[发明专利]耐撞性优良的热硬化钢及使用其制造热硬化部件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用热处理硬化钢来制造高强度构件的技术，更具体地，本发明涉及一种热处理之后具有高强度和耐撞性的热处理硬化钢以及使用其来制造热处理硬化构件的方法。

背景技术

近来，为改善燃料效率已经开发了重量轻且高强度的汽车构件。

近来，随着制造汽车构件技术的发展，已开发了热冲压。热冲压是一旦拉伸强度约500MPa的材料被加热至约900℃形成所需的形状，就通过淬火以形成马氏体微观结构来制造高强度构件的工艺。热冲压可用于生产拉伸强度为1000MPa以上的高强度构件。

用于热冲压的钢以重量百分比（wt%）计包含C：0.23%；Si：0.24%；Mn：1.2%；Cr：0.18%；Mo：0.0025%；Al：0.03%；Ti：0.035%；B：0.002%，以及余量的Fe和不可避免的杂质。

取决于工艺条件，具有上述组成的钢可表现出490MPa至590MPa的拉伸强度，20%至30%的伸长率。当上述钢被加热到约900℃时，该钢可表现出100MPa至200MPa的拉伸强度和50%至60%的伸长率，从而易于成形。然后，当该钢在模具中成形和淬火时，形成的钢具有接近于全马氏体的微观结构，从而成品构件具有约1470MPa的超高拉伸强度。制备的构件可具有超高强度，因此不需要单独的增强材料来增加强度。

因此，通过取消诸如增强材料等组分，热冲压有利于减轻重量且降低焊缝数量，从而在降低制造成本的同时，提高生产率。

然而，通过该工艺制造的构件具有如下缺点，由于有利于确保高强度的接近于全马氏体的微观结构，这样的构件具有6%至7%的低伸长率。

当对上述构件施加外部撞击时，由于对撞击的不充分吸收，此低伸长率导致构件的脆性断裂。

发明内容

技术问题

本发明的一个方面是提供一种通过在热处理之后调整合金组分而表现出高的延展性和韧性及高强度，从而改善耐撞性的热处理硬化钢。

本发明的另一方面是提供一种使用上述热处理硬化钢来制造热处理硬化构件的方法。

技术方案

根据本发明的一个方面，热处理硬化钢以重量百分比（wt%）计包含C：0.12～0.8%；Cr：0.01～2%；Mo：0.2%以下；B：0.0005～0.08%；Ca：0.01以下；Sb：1.0%以下；Ti和Nb中至少一种：0.2%以下；满足以下组成i）至iv）中任一种的各组分；余量的Fe和不可避免的杂质。

以wt%计，

i）Si：0.5～3%；Mn：1～10%；和Al：0.05～2%；

ii）Si：1%以下；Mn：0.5～5%；Al：0.1～2.5%；和Ni：0.01～8%；

iii）Si：0.5～3%；Mn：1～10%；Al：0.1%以下；和Ni：0.01～8%；

iv）Si：0.5～3%；Mn：1～10%；Al：0.1～2.5%；和Ni：0.01～8%

该钢在其表面上可具有选自Al-Si镀层、镀锌层及高温耐氧化涂层之中的层。

根据本发明的另一方面，制造热处理硬化构件的方法包括：（a）制备由上述热处理硬化钢形成的坯料；（b）加热所述坯料；（c）在模具中使该加热的坯料热成形和淬火；以及（d）对在（c）热成形和淬火中形成的成形体进行后处理。

根据本发明的又一方面，制造热处理硬化构件的方法包括：（a）制备由上述热处理硬化钢形成的坯料；（a’）通过冷加工使所述坯料进行初次成形；（b）加热在（a’）进行初次成形中形成的初次成形体；（c）在模具中使加热的初次成形体进行二次成形和淬火；以及（d）对在（c）进行二次成形和淬火中形成的二次成形体进行后处理。

有益效果

根据本发明的热处理硬化钢可通过热冲压来提供高强度、高韧性和高延展性的构件，该构件具有1000MPa以上的拉伸强度、800MPa以上的屈服强度、10%以上的伸长率。因此，通过根据本发明的方法制造的构件由于高强度和优异的撞击吸收能力而可表现出改善的耐撞性。

附图说明

图1是根据本发明的一种实施方式的用于制造热处理硬化构件的方法的示意性流程图。

图2是根据本发明的另一种实施方式的用于制造热处理硬化构件的方法的示意性流程图。

图3示出在比较例1中制备的试样的微观结构。

图4示出在实施例1中制备的试样的微观结构。

具体实施方式