專利名稱：一種低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼及其制備方法，屬特種鋼熱處理加工技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著當(dāng)今世界能源、環(huán)境和安全問題的日益嚴(yán)重，人們對汽車舒適性、安全性、速度和環(huán)保提出了更高的要求，汽車輕量化成為汽車工業(yè)共同追求的目標(biāo)。汽車一方面要提高自身安全性能，另一方面又要減輕自身重量，降低油耗，而解決這一矛盾的有效途徑就是采用先進(jìn)高強(qiáng)度鋼。TRIP鋼擁 有獨(dú)特的強(qiáng)韌化機(jī)制，即可以通過發(fā)生殘余奧氏體向馬氏體的相變來誘發(fā)塑性，相變產(chǎn)物馬氏體又增強(qiáng)了材料強(qiáng)度，可使材料具有高的強(qiáng)韌性。因此，TRIP鋼作為汽車用鋼而備受關(guān)注。為了進(jìn)一步優(yōu)化TRIP鋼性能，增加碳含量使其強(qiáng)度提高不失為一種切實(shí)可行的方法。但是，碳含量的提高也即意味著碳當(dāng)量的提高，對于材料的焊接性能而言是不利的。因此，在保持較低碳含量的同時(shí)，提高材料強(qiáng)度并保證TRIP效應(yīng)的充分發(fā)揮是十分重要的。就目前的研究結(jié)果來看，通過碳化物的彌散析出及提高殘余奧氏體的穩(wěn)定性是提高TRIP鋼性能的有效途徑。釩作為強(qiáng)碳化物形成元素，其在TRIP鋼鐵素體基體中的彌散析出可提高材料強(qiáng)度，同時(shí)碳化物的析出亦可細(xì)化晶粒，從而提高材料的強(qiáng)韌性。但是，要實(shí)現(xiàn)這些好的性能必須獲得細(xì)小彌散析出的碳化物顆粒。此外，碳化物的析出又會奪取一部分碳，作為低碳TRIP而言，在析出碳化物的同時(shí)保證殘余奧氏體的穩(wěn)定性也是十分重要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種特殊成分的低碳低鎳含釩相變誘發(fā)塑性鋼及其熱處理加工方法。本發(fā)明的另一目的是通過復(fù)合添加釩和鎳，結(jié)合合適的熱處理工藝，得到良好強(qiáng)塑性的鋼板。本發(fā)明通過以下技術(shù)手段和措施來實(shí)現(xiàn)的:一種低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼，其重量百分組成為:C0.2-0.25%, Si0.5-1.0%, Mn0.5-2.5%, A10.1-0.5%, V0.05-0.5%,Ni0.1-0.5%, S0.005-0.009%, P0.005-0.007%, N0.0016-0.0020%, Fe 余量。所述的低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼，其重量百分組成選擇為:C0.22%，Si0.9%，Mnl.6%, A10.4%, V0.1%，Ni0.25%, S0.007%, P0.006%, N0.0018%, Fe 余量。所述的低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼，其重量百分組成選擇為:C0.24%，Si0.9%，Mnl.6%, A10.4%, V0.1%，Ni0.10%, S0.007%, P0.006%, N0.0018%, Fe 余量。所述的低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼的制備方法，包括如下步驟:A、將所述組分的鋼坯鋼坯經(jīng)冷軋，制成厚度為0.5-1.5mm的鋼板；B、首先在700-850°C溫度下等溫保持2_10分鐘，然后快速冷卻至350-500°C，在該溫度下繼續(xù)等溫保持2-10分鐘；
C、然后將其水冷至室溫，即可得到低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼。所述的低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼的制備方法，步驟B所述制備方法優(yōu)選為:首先在80(TC溫度下等溫保持3分鐘，然后快速冷卻至40(TC，在該溫度下繼續(xù)等溫保持5分鐘。本發(fā)明的技術(shù)進(jìn)步效果表現(xiàn)在:鋼中加入的釩，一部分固溶在奧氏體中，有助于增加殘余奧氏體量。此外，由于該鋼板的成分中復(fù)合添加了釩、鎳，鎳的加入可一定程度上抑制碳的擴(kuò)散，從而獲得尺寸較為細(xì)小的碳化釩顆粒，從而實(shí)現(xiàn)碳化物的彌散析出。而鎳作為奧氏體穩(wěn)定化元素，對于殘余奧氏體的穩(wěn)定性提高十分有益。結(jié)合熱處理工藝，可以獲得強(qiáng)塑積值大于20000MPa%的低碳低鎳含釩相變塑性鋼。經(jīng)過熱處理加工后，相變誘發(fā)塑性鋼主要由鐵素體、殘余奧氏體和貝氏體組成，其中鐵素體的相對量為20-60%(體積百分?jǐn)?shù)，下同)，殘余奧氏體為5-20%。相變塑性鋼的抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到900MPa以上，拉斷延伸率達(dá)到20%以上，兩者的乘積達(dá)到20000MPa%以上。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1: C 0.21-0.23% (0.22%)Si 0.8-1.0% (0.9%)Mn 1.5-1.7%(1.6%)Al 0.35-0.45%(0.4%)V 0.08-0.12% (0.1%)Ni 0.23-0.27% (0.25%)S 0.005-0.009% (0.007%) P 0.005-0.007% (0.006%)N 0.0016-0.0020% (0.0018%) Fe 余量其中工藝過程和步驟如下:將具有上述組成的鋼坯經(jīng)冷軋，制成厚度為1.5mm的鋼板；將該鋼板經(jīng)熱處理，首先在80(TC溫度下等溫保持3分鐘，然后快速冷卻至40(TC，在該溫度下繼續(xù)等溫保持5分鐘；然后將其空冷至室溫，即可得到低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼。經(jīng)儀器檢測，經(jīng)熱處理后的鋼板的顯微組織相對量(體積百分比)為:鐵素體43%，殘余奧氏體18%，貝氏體余量。經(jīng)過儀器測試，經(jīng)熱處理后的鋼板其各項(xiàng)力學(xué)性能值如下:
權(quán)利要求
1.一種低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼，其特征在于重量百分組成為:C0.2-0.25%，Si0.5-1.0%, Mn0.5-2.5%, A10.1-0.5%, V0.05-0.5%, Ni0.1-0.5%, S0.005-0.009%,P0.005-0.007%, N0.0016-0.0020%, Fe 余量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼，其特征在于重量百分組成選擇為:C0.22%, Si0.9%, Mnl.6%, A10.4%, V0.1%，Ni0.25%, S0.007%, P0.006%, N0.0018%, Fe余量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼，其特征在于重量百分組成選擇為:C0.24%, Si0.9%, Mnl.6%, A10.4%, V0.1%，Ni0.10%, S0.007%, P0.006%, N0.0018%, Fe余量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼的制備方法，包括如下步驟: A、將所述組分的鋼坯鋼坯經(jīng)冷軋，制成厚度為0.5-1.5mm的鋼板； B、首先在700-850°C溫度下等溫保持2-10分鐘，然后快速冷卻至350-500°C，在該溫度下繼續(xù)等溫保持2-10分鐘； C、然后將其水冷至室溫，即可得到低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼的制備方法，其特征在于步驟B所述制備方法優(yōu)選為:首先在800°C溫度下等溫保持3分鐘，然后快速冷卻至400°C，在該溫度下繼續(xù)等溫保持5分鐘 。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼及其制備方法。屬特種鋼熱處理加工技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼，其重量百分組成為C0.2-0.25%，Si0.5-1.0%，Mn0.5-2.5%，Al0.1-0.5%，V0.05-0.5%，Ni0.1-0.5%，S0.005-0.009%，P0.005-0.007%，N0.0016-0.0020%，F(xiàn)e余量。制備方法包括將具有上述組成的鋼坯經(jīng)冷軋，制成厚度為0.5-1.5mm的鋼板；將該鋼板經(jīng)熱處理，首先在700-850℃溫度下等溫保持2-10分鐘，然后快速冷卻至350-500℃，在該溫度下繼續(xù)等溫保持2-10分鐘；然后將其空冷至室溫，即可得到低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼。經(jīng)如此處理的低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼具有良好的強(qiáng)塑性，其強(qiáng)塑積大于20000MPa%。其抗拉強(qiáng)度為920-1000MPa，延伸率為21-26%。
文檔編號C22C38/12GK103114240SQ201310077138
公開日2013年5月22日 申請日期2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月12日
發(fā)明者何燕霖, 朱娜瓊, 魯曉剛, 李麟, 史文 申請人:上海大學(xué)