专利名称：高强度高塑性的中碳相变诱发塑性钢及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种高强度高塑性的中碳相变诱发塑性钢及其制备方法。属特种 钢制备工艺技术领域。
背景技术：
目前，为了减少汽油消耗和温室气体排放量，汽车制造业的主要精力集中在生 产既轻量又有高安全系数的现代汽车。在这种背景下，需要研发出新一代的汽车钢板来 满足汽车制造业的需求。新一代的汽车钢板需要在保证了高的强度级别的前提下同时具 有良好的成形性能，既能减轻了汽车重量，并能提高汽车在受冲击时的安全度。研制和开发高强、高塑性钢以满足汽车的轻量化和冲压成形性是汽车工业近年 研究的重点。相变诱发塑性(TRIP: Transformation Induced Plasticity)钢由于其独特的强韧
化机制，即通过形变过程中残余奥氏体产生马氏体相变来诱发塑性，同时形变产物又增 强了材料强度，可使材料同时具有高的强韧性。残余奥氏体是TRIP钢产生TRIP效应的关键因素。拉伸变形时变形最大的部位 首先诱发残余奥氏体向马氏体相变，使局部强度提高，难以继续变形，导致变形向未发 生马氏体相变的其它部位转移，推迟了颈缩的形成；拉伸变形时造成的局部应力的集中 因马氏体相变而松驰，推迟了裂纹的产生；残余奥氏体与马氏体呈共格关系，高能界面 不利于裂纹的扩展，因此宏观效应表现为伸长率的提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强度高塑性的中碳相变诱发塑性钢及其制备方法 并结合合适的热处理工艺，获得良好强塑性的钢。本发明一种高强度高塑性的中碳相变诱发塑性钢，其特征在于具有如下的化学 组成及重量百分比C 0.24 0.30%，Si 0.80 1.20%，Mn 1.40 1.80%，P 0.030 0.075%, V 0.070 0.090%，Fe 余量。本发明一种高强度高塑性的中碳相变诱发塑性钢的制备方法，其特征在于是有 以下的过程和步骤
a.按上述配方进行原料配合，将所得配合料按常规工艺放在真空感应炉内进行冶 炼，在冶炼过程中充入氮气保护，然后进行模铸；
b.模铸脱模后，将铸锭再加热至1200 1250°C进行反复锤打，形成一定厚度的锻造
坯；
C.将上述锻造坯再加热至1200°C，并保温半小时；
d.然后进行热轧，热轧的初轧温度为1100 1200°C，终轧温度为900 1000°C，将 钢坯热轧至3 5mm厚；
e.将热轧后的钢坯进行空冷至室温，然后再将其进行冷轧，冷轧至1 2mm厚；f.将上述冷轧后的薄板进行热处理先加热到760 820°C，保温3 6min，然后 以20°C /s冷却到贝氏体区保温，保温温度为360 460°C，保温时间5 6min，最后以 10°C/s冷却至室温。在此热处理过程中，通过使一部分奥氏体残留至室温并在变形过程 中产生马氏体相变来诱发塑性，最终得到高强度高塑性的中碳相变诱发塑性钢。本发明特点为，通过适当提高C含量增加钢的强度并增加残余奥体量及其稳定 性。为防止渗碳体析出而降低残余奥氏体稳定性，添加了可显著提高碳在渗碳体中活度 系数的P，阻止渗碳体析出，并加入V元素，使其在热轧后析出细小弥散的碳化物，阻碍 奥氏体晶粒的长大，从而细化晶粒提高强度。本发明通过适量增加C含量，并辅以P、V等元素，结合合适的热处理工艺， 可以获得抗拉强度大于等于980MPa，断裂延伸率大于等于18%，强塑积大于等于17640 MPa · % 的 TRIP 钢。本发明的TRIP钢经760 820°C保温3 6min，然后以20°C /s冷却至360 460°C,保温时间5 6min，最后以10°C/s冷却至室温的热处理后，由铁素体、贝氏体及 残余奥氏体组成，静态拉伸时其抗拉强度大于等于980MPa，断裂延伸率大于等于18%， 强塑积大于等于17640MPa · %的TRIP钢，是一种具有良好的强塑性的冷轧相变诱发塑 性钢。
图1为本发明钢经热处理后的金相组织照片图； 图2为本发明所得钢的静态力学性能。
具体实施例方式现将本发明的具体实施例叙述于后。实施例1 本实施例采用的高强度高塑性的中碳相变诱发塑性钢的组成及其重 量百分含量为C 0.25%，Si 1.03%, Mn 1.66%, P 0.032%, V 0.086%, Fe 余量。其制 备过程如下在50kg真空感应炉内进行冶炼，冶炼过程中充氩气保护，然后进行模铸。 脱模后，铸锭再被加热至1200°C以上进行反复锤打，成25mm厚的锻造坯。锻造坯再被 加热至1200°C，保温半小时后进行热轧，热轧的初轧温度控制在1100 1200°C，终轧温 度控制在90(TC以上，热轧至3mm厚，轧后水冷至室温。将热轧后板坯进行冷轧，冷轧 至1.2mm厚。将冷轧后薄板进行热处理加热至790°C保温3分钟，然后以20°C/s冷却至 400°C,保温时间5min，最后以10°C/s冷却至室温。热处理后的试验钢的显微组织铁素体、贝氏体及残余奥氏体，如图1所示。热处 理后的试验钢静态力学性能值如下图2。图2结果表明，本发明方法制得的高强度高塑性 的中碳相变诱发塑性钢具有很好的强塑性，既有高强度又有极佳的塑性。
权利要求
1.一种高强度高塑性的相变诱发塑性钢，其特征在于具有如下的化学组成及重量百 分比C 0.24 0.30%，Si 0.80 1.20%，Mn 1.40 1.80%，P 0.030 0.075%，V 0.070 0.090%，Fe 余量。
2.一种制备根据权利要求1所述的高强度高塑性的中碳相变诱发塑性钢的方法，其特 征在于该方法的具体步骤为a.按上述配方进行原料配合，将所得配合料按常规工艺放在真空感应炉内进行冶 炼，在冶炼过程中充入氮气保护，然后进行模铸；b.模铸脱模后，将铸锭再加热至1200 1250°C进行反复锤打，形成一定厚度的锻造坯；将上述锻造坯再加热至1200°C，并保温半小时；C.然后进行热轧，热轧的初轧温度为1100 1200°C，终轧温度为900 1000°C，将 钢坯热轧至3 5mm厚；d.将热轧后的钢坯进行空冷至室温，然后再将其进行冷轧，冷轧至1 2mm厚；e.将上述冷轧后的薄板进行热处理先加热到760 820°C，保温3 6min，然后 以20°C/s冷却到贝氏体区保温，保温温度为360 460°C，保温时间5 6min，最后以 IO0C Λ冷却至室温，最终得到高强度高塑性的中碳相变诱发塑性钢。
全文摘要
本发明涉及一种高强度高塑性的中碳相变诱发塑性钢及其制备方法，属特殊钢制备工艺技术领域。本发明冷轧相变诱发塑性钢的化学成分为C0.24～0.30%，Si0.80～1.20%，Mn1.40～1.80%，P0.030～0.075%，V0.070～0.090%，Fe余量(wt.％)。将具有上述组成的钢坯经锻造、热轧、冷轧后，进行热处理，即在760～820℃等温3～6min，然后以20℃/s冷却至380～460℃，保温时间5～6min，最后以10℃/s冷却至室温，即可得到高性能冷轧相变诱发塑性钢。本发明的相变诱发塑性钢具有良好的强塑性，抗拉强度大于等于980MPa，断裂延伸率大于等于18%，强塑积大于等于17640MPa·%的TRIP钢。
文档编号C22C38/12GK102011051SQ20101056215
公开日2011年4月13日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者何燕霖, 史文, 张梅, 李麟, 符仁钰, 黄澍 申请人:上海大学