专利名称:热冲压模具用材料及其制备方法
技术领域:
本发明涉及一种新型热冲压模具用钢材,适用于高耐磨性和良好抗冷热疲劳性能要求的热冲压模具,属热冲压模具材料制造工艺技术领域。
背景技术:
节能、环保、安全是当今汽车技术发展的总趋势,降低油耗、节约能源、减少汽车排放是当今迫切解决的问题之一,其中汽车轻量化是解决这一问题的重要途径。目前,钢铁公司推出了一系列具有超高强度的淬火硼钢系列,如知名的Arcelor公司推出的22MnB5、30MnB5,以及专门为汽车零件用生产的Usiborl。这些淬火硼钢的特点是在轧制成形后,材料组织为均勻的铁素体+珠光体,屈服强度为-Mpa,抗拉强度为大于Mpa;而经过热处理后,其组织为均勻的马氏体,屈服强度可达Mpa,抗拉强度可达Mpa。采用此种钢板生产的汽车零件可以使同等强度、刚度的零件减重50%以上。但是由于超高强度钢的强度时普通钢板强度的2-3倍,所需的成形力极大,成形时往往会因此而导致模具损坏、设备震动,并且还易产生破裂、起皱、尺寸和形状不良等问题。因此,原有的冷冲压成形工艺不能再满足技术和生产发展的需要,需要一种新的加热成形工艺方式。热冲压成形工艺主要是利用金属在高温状态下,其塑性和延展性迅速增加,屈服强度迅速下降的特点,通过模具使零部件成形的工艺。采用热加工的方法,一般是将板料加热到再结晶温度以上某个适当的温度(对于钢铁材料,加热至奥氏体状态)时进行冲压成形,使板料成形时的流动应力降低、提高板料的成形性、降低成形件的回弹,并且降低所需设备的吨位。与板料冷冲压相比,板料的热冲压成形具有变形抗力小、塑性好、成形极限高等优点。对于硼钢,通过热成形不仅具有以上所描述的热成形的优点,并且配以合适的后继热处理方式,还可以使板料发挥其最佳的性能,为汽车提供高质量的零部件,从而不但降低了汽车零部件的重量,还提高了其抗冲击性能及疲劳性能,提高了汽车的安全性。目前国内外尚无专门的适合热冲压成形的模具材料。德国企业采用的是CR7V和1.,日本企业采用的是SKD61。从目前的生产情况来看,这些材料都是从现有的模具材料中选取的,各有优缺点,但都不是最好的适合热冲压成形用的材料。