本發(fā)明專利技術(shù)屬于材料熱處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種C-Mn-Al系TRIP590鋼的Q&P的熱處理方法。本發(fā)明專利技術(shù)是將經(jīng)過前處理的TRIP590冷軋鋼板，于1000-1150℃保溫2-5min，保溫結(jié)束后鋼板迅速冷卻至200-220℃保溫10-30s，淬火后再快速加熱到350-370℃進行配分，控制配分時間在30-60s之間，最后進行水淬，得到強塑積21000-22000MPa%、延伸率達到22.0-23.0%的高強塑積汽車用TRIP590鋼。本發(fā)明專利技術(shù)技術(shù)方案的整個熱處理流程時間短，而且奧氏體化制度溫度較低，這樣就降低了加熱溫度，節(jié)省了熱處理時間，相比其他熱處理工藝可以大幅度地提高鋼的生產(chǎn)效率高并且節(jié)約成本，在工業(yè)生產(chǎn)上有更好的應(yīng)用前景。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)屬于材料熱處理
，特別涉及一種C-Mn-Al系TRIP590鋼的Q&P的熱處理方法。本專利技術(shù)是將經(jīng)過前處理的TRIP590冷軋鋼板，于1000-1150℃保溫2-5min，保溫結(jié)束后鋼板迅速冷卻至200-220℃保溫10-30s，淬火后再快速加熱到350-370℃進行配分，控制配分時間在30-60s之間，最后進行水淬，得到強塑積21000-22000MPa%、延伸率達到22.0-23.0%的高強塑積汽車用TRIP590鋼。本專利技術(shù)技術(shù)方案的整個熱處理流程時間短，而且奧氏體化制度溫度較低，這樣就降低了加熱溫度，節(jié)省了熱處理時間，相比其他熱處理工藝可以大幅度地提高鋼的生產(chǎn)效率高并且節(jié)約成本，在工業(yè)生產(chǎn)上有更好的應(yīng)用前景。【專利說明】—種C-Mn-Al系TRIP590鋼的Q&P熱處理方法
本專利技術(shù)屬于材料熱處理
，特別涉及一種C-Mn-Al系TRIP590鋼的Q&P的熱處理方法。
技術(shù)介紹
當(dāng)今世界，汽車與人們的生活已密不可分，但使用汽車帶來的高能耗、高污染問題也隨之出現(xiàn)。隨著人們對環(huán)保、資源和能源的重視不斷加強。人們迫切的需要汽車實現(xiàn)輕量化。實現(xiàn)汽車輕量化的主要方法是降低鋼板的厚度，但對于采用傳統(tǒng)工藝成產(chǎn)出的汽車用板材鋼，降低鋼板厚度會兩大缺點，無法滿足生產(chǎn)要求。第一，傳統(tǒng)塑性好的鋼材的強度不足，隨著鋼板厚度的降低，汽車的抗變形能力變差，汽車的安全性能得不到保證；第二，傳統(tǒng)強度高的鋼材塑性太差，給汽車生產(chǎn)成型過程帶來了極大的困難。Q&P (Quenching and Partitioning)熱處理工藝后生產(chǎn)出來的鋼是一種新型的高強度高塑韌性的馬氏體鋼，屬第三代高強鋼，與傳統(tǒng)鋼材相比具有優(yōu)異的強度和塑性綜合性能，作為汽車結(jié)構(gòu)用鋼可大大減低汽車重量，增強車體抵抗撞擊的能力，提高運行安全性，具有很好的發(fā)展前景。Q&P熱處理的母材一般為C-Mn-Al系和C-Mn-Si系的鋼，其中C-Mn-Al系的鋼由于Al元素的大量加入可以進一步降低鋼的質(zhì)量，應(yīng)用于汽車結(jié)構(gòu)鋼上可以達到節(jié)能減排的目的。TRIP590鋼屬于C-Mn-Al系鋼的一種，這種鋼被廣泛應(yīng)用于Q&P熱處理鋼的母材。然而以TRIP590鋼作為母材經(jīng)Q&P熱處理工藝生產(chǎn)出來的鋼，目前其強塑積都小于20000MPa%，說明現(xiàn)有的Q&P 熱處理工藝參數(shù)值尚不能達到一個令人滿意效果，其中涉及到的工藝參數(shù)還不能合理地相互配合，因此，Q&P熱處理工藝參數(shù)仍需要不斷摸索。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)中熱處理工藝存在的欠缺，本專利技術(shù)提供一種C-Mn-Al系TRIP590鋼的Q&P的熱處理方法，目的是通過奧氏體化、淬火、配分制度合理的相互配合，生產(chǎn)出具有更高強塑積的C-Mn-Al系鋼。實現(xiàn)本專利技術(shù)目的的技術(shù)方案按照以下步驟進行: Cl)奧氏體化:將經(jīng)過前處理的C-Mn-Al系TRIP590冷軋鋼板，于1000-1150°C保溫2_5min ； (2)淬火:保溫結(jié)束后鋼板迅速淬火冷卻至200-220°C保溫，10-30s； (3)配分:淬火后再快速加熱到350-370°C進行配分，控制配分時間在30-60s之間，最后進行水淬，得到強塑積21000-22000MPa%、延伸率達到22.0-23.0%的高強塑積汽車用TRIP590 鋼。所述的前處理是將TRIP590冷軋鋼板除銹去油，清洗干凈，以避免熱處理過程中的受熱不均。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的特點和有益效果是: 本專利技術(shù)技術(shù)方案中奧氏體制度的選擇與奧氏體、鐵素體體積分數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，選取兩相區(qū)奧氏體化制度，以實現(xiàn)奧氏體與鐵素體體積分數(shù)的合理分配從而獲得較高的強塑積，最終確定奧氏體化溫度在1000°c -1150°c之間，奧氏體化時間在2-5min之間，奧氏體化后馬上淬火； 淬火制度的選擇對奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)化程度有很大影響，選取合適的淬火制度，能夠獲得比較適當(dāng)?shù)膴W氏體與馬氏體體積比，本專利技術(shù)是將奧氏體化后的拉伸試樣迅速放入鹽浴中淬火，淬火溫度在200°C _220°C之間，保溫時間在10s-30s之間。淬火制度完成后馬上進行配分處理； 由于配分制度的合理選擇能夠使碳原子大量有效地富集到奧氏體中，又可以防止碳化物的大量析出，最終使材料獲得大量的殘余奧氏體，從而通過殘余奧氏體的TRIP效應(yīng)提高材料的強塑積，將淬火后的試樣迅速放入鹽浴中配分，配分溫度在350°C _370°C之間，配分時間在30s-60s之間，最終得到高強塑積的汽車用鋼。本專利技術(shù)中的熱處理工藝，就是通過奧氏體化、淬火、配分制度的合理選擇及相互配合盡量大的提高鋼中殘余奧氏體的含量，從而通過殘余奧氏體的TRIP效應(yīng)大幅提高鋼的強塑積。相比以往的Q&P熱處理制度，本專利技術(shù)中的奧氏體化、淬火、配分制度配合在一起后，產(chǎn)生的綜合性能更好，能更大幅度的提高材料中的殘余奧氏體含量，從而大幅度提高材料的強塑積，比以往工業(yè)Q&P熱處理生產(chǎn)出的鋼強塑積高，達到21000MPa%-22000MPa%，其中的延伸率可以達到23%左右，這是采用標準國標拉伸試樣測得的，數(shù)值可靠，這樣的延伸率可以大幅的提升鋼的成型性能，因而對于汽車用鋼而言極具發(fā)展前景。而且，本專利技術(shù)技術(shù)方案的整個熱處理流程時間短，而且奧氏體化制度溫度較低，這樣就降低了加熱溫度，節(jié)省了熱處`理時間。這樣相比其他熱處理工藝可以大幅度地提高鋼的生產(chǎn)效率高并且節(jié)約成本，在工業(yè)生產(chǎn)上有更好的應(yīng)用前景。【專利附圖】【附圖說明】圖1是本專利技術(shù)實施例1熱處理方法得到的TRIP590鋼的X射線衍射(XRD)圖； 圖2是本專利技術(shù)實施例1熱處理方法得到的TRIP590鋼的TEM圖； 圖3是本專利技術(shù)實施例1熱處理方法得到的TRIP590鋼的掃描透射電子顯微鏡(STEM)圖。【具體實施方式】本專利技術(shù)實施例中是將熱處理得到的鋼板按照GB/T228-2010制成標距為20mm的標準拉伸試樣，利用SANS-CMT5105電子萬能試驗機、采用橫梁位移速率控制模式在室溫下以2mm/min的速率對鋼板試樣進行拉伸試驗，測試其抗拉強度、延伸率和強塑積，每實施例取3個樣品，結(jié)果取平均值，以保證實驗數(shù)據(jù)的可靠性。實施例1 將C-Mn-Al系TRIP590冷軋鋼板除銹去油，清洗干凈洗凈，以避免熱處理過程中的受熱不均。(I)奧氏體化:將經(jīng)過前處理的TRIP590冷軋鋼板，于1080°C保溫3min ；(2)淬火:保溫結(jié)束后迅速冷卻至200°C保溫25s； (3)配分:淬火后再快速加熱進行配分，控制配分溫度在370°C，配分時間為45s，最后進行水淬，得到性能強化的鋼，其XRD圖如圖1所示，由計算公式得出殘余奧氏體的體積分數(shù)為16%以上；其TEM圖如圖2所示，從TEM圖片中也可看出大量薄膜狀分布與馬氏體板條間的殘余奧氏體；其STEM圖如圖3所示，從STEM圖上可以看出配分后C和Al元素在奧氏體與中富集，奧氏體周圍的馬氏體區(qū)域C、A1濃度顯著降低。Mn和Fe元素在整個配分過程中沒有出現(xiàn)富集現(xiàn)象，均為均勻分布在奧氏體和馬氏體基體中。經(jīng)檢測，其抗拉強度為970MPa，斷后延伸率為22.0%，強塑積達21340MPa%，遠高于一般以TRIP590本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種C?Mn?Al系TRIP590鋼的的Q&P的熱處理方法，其特征在于按照以下步驟進行：?（1）奧氏體化：將經(jīng)過前處理的C?Mn?Al系TRIP590冷軋鋼板，于1000?1150℃保溫2?5min；（2）淬火：保溫結(jié)束后鋼板迅速淬火冷卻至200?220℃，保溫10?30s；（3）配分：淬火后再快速加熱到350?370℃進行配分，控制配分時間在30?60s之間，最后進行水淬，得到強塑積21000?22000MPa%、延伸率達到22.0?23.0%的高強塑積汽車用C?Mn?Al系TRIP590鋼。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王建軍，王炳權(quán)，劉沿東，孟慶格，劉春明，
申請(專利權(quán))人：東北大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：遼寧;21
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