[發明專利]一種含δ-鐵素體的TRIP鋼的制備方法

有效

• 申請號: 201611262438.2
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106636931B
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 趙征志;梁駒華;張才華;梁江濤;康濤;袁洪濤;唐荻;趙愛民;蘇嵐
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C22C38/06
• 分類號: C22C38/06;C22C38/04;C22C38/02;C21D8/02
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明公開了一種含δ?鐵素體的TRIP鋼的制備方法，屬于汽車用高強鋼技術領域。一種含δ?鐵素體的TRIP鋼及其制備方法，化學成分質量百分比為：C：0.24?0.28％，Si：0.5?1.0％，Mn：1.8?2.5％，Alt：2.9?3.7％，P≤0.01％，S+N≤0.008％，其余為Fe和不可避免的雜質。制備方法包括熱軋、感應加熱、超快冷、熱處理。本發明鋼組織中含有δ?鐵素體，改善了焊接性能。成分設計時提高了Al含量，獲得高延伸率的同時降低了鋼的密度，有效實現了輕量化。本發明鋼的成品組織為α?鐵素體、δ?鐵素體、貝氏體、薄膜態殘留奧氏體(或馬奧島)，殘留奧氏體的體積百分數為11.31?13.39％。鋼的屈服強度為486?516MPa，抗拉強度為729?799MPa，延伸率為28.2?29.8％，強塑積為20.6?23.8GPa·％。

技術領域

本發明屬于汽車用高強鋼技術領域，特別涉及一種含δ-鐵素體的TRIP鋼的制備方法。

背景技術

近年來，世界汽車保有量與日俱增，以越來越大的影響力改變著人們的工作與生活。雙相(DP)鋼、復相鋼(CP)、相變誘發塑性鋼(TRIP)和馬氏體鋼(MART)等在汽車上的應用，使得汽車朝著輕量化、節能環保、安全舒適、低成本的方向邁進。

TRIP鋼組織中含有殘留奧氏體，塑性變形時，殘留奧氏體會產生應變硬化，誘發馬氏體形核，發生馬氏體相變，使局部硬度得到提高，同時變形進一步向周圍組織轉移，頸縮延遲，隨著相變的不斷發展，使材料獲得很高的塑性。故TRIP鋼應用于汽車結構件和安全件時，可以提高汽車碰撞時的能量吸收，提高汽車安全系數。

傳統TRIP鋼以C-Si-Mn體系為主。為了獲得更高的強度，人們提出了微合金TRIP鋼概念，在其成分中單獨或復合添加Nb、V、Ti、Cr、Mo等微合金元素。

上海大學張梅等人開發了一種TRIP鋼，其化學成分為0.34％C-1.75％Mn-0.46％Si-0.055％P-1.32％Al-0.033％V-0.12％Ti，這種鋼強度高達980MPa，延伸率大于20％。

申請號2012104086360公開了一種TRIP鋼板及其制備方法，公開的成分為C：0.15％～0.25％、Si：0.4％～1.5％、Mn：0.5％～2.5％、P：0.04％～0.10％、S：≤0.02％、Al：0.02％～0.5％、N：≤0.01％、Nb：0～0.5％，V：0～0.5％，Ti：0～0.5％、Cr：0～2％、Mo：0～1％。顯微組織組成為：鐵素體10～80％，殘留奧氏體3～20％，馬氏體0～20％，其余為貝氏體。

申請號2011102808048公開了一種1000MPa級以上的TRIP鋼及其制備方法，公開的成分為C0.18％～0.23％，Si1.3％～1.6％，Mn2.1％～2.3％，Nb0.03％～0.05％，V0.03％～0.09％，P≤0.01％，S≤0.01％，Alt0.8％～1.2％，N≤0.005％。其抗拉強度高達1000MPa。

TRIP鋼的優點為強度高，延性大。缺點為合金成本高，尤其是碳當量高，從而導致焊接性差，有的成分中Si含量高，會使得鋼板熱軋時表面嚴重氧化，后續涂鍍時濕潤性變差涂鍍困難，嚴重影響鋼板表面質量。有的甚至在組織中引入過多體積分數的馬氏體以犧牲一定量的延伸率來提高抗拉強度，從而失去了鋼的最佳強塑平衡。

發明內容

為解決上述問題，本發明公開了一種含δ-鐵素體的TRIP鋼及其制備方法。從成分上降低Si含量來解決涂鍍和表面質量問題。提高了鐵素體穩定元素Al的含量，在組織中引入δ-鐵素體，使得焊接時熔核區可能為鐵素體+δ-鐵素體+馬氏體組織，從而提高了焊接韌性，改善了焊接性能。另外，提高Al含量有利于獲得更高的延伸率。并且Al含量的添加可以有效降低TRIP鋼的密度，更加有效地實現了輕量化。本發明鋼的成品組織為α-鐵素體、δ-鐵素體、貝氏體、薄膜態殘留奧氏體。