超高强度钢板冲压件热成形工艺

超高强度钢板冲压件热成形工艺

[我的钢铁] 2010-05-28 08:18:20

热成形技术是近年来出现的一项专门用于成形高强度钢板冲压

件的新技术，该项技术以板料在红热状态下冲压成形并同时在模具内被冷却淬火为特征，可以成形强度高达1500MPa的冲压件，广泛用于车门防撞梁、前后保险杠等保安件以及A柱、B柱、C柱、中通道等车体结构件的生产。由于具有减轻质量和提高安全性的双重优势，目前，这一技术在德国、美国等工业发达国家发展迅速，并开发出商品化的高强钢热冲压件生产线，高强钢热冲压件在车辆生产中应用也很广泛。国内汽车业对该项技术也十分认同。

热冲压成形工艺原理：首先把常温下强度为500～600MPa的高强度硼合金钢板加热到880～950℃，使之均匀奥氏体化，然后送入内部带有冷却系统的模具内冲压成形，之后保压快速冷却淬火，使奥氏体转变成马氏体，成形件因而得到强化硬化，强度大幅度提高。比如经过模具内的冷却淬火，冲压件强度可以达到1500MPa，强度提高了250%以上，因此该项技术又被称为“冲压硬化”技术。实际生产中，热冲压工艺又分为两种，即直接工艺和间接工艺。直接工艺是下料后，直接把钢板加热然后冲压成形，主要用于形状比较简单变形程度不大的工件。对于一些形状复杂的或者拉深深度较大的工件，则需要采用间接工艺，先把下好料的钢板预变形，然后再加热实施热冲压。

选取某型汽车加强板为典型件，进行热冲压成形试验。试验用钢板材料为低碳硼合金钢22MnB5。开发了带有冷却管道的热成形模具。试验过程如下：首先在经过改造的加热炉内将钢板加热到900℃，并保温5min，使钢板被均匀奥氏体化，为了防止钢板表面被氧化，加热前在钢板表面涂覆了保护层；钢板被加热好后，迅速放入带有冷却管道的冲压模具上，液压机快速下行实施冲压成形，模具完全闭合后液压机保压10s，使钢板在模具内保压定形并被充分冷却淬火，实现奥氏体向马氏体的充分转变。对成形件切块取样进行微观组织分析，结果表明淬火后成形件组织为板条状马氏体。对成形件的拉伸力学性能进行了检测，其屈服强度达到1036MPa，抗拉强度达到

1547MPa。硬度检测结果表明，成形件硬度分布较为均匀，平均硬度达到47.7HRC，完全达到高强钢热冲压件的产品性能要求。（子云）