System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种化学异质性诱导梯度组织高性能22MnB5钢及其制备方法技术_技高网
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一种化学异质性诱导梯度组织高性能22MnB5钢及其制备方法技术

技术编号:40927100 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-18 14:49
本发明专利技术公开了一种化学异质性诱导梯度组织高性能22MnB5钢及其制备方法,属于先进钢材料技术领域。制备方法的步骤如下:(1)高温渗碳:将22MnB5钢加热至940℃~950℃进行渗碳处理;(2)Q&P热处理:将经过渗碳处理的22MnB5在350℃~400℃温度下保温一定时间;(3)冷却:将保温结束的22MnB5由350℃~400℃快速冷却到室温。通过上述工艺能使22MnB5钢获得从表层至心部逐渐细化的微观组织,表层微观组织主要为奥氏体,心部微观组织主要为马氏体,且奥氏体含量从表层至心部呈现渐变性特征。该工艺制备的22MnB5钢具有超过1600MPa抗拉强度和20%的延伸率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及先进钢材料,具体涉及一种化学异质性诱导梯度组织高性能22mnb5钢及其制备方法。


技术介绍

1、22mnb5钢因强度高、成本低等优势,常被用于汽车轻量化安全结构冲压件,如a柱、b柱和保险杠等。然而,低的延伸率(≤8%)限制了22mnb5钢在高延性零部件领域的推广应用。

2、异质结构设计和trip效应、twip效应成为了材料实现高强韧性的主要思路。目前异质结构的制备主要借助表面机械加工、化学沉积等技术手段,然而这些技术手段造成了材料成本提高。trip效应和twip效应的发生受限于材料的化学成分,由于22mnb5钢化学成分因素,层错能很难满足trip效应和twip效应发生的条件。

3、因此,研究一种新的工艺方法,使异质结构和trip效应能够在22mnb5钢中实现,且材料成本较低,对本领域有重要意义。


技术实现思路

1、为实现上述目的,本专利技术提供一种化学异质性诱导梯度组织高性能22mnb5钢及其制备方法。

2、本专利技术采用的技术方案是:

3、一种化学异质性诱导梯度组织高性能22mnb5钢的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

4、(1)高温渗碳:将22mnb5钢加热至940℃~950℃进行渗碳处理;

5、(2)q&p热处理:将经过渗碳处理的22mnb5在350℃~400℃温度下保温一定时间;

6、(3)冷却:将保温结束的22mnb5由350℃~400℃快速冷却到室温。

<p>7、进一步地,步骤(1)中,22mnb5钢的厚度不超过3mm。

8、进一步地,步骤(1)中,渗碳处理的时间为1h~3h。保证22mnb5钢的完全奥氏体化和碳元素能够进行自由渗入基体组织。

9、进一步地,步骤(2)中,保温时间为10min~30min。保证合金元素的充分配分。

10、进一步地,步骤(3)中,冷却速度在50℃/s以上。保证心部微观组织为马氏体。

11、一种化学异质性诱导梯度组织高性能22mnb5钢的制备方法,根据上述任意一种所述制备方法制得。

12、本专利技术的有益效果:

13、1、本专利技术考虑到22mnb5钢的材料成分特点,巧妙设计了渗碳处理耦合22mnb5钢奥氏体化,在奥氏体化过程中,通过渗碳处理在22mnb5钢中引入化学异质结构,在随后的冷却过程中,由于化学异质差异,从表层至心部的材料物性参数不同,进而诱导不同的相变结构,产生异质结构。此外,本专利技术通过q&p工艺,可以进一步调控异质结构中的相比例等微观特征,实现了异质结构的有序可控,使22mnb5钢获得从表层至心部逐渐细化的微观组织,表层微观组织主要为奥氏体,心部微观组织主要为马氏体,且奥氏体含量从表层至心部呈现渐变性特征。通过上述渗碳处理和q&p工艺的结合,将trip效应和异构结构引入到22mnb5钢中,最终通过异构组织和trip效应独特的强韧化机理,实现了22mnb5钢的强韧化。

14、2、本专利技术艺制备的22mnb5钢具有超过1600mpa抗拉强度和20%以上的延伸率。

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【技术保护点】

1.一种化学异质性诱导梯度组织高性能22MnB5钢的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种化学异质性诱导梯度组织高性能22MnB5钢的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,22MnB5钢的厚度不超过3mm。

3.根据权利要求2所述的一种化学异质性诱导梯度组织高性能22MnB5钢的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,渗碳处理的时间为1h~3h。

4.根据权利要求2所述的一种化学异质性诱导梯度组织高性能22MnB5钢的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,保温时间为10min~30min。

5.根据权利要求2所述的一种化学异质性诱导梯度组织高性能22MnB5钢的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,冷却速度在50℃/s以上。

6.一种化学异质性诱导梯度组织高性能22MnB5钢的制备方法,其特征在于,根据权利要求1-5任意一项所述制备方法制得。

【技术特征摘要】

1.一种化学异质性诱导梯度组织高性能22mnb5钢的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种化学异质性诱导梯度组织高性能22mnb5钢的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,22mnb5钢的厚度不超过3mm。

3.根据权利要求2所述的一种化学异质性诱导梯度组织高性能22mnb5钢的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,渗碳处理的时间为1h~3h。

4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘海军鸦星伟刘文明李京王志坚孙泽刘麟
申请(专利权)人:常州大学
类型:发明
国别省市:

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