本发明专利技术公开了一种抗拉强度７５０ＭＰａ级热轧相变诱发塑性钢及制造方法，１）冶炼、铸造成坯，其成分质量百分比为：Ｃ０．０８～０．２０、Ｓｉ≤０．８、Ｍｎ０．５～２．０、Ａｌ０．８～２．５、Ｎｂ≤０．０３、Ｎ≤０．０１０、Ｐ≤０．０２０、Ｓ≤０．００８、Ｃａ０．００１～０．００５、余铁；２）钢坯加热至１１５０～１２５０℃；保温，保温时间按厚度１～１．５ｍｉｎ／ｍｍ计；３）轧制，在奥氏体可发生再结晶的温度范围内变形，采用一道次或多道次，将钢坯轧制成中间板坯；在奥氏体未发生再结晶即低于Ｔｎｒ温度但高于Ａｒ↓［３］转变点的温度范围内变形，轧成最终厚度钢板，终轧温度８００℃～８８０℃；４）冷却。本发明专利技术成分经济，硅含量较少，不含Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ等贵重合金元素，热轧工艺简单易行，钢板表面质量好、强度高和塑性好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钢铁材料的制造方法，特别涉及抗拉强度750MPa热轧相 变诱发塑性钢(TRIP)及其制造方法。
技术介绍
汽车用钢有很多品种。传统的低强度钢(LSS)和高强度钢(HSS) 主要有无间隙原子钢(IF)、高强度无间隙原子钢(IF-HS)、普碳软钢(MILD)、各向同性钢(IS)、烘烤硬化钢(BH)、碳锰钢(C-Mn)以 及低合金高强度钢(HSLA)、双相钢(DP)、相变诱发塑性钢(TRIP) 等三个种类的部分低强度级别品种。随着汽车产业的发展，对车辆安全性 的要求越来越高，且车辆自重也要求越来越轻以提高燃油经济性，对车辆 所用钢板的强度方面的要求不断提高，同时对不同部位钢板的性能要求分 工也越来越多、越细，于是先进的高强度钢(AHSS)或者超高强度钢(Ultm-HSS)应运而生。通常抗拉强度大于700MPa的钢种可归为超高强 度钢，TRIP钢具有高强度、高塑性和优良吸收能等综合性能，是先进高 强钢中的一个重要钢种。TRIP效应是在室温下钢中含有部分残余奥氏体，在应变的作用下残 余奥氏体向马氏体转变而吸收能量，从而显著提高材料塑性和加工硬化能 力，又称为相变诱导塑性。为了得到这种TRIP效应，早期的TRIP钢一般含有较高的镍、铬等贵 重合金，且碳含量较高，这使其应用受到限制。近年来有用热处理方式生产冷轧TRIP钢和热轧方法生产TRIP钢，其 化学成分范围一般为0.10 0.40%C， 0.50 2.50%Si， 0.50 2.50%Mn， 另外添加一定含量的Nb、 Ti、 Ni、 Cr、 Mo和Cu等合金元素。主要有低 合金成分体系、Si-Mn系和含有铬、镍等贵重合金元素成分体系。对于低 合金成分体系，碳含量可以较低，但需要添加较高含量的Nb和Ti并通过 严格的控制轧制来提高钢的强度，增加了生产成本和控制轧制难度。添加铬和镍元素更是增加了钢的制造成本。Si-Mn系虽然是一种经济型成分体 系，但要获得高强度，其碳含量一般较高，且由于硅含量较高，导致产品 性能不稳定和钢的表面质量不好。欧洲专利EP748874A1主要阐述了一种添加铝的抗拉强度700MPa级 的热轧TRIP钢的生产方法，采用未再结晶区控制轧制和层流冷却的方法 生产。此专利含0.12 0.30%C， 1.2 3.5%Mn，除了添加Al夕卜，还可添 加Ti、 Cr、 Mo、 Cu和Ni等贵重合金元素。该热轧TRIP钢中未含Nb元 素，碳和锰含量都较高，主要依靠合金元素的作用而不是水的作用来获得 TRIP效应，生产成本较高，其力学性能屈强比较高，不利于冲压加工； 且此专利的钢种的抗拉强度等级为700MPa级。美国专利申请号US6797078公开了一种添加铝的抗拉强度700MPa级 的热轧TRIP钢的生产方法，采用热轧后分段冷却控制的方法生产。此专 利的合金成分不经济且轧后冷却控制要求非常严格。此专利需添加Cr含 量，如果不添加Cr，其残余奥氏体的含量会减少，会导致抗拉强度降低。 另外其碳含量和锰含量均较高，给冶炼和焊接带来困难；且抗拉强度等级 为700MPa级，低于本专利技术的强度等级。欧洲专利EP 881306A1提供了一种延伸性能好，具有TRIP效应的多 相钢的成分和生产方法。其通过添加Nb、 V和Ti来提高钢的强度，而未 采用Al作为促进铁素体形成的合金元素。要求分段冷却控制方式，提高 了生产难度。其成分为0.05 0.50% C， 0.35 0.50% Si， 1.35 1.80%Mn, 还可添加以下几种元素，015% Nb， K)20%V， ，020%Ti，。在工艺 上采用分段冷却方式，终轧结束后，快速冷却到某一温度后空冷一段时间， 然后再快速冷却到巻取温度。该方法不易于控制。日本JP 2003321738A公开了 一种热轧TRIP钢的成分和生产方法。组织为铁素体、贝氏体、残奥(二相)，或四相(含马氏体)。成分为C:0.1 0.2%, Si:0.5 2.0%， Mn:0.5 1.7%， Al:^0.06%， N:^0.006%， Mo:0.1 0.5%， Ti:0.05 0.2%。硅含量较高，且添加了贵重的Mo合金。欧洲专利EP295500 A1公开了一种热轧高强度薄板，成形性好，组织 为铁素体、贝氏体和残奥；不添加其它合金，成分C:0.15 0.40。/。， Si:0.5 2.0%， Mn:0.5 2.0%。虽然此成分是经济成分体系，但硅含量较高，在加 热过程中，容易产生粘而厚的红氧化铁皮，不容易除鳞，在轧制中容易压 入钢板，造成表面质量不好。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种抗拉强度750MPa级热轧相变诱发塑性钢 及其制造方法，具有成分经济，硅含量较少，不含诸如Cr、 Ni、 Mo等贵 重的合金元素，热轧工艺简单易行，钢板具有表面质量好、强度高和塑性 好等特点。本专利技术充分利用"水作为合金元素"新的合金设计思想，采用以铝代 硅的经济成分系列，并开发用于生产制造热轧TRIP钢的"一段式控制冷 却"的轧后控制冷却的方法，较文献中报道热轧TRIP钢的成分体系与工 艺，具有碳含量较低、成分经济、轧制工艺简单，轧后冷却工艺操作易行 的特点。按本专利技术方法生产的热轧TRIP钢组织为铁素体+贝氏体(马氏体) +残余奥氏体，强度等级高的同时具有优良的塑性，产品表面质量好且各 项性能稳定。采用该方面生产的热轧TRIP钢的抗拉强度具有大于等于 750MPa的超高强度，反映TRIP钢重要指标的强度塑性积可大于 22000Mpa*0/0o为达到上述目的，本专利技术的技术解决方案抗拉强度750MPa级热轧 相变诱发塑性钢，其成分质量百分比为 C 0.08 0.20 Si 《0.8 Mn 0.5 2.0 Al 0.8 2.5 Nb 《0.03 N 《0.010 P 《0.020 S 《0.008 Ca 0扁 0德 其余为铁和不可避免的杂质。 碳钢中最经济、最基本的强化元素。碳含量的高低很大程度地决定了钢板的强度级别。在所有元素中，碳使Ms温度降低的作用最强烈，是 奥氏体转变成马氏体、贝氏体等钢中的强化相所必不可少的元素。本专利技术中，控制范围为0.08% 0.20%，如果碳含量太低，则在冷却过程中，奥 氏体会转变为马氏体而不会在室温下稳定，不会有TRIP效应；反之，碳 含量高于0.20%时，则钢的塑性和韧性降低，焊接性也变差。锰锰是置换型合金元素，通过固溶强化细化晶粒而提高钢的强度。同时锰是扩大Fe-C相图Y相域最有效的元素之一，能稳定奥氏体，降低马 氏体的转变温度，在锰含量合适的情况下，能增加碳富集的可能性，使残 余奥氏体含量增加。但锰含量过高会降低奥氏体中碳的活度，而促进碳化 物的形成，过高的锰还易于偏析，恶化钢的性能。要注意锰和硅、铝元素 的平衡，调整添加的相对量以控制相的分布和体积分数。硅硅在钢中起固溶强化作用。硅在钢中是抑制渗碳体形成的元素， 能增加碳在奥氏体中的活度，促进铁素体形成，从而使碳扩散到残余奥氏 体中。硅或类似元素充当铁素体稳定剂的作用，不仅加速先共析铁素体的 形成，而且在贝氏体形成期间阻碍渗碳体的析出，加速碳扩散到奥氏体相 中，因此硅有助于增加残余奥氏体的稳定性，硅的添加并配合分段冷却工 艺可以促进铁素体析出，有利于降低钢本文档来自技高网...
【技术保护点】
抗拉强度７５０ＭＰａ级热轧相变诱发塑性钢，其成分质量百分比为：Ｃ０．０８～０．２０Ｓｉ≤０．８Ｍｎ０．５～２．０Ａｌ０．８～２．５Ｎｂ≤０．０３ Ｎ≤０．０１０Ｐ≤０．０２０Ｓ≤０．００８Ｃａ０．００１～０．００５其余为铁和不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郑芳，郑磊，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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