[發明專利]一種高塑性雙相鋼及其生產方法

有效

• 申請號: 202110371638.6
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113106345B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 李海峰;黃海玲;崇鵬;張淵普;陳華強;杜方;胡楠楠;孫晶
• 申請（專利權）人: 寶武集團鄂城鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/50;B22D11/16;C21C5/28;C21C7/00;C21C7/06;C22C33/04;B21B1/46;B21B37/74
• 代理公司: 黃石市三益專利商標事務所 42109
• 代理人: 滕金葉

本發明公開了一種高塑性雙相鋼及其生產方法，所述高塑性雙相鋼包含下述質量分數的化學成分：C：0.17～0.23%，Si：0.17～0.37%，Mn：0.50～0.80%，P≤0.020%，S≤0.005%，Cr：0.70～0.95%，Al：0.015～0.025%，Ti：0.010～0.020%，Ni≤0.02%，Cu≤0.05%，Mo≤0.005%，O：0.0015～0.0018%，余量為Fe及不可避免雜質；所述高塑性雙相鋼的生產方法，包括下述步驟：轉爐冶煉→氬站處理→LF精煉→連鑄→軋制→冷卻；本發明鋼通過加入適量Ti、Al合金對鋼材進行微合金化，并進一步凈化鋼水質量，利用Ti合金的特點與析出含Ti化合物可有效阻礙晶粒粗化的特征，制得的鋼材直徑為Φ24～100mm，屈服強度850～1000MPa，抗拉強度1000～1150MPa，延伸率14～17.5%，斷面收縮率44.5～48%，沖擊功60～75J，鋼材的淬透性及塑性指標得到大幅提高。

技術領域

本發明涉及鋼鐵材料技術領域，具體涉及一種高塑性雙相鋼及其生產方法。

背景技術

傳統的馬氏體(貝氏體)加上鐵素體基體雙相鋼，包含下述質量分數的化學成分：C：0.17～0.23％，Si：0.17～0.37％，Mn：0.50～0.80％，P≤0.030％，S≤0.020％，Cr：0.70～0.95％，Ni≤0.30％，Cu≤0.20％，Mo≤0.10％，余量為Fe及不可避免雜質；淬火后獲得組織為馬氏體+鐵素體，其中馬氏體呈島狀分布在鐵素體晶粒之間，即：10％～20％馬氏體加80％～90％鐵素體組織，這種組織是由低碳鋼或低碳合金鋼經臨界區處理或控制而得到的；傳統雙相鋼要求達到的力學性能特征是低屈服強度(540～750MPa、具有連續屈服行為)、高抗拉強度(835～915MPa)；在塑性變形初期具有高的加工硬化率，HB達到250以上，影響刀具壽命及加工速率，進而影響生產效率；在成型時還應具有好的延展性，延伸率9～11.5％、斷面收縮率35～42％。

傳統的雙相鋼主要用于制造心部強度要求較高，表面承受磨損、截面在30mm以下的或形狀復雜而負荷不大的滲碳零件(油淬)，如：機床變速箱齒輪、齒輪軸、凸輪、蝸桿、活塞銷、爪形離合器等；對熱處理變形小和高耐磨性的零件，滲碳后應進行高頻表面淬火，如模數小于3的齒輪、軸、花鍵軸等。此鋼也可在調質狀態下使用，用于制造工作速度較大并承受中等沖擊負荷的零件，這種鋼還可用作低碳馬氏體淬火用鋼，更進一步增加鋼的屈服強度和抗拉強度(約增加1.5～1.7倍)。

傳統的生產雙相鋼的方法，在不滲碳的情況下，熱處理工藝為：第一次淬火880℃，第二次淬火780℃，冷卻劑水或油，回火200℃，冷卻劑水或空氣，HB≤179。因為傳統的雙相鋼，含碳量較低，合金量也低，所以經過兩次淬火、一次回火后，加工成標準試樣進行試驗時，經常發生塑性指標(主要是斷面收縮率)不能滿足要求，導致整體性能不能滿足國標要求。

經檢索：

中國發明專利申請CN00137342.0，專利名稱為“控制雙相鋼組織的方法”，是通過施加磁場控制相的析出，這種方法既增加設備成本，又帶來不利影響，因施加磁場后可能造成部分鋼材產生磁性影響后續加工(鋼材不允許有磁性，一旦產生磁性還需要進行消磁處理，成本更高)；中國發明專利申請CN03129485.5，專利名稱為“超細晶粒低碳低合金雙相鋼板及其制造方法”，是通過相控制晶粒度的直徑，提高性能，這種控制相的析出方法需要嚴格控制軋機上各個區間的溫度范圍，而這個相的析出溫度區間非常窄，而試料在軋機線上是高速運轉、連續作業狀態，要保證試料相的析出溫度的穩定性是非常困難，可操作性差。

因此，研發一種新的能改善傳統雙相鋼淬火能力指數，提高鋼材塑性指標的雙相鋼及其生產方法，成為行業內亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的就是針對現有方法中，提高雙相鋼的淬透性和塑性指標的方法均存在投入設備成本高、技術難度高不易操作等問題，難以實現低成本、高效率的綠色生產的問題，而提供一種高塑性雙相鋼及其生產方法。