一种用于预涂覆钢板的热冲压成形方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116000169A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202111226071.XC23C2/28(2006.01)(22)申请日2021.10.21C23C2/40(2006.01)C22C21/02(2006.01)(71)申请人香港大学C22C38/02(2006.01)地址中国香港薄扶林道C22C38/04(2006.01)(72)发明人黄明欣王舟C22C38/06(2006.01)(74)专利代理机构北京泛华伟业知识产权代理C22C38/12(2006.01)有限公司11280C22C38/22(2006.01)专利代理师郭广迅C22C38/24(2006.01)C22C38/34(2006.01)(51)Int.Cl.C22C38/38(2006.01)B21D22/02(2006.01)B21D37/16(2006.01)B21D53/88(2006.01)C21D11/00(2006.01)C21D9/00(2006.01)C23C2/12(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图5页(54)发明名称一种用于预涂覆钢板的热冲压成形方法(57)摘要本发明提供一种用于预涂覆钢板的热冲压成形方法，包括在热冲压成形之前对预涂覆钢板进行预备热处理，该预备热处理包括：(1)加热保温：将预涂覆钢板加热至850‑920℃保温7至15分钟，或者加热至920‑960℃保温5至10分钟；(2)冷却：在所述加热保温步骤后，以不小于5℃/s的冷却速率，将所述预涂覆钢板冷却至300℃以下；和(3)任选地重复上述加热保温和冷却步骤一次或多次。所述预备热处理可以提高预涂覆层合金化程度、减少钢板基材中的碳化物组织、获得马氏体和/或贝氏体的基材组织，从而在高温冲压变形时，降低预涂覆层对冲压模具的损耗、并且细化晶粒、提高最终热冲压成形构件的断裂性能。CN116000169ACN116000169A权利要求书1/2页1.一种用于预涂覆钢板的热冲压成形方法，所述方法包括采用模具在热冲压温度下对预涂覆钢板进行热冲压成形，获得热冲压成形构件，其特征在于，所述方法还包括在热冲压成形之前对预涂覆钢板进行预备热处理，所述预备热处理包括：(1)加热保温：将所述预涂覆钢板加热至850‑920℃保温7至15分钟，或者加热至920‑960℃保温5至10分钟，以使得预涂覆钢板基材奥氏体化、预涂覆层合金化；(2)冷却：在所述加热保温步骤完成后，以不小于5℃/s的冷却速率，将所述预涂覆钢板冷却至300℃以下；和(3)任选地重复上述加热保温和冷却步骤一次或多次。2.根据权利要求1所述的热冲压成形方法，其中，除铁元素以外，所述预涂覆钢板基材还包含以重量％表示的以下成分：碳0.2‑0.4％；锰0.5‑1.5％；硼0‑0.005％；不超过1％的选自铝、硅、铬、钼、铌、钒中的一种或多种合金元素；以及其他不可避免的杂质元素；或者所述预涂覆钢板基材还包含以重量％表示的以下成分：碳0.3‑0.5％；锰0.5‑2.5％；硼0‑0.005％；不超过3％的选自铝、硅、铬、钼、铌、钒中的一种或多种合金元素；以及其他不可避免的杂质元素；优选地，所述预涂覆钢板基材厚度为0.8‑2.5mm。3.根据权利要求1所述的热冲压成形方法，其中，所述预涂覆层为铝或铝合金，优选为铝合金，更优选为Al‑Si合金；优选地，所述预涂覆层的厚度为6‑36μm，更优选为15‑27μm。4.根据权利要求1至3中任一项所述的热冲压成形方法，其中，当所述预涂覆层厚度小于20μm时，所述加热保温步骤为：850‑920℃，7至15分钟；当所述预涂覆层厚度大于或等于20μm时，所述加热保温步骤为：920‑960℃，5至10分钟。5.根据权利要求1至3中任一项所述的热冲压成形方法，其中，所述冷却速率不小于10℃/s；更优选地，所述冷却速率不小于25℃/s，最优选地，所述冷却速率为25℃/s至50℃/s；优选地，在步骤(2)的冷却过程中通过冲压模具对预涂覆钢板进行变形。6.根据权利要求1至3中任一项所述的热冲压成形方法，其中，所述预备热处理后的预涂覆钢板基材的微观组织具有如下特征：(a)马氏体或贝氏体或两者之和的体积分数不小于30％；(b)不存在粒径大于0.5μm的球状碳化物颗粒，不存在粒径大于1μm的片层状烛光体领域。7.根据权利要求1至3中任一项所述的热冲压成形方法，其中，所述预备热处理后的预涂覆层的微观组织由一种或多种金属间化合物、以及铁素体组成，其中，FeAl相在所有金属间化合物中所占体积分数不小于60％。8.根据权利要求1至3中任一项所述的热冲压成形方法，其中，所述方法还包括：在所述预备热处理之后，将所述预涂覆钢板重新加热至780‑940℃保温1至