CN104120220B - 一种汽车用双相钢的热处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种汽车用双相钢的热处理方法，属于材料热处理技术领域，按以下步骤进行：（1）选取DP780冷轧板作为试样，清洁表面；（2）将试样置于温度为910~930℃的盐浴中，加热10~20s；（3）在温度为600~630℃的盐浴中放置10~20s，或者置于20±5℃的空气环境中冷却15~25s；（4）置于水中进行淬火，获得抗拉强度1000MPa级，断后延伸率至少为13%的汽车用双相钢。本发明的方法获得的汽车用双相钢最终具有高强度高塑性的综合力学性能，该方法节省了热处理时间提高了效率，达到了节能减排的目的，在工业生产上具有更好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于材料热处理技术领域，特别涉及一种汽车用双相钢的热处理方法。
背景技术
当今世界，汽车工业的蓬勃发展给人们的生活带来了巨大的变化。但是随着环境的破坏、能源的紧缺，汽车工业的发展受到严重的挑战。汽车轻量化是实现这一目标的重要途径。快速热处理的双相钢是兼有高强度、高塑性的新型高强钢，与传统热处理的双相钢相比具更优异的综合性能。应用在汽车的结构件和安全件上可以大大减低汽车重量，增强车体抗撞击的能力，提高运行安全性，能够更好的满足汽车行业的发展需求。
然而以往传统工艺生产的双相钢，其强度在780MPa，热处理工艺参数尚达不到一个最优值；双相钢热处理工艺参数仍需要进行探索与尝试；目前，工业上通过热处理工艺生产的汽车用双相钢其强度在780Mpa，就说明以往工艺生产的汽车用双相钢，其安全性和成型性综合性能并不能达到汽车轻量化的要求。
发明内容
针对现有汽车用双相钢在热处理技术上存在的上述问题，本发明提供一种汽车用双相钢的热处理方法，通过将DP780冷轧板置于盐浴中进行短时间奥氏体化，再置于空气或低温盐浴中进行短时间两相区转变，然后淬火，在节省工作时间的同时，获得性能汽车用双相钢。
本发明的汽车用双相钢的热处理方法按以下步骤进行：
1、清洁表面：选取DP780冷轧板作为试样，用丙酮除锈去油，再用酒精洗净；
2、奥氏体化：将清洁表面后的试样置于温度为910~930℃的盐浴中，加热10~20s，进行奥氏体化；
3、两相区转变：将奥氏体化后的试样取出，然后在温度为600~630℃的盐浴中放置10~20s，或者置于20±5℃的空气环境中冷却15~25s，进行两相区转变；
4、淬火：将两相区转变后的试样取出，置于水中进行淬火，获得汽车用双相钢。
所述的温度为910~930℃的盐浴是NaCl盐浴。
所述的温度为600~630℃的盐浴是NaCl-KCl-BaCl2盐浴，按重量百分比含NaCl
20%，KCl 30%，BaCl2 50%。
所述的汽车用双相钢的抗拉强度在1010~1073MPa，断后延伸率在13~13.7%。
所述的汽车用双相钢的组织为马氏体和铁素体。
两相区转变制度中，盐浴炉的冷却能力大于空冷的冷却能力，且盐浴炉冷却比空冷均匀。与空冷相比盐浴更加适合工业化大规模的生产。
通过热处理生产出更高强度和高塑性的双相钢，奥氏体化制度、两相区转变制度和淬火制度必须同时达到要求，并协调配合才能实现这一目的，由此本发明通过合理的奥氏体化制度、两相区转变制度和淬火制度的选择，使得产品钢的抗拉强度达到1058MPa，断后延伸率达到13.7%。
本发明与目前工业生产的双相钢相比有如下优点：
获得的汽车用双相钢最终具有高强度高塑性的综合力学性能，特别是强度能达到1000MPa以上，延伸率能达到13%以上；这样的高强度和高延伸率完全能够达到汽车轻量化使用要求，对汽车钢而言极具发展前景；
该方法整个热处理工艺流程时间短，节省了热处理时间提高了效率，而其奥氏体化制度温度较低，降低了加热温度，达到了节能减排的目的，相比传统的热处理工艺可以大幅度地提高钢的生产效率且节约了成本，在工业生产上具有更好的应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例2的汽车用双相钢的SEM照片图；
图2为本发明实施例4的汽车用双相钢的SEM照片图。
具体实施方式
本发明实施例中选用的DP780冷轧板为宝钢集团有限公司生产的产品。
本发明实施例中性能测试是按GB/T-228-2010制成标距为50mm的标准拉伸试样，厚度1.1mm。
本发明实施例中标准试样是采用丙酮除锈并去除油污，然后用酒精洗净丙酮。
本发明实施例中拉伸试样在进行拉伸试验前，进行机械研磨保证试样的圆弧过渡部分光滑。
本发明实施例中的拉伸试样采用日本岛津（Shimadzu）公司生产的AG-Xplus电子拉伸机，采用横梁位移速率控制模式在室温下以2mm/min的速率对试样进行拉伸试验；每一工艺选取3个样品，采用非接触引伸计测量断后延伸率，结果取平均值，以保证实验数据的可靠性。
本发明实施例中观测金相组织是采用蔡司Ultra Plus型场发射分析扫描电镜。
本发明实施例中置于水中进行淬火是将双相钢板置于静止的自来水中进行淬火。
实施例1
选取DP780冷轧板作为试样，用丙酮除锈去油，再用酒精洗净；
将清洁表面后的试样置于温度为910℃的NaCl盐浴中，加热20s，进行奥氏体化；
将奥氏体化后的试样取出，置于温度为600℃的NaCl-KCl-BaCl2盐浴中放置10s，进行两相区转变；所述的NaCl-KCl-BaCl2盐浴中按重量百分比含NaCl
20%，KCl 30%，BaCl2 50%；
将两相区转变后的试样取出，置于水中进行淬火，获得汽车用双相钢，抗拉强度在1029MPa，断后延伸率在13.6%，组织为马氏体和铁素体。
实施例2
选取DP780冷轧板作为试样，用丙酮除锈去油，再用酒精洗净；
将清洁表面后的试样置于温度为920℃的NaCl盐浴中，加热15s，进行奥氏体化；
将奥氏体化后的试样取出，置于温度为625℃的NaCl-KCl-BaCl2盐浴中放置15s，进行两相区转变；所述的NaCl-KCl-BaCl2盐浴中按重量百分比含NaCl
20%，KCl 30%，BaCl 250%；
将两相区转变后的试样取出，置于水中进行淬火，获得汽车用双相钢，抗拉强度在1044MPa，断后延伸率在13%，组织为马氏体和铁素体，SEM照片如图1所示。
实施例3
选取DP780冷轧板作为试样，用丙酮除锈去油，再用酒精洗净；
将清洁表面后的试样置于温度为930℃的NaCl盐浴中，加热10s，进行奥氏体化；
将奥氏体化后的试样取出，置于温度为630℃的NaCl-KCl-BaCl2盐浴中放置20s，进行两相区转变；所述的NaCl-KCl-BaCl2盐浴中按重量百分比含NaCl
20%，KCl 30%，BaCl2 50%；
将两相区转变后的试样取出，置于水中进行淬火，获得汽车用双相钢，抗拉强度在1054MPa，断后延伸率在13.7%，组织为马氏体和铁素体。
实施例4
选取DP780冷轧板作为试样，用丙酮除锈去油，再用酒精洗净；
将清洁表面后的试样置于温度为910℃的NaCl盐浴中，加热20s，进行奥氏体化；
将奥氏体化后的试样取出，置于20±5℃的空气环境中冷却25s，进行两相区转变；所述的NaCl-KCl-BaCl2盐浴中按重量百分比含NaCl
20%，KCl 30%，BaCl2 50%；
将两相区转变后的试样取出，置于水中进行淬火，获得汽车用双相钢，抗拉强度在1073MPa，断后延伸率在13%，组织为马氏体和铁素体，SEM照片如图2所示。
实施例5
选取DP780冷轧板作为试样，用丙酮除锈去油，再用酒精洗净；
将清洁表面后的试样置于温度为920℃的NaCl盐浴中，加热15s，进行奥氏体化；
将奥氏体化后的试样取出，置于20±5℃的空气环境中冷却20s，进行两相区转变；所述的NaCl-KCl-BaCl2盐浴中按重量百分比含NaCl
20%，KCl 30%，BaCl2 50%；
将两相区转变后的试样取出，置于水中进行淬火，获得汽车用双相钢，抗拉强度在1058MPa，断后延伸率在13.5%，组织为马氏体和铁素体。
实施例6
选取DP780冷轧板作为试样，用丙酮除锈去油，再用酒精洗净；
将清洁表面后的试样置于温度为930℃的NaCl盐浴中，加热10s，进行奥氏体化；
将奥氏体化后的试样取出，置于20±5℃的空气环境中冷却15s，进行两相区转变；所述的NaCl-KCl-BaCl2盐浴中按重量百分比含NaCl
20%，KCl 30%，BaCl2 50%；
将两相区转变后的试样取出，置于水中进行淬火，获得汽车用双相钢，抗拉强度在1010MPa，断后延伸率在13%，组织为马氏体和铁素体。
Claims (1)
1.一种汽车用双相钢的热处理方法，其特征在于按以下步骤进行：
（1）清洁表面：选取DP780冷轧板作为试样，用丙酮除锈去油，再用酒精洗净；
（2）奥氏体化：将清洁表面后的试样板置于温度为910~930℃的盐浴中，加热10~20s，进行奥氏体化；所述的温度为910~930℃的盐浴是NaCl盐浴；
（3）两相区转变：将奥氏体化后的试样取出，然后在温度为600~630℃的盐浴中放置10~20s，或者置于20±5℃的空气环境中冷却15~25s，进行两相区转变；所述的温度为600~630℃的盐浴是NaCl-KCl-BaCl2盐浴，按重量百分比含NaCl 20%，KCl 30%，BaCl2
50%；
（4）淬火：将两相区转变后的试样取出，置于水中进行淬火，获得汽车用双相钢，其抗拉强度为1010~1073MPa，断后延伸率为13~13.7%，组织为马氏体和铁素体。
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