[發明專利]一種超高塑性TWIP鋼的生產方法

有效

• 申請號: 201911318107.X
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN110951956B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 李大趙;韓雨;王睿;閆志杰;康燕
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: C21D8/02
• 分類號: C21D8/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/02;C22C38/12
• 代理公司: 廈門原創專利事務所(普通合伙) 35101
• 代理人: 徐東峰

本發明公開了一種適用于Fe?(24?25Mn)?(2?3)Al?(1?3)Si?(0.05?0.35)C?(0?0.3)V的超高塑性TWIP鋼的生產方法。將TWIP鋼在1200℃均質處理1h后熱軋，始軋溫度1150℃，終軋溫度950℃。然后將熱軋鋼板在150?700℃區間選擇一個溫度保溫5?10分鐘，然后在選定溫度進行溫軋，直至目標厚度，軋制完成后空冷或水冷至室溫。將溫軋后的TWIP鋼板在1000℃退火15?20分鐘后，空冷至室溫，可獲得總延伸率達到120％的Fe?Mn?Al?Si系與總延伸率達到并超過100％的Fe?Mn?Al?Si?V系的超高塑性TWIP鋼。本方法可大幅度提高TWIP鋼的延伸率，改善TWIP鋼軋制后塑性嚴重下降、微合金化TWIP鋼塑性低等問題，為TWIP鋼后續的加工、應用提供良好的組織及超高的延伸率。

技術領域

本發明涉及鋼鐵軋制及熱處理技術領域，尤其涉及低碳Fe-Mn-Al-Si系TWIP鋼軋制及熱處理工藝。

背景技術

隨著全球能源危機和環境惡化的日益加劇，節能減排越來越受到國家和社會的重視。而減少汽車尾氣排放是節能減排，保護環境的重要措施。降低汽車重量可提高燃油效率并減少尾氣排放量，有研究表明汽車重量每減輕1％，燃料可降低0.6％～1.0％。具有優異強韌性組合的孿晶誘導塑性(TWIP)鋼，可用于汽車車身生產來減輕車重、降低尾氣排放和提高汽車安全性。自1997年命名孿晶誘導塑性(TWIP)鋼以來，TWIP鋼以其出色的力學性能如高的抗拉強度、優異的伸長率、高的應變硬化率和高的能量吸收率引起汽車行業廣泛的關注，被認為是有發展潛力的新型高強度汽車用鋼。作為新一代汽車用鋼，TWIP鋼已被應用于汽車安全零部件、耐沖擊零部件、底盤零部件等的制造。同時TWIP鋼較低的屈服強度(200～500MPa)又限制了其在汽車等行業更深入的應用，如何在提高TWIP鋼的屈服強度同時保持其優異的塑性是TWIP鋼研究領域的熱門問題。本發明提供了一種超高塑性TWIP鋼的生產方法，為后續的軋制提供了合適的組織及超高的延伸率。

微合金化TWIP鋼是在TWIP鋼添加鈮、釩、鈦等微量元素，以達到提高TWIP鋼強度的目的。與未添加微合金元素TWIP鋼(延伸率在50-95％左右)相比，延伸率有較大幅度下降，一般在40-65％左右。而且TWIP鋼在軋制后會出現強度上升而延伸率下降嚴重的問題，如何在提升強度的同時保留合適的塑性也對軋制前的TWIP鋼的塑性及組織提出要求。本發明可有效解決微合金化TWIP鋼塑性下降、改善TWIP鋼冷軋后延伸率差等問題，為其后續加工或應用提供更多選擇。

發明內容

為了克服現有技術領域存在的上述技術問題，本發明的目的在于，提供一種超高塑性TWIP鋼的生產方法，可獲得總延伸率達到120％的Fe-Mn-Al-Si系TWIP鋼與總延伸達到100％的Fe-Mn-Al-Si-V系TWIP鋼，為后續的加工、應用提供良好的組織及超高的延伸率。

本發明提供的是一種超高塑性TWIP鋼的生產方法，包括以下步驟：

步驟1)熱軋：將TWIP鋼在1200℃均質處理1h后熱軋，始軋溫度1150℃，終軋溫度950℃。

步驟2)溫軋：將熱軋鋼板在150-700℃區間選定溫度后加熱到指定溫度保溫5-10分鐘，然后在選定溫度下進行軋制，軋至目標厚度，空冷或水冷至室溫。

步驟3)將溫軋后TWIP鋼在1000℃退火15-20分鐘，退火工藝為將加熱爐升溫至目標溫度后再將實驗鋼放入爐中保溫15-20分鐘，隨后空冷至室溫。

本發明提供的超高塑性TWIP鋼板生產方法，其有益效果在于溫軋結合適宜的熱處理，使獲得總延伸率超過100％的TWIP鋼成為可能，并且工藝簡單，易于操作，適宜大規模生產及推廣，為TWIP鋼后續的加工或應用提供了良好組織及力學性能準備，也必將對TWIP鋼性能的提升提供更多的選擇。

附圖說明

圖1為本發明實施例1的低碳Fe-Mn-Al-Si系TWIP鋼的金相組織