[發明專利]600MPa級高塑性亞微米晶粒鐵素體低碳鋼板材及制造方法

無效

• 申請號: 200910074082.3
• 申請日: 2009-04-01
• 公開（公告）號: CN101514389A
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發明（設計）人: 王天生;李真;張福成
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: C21D8/02
• 分類號: C21D8/02;C22C38/00
• 代理公司: 秦皇島市維信專利事務所
• 代理人: 鄂長林

技術領域

本發明涉及一種高塑性高強度低碳鋼板材及制造方法，特別是涉及一種600MPa級高塑性亞微米晶粒鐵素體低碳鋼板材及制方造法。

背景技術

超細晶鋼具有極高的抗拉強度，近年來受到了廣泛關注。已有報道，利用完全馬氏體組織冷軋后再結晶退火可以成功地制備超細晶低碳鋼(Scr.Mater.，2002，Vol.47，p.893)和納米晶低碳鋼(Mater.Sci.Eng.A，2006，Vol.432，p.216)。但隨著晶粒尺寸減小到亞微米尺度，塑性(延伸率及均勻延伸率)急劇降低(Mater.Sci.Eng.A，2000，Vol.293，p.165；Scr.Mater.，2002，Vol.47，p.893；Acta?Mater.，2005，Vol.52，p.4881；Scr.Mater.，2005，Vol.52，p.1039)。這嚴重限制了它們的實際應用。Zhao等用控制溫軋及后退火處理獲得了亞微米晶低碳鋼，晶粒尺寸為0.7～0.8微米時的屈服強度接近900MPa，均勻延伸率不到6％(Scr.Mater.，2007，Vol.57，p.857)。Okistu等用奧氏體區熱軋空冷至兩相區水淬后91％壓下量重度冷軋及退火，獲得了亞微米晶低碳鋼，晶粒尺寸約為0.85微米，屈服強度達到658MPa，均勻延伸率僅有4.1％，且屈強比高達0.98(Scr.Mater.，2009，Vol.60，p.76)。此外，Azizi-Alizamini等(Scr.Mater.，2007，Vol.57，p.1065)報道了用“完全奧氏體化淬火+亞臨界淬火+50％冷軋+再結晶退火”的方法在低碳鋼中獲得了雙峰晶粒尺寸分布鐵素體組織，獲得的均勻延伸率12％，但屈服強度僅500MPa，抗拉強度550MPa，屈強比高達0.91。

發明內容

本發明的目的在于提供一種600MPa級高塑性亞微米晶粒鐵素體低碳鋼板材及制造方法，所述方法將屈服強度350MPa級的14MnNb(Q345)低碳鋼控軋、控冷、配合冷軋及后退火處理，獲得的低碳鋼板材的屈服強度達到600MPa級，其金相組織為等軸的亞微米晶鐵素體和納米碳化物顆粒組成。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

所述600MPa級高塑性亞微米晶粒鐵素體低碳鋼板材的力學性能為：屈服強度為600～660MPa，抗拉強度為720～780MPa，總延伸率為17～21％，均勻延伸率為12～17％，屈強比為0.82～0.84；金相組織由等軸的亞微米晶鐵素體和納米碳化物顆粒組成。

所述600MPa級高塑性亞微米晶粒鐵素體低碳鋼板材的生產工藝步驟如下：熔煉商用350MPa級的14MnNb(Q345)低碳鋼，澆鑄成鑄坯。將鑄坯加熱到1180～1220℃保溫8～10小時后開始進行多道次粗軋，粗軋終軋溫度980～1020℃，得到15～25毫米厚的板坯。然后在960～1000℃開始多道次精軋，精軋終軋溫度900～920℃，得到4～8毫米厚的精軋板坯，空冷到680～740℃，噴水冷卻到室溫。然后進行總壓下量為60～70％的多道次冷軋，再加熱到550～570℃保溫1～2小時后空冷至室溫，最后獲得1～3毫米厚的600MPa級高塑性亞微米晶粒鐵素體低碳鋼板材。

本發明的有益效果是：該發明在不添加其它合金元素的條件下，將350MPa級的商用低碳鋼14MnNb(Q345)的強度級別提高到一般用多元合金化才能達到的600MPa級，獲得了優良的綜合力學性能，節約了原材料成本。其力學性能為：屈服強度為600～660MPa，抗拉強度為720～780MPa，總延伸率為17～21％，均勻延伸率為12～17％，屈強比為0.82～0.84。本發明的生產工藝容易在軋制生產線上實現，具有較高的生產效率，可經濟地生產具有優異綜合力學性能的低碳鋼板材。

附圖說明

圖1是實施例一600MPa級低碳鋼板材微觀組織的透射電子顯微鏡照片；

圖2是實施例二600MPa級低碳鋼板材微觀組織的透射電子顯微鏡照片；

圖3是實施例三600MPa級低碳鋼板材微觀組織的透射電子顯微鏡照片。

具體實施方式

實施例1