一种促进热轧中锰钢板残余奥氏体形成的方法技术

本发明专利技术公开了一种促进热轧中锰钢板残余奥氏体形成的方法，所述方法包括加热、热轧、卷取和热处理工序；热处理工序采用退火后两次配分工艺，试样放置于马弗炉中加热温度650～780℃保温时间5～15min，然后置于100～150℃熔盐中等温保温1～5min，再移至450～500℃马弗炉保温3～5min进行第一次碳、锰元素配分；随后置于100～120℃熔盐中等温保温1～3min，再移至400～450℃马弗炉保温5～10min进行第二次碳、锰元素配分，随后取出试样空冷至室温。本发明专利技术基于成分设计结合退火后两次配分工艺，显著促进了室温条件下热轧中锰钢板残余奥氏体形成及其稳定性，残余奥氏体体积分数≥23%，单轴拉伸实验后强塑积大于31GPa%，完全达到第三代汽车钢性能要求。

【技术实现步骤摘要】
一种促进热轧中锰钢板残余奥氏体形成的方法
本专利技术属于冶金
，具体涉及一种促进热轧中锰钢板残余奥氏体形成的方法。
技术介绍
为平衡汽车轻量化和碰撞安全性的综合要求，开发具有强韧性匹配的新型汽车用钢成为研究的热点。中锰钢作为第三代汽车用钢，采用适量锰元素，同时添加一定含量的硅和铝抑制钢中渗碳体的性能。中锰钢作为第三代汽车用钢具有广泛的应用前景，并且较第二代高锰TWIP钢在成本和生产可行性方面具有本质不同。中锰钢强度、塑性等力学性能与残余奥氏体含量及其稳定性息息相关。钢中残余奥氏体含量取决于其化学成分和热处理制度。中锰钢由于合金元素含量高，冶炼过程中合金加入制度和温降控制困难，铸坯凝固过程中导热系数低造成柱状晶发达，铸坯高温热塑性差弯曲矫直存在裂纹和断坯风险，铸坯内部元素宏观偏析严重，以上环节对冶炼过程构成严重的挑战。此外，最为关键的是获得合适的残余奥氏体含量。残余奥氏体含量取决于热处理制度，热处理过程钢中碳和锰聚集程度和位错密度等均影响残余奥氏体的含量和稳定性。根据钢中碳和锰原子半径不同导致原子扩散能力存在差异，结合钢种成分设计指定合理的热处理制度至关重要。通过提高奥氏体的稳定性，配合特定热处理工艺，室温条件下获得合适的残余奥氏体含量，当汽车碰撞过程产生瞬时强应变，使得中锰钢中的残余奥氏体发生马氏体转变，可提升车身的强度和抑制裂纹的扩展。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种促进热轧中锰钢板残余奥氏体形成的方法。该专利技术采用退火后进行两次配分促进残余奥氏体的形成，经退火后在不同的温度下进行碳、锰等元素二次配分，促进残余奥氏体的形成，得到的中锰钢韧性和强塑积等力学性能指标显著提升。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种促进热轧中锰钢板残余奥氏体形成的方法，所述方法包括加热、热轧、卷取和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：（1）加热工序：中锰钢铸坯在加热炉完全烧透，加热温度1150～1200℃；（2）热轧工序：热轧粗轧开轧温度≥1000℃，精轧开轧温度900～950℃，精轧终轧温度760～830℃，经过层流冷却出口温度700～740℃；（3）卷取工序：卷取温度控制在660～700℃；（4）热处理工序：采用退火后两次配分工艺，试样放置于马弗炉中加热温度650～780℃保温时间5～15min，然后置于100～150℃熔盐中等温保温1～5min，再移至450～500℃马弗炉保温3～5min进行第一次碳、锰元素配分；随后置于100～120℃熔盐中等温保温1～3min，再移至400～450℃马弗炉保温5～10min进行第二次碳、锰元素配分，随后取出试样空冷至室温。本专利技术所述中锰钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.10～0.25%、Mn：4.95～7.02%、Si：1.31～1.65%、Als：0.013～0.035%、P≤0.015%、S≤0.010%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。本专利技术所述中锰钢板厚度规格为2.0～5.0mm。本专利技术所述中锰钢板：抗拉强度为941～1083MPa，屈服强度为693～862MPa，断后伸长率23～43%。本专利技术所述中锰钢板强塑积≥31GPa，残余奥氏体体积分数≥23%。本专利技术设计思路：本专利技术基于成分设计并结合退火后进行两次配分促进残余奥氏体的形成技术生产2.0～5.0mm厚度中锰钢热轧钢板。通过碳、锰、硅和铝等奥氏体形成元素合理设计，提高奥氏体在室温下的稳定性为热处理完成后室温条件下促进残余奥氏体的形成奠定基础。退火后两步配分过程碳、锰等由富碳、锰马氏体（贝氏体）向晶界扩散富集促进残余奥氏体的形成，同时元素富集导致残余奥氏体的稳定性增加，室温条件下能够稳定存在。采用退火后两次配分工艺，试样放置于马弗炉中加热温度650～780℃保温时间5～15min，然后置于100～150℃熔盐中等温保温1～5min，再移至450～500℃马弗炉保温3～5min进行第一次碳、锰元素配分；随后置于100～120℃熔盐中等温保温1～3min，再移至400～450℃马弗炉保温5～10min进行第二次碳、锰元素配分，随后取出试样空冷至室温。热轧钢板经热处理后经检测残余奥氏体体积分数≥23%，热处理后钢板经单轴拉伸实验后强塑积大于31GPa%，完全达到第三代汽车钢性能要求。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本专利技术基于成分设计结合退火后两次配分工艺，生产2.0～5.0mm规格热轧中锰钢板，显著促进了室温条件下残余奥氏体形成及其稳定性，提升了热轧中锰钢板的韧性和强塑积等力学性能。2、本专利技术热轧中锰钢板经热处理后，残余奥氏体体积分数≥23%，单轴拉伸实验后强塑积大于31GPa%，抗拉强度为941～1083MPa，屈服强度为693～862MPa，断后伸长率23～43%，完全达到第三代汽车钢性能要求。3、本专利技术方法具有工艺稳定和产品性能优异等特点。附图说明图1为热处理工艺路线图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细地说明。实施例1本实施例热轧中锰钢板厚度规格为2.0mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。本实施例促进热轧中锰钢板残余奥氏体形成的方法包括加热、热轧、卷取和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：（1）加热工序：中锰钢铸坯在加热炉完全烧透，加热温度1173℃；（2）热轧工序：热轧粗轧开轧温度1051℃，精轧开轧温度936℃，精轧终轧温度791℃，经过层流冷却出口温度720℃；（3）卷取工序：卷取温度控制在673℃；（4）热处理工序：采用退火后两次配分工艺，试样放置于马弗炉中加热温度650℃保温时间5min，然后置于130℃熔盐中等温保温3min，再移至473℃马弗炉保温3min进行第一次碳、锰元素配分；随后置于108℃熔盐中等温保温2min，再移至436℃保温8min进行第二次碳、锰元素配分；促进残余奥氏体形成，随后空冷至室温。本实施例热轧中锰钢板：抗拉强度为941MPa，屈服强度为709MPa，断后伸长率23%，强塑积31GPa.%，残余奥氏体体积分数为23%。实施例2本实施例热轧中锰钢板厚度规格为3.0mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。本实施例促进热轧中锰钢板残余奥氏体形成的方法包括加热、热轧、卷取和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：（1）加热工序：中锰钢铸坯在加热炉完全烧透，加热温度1150℃；（2）热轧工序：热轧粗轧开轧温度1037℃，精轧开轧温度903℃，精轧终轧温度809℃，经过层流冷却出口温度719℃；（3）卷取工序：卷取温度控制在676℃；（4）热处理工序：采用退火后两次配分工艺，试样放置于马弗炉中加热温度780℃保温时间5min，然后置于150℃熔盐中等温保温5min，再移至450℃马弗炉保温3min进行第一次碳、锰元素配分；随后置于100℃熔盐中等温保温1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种促进热轧中锰钢板残余奥氏体形成的方法，其特征在于，所述方法包括加热、热轧、卷取和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：/n（1）加热工序：中锰钢铸坯在加热炉完全烧透，加热温度1150～1200℃；/n（2）热轧工序：热轧粗轧开轧温度≥1000℃，精轧开轧温度900～950℃，精轧终轧温度760～830℃，经过层流冷却出口温度700～740℃；/n（3）卷取工序：卷取温度控制在660～700℃；/n（4）热处理工序：采用退火后两次配分工艺，试样放置于马弗炉中加热温度650～780℃保温时间5～15min，然后置于100～150℃熔盐中等温保温1～5min，再移至450～500℃马弗炉保温3～5min进行第一次碳、锰元素配分；随后置于100～120℃熔盐中等温保温1～3min，再移至400～450℃马弗炉保温5～10min进行第二次碳、锰元素配分，随后取出试样空冷至室温。/n

【技术特征摘要】
1.一种促进热轧中锰钢板残余奥氏体形成的方法，其特征在于，所述方法包括加热、热轧、卷取和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）加热工序：中锰钢铸坯在加热炉完全烧透，加热温度1150～1200℃；
（2）热轧工序：热轧粗轧开轧温度≥1000℃，精轧开轧温度900～950℃，精轧终轧温度760～830℃，经过层流冷却出口温度700～740℃；
（3）卷取工序：卷取温度控制在660～700℃；
（4）热处理工序：采用退火后两次配分工艺，试样放置于马弗炉中加热温度650～780℃保温时间5～15min，然后置于100～150℃熔盐中等温保温1～5min，再移至450～500℃马弗炉保温3～5min进行第一次碳、锰元素配分；随后置于100～120℃熔盐中等温保温1～3min，再移至400～450℃马弗炉保温5～10min进行第二次碳、锰元素配分，随后取出试样空冷至室温。


2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟庆勇，李晓东，李梦龙，潘国向，路博勋，李可斌，石晓伟，毛文文，张仕骏，
申请(专利权)人：唐山钢铁集团有限责任公司，河钢股份有限公司唐山分公司，
类型：发明
国别省市：河北;13