一种汽车钣金件用不锈钢板材的热处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种汽车钣金件用不锈钢板材的热处理方法，属于钣金加工【技术领域】。本发明的步骤为：控制热处理炉的炉温为100~110℃，将板材毛坯放置于热处理炉内；执行升温程序：第一段升温至230~260℃，升温时间为1~2h，保温；第二段升温至360~380℃，升温时间为2~3h；第三段升温至450℃，升温时间为1~1.5h，保温6h；将板材毛坯置于控冷装置中，控制板材毛坯旋转，在冷却过程中实时测量板材毛坯表面温度，以≤25℃/h的速度冷却，当板材毛坯表面温度低于150℃时出炉空冷。本发明通过对不锈钢板材热处理工艺的改进，获得了高质量的不锈钢板材，非常适合应用于汽车钣金件加工。
【专利说明】一种汽车钣金件用不锈钢板材的热处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钣金加工【技术领域】，更具体地说，涉及一种汽车钣金件用不锈钢板材的热处理方法。
【背景技术】
[0002]随着我国大力发展汽车产业，汽车钣金件的应用也越来越广泛。汽车钣金件质量的好坏直接决定着汽车的使用寿命。不锈钢板材是钣金工艺常用到的钣金材料，然而，使用传统工艺制备的不锈钢板材易出现组织分布不均匀、硬度落差大、易变形等问题，严重阻碍着不锈钢板材的推广应用。
[0003]经检索，中国专利号ZL201310078214.6，授权公告日为2014年9月24日，发明创造名称为:一种不锈钢工件焊后热处理工艺，该申请案公开了一种不锈钢工件焊后热处理工艺。按以下步骤进行:装炉一加热一保温一冷却一卸装一热处理记录一检验。该申请案为保证转轮室的内应力完全释放，延长保温时间，为保证加热和冷却过程中产生应力，在工件上设置热电偶，通过计算机控制其升降温速度及工件温差。但该申请案制备过程复杂、成本高，不便于推广应用。
【发明内容】
[0004]1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服传统工艺制备的不锈钢板材组织分布不均匀、硬度落差大、易变形等问题，提供了一种汽车钣金件用不锈钢板材的热处理方法；本发明通过对不锈钢板材热处理工艺的改进，获得了高质量的不锈钢板材，非常适合应用于汽车钣金件加工。
[0005]2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为:
本发明的一种汽车钣金件用不锈钢板材的热处理方法，其步骤为:
步骤一、控制热处理炉的炉温为100~110°c，将板材毛坯放置于热处理炉内；
步骤二、执行升温程序:第一段升温至230~260°c，升温时间为l~2h，保温时间为20+板材平均厚度/2 min ;第二段升温至360~380°C，升温时间为2~3h，保温时间为25+板材平均厚度/2 min ;第三段升温至450°C，升温时间为1~1.5h，保温6h ；
步骤三、冷却:将步骤二所得板材毛坯置于控冷装置中，控制板材毛坯旋转，同时在板材毛坯表面涂覆纳米陶瓷涂层，在冷却过程中实时测量板材毛坯表面温度，以< 25°C /h的速度冷却，当板材毛坯表面温度低于150°C时出炉空冷。
[0006]更进一步地，步骤二所述的板材平均厚度d= (Dl+D2)/2，其中Dl为板材毛坯横截面厚度最大值，D2为板材毛坯横截面厚度最小值。
[0007]更进一步地，步骤三中板材毛坯旋转速度与板材毛坯平均厚度之间满足:
N=K/d
其中，N为板材毛还旋转速度，r/min ;K为旋转系数，当板材毛还平均厚度小于等于50cm时，K取600 cm.r/min,当板材毛还平均厚度大于50cm时，K取400 cm.r/min。
[0008]3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果:
(1)本发明的一种汽车钣金件用不锈钢板材的热处理方法，对不锈钢板材进行三段加热，并根据不锈钢板材的具体情况设置保温时间，缩小不锈钢板材内部与外部温度差，减小热应力和相变应力，制备得到的不锈钢板材组织分布均匀、硬度落差小且不易变形，非常适合应用于汽车钣金件加工；
(2)本发明的一种汽车钣金件用不锈钢板材的热处理方法，热处理步骤简单、投入成本低、易于控制，便于推广应用。
【具体实施方式】
[0009]为进一步了解本发明的内容，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
[0010]实施例1
本实施例的一种汽车钣金件用不锈钢板材的热处理方法，其步骤为:
步骤一、控制热处理炉的炉温为105°C，将板材毛坯放置于热处理炉内。
[0011]步骤二、执行升温程序:第一段升温至245°C，升温时间为1.5h，保温时间为20+板材平均厚度/2 min;第二段升温至370°C，升温时间为2.5 h，保温时间为25+板材平均厚度/2 min;第三段升温至450°C，升温时间为1.2 h，保温6h。本实施例中板材平均厚度d=(D1+D2) /2，其中Dl为板材毛坯横截面厚度最大值，D2为板材毛坯横截面厚度最小值。本实施例设计根据不锈钢板材的厚度来设置保温时间，是为了最有效地缩小不锈钢板材内部与外部温度差，减小热应力和相变应力，以到达减小板材毛坯变形的目的。此外，根据长期的生产实践与多次尝试，发明人总结出采用三段加热的方式已能够很好的达到缩小温差的目的。至于板材平均厚度采用不锈钢板材横截面厚度最大值和最小值的平均值，主要是考虑到实际生产中操作不能过于繁琐，采用厚度最大值和最小值的平均值已具有代表性，能够获得较好的效果。
[0012]步骤三、冷却:将步骤二所得板材毛坯置于控冷装置中，控制板材毛坯旋转，板材毛坯旋转速度与板材毛坯平均厚度之间满足:
N=K/d
其中，N为板材毛还旋转速度，r/min ;K为旋转系数，当板材毛还平均厚度小于等于50cm时，K取600 cm.r/min，当板材毛还平均厚度大于50cm时，K取400 cm.r/min。本实施例在板材毛坯冷却过程中控制毛坯旋转并限定不同板材毛坯对应的旋转速度，有利于不同厚度的板材毛坯冷却均匀，进而可以提高板材毛坯硬度的均匀性。此外，本实施例在板材毛坯旋转冷却的同时在板材毛坯表面涂覆纳米陶瓷涂层，并在冷却过程中实时测量板材毛坯表面温度，控制板材毛坯以25°C /h的速度冷却，当板材毛坯表面温度低于150°C时出炉空冷。其目的主要在于适当降低板材毛坯的冷却速度，以增加其韧性以及组织均匀性。发明人通过长期的生产实践确定涂覆纳米陶瓷涂层的厚度在1~2_范围内较适宜，在该范围内能够确保纳米陶瓷涂层不起皮、不开裂，具体到本实施例设置涂覆纳米陶瓷涂层的厚度为1mm，该厚度下纳米陶瓷涂层的导热系数为0.15ff/m.k。
[0013]实施例2 本实施例的一种汽车钣金件用不锈钢板材的热处理方法，基本同实施例1，其不同之处在于:本实施例步骤一控制热处理炉的炉温为100°c，将板材毛坯放置于热处理炉内。步骤二中第一段升温至230°c，升温时间为Ih ;第二段升温至360°C，升温时间为2h ;第三段升温至450°C，升温时间为I h，保温6h。步骤三所用的纳米陶瓷涂层的厚度为2mm，控制板材毛坯以24°C /h的速度冷却。
[0014]实施例3
本实施例的一种汽车钣金件用不锈钢板材的热处理方法，基本同实施例1，其不同之处在于:本实施例步骤一控制热处理炉的炉温为110°C，将板材毛坯放置于热处理炉内。步骤二中第一段升温至260°C，升温时间为2h ;第二段升温至380°C，升温时间为3h ;第三段升温至4501，升温时间为1.5 h，保温6h。步骤三所用的纳米陶瓷涂层的厚度为1.5mm，控制板材毛坯以23 °C /h的速度冷却。
[0015]实施例1~3所述的一种汽车钣金件用不锈钢板材的热处理方法，通过对不锈钢板材热处理工艺的改进，增强了不锈钢板材的内部组织分布均匀性，硬度落差小且不易变形，且热处理步骤简单、投入成本低、易于控制，非常适合应用于汽车钣金件加工。
【权利要求】
1.一种汽车钣金件用不锈钢板材的热处理方法，其步骤为: 步骤一、控制热处理炉的炉温为100~110°c，将板材毛坯放置于热处理炉内； 步骤二、执行升温程序:第一段升温至230~260°c，升温时间为l~2h，保温时间为20+板材平均厚度/2 min ;第二段升温至360~380°C，升温时间为2~3h，保温时间为25+板材平均厚度/2 min ;第三段升温至450°C，升温时间为1~1.5h，保温6h ； 步骤三、冷却:将步骤二所得板材毛坯置于控冷装置中，控制板材毛坯旋转，同时在板材毛坯表面涂覆纳米陶瓷涂层，在冷却过程中实时测量板材毛坯表面温度，以< 25°C /h的速度冷却，当板材毛坯表面温度低于150°C时出炉空冷。
2.根据权利要求1所述的一种汽车钣金件用不锈钢板材的热处理方法，其特征在于:步骤二所述的板材平均厚度d= (D1+D2) /2，其中D1为板材毛坯横截面厚度最大值，D2为板材毛坯横截面厚度最小值。
3.根据权利要求2所述的一种汽车钣金件用不锈钢板材的热处理方法，其特征在于:步骤三中板材毛坯旋转速度与板材毛坯平均厚度之间满足:
N=K/d 其中，N为板材毛还旋转速度，r/min ;K为旋转系数，当板材毛还平均厚度小于等于50cm时，K取600 cm.r/min,当板材毛还平均厚度大于50cm时，K取400 cm.r/min。
【文档编号】C21D9/52GK104480290SQ201410845223
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月31日 优先权日:2014年12月31日
【发明者】李大志 申请人:芜湖金龙模具锻造有限责任公司