[發明專利]一種含V熱軋相變誘發塑性鋼的制備方法

無效

• 申請號: 201010283939.5
• 申請日: 2010-09-15
• 公開（公告）號: CN101942601A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 趙愛民;高緒濤;唐荻;趙征志;張明明
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C22C38/12
• 分類號: C22C38/12;C21D8/02
• 代理公司: 北京東方匯眾知識產權代理事務所(普通合伙) 11296
• 代理人: 劉淑芬

技術領域

本發明屬于鋼鐵材料領域，特別涉及到含V熱軋相變誘發塑性鋼(TRIP)及制備方法。

背景技術

為了應對日益嚴重的能源短缺和環境污染，汽車輕量化是近年來世界范圍內材料工作者和汽車制造者所共同面臨的難題。近年來，雖然鋁合金，鎂合金和塑料等其它輕量化材料在汽車材料中的應用越來越廣泛，但是鋼鐵材料仍然是今后汽車使用的主導材料。因為與鋁合金，鎂合金等相比，鋼鐵具有高彈性模量、高抗疲勞性能、成型性好、硬度高、熱導率好、價格較低等優點。在現代汽車材料的組成中，鋼鐵約占車重的55％-70％，但汽車用鋼的內涵卻發生了很大變化，即由原先的以軟鋼和普通冷軋板為主發展到以高強度鋼板和熱鍍鋅鋼板為主。其中，高強度鋼板將由目前每車使用量占車重的14％-45％(100-294公斤/車)提高到將來的30％-70％。研究表明，在其他條件不變的情況下，汽車重量每減輕10％，則油耗可下降3％-8％。

TRIP鋼具有良好的強度-塑性匹配，其強度與塑性與傳統汽車用鋼相比，優勢十分明顯，這對于汽車制造者是非常有吸引力的。如果TRIP鋼這種新型材料能在汽車工業中推廣應用，則既能減輕整車的重量，節約能耗，又能提高汽車鋼板的抗破壞能力，從而提高汽車的安全系數。因此，TRIP鋼的研制與開發有著誘人的前景，極大的促進了人們從各方面不懈探索的熱情，其潛在的最終使用目標除了高質量的汽車板、底盤部件、車門、沖擊梁外，還包括結構材料、螺栓材料、導彈殼體、不銹鎧甲、高強度絲，外科手術針等等。

TRIP鋼分為冷軋和熱軋TRIP鋼生產，冷軋工藝通過冷軋后的臨界區退火得到鐵素體和奧氏體的混合組織，并已在工業領域實際應用。但該工藝繁瑣，總體能耗較高。而熱軋工藝一般都是終軋后控制隨后的冷卻過程，從而得到一定體積分數的鐵素體和奧氏體的混合組織，相對于冷軋熱處理TRIP鋼生產不需要冷軋及冷軋后的熱處理等工藝步驟，可以簡化工藝，從而降低了生產成本。

發明內容

本發明的目的在于提供一種含V熱軋相變誘發塑性鋼及制備方法，此種方法通過添加Nb、V合金元素，使鋼的抗拉強度能夠達到800MPa級，而延伸率大于28％，強塑積大于22000MPa％，并且采用兩種的冷卻方式來生產獲得800MPa級熱軋相變誘發塑性鋼。

一種含V熱軋相變誘發塑性鋼及制備方法，熱軋相變誘發塑性鋼(TRIP)的成分質量百分比為：C?0.15～0.30、Si?1.0～2.0、Mn?1.0～2.0、Al＜0.05、Nb?0.01～0.08、V?0.05～0.15、P＜0.01、S＜0.01，余量為Fe。

本發明含V熱軋相變誘發塑性鋼的制備方法分為兩種，第一種方法按以下步驟進行

1、將鋼按成分質量百分比為：C?0.15～0.30、Si?1.0～2.0、Mn?1.0～2.0、Al＜0.05、Nb?0.01～0.08、V?0.05～0.15、P＜0.01、S＜0.01，余量為Fe，煉成鋼錠。鋼錠加熱到1150±10℃，鍛造成鋼坯。

2、采用加熱爐的方式，將鋼在室溫下放入加熱爐中，隨爐加熱到1220±10℃后。保溫1小時。保溫結束后取出鋼坯，采用軋機進行粗軋和精軋，開軋溫度為1140～1160℃，粗軋4個道次，總變形量為90.4％，軋制溫度在980～1150℃之間。精軋兩個道次，軋制溫度在870～980℃之間，精軋總變形量為9.6％。終軋溫度在790～850℃，最終獲得軋件。

3、精軋結束后先以30℃/s的冷速水冷至710～760℃，后在740℃的保溫爐中保溫3分鐘，再空冷至670～690℃，隨后以60℃/s的冷速水冷至400～450℃，最后模擬卷取。

第二種方法按以下步驟進行

1、將鋼按成分質量百分比為：C?0.15～0.30、Si?1.0～2.0、Mn?1.0～2.0、Al＜0.05、Nb?0.01～0.08、V?0.05～0.15、P＜0.01、S＜0.01，余量為Fe，煉成鋼錠。鋼錠加熱到1150±10℃，鍛造成鋼坯。

2、采用加熱爐的方式，將鋼在室溫下放入加熱爐中，隨爐加熱到1150±10℃后。保溫1小時。保溫結束后取出鋼坯，采用軋機進行粗軋和精軋，開軋溫度為1030～1060℃，粗軋4個道次，總變形量為90.4％，軋制溫度在850～1050℃之間。精軋兩個道次，精軋第一道次軋制溫度在830～850℃之間，精軋第一道次變形量為5.75％。精軋第二道次軋制溫度在740～760℃之間，精軋第二道次變形量為3.85％最終獲得軋件，后以50℃/s的冷速水冷至400～450℃，后模擬卷取。