摘 要：热冲压成形钢由于具有良好的成形性能和较高的成形强度，在提高车身的碰撞安全性和减轻车重方面具有显著的效果，因此在汽车高强结构件等领域具有广泛应用前景，但由于热冲压成形钢材质规格较薄，对尺寸精度要求高，因此主要采用冷轧产品，通过1780半连轧生产线高精度设备管理，以及轧制技术改进，实现了1.6mm及以下至1.2mm热轧热冲压成形钢的成功开发，实现了以热带冷，减少冷轧退火工序，同时极大降低了生产成本。
关键词：热冲压成形钢 以热代冷 生产实践
0引言
热冲压成形钢是将成形和强化分为两个步骤生产超高强度汽车零部件的一种新工艺，利用马氏体强化，可使钢的抗拉强度达到1500MPa以上，因此主要用于防止汽车碰撞过程中变形的加强件，如车门防撞梁、保险杠梁、侧边梁、A柱B柱加强件和腰轨加强件等。使用超高强热冲压件可使板材的厚度减少30%以上，可实现轻量化指标，降低能耗，具有广泛的发展前景，市场潜力巨大。但是热冲压成形钢绝大部分需求为薄规格，暨2.0mm以下至1.5mm，甚至更薄规格，因此目前热冲压成形钢均已冷轧产品交货，但对于没有冷轧生产线钢铁企业，研究如何生产出薄规格热轧热冲压成形钢代替冷轧产品，具有重要意义，同时由于生产成本的降低，将具有更大的市场竞争力。
1 1780半连轧生产线情况
三座步进式加热炉→炉后除鳞→四辊可逆粗轧机→热卷箱→飞剪→7架精轧机→层流冷却→两台卷取机→平整
2 热冲压成形钢的成分设计及轧制规格
2.1 成分设计
2.2 成品规格为1.5×1200mm。
3 热冲压成形钢轧制计划优化
3.1 加热制度
由于1.5 mm薄规格热冲压成形钢合金成分高，压缩比大、负载大、温降大，需要合理的加热制度，保证合金元素充分固溶，板坯同板差和炉间差小于20 ℃，加热温度选择较高温度和较长在炉时间，实现板坯温度均匀合理，一般要求加热温度在1250 ℃以上。
3.2 轧制制度
为保证精轧入口板型和中间坯厚度， 1780半连轧生产线粗轧采用5道次轧制，中间坯采用30～32mm 厚度，保证精轧的入口温度和中间坯质量。粗轧中间坯温度在1100 ℃左右。
由于采用卷箱模式，带坯头尾互换，有利减少带坯温降，实现精轧入口恒温度轧制，对该品种开发具有设备优势。
精轧出口采用与温降和穿带速度相适应，又能保证在奥氏体未再结晶区有充分累积变形量的终轧温度设计。
控制冷却选择前段分散冷却，由于规格薄，冷却速度快，卷曲温度选择580～640℃，保证相变充分，析出充分，实现细晶强化、析出强化的有机结合，保证性能稳定。
3.3 轧机设备稳定
轧机设备精度对高强薄规格汽车钢生产起关键作用，设备是实现工艺控制的基础。通过对轧机刚度、轴向力检测、磁尺伸出量、轧机间隙、轧机漏水和轧辊冷却等管理，实现轧机状态良好，保证轧制时，轧件在轧机内均匀变形，避免外部扰动，保证轧制稳定。
3.4 板形控制
板形良好必须遵守均匀变形原则，即板凸度一致的原则。影响板形的因素主要有初始辊型、轧制力、弯辊力、轧辊磨损和热膨胀等。
由于热冲压成形钢轧制1.5mm 厚度时，负荷较大，轧制力造成的轧辊挠曲较大，一般选择F1～F4 机架轧辊初始凸度较小，弯辊一般给予较大的正弯辊，用以抵消轧制力造成的轧辊挠曲。另外，带钢目标凸度设定较大，一般在50～70 μm，实现带钢在平直度死区内均匀变形，机架内板形良好，从而实现产品板形良好。平直度控制如图1所示。
3.6 轧制规程编排控制技术
薄辊役的轧制计划编制需考虑过渡材、主体材及垫底材问题。在遵循硬度、宽度和厚度跳跃原则的同时，在过渡材计划编排时考虑建立稳定减薄过渡平台，控制换辊期间主体减薄材在加热炉二加段进行升温，保证薄规格轧制稳定均匀; 减薄过渡稳定平台一般设定为3.0 mm、2.0 mm、1.8 mm 3个阶段，3个过渡规格轧制稳定后减薄至主体极薄规格轧制阶段，随后进入垫底材返厚，整体计划编排原则如图2 所示。
4 结语
通过采取上述措施，我公司成功开发生产1.5mm热轧深冲用钢，轧制的板材板型良好，可用于制作高强汽车结构件。该项技术实现了以热代冷，使热轧产线提供热冲压成形钢原料成为可能，同时极大降低生产成本，极具市场竞争力。
论文作者:李洋,崔瑞甲,包阔,邢俊芳
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第10期
论文发表时间:2019/8/7
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