CN110607480A - 一种汽车用含Nb高强高韧性低密钢及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车用含Nb高强高韧性低密钢及其制备方法，涉及金属材料领域。所述钢的化学成分质量百分比为C 0.9％‑1.1％，Al 9.4％‑9.7％，Mn 26.9‑28.1％，Nb 0.08％‑0.50％，Si＜0.5％，S＜0.004％，P＜0.003％，其余为Fe及其他不可避免的杂质元素。本发明通过向传统Fe‑Mn‑Al‑C低密度钢中添加Nb元素析出细小弥散的NbC相，同κ‑碳化物共同产生析出强化作用，获得密度介于6.4g/cm3‑6.7g/cm3，抗拉强度在980MPa‑1200MPa之间且断后伸长率介于20％‑50％的高强高韧性且腐蚀电位大于‑0.462V的耐蚀性优良的低密度钢，适用于汽车用钢需求，可实现汽车轻量化，符合节能减排发展理念。

Description

一种汽车用含Nb高强高韧性低密钢及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属材料领域，更具体的涉及一种汽车用含Nb高强高韧性低 密钢及其制备方法。
背景技术
目前汽车轻量化已成为提高燃油效率降低污染的重要举措。汽车轻量化主 要通过两种方式实现，一是汽车用钢的轻质化，即使用低密度的镁或铝合金代 替传统钢材制备汽车外壳及零部件，二是使用高强度钢替代传统钢材，通过降 低钢板厚度实现汽车减重。但镁、铝合金强度低且制备成本高，成型工艺复杂， 焊接性能差，限制了其在汽车承重受力部件的研发与使用，而降低钢板厚度则 会对汽车车身刚性产生影响。若通过向钢中添加轻质元素，即可在确保强度与 成形性的前提下实现传统钢材减量化，获得低密度与高强高韧性兼备的新型汽 车用钢材。Fe-Mn-Al-C低密度钢因其优良的力学性能与较低密度，具有极大潜 力应用于汽车结构材料，实现汽车用钢轻质高强化的设计理念。但目前 Fe-Mn-Al-C低密度钢的强化手段主要依靠κ-碳化物析出强化作用，存在第二 相可控性差、设备工艺复杂等问题。同时，Fe-Mn-Al-C低密度钢易被腐蚀氧化， 制约了其广泛应用。目前通过简易工艺手段制备高强高韧性且具有优良耐蚀性 的Fe-Mn-Al-C低密度钢的制备方法还尚未见报道。
发明内容
本发明提供一种汽车用含Nb低密度钢的制备方法，使汽车用 Fe-Mn-Al-C低密度钢在在成本可控的同时，经简单处理工艺条件下获得高强高 韧性组合，并获得优良的耐腐蚀性能，同时具有较低密度等综合优良性能。
本发明提供的一种汽车用含Nb低密度钢的制备方法，包括一种汽车用 含Nb低密度钢和一种上述汽车用含Nb低密度钢的制备方法。
本发明通过以下技术手段实现。
一种汽车用含Nb低密度钢，其化学成分质量百分比为：C 0.9％-1.1％， Al9.4％-9.7％，Mn 26.9-28.1％，Nb 0.08％-0.50％，Si＜0.5％，S＜0.004％，P ＜0.003％，其余为Fe及其他不可避免的杂质元素。
一种上述汽车用含Nb低密度钢的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、冶炼汽车用含Nb低密度钢：
按本发明设计钢的化学成分质量百分比，称取纯度大于99.5的原料，在真 空感应炉内真空度＜50Pa条件下进行真空熔炼，加热至合金原料完全融化且熔 池表面无气泡溢出后，在1600℃氩气保护条件下保温1h进行精炼并充分合金 化，然后浇铸并在室温下冷却，得到钢锭。
步骤2、汽车用含Nb低密度钢均匀化处理：
将步骤1所制备的钢锭置于加热炉内，在1200℃下恒温30min，并随炉冷 却至室温，获得均匀化处理的钢锭。
步骤3、汽车用含Nb低密度钢锻造处理：
将步骤2均匀化处理后的钢锭进行锻造处理，开锻温度1150℃，终锻温度 850℃，在空气中冷却到室温，获得锻坯。
步骤4、汽车用含Nb低密度钢热轧处理：
将步骤3制备获得的锻坯置于加热炉内，1200℃下保温2h后，以5℃/min 冷却到1150℃。开轧温度为1150℃后开轧，经6道次轧制后，水冷至250℃， 后空冷至室温，获得约8mm厚热轧板。
步骤5、汽车用含Nb低密度钢固溶处理：
对步骤4热轧板至于加热炉内，在1000℃-1050℃下恒温60min，并快速 水冷至室温，获得固溶态热轧板。
步骤6、汽车用含Nb低密度钢冷轧处理：
对步骤5获得的固溶态热轧板在室温下进行17道次冷轧处理，单次下压 率4％，获得约2.5mm厚的冷轧钢板。
步骤7、汽车用含Nb低密度钢退火均匀化处理：
对步骤6制备的冷轧态钢板分别进行1000℃-1050℃退火均匀化处理，保 温20min-30min，在水中快速冷却至室温，获得一种汽车用含Nb低密度钢。
优选的，步骤1中，真空熔炼采用真空感应炉。
优选的，步骤1中，精炼及充分合金化条件为氩气保护下1600℃保温1h。
优选的，步骤2中，钢锭均匀化条件为1200℃下恒温30min，随炉冷却至 室温。
优选的，步骤3中，钢锭锻造处理工艺为开锻温度1150℃，终锻温度850℃， 在空气中冷却到室温。
优选的，步骤4中，锻坯热轧前预热工艺为1200℃下保温2h后，以5℃/min 冷却到1150℃。
优选的，步骤4中，锻坯热轧工艺为开轧温度为1150℃，终轧温度为880℃， 经6道次轧制后，水冷至250℃，后空冷至室温。
优选的，步骤5中，热轧钢板固溶工艺为1000℃-1050℃下恒温60min， 快速水冷至室温。
优选的，步骤6中，固溶态热轧板冷轧工艺为室温下冷轧17道次，单次 下压率4％。
优选的，步骤7中，冷轧钢板退火均匀化温度为1000℃-1050℃，保温时 间20min-30min，水冷至室温。
本发明具有如下有益效果：
本发明所述汽车用含Nb低密度钢，其冶炼成本低，密度在6.4 g/cm3-6.7g/cm3，抗拉强度可达980MPa-1200MPa之间，断后伸长率介于 20％-50％，兼具低密度与高强度高韧性的特征，同时极化电位大于 -0.462V，耐蚀性优良，适用于汽车用钢需求，可实现汽车轻量化，符合 节能减排发展理念。
本发明所述一种汽车用含Nb低密度钢的制备方法，该方法通过Nb 合金化传统Fe-Mn-Al-C低密度钢，一方面通过Nb细化晶粒作用使低密 度钢奥氏体晶粒细化，提高钢的力学性能；另一方面，Nb元素为强碳化 物形成元素，可在无时效处理条件下与钢中C结合析出大量细小弥散的 NbC相，协同κ-碳化物起到析出强化作用，在保证低密度钢延伸率的同时显著提高钢拉伸强度，并抑制晶界处有害粗大κ-碳化物的形成。该方法工 艺手段简单，方法可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述 中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例8制备的汽车用含Nb低密度钢金相图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的成分设计依据如下：
C：C是钢中重要的奥氏体元素，能够稳定奥氏体组织，也能够促进降低 密度。同时，C能够和钢中Nb作用生成纳米级碳化物NbC，和Mn、Al元素 共同作用生成κ-碳化物((Fe,Mn)3AlC)，二者共同作用产生析出强化，提高 钢的强度。C含量过低会造成钢中奥氏体组织不稳定，钢中碳化物析出量减少， 低密度钢的强度和韧性降低。但C含量过高会促进奥氏体晶界粗大κ-碳化物的 形成，破坏低密度钢的延伸率，因此，本发明的C含量为0.9-1.0。
Al：Al是低密度钢中主要的轻质元素，能够显著降低材料密度。Al同时 为钢中κ-碳化物析出提供驱动力，Al含量过低时κ-碳化物不会析出起到强化 效应，且减重效果差。但Al作为铁素体稳定元素，其含量升高会降低奥氏体 的稳定性，促进钢中出现较硬铁素体，低密度钢的强度增加但韧性降低。且 Al含量过高会促进低密度钢中晶界处粗大κ-碳化物的形成析出，降低低密度 钢的延伸率，不利于强塑形匹配，因此本发明的Al含量为9.6％。
Mn：Mn的主要作用是稳定低密度钢中奥氏体组织，保持较高的加工硬化 率，确保材料优良的强塑形组合。但Mn含量过高会引起元素偏析，在低密度 钢中形成β-Mn沉淀，大幅降低材料塑形，故本发明中Mn含量为26％-28％。
Nb：Nb元素作为强碳化物形成元素，会与钢中C结合生成NbC第二相， 并阻碍位错运动产生析出强化作用。NbC沉淀也会在晶界上起钉轧作用，从而 阻止了再结晶运动，抑制奥氏体晶粒的长大，起到细化晶粒作用。由于Nb元 素稳定性强，能够有效的增加低密度钢的耐腐蚀及耐高温氧化性能。但为了节 约成本，减少对低密度钢比重的影响，Nb含量不宜过高，因此本发明中Nb 含量为0.1-0.5。
表1为本发明实施例制得的一种汽车用含Nb低密度钢的化学成分质量 百分比(wt％)
表1
实施例 钢号 C/％ Al/％ Mn/％ Nb/％ Si/％ S/％ P/％ Fe/％
1 1# 0.9 9.6 27.8 0.09 0.3 0.003 0.003 Bal
2 2# 1.0 9.4 28.1 0.31 0.2 0.004 0.002 Bal
3 3# 0.9 9.7 27.3 0.48 0.4 0.003 0.002 Bal
4 4# 1.1 9.5 27.6 0.11 0.3 0.003 0.003 Bal
5 5# 0.9 9.4 26.9 0.29 0.4 0.002 0.003 Bal
6 6# 1.0 9.5 27.7 0.50 0.2 0.004 0.002 Bal
7 7# 0.9 9.7 28.0 0.08 0.4 0.003 0.003 Bal
8 8# 0.9 9.6 27.4 0.32 0.3 0.004 0.003 Bal
实施例1
本实施例提供一种汽车用含Nb低密度钢的制备方法，具体包括以下步 骤：
步骤1、冶炼：按表1中1#钢所对应质量百分比，称取纯度大于99.5的原 料，在真空感应炉内真空度＜50Pa条件下进行真空熔炼，加热至合金原料完全 融化且熔池表面无气泡溢出后，在1600℃氩气保护条件下保温1h进行精炼并 充分合金化，然后浇铸并在室温下冷却，得到钢锭。
步骤2、均匀化处理：将步骤1所制备的钢锭置于加热炉内，在1200℃ 下恒温30min，并随炉冷却至室温，获得均匀化处理的钢锭。
步骤3、锻造处理：将步骤2均匀化处理后的钢锭进行锻造处理，开锻温 度1150℃，终锻温度850℃，在空气中冷却到室温，获得锻坯。
步骤4、热轧处理：将步骤3制备获得的锻坯置于加热炉内，1200℃下保 温2h后，以5℃/min冷却到1150℃后开轧，终轧温度为880℃，经6道次轧制 后，水冷至250℃，后空冷至室温，获得约8mm厚热轧板。
步骤5、固溶处理：对步骤4热轧板置于加热炉内，在1000℃下恒温60min， 并快速水冷至室温，获得固溶态热轧板。
步骤6、冷轧处理：对步骤5获得的固溶态热轧板在室温下进行17道次 冷轧处理，单次下压率4％，获得约2.5mm厚的冷轧钢板。
步骤7、退火均匀化处理：对步骤6制备的冷轧态钢板进行1000℃下退 火均匀化处理，保温20min，在水中快速冷却至室温，获得一种汽车用含Nb 低密度钢。
实施例2
本实施例提供一种汽车用含Nb低密度钢的制备方法，具体包括以下步 骤：
步骤1、冶炼：按表1中2#钢所对应质量百分比。称取纯度大于99.5的原 料，在真空感应炉内真空度＜50Pa条件下进行真空熔炼，加热至合金原料完全 融化且熔池表面无气泡溢出后，在1600℃氩气保护条件下保温1h进行精炼并 充分合金化，然后浇铸并在室温下冷却，得到钢锭。
步骤2、均匀化处理：将步骤1所制备的钢锭置于加热炉内，在1200℃ 下恒温30min，并随炉冷却至室温，获得均匀化处理的钢锭。
步骤3、锻造处理：将步骤2均匀化处理后的钢锭进行锻造处理，开锻温 度1150℃，终锻温度850℃，在空气中冷却到室温，获得锻坯。
步骤4、热轧处理：将步骤3制备获得的锻坯至于加热炉内，1200℃下保 温2h后，以5℃/min冷却到1150℃后开轧，终轧温度为880℃，经6道次轧制 后，水冷至250℃，后空冷至室温，获得约8mm厚热轧板。
步骤5、固溶处理：对步骤4热轧板置于加热炉内，在1000℃下恒温60min， 并快速水冷至室温，获得固溶态热轧板。
步骤6、冷轧处理：对步骤5获得的固溶态热轧板在室温下进行17道次 冷轧处理，单次下压率4％，获得约2.5mm厚的冷轧钢板。
步骤7、退火均匀化处理：对步骤6制备的冷轧态钢板进行1000℃下退 火均匀化处理，保温20min，在水中快速冷却至室温，获得一种汽车用含Nb 低密度钢。
实施例3
本实施例提供一种汽车用含Nb低密度钢的制备方法，具体包括以下步 骤：
步骤1、冶炼：按表1中3#钢所对应质量百分比。称取纯度大于99.5的原 料，在真空感应炉内真空度＜50Pa条件下进行真空熔炼，加热至合金原料完全 融化且熔池表面无气泡溢出后，在1600℃氩气保护条件下保温1h进行精炼并 充分合金化，然后浇铸并在室温下冷却，得到钢锭。
步骤2、均匀化处理：将步骤1所制备的钢锭置于加热炉内，在1200℃ 下恒温30min，并随炉冷却至室温，获得均匀化处理的钢锭。
步骤3、锻造处理：将步骤2均匀化处理后的钢锭进行锻造处理，开锻温 度1150℃，终锻温度850℃，在空气中冷却到室温，获得锻坯。
步骤4、热轧处理：将步骤3制备获得的锻坯至于加热炉内，1200℃下保 温2h后，以5℃/min冷却到1150℃后开轧，终轧温度为880℃，经6道次轧制 后，水冷至250℃，后空冷至室温，获得约8mm厚热轧板。
步骤5、固溶处理：对步骤4热轧板置于加热炉内，在1050℃下恒温60min， 并快速水冷至室温，获得固溶态热轧板。
步骤6、冷轧处理：对步骤5获得的固溶态热轧板在室温下进行17道次 冷轧处理，单次下压率4％，获得约2.5mm厚的冷轧钢板。
步骤7、退火均匀化处理：对步骤6制备的冷轧态钢板进行1000℃下退 火均匀化处理，保温30min，在水中快速冷却至室温，获得一种汽车用含Nb 低密度钢。
实施例4
本实施例提供一种汽车用含Nb低密度钢的制备方法，具体包括以下步 骤：
步骤1、冶炼：按表1中4#钢所对应质量百分比。称取纯度大于99.5的原 料，在真空感应炉内真空度＜50Pa条件下进行真空熔炼，加热至合金原料完全 融化且熔池表面无气泡溢出后，在1600℃氩气保护条件下保温1h进行精炼并 充分合金化，然后浇铸并在室温下冷却，得到钢锭。
步骤2、均匀化处理：将步骤1所制备的钢锭置于加热炉内，在1200℃ 下恒温30min，并随炉冷却至室温，获得均匀化处理的钢锭。
步骤3、锻造处理：将步骤2均匀化处理后的钢锭进行锻造处理，开锻温 度1150℃，终锻温度850℃，在空气中冷却到室温，获得锻坯。
步骤4、热轧处理：将步骤3制备获得的锻坯至于加热炉内，1200℃下保 温2h后，以5℃/min冷却到1150℃后开轧，终轧温度为880℃，经6道次轧制 后，水冷至250℃，后空冷至室温，获得约8mm厚热轧板。
步骤5、固溶处理：对步骤4热轧板置于加热炉内，在1050℃下恒温60min， 并快速水冷至室温，获得固溶态热轧板。
步骤6、冷轧处理：对步骤5获得的固溶态热轧板在室温下进行17道次 冷轧处理，单次下压率4％，获得约2.5mm厚的冷轧钢板。
步骤7、退火均匀化处理：对步骤6制备的冷轧态钢板进行1000℃下退 火均匀化处理，保温20min，在水中快速冷却至室温，获得一种汽车用含Nb 低密度钢。
实施例5
本实施例提供一种汽车用含Nb低密度钢的制备方法，具体包括以下步 骤：
步骤1、冶炼：按表1中5#钢所对应质量百分比。称取纯度大于99.5的原 料，在真空感应炉内真空度＜50Pa条件下进行真空熔炼，加热至合金原料完全 融化且熔池表面无气泡溢出后，在1600℃氩气保护条件下保温1h进行精炼并 充分合金化，然后浇铸并在室温下冷却，得到钢锭。
步骤2、均匀化处理：将步骤1所制备的钢锭置于加热炉内，在1200℃ 下恒温30min，并随炉冷却至室温，获得均匀化处理的钢锭。
步骤3、锻造处理：将步骤2均匀化处理后的钢锭进行锻造处理，开锻温 度1150℃，终锻温度850℃，在空气中冷却到室温，获得锻坯。
步骤4、热轧处理：将步骤3制备获得的锻坯至于加热炉内，1200℃下保 温2h后，以5℃/min冷却到1150℃后开轧，终轧温度为880℃，经6道次轧制 后，水冷至250℃，后空冷至室温，获得约8mm厚热轧板。
步骤5、固溶处理：对步骤4热轧板置于加热炉内，在1050℃下恒温60min， 并快速水冷至室温，获得固溶态热轧板。
步骤6、冷轧处理：对步骤5获得的固溶态热轧板在室温下进行17道次 冷轧处理，单次下压率4％，获得约2.5mm厚的冷轧钢板。
步骤7、退火均匀化处理：对步骤6制备的冷轧态钢板进行1000℃下退 火均匀化处理，保温20min，在水中快速冷却至室温，获得一种汽车用含Nb 低密度钢。
实施例6
本实施例提供一种汽车用含Nb低密度钢的制备方法，具体包括以下步 骤：
步骤1、冶炼：按表1中6#钢所对应质量百分比。称取纯度大于99.5的原 料，在真空感应炉内真空度＜50Pa条件下进行真空熔炼，加热至合金原料完全 融化且熔池表面无气泡溢出后，在1600℃氩气保护条件下保温1h进行精炼并 充分合金化，然后浇铸并在室温下冷却，得到钢锭。
步骤2、均匀化处理：将步骤1所制备的钢锭置于加热炉内，在1200℃ 下恒温30min，并随炉冷却至室温，获得均匀化处理的钢锭。
步骤3、锻造处理：将步骤2均匀化处理后的钢锭进行锻造处理，开锻温 度1150℃，终锻温度850℃，在空气中冷却到室温，获得锻坯。
步骤4、热轧处理：将步骤3制备获得的锻坯至于加热炉内，1200℃下保 温2h后，以5℃/min冷却到1150℃后开轧，终轧温度为880℃，经6道次轧制 后，水冷至250℃，后空冷至室温，获得约8mm厚热轧板。
步骤5、固溶处理：对步骤4热轧板置于加热炉内，在1050℃下恒温60min， 并快速水冷至室温，获得固溶态热轧板。
步骤6、冷轧处理：对步骤5获得的固溶态热轧板在室温下进行17道次 冷轧处理，单次下压率4％，获得约2.5mm厚的冷轧钢板。
步骤7、退火均匀化处理：对步骤6制备的冷轧态钢板进行1050℃下退 火均匀化处理，保温30min，在水中快速冷却至室温，获得一种汽车用含Nb 低密度钢。
实施例7
本实施例提供一种汽车用含Nb低密度钢的制备方法，具体包括以下步 骤：
步骤1、冶炼：按表1中7#钢所对应质量百分比。称取纯度大于99.5的原 料，在真空感应炉内真空度＜50Pa条件下进行真空熔炼，加热至合金原料完全 融化且熔池表面无气泡溢出后，在1600℃氩气保护条件下保温1h进行精炼并 充分合金化，然后浇铸并在室温下冷却，得到钢锭。
步骤2、均匀化处理：将步骤1所制备的钢锭置于加热炉内，在1200℃ 下恒温30min，并随炉冷却至室温，获得均匀化处理的钢锭。
步骤3、锻造处理：将步骤2均匀化处理后的钢锭进行锻造处理，开锻温 度1150℃，终锻温度850℃，在空气中冷却到室温，获得锻坯。
步骤4、热轧处理：将步骤3制备获得的锻坯置于加热炉内，1200℃下保 温2h后，以5℃/min冷却到1150℃后开轧，终轧温度为880℃，经6道次轧制 后，水冷至250℃，后空冷至室温，获得约8mm厚热轧板。
步骤5、固溶处理：对步骤4热轧板置于加热炉内，在1050℃下恒温60min， 并快速水冷至室温，获得固溶态热轧板。
步骤6、冷轧处理：对步骤5获得的固溶态热轧板在室温下进行17道次 冷轧处理，单次下压率4％，获得约2.5mm厚的冷轧钢板。
步骤7、退火均匀化处理：对步骤6制备的冷轧态钢板进行1050℃下退 火均匀化处理，保温30min，在水中快速冷却至室温，获得一种汽车用含Nb 低密度钢。
实施例8
本实施例提供一种汽车用含Nb低密度钢的制备方法，具体包括以下步 骤：
步骤1、冶炼：按表1中8#钢所对应质量百分比。称取纯度大于99.5的原 料，在真空感应炉内真空度＜50Pa条件下进行真空熔炼，加热至合金原料完全 融化且熔池表面无气泡溢出后，在1600℃氩气保护条件下保温1h进行精炼并 充分合金化，然后浇铸并在室温下冷却，得到钢锭。
步骤2、均匀化处理：将步骤1所制备的钢锭置于加热炉内，在1200℃ 下恒温30min，并随炉冷却至室温，获得均匀化处理的钢锭。
步骤3、锻造处理：将步骤2均匀化处理后的钢锭进行锻造处理，开锻温 度1150℃，终锻温度850℃，在空气中冷却到室温，获得锻坯。
步骤4、热轧处理：将步骤3制备获得的锻坯置于加热炉内，1200℃下保 温2h后，以5℃/min冷却到1150℃后开轧，终轧温度为880℃，经6道次轧制 后，水冷至250℃，后空冷至室温，获得约8mm厚热轧板。
步骤5、固溶处理：对步骤4热轧板置于加热炉内，在1050℃下恒温60min， 并快速水冷至室温，获得固溶态热轧板。
步骤6、冷轧处理：对步骤5获得的固溶态热轧板在室温下进行17道次 冷轧处理，单次下压率4％，获得约2.5mm厚的冷轧钢板。
步骤7、退火均匀化处理：对步骤6制备的冷轧态钢板进行1050℃下退 火均匀化处理，保温30min，在水中快速冷却至室温，获得一种汽车用含Nb 低密度钢。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基 本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要 求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发 明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及 其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
将实施例1～8中所制得的汽车用含Nb低密度钢根据GB/T228-2010金 属材料室温拉伸实验方法，沿轧制方向切取标距50mm非比例标准式样， 进行力学性能测试；选用3.5％的NaCl溶液作为腐蚀溶液，对得到的汽车用 含Nb低密度钢进行表面腐蚀检测，得出表面腐蚀电位，如表2所示。
表2

Claims (10)

1.一种汽车用含Nb高强高韧性低密钢，其特征在于，一种汽车用含Nb低密度钢，其化学成分质量百分比为：C0.9％-1.1％，Al9.4％-9.7％，Mn26.9-28.1％，Nb0.08％-0.50％，Si＜0.5％，S＜0.004％，P＜0.003％，其余为Fe及其他不可避免的杂质元素。
2.根据权利要求1所述的汽车用含Nb高强高韧性低密钢制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、冶炼汽车用含Nb低密度钢：按本发明设计钢的化学成分质量百分比称取原料，在真空感应炉内真空度＜50Pa条件下进行真空熔炼，加热至合金原料完全融化且熔池表面无气泡溢出后，在1600℃氩气保护条件下保温1h进行精炼并充分合金化，然后浇铸并在室温下冷却，得到钢锭。
步骤2、均匀化处理：将步骤1所制备的钢锭置于加热炉内，在1200℃下恒温30min，并随炉冷却至室温，获得均匀化处理的钢锭。
步骤3、锻造处理：将步骤2均匀化处理后的钢锭进行锻造处理，开锻温度1150℃，终锻温度850℃，在空气中冷却到室温，获得锻坯。
步骤4、热轧处理：将步骤3制备获得的锻坯置于加热炉内，1200℃下保温2h后，以5℃/min冷却到1150℃后开轧，终轧温度为880℃，经6道次轧制后，水冷至250℃，后空冷至室温，获得约8mm厚热轧板。
步骤5、固溶处理：对步骤4热轧板至于加热炉内，在1000℃-1050℃下恒温60min，并快速水冷至室温，获得固溶态热轧板。
步骤6、冷轧处理：对步骤5获得的固溶态热轧板在室温下进行17道次冷轧处理，单次下压率4％，获得约2.5mm厚的冷轧钢板。
步骤7、退火均匀化处理：对步骤6制备的冷轧态钢板分别进行1000℃-1050℃退火均匀化处理，保温20min-30min，在水中快速冷却至室温，获得一种汽车用含Nb低密度钢。
3.根据权利要求2所述的汽车用含Nb高强高韧性低密钢制备方法，其特征在于，在步骤1中，真空熔炼采用真空感应炉。
4.根据权利要求2所述的汽车用含Nb高强高韧性低密钢制备方法，其特征在于，在步骤2中，钢锭均匀化条件为1200℃下恒温30min，随炉冷却至室温。
5.根据权利要求2所述的汽车用含Nb高强高韧性低密钢制备方法，其特征在于，步骤3中，钢锭锻造处理工艺为开锻温度1150℃，终锻温度850℃，在空气中冷却到室温。
6.根据权利要求2所述的汽车用含Nb高强高韧性低密钢制备方法，其特征在于，步骤4中，锻坯热轧前预热工艺为1200℃下保温2h后，以5℃/min冷却到1150℃。
7.根据权利要求2所述的汽车用含Nb高强高韧性低密钢制备方法，其特征在于，步骤4中，锻坯热轧工艺为开轧温度为1150℃，终轧温度为880℃，经6道次轧制后，水冷至250℃，后空冷至室温。
8.根据权利要求2所述的汽车用含Nb高强高韧性低密钢制备方法，其特征在于，步骤5中，热轧钢板固溶工艺为1000℃-1050℃下恒温60min，快速水冷至室温。
9.根据权利要求2所述的汽车用含Nb高强高韧性低密钢制备方法，其特征在于，步骤6中，固溶态热轧板冷轧工艺为室温下冷轧17道次，单次下压率4％。
10.根据权利要求2所述的汽车用含Nb高强高韧性低密钢制备方法，其特征在于，步骤7中，冷轧钢板退火均匀化温度为1000℃-1050℃，保温时间20min-30min，水冷至室温。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111850419A (zh) * 2020-07-31 2020-10-30 燕山大学 一种高锰奥氏体钢及其制备方法
CN113088826A (zh) * 2021-02-25 2021-07-09 钢铁研究总院 一种微合金化高强韧低密度钢及其制备方法
CN114480988A (zh) * 2021-12-27 2022-05-13 北京科技大学 一种多相复合高强高韧低密度钢及制备方法
CN114774806A (zh) * 2022-04-25 2022-07-22 燕山大学 一种高强韧轻质钢板及其制备方法和应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006176843A (ja) * 2004-12-22 2006-07-06 Nippon Steel Corp 延性に優れた高強度低比重鋼板およびその製造方法
CN109628850A (zh) * 2018-12-31 2019-04-16 钢铁研究总院 一种多用途全奥氏体低密度钢及制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006176843A (ja) * 2004-12-22 2006-07-06 Nippon Steel Corp 延性に優れた高強度低比重鋼板およびその製造方法
CN109628850A (zh) * 2018-12-31 2019-04-16 钢铁研究总院 一种多用途全奥氏体低密度钢及制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111850419A (zh) * 2020-07-31 2020-10-30 燕山大学 一种高锰奥氏体钢及其制备方法
CN113088826A (zh) * 2021-02-25 2021-07-09 钢铁研究总院 一种微合金化高强韧低密度钢及其制备方法
WO2022179168A1 (zh) * 2021-02-25 2022-09-01 钢铁研究总院 一种微合金化高强韧低密度钢及其制备方法
CN114480988A (zh) * 2021-12-27 2022-05-13 北京科技大学 一种多相复合高强高韧低密度钢及制备方法
CN114774806A (zh) * 2022-04-25 2022-07-22 燕山大学 一种高强韧轻质钢板及其制备方法和应用

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