【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属材料，特别是涉及一种高强韧奥氏体相变诱发塑性合金及其制备方法。
技术介绍
1、近年来，汽车工业迅猛发展，汽车保有量呈上升态势，节能、环保、安全、舒适成为汽车工业发展的新方向，因而对车身用材料提出了更高要求。相变诱发塑性(trip)合金是一种具有良好塑性和韧性的高强度材料，可用于汽车车身等装备制造，以保证安全。以奥氏体为基体的trip合金具有良好的成型性、耐腐蚀性和良好的综合力学性能，加工变形过程中质软的奥氏体通过相变转化为硬质的马氏体，显著提高合金的强度。但通常诱发马氏体相变需要一定的应力应变水平，即马氏体相变存在“孕育期”，使得材料在变形初期的加工硬化能力不足；且当奥氏体完全转变为马氏体后，材料的变形能力丧失并迅速发生断裂，其延伸率和强塑积有待提高。如何优化马氏体相变强化的作用方式，获得高性能trip合金的结构设计和性能调控方法，是制备适用于汽车工业等领域的高性能材料的关键。
2、在现有技术中，申请号为cn202011485343.3的专利公开一种核电阀门用奥氏体不锈钢及其制备方法，不锈钢的成分为c≤0.08％，si≤0.8％，mn≤2.00％，s≤0.02％，p≤0.03％，cr：17.0～19.0％，ni：9.0～12.0％，co≤0.08％，ti≥5×c％；所提供的材料具有大的延伸率和较高冲击吸收功，但是其强度较低，且循环锻压工艺复杂操作困难，生产效率低。
3、申请号为202210025931.1的专利公开一种奥氏体不锈钢及其制备方法和在储氢压力容器中的应用，钢板成分为(wt.％
4、申请号为201811049467.x的专利公开一种超高强韧性中锰相变诱发塑性钢及其制备方法，材料的成分为(wt.％)：c:0.35％～0.36％,mn:4.5％～7.5％,al:3.2％,p<0.007％,s<0.03％,余量为fe，制备工艺包括熔炼、锻造、热轧、冷轧，然后进行两相区退火+低温回火；虽然其提供的钢板具有良好的力学性能，但是材料的相结构和力学性能对退火和回火参数敏感，需要严格控制加工过程才能获得理想的材料。
5、申请号为202310013683.3的专利公开硼(b)元素在提升超级奥氏体不锈钢的强度和耐蚀性中的应用，其关键是利用b微合金化配合时效处理，获得弥散分布的纳米级析出相；该方法适用于强化具有第二相析出的材料，对于具有单相固溶体结构材料的强化作用有限。
6、由此可见，trip效应的作用方式与合金的力学性能息息相关，因此，如何优化trip合金的综合性能，以及如何调控trip强化效应的作用方式至关重要。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术的目的在于，提供一种高强韧奥氏体相变诱发塑性合金，其具有显著的相变诱发塑性强化的特征，同时表现出较好的力学性能和室温成型能力，能能有效解决现有合金诱发相变所需孕育期较长、拉伸塑性不足、强塑积有待提高等问题，并作为高性能材料能广泛应用于汽车工业等领域。
2、本专利技术的另一目的在于，提供一种高强韧奥氏体相变诱发塑性合金的制备方法，对平整后的板材进行预变形处理，通过预变形处理引入位错和层错等结构，为马氏体相变提供形核位点，使合金能够跨过相变发生所需的“孕育期”直接进入应变硬化阶段，增强trip效应的强韧化作用并获得高性能的新材料。
3、一种高强韧奥氏体相变诱发塑性合金，包括如下按质量百分含量计的各组分：
4、fe：67～73％,cr：18～24％,ni：8～14％。
5、进一步地，所述合金的抗拉强度为810～860mpa，延伸率为21～25％，强塑积为16～20gpa·％。对比与传统的高强韧奥氏体相变诱发塑性合金，本专利技术所提供的合金的抗拉强度、延伸率、强塑积都显著提高，其强塑性得到显著提升。
6、一种高强韧奥氏体相变诱发塑性合金的制备方法，包括如下步骤：
7、s1：按照比例称量合金原料放入熔炼炉中进行真空熔炼，然后浇铸成铸锭；
8、s2：将步骤s1得到的铸锭进行热轧处理得到热轧板，冷却至室温；
9、s3：对热轧板进行酸洗处理，去除氧化层；然后对板材表面进行打磨除杂，随后使用无水乙醇进行清洗并干燥；
10、s4：将经步骤s3处理的热轧板进行冷轧处理得到冷轧板；
11、s5：将冷轧板进行退火处理；
12、s6：将退火后板材进行平整处理；
13、s7：预变形处理，预变形的预变形量≤5％。
14、本专利技术所提供的一种高强韧奥氏体相变诱发塑性合金的制备方法，通过预变形处理引入位错和层错等结构，为马氏体相变提供形核位点，使合金能够跨过相变发生所需的“孕育期”直接进入应变硬化阶段，增强trip效应的强韧化作用，在一方面可以有效提高变形初期合金的加工硬化速率，另一方面可以延长马氏体相变强化的作用应变范围，提高材料的拉伸塑性和强塑积。
15、进一步地，步骤s1中，对熔炼得到的铸锭进行均匀化处理，均匀化处理温度为1200±10℃，加热速率为8～12℃/s，均匀化处理时间为180～240min，均匀化处理后降温速率为2～4℃/s
16、进一步地，步骤s2中，所述热轧处理条件为，将铸锭加热至热轧温度1150±30℃，加热速率为8～12℃/s，保温100～120min；然后采用双辊热轧机进行多道次轧制，开轧温度为1150±10℃每道次轧制量为3～5％，总的轧制量为30～40％，终轧温度为950±30℃，得到所述热轧板。
17、进一步地，所述热轧板的厚度为9～11mm。
18、进一步地，步骤s3中，使用1:3的盐酸溶液对热轧板进行20min的酸洗处理，以去除氧化层。
19、进一步地，步骤s4中，所述冷轧处理采用四辊冷轧机，冷轧处理条件为，每道次轧制量为3～5％，总的轧制量为70～80％。
20、进一步地，所述冷轧板的板材厚度为0.8～2.2mm。
21、进一步地，步骤s5中，退火温度为600～800℃，加热速率为8～12℃/s，保温10～60min，然后冷却至室温。
22、进一步地，步骤s6中，所述平整处理延伸率为0.5～1.2％。
23、进一步地，平整处理后获得的板材厚度为0.6～2mm。
24、进一步地，步骤s7中，所述预变形处理得到的板材成品厚度为0.4～1.8mm。
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【技术保护点】
1.一种高强韧奥氏体相变诱发塑性合金，其特征在于，包括如下按质量百分含量计的各组分：
2.根据权利要求1所述的一种高强韧奥氏体相变诱发塑性合金，其特征在于：
3.一种高强韧奥氏体相变诱发塑性合金的制备方法，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种高强韧奥氏体相变诱发塑性合金的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求3所述的一种高强韧奥氏体相变诱发塑性合金的制备方法，其特征在于：
6.根据权利要求3所述的一种高强韧奥氏体相变诱发塑性合金的制备方法，其特征在于：步骤S4中，所述冷轧处理的条件为，每道次轧制量为3～5％，总的轧制量为70～80％。
7.根据权利要求3所述的一种高强韧奥氏体相变诱发塑性合金的制备方法，其特征在于：
8.根据权利要求3所述的一种高强韧奥氏体相变诱发塑性合金的制备方法，其特征在于：步骤S6中，所述平整处理延伸率为0.5～1.2％。
9.根据权利要求3所述的一种高强韧奥氏体相变诱发塑性合金的制备方法，其特征在于：步骤S7中，所述预变形处理为拉伸、轧制、挤压、锻造中
10.根据权利要求9所述的一种高强韧奥氏体相变诱发塑性合金的制备方法，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种高强韧奥氏体相变诱发塑性合金，其特征在于，包括如下按质量百分含量计的各组分：
2.根据权利要求1所述的一种高强韧奥氏体相变诱发塑性合金，其特征在于：
3.一种高强韧奥氏体相变诱发塑性合金的制备方法，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种高强韧奥氏体相变诱发塑性合金的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求3所述的一种高强韧奥氏体相变诱发塑性合金的制备方法，其特征在于：
6.根据权利要求3所述的一种高强韧奥氏体相变诱发塑性合金的制备方法，其特征在于：步骤s4中，所述冷轧处理的...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄照文，郭水，饶德林，陈智川，唐威，张书彦，张鹏，
申请(专利权)人：东莞材料基因高等理工研究院，
类型：发明
国别省市：
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