一種高強度汽車保險杠的熱處理方法及該高強度汽車保險杠的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于熱處理和汽車部件領域，特別是涉及一種通過包括熱處理在內的制備方法生產汽車保險杠的方法及其生產所得的產品。
【背景技術】
[0002]中國已經成為汽車的世界第一大消費地，每年的汽車產量在逐步增加，隨著汽車產量的增加，客戶對于汽車的安全性越來越重視，目前汽車所使用的保險杠均采用不銹高強度鋼或高強度鍍鋅鋼鑄造之后鍛造而成，但是在其強度保證的情況下，韌性并不能保證，當提高其韌性后，必然損失相應的強度，如果既保證強度又保證韌性后則需要對合金鋼中的成分進行相應調整，需要添加大量昂貴的元素來協調其韌性和強度，則其成本會大幅度增加，因此亟需發明一種成本相對較低，強度和韌性又能滿足高安全性的汽車保險杠。在既能保證保險杠的強度保持，又能適當的吸能。
【發明內容】
[0003]本發明的目的之一在于提出一種高強度汽車保險杠的制備方法。
[0004]本發明的目的之二在于提出一種高強度汽車保險杠。
[0005]具體通過如下技術手段實現:
一種高強度汽車保險杠的制備方法，所述汽車保險杠采用高強度貝氏體鋼，其化學成分按照重量百分比計為: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；所述制備方法包括如下步驟:I)將所述高強度貝氏體鋼按照其化學成分鑄造成汽車保險杠坯料后鍛造成半成品，并對半成品的邊角進行打磨和切邊處理。
[0006]2)將步驟I得到的汽車保險杠半成品置入保護氣氛電阻爐內進行分階段加熱，第一階段加熱溫度為380~450°C，保溫10~25min后，進行第二階段加熱，加熱溫度為610~680°C，保溫10~20min后，進行第三階段加熱，加熱溫度為750~810°C，保溫10~20min后，進行第四階段加熱，加熱溫度為920~960°C，保溫2.5-3.5小時，然后吹氮氣冷卻至室溫。
[0007]3)將步驟2處理之后得到的半成品置入電阻爐內，加熱至280~320°C，保溫4~6小時，空冷至室溫。
[0008]4)將步驟3得到的半成品置入深冷箱中進行深冷處理，將深冷箱溫度降至-80~-120°C，保持溫度1~1.5小時，然后將半成品移出深冷箱。
[0009]5)將經過深冷處理的半成品再次置入保護氣氛電阻爐內加熱到920~960°C，保溫1-1.8小時，然后吹氮氣冷卻至室溫。
[0010]6)將步驟5得到的半成品置入電阻爐內，加熱至280~320°C，保溫2~4小時，空冷至室溫。
[0011]7)將步驟6得到的半成品進行形狀打磨和精細切邊，得到高強度汽車保險杠成品O
[0012]作為優選，所述高強度貝氏體鋼的貝氏體體積比含量>95%。
[0013]作為優選，所述高強度貝氏體鋼的貝氏體體積比含量為95.8-98.2%。
[0014]作為優選，所述步驟4的深冷處理的降溫采用階段降溫的方式進行，第一階段降溫到-35~-52°C后維持溫度10~15min后繼續進行第二階段的降溫，將深冷箱溫度降至-88~-110°C，保持溫度1.2-1.5小時，然后將半成品移出深冷箱。
[0015]作為優選，步驟7之后對高強度汽車保險杠成品進行熱鍍鋅處理。
[0016]作為優選，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。
[0017]一種高強度汽車保險杠，前述方法制得。
[0018]作為優選，其抗拉強度為720~810MPa。
[0019]本發明的效果在于:
I，通過對汽車保險杠材質中各組分元素以及相應含量進行相應調整，并且對其微觀組織進行相應的限定，通過元素、含量和微觀組織的配合下，在保證相對較低成本和較高韌性的情況下，大幅度提高了汽車保險杠的強度。
[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杠的強度。
[0021]3，通過淬火+回火+深冷處理之后又設置一次淬火+回火的熱處理，使得汽車保險杠材質的晶粒度得到大幅度細化，從而保證了高強度和高韌性。
[0022]4，通過對淬火加熱時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化，通過對各階段的加熱溫度和保溫時間的選擇，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；通過對深冷處理的分階段冷卻，使得最終微觀組織更加細化均勻。
[0023]5，通過設置熱處理之后的熱鍍鋅處理，使得該高強度汽車保險杠的抗腐蝕能力得到大幅度提尚。
[0024]6，通過對熱鍍鋅的合金液成分含量進行改進，添加了稀土 RE和Ga，并對其含量進行了相應限定，使得該熱鍍鋅后的鍍鋅層的附著力和鋅層強度得到大幅度提高，也保證了保險杠在變形后進行維修時鋅層的保持量，降低了保險杠的維修成本。
【具體實施方式】
[0025]實施例1
一種高強度汽車保險杠的制備方法，所述汽車保險杠采用高強度貝氏體鋼，其化學成分按照重量百分比計為: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；所述高強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)將所述高強度貝氏體鋼按照其化學成分鑄造成汽車保險杠坯料后鍛造成半成品，并對半成品的邊角進行打磨和切邊處理。
[0027]2)將步驟I得到的汽車保險杠半成品置入保護氣氛電阻爐內進行分階段加熱，第一階段加熱溫度為420°C，保溫ISmin后，進行第二階段加熱，加熱溫度為632°C，保溫16min后，進行第三階段加熱，加熱溫度為800°C，保溫16min后，進行第四階段加熱，加熱溫度為932°C，保溫2.8小時，然后吹氮氣冷卻至室溫25°C。
[0028]3)將步驟2處理之后得到的半成品置入電阻爐內，加熱至295°C，保溫5小時，空冷至室溫。
[0029]4)將步驟3得到的半成品置入深冷箱中進行深冷處理，第一階段降溫到_42°C后維持溫度12min后繼續進行第二階段的降溫，將深冷箱溫度降至_102°C，保持溫度1.3小時，然后將半成品移出深冷箱。