CN107916359A - 一种具有良好成形性能的中锰钢的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种具有良好成形性能的中锰钢的制备方法,包括以下步骤:选用中锰钢胚为待用钢件,所述中锰钢胚的化学成分重量百分比为0.15—0.2%C;0.5—0.55%Si;2.5—3.0%Mn;1.45—1.5%Al;其余成分为Fe及不可避免的杂质;具有良好成形性能的中锰钢的制备方法包括:冶炼、连铸、热轧、退火、酸洗、冷轧、退火;通过对中锰钢中合金元素的控制和采用两相区退火工艺,提高了组织中稳定的残余奥氏体含量,增加了残余奥氏体的机械稳定性,同时减小了组织晶粒的大小,消除了组织中的残余应力,使得中锰钢在变形时可发生TRIP效应,提高中锰钢的强度和塑性。
Description
技术领域
本发明属于高强钢技术领域,具体涉及一种具有良好成形性能的中锰钢的制备方法。
背景技术
随着汽车工业的不断发展,汽车轻量化研究已经成为汽车发展的重要课题。具有高强度、轻质量的高强钢被广泛应用于汽车制造当中。
以中锰钢为代表的高强钢具有较高的强度,因其组织中碳含量较高,导致其塑性降低,成型性能不佳。在汽车生产制造过程中,成型性能较差的中锰钢加工困难,易开裂,易损坏模具,生产费用较高。
为了使中锰钢更好的应用在汽车车身制造中,降低制造成本,开发一种具有良好成型性能的中锰钢的制备方法,对于降低生产成本,促进汽车轻量化的应用具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的为提供一种具有良好成形性能的中锰钢的制备方法,提高中锰钢的成型性能,降低加工难度和加工成本。
为了实现上述目标,本发明采用控制合金元素成分与热处理的设计方案,进一步优化中锰钢中各元素的配比,并采用两相区退火的工艺方法,使中锰钢的组织晶粒更加细小,并在组织中有足够多的稳定残余奥氏体组织,以便可发生显著的TRIP效应,提高中锰钢的强度与韧性,从而提高其成形性能。
一种具有良好成形性能的中锰钢的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
选用中锰钢胚为待用钢件,所述中锰钢胚的化学成分重量百分比为0.15—0.2%C;0.5—0.55%Si;2.5—3.0%Mn;1.45—1.5%Al;其余成分为Fe及不可避免的杂质;
具有良好成形性能的中锰钢的制备方法包括:冶炼、连铸、热轧、退火、酸洗、冷轧、退火,具体步骤如下:
首先通过转炉、电炉或感应炉冶炼获得上述化学成分的钢液,然后采用连铸生产铸坯或模铸生产铸锭;
将制备得到的铸坯或铸锭开坯后进行热轧,热轧工艺为:将钢坯加热到1150℃,保温4h,经过8—14道次热轧成厚度为4—6mm的钢板,终轧温度不低于850℃,轧后卷曲空冷至室温;
对热轧后的钢板进行退火,退火工艺为:将钢板加热到700—750℃,保温1—5h,空冷至室温。
将经过热处理后的钢板进行酸洗,随后在室温状态在进行冷轧,冷轧压下量在40—80%;
将冷轧后的钢板进行两相区退火处理,两相区退火工艺为:将钢板加热到800—850℃,保温5—15min,冷却至700—750℃,保温5—15min,空冷至室温。
本发明优点在于:通过对中锰钢中合金元素的控制和采用两相区退火工艺,提高了组织中稳定的残余奥氏体含量,增加了残余奥氏体的机械稳定性,同时减小了组织晶粒的大小,消除了组织中的残余应力,使得中锰钢在变形时可发生TRIP效应,提高中锰钢的强度和塑性。
使用上述步骤制备的中锰钢板的抗拉强度在800—1000Mpa之间,延伸率在45%—55%之间,其强度和塑性要远远大于目前同样制造成本的高强钢,例如普通的中锰钢、QP钢、双相钢、TRIP钢等,这意味着在提高中锰钢强度的同时,还是得钢板具有了良好的成型形性能。
具体实施方式
本发明的目的在于提供一种具有良好成形性能的中锰钢的制备方法,包括以下步骤:选用中锰钢胚为待用钢件,所述中锰钢胚的化学成分重量百分比为0.15—0.2%C;0.5—0.55%Si;2.5—3.0%Mn;1.45—1.5%Al;其余成分为Fe及不可避免的杂质;
具有良好成形性能的中锰钢的制备方法包括:冶炼、连铸、热轧、退火、酸洗、冷轧、退火,具体步骤如下:
1)通过转炉、电炉或感应炉冶炼获得上述化学成分的钢液,然后采用连铸生产铸坯或模铸生产铸锭;
2)将制备得到的铸坯或铸锭开坯后进行热轧,热轧工艺为:将钢坯加热到1150℃,保温4h,经过8—14道次热轧成厚度为4—6mm的钢板,轧后卷曲空冷至室温;
3)对热轧后的钢板进行退火,退火工艺为:将钢板加热到700—750℃,保温1—5h,空冷至室温;
4)将经过热处理后的钢板进行酸洗,随后在室温状态在进行冷轧,冷轧压下量在40—80%;
5)将冷轧后的钢板进行两相区退火处理,两相区退火工艺为:将钢板加热到800—850℃,保温5—15min,冷却至700—750℃,保温5—15min,空冷至室温。
所述的热轧工艺的终轧温度不低于850℃。
下文结合具体的实施例子对本发做出进一步的说明,但具体实施例子不对本发明构成限定。
中锰钢的化学成分及质量百分比如下表所示:
。
首先使用感应炉冶炼获得上表中化学成分的钢锭,然后采用连铸生产铸坯,工艺为将钢锭加热至1200℃,保温4h。
将制备得到的铸坯开坯后进行热轧,热轧工艺为:将钢坯加热到1150℃,保温4h,经过10道次热轧成厚度为4mm的钢板,终轧温度为900℃,轧后卷曲空冷至室温;
对热轧后的钢板进行退火,退火工艺为:将钢板加热到750℃,保温2h,空冷至室温。
将经过热处理后的钢板进行酸洗,随后在室温状态在进行冷轧,冷轧压下量为60%;
将冷轧后的钢板进行两相区退火处理,两相区退火工艺为:将钢板加热到800℃,保温10min,冷却至730℃,保温10min,空冷至室温。
将得到的中锰钢钢板进行拉伸实验测试,测试结果如下表所示:
。
通过对比结果,采用本发明制备的中锰钢板,较同级别的中锰钢板的强度提高了46.7%,延伸率提高了132.4%,强塑积提高了240.8%。因此,使用本发明制备的中锰钢板具有高强度的同时,具有优良的成形性能,降低加工成产的难度,延长模具使用寿命,节约成本。
Claims (2)
1.一种具有良好成形性能的中锰钢的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
选用中锰钢胚为待用钢件,所述中锰钢胚的化学成分重量百分比为0.15—0.2%C;0.5—0.55%Si;2.5—3.0%Mn;1.45—1.5%Al;其余成分为Fe及不可避免的杂质;
具有良好成形性能的中锰钢的制备方法包括:冶炼、连铸、热轧、退火、酸洗、冷轧、退火,具体步骤如下:
1)通过转炉、电炉或感应炉冶炼获得上述化学成分的钢液,然后采用连铸生产铸坯或模铸生产铸锭;
2)将制备得到的铸坯或铸锭开坯后进行热轧,热轧工艺为:将钢坯加热到1150℃,保温4h,经过8—14道次热轧成厚度为4—6mm的钢板,轧后卷曲空冷至室温;
3)对热轧后的钢板进行退火,退火工艺为:将钢板加热到700—750℃,保温1—5h,空冷至室温;
4)将经过热处理后的钢板进行酸洗,随后在室温状态在进行冷轧,冷轧压下量在40—80%;
5)将冷轧后的钢板进行两相区退火处理,两相区退火工艺为:将钢板加热到800—850℃,保温5—15min,冷却至700—750℃,保温5—15min,空冷至室温。
2.根据权利要求1所述的一种具有良好成形性能的中锰钢的制备方法,其特征在于,所述的热轧工艺的终轧温度不低于850℃。
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