一種中錳鋼制備工藝制造技術

本發明專利技術公開了一種中錳鋼制備工藝，涉及鋼板加工技術領域，本發明專利技術所述的制備工藝包括冶煉、鑄造；酸洗；熱軋；一次退火；二次退火。中錳鋼中含有的成分按質量百分含量為C：0.02～0.4％、Si：0.05～4.0％、Mn：5～12％、Al：0.2～3.0％、Mo：0～1％、Ti：0～0.5％、P：0～0.04％、S：0～0.05％，余量為Fe和不可避免的雜質。本發明專利技術的優點在于：與其他中錳鋼相比，添加額外的合金元素少，制造成本低；通過兩次退火工藝的設計，在保證高強度塑積的同時，鋼板變形時表現為連續屈服，避免產生裂縫，有利于鋼板的沖壓成形；通過對鋼坯進行酸洗，用于取出鋼坯表面的氧化皮，提高鋼坯加工質量；在保證強度、硬度的情況下能夠提高材料的韌性及塑形，保證材料的沖壓性能，避免軋制時開裂。避免軋制時開裂。避免軋制時開裂。

【技術實現步驟摘要】
一種中錳鋼制備工藝


[0001]本專利技術涉及鋼板加工
，具體是指一種中錳鋼制備工藝。

技術介紹

[0002]高強度和韌性一直是鋼鐵材料發展的目標，高強韌性材料的使用能夠提高零件使用安全性，并能夠在保證安全的前提下減少材料的用量，實現零件的減重，各汽車生產企業都在努力實現汽車輕量化。隨著我國汽車行業的快速發展，能耗和環境污染問題日益突出，新能源在汽車上的應用雖然減緩了環境污染問題，但對汽車輕量化提出了更高的要求。鋼鐵材料是汽車的主要結構材料，即使在輕量化要求加大的今天，其在汽車領域擁有其它輕質材料不可替代的作用，因此先進高強鋼的使用是實現汽車輕量化的重要途徑。
[0003]中錳鋼是目前正在研究的第三代汽車用先進高強鋼的代表。通過兩相區退火，實現馬氏體向奧氏體的逆相變，同時發生C、Mn向奧氏體的配分，實現奧氏體的穩定化，室溫下得到超細晶的鐵素體、奧氏體雙相組織，通過變形過程中奧氏體向馬氏體轉變的TRIP效應，同時提高鋼的強度和塑性。相對第一代先進高強鋼，中錳鋼的強度和塑性大幅提升，其合金含量相比第二代高強鋼大幅降低，具有較低的成本，因此中錳鋼得到了國內外研究人員和鋼鐵、汽車生產企業的廣泛關注。
[0004]近年來，國內外學者的研究領域對汽車鋼的加工路線主要集中在熱軋后冷軋汽車鋼以及軋后熱處理。如中錳TRIP鋼，通常先在再結晶區進行熱軋，隨后冷軋，把冷軋板完全奧氏體化后淬火得到馬氏體，然后在兩相區長時間保溫，通過逆相變得到奧氏體，然后空冷。這種熱處理工藝操作不便，耗能較大，合格率低，不利于工業化生產。主要原因在于冷軋過程中連續的冷變形會引起的鋼板的強度、硬度上升，韌性、塑性下降，而導致沖壓性能惡化，并且板材在軋制過程中容易產生開裂現象。

技術實現思路

[0005]本專利技術旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本專利技術的一個目的在于提出一種中錳鋼制備工藝，該工藝生產出的中錳鋼在保證強度、硬度的情況下能夠提高材料的韌性及塑形，保證材料的沖壓性能，避免軋制時開裂。
[0006]為了解決上述技術問題，本專利技術提出一種中錳鋼制備工藝，所述的制備工藝包括以下步驟：
[0007]步驟一：冶煉、鑄造，按照中錳鋼的成分配比將原料通過真空高頻感應熔煉爐或中頻感應冶煉爐對原料進行冶煉，并將其澆鑄鍛造制成鋼坯；
[0008]步驟二：酸洗，對步驟一制得的鋼坯進行酸洗去除氧化皮；
[0009]步驟三：熱軋，通過可控氣氛熱處理爐將酸洗后的鋼坯加熱至1000～1200℃，并保溫1～5h，經二輥熱軋機熱軋后冷卻至室溫制得熱軋板，累計壓下量≥85％；
[0010]步驟四：一次退火，將步驟二制得的熱軋板通過高溫退火爐加熱至640～740℃，保溫5～80h后，冷卻至室溫得到一次退火板；
[0011]步驟五：二次退火，將步驟三制得的一次退火板加熱至660～770℃，保溫5～15min后冷卻至室溫，制得二次退火板即得到中錳鋼板。
[0012]作為改進，所述的中錳鋼中含有的成分按質量百分含量為C：0.02～0.4％、Si：0.05～4.0％、Mn：5～12％、Al：0.2～3.0％、Mo：0～1％、Ti：0～0.5％、P：0～0.04％、S：0～0.05％，余量為Fe和不可避免的雜質。
[0013]作為改進，所述的熱軋板的厚度為1～5.0mm。
[0014]作為改進，所述的步驟一中鍛造溫度控制在850～1200℃。
[0015]作為改進，所述的步驟一中在鍛造完成后使鋼坯在725～775℃環境下保溫20～40min進行奧氏體均勻化處理。
[0016]作為改進，所述的步驟三中熱軋的初軋溫度控制在1100～1200℃，終軋溫度控制在750～900℃。
[0017]作為改進，所述的步驟三、步驟四及步驟五中冷卻方式均為風冷。
[0018]作為改進，所述的中錳鋼板的厚度為0.8～4.0mm。
[0019]作為改進，所述的步驟五中通過S
?
4800冷場發射掃描電鏡、Quanta650 FEG熱場發射掃描電鏡、FEI聚焦離子束場發射掃描電子顯微鏡、JEM
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2800場發射高分辨透射式電子顯微鏡、HEM
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2010F高分辨率透射電子顯微鏡、D8ADVACNE型X射線衍射儀、JXA電子探針顯微顯示儀、圖像分析儀、GDA750輝光放電光譜儀、EASYCAN2 AFM原子力顯微鏡、Axiovert200MAT光學顯微鏡、DSC和DTA熱分析系統中的任意一種設備觀察中錳鋼板的微觀組織，按體積百分比：鐵素體20～90％、奧氏體10～80％。
[0020]一種中錳鋼，所述的中錳鋼由權利要求1
?
9任一項所述的中錳鋼制備工藝制備而成。
[0021]本專利技術與現有技術相比的優點在于：
[0022](1)本專利技術與其他中錳鋼相比，添加額外的合金元素少，制造成本低；
[0023](2)本專利技術通過兩次退火工藝的設計，在保證高強度塑積的同時，鋼板變形時表現為連續屈服，避免產生裂縫，有利于鋼板的沖壓成形；
[0024](3)本專利技術通過對鋼坯進行酸洗，用于取出鋼坯表面的氧化皮，提高鋼坯加工質量；
[0025](4)本專利技術工藝生產出的中錳鋼在保證強度、硬度的情況下能夠提高材料的韌性及塑形，保證材料的沖壓性能，避免軋制時開裂。
[0026]上述概述僅僅是為了說明書的目的，并不意圖以任何方式進行限制。除上述描述的示意性的方面、實施方式和特征之外，通過參考附圖和以下的詳細描述，本專利技術進一步的方面、實施方式和特征將會是容易明白的。
附圖說明
[0027]為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1是本專利技術制作的中錳鋼的顯微組織形貌。
[0029]圖2是本專利技術制作的中錳鋼的顯微形貌。
[0030]圖3是本專利技術制作的中錳鋼中奧氏體和鐵素體的納米壓痕曲線。
[0031]圖4是本專利技術制作的中錳鋼中奧氏體和鐵素體晶粒的納米硬度分布示意圖。
具體實施方式
[0032]下面詳細描述本申請的實施例，實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本申請，而不能理解為對本申請的限制。
[0033]在本申請的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種中錳鋼制備工藝，其特征在于：所述的制備工藝包括以下步驟：步驟一：冶煉、鑄造，按照中錳鋼的成分配比將原料通過真空高頻感應熔煉爐或中頻感應冶煉爐對原料進行冶煉，并將其澆鑄鍛造制成鋼坯；步驟二：酸洗，對步驟一制得的鋼坯進行酸洗去除氧化皮；步驟三：熱軋，通過可控氣氛熱處理爐將酸洗后的鋼坯加熱至1000～1200℃，并保溫1～5h，經二輥熱軋機熱軋后冷卻至室溫制得熱軋板，累計壓下量≥85％；步驟四：一次退火，將步驟二制得的熱軋板通過高溫退火爐加熱至640～740℃，保溫5～80h后，冷卻至室溫得到一次退火板；步驟五：二次退火，將步驟三制得的一次退火板加熱至660～770℃，保溫5～15min后冷卻至室溫，制得二次退火板即得到中錳鋼板。2.根據權利要求1所述的一種中錳鋼制備工藝，其特征在于：所述的中錳鋼中含有的成分按質量百分含量為C：0.02～0.4％、Si：0.05～4.0％、Mn：5～12％、Al：0.2～3.0％、Mo：0～1％、Ti：0～0.5％、P：0～0.04％、S：0～0.05％，余量為Fe和不可避免的雜質。3.根據權利要求1所述的一種中錳鋼制備工藝，其特征在于：所述的熱軋板的厚度為1～5.0mm。4.根據權利要求1所述的一種中錳鋼制備工藝，其特征在于：所述的步驟一中鍛造溫度控制在850～1200℃。5.根據權利要求1所述的一種中錳鋼制備工藝，其特征在于：所述的步驟一中在鍛造完...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張明赫，嚴翔，劉松松，馮運莉，
申請(專利權)人：華北理工大學，
類型：發明
國別省市：