[发明专利]一种添加铈微合金制备的8mm厚热冲压钢以及其热冲压工艺

说明书

本发明提供一种添加铈微合金制备的8mm厚热冲压钢以及其热冲压工艺，8mm厚热冲压钢是由一种添加铈微合金的钢经过热冲压工艺制备而成，一种添加铈微合金的钢的成分包括C：0.20～0.40％，Si﹤1.0％，Mn：1.0～2.0％，P：0.01～0.05％，B≧0.0008％，Ti﹤0.1％，Mo：0.2～0.6％，Cr：0.15～0.3％，Ce：0.0070～0.020％，Mg：0.0005～0.01％，Al：0.05～0.1％，余量为Fe及不可避免夹杂物。本发明能够获得心部无铁素体组织的零件，心部硬度与边部硬度差小于30Hv。

技术领域

本发明涉及热冲压钢材技术领域，具体而言是一种添加铈微合金制备的8mm厚热冲压钢以及其热冲压工艺。

背景技术

解决汽车产品节能、环保和可持续发展问题的有效措施之一是减少汽车自身重量，因此车身轻量化已经成为当前汽车轻量化技术领域的重要研究课题和目标。目前汽车产品使用材料仍以钢铁为主，汽车零件的制备目前采用两种技术：

第一种是热冲压，热冲压因其高温成形，具有强度高，成形性能好的优点，广泛应用于车身后保险杠、ABC柱、车顶构件、地板通道、车门内板和防撞梁等部件。热冲压技术的原理是把高强度钢加热使其奥氏体化，再将热的板料送入带冷却系统的冲压模具内成形，同时在模具内采用冷却系统对其进行淬火，钢板材料从奥氏体组织转变成马氏体组织，获得超高强度的钢板。与冷成形技术相比，具有消除回弹影响、成形件精度高和质量好、极大提高车身的抗撞性和整体安全性、钢板减薄实现降重和节约耗材等优势。通常情况，热冲压钢采用2.5mm以下规格产品进行热冲压制备零件，热冲压制造零件，需将材料切割成料片，料片加热到奥氏体化以后，通过机械臂、或者机械手将板料送入带冷却系统的冲压模具内成形，同时在模具内采用冷却系统对其进行淬火，钢板材料从奥氏体组织转变成马氏体组织为主，使零件达到较高强度和良好的尺寸精度。

另一种是热处理淬火。采用3.5～4mm厚度管型材料，采用水淬方式生产，即零件加工管料，加热后放入冷却介质中，直接淬火，采用液体冷却介质，因此冷却充分，保障零件淬透。但此方式仅适用于管料，板状零件水淬后尺寸精度无法保障。

但随着热冲压技术的成熟，4～8mm厚规格产品也逐渐开始作为底盘零件使用，为了保障零件尺寸精度，只能采用热冲压技术。针对热压成形制备厚规格热冲压扭力梁零件，因其应用状态，零件制备过程采用现有技术存在三项技术难题。

第一，宏观零件组织均匀性控制问题。热冲压制备扭力梁零件尺寸较大，各部位组织应力梯度控制是关键技术之一，需要控制表层硬度较高，心部韧性较好，但表层与心部硬度差需控制在一定范围内，才能满足疲劳测试问题。现有技术无法满足这一问题。

第二，热冲压过程热量散失控制问题。传统热冲压钢为22MnB5，其临界冷却速率为27℃/s，厚度增加导致冲压过程需带走的热量急剧增加，如控制不当，心部冷却速率大幅度降低，心部淬透性不足问题显现，进而引起心部形成铁素体组织，强度降低，韧性下降，冲压零件失效。

第三，微观组织夹杂物控制问题。扭力梁受力状态导致对疲劳要求非常高，传统材料因组织内部存在较多夹杂物，这些夹杂物有的尺寸较大，有的呈长条状、有的硬度高与基体变形不一致等，将成为裂纹萌生源，无法满足疲劳测试要求。

发明内容

根据上述技术问题，而提供一种添加铈微合金制备的8mm厚热冲压钢以及其热冲压工艺。

本发明采用的技术手段如下：

一种添加铈微合金的钢，所述钢的成分及其质量百分比为：