北京機電研究所-高強鋼板變強度熱成形新工藝及試驗平臺-作品簡介

高強鋼板變強度熱成形新工藝及試驗平臺

學校名稱：北京機電研究所    

參賽選手：董承智、梁校、楊濤

指導老師：李賢君研究員高級工程師           

作品形式：論文+實物

（一）作品簡介

隨著輕量化汽車零部件廣泛使用，變強度熱成形技術正在逐步被應用于輕量化汽車零部件的生產當中，但現有生產工藝在實現過程中復雜，生產成本較高。北京機電研究所首次提出一種高強鋼板變強度熱成形新工藝，使工件在淬火變形前，部分區域相變得到鐵素體和珠光體組織，一部分仍為奧氏體組織，回溫后在冷卻模具中整體淬火，從而得到變強度的熱成形工件。新工藝減小了傳統工藝難度，降低生產成本。團隊同樣為該工藝設計了試驗平臺，為變強度熱成形新工藝的工業化應用提供初步解決方案。

（二）作品主要內容

（1）設計了變強度熱處理工藝，通過在淬火變形前對軟區進行冷卻，相變得到鐵素體和珠光體組織，而硬區保持溫度仍為奧氏體組織。然后將工件放置于加熱爐內回溫后，在冷卻模具中整體淬火成形，得到變強度的熱成形工件。

（2）采用風冷作為工藝關鍵步驟中軟區的冷卻方式，設計應用于工件局部控制冷卻的風冷試驗平臺，實現工藝需要的各區溫度，滿足溫度梯度的要求。

（3）進行工藝驗證試驗，對試驗處理后高強鋼板（22MnB5）微觀組織進行研究，并分別對軟區、過渡區、硬區的維氏硬度進行測試，表征軟區和硬區的微觀組織及力學性能。

（三）主要創新點

（1）提出一種新型高強鋼板變強度熱成形工藝。

（2）設計了應用于關鍵工藝步驟的試驗設備，為該工藝工業化應用提供初步解決方案。

（四）附圖

圖1 工藝路線              圖2 風冷試驗平臺

圖3 試樣顯微組織

（a）軟區；（b）硬區