险可能会增加。
钛(Ti)
包含钛(Ti)是为了在热冲压热处理之后通过析出物形成来增强淬透性并且增强性能。另外，通过在高温下形成沉淀物如Ti(C,N)，钛有效地促进奥氏体晶粒细化。
在一个实施方案中，以钢坯的总重量计，钛的含量为0.01重量％至0.09重量％。当钛的含量小于0.01重量％时，钛的添加效果可能微弱，而当钛的含量大于0.09重量％时，可能发生连续铸造失败，这可能难以确保钢的物理性能，钢的伸长率可能会降低，并且钢表面可能会发生裂纹。
钼(Mo)
钼(Mo)可以通过抑制热轧和热冲压过程中的析出物粗化并增加淬透性来促进强度改善。以钢板的总重量计，钼(Mo)的含量可以为0.01重量％至0.80重量％。当钼(Mo)的含量小于0.01重量％时，可能无法适当地表现出添加钼的效果，而当钼(Mo)的含量大于0.80重量％时，可能会发生合金成本增加而导致经济效益下降的问题。
铌(Nb)
包含铌(Nb)是为了通过减小马氏体包尺寸从而增加强度和韧性。
在一个实施方案中，以钢坯的总重量计，铌的含量为0.01重量％至0.09重量％。当铌的含量小于0.01重量％时，在热轧和冷轧工艺中钢的晶粒细化的效果可能不明显，而当铌的含量大于0.09重量％时，它可能会在炼钢过程中形成粗大的沉淀物，降低钢的伸长率，并且在生产成本方面可能会不利。
在一个实施方案中，钢坯可以在1200℃至1250℃的钢坯再加热温度(SRT)下加热。在该钢坯再加热温度下，有利地实现了合金元素均匀化的效果。当在低于1200℃的温度下对钢坯进行再加热时，可能会降低合金元素均质化的效果，而当在高于1250℃的温度下对钢坯进行再加热时，工艺成本可能会增加。
(S20)热轧步骤
该步骤是对经再加热的钢坯进行热轧的步骤。在一个实施方案中，可以通过在880℃至950℃的精轧温度(FDT)下对经再加热的钢坯进行热轧来进行热轧。当在该精轧温度下进行热轧时，可以有利地实现合金元素均质化的效果，并且钢的刚性和可成形性可以优异。
(S30)卷取步骤
该步骤是对经热轧的钢坯进行卷取以产生热轧线圈的步骤。在一个实施方案中，经热轧的钢坯可以在680℃至800℃的卷取温度(CT)下进行卷取。在一个实施方案中，可以将经热轧的钢坯冷却至上述范围内的卷取温度，然后进行卷取。在该卷取温度下，容易实现碳的再分布，并且可以确保足够的热轧脱碳层并且防止热轧线圈的变形。
在一个实施方案中，可以利用不用水的无水冷却方法来进行冷却。当使用无水冷却方法时，可以通过降低热轧线圈的冷却速率并增加热轧钢板的表面与氧气之间的接触时间从而有利地形成脱碳层。当卷取温度低于680℃时，则难以确保充分的热轧脱碳层，并且可能会发生热轧线圈的变形。当卷取温度高于800℃时，由于异常晶粒生长或过度晶粒生长，可能会导致钢的可成形性或强度变差。
在一个实施方案中，可以将经卷取的热轧线圈的热轧脱碳层形成为从表面起具有10μm至50μm的厚度。
(S40)冷轧步骤
该步骤是对热轧线圈进行开卷，然后进行冷轧以生产冷轧钢板的步骤。在一个实施方案中，可以将热轧线圈开卷，然后酸洗，接着冷轧。为了去除在热轧线圈表面上形成的氧化皮，可以进行酸洗。在一个实施方案中，可以以60％-80％的冷轧压下率在经酸洗的热轧钢板上进行冷轧。当冷轧压下率小于60％时，热轧组织的变形效果微弱。另一方面，当冷轧压下率大于80％时，可能会发生以下问题：冷轧所需的成本增加，钢的可拉性降低，并且在钢板的边缘上产生裂纹，从而导致钢板断裂。在冷轧工艺中，热轧脱碳层的厚度可能会减小。
(S50)退火步骤
该步骤是对经冷轧的钢板进行退火和镀覆的步骤。在一个实施方案中，可以在740℃至820℃的工艺温度下进行退火工艺。在一个实施方案中，可以在由氢和余量的氮组成的气体气氛中在-15℃以下的露点进行退火。当在由氢和余量的氮组成的气体气氛中进行退火时，可以防止在退火工艺中发生脱碳。接下来，可以冷却经退火的钢板。冷却可以例如以5℃/sec至50℃/sec的冷却速率进行。
(S60)镀覆步骤
退火工艺结束后，可以连续地进行钢板的镀覆工艺。可以通过停止钢板的冷却并将钢板浸入温度为650℃至660℃的镀浴中来进行镀覆工艺。例如，镀覆工艺可以是形成铝硅(Al-Si)镀层的工艺，并且镀浴可以包含熔融铝和熔融硅。
(S70)热冲压步骤
在热冲压步骤中，将经镀覆的钢板加热并在具有预定形状的模具中热冲压。可以通过切割经冷轧的钢板以形成坯料，然后将坯料在850℃至950℃的温度下加热，接着使用压模进行热成型来进行热冲压工艺。
在一个实施方案中，在热冲压工艺之后，热轧脱碳层从表面起可以具有5μm至15μm的厚度。热轧脱碳层可以具有由铁素体、贝氏体和马氏体组成的微观组织。由于热轧脱碳层的铁素体组织，因此可以缓和热冲压零件的表面脆性，并且可以改善热冲压零件的塑性、弯曲性能和碰撞性能。
通过用于制造热冲压零件的方法制得的热冲压零件
本发明的另一方面涉及通过用于制造热冲压零件的方法制得的热冲压零件。在一个实施方案中，所述热冲压零件可以包括一种钢，以重量％计，所述钢具有的组成包含0.20重量％～0.50重量％的碳(C)、0.05重量％～1.00重量％的硅(Si)、0.10重量％～2.50重量％的锰(Mn)、大于0重量％且不大于0.015重量％的磷(P)、大于0重量％且不大于0.005重量％的硫(S)、0.05重量％～1.00重量％的铬(Cr)、0.001重量％～0.009重量％的硼(B)、0.01重量％～0.09重量％的钛(Ti)，以及余量的铁(Fe)和不可避免的杂质，所述热冲压零件具有从钢的表面起厚度为5μm～15μm的表面脱碳层，具有的拉伸强度(TS)为1400MPa以上，屈服强度(YS)为1000MPa以上，伸长率(EL)为7％以上。
热冲压零件中的成分和含量与钢坯中所含的成分相同，因此将省略其详细描述。表面脱碳层可以起因于在热轧工艺之后形成的热轧脱碳层。
在一个实施方案中，存在于热冲压零件中的表面脱碳层的微观组织可以由铁素体、贝氏体和马氏体组成。此时，由于表面脱碳层的铁素体组织，因此可以减轻热冲压零件的表面脆性，并且可以改善热冲压零件的塑性、弯曲性能和碰撞性能。
实施例
在下文中，将参考优选实施例更详细地描述本发明的构成和效果。然而，这些实施例被示出作为本发明的优选实施例，并且不能以任何方式被解释为限制本发明。
将含有下表1所示成分(满足本发明的实施方案的组成范围)以及余量的铁(Fe)和不可避免的杂质的钢坯在1200℃的温度下进行再加热，然后根据下表2所示的工艺条件进行热轧工艺，从而制备对比实施例1至4和实施例1至4的样品。更具体地，在以下工艺条件下使用水基冷却方法制备对比实施例1至4：精轧温度(FDT)为884℃～889℃，卷取温度(CT)为555℃～643℃。即，在精轧之后，通过在达到卷取温度的冷却工艺中喷水从而进行经热轧的钢板的冷却。在以下工艺条件下使用无水冷却方法制备实施例1至4：精轧温度(FDT)为885℃～927℃，卷取温度(CT)为682℃～797℃。即，在精轧之后，通过在达到卷取温度的冷却工艺中不供应水的情况下来进行经热轧的钢板的冷却。最后，制备对比实施例1至4和实施例1至4的样品。
另外，在对比实施例1至4和实施例1至4的经热轧的样品上进行冷轧，然后在765℃的温度下进行退火热处理，接着以33℃/s的速率进行冷却。在冷却过程中，通过将每个钢板浸入含有熔融铝和熔融硅的镀浴中，在660℃的温度下进行形成铝硅(Al-Si)镀层的工艺。在由氢和余量的氮组成的气体气氛中，在-15℃以下的露点进行退火处理。
另外，将形成镀层的对比实施例1至4和实施例1至4的样品在930℃的温度下加热5分钟，然后在约10秒的转移时间内将每个经加热的钢板转移至热压模具中，进行热压成型，从而制备成型品。将成型品以75℃/s的冷却速率进行冷却，从而制造热冲压零件。
[表1]
[表2]
Figure BDA0002333620740000102
对于对比实施例1至4和实施例1至4的样品，在热轧工艺之后的冷轧工艺之前，测量每个经热轧的钢板的晶粒尺寸和热轧脱碳层厚度。另外，对于对比实施例1至4和实施例1至4的样品，在热轧工艺之后的冷轧工艺之前，观察每个卷是否会发生变形缺陷。此外，对于对比实施例1至4和实施例1至4的样品，在热冲压工艺完成之后测量微观组织分数。使用已知的ASTM E562-11***手动点计数方法进行测量。对于对比实施例1至4和实施例1至4的每个样品，拍摄十张500μm x 500μm的图像，并由此测量微观组织的面积分数。对于每个样品测得的面积分数的平均值示于下表3中。
参照下表3，可以看出，当将实施例1至4与对比实施例1至4进行比较时，实施例1至4具有的晶粒尺寸类似于对比实施例1至4的晶粒尺寸，但是实施例1至4具有相对较厚的热轧脱碳层。在对比实施例1至4的情况下，在热轧工艺之后发生线圈变形缺陷，但是在实施例1至4的情况下，未发生线圈变形缺陷。
[表3]
在冷轧、退火和镀覆工艺之后的观察结果表明，在对比实施例1至4和实施例1至4的每个样品中，热轧脱碳层的厚度确实发生了减小。这认为是通过冷轧使经热轧的钢板的厚度减小，因此热轧脱碳层的厚度也减小。在对比实施例1至4的样品的情况下，观察到在依次进行冷轧、退火和镀覆工艺之后，热轧脱碳层以非常小的厚度残留。另一方面，在冷轧、退火和镀覆工艺完成之后，在实施例1至4的样品中观察到厚度为2μm～11μm的残留脱碳层。
在热冲压之后，制备的对比实施例1至4和实施例1至4的样品可以具有铁素体、贝氏体和马氏体的混合组织。实施例1至4样品中的铁素体的面积分数比对比实施例1至4样品中的铁素体的面积分数高，并且实施例1至4样品中的马氏体的面积分数相对较低。
同时，制得的对比实施例1至4和实施例1至4的热冲压零件满足以下所有所需的机械性能：拉伸强度(TS)为1400Mpa以上，屈服强度(YS)为1000MPa以上，伸长率(EL)为7％以上。
另外，对于对比实施例1至4和实施例1至4的热冲压零件，进行了碰撞模拟测试。图2示出了用于对本发明的钢进行碰撞模拟测试的设备。对于实施例1至4和对比实施例1至4中的每个，制备长度为30mm且宽度为60mm的样品210，并将其放置在半径为15mm并且以预定距离彼此横向间隔开的一对辊220上。例如，横向间隔可以与样品210的厚度成比例。作为示例，一对辊220的横向间隔可以被设置为样本210的厚度的两倍加上0.5mm的值。随后，使用图2中所示的测试设备1，进行碰撞模拟测试，其中通过利用一端具有0.4mm冲头半径的弯曲冲头230对样品210施加负荷来按压实施例1至4和对比实施例1至4中的每个样品210的同时测量变形和断裂。结果示于下表4中。
[表4]
Figure BDA0002333620740000122
Figure BDA0002333620740000131
从上面的表3和表4中可以看出，当将实施例1至4与对比实施例1至4进行比较时，与对比实施例1至4相比，具有相对较厚的表面脱碳层的实施例1至4在负荷、位移、弯曲角度和弯曲能量方面显示出相对良好的值，特别是在能量方面，碰撞性能改善了约10％以上。
用于观察横截面组织的测试
图3A至图3C示出了根据本发明一个实施方案的在热轧工艺、冷轧工艺和热冲压工艺之后观察脱碳层的横截面组织变化的结果。图4A至图4C示出了本发明对比实施方案的在热轧工艺、冷轧工艺和热冲压工艺之后观察脱碳层的横截面组织变化的结果。
作为实施方案，图3A是将具有上述表1所示组成的钢坯通过在920℃的温度下进行精热轧，在不使用水的情况下进行冷却，然后在755℃的卷取温度下进行卷取而获得的横截面图像。从中可以看出，在经热轧的钢板中观察到厚度(T1)为13μm的热轧脱碳层。图3B是在额外进行冷轧工艺、在765℃温度下的退火工艺以及在660℃温度下的铝硅镀层形成工艺之后获得的横截面图像。从中可以看出，在经冷轧的钢板中观察到厚度(T2)为6μm的热轧脱碳层。图3C是在额外进行热冲压处理之后获得的横截面图像。从中可以看出，在热冲压零件中观察到厚度(T3)为6μm的热轧脱碳层。
作为对比实施方案，图4A是将具有上述表1所示组成的钢坯通过在880℃的温度下进行精热轧，使用水进行冷却，然后在600℃的卷取温度下进行卷取而获得的横截面图像。从中可以看出，在经热轧的钢板中观察到厚度(T4)为3μm的热轧脱碳层。图4B是在额外进行冷轧工艺、在765℃温度下的退火工艺以及在660℃温度下的铝硅镀层形成工艺之后获得的横截面图像。从中可以看出，在经冷轧的钢板中观察到厚度非常小的热轧脱碳层。图4C是在额外进行热冲压处理之后获得的横截面图像。从中可以看出，在热冲压处理后的热冲压零件中观察到厚度非常小的热轧脱碳层。
图5是示出根据本发明一个实施方案的热轧脱碳层的厚度与卷取温度之间的相关性的图。图5是通过对上述对比实施例1至4和实施例1至4中的总共78个样品在热轧工艺之后测量脱碳层的厚度，然后绘制测得的厚度随着卷取温度的变化而获得的分布图。然后，对图5的分布图进行回归分析从而获得以下关系表达式：
T＝-3.015+0.078*e(0.0075*CT)
CT：卷取温度(℃)，T：热轧脱碳层的厚度(μm)。
参照图5，可以证实随着卷取温度的增加，热轧脱碳层的厚度呈指数增加。
图6是示出根据本发明一个实施方案的在热轧工艺和冷轧工艺之后脱碳层的厚度随卷取温度变化的分布图。参照图6，第一分布图610与图5的分布图相同。第二分布图620是示出对比实施例1至4和实施例1至4的每个经热轧的样品在额外进行冷轧工艺、在765℃温度下的退火工艺以及在660℃温度下的铝硅镀层形成工艺之后，钢中残留的脱碳层随着热轧/卷取温度变化的图，从中获得第一分布图610。
参照图6，可以证实在热轧工艺中的卷取温度低于680℃的情况下，在进行冷轧工艺、退火工艺以及镀覆工艺的情况下，热轧脱碳层的厚度降低至非常小的厚度。因此，可能难以确保通过残留的热轧脱碳层来改善热冲压产品的碰撞性能的效果。
应当理解，本发明不仅涵盖所公开的实施方案，而且还包括本领域技术人员可以从所公开的实施方案中得出的各种修改和等同的其他实施方案。因此，本发明的技术保护范围由所附权利要求书限定。

Claims (8)

1.一种用于制造热冲压零件的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)在1200℃～1250℃的温度下对钢坯进行再加热，以重量％计，所述钢坯包含0.20重量％～0.50重量％的碳(C)、0.05重量％～1.00重量％的硅(Si)、0.10重量％～2.50重量％的锰(Mn)、大于0重量％且不大于0.015重量％的磷(P)、大于0重量％且不大于0.005重量％的硫(S)、0.05重量％～1.00重量％的铬(Cr)、0.001重量％～0.009重量％的硼(B)、0.01重量％～0.09重量％的钛(Ti)，以及余量的铁(Fe)和不可避免的杂质；
(b)在880℃～950℃的温度下对经再加热的钢坯进行精轧；
(c)在不使用水的情况下对经热轧的钢板进行冷却，然后在680℃～800℃的温度下对经冷却的钢板进行卷取以在钢板表面上形成热轧脱碳层；
(d)对经卷取的钢板进行酸洗，然后进行冷轧；
(e)在还原气氛中对经冷轧的钢板进行退火；
(f)对经退火的钢板进行镀覆；以及
(g)对经镀覆的钢板进行热冲压。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述钢坯进一步包含0.01重量％～0.80重量％的钼(Mo)和0.01重量％～0.09重量％的铌(Nb)中的一种以上。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(c)中，热轧脱碳层形成为从表面起具有10μm～50μm的厚度。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(g)之后，热轧脱碳层从表面起具有5μm～15μm的厚度。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(g)之后，热轧脱碳层的微观组织具有由铁素体、贝氏体和马氏体组成的混合组织。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(e)中的退火在由氢和余量的氮组成的气体气氛中在-15℃以下的露点进行。
7.一种热冲压零件，其包括一种钢，以重量％计，所述钢具有的组成包含0.20重量％～0.50重量％的碳(C)、0.05重量％～1.00重量％的硅(Si)、0.10重量％～2.50重量％的锰(Mn)、大于0重量％且不大于0.015重量％的磷(P)、大于0重量％且不大于0.005重量％的硫(S)、0.05重量％～1.00重量％的铬(Cr)、0.001重量％～0.009重量％的硼(B)、0.01重量％～0.09重量％的钛(Ti)，以及余量的铁(Fe)和不可避免的杂质，
所述热冲压零件具有从钢的表面起形成厚度为5μm～15μm的表面脱碳层，具有的拉伸强度(TS)为1400MPa以上，屈服强度(YS)为1000MPa以上，伸长率(EL)为7％以上。
8.根据权利要求7所述的热冲压零件，其中，表面脱碳层的微观组织具有由铁素体、贝氏体和马氏体组成的混合组织。
CN201780092499.5A 2017-06-27 2017-12-29 热冲压零件及其制造方法 Active CN110799281B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20170081281 2017-06-27
KR10-2017-0081281 2017-06-27
KR10-2017-0168404 2017-12-08
KR1020170168404A KR102021200B1 (ko) 2017-06-27 2017-12-08 핫 스탬핑 부품 및 이의 제조방법
PCT/KR2017/015715 WO2019004540A1 (ko) 2017-06-27 2017-12-29 핫 스탬핑 부품 및 이의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110799281A true CN110799281A (zh) 2020-02-14
CN110799281B CN110799281B (zh) 2021-12-03

Family

ID=65017945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780092499.5A Active CN110799281B (zh) 2017-06-27 2017-12-29 热冲压零件及其制造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11390929B2 (zh)
KR (1) KR102021200B1 (zh)
CN (1) CN110799281B (zh)
DE (1) DE112017007697T5 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114466947A (zh) * 2020-09-01 2022-05-10 现代制铁株式会社 热冲压用材料及其制造方法
EP4108799A4 (en) * 2020-02-18 2023-08-02 Posco STEEL SHEET WITH EXCELLENT SURFACE QUALITY AND PROCESS FOR ITS PRODUCTION

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018112934A1 (de) * 2018-05-30 2019-12-05 Benteler Automobiltechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugbauteils aus einer höchstfesten Stahllegierung mit duktilen Eigenschaften sowie Kraftfahrzeugbauteil
KR102213974B1 (ko) 2019-04-30 2021-02-08 현대제철 주식회사 핫 스탬핑 부품 및 그 제조방법
KR102231345B1 (ko) * 2019-06-24 2021-03-24 주식회사 포스코 표면품질이 우수한 고강도 냉연강판 및 그 제조방법
KR102275914B1 (ko) * 2019-09-27 2021-07-12 현대제철 주식회사 핫 스탬핑 부품의 제조방법 및 이에 의해 제조된 핫 스탬핑 부품
EP4108798A4 (en) * 2020-02-18 2023-07-26 Posco HIGH CARBON STEEL SHEET HAVING GOOD SURFACE QUALITY, AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF
JP7436916B2 (ja) * 2020-05-13 2024-02-22 日本製鉄株式会社 ホットスタンプ成形体
CA3190907A1 (en) * 2020-09-01 2022-03-10 Nu Ri Shin Material for hot stamping and method of manufacturing the same
WO2022050500A1 (ko) 2020-09-01 2022-03-10 현대제철 주식회사 핫스탬핑용 소재 및 그 제조방법
WO2022050501A1 (ko) * 2020-09-01 2022-03-10 현대제철 주식회사 핫스탬핑용 소재 및 그 제조방법
KR102608376B1 (ko) * 2021-10-29 2023-11-30 현대제철 주식회사 핫 스탬핑 부품
KR20230088117A (ko) * 2021-12-10 2023-06-19 현대제철 주식회사 핫스탬핑용 소재
KR20230088118A (ko) * 2021-12-10 2023-06-19 현대제철 주식회사 핫스탬핑용 소재
KR102671434B1 (ko) * 2022-04-29 2024-05-31 현대제철 주식회사 핫 스탬핑 부품 및 이의 제조 방법
KR102671433B1 (ko) * 2022-04-29 2024-05-31 현대제철 주식회사 핫 스탬핑 부품 및 이의 제조 방법
KR20230166780A (ko) * 2022-05-31 2023-12-07 현대제철 주식회사 핫 스탬핑 부품 및 이의 제조 방법
KR20230166779A (ko) * 2022-05-31 2023-12-07 현대제철 주식회사 핫 스탬핑 부품 및 이의 제조 방법

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10156421A (ja) * 1996-11-29 1998-06-16 Daido Steel Co Ltd 口付線材の製造方法
EP0868951A2 (en) * 1997-04-04 1998-10-07 British Steel Plc A method of producing metal cans and metal cans produced thereby
CN1063110C (zh) * 1995-04-21 2001-03-14 阿维达·谢菲尔德公司 热轧不锈钢带钢的加工方法
JP2007031761A (ja) * 2005-07-26 2007-02-08 Jfe Steel Kk 打抜き加工性に優れた高炭素冷延鋼板の製造方法および高炭素冷延鋼板
KR20090071177A (ko) * 2007-12-27 2009-07-01 주식회사 포스코 냉각 및 권취시 크랙발생이 저감된 고강도 열간성형용열연강판 및 제조방법
CN102212673A (zh) * 2011-06-07 2011-10-12 武汉钢铁(集团)公司 一种弹簧钢盘条用连铸坯脱碳的控制方法
CN103261452A (zh) * 2010-10-22 2013-08-21 新日铁住金株式会社 具有纵壁部的热锻压成形体的制造方法以及具有纵壁部的热锻压成形体
CN103305674A (zh) * 2013-06-13 2013-09-18 攀钢集团成都钢钒有限公司 一种钢帘线用热轧盘条表面脱碳层厚度的控制方法
CN103305675A (zh) * 2013-06-13 2013-09-18 攀钢集团成都钢钒有限公司 一种钢帘线用热轧盘条表面脱碳层的控制方法
CN103429774A (zh) * 2011-03-09 2013-12-04 新日铁住金株式会社 热压用钢板及其制造方法和高强度部件的制造方法
CN103687973A (zh) * 2011-07-15 2014-03-26 Posco公司 热压成形钢板、使用其的成型部件以及制造该钢板和部件的方法
CN104195443A (zh) * 2014-05-19 2014-12-10 首钢总公司 汽车用高抗弯性能热成形钢及其制造方法
CN104271789A (zh) * 2012-04-23 2015-01-07 株式会社神户制钢所 热冲压用镀锌钢板的制造方法、热冲压用合金化熔融镀锌钢板及其制造方法、以及热冲压部件
KR20150038959A (ko) * 2013-10-01 2015-04-09 현대제철 주식회사 성형성이 우수한 고강도 복합조직 냉연강판, 용융아연도금강판, 합금화용융아연도금강판 제조 방법
CN105492134A (zh) * 2013-08-29 2016-04-13 杰富意钢铁株式会社 热压成形构件的制造方法以及热压成形构件
CN105849298A (zh) * 2013-12-25 2016-08-10 Posco公司 具有优异的弯曲性能及超高强度的热压成型品用钢板、利用该钢板的热压成型品以及它们的制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005126733A (ja) * 2003-10-21 2005-05-19 Nippon Steel Corp 高温加工性にすぐれた熱間プレス用鋼板及び自動車用部材
KR100851805B1 (ko) 2006-12-27 2008-08-13 주식회사 포스코 충격인성이 우수한 고탄소 강판의 제조 방법
BRPI0923188A2 (pt) 2008-12-19 2018-06-05 Tata Steel Ijmuiden Bv método para produção de uma peça revestida usando técnicas de conformação a quente
KR101657376B1 (ko) * 2014-12-26 2016-09-13 현대제철 주식회사 핫 스탬핑 부품 및 그 제조 방법

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1063110C (zh) * 1995-04-21 2001-03-14 阿维达·谢菲尔德公司 热轧不锈钢带钢的加工方法
JPH10156421A (ja) * 1996-11-29 1998-06-16 Daido Steel Co Ltd 口付線材の製造方法
EP0868951A2 (en) * 1997-04-04 1998-10-07 British Steel Plc A method of producing metal cans and metal cans produced thereby
JP2007031761A (ja) * 2005-07-26 2007-02-08 Jfe Steel Kk 打抜き加工性に優れた高炭素冷延鋼板の製造方法および高炭素冷延鋼板
KR20090071177A (ko) * 2007-12-27 2009-07-01 주식회사 포스코 냉각 및 권취시 크랙발생이 저감된 고강도 열간성형용열연강판 및 제조방법
CN103261452A (zh) * 2010-10-22 2013-08-21 新日铁住金株式会社 具有纵壁部的热锻压成形体的制造方法以及具有纵壁部的热锻压成形体
CN103429774A (zh) * 2011-03-09 2013-12-04 新日铁住金株式会社 热压用钢板及其制造方法和高强度部件的制造方法
CN102212673A (zh) * 2011-06-07 2011-10-12 武汉钢铁(集团)公司 一种弹簧钢盘条用连铸坯脱碳的控制方法
CN103687973A (zh) * 2011-07-15 2014-03-26 Posco公司 热压成形钢板、使用其的成型部件以及制造该钢板和部件的方法
CN104271789A (zh) * 2012-04-23 2015-01-07 株式会社神户制钢所 热冲压用镀锌钢板的制造方法、热冲压用合金化熔融镀锌钢板及其制造方法、以及热冲压部件
CN106756697A (zh) * 2012-04-23 2017-05-31 株式会社神户制钢所 热冲压用镀锌钢板的制造方法
CN103305675A (zh) * 2013-06-13 2013-09-18 攀钢集团成都钢钒有限公司 一种钢帘线用热轧盘条表面脱碳层的控制方法
CN103305674A (zh) * 2013-06-13 2013-09-18 攀钢集团成都钢钒有限公司 一种钢帘线用热轧盘条表面脱碳层厚度的控制方法
CN105492134A (zh) * 2013-08-29 2016-04-13 杰富意钢铁株式会社 热压成形构件的制造方法以及热压成形构件
KR20150038959A (ko) * 2013-10-01 2015-04-09 현대제철 주식회사 성형성이 우수한 고강도 복합조직 냉연강판, 용융아연도금강판, 합금화용융아연도금강판 제조 방법
CN105849298A (zh) * 2013-12-25 2016-08-10 Posco公司 具有优异的弯曲性能及超高强度的热压成型品用钢板、利用该钢板的热压成型品以及它们的制备方法
CN104195443A (zh) * 2014-05-19 2014-12-10 首钢总公司 汽车用高抗弯性能热成形钢及其制造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘宗昌等: "《热处理工艺学》", 31 August 2015, 北京：冶金工业出版社 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4108799A4 (en) * 2020-02-18 2023-08-02 Posco STEEL SHEET WITH EXCELLENT SURFACE QUALITY AND PROCESS FOR ITS PRODUCTION
CN114466947A (zh) * 2020-09-01 2022-05-10 现代制铁株式会社 热冲压用材料及其制造方法
CN114466947B (zh) * 2020-09-01 2023-05-23 现代制铁株式会社 热冲压用材料及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US11390929B2 (en) 2022-07-19
CN110799281B (zh) 2021-12-03
US20210147955A1 (en) 2021-05-20
KR20190001493A (ko) 2019-01-04
DE112017007697T5 (de) 2020-03-26
KR102021200B1 (ko) 2019-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110799281B (zh) 热冲压零件及其制造方法
JP6475861B2 (ja) ホットスタンピングに使用される鋼板、ホットスタンピングプロセスおよびホットスタンピングコンポーネント
US10570475B2 (en) High-strength steel sheet and production method for same, and production method for high-strength galvanized steel sheet
CA2866130C (en) High-strength cold-rolled steel sheet and method for manufacturing the same
KR101568549B1 (ko) 우수한 굽힘성 및 초고강도를 갖는 열간 프레스 성형품용 강판, 이를 이용한 열간 프레스 성형품 및 이들의 제조방법
KR101402365B1 (ko) 시효성 및 베이킹 경화성이 우수한 냉연 강판 및 그 제조 방법
EP3272892B1 (en) High-strength cold-rolled steel sheet and method for manufacturing same
KR101621639B1 (ko) 강판, 도금 강판 및 그들의 제조 방법
JP5609945B2 (ja) 高強度冷延鋼板およびその製造方法
US20030145911A1 (en) Highly stable, steel and steel strips or steel sheets cold-formed, method for the production of steel strips and uses of said steel
CN110042321B (zh) 具有弯曲性的hpf成型构件及其制造方法
EP3395993B1 (en) High yield ratio type high-strength cold-rolled steel sheet and manufacturing method thereof
EP2615191B1 (en) High-strength cold-rolled steel sheet having excellent stretch flange properties, and process for production thereof
EP2811047A1 (en) Hot-dip galvanized steel sheet and production method therefor
EP2813595A1 (en) High-strength cold-rolled steel sheet and process for manufacturing same
EP2772556A1 (en) Method for producing high-strength steel sheet having superior workability
KR20120135521A (ko) 온간 가공성이 우수한 고강도 강판 및 그 제조 방법
KR20140099544A (ko) 고강도 박강판 및 그의 제조 방법
KR102477508B1 (ko) 용융 아연 도금 강판 및 합금화 용융 아연 도금 강판
KR20180119616A (ko) 핫 프레스용 강판 및 그 제조 방법, 그리고 핫 프레스 부재 및 그 제조 방법
CN110475892B (zh) 高强度冷轧钢板及其制造方法
EP2767604A1 (en) High-strength cold-rolled steel plate having excellent deep drawability and in-coil material uniformity, and method for manufacturing same
CN115087755B (zh) 热冲压成型品
KR102115693B1 (ko) 고강도 강판 및 그 제조 방법
CN110832100B (zh) 用于拼焊板的钢材料及使用该钢材制造热冲压部件的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant