一种亚微米奥氏体强韧化的高强韧薄钢板及其制备方法，属于冶金材料技术领域，亚微米奥氏体强韧化的高强韧薄钢板含C0.19±0.02%，Mn1.5±0.2%，Al1.5±0.1%，Si0.3±0.02%，余量为Fe，抗拉强度为800~1100MPa，屈服强度为450~520MPa，拉伸率为42~53%。制备方法为：（1）冶炼并浇注成铸锭；（2）加热至1150±10℃保温1~3h，然后进行热轧，热轧后冷却至750±10℃，保温0.5~1h，再水冷至常温，获得热轧钢板；（3）进行冷轧，变形量为40~55%，获得的冷轧钢板；（4）以80~120℃/s的速率加热至750~850℃，保温120~180s，然后以80~100℃/s的速率超快速冷却至420±10℃，保温4~6min。本发明专利技术制备的薄钢板具有非常高的强度和塑性；只需对现有的工艺条件进行简单改进，控制热处理及冷却等参数即可制成。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，属于冶金材料
，亚微米奥氏体强韧化的高强韧薄钢板含C0.19±0.02%，Mn1.5±0.2%，Al1.5±0.1%，Si0.3±0.02%，余量为Fe，抗拉强度为800~1100MPa，屈服强度为450~520MPa，拉伸率为42~53%。制备方法为：（1）冶炼并浇注成铸锭；（2）加热至1150±10℃保温1~3h，然后进行热轧，热轧后冷却至750±10℃，保温0.5~1h，再水冷至常温，获得热轧钢板；（3）进行冷轧，变形量为40~55%，获得的冷轧钢板；（4）以80~120℃/s的速率加热至750~850℃，保温120~180s，然后以80~100℃/s的速率超快速冷却至420±10℃，保温4~6min。本专利技术制备的薄钢板具有非常高的强度和塑性；只需对现有的工艺条件进行简单改进，控制热处理及冷却等参数即可制成。【专利说明】
本专利技术属于冶金材料
，特别涉及一种亚微米奥氏体强韧化的高强韧薄钢 板及其制备方法。
技术介绍
钢材是一种在航空、核能、舰船、石化等领域用途最广泛的材料；高强度高韧性是 钢铁材料的主要发展方向；目前所遇到的主要问题是如何在提高其强度的同时能保持良好 的韧性；同时，随着我国环境问题、特别是雾霾威胁日趋加剧，严重影响人们的健康和正常 生活；降低能耗、减少污染成为亟需解决的重要问题，通过提高钢铁材料的强度保证车辆撞 击安全性能并同时促进汽车轻量化，是降低碳排放的有效措施。 目前汽车制造业用钢中，双相钢的冷加工性能好，有利于降低生产成本，但是抗 拉强度最高仅为l〇〇〇MPa，尚不能完全满足汽车制造业对高强度的需求；而且其塑性仅为 TRIP (Transformation induced plasticity-相变诱发塑性）钢的一半，导致其能量吸收 能力远低于TRIP钢；马氏体钢的抗拉强度为1200MPa，但是表现为负的应变速率敏感性，而 且有限的塑性也限制了其应用；TRIP钢在加工及变形过程中不断出现的由奥氏体转变为 马氏体的相变过程，使得合金的强度及塑性同时大幅度提高；大量研究结果表明：TRIP钢 具有优异的强塑性以及高能量吸收能力，是汽车轻量化及抗冲击结构材料的理想选择及发 展趋势，成为当前汽车用钢研究的一大热点。 目前，我国的汽车用钢技术仍不能完全满足汽车工业发展的需求；汽车用钢主要 致力于研究提高钢的强度并保持其成形性，研制质量轻、耐冲击的运输工具体系的新设计 理念，要求开发强度高、塑性好及能量吸收能力强，比质量轻的材料，提高强度和塑性能够 减轻运输工具的重量，满足复杂车型设计，提高驾乘安全性能的要求。 在工程应用上，为了强化材料采用细化晶粒法，利用大量存在的晶界在限制或钉 轧位错运动来提高材料的强度，其原理可由Hall-Petch关系(σ= (J13 +faTb'2)来描述，通过 测量韦氏硬度估计材料的压缩流变应力（σ y = HV/3) ;Hall-Petch关系表明材料的韦氏硬 度与晶粒尺寸平方根成反比，即HV = HVtl +4^°5;晶粒细化到纳米尺度，单位体积中总的 晶界面积达到l〇6_8m 2时，通常能够获得较高的强度，大多数金属材料的屈服强度和硬度 值随晶粒尺寸的减小表现出增加的趋势，很好地遵从Hall-Petch关系；普通粗晶体钢（晶 粒尺寸约为100 mm)在室温下拉伸的屈服强度（Sy)仅为90 MPa，超细晶微合金钢（晶粒尺 寸约为6 mm)在室温下拉伸，其屈服强度5·,?310 MPa。 鞍钢所制备的新型TRIP590 (Fe-1. 4Mn-0. 3Si-0. 03A1-0. 07C)钢已经在上海汇众 及一汽轿车公司得到应用，其晶粒尺寸约为20 μ m，在室温拉伸时，其屈服强度为450 MPa， 抗拉强度为860 MPa (鞍钢新型TRIP590和TRIP780的研制，第七届中国钢铁年会论文集， 卷4,137-140 (2009));虽然该方法所制备的材料具有较高的屈服强度及抗拉强度，但是 其拉伸率较低，仅为27%。贾书君等人所制备的Fe-1. 45Mn-l. 22Si-0. 03A1-0. 12Ni-0. 12C TRIP590钢，平均晶粒尺寸约为5. 7 μ m，其屈服强度为430 MPa，抗拉强度约600 MPa，拉伸 率23%(两相区退火温度对TRIP590钢组织和性能的影响，材料热处理学报，卷34,110-114 (2013));其屈服强度与本专利技术相近，但抗拉强度及塑性较低，对高强度及高韧性要求较高 的应用领域还不能满足要求，而且其较高的Si含量，容易造成工业生产过程中的表面缺 陷，使后续镀锌工序出现困难。韩国Huh等人所制备的TRIP590钢（J.Y. Huh，H. Huh，C. S. Lee, Effect of strain rate on plastic anisotropy of advanced high strength steel sheets，J Int. Plast·，Vol. 44，23-46(2013))，抗拉强度可达到 850 MPa，但是 塑性比较低，拉伸率仅为20%。
技术实现思路
针对现有TRIP钢材料的综合性能存在的上述不足，本专利技术提供一种亚微米奥氏 体强韧化的高强韧薄钢板及其制备方法，通过快速加热以及控制贝氏体等温转变温度和保 温时间，获得细小奥氏体板条和稳定的残余奥氏体组织，防止渗碳体析出，强化金属材料的 同时提1?初性。 本专利技术的亚微米奥氏体强韧化的高强韧薄钢板的成分按重量百分比含C 0. 19±0. 02%，Mn I. 5±0. 2%，Al I. 5±0. 1%，Si 0. 3±0. 02%，余量为 Fe 和不可避免杂质， 厚度为1. 5?2. 0mm，抗拉强度为80(Tll00MPa，屈服强度为45(T520MPa，拉伸率为42?53%。 上述的亚微米奥氏体强韧化的高强韧薄钢板的微观结构由等轴的晶粒组成，晶粒 的粒径在5~20 μ m，晶粒中的条形奥氏体占晶粒总面积的15~30%，条形奥氏体的宽度为 120?300nm。 本专利技术的亚微米奥氏体强韧化的高强韧薄钢板的制备方法按以下步骤进行： 1、 在保护气体条件下冶炼并浇注成铸锭，其成分按重量百分比含C 0. 19±0. 02%，Mn L 5 ±0. 2%，Al L 5 ±0. 1%，Si 0· 3 ±0. 02%，余量为 Fe 和不可避免杂质； 2、 将铸锭加热至1150±10°C保温1?3h，然后进行热轧，开轧温度为105(Tll50°C， 终轧温度为90(T950°C，总压下量为6(Γ75% ;热轧完成后以3(T60°C /s的速度冷却至 750 ± KTC，保温0. 5?lh，再水冷至常温，获得热轧钢板； 3、 将热轧钢板进行冷轧，冷轧变形量为4(Γ55%，获得的冷轧钢板厚度为I. 5~2. Omm ; 4、 将冷轧钢板以8(Tl20°C /s的速率加热至75(T850°C，保温12(Tl80s，然后以 8(TlO(TC /s的速率超快速冷却至420±10°C，保温Γ6π?η，得到亚微米奥氏体强韧化的高 强韧薄钢板。 上述方法中，在本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种亚微米奥氏体强韧化的高强韧薄钢板，其特征在于成分按重量百分比含C 0.19±0.02%，Mn 1.5±0.2%，Al 1.5±0.1%，Si 0.3±0.02%，余量为Fe和不可避免杂质，厚度为1.5~2.0mm，抗拉强度为800~1100MPa，屈服强度为450~520MPa，拉伸率为42~53%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：申勇峰，邱丽娜，刘沿东，左良，孟庆格，李俊，
申请(专利权)人：东北大学，宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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