本發(fā)明涉及防彈件技術(shù)，特別是一種熱沖壓成形防彈件的生產(chǎn)方法，所述熱沖壓成形防彈件是指先將厚度大于1.8mm的鋼板加熱至完全奧氏體區(qū)，然后沖壓成一定形狀，同時通過成形過程中快速冷卻實現(xiàn)淬火，使防彈件獲得超高強度的力學性能，例如，抗拉強度不低于1550mpa，具有抵抗子彈射擊或破片的能力。

背景技術(shù)：

防彈件通常帶有一定形狀，可以用于車輛防彈，防彈衣插板、防彈盾牌等個體防護范圍。生產(chǎn)防彈件時，尤其是生產(chǎn)車輛防彈件，由于防彈鋼板強度較高，通常采用切割、以及拼焊等方式生產(chǎn)，有時會配合簡單的折彎成形，最終導(dǎo)致零件(例如防彈輪轂罩)有多塊鋼板搭接而成，不僅重量增加，焊縫位置防彈性能急劇下降。有些防彈零件(如車輛逃生艙頂蓋、防彈衣插板、防彈盾牌)采用先冷成形在熱處理獲得抗彈性能的方式生產(chǎn)，熱處理時淬火變形較大，廢品率高。也有時先將鋼板處理成防彈鋼板，再通過冷成形的方法強制成形，這不僅對裝備的生產(chǎn)能力要求極高，還增加了防彈件中變形導(dǎo)致的殘余應(yīng)力從而降低抗彈性能，另外由于防彈鋼板強度高成形能力差導(dǎo)致形狀受限。目前的防彈件的生產(chǎn)基本采用上述幾種方式。熱沖壓成形常用于汽車零部件的生產(chǎn)，使用22mnb5鋼熱沖壓成形后零件抗拉強度達到1450mpa，但是這類汽車零件的厚度一般小于1.8mm。本發(fā)明人在熱沖壓成形防彈件技術(shù)研究中刻意引入了針對防彈鋼板進行熱沖壓成形，生產(chǎn)厚度大于1.8mm的防彈零件。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷或不足，提供一種熱沖壓成形防彈件的生產(chǎn)方法，所述熱沖壓成形防彈件是指先將厚度大于1.8mm的防彈鋼板加熱至完全奧氏體區(qū)，然后沖壓成一定形狀，同時通過成形過程中快速冷卻實現(xiàn)淬火，使防彈件獲得超高強度的力學性能，例如，抗拉強度不低于1550mpa，具有抵抗子彈射擊或破片的能力。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種熱沖壓成形防彈件的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括如下步驟：將厚度大于1.8mm的防彈鋼板加熱至完全奧氏體化后進行模具熱沖壓成形為防彈件并在模具中同步將所述奧氏體淬火成馬氏體，所述模具帶有用于所述防彈件冷卻的淬火裝置，所述淬火裝置中包括流動的冷卻介質(zhì)，利用所述冷卻介質(zhì)將所述防彈件冷卻至馬氏體轉(zhuǎn)變終了溫度mf以下成為淬火馬氏體防彈件。

所述淬火馬氏體防彈件的抗拉強度不低于1550mpa。

所述淬火馬氏體防彈件的微觀組織為馬氏體+少量殘余奧氏體，所述少量殘余奧氏體的體積分數(shù)≤5％。

對所述淬火馬氏體防彈件進行回火處理成為回火馬氏體防彈件，所述回火馬氏體防彈件的微觀組織為馬氏體+少量殘余奧氏體，所述少量殘余奧氏體的體積分數(shù)≤5％。

所述冷卻介質(zhì)為冷卻水。

所述厚度大于1.8mm的防彈鋼板在奧氏體化加熱前包括落料步驟，所述落料步驟指用模具機械落料、激光、水刀、線切割、火焰和/或等離子的手段將鋼板按照零件落料尺寸進行切割，所述厚度大于1.8mm的防彈鋼板在奧氏體化加熱后包括移送步驟，所述移送步驟是指將鋼板從加熱裝置中移送到模具上，并且鋼板內(nèi)部不發(fā)生鐵素體和/或珠光體的擴散型相變。

所述淬火裝置對所述防彈件的冷卻速度足夠大以保證形成馬氏體轉(zhuǎn)變而不發(fā)生鐵素體、珠光體和/或貝氏體轉(zhuǎn)變。

所述回火處理的回火溫度為150～350℃，保溫時間為板厚×(3～5)min/mm。

對所述淬火馬氏體防彈件或?qū)λ龌鼗瘃R氏體防彈件進行后續(xù)處理，所述后續(xù)處理包括噴砂、噴丸、噴塑或噴漆的表面處理過程。

所述模具通過壓機的壓力控制系統(tǒng)保壓，所述壓力控制系統(tǒng)可以對保壓時間進行控制。

本發(fā)明技術(shù)效果如下：本發(fā)明的一種熱沖壓成形防彈件的生產(chǎn)方法，先將鋼板加熱至完全奧氏體區(qū)后直接沖壓成形，成形后零件在模具中快速冷卻，鋼板內(nèi)部組織有奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織，使零件具有超高強度力學性能水平，從而具有抵抗子彈射擊或破片的能力。

本發(fā)明的一種熱沖壓成形防彈件的生產(chǎn)方法，包括步驟：(1)落料，(2)加熱，(3)移送，(4)沖壓成形及冷卻，(5)回火，(6)后續(xù)必要的其它處理。所述落料步驟指用模具機械落料、激光、水刀、線切割、火焰、等離子等手段將鋼板按照零件落料尺寸進行切割；所述加熱步驟，將鋼板加熱到溫度不小于鋼完全轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的臨界溫度(a3)，鋼板達到完全奧氏體化效果；所述移送步驟，鋼板從加熱裝置中移送到模具上，要求鋼板內(nèi)部不發(fā)生鐵素體和珠光體等擴散型相變；所述沖壓成形及冷卻，指鋼板在模具中成形，成形后在模具中快速冷卻至鋼的馬氏體轉(zhuǎn)變終了溫度(mf)以下，期間冷卻速度足夠大以至于發(fā)生幾乎完全馬氏體轉(zhuǎn)變而不發(fā)生鐵素體、珠光體、貝氏體轉(zhuǎn)變，為保證連續(xù)生產(chǎn)以及產(chǎn)品質(zhì)量一致性，模具中可以通冷卻水，并且每次沖壓前模具狀態(tài)相同。所述回火步驟，根據(jù)防彈件性能要求所做的去應(yīng)力處理及鋼的組織轉(zhuǎn)變控制，回火溫度為150～350℃，保溫時間為板厚×(3～5)min/mm；所述后續(xù)必要的其它處理指后續(xù)的噴砂、噴丸、噴塑或噴漆等表面處理過程。

附圖說明

圖1實施本發(fā)明一種熱沖壓成形防彈件的生產(chǎn)方法中熱沖壓成形防彈件在加熱、移送、沖壓成形及冷卻過程中鋼板溫度的變化曲線示意圖。從圖1中可以看出，該加熱溫度下鋼板已經(jīng)完全實現(xiàn)奧氏體化，沖壓成形過程中冷卻速度快。圖1中a3為奧氏體相變臨界溫度；ms為馬氏體相變起始溫度(例如，ms＝360℃)；mf為馬氏體相變終了溫度(例如，mf＝175℃)。

圖2是實施本發(fā)明制造的逃生艙頂蓋零件產(chǎn)品示意圖。

圖3是對30crnimo防彈鋼板實施本發(fā)明方法后的防彈件在光學顯微鏡下500倍的金相組織。從圖3中可以看出，經(jīng)熱沖壓成形及回火處理后，獲得了細小的板條馬氏體組織。

圖4是實施本發(fā)明制造的防彈衣插板產(chǎn)品示意圖。

圖5是對40crnimo防彈鋼板實施本發(fā)明方法后的防彈件在光學顯微鏡下500倍的金相組織。從圖5中可以看出，經(jīng)熱沖壓成形及回火處理后，獲得了細小的板條馬氏體組織。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例和附圖(圖1-圖5)對本發(fā)明進行說明。

實施例1：實施本發(fā)明一種熱沖壓成形防彈件的生產(chǎn)方法的產(chǎn)品和方法如下：用厚度為2.3mm的30crnimo鋼板生產(chǎn)防彈逃生艙頂蓋，經(jīng)激光落料后，鋼板在箱式電爐中淬火加熱溫度為880～920℃，保溫時間為板厚×(2～3)min/mm，10s以內(nèi)移送到模具中沖壓成形，保壓壓力為400噸，模具中通冷卻水，沖壓過程中零件的平均冷卻速度為53℃/s(冷卻曲線如圖1所示)，保壓時間為30s，然后再200℃回火處理，保溫時間為板厚×3min/mm。檢測的硬度以及拉伸試驗數(shù)據(jù)如表1所示。靶試結(jié)果證明，該零件按ga164-2005b級標準，可防護79式微型沖鋒槍發(fā)射的51b式手槍彈的穿透。零件照片如圖2所示，對角線的距離與圖紙規(guī)定只差小于1mm，滿足誤差小于3mm的技術(shù)要求；微觀組織如圖3所示，使用該方法進行防彈件生產(chǎn)獲得了全馬氏體組織，保證了高力學性能和抗彈性能。

表1，熱沖壓成形防彈逃生艙頂蓋的力學性能

實施例2：實施本發(fā)明一種熱沖壓成形防彈件的生產(chǎn)方法的產(chǎn)品和方法如下：用厚度為6.2mm的40crnimo鋼板生產(chǎn)防彈衣插板，鋼板經(jīng)落料后，在900℃加熱，保溫時間為板厚×(2～3)min/mm，5s以內(nèi)已送到模具中沖壓成形，模具中通冷卻水，冷卻速度為40℃/s，保壓壓力為400噸，保壓時間為30s，然后再200℃回火處理，保溫時間為板厚×3min/mm。檢測的硬度以及拉伸試驗數(shù)據(jù)如表2所示。靶試結(jié)果證明，該零件按ul752-8級標準，可防護m14步槍發(fā)射的7.62mmnato彈的穿透。零件照片如圖4所示，相對于傳統(tǒng)先冷成形在熱處理以及先進行鋼板淬火在冷沖壓的生產(chǎn)方式，本發(fā)明的方法提高了產(chǎn)品尺寸精度及產(chǎn)品合格率；微觀組織如圖5所示，使用該方法進行防彈件生產(chǎn)獲得了全馬氏體組織，保證了高力學性能和抗彈性能。

表2，熱沖壓成形防彈衣插板力學性能

一種熱沖壓成形防彈件的生產(chǎn)方法，所述熱沖壓成形防彈件是指對鋼板進行奧氏體化加熱后沖壓成形成一定形狀的件，同時實現(xiàn)該件具有超高強度水平，具有抵抗子彈射擊或破片的能力，依次包括步驟：(1)落料，(2)加熱，(3)移送，(4)沖壓成形及冷卻，(5)回火，(6)后續(xù)必要的其它處理。

在此指明，以上敘述有助于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明創(chuàng)造，但并非限制本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍。任何沒有脫離本發(fā)明創(chuàng)造實質(zhì)內(nèi)容的對以上敘述的等同替換、修飾改進和/或刪繁從簡而進行的實施，均落入本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍。