一种汽车用高强度热成形扭力梁的热处理方法专利检索-热处理废物处理环境工程环境工程专利检索查询-专利查询网

积极推动地理标志专门立法

2022-03-10 地理标志，立法，知识产权
保护知识产权是对创新最大的激励

2022-03-10 保护知识产权，创新，激励
谢商华：加快制定知识产权基本法

2022-03-10 知识产权基本法
擦亮“双奥之城”品牌

2022-03-10 双奥，知识产权
让冰雪运动“热”力全开

2022-03-10 冰雪运动，知识产权
携手共奋进　走好强国路

2022-03-10 强国，知识产权
坚持创新引领　方能稳中求进

2022-03-10 创新，稳中求进，知识产权
答好“两张卷” 奋进新征程

2022-03-10 知识产权
专家解读政府工作报告中的创新和知识产权相关部署

2022-03-10 政府工作报告，创新，知识产权
今年政府工作报告指出：加强知识产权保护和运用

2022-03-10 政府工作报告，知识产权保护

一种汽车用高强度热成形扭力梁的热处理方法

阅读：1028发布：2020-09-14

IPRDB可以提供一种汽车用高强度热成形扭力梁的热处理方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种汽车用高强度热成形扭力梁的热处理方法，所示高强度热成形扭力梁的材质为BR1500HS，其步骤如下：预处理：将高强度热成形扭力梁在冲压成形后放入预热炉中，竖直摆放，以10℃/min速度升温到500～540℃，以1m³/h通入氮气；渗碳处理：分三段处理：淬火处理：竖直状态浸入油池淬火30min，调节油温在75～85℃；清洗处理：回火处理。本发明的汽车用高强度热成形扭力梁的热处理方法，解决了高强度热成形扭力梁在成形过程中由于钢材表面脱碳而导致的疲劳强度低的问题，同时使材料的综合力学性能得到大幅度提升，彻底消除了所述高强度热成形扭力梁在热成形过程中钢材表面发生脱碳所造成的缺陷。，下面是一种汽车用高强度热成形扭力梁的热处理方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种汽车用高强度热成形扭力梁的热处理方法，所示高强度热成形扭力梁的材质为BR1500HS，其步骤如下：A：预处理

将高强度热成形扭力梁在冲压成形后放入预热炉中，将高强度热成形扭力梁竖直摆放，以10℃/min速度升温到500～540℃，以1m³/h通入氮气，以使炉内为非氧化性气氛，保温

100～140min；

B：渗碳处理

将步骤A中预处理好的高强度热成形扭力梁转入渗碳炉，分三段处理：（1）1段：以10℃/min速度升温到885～895℃，以4m³/h通入N2，以3.5L/h滴入甲醇CH3OH，以0.6m³/h通入丙烷C3H8气，使C在非氧化性气氛中的质量百分比含量为0.85～0.95，保温

30min；

（2）2段：维持温度在885～895℃左右，调节流量使C在非氧化性气氛中的质量百分比含量为0.65～0.75，保温20min；

（3）3段: 预冷到845～855℃，保持C在非氧化性气氛中的质量百分比含量为0.65～

0.75，保温30min；

C：淬火处理

将步骤B中状态的高强度热成形扭力梁竖直状态浸入油池淬火30min，淬火过程中，调节油温在75～85℃，同时搅拌油液；

D：清洗处理

将步骤C淬火处理后的高强度热成形扭力梁放入温水中浸泡清洗去污，干燥；

E：回火处理

将步骤D干燥后的高强度热成形扭力梁放入回火炉进行回火处理，以10℃/min速度升温到225～335℃，时间145～220min。

2.根据权利要求1所述的轻量化车用扭力梁的热处理方法，其特征在于：所述BR1500HS各成分的质量百分含量为：C 0.19～0.25B 0.0008～0.005Mn 1.10～1.4

Cr 0.15～0.35Al 0.02～0.06Ti 0.02～0.05Si ≤0.40

P ≤0.025

S ≤0.015

余量为铁及微量杂质。

3.根据权利要求1或2所述的汽车用高强度热成形扭力梁的热处理方法，其特征在于：加热方式为电加热；所述高强度热成形扭力梁为管状结构，壁厚为3mm，长度为1175～

1250mm。

说明书全文

一种汽车用高强度热成形扭力梁的热处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及热处理方法，尤其是一种基于轻量化的汽车用高强度热成形扭力梁的热处理方法。

背景技术

[0002] 目前，汽车轻量化已成为汽车工业发展的主要目标，轻量化将使燃油经济性提高，轮胎寿命提高，排放减少，刹车距离减少，转向助力减少等多方面的优势。

[0003] 支撑于小型客车（如轿车、SUV）两后轮之间的扭力梁，在遇到转弯或路面不平时，将承受很大的扭矩和弯曲力，要想减轻扭力梁的重量（即轻量化），就需要使用高强度热成形钢，如BR1500HS。这种高强度热成形钢的机械性能虽然可以满足汽车轻量化的要求，但是，由于车用轻量化扭力梁的结构为细长、弯曲、局部薄壁的管件结构（参见图1），相较于传统用厚钢板折弯制扭力梁，此轻量化制造扭力梁在热处理前力学性能差，加上其在成形过程中，钢材表面脱碳（如图2所示）等缺陷，采用传统的直接淬火、高频等热处理方法，该扭力梁的疲劳强度有明显的降低，同时，其抗拉强度、屈服强度、断后伸长率等力学性能参数也都无法调整到一个合适的区间，导致无法满足汽车的使用要求。

[0004] 如何在保证强度和安全的前提下，使所示汽车用高强度热成形扭力梁达到较好的综合机械性能，这就给热处理工艺提出了更高的要求。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种汽车用高强度热成形扭力梁的热处理方法，解决了高强度热成形扭力梁在成形过程中由于钢材表面脱碳而导致的疲劳强度低的问题，同时使材料的综合力学性能得到大幅度提升，彻底消除了所述高强度热成形扭力梁在热成形过程中钢材表面发生脱碳所造成的缺陷。

[0006] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种汽车用高强度热成形扭力梁的热处理方法，所示高强度热成形扭力梁的材质为BR1500HS，其步骤如下：
A：预处理
将高强度热成形扭力梁在冲压成形后放入预热炉中，将高强度热成形扭力梁竖直摆放，以10℃/min速度升温到500～540℃，以1m³/h通入氮气，以使炉内为非氧化性气氛，保温
100～140min；
B：渗碳处理
将步骤A中预处理好的高强度热成形扭力梁转入渗碳炉，分三段处理：
（1）1段：以10℃/min速度升温到885～895℃，以4m³/h通入N2，以3.5L/h滴入甲醇CH3OH，以0.6m³/h通入丙烷C3H8气，使C在非氧化性气氛中的质量百分比含量为0.85～
0.95，保温30min；
（2）2段：维持温度在885～895℃左右，调节流量使C在非氧化性气氛中的质量百分比含量为0.65～0.75，保温20min；
（3）3段: 预冷到845～855℃，保持C在非氧化性气氛中的质量百分比含量为0.65～
0.75，保温30min；
C：淬火处理
将步骤B中状态的高强度热成形扭力梁竖直状态浸入油池淬火30min，淬火过程中，调节油温在75～85℃，同时搅拌油液；
D：清洗处理
将步骤C淬火处理后的高强度热成形扭力梁放入温水中浸泡清洗去污，干燥；
E：回火处理
将步骤D干燥后的高强度热成形扭力梁放入回火炉进行回火处理，以10℃/min速度升温到225～335℃，时间145～220min。

[0007] 所述BR1500HS各成分的质量百分含量为：C   0.19～0.25
B   0.0008～0.005
Mn 1.10～1.4
Cr   0.15～0.35
Al   0.02～0.06
Ti 0.02～0.05
Si ≤0.40
P ≤0.025
S ≤0.015
余量为铁及微量杂质。

[0008] 加热方式为电加热；所述高强度热成形扭力梁为管状结构，壁厚为3mm，长度为1200～1230mm。

[0009] 与现有技术相比本发明的有益效果是：由于采用上述技术方案，所述预处理采用了非氧化性气氛及合理的温升速度和保温参数，有效消除了成形过程产生的应力，减小了变形，为下道工序做好准备；所述渗碳处理分三段处理，分别采用特殊的温升速度、保温参数温度及非氧化性气氛的含碳量，能够恰当地补充产品在成形过程中产生的脱碳，改变BR1500HS钢的表面成分体系，并彻底消除了所述高强度热成形扭力梁在成形过程中钢材表面发生脱碳所造成的缺陷，为下一步淬火提供保障；所述淬火处理，淬火后产品表面得到淬火马氏体、残余奥氏体及碳化物组织、心部得到马氏体加游离铁素体组织；所述回火处理，通过回火使工件表面得到回火马氏体、残余奥氏体及细小颗粒状碳化物组织（如图3所示）、心部得到低碳马氏体加游离铁素体组织（如图4所示）。使工件的综合力学性能得到大幅度提升，工件获得高的表面硬度、耐磨性及高的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度。经模拟台架试验可达到25万次以上，远远达到了使用要求。目前已有几款新车型装配上市销售，为汽车轻量化提供了热处理技术保障。本发明为汽车轻量化的重要部件高强度热成形扭力梁引入的热处理技术方案，提高了产品使用性能，并且提高了生产效率，节约了成本。

附图说明

[0010] 图1是本发明高强度热成形扭力梁的结构示意图；图2是本发明高强度热成形扭力梁热成形后表面脱碳的金相组织图（500X）；
图3是热处理后高强度热成形扭力梁表面马氏体、残奥、及细小颗粒状碳化物组织的金相组织图（500X）；
图4是热处理后心部为低碳马氏体、游离铁素体组织的金相组织图（500X）；
图5是热处理后高强度热成形扭力梁的硬度梯度示意图；
图6是图1的俯视图。

具体实施方式

[0011] 为了使本发明的技术方案更加清晰，以下结合附图1至6，对本发明进行详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明的保护范围。

[0012] 实施例1本发明是一种汽车用高强度热成形扭力梁的热处理方法，所示高强度热成形扭力梁的材质为BR1500HS，其步骤如下：
A：预处理
将高强度热成形扭力梁在冲压成形后放入预热炉中，使用工装将高强度热成形扭力梁竖直摆放，以10℃/min速度升温到500℃，以1m³/h通入氮气，以使炉内为非氧化性气氛，保温100min；
B：渗碳处理
将步骤A中预处理好的高强度热成形扭力梁转入渗碳炉，使用工装将管件竖直摆放，分三段处理：
（1）1段：以10℃/min速度升温到885℃，以4m³/h通入N2，以3.5L/h滴入甲醇CH3OH，以
0.6m³/h通入丙烷C3H8气，使C在非氧化性气氛中的质量百分比含量为0.85%，保温30min；
（2）2段：维持温度在885℃左右，调节流量使C在非氧化性气氛中的质量百分比含量为
0.65%，保温20min；
（3）3段: 预冷到845℃，保持C在非氧化性气氛中的质量百分比含量为0.65%，保温
30min；
C：淬火处理
将步骤B中状态的高强度热成形扭力梁竖直状态浸入油池淬火30min，淬火过程中，调节油温在75℃，同时搅拌油液；
D：清洗处理
将步骤C淬火处理后的高强度热成形扭力梁放入温水中浸泡清洗去污，干燥；
E：回火处理
将步骤D干燥后的高强度热成形扭力梁放入回火炉进行回火处理，以10℃/min速度升温到225℃，时间145min。

[0013] 作为优选，所述BR1500HS各成分的质量百分含量为：C 0.19%
B 0.0008%
Mn 1.10%
Cr   0.15%
Al   0.02%
Ti   0.02%
Si   ≤0.40%
P   ≤0.025%
S   ≤0.015%
余量为铁及微量杂质。加热方式为电加热；所述高强度热成形扭力梁为管状结构，壁厚为3mm，长度为1175mm。

[0014] 实施例2本发明是一种汽车用高强度热成形扭力梁的热处理方法，所示高强度热成形扭力梁的材质为BR1500HS，其步骤如下：
A：预处理
将高强度热成形扭力梁在冲压成形后放入预热炉中，使用工装将高强度热成形扭力梁竖直摆放，以10℃/min速度升温到520℃，以1m³/h通入氮气，以使炉内为非氧化性气氛，保温120min；
B：渗碳处理
将步骤A中预处理好的高强度热成形扭力梁转入渗碳炉，分三段处理：
（1）1段：以10℃/min速度升温到900℃，以4m³/h通入N2，以3.5L/h滴入甲醇CH3OH，以
0.6m³/h通入丙烷C3H8气，使C在非氧化性气氛中的质量百分比含量为0.9%，保温30min；
（2）2段：维持温度在900℃左右，调节流量使C在非氧化性气氛中的质量百分比含量为
0.7%，保温20min；
（3）3段: 预冷到850℃，保持C在非氧化性气氛中的质量百分比含量为0.7%，保温
30min；
C：淬火处理
将步骤B中状态的高强度热成形扭力梁竖直状态浸入油池淬火30min，淬火过程中，调节油温在80℃，同时搅拌油液；
D：清洗处理
将步骤C淬火处理后的高强度热成形扭力梁放入温水中浸泡清洗去污，干燥；
E：回火处理
将步骤D干燥后的高强度热成形扭力梁放入回火炉进行回火处理，以10℃/min速度升温到230℃，时间182.5min。

[0015] 作为优选，所述BR1500HS各成分的质量百分含量为：C 0.22%
B   0.0029%
Mn   1.25%
Cr   0.25%
Al   0.04%
Ti 0.035%
Si ≤0.40%
P ≤0.025%
S ≤0.015%
余量为铁及微量杂质。加热方式为电加热；所述高强度热成形扭力梁为管状结构，壁厚为3mm，长度为1212.5mm。

[0016] 实施例3本发明是1. 一种汽车用高强度热成形扭力梁的热处理方法，所示高强度热成形扭力梁的材质为BR1500HS，其步骤如下：
A：预处理
将高强度热成形扭力梁在冲压成形后放入预热炉中，使用工装将高强度热成形扭力梁竖直摆放，以10℃/min速度升温到540℃，以1m³/h通入氮气，以使炉内为非氧化性气氛，保温140min；
B：渗碳处理
将步骤A中预处理好的高强度热成形扭力梁转入渗碳炉，分三段处理：
（1）1段：以10℃/min速度升温到895℃，以4m³/h通入N2，以3.5L/h滴入甲醇CH3OH，以
0.6m³/h通入丙烷C3H8气，使C在非氧化性气氛中的质量百分比含量为0.95%，保温30min；
（2）2段：维持温度在895℃左右，调节流量使C在非氧化性气氛中的质量百分比含量为
0.75%，保温20min；
（3）3段: 预冷到855℃，保持C在非氧化性气氛中的质量百分比含量为0.75%，保温
30min；
C：淬火处理
将步骤B中状态的高强度热成形扭力梁竖直状态浸入油池淬火30min，淬火过程中，调节油温在85℃，同时搅拌油液；
D：清洗处理
将步骤C淬火处理后的高强度热成形扭力梁放入温水中浸泡清洗去污，干燥；
E：回火处理
将步骤D干燥后的高强度热成形扭力梁放入回火炉进行回火处理，以10℃/min速度升温到335℃，时间220min。

[0017] 作为优选，所述BR1500HS各成分的质量百分含量为：C 0.25%
B   0.005%
Mn  1.4%
Cr  0.35%
Al  0.06%
Ti  0.05%
Si  ≤0.40%
P   ≤0.025%
S   ≤0.015%
余量为铁及微量杂质。加热方式为电加热；所述高强度热成形扭力梁为管状结构，壁厚为3mm，长度为1250mm。

[0018] 下面对本发明实施过程例中使用的主要设备型号及生产厂家，检测方法进行说明。

[0019] 热处理设备：RM-150/120/140-JS江苏金色工业炉股份有限公司生产。

[0020] 淬火冷却液： KR468南京科润工业介质股份有限公司生产。

[0021] 检测设备：金相检测：型号：OLYMPUS，奥林巴斯光学显微镜，日本进口。

[0022] 硬度检测：型号：HXS-1000A，上海尚光显微镜有限公司生产。

[0023] 型号：XQ-1型，上海金相机械有限公司生产。

[0024] 成分分析：型号：SPECTRO，德国斯派克分析仪器有限公司，德国进口。

[0025] 拉伸性能测定：万能材料试验机。

[0026] 表1内的数值，是实施例1-3的平均值：表1 母材和热处理后拉伸性能试验数据对比

标题	发布/更新时间	阅读量
热处理淬火装置-专利编号CN103993142B	2020-05-12	603
弹簧热处理架-专利编号CN103993151A	2020-05-11	1019
高效热处理炉-专利编号CN103937953B	2020-05-13	863
热处理炉-专利编号CN109798769A	2020-05-11	881
热处理用载架-专利编号CN109777940A	2020-05-13	1017
弹簧热处理架-专利编号CN103993151B	2020-05-12	149
热处理设备-专利编号CN109722620A	2020-05-11	544
热处理淬火装置-专利编号CN103993142A	2020-05-11	658
热处理炉-专利编号CN204690067U	2020-05-13	633
热处理炉-专利编号CN208151441U	2020-05-12	434

一种汽车用高强度热成形扭力梁的热处理方法

一种汽车用高强度热成形扭力梁的热处理方法

技术领域

背景技术

发明内容

附图说明

具体实施方式

IPRDB

热门服务

关于我们

友情链接

联系方式