[發(fā)明專利]錳鋼產(chǎn)品的熱處理方法和具有特定合金的錳鋼產(chǎn)品

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580065026.7
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN107109506B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P·庫恩斯泰納;S·盧多維克;F·福爾德爾-基茨穆勒;E·阿倫霍爾茲
• 申請（專利權(quán)）人: 奧鋼聯(lián)鋼鐵公司
• 主分類號: C21D6/00
• 分類號: C21D6/00;C21D1/26
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 龐東成;肖軼

本發(fā)明涉及對錳鋼產(chǎn)品進(jìn)行整體熱處理的方法，所述錳鋼產(chǎn)品的合金包括：在0.02<C<0.35重量％范圍內(nèi)的碳組分(C)；和在3.5重量％<Mn<6重量％范圍內(nèi)的錳含量(Mn)。整體退火方法包括以下子步驟：將所述鋼產(chǎn)品加熱(E1)至在820℃±20℃范圍內(nèi)的第一保持溫度(T1)；在所述第一保持溫度(T1)下將所述鋼產(chǎn)品第一保持(H1)第一保持期(δ1)；將所述鋼產(chǎn)品快速第一冷卻(A1)至在350℃～450℃范圍內(nèi)的第二保持溫度(T2)；在所述第二保持溫度(T2)的范圍內(nèi)將所述鋼產(chǎn)品第二保持(H2)第二保持期(δ2)；執(zhí)行緩慢的第二冷卻(A2)。

本發(fā)明涉及錳鋼產(chǎn)品的熱處理方法，所述錳鋼產(chǎn)品也稱為中錳鋼產(chǎn)品。其還涉及在特定方法范圍內(nèi)進(jìn)行熱處理的錳鋼產(chǎn)品的特定合金。

本發(fā)明要求2014年12月1日提交的歐洲專利申請EP14195644.1的優(yōu)先權(quán)。

組成、合金以及生產(chǎn)工藝中的熱處理都對鋼產(chǎn)品的性質(zhì)具有顯著影響。

已知熱處理過程中的加熱、保持和冷卻能夠?qū)︿摦a(chǎn)品的最終結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。此外，如已經(jīng)指出的，鋼產(chǎn)品的合金化組成也當(dāng)然起重要作用。合金鋼中的熱力學(xué)和材料相關(guān)關(guān)系非常復(fù)雜，取決于許多參數(shù)。

已經(jīng)認(rèn)識到，機(jī)械性質(zhì)和變形性可以受鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中的不同相和微結(jié)構(gòu)的組合的影響。

根據(jù)組成和熱處理，可以形成鐵素體、珠光體、殘余奧氏體(也稱為“殘留奧氏體”)、退火馬氏體相(也稱為“回火馬氏體”)、馬氏體相和貝氏體微結(jié)構(gòu)，特別是在鋼產(chǎn)品中。鋼合金的性質(zhì)尤其取決于微觀視野中不同相的比例、微結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)排列。

這些相和微結(jié)構(gòu)中的每一個具有不同的性質(zhì)。因此，具有幾個此類相和微結(jié)構(gòu)的鋼合金具有明顯不同的機(jī)械性質(zhì)。

根據(jù)特定的要求曲線，使用不同的鋼，例如用于汽車工程。數(shù)十年前，在車體構(gòu)造的汽車行業(yè)中，通常使用伸拉鋼(例如IF鋼)，其顯示良好的變形性，但是僅具有在 120N/mm²至400N/mm²范圍內(nèi)的低強(qiáng)度。IF表示“無間隙”，即，該IF鋼僅具有低含量的包埋在間隙空間中的合金化元素。

現(xiàn)在的鋼合金的重要成分是錳(Mn)。以重量％計(jì)的錳含量經(jīng)常在2.5％～12％的范圍內(nèi)。因此，將這些涉及所謂的中錳鋼，其也稱為中等錳鋼。此類中錳鋼通常特征在于由鐵素體、馬氏體和奧氏體組成的結(jié)構(gòu)。在該基質(zhì)中，奧氏體主要作為第二相或第三相沉積在晶界處。奧氏體具有增加強(qiáng)度的效果。對于中錳鋼而言，馬氏體比例通常最大為80體積％～90體積％。由于這種矛盾結(jié)構(gòu)的組合，中錳鋼具有相對低的屈服強(qiáng)度和高拉伸強(qiáng)度，這有利于成型過程。

圖1示出了經(jīng)典的高度示意性的圖，其中將斷裂伸長率繪制為相對于以MPa為單位的拉伸強(qiáng)度(也稱為延展性)的百分比。以MPa為單位的拉伸強(qiáng)度允許敘述關(guān)于材料的較低屈服強(qiáng)度。圖1的圖綜述了目前使用的鋼的強(qiáng)度等級。通常，適用以下說明：鋼合金的屈服強(qiáng)度越高，該合金的斷裂伸長率越低。簡單來說，可以說斷裂伸長率隨拉伸強(qiáng)度的增加而降低，反之亦然。因此，對于每種應(yīng)用，必須找到斷裂伸長率和拉伸強(qiáng)度之間的最佳折中。圖1允許說明不同鋼材料的強(qiáng)度和變形性之間的關(guān)系。

已經(jīng)提到的中錳鋼在由附圖標(biāo)記1表示的區(qū)域中示意性地概括。附圖標(biāo)記1表示的區(qū)域包括Mn含量為3重量％～7重量％、碳含量為的中錳鋼。

由于常規(guī)的中錳鋼經(jīng)受兩步熱處理，因此其是復(fù)雜的。為了在中錳鋼的情況下提高拉伸強(qiáng)度(例如約950MPa～1250MPa)，例如，這些鋼與錳合金化以獲得馬氏體相。然而，不幸的是，必須同時接受顯著降低的延展性。具有1200MPa的高拉伸強(qiáng)度的中錳鋼通常具有僅為2％～8％的伸長率。

TRIP鋼由附圖標(biāo)記2表示，所謂的HD鋼標(biāo)有參考附圖標(biāo)記3。TRIP代表“相變誘導(dǎo)塑性”。HD代表高延展性。