一種高強(qiáng)度汽車保險(xiǎn)杠的熱處理方法及該高強(qiáng)度汽車保險(xiǎn)杠的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于熱處理和汽車部件領(lǐng)域，特別是涉及一種通過包括熱處理在內(nèi)的制備方法生產(chǎn)汽車保險(xiǎn)杠的方法及其生產(chǎn)所得的產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002]中國已經(jīng)成為汽車的世界第一大消費(fèi)地，每年的汽車產(chǎn)量在逐步增加，隨著汽車產(chǎn)量的增加，客戶對(duì)于汽車的安全性越來越重視，目前汽車所使用的保險(xiǎn)杠均采用不銹高強(qiáng)度鋼或高強(qiáng)度鍍鋅鋼鑄造之后鍛造而成，但是在其強(qiáng)度保證的情況下，韌性并不能保證，當(dāng)提高其韌性后，必然損失相應(yīng)的強(qiáng)度，如果既保證強(qiáng)度又保證韌性后則需要對(duì)合金鋼中的成分進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，需要添加大量昂貴的元素來協(xié)調(diào)其韌性和強(qiáng)度，則其成本會(huì)大幅度增加，因此亟需發(fā)明一種成本相對(duì)較低，強(qiáng)度和韌性又能滿足高安全性的汽車保險(xiǎn)杠。在既能保證保險(xiǎn)杠的強(qiáng)度保持，又能適當(dāng)?shù)奈堋?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的之一在于提出一種高強(qiáng)度汽車保險(xiǎn)杠的制備方法。
[0004]本發(fā)明的目的之二在于提出一種高強(qiáng)度汽車保險(xiǎn)杠。
[0005]具體通過如下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn):
一種高強(qiáng)度汽車保險(xiǎn)杠的制備方法，所述汽車保險(xiǎn)杠采用高強(qiáng)度貝氏體鋼，其化學(xué)成分按照重量百分比計(jì)為:C:0.03-0.11%，Si:0.6-1.0%，Mn:0.8-1.8%，Als:0.01-0.08%，Cr:0.9-1.8%，Mo:0.11-0.55%，Ni:1.8-2.8%，Nb:0.010-0.06%，Ti:0.02-0.10%，V:
0.10-0.22%，RE:0.02-0.08%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；所述制備方法包括如下步驟:I)將所述高強(qiáng)度貝氏體鋼按照其化學(xué)成分鑄造成汽車保險(xiǎn)杠坯料后鍛造成半成品，并對(duì)半成品的邊角進(jìn)行打磨和切邊處理。
[0006]2)將步驟I得到的汽車保險(xiǎn)杠半成品置入保護(hù)氣氛電阻爐內(nèi)進(jìn)行分階段加熱，第一階段加熱溫度為380~450°C，保溫10~25min后，進(jìn)行第二階段加熱，加熱溫度為610~680°C，保溫10~20min后，進(jìn)行第三階段加熱，加熱溫度為750~810°C，保溫10~20min后，進(jìn)行第四階段加熱，加熱溫度為920~960°C，保溫2.5-3.5小時(shí)，然后吹氮?dú)饫鋮s至室溫。
[0007]3)將步驟2處理之后得到的半成品置入電阻爐內(nèi)，加熱至280~320°C，保溫4~6小時(shí)，空冷至室溫。
[0008]4)將步驟3得到的半成品置入深冷箱中進(jìn)行深冷處理，將深冷箱溫度降至-80~-120°C，保持溫度1~1.5小時(shí)，然后將半成品移出深冷箱。
[0009]5)將經(jīng)過深冷處理的半成品再次置入保護(hù)氣氛電阻爐內(nèi)加熱到920~960°C，保溫1-1.8小時(shí)，然后吹氮?dú)饫鋮s至室溫。
[0010]6)將步驟5得到的半成品置入電阻爐內(nèi)，加熱至280~320°C，保溫2~4小時(shí)，空冷至室溫。
[0011]7)將步驟6得到的半成品進(jìn)行形狀打磨和精細(xì)切邊，得到高強(qiáng)度汽車保險(xiǎn)杠成品O
[0012]作為優(yōu)選，所述高強(qiáng)度貝氏體鋼的貝氏體體積比含量>95%。
[0013]作為優(yōu)選，所述高強(qiáng)度貝氏體鋼的貝氏體體積比含量為95.8-98.2%。
[0014]作為優(yōu)選，所述步驟4的深冷處理的降溫采用階段降溫的方式進(jìn)行，第一階段降溫到-35~-52°C后維持溫度10~15min后繼續(xù)進(jìn)行第二階段的降溫，將深冷箱溫度降至-88~-110°C，保持溫度1.2-1.5小時(shí)，然后將半成品移出深冷箱。
[0015]作為優(yōu)選，步驟7之后對(duì)高強(qiáng)度汽車保險(xiǎn)杠成品進(jìn)行熱鍍鋅處理。
[0016]作為優(yōu)選，所述熱鍍鋅處理所鍍的金屬液為Zn-Al合金液，其組分的質(zhì)量百分比含量為:A1:12~25%, Ga:0.01-0.02%，RE:0.08-0.10%，余量為Zn和不可避免的雜質(zhì)。
[0017]一種高強(qiáng)度汽車保險(xiǎn)杠，前述方法制得。
[0018]作為優(yōu)選，其抗拉強(qiáng)度為720~810MPa。
[0019]本發(fā)明的效果在于:
I，通過對(duì)汽車保險(xiǎn)杠材質(zhì)中各組分元素以及相應(yīng)含量進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，并且對(duì)其微觀組織進(jìn)行相應(yīng)的限定，通過元素、含量和微觀組織的配合下，在保證相對(duì)較低成本和較高韌性的情況下，大幅度提高了汽車保險(xiǎn)杠的強(qiáng)度。
[0020]2，通過淬火+回火+深冷處理的熱處理方式，使得在低成本的元素含量的情況下，保證了韌性又大幅度提高了汽車保險(xiǎn)杠的強(qiáng)度。
[0021]3，通過淬火+回火+深冷處理之后又設(shè)置一次淬火+回火的熱處理，使得汽車保險(xiǎn)杠材質(zhì)的晶粒度得到大幅度細(xì)化，從而保證了高強(qiáng)度和高韌性。
[0022]4，通過對(duì)淬火加熱時(shí)的分階段加熱使得加熱更加均勻，使得最終貝氏體組織更加均勻細(xì)化，通過對(duì)各階段的加熱溫度和保溫時(shí)間的選擇，使得在保證組織均勻的前提下，保證了最終貝氏體體的積率；通過對(duì)深冷處理的分階段冷卻，使得最終微觀組織更加細(xì)化均勻。
[0023]5，通過設(shè)置熱處理之后的熱鍍鋅處理，使得該高強(qiáng)度汽車保險(xiǎn)杠的抗腐蝕能力得到大幅度提尚。
[0024]6，通過對(duì)熱鍍鋅的合金液成分含量進(jìn)行改進(jìn)，添加了稀土 RE和Ga，并對(duì)其含量進(jìn)行了相應(yīng)限定，使得該熱鍍鋅后的鍍鋅層的附著力和鋅層強(qiáng)度得到大幅度提高，也保證了保險(xiǎn)杠在變形后進(jìn)行維修時(shí)鋅層的保持量，降低了保險(xiǎn)杠的維修成本。
【具體實(shí)施方式】
[0025]實(shí)施例1
一種高強(qiáng)度汽車保險(xiǎn)杠的制備方法，所述汽車保險(xiǎn)杠采用高強(qiáng)度貝氏體鋼，其化學(xué)成分按照重量百分比計(jì)為:C:0.09%，Si:0.88%，Mn:1.25%，酸熔鋁 Als:0.06%，Cr:1.35%，Mo:0.32%，Ni:1.92%，Nb:0.051%，Ti:0.09%，V:0.16%，RE:0.048%，余量為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)；所述高強(qiáng)度貝氏體鋼的貝氏體體積比含量為96.3%。
[0026]所述制備方法包括如下步驟:
I)將所述高強(qiáng)度貝氏體鋼按照其化學(xué)成分鑄造成汽車保險(xiǎn)杠坯料后鍛造成半成品，并對(duì)半成品的邊角進(jìn)行打磨和切邊處理。
[0027]2)將步驟I得到的汽車保險(xiǎn)杠半成品置入保護(hù)氣氛電阻爐內(nèi)進(jìn)行分階段加熱，第一階段加熱溫度為420°C，保溫ISmin后，進(jìn)行第二階段加熱，加熱溫度為632°C，保溫16min后，進(jìn)行第三階段加熱，加熱溫度為800°C，保溫16min后，進(jìn)行第四階段加熱，加熱溫度為932°C，保溫2.8小時(shí)，然后吹氮?dú)饫鋮s至室溫25°C。
[0028]3)將步驟2處理之后得到的半成品置入電阻爐內(nèi)，加熱至295°C，保溫5小時(shí)，空冷至室溫。
[0029]4)將步驟3得到的半成品置入深冷箱中進(jìn)行深冷處理，第一階段降溫到_42°C后維持溫度12min后繼續(xù)進(jìn)行第二階段的降溫，將深冷箱溫度降至_102°C，保持溫度1.3小時(shí)，然后將半成品移出深冷箱。