[發明專利]一種1300MPa級稀土逆轉變Q＆P鋼制備方法

有效

• 申請號: 201811034954.9
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN110878401B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 景財年;邢兆賀;候玉棟;丁嘯云;呂明樺;涂英明
• 申請（專利權）人: 山東建筑大學
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/02;C22C38/06;C22C38/12;C21C7/06;C21C7/064;C21D8/02
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本發明公開了一種1300MPa級稀土逆轉變QP鋼制備方法。其化學成分按質量百分比為：C：0.12?0.18％，Mn：2.0?3.0％，Si：0.8?1.2％，Al：0.6?1.0％，V：0.05?0.08％，B:0.001?0.003％，P0.02％，S0.01％，余量為Fe和不可避免的雜質。按照本發明成分設計，并加入一定量混合稀土鐵合金，冶煉并制得鑄坯。將逆轉變工藝與QP工藝結合，增加奧氏體穩定性。較低Si含量，保證表面質量及熱軋性能，并通過Al、B改善淬透性，添加一定量V引入彌散第二相，V與Si搭配增強鐵素體加工硬化能力。通過添加適宜含量稀土，起到變質作用，細化晶粒，提高鋼板綜合力學性能。本發明生產的鋼板，顯微組織為馬氏體、鐵素體、殘余奧氏體及彌散分布的第二相。抗拉強度大于1300MPa，斷后延伸率大于15％，具有良好的強度與塑性搭配。

技術領域

本發明涉及鋼鐵冶金技術領域，特別涉及一種1300MPa級稀土逆轉變QP鋼制備方法.

背景技術

近年來我國汽車工業得到了高速發展，但也面臨著節能、減排、安全等一系列難題。第三代先進高強鋼的應用可有效提高汽車輕量化水平。傳統淬火-配分(quenching andpartitioning-QP)工藝是將鋼板完全奧氏體化后淬火至M_s和M_f溫度之間，進行碳元素配分，從而提高殘余奧氏體穩定性，最后淬火至室溫。QP鋼顯微組織為馬氏體、殘余奧氏體。根據多相、亞穩、多尺度的高強鋼設計原則，顯微組織為鐵素體、馬氏體、殘余奧氏體、及彌散析出的第二相的搭配具有良好的應用前景。但難點在于通過成分選擇、工藝參數制定對組織進行控制。

通過調節C元素含量可以對殘余奧氏體進行調控。提高C元素含量有利于增加殘余奧氏體的穩定性，但C含量過高會降低鋼板的焊接性能。Si元素有利于提高鋼的淬透性，但影響表面質量，降低熱軋性能。選用低碳鋼，利用多種元素合金化，利用Mn元素配分，也可增加奧氏體的穩定性。奧氏體逆轉變是指將鋼奧氏體化后，淬火至室溫，得到板條狀馬氏體的前驅體，重新加熱至兩相區保溫，奧氏體重新在馬氏體板條間形核、長大，并富集C、Mn等合金元素。不同合金元素的綜合配分工藝有利于提高鋼板的綜合力學性能。

稀土添加劑具有凈化、變質作用，可以細化晶粒。現有技術中，QP鋼成分選擇大多未添加稀土，且由傳統淬火配分工藝生產。通過添加一定量稀土，可以進一步改善鋼的綜合力學性能。但是較多含量稀土的添加會大幅提高成本。

發明內容

為了進一步提高鋼板的綜合力學性能，改善鋼板焊接性能及表面質量，本發明通過對鋼合理的成分設計，添加較低含量稀土，采用多種元素合金化，將奧氏體逆轉變工藝與淬火配分工藝結合，在逆轉變后兩相區保溫，結合一步法淬火-配分(QP)工藝調控逆轉變奧氏體的C、Mn濃度，提高奧氏體的穩定性。得到鋼的顯微組織為50-60％馬氏體、30-40％鐵素體和8-12％殘余奧氏體，并存在彌散分布的納米第二相粒子。

稀土添加劑作為鋼液的強脫氧劑和脫硫劑，起到凈化作用；稀土與鋼液中的氧、硫反應生成氧化物、硫化物，并部分存留于鋼液中。由于鋼液中這些夾雜物的熔點較高，可作為鋼液凝固時的非勻質成核中心，起到變質作用，從而細化晶粒。

本發明汽車板，其成分按質量百分比為：C：0.12-0.18％，Mn：2.0-3.0％，Si：0.8-1.2％，Al：0.6-1.0％，V：0.05-0.08％，B:0.001-0.003％，P0.02％，S0.01％，余量為Fe和不可避免的雜質。

本發明一種1300MPa級稀土逆轉變QP鋼制備方法，成分設計中各元素的選擇依據如下：