热冲压技术特征

车门防撞管
汽车门槛加强直管
钢管热冲压典型应用
内容
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 热冲压工艺流程及其典型应用 热冲压钢板 热冲压设备 热冲压钢板加热方式 热冲压优缺点分析 热冲压零件的检测技术 热冲压技术成本分析
2、热冲压钢板
从成分分为： Mn-B系 Mn-Mo-B系 Mn-Cr-B系 Mn-Cr系 宝钢热冲压用钢 北美、欧洲等的热冲压用钢 高淬透性的热冲压用钢 部分马氏体的热冲压用钢
冷轧 B1500HS可供规格
thickness（mm） thickness（mm） 0.70～ 0.70～0.90 0.91～ 0.91～1.20 1.21～ 1.21～1.50 1.51～ 1.51～1.80 width（mm） width（mm） 900～1200mm（max1250mm） 900～1200mm（max1250mm） 900～1300mm（max1350mm） 900～1300mm（max1350mm） 900～1400mm（max1450mm） 900～1400mm（max1450mm） 900～1450mm（max1500mm） 900～1450mm（max1500mm）
5、热冲压优缺点分析 热冲压的缺点
生产节拍慢（3冲程/分钟）； 需要激光切割进行切边、冲孔； 工艺影响因素比冷冲压复杂得多； 无镀层板热冲压过程会产生氧化皮，需要定期清理； 固有废品率远远高于冷冲压； 单件成本高； 工作环境比冷冲压差； 技术门槛和投资门槛比较高（VOLKSWAGEN、FIAT）； 业内技术落后于实验； 热冲压仿真精度相对较差（热胀冷缩、组织转变及其回弹 CAE非常难）、调试周期相对较长。
Better Steel, Better Life.
热冲压技术特征
宝钢研究院 徐伟力
2011-1-8
内容
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 热冲压工艺流程及其典型应用 热冲压钢板 热冲压设备 热冲压钢板加热方式 热冲压优缺点分析 热冲压零件的检测技术 热冲压技术成本分析
1、热冲压工艺流程及其典型应用
1.1 钢板热冲压
下料（冲孔） 在步进炉加热到Ac3左右， 充分奥氏体化 快速移到压机 快速合模、成形，保压冷 却到100－2000C。组织全 部为马氏体 随室温冷却， 激光（模具） 切边、冲孔
得到抗拉强度为 1500Mpa左右的零件
抗拉强度为400 －600Mpa左右 的BORON钢板
若采用裸板则进行喷丸处 理以去除零件表面氧化皮
1、热冲压工艺流程及其典型应用
martensit
Time in the tool
Bainit
钢板热冲压的技术本质
1、热冲压工艺流程及其典型应用
1.1 钢板热冲压
冷冲压
（简单零件可省略此步骤) 简单零件可省略此步骤
加热
带保护气氛
热冲压
喷砂
最早由瑞典HARDTECH（现今GESTAMP-HARDTECH）公司应用于汽车零件 非镀层钢板热冲压
2、热冲压钢板
镀层钢板热冲压：
加热、冲压过程中无氧化皮 无需喷丸处理 成本高 零件储存过程不生锈 零件耐腐蚀性能好 加热过程中镀层易和陶瓷辊粘结
非镀层钢板热冲压：
加热、冲压过程中有氧化皮 需喷丸处理 成本低 零件储存过程易生锈 零件耐腐蚀性能稍差 焊接性好
2、热冲压钢板
典型牌号：
ARCELOR的USIBOR1500; 的 BENTLER的BTR系列； 的 系列； 系列 SSAB的DOMEX 024B； 的 ； LUCOIL STEEL 的BO 02～05系列； 系列； ～ 系列 RAEX® B BORON STEELS； ； NIPPON STEEL的BORON 钢； 的 THYSSEN POSCO BAOSTEEL
480～ 480～800 >450 1300～ 1300～ 1800
≥13(80mm ) ≥20(80mm ) ≥6 (50mm)
B1500HS B1500HS 热冲压 后
2、热冲压钢板
宝钢热冲压钢板介绍：
应用实例
宝钢生产的某车型B 宝钢生产的某车型B柱热冲压零件力学性能
3
2
1
No . 1 2 3
得到抗拉强度为 1500Mpa左右的零件
快速合模、成形，保压冷 却到2000C。组织全部为马 氏体
激光（模具） 切边、冲孔
随室温冷却，若采用裸板 则进行喷丸处理以去除零 件表面氧化皮
1、热冲压工艺流程及其典型应用
1.2 钢管热冲压
Header panels Roof-bows
2 Piece A Pillar Reinforcements Side Impact Beams and Waste Reinforcements Bumper Armatures Front & Rear A Pillar Reinforcements
内容
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 热冲压工艺流程及其典型应用 热冲压钢板 热冲压设备 热冲压钢板加热方式 热冲压优缺点分析 热冲压零件的检测技术 热冲压技术成本分析
2、热冲压钢板
宝钢热冲压钢板介绍：
可供规格wk.baidu.com
热轧和热轧酸洗板BR1500HS可供规格 热轧和热轧酸洗板
No. 1 2 3 4 5 6 thickness（mm） thickness（mm） 2.00～ 2.00～2.20 2.21～ 2.21～2.50 2.51～ 2.51～2.80 2.81～ 2.81～3.10 3.11～ 3.11～3.50 3.51～ 3.51～4.0 width（mm） width（mm） 900～1200mm（max1250mm） 900～1200mm（max1250mm） 900～1250mm（max1300mm） 900～1250mm（max1300mm） 900～1300mm（max1350mm） 900～1300mm（max1350mm） 900～1350mm（max1400mm） 900～1350mm（max1400mm） 900～1500mm（max1550mm） 900～1500mm（max1550mm） 900～1500mm（max1550mm） 900～1500mm（max1550mm） No. 1 2 3 4
YS（MPa） YS（MPa） 1071 1070 1033
TS（MPa） TS（MPa） 1526 1533 1498
EL（ EL（A50，％） 7.4 7.0 7.2
2、热冲压钢板
宝钢热冲压钢板介绍：
应用实例
宝钢生产的某车型前保热冲压零件表面硬度及其力学性能
试样编号 1-1 1-2 试样编号 1-3 1-4 1-5 1-6 YS(MPa) 1099 1092 1086 1080 427 417
1、热冲压工艺流程及其典型应用
1.1 钢板热冲压
钢板热冲压典型应用
1、热冲压工艺流程及其典型应用
1.1 钢板热冲压
钢板热冲压典型应用
1、热冲压工艺流程及其典型应用
1.1 钢板热冲压
钢板热冲压典型应用
1、热冲压工艺流程及其典型应用
1.2 钢管热冲压
卷管、切割 在步进炉加热到9500C （Ac3）左右，变为奥氏体 快速移到压机 抗拉强度为 600Mpa左右的 BORON钢板
钢管热冲压 典型应用
1、热冲压工艺流程及其典型应用
1.2 钢管热冲压
钢管热冲压典型应用
5、管子热冲压
1.2 钢管热冲压
抗拉强度为600Mpa左右的 BORON钢板 卷管、切割、（或弯管） 高频淬火强化 发黑处理
钢管热冲压典型产品
1、热冲压工艺流程及其典型应用
1.2 钢管热冲压
汽车前纵梁加强弯管
Mn-W-Ti-B系 POSCO开发的高烘烤硬化的细晶粒热冲压用钢 从镀层分为： 无镀层热冲压钢板 带镀层热冲压钢板（USIBOR1500，全球专利产品，Al－Si镀层）
2、热冲压钢板
考虑到热冲压是重新加热到奥氏体区的过程，为了避免和减少加热过程 的氧化，开发了用于热冲压的镀层板，如镀Al板、镀Al－Si合金板和镀 Zn板；POSCO正在开发纳米镀层板，以提高镀层的结合力，防止加热和 成形过程中的剥落。在Ford的标准中还说明Al－Si表面涂层中的金属间 化合物相为AlxFeySiz，在镀层的上层金属间化合物为Al60-70Fe3040Si10+微量其它元素，而下层则为Al50-60Fe45-55，考虑到成本问题， 有时也采用非镀层板。
宝钢材料 BR1500HS、B1500HS 、
国外材料 22MnB5
C.éq* ≤0.55 C 0.20 0.25 Mn 1.10 1.40 Si 0.15 0.40 P ＜ 0.030 S ＜ 0.010 Al 0.020 0.060 Cr 0.10 0.50 B 0.001 0.005 Ti 0.020 0.050 N ＜ 0.009
1、热冲压工艺流程及其典型应用
1.1 钢板热冲压
Heating加热 加热 880 -930°C ° 3 – 10 min
Transfer传送 传送 < 7 sec
Stamping 冲压 冲压(600 -800°C) ° + Hardening淬火 (>> 50 K/s ) 淬火
使用预镀层USIBOR1500P进行直接热成形最早由法国公司SOFEDIT（今 TKS-SOFEDIT）实际应用； 镀层钢板热冲压
2、热冲压钢板
USIBOR1500介绍：
Aluminium (90%) and Silicon铝（90%）和硅 铝 ） Special thickness : Average 80 g/m²/side (25 µm) 特殊厚度：平均80克 平方米 平方米/面 微米） 特殊厚度：平均 克/平方米 面（25微米） 微米
内容
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 热冲压工艺流程及其典型应用 热冲压钢板 热冲压设备 热冲压钢板加热方式 热冲压优缺点分析 热冲压零件的检测技术 热冲压技术成本分析
内容
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 热冲压工艺流程及其典型应用 热冲压钢板 热冲压设备 热冲压钢板加热方式 热冲压优缺点分析 热冲压零件的检测技术 热冲压技术成本分析
硬度值（HV30） 硬度值（HV30） 440 430 TS（MPa） TS（MPa） 1547 1546 1550 1561 EL（ EL（A80，％） 5.8 6.5 6.4 6.2
2、热冲压钢板
宝钢热冲压钢板介绍：
应用实例
宝钢防弹钢力学性能
抗拉强度2081MPa，50标距延伸率6% 抗拉强度2081MPa，50标距延伸率6% 2081MPa 标距延伸率
2、热冲压钢板
宝钢热冲压钢板介绍：
基板及其热冲压以后能达到的力学性能
宝钢热冲压用钢BR1500HS、BR1500HS 的力学性能 N o . 1 2 3 YS（MPa） YS（MPa） TS（MPa） TS（MPa） EL（％） EL（％） 备注
320～ 320～630 280～ 280～450 950～ 950～1250
2、热冲压钢板
宝钢热冲压钢板介绍：
概况
从2004年底开始进行研发工作。2006年7月进行大生产供货 国内宝钢独家供货，年销售量数5千－1万吨，使用效果普遍良好； 出口韩国，使用良好； 曾在瑞典进行对比使用，零件力学强度和SSAB产品相当，延伸率略好；
2、热冲压钢板
宝钢热冲压钢板介绍：
热冲压用钢牌号及化学成分
4、热冲压钢板加热方式
纯电加热； 天然气燃烧加热； 电气混合加热。
内容
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 热冲压工艺流程及其典型应用 热冲压钢板 热冲压设备 热冲压钢板加热方式 热冲压优缺点分析 热冲压零件的检测技术 热冲压技术成本分析
5、热冲压优缺点分析 热冲压的技术优势
提高车型的碰撞性能； 实现更大程度的车身轻量化； 减小油耗和CO2排放； 零件成形性相对较好； 零件尺寸精度好； 车身结构设计简单，加强板数量有效减少； 降低压机吨位要求； 有效提高零件的表面硬度及其耐磨性； 降低冲压噪声； 通过车身结构优化设计，可以有效控制综合制造成本。
5、热冲压优缺点分析 热冲压的技术优势
随着高强钢材料和热冲压技术的应用， 随着高强钢材料和热冲压技术的应用， GOLF车的轻量化系数从6.2一直减小到 车的轻量化系数从6.2一直减小到2.5 GOLF车的轻量化系数从6.2一直减小到2.5
5、热冲压优缺点分析 热冲压的技术优势
新FIAT500大量采用热冲压零件，是全球同类车型中碰撞性能最好的车型； E-NCAP测试标准越来越严格； 国内出口新车型研发中越来越多采用热冲压零件。