高强度高塑性的超低碳孪晶诱发塑性钢制造技术

本发明专利技术涉及一种高强度高塑性的超低碳孪晶诱发塑性钢，属特种钢技术领域。本发明专利技术冷轧孪晶诱发塑性钢的组成为：Ｃ０．００５～０．０３％，Ｓｉ２～３％，Ｍｎ２０～３２％，Ａｌ２～４％，Ｆｅ余量。将具有上述组成的钢坯冷轧后进行热处理，在１０００～１２００℃等温加热，随后快速冷却至室温，可得高性能冷轧孪晶诱发塑性钢。本发明专利技术的冷轧孪晶诱发塑性钢具有良好的强塑性，静态拉伸时其抗拉强度为５８０～７６０ＭＰａ，延伸率为６０～９０％；动态拉伸时其抗拉强度为７００～１１００ＭＰａ，延伸率为４０～６０％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高强度高塑性的超低碳孪晶诱发塑性钢，属特种钢
技术背景由于能源和环境问题而引起了汽车业减轻车重的变革，人们开始用高强度钢 (HSS， High Strength Steel)来替代软钢，这种替代可有效降低车重和油耗，并不降 低安全可靠性。随着钢板强度的提高，钢板冲压成形加工过程中的回弹和弯曲开裂现 象增多，降低了加工成形性。研制和开发高强、高塑性钢以满足汽车的轻量化和冲压 成形性是汽车工业近年研究的重点。孪晶诱发塑性(TWIP: Twinning Induced Plasticity)钢由于其独特的强韧化机制， 即通过形变过程中产生的形变孪晶来诱发塑性，同时形变产物又增强了材料强度，可 使材料同时具有高的强韧性，其强塑积值是TRIP钢的两倍，被共认为新一代汽车用 高强度钢。TWIP钢成分设计要求是，使其在形变过程中产生孪晶，抑制马氏体相变，从而产 生TWIP效应。层错能是TWIP钢产生TWIP效应的主要因素，成分设计的原理是基 于层错能，层错能小于20mJ/n^时，在应力作用下发生TRIP效应，高应变区发生马氏 体相变；层错能介于25mJ/i^ 80mJ/n^时，易于发生TWIP效应，通过形变中孪晶的 形成来推迟钢的颈縮。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高强度高塑性的超低碳孪晶诱发塑性钢。本专利技术的另 一目的是通过加入超低的碳和变化锰的含量，复合添加铝和硅，结合合适的热处理工 艺，得到良好强塑性的钢。本专利技术的目的是通过以下技术手段和措施来实现的。一种高强度高塑性的超低碳孪晶诱发塑性钢，其特征在于该钢的化学成分以重量 百分比计为C 0.005 0.03%， Si 2 3%， Mn 20 32%， Al 2 4%， Fe余量，该钢 静态拉伸时其抗拉强度为580 760Mpa，延伸率为60 90%，动态拉伸时其抗拉强度为 700~1100Mpa，延伸率为40~60%。本专利技术钢可以这样制造在真空感应炉内进行冶炼，冶炼过程中充氩气保护，然后进行模铸。铸锭经过锻造、热轧、冷轧，再经过热处理，在1000 120(TC等温 加热，随后快速冷却至室温，可得高性能冷轧孪晶诱发塑性钢。本专利技术的特点是通过加入超低的碳和变化锰的含量，得到了具有TWIP效应的 专利技术钢；同时加入铝，达到了部分替代硅的作用，使得该钢具有高强度和极佳的延伸 率。本专利技术通过变化不同的锰含量，复合添加铝和硅，结合合适的热处理工艺，可 以获得强塑积值大于40000 MPaM的超低碳TWIP钢。这里，Mn对TWIP钢的层错 能有重要影响，使其在形变过程中产生密集的孪晶；铝增加层错能，强烈抑制Y—e 马氏体相变，起到稳定奥氏体的作用；而加入的硅减小层错能，在冷却和形变过程中 有利于Y — e马氏体相变，提高钢的强度。TWIP钢由全奥氏体组成，形变过程中不发生马氏体转变，而是产生形变孪晶。 TWIP钢的屈服强度为200 280MPa，具有非常好的成形性能，抗拉强度达到580MPa 以上，拉断延伸率达到60%以上，两者的乘积达到40000MPa%以上。具体实施方式现将本专利技术的具体实施例叙述于后。 实施例l本实施例采用的高强度高塑性的超低碳孪晶诱发塑性钢的组成及其重量百分含 量为C 0.0053%, Si 2.55%， Mn 25.41%, Al 2.28%， Fe余量。其制备过程如下 在真空感应炉内进行冶炼，冶炼过程中充氩气保护，然后进行模铸。铸锭经过锻造、 热轧、冷轧，再经过热处理，在1000 120(TC等温加热，随后快速冷却至室温，可 得到高强度高塑性的超低碳孪晶诱发塑性钢。经检测热处理后的试验钢的显微组织全部为奥氏体相，经热处理后的试验钢静 态和动态的各项力学性能值如下表l，静态检测条件应变速率为10—SS—1 10—28—、动 态检测条件应变速率为102S—M033—1。表1经热处理后试验钢静态和动态的力学性能<table>table see original document page 4</column></row><table>结果表明，本专利技术方法制得的高强度高塑性的超低碳孪晶诱发塑性钢具有很好的 强塑性，既有高强度又有极佳的塑性。权利要求1.一种高强度高塑性的超低碳孪晶诱发塑性钢，其特征在于该钢的化学成分以重量百分比计为C 0.005～0.03％，Si 2～3％，Mn 20～32％，Al 2～4％，Fe余量，该钢静态拉伸时其抗拉强度为580～760Mpa，延伸率为60～90％，动态拉伸时其抗拉强度为700～1100Mpa，延伸率为40～60％。全文摘要本专利技术涉及一种高强度高塑性的超低碳孪晶诱发塑性钢，属特种钢
本专利技术冷轧孪晶诱发塑性钢的组成为C 0.005～0.03％，Si 2～3％，Mn 20～32％，Al 2～4％，Fe余量。将具有上述组成的钢坯冷轧后进行热处理，在1000～1200℃等温加热，随后快速冷却至室温，可得高性能冷轧孪晶诱发塑性钢。本专利技术的冷轧孪晶诱发塑性钢具有良好的强塑性，静态拉伸时其抗拉强度为580～760MPa，延伸率为60～90％；动态拉伸时其抗拉强度为700～1100MPa，延伸率为40～60％。文档编号C22C38/38GK101215672SQ200810032388公开日2008年7月9日 申请日期2008年1月8日 优先权日2008年1月8日专利技术者文 史, 梅 张, 麟 李, 熊荣刚, 符仁钰, 钰 苏 申请人:上海大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度高塑性的超低碳孪晶诱发塑性钢，其特征在于该钢的化学成分以重量百分比计为：Ｃ０．００５～０．０３％，Ｓｉ２～３％，Ｍｎ２０～３２％，Ａｌ２～４％，Ｆｅ余量，该钢静态拉伸时其抗拉强度为５８０～７６０Ｍｐａ，延伸率为６０～９０％，动态拉伸时其抗拉强度为７００～１１００Ｍｐａ，延伸率为４０～６０％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李麟，符仁钰，史文，张梅，熊荣刚，苏钰，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：31[]