CN109517947A - 一种含铝中锰trip钢的制备方法 - Google Patents

一种含铝中锰trip钢的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109517947A
CN109517947A CN201811514639.6A CN201811514639A CN109517947A CN 109517947 A CN109517947 A CN 109517947A CN 201811514639 A CN201811514639 A CN 201811514639A CN 109517947 A CN109517947 A CN 109517947A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
aluminium
preparation
containing manganese
steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811514639.6A
Other languages
English (en)
Inventor
田常娟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guiyang Baiyun District Science And Technology Productivity Promotion Center
Original Assignee
Guiyang Baiyun District Science And Technology Productivity Promotion Center
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guiyang Baiyun District Science And Technology Productivity Promotion Center filed Critical Guiyang Baiyun District Science And Technology Productivity Promotion Center
Priority to CN201811514639.6A priority Critical patent/CN109517947A/zh
Publication of CN109517947A publication Critical patent/CN109517947A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0081—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for slabs; for billets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/005—Ferrite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

本发明公开了一种含铝中锰TRIP钢的制备方法，包括以下步骤：步骤1、将含铝中锰冷轧钢板加热至临界区温度，保温1～5min，淬火冷却得到淬火钢，其中，所述含铝中锰冷轧钢板包括以下质量含量的组分：C 0.1～0.3％，Si 0～1.5％，Mn 3～10％，Al 0.5～2％和余量的Fe；步骤2、将步骤1中的淬火钢加热至配分温度，保温，配分冷却得到含铝中锰TRIP钢。步骤1中临界区温度为700～820℃，Al可以显著的扩大临界区温度范围，提高临界区内临界热处理温度，从而可以进一步的缩短临界退火时间，有利于在连续退火生产线上生产，临界区温度范围扩大，可以降低临界温度的敏感性，从而扩大工艺窗口。

Description

一种含铝中锰TRIP钢的制备方法
技术领域
本发明涉及钢铁材料技术领域，具体涉及一种含铝中锰TRIP钢及其制备方法。
背景技术
中锰TRIP钢是第三代先进高强汽车用钢的典型代表，通过Mn元素的适量添加与合理的工艺参数的控制来获得具有一定组分配比的组织结构，利用TRIP 效应同时获得高强度和高塑性。中锰TRIP钢优良的力学性能源自于其铁素体+ 残余奥氏体的组织构成，为了获得这一组织，可以采用临界区退火的方式来实现。目前基于冷轧板实现临界区退火的生产方式主要有两种：罩式退火和连续退火。
连续退火以冷轧板为原料，直接进行临界区退火，保温时间短，速度快，效率高。但由于临界区保温时间非常短，一般不超过5分钟甚至更短，而中锰钢在临界区奥氏体化过程中所发生的马氏体→奥氏体相变进程主要受锰扩散控制，由于锰扩散相对较慢，需要长时间才能达到平衡状态，因此，临界区退火时间短会影响临界区逆转奥氏体的体积分数，导致最终组织中残留奥氏体偏少，从而降低延伸率。
理论上，增加临界退火温度可以提高马氏体→奥氏体相变进程速度，但是会存在以下几个问题：首先从热力学平衡角度来看，虽然提高临界退火温度可以增加逆转奥氏体的体积分数，但是会导致逆转奥氏体中碳和锰的含量降低，从而在随后的冷却过程中发生马氏体相变，导致组织中残余奥氏体减少，延伸率下降；此外，相变动力学角度来看，虽然提高临界退火温度可以在较短的临界退火时间下获得所需要的逆转奥氏体量，但是由于受锰扩散速度的影响，逆转奥氏体的成分不均匀，部分奥氏体内锰含量偏低，容易在随后的冷却过程中发生马氏体相变，导致最终组织中的残留奥氏体减少。因此，连续退火生产线临界区退火时间短导致的中锰TRIP钢性能上的不足也不能简单的通过提高退火温度来弥补。
综上，现有中锰TRIP钢临界区退火时间长，临界区温度范围窄，临界温度的敏感性强，工艺窗口窄，不利于工业生产控制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种含铝中锰TRIP钢及其制备方法，以解决目前中锰TRIP钢临界区退火时间长，两相区温度范围窄，临界温度的敏感性强，工艺窗口窄，不利于工业生产控制的问题。
本发明的技术方案是：一种含铝中锰TRIP钢的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将含铝中锰冷轧钢板加热至临界区温度，保温1～5min，淬火冷却得到淬火钢，其中，所述含铝中锰冷轧钢板包括以下质量含量的组分：C 0.1～0.3wt％，Si 0～1.5wt％，Mn 3～10wt％，Al 0.5～2wt％和余量的Fe；
步骤2、将步骤1中的淬火钢加热至配分温度，保温，配分冷却得到含铝中锰TRIP钢。
优选的，步骤1中加热的升温速率为2～20℃/s。
优选的，步骤1中临界区温度为700～820℃。
优选的，步骤1中淬火冷却的速率高于马氏体相变的临界冷速。
优选的，步骤1中淬火冷却的终止温度为100～300℃。
优选的，步骤2中配分温度为250～450℃。
优选的，步骤2中保温的时间为5～10min。
优选的，步骤2中配分冷却的速率为5～10℃/s。
上述方法制备的含铝中锰TRIP钢，微观组织包括铁素体、回火马氏体和残余奥氏体。
本发明的有益效果在于：
1、本发明中Al可以抑制渗碳体析出，有助于抑制配分过程中碳化物的析出，从而避免降低奥氏体的碳含量，有助于提高奥氏体的稳定性；
2、本发明中Al可以显著的扩大临界区温度范围，一方面可以提高临界区内临界热处理温度，从而可以进一步的缩短临界退火时间，有利于在连续退火生产线上生产，另一方面临界区温度范围扩大，可以降低临界温度的敏感性，从而扩大工艺窗口；
另外，Al的加入可以提高材料的延展性，材料中Al替代部分Fe，减轻了钢的密度，一定程度上有利于钢的轻量化。
附图说明：
图1为本发明的热处理曲线图。
具体实施方式
为使本发明的内容、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例进一步阐述本发明，这些实施例仅用于说明本发明，而本发明不仅限于以下实施例。
本发明对所述含Al中锰冷轧钢板的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售或自制中锰冷轧钢板即可。自制含Al中锰冷轧钢板的工艺为采用50kg真空感应炉冶炼，并锻造成小方坯(钢坯)，将钢坯随炉加热至1200℃，并且保温2h；
随后在热轧机上轧制，粗轧开轧温度控制在1100℃，精轧终轧温度控制在 880℃；
水冷至卷取温度，卷取温度控制在550℃，并保温2小时；
热轧后的钢板经过酸洗，冷轧制成厚度为1mm的冷硬板；
实施例1-5及对比实施例1-2的成分如表1所示：
表1
单位wt％ C Mn Si Al 其余为Fe和其它不可避免杂质
实施例1 0.21 4.8 1.5 0.5
实施例2 0.2 5 0.6 1.2
实施例3 0.18 5.3 0.8 1
实施例4 0.16 5.1 0.2 1.6
实施例5 0.15 4.5 0 2
对比实施例1 0.2 5 0.6 0 在实施例2的基础上去掉Al
对比实施例2 0.18 5.3 0.8 0 在实施例3的基础上去掉Al
实施例1
将表1中实施例1成分的含Al中锰冷轧钢板以10℃/s的加热速度加热到 720℃，并等温保持3分钟；
随后快冷(>20℃/s)到200℃，等温10秒；
随后加热到配分温度360℃，等温8min；
然后冷却到室温，即可以得到含Al中锰TRIP钢。
对本实施例制备的含Al中锰TRIP钢进行力学性能测试，结果如下：屈服强度Rp0.2＝654.00MPa，抗拉强度Rm＝1100.00MPa，延伸率A50mm＝29.00％，强塑积＝31900.00MPa·％，屈强比均在0.6以下的低范围内。
实施例2
将表1中实施例2成分的含Al中锰冷轧钢板以10℃/s的加热速度加热到 760℃，并等温保持3分钟；
随后快冷(>20℃/s)到180℃，等温10秒；
随后加热到配分温度380℃，等温6min；
然后冷却到室温，即可以得到含Al中锰TRIP钢。
对本实施例制备的TRIP钢进行力学性能测试，结果如下：屈服强度Rp0.2＝623.00MPa，抗拉强度Rm＝1030.00MPa，延伸率A50mm＝30.00％，强塑积＝ 30900.00MPa·％，屈强比均在0.6以下的低范围内。
实施例3
将表1中实施例3成分的含Al中锰冷轧钢板以15℃/s的加热速度加热到 780℃，并等温保持3分钟；
随后快冷(>20℃/s)到240℃，等温10秒；
随后加热到配分温度400℃，等温5min；
然后冷却到室温，即可以得到含Al中锰TRIP钢。
对本实施例制备的TRIP钢退火进行力学性能测试，结果如下：屈服强度 Rp0.2＝668.00MPa，抗拉强度Rm＝980.00MPa，延伸率A50mm＝33.00％，强塑积＝32340.00MPa·％。
实施例4
将表1中实施例4成分的含Al中锰冷轧钢板以15℃/s的加热速度加热到 800℃，并等温保持2分钟；
随后快冷(>20℃/s)到240℃，等温10秒；
随后加热到配分温度400℃，等温5min；
然后冷却到室温，即可以得到含Al中锰TRIP钢。
对本实施例制备的TRIP钢退火进行力学性能测试，结果如下：屈服强度 Rp0.2＝668.00MPa，抗拉强度Rm＝980.00MPa，延伸率A50mm＝33.00％，强塑积＝32340.00MPa·％。
实施例5
将表1中实施例1成分的含Al中锰冷轧钢板以15℃/s的加热速度加热到 820℃，并等温保持2分钟；
随后快冷(>20℃/s)到240℃，等温10秒；
随后加热到配分温度400℃，等温5min；
然后冷却到室温，即可以得到含Al中锰TRIP钢。
对本实施例制备的TRIP钢退火进行力学性能测试，结果如下：屈服强度 Rp0.2＝668.00MPa，抗拉强度Rm＝980.00MPa，延伸率A50mm＝33.00％，强塑积＝32340.00MPa·％。
对比实施例1：
将表1中对比实施例1成分的中锰冷轧钢板以10℃/s的加热速度加热到 650℃，并等温保持10分钟；
随后快冷(>20℃/s)到240℃，等温10秒；
随后加热到配分温度400℃，等温5min；
然后冷却到室温，即可以得到中锰TRIP钢。
对本实施例制备的TRIP钢退火进行力学性能测试，结果如下：屈服强度 Rp0.2＝668.00MPa，抗拉强度Rm＝980.00MPa，延伸率A50mm＝33.00％，强塑积＝32340.00MPa·％。
对比实施例2：
将表1中对比实施例1成分的中锰冷轧钢板以15℃/s的加热速度加热到 680℃，并等温保持10分钟；
随后快冷(>20℃/s)到240℃，等温10秒；
随后加热到配分温度400℃，等温5min；
然后冷却到室温，即可以得到中锰TRIP钢。
对本实施例制备的TRIP钢退火进行力学性能测试，结果如下：屈服强度 Rp0.2＝668.00MPa，抗拉强度Rm＝980.00MPa，延伸率A50mm＝33.00％，强塑积＝32340.00MPa·％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种含铝中锰TRIP钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将含铝中锰冷轧钢板加热至临界区温度，保温1～5min，淬火冷却得到淬火钢，其中，所述含铝中锰冷轧钢板包括以下质量含量的组分：C 0.1～0.3wt％，Si 0～1.5wt％，Mn 3～10wt％，Al 0.5～2wt％和余量的Fe；
步骤2、将步骤1中的淬火钢加热至配分温度，保温，配分冷却得到含铝中锰TRIP钢。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中加热的升温速率为2～20℃/s。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中临界区温度为700～820℃。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中淬火冷却的速率高于马氏体相变的临界冷速。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中淬火冷却的终止温度为100～300℃。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中配分温度为250～450℃。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中保温的时间为5～10min。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中配分冷却的速率为5～10℃/s。
9.根据权利要求1-8所述的一项所述制备方法制备的含铝中锰TRIP钢，微观组织包括铁素体、回火马氏体和残余奥氏体。
CN201811514639.6A 2018-12-12 2018-12-12 一种含铝中锰trip钢的制备方法 Pending CN109517947A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811514639.6A CN109517947A (zh) 2018-12-12 2018-12-12 一种含铝中锰trip钢的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811514639.6A CN109517947A (zh) 2018-12-12 2018-12-12 一种含铝中锰trip钢的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109517947A true CN109517947A (zh) 2019-03-26

Family

ID=65795967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811514639.6A Pending CN109517947A (zh) 2018-12-12 2018-12-12 一种含铝中锰trip钢的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109517947A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110093559A (zh) * 2019-04-25 2019-08-06 西南大学 基于碳锰协同配分的淬火-回火配分钢板及制备方法
CN111118498A (zh) * 2020-03-06 2020-05-08 贵州大学 一种304不锈钢表面激光熔覆的trip钢涂层及熔覆方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102304664A (zh) * 2011-09-13 2012-01-04 北京科技大学 一种高强度高塑性含铝中锰trip冷轧钢板及制备方法
CN106191390A (zh) * 2016-08-31 2016-12-07 内蒙古科技大学 一种中锰trip钢及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102304664A (zh) * 2011-09-13 2012-01-04 北京科技大学 一种高强度高塑性含铝中锰trip冷轧钢板及制备方法
CN106191390A (zh) * 2016-08-31 2016-12-07 内蒙古科技大学 一种中锰trip钢及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110093559A (zh) * 2019-04-25 2019-08-06 西南大学 基于碳锰协同配分的淬火-回火配分钢板及制备方法
CN111118498A (zh) * 2020-03-06 2020-05-08 贵州大学 一种304不锈钢表面激光熔覆的trip钢涂层及熔覆方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2724767C2 (ru) Способ изготовления из листа детали из мартенситной нержавеющей стали
CN107127212B (zh) 超快速加热工艺生产高强塑积中锰冷轧钢板的方法
CN103215516B (zh) 一种700MPa级高强度热轧Q&P钢及其制造方法
CN106191390B (zh) 一种中锰trip钢及其制备方法
CN108396237B (zh) 一种高塑性冷轧板及其生产方法
CN108486494B (zh) 钒微合金化1300MPa级别高强热轧钢板和冷轧双相钢板的生产方法
CN101580916B (zh) 一种高强度高塑性孪生诱发塑性钢及其制造方法
CN107012398B (zh) 一种铌微合金化trip钢及其制备方法
CA2954141A1 (en) Method for producing a high strength steel sheet having improved strength, ductility and formability
CN103555896A (zh) 一种超高强度高韧性多步等温贝氏体钢及其制备方法
CN110964882B (zh) 一种基于碳配分工艺的一钢两用冷轧高强钢及其制造方法
CN104164548B (zh) 一种厚大断面低碳低合金钢铸锻件的热处理工艺
CN110055465B (zh) 一种中锰超高强度钢及其制备方法
CN113981192B (zh) 一种提高304型亚稳奥氏体不锈钢屈服强度的方法
CN109517947A (zh) 一种含铝中锰trip钢的制备方法
Duan et al. Effects of quenching process on mechanical properties and microstructure of high strength steel
CN109536686A (zh) 一种铌微合金化中锰trip钢的制备方法
CN108411200B (zh) 一种高加工硬化率热轧q＆p钢板及其制备方法
CN108570543A (zh) 一种超高强韧含镍纳米级贝氏体钢及其制备方法
CN106811692B (zh) 一种淬火用高强易成型冷轧钢板及其制造方法
CN111020392B (zh) 一种低合金hrb400e钢筋的生产方法
CN105714197B (zh) 一种高强易冲压成型冷轧钢板及其生产方法
CN100434543C (zh) Sae8620渗碳钢的正火热处理工艺
CN103215423B (zh) 一种热轧相变诱导塑性钢卷的生产方法
CN107419175B (zh) 疲劳寿命良好的经济型工具钢及其生产方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190326