高强钢板变强度热成形新工艺及试验平台

学校名称：北京机电研究所    

参赛选手：董承智、梁校、杨涛

指导老师：李贤君研究员高级工程师           

作品形式：论文+实物

（一）作品简介

随着轻量化汽车零部件广泛使用，变强度热成形技术正在逐步被应用于轻量化汽车零部件的生产当中，但现有生产工艺在实现过程中复杂，生产成本较高。北京机电研究所首次提出一种高强钢板变强度热成形新工艺，使工件在淬火变形前，部分区域相变得到铁素体和珠光体组织，一部分仍为奥氏体组织，回温后在冷却模具中整体淬火，从而得到变强度的热成形工件。新工艺减小了传统工艺难度，降低生产成本。团队同样为该工艺设计了试验平台，为变强度热成形新工艺的工业化应用提供初步解决方案。

（二）作品主要内容

（1）设计了变强度热处理工艺，通过在淬火变形前对软区进行冷却，相变得到铁素体和珠光体组织，而硬区保持温度仍为奥氏体组织。然后将工件放置于加热炉内回温后，在冷却模具中整体淬火成形，得到变强度的热成形工件。

（2）采用风冷作为工艺关键步骤中软区的冷却方式，设计应用于工件局部控制冷却的风冷试验平台，实现工艺需要的各区温度，满足温度梯度的要求。

（3）进行工艺验证试验，对试验处理后高强钢板（22MnB5）微观组织进行研究，并分别对软区、过渡区、硬区的维氏硬度进行测试，表征软区和硬区的微观组织及力学性能。

（三）主要创新点

（1）提出一种新型高强钢板变强度热成形工艺。

（2）设计了应用于关键工艺步骤的试验设备，为该工艺工业化应用提供初步解决方案。

 

 

 

 

（四）附图

 

 

 

 

 

 

 

图1 工艺路线              图2 风冷试验平台

 

 

 

 

 

 

图3 试样显微组织

（a）软区；（b）硬区