一種稀土合金化trip鋼的制作方法
【專利摘要】一種稀土合金化TRIP鋼，板坯化學(xué)成分應(yīng)符合：C0.18％-0.22％，Si≤0.8％，Mn1.4％-2.4％，P≤0.020％，S≤0.010％，Alt≤0.8％，Nb≥0.025％，La≥0.01％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。采用鋁脫氧方式進(jìn)行冶煉，由此方法生產(chǎn)的TRIP鋼力學(xué)性能優(yōu)異，抗拉強(qiáng)度達(dá)到600MPa以上，屈服強(qiáng)度達(dá)到400MPa以上，延伸率達(dá)到20％以上。本發(fā)明通過稀土元素固態(tài)反應(yīng)作用，平衡材料的微觀結(jié)構(gòu)組分的百分含量，從而使TRIP鋼的力學(xué)性能達(dá)到較為合理的匹配，摒棄因高含量Si元素導(dǎo)致的鍍鋅表面質(zhì)量問題。
【專利說明】一種稀土合金化TRIP鋼
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料熱處理領(lǐng)域，特別涉及鋼板連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變エ藝。
【背景技術(shù)】
[0002]TRIP鋼是ー種先進(jìn)高強(qiáng)度鋼，是通過相變誘導(dǎo)塑性效應(yīng)而使鋼板中殘余奧氏體在塑性變形作用下誘發(fā)馬氏體形核，引入相變強(qiáng)化和塑性增長機(jī)制，提高鋼板的強(qiáng)度和韌性。TRIP鋼具有多相組織，既有軟相鉄素體，也有硬相貝氏體，還有亞穩(wěn)定的殘余奧氏體，在變形過程中能逐步轉(zhuǎn)化成馬氏體。德國、韓國、日本、比利時(shí)等國家走在了 TRIP鋼研究的前列，德國研究出熱鍍鋅TRIP鋼，并且TRIP600、TRIP800等級別的鋼種已經(jīng)商業(yè)化生產(chǎn)；韓國浦項(xiàng)已經(jīng)研制出800MPa、1000MPa和1200MPa級別的冷軋TRIP鋼，熱軋TRIP600、TRIP800也正在エ業(yè)試制；比利時(shí)考克力.桑布爾公司采用活化擴(kuò)散和滲碳體顯微織構(gòu)富集后應(yīng)用罩式退火エ藝，開發(fā)成功無硅和鋁的TRIP鋼。日本也開發(fā)出了 600~800MPa級的TRIP鋼板以及1000MPa級的超高強(qiáng)度鋼板。2000年以來，國內(nèi)研究機(jī)構(gòu)對TRIP鋼進(jìn)行了深入研究，并取得了很大進(jìn)歩。盡管汽車用高強(qiáng)度冷連軋TRIP鋼國家標(biāo)準(zhǔn)還未頒布，鞍鋼已經(jīng)能夠批量生產(chǎn)冷軋TRIP590鋼和TRIP780鋼板帶，寶鋼研制出冷軋TRIP600和熱鍍鋅TRIP600等鋼材。
[0003]對TRIP鋼研究基本上集中在三個(gè)方面，ー是對熱處理工藝的合理化探索；二是合金元素對組織與性能的影響的研究；三是殘余奧氏體穩(wěn)定性的研究。如一般DQ鋼熱處理工藝在連續(xù)退火爐可實(shí)現(xiàn)TRIP鋼要求的兩相(a + Y)區(qū)臨界溫度(Ac3~Acl)等溫處理與處理后快速冷卻。鍍鋅鋅液溫度約在460°C，鍍鋅后冷卻段冷卻溫度低于50°C，可實(shí)現(xiàn)TRIP鋼中溫貝氏體等溫淬火的熱處理工藝及后續(xù)快速冷卻要求。
[0004]從TRIP鋼化學(xué)成分看，以中低碳的錳、硅系鋼或錳、鋁系鋼或錳、硅、鋁復(fù)合系鋼等較為多見，高碳的TRIP鋼報(bào)道較少。稀土元素對鋼的作用研究結(jié)果顯示，稀土可使其形成馬氏體的溫度(即Ms)降低，對馬氏體組織轉(zhuǎn)變有明顯的影響。稀土微合金化作用大小取決于微量稀土元素的固溶強(qiáng)化、稀土元素與其他溶質(zhì)元素的交互作用、稀土的存在狀態(tài)(原子、夾雜物或化合物)、特別是在晶界的偏聚情況，以及稀土對鋼表面和基體組織結(jié)構(gòu)的影響等。在不同的稀土鋼中均觀察到組織細(xì)化、改變鐵素體的含量和尺寸、抑制碳化物相的聚集粗化等現(xiàn)象。
[0005]本發(fā)明公開ー種稀土合金化TRIP鋼，主要通過稀土微合金化的方式促使貝氏體轉(zhuǎn)變加劇，從而平衡TRIP鋼中鐵素體、貝氏體和殘余奧氏體的數(shù)量，保證了 TRIP鋼塑性和強(qiáng)度的合理匹配。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是公開一種稀土合金化TRIP鋼。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的，稀土合金化TRIP鋼板坯的(重量百分比)化學(xué)成分含量應(yīng)符合:C0.18% -0.22%, Si ≤ 0.8%, Mnl.4% -2.4%, P ≤ 0.020%, S ≤ 0.010%,Alt ≤ 0.8%,Nb ≥ 0.025%,La≥0.01%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。采用單一稀土鑭微合金化處理，通過稀土鑭單一元素微合金化處理方法改變相轉(zhuǎn)變點(diǎn)溫度及固態(tài)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。采用鋁脫氧方式進(jìn)行冶煉。
[0008]TRIP鋼板材具有了優(yōu)異的力學(xué)性能，抗拉強(qiáng)度達(dá)到600MPa以上，屈服強(qiáng)度達(dá)到400MPa以上，延伸率達(dá)到20%以上。主要強(qiáng)化相為精細(xì)馬氏體、鐵素體和殘余奧氏體。
[0009]本發(fā)明突出優(yōu)點(diǎn)是通過稀土元素固態(tài)反應(yīng)作用，平衡材料的微觀結(jié)構(gòu)組分的百分含量，從而使TRIP鋼的力學(xué)性能達(dá)到較為合理的匹配，摒棄因高含量Si元素導(dǎo)致的鍍鋅表面質(zhì)量問題。
【具體實(shí)施方式】
[0010]以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0011]實(shí)施例1:
[0012]鋼錠的化學(xué)成分及含量(重量百分比)為:C0.20%，Si0.37 %, Mnl.58%,P0.0124%, S0.004%, Alt0.040%, Nb0.033%, La0.013%，余量為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)。鋼錠的加熱溫度1250°C，保溫時(shí)間2.5小時(shí)，粗軋溫度1190°C，精軋溫度980°C，終軋溫度850°C，兩段軋制總壓下量95%，板坯待溫厚度10mm。平均在線冷卻速率為30°C /s，成品板厚度為4mm。取樣檢測，其力學(xué)性能檢測值見表1。
[0013]表1力學(xué)性能檢測值
[0014]
【權(quán)利要求】
1.一種稀土合金化TRIP鋼，其特征在于以重量百分比計(jì)的化學(xué)成分為:C0.18% -0.22%, Si く 0.8%,Mnl.4% -2.4%,P ^ 0.020%, S ^ 0.010%,Alt く 0.8%,Nb≥0.025%, La≥0.01%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的ー種稀土合金化TRIP鋼，其特征在于通過稀土鑭單一元素微合金化處理方法改變相轉(zhuǎn)變點(diǎn)溫度及固態(tài)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。
3.如權(quán)利要求1所述的ー種稀土合金化TRIP鋼，其特征在于主要強(qiáng)化相為精細(xì)馬氏體、鐵素體和殘余奧氏體。
4.如權(quán)利要求1 所述的ー種稀土合金化TRIP鋼，其特征在于采用鋁脫氧方式進(jìn)行冶煉。
【文檔編號】C21C7/06GK103589952SQ201310624102
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】高志國, 王小平, 鄭永春, 喬林鎖, 喬團(tuán)結(jié), 張輝, 王海明, 康利明 申請人:內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司