[发明专利]一种优质机械性能冲压件材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及冲压件材料制备技术领域，具体涉及一种优质机械性能冲压件材料的制备方法。

背景技术

冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件的成形加工方法。冲压件材料在机械工业生产中处于极其重要的地位，例如在汽车制造过程中由60％-70％的金属零部件需要冲压加工成型。而冲压件材料本身的机械性能，例如硬度、延展性等等将决定其在冲压完成后是否能满足产品使用和技术性能。

在板料热加工处理过程中，淬火后得到的马氏体相强度较高，可以有力促进热加工后冲压件材料的硬度大幅提升。然而，硬度过高容易使冲压件的脆性增大，在冲压过程中容易出现局部微裂纹，大大降低了冲压件的成品率和使用寿命；相反的，如果得到较软的铁素体相，虽然降低了材料本体的硬度和脆性，但过于优异的延展性会使得材料极容易在冲压模具刃口处产生塑性变形，进而导致冲压件边缘产生过多过大的飞边和毛刺，使得冲压件不能满足使用要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种优质机械性能冲压件材料的制备方法。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种优质机械性能冲压件材料，由以下原料组成：氧化铝、二氧化硅、氧化钙、氧化铜、锰铁、铬钢、钼钢、镍钢、硼砂、废钢，所述原料熔炼后各元素质量百分比为：铝0.2-1％、硅0.12-0.8％、钙0.15-0.47％、铜0.05-0.18％、锰0.9-2％、铬0.6-1.8％、钼0.8-1.5％、镍0.5-1.2％、碳0.1-0.5％、磷0.01-0.04％、硫0.01-0.05％、硼0.01-0.04％，其余为铁及不可避免的杂质。

优选的，所述原料熔炼后各元素质量百分比为：铝0.6％、硅0.55％、钙0.24％、铜0.09％、锰1.6％、铬1.1％、钼0.9％、镍1％、碳0.16％、磷0.02％、硫0.01％、硼0.03％，其余为铁及不可避免的杂质。

制备步骤如下：

1)将普通废钢熔炼，钢液熔清后加入氧化铜、铬钢、钼钢、镍钢、硼砂，升温至1490-1520℃变为液态钢水，出钢水前10分钟加入氧化铝、二氧化硅、氧化钙、锰铁进行沉淀脱氧，调整成分使各元素成分符合上述优质冲压件材料中化学成分的质量分数要求，扒渣，浇注成型，浇注温度为1340-1390℃，冷却至室温，清理毛刺飞边得到铸件；

2)将步骤1)中铸件升温至900-950℃保温30-60分钟使组织均匀化，再以200-300℃/min快速冷却至室温，得到淬火铸件。

3)将步骤2)中淬火铸件再次升温至600℃，保温10分钟，空冷至室温。

优选的，所述步骤1)中普通废钢熔炼，钢液熔清后加入氧化铜、铬钢、钼钢、镍钢、硼砂，升温至1500℃变为液态钢水，所述浇注温度为1350℃。

优选的，所述步骤2)中铸件升温至935℃，保温45分钟。

优选的，所述步骤2)中冷却速度为280℃/min。

本发明提供了一种优质机械性能冲压件材料的制备方法，其有益效果是：本发明原料各组分混合性较好，材料本体升温至935℃时，材料中主要以奥氏体存在，由于镍、钼的掺入有效增加了奥氏体的稳定性，阻碍了碳化物的析出，再以280℃/min的冷却速率快速冷却时，也使得一部分碳化物因为冷却速度过快而无法及时析出，进而形成高硬度的马氏体相；另外一部分碳析出形成铁素体软相，而铬元素可固溶于铁素体中起到稳定铁素体的作用。本发明利用相协调的铁素体软相以及高硬马氏体相相结合，既保证了冲压件材料所需的硬度，也得到了较好的塑性。本发明所述冲压件材料及制备方法易于实现，可以大幅提高冲压件材料的成品率，具有广阔的应用前景。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种优质机械性能冲压件材料，由以下原料组成：氧化铝、二氧化硅、氧化钙、氧化铜、锰铁、铬钢、钼钢、镍钢、硼砂、废钢，所述原料熔炼后各元素质量百分比为：铝0.6％、硅0.55％、钙0.24％、铜0.09％、锰1.6％、铬1.1％、钼0.9％、镍1％、碳0.16％、磷0.02％、硫0.01％、硼0.03％，其余为铁及不可避免的杂质。

制备步骤如下：