[發明專利]高擴孔率高強度高延伸率的熱軋中錳鋼板及其制備方法

有效

• 申請號: 202010966385.2
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN111961982B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 景頌揚;丁樺;蔡志輝
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/06;C21D8/02
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 馬海芳

一種高擴孔率高強度高延伸率的熱軋中錳鋼板及其制備方法，屬于先進高強鋼領域。高擴孔率高強度高延伸率的熱軋中錳鋼板的成分為：C：0.18～0.22％，Mn：6.0～9.0％，A1：0～4％，余量為Fe及不可避免的雜質；其制備方法為：1)按照成分配比冶煉澆鑄成鑄錠；2)加熱鍛造；3)鋼坯進行多道次異步熱軋；4)熱軋板進行臨界退火，得到高擴孔率高強度高延伸率的熱軋中錳鋼板；該鋼板通過添加Al，并結合異步熱軋工藝調控熱軋中錳鋼鋼板微觀組織的體積分數和奧氏體穩定性，顯著提高熱軋中錳鋼的擴孔率，制備出既有高強度高延伸率又有高擴孔率的中錳鋼板，從而解決中錳鋼可以獲得高強度高延伸率卻難以獲得高擴孔率的難題。

技術領域

本發明屬于先進高強鋼技術領域，特別涉及一種高擴孔率高強度高延伸率的熱軋中錳鋼板及其制備方法。

背景技術

汽車產業是我國國民經濟重要的支柱產業，在近十年里汽車產業經歷了快速的發展，對經濟的發展起到巨大的推動作用。但汽車行業的發展也帶來了一系列日益嚴重的能源和環保問題，對于汽車輕量化技術的研究與推廣提出了更加迫切的要求。而汽車輕量化技術中，輕量化材料也必然成為了研究的焦點。先進高強鋼是輕量化材料之一，主要用于生產汽車外覆蓋件、白車身、懸掛件等。先進高強鋼的使用可以在保證強度的同時降低板料厚度進而減少車身的重量。

中錳鋼屬于第三代先進高強鋼，是開發先進高強鋼的一個重要研究方向。在變形過程中亞穩奧氏體轉變為馬氏體產生的TRIP效應使得中錳鋼可以同時獲得較高的強度和延伸率。但變形過程中的應變誘導馬氏體相變也會使微觀組織中出現局部硬化區，損害材料的擴孔性能，使得中錳鋼擴孔性能劣化。而在實際生產中，許多零部件都需要經過擴孔加工，需要有較高的擴孔率(Hole Expansion Ratio,HER)。因此對先進高強鋼的開發不僅僅需要關注強度和延伸率，成形能力如擴孔性能也決定了材料投入使用的可能性。然而，研究發現在提高擴孔率的同時，會帶來抗拉強度的降低，如何保證綜合性質總體提高，成為了研究重點。

發明內容

針對中錳鋼擴孔率低的問題，本發明提供一種高擴孔率高強度高延伸率的熱軋中錳鋼板及其制備方法，該高擴孔率高強度高延伸率的熱軋中錳鋼板通過添加合金元素Al，降低奧氏體相體積分數，提高中錳鋼奧氏體穩定性，減弱應變誘導馬氏體相變對擴孔性能的損害。同時結合異步熱軋工藝調控微觀組織形貌，緩解應力集中，獲得具有高擴孔率高強度高延伸率的熱軋中錳鋼板，并提供了高擴孔率高強度高延伸率的熱軋中錳鋼板的制備方法。

本發明的一種高擴孔率高強度高延伸率的熱軋中錳鋼板，包含的成分及各個成分的質量百分比為：C：0.18～0.22％，Mn：6.0～9.0％，0A1≤4％，余量為Fe及不可避免的雜質；

所述的高擴孔率高強度高延伸率的熱軋中錳鋼板，其抗拉強度為900～1307MPa，總延伸率為32～40％，擴孔率為35～73％。

所述的高擴孔率高強度高延伸率的熱軋中錳鋼板中，Al的質量百分含量，優選為1.5～4％。

進一步的，所述的高擴孔率高強度高延伸率的熱軋中錳鋼板，其屈服強度為553～597MPa，奧氏體相穩定性k值為1.2～7.6。

進一步的，所述的高擴孔率高強度高延伸率的熱軋中錳鋼板中，含有鐵素體相和奧氏體相，含有的奧氏體相的體積分數為40～73％，奧氏體相呈現粒狀和/或彎曲分叉板條狀。

進一步的，所述的高擴孔率高強度高延伸率的熱軋中錳鋼板，其厚度為1～3mm。

本發明的一種高擴孔率高強度高延伸率的熱軋中錳鋼板的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：冶煉

按照高擴孔率高強度高延伸率的熱軋中錳鋼板的成分配比，準備原料，進行熔煉，得到合金熔液；將合金溶液進行澆鑄，得到鑄錠；

步驟2：鍛造