一種冷軋高強(qiáng)孿晶誘發(fā)塑性鋼及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種冷軋高強(qiáng)孿晶誘發(fā)塑性鋼及其生產(chǎn)方法，按照組分的質(zhì)量百分比，包括：C：0.5％～0.7％，Si：0.2％～0.5％，Mn：15％～22％，Alt：1.2％～1.8％，Cr：0.15％～0.25％，P≤0.01％，S≤0.01％，N≤0.004％，余量為Fe和微量元素。本發(fā)明提供一種具備良好擴(kuò)孔性的孿晶誘發(fā)塑性鋼。
【專利說明】
-種冷扯高強(qiáng)李晶誘發(fā)塑性鋼及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種冷社高強(qiáng)李晶誘發(fā)塑性鋼及其生產(chǎn)方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在汽車材料研究中，節(jié)能、環(huán)保、安全性是汽車業(yè)最關(guān)注的問題。汽車減重對節(jié)能 和環(huán)保意義重大。汽車減重的一個(gè)重要手段是采用高強(qiáng)度鋼。但減重和安全性互為矛盾。為 同時(shí)滿足減重和安全性，汽車工業(yè)迫切需要人們對先進(jìn)高強(qiáng)度鋼的研究和開發(fā)。
[0003] TWIP鋼顯示出極高的強(qiáng)塑積(抗拉強(qiáng)度和延伸率的乘積)在40000MPa% W上，是高 強(qiáng)初性TRIP鋼的兩倍，其高強(qiáng)初性來自形變過程中李晶的形成，故命名為李晶誘發(fā)塑性 (twinning induced plasticity，TWIP)鋼。兼?zhèn)涓邚?qiáng)度，高塑性和高的吸收能的TWIP鋼多 用于制造變形程度大且強(qiáng)度要求高的車身零部件，如車口加強(qiáng)板和保險(xiǎn)杠等。
[0004] 然而，變形過程中部分不穩(wěn)定的奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體相，運(yùn)種相變誘發(fā)馬氏體相 和軟基體相的邊界在處理過程中易形成空位，因此其擴(kuò)孔性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種冷社高強(qiáng)李晶誘發(fā)塑性鋼及其生產(chǎn)方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中李晶誘 發(fā)塑性鋼在變形過程中奧氏體不穩(wěn)定，易產(chǎn)生空位，擴(kuò)孔性差的技術(shù)問題。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種冷社高強(qiáng)李晶誘發(fā)塑性鋼，按照組分的 質(zhì)量百分比，包括：
[0007] C:0.5% ~0.7% ,Si :0.2% ~0.5% ,Mn: 15% ~22% ,Alt :1.2% ~1.8% ,Cr: 0.15%~0.25%，P< 0.01 %，S< 0.01 %，N< 0.004%，余量為化和微量元素。
[000引一種生產(chǎn)冷社高強(qiáng)李晶發(fā)塑性鋼的方法，包括如下步驟：
[0009] 將鋼水通過冶煉后連鑄獲得板巧；
[0010] 將所述板巧加熱，并經(jīng)過粗社、精社獲得熱社板，然后將所述熱社板進(jìn)行層流冷 卻，而后卷取成熱社卷；
[0011] 將所述熱社卷通過冷社獲得冷硬卷；
[0012] 將所述冷硬卷經(jīng)過連續(xù)退火處理獲得帶鋼；
[0013] 將所述帶鋼經(jīng)平整后卷取成成品；
[0014] 其中，在冶煉過程中，加入中碳儘鐵或者低碳儘鐵調(diào)整儘含量，加入憐鐵調(diào)整憐含 量，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)目標(biāo)溫度為1700~1740°C ;
[0015] 按照組分的質(zhì)量百分比，包括：
[0016] C:0.5% ~0.7% ,Si :0.2% ~0.5% ,Mn: 15% ~22% ,Alt :1.2% ~1.8% ,Cr: 0.15%~0.25%，P< 0.01 %，S< 0.01 %，N< 0.004%，余量為化和微量元素。
[0017] 進(jìn)一步地，在出鋼過程中，加入渣料，出鋼下渣量小于等于80mm，出鋼時(shí)間大于等 于4分鐘。
[0018] 進(jìn)一步地，在精煉過程中，依次調(diào)整Al、Mn、化含量。
[0019] 進(jìn)一步地，連鑄過程進(jìn)行保護(hù)誘注，預(yù)防鋼水二次氧化；
[0020] 所述保護(hù)誘筑具體包括：
[0021] 采用侶粒脫氧；
[0022] 依次采用娃鐵、微碳儘鐵或者金屬儘、憐鐵調(diào)整Si、Mn、P含量。
[0023] 進(jìn)一步地，在所述出鋼過程中，加入的渣料包括：白灰200-800kg，預(yù)烙渣0-1000kg，蛋石0-400kg。
[0024] 進(jìn)一步地，出鋼前期就開始隨鋼流加入渣料，出鋼量達(dá)到1/5前加入所有渣料。
[0025] 進(jìn)一步地，所述板巧的加熱溫度為1220~1280°C;所述精社的終社溫度為900~ 930°C ;所述熱社板卷取溫度為700~750°C。
[00%] 進(jìn)一步地，所述熱社卷通過冷社時(shí)，冷社壓下率為60%-75%。
[0027] 進(jìn)一步地，所述連續(xù)退火過程，包括：
[00%]將所述冷硬卷首先加熱至220°C實(shí)現(xiàn)預(yù)熱獲得帶鋼，其加熱速度8°C/s~12°C/s;
[0029] 將所述經(jīng)過預(yù)熱的帶鋼進(jìn)一步加熱到680°C~720°C，其加熱速度為1.5°C/s~4 °C/s；
[0030] 將所述經(jīng)過進(jìn)一步加熱后的帶鋼在680°C~720°C溫度范圍內(nèi)保溫60s~100s;
[0031] 將所述經(jīng)過保溫后的帶鋼冷卻至620°C~650°C，冷卻速度約為8°C/s~12°C/s;
[0032] 將所述經(jīng)過冷卻后的帶鋼經(jīng)吹氣快冷卻至360°C~390°C ;
[0033] 將所述經(jīng)吹氣快冷卻至360 °C~390 °C的帶鋼在360 °C~390 °C溫度范圍內(nèi)保溫 300S-400S后進(jìn)行過時(shí)效處理；
[0034] 將所述經(jīng)過過時(shí)效處理后的帶鋼進(jìn)行終冷到室溫。
[0035] 本申請實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：
[0036] 本申請實(shí)施例中提供的冷社高強(qiáng)李晶誘發(fā)塑性鋼及其生產(chǎn)方法，利用添加適當(dāng)含 量的Mn、C、Al，W此穩(wěn)定奧氏體，抑制e馬氏體相變，獲得具有大量李晶的顯微組織結(jié)構(gòu);并 通過控制熱處理再結(jié)晶過程中的晶粒尺寸，使得李晶誘發(fā)塑性鋼具有高擴(kuò)孔性和延伸率。 進(jìn)一步地，通過加入一定量的化，提高李晶誘發(fā)塑性鋼的抗拉強(qiáng)度。
【附圖說明】
[0037] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的生產(chǎn)冷社高強(qiáng)李晶發(fā)塑性鋼的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 本申請實(shí)施例通過提供一種冷社高強(qiáng)李晶誘發(fā)塑性鋼及其生產(chǎn)方法，解決現(xiàn)有技 術(shù)中李晶誘發(fā)塑性鋼在變形過程中奧氏體不穩(wěn)定，易產(chǎn)生空位，擴(kuò)孔性差的技術(shù)問題;達(dá)到 了提升李晶誘發(fā)塑性鋼奧氏體的穩(wěn)定性，抑制其相變，提升擴(kuò)孔性和抗拉強(qiáng)度的技術(shù)效果。
[0039] 為解決上述技術(shù)問題，本申請實(shí)施例提供技術(shù)方案的總體思路如下：
[0040] -種生產(chǎn)冷社高強(qiáng)李晶發(fā)塑性鋼的方法，包括如下步驟：
[0041 ]將鋼水通過冶煉后連鑄獲得板巧；
[0042]將所述板巧加熱，并經(jīng)過粗社、精社獲得熱社板，然后將所述熱社板進(jìn)行層流冷 卻，而后卷取成熱社卷；
[0043] 將所述熱社卷通過冷社獲得冷硬卷；
[0044] 將所述冷硬卷經(jīng)過連續(xù)退火處理獲得帶鋼；
[0045] 將所述帶鋼經(jīng)平整后卷取成成品；
[0046] 其中，在冶煉過程中，加入中碳儘鐵或者低碳儘鐵調(diào)整儘含量，加入憐鐵調(diào)整憐含 量，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)目標(biāo)溫度為1700~1740°C ;
[0047] 按照組分的質(zhì)量百分比，包括：
[0048] C:0.5% ~0.7% ,Si :0.2% ~0.5% ,Mn: 15% ~22% ,Alt :1.2% ~1.8% ,Cr: 0.15%~0.25%，P< 0.01 %，S< 0.01 %，N< 0.004%，余量為化和微量元素。
[0049] 通過上述內(nèi)容可W看出，Mn是穩(wěn)定奧氏體穩(wěn)定元素，同時(shí)過量的Mn會(huì)導(dǎo)致冶煉和 連鑄工序復(fù)雜；鑒于此，C也是穩(wěn)定奧氏體的有效元素；因此，同時(shí)加入Mn和C即使降低了Mn 含量也可W有效穩(wěn)定奧氏體，并加入一定量的Al可W進(jìn)一步穩(wěn)定奧氏體，避免誘導(dǎo)馬氏體 相變，獲得有效的李晶微觀組織，實(shí)現(xiàn)倆更好的擴(kuò)孔性和延伸率。同時(shí)，加入Cr進(jìn)一步提高 強(qiáng)度。
[0050] 為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說明書附圖W及具體的實(shí)施方式對上 述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明實(shí)施例W及實(shí)施例中的具體特征是對本申請技 術(shù)方案的詳細(xì)的說明，而不是對本申請技術(shù)方案的限定，在不沖突的情況下，本申請實(shí)施例 W及實(shí)施例中的技術(shù)特征可W相互組合。
[0051 ] 本發(fā)明實(shí)施例提供的一種李晶誘發(fā)塑性鋼，C:0.5%~0.7% ,Alt:l.2%~1.8%， Si :0.2 % ~0.5 % ,Mn: 15 % ~22 % ,Cr: 0.15 % ~0.25 %，P<0.01%，S<0.01%，N< 0.004 %，余量為化和微量元素。
[0052] Mn是穩(wěn)定奧氏體穩(wěn)定元素，不過過量的Mn會(huì)導(dǎo)致冶煉和連鑄工序復(fù)雜。C也是穩(wěn)定 奧氏體的有效元素。因此，同時(shí)加入Mn和C即使降低了 Mn含量也可W有效穩(wěn)定奧氏體，并加 入一定量的Al可W進(jìn)一步穩(wěn)定奧氏體，避免誘導(dǎo)馬氏體相變，獲得有效的李晶微觀組織。同 時(shí)，加入化進(jìn)一步提高強(qiáng)度。
[0053] 參見圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種生產(chǎn)上述李晶誘發(fā)塑性鋼的方法，包括W下幾 個(gè)步驟：
[0054] 將鋼水通過冶煉后連鑄獲得板巧;所述冶煉過程中，轉(zhuǎn)爐爐后加入中碳儘鐵或者 低碳儘鐵調(diào)整儘含量，加入憐鐵調(diào)整憐含量，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)目標(biāo)溫度為1700~1740°C。在出鋼過 程中，加入渣料，具體是加入渣料白灰200-800kg，預(yù)烙渣O-1000 kg，蛋石0-400kg，出鋼前期 就開始隨鋼流加入渣料，出鋼量達(dá)到1/5前加入所有渣料，出鋼下渣量含80mm，出鋼時(shí)間> 4 分鐘。在精煉過程中，依次調(diào)整Al、Mn、Cr含量，連鑄過程保證保護(hù)誘注，預(yù)防鋼水二次氧化， 具體是采用侶粒脫氧后，依次采用娃鐵、微碳儘鐵或金屬儘、憐鐵調(diào)整Si、Mn、P含量。
[0055] 將所述板巧進(jìn)行加熱，再經(jīng)過粗社、精社獲得熱社板，然后將所述熱社板進(jìn)行層流 冷卻，冷卻后卷取成熱社卷;所述板巧的加熱溫度為1220~1280°C;所述精社的終社溫度為 900~930°C;所述熱社板卷取溫度為700~750°C。其中，高的加熱溫度有利于固溶均勻化。 采用高溫終于高溫卷取，熱社板組織為相對低的屈服強(qiáng)度顯微組織，冷社變形時(shí)社制力很 小，運(yùn)使得可W減輕社制負(fù)荷量。
[0056] 將所述熱社卷通過冷社獲得冷硬卷;所述熱社卷通過冷社時(shí)，冷社壓下率為60 % -75%，W利于發(fā)展大量李晶，獲得良好力學(xué)性能。
[0化7] 將所述冷硬卷經(jīng)過連續(xù)退火處理獲得帶鋼。
[005引其中，所述冷硬卷經(jīng)過連續(xù)退火處理獲得帶鋼包括：
[0059] 將所述冷硬卷首先加熱至220°C實(shí)現(xiàn)預(yù)熱獲得帶鋼，其加熱速度8°C/s~12°C/s; 該過程中，冷變形的奧氏體發(fā)生回復(fù)。
[0060] 將所述經(jīng)過預(yù)熱的帶鋼進(jìn)一步加熱到680°C~720°C，其加熱速度為1.5°C/s~4 °C/s;該過程實(shí)現(xiàn)冷社奧氏體組織的部分再結(jié)晶和生長，并且碳化物開始溶解。
[0061 ] 將所述經(jīng)過進(jìn)一步加熱后的帶鋼在680°C~720°C溫度范圍內(nèi)保溫60s~100s，使 消除部分位錯(cuò)和碳化物溶解。
[0062] 將所述經(jīng)過保溫后的帶鋼冷卻至620°C~650°C，冷卻速度約為8°C/s~12°C/s;
[0063] 將所述經(jīng)過冷卻后的帶鋼經(jīng)吹氣快冷卻至360°C~390°C ;
[0064] 將所述經(jīng)吹氣快冷卻至360 °C~390 °C的帶鋼在360 °C~390 °C溫度范圍內(nèi)保溫 300S-400S后進(jìn)行過時(shí)效處理;將所述經(jīng)過過時(shí)效處理后的帶鋼進(jìn)行終冷到室溫。
[0065] 將所述帶鋼經(jīng)平整后卷取成成品。
[0066] 下面通過應(yīng)用方案說明，具體的，下表1和表2所列化學(xué)成分和熱處理溫度條件下 制造的李晶誘發(fā)塑性鋼的力學(xué)性能結(jié)果。
[0067] 表 1 「nOARl
[0071] ~從表2可W看出，相比對比實(shí)例1，本發(fā)明實(shí)例1-3,在部分再結(jié)晶加熱溫度條件下， 李晶誘發(fā)塑性試制鋼顯示出優(yōu)異的擴(kuò)孔性和延伸率。本發(fā)明提供的一種李晶誘發(fā)塑性鋼， 利用添加適當(dāng)含量的Mn、C、Al穩(wěn)定奧氏體，抑制e馬氏體相變獲得具有大量李晶的顯微組織 結(jié)構(gòu)，并通過控制熱處理再結(jié)晶過程中有效晶粒尺寸(3皿W下），使得李晶誘發(fā)塑性鋼具有 高擴(kuò)孔性和延伸率。細(xì)小晶粒微觀組織可W提高奧氏體穩(wěn)定性，并獲得良好的初性。另外， 加入一定量的化進(jìn)一步提高李晶誘發(fā)塑性鋼抗拉強(qiáng)度，使其抗拉強(qiáng)度達(dá)到980MPaW上。
[0072] 本申請實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：
[0073] 本申請實(shí)施例中提供的冷社高強(qiáng)李晶誘發(fā)塑性鋼及其生產(chǎn)方法，利用添加適當(dāng)含 量的Mn、C、Al，W此穩(wěn)定奧氏體，抑制e馬氏體相變，獲得具有大量李晶的顯微組織結(jié)構(gòu);并 通過控制熱處理再結(jié)晶過程中的晶粒尺寸，使得李晶誘發(fā)塑性鋼具有高擴(kuò)孔性和延伸率。 進(jìn)一步地，通過加入一定量的化，提高李晶誘發(fā)塑性鋼的抗拉強(qiáng)度。
[0074] 最后所應(yīng)說明的是，W上【具體實(shí)施方式】僅用W說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制， 盡管參照實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可W對本發(fā)明 的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋 在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種冷乳高強(qiáng)孿晶誘發(fā)塑性鋼，其特征在于，按照組分的質(zhì)量百分比，包括： C:0.5%~0.7%，Si:0.2%~0.5%，Mn:15%~22%，Alt:1.2%~1.8%，Cr:0.15%~ 0·25%，P < 01 %，S < 01 %，N< 004%，余量為Fe和微量元素。2. -種生產(chǎn)冷乳高強(qiáng)孿晶發(fā)塑性鋼的方法，其特征在于，包括如下步驟： 將鋼水通過冶煉后連鑄獲得板坯； 將所述板坯加熱，并經(jīng)過粗乳、精乳獲得熱乳板，然后將所述熱乳板進(jìn)行層流冷卻，而 后卷取成熱乳卷； 將所述熱乳卷通過冷乳獲得冷硬卷； 將所述冷硬卷經(jīng)過連續(xù)退火處理獲得帶鋼； 將所述帶鋼經(jīng)平整后卷取成成品； 其中，在冶煉過程中，加入中碳猛鐵或者低碳猛鐵調(diào)整猛含量，加入磷鐵調(diào)整磷含量， 轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)目標(biāo)溫度為1700~1740 °C ; 按照組分的質(zhì)量百分比，包括： C:0.5%~0.7%，Si:0.2%~0.5%，Mn:15%~22%，Alt:1.2%~1.8%，Cr:0.15%~ 0·25%，P < 01 %，S < 01 %，N< 004%，余量為Fe和微量元素。3. 如權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)冷乳高強(qiáng)孿晶發(fā)塑性鋼的方法，其特征在于：在出鋼過程 中，加入渣料，出鋼下渣量小于等于80mm，出鋼時(shí)間大于等于4分鐘。4. 如權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)冷乳高強(qiáng)孿晶發(fā)塑性鋼的方法，其特征在于：在精煉過程 中，依次調(diào)整Al、Mn、Cr含量。5. 如權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)冷乳高強(qiáng)孿晶發(fā)塑性鋼的方法，其特征在于:連鑄過程進(jìn)行 保護(hù)澆注，預(yù)防鋼水二次氧化； 所述保護(hù)澆筑具體包括： 采用鋁粒脫氧； 依次采用娃鐵、微碳猛鐵或者金屬猛、磷鐵調(diào)整Si、Mn、P含量。6. 如權(quán)利要求5所述的生產(chǎn)冷乳高強(qiáng)孿晶發(fā)塑性鋼的方法，其特征在于:在所述出鋼過 程中，加入的渣料包括：白灰200-800kg，預(yù)熔渣0-1000kg，螢石0-400kg。7. 如權(quán)利要求6所述的生產(chǎn)冷乳高強(qiáng)孿晶發(fā)塑性鋼的方法，其特征在于： 出鋼前期就開始隨鋼流加入渣料，出鋼量達(dá)到1/5前加入所有渣料。8. 如權(quán)利要求7所述的生產(chǎn)冷乳高強(qiáng)孿晶發(fā)塑性鋼的方法，其特征在于： 所述板還的加熱溫度為1220~1280°C ; 所述精乳的終乳溫度為900~930°C ; 所述熱乳板卷取溫度為700~750 °C。9. 如權(quán)利要求8所述的生產(chǎn)冷乳高強(qiáng)孿晶發(fā)塑性鋼的方法，其特征在于:所述熱乳卷通 過冷乳時(shí)，冷乳壓下率為60 %-75 %。10. 如權(quán)利要求9所述的生產(chǎn)冷乳高強(qiáng)孿晶發(fā)塑性鋼的方法，其特征在于，所述連續(xù)退 火過程，包括： 將所述冷硬卷首先加熱至220°C實(shí)現(xiàn)預(yù)熱獲得帶鋼，其加熱速度8°C/s~12°C/s; 將所述經(jīng)過預(yù)熱的帶鋼進(jìn)一步加熱到680°C~720°C，其加熱速度為1.5°C/s~4°C/s; 將所述經(jīng)過進(jìn)一步加熱后的帶鋼在680°C~720°C溫度范圍內(nèi)保溫60s~100s; 將所述經(jīng)過保溫后的帶鋼冷卻至620°C~650°C，冷卻速度約為8°C/s~12°C/s; 將所述經(jīng)過冷卻后的帶鋼經(jīng)吹氣快冷卻至360 °C~390 °C ; 將所述經(jīng)吹氣快冷卻至360°C~390°C的帶鋼在360°C~390°C溫度范圍內(nèi)保溫300s-400s后進(jìn)行過時(shí)效處理； 將所述經(jīng)過過時(shí)效處理后的帶鋼進(jìn)行終冷到室溫。
【文檔編號】C21D8/02GK105861943SQ201610340702
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】姜英花, 鄺霜, 韓赟, 謝春乾, 劉華賽, 劉廣會(huì), 滕華湘, 崔陽, 羅家明, 李飛, 朱國森
【申請人】首鋼總公司