【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种钢板的制备方法，尤其涉及一种中锰钢板的制备，属于钢材生产。
技术介绍
1、轻量化是工业制造领域的永恒话题。先进高强钢(ahss)的使用可以在保证强度的同时降低板料厚度进而减轻构件的重量，因此在汽车结构部件以及其他制造领域轻量化上具有巨大应用潜力。
2、在过去的几十年中先进高强度钢的研发一直受到学术界和工业界的广泛关注。迄今为止，先进高强钢已发展到第三代。mn元素含量约为3～12％(质量百分比)的中锰钢兼具出色的力学性能和低的成本，被认为是最有前途的第三代先进高强度钢。中锰钢经临界退火处理后获得超细晶的双相组织，其中包含20％～60％体积分数的亚稳态奥氏体和大量发生回复或再结晶的铁素体(回火马氏体)。在形变过程中亚稳奥氏体向马氏体转变产生的相变诱导塑性(trip)效应是中锰钢同时获得较高的强度和总伸长率(强塑积)的关键。更高的奥氏体体积分数以及合适的稳定性可以使中锰钢获得更优异的力学性能，因此对奥氏体体积分数和稳定性的调控至关重要。
3、目前对中锰钢奥氏体体积分数和稳定性的调控通过改变退火温度和时间实现，然而仅通过调整温度和时间存在一定的限制。相关文献可以参考申请号为202310732269.8的中国专利技术专利申请公开《一种高强塑积中锰钢及其制备方法》(申请公布号为cn116791004a)；还可以参考申请号为202211054086.7的中国专利技术专利申请公开《一一种超高强高塑中锰钢及其制备方法》(申请公布号为cn115323252a)等。
4、升高退火温度或延长退火时间
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种高强塑积热轧中锰钢板的制备方法，该方法可以使中锰钢在获得尽可能高的奥氏体体积分数同时保证奥氏体合适的机械稳定性，中锰钢的屈服强度、抗拉强度、总伸长率及最高强塑积等力学性能得到大幅度提升。
2、本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：种高强塑积热轧中锰钢板的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
3、①冶炼，按照以下组分及其质量百分比冶炼浇铸获得钢锭：
4、c:0.05～0.30％，mn:4.0～12.0％，a1:0.8～4.5％，s＜0.01％，p＜0.01％，余量为fe及不可避免的杂质；其中mn、al元素的质量分数之比mn/al在2.5～10之间；
5、②锻造，将钢锭锻造成钢坯；
6、③热轧，钢坯进行多道次热轧，随后空冷到室温，得到热轧板；
7、④临界退火处理，先在ac1±10℃保温10～30min，后以0.5～5℃/s的速度升温至ac3以下60～90℃保温0～10min，再以0.2～5℃/s的速度降温至ac1±10℃保温10～30min，得到产物。
8、作为优选，步骤②中的锻造条件如下：钢锭加热至1200±20℃，保温2h。
9、作为优选，步骤②中钢坯的截面积为100mm×30mm。
10、作为优选，步骤③中热轧条件如下：
11、钢坯在加热到1200±20℃，保温2h，进行5道次热轧，初轧温度为1140±10℃，终轧温度不低于900℃，总压下率为90～95％，随后空冷到室温。
12、作为优选，步骤③中热轧板的厚度为1.5～3mm。
13、作为优选，所述产物的退火组织中高稳定性的奥氏体分布在原奥晶界以及马氏体包块边界，低稳定性的奥氏体分布在马氏体块内部。
14、作为优选，所述产物的屈服强度不低于734mpa，抗拉强度不低于1140mpa，总伸长率不低于46.7％，强塑积不低于53.2gpa·％。
15、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：一方面，通过设定mn、al元素质量分数的比值实现奥氏体逆相变机制以及相组分的调控。中锰钢mn/al值过高(≥10)退火过程中优先发生马氏体再结晶，逆相变奥氏体晶粒依附密集再结晶晶界形成，为大块状低稳定性的奥氏体晶粒。mn、al元素质量分数的比值过低(≤2.5)则形成δ铁素体，奥氏体体积分数过低，稳定性高，且无法获得板条状双相组织，力学性能不佳。因此本专利技术设定钢中mn、al元素的质量分数比在2.5～10之间。
16、另一方面，本专利技术的关键在于特殊的临界退火工艺。退火第一阶段先在接近ac1温度(在加热过程中，奥氏体开始形成的温度)保温一定时间t1，第二阶段升温至接近ac3温度(在加热过程中，奥氏体完全形成的温度)进行短时间的高温处理t2，第三阶段再降温至接近ac1温度保温一定时间t1后冷却(空冷或水冷)至室温。第一阶段的退火可以使高c、mn元素含量的板条状奥氏体晶粒在热轧组织的原奥晶界和马氏体包块边界形成；第二阶段，短时间的高温退火可以促进奥氏体在马氏体块内形核长大，获得双相板条均匀交替排列的组织；第三阶段的退火可以促进c、mn元素向奥氏体晶粒的配分，保证原奥晶界及马氏体包块边界处形成的奥氏体晶粒保持高的c、mn元素含量(即稳定性)。最终，在变形过程中承受较高应力的原奥晶界及马氏体包块边界处为高c、mn含量高稳定性的奥氏体晶粒，会在变形中缓慢持续的转变为应变诱发马氏体；在承受应力较小的马氏体块内形成c、mn元素含量较低稳定性较差的奥氏体，马氏体块内形成的奥氏体在变形过程中也会缓慢持续地转变为马氏体。不同位置奥氏体在变形过程中都表现出合适的稳定性的同时也实现了获得更高的奥氏体体积分数的目的。
17、通过结合成分设计与临界退火工艺的可以实现不同稳定性奥氏体的定向分布，使退火中锰钢板在获得更高奥氏体体积分数的同时保持合适的稳定性，得到高强塑积的中锰钢板。
18、本专利技术利用成分简单成本低廉的中锰钢，实现优异的力学性能。利用本专利技术中临界退火工艺处理的实验钢屈服强度在734～770mpa之间，抗拉强度可达1140mpa，总伸长率达46.3％，最高强塑积超过52.78gpa·％，力学性能远超同类中锰钢，大幅度提升了其在汽车轻量化应用上的竞争力。
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1.一种高强塑积热轧中锰钢板的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤②中的锻造条件如下：钢锭加热至1200±20℃，保温2h。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤②中钢坯的截面积为100mm×30mm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤③中热轧条件如下：
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤③中热轧板的厚度为1.5～3mm。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述产物的退火组织中高稳定性的奥氏体分布在原奥晶界以及马氏体包块边界，低稳定性的奥氏体分布在马氏体块内部。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述产物的屈服强度不低于734MPa，抗拉强度不低于1140MPa，总伸长率不低于46.7％，强塑积不低于53.2GPa·％。
【技术特征摘要】
1.一种高强塑积热轧中锰钢板的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤②中的锻造条件如下：钢锭加热至1200±20℃，保温2h。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤②中钢坯的截面积为100mm×30mm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤③中热轧条件如下：
5.根据权利要求1所述的制...
【专利技术属性】
技术研发人员：景颂扬，蔡波，岑一鸣，胡俊，周红凯，胡士廉，田雨江，丁桦，
申请(专利权)人：中国兵器科学研究院宁波分院，
类型：发明
国别省市：
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