1.3 超高強度硼鋼板沖壓成形工藝

由于材料的特殊性，為了獲得優良的成形性能及零件使用性能，超高強度鋼板通常采用熱沖壓進行成形。按照板料熱成形前后有無預成形工序，熱沖壓可分為兩種成形方法，一種是直接熱沖壓方法，一種是間接熱沖壓方法[10]。超高強度硼鋼板采用直接熱沖壓方法（圖1-4），即將板料首先放在爐子里加熱到奧氏體化溫度，然后迅速將奧氏體化板料放在模具上進行沖壓成形，同時在模具上實現零件的保壓淬火促使零件形狀尺寸趨于穩定，另一方面促使板料內組織發生馬氏體轉變，從而顯著提高成形件的強度。為了避免板料在加熱和轉移過程中氧化皮的形成，板料表層可進行涂層處理（如鋁鍍層的處理），以達到保護零件和模具，提高生產率的目的，并且在加熱爐內也不需要使用惰性氣體來防止板料的氧化，可降低工藝的復雜程度。

圖1-4 直接熱沖壓方法

在熱沖壓成形方面，除了可以采用常規的單板坯料進行成形外，還可以采用拼焊板進行成形。由于拼焊板具有按照零件使用要求及特點進行材料合理分配的優點，可以將零件的強度和延展性的要求綜合起來，滿足零件的成形性能要求的同時提高零件的吸收撞擊能量的能力。考慮到拼焊板在成形過程中要受到熱成形的影響，在選擇材料時要考慮其熱成形過程及其相關組織轉變的限制。使用低合金高強度鋼與超高強度硼鋼激光拼焊板進行熱沖壓成形，低合金高強度鋼的硬度會有所增加，超高強度硼鋼板的硬度會隨著冷卻速度的增加迅速提高，并且焊縫至母材過渡區硬度值平滑過渡，應力應變分別更趨均勻，可顯著提高低合金高強度鋼與超高強度硼鋼激光拼焊板拉深成形性[11]。

圖1-5 熱成形拼焊板B柱

蒂森克虜伯開發的用于與硼鋼板拼焊連接的微合金鋼在熱成形后還可實現強度的上升。用該微合金鋼與錳硼鋼制成的激光拼焊板用于成形汽車B柱（圖1-5）、后部縱梁，不僅可以降低零部件的重量和成本，并且還可以達到最佳的吸收撞擊性能的要求，并已成功應用于奧迪A4和奧迪A5車型上[12]。